JP2009545477A - 車両の車軸に対するブレーキ圧を分配する方法 - Google Patents

Abstract

圧力媒体ブレーキを備える車両の車軸に対するブレーキ圧を分配する方法であって、
該車両は回転数センサを含み、
該回転数センサは、制動可能な車輪に割り当てられており、かつ実際値センサとして使用され、
車輪における車軸間のブレーキ圧配分が、車軸間の車輪回転数の差分または車輪スリップ値の差分に応じて調整され、
前記ブレーキ圧配分を調整するために、制動時における車軸間の前記車輪回転数の差分または前記車輪スリップ値の差分の所定の制限値の上回りが利用される
形式の方法において、
少なくとも２回の先行する常用ブレーキ操作後の、少なくともリアアクスルにおけるブレーキ圧と車両の減速度との間の依存性に基づいて、補外法または補間法によって臨界的減速度を求め、
該臨界的減速度においては、リアアクスルのブレーキ圧は、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくなっている、
ことを特徴とする方法。

Description

本発明は、圧力媒体ブレーキを備える車両の車軸に対するブレーキ圧を分配する方法であって、該車両は回転数センサを含み、該回転数センサは、制動可能な車輪に割り当てられており、かつ実際値センサとして使用され、車輪における車軸間のブレーキ圧配分が、車軸間の車輪回転数の差分または車輪スリップ値の差分に応じて調整され、前記ブレーキ圧配分を調整するために、制動時における車軸間の前記車輪回転数の差分または前記車輪スリップ値の差分の所定の制限値の上回りが利用される形式の、請求項１の上位概念に記載の方法から出発する。

制動時には車両質量体が減速するため、車軸荷重に動的な変化が現れる。このときのフロントアクスルにはさらなる荷重がかかり、リアアクスルではフロントアクスルにかかると同じ割合の荷重で軽減される。このことにより、重心が高いか、もしくは重心がかなり前方に位置する短い車両の場合、すなわちホイルベースに対する重心の高さの割合が不利な車両、例えば輸送用車両分野では、この特性はトラクターセミトレーラ連結式の牽引車両が単独走行するような場合に当てはまるが、そのような車両の場合には、一方では前方へのバランスを失って車両が前倒れ状態になりやすく、また他方ではリアアクスルのサイドグリップ力が低下しがちである。このことは特にカーブにおける制動時に危機的状況をもたらす。

この問題に対処するために、例えばDE 27 55 156 A明細書から、荷重に依存した制動力制限装置が公知である。車軸荷重の変化によってリアアクスルがブロックされるような強い制動時において、この制動力制限装置は効果を発揮する。この制動力制限装置は、少なくともリアアクスルのブレーキシリンダにおいて、設定された値からの圧力のさらなる上昇を阻止する。しかしながらこの方法では、確かに荷重は測定されるのだが、上述の危機的な前倒れ状態やリアアクスルの荷重軽減に関して重要な重心の高さは測定されないので不安が残る。さらに、固定的にプログラムされた制限値、または車軸荷重に依存したブレーキ圧の特性曲線は常に、所定の装備または構造を備える輸送用車両に関連している。しかしながらこれらの要因が変更されると、例えば輸送用車両の装備が変更されると、この固定的にプログラムされた圧力制限値または車軸荷重に依存した特性曲線は、もはやそのときの状況には適合しなくなってしまう。

制動安定性を改善するために、DE 40 07 360 A1からは冒頭に述べた形式のスリップ差分調整（Differenzschlupfregelung）が公知である。ここでは、車軸間のブレーキ圧配分が、車軸間の車輪回転数に関する差分に基づいて調整され、このブレーキ圧力配分を調整するために、制動時における車軸間の車輪回転数に関する差分の所定の制限値の上回りが利用される。

本発明の課題は、冒頭に述べたような方法を改善し、不安定な走行状態および制動状態に対する対抗手段のベースとしての基準を、できるだけ簡単に求めることである。

この課題は、請求項１記載の特徴的構成によって解決される。

本発明の利点
本発明の基礎となる技術思想は、スリップ差分調整において、少なくとも２回の先行する常用ブレーキ操作の後の、少なくともリアアクスルにおけるブレーキ圧と車両の減速度との間の依存性に基づいて、補外法または補間法によって臨界的減速度を求めることである。この臨界的減速度においては、リアアクスルのブレーキ圧は、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくなっている。

フロントアクスルとリアアクスルとの間のスリップ差分が例えばゼロに調節されるようなスリップ差分調整においては、ブレーキ圧pに対してほぼ直線的な特性曲線が、減速度zに依存して形成される。すなわち例えばフロントアクスルVAにおけるブレーキ圧pと、リアアクスルHAにおけるブレーキ圧ｐとに関する、図１に記載の特性曲線が形成されるのである。２つの特性曲線は直線的であるから、この直線の経過を求めるためには、それぞれ１つの減速度zと、この減速度zに対応する１つのブレーキ圧pとからなる２つの基点を求め、さらにこの直線的なブレーキ圧・減速度関係のさらなる値を、補間法ないし補外法によって求めるだけで充分である。この方法の利点は、制動毎に、このような基点がより多く検出されていくので、これによりブレーキ圧・減速度特性曲線の経過をより精確に定めることが可能となることである。

不安定な走行状態が発生し得るようなリアアクスルの荷重軽減が生じる臨界的減速度を求めるために（このときリアアクスルのブレーキ圧は、スリップ差分調整にしたがって、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくしなければならない）、リアアクスルにおけるブレーキ圧経過を表す直線と、ブレーキ圧の制限値を表す水平な直線との交点が決定される。この交点における減速度zの値が、すなわち臨界的減速度の値である。

リアアクスルにおけるブレーキ圧の制限値が例えばゼロである場合、すなわち制動時におけるリアアクスルの荷重軽減に基づいたスリップ差分調整によって、リアアクスルのブレーキシリンダにもはやブレーキ圧をかけるべきでないとされる場合には、特性曲線において、減速度zがプロットされている軸との交点が決定される。

択一的にブレーキ圧の制限値として、例えばリアアクスルブレーキのブレーキディスクまたはブレーキドラムに対する、ブレーキシューまたはブレーキパッドの当接圧力または解除圧力を使用することができる。

なぜなら、これらの当接圧力または解除圧力は非常に小さなものであるが、制動力を辛うじてまだ形成しないでおくのに、あるいは非常に小さな制動力を形成するのには充分なものだからである。

したがって後輪における制動力は、積載量および重心高さに依存して、ブレーキ圧制限値に従い、以下のように設定することができる。すなわち、安定した走行特性のために充分な後輪のサイドグリップ力の前提のもとで、できるだけ高い制動力が得られるように設定することができるのである。

不安定な走行状態および制動状態を回避するために、車両の最大減速度を、例えば臨界的減速度よりも小さい値までに制限することができる。

これに代えて、リアアクスルにおけるブレーキ圧を、すでに最大減速度に到達する前に、スリップ差分調整による所定の値よりも小さな値に調節することができる。これには、リアアクスルのサイドグリップ力がさらに改善されるという利点がある。フロントアクスルは、車軸の荷重移動が非常に動的であるため、自身のまったくのロック限界というわけでないので、結果的に中立的な走行特性となる。

この方法の特徴は、非常に簡単であることであり、したがって、アンチロックシステムの範囲内において、既存の回転数センサと、スリップ差分調整のルーチンを実施する既存のブレーキ制御装置とが必要とされるだけである。

詳細は、以下の実施例の説明から明らかとなる。

以下本発明の実施例を示し、詳細に説明する。

減速度zに依存したブレーキ圧ｐに関する特性曲線を表した図であり、この特性曲線は差分調整によって形成される 減速度zに依存したブレーキ圧ｐに関する別の特性曲線を表した図であり、この特性曲線に基づいて臨界的減速度が求められる 減速度zに依存したブレーキ圧ｐに関する別の特性曲線を表した図であり、この特性曲線では、リアアクスルのブレーキ圧は図２の特性曲線よりも早期に低下し、フロントアクスルの圧力は増加する

実施例の詳細な説明
圧力媒体ブレーキを備える輸送用車両の車軸に対するブレーキ圧を分配するための方法は、スリップ差分調整を基礎としている。

このような公知のスリップ差分調整は、回転数センサを含んでおり、該回転数センサは、制動可能な車輪に割り当てられており、かつ実際値センサとして使用され、車輪における車軸間のブレーキ圧が、車軸間の車輪回転数の差分または車輪スリップ値の差分に応じて調整され、前記ブレーキ圧配分を調整するために、制動時における車軸間の前記車輪回転数の差分または車輪スリップ値の差分の所定の制限値の上回りが利用される。スリップ差分調整のための方法は、例えばDE 40 07 360 A1から充分公知であるから、この方法についてはここでは詳細に記載しない。

本発明の方法では、スリップ差分調整の範囲内において、少なくとも２回の先行する常用ブレーキ操作の後の、リアアクスルにおけるブレーキ圧pと車両の減速度zとの間の依存性に基づいて、補外法または補間法によって臨界的減速度z_abhebが求められる。この臨界的減速度においては、少なくともリアアクスルHAのブレーキ圧pは、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくなっている。

フロントアクスルVAにおけるスリップ値と、リアアクスルHAにおけるスリップ値とがとりわけ同じ大きさであり、それゆえフロントアクスルVAとリアアクスルHAの間のスリップ差分が例えばゼロに調節されるようなスリップ差分調整においては、ブレーキ圧pに対して、すなわちフロントアクスルVAのブレーキ圧pおよびリアアクスルHAのブレーキ圧pに対してほぼ直線的な特性曲線が、減速度zに依存して図２のように形成される。ここではスリップ差分調整により、減速度zが増加するにつれて、リアアクスルHAのブレーキ圧pは直線的に低下する。なぜなら、そうでなければ荷重が軽減されたリアアクスルHAが過剰に制動され、サイドグリップ力を確保することができなくなってしまうからである。

２つの特性曲線は直線であるから、これらの直線の経過を求めるためには、以下のことによるだけで充分である。すなわち２回の制動から２つの基点を求め、すなわち例えば図２では、それぞれ減速度z1、z2と、これらの減速度に対応するブレーキ圧値p1、p2とからなる制動１と制動２の２つの基点を求め、さらにこの直線的なブレーキ圧・減速度関係のさらなる値を、補間法ないし補外法によって求めるだけで充分である。例えば強い制動を伴うカーブ走行のような臨界的事象よりも前に行われる制動（例えば制動１〜６）が多ければ多いほど、２つの直線に対してより多くの基点が形成される。特に有利には２回の常用ブレーキ操作、例えば弱い減速度を伴う制動１と、これよりも格段に強い減速度を伴う制動４とが検出され、さらにこの直線的なブレーキ圧・減速度関係において、より強い減速度の別の値が、補外法によって求められる。

不安定な走行状態が発生し得るような、すなわちリアアクスルが路面から浮き上がるような、リアアクスルの荷重軽減が生じる臨界的減速度z_abhebを求めるために（このときリアアクスルのブレーキ圧は、スリップ差分調整にしたがって、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくしなければならない）、リアアクスルにおけるブレーキ圧経過を表す直線と、ブレーキ圧の制限値を表す水平な直線との交点が決定される。この交点における減速度zの値が、すなわち臨界的減速度z_abhebの値である。

ブレーキ圧の制限値が例えばゼロである場合、すなわち制動時におけるリアアクスルの荷重軽減に基づいたスリップ差分調整によって、リアアクスルのブレーキシリンダにもはやブレーキ圧をかけるべきでないとされる場合には、特性曲線において、例えばブレーキ圧ゼロを表す水平軸であって、それゆえ減速度zがプロットされている軸に相応している水平軸との交点が決定される。

択一的にブレーキ圧の制限値として、図２の実施例のように、例えばリアアクスルブレーキのブレーキディスクまたはブレーキドラムに対する、ブレーキシューまたはブレーキパッドの当接圧力P_anlegeまたは解除圧力を使用することができる。なぜならこの当接圧力P_anlegeまたは解除圧力は非常に小さなものであるが、制動力を辛うじてまだ形成しないでおくのに、あるいは非常に小さな制動力を形成するのには充分なものだからである。

不安定な走行状態および制動状態を回避するために、結果として、車両の最大減速度z_maxを、臨界的減速度よりも小さい値z_abheb-Δzまでに制限することができる。これに代えて図３のように、リアアクスルHAにおけるブレーキ圧を、すでに最大減速度z_maxに到達する前に、スリップ差分調整による所定の値よりも小さい値に調節し、フロントアクスルの圧力を相応に増加させることができる。これには、リアアクスルHAのサイドグリップ力がさらに改善されるという利点がある。フロントアクスルVAは、車軸の荷重移動が非常に動的であり、自身のロック限界からはまだ充分な余裕があるため、中立的な走行特性をもたらす。

Claims (5)

1. 圧力媒体ブレーキを備える車両の車軸に対するブレーキ圧を分配する方法であって、
   該車両は回転数センサを含み、
   該回転数センサは、制動可能な車輪に割り当てられており、かつ実際値センサとして使用され、
   車輪における車軸間のブレーキ圧配分が、車軸間の車輪回転数の差分または車輪スリップ値の差分に応じて調整され、
   前記ブレーキ圧配分を調整するために、制動時における車軸間の前記車輪回転数の差分または前記車輪スリップ値の差分の所定の制限値の上回りが利用される（スリップ差分調整）
   形式の方法において、
   少なくとも２回の先行する常用ブレーキ操作の後の、少なくともリアアクスル（HA）におけるブレーキ圧（p）と車両の減速度（z）との間の依存性に基づいて、補外法または補間法によって臨界的減速度（Z_abheb）を求め、
   該臨界的減速度においては、リアアクスル（HA）のブレーキ圧は、所定のブレーキ圧制限値よりも小さくなっている、
   ことを特徴とする方法。
2. リアアクスル（HA）に対する前記所定のブレーキ圧制限値は、ゼロであるか、またはリアアクスル（HA）のブレーキの当接圧力に相応している、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 車軸間の車輪回転数の差分または車軸間の車輪スリップ値の差分に対する所定の制限値はゼロである、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 制動時における車両の最大減速度（Z_max）を、前記臨界的減速度（Z_abheb）よりも小さい値までに制限する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の方法。
5. リアアクスル（HA）におけるブレーキ圧（p）を、すでに最大減速度（Z_max）に到達する前に、前記スリップ差分調整による所定の値よりも小さな値に調節する、
   ことを特徴とする請求項４記載の方法。

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