JP4227688B2 - 自動車用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルと、ブレーキ倍力装置と、マスターブレーキシリンダと、電子制御可能なブレーキユニットとを備え、このブレーキユニットがマスターブレーキシリンダと車輪ブレーキの間に配置され、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が、マスターブレーキシリンダの出口に生じる予圧と関係なく、電子式制御装置を用いてブレーキユニットによって調節可能である、自動車用ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなブレーキ装置は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２４９３９号公報によって知られている。この公知のブレーキ装置の場合には、危険な状況でのパニックブレーキングの際、電子制御可能なブレーキユニットを用いて、ブレーキペダルの操作によって与えられた実際の運転者基準量を超えて、フルブレーキングの方向にブレーキ圧力が車輪ブレーキに加えられる。その際、パニックブレーキングを認識するために、マスターブレーキシリンダの出口に発生する、運転者によって与えられた予圧が評価される。この予圧の変化率が所定の閾値を上回ると、フルブレーキングが行われる。このような方法はブレーキアシストとも呼ばれる。この公知のブレーキ装置の場合には、電子制御可能なブレーキユニットは、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に依存しないで、パニックブレーキングが認識され且つそれによってフルブレーキングを行うべきときにのみ働く。この場合、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に依存して、所定の車両減速度変化を生じさせるブレーキ倍力装置の増倍比は、考慮されないままである。この公知のブレーキ装置の場合には特に、ペダル力の増大時に減速度勾配の任意の増大は全く行われない。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３４７２８号公報により、ブレーキ倍力装置の特別な形態が知られている。このブレーキ倍力装置により、ブレーキペダル力が所定の閾値に達してから、ブレーキ倍力装置の増倍比を高める意味において減速度勾配の増大が行われる。この公知のブレーキ倍力装置は一方では機械的なコストがかかり、他方ではブレーキペダル力の所定の閾値および高められた減速度勾配の設定に関してフレキシブルでない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ブレーキペダル力の増大時に、任意の減速度増大が簡単かつフレキシブルに可能であるように、冒頭に述べた種類のブレーキ装置を改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、冒頭に述べた種類のブレーキ装置において、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に直接比例するペダル操作量であって、ブレーキ倍力装置によって達成されるペダル操作量の変化が、電子式制御装置によって検出されること、及び、ペダル操作量が所定の閾値に達してから、ブレーキ倍力装置の増倍比を高めるようにペダル操作量を更に増大する際にはその都度の実際の減速度勾配がそれまでの減速度勾配よりも高められ、電子式制御装置に記憶されている非線形の目標減速度変化が達成されるように、電子制御可能なブレーキユニットを用いて車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が発生させられることによって、あるいは、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に直接比例するペダル操作量に依存して、ブレーキ倍力装置によって達成される実際の減速度変化が、電子式制御装置によって検出されること、及び、所定の誤差帯域内でその都度の実際の減速度変化が目標減速度変化と異なるときに、電子式制御装置に記憶されている減速度目標特性曲線に相応して非線形の目標減速度変化が達成されるように、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が電子制御可能なブレーキユニットを用いて発生させられることによって解決される。本発明の有利な実施形は従属請求項の対象である。
【０００６】
補足説明すると、電子制御可能なブレーキユニットは特に、例えば自動車技術の定期刊行物「ＡＴＺ」１９９７年、第２１２頁にＢＭＷのＤＳＣシステムの一部として示されているような液圧ユニットである。ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に直接比例するペダル操作量は、一般的にマスターブレーキシリンダの出口に設けられた予圧センサによって検出される予圧から求められる。実際の減速度または実際の減速度変化は例えば、車両減速度に比例する車輪ブレーキ内のブレーキ圧力によって検出されるか、あるいはＡＢＳシステムに一般的に設けられている車輪回転数センサまたは縦方向加速度センサによって検出される。
【０００７】
更に補足説明すると、ブレーキペダルを介して加えられるペダル力に依存して、ブレーキ倍力装置だけによって達成される減速度変化は、例えば、小さすぎる負圧、小さなパッド摩擦係数、トレーラ牽引、およびまたは追加された積み荷によって不利な影響を受ける。本発明によるブレーキ装置は、この不利な因子が存在する場合にも、運転者にとって満足できる車両減速度を確実に生じさせる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図には実施の形態が示してある。
図１において、運転者によって操作されるブレーキペダル１はブレーキ倍力装置２に接続されている。このブレーキ倍力装置２はマスターブレーキシリンダ５と協働する。マスターブレーキシリンダ５と車輪ブレーキＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲの間には、電子制御可能なブレーキユニット３が配置されている。電子制御可能なブレーキ装置３のアクチュエータは電子制御装置６を介して制御される。更に、制御装置６はマスターブレーキシリンダ５の出口に生じる予圧（Pvor) を、予圧センサ４によって検出する。更に、制御装置６は入力信号と出力信号のための他の入力部と出力部を備えている。制御装置６は特に、信号、例えば車輪ブレーキ内のブレーキ圧力値または車輪回転数を検出する。これらによって、車両の実際の減速度（−ａ）が少なくとも間接的に算出可能である。
【０００９】
図２，３には、ペダル操作量Ｆ（Ｎ）（例えば０〜３００Ｎ）に対する減速度−ａ（０〜１００％）が記入されている。この場合、ペダル操作量Ｆは特に、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられるペダル力に一致する。このペダル力は、マスターブレーキシリンダ５の出口で予圧センサ４によって測定される予圧から求められる。以下において、ペダル操作量Ｆの代わりに「ペダル力Ｆ」が使用される。
【００１０】
図２の実施の形態において、ブレーキ倍力装置２によって達成されるペダル力変化だけが電子式制御装置６（図１）で考慮される。図２において、それによって生じる減速度の例として、所望な場合の減速度変化Ａと、不所望な場合の減速度変化Ｂが示してある。所望な場合は特に、高い負圧のとき、車両が荷物を積載していないとき、パッド摩擦係数が高いとき、およびトレーラを牽引していないときに発生する。不所望な場合は特に、低い負圧のとき、車両が荷物を最大限に積載しているとき、パッド摩擦係数が低いとき、またはトレーラを牽引しているときに生じる。全体にわたって同じ減速度勾配を有する減速度変化Ａ，Ｂは、本発明によるブレーキ装置を備えていない技術水準によるブレーキ倍力装置によって生じる。本発明では、制御装置６でペダル力Ｆが検出される。ペダル力Ｆが予め定めた閾値Ｆ２に達してから、制御装置６と電子制御可能なブレーキユニット３によって、車輪ブレーキＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲ内にブレーキ圧力が次のように発生される。すなわち、閾値Ｆ２を超えてペダル力Ｆを更に増大する際には、減速度変化Ａ，Ｂに対し、減速度変化Ｃ，Ｄに相応し、ブレーキ倍力装置２の増倍比を高める意味において、高められた減速度勾配が生じるようにである。ブレーキペダル力が予め定めた閾値に達してからの高められた減速度勾配を有する「目標減速度変化」は特に、予圧に対する所定の比をもって、ここでは非線形の増倍率の形式をもって車輪ブレーキ圧力を高めることにより、その際発生する減速度を強制的に考慮することなくもたらされる。増倍率は、すべての減速度変化Ｃ〜Ｄに対する調整処理と異なり、制御処理の意味において同じであってもよい。
【００１１】
補足説明すると、ブレーキ倍力装置は公知のごとく、所定の応答ペダル力Ｆ１に達してから初めて作用する。応答ペダル力Ｆ１とペダル力閾値Ｆ２の間において、カーブＡとカーブＢの間の減速度変化も生じることができる。
【００１２】
ブレーキ倍力装置２だけによって達成される減速度変化（例えばＡまたはＢ）に依存して、異なるペダル力閾値Ｆ２を定めることもできる（図２に示していない）。
【００１３】
図２に相応して、減速度変化Ｃ，Ｄによる高められた減速度勾配は、ペダル力閾値Ｆ２を超えてペダル力Ｆを更に増大させることで更に連続的に増大する。これにより、先ず最初に線形のブレーキ倍力装置の増倍比からシミュレーションされて高められたブレーキ倍力装置の増倍比への「穏やかな」移行が達成される。
【００１４】
図３は図２に示した実施の形態の代替的な実施の形態を示している。図３には減速度目標特性曲線Ｃが示してある。この特性曲線は特に所望な場合のために経験的に検出され、制御装置６に記憶されている。減速度目標特性曲線Ｃは図３に示すように、予め定めたペダル力閾値Ｆ２に達してから、ペダル力Ｆを更に増大させることで、連続的に更に増大する高められた減速度勾配を有することができる。
【００１５】
電子式制御装置６内では、所定の減速度閾値−ａ１、例えば３０％に達するまで、ブレーキ倍力装置２だけによって達成された実際の減速度変化が、例えば図３において、減速度変化Ｂに相応して検出される。所定の減速度閾値−ａに達すると、この時点で存在する実際のペダル力Ｆ３が確定される。所定の減速度閾値−ａ１に対応するペダル力Ｆ３のための実際の減速度が、このペダル力Ｆ３のための減速度目標特性曲線Ｃに相応して設定された目標減速度と比較される。実際の減速度がペダル力Ｆ３のための目標減速度よりも小さいと、図３に示すように、電子制御可能なブレーキユニット３を用いて、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が調整処理の意味において次のように生じさせられる。すなわち、目標減速度変化が減速度目標特性曲線Ｃに対応して発生するように、すなわち所定の減速度閾値−ａ１、ここでは例えば３０％が達成されてから初めて目標減速度変化Ｃに追従するようにである。その代わりに、ペダル力Ｆの所定の閾値、例えば閾値Ｆ２に達してから初めて目標減速度変化Ｃに追従するようにしてもよい（図示していない）。本発明に従って、目標減速度変化Ｃに常に追従させることもできる。すなわち、所定の減速度閾値−ａ１またはペダル力Ｆの所定の閾値Ｆ２に達するのを待たずに目標減速度変化Ｃに追従させることができる。しかし、これはブレーキユニットのほとんど永久的な調整処理、ひいては過大要求につながってしまう。この理由から、減速度目標特性曲線Ｃに相応して調整される前に、所定の閾値に達するのを待つことが有利である。
【００１６】
更に、図３に示すように、実際の減速度変化は好ましくは、例えば増倍率を定めることによって連続微分可能な曲線Ｄに相応して、目標減速度変化Ｃに適合させられる。それにより、穏やかな移行によってブレーキ装置の快適性が高まる。
【００１７】
従って、既に知られているブレーキ装置を機械的に変更する必要なく、任意に調節可能な増倍比を有する倍力装置によって得られるであろうすべての利点が本発明によるブレーキ装置によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるブレーキ装置の構成要素を示す図である。
【図２】 ブレーキペダル力が所定の閾値に達してから、高められた減速度勾配を有する目標減速度変化を示すグラフであり、これは、予圧に対する所定の比で車輪ブレーキ圧力を高めることによって生じるものであり、その際に発生する減速度は考慮されない。
【図３】 最適な減速度目標特性曲線に相応する、電子制御可能なブレーキユニットを用いた所定の減速度閾値に達してからの減速度の調整処理を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル
２ ブレーキ倍力装置
３ ブレーキユニット
５ マスターブレーキシリンダ
６ 制御装置
Ａ〜Ｄ 減速度変化
Ｆ ペダル力
Ｆ２ 閾値
Ｐｖｏｒ 予圧

Claims (7)

1. ブレーキペダル（１）と、ブレーキ倍力装置（２）と、マスターブレーキシリンダ（５）と、電子制御可能なブレーキユニット（３）とを備え、このブレーキユニット（３）がマスターブレーキシリンダ（５）と車輪ブレーキ（ＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲ）の間に配置され、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が、マスターブレーキシリンダ（５）の出口に生じる予圧と関係なく、電子式制御装置（６）を用いてブレーキユニット（３）によって調節可能である、自動車用ブレーキ装置において、
   ブレーキペダル（１）を介して運転者によって加えられるペダル力に直接比例するペダル操作量（Ｆ）であって、ブレーキ倍力装置（２）によって達成されるペダル操作量（Ｆ）の変化が、電子式制御装置（６）によって検出されること、及び、
   ペダル操作量（Ｆ）が所定の閾値（Ｆ２）に達してから、ブレーキ倍力装置（２）の増倍比を高めるようにペダル操作量（Ｆ）を更に増大する際にはその都度の実際の減速度勾配がそれまでの減速度勾配よりも高められ、電子式制御装置（６）に記憶されている非線形の目標減速度変化（Ｃ；Ｄ）が達成されるように、電子制御可能なブレーキユニット（３）を用いて車輪ブレーキ（ＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲ）内のブレーキ圧力が発生させられることを特徴とするブレーキ装置。
2. 高められた減速度勾配がペダル操作量（Ｆ）を更に増大させることによって連続的に更に増大することを特徴とする、請求項１記載のブレーキ装置。
3. ブレーキペダルと（１）、ブレーキ倍力装置（２）と、マスターブレーキシリンダ（５）と、電子制御可能なブレーキユニット（３）とを備え、このブレーキユニット（３）がマスターブレーキシリンダ（５）と車輪ブレーキ（ＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲ）の間に配置され、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が、マスターブレーキシリンダ（５）の出口に生じる予圧と関係なく、電子式制御装置（６）を用いてブレーキユニット（３）によって調節可能である、自動車用ブレーキ装置において、
   ブレーキペダル（１）を介して運転者によって加えられるペダル力に直接比例するペダル操作量（Ｆ）に依存して、ブレーキ倍力装置（２）によって達成される実際の減速度変化（Ｂ）が、電子式制御装置（６）によって検出されること、及び、
   所定の誤差帯域内でその都度の実際の減速度変化（Ｂ）が目標減速度変化（Ｃ）と異なるときに、電子式制御装置（６）に記憶されている減速度目標特性曲線（Ｃ）に相応して非線形の目標減速度変化が達成されるように、車輪ブレーキ（ＨＬ，ＨＲ，ＶＬ，ＶＲ）内のブレーキ圧力が電子制御可能なブレーキユニット（３）を用いて発生させられることを特徴とするブレーキ装置。
4. 所定の減速度閾値（−ａ１）に達してからおよびまたはペダル操作量（Ｆ）が所定の閾値（Ｆ２）に達してから初めて実際の減速度変化が目標減速度変化（Ｃ）に追従させられることを特徴とする、請求項３記載のブレーキ装置。
5. ペダル操作量（Ｆ）が所定の閾値（Ｆ２）に達してから、減速度目標特性曲線（Ｃ）の減速度勾配が連続的に増大することを特徴とする、請求項３または４記載のブレーキ装置。
6. 実際の減速度変化（Ｂ，Ｄ）が目標減速度変化（Ｃ）に連続微分可能に適合させられることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一つに記載のブレーキ装置。
7. ペダル操作量（Ｆ）がマスターブレーキシリンダ（５）の出口で測定された予圧（Pvor) から求められることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載のブレーキ装置。

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