JP2004504224A - 車両の目標減速度を設定するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

ブレーキペダル（１）を押し下げる際に対応的なブレーキ作用を生成する、車両のためのブレーキシステムと、アクセルペダル（２６）と作用接続状態にある、目標減速度を設定するための操作装置（１９）とを有する装置において、アクセルペダルのリリースにより、ブレーキシステムが、設定されている目標減速度に対応して車両を制動すること。

Description

【０００１】
本発明は、アクセルペダルとブレーキペダルの操作によらずに車両の目標減速度を設定するための装置及び方法に関する。
【０００２】
車両、特にＰＫＷ（乗用車）及びＬＫＷ（トラック）において、アクセルペダル及びブレーキペダルは、車両を加速するため及び走行速度を維持するため或いは車両を減速するために用いられる。所定の交通状況において、運転者には、アクセルペダルとブレーキペダルを絶え間なく交互に操作することが強いられている。このことは、特に所謂「アコーデオン・現象」になり得る高速自動車道での縦列交通において特に当てはまる。運転者がアクセルペダルとブレーキペダルの間で右足を絶え間なく移動させなくてはならないのであれば、このことは快適性に支障を来たし且つ疲労を伴うものである。そのような交通状況は、オートマチック車両の運転者に所謂「二足運転」させることになる。即ち、右足がアクセルペダル上に置かれ、それに対して左足がブレーキペダル上に置かれるというものである。このことは、継続的なブレーキ操作と、それと同時にブレーキ摩擦とガソリン消費の増加を導き得て、その理由は、エンジンとブレーキが絶え間なく互いに対立して動作するためである。
【０００３】
本発明の基礎を成す課題は、車両の操縦時の快適性と安全性を改善する装置及び方法を提供することである。
【０００４】
この課題は、特許請求項の特徴を用いて解決される。
【０００５】
本発明は、車両の走行速度をアクセルペダルの操作或いはリリースにより制御するという基本思想から出発し、この際、操作装置を使い、所望の目標減速度が設定可能であり、アクセルペダルのリリース時にはその目標減速度で車両が制動される。この設定可能な目標減速度は、好ましくは車両に発生する固有減速度よりも大きく、この固有減速度は、アクセルペダルのリリース時或いはスロットルを絞る際にエンジンが駆動力を提供しないことにより発生する。このことは、マニュアルトランスミッションを備えた車両にも、オートマチック車両にも当てはまり、オートマチック車両ではスロットルを絞る際のエンジンブレーキトルク即ち固有減速度は僅かにすぎない。
【０００６】
本発明は、特に、既に設けられているブレーキシステムと組み合わせて、また、走行速度調整器やＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）のような走行速度をコントロールするための装置と組み合わせても使用可能である。本発明は、特に、外部力で作動されるブレーキ装置と組み合わせて使用可能であり、これらのブレーキ装置は、運転者の設定値に依存せず、ホイールに固有のブレーキ圧を全てのホイールにおいて形成し得て、例えばＤＳＣ（ダイナミックスタビリティコントロール）である。更に本発明は、ハイドロリックパワーユニット又は例えばＡＣＣ稼動におけるような調整可能な制動力増幅器を用いた自動ブレーキ介入を有するブレーキシステムにおいて使用可能である。
【０００７】
次に、実施例と図面に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
図１に示されている本発明の実施形態は有利な使用例に関するもので、この際、本発明は、同様の方式で他のブレーキシステムに使用可能である。図１の実施形態は、ブレーキペダル１と、制動力増幅器２と、タンデムマスタブレーキシリンダ３と、ハイドロリックパワーユニット１０と、車両の４個のホイールのためのホイールブレーキ１１、１２、１３、１４とを有する液圧ブレーキシステムを示している。ハイドロリックパワーユニット１０は制御装置２０を有する。所望の目標減速度を設定するための操作ユニット１９は制御装置２０と接続されている。図示されている例において制御装置２０は更に制御装置１６と接続されていて、この制御装置１６は、ブレーキペダル１に配設されているブレーキライトスイッチ１５からの電気信号を取得し、ブレーキランプ１７、１８を作動するために用いられる。更に制御装置２０はホイール回転数センサ２２、２３、２４、２５と接続されていて、これらのホイール回転数センサは個々のホイールの回転数を検出する。
【０００９】
ブレーキングが運転者によって操作される場合には、ブレーキペダル１を用い、制動力増幅器２のサポート機能を利用しながら、力がタンデムマスタブレーキシリンダ３に施される。それによりタンデムマスタブレーキシリンダ３は圧力を生成し、この圧力がブレーキライン４、５、６、７、８、９を介してハイドロリックパワーユニット１０を通じてホイールブレーキ１１、１２、１３、１４に至るまで伝えられる。このブレーキ圧を用い、運転者は自分の所望の車両減速度を設定する。ブレーキペダルの運動はブレーキライトスイッチ１５において電気信号を発生させ、この電気信号は直接的にか又は中間接続されている制御装置１６を介してブレーキランプ１７、１８を作動させる。
【００１０】
所定の交通状況において、運転者には、アクセルペダルとブレーキペダルを絶え間なく交互に操作することが強いられている。そのような場合、運転者は操作ユニット１９により負担を軽減され、この操作ユニット１９は、運転者に対し、ブレーキペダルを操作することなく、アクセルペダルのリリース後に、車両の固有減速度を越えるブレーキ作用を設定することを可能にさせる。ＡＣＣのための自動ブレーキ介入（自動ブレーキ作動）の機能性に対応し、ブレーキ介入は適切なハイドロリックパワーユニット１０を用いて行われる。即ち、操作ユニット１９から発せられた電気信号がハイドロリックパワーユニット１０の制御装置２０により検出され、減速度値或いは圧力目標値に変換される。ハイドロリックパワーユニット１０は、調整容器２１からブレーキ液を吸引し、実際減速度が目標値或いは運転者の希望に対応するまで、ホイールブレーキ１１、１２、１３、１４において必要なブレーキ圧を形成（上昇）させる。車両減速度の高さはホイール回転数センサ２２、２３、２４、２５の信号から導き出され得る。選択的に実際減速度は縦加速度センサ（非図示）を用いて検出され得る。設定されるホイールブレーキ圧は、適切なセンサ装置を用いて直接的に測定されるか、又は、液圧モデルを介し、ハイドロリックパワーユニット１０内に取り付けられているバルブ及びリターンポンプの作動時間に基づいて評価される。
【００１１】
人間工学上の観点に従って構成されている操作ユニットは、この操作ユニットが、運転者による直観的で且つ疲労を伴わない操作を、強制的に視線を向けることなく可能とするように位置決めされなくてはならない。運転者による各操作は、場合によっては別個の制御装置１６を介在し、ブレーキランプ１７、１８を作動させる。
【００１２】
本発明による操作ユニット１９はアクセルペダル２６と作用接続状態にあり、それにより、運転者がアクセルペダルをリリースする場合、即ち、アクセルペダルがもはや操作されず、基本位置に戻っている場合に、目標減速、及び、ブレーキを操作するために対応的に累積された液圧介入（液圧作動）が初めて開始する。アクセルペダル位置はペダルセンサ２７を用いて認識され、各々の信号が制御装置２０に対して出力される。
【００１３】
運転者が再びアクセルペダルを操作すると直ちに、又は、運転者がブレーキペダルを操作すると直ちに、累積された液圧介入が終了される。同様に、操作ユニット１９がもはや操作されない場合も、液圧介入が終了される。
【００１４】
図２には有利な実施例が示されていて、この実施例ではローレットホイールの形式の操作ユニット１９が、車両ステアリングホイールにおいて、親指による操作が可能であるように配設されている。この配置構成は、手を使った掴む運動を必要とせず、視線を向けることなく操作が可能であるという長所を有する。このローレットホイールは自己リセット式に実施されている。即ち、親指がローレットホイールからリリースされると直ちに、このローレットホイールはすぐさま自力で元の位置に戻され、累積された液圧介入が終了される。
【００１５】
ローレットホイールの自己リセットは、例えば組み込まれたバネ装置を介して行われる。即ち、操作ユニットの操作時、バネ緊張が形成（上昇）され、このバネ緊張がローレットホイールを放した際にこのローレットホイールを基本位置にリセットする。
【００１６】
選択的に操作ユニット１９は、操作用棒状レバー（ドロップアーム）、又は、好ましくは圧力依存信号を出力するセンサ面の形式で構成され得る。
【００１７】
本発明は、以下の変更或いは補足によって拡張可能である。例えば、目標減速度は、ＡＣＣシステムから知られている所謂快適・ブレーキ領域に制限され得る。
【００１８】
このブレーキシステムには、車両の停止状態における圧力維持機能が備えられ得て、この際、好ましくは車両停止状態の直前に減速度調整が圧力調整に置き換えられる。追加的に、操作ユニットが操作されている限りは、停止状態においてホイールブレーキ圧が閉じ込められ得る。このことは、特に、オートマチック車両において操作ユニットがまだ操作されている場合には車両が動き出さないという長所を有する。
【００１９】
本発明の有利な実施形態では、操作ユニットを用い、一定の目標減速度が設定されるだけではなく、ブレーキングが、車両速度又は横加速度及び操作ユニットが操作される速度に依存して、所望のダイナミックス或いは圧力形成曲線のプログレッションを用いて行われる。
【００２０】
更にこのシステムは、好ましくは学習アルゴリズムを有し、この学習アルゴリズムは車両に適応性のあるデットタイム調整及びプログレッションを可能とする。
【００２１】
本発明は、特に走行速度調整器・装置と組み合わされて使用可能であり、この場合、操作ユニット１９は、好ましくは走行速度調整器に設けられている「マイナスボタン」を代用し得る。
【００２２】
本発明の他の有利な実施形態に従い、走行速度調整器・システム及び／又はＡＣＣシステムとの組み合わせで、アクセルペダルがフットサポートのように利用され得て、この場合、増加されたブレークアウトフォースを及ぼす場合（フォース・フィードバック・ペダル）にはアクセルペダルのための全ペダル行程が使用可能である。
【００２３】
本発明は、車両を操縦する際の快適性と安全性を改善し、特に、縦列交通時のリラックスした運転、中でも高速自動車道における疲労を伴わない運転が、アクセルペダルとブレーキペダルの間で必要な置き換えが少ないことにより可能となる。更に本発明は、走行速度調整器・機能の拡張及びアクセルペダルをフットサポートのように形成することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の有利な実施形態を示す図である。
【図２】
操作装置の配置構成のための実施例を示す図である。

Claims (14)

1. ブレーキペダル（１）を押し下げる際に対応的なブレーキ作用を生成する、車両のためのブレーキシステムと、アクセルペダルと作用接続状態にある、目標減速度を設定するための操作装置（１９）とを有する装置において、アクセルペダルのリリースにより、ブレーキシステムが、設定されている目標減速度に対応して車両を制動することを特徴とする装置。
2. 操作装置（１９）が設定ホイールを有し且つ好ましくは車両のステアリングホイール又は切換ノブに配設されている、又は、操作装置（１９）が操作用棒状レバーを有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. ブレーキシステムが、ハイドロリックパワーユニット（１０）、又は、制御装置（２０）を有する調整可能な制動力増幅器を有し、操作装置（１９）が目標値を好ましくは電気信号として供給し、この電気信号が制御装置（２０）によって対応的な目標減速度に変換されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 車両の実際減速度を検出するための装置（２２、２３、２４、２５）と、実際減速度と目標減速度を比較し且つその比較結果に依存してブレーキ圧を再調整する比較器とが設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 操作装置（１９）の操作時に直接的に又は好ましくは第２制御装置（１６）を介して作動されるブレーキランプ（１７、１８）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. ブレーキペダル（１）が操作される場合、又は、アクセルペダルが新たに操作される場合に、目標減速度を非活動化するための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 目標減速度のための設定領域を制限するための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 好ましくは車両速度に依存し、特に有利には１５ｋｍ／ｈよりも小さい車両速度の場合に、車両減速度の調整からブレーキ圧の調整に切り替えるための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 操作装置（１９）の操作により車両停止状態時にブレーキ圧を維持するための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. パラメータ、好ましくは車両速度及び／又は車両の横加速度及び／又は操作装置（１９）が操作される速度に依存し、ブレーキ圧のための少なくとも１つの各々の形成曲線を記憶するための装置が設けられていて、この形成曲線が設定可能な目標減速度に対応することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. ブレーキ圧のための車両に固有の形成曲線を検出するための装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 速度調整のための装置、好ましくは走行速度調整器が設けられていて、操作装置（１９）が同時に速度調整のための設定装置を形成することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. アクセルペダルが、設定可能な稼動方式において、制限されたペダル行程を有し且つフットサポートとして使用可能であること、及び、所定のブレークアウトフォースを克服することにより全ペダル行程が存在することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置を用いて車両の目標減速度を設定するための方法。

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