JP4308908B2 - 車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置及び方法に関する。
車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置及び方法は多種多様な変遷と共に従来技術から公知である。この種の方法及び装置は、一般的に測定量及び推定量から目標量が定められる。実質的に目標量とは車両の動きを表す及び/又は車両の動きに影響する特性量、例えば車輪スリップ及び/又はヨーイング角速度等である。これらの目標量に基づいて車両の車輪においてはブレーキモーメントが設定される。この種の方法及び装置のいくつかは、ブレーキモーメントの設定が個々の車輪毎に行われている。
例えば装置内に配設されている構成要素の温度特性や油圧系及び/又は機械系の許容偏差等によって引き起こされる様々な制御特性をこの種の方法及び装置において補償するために、この種のいくつかの方法及び装置のもとでは、所要のブレーキモーメントの設定に必要な本来の増圧の前に比較的僅かな制動圧が時間的に区切られた充填パルスの形態で供給される。これに対して選択的に又は補足的にいくつかの方法および装置では、バルブ制御時間の補正が行われている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3423063号公報からは、車両用の駆動スリップ制御システムが公知である。このシステムでは、1つの車輪において空転傾向が生じた場合にこの車輪が制動される。この場合空転傾向の識別の際のブレーキの迅速な応答を達成するために、空転傾向のフォアグランドにおいて既にブレーキが僅かな制動圧の制御開始によって加えられる。この僅かな制動圧の印加は、この場合スロットル弁位置の変化や車両速度ないしはスリップ閾値(これは本来の駆動スリップ制御に対する応働閾値よりも下方におかれる)に依存してトリガされる。この僅かな制動圧の印加は、一定の期間の充填パルスによって行われる。すなわち僅かな制動圧印加の要求が生じた場合にこの僅かな制動圧が固定の所定期間だけ、相応のホイールブレーキシリンダーに印加される。本来のブレーキ介入操作の前に印加されるこの僅かな制動圧によって、空転傾向の検出によりブレーキが開始されるまでにかかる応答時間の短縮が達成される。
しかしながら充填パルスは車両の全ての車輪に対して固定の所定期間しか有していないので、例えば車輪毎に異なる許容偏差までは考慮できない。このことは僅かな制動圧の印加にもかかわらず車両の個々の車輪において異なる制御特性に結び付く危険性を有している。
ドイツ連邦共和国特許出願第19604126.0号明細書には車両の制動装置の制御のための方法及び装置が公知である。この方法及び装置では、ホイールブレーキシリンダにおける制動圧の増圧ないし減圧が、各ホイールブレーキシリンダに所属するインレットバルブないしアウトレットバルブのパルス形式の制御によって実現されている。これに対する制御信号としては少なくとも1つのパラメータにおいて変化し得るパルス信号が用いられている。この場合のパラメータとしてはパルス長、パルス休止期間、パルスレベル及び/又はパルス信号の周波数等が考慮される。全ての動作状況において安定した圧力形成ダイナミック特性を保証するために、そのつど用いられるパラメータが圧力変化ダイナミック特性に作用する特性量に依存して補正される。この場合に相応する特性量としては例えば油圧系オイルの温度や周辺温度及び/又はポンプモータの給電電圧等が考慮される。
本発明の課題は、車両の少なくとも1つの車輪における制動圧の制御のための装置及び方法において、様々な制御特性の補償をより改善することである。
発明の利点
冒頭に述べたような従来技法との比較の中で本発明によって得られる利点は、以下のとおりである。
すなわちドライバに依存して予測されるブレーキ介入操作の前において該当する車輪に属するアクチュエータの操作が行われる期間と、例えば油圧式ブレーキ装置のもとで比較的僅かな制動圧が該当するホイールブレーキシリンダに印加されそれに伴って制動力が形成される期間が、本発明による装置及び方法によれば、固定的に設定されるのではなく可変に設定されることである。この期間が車両の個々の車輪毎に個別に変化するので、全ての車輪のホイールブレーキは本来の予測されるブレーキ介入操作の前に同じ状態におかれる。これにより、例えば使用されるコンポーネントの機械的な許容偏差によって現れる個々のホイールブレーキ毎に存在する様々な機械的な遊びが補償されるようになる。このことは、所要のブレーキ介入操作の際に全てのホイールブレーキが同じ制御特性を示すことにつながる。
さらに本発明による装置ないし方法によれば、制動力の正確な設定が可能となる。なぜなら所要のブレーキ介入操作の際に印加される制動圧が即座にブレーキモーメントの増圧につながるからである。
本発明の別の有利な実施例及び改善例は従属請求項に記載される。
図面
本願の図面は図1〜12からなっている。
図1は、本発明による考察を実現する制御装置のブロック回路図である。
図2は、制御装置の基本的な構造を表すさらなるブロック回路図である。
図3は、車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準の説明のために、様々な走行ダイナミック特性量を検出するのに用いられる種々のセンサのコンフィグレーションを示した図である。
図4は、制御装置内に含まれている制御器の基本的な構造を表すブロック回路図である。
図5は、車両の動きを表したり及び/又は車両の動きに作用する基準を求めるための手段の機能形式を表すフローチャートである。
図6a、図6b、図6c、図6dは、図5に示されているフローチャートの説明のためにいくつかの機能シーケンスを表した図である。
図7は、車輪動特性を表す特性量の検出のための手段の機能を説明するためのブロック回路図である。
図8a、図8bは、相応する車輪のアクチュエータの僅かな操作の有無ないしはどのくらい続いたかを検出し、例えば油圧式ブレーキ装置において僅かな制動圧の印加が必要かどうかを検出する手段の機能形式を説明するためのフローチャートである。
図9は、ブレーキ装置のアクチュエータに対する制御ユニットの機能形式を説明するためのフローチャートである。
図10は、例えば1つの車輪(左側前輪)に対するアクチュエータの配置構成ないし油圧式ブレーキ装置の断面を示した図である。
図11は、車両のおかれている様々な状態に対する本発明の主要な信号経過を示した時間ダイヤグラムである。
図12は、信号Avl,Aa、Ab,Acの関係を表した図である。
なお前記図面中に記載されている符号a/oは、「及び/又は」を意味するものである。例えば図1中の符号“ayi a/o omegai”は「ayi及び/又はomegai」を意味している。
また前記図面中同じコンポーネントには同じ符号が付されている。
実施例
次に本発明の実施例を図面1〜11に基づいて詳細に説明する。
但しこれらの図面に示されている各実施例固有の形態は、本発明の限定を意味するものではない。
図1には本発明の考察が適用される回路装置のブロック回路図が示されている。符号101で制御装置が示されている。ブロック102にはホイール回転数センサ102vl,102vr,102hl,102hrが統合されている。以下では説明の簡易化のためにホイール回転数センサを便宜的に符号102ijで示す。この場合インデックスiはセンサがフロントアクスルにあるのか又はリアアクスルにあるのかを表すもので、インデックスjは配属されている場所が車両の右側か左側かを表すものである。この2つのインデックスiないしjによる識別表示形式は、適用されている全ての特性量ないしコンポーネントに共通して相応するものである。
各ホイールセンサ102ijは、信号Nijを形成する。この信号はホイールセンサ102ijが配属されている車輪の速度を表している。この信号Nijは有利には周期的信号であり、その周波数はホイール回転速度に対する尺度となる。ホイール回転数センサ102ijに相応して、それらの信号Nijに対してもインデックスiとjによる同じ識別表示形式が当てはまる。ホイール回転数センサ102vlによって形成された信号Nvlは制御装置101に供給される。同様のことがホイール回転数センサ102vr、102hlないし102hrと、それらから形成される信号Nvr、Nhl、Nhrにも当てはまる。
ブロック103では公知の方式で車両速度vfが求められる。この場合この車両速度vfは、例えば適切な手段によってホイール回転速度から求められるか、又は車両のそのつどの走行状態毎に適したホイール回転速度を用いた支援手段によて求められる。ホイール回転速度とそれに伴う信号Nijが車両速度vfの検出に対して必要とされる限り、それらはブロック103に供給される。このことはブロック102と103の間の波線の矢印によって示されている。ブロック103において必要性が生じている場合には、信号Nijはそこにおいてさらなる処理のために適切な信号へ変換される。車両速度vfの検出に対しては選択的に地上レーダを用いたり、適切なナビゲーションシステムを用いてもよい。ブロック103は信号vfを送出する。この値は車両速度に相応する。この信号vfは、ブロック101に供給される。
ブロック104を用いて、車両の操舵輪において設定される操舵角を表す信号deltaが形成される。有利にはブロック104は操舵角センサである。このブロックで形成された信号deltaは制御装置101に供給される。センサ装置105は例えば横方向加速度センサとして、車両の所定の箇所における車両の横方向加速度ayiを検出するか、及び/又はヨーレートセンサとしてヨーイング角速度omegai、つまり車両のZ軸を中心とした車両の角速度を検出する。センサ装置105によって形成された信号ayi及び/又はomegaiも制御装置101に供給される。ブロック106ではアクチュエータ106ijが統合されている。
前述した入力信号に依存して制御装置101を用いてアクチュエータ106ijに対する制御信号Aijが求められる。アクチュエータ106vlに対しては制御装置101から制御信号Avlが送出される。同様のことがアクチュエータ106vr、106hl、106hrと制御信号Avr、Ahl、Ahrに対しても当てはまる。
次に図2のブロック回路図に基づいて制御装置101の基本的な構造を説明する。ブロック102に統合されているホイール回転数センサ102ijから形成された信号Nijは、入力信号としてブロック201に供給される。ブロック103において車両速度vfがホイール回転速度に依存して求められる場合には、この信号Nijはブロック103にも供給される。このことはブロック102と103の間の波線の矢印によって表されている。
ブロック103において求められた信号vf(これは車両速度を表している)は、ブロック201に供給される。このブロック201はさらなる入力信号として、ブロック104によって形成された信号deltaを受け取る。この信号は操舵角を表している。センサ装置105を用いて形成される、横方向加速度に対する信号ayi、及び/又はヨーイング角速度に対する信号omegaiも同様にブロック201に供給される。
ブロック201は制御装置101の制御器を表している。この制御器は、次のような目的を有している。すなわち目標値と実際値の比較に基づいて制御偏差を検出し、ドライバに依存しないブレーキ介入操作のための信号を形成する目的を有している。有利にはこの制御偏差は、制御特性量の実際値と目標値の差分形成によって形成される。制御特性量としては例えば横方向加速度及び/又はヨーイング角速度等の走行ダイナミック特性が考慮される。適用される制御コンセプトに応じて横方向加速度に対する制御及び/又はヨーイング角速度に対する制御が行われる。このことは図2において、ブロック201への入力信号として特性量ayi及び/又はomegaiが供給されていることによって表されている。
制御器201において求められた制御偏差は、信号diffay及び/又はdiffomegaとして送出される。この場合の符号diffayは、横方向加速度に対する制御の場合の制御偏差を表し、符号diffomegaはヨーイング角速度に対する制御の場合の制御偏差を表している。これらの信号diffay及び/又はdiffomegaはブロック202の入力信号として用いられる。制御偏差diffay及び/又はdiffomegaに基づいて制御器201は複数の信号Sijを求める。これらの信号Sijは制御回路206並びにブロック204に供給される。前記信号Sijは、車両の車輪においてドライバに依存しないブレーキ介入操作が必要か否かと、車両の車輪にどのくらいの範囲でドライバに依存しないブレーキ介入操作が必要かを表すものである。有利には前記特性量Sijの検出に対してさらなる特性量が利用されてもよい。制御器201の機能ないし基本的な構造は図4に実施例として示されている。
ブロック202では制御偏差diffai及び/又はdiffomegaに基づいて、車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準Krが定められる。この基準Krに基づいて、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が車輪に予測されるか否かが確定される。この信号Krは、ブロック204に入力信号として供給される。ブロック202の機能形式は図5のフローチャートに詳細に示されている。
ブロック203には入力信号として信号Nijないし信号vfが供給される。これらの入力信号に基づいてブロック203は車輪毎に車輪動特性を表す特性量を求める。これらは信号Rijとして送出される。このブロック203の機能形式ないし基本的な構造は図7に実施例で示されている。信号Rijはブロック204に供給される。この信号Rij(これは各車輪毎に表される)と、信号Kr(これは車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準を示す)とに依存してブロック204は信号tFPij、FPij、ZFPijを形成する。信号FPijは、所属の車輪に対して可変の持続時間でのアクチュエータの僅かな操作が必要か否かを示す。信号ZFPijは、所属のアクチュエータの状態(これは相応のアクチュエータの可変の持続時間での僅かな操作の後に達した状態である)が維持されるべきかどうかを表す。信号tFPijは、相応する車輪に対応付けされたアクチュエータの僅かな操作の可変の持続時間に対する尺度を表す。この僅かな操作に対する可変の持続時間は、アクチュエータを所定の状態に到達させるための制御時間に相応する。
信号tFPijは、ブロック205に供給される。この信号tFPijに基づいてブロック205は補正係数Koijを形成する。この補正係数Koijを用いてアクチュエータ106ijに対する制御信号Aij及び/又は制御信号Aijに作用する特性量が補正される。この補正係数Koijは、例えば時間tFPijと所定の固定値tfullとの比較によって求めてもよい。この比較として例えば次のような商の形成が用いられても良い。
Koij=tFPij/tfull
前記tfullの値は前もって求められた時間に相応する。この時間とは例えば油圧式ブレーキ装置のもとで、僅かな制動圧の増圧の際に相応のホイールブレーキのブレーキシュー及び/又はブレーキライニングを相応の車輪においてまだ顕著なブレーキモーメントが生じない程度に印加するために必要とされるような時間である。
前述したような補正係数の算出に相応して、ブレーキ圧増圧の枠内で求められる時間tFPijに基づいている補正係数は、ブレーキ圧減圧の枠内で求められる時間の適用下で求められてもよい。
補正係数Koijは信号FPij,ZFPij,Sijの他にブロック206に供給される。これらの信号に基づいてブロック206は制御信号Aijを形成する。この制御信号Aijを用いて、ブロック106内に統合されているアクチュエータ106ijが制御される。信号Sijによってブロック206には、車両の車輪においてドライバに依存しないブレーキ介入操作が必要か否かと、車両のどの車輪にどのくらいの範囲でドライバに依存しないブレーキ介入操作が必要かどうかが伝達される。信号FPijによってブロック206には、予測されるドライバーに依存しないブレーキ介入操作の前にどの車輪に所属のアクチュエータの可変の持続時間での僅かな操作が必要であるかが示される。信号ZFPijは、次のような情報を含んでいる。すなわち所属するホイールブレーキにおける相応のアクチュエータの可変の持続時間での僅かな操作の後で到達する状態が維持されるべきかどうかに関する情報が含まれている。
制御装置101内に含まれている制御器201は、種々の制御コンセプトに従って動作し得る。このことは、例えば車両の所定の箇所における横方向加速度ayi及び/又は車両のヨーイング角速度omegaiが制御特性量として適用可能であることを意味する。制御器201の選択された制御コンセプトに応じて、この制御特性量の実際値の検出のためには様々なセンサコンフィグレーションが必要とされる。これは図3に示されている。
図3には制御装置101が示されている。この装置は制御信号Aijを形成する。この制御信号Aijを用いて、ブロック106内に統合されているアクチュエータ106ijが制御される。さらに図3にはブロック301、302、303、304が示されている。これらのそれぞれは種々のセンサコンフィグレーションを示している。選択された制御コンセプト(これに従って制御器201は動作する)に依存して選択的にこれらの4つのセンサコンフィグレーションのうちの1つが使用される。
センサコンフィグレーション301には以下のコンポーネントが含まれる。ブロック104はセンサ手段であり、この支援によって操舵輪において操舵された操舵角が検出され、相応の信号deltaが形成される。この値は操舵角に相応する。有利にはセンサ手段104は操舵角センサである。センサ手段105aは、有利には横方向加速度センサを表している。このセンサいよって車両の所定の箇所に作用する横方向加速度が検出され、相応の信号ayiが形成される。この信号の値は横方向加速度に相応する。センサコンフィグレーション301に類似してセンサコンフィグレーション302にも操舵角deltaの検出のためのセンサ手段104が含まれている。センサコンフィグレーション302に含まれているセンサ手段105bは、車両のZ軸周りのヨーイング角速度の検出と相応の信号omegaiの形成に用いられる。この信号の値はヨーイング角速度に相応する。有利にはセンサ手段105bは、ヨーレートセンサとして構成される。
センサコンフィグレーション303も操舵角deltaの検出のためのセンサ手段104を含んでいる。このセンサ手段104の他にも付加的にセンサコンフィグレーション303はセンサ手段105aを含んでいる。このセンサ手段105aによって車両の所定の箇所に作用する横方向加速度が検出され、相応の信号ayiが送出される。有利にはこのセンサ手段105aは横方向加速度センサとして構成されている。またセンサ手段105bを用いて車両のZ軸周りのヨーイング角速度が検出され、相応の信号omegaiが送出される。有利にはこのセンサ手段105bはヨーレートセンサとして構成されている。
その他のセンサコンフィグレーションに類似してセンサコンフィグレーション304も操舵角の検出と相応の信号deltaの送出のためのセンサ手段104を含んでいる。センサ手段105aは、センサコンフィグレーション303に含まれているものに相応して構成されている。センサ手段105a′は、センサ手段105aに類似して、車両の第2の所定の箇所に作用する横方向加速度の検出と相応の信号ayi′の形成に用いられる。センサ手段105aに相応してセンサ手段105a′も有利には横方向加速度センサとして構成される。車両の2つの異なる箇所に作用する横方向加速度ayiないしayi′に基づいて、車両のZ軸周りのヨーイング角速度が推論可能である。それにより2つの横方向加速度センサの適用は1つのヨーレートセンサの適用に対する選択肢を表す。このことは図1、2、並びに図4においてブロック105の適用によって考慮される。どの制御コンセプトが制御器201において実現されているかに応じて、ブロック105は図3に示されているセンサコンフィグレーション301、302、303、304によるセンサ手段105a及び/又は105a′及び/又は105bからなるコンフィグレーションを表す。
図4には制御装置101内に含まれている制御器201の基本的な構造が示されている。ブロック102内に統合されているホイール回転数センサ102ijを用いて個々の車輪のホイール回転速度を表す信号Nijが形成される。これらの信号は選択的にブロック103に供給される。ブロック103では車両速度が求められる。車両速度を表す信号vfは、ブロック401に供給される。付加的にブロック401にはセンサ手段104を用いて形成された信号delta(これは操舵角を表す)が供給される。ブロック401は、制御器201内で使用される制御特性量の目標値の算出のための手段を表す。制御器201において車両の所定の箇所に作用する横方向加速度が制御特性量として基礎におかれるならば、ブロック401において横方向加速度に対する目標値aysが求められる。それに対して車両のZ軸周りのヨーイング角速度が制御特性量として基礎におかれるならば、ブロック401において目標値omegasが求められる。この車両の横方向加速度に対する目標値aysの算出も、ヨーイング角速度に対する目標値omegasの算出も、例えば相応の数学的モデルの適用のもとで行うことができる。このモデルには入力特性量として少なくとも車両速度vfと操舵角deltaが用いられる。
横方向加速度に対する目標値ays及び/又はヨーイング角速度に対する目標値omegasは、ブロック402に供給される。センサ装置105を用いて求められた、車両の所定の箇所に作用する横方向加速度に対する値ayi、及び/又はヨーイング角速度に対する値omegaiは相応する特性量の実際値を表している。この車両の所定の箇所に作用する横方向加速度に対する実際値ayi及び/又はヨーイング角速度に対する実際値omegaiは、ブロック402に供給される。このブロック402を用いて横方向加速度に対する制御偏差diffay及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaが検出される。例えばこの制御偏差の検出は、実際値と目標値の差分形成によって行うことができる。横方向加速度に対する制御偏差diffay及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaは同時にブロック403とブロック202に供給される。
ブロック405には入力信号として信号Nij並びに信号vfが供給される。これらの信号Nijと信号vfに依存してブロック405では相応する車輪に生じているスリップの目下の値lambdaijが公知の方式で求められる。この目下のスリップ値lambdaijは同時にブロック403とブロック404に供給される。横方向加速度に対する制御偏差diffay及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaと、相応する車輪のスリップに対する目下の値ないし実際値lambdaijとに依存して、ブロック403では各車輪に対する目標スリップ変更量が求められる。横方向加速度に対する制御偏差diffay及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaの適用と、スリップ値に対する実際値lambdaijの適用は、目標スリップ変更量の検出に対して何の制約も表さない。もちろん目標スリップ変更量deltalambdasijの算出に対してさらなる別の特性量、例えばキングピン傾き、及び/又は結果として生じた車輪応力等が適用されてもよい。この目標スリップ変更量deltalambdasijは、ブロック403にさらなる入力信号として供給される。この目標スリップ変更量deltalambdasijと実際値lambdaijに依存してブロック404ではアクチュエータ106ijの制御ユニット206に対する制御信号Sijが形成される。
次に図5のフローチャートに基づいてブロック202で実行される、車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準の検出を説明する。車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準の検出はステップ501で開始される。次のステップ502では横方向加速度に対する制御偏差diffay及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaが読込まれる。次のステップ503では制御偏差diffayの絶対値及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が形成される。それに続くステップ504では制御偏差diffayの時間導関数d(diffay)/dt及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数d(diffomega)/dtが形成される。次のステップ505では前記制御偏差diffayの時間導関数の絶対値及び/又は前記制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が求められる。このステップ505にはステップ506が続けられる。
ステップ506、507ないし508では、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるか否かが問合せされる。これらの判定の結果に依存して信号Krに相応の値が割り当てられる。
ステップ506、507ないし508に含まれている問合せは、車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準Krがどのように求められるかを示す手段を表している。但しこれらの手段は限定を意味するものではない。もちろん制御偏差diffay及び/又は制御偏差diffomegaのいずれか単独、あるいは制御偏差diffayの時間導関数及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数のいずれか単独、あるいはこれらの2つの組合せを基準Krの算出に適用することも可能である。
ステップ506では第1の問合せが実施される。これに対してはステップ506において、横方向加速度に対する制御偏差diffayの絶対値が横方向加速度の制御偏差に対する第1の閾値S1ayと比較され、及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差diffomegaの絶対値が車両のヨーイング角速度の制御偏差に対する第1の閾値S1omegaと比較される。この比較のもとで、制御偏差diffayの絶対値が第1の閾値S1ayよりも大きいことが検出されるか、及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第1の閾値S1omegaよりも大きいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ509が実行される。
それとは反対にステップ506において実施された比較のもとで、制御偏差diffayの絶対値が第1の閾値S1ayよりも小さいことが検出されるか、及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第1の閾値S1omegaよりも小さいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ507が実行される。
ステップ507では第2の問合せが行われる。これに対して、横方向加速度の制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が横方向加速度の制御偏差diffayの時間導関数に対する第2の閾値S2ayと比較され、及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が車両のヨーイング角速度の制御偏差diffomegaの時間導関数に対する第2の閾値S2omegaと比較される。このステップ507で実施される比較のもとで、制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が第2の閾値S2ayよりも大きいことが検出されるか、及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも大きいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ509が実行される。
それとは反対にステップ507での問合せにおいて、制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも小さいことが検出されるか、及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも小さいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ508が実行される。
ステップ508ではさらなる問合せが行われる。これに対してステップ508では、横方向加速度の制御偏差diffayの絶対値が横方向加速度の制御偏差に対する第3の閾値と比較され、及び/又は車両のヨーイング角速度に対する制御偏差diffomegaの絶対値が車両のヨーイング角速度の制御偏差に対する第3の閾値S3omegaと比較される。
それと同時に横方向加速度に対する制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が、横方向加速度の制御偏差の時間導関数に対する第4の閾値S4ayと比較され、及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が、車両のヨーイング角速度の制御偏差の時間導関数に対する第4の閾値S4omegaと比較される。
この比較のもとで、制御偏差diffayの絶対値が第3の閾値S3ayよりも大きいこと、及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第3の閾値S3omegaよりも大きいことが検出されると同時に、制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が第4の閾値S4ayよりも大きいこと、及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第4の閾値S4omegaよりも大きいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ509が実行される。それとは反対にこの比較のもとで、制御偏差diffayの絶対値が第3の閾値S3ayよりも小さいこと、及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第3の閾値S3omegaよりも小さいことが検出されるか又は同時に、制御偏差diffayの時間導関数の絶対値が第4の閾値S4ayよりも小さいこと、及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第4の閾値S4omegaよりも小さいことが検出された場合には、次のステップとしてステップ510が実行される。
ステップ509では信号Krに値TRUEが割当てられる。そして次のステップとしてステップ511が実施される。ステップ510では信号Krに値FALSEが割当てられる。ステップ510の後では次のステップとしてステップ511が実施される。このステップ511では信号Krが送出される。
この信号Krの支援のもとで制御装置内の相応の後続処理手段に、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるか否かが伝達される。この信号Krが値TRUEを有しているならば、これはドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることを意味する。また、信号Krが値FALSEを有しているならば、これはドライバに依存しないブレーキ介入操作が何も予測されないことを意味する。
この基準(これに基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作の予測が決定される)の検出はステップ512で終了する。
次に図6a,6b,6c,6dに基づいて車両の動きを表す及び/又は車両に作用する基準(これは前記ステップ506、507、508において形成される)を詳細に説明する。
図6a,6b,6c,6dには制御特性量の実際値ないし目標値の時間経過が示されている。制御特性量としてここでは例えば車両のZ軸周りのヨーイング角速度が選択されている。図中制御特性量の目標値には符号omegaが付され、制御特性量の実際値には符号omegaiが付されている。また符号t0でステップ506、507、508の実行される時点が示されている。図6a,6b,6c,6dには制御特性量の実際値に関係のある様々な特性が示されている。この4つのケースの全てにおいて制御特性量の目標値omegasの経過は同一であるとみなされる。
ステップ506、507、508において実施される問合せの実行に対しては、制御特性量の制御偏差(diffay及び/又はdiffomega)も制御偏差の時間導関数(d(diffay)/dtないしd(diffomega)/dt)も考慮される。それにより車両の動きを表す及び/又は車両の動きに作用する基準は制御偏差と制御偏差の時間導関数に依存して形成される。この場合の制御偏差とは、走行ダイナミック特性量、例えば横方向加速度及び/又は車両のヨーイング角速度等の実際値とこれらに対して設けられる目標値との間の偏差である。
ステップ506における問合せによって、横方向加速度の制御偏差及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差が第1の閾値よりも大きいか否かが検出される。第1の閾値よりも大きい場合には、これは制御器によって実施されるドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることを表している。その結果ステップ509において信号Krに値TRUEが割当てられる。
ステップ507では横方向加速度の制御偏差の時間導関数の絶対値及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差の時間導関数の絶対値が第2の閾値と比較される。横方向加速度の制御偏差の時間導関数の絶対値及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差の時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも大きい場合には、これは制御器によって実施されるドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることを表している。これに基づいてステップ509では信号Krに値TRUEが割当てられる。
ステップ508で実施される問合せは、横方向加速度の制御偏差の絶対値及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差の絶対値に関する問合せと、横方向加速度の制御偏差の時間導関数の絶対値及び/又はヨーイング角速度の制御偏差の時間導関数の絶対値に関する問合せとの組合せである。横方向加速度の制御偏差の絶対値及び/又は車両のヨーイング角速度の制御偏差の絶対値が第3の閾値よりも大きくて、かつ同時に横方向加速度の制御偏差の時間導関数の絶対値及び/又はヨーイング角速度の制御偏差の時間導関数の絶対値が第4の閾値よりも大きい場合には、これは制御器から実施されるドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることを表している。その結果ステップ509において信号Krに値TRUEが割当てられる。
閾値に対しては次のような関係が成り立つ。すなわち閾値S1ayは閾値S3ayよりも大きい。このことは相応に閾値S1omegaと閾値S3omegaに対しても当てはまる。さらに閾値S2ayは閾値S4ayよりも大きい。このことは相応に閾値S2omegaと閾値S4omegaに対しても当てはまる。ステップ506、507、508における問合せのもとでこれは次のようなことを意味する。すなわち制御偏差diffayの絶対値及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第1の閾値よりも大きい値をとるような車両の走行状態が存在する場合(この走行状態はステップ506の問合せによって検出される)、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることを意味する。同様に、制御偏差diffayの時間導関数の絶対値及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも大きくなる車両の走行状態が存在する場合には、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が必要なものとみなされる。このような走行状態はステップ507における問合せによって検出される。同様に、制御偏差diffayの絶対値及び/又は制御偏差diffomegaの絶対値が第1の閾値よりも小さく、同時に制御偏差diffayの時間導関数の絶対値及び/又は制御偏差diffomegaの時間導関数の絶対値が第2の閾値よりも小さくなる車両の走行状態の場合にもドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測される必要がある。車両のそのような走行状態はステップ508における問合せによって検出される。
制御偏差の時間導関数は制御偏差のグラジエントと同じ意味あいをなす。
以下ではステップ506、507、508に含まれている問合せを図面6a、6b、6c、6dに示されている特性曲線に基づいて再度説明する。
図6aに示された制御特性量の実際値omegaiの経過では制御特性量の目標値omegasの経過からの大きな偏差を表している。制御偏差に相応する偏差が第1の閾値S1omegaよりも大きいものとみなされるならば、時点t0においてステップ506における問合せにより、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることが検出される。
図6bに示されている実際値omegaiの経過は、目標値omegasの経過から極端に大きく偏差はしていないが、しかしながらそこには非常に急峻なグラジエントが示されている。この実際値omegaiの急峻なグラジエントに基づいて次のことが推論可能である。すなわち短期間内に制御特性量の実際値と目標値の間で大きな制御偏差が存在することが推論できる。この場合は制御偏差の急峻なグラジエントも実際値omegaiの急峻なグラジエントに結び付くものとみなされる。制御偏差に相応する偏差が第1の閾値S1omegaよりも小さく、偏差の時間導関数ないしグラジエント(偏差の時間導関数は制御偏差の時間導関数に相応する)が第2の閾値S2omegaよりも大きいならば、時点t0においてこのような走行状態がステップ507における問合せによって検出される。つまりステップ507における問合せによって、このような走行状態に対してドライバに依存しないブレーキ介入層が予測されることが検出される。
図6cに示されている実際値omegaiの経過は、時点t0において目標値omegasの経過に対して小さな偏差しか有していない。同時に実際値omegaiの経過は時点t0においてフラットなグラジエントを示している。このような実際値の経過における比較的僅かな制御偏差と小さなグラジエントとの組合せから、制御特性量の実際値omegaiと目標値omegasとの間の比較的大きな制御偏差が予期される。制御偏差が第1の閾値S1omegaよりは小さいが第3の閾値S3omegaよりも大きくかつ制御偏差の時間導関数が第2の閾値S2omegaよりは小さいが第4の閾値S4omegaよりも大きいならば、時点t0においてこのような走行状態がステップ508における問合せによって検出される。つまりステップ508における問合せによって、そのような走行状態に対しドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されることが検出される。
図6dに示されている実際値omegaiの経過は時点t0において目標値omegasの経過に対して平均的な偏差を有している。同時にこの実際値の経過はフラットなグラジエントを有している。このような走行状態がステップ506、507、508の問合せにおいて充たされないならば、実際値omegaiの経過が目標値omegasの経過に持続時間の増加と共に近似することが前提とされる。その結果この経過においてはドライバに依存しないブレーキ介入操作は予測されない。
図7にはブロック203(このブロックでは車輪のダイナミック特性を表す特性量Rijが求められる)の基本的な構造が示されている。ブロック701には信号Nvl,Nvr,Nhl,Nhrが供給される。これらの入力信号に基づいてブロック701は車輪の速度信号vvl,vvr,vhl,vhrを形成する。これらの信号は同時にブロック702ないしブロック703にも供給される。ブロック702では各速度信号毎に時間導関数が求められる。出力信号としてブロック702は信号d(vvl)/dt,d(vvr)/dt,d(vhl)/dt,d(vhr)/dtを送出する。これらの信号の値は、個々の車輪の車輪減速ないし車輪加速を表している。これらの信号はブロック704に入力信号として供給される。これらの入力信号に基づいてブロック704は車輪のダイナミック特性を表す特性量Rvvl,Rvvr,Rvhl,Rvhrを形成する。これらの特性量は信号Rvijとしてブロック706に供給される。
速度信号vvl,vvr,vhl,vhrの他にブロック703にはさらに信号vfが供給される。これらの特性量に基づいてブロック703は、車輪において生じている目下のスリップ値lambdavl,lambdavr,lambdahl,lambdahrを形成する。これらの特性量はブロック705に信号lambdaijとして供給される。これらの特性量に基づいてブロック705は特性量Rlvl,Rlvr,Rlhl,Rlhrを求める。これらも所属の車輪のダイナミック特性を表すものである。これらの特性量も信号Rlijとしてブロック706に供給される。
入力特性量Rvij(これは車輪における車輪減速ないし車輪加速を表す)に依存して、ないしは特性量Rlij(これは車輪の目下のスリップ値をあらわす)に依存して、ブロック706は所属の車輪のダイナミック特性を表す特性量Rvl,Rvr,Rhl,Rhrを形成する。これらの特性量は信号Rijとしてブロック204に供給される。
前述の特性量Rijの検出に対する説明は限定を表すものではない。従って有利には、特性量Rijが特性量Rvijのみに依存して検出される。この場合はブロック703ないし705は必要なくなる。別の側では有利には、特性量Rijが特性量Rlijのみに依存して検出される。この場合はブロック702ないし704が必要なくなる。いずれにせよ特性量Rijは図7に示されているように、特性量RvijとRlijの組合せによって求めてもよい。
信号Rvijは例えばホイール速度の時間導関数d(vij)/dtと相応の閾値Svijの比較によって形成されてもよい。例えば時間導関数d(vvl)/dtが閾値Svvlよりも大きい場合には、信号Rvvlに値TRUEが割当てられる。この値により左前輪に対して車輪動特性基準が満たされていることが示される。それとは反対に時間導関数d(vvl)/dtの値が閾値Svvlよりも小さい場合には、信号Rvvlに値FALSEが割当てられ、相応の処置が信号Rlijに対してとられる。しかしながらこの場合は必要に応じて他の閾値Slijが適用される。
図8aないし図8bに示されているフローチャートは、左前輪を考慮した場合に基づいてブロック204の動作シーケンスないし機能形式を表している。しかしながらこれは本発明の限定を表しているものではない。その他にも各ステップにおいては1つのオペレーションしか実施されていないが、これも限定を表しているものではなく、例えば1つのステップにおいて複数のオペレーションが統合されることも可能である。場合によっては個々のステップの配置構成を変更してもよい。
このフローチャートはステップ801で開始される。次のステップ802では特性量Krが読込まれる。これはドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるか否かを示す。次のステップ803では特性量Krが値TRUEを有しているか否かが検査される。特性量Krが値TRUEを有していない場合には、次のステップとしてステップ835が実施される。このステップ835によってこの動作シーケンスは終了する。特性量Krが値TRUEを有している場合には、つまりドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測される場合には、次のステップとしてステップ804が実施される。
ブロック804では時間信号tFPvlが初期化される。すなわち値ゼロが割当てられる。それに続くステップ805では特性量Kr,Svl,Rvlが読込まれる、次のステップ833では信号Svlの値がゼロよりも小さいか否かが検査される。ゼロよりも小さいSvlの値によって制御器201は相応の車輪における制動力を低減する必要性があることを設定する。この場合では制動力の増圧は達成されるべきではないので、フローチャートによって表された方法のさらなる処理は必要ない。そのためSvlの値がゼロよりも小さい場合には、次のステップとしてステップ834が実施され、それと共に動作シーケンスが終了する。Svlの値がゼロよりも大きい場合には、次のステップとしてステップ806が実施される。ステップ806では信号tFPvlの値が固定の所定値tfullと比較される。この特性量tfullは実験的に求められた持続時間である。これは次のように選定される。すなわちこの持続時間tfullの間に実施されるアクチュエータ106ijの僅かな操作によって、通常の場合に車輪における実質的な制動作用が得られないように選定される。ステップ806における問合せの結果として、時間tFPvlが時間tfullよりも大きい場合には、アクチュエータ106ijの僅かな操作が終了したものと仮定され、次のステップとしてステップ811が実施される。ステップ811において実施される、信号Svlがゼロよりも大きい値をとっているか否かの問合せにより、制御器201が車両の走行状態に基づいて直ちにアクティブなブレーキ介入操作を実施するか否かが求められる。信号Svlがゼロよりも大きい値を有している場合には、制御器21は直ちにアクティブなブレーキ介入操作を実施し、次のステップとしてステップ812が実施される。ここでは信号FPvlに値FALSEが割当てられる。次のステップ813では信号FPvlが送出される。それにより継続処理される制御装置101のブロックにアクチュエータ106ijの僅かな操作が終了していることが示される。次のステップ814では値tFPvlが送出される。それに続くステップ815ではブロック204における動作シーケンスが終了される。
ステップ811で信号Svlの値がゼロとは異なっていないこと、すなわち制御器201がドライバに依存しないブレーキ介入操作を何も実施していない場合には、次のステップとしてステップ816が実施される。
ステップ816では信号Rvlが値FALSEを有しているか否かが、そして信号Krが値TRUEを取っているか否かが問合せされる。この問合せによって左前輪が車輪ダイナミック基準を既に充たしているか否かと、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるか否かが検出される。これらの条件が満たされている場合には、次のステップとしてステップ817が実施される。このステップ817では信号FPvlに値TRUEが割当てられる。次のステップとして信号FPvlがステップ818において送出される。それに続いてステップ819では時間信号tFPvlが値deltatだけ高められる。このステップ819に続いてステップ805が新たに実施される。
ステップ816における問合せに含まれる条件が満たされていない場合、次のステップとしてステップ820が実施される。
ステップ806における問合せの結果として、時間信号tFPvlの値が値tfullよりも小さい場合には、次のステップとしてステップ807が実施される。このステップ807においてはステップ816と同じ問合せが行われる。ステップ807における問合せの条件が満たされている場合には、次のステップとしてステップ808が実施される。このステップ808では信号FPvlに値TRUEが割当てられる。それに続くステップ809では信号FPvlが送出される。次のステップ810では時間信号tFPvlが値deltatだけ高められる。それに続いてステップ805が新たに実施される。
ステップ807における問合せに含まれる条件が満たされていない場合には、次のステップとしてステップ820が実施される。ステップ820では信号FPvlに値FALSEが割当てられる。このステップ820にはステップ821が続けられる。このステップにおいては信号FPvlが送出される。それに続いてステップ822においては信号ZFPvlに値TRUEが割当てられる。この信号はステップ823において送出される。それに続くステップ824では信号Krが読込まれる。これはそれに続くステップ825において評価される。この信号Krが値TRUEを有しているならば、次のステップとしてステップ826が実施される。このステップ826では、信号Svlの値がゼロよりも大きいか否かが求められる。信号Svlの値がゼロよりも大きくない場合には、次のステップとしてステップ829が実施される。このステップでは信号ZFPvlに値TRUEが割当てられる。ステップ830では信号ZFPvlが送出される。ステップ830の後ではステップ824が新たに実施される。
ステップ825において信号Krが値TRUEを取っていないことが検出された場合には、次のステップとしてステップ827が実施される。このステップにおいては信号ZFPvlに値FALSEが割当てられる。信号ZFPvlはそれに続くステップ828において送出される。このステップ828に続けてステップ831が実施される。
ステップ826において信号Svlの値がゼロよりも大きいことが検出された場合には、ステップ831でもって処理が続けられる。このステップでは時間信号tFPvlの値が送出される。この処理はステップ832で終了される。
ステップ816に含まれている条件が満たされる限り実行されるステップ817、818、819の実行によって、アクチュエータ106vlの全ての僅かな操作がステップ817、818、819の実行毎に時間deltatだけ延長される。同じことがステップ807、808、809、810に対しても当てはまる。
図9にはブロック206で実施されるアクチュエータ106ijに対する制御信号Aijの検出が左前輪での例に基づいてフローチャートで示されている。但しこの左前輪の選択は限定を表すものではない。アクチュエータの操作(これによって相応の車輪での制動力が低減される)に結び付く走行状態(これは例えば信号Svlがゼロよりも小さい値を有している場合である)は、図9のフローチャートでは考慮しない。
この検出はステップ901で開始される。それに続くステップ902では特性量ZFPvl,Svl,FPvl,Kovlが読込まれる。次のステップ903では信号Svlがゼロよりも大きいか否かが求められる。信号Svlがゼロよりも大きい場合には、すなわち制御器201がドライバーに依存しないブレーキ介入操作を実施している場合には、ステップ904において信号Svlの値に基づいてアクチュエータ106vlの操作持続時間が検出される。これは例えば信号Svlの値に基づいた操作持続時間の計算によって行われてもよい。同様に特性曲線マップを用いた検出も考えられる。
次に続くステップ905においては求められたアクチュエータ106vlの操作持続時間が補正係数Kovlによって補正される。この操作持続時間の補正は、例えばステップ904において求められた操作持続時間と補正係数Kovlの乗算によって行われてよい。
それに続いてステップ906では補正された操作持続時間から制御信号Avlが形成される。この信号Avlはステップ907において送出される。その後でこの過程はステップ913によって終了する。
ステップ903において、信号Svlの値がゼロよりも小さい場合には、次のステップとしてステップ908が実施される。このステップ903においては信号FPvlが値TRUEを有しているか否かが求められる。有している場合には、ステップ909が実施される。このステップ909ではアクチュエータ106vlが持続時間deltatだけ僅かに操作される。このアクチュエータ106vlの僅かな操作の後ではステップ913において処理が終了する。
ステップ908において信号FPvlが値TRUEを有していないことが検出された場合には、処理はステップ910に続けられる。このステップ910では信号ZFPvlが値TRUEを取っているか否かが求められる。信号ZFPvlが値TRUEを有している場合には、ステップ911においてこれまでに設定されたアクチュエータ106vlの状態が維持される。その後で処理がステップ913において終了される。それとは反対にステップ910において信号ZFPvlが値TRUEを取っていないことが検出された場合には、処理がステップ912に続けられる。このステップ912ではアクチュエータ106vlがその基本状態にもたらされるように制御される。通常の場合この基本状態は制動力の完全な解除を引き起こす。その後では処理がステップ913において終了される。
もちろんアクチュエータ106vlに対する操作持続時間(これは制御器201から設定される制動力低減の枠内で求められる)も相応に補正係数Kovlで補正される。
これらのフローチャートは、制御装置内で実行される方法が次のように構成されていること示唆している。すなわち例えばフローチャート8a〜8bと、フローチャート9に示されている方法ステップ部分が平行して処理されるように構成されていることを示唆している。つまりフローチャート8a〜8bで行われる信号の変更は、次の計算サイクルにおいて図9に示されたフローチャートに従って考慮される。さらにここではステップ911ないし912において信号Avlの値の相応の検出とこの信号の送出が行われることも述べておく。
またここでは本発明による考察は、任意のブレーキ装置に用いることも可能であることを述べておく。例えば油圧式ブレーキ装置又は電子制御方式の油圧式ブレーキ装置、空気圧式ブレーキ装置、電子制御方式の空気圧式ブレーキ装置、電気機械式ブレーキ装置などである。これらのブレーキ装置の全ては、通常の場合制動作用が摩擦ブレーキ、例えばディスクブレーキ、ドラムブレーキなどを用いて得られるという点で共通している。ディスクブレーキでは制動力がブレーキディスクへのブレーキパッドの押しつけによって実現される。ドラムブレーキではブレーキドラムに対するブレーキライニングの押しつけによって実現されている。
図10には油圧式ブレーキ装置のブレーキ系の一部が概略的に示されている。図中波線によってブレーキマスタシリンダ1009への経路が表されている。ここでは特に左前輪に所属する部分が取り上げられている。図に示されているブレーキディスクとブレーキパッドからなる組合せの他にもブレーキドラムとブレーキライニングからなる組合せも考えられる。ここで取り上げている油圧式ブレーキ装置は本発明の限定を表すものではない。
図10に示されているブレーキ系の部分は実質的に次のコンポーネントからなる。すなわち減衰チャンバ1001、逆止弁1002ないし1004、吐出ポンプ1003、ストックチャンバ1005、インレットバルブ1006a、アウトレットバルブ1006b,ブレーキパッドユニット1007、ブレーキディスク1008、ブレーキマスタシリンダ1009、ブレーキペダル1010、制御ユニット1011からなる。この場合ブレーキパッドユニット1007には付加的にホイールブレーキシリンダも含まれている。インレットバルブ1006aないしアウトレットバルブ1006bは、ブロック1011によって形成される信号AaないしAbによって負荷される。吐出ポンプ1003は信号Acによって制御される。これらの3つの信号Aa、Ab、Ac全てはブロック1011により、ブロック206から形成された制御信号Avlに依存して形成される。アクチュエータ106vlにはコンポーネント1003、1006a、1006b,1007、1008、並びに1011が統合されている。
ブロック1011では、制御信号Avlの値に依存して信号Aa,Ab,Acが形成される。信号Aaによってインレットバルブ1006aが制御され、信号Abによってアウトレットバルブ1006bが制御され、信号Acによって吐出ポンプ1003が制御される。制御信号Avlの値がゼロよりも大きい場合には、信号Acのみが形成される。これは吐出ポンプ1003がスイッチオンされることに結び付く。それによりブレーキ液はホイールブレーキシリンダ内にポンピングされ、このことはホイールブレーキシリンダ内の圧力上昇と、ブレーキパッドユニット1007ないしブレーキディスク1008の対によって制動力の増圧を引き起こす。制御信号Avlの値がゼロよりも小さい場合には、ブロック1011において信号Abが形成される。その結果アウトレットバルブ1006bのみが制御される。これによりブレーキ液がホイールシリンダから流出される。これはホイールブレーキシリンダ内の制動圧と制動力の低減に結び付く。それとは反対に制御信号Avlが値ゼロをとった場合には、ブロック1011において信号Aaのみが形成される。その結果インレットバルブ1006aのみが制御される。それによりホイールブレーキシリンダ内の圧力とそれに伴う制動力が一定に維持される。
図10に示されたバルブ1006aないし1006bは、その基本位置におかれている状態で示されている。これらのバルブが制御開始されたならば、これらは相応の第2の可能な状態をとる。これらの基本状態では吐出ポンプは吐出しない。吐出ポンプは制御開始された場合にのみブレーキ液を吐出する。
アクチュエータの可変の持続時間での僅かな操作の場合には、図10に示されている油圧式ブレーキ装置では吐出ポンプ1003が最終的に複数の持続時間deltatで制御される。それに従って吐出ポンプは再び基本位置におかれ、インレットバルブ1006a、はホイールブレーキシリンダ内で達成される制動圧とそれによって達成される制動力を維持するために制御される。ブレーキパッドユニット内に含まれるブレーキパッドは各持続時間deltat毎に発生した制動圧増圧に基づいてますますホイールブレーキディスク1008に近接するように移動する。アクチュエータの可変の持続時間での僅かな操作は、信号Rvlが相応に値TRUEをとった場合に終了する。これは、ブレーキパッドユニット1007内に含まれるブレーキパッドが実質的な制動作用に達しないでホイールブレーキディスク1008にまさに当接した場合に相当する。この状態ではアクチュエータは、実質的な制動作用に達することなくバイアスされる。
本発明による考察は、電子制御方式の油圧式ブレーキ装置にも適用可能である。同じことは空気圧式ないしは電子制御方式の空気圧式ブレーキ装置にも当てはまる。空気圧式ブレーキ装置の場合でも電子制御方式の空気圧式ブレーキ装置の場合でも、制動圧の増圧に対してブレーキ液の代わりに圧縮媒体が用いられる。これらのブレーキ装置では場合によってはこの実施例に示されているアクチュエータの他にも制御を行う必要が生じる。電気機械式ブレーキ装置の場合では、制動力が直接ブレーキパッド及び/又はブレーキライニングと結合された調節モータによって形成される。そのためそのようなブレーキ装置のもとではこの調節モータがバルブ1006aないし1006bと吐出ポンプ1003の代わりに制御される。
図11には本発明による考察の組み替えに必要な信号Kr,Rvl,FPvl,ZFPvl,Svl,Avl,並びにブレーキシリンダ圧力Pvlの4つの異なる時間ダイヤグラムが示されている。この考察は左前輪のケースである。
この左前輪に対するケースでの考察は本発明による考察の限定を表すものではない。本発明による考察は、車両の全ての車輪に対して適用可能なものである。さらにブレーキシリンダ圧力Pvlの考慮も本発明による考察の限定を表すものではない。従ってブレーキシリンダ圧力Pvlの代わりに、電気機械式操作ブレーキのもとでは例えば電気調整部材毎の制動力の制御のために必要な電流が考慮されてもよい。
図11のケース1ではブロック202において時点t1で車両の走行状態が識別される。この走行状態に基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測される。この走行状態は時点t2まで継続される。このことから信号Krは、時点t1とt2の間で値TRUEをとる。時点t1とt2の間ではそのような車両の走行状態が存在し、それに基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるので、この予測可能な、ドライバに依存しないブレーキ介入操作の前に、僅かな制動圧が相応のホイールブレーキシリンダ内に加えられる。この理由からブロック204は信号FPvlに対して時点t1から値TRUEを送出する。それにより時点t1から信号Avlは小さな周波数で形成される。このことは時点t1から、Pvlの経過が示すように、相応の車輪におけるブレーキシリンダ圧力の僅かな上昇を引き起こす(ホイールブレーキシリンダ圧力の比較的フラットなグラジエント)。さらに、時点t1とt2によって確定する持続時間の間に一方で車輪が車輪ダイナミック特性基準を満たさず(信号Rvlはこの持続時間の期間中に値FALSEを有する)、他方で制御器201によってドライバに依存しないブレーキ介入操作が何も実施される必要がないものならば、制動圧は時点t2までは常に上昇し得る。なぜなら時点t2からはこの走行状態がもはや存在せず、これに基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測される(信号KrとFPvlはこの時点から値FALSEをとる)ので、この時点からは僅かな制動圧がホイールブレーキシリンダ内で再び低減される。この理由からブロック206からは信号Avlに対して負の高周波パルスが送出される。この負の高周波パルスは急峻なグラジエントを引き起こす。時点t3では僅かな制動圧の低減が終了され、信号Avlは値ゼロをとる。
図11のケース2ではブロック202において時点t1で車両の走行状態が識別され、この走行状態に基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるものとみなされる。この走行状態は時点t3まで継続される。この理由からブロック202は、これらの時点間の信号Krに対して値TRUEを送出する。さらに時点t2からは左前輪に対して車輪ダイナミック特性基準が満たされるものとみなされる。それによりこの時点t2からはブロック203から送出される信号Rvlが値TRUEをとる。信号Krは時点t1から値TRUEをとるので、この時点から信号FPvlにも値TRUEが割当てられる。これは、予測可能な、ドライバに依存しないブレーキ介入操作の前に、信号Rvlが値FALSEをとる限りの、すなわち時点t1〜t2の間の期間での相応のホイールブレーキシリンダ内への僅かな制動圧の印加に結び付く。この期間においてはホイールブレーキシリンダ圧力Pvlは、ケース1において表されているように常に上昇する。時点t2からは左前輪が車輪基準を満たしているので、この時点からは信号Rvlが値TRUEをとり、信号FPvlには値FALSEが割当てられる。同時に、信号ZFPvlには値TRUEが割当てられる。時点t2の後では制御器201はドライバに依存しないブレーキ介入操作を何も実施する必要がないものとみなされる(信号Svlは値ゼロを維持する)。時点t2からは車輪ダイナミック特性基準が満たされているので、この時点からはもはや僅かな制動圧の増圧は許容されない。これは、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測される走行状態が継続する限り、すなわち時点t3までは一定に維持される。この理由からブロック204から送出される信号ZFPvlは時点t2とt3の間で値TRUEをとる。この期間の間、ブロック206からは信号Avlに対して値ゼロが送出される。その結果ホイールブレーキシリンダ圧力の値は時点t2とt3の間で一定となる。時点t3からは、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測可能な走行状態がもはや存在しないので、この時点t3からは僅かな制動圧が再び減圧される。これはケース1において説明したのと類似した形式で行われる。時点t4からはホイールブレーキシリンダ内の制動圧が減圧される。
図11のケース3ではブロック202において時点t1で車両の走行状態が識別され、この走行状態に基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるものとみなされる。その結果ブロック202は信号Krに対して値TRUEを送出する。同時にブロック204は時点t1から信号FPvlに対して値TRUEを送出する。このことはケース2に相応するように時点t1からの僅かな制動圧の常時の増圧につながる。さらにケース3では、車両の走行状態に基づいて制御器201が時点t2からドライバに依存しないブレーキ介入操作を実施する必要があるものと認められる。この理由から制御器は、時点t2から信号Svlに対してゼロよりも大きい値を送出する。この時点から、僅かな制動圧の増圧はもはや必要なくなる。そのためブロック204は信号FPvlに対して値FALSEを送出する。時点t2からはホイールブレーキシリンダ圧が強く増圧される。その結果ブロック206は時点t2から高周波な信号Avlを形成する。これはホイールブレーキシリンダ内の制動圧の強い上昇を引き起こす。時点t4からは制御器201は、ドライバに依存しないブレーキ介入操作がもはや必要ないものであることを識別する。この理由から制御器201は信号Svlに対して値ゼロを送出する。その結果時点t4からは相応するホイールブレーキシリンダ内の制動圧が減圧される。この制動圧の減圧は既に前述したケースの時のように実行される。ケース3の時間ダイヤグラムでは時点t2から信号Rvlの送出が休止される。その結果信号Rvlは全過程の間、値FALSEを有する。その他にもこの信号Rvlが休止しているため、信号ZFPvlに対して値FALSEが送出される。信号Rvlの休止の可能性は、図8aないし図8bでは考慮されていない。さらにケース3の時間ダイヤグラムでは、ブロック202が時点t3から信号Krに対して値FALSEを送出していることが見て取れる。なぜなら信号Svlがアクティブになっている(値がゼロよりも大きい)からである。このことは圧力増圧の経過に何も影響を与えない。なぜなら信号Svlが時点t4までゼロよりも大きい値を有するからである。
図11のケース4は、ブロック202において時点t1で車両の走行状態が識別され、この走行状態に基づいてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測されるものとみなされる。その結果、ブロック202は時点t1から信号Krに対して値TRUEを送出する。同時にブロック204は信号FPvlに対して値TRUEを割当てる。さらに時点t2からは左前輪に対する車輪基準が満たされているものとみなされる。そのため信号Rvlはこの時点から値TRUEをとる。同時にブロック204は時点t2から信号FPvlに対して値FALSEを送出し、信号ZFPvlに対して値TRUEを送出する。このことは、既に前述したように時点t1とt2の間で僅かな制動圧の常時増圧を引き起こす。時点t2からは制動圧が、達成された値で一定に維持される。さらに、時点t3とt5の間で制御器201がドライバに依存しないブレーキ介入操作を実施する必要があるものとみなされる。そのためこの期間中は信号Svlに対してゼロよりも大きい相応の値が送出される。このことは前記ケース3に類似して時点t3からの所属のホイールブレーキシリンダにおける強い制動圧増圧を引き起こす。同時に時点t3で信号RvlないしZFPvlにそれぞれ値FALSEが割当てられる。信号Krは時点t4でブロック202によって値FALSEにセットされる。時点t5からはドライバに依存しないブレーキ介入操作はもはや必要なくなり、その結果ブロック201は信号Svlに対して値FALSEを割当てる。この時点から、相応するホイールブレーキシリンダ内の制動圧は再び減圧される。この過程は時点t6において終了する。
図12には、信号Avlの任意の経過に基づいて信号Avl,Aa,Ab,Acの間の関係が示されている。時点t0からt1の間の期間では、信号Avlはゼロよりも大きい値をとっている。その結果この期間中は信号Acのみが形成される。時点t1とt2によって表される期間では、信号Avlは値ゼロをとる。この期間中は信号Aaのみが形成される。時点t2とt3の間では信号Avlはゼロよりも小さい値をとる。その結果この期間中は信号Abのみが形成される。時点t3からは先に示した時点t1とt2の間の状態が存在する。
以下では本明細書中に記載された前記信号を簡単に説明する。
Nij:これはホイール回転数センサ102ijから形成された信号であり、有利には周期的な周波数がホイール回転速度の尺度となる。
vf:この値は車両速度に相応する。
delta:この値は、操舵輪における操舵角に相応する。
ayi(ayi′):この値は横方向加速度及び/又はヨーイング角速度の実際値に相応する。
ays及び/又はomegas:この値は横方向加速度及び/又はヨーイング角速度の目標値に相応する。
Aij:アクチュエータを制御するための、有利にはパルス形状の制御信号である。
diffay及び/又はdiffomega:この値は横方向加速度及び/又はヨーイング角速度の制御偏差に相応する。
Kr:これは、ドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測可能(TRUE)であるか否かを表す信号である。
Rij:これは、相応する車輪に対して車輪ダイナミック特性基準が満たされている(TRUE)か否かを表す信号である。
tFPij:この値は、相応する車輪のアクチュエータの僅かな操作の持続時間に相応する。
Koij:アクチュエータの制御のための信号を補正するための値である。
FPij:これは、所属の車輪に対してアクチュエータの僅かな操作が必要である(TRUE)か否かを表す信号である。
ZFPij:これは、相応するアクチュエータの僅かな操作の後で、このアクチュエータの達成されている状態が維持されるべき(TRUE)か否かを表す信号である。
Sij:この値は、所属の車輪においてドライバに依存しないブレーキ介入操作が実施される必要性があるか否かとどのくらいの規模で実施されるべきかを表す信号である。
lambdaij:この値は、所属の車輪における目下のスリップ量に相応する。
deltalambdasij:この値は、目標スリップ変更量に相応する。
vij:この値は、所属の車輪の車輪速度に相応する。
Rvij:これは、相応する車輪に対して車輪加速及び/又は車輪減速に基づく車輪ダイナミック特性基準が満たされている(TRUE)か否かを表す信号である。
Rlij:これは、相応する車輪に対して車輪スリップに基づく車輪ダイナミック特性基準が満たされている(TRUE)か否かを表す信号である。
Rij:これは、相応する車輪に対して車輪ダイナミック特性基準が満たされている(TRUE)か否かを表す信号である。
Aa:インレットバルブ1006aの制御のための信号である。
Ab:アウトレットバルブ1006bの制御のための信号である。
Ac:吐出ポンプ1003の制御のための信号である。
Claims (13)
- 車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置であって、
車両の動きを表す基準及び/又は車両の動きに作用する基準を求めるための第1の手段と、
所属する車輪のダイナミック特性を表す特性量を求めるための第2の手段と、
車輪においてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測され得るか否かを少なくとも前記求められた基準に依存して検出する第3の手段とが含まれている形式の装置において、
予測され得る、ドライバに依存しないブレーキ介入操作の必要性が生じている場合に、この予測され得るドライバに依存しないブレーキ介入操作に時間的に先駆けて、車輪に所属するアクチュエータに可変の持続時間の僅かな操作を実施させる第4の手段と、
前記アクチュエータの僅かな操作の持続時間を少なくとも所属の車輪の車輪ダイナミック特性を表す特性量に依存して求める第5の手段とがさらに含まれていることを特徴とする、車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。 - 前記第1の手段において形成される、車両の動きを表す基準及び/又は車両の動きに作用する基準が、少なくとも走行ダイナミック特性量の実際値とこれに対して設定される目標値との間の偏差に依存して、及び/又は前記偏差の時間的変化に依存して形成される、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 前記走行ダイナミック特性量として、車両のZ軸周りのヨーイング角速度及び/又は車両に作用する横方向加速度が適用されている、請求の範囲第2項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 前記車両のZ軸周りのヨーイング角速度に対する目標値と前記車両に作用する横方向加速度に対する目標値は、少なくとも操舵角及び/又は車両長手方向速度の、求められた特性量に依存して求められる、請求の範囲第2項又は3項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 前記所属の車輪の車輪ダイナミック特性を表す特性量は、少なくとも車輪加速度及び/又は車輪スリップ量に依存して形成される、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 前記車輪加速度及び/又は車輪スリップ量の検出のために車輪のホイール回転数が求められる、請求の範囲第5項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪において予測され得る、ドライバに依存しないブレーキ介入操作の必要性は、走行ダイナミック特性量の実際値とこれに対して設定される目標値との間の偏差が第1の閾値を超えているか、及び/又は前記偏差の時間的変化量が第2の閾値を超えている場合に存在する、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪に所属するアクチュエータの可変の持続時間の僅かな操作は、所属する車輪の車輪ダイナミック特性を表す特性量が所定の閾値に達した場合に終了する、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪に所属するアクチュエータの可変の持続時間の操作が終了した後でこれらのアクチュエータがバイアス負荷され、但し実質的な制動作用はまだ生じないように、所属する車輪の車輪ダイナミック特性を表す特性量に対する目標値が選択される、請求の範囲第8項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪に所属するアクチュエータとして、油圧式ブレーキ装置又は電子制御形方式の油圧式ブレーキ装置で制動力形成のために用いられる車輪所属の構成要素が適用され、前記アクチュエータの可変の持続時間の僅かな操作によって、該可変の持続時間毎にブレーキ液が所属のホイールブレーキシリンダ内に加えられて僅かな制動圧が形成され、それによってブレーキパッド及び/又はブレーキライニングが実質的な制動作用にはまだ至らない程度に当接されるように構成されている、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪に所属するアクチュエータとして、空気式ブレーキ装置又は電子制御方式の空気式ブレーキ装置で制動力形成のために用いられる車輪所属の構成要素が適用され、前記アクチュエータの可変の持続時間の僅かな操作によって、該可変の持続時間毎にブレーキ媒体が所属のホイールブレーキシリンダ内に加えられて僅かな制動圧が形成され、それによってブレーキパッド及び/又はブレーキライニングが実質的な制動作用にはまだ至らない程度に当接されるように構成されている、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車輪に所属するアクチュエータとして、電気機械式ブレーキ装置で制動力形成のために用いられる車輪所属の構成要素が適用され、前記アクチュエータの可変の持続時間の僅かな操作によって、該可変の持続時間毎にブレーキパッド及び/又はブレーキライニングが移動し、それによってブレーキパッド及び/又はブレーキライニングが実質的な制動作用にはまだ至らない程度に当接されるように構成されている、請求の範囲第1項記載の車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための装置。
- 車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための方法であって、
車両の動きを表す基準及び/又は車両の動きに作用する基準を求めるステップと、
所属の車輪の車輪ダイナミック特性を表す特性量を求めるステップと、
車輪においてドライバに依存しないブレーキ介入操作が予測され得るか否かを前記求められた基準に依存して検出するステップとを含んでいる形式の方法において、
予測され得る、ドライバに依存しないブレーキ介入操作の必要性が生じている場合に、この予測され得るドライバに依存しないブレーキ介入操作に時間的に先駆けて、車輪に所属するアクチュエータを可変の持続時間で僅かに操作するステップと、
前記アクチュエータの僅かな操作の持続時間を、少なくとも所属する車輪のダイナミック特性を表す特性量に依存して求めるステップとをさらに含んでいることを特徴とする、車両の少なくとも1つの車輪における制動力の制御のための方法。
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