JP2005029141A - 車両用の後ずさり防止装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 あらゆる道路傾斜において、車両の確実な停止のために充分高いが他方では高すぎない停止圧力が計算されて供給されるように、後ずさり防止装置用停止圧力を計算し、正しい時点に制動機へ導入する。
【解決手段】 ばね力を与えられる制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を持つ車両用の後ずさり防止装置（ＲＳＰ）の制御方法において、車両が、その常用制動装置により、車輪制動機への後ずさり防止圧力の自動的な供給により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、平ら又は傾斜した車道上で停止状態に保持される。供給される後ずさり防止圧力は、車道傾斜及び車両の重量から誘導される少なくとも１つの量の関数である。
【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用の後ずさり防止装置の制御方法に関する。

このような後ずさり防止装置は、車両を、その常用制動装置により、車輪制動機への後ずさり防止圧力の自動的な供給により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、例えば傾斜していてもよい車道上で停止状態に保持するために用いられる。

後ずさり防止装置は、主として、外力を与えられる制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を備えている車両特に商用車両において使用される。外力として、圧縮空気、液圧又は電気蓄勢器（電池）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は機械的に行われず、電気的に行われる。このため適当な制御器（電子装置）が必要である。制御器は、運転者の制動要求に従って、前に接続される電磁弁の駆動によるか、又は電気−機械的操作素子例えばサーボモータの電気的駆動によって、固有の制動機を駆動する。その際制動圧力が制御され、即ち圧力センサにより測定され、実際圧力が目標圧力と相違している場合修正される。これにより乗用自動車に類似した快適な制動特性を得ることができる。

電子制動システム（ＥＢＳ）を持つ車両にある停止制動機又は駐車制動機は、国際公開第ＷＯ９９／４８７３８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拘束可能なので、補助力の低下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。更に公知の刊行物は、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センサから、別の車両データ例えば制動圧力、車両速度、機関データ、タイヤ圧力、車両重量、道路状態（摩擦係数）、道路傾斜等を利用することができる。

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されるか、又は他の車両データから一層安価に計算されることができる。例えば車両重量は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４６２０１号明細書により車両加速度から、また道路傾斜はドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３４７１９号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、車両運転者により及ぼされる制動力が車両を停止するのに充分でない時、車両を制動しかつ停止するために必要な制動圧力が、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また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規定される制動圧力が供給される。

この方法は、特に上り坂の道路上で停止する場合、供給される制動圧力が、事情によっては車両を引続き確実に停止するのに充分でないことがある、という欠点を持っている。その理由は、上り坂の道路上では、車両を静止させるために少なく制動せねばならないからである。それに応じて、下り坂における制動の際、停止圧力が高くなりすぎ、それにより制動装置の不必要な負荷及び多すぎる空気消費が生じる。更に公知の文献から、基準値を求めるため、車両の傾斜角も考慮し、車両に特有な別のパラメータを考慮できることが公知である。

最後にドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６９８９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、車両の静止の際、制動ペダルの操作とは無関係に制動圧力が維持される。ここで課題は、圧力媒体の消費を少なくすることである。このため個々の車軸に異なる停止圧力を供給することができる。その際原理的に、車両の停止のため供給すべき制動圧力は、停止状態に至る制動過程の制動機操作の程度により求められる。この方法も、それにより求められる停止圧力が、制動の際上り坂では低すぎ、下り坂では高すぎることである。

本発明の基礎に成っている課題は、あらゆる道路傾斜において、車両の確実な停止のために充分高いが他方では高すぎない停止圧力が計算されて供給されるように、後ずさり防止装置用停止圧力を計算し、正しい時点に制動機へ導入することである。これにより車両後ずさり防止装置が快適にかつ確実に操作可能であり、外力を供給される制動装置の不必要に大きい圧力媒体消費に立ち至らないようにする。

この課題は、請求項１に含まれる発明によって解決される。

従属請求項は本発明の適切な発展を含んでいる。特に停止圧力を計算するための具体的な式が示されている。

請求項１の特徴によれば、電子装置により計算され続いて車輪制動機へ供給される後ずさり防止圧力が、車道傾斜及び車両の重量から誘導される少なくとも１つの量の関数である。

後ずさり防止圧力を、車道傾斜の値と車両の重量との積として計算するのが適切である。車道傾斜及び重量の値は、上記の従来技術において説明したように求めることができる。

後ずさり防止圧力を、車両内部で式
ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}×Ｕ_Ｆ
により計算するのが有利であり、ここで
ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝後ずさり防止圧力
ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}＝検証された車両傾斜
Ｕ_Ｆ＝以前の制動からの車両制動圧力レベルの関数。

この場合車両傾斜の値はＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}または検証される車両傾斜と称され、上記の式において使用される前に、なお検証され、即ちもっともらしさについて検査されている。これは、後ずさり防止電子装置の適当なプログラミング又は論理回路により行われる。

以前の制動からの使用される車両制動圧力レベル（平均値）は、車両の重量情報を含んでいる。なぜならば、大きい重量を持つ車両を制御するため、高い制動圧力レベルも必要だからである。ＥＢＳを持つ車両では制動圧力が制御され、従って圧力センサにより検出されるので、それぞれの車両制動圧力レベルは容易に測定可能であり、適当な記憶装置範囲に記憶可能である。

しかし以前の制動圧力レベルからの車両重量の検出又は評価は、これにより求められる係数が長い下り坂では大きすぎるという欠点を持っている。なぜならば、下り坂制動の際当然高い制動圧力レベルが形成されるからである。長い上り坂走行における係数は小さすぎる。なぜならば、この場合制動のため低い制動圧力で充分だからである。

この理由から、後ずさり防止圧力を、前記の式のほかに式
ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}×Ｕ_Ｆ×Ｋｍ
により一層正確に計算するのが有利であり、ここで
Ｋｍ＝車両の現在の重量又は荷重状態を考慮するための係数。

これにより車両の実際の重量が式へ導入される。従って最適な後ずさり防止圧力が一層精確に計算される。

式
ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}×Ｋｍ
により後ずさり防止圧力を計算することも当然可能であり、この場合車両の重量は実際の荷重状態により直接考慮される。このため重量値は、当然車両により利用可能でなければならないが、例えば上記の従来技術に従って求めることができる。

このように計算される後ずさり防止圧力の値は、一時記憶装置へ読込まれ、必要な場合愛出される。これは、例えば非常に変動する車道条件により、新たな計算が一時的に有意義でない時にも、圧力値が存在するという利点を持っている。

更に一時記憶装置における圧力値の重ね書きは、車両速度が限界速度より上にある時にのみ許容されると、有利である。この限界速度は約２０ｋｍ／ｈである。

この条件は、特に車両がいわゆるストップ・アンド・ゴー運転するときに有利である。この場合後ずさり防止圧力を常に新しく計算することは有利でない。なぜならば、これらの条件は著しく変わりやすいからである。その代わりに、一定の固定値が使用される。

更に車道傾斜、制動圧力レベル又は荷重状態の測定値がまだ車両内部に存在しない場合、これらの３つの値のために固定閾値が使用されると有利である。このため平均値、例えば車道傾斜に対して２５％、制動圧力レベルに対して１ｂａｒ、車両重量に対して半荷重における車両重量が使用される。

車両の個別車軸のために異なる停止圧力が計算されて出力されるようにすることも可能である。これは上述したように個別車軸の個々の制動圧力レベルから求めることができる個別車軸の荷重負担分に応じて行われる。その際大きい荷重負担分を持つ車軸が高い停止圧力を供給されるのがよい。

図には、後ずさり防止圧力を計算するための後ずさり防止電子装置、及び後ずさり防止装置の動作即ち車輪制動機への計算された圧力の供給のフローチャートが示されている。

フローチャートは、プログラムの開始を行う開始段階から始まる。これは、この時点にまだ特定の値を持たない種々の変数に固定初期値が割り当てられることを意味する。限界速度ｖ_{ｇｒｅｎｚ}が例えば２０ｋｍ／ｈに設定され、後ずさり防止傾斜の閾値が例えば５％に設定され、後ずさり防止圧力の閾値が例えば１ｂａｒに設定され、後ずさり防止圧力が０ｂａｒに設定される。

次の段階で、種々の初期値が後ずさり防止電子装置へ読込まれる。

後ずさり防止要求ＲＳＰ_ＡＮＦＯ、即ち例えば運転者により操作されるスイッチがセットされているか否かが、まず検査される。更にＥＢＳに統合されたロック防止装置（ＡＢＳ）の回転数センサにより常に検出される車両の車輪速度も同様に読込まれる。これから車両速度が計算される。更に常用制動装置（ＢＢＡ_ｉｎｆｏ）及び駐車制動装置（ＦＢＡ_ｉｎｆｏ）が操作されているか否かが検査される。更に車両質量（Ｆｚｇ_{Ｍａｓｓｅ}）、車両傾斜（Ｆｚｇ_{Ｎｅｉｇｕｎｇｓ−ｉｎｆｏ}）又は車道傾斜、車両制動圧力（Ｆｚｇ_{Ｄｒｕｃｋｎｉｖｅａｕ−ｉｎｆｏ}）及び個々の車軸への制動圧力の分布（Ｆｚｇ_{Ｄｒｕｃｋｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ−ｉｎｆｏ}）が読込まれる。このためまず非公式の即ち評価された値が使用される。

次の段階で、例えば運転者スイッチの操作により後ずさり防止要求（ＲＳＰ_ＡＮＦＯ）がセットされているか否かが検査される。ｎｏの場合ループにおいて″読込み″のステップへ戻される。

しかしこの要求がセットされている場合、駐車制動装置（ＦＢＡ）が操作されているか否かが検査される。これに対する情報（ＦＢＡ_ｉｎｆｏ）が零でない場合、即ち駐車制動装置が操作されている場合、再び開始段階へ戻される。

しかしこの情報が零である場合、即ち駐車制動装置が操作されていない場合、次の段階へ進められ、そこで常用制動装置（ＢＢＡ）が操作されているか否かが検査される。常用制動装置が操作されていない場合、即ち運転者が制動しない場合、再び開始段階へ戻される。

しかし運転者がちょうど制動している場合（ＢＢＡ_ｉｎｆｏ＝１）、次の段階において車両速度が限界速度より上にあるか否かが検査される。これは例えば６０秒間満たされねばならない。

ｎｏの場合、プログラムにおいて下方へ跳躍せしめられ、現在の又は計算された後ずさり防止圧力（ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}）が約１ｂａｒの所定の後ずさり防止圧力閾値（ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ−ＳＣＨＷ）}より大きいか否かが直接検査される。

ｎｏの場合、後ずさり防止圧力閾値に等しくされる。次に車両の停止状態が認められた（Ｓｔｉｌｌｓｔａｎｄ_{ｅｒｋａｎｎｔ}＝１）か否かが検査される。これは車両減速度からわかる。

ｎｏの場合、段階″読込み″へ戻される。しかしｙｅｓの場合後ずさり防止電子装置において計算された後ずさり圧力が車輪制動機へ導入され、後ずさり防止装置が動作せしめられる。

車両速度（ｖ_{Ｆａｈｒｚｅｕｇ}）が限界速度（ｖ_{ｇｒｅｎｚ}）より上にあるか否かの上述した検査の後、ｙｅｓの場合、次の段階において、予め設定された車両傾斜（Ｆｚｇ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）が妥当であるか、即ちもっともらしいか否かが検査される。これは別の検査により行われる。

ｙｅｓの場合、後ずさり防止傾斜（ＲＳＰ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）即ち後ずさり防止装置に存在する道路傾斜の値が車両傾斜（Ｆｚｇ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）に等しくされる。

ｎｏの場合、後ずさり防止傾斜（ＲＳＰ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）が前記の閾値（ＲＳＰ_{ｎｅｉｇｕｎｇ−ＳＣＨＷ−ｍｉｎ}）例えば５％に設定される

次の段階において、車両データ特に以前の制動からの車両制動圧力レベルの値Ｕ_Ｆが妥当であるか否かが検査される。

車両データが妥当でない場合、後ずさり防止圧力が、後ずさり防止傾斜（ＲＳＰ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）×車両制動圧力レベルの関数（Ｕ_Ｆ）×車両重量を考慮するための係数（Ｋｍ）として、計算される。しかし前記の関数に対して、所定の値（Ｕ_{Ｆ−ｍｉｎ}）、即ち以前の制動からの最小車両制動圧力レベルが使用される。

しかし車両データが妥当である場合、後ずさり防止圧力（ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}）が、後ずさり防止傾斜（ＲＳＰ_{ｎｅｉｇｕｎｇ}）×以前の制動からの車両制動圧力レベル（Ｕ_Ｆ）×現在の車両重量を考慮するための係数（Ｋｍ）から、計算される。Ｕ_Ｆの値は、更に車両圧力分布に関係させることもできる。

次の段階で、既に上述したように、後ずさり防止圧力（ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}）が上述した後ずさり防止圧力閾値（ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ−ＳＣＨＷ}）より大きいか否かが検査され、ｙｅｓの場合、既に上述したように車両の停止状態が認められると、後ずさり防止装置が続いて動作せしめられ、即ち電子装置内部で計算された後ずさり防止圧力が車輪制動機へ導入される。

本発明による方法のフローチャートを示す。

Claims (10)

1. ばね力を与えられる制動装置及び電子制動制御装置（ＥＢＳ）を持つ車両用の後ずさり防止装置（ＲＳＰ）の制御方法であって、車両が、その常用制動装置により、車輪制動機への後ずさり防止圧力の自動的な供給により、制動ペダルの運転者による操作なしでも、平ら又は傾斜した車道上で停止状態に保持されるものにおいて、後ずさり防止圧力が、車道傾斜及び車両の重量から誘導される少なくとも１つの量の関数であることを特徴とする、方法。
2. 後ずさり防止圧力が、車道傾斜の値と車両の重量との積に比例していることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 後ずさり防止圧力が、車両内部で式
   ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}×Ｕ_Ｆ
   により計算され、ここで
   ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝後ずさり防止圧力
   ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}＝検証された車両傾斜
   Ｕ_Ｆ＝以前の制動からの車両制動圧力レベルの関数
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 後ずさり防止圧力が、車両内部で式
   ＲＳＰ_{Ｄｒｕｃｋ}＝ＲＳＰ_{Ｎｅｉｇｕｎｇ}×Ｕ_Ｆ×Ｋｍ
   により計算され、ここで
   Ｋｍ＝車両の現在の重量を考慮するための係数
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
5. 計算された後ずさり防止圧力の値が一時記憶装置へ読込まれることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の方法。
6. 一時記憶装置における圧力値の重ね書きは、車両速度が限界速度より上にある時にのみ許容されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 限界速度が約２０ｋｍ／ｈであることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 車道傾斜、制動圧力レベル又は荷重状態の測定値がまだ車両内部に存在しない場合、固定閾値が使用されることを特徴とする、請求項１〜７の１つに記載の方法。
9. 車両の個別車軸のために異なる停止圧力が計算され、個別車軸の荷重負担分に応じて出力されることを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の方法。
10. 大きい荷重負担分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９に記載の方法。

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