JP4422328B2

JP4422328B2 - 電子的ブレーキ力分配装置を有する車両のブレーキシステムのための後輪ブレーキにおけるブレーキ圧力変化の制御方法

Info

Publication number: JP4422328B2
Application number: JP2000520337A
Authority: JP
Inventors: ツェンツェン、マルクス; ナップ、トーマス; バウアー、トーマス
Original assignee: コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: EP1027242A1; US6460941B1; WO1999024300A1; EP1027242B1; JP2001522757A

Description

【０００１】
本発明は、ブレーキ力分配の電子的制御（ＥＢＤ機能）を有する車両のブレーキシステムを意図していて、後輪ブレーキのブレーキ圧力変化を制御するために使用される方法に関する。
【０００２】
電子的に制御された流体バルブによって力学的な影響を受けるような、前軸と後軸とにブレーキ力の分配を調整するものは従来から開示されている。車輪の回転状態は、主として後輪のブレーキスリップを制限または調整するために、車輪センサーによって測定され評価される。知られているように、後輪のブレーキスリップが非常に大きいと、車両の運転安定性を危険にさらし、車両の横滑りをもたらす。
このタイプのブレーキシステムにおいて、マスターシリンダから後輪ブレーキへの圧力流体導管に挿入された電気的に制御可能な流体バルブによって、ブレーキ圧力およびそれ故ブレーキスリップは、バルブを切り換え、それ故、後輪ブレーキへの圧力流体導管を遮断することによって、許容可能な程度に制限される。圧力が一定に維持されたこのフェーズ（ｐｈａｓｅ）は、例えば、最初の圧力が増加される場合、または、後輪でのブレーキスリップが再び減少する場合のような多くのケースにおいて、新しい圧力増加フェーズによって引き継がれる。ＥＢＤ制御の開始（電子的ブレーキ力分配制御）は、ブレーキ操作または部分的ブレーキ操作の比較的安定した、均衡したフェーズでしばしば起きる（例えば、パニック的停止とは対照的に）。このフェーズのバルブ作動によって生ずるノイズは、運転者および同乗者に聞こえいらいらさせるであろう。そのようなノイズは、どのようなケースにおいても快適さを減少する。
【０００３】
ドイツ特許出願第３３０１９４８号は、ブレーキ力分配を電子的に制御する方法を開示していて、ブレーキスリップおよび車両の長手方向の減速は個々の車輪の回転状態から決定され、後輪のブレーキスリップは、ブレーキ圧力制御バルブによって前輪のブレーキスリップの規定された割合に制限される。ドイツ特許出願第３３０６６１１号は、後輪ブレーキから圧力供給リザーバへの導管を開成するための、流体的で電子的に操作可能なバルブを介して後軸のブレーキ圧力を減少する可能性をさらに提供している。
【０００４】
本発明の目的は、ブレーキ力分配を電子的に制御する方法を提供することであって、効果的なブレーキ力分配、特に、効果を乱したりせず、またはノイズ発生のような副作用なしで、後輪ブレーキへのブレーキ圧力の効果的な導入を確実にする。バルブ作動においてノイズ発生を乱す従来のシステムと比較して、一つの目的はバルブ切り換えノイズを減少しそれによって快適さを増加することである。
【０００５】
この目的は、添付した請求項１に記載された方法によって達成できることがわかった。本発明の方法の特別な態様は、ブレーキ操作中、すなわち部分的ブレーキ操作またはＡＢＳ制御操作において、ブレーキ操作中に車両減速度が感知されて制御基準として評価され、ＥＢＤ制御機能の開始（ＥＢＤ開始）後に後輪ブレーキのブレーキ圧力の増加は、（ａ）ＥＢＤ開始後の車両減速度が予め定めた最小値以上に上昇された場合、および／または、（ｂ）ブレーキフェード（ｂｒａｋｅｆａｄｉｎｇ）、ブレーキフェードの差し迫ったリスクまたはブレーキの誤作動を示す基準の存在が探知された場合、および／または、（ｃ）車両減速度が車両の安全のための臨界である高い限界値を超えた場合、にのみ可能になる。条件（ａ）と（ｂ）または条件（ｂ）と（ｃ）との組み合わせは、特に好適であることが分かる。
【０００６】
本発明の方法は、規定された条件または基準が満足される但し書きのもとにおいてのみ、後輪ブレーキにさらなるブレーキ圧力形成を可能とするのに十分であるという知識に基づいている。ケース（ａ）において、これは、例えば、運転者が比較的大きい減速度を要求するか、または、比較的大きいペダル力の適用によってブレーキ圧力の増加を開始するので、比較的大きい後輪ブレーキ圧力が必要である、ということを意味する。このケースにおいて、ＥＢＤ開始後の車両減速度が例えば０．２ｇまたはそれ以上の規定された減速度値によって上昇された場合に、後軸でのブレーキ圧力増加は開始することができる。これが状態（ａ）の指針である。
本発明の方法の実施例において、例えばほぼ０．２ｇの値であって０．１５ｇと０．３ｇとの間の範囲における車両減速度の増加は、最小値として予め定められていて、その超過は、後輪ブレーキのブレーキ圧力増加を可能にするための基準として評価され、‘ｇ’は重力による加速の定数を意味する。これが状態（ａ）のための例である。
【０００７】
本発明の方法の他の態様において、ブレーキフェード（ｆａｄｉｎｇ）の基準または表示、フェードの差し迫ったリスク、あるいは欠陥は、カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）によって得られ、カウンタの内容は、予め定めた時間枠（ｔｉｍｅｆｒａｍｅ）（例えば、各ループ（ｌｏｏｐ）または倍数の際）によるブレーキ操作中またはブレーキ作動中に変更される。カウンタの内容は、車両減速度の増加に依存する各値に依存して予め定めた時間枠で増加される。カウンタの内容の減少は、変更可能でない枠によって最も簡単にもたらされる。ブレーキ温度を下降させるか、または、ブレーキ温度、車両の速度等を表わす測定された量に依存して、カウンタの内容を減少することにもまた適用することができる。
【０００８】
枠ステップ当たりほぼ０．１から０．１５ｇで、車両減速度の上昇とともに始まるカウンタの内容の増加を有することが適切であると立証された。車両減速度の比較的早い増加とともに、車両減速度の少ない増加での変更と比較して、カウンタ内容がより早く増加される。
カウンタ内容の減少は、例えば、ブレーキライトスイッチの信号の変化に見ることができるような、ブレーキの解放またはブレーキ圧力の非結合と論理的にリンクできる。
【０００９】
本発明の範疇内において、カウンタ割合を車両の速度に依存して変更することもまた立証される。さらに、ブレーキフェードの発生が温度上昇としてさらにありそうなので、ブレーキ作動信号および他の影響ある変数に依存して、ブレーキ温度のモデルを作り出すことも適切である。
非常に力強いブレーキ作動によってのみおきることができる例えば０．４５ｇを越える特に高い車両減速度において、後軸におけるブレーキ圧力形成を停止したりまたは遅らせたりすることは、安全性の理由により特に短い停止距離を達成する減速度のために主としてあきらめられる。
本発明の方法の更なる詳細は、添付した従属請求項および以下の記述で述べられている。すべての因果関係は、添付した線図に基づき以下において詳細に説明されるであろう。
【００１０】
短縮してＥＢＤ制御またはＥＢＤ機能と呼ばれるような、前軸と後軸への電気的に制御されたブレーキ力の分配装置を有するブレーキ操作において、後輪ブレーキの更なるブレーキ圧力形成は、主として本発明によって適切であるかまたは必要であると考えられたケースにおいてのみ可能である。例えば、運転者がペダル力それゆえ最初の圧力を増加するような場合がそのケースである。強度は増加された割合に車両を減速することである。後軸での更なる圧力形成の許可は、このケースの車両減速度の増加と関連される。圧力形成は、ＥＢＤが始まった後の車両減速度が、規定された時間の長さでの予め定められた限界値以上に上昇された場合のステップにおいて認められる。これが上述のケース（ａ）である。
【００１１】
数値の例：
ＥＢＤは、０．４ｇの車両減速度で開始する。０．２ｇの減速度差が増加の最小値として予め定められる。このケースにおいて、後軸における更なる圧力形成は、車両減速度が少なくとも０．６ｇに達するまで許可されない。
しかしながら、運転者がより大きな減速を試みてもその人のペダル力が十分でないために達成されない場合があることが考慮されなければならない。そのようなケースは、例えば、ブレーキフェードが勝っている場合、または、ブレーキシステム、例えばブレーキ力ブースタで欠陥が生じた場合である。
【００１２】
本発明は、例えば、ブレーキフェードの場合において、運転者が車両減速度を一定に維持するためにブレーキ圧力を増加する位置にいなければならないというリフレクション（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）から始まっている。減速度の増加のために、ブレーキ圧力はさらにもっと上昇されなければならない。さらに、このケースは、運転者がペダル力の過剰な要求によりブレーキ圧力をそれ以上増加できないので、減速度は減少できることが可能である。
本発明に基づくことは、ＥＢＤ制御中のようなケーにおいて後軸での圧力増加が可能でなければならないリフレクションである。しかしながら、このターゲットは、ブレーキフェードまたは欠点を指摘する他の指標または基準が本発明に従って評価されるという理由のために、上述のケース（ａ）で述べた基準によって達成できない。上述した減速度の増加の基準（ケース（ａ））は、ブレーキフェードまたは欠陥により十分な車両の減速度がもはや到達できない場合、適用不可能になる。
【００１３】
それゆえ、手段（ｍｅａｓｕｒｅ）（ｂ）および（ｃ）が本発明によって実行される。
ケース（ｃ）において、後軸の更なるブレーキ圧力の増加は、車両減速度が、例えば予め定めた比較的高い限界値０．４５ｇに到達するかまたは超える場合に、安全性の理由により可能である。大きいブレーキ作用力を持った運転者が、誤作動のケースと同様、０．４５ｇ（ペダル力がほぼ５００Ｎに相当する）の減速度に到達できることを推量するであろう。このように、後軸での更なる圧力増加は、安全性の理由のためにこのケース（ｃ）において主として可能である。
ケース（ｂ）において、対象物は、ブレーキ圧力の存在または切迫したリスクを検知し、この検知に基づいて後軸に圧力形成を許可にする。このケースにおいて、圧力形成が必要な場合にのみ起こることが利点である。
【００１４】
ブレーキフェードは、長い間続くブレーキ操作（高速で下り坂を走行）中、および／または、頻繁なブレーキ間隔などいろいろな方法でおきるであろう。
もちろん、ブレーキフェードは、ブレーキ操作の時間すなわちブレーキ作動の時間のみではなく、ブレーキ圧力または車両減速度にもそれぞれ依存する。ブレーキフェードを検知するために、それ故、本発明の好ましい実施例によれば、規定されたカウンタ内容またはカウンタのカウントから出発して、ブレーキフェードケースを信号で知らせるビットを作動する制御ソフトウェアにカウンタを使用することが提供されている。カウンタの上方へのカウントは、この場合、例えば、ブレーキライトスイッチの０から１への変化、および／または、時間枠内（時間枠内とは、各ループまたはループの倍数（ｍｕｌｔｉｐｌｅｏｆｌｏｏｐ）を意味する）で例えば０．１ｇの値を超える車両減速度によって認識することができる各ブレーキ操作作動とともに開始する。
【００１５】
時間枠内（各ループまたは倍数につき）での上方へのカウントは、比較的大きい減速度値で比較的大きな割合でおき、次の等級が選択される。
車両減速度（ｇ）カウンタ内容
０．１１〜０．３＋１
０．３１〜０．５＋２
０．５１〜０．７＋３
０．７１〜０．９＋４
＞０．９１＋５
もちろん、これらの値は、所望のブレーキ状態および車両の各タイプに依存した例示的な値である。
ブレーキライトスイッチが１から０へ切り換えられた後の時間枠内で、カウンタは例えば０．５０ｇより低い値の下方にカウントされる。減速度依存性（＜０．０５ｇ）は、特に、制御が、制御に有害な影響を有する不備なブレーキライトスイッチを阻止するために、ブレーキライトスイッチと独立して操作されるケースに適用される。
【００１６】
このように、本発明の一実施例によって使用されるカウンタは、ＥＢＤまたはＡＢＳ制御操作の範囲外または内で、上方と下方へカウントされる。従って、制御操作の範囲外または内で、ブレーキフェード検知用のビットを設定することもまた可能である。この設定が制御操作の範囲外でされた場合、後輪ブレーキのブレーキ圧力は、圧力増加フェーズのＥＢＤ開始とともに直ちに形成される。しかしながら、もしそのような設定がＥＢＤ制御操作内でなされた場合、圧力形成は、この時間の時点、すなわちブレーキフェードが検知された後までなされない。ビットは、カウンタ値が予め定めた名目値をわずかに下がると直ぐに除かれる。この状態は、ブレーキが長い時間間隔で作動された場合におきる。
【００１７】
カウンタの、上方および下方へのカウントは、例えば、ブレーキ操作中のブレーキの冷却が同様に車両の速度に依存するので、車両の速度に応答して好ましくは変えられる。冷却と冷却の度合いは、ついで、各車両のタイプ、車両の走行条件、ブレーキ用の冷却ダクトの使用および寸法等に依存する。
さらに、既にあるブレーキ制御システムに設けられ、ブレーキ作動信号および他の影響に応答して各存在する温度を評価することができる温度モデルを使用することもまた可能である。そのようなケースにおいて、後軸のブレーキ圧力形成は、前軸の規定され計算されたブレーキディスクの温度で再び開始することが可能とされる。
マスターシリンダの圧力を感知するブレーキシステムおよび車両制御システムにおいて、圧力センサーによるブレーキフェード用の探知基準を規定することもまた可能である。ブレーキフェードまたはありそうなブレーキフェードは、例えば、車両の減速度が計算によって期待されるべき量よりもまだ低いのに、車輪ブレーキのブレーキ圧力が非常に高い場合に勝る。例えば、１０バールのブレーキ圧力増加がほぼ０．１ｇの車両減速度になるのに従った大まかな公式を適用する。したがって、フェーディング探知はこのようにして可能であり、その結果、後軸の圧力形成は再び可能になる。
【００１８】
図１によるフローチャートは、上述した本発明の方法の操作を示している。ＥＢＤの開始がステップ１で探知された後、車両減速度ｂ_ＦＺがステップ２で感知され評価のために貯えられる。そして、現在の車両減速度ｂ_{ＦＺａｋｔ}が、ＥＢＤ開始の際の車両減速度（ｂ_{ＦＺｅｉｎ}）に関する予め定めた最小の相異値０．２ｇよりも越えたかどうかのチェックがステップ３でなされる。これでない場合、また、条件４が満足されない場合、ループはステップ３の入力に戻る。
満足された場合、条件４は、現在の車両減速度ｂ_{ＦＺａｋｔ}が高い減速度値０．４５ｇを越えたことを示す。
条件３または４が満足されると、車両の後軸の更なる圧力形成がステップ５で可能となる。
上述したブレーキフェードの探知は、図１に示されていない。この探知は、図１のステップ４に類似した条件照会によって示すことができる。
【００１９】
図２の実施例において、後軸の従来のＥＢＤ圧力形成調整は、本発明の方法の装置を持った圧力形成調整と比較される（減速応答調節）。上方の曲線は、バルブ作動（各後輪ブレーキと関連する入力バルブおよび出力バルブの作動）とＥＢＤフェーズをもたらすバルブ信号を現わしている。実線は以前の圧力形成調整に関し、点線は本発明による各調節に関する。
図２は、さらに、車両速度ｖ_ＦＺと、比較的高いブレーキスリップ値に適し、ほぼ時間ｔ_１の点でＥＢＤ開始をはじめる後輪の速度変化ｖ_Ｒａｄを表わしている。
【００２０】
さらに、ここで述べた例のマスターシリンダにおける圧力変化ｐ_ＴＨＺは図２に示されている。ほぼ時間ｔ_３において、運転者は、ペダル力を増加し、そしてそれ故、本発明の圧力形成調整において、マスターシリンダの圧力ｐ_ＴＨＺは、時間ｔ_４まで後輪ブレーキのブレーキ圧力の増加を開始しない。この時間の前に、すなわち、ｔ_２とｔ_４との間の期間に、後輪ブレーキの圧力は、ＥＢＤ制御操作にもかかわらず本発明の方法によって一定に維持されるのに対し、この時間枠の圧力は、従来の圧力形成調整において増加する。これらの異なった圧力形成の特性曲線ｐ_ｎｅｕとｐ_ｋ（従来）は、同様に図２に示されていて、従来の方法及び本発明の方法が採用された場合におけるＥＢＤ制御中の後輪ブレーキの異なった圧力変化を示している。最後に、図２は、車両の減速度ｂ_ＦＺを示している。時間ｔ_２とｔ_４との間の期間において、本発明の方法が使用された場合に現れるような車両の減速度（点線で示されている）は、従来のＥＢＤ制御の車両の減速からほんのわずかだけ異なる。
【００２１】
しかしながら、時間ｔ_２とｔ_４との間の期間において、減速は、図２で述べたような状態の例の０．２ｇによって増加する。決め手となる０．２ｇの最小値はこのようにして達成され、それによって後軸の圧力形成はｔ_４に続いて再び可能となる。バルブの作動（図２の一番上の曲線）および、それ故圧力上昇は、好ましくはこのタイプの作業時計（ｗｏｒｋｉｎｇｃｌｏｃｋ）、ループ、またはこのループの倍数に対応した時間枠にしたがって行われる。
ノイズの大きな減少、それゆえ、高められた快適さは、実際の必要性がある場合にのみ対応する入力バルブが作動されるので、本発明において開示されたように、ＥＢＤケースにおいてブレーキ圧力の後輪ブレーキへの減速応答導入によって達成される。ブレーキ圧力増加は、ブレーキ圧力が、ｔ_４に続いて図２に示したように、従来の圧力調整に勝る圧力レベルに比較的早く再び上昇するので、ブレーキ機能のかなりな程度の減少、または、比較的長い停止距離を伴うことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実行の主なモードを示すフローチャート。
【図２】本発明のいくつかの手段が装着されたブレーキ圧力とＥＢＤ制御操作を示す線図。

Claims

ブレーキ操作中に車両減速度が感知されて制御基準として評価され、ＥＢＤ制御機能の開始（ＥＢＤ開始）後に後輪ブレーキのブレーキ圧力の増加は、（ａ）ＥＢＤ開始後の車両減速度が予め定めた最小値以上に上昇された場合、および／または、（ｂ）ブレーキフェード、ブレーキフェードの差し迫ったリスクまたはブレーキフェードのリスクを有する状態、ならびにブレーキシステムの誤作動を示す基準の存在が探知された場合、および／または、（ｃ）車両減速度が車両の安全のための臨界である高い限界値を超えた場合、にのみ可能になるものであって、ペダル力、したがって運転者によるマスターシリンダの圧力の増加時には、ＥＢＤ制御動作にも拘らず後輪ブレーキにおける圧力は、一定に維持し、さらに、前記条件（a）、（b）、（c）の少なくとも１つが満たされるまで、予め定めた枠において増加しないことを特徴とするブレーキ力分配装置の電子的制御（ＥＢＤ）を有する車両のブレーキシステムのための後輪ブレーキにおけるブレーキ圧力の変化の制御方法。
例えばほぼ０．２ｇの値であって０．１５ｇと０．３ｇとの間の範囲における車両減速度の増加は、最小値として予め定められていて、その超過は、後輪ブレーキのブレーキ圧力増加を可能にするための基準として評価され、‘ｇ’は重力による加速の定数を意味することを特徴とする請求項１記載の方法。
ブレーキフェードの基準または表示、ブレーキフェードの差し迫ったリスク、または誤作動は、カウンタによって得られ、カウンタの内容は、予め定めた時間枠（作業時計、作業時計の倍数；ループ等）に従ってブレーキ作動中に変更されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
予め定めた時間枠のカウンタの内容は、車両減速度の増加に依存する値によって増加し、および／または、車両減速度の減少に依存する値によって減少することを特徴とする請求項３記載の方法。
カウンタの内容の増加は、車両減速度が枠ステップ当たりほぼ０．１から０．１５ｇ上昇するとともに始まり、車両減速度が早く増加すれば早く増加するほどカウンタ内容もより早く増加することを特徴とする請求項４記載の方法。
カウンタの内容は、ブレーキの解放すなわちブレーキ圧力の非結合後、または、ブレーキライトスイッチの信号の変化後、予め定めた枠に従ったステップで完全に減少されることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項記載の方法。
カウンタの内容が増加されるか減少されるかのカウンタの割合は、車両の速度に依存して変更されることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項記載の方法。
ブレーキフェードの探知またはブレーキフェードの差し迫ったリスクのために、温度モデルは、ブレーキ温度を近似的に決定するために生成され、評価され、また、後輪ブレーキのブレーキ圧力の増加は、前輪ブレーキ温度が所定の臨界温度を超えた場合、可能になることを特徴とする請求項１記載の方法。
例えばほぼ０．４５ｇの値であって０．３５ｇと０．５ｇとの間の範囲における所定の値の車両減速度は、安全との関係で臨界的な値として評価されることを特徴とする請求項１記載の方法。