JP7373643B2 - ブレーキシステムを自動的にパラメータ化するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のブレーキシステムを自動的にパラメータ化するための方法に関する。

車両のブレーキシステムは、ホイールのロックに抗して作用しかつ制動距離を短縮するために、ブレーキ圧制御に関する様々な運転状態、特にアンチロックモードで運転され得る。ブレーキシステムを所定の車両型式に適合させる際に、例えばアンチロックモード等の様々な運転モードを可能な限り最善の形式で車両固有に適合させるために、アプリケーションを用いて複数のパラメータが調整されなければならない。ブレーキパラメータを決定するために、多くの様々な走行状況下で車両を移動および制動させる必要があり、この場合、システム値および特性値はセンサを用いて算出され、評価される。このような方法は、時間がかかり、実行するアプリケーション技術者の広範囲にわたる知識および経験を必要とする。

本発明の方法によれば、車両のブレーキシステムのパラメータ化を自動的に実行することができる。この場合、テスト走行動作中にブレーキ圧変化がテスト運転として予め設定され、それに基づいて発生した、車両の少なくとも１つのホイールにおけるホイールスリップが算出される。１つだけの車両ホイールにおけるホイールスリップを算出することも、また車両の複数のホイールまたは場合によってはすべてのホイールにおけるホイールスリップを算出することもできる。これに関連して、ホイールスリップとしてホイール前後方向スリップが規定される。

ホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配が許容可能な値域の外にあれば、ブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配が許容できないホイールスリップ値またはホイールスリップの許容できない勾配の原因となる、ブレーキ圧変化内の時点が決定される。この時点は一般的に、許容できないホイールスリップ値の時点またはホイールスリップの許容できない勾配の時点の前にある。

変更されたブレーキ圧変化を新たなテスト運転として予め設定し、この場合、新たなテスト運転中に発生したホイールスリップまたはホイールスリップの勾配が許容可能な値域内にあれば、変更されたブレーキ圧変化のパラメータが記憶され、ブレーキシステムのパラメータ化のために使用される。

すべての方法ステップは自動的に実行される。本発明による方法では、アプリケーション技術者の手動による介入は必要ない。

この方法は、ブレーキシステムを調整するための多数の様々なパラメータを短時間で点検し、使用可能性を考慮して最適化することができる、という利点を有している。作業は自動的に、かつ手動による実行におけるよりも高い速度で行われる。全体として、ブレーキシステムのパラメータ化は著しく簡略化される。

このブレーキシステムを自動的にパラメータ化するための方法は、好適には、ホイールのロックが阻止され、制動距離が可能な限り短縮されるべきであるブレーキシステムのアンチロックモードに関する。本発明による方法は、別のブレーキモードを自動的にパラメータ化するために、例えばトラクションスリップ制御装置のために使用しても、場合によっては好適である。

本発明は、ブレーキパラメータが自動的に変更されることによって、自動的に修正される様々なブレーキ圧変化を有するテスト運転を特徴としている。パラメータは、初期のブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配が許容できないホイールスリップ値またはホイールスリップの許容できない勾配の原因となる、ブレーキ圧変化の算出された時点内で決定される。「原因」とは、ブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配に基づいて、時間的な間隔をおいてホイールスリップまたはホイールスリップの勾配の許容できない値が発生する、という意味であると解釈されてよい。例えば、許容可能な値域の外にある過大なホイールスリップ値が検出される場合、その原因として、時間的にその前に存在する過大なブレーキ圧値が確認され得る。修正方法として、それに基づいてブレーキ圧変化が変更され、例えばブレーキ圧の最大値が下げられ、次いで相応に新たなブレーキ圧変化がホイールスリップを算出するためのテスト運転として用いられる。新たなテスト運転において、ホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配が許容可能な値域内にあれば、ブレーキ圧の変更は十分である。このブレーキ圧変化に基づくパラメータは、所定の車両に関連したブレーキシステムのアプリケーションのために記憶され、使用され得る。

予め設定されたブレーキ圧変化は、所定のホイール回転数変更とホイールスリップとの組み合わせに割り当てられていてよい。ホイールスリップに依存したそれぞれのホイール回転数変更に従って、それぞれテスト運転として使用される様々なブレーキ圧変化が予め設定され、このブレーキ圧変化は、ホイールスリップまたはホイールスリップの勾配のための許容可能な値が生じるブレーキ圧変化が見つけ出されるまで前記方法によって修正され得る。全体として、それぞれテスト運転を形成する複数の様々なブレーキ圧変化が予め設定され、この場合、各ブレーキ圧変化に、ホイール回転数変更とホイールスリップとの所定の組み合わせが割り当てられている。パラメータ化の自動的な実施に基づいて、多数の様々なブレーキ圧変化をテスト運転として点検することが可能である。提供されたそれぞれのブレーキ圧変化のために、許容可能なホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配をもたらすパラメータ化が見つけだされるまで、複数の適合およびそれに応じた複数のテスト運転が必要とされる。

ブレーキ圧およびブレーキ圧の勾配が許容できないホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配の原因となる、記憶されたブレーキ圧変化内の時点は、場合によってはブレーキ圧変化から直接に決定され得る。許容できない高いホイールスリップ値を有する前記例では、当該の原因となる時点は例えばブレーキ圧最大時のブレーキ圧変化内にあり、これは、ブレーキ圧変化を分析する際に数学的な方法で決定され得る。

選択的にまたは追加的に、相応の時点をブレーキ圧変化自体からではなく、別のシステム値からブレーキ圧変化として決定することも可能である。０（スイッチオフされた）および１（スイッチオンされた）の離散的な値をとることができる、例えばブレーキ圧のスイッチオン／スイッチオフ変化が考慮される。記憶されたブレーキ圧変化内で、例えばスイッチオンからスイッチオフへの移行を見つけ出すことができる。何故ならば、この移行ではブレーキ圧変化がその最大に達し再び低下することが前提とされるからである。従って、ブレーキ圧のスイッチオン／スイッチオフ変化から、ホイールスリップまたはホイールスリップの勾配の許容できない値の原因となる所定の時点を推定することが可能である。

別の好適な実施例によれば、パラメータとしての前記ブレーキ圧変化の変更時に、ブレーキ圧および／またはブレーキ圧の勾配が変更される。ブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配の上昇も低下も考慮される。変更は、例えばパーセントで規定された値だけ変更されることによって、自動的に行われる。変更された値によって、それに基づいて発生したブレーキ圧変化が新たなテスト運転としての基礎をなしていて、新たにホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配が決定され、許容可能な値域の超過に関して点検される。

予め設定されたブレーキ圧変化は、場合によっては別の特性値またはシステム値に依存していてよい。例えばホイールスリップ変更、つまりホイールスリップの時間微分、またはホイール回転数衝撃が考慮される。

この方法は、道路上の実際の走行動作中に実行されてよい。この場合、それぞれ１つのブレーキ圧変化を有する様々なブレーキ操作がテスト運転として実行され、この際に発生するホイールスリップ値および／またはホイールスリップの勾配が決定される。さらに、ホイールと道路との間の摩擦係数を考慮することも可能である。

選択的な構成では、走行をブレーキテスタ上で実行することも可能である。ブレーキテスタ上でも、ブレーキシステムの所望の自動的なパラメータ化を実行するために、様々なブレーキ圧変化を有する様々な走行状況を自動的に点検することができる。

本発明はさらに、ブレーキシステムの調節可能な構成要素を制御するためのコントロールユニットに関する。このコントロールユニットを用いて前記方法が実行される。さらにコントロールユニットに、車両に設けられた単数または複数のセンサ装置から、特にホイール回転数およびホイール回転数の時間微分並びにホイールスリップおよびホイールスリップの時間微分の算出に関するセンサ信号が供給される。コントロールユニットには好適な形式で、様々なブレーキ圧変化が記憶されており、これらのブレーキ圧変化は、それぞれ１つの所定のホイール回転数変更とホイールスリップとの組み合わせに割り当てられていて、テスト運転として予め設定される。コントロールユニットにはさらに、修正された許容可能なブレーキ圧変化に割り当てられた、算出されたパラメータが記憶されている。

本発明はさらに、前記コントロールユニットを有する、車両のブレーキシステムに関する。ブレーキシステムは特に、液圧ブレーキシステムである。

本発明はさらに、前記ブレーキシステムを有する車両に関する。

最後に本発明は、前記方法ステップを実行するために設計されたプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品に関する。このコンピュータプログラム製品は前記コントロールユニットで実行される。

液圧ブレーキシステムの概略図である。 ホイールスリップのホイール回転数変更に依存した様々なブレーキ圧変化のための割り当てスキーマである。 ブレーキ圧のスイッチオン／スイッチオフ変化、ホイールスリップ変化、図１による割り当てスキーマの変化およびブレーキ圧変化を有するグラフであって、この場合、図３は過大なホイールスリップの場合を示す。 低すぎるブレーキ圧のための、図３に対応する図である。 ホイールスリップの急勾配の上昇のための、図３および図４による別の図（ブレーキ圧のスイッチオン／スイッチオフ変化なしの）である。

その他の利点および好適な構成は、その他の請求項、図面の説明および図面から得られる。

図面中、同じ対象には同じ符号が付けられている。

図１に示した液圧ブレーキシステム１は、車両のための車両ブレーキとして構成されていて、液圧下にあるブレーキ液をホイールブレーキ装置９によって車両の各ホイールに供給および制御するための前車軸ブレーキ回路２および後車軸ブレーキ回路３を有している。両ブレーキ回路２，３は、ブレーキ液リザーバタンク５を介してブレーキ液が供給される共通のマスタブレーキシリンダ４に接続されている。マスタブレーキシリンダ内４のマスタブレーキシリンダピストンは、運転者によってブレーキペダル６を介して操作され、運転者によって実行されたペダルストロークがペダルストロークセンサ７を介して測定される。ブレーキペダル６とマスタブレーキシリンダ４との間にブレーキ倍力装置１０が配置されており、このブレーキ倍力装置は電動機を有していて、この電動機は、好適には伝動装置を介してマスタブレーキシリンダ４を操作する（ｉＢｏｏｓｔｅｒ）。

ペダルストロークセンサ７によって測定されたブレーキペダル６の調整運動は、センサ信号としてコントロールユニット１１に伝送され、このコントロールユニットで、ブレーキ倍力装置１０を制御するための調整信号が生ぜしめられる。ホイールブレーキ装置９へのブレーキ液の供給は、各ブレーキ回路２，３内で、別の機器と一緒にブレーキ液圧装置８の一部である様々な切換弁を介して行われる。

ブレーキシステムは、完成させるためにそれぞれの車両に適合させる必要がある。このために、ブレーキシステムはパラメータ化される、つまりブレーキシステムの様々なパラメータが車両固有に規定される。パラメータ化のためのコストをできるだけ安価に維持するために、かつパラメータ化をできるだけ迅速に実行するために、自動化された方法が使用される。この方法において、テスト走行動作中に様々なブレーキ圧変化がテスト運転として予め設定され、それに基づいて発生した、車両の単数または複数のホイールにおけるホイールスリップが算出され、許容可能な値域と比較される。ホイールスリップが許容可能な値域の外にあれば、ブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配が許容できないホイールスリップ値のための原因とされる、ブレーキ圧変化の時点が決定される。ブレーキ圧変化は変更され、この場合、変更されたブレーキ圧変化が新たなテスト運転として予め設定される。ブレーキ圧変化の変更は、少なくとも１つのパラメータの修正によって行われ、この場合、変更されたブレーキ圧変化のパラメータは記憶され、変更されたブレーキ圧変化において発生したホイールスリップ値が許容可能な値域内にあれば、ブレーキシステムをパラメータ化するために永続的に使用される。ホイールスリップ値に追加してまたはその代わりに、ホイールスリップの勾配が考慮されてもよい。

すべての方法ステップは、ブレーキシステムのコントロールユニット内で自動的に実行され、つまりブレーキ圧変化の選択、テスト運転の実行、発生したホイールスリップまたはホイールスリップの勾配の算出、ブレーキ圧またはブレーキ圧の勾配が許容できないホイールスリップ値または許容できないホイールスリップの勾配の原因となる、ブレーキ圧変化内の時点の決定、ブレーキシステムの少なくとも１つのパラメータの修正によるブレーキ圧変化の変更、変更されたブレーキ圧変化に基づく新たなテスト運転の実行、それに基づいて発生したホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配の決定、およびホイールスリップ値またはホイールスリップの勾配が許容可能な値域内にある場合のための変更されたブレーキ圧変化のパラメータの記憶が自動的に実行される。

図２には、ホイール回転数変更ａ_ｗ（Ｙ軸）およびホイールスリップｓ_Ｌ（Ｘ軸）の複数の値対のための割り当てスキーマが示されている。この実施例では、全部で７２の様々な組み合わせが規定され、この場合、ホイール回転数変更またはホイール加速度ａ_ｗとホイールスリップｓ_Ｌの各値の組み合わせは追加的に、それぞれの組み合わせに割り当てられているその他のシステム値または特性値を伴って現れる。別のシステム値または特性値は、例えばホイールスリップの微分である。

図３には、ブレーキ圧変化ｐの予設定時におけるブレーキシステムの様々な特性値およびシステム値の時間に関係する変化が示されている。ブレーキ圧のスイッチオンおよびスイッチオフは、スイッチオン／スイッチオフ変化ＥＡ_ｐで示されている。ブレーキ圧変化ｐの結果として、ホイールスリップｓ_Ｌが発生し、このホイールスリップｓ_Ｌに、図２に示した割り当てスキーマａ_ｗ／ｓ_Ｌの変化が割り当てられている。丸で囲まれた範囲で、ホイールスリップｓ_Ｌは、許容可能な値域の上に位置する最大値を占める。それに応じて、ホイールスリップｓ_Ｌはこの箇所で過大になる。

過大なホイールスリップの原因は、同様に丸で囲まれた位置におけるように、ブレーキ圧ｐのスイッチオン／スイッチオフ変化ＥＡ_ｐの変化および割り当てスキーマａ_ｗ／ｓ_Ｌの変化の過程で、より早い時点で得られる過大なブレーキ圧ｐから引き出すことができる。ブレーキ圧ｐは、過大な最大値に達する。この最大値を低下させ、ひいてはそれに伴って現れる最大のホイールスリップｓ_Ｌも、より低い値に制限するために、例えばブレーキ圧のスイッチオフ時点は変化ＥＡ_Ｐに従って早くすることができるので、ブレーキ圧はより短い時間間隔に亘ってのみ形成される。従って、より低いブレーキ圧ｐが発生し、次いでより低いホイールスリップｓ_Ｌも発生する。

ブレーキ圧形成の短縮は、この方法に従って自動的に修正され得るパラメータを表す。その結果、変更されたブレーキ圧変化が新たなテスト運転として予め設定され、これに基づいてホイールスリップｓ_Ｌが算出される。最大のホイールスリップｓ_Ｌが許容可能な大きさであれば、相応のパラメータが永続的に記憶され得る。記憶は、丸で囲まれた値対ａ_ｗ／ｓ_Ｌで行われる。

図４には、別の実施例が示されており、この別の実施例では、丸で囲まれた範囲内の車両ホイールの前後方向スリップｓ_Ｌが最小であって、この最小は、時間的にこれより前に存在する同様に丸で囲まれた範囲内の低すぎるブレーキ圧ｐに起因している。この方法では、ブレーキ圧ｐが自動的にブレーキ圧変化内で、例えばブレーキ圧のスイッチオン／スイッチオフ変化ＥＡ_ｐ内で早期のスイッチオンによって上昇せしめられ、次いで、より高いホイールスリップｓ_Ｌが発生する。この高いホイールスリップｓ_Ｌが許容可能な値域内にあれば、割り当てスキーマａ_ｗ／ｓ_Ｌ内のパラメータ化が相応のフィールド内で永続的に記憶され得る。

図５に示した別の実施例では、丸で囲まれた範囲内のホイールスリップｓ_Ｌの勾配が過大であり、従って許容可能な値域の外にある。これは、丸で囲まれた範囲内のブレーキ圧変化ｐ内の相応の圧力上昇に起因し、この圧力上昇に、割り当てスキーマａ_ｗ／ｓ_Ｌ内の丸で囲まれた値対が相当する。圧力上昇の相応の低下によって、ホイールスリップ勾配の低下も得られ、許容可能な値域内へのホイールスリップ勾配の低下が得られる。相応のパラメータ化は、割り当てスキーマａ_ｗ／ｓ_Ｌの値対内で永続的に記憶され得る。

１ 液圧ブレーキシステム
２ 前車軸ブレーキ回路
３ 後車軸ブレーキ回路
４ マスタブレーキシリンダ
５ ブレーキ液リザーバタンク
６ ブレーキペダル
７ ペダルストロークセンサ
８ ブレーキ液圧装置
９ ホイールブレーキ装置
１０ ブレーキ倍力装置
１１ コントロールユニット
ａ_ｗ ホイール回転数変更、ホイール加速度
ａ_ｗ／ｓ_Ｌ 割り当てスキーマ
ＥＡ_ｐ スイッチオン／スイッチオフ変化
ｓ_Ｌ ホイールスリップ、前後方向スリップ
ｐ ブレーキ圧変化、ブレーキ圧

Claims (13)

1. 車両のブレーキシステムを自動的にパラメータ化するための方法であって、テスト走行動作中にブレーキ圧変化（ｐ）をテスト運転として予め設定し、それに基づいて発生した、車両の少なくとも１つのホイールにおけるホイールスリップ（ｓＬ）を算出し、ホイールスリップ値（ｓＬ）または前記ホイールスリップ（ｓＬ）の勾配が許容可能な値域の外にあれば、前記ブレーキ圧（ｐ）または前記ブレーキ圧（ｐ）の勾配が許容できない前記ホイールスリップ値（ｓＬ）または前記ホイールスリップ（ｓＬ）の許容できない勾配の原因となる、前記ブレーキ圧変化（ｐ）内の時点を決定し、前記ホイールスリップ値（ｓＬ）または、前記ホイールスリップ（ｓＬ）の勾配が前記許容可能な値域内になるように変更されたブレーキ圧変化（ｐ）を新たなテスト運転として予め設定し、前記ホイールスリップ値（ｓＬ）または、それに基づいて発生した前記ホイールスリップ変化の前記ホイールスリップ（ｓＬ）の勾配が前記許容可能な値域内にあれば、前記変更されたブレーキ圧変化（ｐ）の算出された時点内のパラメータを記憶し、このパラメータを前記ブレーキシステムのパラメータ化のために使用する、ブレーキシステムを自動的にパラメータ化するための方法。
2. 前記ブレーキ圧（ｐ）または前記ブレーキ圧（ｐ）の勾配が、許容できないホイールスリップ値（ｓＬ）または前記ホイールスリップ（ｓＬ）の勾配の原因となる、記憶された前記ブレーキ圧変化（ｐ）内の時点を、前記ブレーキ圧変化（ｐ）から直接決定することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記ブレーキ圧（ｐ）または前記ブレーキ圧（ｐ）の勾配が、前記許容できないホイールスリップ値または前記ホイールスリップ（ｓＬ）の勾配の原因となる、記憶された前記ブレーキ圧変化（ｐ）内の時点を、別のシステム値、例えば前記ブレーキ圧（ｐ）のスイッチオン／スイッチオフ変化（ＥＡｐ）から前記ブレーキ圧変化（ｐ）として決定することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
4. パラメータとしての前記ブレーキ圧変化（ｐ）の変更時に、前記ブレーキ圧（ｐ）および／または前記ブレーキ圧（ｐ）の勾配を上昇させるかまたは低下させることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記ブレーキ圧変化（ｐ）の変更時に、前記ブレーキ圧変化（ｐ）を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定された程度だけ変更することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 予め設定された前記ブレーキ圧変化（ｐ）を、所定のホイール回転数変更とホイールスリップとの組み合わせに割り当てることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 予め設定された前記ブレーキ圧変化（ｐ）が、別の特性値またはシステム値、例えばホイールスリップ変更またはホイール回転数の急激な変更に依存することを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. 道路上での実際の走行動作中に実施することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. ブレーキテスタ上で実施することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
10. コントロールユニットにおいて、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するための、ブレーキシステムの調節可能な構成要素を制御するコントロールユニット。
11. 車両のブレーキシステムにおいて、請求項１０記載のコントロールユニット（１１）を有するブレーキシステム。
12. 車両において、請求項１１記載のブレーキシステムを有する車両。
13. コンピュータプログラム製品において、該コンピュータプログラム製品が請求項１０記載のコントロールユニット（１１）で実行されるときに、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法のステップを実行するために設計されているプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品。

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