JPH10501496A - ブレーキ操作によるトラクションスリップ制御装置付ブレーキシステムの回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、ブレーキ操作によるトラクションスリップ制御装置付ブレーキシステムの回路装置を開示していて、トラクションスリップの制御しきい値は可変であり、このしきい値ブレーキ圧の増加は、過剰速度車輪の車輸ブレーキに導かれる。駆動軸の車輪が過剰速度になり制御が開始がされると、この駆動軸ＶＡの第２の制御されていない車輪（Ｗ２）のトラクションスリップが決定され、補正ファクタを作り出すために評価され、この補正ファクタは、制御されている車輪Ｗ１のトラクションスリップの制御ＲＳを、第２の制御されていない車輸Ｗ２のある瞬間のスリップλ₂に適合させる。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレーキ操作によるトラクションスリップ制御装置付ブレーキシステムの回路 装置 本発明は、ブレーキ操作によるトラクションスリップ制御装置付ブレーキシス テムの回路装置に関し、車輪の回転状態を測定ずるためのホイールセンサーと、 センサー信号を評価しブレーキ圧制御信号を発生するための電子回路とを有して おり、上記ブレーキ圧制御信号は、予め定めた可変トラクションスリップ制御の ためのしきい値が過剰になったとき過剰速度のホイールブレーキにブレーキ圧を 与えるために使われるものである。 この種の回路装置は、たとえばドイツ特許第４０ １７ ８４５号に開示され ている。各駆動輪のトラクションスリップは、それぞれ独立に制御されている。 過剰になるとトラクションスリップの制御が開始される制御のためのしきい値は 、この既知の回路装置では可変である。制御のためのしきい値は、予め定められ た基本的な値と、車輪のスリップの加速から導き出される部分とを有している。 車の速度に応じた適当な車輪のスリップ値が基本的な値として使われる。スター トの動作状態を改良するために、基本的なしきい値は、車の速度に従って直線的 に減少し、一定の車の速度たとえば２５ｋｍ／ｈから再び増加するように、かな り高い初期値に設定される。 トラクションスリップ制御の開始を決めるため、制御のためのしきい値をこの ように変えることの目的は、トラクションスリップの制御、すなわち、圧力の導 入を過剰速度の車輪のホイールブレーキに適合することであり、これは、制御の ためのしきい値を変えない公知の制御システムと比較して、異なる道路条件でも より正確であるように、制御の精度を向上する目的を有している。 ドイツ特許第３７ ４１ ２４７号には、トラクションスリップの制御システ ムのスリップしきい値を自動車の複数のタイヤに適合したものが示されている。 本発明の一般的な目的は、車のスタートの動作状態もまた改良することである 。特に、トラクションすなわち運転動作状態、運転の安定性及び操縦性（前輪駆 動 の車において）は、低いフリクション係数を有する路面上において、また、左右 で若干異なるフリクション係数の場合において改良される。 この目的は、回路を含む先に述べたような特別な特徴を持つ回路装置によって 達成できることが分かった。この回路は、駆動軸の一方の車輪の速度が過剰にな りトラクションスリップの制御が開始された後、この駆動軸の第２の制御されて いない車輪のトラクションスリップを決定し、補正ファクターを出すためにこの 値を評価するものである。この補正ファクターは第２の制御されていない車輪の ある瞬間のトラクションスリップの関数として、制御されている車輪のトラクシ ョンスリップの制御のためのしきい値を補正する。 このように、本発明は、車のトラクションや操縦性を改良するために重要なの は、悪路と接触する車輪の過剰速度の制御ではない、あるいは制御だけではない という考えに基づいている。むしろ、比較的高いフリクション係数を持った第２ の制御されていない駆動輪の安定性が一番重要である。それ故、従来技術におけ るブレーキ操作によるトラクションスリップの制御と比較して、制御される車輪 の制御のためのしきい値は、制御されていない車輪のトラクションスリップの関 数として変えられる。この制御されていない車輪は、ほとんどの場合において、 高フリクション係数を持った側である。従って、低フリクション側の駆動輪の制 御のためのしきい値は、高フリクション側のフリクション係数に一致させられる 。何故ならば、エンジンの最大可能トルクは低フリクション側を介して高フリク ション側へ伝達されるからである。理想的には、フリクション係数を最大限に利 用するために最大必要となるトラクションスリップの量は、制御が影響を受けな い高フリクション側で発展する。その車輪は、μ―スリップカーブの安定した範 囲内にある。フリクション値が変わると、相対的に高いフリクション係数は、こ んどは他の側になるので、制御システムは異なった条件に適合されることとなる 。ブレーキ圧は低フリクション係数を持った側に、言い換えれば、高フリクショ ン側のトラクションが最大になる限度まで導かれる。 本発明による制御は、フリクション係数の差が小さいか大きいには無関係であ る。 従来技術のシステムと同様に、トラクションスリップの制御の開始を決定する ための予め定めた基本的な制御のためのしきい値は、好ましくは、車の速度と車 輪の加速即ちスリップの加速の関数である。制御のためのしきい値は、第２の車 輪のトラクションスリップと一致していて、この第２の車輪は、補正ファクター として、やや高いフリクション係数を有している。 本発明の好ましい態様において、制御されている車輪のトラクションスリップ の制御のためのしきい値は、制御されていない車輪のトラクションスリップがト ラクションスリップのしきい値を超えるまで補正ファクターとして上げられ（基 本となるしきい値を超えて）、制御されていない車輪のトラクションスリップが 、予め定めたしきい値よりも下がるまでに基本となるしきい値が達するまで下げ られる。 適当な補正ファクターが、次の関係式に従って作り出される、 ｆ_C＝ｆ₁（ｔ）─ｆ₂（ｔ） そして、この補正ファクターの第１の要素ｆ₁（ｔ）は、制御されていない車輪 のトラクションスリップが、予め定めたしきい値を超えるまで上げられ、第２の 要素ｆ₂（ｔ）は、制御されていない車輪のトラクションスリップが予め定めた トラクションスリップのしきい値より下がり、そしてｆ_C＞０になるまでに基本 的なしきい値が達するまで下げられる。 補正ファクターの２つの要素ｆ₁（ｔ）とｆ₂（ｔ）とは、時間の関数として直 線的に上昇または減少するのが好ましい。 本発明によれば、最後に、制御されている車輪のトラクションスリップの制御 のためのしきい値の上昇を決定する関数は、トラクションスリップの制御のため のしきい値の増加を決定する関数よりも急な勾配である。 本発明による回路装置の更なる詳細は、添付図面を参照して以下に述べる実施 例からわかるであろう。 図において、 第１図は、本発明に基づくブレーキシステムの主要な液圧部品及び電気部品の ブロックダイヤグラム図である。 第２図は、車の速度の変化を示すダイヤグラムであって、両方の駆動輪の速度 と始動操作中の修正ファクタを示している。 第３図は、本発明の回路装置の操作を示すフローチャートである。 第１図は、２回路式液圧ブレーキシステムを示しており、これはアンチロック 制御（ＡＢＳ）や、ブレーキ操作によるトラクションスリップの制御に適してい る。車の従動輪、すなわち、後軸ＨＡの車輪は、一方のブレーキ回路Ｉに接続さ れていて、前軸ＶＡの車輪は他方のブレーキ回路IIに接続されている。 第１図のブレーキシステムは、真空ブースタ２に続いて設けられたタンデムマ スタシリンダ１を有している。各車輪は、非作動時に開いている吸入バルブ３な いし６と、非作動時に閉じている排出バルブ７ないし１０とに関連づけられてい る。共有の駆動モータ１１を有する２回路式液圧ポンプ１２は、制御操作の圧力 減少期間に、排出バルブ７ないし１０を経山して放出される圧縮液の戻り送出管 を備えている。さらに、各ブレーキ回路は、低圧アキュムレータ１３、１４を有 していて、これはアンチロック制御操作の最初の期間において、既知の方法で加 圧液を吸収する。 加圧液をブレーキ回路IIへ供給する液圧ポンプ１２の支流もまた、トラクショ ンスリップの制御の間、ブレーキ圧の発生のため必要である。分離バルブ１５が 、マスタシリンダ１と駆動輪の車輪ブレーキとの間の加圧液管内に設けられてい て、この分離バルブ１５は、マスタシリンダ１が非加圧状態の時、トラクション スリップの制御の間、ブレーキ圧を増すために必要である。加圧液は、トラクシ ョンスリップの制御の間、液圧により作動される２方式／２配置方向制御バルブ １６を経由して、マスタシリンダ１から液圧ポンプ１２の吸引側に導かれる。 管により生ずる圧力を、あらかじめ定めた最大値まで制御する。 各車輪は、図１に示すように、ホイールセンサＳ１ないしＳ４を有している。 各ホイールセンサの各出力信号は、その信号を公知の方法と設備とで評価する電 子制御装置１７の入力端Ｅに送られ、出力端Ａを介して電気的に制御可能な吸入 ：排出バルブ３ないし６；７ないし１０と分離バルブ１５を制御し、ポンプ駆動 モータ１１を動かしたり止めたりするためのブレーキ圧制御信号が出力される。 本発明の回路は、制御装置１７の一部分である。これは、点線で示され、数字 １８で表されていて、制御装置１７の一部分として表されている。 第２図は、本発明の回路装置の動作状態を示している。第２図は、第１図の駆 動輪Ｗ１の速度Ｖ₁と、この例では駆動軸である前輪ＶＡの第２の車輪Ｗ２の速 度Ｖ₂とを、時間ｔの関数として示している。さらに第２図は、“オフセット（ ｏｆｆｓｅｔ）”によって補正される制御のためのしきい値ＲＳと、問題となっ ているスタート期間のその変化もまた破線で示している。このオフセットすなわ ち補正ファクタｆ_Cは、ｆ₁（ｔ）とｆ₂（ｔ）の２つの要素から作り出される。 スタート動作中、第２図に関連して述べると、車輪の速度がＶ₁で表されてい るＷ１は時間ｔ₁で制御のためのしきい値ＲＳを越える。Ｗ１のトラクションス リップは、液圧ポンプ１２の作動と、分離バルブ１５の切り替えと、安定したＷ ２に導びく吸入バルブ４の切り替えと、吸入バルブ３を経由した駆動輪Ｗ１のホ イールブレーキへの加圧とによって、すでに知られた方法で制限される。何故な らば、この場合において、Ｗ１が最初にトラクションスリップの制御がなされる 車輪なので、この車輪の側のフリクション係数は、車の他の側すなわちＷ２の側 のフリクション係数に比べて“低”い。制御のためのしきい値ＲＳは、本発明の 回路装置においては時間ｔ２まで影響されないままである。 このとき考えられる（あるいは少なくともこのように振る舞う）、車のフリク ションの係数が高い側の駆動軸の第２の車輪Ｗ２のスリップは、同様に、本発明 の回路装置によって調節される。車輪Ｗ２のスリップがあらかじめ定めた比較的 低いスリップしきい値Ｓ₀たとえば２ｋｍ／ｈを越えるとすぐに、補正ファクタ ｆ_Cは、相関ｋ₁ｔに従って決定され、対応する“オフセット”が、しきい値ＲＳ を補正するために導き出される。制御のためのしきい値ＲＳ₀に補正ファクタｋ₁ ｔを加えることは、第２の車輪Ｗ２の速度が、時間ｔ₃において再びスリップし きい値Ｓ₀よりも低くなるまで続けられる。フリクション係数が低い側の車輪の ための制御のためのしきい値ＲＳは、制御のためのしきい値ＲＳ₀と“オフセッ ト”とを作り出す。 関数ｋ₁ｔに基づく制御のためのしきい値ＲＳの増加は、フリクション係数が 高い側の車輪の速度Ｖ₂すなわちスリップλ₂が、スリップしきい値Ｓ₀の少し低 いところへ再び下がる時間ｔ₃で終わる。関数ｋ₂ｔによるオフセットの減少が 開始する。制御のためのしきい値ＲＳが、オフセットの完全な減少またはスリッ プしきい値Ｓ₀の新たな超過が有るまで、この減少する時間関数ｋ₂ｔによって補 正される。定数ｋ₁はｋ₂より大きい。従って、補正ファクタｋ₂ｔの勾配は、最 初の補正ファクタｋ₁ｔの勾配より平らである。このようにして、制御されてい る車輪（Ｗ１）の制御のためのしきい値ＲＳは、制御のためのしきい値ＲＳが増 加する速さよりも遅い速さで減少される。その結果、制御周波数は、補正ファク タｋ₁ｔおよびｋ₂ｔの増加と減少が同じ傾向で起こるシステムと比較して変化さ れる。制御のためのしきい値ＲＳの上昇とそれに続く低下は繰り返され、スリッ プの新たな増加が時間ｔ₄においてしきい値Ｓ₀を越え、続いて下降して時間ｔ₅ において下がり、時間ｔ₆とｔ₇においても同じように起きる。 補正ファクタｋ₁ｔによって開始され、時間ｔ₂に始められた制御のためのしき い値ＲＳの上述した上昇の結果は、制御されている車輪のホイールブレーキのブ レーキ圧が減少することである。このように、過度のエンジントルクが、ブレー キ操作における適切なトラクションスリップの制御システムと比べて、かなりの 程度低いフリクション係数を持った車輪Ｗ１へもたらされる。このことは、第２ のすなわち制御されていない駆動輪（Ｗ２）のトラクションスリップが、しきい 値値Ｓ₀に再び減少するまで起きる。ｋ₂ｔの勾配を持った制御のためのしきい値 ＲＳの引き続く低下は、制御されている車輪のホイールブレーキのブレーキ圧レ ベルの再増加を誘導する。引き続いて、それは高フリクション車輪へ伝達される エンジントルクの部分の増加を引き起こす。ある程度は、学習プロセスが効果的 であり、換言すれば、路面とのよりよい接触をしている車の側に打ち勝つフリク ション係数に対する制御のためのしきい値の適合が効果的である。それぞれのケ ースにおいて許容しうるスリップは、制御のためのしきい値ＲＳを下げることに より低フリクション側へと減少されるので、車輪のブレーキ圧は増加する。 第３図のフローチャートは、本発明の回路装置によって達成されるブレーキ操 作によるトラクションスリップの制御プログラムの一部分を示している。例示さ れているサブルーチンは、ステップ１９から始まるが、そのときの条件は、ブレ ーキ操作によるトラクションスリップの制御のプログラムがランするポイントに おいて、補正ファクター即ちオフセットがゼロである。ステップ２０において、 どちらの車輪が直ちに制御されるかが決定される。左側の車輪が制御されるとす ると、プログラムはさらにランしてブランチ２１へいくが、これは、制御されて いない（右側）駆動輪のトラクションスリップλ₂が予め定めたスリップしきい 値Ｓ₀を越えているか否かによる。制御されていない車輪のトラクションスリッ プが、スリップしきい値Ｓ₀以下に低下したとき、オフセットは、ステップ２３ に示したように、補正ファクタｆ₂（ｔ）によって減らされる。このサイクルは 回帰線２４に示したように、常に繰り返される。 左側の車輪の制御が開始されると、即ちフリクションコントロールの変化が起 きると、決定プロセスが、ブランチラインと、２５、２６または２８のプログラ ムステップを介して、同様の方法で実施される。 第３図に示したように、いずれのケースにおいても、ただ１つの車輪に対して ブレーキ操作によるトラクションスリップの制御が行われる。この車輪に対する 制御操作は、車輪が再び安定して走行し、補正ファクタ（オフセット）がゼロに なると直ちに終了する。フリクションコントロールが変化すると、フリクション コントロールが低い側となっている車の他の側の駆動車輪が制御されことになる 。これ以上の制御が不要なホイールブレーキ圧はゼロになる。フリクションコン トロールが低い側の制御のためのしきい値は、路面とよい接触をしている側のよ り高いフリクションコントロールが再び与えられる。“高いフリクションコント ロール側”と“低いフリクションコントロール側”との配分は、左右の側のフリ クションコントロールの差がごくわずかであると頻繁に変更できる。 すでに知られているトラクションスリップの制御システムと比較して、本発明 は、より実用的な、若干異なるフリクション係数を達成でき、全体として、より 快適な制御ができる。制御される全車輪のホイールブレーキに、最大のシステム 圧力まで圧力増加を可能にする従来技術とは対照的に、本発明によれば、過剰な エネルギーあるいは過剰なエンジントルクの大部分は、低フリクション車輪の運 動エネルギーとしてカバーされる。このことは、ホイールブレーキの熱エネルギ ーに変換され、それ故、ホイールブレーキを磨耗させる過剰なエンジントルク部 分を削減する。さらに、この制御システムは長い間使用できる。何故ならば、シ ステムが、ホイールブレーキの昇熱により切り離さなければならなくなるまで長 い間かかるからである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輪の回転状態を測定するためのホイールセンサーと、センサー信号を評価 しブレーキ圧制御信号を発生するための電子回路とを有しており、上記ブレーキ 圧制御信号は、予め定めた可変トラクションスリップの制御しきい値が過剰にな ったとき過剰速度のホイールブレーキにブレーキ圧を与えるために使われるもの であって、回路１８は、駆動軸の車輪が過剰速度になりトラクションスリップの 制御が開始された後、前記駆動軸の第２の制御されていない車輪のトラクション スリップλ₂を決定し、前記駆動軸の第２の制御されていない車輪のある瞬間の トラクションスリップλ₂の関数として、制御されている車輪のトラクションス リップの制御しきい値ＲＳを補正する補正ファクタｆ_Cを生ずるためにその値を 評価するものであることを特徴とするブレーキ操作によるトラクションスリップ 制御装置付ブレーキシステムの回路装置。 ２．制御されている車輪のトラクションスリップの制御しきい値は、その軸の第 ２の制御されていない車輪のトラクションスリップが予め定めたトラクションス リップしきい値Ｓ₀を越えるまでは、補正ファクタによって基本となるしきい値 Ｓ₀を越えて上げられ、基本となるしきい値ＧＳが、制御されていない車輪のト ラクションスリップλ₂が予め定められたトラクションスリップしきい値Ｓ₀より 低くなるところに達するまで減少されることを特徴とする請求項１記載の回路装 置。 ３．補正ファクタは、 ｆ_C＝ｆ₁（ｔ）─ｆ₂（ｔ） の関係によって作り出され、第１の要素ｆ₁（ｔ）は，制御されていない車輪の トラクションスリップλ₂が、予め定められたしきい値Ｓ₀を越えるまでは制御の ためのしきい値ＲＳを上昇し、第２の要素ｆ₂（ｔ）は、制御されていない車輪 のトラクションスリップλ₂が、予め定めたトラクションスリップしきい値Ｓ₀よ り低くなるまでは基本となるしきい値ＲＳ₀が達成されるまで、制御のためのし きい値ＲＳを下げることを特徴とする請求項２記載の回路装置。 ４．補正ファクタｆ_Cの２つの要素ｆ₁（ｔ）とｆ₂（ｔ）とは、それぞれｋ₁ｔ とｋ₂ｔとの関数であり、時間の関数として直線的ににそれぞれ上昇したり減少 したりすることを特徴とする請求項３記載の回路装置。 ５．制御されている車輪のトラクションスリップの制御しきい値ＲＳの上昇を決 定する関数ｋ₁ｔは、トラクションスリップの制御しきい値の減少を決定する関 数ｋ₂ｔよりも急な勾配であることを特徴とする請求項４記載の回路装置。