JP7079211B2 - ドライバーに依存せずに自動車のブレーキ過程を実施するための方法 - Google Patents

Description

まだ公開されていない特許文献１から、車両の液圧ブレーキシステムを制御するための方法が知られている。このブレーキシステムは、制御可能な第１のブレーキ圧発生器と、車両の減速信号のための発生器とを含んでいる。この場合、方法は以下のステップを含んでいる。
－第１のブレーキ圧発生器を用いて本来の目標ブレーキ圧に対し圧力特性を印加する。
－圧力特性に対応する減速特性の存在を示す減速信号を監視する。

独国特許出願第１０２０１５２２４６０１．９号

本発明は、ドライバーに依存せずに自動車のブレーキ過程を一次アクチュエータ機構の故障時に二次アクチュエータ機構の範囲内で実施するための方法であって、
－前記自動車の目標トラジェクトリが、故障した前記一次アクチュエータ機構から独立したセンサ機構を用いて決定され、
－前記目標トラジェクトリでの前記自動車の誘導に必要な横誘導力を表す横誘導力量を決定し、
－前記横誘導力量に依存して、前記自動車の縦方向において最大に発生可能な縦方向力を表す縦方向力量を決定し、
－前記縦方向力量に依存して、前記自動車のブレーキ力を表すブレーキ力量をドライバーに依存せずに調整する、方法に関する。

これにより、車両のブレーキ過程時に、同時に安定的な横誘導が保証され、このことは特にカーブブレーキング時に必要である。

本発明による方法の有利な構成は、ドライバーに依存しないブレーキ過程を、一次作動ブレーキシステムの故障時に二次ブレーキシステムの枠内で実施することを特徴としている。この場合、本発明は、特に、カーブ走行中または回避操作中の一次ブレーキシステムの故障時に停止させるまでの確実なブレーキ過程を可能にする。

本発明による方法の有利な構成は、目標トラジェクトリを周辺センサ機構を用いて決定することを特徴としている。自動車の周辺センサ機構は一次作動ブレーキシステムから切り離されていることが多いので、該作動ブレーキシステムの故障時にも、周辺センサ機構で決定されたデータ、たとえば計画トラジェクトリのようなデータが引き続き確実に頻繁に提供され、二次ブレーキシステムまたは予備ブレーキシステムによっても利用することができる。

本発明による方法の有利な構成は、目標トラジェクトリが、車両横方向動特性を表す横方向動特性量の少なくとも１つの目標値によって特徴づけられていることを特徴としている。

本発明による方法の有利な構成は、センサシステムを用いて横方向動特性量の実際値を決定し、該実際値が目標値に接近するように、ドライバーに依存しない操舵介入を実施することを特徴としている。これによって、車両は可能な限り検出した目標トラジェクトリで誘導される。

本発明による方法の有利な構成は、横方向動特性量がヨーレートまたは横方向加速度であることを特徴としている。

本発明による方法の有利な構成は、二次ブレーキシステムが、車両縦方向軸線に関し対称なブレーキ介入を実施するブレーキシステムであることを特徴としている。

本発明による方法の有利な構成は、縦方向加速度センサの出力信号の評価により、直線走行を仮定して最大に発生可能なブレーキ力を決定し、該横誘導力と該最大に発生可能なブレーキ力とに依存して、ドライバーに依存しないブレーキ力を調整することを特徴としている。

本発明による方法の有利な構成は、ブレーキ力量振動変動をブレーキ力量に重畳させ、縦方向加速度センサの出力信号の評価に基づいて、最大に発生可能な縦方向力を決定することを特徴としている。

本発明による方法の有利な構成は、ブレーキ力量が車輪ブレーキシリンダ内のブレーキ圧であることを特徴としている。

さらに、本発明は、本発明による方法を実施するために構成されている手段を有する装置を含んでいる。この装置は、特に、本発明による方法を実施するためのプログラムコートがファイルされている制御器である。

図面は図１と図２を含んでいる。

二次アクチュエータ機構によってもたらされるブレーキ圧Ｐの時間的推移を表す図である。 入力量と出力量とを合わせて示した二次アクチュエータ機構の図である。

自動車の自動運転、高度自動運転、部分自動運転の分野では、通常作動時に、たとえばダイナミックドライブコントロールのような車輪ごとにアクティブおよびパッシブにブレーキ圧を変調させるための装置と、付属のアクチュエータ機構とを介して、車両安定化を実施することができる。通常時のために設けられるこのシステムを一次アクチュエータ機構と記すことにする。

一次アクチュエータ機構が故障した場合、少なくとも自動車の縦方向安定化を可能にする二次安定化アクチュエータ機構または二次アクチュエータ機構を使用する必要がある。この場合、二次アクチュエータ機構に対しては以下の要件が課せられる。
－ロックシーケンスの維持が保証されていなければならない。すなわち、後車軸車輪は前車軸の車輪がすでにロックしているときに初めてロックしなければならない。
－自動車の操舵能を確保するため、車輪のロック時間は所定時間を超えてはならない。
－車両自動減速を実施するため、アクティブな圧力増大またはドライバーに依存しない圧力増大の可能性がなければならない。

安全上の理由から、一次アクチュエータ機構のセンサデータを二次アクチュエータ機構のために使用しないのが望ましい。なぜなら、一次アクチュエータ機構が故障した場合、そのセンサデータが欠如しているか、或いは、不正確だからである。

二次アクチュエータ機構は少なくとも自動車の縦方向安定化を保証しなければならないので、二次アクチュエータ機構に対しても、少なくとも、車両の縦方向動特性を記述するセンサ信号が提供されねばならない。たとえば、二次アクチュエータ機構に対し、一次アクチュエータ機構に組み込まれていない縦方向加速度センサの出力信号が提供されてもよい。このため、二次アクチュエータ機構は、たとえばエアバッグコントロールの範囲内で使用される縦方向加速度センサを起用でき、或いは、一次アクチュエータ機構と共通の縦方向加速度センサを起用できるが、一次アクチュエータ機構と共通の縦方向加速度センサの信号処理は一次アクチュエータ機構内で行われず、その結果このセンサは一次アクチュエータ機構の故障時にも使用される。たとえば現時点での摩擦値のような縦方向動特性に関して重要な量を評価するため、たとえば、二次アクチュエータ機構の枠内で車輪ブレーキシリンダにおいて制御されるブレーキ圧に、図１に図示し後でより詳細に説明するような正弦状のブレーキ圧振動を重畳させることができる。このとき、縦方向加速度センサの出力信号を用いて摩擦値を推定することができる。

これとは択一的に、二次アクチュエータ機構への移行時に、たとえば車輪回転数のような車輪状態を記述する量も使用することができる。これは、車輪回転数の信号処理が一次アクチュエータ機構の制御器で行われないケースである。その結果車輪回転数は一次アクチュエータ機構の故障時にも信頼性がある。

特に高度自動運転の場合には、ビデオセンサ機構を用いて決定した車両の目標トラジェクトリが既知な場合が多い。車両の目標トラジェクトリは、確実な車両誘導のために可能な限り良好に維持させねばならないものである。加えて、たとえばカーブを通過する場合とか回避操作の場合のように目標トラジェクトリが空間的な湾曲部を有している場合には、十分に高い横誘導力を提供できることが必要である。このことは、このような場合、分解可能な車両縦方向力を物理学的最大値まで実現させる必要がないことを意味している。というのは、このようなケースでは、摩擦円によれば、横誘導力はもはや提供されないからである。

目標トラジェクトリは、その都度の場所に属する目標ヨーレート、目標角度、または目標横方向加速度のような量によって特徴づけられる。これらの量の少なくとも１つの実際値が二次アクチュエータ機構の範囲に提供されれば、この実際値を操舵介入またはブレーキ介入によって対応する目標値に接近させることができる。その都度の場所における目標トラジェクトリに属する横誘導力は査定することができ、これから、摩擦円に基づいて、タイヤ長手方向において最大に発生可能な縦方向力を決定することができる。

図１では、横軸方向に時間ｔが、縦軸方向に二次アクチュエータ機構によって生成されるブレーキ圧Ｐがプロットされている。１０１は、一次アクチュエータ機構の故障後にもたらされるブレーキ圧振動推移を表し、意識的にもたらされたブレーキ圧振動変動がはっきり見て取れる。推移１０２は、効果的に作用するブレーキ圧を表している。破線の鉛直線を用いて示した時点ｔ０以降、車両には、たとえばビデオセンサ機構および／ またはレーダーセンサ機構を用いて決定された走行すべき目標トラジェクトリに関する情報が存在している。たとえばドライバーに依存しない操舵介入により、この目標トラジェクトリを自律走行する。しかしながら、同時に、一次アクチュエータ機構が故障しているので車両を制動して確実に停止させるべきである。このため、目標トラジェクトリの認識以降は、すなわちｔ＞ｔ０に対しては、ブレーキ圧を推移１０３へ降下させて、既知の目標トラジェクトリのために既知になった横力または横誘導力をもたらすことができるようにする。

図２において、ブロック２００は、単一チャネル縦方向安定化のために設計された、一次アクチュエータ機構の故障時に使用される二次アクチュエータ機構を表している。さらに図２は二次アクチュエータ機構への以下の入力量を示している。
２０１：提供される車両縦方向情報、特に車両縦方向加速度または減速度。
２０２：故障した一次アクチュエータ機構から独立したセンサ機構を用いて決定される車両用目標トラジェクトリ。
２０３：たとえばヨーレートまたは横方向加速度のような実際の横方向動的状態を示す、故障した一次アクチュエータ機構とは独立のセンサ量。

出力量２０４として、図２では、車両を確実に停止させるために二次アクチュエータ機構によって調整されるべき目標ブレーキ圧または目標ブレーキ力または目標ブレーキトルクが決定される。

２０１ 提供される車両縦方向情報
２０２ 目標トラジェクトリ
２０３ 横方向動特性量
２０４ 出力量

Claims (9)

1. ドライバーに依存せずに自動車のブレーキ過程を一次アクチュエータ機構の故障時に二次アクチュエータ機構の範囲内で実施するための方法において、
   －前記自動車の目標トラジェクトリ（２０２）が、故障した前記一次アクチュエータ機構から独立したセンサ機構を用いて決定され、
   －前記目標トラジェクトリ（２０２）での前記自動車の誘導に必要な横誘導力を表す横誘導力量を決定し、
   －前記横誘導力量に依存して、前記自動車の縦方向において最大に発生可能な縦方向力を表す縦方向力量を決定し、
   －前記縦方向力量に依存して、前記自動車のブレーキ力を表すブレーキ力量（２０４）をドライバーに依存せずに調整する、
   方法。
2. 前記目標トラジェクトリ（２０２）を、周辺センサ機構を用いて決定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記目標トラジェクトリ（２０２）が、前記自動車の横方向動特性を表す横方向動特性量の少なくとも１つの目標値によって特徴づけられていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. センサシステムを用いて前記横方向動特性量（２０３）の実際値を決定し、該実際値（２０３）が前記目標値に接近するように、ドライバーに依存しない操舵介入を実施することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記横方向動特性量がヨーレートまたは横方向加速度であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
6. 縦方向加速度センサの出力信号（２０１）の評価により、直線走行を仮定して最大に発生可能なブレーキ力を決定し、前記横誘導力と前記最大に発生可能なブレーキ力とに依存して、ドライバーに依存しないブレーキ力（２０４）を調整することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. ブレーキ力量振動変動を前記ブレーキ力量に重畳させ、前記縦方向加速度センサの出力信号の評価に基づいて、最大に発生可能な縦方向力を決定することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記ブレーキ力量が車輪ブレーキシリンダ内のブレーキ圧であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項記載の方法を実施するため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。
   

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