JP2011513107A - ブレーキペダル操作の検知装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバーの制動意思を、より簡単で且つより低コストのセンサ装置を用いて検知する車両のブレーキペダル操作の検知装置及び方法を提供する。
【解決手段】作動チャンバ（２）とバキュームチャンバ（１）とを有するバキュームブレーキブースタ（８）を備えた車両のブレーキ装置のフットブレーキペダル（１２）の操作の検知方法において、ブレーキペダル（１２）の操作は、作動チャンバ（２）及び／又はバキュームチャンバ（１）の支配的圧力が測定され、測定された圧力或いは圧力差（ｐＤｉｆｆ）が評価されると、既に遊び動程の間に検知することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ操作の検知のための方法、車両のブレーキングのための方法、並びに車両のためのブレーキ装置に関する。

ハイブリッド車では、電気的機械が、ブレーキ操作の際に解放される運動エネルギーを電気エネルギーに変換して車載電源網の中に蓄える（いわゆる回生）ためにも用いられる。従って、そのようにして生成された電力は、その後の加速過程のために或いは電気機器の運転のために利用される。

ドライバーの制動意思は、この種の車両の場合には通常フットブレーキペダルの上或いはブレーキ力ブースタの中のペダルセンサによって受け取られる。ペダルセンサとしては、多くの場合、フォースセンサ或いは動程（ストローク）センサが用いられる。しかしながら、その種のペダルセンサは比較的高価である。

従って、本発明の課題は、ドライバーの制動意思を、より簡単で且つより低コストのセンサ装置を用いて検知することである。更に本発明に基づくセンサ装置は、ブレーキペダルの遊び動程の間に、車両を純粋に回生的に制動するために用いられる。

この課題は、本発明によれば、請求項に記載されているメルクマールによって解決される。本発明のその他の実施態様は諸従属請求項の対象となっている。
本発明の一つの重要な側面は、バキュームブレーキブースタを備えた車の場合に、ドライバーの制動意思が、ブレーキブースタの作動チャンバ及び／又はバキュームチャンバの中の支配的圧力を測定し、測定された圧力或いは圧力差からブレーキペダル操作が（少なくとも定性的に）検知されるということにある。

チャンバ圧力は、ブレーキペダルの遊び動程の間に既に、従って未だ主ブレーキシリンダ内にブレーキ圧力が生成される前に、変化するということが明らかにされている。従って、ブレーキペダルの遊び動程の間に既に、ブレーキペダル操作を検知することができる。それ故、電気的機械は、ブレーキペダルの遊び動程の間に既に、電力を生成して車両を専らジェネレータとして制動するために利用することができる。

測定された圧力は、好ましくは制御装置によって更に処理される。制御装置は、電気的機械或いは電気的機械の制御ユニットと接続されており、測定された圧力或いは圧力差に応じて、それ等の電気的機械或いは制御ユニットを制御する。

本発明の一つの特別な実施態様によれば、電気的機械は、ペダル操作が検知されるや否や、先ず第一の（例えば平均）ジェネレータ出力で運転され、このジェネレータ出力はペダル操作が進むにつれて更に高められて行く。

車両のための本発明に基づくブレーキ装置は、バキュームブレーキブースタを備えた少なくとも一つの油圧式摩擦ブレーキ、並びに、ジェネレータ運転の際に前もって定められた制動トルクを発揮する電気的機械を含んでいる。更に、作動チャンバ内の及び／又はバキュームチャンバ中の支配的圧力を測定するためのセンサ装置、並びに測定された圧力或いは圧力差に基づいてペダル操作を検知する装置、例えば制御装置が備えられている。最も有利なケースでは、このブレーキ装置は如何なる切り離されたペダルセンサも含んでいない。

本発明の好ましい一つの実施態様によれば、バキュームブレーキブースタの二つのチャンバの中に圧力センサが配置されている。この場合、ペダル操作は、好ましくは差圧に基づいて検知される。

図１は、油圧ブレーキとジェネレータとを備えた自動車ブレーキ装置の概略図である。 図２は、制動プロセスの際の様々な圧力及び信号の変化を示す。 図３は、車両の減速に対する油圧フットブレーキとジェネレータの関与を示す。

図１は、油圧ブレーキシステム（コンポーネント８、１２）と、ジェネレータ運転の際に前もって定められた制動トルクを発揮する電気的機械（ジェネレータ）１０とを備えた自動車ブレーキ装置の概略図を示している。油圧ブレーキは、作動チャンバ２とバキューム接続端３付きのバキュームチャンバ１とを含むバキュームブレーキブースタ（ＵＢＫＶ）８を含んでいる。二つのチャンバ１、２の間には作動メンブレン７が配置されている。バキュームチャンバ１のバキューム接続端３には、内燃機関によって駆動されてバキュームチャンバ１の中に前もって定められた低圧を生成するバキューム源（図示されていない）が接続されている。

ＵＢＫＶ（バキュームブレーキブースタ）８の中央領域には更に、二重弁４が配置されているが、この弁は二つの機能、即ち（ａ）作動チャンバ２をバキュームチャンバ１から分離するか或いは二つのチャンバ１、２を互いに接続すること、及び（ｂ）作動チャンバ２に空気を送り込むか或いは周囲の空気から分離すること、という機能を果たしている。

非制動状態の時には、バキュームチャンバ１と作動チャンバ２との間の接続は開かれる。それによって、二つのチャンバ１、２の中では同じ低圧が支配的となる。フットブレーキペダル１２が操作されると二つのチャンバ１、２は互いに分離されて作動チャンバ２には外から空気が送り込まれる。

ブレーキロッド６を介して加えられたブレーキ力Ｆに応じて、二つのチャンバ１、２の間には圧力差が生まれる。その際、この差圧の結果として、作動メンブレン７に対して生じる力がブレーキ力Ｆを増幅させる。ブレーキ力Ｆが除かれると、周囲の空気による通気が遮断されてチャンバ弁４が再び開かれる。それによって、二つのチャンバ１、２はバキューム源によって低圧にされる。

フットブレーキペダル１２のペダル操作を検知するために、ここでは二つの圧力センサ９ａ、９ｂが備えられている。圧力センサ９ａはバキュームチャンバ１の中に、又圧力センサ９ｂは作動チャンバ２の中に配置されている。圧力センサからの信号は、制御装置（ＥＣＵ）１１によって評価される。制御装置１１に格納されているアルゴリズムは、実施態様に応じて、圧力信号に基づいて、或いは差圧に基づいて、ブレーキペダル１２の操作を検知することができる。

図２ａ−図２ｃは、制動プロセスの際の二つのチャンバ１２での圧力の変化、並びに油圧式ブレーキ装置の主ブレーキシリンダの圧力を示している。
図２ａは、制動プロセスの間における主ブレーキシリンダ内の圧力の変化ＰＭＣを示している。その際、ブレーキペダル１２は、時点ｔ＝０ｓ（〔秒〕）から加増的に操作される。図示のように、ほぼ１．６ｓから主ブレーキシリンダ内の圧力が上昇して行く（曲線参照）。摩擦ブレーキは、この時点からアクティブとなる（作動し始める）。その際、この時点以前のペダル動程は“遊び動程”と呼ばれる。ほぼ１．９ｓの時点以後は、ブレーキ光スイッチの信号ＢＬＳがアクティブとなる。

図２ｂは、作動チャンバとバキュームチャンバの圧力の変化ｐＲＣ、ｐＦＣ（ＲＣはリヤチャンバ、ＦＣはフロントチャンバ）を示している。図示のように、どちらのチャンバ１、２の圧力も既にブレーキペダル１２の遊び動程の間に変化し始めている。ここに示されている例では、チャンバ圧力の上昇は既にほぼ１．４ｓから始まっている。それ故、制御装置１１は、チャンバ圧力ｐＲＣ又はｐＦＣに基づいて、或いは図２ｃに示されている様な圧力差に基づいて、ブレーキペダルの操作を遊び動程の間に既に検知することができる。信号ｐＲＣと差信号ｐＤｉｆｆの感度が比較的高い故に、これ等の信号は検知のために最適である。電気的機械１０は、かくして遊び動程の間に既に車を減速するために利用することが出来る。

図３は、車両の減速に対する油圧式フットブレーキとジェネレータ１０の関与を示している。その際、特性曲線１３はフットブレーキによる減速を、又特性曲線１４はジェネレータ１０の制動トルクによる追加の減速を示している。差圧が０から−２０ｍｂａｒまでの間の領域ではブレーキペダル１２は遊び動程となる。従って、ほぼ−２０ｍｂａｒからは摩擦ブレーキが働く（特性曲線１３）。

ここに示されている実施例の場合には、ペダル操作はほぼ−１０ｍｂａｒの時にブレーキ圧が検知される。この時点では、電気的機械１０は、電気的機械１０が一定のブレーキトルク或いは前もって定められている平均電力を生成するように制御される。差圧が増加して行くに応じて、電気的機械はより強く利用される。電気的機械１０の制御は制御装置１１によって行われる（図１参照）。

Claims (6)

1. 作動チャンバ（２）とバキュームチャンバ（１）とを有するバキュームブレーキブースタ（８）を備えた車両のブレーキペダル（１２）操作の検知方法において、
   作動チャンバ（２）及びバキュームチャンバ（１）の少なくともいずれかの支配的圧力（ｐＲＣ、ｐＦＣ）が測定され、測定された圧力或いは圧力差（ｐＤｉｆｆ）に基づいてペダル操作が検知されることを特徴とするブレーキペダル操作の検知方法。
2. チャンバ圧力が、ブレーキペダル（１２）の遊び動程の間に既に、ブレーキ装置にブレーキ圧力が生成されるよりも前に、測定されることを特徴とする請求項１に記載の検知方法。
3. ブレーキペダル（１２）によって操作されるバキュームブレーキブースタ（８）を備えたブレーキ装置、並びに、ジェネレータ作動の際にブレーキトルクを生成する電気的機械（１０）を備えた車両の制動方法において、
   ブレーキペダル（１２）の操作が、請求項１または２に記載の検知方法によって検知され、ペダル操作が検知された場合に、電気的機械が、車両を制動し且つ電力を生成するために、ブレーキペダル（１２）の遊び動程の間にジェネレータとして作動されることを特徴とする車両の制動方法。
4. ブレーキペダル（１２）によって操作され、バキュームブレーキブースタ（８）、作動チャンバ（２）及びバキュームチャンバ（１）を備えた、車両のためのブレーキ装置において、
   作動チャンバ（２）及びバキュームチャンバ（１）の少なくともいずれかの支配的圧力を測定するセンサ装置（９）、並びに、測定された圧力（ｐＲＣ、ｐＦＣ）或いは圧力差（ｐＤｉｆｆ）からブレーキペダル（１２）の操作を少なくとも定性的に検知する装置（１１）を備えたことを特徴とする車両のためのブレーキ装置。
5. 切り離された如何なるペダルセンサも含んでいないことを特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
6. 作動チャンバ（２）にも、バキュームチャンバ（１）にも、圧力センサ（９）が備えられていることを特徴とする請求項４または５に記載のブレーキ装置。

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