JP3704611B2 - 車両の制動方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，制動の際に，運転者が減速発信器によつて車両減速要求信号を発生し，減速検出装置が実際−車両減速信号を発生し，車両減速要求信号及び実際−車両減速信号が制御装置へ供給され，制御装置が制動機操作信号を発生する車両の制動方法及びこの方法を実施するための制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような方法はドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０２８２５号明細書に図２との関連で説明されている。この方法で動作する制動装置は，「減速を調整される制動装置」と称せられる。このような制動装置において制御装置は，制動機操作信号と，この制動機操作信号に反応する少なくとも１つのエネルギー分配装置とによつて，実際−車両減速信号が車両減速要求信号と異なるあいだは，少なくとも１つの車輪制動機へのエネルギー供給を行う。
【０００３】
降坂走行の際に車両に，車両が他の手段により制動されない場合に，車両を加速させ，即ち負の減速を行う力が作用する。公知の，減速を調整される制動装置を操作する場合，車両運転者は減速発信器によつて，０と異なる正の車両減速のための車両減速要求信号しか発生することができない。次いで制御装置は，この制御装置が減速検出装置から実際−車両減速信号を受けるまで，制動機操作信号を発生する。これは，公知の，減速を調整される制動装置を備えた車両が降坂走行の際にこの制動装置を減速０，即ち一定の速度，に制動可能でないことを意味する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基礎になつている課題は，冒頭に挙げたような，車両の制動方法を簡単な手段で改善して，降坂走行の際に一定の速度への車両の制動を可能にすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は，運転者が制動開始の際に制動開始信号を発生し，この制動開始信号が制御装置へ供給され，この制御装置が，制動開始信号を受けた時に，丁度存在している実際−車両減速信号を初期−車両減速信号として認識し，この制御装置が車両減速要求信号と初期−車両減速信号との和を形成し，この制御装置が，実際−車両減速信号と，車両減速要求信号と初期−車両減速信との和との間に，差異がある場合に，制動機操作信号を発生することによつて，解決される。有利な拡張及び本発明を実施するための制動装置は従属請求項に記載されている。
【０００６】
公知の，減速を調整される制動装置を備えた車両は，降坂走行の際にこの制動装置により衝撃なしには制動可能でない。なぜならばこの車両は，制動装置のほんの少しの操作の際に既に，即ち非常に小さい車両減速要求信号において既に，加速走行から減速走行の範囲へ移行せしめられる。この欠点は本発明により取り除かれる。
【０００７】
駆動されないかつ制動されない登坂走行の際に，例えば車両運転者がアクセル踏みから制動へ切り換え中に，登坂走行の際の減速力が車両を減速検出装置の実際−車両減速信号により減速する。公知の，減速を調整される制動装置を操作する場合，制御装置は，車両運転者が，存在する車両減速より高い車両減速のための車両減速要求信号を発生しないあいだだけ，制動機操作信号を発生しない。制動装置はその間作用しない。車両運転者はその間，制動装置を「空」操作しかつその間，制動装置が作動しない感じがする。この欠点も本発明により取り除かれる。
【０００８】
公知の，減速を調整される制動装置を備えた車両において，制動装置の操作の際に特定の状況のもとで車両運転者と車両の相互作用は，車両制動が従来の，拡張エネルギーを調整される制動装置を備えた車両で慣れているのとは異なり，操作力又は操作行程に左右される。このような相互作用は，例えば，ハンドル，運転座席，安全ベルト，運転室床における車両運転者の支持力である。
【０００９】
従来の，拡張エネルギーを調整される，例えば圧力を調整される，制動装置において，車両運転者は操作力又は操作行程により発信器へエネルギー要求信号を発生し，このエネルギー要求信号に合わせて，適切なエネルギー調整装置が拡張エネルギーを調整する。このような制動装置を備えた車両の運転者は，前述の相互作用と生ずる車両減速の間の関連を感情的に学びとる。駆動されないかつ制動されない登坂走行の際には，車両運転者が車両に対する相互作用を感じることなしに，車両及び車両運転者に，減速する力が作用する。制動装置の操作の際に生ずる付加的な車両減速だけが，運転者により知覚される相互作用を引き起こす。これらの相互作用は，平地における制動装置の操作に対して不変である。駆動されないかつ制動されない降坂走行の際には，車両運転者に車両との相互作用を知覚させることなしに，車両及び車両運転者に，加速する力が作用する。この場合にも，車両運転者は制動装置の操作の際に，学びとつた関連を感ずる。この確認は，加速する力が，発生する制動力よりも大きくなり，従つて車両及び運転者が制動装置の操作にも拘らず一層速くなる制動についても適用される。
【００１０】
公知の，減速を調整される制動装置を備えた車両では，駆動されないかつ制動されない登坂走行の際に減速検出装置が実際−車両減速信号を発生し，この実際−車両減速信号は，登坂走行の際の減速力により引き起こされる車両減速に相当する。車両運転者が制動装置を操作すると，制御装置は，減速力に基づく実際−車両減速信号と車両減速要求信号の差の相殺のために必要である大きさの拡張エネルギーだけの車輪制動機への供給を行う。この付加的減速に基づく相互作用だけが車両運転者により知覚される。従つて車両運転者は登坂走行の際に制動装置を悪いと感じる。これに対して，駆動されないかつ制動されない降坂走行における制動装置の操作の際には車両運転者は，車両減速要求信号に相当するものに加えて，制動開始前に作用する加速力の打消しに基づく相互作用も知覚する。従つて車両運転者は降坂走行の際に制動装置を非常に良好と感じる。
【００１１】
異なる相互作用は快適さの損失を意味するのみならず，運転者にとつて操作力又は操作行程と生ずる車両減速との依存関係に対する感情を出すことを困難にする。結果的に，車両運転者にとつて制動装置における有り得る欠陥を制動特性から知ることが困難である。
【００１２】
本発明は，前記において明らかにされた欠点又は比較された制動装置の操作の際に生ずる相互作用の相違を取り除く。本発明による制動装置においていつもながらの相互作用の変化が起こつた場合は，この制動装置は，電気部品における故障を示唆している。
【００１３】
【実施例】
本発明のそれ以外の利点は，図面に概略的に示された，減速を調整される制動装置についての以下の説明から分かる。図面において，エネルギー導管は実線で示され，信号導線は１点鎖線で示されている。
【００１４】
制動装置は基本構成において電気減速発信器５，電気制動開始信号発信器８，電気制御装置４，電気減速検出装置３又は１５，１８及び制動回路１，２，１６，１７から成る。減速発信器５，制動開始信号発信器８及び減速検出装置３又は１５，１８の出力端は制御装置４の入力端と接続されている。
【００１５】
制動回路１，２，１６，１７はエネルギー源１６，エネルギー分配装置１７，制動片押付け装置２及び車輪制動機１から成る。エネルギー源１６は，「蓄圧槽エネルギー」と称せられるエネルギーレベルを持つエネルギーを供給する。
【００１６】
制動回路はいかなる適切な種類のエネルギー用にも設計され得る。例えば圧力又は電気エネルギーが挙げられる。圧力の場合には，適切な気体状圧力媒体，例えば圧縮空気，又は液状圧力媒体がエネルギー担体として使用され得る。この場合，周知のように，エネルギー源１６は圧力発生装置，又は圧力発生装置から供給される蓄圧槽であり，エネルギー分配装置１７は弁装置，例えば適切な，ロツク防止関係の弁であり，そして制動片押付け装置２は制動シリンダであり得る。
【００１７】
電気的に操作可能なエネルギー分配装置１７はエネルギー源１６及び制動片押付け装置２と接続されている。このエネルギー分配装置の電気操作装置は制御装置４の出力端と接続されている。エネルギー分配装置１７は，制動のための制動機操作信号を受けると，制御装置４により制動片押付け装置２へエネルギー源１６からのエネルギーを供給し，その際，制動片押付け装置２に拡張エネルギーが確立し又は存在する拡張エネルギーが上昇する。この拡張エネルギーの得られる最高値は蓄圧槽エネルギーである。釈放のための制動機操作信号を受けると，制御装置４によりエネルギー分配装置１７は拡張エネルギーを制動機操作信号の長さに応じて一部又は完全に低下させる。圧力媒体としての空気の場合は，通常，大気中への排気が行われる。
【００１８】
減速発信器５は車両運転者により，通常ペダルが属している操作装置６を用いて操作される。減速発信器５は操作の際に車両減速要求信号を発生し，この車両減速要求信号の値は，供給される操作力の大きさ又は操作行程に関係する。減速発信器５として，いかなる適切な電気制動値発信器も使用され得る。
【００１９】
減速検出装置３又は１５，１８は，制動装置を備えた車両のその都度の車両減速度を検出しかつ実際−車両減速信号を発生する。減速検出装置として，いかなる適切な装置も考慮の対象になる。実施例には２つの代案が示されている。３で表わされている第１の代案は，横方向車両速度を評価する。第２の代案１５，１８は，車輪制動機１の付属する車輪にある回転変位センサ１８及び微分装置１５を使用し，この微分装置は回転変位センサ１８の信号を時間に関して２度微分しかつこの信号から実際−車両減速信号を形成する。このような微分装置として使用され得る電気部品の回路は当業者によく知られている。ここでは，微分装置１５が制御装置４に取り付けられた状態で示されている。なぜならばこのような微分装置を他の電子構造単位体に組み込むことは普通に行われているからである。回転変位センサ１８を使用する代案は，車両がロツク防止装置も備えている場合に特に有利である。なぜならばロツク防止関係で必要な種類の回転変位センサ及び微分装置が存在するからである。
【００２０】
制動開始信号発信器８は，減速発信器５が車両減速要求信号を発生する前に，車両運転者により操作される。制動開始信号発信器８として，いかなる適切な装置も考慮の対象になる。しかし制動開始信号発信器８を減速発信器５と構造的に一体化することが有利だと分かつた。それによつて制動開始信号発信器８は減速発信器５の操作装置６により一緒に操作され得る。両方の発信器から生ずる構造体群は複合発信器７として示されている。制動開始信号発信器８は開閉器として示されており，この開閉器は，制御装置４に一部設けられた電気回路の開閉により制動開始信号を発生する。
【００２１】
制御装置４において公知の電子部品は，制御装置４が以下の動作説明中に記載された作用をもたらすように，周知のやり方で接続されている。
【００２２】
制動装置を操作するために，車両運転者は操作装置６によつて複合発信器７に作用する。その際，車両運転者は先ず制動開始信号発信器８によつて制動開始信号を発生し，続いて減速発信器５によつて車両減速要求信号を発生し，この車両減速要求信号の値を車両運転者は，操作装置６への操作力又は操作装置６の操作行程により決定する。
【００２３】
制御装置４は，制動開始信号を受けると，丁度減速検出装置３又は１５，１８により発生された実際−車両減速信号を初期−車両減速信号として，例えば一時記憶により検出する。続いて車両減速要求信号を受ける間に，制御装置４はこの信号と初期−車両減速信号の和を形成しかつ出力端において制動のための制動機操作信号を発生する。それに基づいて，エネルギー分配装置は制動片押付け装置２へエネルギーを供給する。それによつて制動片押付け装置２に拡張エネルギーが確立し，この拡張エネルギーは結果として車輪制動機１による制動力及び相応の車両減速度の発生を伴う。減速検出装置３又は１５，１８はこの車両減速度を測定しかつ実際−車両減速信号を発生する。拡張エネルギー，従つて制動力及び車両減速度が大きく，実際−車両減速信号が初期−車両減速信号と車両運転者により発生される車両減速要求信号の和に等しい場合は，制御装置４が制動機操作信号を制動機保持信号に変換し，それによつてエネルギー分配装置１７は制動片押付け装置２へのエネルギー供給を中止するが，しかし既存の拡張エネルギーを保持する。車両は今や，車両運転者が車両減速要求信号の決定により要望する車両減速度で減速される。
【００２４】
何らかの理由から，車両減速要求信号が同じである場合に車両減速度及び実際−車両減速信号が低下すると，制御装置４は再び制動のための制動機操作信号に切り換え，それによつて可能な，制動片押付け装置２における拡張エネルギーの増大によつて実際−車両減速信号は再び，初期−車両減速信号と車両運転者により発生される車両減速要求信号の和に一致する。制動操作中に，車両減速要求信号が同じである場合に実際−車両減速信号が何らかの理由から上昇すると，制御装置４は制動機保持信号を釈放のための制動機操作信号に切り換え，それに基づいて，エネルギー分配装置１７は，初期−車両減速信号と車両運転者により発生される車両減速要求信号の和との実際−車両減速信号の一致の回復まで拡張エネルギーを低下させる。車両運転者が制動操作を終了し又は車両減速度を落とそうとする場合，車両運転者は操作装置６を釈放し又は操作力又は操作行程を低下させる。制御装置４は制動片押付け装置２の完全なエネルギー軽減まで又は初期−車両減速信号と車両減速要求信号の和との実際−車両減速信号の合致まで駅放のための制動機操作信号に切り換える。
【００２５】
制動装置の動作のやり方のこの基本的説明によれば，車両は加速（即ち０．１ｇの負の車両減速）によつて降坂走行中であると仮定する。減速検出装置３又は１５，１８は−０．１ｇに対する実際−車両減速信号を発生する。車両運転者が制動装置を操作すると，制御装置４はこの実際−車両減速信号を初期−車両減速信号として検出する。車両運転者が車両を一定速度に制動しようとする場合，車両運転者は減速発信器５によつて＋０．１ｇに対する車両減速要求信号を発生しなければならない。制御装置４は制動機操作信号，場合によつては制動機保持信号によつて制動片押付け装置２の拡張エネルギーを調節し，この拡張エネルギーにおいて−０．１ｇ＋０．１ｇ＝０に対する実際−車両減速信号及び一定速度が生ずる。従つて制動装置は，減速発信器が，０と異なる正の車両減速度に対してしか車両減速要求信号を発生することができないにも拘らず，車両に一定速度での降坂走行を可能にする。
【００２６】
車両運転者が降坂走行の際に車両を一定速度に減速しようとするのではなく，０．１ｇの減速度を例えば０．０５ｇに減少させようとするにすぎないと仮定する。これも制動装置によつて可能にされる。この目的のために車両運転者は減速発信器５によつて＋０．０５ｇに対する車両減速要求信号を発生しなければならない。次いで制御装置４は，減速検出装置３又は１５，１８が−０．１ｇ＋０．０５ｇ＝−０．０５ｇに対する実際−車両減速信号を発生するように，制動片押付け装置２の拡張エネルギーを調節する。この場合は，制動装置の，精確に計量可能な使用可能性，従つて又車両を降坂走行の際に衝撃なしに制動することができるこの制動装置の能力を説明している。
【００２７】
車両が登坂走行中でありかつ＋０．１ｇの減速力により減速されると仮定する。車両運転者が車両減速度を例えば＋０．０５ｇだけ増大させようとする場合，車両運転者は＋０．０５ｇに対する車両減速要求信号を発生する。次いで制御装置４は制動機操作信号，場合によつては制動機保持信号によつて，減速検出装置３又は１５，１８が十０．１ｇ＋０．０５ｇ＝０．１５ｇに対する実際−車両減速信号を発生するように，制動片押付け装置２の拡張エネルギー調節する。この場合は，制動装置が登坂走行の際に，車両減速度の，精確に計量可能な増大を空操作なしに保証することを説明している。
【００２８】
論じられた実施例において，車両運転者は，平地における同じ車両減速要求信号の場合と同じ相互作用を知覚する。
【００２９】
上述した作用に基づいて，制動装置は，明細書の前文に挙けられた利点を持つ車両の制動方法を提供する。
【００３０】
これまで説明された基本構成の拡張可能性として，図面は第２の制動回路１１，１２，１３，１４を示しており，この制動回路においてエネルギー源１４，エネルギー分配装置１３，制動片押付け装置１１及び車輪制動機１２は，基本構成の制動回路１，２，１６，１７の構成部材のように操作されかつ作用する。両方の制動回路について，複数の車輪制動機が存在し得ると言える。これらの車輪制動機に独自の制動片押付け装置，そして又共通な制動片押付け装置を付属させることができる。複数の制動片押付け装置が設けられている場合は，これらの制動片押付け装置に，共通なエネルギー分配装置又は独自のエネルギー分配装置を付属させることができる。更に，すべての制動片押付け装置に，それぞれエネルギー分配装置が付属する構造体群を形成することも可能である。
【００３１】
図示されていないやり方で，減速検出装置に回転変位センサも属することができ，この回転変位センサは，拡張のために使われる制動回路１１，１２，１３，１４の１つの車輪に付属している。更に，減速検出装置には複数の車輪にある回転変位センサが属することができ，これらの車輪の信号を微分装置１５が微分する前に平均し又はこれらの信号から微分装置１５がそれぞれ独自の実際−車両減速信号を形成し，これらの信号に対して制御装置４は優先回路又は平均値を形成する回路を含むことができる。
【００３２】
更なる拡張として，図面は荷重センサ１０を示しており，この荷重センサの信号は制御装置４の入力端へ供給される。制御装置４はこの場合，この制御装置が，図示されている制動片押付け装置２，１１又は制動回路のそれ以外の既存の制動片押付け装置への，荷重分布に関係する制動エネルギー分配を行うように拡張されている。
【００３３】
別のセンサ９により別の拡張可能性が示されており，これらの拡張可能性において制御装置４は制動片押付け装置への制動エネルギー分配の際の別の車両パラメータを考慮に入れる。このようなパラメータは，例えば車輪制動温度，摩耗値，連続制動装置の作用などである。
【００３４】
図示されていないやり方で，上述の制動装置はロツク防止装置と共同作用することができ又はこのようなロツク防止装置に組み込まれ得る。
【００３５】
当業者は，本発明の保護範囲が実施例において論じ尽されておらず，特徴が請求項に従属するすべての構成を含んでいることを認識している。
【図面の簡単な説明】
【図１】減速を調整される制動装置の概略構成図である。
【符号の説明】
３，１５，１８ 減速検出装置
４ 制御装置
５ 減速発信器

Claims (4)

1. 制動の際に，
   ａ）運転者が減速発信器（５）によつて車両減速要求信号を発生し，
   ｂ）減速検出装置（３又は１５，１８）が実際−車両減速信号を発生し，
   ｃ）車両減速要求信号及び実際−車両減速信号が制御装置（４）へ供給され，
   ｄ）制御装置（４）が制動機操作信号を発生する
   車両の制動方法において，
   ｅ）運転者が制動開始の際に制動開始信号を発生し，
   ｆ）この制動開始信号が制御装置（４）へ供給され，
   ｇ）制御装置（４）が，制動開始信号を受けた時に，丁度存在している実際−車両減速信号を初期−車両減速信号として認識し，
   ｈ）制御装置（４）が車両減速要求信号と初期−車両減速信号との和を形成し，
   ｉ）制御装置（４）が，実際−車両減速信号と，車両減速要求信号と初期−車両減速信号との和との間に差異がある場合に，制動機操作信号を発生する
   ことを特徴とする，車両の制動方法。
2. 減速検出装置（１５，１８）が，車両の車輪の回転変位を検出する少なくとも１つの回転変位センサ（１８）の回転変位信号から実際−車両減速信号を形成することを特徴とする，請求項１に記載の方法。
3. ａ）車両減速要求信号を発生するため運転者により操作される減速発信器（５），
   ｂ）車両減速度を検出して実際−車両減速信号を発生する減速検出装置（３又は１５，１８），及び
   ｃ）減速発信器（５）及び減速検出装置（３又は１５，１８）に接続されて制動機操作信号を発生する制御装置（４）
   を含んでいるものにおいて，
   ｄ）制動開始の際制動開始信号を発生するため運転者により操作される制動開始信号発信器（８）が設けられ，
   ｅ）制御装置（４）が制動開始信号発信器（８）に接続され，
   ｆ）制動開始信号を受けた時，制御装置（４）が丁度存在している実際−車両減速信号をを初期−車両減速信号として認識し，
   ｇ）制御装置（４）が，車両減要求信号と初期−車両減速信号との和を形成し，
   ｈ）実際−車両減速信号と，車両減速要求信号と初期−車両減速信号との和との間に，差恩がある場合に，制御装置（４）が制動機操作信号を発生する
   ことを特徴とする，車両の制動装置。
4. 減速発信器（５）と制動開始信号発信器（８）が複合発信器（７）に一体化されており，この複合発信器が，運転者による操作の際に，操作されない状態から車両減速要求信号より前に制動開始信号を発生することを特徴とする，請求項３に記載の制動装置。

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