JP5980906B2 - 自動車を停止状態に自動的に保持するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した、自動車を停止状態に自動的に保持するための方法、並びに本発明による方法を実施するための装置に関する。

最近の自動車は、しばしば坂道発進補助装置（ＨＨＣ：Hill Hold Control「ヒルホールド制御」）を有しており、この坂道発進補助装置は、運転者がブレーキを操作する必要なしに、坂道で車両を自動的に停止させる。ヒルホールドシステムは、一般的に次のように作動する。つまり、運転者が車両を停止状態まで制動する制動過程において、ホイールブレーキに形成されるブレーキ圧はシフトバルブ（一般的ないわゆる切換え弁）によって保持される。このために弁は、ＨＨＣ機能を有する制御装置によって、相応の電流により制御される。この際に、弁において調整された弁電流は、当該の弁が保持することができるブレーキ圧の高さを規定する。弁における差圧が圧力閾値よりも大きければ、弁は溢流される。これによって、ホイールブレーキ内の、前もって規定された圧力は、運転者がブレーキペダルから足を離しても、保持される。ブレーキを再び緩めるために、通常は運転者がアクセルペダルを操作する必要があるか、またはブレーキペダルが例えば約２秒操作されなくなると、ＨＨＣ機能は自動的に作動停止される。

背景技術により公知のヒルホールドシステムにおいては、運転者がブレーキペダルを予め部分的に緩め、マスタブレーキシリンダに形成されるブレーキ圧が所定の目標圧まで低下してから初めて、弁は閉鎖される。弁を前記時点において閉鎖するために、マスタブレーキシリンダに形成されたブレーキ圧が、圧力センサいわゆるフィード圧力センサによって監視される。目標圧力は、一般的に、少なくとも車両が停止状態に確実に保持される程度の大きさの圧力である。

従って、公知のヒルホールドシステムは、少なくとも２つのセンサ、つまり路面の勾配を規定するためのセンサと、ブレーキ回路内でブレーキ圧を監視するための圧力センサとを必要とする。従って、慣用のヒルホールドシステムは比較的費用がかかり、特に低価格の車両用の装備品としては高価過ぎる。

そこで本発明の課題は、自動車を停止状態に自動的に保持するための安価な装置、並びに相応の方法を提供することである。

この課題は、本発明によれば、独立請求項に記載した特徴によって解決される。本発明のその他の実施態様は従属請求項の対象である。

本発明によれば、坂道発進補助装置（ＨＨＣ）を備えた自動車において、勾配情報および、この勾配情報に基づく圧力閾値を算出し、圧力閾値を弁（この弁によってホイールブレーキに形成されるブレーキ圧を保持することができる）において、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧の高さとは無関係に調整することが提案される。圧力閾値はブレーキ回路内に形成されるブレーキ圧とは時間的に無関係に、弁において調整されるので、背景技術において必要なフィード圧センサを省くことができ、これによって著しく安価なヒルホールドシステムが提供される。

本発明による弁は、好適には調整弁であり、この調整弁において、弁電流をプリセットすることによって所定の圧力閾値が調整される。この場合、圧力閾値は、弁が保持することができる圧力を規定する。弁における差圧が調整された圧力閾値よりも大きい間は、弁は溢流される。

本発明の好適な実施例によれば、運転者がブレーキを緩め始める前に、圧力閾値は弁において調整される。好適には、フットブレーキが操作され、車両が停止させられると直ちに、圧力閾値が調整される。フットブレーキの操作は、例えばブレーキライトスイッチ（ＢＬＳ）を介して検知される。この場合、ＢＬＳ接続は「ブレーキ操作」を意味し、ＢＬＳ開放は「ブレーキ非操作」を意味する。車両の停止状態は、公知の形式でホイール回転数センサによって検知される。

小さい勾配においては、車両を停止状態で保持するために、大きい勾配におけるよりも基本的に低いブレーキ圧を必要とする。従って、弁で調整される圧力閾値は、小さい勾配において、好適には大きい勾配におけるよりも小さい。圧力閾値は、平地では例えば１５バール（bar）であり、２０％の勾配において例えば５０バール（bar）である。

本発明の特別な実施例によれば、勾配に応じて、車両を停止状態に保持するために必要な最小ブレーキ圧が算出され、次いで圧力閾値が少なくとも最小ブレーキ圧と同じ高さに調整される。このような形式で車両が意図せずに移動させられることがないように、保証される。最小ブレーキ圧は、例えば特性曲線から読み取ることができる。

安全上の理由から、最小ブレーキ圧よりも高い値が弁において調整されてもよい。本発明の特別な実施例によれば、例えば勾配に基づく圧力上昇が算出され、圧力閾値が、最小ブレーキ圧よりも圧力上昇分だけ高く調整される。

勾配は例えば、加速度センサによって見積もられるかまたは傾きセンサによって直接測定される。

圧力閾値は、好適には運転者の始動要求が検知されるまで、弁において調整維持される。例えば始動要求が検知され、エンジントルクが坂道で始動させるために必要なトルクよりも大きい場合に、弁は開放される。

複数のブレーキ回路および／または複数の弁を備えた車両において、基本的に同じ圧力閾値または異なる圧力閾値が調整される。

前記方法を実施するために、好適には相応のアルゴリズムを有する制御装置が設けられている。

以下に本発明を添付の図面を用いて例示的に詳しく説明する。

公知のヒルホールドシステムを備えた車両のブレーキ回路内の１つのホイールおよびマスタブレーキシリンダにおけるブレーキ圧の経時変化を示す図である。 １つのホイールブレーキ内のブレーキ圧を自動的に保持するための弁の、関連する弁電流の経時変化を示す図である。 本発明によるヒルホールドシステムを備えた車両のブレーキ回路内のブレーキ圧の経時変化を示す図である。 １つのホイールブレーキのブレーキ圧を自動的に保持するための弁の、関連する弁電流の経時変化を示す図である。

図１は、背景技術により公知の坂道発進補助装置（Hill Hold System；ヒルホールドシステム）を備えた車両の１つのブレーキ回路内におけるマスタブレーキシリンダ（ｐ_ｖｏｒ）および１つのホイール（ｐ_ｒａｄ）におけるブレーキ圧ｐの経過の１例を示す。車両が時点ｔ_０において上り坂で停止状態にあることを前提としている。運転者はブレーキペダルを踏んだ状態を保っている。車両のブレーキ回路内のブレーキ圧はブレーキ圧ｐ_０である。

時点ｔ_１から運転者はブレーキペダルから足を離す。次いでブレーキ圧ｐ_ｖｏｒが低下し始める。ブレーキ圧ｐ_ｖｏｒの低下は、圧力センサ（フィード圧力センサ）によって監視される。時点ｔ_２においてブレーキ圧ｐ_ｖｏｒが、車両を停止状態に保持するために最小限必要な最小ブレーキ圧ｐ_ｍｉｎに達する。この最小ブレーキ圧ｐ_ｍｉｎは、坂道の勾配およびその他の影響要因、例えば車両の重量に関連しており、ヒルホールドシステムの制御器において演算される。

時点ｔ_２においてブレーキ回路内に形成される圧力ｐ_ｖｏｒが最小ブレーキ圧力ｐ_ｍｉｎに達すると、ブレーキ回路内の弁（一般的な形式のいわゆる切換え弁）は閉鎖され、この弁がホイールブレーキ内に実際のブレーキ圧ｐ_ｖｏｒを閉じ込める。このために弁は、溢流されることなしに、弁によって維持され得るブレーキ圧の高さを規定する所定の電流により制御される。図１ｂは、弁電流Ｉ_ｖの相応の経時変化を示す。図示の実施例では、弁において最小ブレーキ圧ｐ_ｍｉｎの高さである圧力閾値ｐ_ｓが調節され；この場合、ｐ_ｓ＝ｐ_ｍｉｎである。次いでホイールのブレーキ圧ｐ_ｒａｄは、マスタブレーキシリンダの圧力ｐ_ｖｏｒがさらに低下する間、最小ブレーキ圧ｐ_ｍｉｎのレベルに保持される。ホイールブレーキにおいて調節された圧力に基づいて、車両は自動的に停止状態に保持される。

次いで運転者は、始動させるためにアクセルペダルの操作を開始する。時点ｔ_３においてエンジントルクが所定の閾値に達すると直ちに、切替え弁は開放される。このために、弁電流Ｉ_ｖはゆっくりと（傾斜路状に）値ゼロまで低下する。時点ｔ_４において、弁電流はゼロになる。次いでホイールブレーキは完全に無圧になり、車両を始動させることができる。

図２ａは、同じブレーキ状態であるが、本発明による坂道発進補助装置（ヒルホールドシステム）を備えた車両のブレーキ状態におけるブレーキ圧の変化を示す。この坂道発進補助装置は、前記システムとは異なりフィード圧力センサを必要とすることはない。従って車両にフィード圧力センサを取り付ける必要はない。

時点ｔ_０で、車両はやはり坂道で停止していて、運転者がブレーキペダルを操作する。「車両停止」の状態は、例えばホイール回転数センサによって検知される。フィード圧力センサが設けられていないので、ブレーキシステム内に形成されるブレーキ圧は測定されない。フットブレーキの操作は、ブレーキライトスイッチ（ＢＬＳ）のスイッチング状態から定性的に算出されるだけである。この場合、ＢＬＳ接続が「ブレーキ操作」を意味し、ＢＬＳ開放が「ブレーキ非操作」を意味する。

図示の実施例では、弁は、車両が停止状態にあると同時にブレーキが操作されたことが検知された直後に、時点ｔ_０において閉鎖される。弁において、車両を停止状態に保持するための十分に高い圧力閾値が調節される。図２ｂは、弁電流Ｉ_ｖの相応の変化を示す。

圧力閾値ｐ_ｓは、確実性の理由により好適には、車両を停止状態に保持するために最小限必要な最小ブレーキ圧ｐ_ｍｉｎよりも圧力上昇Δ_ｐだけ大きい値に設定される。圧力閾値ｐ_ｓは、坂道の勾配を考慮したアルゴリズムによって演算されるか、または特性曲線から読み取られる。圧力閾値ｐ_ｓは、坂道の勾配に応じて例えば１０バール（平地において）と５０バール（例えば２０％の勾配において）との間である。

時点ｔ_１から、運転者はブレーキを緩め始め、次いでブレーキ圧ｐ_ｖｏｒが低下し始める。弁における圧力差が圧力閾値ｐ_ｓよりも大きい限り、切換え弁は、マスタブレーキシリンダに向かって溢流させられる。時点ｔ_２において、ブレーキ圧ｐ_ｖｏｒは圧力閾値ｐ_ｓに達する。次いでブレーキ圧ｐ_ｖｏｒがさらに低下する間、ホイールのブレーキ圧ｐ_ｒａｄは、圧力閾値ｐ_ｓのレベルを維持する。従って車両は自動的に停止状態に保持される。

時点ｔ_３から、再び運転者の始動要求が検知され、切換え弁はゆっくりと開放され、ブレーキ圧ｐ_ｒａｄが低下し始める。これによってホイールブレーキは解放され、車両は始動することができる。

Ｉ_ｖ 弁電流
ｔ 時間
ｔ_０，ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３，ｔ_４ 時点
ｐ ブレーキ圧
ｐ_ｓ 圧力閾値
ｐ_ｒａｄ ホイールのブレーキ圧
ｐ_ｖｏｒ ブレーキ回路のマスタブレーキシリンダのブレーキ圧
ｐ_ｍｉｎ 最小ブレーキ圧
Δ_ｐ 圧力上昇

Claims (10)

1. コンピュータに弁を用いて自動車を停止状態に自動的に保持する機能を実現させるためのプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータに次のステップを実行させる、ことを特徴とするプログラム、
   − 勾配を算出するステップ
   − 前記勾配に基づく圧力閾値（ｐｓ）を算出するステップ
   − 自動車が停止状態にあるときに、ブレーキ回路内に形成されるマスタブレーキシリンダのブレーキ圧（ｐ _ｖｏｒ ）を測定することなしに、ホイールブレーキに形成されるブレーキ圧（ｐ _ｒａｄ ）が、前記圧力閾値（ｐｓ）に保持されるように、前記弁の開度を調整するステップ。
2. 勾配情報に基づいて、自動車を停止状態に保持するために必要な最小ブレーキ圧（ｐｍｉｎ）を算出し、前記圧力閾値（ｐｓ）を圧力制限弁において少なくとも前記最小ブレーキ圧（ｐｍｉｎ）と同じ高さに調整する、請求項１に記載のプログラム。
3. 前記勾配に基づく圧力上昇（Δｐ）を算出し、前記圧力閾値（ｐｓ）を算出された前記圧力上昇（Δｐ）の分だけ前記最小ブレーキ圧（ｐｍｉｎ）よりも高く調整する、請求項２に記載のプログラム。
4. 前記勾配を加速度センサおよび／または傾きセンサによって算出する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプログラム。
5. 運転者がブレーキを緩め始める前に、前記弁において前記圧力閾値（ｐｓ）を調整する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプログラム。
6. ブレーキが操作され、車両が停止状態にもたらされたことが検知されると直ちに、前記弁において前記圧力閾値（ｐｓ）を調整する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプログラム。
7. ブレーキライトスイッチの状態からブレーキの操作を算出する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 運転者の始動要求が検出されるまで、前記圧力閾値（ｐｓ）を前記弁において調整する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプログラム。
9. 複数のブレーキ回路および／または複数の弁を有する車両において、同じまたは異なる圧力閾値（ｐｓ）を調整する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプログラム。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備える制御装置。

Images