JP2004249989A - 車両における前後ずさり防止装置用の目標値発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の確実な停止のために充分高いけれども高すぎない停止圧力が計算されて供給されるように、前後ずさり防止装置用の停止圧力を計算し、正しい瞬間に制動機へ導入する。
【解決手段】 車両特に商用車両における前後ずさり防止装置（ＲＳＰ）用の目標値発生方法が提案され、外力を供給される制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を有し、常用制動装置により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、車輪制動機への前後ずさり防止圧力の自動的供給により、平らな又は傾斜した車道上で、車両が停止状態に保たれる。本発明により、出力される前後ずさり防止圧力が車両の停止前における一時的車両減速度の関数である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両における前後後ずさり防止装置の目標値発生方法に関する。

前後ずさり防止装置は、常用制動装置により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、車輪制動機への前後ずさり防止圧力の自動的供給により、例えば傾斜している車道上でも、車両を停止状態に保持するのに用いられる。このような前後ずさり防止装置は、停止又は駐車制動機とも称される。

このような前後ずさり防止装置は、外力を供給される制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を備えた車両特に商用車両において主として使用される。外力として圧縮空気、液圧又は蓄電池からの電気エネルギが考慮される。ＥＢＳでは、制動ペダルから制動機への信号伝達が機械的に行われず、電子的に行われる。制動ペダルは、例えば踏み板の変位を検出して電気信号として出力するセンサを含んでいる。この信号は適当な制御装置（ＥＢＳ−電子装置）へ伝送される。制御装置は、運転者の制動要求に従って、空気圧又は液圧制動機の場合前に接続される電磁弁の駆動によるか、又は電気−機械操作素子例えばサーボモータの駆動により、固有の制動機を駆動する。その際制動圧力は制御され、例えば圧力センサにより測定され、実際圧力が目標圧力と相違する場合、適当に修正される。これにより乗用車に類似の快適な制動挙動が得られる。

電子制動システム（ＥＢＳ）を持つ車両における停止又は駐車制動機は、例えば国際公開第９９／４８７３８号から公知である。公知の駐車制動機では、制動が機械的手段により付加的に鎖錠可能であり、従って補助力の低下の場合例えば圧縮空気の圧力低下の場合にも、制動作用が維持されることが要求される。更にこの刊行物は、ＥＢＳがＣＡＮデータバスに接続され、それによりＥＢＳ電子装置が、車両にある他の電子装置又は特別なセンサの別の車両データ例えば制動圧力、車輪速度、機関データ、タイヤ圧力、車両重量、車道性質（摩擦係数）、車道勾配等を利用可能である。

これらのデータは、前述したように特別なセンサにより測定可能であるが、他の車両データから安価に計算可能である。例えば車両重量は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４６２０１号明細書により求め、車道傾斜はドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３４７１９号明細書により求めることができる。

更に欧州特許出願公告第０８２２１２９号明細書から、車両の発進方法が公知であり、車両を停止するために必要な制動圧力が同様に外力又は外力手段により形成される。停止時点における停止圧力又は制動圧力の基準値として、公知の方法では、この時点に運転者によりちょうど規定されている制動圧力が供給又は保持される。

この方法は、特に上り坂の車道上で停止する際、運転者により供給される制動圧力が、事情によっては車両を続いて確実に停止するのに充分でない可能性があるという欠点を持っている。その理由は、上り坂の車道における制動過程において、車両を停止させるため少し制動せねばならないことである。それから車両が後ずさりすることがあると、運転者は制動機を更に踏み込まねばならない。

同じように下り坂における制動の際、停止圧力が高すぎることがあり、それにより制動装置の不必要な荷重及び多すぎる空気消費が生じる。前記の刊行物から、停止圧力の基準値を求めるため、車両の傾斜角又は車道勾配も考慮し、車両に特有な別のパラメータを考慮することも更に公知である。

最後にドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６２５９８号明細書から、制動装置特に商用車両の外力を供給される制動装置の運転方法が公知であり、車両の停止後同様に、制動ペダルの運転者による操作に関係なく制動圧力が維持される。この場合課題は、圧力媒体消費を少なくすることである。このため個々の車軸へ異なる停止圧力が供給され、例えば少なく荷重を受ける車軸には少ない制動圧力で充分である。車両の停止のため供給すべき制動圧力は、原理的に運転者の制動操作の程度により、停止に至る制動過程中に求められる。特に既知の停止圧力は、車両の停止状態に至る制動圧力にほぼ比例している。

この方法も同様に、それにより求められる停止圧力が上り坂における制動の際小さすぎ、下り坂においては高すぎる、という欠点を持っている。更に場合によっては入れられる補助制動機（リターダ）の減速割合が考慮されない。変速機にまとめられている現在のリターダは、０．３ｇ以上の制動を容易に生じる。これにより公知の方法では、低すぎる前後ずさり防止圧力が出力される傾向がある。

常に入れられているリターダによる付加的な制動は、公知の方法では、特に上り坂における停止の際、停止圧力が著しく小さく計算されるように、求められる停止圧力に誤って作用する。

本発明の基礎になっている課題は、車両の確実な停止のために充分高いけれども高すぎない停止圧力が計算されて供給されるように、前後ずさり防止装置用の停止圧力を計算し、正しい瞬間に制動機へ導入することである。

これにより前後ずさり防止装置が運転者によって快適にかつ確実に操作可能であり、制動ペダルを再度踏み込む必要がなく、制動力を供給される制動装置の不必要な圧力媒体消費を生じないようにする。特に万一補助制動機が入れられても、上り坂における停止の際小さすぎる停止圧力を生じないようにする。これは特に重要である。なぜならば、この場合前後ずさり防止装置は、上り坂における困難な発進過程において、運転者に発進補助手段として役立つからである。

上記の課題は、請求項１に含まれる本発明によって解決される。

従属請求項は、本発明の好都合な展開を含んでいる。特にＥＢＳ電子装置により停止圧力を計算するための具体的な式が提示されている。

請求項１の特徴によれば、ＥＢＳ電子装置により計算されて車輪制動機へ供給される前後ずさり防止圧力が、車両の停止前における一時的車両減速度の関数である。この一時的車両減速度は、常用制動機又は補助制動機の操作の際測定されるか又は検出される。従来技術に対して本発明は、入れられる補助制動機の減速度割合も考慮されるという利点を持っている。特に上り坂において、それにより車両が確実に停止される。

上記の車両減速度は、特に車輪センサ信号の微分によって求めることができる。そのために必要な車輪回転数信号は、ＥＢＳに通常まとめられているロック防止システム（ＡＢＳ）のために使用され、従って既に存在する。これにより特別な減速度センサが節約される。

一時的車両減速度として、車両の停止前における最大車両減速度に比例する値が計算されると好都合である。

その代わりに、一時的車両減速度として、車両の停止前における平均車両減速度に比例する値が計算される。

一時的車両減速度が、車両減速度限界値より上でのみ評価される。車両減速度限界値が約２０ｋｍ／ｋであると好都合である。即ち車両が２０ｋｍ／ｈより速く走行している場合、一時的車両減速度が検出されて、ＥＢＳの一時記憶装置に読込まれる。その際記憶されている減速度値は、それぞれ大きい方の値によってのみ代えられるが、減少されない。これによりこの記憶されている減速度値を使用して計算される前後ずさり防止圧力が充分高くなるようにすることができる。

再発進の際常用制動機又は補助制動機の釈放により、一時記憶装置が再び消去される。

このように計算されるか又は求められる一時的車両減速度が、車両の停止前に、個々の場合特に低く現われるか、又は規定される閾値より下に留まることがあると、この閾値が一時的車両減速度として記憶されかつ不変に記憶される。最小の一時的車両減速度のこのような閾値は、約１．８ｍ／ｓ^２の所にあるようにすることができる。これにより車両形式に応じて（ｐｍａｘに関して）異なることができる約１．５〜２ｂａｒの最小停止圧力が生じる。この値は、車両の最大に得られる制動圧力ｐｍａｘに関係している。この停止圧力により車両はいかなる場合にも停止される。

それから上り坂又は下り坂における制動過程後、車両がこの最小圧力により確実に停止されないことがわかる場合、運転者は制動ペダルの再踏み込みにより停止圧力を更に高めることが可能である。この場合運転者により後で供給される制動圧力が保たれるか、又は閉じ込められる。電気的に操作される制動機における制動力についても、同じことが当てはまる。

前後後ずさり防止圧力が式Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝ｋ１×Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ×ｐｍａｘにより計算され、ここでＳｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝前後ずさり防止圧力、ｋ１＝減速度を百分率割合に換算するための係数、Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ＝一時的車両減速度の記憶される実際値、ｐｍａｘ＝車両の最大に得られる制動圧力。

この場合前後ずさり防止目標圧力又は停止圧力は、停止前における車両の最大実際減速度に比例する。

その代わりに平均実際減速度も使用することができる。平均値の形成は、公知の方法によって行うことができる。

その代わりに、最適な前後ずさり防止圧力は、前ずさり防止圧力が式Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝ｋ１×Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ×ｐｍａｘ×ｋ２によりもっと精確に計算され、ここでｋ２＝外部の質量計算から現在の積載状態を考慮する係数。

前記の式とは異なりここでは、付加的な項ｋ２により、そのつど使用される車両の積載状態が考慮される。これにより、積載されない状態に対して、積載される状態に対するよりも著しく低い目標圧力（１：３までの比）が発生される。

その代わりに、平均実際減速度も使用することができる。

車両の個別車軸に対して、異なる停止圧力を計算して使用することができる。これは、個別車軸の荷重割合に関係して行われる。これらの車軸は、大きい荷重割合に関係して行われる。これらの車軸は、大きい荷重割合では高い停止圧力を好都合に供給される。このような異なる停止圧力は、特に個別車軸の荷重割合が特に変化する車両例えばセミトレーラにおいて使用することができる。

車軸の荷重割合は、例えば空気ばね車両において車軸において付属する空気ばねベローの圧力測定によって検出される。更に荷重割合は、異なる制動圧力を発生できるような車両における異なる車軸のそれぞれ異なる制動圧力を介して検出することができる。これは、例えば滑りを制御される制動を行う車両、即ちすべての車輪がほぼ同じ滑りを持つように常用運転における制動圧力を制御する車両の場合である。

図には、本発明による方法を実施するための概略的なフローチャートが示されている。

開始ステップにおいて、プログラムにおいて必要とされる特定の値がまず初期化される。一時的な実際減速度即ち現在の車両減速度Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ−Ｔｅｍｐが零にセットされ、減速度閾値Ｖｅｒｚ＿Ｓｃｈｗｅｌｌｅが例えば約１．８ｍ／ｓ^２にセットされ、限界速度ｖ−ｇｒｅｎｚが例えば２０ｋｍ／ｈにセットされる。

次のステップにおいて、特定の値、しかも運転者により発起される前後ずさり防止要求ＲＳＰ＿ＡＮＦＯ例えば前後ずさり防止機能を実施するため運転者により操作されるべき

）及び補助制動装置及び駐車制動装置（ＦＢＡ）についてのそれぞれの情報ＢＢＡ−ｉｎｆｏ，Ｄａｕｅｒｂｒｅｍｓ−ｉｎｆｏ及びＦＢＡ−ｉｎｆｏ，最後に車両の車輪速度Ｒａｄｇｅｓｃｈｗが、プログラムへ読込まれる。制動装置の状態についての前記の情報は、適当な電気開閉器によって発生することができる。

次のステップにおいて、前後ずさり防止要求がセットされているか否か、即ちＲＳＰ−ＡＮＦＯが１であるか（開閉器が閉成される）か否かが検査される。ｎｏの場合読込みステップへ戻される。ｙｅｓの場合常用制動装置が操作されているか否か、即ちＢＢＡ−ｉｎｆｏが１であるか否かが検査される。ｎｏの場合、補助制動機が操作されているか否か、即ちＤａｕｅｒｂｒｅｍｓ−ｉｎｆｏが１であるか否かが検査される。ｎｏの場合読込みステップへ戻される。

常用制動装置又は補助制動機が操作されている場合、次のステップにおいて、駐車制動装置が操作されている場合、（ＦＢＡ−ｉｎｆｏ＝１）か否かが検査される。これが操作されている場合、読込みステップへ戻される。しかし駐車制動装置が操作されていない（ＦＢＡ−ｉｎｆｏ＝０）場合、次のステップにおいて、車両速度ｖ−Ｆａｈｒｚｅｕｇが車両限界速度ｖ−ｇｒｅｎｚより大きいか否かが検査される。

ｙｅｓの場合一時的車両減速度Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ−Ｔｅｍｐが車両減速度の現在の測定

両速度が車両限界速度より小さいか又は等しい場合、即ちｎｏの場合、次のステップにおいて現在の車両減速度Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ−Ｔｅｍｐが減速度限界値Ｖｅｒｚ−Ｓｃｈｗｅｌｌｅより下にあるか否かが検査される。

ｎｏの場合後続のステップにおいて、前後ずさり防止装置の目標圧力の内部計算が行われる。しかし実際の車両減速度Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ−Ｔｅｍｐが減速度限界値Ｖｅｒｚ−Ｓｏｌｌｗｅｒｔより小さいと、次のステップにおいて、実際の車両減速度とＩｓｔ−Ｖｅｒｚ−Ｔｅｍｐが減速度限界値Ｖｅｒｚ−Ｓｃｈｗｅｌｌｅにセットされる。続いて前後ずさり防止目標圧力Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ−ＲＳＰが式により計算される。
Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝ｋ１×Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ×ｐｍａｘ×ｋ２

次のステップにおいて、車両が停止しているか否か、即ちＳｔｉｌｌｓｔａｎｄ−ｅｒｋａｎｎｔ＝１であるか否かが、検査される。停止がまだ検査されないと、即ちｎｏの場合、読込みステップへ戻される。車両の停止が検出されると、即ちｙｅｓの場合、計算された前後ずさり防止目標圧力を車輪制動機へ導入することにより、車両の前後ずさり防止装置が動作せしめられる。

それにより前後ずさり防止目標圧力を計算しかつ前後ずさり防止装置を動作させるためのフローチャートが遂行される。
よ

本発明による方法の実施例のフローチャートを示す。

Claims (12)

1. 車両における前後後ずさり防止装置（ＲＳＰ）用の目標値発生方法であって、外力を供給される制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を有し、常用制動装置により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、車輪制動機への前後ずさり防止圧力の自動的供給により、平らな又は傾斜した車道上で、車両が停止状態に保たれるものにおいて、前後ずさり防止圧力が車両の停止前における一時的車両減速度の関数であることを特徴とする、方法。
2. 一時的車両減速度として、車両の停止前における最大車両減速度に比例する値が計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 一時的車両減速度として、車両の停止前における平均車両減速度に比例する値が計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 一時的車両減速度が、規定される車両減速度限界値より上でのみ評価されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
5. 車両減速度限界値が約２０ｋｍ／ｋであることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 一時的車両減速度の値が、一時記憶装置に読込まれることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の方法。
7. 一時的車両減速度が、閾値より下に留まる場合、この閾値が一時的車両減速度として記憶されることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の方法。
8. 一時的車両減速度の閾値が約１．８ｍ／ｓ^２であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前後ずさり防止圧力が式
   Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝ｋ１×Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ×ｐｍａｘ
   により計算され、ここで
   Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝前後ずさり防止圧力
   ｋ１＝減速度を百分率割合に換算するための係数
   Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ＝一時的車両減速度の記憶される実際値
   ｐｍａｘ＝車両の最大に得られる制動圧力
   ことを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の方法。
10. 前ずさり防止圧力が式
    Ｓｏｌｌｄｒｕｃｋ＿ＲＳＰ＝ｋ１×Ｉｓｔ＿Ｖｅｒｚ＿Ｔｅｍｐ×ｐｍａｘ×ｋ２
    により計算されここで
    ｋ２＝外部の質量計算から現在の積載状態を考慮する係数
    ことを特徴とする、請求項１〜９の１つに記載の方法。
11. 車両の個別の車軸のため停止圧力が、個別車軸の荷重割合に関係して計算されかつ評価されることを特徴とする、請求項１〜１０の１つに記載の方法。
12. 高い荷重割合を持つ車軸が高い停止圧力を供給されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。

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