JPH11508509A - 自動車用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配が電子式制御装置により行われる自動車用ブレーキ装置が提供される。１つの前車輪ないし１つの後車輪の車輪回転速度センサがエラーの場合、非常運転手段が行われ、前記非常運転はエラーの場合においてもまたブレーキ力分配制御装置の機能性を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用ブレーキ装置 従来の技術 本発明は請求項１の上位概念に記載の自動車用ブレーキ装置に関するものであ る。 この種類のブレーキ装置はドイツ特許公開第４１１２３８８号（米国特許第５ ２８１０１２号）から既知である。そこに記載のブレーキ装置は、少なくともブ レーキ過程の間における前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を調節する電子 式制御ユニットを有している。この場合、前車軸と後車軸との間のブレーキ力分 配は、ブレーキ作動および車両の安定性の観点からできるだけ理想的なブレーキ 力分配に近いものでなければならない。これは、最も遅い後車輪と最も速い前車 輪との間の差が所定の差の値と比較されかつ所定の値が少なくとも超えられない ように後車軸ブレーキ内のブレーキ圧力が調節される制御装置により達成される 。この場合、電子式制御装置は後車軸内の圧力を制限し、これにより前車輪車輪 の前に後車軸車輪をロックすることを回避する。既知の制御装置においては、自 動車の車輪の回転速度を正確に測定することが前提となる。エラーの場合に対す る手段は提案されていない。 したがって、１つの回転速度センサがエラーの場合においても、ブレーキ力分 配制御装置の機能性の保持を保証しかつ前車輪の前に後車輪をロックすることを 回避する手段を提供することが本発明の課題である。 この課題は請求項１の特徴により達成される。 回転速度センサの機能性の検査ないし回転速度センサにおけるエラーの検出の ために種々の手段が既知である（たとえばドイツ特許第３４１８２３５号参照） 。 発明の利点 本発明の方法により、１つの回転速度センサが故障した場合においても電子式 ブレーキ力分配制御装置の有利な作動が達成される。 この場合、１つの前車輪における回転速度センサが故障した場合のみでなく１ つの後車輪における回転速度センサが故障した場合においても有利な作動が達成 されることはとくに有利である。 この場合、ブレーキ力分配制御装置の機能性が保持され、これによりブレーキ 過程において前車輪の前に後車輪がロックされることが回避されることは有利で ある。さらに、後車軸により強いブレーキ作動が与えられる車両において車両安 定性が改善されることはとくに有利である。 補足手段により、１つの前車輪における回転速度センサが故障した場合のみで なく１つの後車輪における回転速度センサが故障した場合においてもカーブ走行 ブレーキ作動における車両の安定性が改善される。 その他の利点が実施態様に関する以下の説明ないし従属請求項から明らかであ る。 図面 以下に本発明を図面に示す実施態様により詳細に説明する。ここで、図１はエ ラーの場合に本発明による手段が使用される電子式ブレーキ力分配制御を備えた ブレーキ装置の全体ブロック回路図を示す。図２および３に、前車輪および後車 輪において１つの回転速度センサが故障した場合における本発明による方法をコ ンピュータプログラムとして示した流れ図が示されている。 実施態様の説明 図１は図示されていない少なくとも１つのマイクロコンピュータからなる電子 式制御ユニット１０を示す。この場合、制御ユニット１０ないしマイクロコンピ ュータは、前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制御するために、実質的に 対応する制御装置１２を含む。制御ユニット１０ないし制御装置１２の出力ライ ン１４は後車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を調節するための弁１６に通じている 。ライン１８を介して制御装置１２に比較段２０から、最も速い前車輪と最も遅 い後車輪との間の差に対する目標値と実際値との間の偏差が伝送される。この場 合、比較段２０にライン２２を介してメモリユニット２４から目標値が供給され 、ライン２６を介して比較段２８から実際値が供給される。比較段２８には、最 も速い前車輪と最も遅い後車輪との間の差を形成するために、ライン３０が最大 値選択段３２から、ならびにライン３４が最小値選択段３６から供給される。二 軸車 両の好ましい実施態様においては、最大値選択段３２に入力ライン３８および４ ０が、前車輪の回転速度を測定する回転速度センサ４２および４４から供給され る。最小値選択段３６には、ライン４６および４８が、後車輪の回転速度を測定 する回転速度センサ５０および５２から供給される。さらに、エラー検出ユニッ ト５４が設けられ、エラー検出ユニット５４には、ライン５６、５８、６０およ び６２がライン３８、４０、４６および４８から供給されている。エラー検出ユ ニットの第１の出力ライン６４は最大値選択段３２に供給され、一方第２の出力 ライン６６は最小値選択段３６に供給されている。 多軸車両においても、上記の二軸車両に関する説明と同様に構成されている。 好ましい実施態様においては、出力ライン６４および６６からライン６８がメ モリユニット２４に通じている。さらに、好ましい実施態様においては、ライン ４８からライン７０が、およびライン４６からライン７２が、切換要素７４ない し７６を介して最大値選択段３２に通じている。切換要素７４および７６は、エ ラー検出ユニット５４の出力ライン６４から分岐するライン７８を介して切り換 えられる。 さらに、他の好ましい実施態様においては切換要素８２が設けられ、切換要素 ８２は比較段２０および２８の間のライン２６内に挿入されている。この切換要 素はこれらの比較段の間の結合を分離し、これにより比較段２０をライン８４と 結合する。ライン８４はしきい値段８６から分岐し、しきい値段８６にはライン ８８が比較段９０から供給される。比較段９０にはライン５６からライン９２が 、およびライン５８からライン９４が供給される。切換要素８２はライン９６を 介して切り換えられる。ライン９６は論理ＡＮＤゲート９８の出力ラインであり 、論理ＡＮＤゲート９８には、エラー検出ユニットの出力ライン６６から分岐す るライン９９、ブレーキランプスイッチ９５から出力されるライン９７、ならび にライン８４から分岐するライン９３が供給される。 図示の要素は、正常運転の場合および１つの前車輪および／または１つの後車 輪における回転速度センサが故障した場合に、前車軸と後車軸との間のブレーキ 力分配を制御する働きをする。さらに、制御ユニット１０は、アンチロック制御 、駆動滑り制御、機関トルク制御等のための図示されていない要素を含む。図１ に おいて弁１６により記号で示されているブレーキ装置の油圧部分は、好ましい実 施態様においては、冒頭記載のドイツ特許公開第４１１２３８８号（米国特許第 ５２８１０１２号）の従来技術に説明されているものに対応している。この油圧 式ブレーキ装置に使用されるほかに、本発明による方法はまた、他の構成の油圧 装置、空圧式ブレーキ装置または電動式ブレーキ装置と組み合わせて使用するこ ともまた有利である。 図１に示した手段は電子式ブレーキ力分配制御の機能性を向上し、前車輪およ び／または後車輪における１つの回転速度センサが故障した場合においてもこの 制御の利点の利用を可能にする。この場合、後車軸における油圧または空圧の減 圧器は必要ではなく、部分ブレーキ領域においてはエラーの場合においてもすべ ての車輪ブレーキの熱負荷の均等化が達成される。前車軸の前に後車軸がロック されることは有効に回避され、したがってブレーキ過程における車両の安定性は エラーの場合においてもまた同様に保証される。 エラーのない運転においては、回転速度センサ４２および４４により測定され た前車輪の車輪回転速度は最大値選択段３２に供給される。最大値選択段３２に おいて両方の測定値の最大値が求められ、すなわち最も速く走行する前車輪が求 められる。同時に、回転速度センサ５０および５２により測定された後車輪の車 輪回転速度が最小値選択段３６に供給される。最小値選択段３６において供給さ れた測定値の最小値が形成され、すなわち最も遅く走行する後車輪が特定される 。比較段２８において最大値と最小との間の差が形成され、それに続いて比較段 ２０において、比較段２８において求められた実際値とメモリ要素２４内に記憶 されている回転速度差に対する所定の目標値との間の制御偏差が計算される。好 ましい実施態様において冒頭記載の従来技術に示すように形成されている制御装 置１２は、供給された制御偏差の関数として、実際値を目標値に近づけるように 後車軸ブレーキ圧力を調節するための出力信号を形成する。 この場合、好ましい実施態様においては、後車軸ブレーキ圧力の制限または低 減により、実際圧力が所定の目標値を超えることが防止される。制御装置の他の 有利な実施態様においては、後車軸ブレーキ圧力の上昇および低下により実際値 は目標値に調節される。 エラー検出ユニットには、対応するラインを介して同様に車輪回転速度に対す る測定値が供給される。この場合、エラー検出ユニットは、エラー状態が存在す るか否かに関して車輪回転速度信号を個々に評価する。１つの前車輪回転速度セ ンサのエラーが検出された場合、エラー検出ユニット５４はライン６４を介して 対応信号を出力する。同様に１つの後車輪回転速度センサがエラーの場合、エラ ー検出ユニット５４はライン６６を介して対応信号を出力する。 エラーの場合、車輪ブレーキの入口弁および出口弁に電圧を供給する弁リレー の作動が継続され、ならびに戻しポンプが操作される。さらに、エラーを有する 信号は、正常運転においてすべての車輪速度信号に基づいて形成される評価車両 速度の形成からは除外される。１つの前車輪回転速度センサがエラーの場合、基 準速度の形成およびブレーキ力分配制御装置の制御偏差の形成のために、１つの 前車輪回転速度信号のみが利用される。エラーを有する車輪回転速度信号は同様 に最大値選択から除外され、このときたとえばエラーを有する車輪回転速度信号 は最小値にセットされる。したがって、エラーを有する回転速度信号は基準速度 の形成およびブレーキ力分配のための制御偏差の形成にはいかなる影響も与えな い。このとき、正確な前車輪回転速度信号は常に最も速い前車輪として使用され る。このとき、電子式ブレーキ力分配制御装置の機能は継続して正常運転の機能 に対応している。１つの前車輪回転速度センサがエラーの場合においてもまた、 最も速い後車輪と最も遅い後車輪との間の差が形成され、これが制御の基礎とな る。エラーの場合、制御の感度が上昇されることはとくに有利である。これは、 １つの前車輪回転速度センサのエラーの場合、ブレーキ力分配制御装置が既に正 常運転における差よりも小さい差において応答していることを意味する。このた めに、エラーの場合、メモリ要素２４内に記憶されている目標値はより小さい値 に切り換えられる。カーブ走行ブレーキ作動において、故障した回転速度センサ の位置に応じて（故障した回転速度センサがカーブの外側の車輪に存在するかま たはカーブの内側の車輪に存在するかに応じて）それぞれ異なって発生する安定 性、ならびに摩擦係数の配置に応じて両側でそれぞれ異なる摩擦係数を有する路 面上での予想される種々の安定性は、確かにブレーキ過程に影響を与える。継続 して存在する横方向ガイドならびにロックされない後車輪の利点はこの欠点を十 分に補償している。 前車輪回転速度センサが故障した場合の安定性は以下の補足手段によりさらに 改善される。ブレーキ力分配制御装置のための滑りの計算、すなわち最も速い前 車輪と最も遅い後車輪との間の差の形成が修正される。このために、エラーの場 合、すべての車輪のうちで最も速い車輪または残りのすべての車輪のうちで最も 速い車輪から得られた補助基準と最も遅い後車輪との間の差が形成される。これ が、図１において、エラーの場合に最大値選択段３２に後車輪の回転速度センサ ５０および５２の車輪回転速度もまた供給されることにより示されている。この 手段は、カーブ走行の外側の前車輪に故障した前車輪回転速度センサが存在する ときにカーブ走行ブレーキ作動における安定性を改善する。このとき、カーブ走 行の外側の後車輪が最も速い車輪となる。したがって、このとき、ブレーキ力分 配制御装置は後車軸における圧力保持または圧力低下により早い時点で応答し、 これによりカーブ走行ブレーキ作動における安定性を改善する。 同様に、後車輪回転速度センサがエラーの場合においてもまたブレーキ力分配 制御が行われる。この場合、ブレーキ作動において少なくとも後車輪のロックが 回避され、したがってブレーキ過程の安定性が実質的に保持される。この場合も また、故障した回転速度センサからは車輪回転速度に関する情報は存在しない。 後車輪回転速度センサのエラーの場合もまた、この回転速度信号は基準の計算お よび滑りの計算からは除外される。 カーブ走行ブレーキ作動における安定性の改善は次の有利な手段から得られる 。最も速い前車輪と最も遅い後車輪との間の差に基づく後車軸ブレーキ圧力の制 御のほかに、一方の前車輪が他方の前車輪に対してまたは基準速度に対して滑り を有するとき、すなわち車輪回転速度間の差が所定の値を超えたときにおいても またブレーキ力分配機能を作動させるように設計されている。これは、残りの後 車輪において滑りが全く検出されないかまたはより大きい滑りが検出されないと きにおいてもまた適合する。この場合、ブレーキ力分配制御装置の作動は、エラ ー信号が存在するとき（ライン９９）、ブレーキペダル操作が存在するとき（ブ レーキランプスイッチ９５）ならびに両方の前車輪の間に所定のしきい値以上の 回転速度差が存在するとき（ライン９３）に行われる。この手段は、故障した後 車 輪回転速度センサがカーブ走行の内側に存在するときにカーブ走行ブレーキ作動 における安定性を改善する。 最も簡単な実施態様においては、この運転状態において、制御装置１２は、前 車輪回転速度間の差がしきい値段８６において与えられたしきい値を超えている かぎり後車軸ブレーキ圧力を一定に保持する。他の有利な実施態様においては（ 図１参照）、前車輪回転速度間の差が最も速い前車輪と最も遅い後車輪との間の 差の代わりに実際値として使用され、したがって前車輪回転速度間の差が持続す るかぎり後車軸ブレーキ圧力は一定に保持されるかまたは低下される。 前車輪回転速度センサにおける手段に対応して、後車輪回転速度センサがエラ ーの場合においてもまたブレーキ力分配制御装置が応答するように構成され、こ のとき実験的に決定された差の目標値はより小さい値に切り換えられる。 図２および３に、上記の手段が、本発明による方法の実行をコンピュータプロ グラムとして示した流れ図として示されている。この場合、図２に示すプログラ ム部分は前車輪の回転速度センサにおいて導かれ、図３に示すプログラム部分は 後車輪の回転速度センサにおいて導かれる。 図２に示すプログラム部分がスタートした後、後車輪回転速度センサの両方の 車輪回転速度Ｖ_HA1およびＶ_HA2ならびに機能している前車輪回転速度センサの回 転速度センサ信号（この場合たとえばＶ_VA1）（Ｖ_VA2は故障しているものとする ）が読み込まれる。それに続くステップ１０２において、故障が検出された回転 速度センサＶ_VA2の前車輪回転速度信号が最小値Ｖ_minにセットされる。それに続 くステップ１０４において、両方の前車輪回転速度センサに基づいて最大値Ｖ_{VA max} が、ならびに両方の後車輪回転速度信号に基づいて最小値Ｖ_HAminが決定され る。上記のように、他の有利な実施態様においては、最大値を形成するためにす べての車輪回転速度信号、とくに機能している車輪回転速度信号が使用される。 それに続くステップ１０６において、最大値と最小値との間の差Δが形成され る。有利な実施態様においては、それに続くステップ１０８において、エラーの 場合に使用される差の目標値Δ_Sが読み取られ、それに続くステップ１１０にお いて後車軸ブレーキ圧力が差の目標値と差の実際値との間の差の関数として調節 される。ステップ１１０の後、プログラム部分は終了され、所定の時間経過後反 復される。 １つの後車輪回転速度センサにおいて故障が存在した場合、図３に示すプログ ラム部分がスタートした後、第１のステップ３００において、前車輪回転速度セ ンサＶ_VA1およびＶ_VA2ならびに正しい後車輪回転速度信号（この場合Ｖ_HA1）（ Ｖ_HA2は故障しているものとする）が読み込まれる。さらに、好ましい実施態様 においては、ブレーキペダルスイッチの信号状態ＢＬＳが読み込まれる。それに 続くステップ３０２において、第２の後車輪回転速度信号Ｖ_HA2として、正しい 信号値から形成された基準速度信号Ｖｒｅｆまたはそれから導かれた信号値がセ ットされる。代替態様として、回転速度信号が他の方法で求められた走行速度信 号または最大値にセットされる。それに続く問い合わせステップ３０４において 、前車輪の両方の回転速度間の差の値が所定のしきい値Ａと比較される。差の値 がこのしきい値を超えかつ同時にブレーキランプスイッチがブレーキ作動を信号 で知らせたとき、ステップ３０６により差の値Δが両方の前車輪の車輪回転速度 の差の値にセットされる。それに続くステップ３０８において、差の目標値が、 場合によりエラー状況を考慮し、および実際値として両方の前車輪間に滑りが存 在することを考慮して差の目標値が読み取られ、それに続くステップ３１０にお いて、後車軸ブレーキ圧力が差の目標値と差の実際値との間の差の関数として制 御される。ステップ３１０の後、プログラム部分は終了され、所定の時間経過後 反復される。 ステップ３０４において、両方の前車輪の間の差がしきい値Ａを超えていない ことが与えられた場合、ステップ３１２において、最大値ないし最小値が前車輪 回転速度信号ないし後車輪回転速度信号から形成される。次に、それに続くステ ップ３１４において、実際値Δが最大値と最小値との間の差から計算され、次に 、実際値Δはステップ３０８および３１０に示すように処理される。 この場合、ある実施態様においては、ステップ３０６の実行が適切であること がわかっている。他の実施態様においては、後車輪回転速度センサエラーの場合 にステップ３１２および３１４に基づいてのみ非常運転が実行される。 本発明による方法は、二軸車両において一方の軸の個々のセンサのみに関する ものである。両方のセンサにエラーが発生した場合、すなわちすべての回転速度 センサが故障した場合は、他の手段をとらなければならない。 １つの前車輪のみでなく１つの後車輪においてもまたエラーが検出された場合 、本発明による手段は組み合わせて（ステップ３０６は使用しない）実行される 。 本発明による方法は車輪回転速度信号に基づいて作動するすべてのブレーキ力 分配装置において使用可能であることは有利である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年２月２４日 【補正内容】 請求の範囲 １．車輪回転速度信号に基づいて前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制 御するためのブレーキ力分配制御装置と、 少なくとも自動車車輪の回転速度信号に関するエラーを検出するエラー検出ユ ニットと、 を備えた自動車用ブレーキ装置であって、 １つの前車輪および／または１つの後車輪の回転速度信号にエラーが存在する 場合、非常運転の範囲内で、エラーを有する回転速度信号を除外して前記ブレー キ力分配制御装置がそのまま実行される、 前記自動車用ブレーキ装置において、 エラーの場合、値がより小さい差の目標値を選択することによりブレーキ力分 配制御装置の感度が上昇されることを自動車用ブレーキ装置。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年８月３１日 【補正内容】 請求の範囲 １．車輪回転速度信号に基づいて前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制 御するためのブレーキ力分配制御装置と、 少なくとも自動車車輪の回転速度信号に関するエラーを検出するエラー検出ユ ニットと、 を備えた自動車用ブレーキ装置であって、 １つの前車輪および／または１つの後車輪の回転速度信号にエラーが存在する 場合、非常運転の範囲内で、エラーを有する回転速度信号を除外して前記ブレー キ力分配制御装置がそのまま実行される、 前記自動車用ブレーキ装置において、 エラーの場合、値がより小さい差の目標値を選択することによりブレーキ力分 配制御装置の感度が上昇されることを自動車用ブレーキ装置。 ２．前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制御するために最も速い前車輪 と最も遅い後車輪との間の差が形成され、後車軸のブレーキ圧力を調節するため に前記差が所定の目標値に比較されることを特徴とする請求項１のブレーキ装置 。 ３．１つの前車輪回転速度センサがエラーの場合、機能している回転速度セン サが最も速い前車輪として使用されることを特徴とする請求項１または２のブレ ーキ装置。 ４．前車輪回転速度センサが故障したときの制御のために、残りのすべての車 輪のうちで最も速い車輪が使用されることを特徴とする請求項１または２のブレ ーキ装置。 ５．１つの後車輪回転速度センサがエラーの場合、エラーを有する回転速度信 号の代替信号として、走行速度基準信号または走行速度信号それ自身がセットさ れることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのブレーキ装置。 ６．１つの後車輪回転速度信号がエラーの場合、ブレーキ過程の間に前車輪の 回転速度間の差が所定の目標値を超えたときに前記ブレーキ力分配制御装置が作 動されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかのブレーキ装置。 ７．１つの後車輪回転速度信号がエラーの場合、差の実際値として両方の前車 輪の回転速度間の差が使用されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか のブレーキ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輪回転速度信号に基づいて前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制 御するための制御装置と、少なくとも自動車車輪の回転速度信号に関するエラー を検出するエラー検出ユニットとを備えた自動車用ブレーキ装置において、 １つの前車輪および／または１つの後車輪の回転速度信号にエラーが存在する 場合、非常運転の範囲内で、エラーを有する回転速度信号を除外して前記ブレー キ力分配制御装置がそのまま実行されることを特徴とする自動車用ブレーキ装置 。 ２．前車軸と後車軸との間のブレーキ力分配を制御するために最も速い前車輪 と最も遅い後車輪との間の差が形成され、後車軸のブレーキ圧力を調節するため に前記差が所定の目標値と比較されることを特徴とする請求項１のブレーキ装置 。 ３．１つの前車輪回転速度センサがエラーの場合、機能している回転速度セン サが最も速い前車輪として使用されることを特徴とする請求項１または２の装置 。 ４．前車輪回転速度センサが故障したときの制御のために、残りのすべての車 輪のうちで最も速い車輪が使用されることを特徴とする請求項１または２の装置 。 ５．エラーの場合、値がより小さい差の目標値を選択することによりブレーキ 力分配制御装置の感度が上昇されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ かの装置。 ６．１つの後車輪回転速度センサがエラーの場合、エラーを有する回転速度信 号の代替信号として、走行速度基準信号または走行速度信号それ自身がセットさ れることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの装置。 ７．１つの後車輪回転速度信号がエラーの場合、ブレーキ過程の間に前車輪の 回転速度間の差が所定の目標値を超えたときに電子式ブレーキ力分配制御装置が 作動されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの装置。 ８．１つの後車輪回転速度信号がエラーの場合、差の実際値として両方の前車 輪の回転速度間の差が使用されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか の装置。