JP4837565B2 - 減速されて停止する自動車を安定させる方法および前記方法を実施するブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキをかけられて停止した、運転者に関係なく作動されることができ、常用ブレーキおよび駐車ブレーキを含むブレーキシステムが装備されている車両を安定させる方法に関する。この方法はまた、対応するブレーキシステムにも関する。

従来技術から、運転者に関係なく作動されることができる常用ブレーキおよび駐車ブレーキを自動車用ブレーキシステムに備え付けることはすでに知られている。例えば、ＥＰ０８２５０８１Ｂ１は、常用ブレーキは油圧式で作動され、駐車ブレーキは電気機械的に作動されるそのようなブレーキシステムを記載している。これは、常用ブレーキモードでは、例えば車両が運転中にブレーキをかけられた場合、車両の個々の車輪は、油圧式で作動されることができるこれらの割り当てられたブレーキ装置によってブレーキがかけられることを意味する。しかし、車両がブレーキをかけられて停止し駐車させられた場合、すなわち常用ブレーキモードから駐車ブレーキモードへの変更があった場合、駐車ブレーキが、特に自動ブロックメカニズムによって電気機械的に作動され、駐車ブレーキモードが能動的に解除されるまでこの駐車ブレーキモードで保持される。

このようなブレーキシステムの場合、ＥＰ０８２５０８１Ｂ１は、常用ブレーキモードから駐車ブレーキモードへの移行は、駐車ブレーキによって加えられたブレーキ力が常用ブレーキによって加えられたブレーキ力に達した時にだけ行われるべきであると提案している。しかし、この場合、駐車ブレーキモードにおいて、車両の全車輪への、全体のブレーキ力を決定するそれぞれ異なるブレーキ力の分配、すなわち個々のブレーキ力構成要素のそれぞれ異なる分配が、常用ブレーキモードの時から存在しているという問題がある。多くのブレーキシステムの場合、常用ブレーキモードではブレーキ力は車両の４つの車輪全てに存在するが、駐車ブレーキモードではブレーキをかけられるのは後車軸の車輪だけである。その結果、常用ブレーキモードから駐車ブレーキモードへの移行時に、駐車ブレーキモードでブレーキをかけられた車輪に働くブレーキ力が車両を停止させておくには不十分であるため、車両の不所望の転がりあるいは滑りが生じる可能性がある。このような状態は、例えば、特に駐車ブレーキモードでブレーキをかけられた車輪上に存在する摩擦係数が小さい場合に、路面が凍結しているために生じることがある。不所望の転がりの上記のような状態になり得る他の場合の例は、勾配のある路上に停車している重い荷を積んだ車両の場合に生じる。
ＥＰ０８２５０８１Ｂ１

一方、本発明の目的は、ブレーキをかけられて停止した車両を安定させる方法、および、常用ブレーキモードから駐車ブレーキモードへの移行時に車両を確実に停止させておく、対応するブレーキシステムを提供することである。

この目的は、ブレーキがかけられて停止した、運転者に関係なく作動されることができ、常用ブレーキおよび駐車ブレーキを含むブレーキシステムが装備されている車両を安定させる方法であって、駐車ブレーキによって発生され車両の停止を維持する駐車ブレーキ力が、車両の停止が達せられた後で決定され、前に決定された駐車ブレーキ力より大きさが大きく、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力が常用ブレーキによって運転者に関係なく発生され、前に決定された駐車ブレーキ力が、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力が達せられた時またはその後で駐車ブレーキによって形成され、常用ブレーキが、駐車ブレーキ力が駐車ブレーキで達せられた時またはその後で解除される方法によって達成される。

この目的はまた、対応して働くブレーキシステムによっても達成される。
したがって、本発明の場合、車両にブレーキをかける常用ブレーキで形成されたブレーキ力は、駐車ブレーキ力を決定するためには使用されない。そうではなくて、車両を停止させておく駐車ブレーキ力の大きさは、本発明に従って決定される。この駐車ブレーキ力の大きさが決定された後で、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力が常用ブレーキで形成される。これは、車両を停止させるために、すなわち車両に完全にブレーキをかけるために、常用ブレーキによって形成されるブレーキ力の大きさは、前に決定された駐車ブレーキ力の大きさに応じて、増大、維持、または減少されることを要する。駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力が形成されるとすぐ、駐車ブレーキは、前に決定された駐車ブレーキ力が設定されている状態におかれることによって、実際に作動されることができる。次いで、駐車ブレーキの完全な作動後、常用ブレーキが解除されることができる。次いで、車両は駐車ブレーキによって固定された状態になり、駐車ブレーキは、車両に意図しない転がりあるいは滑りが確実に生じないようにする。

本発明の拡張形態
本発明の一拡張形態では、車両が停止した後、常用ブレーキで形成されたブレーキ力は、最初は運転者に関係なく維持され、予め定められた第１の時間間隔の終了後に、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力の大きさに設定されることがもたらされる。言い換えれば、車両に完全にブレーキをかけた後で、かつ運転が継続されると推定され得る運転者によるさらなる動作がない場合には、最初は、車両にブレーキがかけられた時に常用ブレーキで形成されたブレーキ力が常用ブレーキによって第１の時間間隔にわたって維持される。この時間間隔は、例えば数分間でよい。この時間間隔中に運転者の動作による変化が生じない場合は、本発明に従って、常用ブレーキの作動への移行が自動的に開始される。これは、特に、一般にブレーキをかけられて停止した車両を長期的に安定させるために必要なブレーキ力は、常用ブレーキを使用して加えることはできず、あるいは非常に高いエネルギーコストをかけてしか加えられないので、有利である。これは、常用ブレーキは、通常油圧式で作動されるブレーキの類であり、漏洩や機械的損失があるので、ブレーキ力を維持するためには、定期的な、したがって大量のエネルギーを消費する油圧液の輸送を必要とするからである。必要に応じて自動抑制するメカニズムによって電気機械的に働く駐車ブレーキにブレーキ効果を引き渡すことによって、常用ブレーキは解除されることができる。

しかし、第１の時間間隔を十分に長く設定することによって、運転者が意図する継続運転を望ましくなく遅らせる可能性がある駐車ブレーキの早期作動を防止することが可能である。

これに関して、本発明の一拡張形態は、運転者が第１の時間間隔内に常用ブレーキを能動的に作動させた場合、第１の時間間隔の過程が再開されることをもたらす。第１の時間間隔内に常用ブレーキを能動的に作動させることによって、結果として、運転者は、車両にブレーキをかけるために常用ブレーキシステムで形成されたブレーキ力が車両を停止させておくには不十分であったことを感知することができるようになる。したがって、運転者は常用ブレーキを再度作動させ、そこで形成されるブレーキ力をさらに大きくする。次いでこの動作は、本発明による方法の個々のステップが再開され、特に第１の時間間隔の過程が再開されることを確実にする。

本発明の一拡張形態は、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力が予め定められた第２の時間間隔にわたって常用ブレーキで維持されることをもたらす。第２の時間間隔を導入することによって、車両センサーシステムの構成部品が駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力の大きさが車両を安定して停止させておくのに十分かどうか感知することができるようになる。この第２の時間間隔は、比較的低いエネルギーコストで、駐車ブレーキで駐車ブレーキ力を形成するのに十分な長い期間も保証する。ブレーキピストンやフローティングキャリパー装置など個々のブレーキ構成部品は常用ブレーキによってブレーキ状態にされているので、これら同じ構成部品を使用してブレーキ力を得る駐車ブレーキは、大した抵抗もなく駐車ブレーキ力を確保する位置に変換されることができる。

また、本発明の一変形実施形態では、運転者が第２または第３の時間間隔が終了する前に常用ブレーキを能動的に作動させた時には駐車ブレーキが解除されることももたらされる。これは、駐車ブレーキモードへの移行、すなわち駐車ブレーキの作動は、運転者が第２または第３時間間隔内に能動的に介入した場合には、生じないかあるいは中断されることを意味する。

本発明による駐車ブレーキ力の決定に関しては、駐車ブレーキ力の大きさまたは／および車両の個々の車輪への配分は、車両の動作パラメータから決定され得ることがもたらされることができる。これに関連して、本発明の一変形実施形態は、動作パラメータは現在の車両の傾斜または／および現在の荷重状態または／および現在のブレーキ温度または／および車両の車輪と路面の間に存在する摩擦状況に関する情報を含むことをもたらす。これらの動作パラメータを決定するために、例えば、傾斜センサー、車両の衝撃吸収センサー、温度センサー、スリップ検出センサー、またはＲＰＭセンサーが使用されることができる。

本発明によれば、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力に関しては、常用ブレーキ力が、前に決定された駐車ブレーキ力の大きさに比べて、前に決定された駐車ブレーキ力を少なくとも５％上回ることがもたらされることができる。しかし、ブレーキシステムの代替設計の場合は、駐車ブレーキ力と常用ブレーキ力の間の大きさのより大きな違い、例えば少なくとも１０％、１５％または２０％が、選択されることができる。

例えば、常用ブレーキと駐車ブレーキの制御が車両の安定システムに統合される場合、本発明は技術的に特に簡単に実装されることになる。この場合、プロセッサやデータメモリなど、安定システムにすでに存在する構成部品が使用されることができる。

上記に示されたように、本発明による方法の個々のステップの実行中に行われる運転者の様々な動作によってこの方法の中断が生じる可能性がある。例えば、他のそのような場合は、運転者が能動的に運転を開始した場合に存在する。この場合、本発明は、常用ブレーキまたは／および駐車ブレーキが自動的に解除されることをもたらす。

本発明は下記で例および添付の図に基づいて説明される。

図１は、全体が１０で示される概略的に表された自動車を示す。これは、４つの車輪、すなわち２つの前輪１２と１４、および２つの後輪１６と１８を有する。
２つの前輪１２と１４は前輪車軸２０を介して連結されており、２つの後輪１６と１８は後輪車軸２２を介して連結されている。油圧式で作動されることができる常用ブレーキ、および全体が２４で示される制御装置は、４つの車輪１２、１４、１６および１８全てに作用する。常用ブレーキモードでは、すなわち常用ブレーキが車両１０の普通の運転動作で作動された場合は、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ１が前輪１２に作用し、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ２が前輪１４に作用し、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ３が後輪１６に作用し、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ４が前輪１８に作用する。一方、駐車ブレーキモードでは、例えば車両が駐車した時、この例の場合は、保持力は２つの後輪１６と１８にだけ作用する、すなわち、保持力Ｆ＿Ｆ１は後輪１６に作用し、保持力Ｆ＿Ｆ２は後輪１８に作用する。これらの保持力は、電気機械的に作動されることができる駐車ブレーキによって加えられる。

下記で、常用ブレーキおよび駐車ブレーキが本発明による方法の第１の変形形態に従ってどのように一緒に働くか図２を参照しながら説明される。
移動中の車両１０の運転者は、時間ｔ１でブレーキペダルを踏むことによって常用ブレーキを作動させる。このようにして、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}は、実線で描かれているグラフ２６のとおりに常用ブレーキで形成される。これは次の式からなる。

Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆ＿Ｂ１＋Ｆ＿Ｂ２＋Ｆ＿Ｂ３＋Ｆ＿Ｂ４
時間ｔ１とｔ２の間で、車両は常用ブレーキのブレーキ効果によってブレーキをかけられて停止する。運転者は時間ｔ２でブレーキペダルを放す。しかし、ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}は破線のグラフ２８のとおり時間ｔ３まで常用ブレーキで保持される。この時間間隔で、すなわち時間ｔ２とｔ３の間で駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}が決定される。この駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}は、様々な車両パラメータおよび動作パラメータ、例えば現在の車両の傾斜、現在の荷重状態、現在のブレーキ温度、各車輪と路面の間の摩擦状況などから決定される。駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}は、これらのパラメータを考慮して、ブレーキをかけられて停止している状態にある車両の確実な安定を保証する値で設定される。

時間ｔ３で駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}の大きさが決定される。ｔ２とｔ３の間の期間に運転者によるブレーキシステムまたは車両状態に手動による影響がなかった場合、車両１０の常用ブレーキは、時間ｔ３から時間ｔ４にかけて、破線のグラフ２８のとおりに、運転者による手動による影響は何もなしに、常用ブレーキによってかけられたブレーキ力が合計で駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_Ｆに達するように制御される。駐車ブレーキをシミュレートするこの常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_Ｆの大きさは、前に指定された駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}より大きい。

したがって、
Ｆ＿Ｂ_Ｆ＞Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ} となる。
運転者による手動による影響が何もなかった場合、常用ブレーキ力は時間ｔ４でＦ＿Ｂ_Ｆに達し、時間ｔ７まで変わらずそのまま維持される。この時間間隔ｔ４からｔ７までの間に、特定の時間スパンの終了後、すなわち時間ｔ５において、駐車ブレーキが破点線グラフ３０のとおり作動される。言い換えれば、時間ｔ５において駐車ブレーキが作動され、それに関連する電気機械的位置決めメカニズムが、それが前に指定された駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}に対応する位置が達せられるまで制御される。時間ｔ６において、駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}に対応するブレーキ位置が達せられたので、駐車ブレーキはさらに位置決めされることはない、すなわち、その状態が時間ｔ６から変わらずに維持される。

時間ｔ６が達せられた後すぐ、時間ｔ７で常用ブレーキが解除される、すなわち、常用ブレーキに存在する油圧が初期の水準まで下げられる。これは、車両が、大きさＦ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}の駐車ブレーキ力を保証する駐車ブレーキによって、今は静止状態に保持されるだけであることを意味する。

上記のステップのタイミングは、望みどおりに制御されることができる。例えば、ｔ２とｔ３の間の時間間隔は１分またはそれ以上続くことができる。時間間隔は状況に応じて選択されることもできる。

駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}は、図１に示されるように、個々の構成要素Ｆ＿Ｆ１およびＦ＿Ｆ２から、すなわち後輪にかけられるそれぞれ異なるブレーキ力から構成されることが指摘されるべきである。この例の場合は、
Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆ＿Ｆ１＋Ｆ＿Ｆ２
である。

しかし、本発明の範囲内で、異なる種類のブレーキ力の分配によって、例えば３つの車両車輪、あるいは４つの車両車輪全て、車両の同じ側の２つの車両車輪または対角線上に配置された車両車輪への分配によって、駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}を達成することは同様に可能である。同様に、常用ブレーキによってかけられるブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}およびＦ＿Ｂ_Ｆは、個々の車両車輪に存在する異なる構成要素で構成される。車両にブレーキをかけるために形成される常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}は、４つの車両車輪１２から１８まで全てに存在する力の構成要素で構成されることができるが、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_Ｆは、駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}と同様に、２つの車両車輪だけに存在する力の構成要素で構成されることができる。

図３に示されている本発明による第２の変形形態の方法の手順は、図２に示された方法の手順とは、運転者が車両１０にブレーキをかけるために、グラフ３２のとおり、時間ｔ１においてそれよりかなり強くブレーキペダルを踏み、したがって常用ブレーキでそれよりかなり大きなブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}を形成するという点においてだけ異なる。時間ｔ２で運転者はブレーキペダルを放すが、その時間では図２に関して上記で説明したようにブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}が破線グラフ３４のとおり維持される。時間ｔ２とｔ３の間で駐車ブレーキＦ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}が決定され、ブレーキシステムは、瞬間的に形成された常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}がこの決定された駐車ブレーキ力Ｆ＿Ｆ_{ｔｏｔａｌ}より確実にすでに大きくなっているようにする。したがって、瞬間的に存在した常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_Ｆの大きさは時間ｔ７まで維持され、図２に関して上記で説明されたように、破点線グラフ３６のとおりの常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_{ｔｏｔａｌ}の形成が時間ｔ５で始まる。これが時間ｔ６で完成された場合、少し後の時間ｔ７で、駐車ブレーキをシミュレートする常用ブレーキ力Ｆ＿Ｂ_Ｆが、常用ブレーキを解除することによって常用ブレーキで減少される。

本発明は、目標とされた常用ブレーキおよび駐車ブレーキの制御によって、従来のブレーキシステムの場合に駐車ブレーキモードに存在するブレーキ力を十分に保持しないという危険を招くことなく、駐車ブレーキモードへの確実な移行を保証する１つの可能性を示すものである。

自動車の車輪を示す概略図である。 本発明による方法の第１の手順の時間と力の関係を示す図である。 本発明による方法の第２の手順の時間と力の関係を示す図である。

Claims (14)

1. ブレーキをかけられて停止した、運転者に関係なく作動されることができ、常用ブレーキおよび駐車ブレーキを含むブレーキシステムが装備されている車両（１０）を安定させ、前記駐車ブレーキによって発生され、前記車両の停止を維持する駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）が前記車両の停止が達せられた後で決定される方法であって、
   前記先に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）より大きさが大きく、前記駐車ブレーキをシミュレートし、その力の構成要素が前記駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）の前記力の構成要素と同様に前記車両車輪に分配される、常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）が前記常用ブレーキによって前記運転者に関係なく発生されること、
   前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）が達せられた時または後で、前記先に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）が前記駐車ブレーキによって形成されること、および
   前記駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）が前記駐車ブレーキにより達せられた時または後で、前記常用ブレーキは解除されることを特徴とする方法。
2. 前記車両が停止した後で、前記常用ブレーキで形成された前記ブレーキ力（Ｆ＿Ｂｔｏｔａｌ）は、最初は前記運転者に関係なく保持され、予め定められた第１の時間間隔（ｔ２からｔ３）の終了後に、前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記運転者が前記第１の時間間隔（ｔ２からｔ３）内に前記常用ブレーキを能動的に作動させた場合、前記第１の時間間隔の過程が再開されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）は、予め定められた第２の時間間隔（ｔ４からｔ７）にわたって前記常用ブレーキで維持されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
5. 前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）が達せられた後で、前記駐車ブレーキは予め定められた第３の時間間隔（ｔ４からｔ５）の終了後に作動されることを特徴とする、前記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記運転者が前記第２の時間間隔（ｔ４からｔ７）または第３の時間間隔（ｔ４からｔ５）の終了前に常用ブレーキを能動的に作動させた場合、前記駐車ブレーキは解除されることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）の前記大きさまたは／および個々の車両車輪への該駐車ブレーキ力の分配は、前記車両（１０）の動作パラメータから決定されることを特徴とする、前記請求項１乃至６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記動作パラメータは、前記現在の車両の傾斜または／および前記現在の荷重状態または／および前記現在のブレーキ温度または／および車両車輪と路面の間で効いている摩擦状況に関する情報を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）は、前に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）の大きさに比較して、前に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）を少なくとも５％上回ることを特徴とする、前記請求項１乃至８のいずれか一つに記載の方法。
10. 前記常用ブレーキおよび駐車ブレーキの制御は、前記車両（１０）の安定システムに統合されることを特徴とする、前記請求項１乃至９のいずれか一つに記載の方法。
11. 前記常用ブレーキは、油圧式で作動されることを特徴とする、前記請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 前記駐車ブレーキは、電気機械的に作動されることを特徴とする、前記請求項１乃至１１のいずれか一つに記載の方法。
13. 前記常用ブレーキまたは／および前記駐車ブレーキは、前記運転者が前記車両（１０）の運転を能動的に開始した場合、自動的に解除されることを特徴とする、前記請求項１乃至１２のいずれか一つに記載の方法。
14. ブレーキをかけられて停止した車両を安定させるブレーキシステムにおいて、運転者に関係なく作動されることができ、常用ブレーキおよび駐車ブレーキを含むものであり、かつ前記駐車ブレーキによって発生され、前記車両の停止が達せられた後で前記車両の停止を維持する駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）を決定するようなブレーキシステムであって、
    前記運転者に関係なく、前記常用ブレーキによって、前記先に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）より大きさが大きく、前記駐車ブレーキをシミュレートし、その力の構成要素が前記駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）の力の構成要素と同様に前記車両車輪に分配される、常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）を発生させること、
    前記駐車ブレーキをシミュレートする前記常用ブレーキ力（Ｆ＿ＢＦ）が達せられた時または後で、前記駐車ブレーキによって、前記先に決定された駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）を形成すること、および
    前記駐車ブレーキ力（Ｆ＿Ｆｔｏｔａｌ）が前記駐車ブレーキで達せられた時または後で、前記常用ブレーキを解除することを特徴とする、ブレーキシステム。

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