JP3532918B2 - 基本ブレーキ以外の制動源を考慮した多軸車両のための制動力配分システム - Google Patents

基本ブレーキ以外の制動源を考慮した多軸車両のための制動力配分システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、電子的に制御される車両ブレーキシステム
において、改良された制動力配分を得るための手段に関
する。
【０００２】
【背景技術】
二軸車両用の軸ブレーキにおいて各軸の制動の関係を
示す曲線は、よく知られてはいるものの、摩擦ブレーキ
なくして実質的に車両を停止させる他のブレーキ源につ
いては、考慮されていなかった。そのような他のブレー
キ源としては、第一に回転部分の摩擦損があり、さらに
重要なのは、エンジンブレーキである。多くの重車両
は、エンジンブレーキを増加させる手段を有していた
り、或いは、駆動軸に作用する付加形式のエンデュラン
スブレーキに具体化される、幾種かの形態のリターダを
有している。そのような車両においては、特に、制動力
が軸間で等しくなるような理想とは著しくかけ離れてい
て、複合されたブレーキを使用することによりブレーキ
配分が不均等になる。従来の諸車両において、基本（摩
擦）ブレーキの良好な配分を得るための努力がなされて
きたが、付加的なブレーキ源は一般に選択的なものまた
は、後付け的なものと考えられ、車両用全ブレーキシス
テムに統合されていなかた。
【０００３】 電子的ブレーキシステムにおいて、ブレーキの安全性
を向上するべくブレーキ配分を理想に近づけるために、
電子的制御が（それには、勿論、電気信号が用いられる
のであるが）複合されたブレーキ機構に具備されてい
る。そのようなシステムでは、あるレベルのブレーキ源
を統合することが必要である。このことは、実用上、よ
り理想的なブレーキ配分を達成するべく、基本ブレーキ
の制御がそれ以外の他のブレーキ源−以下、バックグラ
ンドブレーキという−を適切に考慮するよう、混合ブレ
ーキシステムを全て統合することであり、或いは、互い
に関連するシステムを部分的に統合することである、と
いってよい。この後者の形式のブレーキシステムこそ
が、本発明の課題である。
【０００４】 バックグランドブレーキ源は分散されており、その効
力が失われたことをセンサが測定できない程、しばしば
極めて小さな値であるため、車両走行中に該ブレーキ源
の全てを測定することは不可能であると認識されてい
る。しかしながら、動力伝達装置のトルクのように、幾
種かのバックグランドブレーキ源を直接測定することは
可能である。また、車両が減速するときの全てのバック
グランドブレーキ源の複合された効力を測定することも
可能であり、さらには、典型的な車両の研究から、軸間
に該効力を分配することも可能なのである。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の最も広域な態様によれば、ブレーキ制御シス
テムを有する多軸車両用の改善されたブレーキ配分を達
成するためのシステムであって、一または複数の基本ブ
レーキ以外の制動源−バックグランドブレーキ−を、対
応する制動力を測定して評価し、これを軸間に予め定め
られた比率で車両の軸間に割り当てることにより、一ま
たは複数の基本ブレーキ以外の制動源を考慮したシステ
ムが提供される。
【０００６】 たとえば、一実施例において、選択されたブレーキ源
は、バックグランドブレーキ力に対応する動力伝達装置
のトルクであってもよく、このトルクにより対応するバ
ックグランドブレーキ力が評価される。
【０００７】 しかしながら、全バックグランドブレーキ力が結果と
して車両性能に与える効力、すなわち、減速効力によっ
て、全バックグランドブレーキ力を評価することが現在
ではより好ましい。従って、この評価は車両が前方に加
速されておらず、しかも、基本ブレーキが作用していな
い時の車両の減速測定によって、すなわち、車両の転が
り抵抗による減速の測定によって行われる。
【０００８】 この減速効力は、勾配を補償する数値を得るために、
水平になったときゼロに設定される、車両に搭載された
減速測定器を用いることにより測定される。 このように軸間に振り分けられたバックグランドブレ
ーキ配分が寄与するところの大部分は、駆動軸（トラッ
クや重車両では通常後軸）に割り当てられ、等価のブレ
ーキ圧力が諸ブレーキ成分と全車両質量から計算され
る。これら等価のブレーキ圧力は、配分されたバックグ
ランドブレーキレベルとして記憶され、基本ブレーキの
作用時に考慮される。このことは、車両が減速を始め、
操縦者の要求と比較された時に、自動的にバックグラン
ドブレーキを相殺するものであるから、本件出願人の欧
州特許0205277等に記憶されているような適応制御シス
テムにおいて、バックグランドブレーキがブレーキ圧力
定数に悪影響を及ぼすのを阻止する。
【０００９】 上記バックグランドブレーキレベルは、典型的には２
秒程度のフィルタ時定数のために僅かに遅れかつサスペ
ンションからの動作の深刻な阻害を受けない、ろ過され
た減速信号から好適に測定される。この信号は、連続的
に生成され（ブレーキペダルが操作される直後に好適に
サンプルされる）、従ってこの信号は基本ブレーキが作
動する直前のバックグランドによる減速度を表す。
【００１０】 この信号は、予め設定された最大速度に対して正規化
され、停止動作にわたって用いるために記憶される。速
度が落ちた時に、バックグランド源による減速度も同様
に低下することにより、典型的な降下曲線がブレーキシ
ステム制御装置にプログラムされる。かくして、圧力セ
ッティング周期の各点で、減衰しているバックグランド
減速度を計算することができ、以下の通り用いられる。
【００１１】 a.計算された減速度が、それを全車両重量で掛け算する
ことにより得られた等価ブレーキ力に変化された後、二
軸成分に振り分けられる。前軸成分は、全ブレーキ力の
うち予め設定された小さな割合となり、残余の成分が後
軸に対して割り当てられる。
【００１２】 b.各軸の力は、以下に表わされる等価なブレーキ圧力に
関連している。
【００１３】
【式１】 但し、PBAは等価なブレーキ圧力（バール）、FBAは軸
ブレーキ力（Ｎ）を表し、KBAは軸ブレーキ定数（N/バ
ール）を表す。
【００１４】 c.バックグランド減速度に等価なブレーキ圧力が、基本
ブレーキをかける前に推定され、しかしてブレーキ圧力
が計算されると、圧力制御ループに作用する前に、各成
分PBf（等価な前軸ブレーキ圧力：バール）およびPBr
（等価な後軸ブレーキ圧力：バール）でそれらが差引か
れる。
【００１５】 かくして、本発明による好ましい構成によれば、バッ
クグランドブレーキレベルは、車両の速度が落ちた時に
予めプログラムされた方法で低減するべく、調整され
る。基本ブレーキを掛けた時にはいつでも、最初にペダ
ルが動いた直後にバックグランドによる車両減速の測定
が好適に行なわれ、停止動作にわたって用いるべく、記
憶される。
【００１６】 測定された数値は、車両用に予め定められたプリセッ
ト最大減速に対して正規化され、各ステップにて記憶さ
れたこの数値は、速度減速比率表に基づき車両の速度低
減時に差し引かれる。
【００１７】 好ましい一の構成において、減衰するバックグランド
減速度は、ブレーキ力に換算され、予めプログラムされ
た比率で各軸に割り当てられ、バックグランドブレーキ
圧力に変換される。このバックグランドブレーキ圧力
は、操縦者のブレーキ要求に適合するべく、計算された
対応する軸ブレーキ圧力からそれぞれ差し引かれる。
【００１８】 本発明は、添付された図面を参照しつつ、一例として
のみ、以下にされに記載される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の改良に至る背景を最初に考察する。 ブレーキや牽引に関する過去における及び新しい車両
計算においては、これまでそして今日においても、1955
年８月発行のC.テニースによる出版や、1973年に同主題
で発行された「理想接線力ダイアグラム」を根本的な基
礎としている。このダイアグラムは、車輪ブレーキによ
る理想的で純粋なブレーキ力、又は車両に作用する牽引
力により生ずる、軸間での動的な負荷伝達の理想状態を
記述している。
【００２０】 近年実用化されているのは、小さな一群の極めて動的
な境界状態を、それらの最大および最小の荷重配分並び
にそれらの仮定された重心の高さに基づいて選択し、全
ての動的な車両状態についての制動や牽引の状態を直線
で表すことである。この情報とともに関連する理想接線
力ダイアグラムが計算され、描かれるのである。
【００２１】 この一群の理想的接線力曲線グラフにおいて、一定の
線形ブレーキ配分が計算され、多くの場合、バルブの機
能を低減または制限してブレーキ力を調整する。 固定されたブレーキ配分線と、それに関連する理想的
な曲線との間にはギャップがあり、このギャップはタイ
ヤに対する路面の利用性（すなわち、タイヤと路面の間
の固着性）の減少を表す。この路面利用性は制動距離に
影響するものであり、その制動距離は、路面利用性の低
減に伴って線形的に増加する。
【００２２】 路面摩擦係数を一杯に利用し、それによって、可能な
限り最短制動距離を達成するためには、全ての車輪に対
して同時に可能な限り100％に近いタイヤに対する路面
の利用性が得られなければならない。このことが暗示す
るところは、 1.非線形の「固定された」ブレーキ配分が使用されるべ
きである。
【００２３】 2.「固定された」非線形ブレーキ配分は、変化する車両
や路上の状態に適用できるものでなければならない。 車両試験中に注目されてきたことは、達成可能な最大
の車両減速が、従来の理想的な接線力曲線に基づくデー
タシートの設定に合致しないということである。その最
大の相違は、個々の軸にアンチ・ロックブレーキング・
システムを設けて試験を行った場合である。最近の調製
によれば、そのような試験の間、125％を越えるタイヤ
に対する路面の利用値が計算された。
【００２４】 しかしながら、100％を越える利用値は、明らかに論
理や実用方法とは齟齬を来すものであることを表してい
る。 この理想接線ブレーキ力曲線は、車両を制動すること
になる他の要因を考慮に入れていない。加えて、作動し
ているブレーキに関しては、エンジンブレーキ、リター
ダシステム、エキゾーストブレーキ、減速ギヤチェン
ジ、摩擦軸受ロス、ブレーキの引きずりによるトルク、
タイヤの作動によるロス、四輪駆動車両の前後輪間にお
ける差動比、空力による軸負荷の差、および前後軸ブレ
ーキ間の圧力の閾値の相違等が作用しており、一方の軸
のブレーキが不充分になったり、或いは、ブレーキが片
方にのみ掛かったりする。
【００２５】 この課題を解決するために、長年にわたり、多く試み
がなされてきたが（V.グラッセルE.C.の学位論文、スタ
ットグラード大学、1973、或いは、E.ホルツ/V.イル
グ、接線ブレーキ力ダイアグラムおよび交通事故の再構
成におけるその利用、1984年、フランクフルト）、それ
ら全ての試みは、理想接線ブレーキ力曲線に関する、固
定されたブレーキ配分のための座標系の平行移動により
その問題に取り組むものであった。これらの試みにおい
て推測されることは、起源を異にする多くの異なった座
標系に、車両の変化する状態が記載されなければならな
かったことである。さらに推測されることは、例えばエ
ンジンブレーキ等による他の制動力は、理想接線ブレー
キ力曲線に関する線形定数であり、理想曲線自身には、
何ら影響を持たない、ということである。
【００２６】 従前の全ての提案は、単純に、座標系内で線形の固定
されたブレーキ配分の位置を変え、それを効率を上げる
ための理想的な接線ブレーキ力曲線と比較しているだけ
であった。
【００２７】 従って、車両に起こり得る全ての状態を反映した直線
ブレーキに基づいて、本願により新しいやり方が求めら
れ、発展されてきたのである。この新しいやり方は、既
存の接線ブレーキ力ダイアグラムを考慮に入れ、しかも
同じ座標系を使用しているものである。
【００２８】 基本として、周知の「理想の接線ブレーキ力」ダイア
グラムを表す等式を再考することが重要である。 式２において、Ｐは車両荷重（kg）、BFは前軸ブレー
キ力（Ｎ）、BF/Pは車両荷重当たりの前軸ブレーキ力
（N/kg）である。
【００２９】
【式２】 または
【００３０】
【式３】 式中、ｋは路上表面に対するタイヤの固着係数（無次
元量）であってｚと等しい数値である。ｚは、車両の減
速度（m/S2）を重力加速度（m/S2）で割ったもので無次
元量である。また、P1は前軸荷重（kg）、lEはホイール
ベースの長さ（ｍ）、ｈは車両重心の高さ（ｍ）、及び
lRAは後軸の中心から重心までの水平方向長さ（ｍ）で
ある。
【００３１】 式４は、車両荷重当たりの後軸ブレーキ力（BR/P:N/k
g）に有効なものであり、P2は後軸荷重（kg）、BRは後
軸ブレーキ力（Ｎ）である。
【００３２】
【式４】 または
【００３３】
【式５】 式中、ｋはｚと等しい数値である。
【００３４】 上記式２、３、４および５は、明らかに放物線状の理
想接線ブレーキ力曲線を記述している。この放物線は、
その各点の全てのところでタイヤが路面を利用する最大
で理想的な場合を示しており、達成可能な車両減速度が
タイヤの路面に対する固着係数と等しくなっている。
【００３５】 これまで最近の実用面で欠けていたことは、エンジン
ブレーキや、リターダ力、摩擦損等の実用上の外乱を該
式に反映することである。これらの諸要因は、全て、車
両の減速を生じ、将来に向けて、ブレーキシステムを好
適にするべく、それらを理論的基礎において認識するこ
とが、本発明の第１の目的である。
【００３６】 ブレーキシステムやトランクションシステムは、いず
れもその理論的基礎が許容するであろう限りにおいて良
好である。大幅に好ましいブレーキシステムは、ブレー
キ方法が正しい場合にのみ、可能であり実現することが
できる。
【００３７】 車両の諸減速が各種個別の力によって形成されてお
り、その幾つかについては、ブレーキから独立、並行、
或いは付加して作用することができるものである、とい
うことを理解することは本質的なことである。
【００３８】 一例として、以下のようなシナリオが考えられよう： − 後輪駆動車両が、一定の速度で町の道路を巡回して
いる。 − 前後両軸がその軸受において、異なる計量可能な摩
擦損を有している。
【００３９】 − 前輪のタイヤが後輪のタイヤとは異なる圧力で膨張
され、そのために、軸毎にタイヤの作用が異なって、異
なる転がり抵抗を生成する。 − 操縦者がアクセルペダルから足を離し、手動バルブ
を介して、油圧リターダ又は電磁リターダを掛ける。
【００４０】 − 操縦者がアクセルペダルから足を離す間、ギヤボッ
クスやエンジンブレーキによる抵抗のために車両が減速
する場合。 − 搭載されたリターダシステムが駆動軸と後軸のデフ
ァレンシャルを介して作動し、それによって車両が減速
する。
【００４１】 − リターダシステムを車両が有しておらず、操縦者が
ギヤを切り換えることによって、車両速度を落とそうと
する。 − 車両を止めるために、ギヤの切換の直ぐ後に操縦者
によってブレーキペダルが踏まれる、或いは − ある交通状態のために、操縦者がブレーキを緊急に
掛けなければならない場合。
【００４２】 確かにこのシナリオは、複合的な状態ではあるが、に
も拘らず、日毎の交通状態は、全ての操縦者が知るとこ
ろである。重要な点は、上掲の全ての状態が、共通して
認識されないかに見える事実を有していることである。
【００４３】 すなわち、上記全ての状態は、車両速度を低減する
「他の」内的で動的な力の原因となるものである。車両
速度の低減は、車両の減速によるものである。車両の減
速は、動的な重量変移を意味する。
【００４４】 そのため路上の車両に作用する動的な重量変移は、単
に通常のブレーキ力によるものではなく、他の数々のバ
ックグランド力によっても生じるものなのである。「真
に好ましい」接線ブレーキ力配分は、「理想接線ブレー
キ力配分」という誤った表現と比べるとき、よりよい区
別を与える新規な用語である。この「真に好ましい配
分」は、車両における個々の減速動作の全てを反映する
動的接線ブレーキ力配分である。
【００４５】 真に好ましい接線ブレーキ力配分は、減速度の項を Δｚ→ 並行に付与された全てのホイールブレーキに
よる前後軸を介した車両減速度を重力加速度で割ったも
ので無次元量（以下単に、車両減速と呼ぶ）、 ｚi.1→ 意図してブレーキを掛けたとき以外の内的
な力による、前軸を介した車両減速度を重力加速度で割
ったもので無次元量（以下単に、前軸を介した減速と呼
ぶ）、 ｚi.2→ 意図してブレーキを掛けたとき以外の内的
な力による、後軸を介した車両減速度を重力加速度で割
ったもので無次元量（以下単に、後軸を介した減速と呼
ぶ）、に区分けする。
【００４６】 意図してブレーキを掛けたとき以外に車両に掛かる内
的な力は、例えば、リターダ、転がり抵抗、ギヤチェン
ジ、エンジンブレーキまたはエキゾーストブレーキ、ド
ラッギングブレーキ等であり、前後軸のいずれかに割り
当てられるものである。これら前後軸の力は、上掲に参
照した、前軸を介した減速ｚi.1および後軸を介した減
速ｚi.2の原因となる。
【００４７】 これらの調査結果は、以下の新規な式６、７、８およ
び９により、記載された一般形式に帰結する。 式６は、車両荷重当たりの真に好ましい前軸ブレーキ
力（N/kg）を表す。
【００４８】
【式６】 または
【００４９】
【式７】 式８は、車両荷重当たりの真に好ましい後軸ブレーキ
力（N/kg）に有効である。
【００５０】
【式８】 または
【００５１】
【式９】 車両が前後軸とともに動いている際の路上表面に対す
るタイヤの固着係数ｋは、いまや、ブレーキ力による減
速及び内的な力による車両の減速の和と数値的に等しく
なる。
【００５２】 それゆえ真に好ましい接線ブレーキ力配分に基づい
て、前軸と後軸とに並行にブレーキが掛けられる二軸負
荷車両の場合、路上表面に対するタイヤ固着の全係数
は、 ｋ→車両全体における、路上表面に対するタイヤ固着
係数（無次元量） ｋ＝（ｚi.1＋ｚi.2＋Δｚ） 10. そして、 ｋ＝ｚ 11. と定義される。ここで、ｚは全車両減速度を重力加速
度で割ったもので無次元量である。
【００５３】 この定義は意義を有するものである。例えば、仮にギ
ヤシフトをして後軸駆動車両が定められた車両減速度で
減速すると、この減速の一部は固着係数ｋにおける転が
り抵抗による後軸を介した減速ｚi.2及び転がり抵抗抵
抗による前軸を介した減速ｚi.1であり、ｋにおけるロ
ック点に到達するようにブレーキするために必要な残り
の車両減速はΔｚである。この場合、それよりも大きい
ブレーキからの減速要求は、全て、過剰ブレーキであ
り、過剰に後軸をロックするものである。全車両減速
は、可能な路上表面に対するタイヤ固着の全係数を越え
ることができないのである。
【００５４】 車両のブレーキ過程での各個別の軸による車両減速力
は、前後軸で異なる場合がある。そのため、それぞれ異
なる軸は、異なった仕方で全車両減速度に寄与する場合
がある。
【００５５】 従って、真に好ましい接線ブレーキ力ダイアグラムに
おける各軸によって利用される、個別の固着係数は、 k1→ 前軸によるう利用可能な固着係数 k1＝（ｚi.1＋Δｚ） 11. そして k2→ 後軸による利用可能な固着係数 k2＝（ｚi.2＋Δｚ） 12. と定義される。
【００５６】 にも拘らず、この状態は、車両の両前後軸の一方が他
方とは異なる固着係数でブレーキされている間の「分割
ｋ」状態の足し合わせではない。「分割ｋ」において、
車両当りの車輪のロック点は異なっているが、真に好ま
しい接線ブレーキ力配分の関数線は、不変のままであ
る。横軸に車両重量当たりの前軸ブレーキ力BF/Pをと
り、縦軸に車両重量当たりの後軸ブレーキBR/Pをとる直
交座標中の第１象限における真に好ましい接線力曲線の
ブレーキ部分が、いまや明らかである。
【００５７】 真に好ましい接線力ダイアグラムは、その族の曲線の
各点全てにわたり、タイヤと路面との間の固着係数が伝
達可能な車両の最大減速度または伝達可能な車両の最大
加速度と等しくなる状態を記述する。
【００５８】 ブレーキのための上記象現において、車両は移動して
おり、かつ動的である。記述された「内的力」の全て
は、ブレーキの作動を含んでおり、転がり抵抗等の全て
は、車両を減速し、それゆえ車速を低減する傾向にあ
る。このことが、新規な式に従って車両減速に対応す
る、多数の動的力を特定できる理由である。
【００５９】 （減速の場合に比べ）車両牽引の場合、車両を動かす
ために操縦者が車輪を加速しようとする際に、車両は、
既に動いていたり、或いは止まっていたりする。上述の
ブレーキ力を発生する諸力は、エンジンやギヤボックス
と変速機により各タイヤと路面の間の接触域に形成され
かつタイヤの転がり半径に関する接線牽引力に加えて車
両を加速することができない。従って、これらの諸力
は、いずれも真に好ましい接線力ダイアグラムに含まれ
ていない。
【００６０】 真に好ましい接線ブレーキ力配分曲線を描く提案され
た式６、７、８および９は、前後軸に帰因する内的力に
よって生成された全ての車両減速を考慮している。
【００６１】 図１に戻ると、詳細に記載されていない従来の電子ブ
レーキシステム（EBS）の主要素が、特に示されてい
る。操縦者のブレーキ要求信号は、踏み込み操作変換器
10によって電気的に生成され、対応するリレー弁18、20
を介して「基本ブレーキ」を掛けるべく、前後ブレーキ
圧力を決定して前後ブレーキアクチュエータ14、16に供
給する電子制御装置12に供給される。決定された基本ブ
レーキ圧力は、特に、前後負荷センサ22、24や、車両減
速検出器26や、速度センサ28によって車両に決定された
操作パラメータに依存している。
【００６２】 本技術の目的のため、特定の実施例においては減速検
出器26によって測定されるように、車両が前方に加速さ
れておらず、未だ基本ブレーキ14、16によってブレーキ
されていないときに「バックグランドブレーキ力」が車
両減速度から求められる。このバックグランド減速度の
測定を行なう好ましい時点は、ちょうど基本ブレーキに
は信号が送られているが、ブレーキ圧力がブレーキ力を
上昇させてはいない時点である。減速度測定は、連続的
に行なわれるとともに、ノイズを除去するためにろ過さ
れ、この過程が使用されたフィルタの時定数に依存する
遅れを生成する。例えば、１−２秒の時定数を伴い、減
速の読み取りが僅かに遅れる。ブレーキ要求信号が開始
した時に、ろ過された信号からサンプルが取得された場
合、得られた値はペダルを踏む前に存在したバックグラ
ンド減速度となる。これが、図２に示すように、車両速
度の読み取りに沿って記憶されたサンプルであり、停止
全域にわたって用いられるバックグランドブレーキ動作
をするのに用いられる。しかしながらこのバックグラン
ドブレーキ力の影響は、一定の力として残存するのでは
なく、車速とともに低減するものである。バックグラン
ドブレーキ力の影響は、主として、何れのギヤが噛合し
ているかに依存するので、与えられた速度でも、停止か
ら停止の間で一定ではなく、これが、開始サンプルを採
取しなければならない理由である。
【００６３】 図３は、一連の車両テストから得られた、典型的な車
速に対する減速度の減衰を示している。同グラフの減衰
比は、ブレーキ制御装置にプログラムされ、バックグラ
ンドブレーキに起因する全ての速度での減衰を予想する
のに用いられる。この比率を用いるために、現状の車速
と共に採取され記憶された減速度測定値は、最大減速度
に対して正規化される。このことは、例示的に示された
時速150kmphでの等価減速度を得るために、図３のデジ
タルレプリカである数値表の速度成分を参照し、参照し
た速度成分で記憶された減速値を割り算することにより
達成される。この計算が行われ、その結果が正規化され
た減速度として記憶されると、フラグがこのことを示す
ために設定され、この値は引き続き、車両減速時の低減
比率成分と共に参照される。各停止動作が始まる時点の
みにて行なわれるこのサンプリングと正規化の工程は、
図４に示されている。ブレーキペダルが戻された時の各
終了点で、このルーチンで設定されるフラグは、リセッ
トされる。
【００６４】 等価バックグランドブレーキ圧力および軸ブレーキ圧
力の計算は図５のフローチャートに示されている。この
計算は、操縦者の運転要求に対応してブレーキ圧力を設
定するために、一秒毎に何度も実行される。等価バック
グランドブレーキ圧力は、記憶された表から現状の車両
速度に基づく減衰成分を参照し、さらに、これを、バッ
クグランド源に対応して割り当てられる記憶された正規
化バックグランド減速成分と掛け算するこことにより得
られる。速度が落ちるにつれて低減するこの正規化バッ
クグランド減速成分は、それが車両の総重量で掛け算す
ることにより等価ブレーキ力FBKに変換された後、前後
軸成分に分割される。この等価ブレーキ力FBKの固定さ
れた一定の小さい分数が形成され、前軸のロスを表すた
めに引き算され、各軸にプリセットされたブレーキ定数
を用いて、残余が後軸に割り当てられる。その力は、そ
れらを各軸のブレーキ定数で割り算することにより、等
価バックグランドブレーキ圧力に変換される。これらの
等価バックグランドブレーキ圧力の結果は記憶され、こ
の後は、計算された基本ブレーキ圧力を低減するために
用いられる。この工程は、「記憶された正規化バックグ
ランド減速度」のフラグが設定されない場合には、スキ
ップされ、そのルーチンが単にブレーキ中にのみ実行さ
れる。ブレーキ圧力を設定するために、ペダル要求が読
み取られて０矯正されるが、この方法は、軸のブレーキ
圧力が０のところまで止まっていてブレーキ要求がない
場合には、バイパスされる。ブレーキが要求されると、
その要求値と（動的な）軸負荷との積が形成され、その
結果を圧力項にする圧力定数がさらに掛け算される。こ
のようにして、重量にかかわるブレーキ圧力が差し引か
れ、幾分減少した残りの圧が軸圧制御ループに出力され
る。
【００６５】 図６を参照して、図に示しているのは、本発明の技術
を利用したブレーキシステムの第１実施例である。この
実施例は、図５のフローチャートに基いて作動し、車両
が前方に加速しておらず、しかも基本ブレーキによって
ブレーキされていない時に車両減速度を測定することに
より、全てのバックグランドブレーキ力を評価するもの
である。
【００６６】 このシステムは、それぞれ前後ブレーキ用の二つの圧
力制御ループ30、32を用いることにより、運転要求に応
答したブレーキ圧力を設定し、制御する。各圧力制御ル
ープ30、32は、ブレーキペダル変換器34からの電気的な
入力信号Ｄを取得する。該入力信号Ｄは、圧力変換器36
の出力信号との比較により、圧力誤差信号Ｅを提供する
ために用いられる。該圧力誤差信号Ｅは、コンピュータ
をベースにした圧力制御装置38に対して入力される。該
圧力制御装置38は、電気−空気圧または電気−油圧変換
器40によって生成された圧力が、圧力誤差信号Ｅの振幅
を低減させるような信号を出力する。上記変換器40は、
空気圧または油圧供給源42によって適度に供給されてい
る。圧力制御装置38は、一対のソレノイドバルブ44a、4
4bを採用しており、それらを選択的に励磁することで、
制御室の圧力を上昇または下降させるようにしている。
上記変換器40は、この例では空気的に作動するものであ
りリレーバルブ46を採用している。このリレーバルブ46
は、上記制御室圧力に応答するとともに、左右ブレーキ
50a、50b用の上記ブレーキアクチュエータ48a、48bの圧
力が制御圧と等しくなった際に閉鎖する位置で釣り合
う。上述した構成の圧力制御ループ30、32は、周知であ
るから、ここではこれ以上説明する必要はない。
【００６７】 入力要求信号Ｄは、パルス生成器52にも供給されてお
り、上記パルス生成器52の出力は、一対のANDゲート5
4、56の一方の入力に出力される。ANDゲート54、56の他
方の入力には、車両全体の減速度に応答する減速度測定
器57の出力が接続されている。ANDゲート54の出力は、
減速測定器57の出力を直接受ける記憶装置58に接続され
ている。この構成は、ブレーキ要求が始まる直前に有効
であった減速度を測定し記憶することを可能にする。AN
Dゲート56の他の入力は車速センサ60と接続されてお
り、有効な車速信号がANDゲート56を介して正規化ブロ
ック62を通る。正規化ブロック62は、速度信号と記憶装
置58からの記憶された減速信号を直接受けて、測定され
た減速値が最大速度値に対して正規化される正規化ステ
ップを有効ならしめるようにしている。これは、最大車
両速度用に対して正規化されている減衰曲線65を記憶す
るデジタル減衰参照用表64を用いることにより達成され
る。得られた等価減速度は、バックグランド力変換器66
内で、全バックグランドブレーキの作用を表す信号レベ
ルＢに変換される。一の実施例において、この減速度評
価は、ブレーキが掛けられた時点でのプリセットされた
時間に亘り取得された読み取り値の平均から行なわれ
る。
【００６８】 この信号Ｂから、比例装置68（F/R）に保持されてい
る予め定められた一定の分数に比例して前後軸間の配分
が行なわれる。比例装置68は、前軸に割り当てるべきバ
ックグランドブレーキ力の第１の値と、後軸に割り当て
るべきバックグランドブレーキ力の第２の値とを生成す
る。各値は全バックグランドブレーキ力Ｂの予め定めら
れた分数である。前側バックグランドブレーキ力の第１
の値は前側ブレーキ成分変換器70に供給され、引き算器
72a内で前側ブレーキ制御要求から引き算される等価の
前側ブレーキ圧力を生成する。後側バックグランドブレ
ーキ力の第２の値は後側ブレーキ成分変換器76に供給さ
れ、引き算器78内の後側ブレーキ制御要求から引き算さ
れる等価の後側ブレーキ圧力を生成する。
【００６９】 本システムは、適切なギヤを選択するためにエンジン
速度82と走行速度84に応答するギヤ選択要素80を含み、
選択されたギヤを表す信号GSを提供する。ギヤ選択器80
は、選択的に手動でも操作することができる。信号GS
は、バックグランド力変換器66内の掛け算要素86に送ら
れ、掛け算要素86は、選択されたギヤに依存して参照用
表により提供される曲線をシフトするために掛け算成分
を提供する。高価になるため、その分好ましくはない変
形例では、信号GSは、選択されたギヤに依存して、記憶
されている複数の曲線の異なる一つを選択するように、
参照用表ブロック64に直接送られてもよい。
【００７０】 上述した構成の作用は、図５のフローチャートに従
う。 後者のシステムが全てのブレーキ源から全体のバック
グランド減速度を測定するのに対し、選択的なやり方
は、そのようなバックグランド減速度を一個、数個、或
いは、全てのブレーキ源から別々に測定することであ
る。直接測定することのできる主要なものは動力伝達装
置のトルクであり、例えば、車両推進軸の周囲に配置さ
れたトルク変換器によって測定されるものである。その
ようなシステムは、主に図７に示されている。
【００７１】 図７のシステムにおいても、ブレーキペダル変換器34
から要求信号が供給される、前後ブレーキ用の２つの圧
力制御ループ30、32が使用されている。図６および図７
において、同じ部材には同じ参照番号が付されている。
【００７２】 このシステムにおいて、ブレーキ要求Ｄの存在を示す
パルス生成器52の出力は、ANDゲート90の一方の入力を
通っており、このANDゲート90の他方の入力には、推進
軸の周囲に取り付けられた上述のトルクセンサ92が来て
いる。ANDゲート90の出力、並びにトルクセンサ自身の
出力は、動力伝達装置の有効なトルクレベルに応答する
信号Ｔを提供するユニット94を通過する。この信号Ｔ
は、後側ブレーキ用の圧力制御ループ32に適用される前
に、要求信号Ｄから引き算するべく，後側ブレーキ成分
RBFに後側ブレーキ成分変換器76内で変換される。この
場合、測定された動力伝達装置のトルクの低減による、
特に前側軸に関するブレーキへの影響（極めて小さい）
は考慮されない。
【００７３】 後側ブレーキ成分RBFを生成するために用いられた信
号が、ブレーキ操作の間、測定される動力伝達装置のト
ルクから連続的に形成されているので、参照用表が不要
になり、ギヤ選択を勘案する必要もなくなる結果、この
後者のシステムは、簡素で（トルクセンサ自身のコスト
は別にして）廉価にすることができるという利点があ
る。
【００７４】 従って、本発明によるシステムにおいては、前後軸の
間のブレーキに適した要求されたブレーキ力を割り当て
るような真に好ましい関係を電子ブレーキシステムに適
用することができる。
【００７５】 前後軸の動的負荷測定に加えて、上記真に好ましい関
係を基準として用いた場合、迅速に、停止中にタイヤと
路面との間の好ましい固着係数を得ることができる。
【００７６】 四輪駆動車両の場合、前後軸に用いられているギヤ比
は、Ｚｉ・１およびＺｉ・２の使用可能な値を決定する
ことになる。 真に好ましい関係の式は、一つの動的軸負荷が測定さ
れる場合に基準用として使用することができる。
【００７７】 次に、図８を参照して、本発明の原理を、前輪駆動の
横型エンジンを有する形式の従来の油圧（すなわち電子
的ではない）ブレーキシステムに適用することのできる
一方法が、極めて図表的に図示されている。参照番号10
0は、説明を簡素化するために表された、踏みペダル102
で操作される従来のマスターシリンダであり、前／後油
圧の分流を提供するものである。しかしてマスターシリ
ンダ100は、後輪104a、104bのブレーキシリンダ（図示
せず）に、配管106を介して加圧された作動油を供給す
る。油圧配管106内に配設されているのは、従来の後軸
の負荷応答分配弁であり、後軸にかかる負荷に依存し
て、後側ブレーキに対する作動油の供給を調整する。参
照番号110は、車両の上記エンジンとギヤボックスであ
り、それぞれ駆動軸114a、114bを介して前輪112a、112b
を駆動する。前側ブレーキシリンダ（図示せず）は、油
圧ライン116を介してマスターシリンダ100に接続され、
油圧ライン116は車両リャーシ／フレーム（図示せず）
とエンジン搭載部材120の間に配設されたバルブ118を備
えている。バルブ118とエンジン／ギヤボックス100の接
続は、エンジンが加速または等速運転された時にはバル
ブには何ら影響がなく、バルブがマスターシリンダから
前側ブレーキに作動油を単に通過させるように、構成さ
れている。しかしながら、エンジンがオーバーラン状態
の時であって、車両が減速しているときには、エンジン
の出力回転に対応する量だけバルブを作動するように構
成されており、それにより、バルブの閉鎖程度が駆動軸
114a,114bのオーバーラントルクのレベルに依存する。
従って、この構成は、エンジンがオーバーラン（減速）
状態で作動しているときに、車両の操縦者により与えら
れるペダル操作に対して前軸ブレーキの量を低減する。 ［図面の簡単な説明］
【図１】 本発明を適用可能な典型的な電子的に制御されるブレ
ーキシステム（EBS）の概略図である。
【図２】 バックグランド減速を測定可能な制動部分を示すろ過
された減速信号を示すものである。
【図３】 平らな道路で停止するための典型的な減速分布の記録
を示すものである。
【図４】 正規化されたバックグランド減速値の伝送と記録とを
示すフローチャートである。
【図５】 等価のバックグランド圧力計算、およびこれがどのよ
うに規定されたインターバルで連続的に行われる主圧力
計算ルーチンとリンクするかを示すフローチャートであ
る。
【図６】 本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図７】 本発明に係る車両ブレーキシステムの第２の実施例を
示すブロック図である。
【図８】 本発明を機械的なブレーキシステムに適応することの
できる一例の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレアリー，マルコム イギリス，ウエストミッドランズ，ソリ ハル，ウインディー マナー ロード, ２番地 (56)参考文献 特開 平３−57755（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60T 8/32

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ブレーキ制御システムを有する多軸車両用
    の改善されたブレーキ配分を達成するための装置であっ
    て、 一または複数の基本ブレーキ以外の制動源を、対応する
    制動力を測定して評価し、これを軸間に予め定められた
    比率で車両の各軸に割り当てる手段を備え、 前記対応する制動力を測定して評価する手段は、車両に
    駆動力が作用しておらずかつ基本ブレーキによる制動が
    行われていない状態で、車両の減速度を測定することに
    より、前記基本ブレーキ以外の制動源による全制動力を
    評価することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】基本ブレーキが作動する信号が発せられて
    いるが、基本ブレーキによるブレーキ圧力が制動力を高
    める前の時点で、上記基本ブレーキ以外の制動源による
    減速度の測定が行われる請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】基本ブレーキ以外の制動源による減速度の
    測定を、基本ブレーキが制動する、最初にペダルが動い
    た直後に行い、それを車両停止動作全域にわたって用い
    るため記憶する請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】減速度の評価を、ブレーキがかけられた時
    点での予め決められた時間に亘り測定された数値の平均
    値に基づいて行う請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】車速の低下に伴い、予めプログラムされた
    方法で基本ブレーキ以外の制動源の制動量を低減する請
    求項１ないし４の何れかに記載の装置。
  6. 【請求項６】基本ブレーキ以外の制動源による減速用に
    測定した数値を車両の最高速度に対し予め正規化し、制
    動時毎にこの正規化し記憶された数値が、車速が低下す
    るに伴い、速度減衰比表に基づき低下する請求項５記載
    の装置。
  7. 【請求項７】基本ブレーキ以外の制動源による全制動力
    は、基本ブレーキ以外の制動源による減速度により測定
    され、予めプログラムされた比率で車軸間に配分され、
    基本ブレーキ以外の制動圧に変換され、操縦者のブレー
    キ要求を満たすため計算された対応する各軸のブレーキ
    圧力から差し引かれる請求項１記載の装置。
  8. 【請求項８】選択された基本ブレーキ以外の制動源が、
    車両の駆動伝達装置のトルクである、請求項１記載の装
    置。
  9. 【請求項９】駆動伝達装置のトルクは、車両の駆動軸の
    周囲に配置したトルクセンサによって測定される請求項
    ８記載の装置。
  10. 【請求項１０】駆動伝達装置のトルクは、エンジンマウ
    ントに生じる反力を測定することで評価される請求項８
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】電子的に制御されるブレーキシステムを
    有する多軸車両の改善された制動力配分を達成するため
    の装置であって、 基本ブレーキ以外の制動源による制動力の合計を測定す
    ることで評価し、これを予め定められた比率で各車軸に
    割り当てる手段を備え、 前記制動力の合計を測定することで評価する手段が、車
    両に駆動力が掛けられておらずかつ基本ブレーキによる
    制動が行われていない状態で、車両の減速を測定するこ
    とにより、前記基本ブレーキ以外の制動源による全制動
    力を評価することを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】エンジンが横置きでかつ前輪駆動車両の
    ブレーキに使用される装置であって、油圧回路116に配
    列された油圧弁装置118を含み、前記油圧弁装置は、前
    側ブレーキに接続されていて、エンジンが減速動作の
    時、エンジンマウントにおけるエンジンの反力に応答
    し、エンジンの減速トルクに応じて前側ブレーキへ供給
    される油圧を低減する請求項１記載の装置。
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