JP2008505806A - 自動車両用のブレーキシステムおよび制動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は自動車用のブレーキシステムおよび制動方法に関する。本発明においては自動車用のブレーキシステムが、摩擦ブレーキとして構成されるホイールブレーキ（２１、２３、２５、２７）用のブレーキ操作装置を少なくとも有している。ブレーキシステムは、所定の低い走行速度以上での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、前記各ホイールブレーキを互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、前記各ホイールブレーキを互いに時間をずらして緩めるか、またはこれらに互いに時間をずらして低下する作動力を作用させるコントローラ（３１）が備えられることを特徴とする。

Description

本発明は、請求項１および８の上位概念（所謂おいて部分、プリアンブル部分）に係る自動車両（自動車、トラック、オートバイ等）用のブレーキシステムおよび制動方法に関する。

坂道で発進または停止する自動車では、降坂力が作用するために、自動車の低い走行速度で常用ブレーキを緩めたりかけたりする際に、ホイールブレーキ、サスペンションおよび車体の振動に起因してブレーキが鳴く音が発生する場合がある。スティックスリップ効果により、ホイールブレーキは剛体振動状態に入り、それによりスプリングストラットに一次曲げ振動が起振される。サスペンションを介して車体までもが起振され、車体がいわゆるスピーカー機能を果たすこともある。そのような鳴く音が発生される走行速度は、実質的に０〜１０ｋｍ／ｈの間に位置している。

オートマチック車の場合は、この鳴く音が、それに加えて更に、例えば信号等での停止中や、ブレーキを緩めるとき、摩擦／摺動の移行時にも、駆動トルクの大きさに従属して発生する。鳴く音は、運転者がブレーキを緩める力を相応に選択することによっても、誘発されることがある。

ブレーキ鳴きは、前軸にも後軸にも、それぞれに伝達される制動力の配分に応じて発生する。車室内では振動騒音乗り心地の悪化として受け取られることがある。
特にディスクブレーキを有する自動車用のブレーキシステムでは、駆動トルクが加えられている状態でブレーキを緩める際、または自動車を高速から制動する際に、停止直前にいわゆるブレーキ鳴きが発生し得ることが既に知られている。これは、特許文献１にも説明されており、そこには他にもブレーキ鳴きの回避策、すなわちブレーキディスクの両側に配置されるブレーキパッドに、摩擦ライニングの層厚を薄くした複数の領域を、これらの領域が非対称に配置されるように備えることが示されている。

国際特許出願公開第９８／４８１９３号明細書

本発明の課題は、摩擦ブレーキとして構成されるホイールブレーキ用のブレーキ操作装置を少なくとも有している自動車のブレーキシステムを対象として、新たなブレーキ鳴きの回避策を提示することにある。

この課題は、本発明により、請求項１、７および８の特徴ならびに方法の工程により解決される。本発明のその他の構成例については、それぞれの従属請求項により明らかにされる。

本発明においては、自動車用のブレーキシステムが、摩擦ブレーキとして構成されるホイールブレーキ用のブレーキ操作装置を少なくとも有している。このブレーキシステムは、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、それぞれのホイールブレーキを互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させるコントローラが備えられることを特徴としている。

そのようなコントローラにより、ブレーキシステムの動作方式に、上述のブレーキ鳴きに対処する可能性を、有利なことにもごく僅かな工数と僅かなコストで追加することができる。

その際に上述の一定の低い走行速度は、０〜１０ｋｍ／ｈの間、特に０〜６ｋｍ／ｈの間に位置すべきである。
本発明に従った自動車の制動方法においては、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、それぞれのホイールブレーキが、互いに時間をずらして作動されるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力が作用する、ないしは、互いに時間をずらして緩められるか、または互いに時間をずらして低下する作動力が作用するようになっている。

この方法によっても同様に、有利なことにもごく僅かな工数と僅かなコストで、制動時または発進時には既述のブレーキ鳴きに対処できるようになる。
その際に上述の一定の低い走行速度は、０〜１０ｋｍ／ｈの間、特に０〜６ｋｍ／ｈの間に位置すべきである。

本発明に従ったブレーキシステムまたは本発明に従った方法は、有利な実施形態の一例においては、それぞれのホイールブレーキの動作制御が、低い走行速度域での走行時および停止中に、ブレーキ操作装置を介して、それぞれのホイールブレーキの制動力が増大する方向にブレーキ操作装置が操作される場合は、自動車の停止を可能とする実質的に一定の制動力が発生され、制動力が低下する方向に操作される場合は、ホイールブレーキが全て完全に解放されて制動力が最早一切発生されないように行われることを特徴としている。

当該走行速度域（０〜１０ｋｍ／ｈ）およびブレーキ液圧域（０〜２０ｂａｒ）においては、それぞれのホイールブレーキが、全四輪とも同時にではなく、むしろライニングの摩擦値だけに従属して時間をずらして順番に、緩められたり、停止のために作動されたりするようになっているが、これには、運転者がブレーキ操作装置の操作により選択肢として実質的に二通りの状態だけ、すなわち、ブレーキが閉じた状態で車両が停止している状態とブレーキが開いた状態で車両が転動する状態だけに達することができるという長所がある。それにより有利なことにも、ブレーキ鳴きに関連した速度域および液圧域において、すなわち厳密にはブレーキパッドがブレーキディスクとの摩擦状態から摺動状態へ移行する際に、ブレーキ鳴きが発生するほど長い時間にわたり走行速度およびブレーキ液圧に影響を与えることが、最早不可能となっている。

或いはその代わりに、本発明および本発明の方法に従って、ホイールブレーキを、それぞれ一つずつ、または二つ一組で、互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させることも可能である。

特に本発明に従った自動車用のブレーキシステムは、時間をずらして作動力を加えるための上述のコントローラを構成する、少なくとも一つのアンチロックブレーキシステムを有しているとよい。

他にも各ホイールブレーキの作動力は、空気圧式、油圧式、または電動式で動作可能なアクチュエータにより加えられるようにするとよい。

次に、本発明の好ましい実施例およびその付属図面について詳しく説明する。
図１には、詳細には図示されない車両用の、それぞれの車輪に摩擦ブレーキを有しているブレーキシステムが示されている。このブレーキシステムは、それ自体としては公知の方法により油圧式摩擦ブレーキシステムまたは電動油圧式摩擦ブレーキシステムとして構成されており、ブレーキペダル１１として構成されるブレーキ操作装置により機械式に作動可能な、第１ブレーキ系統の第１出力ライン１５および第２ブレーキ系統の第２出力ライン１７を介して油圧ユニット１９に油圧接続されたブレーキマスタシリンダ１３を有している。油圧ユニット１９には車両の四つのホイールブレーキ装置２１、２３、２５、２７が接続されており、それにより各ホイールブレーキ装置２１、２３、２５、２７のブレーキ液圧を、油圧ユニット１９を介して個別に調整できるようになっている。

油圧ユニット１９の細部構造については、現代の車両に広く一般に使用されている、スタビリティコントロールシステム（例：ＥＳＰ）、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、またはトラクションコントロールシステム（ＡＳＲ）を有している油圧式または電動油圧式ブレーキシステムにより、当業者の知るところとなっている。従ってここでは細部構造についてこれ以上説明しない。

制御装置３１のコントローラは、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、それぞれのホイールブレーキが、互いに時間をずらして作動されるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力が作用する、ないしは、互いに時間をずらして緩められるか、または互いに時間をずらして低下する作動力が作用するように、各ホイールブレーキ装置２１、２３、２５、２７の動作制御を行うようになっている。

図２には、その例として、車両が全四輪ともブレーキがかかり停止している状態から、車両の運転者がブレーキ操作装置を介してホイールブレーキを徐々に緩めていくときの、ブレーキ液圧の経時特性がグラフで示されている。ブレーキ液圧（ｂａｒ）は、全四輪のホイールブレーキで、時間（ｓ）の経過に伴い低下し、点１に達すると、制御装置３１は左前輪のホイールブレーキＶＬのブレーキ液圧を低下してゼロにする、すなわち左前輪のホイールブレーキＶＬは２秒後に完全に解放される。ブレーキ操作装置を介してブレーキ液圧が更に低下されることにより、順番に、３秒後には点２において右前輪のホイールブレーキＶＲのブレーキ液圧が急激に低下され、４秒後には点３において左後輪のホイールブレーキＨＬのブレーキ液圧が急激に低下される。続いて７秒後には点４において右後輪のホイールブレーキＨＲのブレーキ液圧の低下により、ブレーキ液圧レベルはゼロに達する。これが、この図のように、ブレーキ操作装置の解放により必然的に行われない場合には、制御装置３１により、同様に７秒後に右後輪のホイールブレーキＨＲのブレーキ液圧が急激に低下されることにより、ブレーキ操作装置が解放されるようになる。

そこでは制御装置３１において、点１から４の時間および液圧の閾値を、ホイールブレーキの順序とともに、例えばパラメータを利用して可変式に設定できるようになっている。この機能は、ブレーキ液圧がゼロとなるか、または、ブレーキ操作装置を介してのその後に続くブレーキ液圧の上昇によって、図に破線で示されるブレーキ液圧経時特性のように、工程が再び逆に進行する場合は、設定可能な液圧の最大閾値を上回るまで、作用する。アスタリスクが付された点１^＊、２^＊、３^＊、４^＊は、運転者がブレーキ操作装置を介してブレーキ液圧を破線で示されるブレーキ液圧経時特性に従って再び上昇する場合に、制御装置３１により個々のホイールブレーキのブレーキ液圧がゼロから始めて再び急激に調整される時点を示している。例えば点１^＊においては左前輪のホイールブレーキＶＬの液圧がゼロから約４．５ｂａｒに上昇され、点２^＊においては右前輪のホイールブレーキＶＲの液圧がゼロから約３．４ｂａｒに、また点３^＊においては左後輪のホイールブレーキＨＬの液圧がゼロから約２．５ｂａｒに上昇される。運転者がどの時点にブレーキ操作装置により工程を逆転させるかにより、既に無圧状態に切り換えられているホイールブレーキは、逆の順序で時間をずらしながら再び接続される。

当然ながら、個々のホイールブレーキの個別液圧特性、液圧値、およびオンオフの時間と順序については種々の変更が可能であり、本発明は特定の値、特性または順序に限定されない。むしろ本発明には、個々のホイールブレーキにおける時間をずらした制動力の投入ないしは遮断に関して、ブレーキ液圧が変更されるようになっている、ありとあらゆる方法が包摂されるのである。そのような方法により、低速域でのブレーキ鳴きが効果的に防止される。

本発明に従ったブレーキシステムの実施例のブロック図である。 本発明に従ったブレーキシステムによるブレーキ解放工程のブレーキ液圧の経時特性を示すグラフである。

符号の説明

１１ ブレーキペダル
１３ マスタシリンダ
１５ 第１出力ライン
１７ 第２出力ライン
１９ 油圧ユニット
２１，２３，２５，２７ ホイールブレーキ装置
３１ 制御装置
ＶＬ 左前輪ホイールブレーキ
ＶＲ 右前輪ホイールブレーキ
ＨＬ 左後輪ホイールブレーキ
ＨＲ 右後輪ホイールブレーキ

Claims (11)

1. 摩擦ブレーキとして構成されるホイールブレーキ用のブレーキ操作装置を少なくとも有する、自動車両用のブレーキシステムにおいて、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、各ホイールブレーキを、互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させるコントローラが存在することを特徴とする、ブレーキシステム。
2. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、前記各ホイールブレーキの動作制御が、低い走行速度域での走行時および停止中に、前記ブレーキ操作装置を介して、前記各ホイールブレーキの制動力が増大する方向に前記ブレーキ操作装置が操作される場合は、自動車両の停止を可能とする実質的に一定の制動力が発生され、制動力が低下する方向に操作される場合は、前記各ホイールブレーキが全て完全に解放されて制動力が最早発生しないように行われることを特徴とする、ブレーキシステム。
3. 請求項１または２に記載のブレーキシステムにおいて、前記各ホイールブレーキが、それぞれ一つずつ、または二つ一組で、互いに時間をずらして作動されるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力が作用する、ないしは、互いに時間をずらして緩められるか、または互いに時間をずらして低下する作動力が作用することを特徴とする、ブレーキシステム。
4. アンチロックブレーキシステムを備え請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、前記アンチロックブレーキシステムが、時間をずらして作動力を加えるための前記コントローラを構成することを特徴とする、ブレーキシステム。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、前記各ホイールブレーキ用の作動力が、電動式に動作されるアクチュエータにより加えられることを特徴とする、ブレーキシステム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、前記一定の低い走行速度が、０〜１０ｋｍ／ｈの間、特に０〜６ｋｍ／ｈの間に位置することを特徴とする、ブレーキシステム。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車両の制動方法において、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、各ホイールブレーキを、互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させることを特徴とする、方法。
8. 自動車両の制動方法において、所定の低い走行速度での走行状態から停止状態へ、ないしは停止状態から所定の低い走行速度での走行状態へ、ブレーキをかけながら移行する際に、各ホイールブレーキを互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させることを特徴とする、方法。
9. 請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、前記各ホイールブレーキの動作制御を、低い走行速度域での走行時および停止中に、前記ブレーキ操作装置を介して、前記各ホイールブレーキの制動力が増大する方向に前記ブレーキ操作装置が操作される場合は、自動車の停止を可能とする実質的に一定の制動力が発生され、制動力が低下する方向に操作される場合は、前記各ホイールブレーキが全て完全に解放されて制動力が最早発生しないように行う工程を特徴とする、方法。
10. 請求項８または９に記載の方法において、前記各ホイールブレーキを、それぞれ一つずつ、または二つ一組で、互いに時間をずらして作動させるか、またはこれらに互いに時間をずらして増大する作動力を作用させる、ないしは、互いに時間をずらして緩めるか、または互いに時間をずらして低下する作動力を作用させる工程を特徴とする、方法。
11. 請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法において、前記一定の低い走行速度が、０〜１０ｋｍ／ｈの間、特に０〜６ｋｍ／ｈの間に位置することを特徴とする、方法。

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