JP2004510634A - モータビークルにおいて制動力を可変設定する方法及びブレーキ系 - Google Patents

Abstract

モータビークルの油圧ブレーキ系における制動力を可変設定する方法において、運転者によって行われるペダル作動が計測され、予め設定された関係を用いて、車両の特定減速度に対応し且つホイールブレーキ装置内で発生されるブレーキ圧に変換される。制動の信頼性を高めるため、ブレーキ圧又はブレーキ圧に相関する変数は、個々のベースでペダルの定位置と最大ペダル作動位置の間のペダル作動セクション内で、ペダル作動の関数として処理される。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１又は１０の前提部分に従って、モータビークルにおいて制動力を可変設定する方法とブレーキ系に関する。
【０００２】
独国特許出願公開第３５２６５５６号明細書は、ペダル作動がセンサ手段によって測定され、対応するブレーキ圧に予設定された関係を用いて変換されるモータビークル用油圧ブレーキ系を開示している。この目的のために、ブレーキペダルは、ペダルストロークかペダル力の一方が計測される計測手段を具備している。発生された計測信号は制御装置に供給され、そこで車両の望ましい減速度又はホイールブレーキ装置の適切な作動によって発生される望ましいブレーキ圧が、記憶された特性曲線に従って計測信号の値から導出される。
【０００３】
電気油圧ブレーキ系という用語で又知られているそのようなブレーキ系では、製作関連の部品公差によって、予設定された設定値曲線からの逸脱が制動動作の中で起こる可能性がある。このような逸脱は、その後の標準化及び調整によって、圧力プロファイルの中で補償されなければならない。
【０００４】
熱、湿り、部品の摩耗又危険な状態を生み出す他の条件によってブレーキ動作が影響を受けることの結果として、別の問題が持ち上がることもある。
【０００５】
最後に、種々の運転者が似たような状況の中で種々の程度にブレーキペダルを作動するので、ブレーキ動作は、個人ベースで運転者毎に変わる制動動作によって影響を受ける。
【０００６】
この発明は、改良された制動動作を用いて車両における運転安全性を増大するという課題に基づいている。
【０００７】
この課題は、この発明に従えば、請求項１の特徴を持つ方法及び請求項１０の特徴を持つブレーキ系を用いて解決される。
【０００８】
この方法によれば、ブレーキ圧又はブレーキ圧に相関する変数−特に既知の予設定された関係から直接計算できる車両の減速度−は、車両特性ベースで及び／又はペダル作動の関数として許容限度内にある運転者特性ベースで変動する。これは、例えばブレーキ系の部品公差に依る変数を自動的に及び／又は外からの介入によって、例えば作動間隔によって補正され、そして、ブレーキ系の特定の型を表す予設定された設定値曲線に近づけることを可能とする。これは、特に不可避の部品公差があってもブレーキペダルが同じように作動されれば、特定の型のブレーキ系が異なった車両において同じブレーキ圧又は同じ制動減速度を生成することを保証することを可能とする。
【０００９】
更なる利点は、車両の運転を進行中に、特に制動操作が行われている間でもブレーキ圧を調整することが可能であり、その結果として特にブレーキのフェード現象が補償されることである。しかしながら、適当であれば、付加的状態、例えばブレーキディスクの温度又は制動操作に直接必要である他のブレーキ部品の温度も又、オーバーヒーティングを避けるために斟酌される。
【００１０】
個別の調整は最終的に、運転者特性に基づいてブレーキ圧特性曲線を変えることを可能とし、その結果制動要求が多少の差はあれ兎も角感知される中で運転者特性要求も斟酌されることが出来る。
【００１１】
ブレーキ圧特性曲線における車両特性及び／又は運転者特性の変化の結果として、受け入れられないような大きい差が２つの同様なブレーキ系の間で起こることを避けるために、予設定出来る許容限界の中でのみブレーキ圧特性曲線を調整することが可能である。ペダル作動の関数として設定値ブレーキ圧プロファイルの下方及び上方で定義される帯域として、又はブレーキ圧プロファイルにおいて定義される出発点及び／又は終了点を用いてなされることの出来るこれらの範囲の設定は、最早耐えられないブレーキ系の欠陥が検出され得ることを確実にする。ブレーキ圧を監視することによって、ブレーキ圧が許容範囲の外にあれば欠陥乃至破壊を検出することが可能である。そのような破壊の事実は適時に運転者に対し表示され、同時に、少なくとも最大制動力がなお確実に使用されることが出来るように、ブレーキ圧が最も近い制動力に近づけることが可能である。
【００１２】
ペダルストローク又はペダル力がペダル作動として計測でき、そしてブレーキ圧測定の基として使用することが出来る。制御された実施態様において、実際のブレーキ圧が計測され、そしてコンピュータによって決定される設定値制動力に近づけられるが、これはペダル作動に基づく関数として決定される。しかしながら、制御された実施態様において、実際のブレーキ圧を測定しないで、予め決定された関係に従って制動力を設定しても十分である。
【００１３】
ペダル作動の全値範囲に亘ってブレーキ圧が処理されることはなく、２つのペダル位置を用いて定義されて運転者に提供されるペダル作動の全値範囲の一部である第１ブレーキ位置と第２ブレーキ位置との間のみで寧ろ処理される。その範囲のこの部分乃至セクションは、ペダルの定位置で適宜始まり、定位置と最大可能作動位置の間にある中央ペダル作動範囲で終了する。ブレーキ圧は、この初期セクションでのみ処理され、最大ブレーキ圧又は最大制動減速度が効果を持つ最大ペダル作動までのセクションでは処理されないのが利点である。これは、特に安全性に関連し且つ一般に非常の場合にのみ使用される最大制動減速度に達するまでの制動範囲では運転者が制動力を減少できないことを確実にすることを意図している。
【００１４】
しかしながら、代替的な実施態様では、処理することの出来る範囲を全ペダル作動範囲まで拡大することが妥当であることもある。最終的に、処理が許容される変数限界を現在のペダル作動の関数及び／又は他の車両状態変数及び車両運転変数の関数として予設定することも利点である。このようにして、例えば、ペダルの定位置から始まる低調量範囲内で、処理が許容される比較的広い限界範囲を設定し、ペダル作動が最大ペダル位置の方向に進むに従い、その限界範囲を漸増的に狭くすることが妥当である。特にペダルの最大変位範囲において、ブレーキ圧の急上昇のみを許容し、減少を許容しないのが有利である。
【００１５】
他の利点及び相応しい実施態様は、別の請求項、図の説明及び図面から見出すことが出来る。
【００１６】
図１に示されたブレーキ系１は電気油圧ブレーキとして実施され、そして油圧ライン７および８を介してホイールブレーキ装置５に接続され、ブレーキ圧発生器３に連結されたブレーキペダル２を有している。更に、油圧ライン７および８に接続されて所望のブレーキ圧ｐ_Ｂｒを発生する目的を有する油圧装置４が設けられている。ブレーキペダル２のペダルストロークは行程センサ１０を用いて計測され、油圧ライン７および８内の油圧ｐ_Ｂｒは圧力センサ１１を用いて測定される。更には、センサ１０、１１の計測信号を受け取り、計測信号の関数として制御信号を発生する制御装置６が設けられ、前記制御信号は、所望のブレーキ圧ｐ_Ｂｒに設定するために油圧装置４へ供給される。
【００１７】
ブレーキペダル２の弾性的に戻るペダル挙動がそれによって発生されるペダルストロークシミュレータ９は、ブレーキ圧発生器３に配置されている。
【００１８】
ブレーキペダル２が運転者によって作動されると、特に油圧タンデムシリンダとして実施されているブレーキ圧発生器３はブレーキペダル２によって作動され、ホイールブレーキ装置５への圧力の直接伝達が、破壊の場合に−ブレーキ系に欠陥があるときに−ブレーキ圧発生器３とホイールブレーキ装置５の間の油圧ライン７および８を介して可能となる。
【００１９】
ブレーキ系１が機能的に作動可能であると、ブレーキペダル２のペダルストロークＳ_Ｐｅｄは行程センサ１０を用いて計測され、制御装置６へ計測信号として伝送される。ペダルストロークの現在値又はブレーキ圧に相関する変数、特に車両の減速度に割り当てられるブレーキ圧ｐ_{Ｂｒ，ｓｅｔｐ}は、制御装置６において計測ペダルストロークＳ_ｐｅｄの関数として測定される。ブレーキ圧又はブレーキ圧に相関する変数は設定値変数として油圧装置４へ伝送され、ここで圧力が対応して設定されて油圧ライン７および８を介してホイールブレーキ装置５へ伝えられる。
【００２０】
実際のブレーキ圧ｐ_Ｂｒは、規制された方法もしくは規制されない方法であろうと設定することが出来る。規制された方法では、油圧ライン７および８内の実際のブレーキ圧ｐ_Ｂｒは、圧力センサ１１を用いて計測され、そして測定信号として制御装置６へ伝送され、そこでは計測ブレーキ圧力ｐ_Ｂｒが設定値圧力プロファイルｐ_{Ｂｒ，ｓｅｔｐ}に近づけられるように油圧装置４に作用する制御信号が発生される。これに反して、非規制の場合では、圧力センサ１１を用いた実際のブレーキ圧ｐ_Ｂｒの測定を分配することが可能で、所定の設定値プロファイルへの実際のブレーキ圧の唯一の制御設定が行われる。
【００２１】
もし適当であれば、ペダルストロークＳ_Ｐｅｄの代わりに、運転者によってブレーキペダル２に加えられるペダル力を計測し、そして計測ペダル力の関数として望ましいブレーキ圧ｐ_Ｂｒを決定することも妥当である。
【００２２】
計測されたペダルストロークＳ_Ｐｅｄの場合には、図２に示された関係に従ってペダルストロークＳ_Ｐｅｄから割り当てられたペダル力Ｆ_Ｐｅｄを決定することが可能である。ブレーキペダルは、ペダル力Ｆ_ＰｅｄがペダルストロークＳ_Ｐｅｄに亘って高次に非線形のプロファイルを取る、即ち、ペダルの不作動定位置（位置０）と定位置に近接して続く第１の位置１との間で強い上昇が観察され、第１の位置１と第２の位置２との間で緩やかな上昇のみが生じ、そして再び位置２から始まってブレーキペダルの最大位置まで比較的大きい上昇が起こるように実施される。
【００２３】
ブレーキ系は、ホイールブレーキ装置に作用するブレーキ圧ｐ_Ｂｒが、任意のペダル位置に対して予設定の範囲内で変化できるように構成されている。この変化は例えば、そのブレーキ挙動において任意の平均値から大きく離れているブレーキ系が、この平均値へ標準化され得るように制御装置を用いて自動的に、又は運転者特性設定を許容するために、比較的厳しい制動挙動又は比較的緩やかの制動挙動をセットするために運転者が多少の程度まで制動要求を感知する可能性が与えられて実施されることも出来る。
【００２４】
ブレーキ圧ｐ_Ｂｒのそのような処理範囲が、図３及び図４にペダル力Ｆ_Ｐｅｄの関数として図示されている。図３において、上限ｐ_ｏと下限ｐ_ｕが予設定され、自動又は手動でセットされるブレーキ圧の変化が許される許容処理範囲に印が付けられている。上限ｐ_ｏと下限ｐ_ｕは、それぞれ原点を通る線として実施され、そしてペダル力Ｆ_Ｐｅｄが増大するに従い扇形に広がるブレーキ圧範囲を画定するのが有利である。
【００２５】
ブレーキ圧の上限ｐ_ｏの非線形プロファイルが図４に描かれている。ブレーキ圧ｐ_Ｂｒの変化が許容される許容処理範囲が、図２に従い行程の関数として予設定でき且つ図４の対応する力位置に伝達されているペダル位置１及び２の間にある。ブレーキ圧の上限ｐ_ｏは、この許容処理範囲内で非線形プロファイルを持つ。上限ｐ_ｏは、先ず位置１から始まって次第に増大し、それから位置２に向かって漸減的に低下する。好適な実施例において、下限ｐ_ｕは原点を通る直線である。ペダル０の定位置と第１の位置１の間並びに第２の位置２の上方で、上限ｐ_ｏと下限ｐ_ｕは一致し、その結果この範囲ではブレーキ圧ｐ_Ｂｒを変えることは出来ない。
【００２６】
代替的な実施例に依れば、ブレーキ圧の許容処理範囲が位置１の前及び位置２の後の前述の範囲内において画定されることを示すことも出来る。例えば、位置２の上方で許容ブレーキ圧帯域を平行な上限と下限で画定することも、或いは図４に上限ｐ_ｏ’に対する破線で表されているように、開放する処理範囲を画定することも妥当である。
【００２７】
ペダルストローク又はペダル力の関数としてブレーキ圧プロファイルの運転者特性処理は、制御装置内に適宜記憶され、そして各運転者に対して個別に作動されることが出来る。作動は、車両の特性設定と、例えば座席における設定と結びつけることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ圧を処理する制御装置を持つモータビークル用電気油圧ブレーキ系の系統線図を示す。
【図２】ブレーキペダルのペダル作動の関数としてのペダル力のプロファイルの線図を示す。
【図３】ペダル力の関数としてのブレーキ圧用許容調節範囲の線図を示す。
【図４】ペダル力の関数としてのブレーキ圧修正プロファイルを持つ線図を示す。

Claims (10)

1. 運転者によって行われるペダル作動が計測され、車両の特定の減速度に対応し且つホイールブレーキ装置（５）内で発生されるブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）に又はブレーキ圧に相関する変数に、予設定された関係を用いて変換される、モータビークルの油圧ブレーキ系における制動力を可変設定する方法であって、
   ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）又はブレーキ圧に相関する変数が、ペダルの定位置と最大ペダル作動位置の間のペダル作動セクション内で、ペダル作動の関数として個々のベースで処理されることを特徴とする方法。
2. ペダルストローク（ｓ_Ｐｅｄ）がペダル作動として使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ペダル力がペダル作動として使用されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
4. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）又はブレーキ圧に相関する変数が、ペダルの定位置で始まるセクション内で処理され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方法。
5. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）のプロファイル又はブレーキ圧に相関する変数のプロファイルがペダル作動の関数として恒久的に予設定された設定値曲線に近づけられ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方法。
6. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）のプロファイル又はブレーキ圧に相関する変数のプロファイルが自動的に設定され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方法。
7. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）のプロファイル又はブレーキ圧に相関する変数のプロファイルが、運転者特性ベースで影響を受け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方法。
8. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）のプロファイル又はブレーキ圧に相関する変数のプロファイルが記憶されて特定の運転者のために作動されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）のプロファイル又はブレーキ圧に相関する変数のプロファイルが、ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）の平均値又はブレーキ圧に相関する変数の平均値に比例して変えられ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方法。
10. 運転者によって行われるペダル作動を計測する計測器と、ブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）をホイールブレーキ装置（５）にかける制御信号を発生させる制御装置（６）とを有し、制御信号は、計測器内で発生される計測信号の関数として予設定された関係に従って発生される、制動力を可変設定するモータビークルにおける油圧ブレーキ系、特に請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法を実施するためのブレーキ系（１）であって、ペダル作動とブレーキ圧（ｐ_Ｂｒ）又はブレーキ圧に相関する変数の間の関係が、ペダルの定位置と最大ペダル作動位置の間のペダル作動セクション内で、個々のベースで制御信号をペダル作動の関数として処理することにより変化されることが可能であることを特徴とするブレーキ系。