JP6097403B2 - 予備減速が準備される自動車のためのブレーキ装置およびこのようなブレーキ装置を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のためのブレーキ装置、および、特にアダプティブ・クルーズ・コントロールと協働してこのようなブレーキ装置を制御する方法に関する。

自動車のブレーキ装置は、ブレーキプロセスにおいて自動車を意図的に減速する、すなわち、自動車の速度を低減するために用いられるか、または外部の影響による、例えば下り坂走行時に生じる自動車の加速を抑えるために用いられる。ブレーキ装置はこのためにブレーキを使用することができ、これらのブレーキは自動車の車輪に結合されており、例えばブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けることによってそれぞれの車輪にブレーキトルクを加える。ブレーキパッドを液圧により押し付ける代わりに、ブレーキ装置は他の形式の減速機構を備えるブレーキ、例えば１つ以上の車輪に結合され、これら１つ以上の車輪にドラグトルクを加えることができる発電機、または渦電流ブレーキを使用してもよい。一般に、自動車のそれぞれの車輪には対応するブレーキが装備されている。この場合、これらのブレーキは、例えばドライバによってブレーキペダルを介して出されたブレーキ要求に応答して自動車の車輪に減速ブレーキトルクを加えることができる。

現代の自動車では、ブレーキ装置はブレーキに加えて開ループ制御部もしくは閉ループ制御部を有し、自動車の複数のブレーキによって加えられたブレーキトルクを目標値にしたがって開ループ制御もしくは閉ループ制御する。これにより、例えば、自動車の最適な総減速度のために必要なブレーキトルクを個々の車輪について個別に開ループ制御もしくは閉ループ制御することができる。

補足的に、例えばドライバ支援システム、例えばアダプティブ・クルーズ・コントロールが、得たい車両減速度のための目標値を作動時に意図的に決定し、ブレーキ装置の開ループ制御部又は閉ループ制御部に伝達し、例えば、前方を走行する車両に近づきすぎる恐れがある場合に、例えばドライバによって出されたブレーキ要求とは無関係に車両を制動する。

ドライバ支援システムにおける縦方向動的機能のブレーキ制御は、一般に目標値に基づいた減速度閉ループ制御に基づいている。この場合、目標値と実際値との間に著しい差が生じた場合にはじめて自動車のブレーキが制御される。また閉ループ制御器入力値の経過に応じてブレーキトルクがゼロまで低減され、この場合、走行状況を表示する他のインジケータを考慮することなしに、ブレーキは完全に解除される。

減速度の閉ループ制御の代わりに減速度の開ループ制御を使用することもでき、この場合、ブレーキによって加えたいブレーキトルクは、例えば非常ブレーキ状態の発生をきっかけに開始され、固定した設定値に設定される。

ドライバ支援システムの分野では、典型的にはドライバの影響に常に優先権を与える優先規則が存在する。ドライバによって及ぼされる影響をこのように優先した場合、自動的な縦方向閉ループ制御においてドライバ支援システムによって誘起される車両の能動的な制動は常に中断され、ドライバの介入に続いて再び開始されなければならない。

特にブレーキ装置が、一方では、例えばドライバ支援システムによる影響を可能にするために目標値に基づいた減速度閉ループ制御部又は減速度開ループ制御部を備え、他方では、ドライバによる影響に常に優先権を与える場合、所定の問題が生じる場合があることが確認された。例えば、走行状況によっては、目標値に基づいたブレーキトルクが遅れて加えられる場合もあり、且つ／または例えば液圧ブレーキにおいて不可欠なブレーキ圧が構成されることにより、例えばドライバによって不快に感じられる騒音が生じる場合もある。

とりわけ従来のブレーキ装置の上述の問題を防止または少なくとも低減することができる自動車のためのブレーキ装置およびこのようなブレーキ装置を制御する方法が提案される。

本発明の第１態様によれば、自動車のためのブレーキ装置であって、目標値に基づいた減速装置を備え、減速装置は、ドライバまたは支援システムによって出されたブレーキ要求を受信した場合に目標値と実際値との差に基づいて、または所定の目標値にのみ基づいてブレーキを制御し、目標値に向けて自動車を減速するために目標値に基づいたブレーキトルクを加えるブレーキ装置が提案される。これにより、このブレーキ装置は、目標値に基づいた減速装置に加えて、いわゆる「ブレーキ準備開ループ制御部」を備え、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値とは無関係にブレーキを制御し、自動車を十分に予備減速するために少なくとも１つの準備ブレーキトルクを加えることにより優れている。

本発明の第２態様によれば、このようなブレーキ装置を制御する方法が提案され、高い確率でドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出されることが予想される走行状況が検出されるとすぐにブレーキ準備信号が生成され、次いでブレーキ準備信号はブレーキ装置のブレーキ準備開ループ制御部に伝達される。

本発明の第１態様によるブレーキ装置および本発明の第２態様によるブレーキ装置を制御する方法は、特に以下の認識および思想に基づいているといえる。

冒頭で説明した従来のブレーキ装置の機構では、一方では、目標値に基づいた減速装置が例えば目標値に基づいた減速度閉ループ制御部または目標値に基づいた減速度開ループ制御部の形式で形成されている場合があり、例えば支援システムの要求に基づいてブレーキを制御するために用いられ、他方では、ドライバによる影響の優先により、自動的な縦方向閉ループ制御においてこのようにして開始された制動が中止されるか、または一時的に中断され、例えば、ブレーキが完全に解除された不都合な初期条件下に素早く減速度が構成されることが望ましい場合がある。特にこのようなことは、例えばブレーキの解除時に引き続いて新たにブレーキを作動することが既に不可欠であることを例えば適宜な状況認識論理によって高い確率で推定できる走行状況において起こる場合がある。

例えば状況に応じて変化させることができるブレーキ装置の準備的な制御を提供し、特に予想される減速度閉ループ制御またはドライバによる制動の前に、適切なブレーキトルクを加え、且つ／または適切なブレーキ準備状態を形成することが提案される。

このために、ブレーキ装置には、いわゆる「ブレーキ準備開ループ制御部」が設けられ、このブレーキ準備開ループ制御部がいわゆる「ブレーキ準備信号」を受信した場合には、ドライバまたは支援システムによって設定された目標値とは無関係にブレーキを制御し、ここでは「準備ブレーキトルク」と呼ばれる少なくとも所定の最小ブレーキトルクが自動車を予備減速するために加えられる。

換言すれば、ブレーキ準備開ループ制御部はブレーキを制御し、ドライバまたは支援システムによって実際にブレーキ作用が要求されなかった場合には、ブレーキ準備開ループ制御部自体がブレーキのわずかな操作によってある程度の自動車の減速度をもたらすことができる。このわずかな減速度はここでは「予備減速度」と呼ばれ、十分な強度を有していることが望ましい。すなわち、予備減速度は、少なくともわずかに測定可能な程度に自動車を実際に制動することが望ましい。例えば、予備減速度は、少なくとも０．１ｍ／ｓ^２、好ましくは少なくとも０．３ｍ／ｓ^２、より好ましくは少なくとも０．５ｍ／ｓ^２であってもよい。少なくとも予備減速度は、制動とは無関係に、例えばドラグトルク、向かい風、異なる路面状態などにより自動車に影響を及ぼすことができる他の減速度との差が測定可能である程度に十分に強いことが望ましい。

この場合、準備ブレーキトルクの作用は、ブレーキ装置においてブレーキ準備信号の受信により開始することができ、ブレーキ準備信号は、例えば、近い将来、すなわち、例えば次の数秒以内または瞬時に、例えば５０％、好ましくは９０％を超える高い確率で新たなブレーキ要求が見込まれることを推定できる走行状況が検出されるとすぐに生成される。

この場合、例えばアダプティブ・クルーズ・コントロールの制御によって適切な走行状況検出を行うことができる。このようなアダプティブ・クルーズ・コントロールはＡＣＣ（adaptive cruise control）とも呼ばれる。代替的には、ビデオシステムによって、またはドライバによるアクセルペダル、ブレーキペダルおよび／またはステアリングホイールの操作の評価によって走行状況検出を行うこともできる。

ブレーキ準備信号は、将来の所定時間内に十分に高い確率で新たなブレーキ要求が見込まれるか否かのみを示す簡単な二値信号であってもよい。

代替的には、ドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出される確率および／または実際の走行状況の危険性に応じて、異なる形式のブレーキ準備信号を生成することができる。

走行状況検出時にブレーキ準備信号が生成された場合、ドライバまたは支援システムによってブレーキ要求に関連して設定された縦方向動的目標値とは無関係に、例えば、液圧ブレーキにおける予備充填機能によってブレーキトルクを新たに構成するか、または代替的に既に提供されているブレーキトルクを完全に減衰しない、という要求がブレーキ制御器に対して出される。

換言すれば、ブレーキ準備開ループ制御部は、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されていない場合には、ブレーキによって加えられるブレーキトルクを準備ブレーキトルクにまで上昇させるようにブレーキを制御することが望ましい。

代替的に、ブレーキ準備開ループ制御部は、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されている場合には、先行して生成された目標値に基づいたブレーキトルクをゼロにまで低減せずに、最低限保持されるべき準備ブレーキトルクにまで低減するようにブレーキを制御する。

走行状況検出装置が、将来のブレーキ要求の確率および／または走行状況の危険性に応じて、異なる形式のブレーキ準備信号を生成するように構成されている場合、ブレーキ準備開ループ制御部は、異なる形式のブレーキ準備信号を受信し、受信したブレーキ準備信号に応じてブレーキを適宜に制御し、自動車を予備減速するためにブレーキ準備信号特有の準備ブレーキトルクを加えるように構成されていてもよい。

この場合、例えば所定のブレーキトルクを生成するために所定ブレーキトルクプロフィールによってブレーキが制御されるように、ブレーキ準備信号特有の準備ブレーキトルクをあらゆる可能なブレーキ準備信号のために適宜に選択してもよい。例えば、実際の走行状況の危険性が大きい程、より大きいブレーキトルクを生成することができる。また、近い将来にドライバまたは支援システムによってブレーキ要求が出される確率が少ない程、より小さい準備ブレーキトルクを生成することができる。

このように一方では、検出可能な程に危険な走行状況では、既に適当な時点でブレーキが予備作動され、これにより、予想されたブレーキ要求が出された場合に、より高速および高精度で本作動を行うことができる。

他方では、将来のブレーキ要求が比較的低い確率でしか予想されない場合には、予備作動に伴う自動車の予備減速が不要にドライバの妨げるとなることがないように、弱いブレーキの予備作動のみが行われる。

走行状況の検出時には、自動車の速度または加速度、前方を走行する車両との間隔、前方を走行する車両の速度または加速度、およびドライバのアクセルペダル操作の少なくともいずれかを考慮することが有利な場合もある。これにより、例えば、前方を走行する車両が加速したこと、および、例えばＡＣＣ閉ループ制御をさらに行うためには準備ブレーキトルクの生成が不都合であることを検出することができる。このような場合には、ブレーキ準備信号を生成する必要はないか、もしくはブレーキ準備信号を取り下げることが望ましい。

走行状況検出装置、例えばＡＣＣ閉ループ制御部にどのようなセンサが提供されているのかに応じて、走行状況の検出時に他の信号を補足的に検出し、これらの信号に基づいて、ブレーキ準備信号を生成することが望ましいか否かの判断をすることができる。例えば、自身の車両に対して前方を走行する車両の側方位置、自身の車両の操舵角および／または周辺環境、例えば前方の信号、さらに前方を走行する車両およびこれらの車両の動きなどを考慮することができる。

特にブレーキ準備開ループ制御部は、ブレーキ準備信号の受信に応答してブレーキを制御し、準備ブレーキトルクに伴う騒音発生が、目標値に基づいたブレーキトルクに比べて低減されるように構成されていてもよい。

このために、例えば、液圧ブレーキシステムにおいて必要とされるブレーキ圧を生成するポンプを、よりゆっくりと、したがってより低い騒音レベルにより作動することができる。

目標値に基づいたブレーキトルクは、ブレーキを必要とする実際の状況において原則的に極めて迅速に生成される必要があるが、これとは反対に、準備ブレーキトルクの生成は基本的にはよりゆっくりと行うことができ、したがって、準備ブレーキトルクの生成に使用されるポンプなどによる騒音発生はより少ないので、ここで提案されたブレーキ装置におけるブレーキ準備開ループ制御によって、ブレーキプロセスにおける全体的な騒音発生を著しく低減することができ、したがって、ドライバにとって不快な影響を防止することができる。

ここで提案されたブレーキ装置もしくはこのようなブレーキ装置を制御する方法の実施形態によって、特に以下に説明する利点が得られる。

特に液圧ブレーキでは所要容量が低減されていることにより減速経過が一定であり、騒音発生が少ないので、走行快適性を高めることができる。

準備ブレーキトルクがあらかじめ加えられることにより、続いて車両の制動が要求された場合にも減速度構成ダイナミクスを高め、遅延時間を最小限にすることができる。これにより、ブレーキ閉ループ制御の精度を改善することができる。

ドライバ支援システムによって支援された走行時に、ドライバによって車両制御への短時間の介入が行われ、このドライバの介入が支援システムの制御よりも優先されたが、しかしながら、走行状況検出装置が、このドライバの介入はおそらく短時間に限られていること、そして引き続き状況に応じて車両減速を継続することが望ましいことを検出した場合には、ドライバの介入が終了した後に、既にドライバの介入時に準備されていた軽い準備ブレーキトルクが直ちに遅れて作用することができる。

例えば、ＡＣＣシステムによって支援された走行時にＡＣＣシステムによって要求された車両の制動を、ドライバがアクセルペダルの操作によって短時間「無効化」し、これにより制動を中断した場合、ＡＣＣシステムもしくは付属の走行状況検出装置は、この「無効化」が短時間のドライバによる介入にすぎず、この介入後にＡＣＣシステムによって車両の制動を継続することが望ましいことを推定することができる。次いで適切なブレーキ準備信号を生成することができ、このブレーキ準備信号に基づいて、ブレーキ準備開ループ制御部は、十分な予備減速を行うようにブレーキを制御する。したがって、ブレーキは、ドライバにより「無効化」されたときに既に少なくともわずかに作動され、この「無効化」が終了した後にはすぐに自動車に対する減速作用が準備されており、例えばこのような減速度を得るために液圧システムに再び圧力を加える必要はない。

作動レベルが調整され、必要に応じて高められた構成により、ブレーキ装置の最適な準備状態を整え、減速度閉ループ制御の目前に迫った開始もしくは継続、または予想されるドライバによる制動に備えることができる。例えば、液圧ブレーキ装置では単にブレーキパッドを当て付けるだけではない高い充填レベルを適宜に選択することにより、増大した圧力レベルの特性を利用し、続いて迅速に、且つ／または少ない騒音発生を伴ってブレーキ力を構成することができる。

先行して行われた自動車の制動によるブレーキトルクを利用することにより、操作部材の作動機構、ひいては引き続く制動時の騒音および衝撃を最小限にすることができる。液圧ブレーキ装置の場合には、例えば単に弁の貫流により、ポンプを作動する必要なしに所定値の残留ブレーキ圧を「閉じ込める」ことができる。これにより、特にポンプの作動時間負荷を低減することができる。

本明細書では、部分的には本発明によるブレーキ装置に関連して、部分的には本発明によるブレーキ装置を制御する方法に関して、さらに部分的にはこのような方法を実施するために適した制御器に関連して、本発明の実施形態の可能な特徴および利点を説明したことを指摘しておく。当業者であれば、本明細書に記載の特徴を適宜に組み合わせるか、または入れ換え、本発明の他の実施形態、および場合によっては相乗効果が得られることがわかるであろう。

次に本発明の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。この場合、図面および詳細な説明のいずれも本発明を制限するものではない。

本発明の一実施形態にしたがったブレーキ装置を備える自動車を示す図である。 本発明の一実施形態にしたがったブレーキ装置によって生成することのできるブレーキトルクを生成する際のブレーキ圧経過の例を示す図である。 本発明の一実施形態にしたがったブレーキ装置によって生成することのできるブレーキトルクを生成する際のブレーキ圧経過の例を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態によるブレーキ装置３を備える自動車１を示す。

ブレーキ装置３は、制御器１７と、自動車１のいずれか１つの車輪５とそれぞれ協働する複数のブレーキ７とを備える。制御器１７には、目標値に基づいた減速度閉ループ制御部１３およびブレーキ準備開ループ制御部１５が設けられている。さらに図示の実施例では、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）の閉ループ制御部９の一部である走行状況検出装置１１が設けられている。制御器１７の内部には、個々の構成要素９、１，１３，１５の間で信号を交換するために適切なインタフェース（図示しない）が設けられている。

図１には、ブレーキ装置およびＡＣＣのための共通の制御器が示されているが、現代の車両においては本発明によるブレーキ装置を実施するために、目標減速およびブレーキ準備のために外部の信号を用いた別個の制御器を代替的に使用することもできることに留意されたい。

図２および図３には、本発明の一実施形態によるブレーキ装置３によって生成することのできるようなブレーキトルクＭを生成するためのブレーキ圧ｐの経時変化が示されている。ブレーキ圧ｐは、例えば液圧ブレーキシステムで作用し、この場合、それぞれのブレーキトルクＭは車両に作用する。しかしながら代替的には、加えられるべきブレーキトルクＭは、他のブレーキシステム、例えば非液圧式ブレーキシステム、例えば電気自動車またはハイブリッド車における回生モードで作動される電気機械によって生成することもできる。

図２の曲線１９は、従来のブレーキ装置において典型的に生成されるブレーキ圧ｐの経過を示している。例えば、時点ｔ_１でドライバまたは支援システムによってブレーキ装置においてブレーキ要求が出された場合、ブレーキ装置で生成されるブレーキ圧ｐは連続的に上昇する。例えば液圧ブレーキの場合には、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間の遊びを克服し、次いでブレーキパッドによってブレーキディスクに圧力を加えることができるように、まず液圧システムで所定の圧力が生成される必要があるので、実際に自動車を制動する減速が開始されるまでには、すなわち、ブレーキ圧ｐが十分な減速に不可欠な最小値ｐ_ｍに到達するまでには、所定時間が経過する。

図２の曲線２１および２３は、本発明によるブレーキ装置で生成することのできるブレーキ圧を示す。

時点ｔ_０において、走行状況検出装置は、近い将来の時間内に高い確率でドライバまたは支援システムによるブレーキ要求が予想される走行状況が生じていることを検出する。走行状況検出装置は、次いでブレーキ準備信号を出力する。このブレーキ準備信号に応答して、ブレーキ装置のブレーキ準備開ループ制御部は、曲線２１で示すように少なくとも１つの所定の最小限の準備ブレーキ圧ｐ_１または代替的に、曲線２３で示すようにより高い準備ブレーキ圧ｐ_２が得られるように、ブレーキを制御する。

この準備ブレーキ圧の構成強度および経過は、この場合、ブレーキ要求が予想される確率および／または実際の走行状況の危険性に応じて選択することができる。しかしながら、好ましくは準備ブレーキ圧ｐ_１，ｐ_２は、目標値に基づいたブレーキトルクを生成するために不可欠となるよりもゆっくりと構成され、したがってこのために使用される液圧ポンプは、目標値に基づいたブレーキトルクを生成する場合よりも、例えばよりゆっくりと、したがってより静かに作動することができる。

時点ｔ_１で、このようにしてブレーキが準備され、実際にドライバまたは支援システムによるブレーキ要求が出された場合、生成されるブレーキトルクＭをもたらすブレーキ圧ｐは、既に生成された準備ブレーキ圧ｐ_１，ｐ_２を起点として迅速に上昇させることができる。したがって、準備ブレーキトルクの生成を行わない従来のブレーキ装置の場合よりも車両の減速をより迅速に、高精度に行うことができる。

図３には、先行するブレーキプロセスにおいて時点ｔ_ｅまでに既に高いブレーキトルク２９がブレーキで生成され、次いでブレーキ要求の終了により連続的に減衰された場合の本発明によるブレーキ装置のブレーキ圧の様々な経過が示されている。

例えば、時点ｔ_ｅまでは、アダプティブ・クルーズ・コントロールによってブレーキプロセスを制御することができ、次いでブレーキプロセスはドライバによるアクセルペダルの操作によって優先的に中断され、これによりブレーキ圧ｐは連続的に減衰される。

前もって形成されたブレーキ圧が準備ブレーキトルクに相当する最小値ｐ_１までまだ減衰されていない時点ｔ_０１において、高い確率でまもなく再びドライバまたは支援システムによってブレーキ要求が出されることが走行状況検出装置によって検出された場合には、ブレーキ準備信号を生成することができる。このブレーキ準備信号に基づいて、ブレーキ準備開ループ制御部によって、目標値に基づいたブレーキトルクをもたらす先行して生成されたブレーキ圧２９が、準備ブレーキトルクをもたらすブレーキ圧ｐ_１まで最小限に減衰される。例えば、液圧ブレーキ装置においては適宜な弁の閉鎖によって、予想されるブレーキ要求が生じる時点ｔ_１まではブレーキ圧を曲線２５にしたがって準備ブレーキ圧ｐ_１に保持することができ、次いでブレーキ圧は目標値に基づいた強さまで上昇される。

代替的には、時点ｔ_０２ではじめて、すなわち、目標値に基づいた先行するブレーキ圧２９が準備ブレーキトルクのために最小限に不可欠なｐ_１未満に低下した後に、おそらく間もなく新たにブレーキ要求が出されることを走行状況検出装置が検出した場合には、先行するブレーキプロセスで形成されたブレーキ圧２９が曲線２５のように使用されることはないが、しかしながら、曲線２７にしたがって、準備ブレーキ圧ｐ_１が新たにゆっくりと形成される。

準備ブレーキトルクは、少なくともブレーキ準備状態を生成するために不可欠な強度に生成される。液圧ブレーキシステムでは、この強度は既知の予備充填機能（デッド容積補正）の圧力レベルに相当し得る。この場合、ブレーキのブレーキパッドがブレーキディスクに当て付けられるが、しかしながら車両は感知される程には減速されない。さらに状況によってはより高い準備ブレーキトルクが有利な場合もあり、例えばブレーキシステムの弾性をさらに減じるか、または意図的にわずかな減速を行い、ドライバまたは支援システムによってもたらされるブレーキ要求の範囲内で予想されるブレーキ作用を準備する。

生成されるべき準備ブレーキトルクは、少なくとも設定されるべきブレーキトルクであり、保持もしくは形成されるブレーキトルクとして理解される。同時に行われる目標値に基づいた縦方向閉ループ制御においてブレーキ要求の範囲内でより高いブレーキトルクが要求される場合には、このようなブレーキトルクが実現される。

望ましい準備ブレーキトルクが、好ましくはできるだけ衝撃や騒音がないように生成される。先行する目標値に基づいた制動により提供されたブレーキトルクを保持するか、または保持されるべき準備ブレーキトルクにまで必要に応じて減衰することができる。ブレーキトルクを構成する必要がある場合には、好ましくは、ブレーキ装置の特性を考慮してできるだけ目立たないように行うことができる。液圧ポンプを有するブレーキシステムの場合には、好ましくは低いポンプ回転数、ひいては少ない騒音発生により圧力形成を行うことができるように圧力形成のダイナミクスが実現される。

例えば、液圧ブレーキシステムでは弾性がより小さく、所要容量が小さいなどのブレーキ装置の改善された特性を利用して後続のブレーキ作用を常に準備ブレーキトルクのレベルから行うことができる。

続いて、本発明によるブレーキ装置もしくは本発明によるブレーキ装置を制御する方法を実施するための制御器の実施形態の実施例を説明する。

アダプティブ・クルーズ・コントロールＡＣＣは、設定値にしたがって自動車の速度を連続的に閉ループ制御するために用いられ、閉ループ制御時には前方を走行する車両との間隔が付加的なフィードバック値および調節値として使用される。アダプティブ・クルーズ・コントロールが、自身の車両が前方を走行する車両に近づきすぎたことを検出するとすぐに、目標値に基づいたブレーキ装置の減速度閉ループ制御部にブレーキ要求が出され、これにより、自身の車両は制動され、前方を走行する車両に対する最低間隔を下回ることが防止される。

停止間隔または停止プロセスの最終段階を自身の要求に応じて制御するために、一時的にアクセルペダルによってアダプティブ・クルーズ・コントロールを中断するという選択肢がドライバによって頻繁に利用される。ドライバ要求は常に最優先されるので、従来のブレーキ装置およびＡＣＣ制御装置では、このような場合、現在行われている閉ループ制御のために実際に必要なブレーキトルクは完全に減衰され、ドライバ要求に応じた駆動装置の制御が実施される。

車両の制動は、ドライバによる操作が終了した後にはじめて継続される。この場合、アダプティブ・クルーズ・コントロールの減速要求を満たすためには高勾配のブレーキ圧もしくはブレーキトルクを実現する必要がある。圧力が加えられていないブレーキシステムでこのような勾配を生成する必要があるので、ブレーキシステムに不都合な騒音が生じる恐れがある。さらに要求された車両減速度が再び設定されるまでのブレーキシステムの反応時間は避けられない。それにもかかわらず、必要とされる最小間隔で車両を停止するか、またはゆっくりと前方を走行する車両の後方で必要とされる最低間隔を保持するためには、アダプティブ・クルーズ・コントロールの閉ループ制御器が車両減速および／または車両減速による衝撃をドライバにとって不快な値にまで引き上げなければならない。

ここで提案されたブレーキ装置もしくはブレーキ装置を制御する方法の実施形態により、ドライバによる無効化後にブレーキシステム騒音および不快な車両減速を低減もしくは防止することを可能にするアルゴリズムをアダプティブ・クルーズ・コントロールで準備することができる。

このようなシステムに組み込まれた走行状況検出装置が、高い確率で近い将来に新たにブレーキ要求が目標値に基づいた減速度閉ループ制御部に出されることを検出した場合、ブレーキ準備信号が生成される。このブレーキ準備信号に基づいて、ブレーキ装置に含まれるブレーキ準備開ループ制御部は、先行するブレーキプロセスによって提供されたブレーキトルクもしくは残留ブレーキ圧が完全に減衰されないか、またはブレーキトルクもしくはブレーキ圧が、例えばブレーキシステムの予備充填機能によって新たに構成されるように作用する。これにより、ブレーキ装置は、目標値に基づいた減速度閉ループ制御をさらに継続し、予想される制動を行うよう準備される。

ドライバによる無効化後に、このようにして圧力構成時の騒音を低減し、制動時の快適性を改善し、閉ループ制御の精度を高めることができる。

ブレーキ準備信号は、最も簡単な場合には、簡単な二値信号であってもよい。代替的には、ブレーキ準備信号として、現在の走行状況に応じて、保持される準備ブレーキトルクまたは新たに生成すべき準備ブレーキトルクの強度を示唆することができる変数を伝達してもよい。

騒音、振動および／または粗さ（ＮＶＨ、すなわち騒音／振動／ハーシュネスと呼ばれることもある）または快適性の問題が予想される調節可能な速度範囲でのみブレーキ準備信号を生成することができるように構成してもよい。

例えば提供された環境センサにより検出された走行状況が、例えばドライバによる無効化後に制動が予想される場合にのみ、アダプティブ・クルーズ・コントロールによってブレーキ準備信号が発信されることが望ましい。他の場合には、準備ブレーキトルクの生成はアダプティブ・クルーズ・コントロールの機能の許容できない劣悪化をもたらしかねない。

準備ブレーキトルクの要求、すなわち、ブレーキ準備信号の生成が行われることが望ましい走行状況の決定を可能にするためには、次の変数を考慮することが望ましい：（ａ）車両速度もしくは車両加速度；（ｂ）前方を走行する車両との間隔；（ｃ）前方を走行する車両の速度もしくは加速度；および（ｄ）ドライバによるアクセルペダル操作。これにより、例えば、前方を走行する車両が加速し、アダプティブ・クルーズ・コントロールによる閉ループ制御をさらに行うためにブレーキトルクが不都合である場合が検出される。このような場合には、ブレーキ準備信号を生成することは不都合であり、取り消すことが望ましい。

アダプティブ・クルーズ・コントロールでどのようなセンサを使用できるかに応じて、走行状況を判断するため、もしくは判断の結果として必要となった制動を行うために、他の信号、例えば自身の車両に対する前方を走行する車両の側方位置、自身の車両の操舵角および／または環境状況、例えば、交通信号または前方を走行する他の車両およびこれらの車両の動きなどに関する情報を出力する信号を使用してもよい。

具体的な状況例としては、アダプティブ・クルーズ・コントロールによって高速走行が制御された場合、よりゆっくりと前方を走行する車両または障害物に高い確率で分類される物体が検出されるが、しかしながら誤作動の危険性を伴うこともあるので、直ちに著しい車両減速を開始するには十分に安全とはいえない。状況検出の確実性および／または危険性の程度に応じて、自身の車両と前方を走行する車両との間の速度差に基づいて推定を行い、適切な準備ブレーキトルクを実現することができる。このようなブレーキトルクは少し遅れて車両に作用し、車両のブレーキを好ましいブレーキ準備状態に移行するが、この場合、目標値に基づいた減速度閉ループ制御の範囲内で縦方向閉ループ制御の目標値はあらかじめ設定されない。この場合、必要に応じて少し遅れて、高いダイナミクスにより後続の減速度閉ループ制御を実現することができる。

ここで提案されたブレーキ装置もしくはブレーキ装置を制御する方法の実施形態の他の可能な用途は、いわゆる「衝突予知セーフティシステム」である。自動的な段階的ブレーキ作用および非常ブレーキ作用よりもドライバまたは他の自動機能によるブレーキ作用が先行する場合が多い。ドライバまたは他の自動機能によるブレーキ作用が中断された場合、従来のシステムでは、既に検出可能な状況危険性および予想される非常ブレーキ作用の確率とは無関係に、ブレーキはまず完全に解除されるか、または準備状態、すなわち最小限の予備充填状態に保持される。非常ブレーキが作動された場合にはじめてブレーキ装置の制御が始まり、この場合、車両は初期には空転状態にあり、ドラグトルクによって最小限にのみ減速されている。液圧ブレーキ装置では、ブレーキシステム内に既に提供されているブレーキ圧が少ない程、減速度構成ダイナミクスは小さい。これは、液圧ブレーキ装置の弾性変化に起因する。したがって、完全に解除されたブレーキの初期状態では、ブレーキプロセスの開始時の時間損失は特に大きく、これにより、非常ブレーキ機能の効果が制限される。

ここで説明したブレーキ装置では、非常ブレーキが実際に要求される前に既にブレーキの適宜な制御により準備ブレーキトルクを生成することができ、非常ブレーキ要求が実際に出されるとすぐに、遅延なしにブレーキトルクを構成することができる。このような準備ブレーキトルクは自動車の十分な予備減速をもたらすが、場合によってはドライバにとって感知可能であるという事実は、特に準備ブレーキトルクが車両の走行安定性を改善する場合には容認することができる。

ここで提案されたブレーキ装置もしくはブレーキ装置を制御する方法の実施形態の可能な用途のための最後の例として、ＡＣＣ後続走行における坂道での自動停止について説明する。このためには勾配に応じたブレーキトルクが不可欠であり、このようなブレーキトルクは、できるだけ迅速に、理想的には車両移動の折返し点で構成されることが望ましい。このような状況が、例えば、勾配、速度および／または加速度に基づいて検出された場合、上記ブレーキ準備を要求することができ、これにより必要に応じて提供されたブレーキトルクが保持されるか、または準備ブレーキトルクが構成される。この場合、車両を保持するために必要なブレーキトルクは、迅速に、場合によってわずかな騒音を伴って構成することができる。
〔態様１〕
自動車（１）のためのブレーキ装置（３）であって、目標値に基づいた減速装置（１３）を備え、該減速装置が、ドライバまたは支援システムによって出されたブレーキ要求を受信した場合に、目標値と実際値との差に基づいて、または所定の目標値にのみ基づいてブレーキ（５）を制御し、目標値に向けて自動車を減速するために目標値に基づいたブレーキトルクを加えるブレーキ装置において、
前記ブレーキ装置がさらにブレーキ準備開ループ制御部（１５）を備え、該ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に、前記目標値とは無関係に前記ブレーキ（５）を制御し、自動車を十分に予備減速するために少なくとも１つの準備ブレーキトルクを加えることを特徴とするブレーキ装置（３）。
〔態様２〕
態様１に記載のブレーキ装置において、
自動車の十分な予備減速度が、少なくとも０．１ｍ／ｓ ² であるブレーキ装置。
〔態様３〕
態様１または２に記載のブレーキ装置において、
ブレーキ準備開ループ制御部がブレーキを制御し、目標値に基づいたブレーキトルクの生成に比べて騒音発生が低減された状態で準備ブレーキトルクの生成を行うブレーキ装置。
〔態様４〕
態様１から３までのいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されていない場合には、ブレーキによって加えられるブレーキトルクを準備ブレーキトルクにまで上昇させるようにブレーキを制御するブレーキ装置。
〔態様５〕
態様１から３までのいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されている場合には、先行して生成された目標値に基づいたブレーキトルクを準備ブレーキトルクにまで最小限に低減するようにブレーキを制御するブレーキ装置。
〔態様６〕
態様１から５までのいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
ブレーキ準備開ループ制御部が、異なる形式のブレーキ準備信号を受信し、受信したブレーキ準備信号に応じてブレーキを制御し、自動車を十分に予備減速するためにブレーキ準備信号特有の準備ブレーキトルクを加えるブレーキ装置。
〔態様７〕
態様１から６までのいずれか一項に記載のブレーキ装置を制御する方法において、
該方法が、次のステップ：
ドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出されることが高い確率で予想される走行状況が検出されるとすぐにブレーキ準備信号を生成するステップと、
該ブレーキ準備信号をブレーキ装置のブレーキ準備開ループ制御部に伝達するステップとを含むことを特徴とするブレーキ装置を制御する方法。
〔態様８〕
態様７に記載の方法において、
ドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出される確率および／または実際の走行状況の危険性に応じて、異なる形式のブレーキ準備信号を生成する方法。
〔態様９〕
態様７または８に記載の方法において、
走行状況の検出時に、自動車の速度または加速度、前方を走行する車両との間隔、前方を走行する車両の速度または加速度、およびドライバのアクセルペダル操作を考慮する方法。
〔態様１０〕
態様９に記載の方法において、
走行状況の検出時に、補足的に自動車に対して前方を走行する車両の側方位置、自動車の操舵角および／または周辺状況を考慮する方法。
〔態様１１〕
自動車（１）のための制御器（１７）において、
該制御器（１７）が、態様７から１０までのいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されている制御器（１７）。
〔態様１２〕
態様１から６までのいずれか一項に記載のブレーキ装置（３）および／または態様１１に記載の制御器を備える自動車（１）。

Claims (11)

1. 自動車（１）のためのブレーキ装置（３）であって、目標値に基づいた減速装置（１３）を備え、該減速装置が、ドライバまたは支援システムによって出されたブレーキ要求を受信した場合に、目標値と実際値との差に基づいて、または所定の目標値にのみ基づいてブレーキ（５）を制御し、目標値に向けて自動車を減速するために目標値に基づいたブレーキトルクを加えるブレーキ装置において、
   前記ブレーキ装置がさらにブレーキ準備開ループ制御部（１５）を備え、該ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に、前記目標値とは無関係に前記ブレーキ（５）を制御し、自動車を予備減速するために少なくとも１つの準備ブレーキトルクを加え、
   ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されている場合には、先行して生成された目標値に基づいたブレーキトルクを準備ブレーキトルクにまで低減するようにブレーキを制御する、ことを特徴とするブレーキ装置（３）。
2. 請求項１に記載のブレーキ装置において、
   自動車の予備減速度が、少なくとも０．１ｍ／ｓ²であるブレーキ装置。
3. 請求項１または２に記載のブレーキ装置において、
   ブレーキ準備開ループ制御部がブレーキを制御し、目標値に基づいたブレーキトルクの生成に比べて騒音発生が低減された状態で準備ブレーキトルクの生成を行うブレーキ装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
   ブレーキ準備開ループ制御部が、ブレーキ準備信号を受信した場合に目標値に基づいたブレーキトルクが先行して生成されていない場合には、ブレーキによって加えられるブレーキトルクを準備ブレーキトルクにまで上昇させるようにブレーキを制御するブレーキ装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
   ブレーキ準備開ループ制御部が、異なる形式のブレーキ準備信号を受信し、受信したブレーキ準備信号に応じてブレーキを制御し、自動車を予備減速するためにブレーキ準備信号特有の準備ブレーキトルクを加えるブレーキ装置。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のブレーキ装置を制御する方法において、
   該方法が、次のステップ：
   ドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出されることが予想される走行状況が検出されるとすぐにブレーキ準備信号を生成するステップと、
   該ブレーキ準備信号をブレーキ装置のブレーキ準備開ループ制御部に伝達するステップとを含むことを特徴とするブレーキ装置を制御する方法。
7. 請求項６に記載の方法において、
   ドライバまたは支援システムによってまもなくブレーキ要求が出される確率および／または実際の走行状況の危険性に応じて、異なる形式のブレーキ準備信号を生成する方法。
8. 請求項６又は７に記載の方法において、
   走行状況の検出時に、自動車の速度または加速度、前方を走行する車両との間隔、前方を走行する車両の速度または加速度、およびドライバのアクセルペダル操作を考慮する方法。
9. 請求項８に記載の方法において、
   走行状況の検出時に、補足的に自動車に対して前方を走行する車両の側方位置、自動車の操舵角および／または周辺状況を考慮する方法。
10. 自動車（１）のための制御器（１７）において、
    該制御器（１７）が、請求項６から９までのいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されている制御器（１７）。
11. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のブレーキ装置（３）および／または請求項１０に記載の制御器を備える自動車（１）。

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