JPH11507308A - ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた可変のブレーキ圧力を調節する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた可変のブレーキ圧力を調節するための方法が提供される。個々の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定する入力量は制御システムおよびデータ処理システムで検出され、ブレーキ圧力を制御する油圧弁、アクチュエータ等の制御時間（ΔＴ；ΔＴ_on，ΔＴ_off）または制御量 とその時間的な微分値は個々の車輪について重み付けされ、圧力コントローラ（６）で加算される。合計（５）は更に非線形の伝送要素（２）で処理される。弁またはアクチュエータの特性（３，３′）を考慮して圧力媒体流量（Ｑ）が検出され、この圧力媒体流量から、個々の車輪ブレーキ内の圧力低下と上昇を制御する油圧弁またはアクチュエータの制御時間（ΔＴ；ΔＴ_on，ΔＴ_off）または設定信号が、弁またはアクチュータ特性（３，３′）を考慮して弁作動ロジック（４）内で評価される。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた可変のブレーキ圧力を調節する方 法 本発明は、ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた変化するブレーキ圧力 を調節するための方法であって、個々の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定す る入力量が制御システムおよびデータ処理システムで検出され、ブレーキ圧力を 制御する油圧弁、アクチュエータ等の作動時間または制御量が決められる、方法 に関する。 ブレーキ管理またはブレーキ作動に基づく異なる種類の車両制御システムの場 合には、ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた変化するブレーキ圧力を調 節するための、簡単に実現可能で、異なる条件や異なる制御方法に適合可能であ る適切な方法が必要とされる。この種類の車両コントロールシステムには、例え ばトラクションスリップコントロールシステム、走行安定性コントロールシステ ム走行する自動車の間の間隔を自動調節するためのシステム（ＡＩＣＣ）、純電 気的な車両ブレーキ装置（ブレーキバイワイヤ）等が属する。本発明の課題は、 圧力調節のためのこのような方法を開発することである。 この課題は請求の範囲の請求項１記載の方法によって解決されることが判った 。若干の実施形が従属請求項に記載されている。走行安定性コントロールのため の範囲内でのブレーキ圧力の調節は本発明の特に有利な実施形である。 本発明の特徴は、請求項１の上位概念に記載した種類の方法において、圧力コ ントローラ内で個々の車輪について、ブレーキ圧力を決定する、例えばヨーモー メントコントローラ内で算出された入力量とこの入力量の時間的な微分値（導関 数）が重み付けされ、重み付けられた量が加算され、このようにして得られた合 計が非線形の伝送要素に供給され、非線形の伝送要素によってこの合計から、使 用される油圧弁、アクチュエータの特性に依存して圧力媒体流量が検出され、弁 作動ロジックまたは弁切換え時間ロジック内で、圧力上昇と圧力低下を制御する 油圧弁またはアクチュエータの作動時間または設定時間が、検出された圧力媒体 流量（Ｑ）と弁またはアクチュエータの特性に依存して決められることにある。 この圧力コントローラの入力量として特に、圧力、圧力媒体容積または車輪ス リップを示す量が適している。 非線形の伝送要素として、本発明では、用途や要求に応じて、二点また三点ス イッチ、場合によっては切換えヒステリシスを有するスイッチが設けられる。 本発明による制御方法は、簡単で丈夫で安定した制御構造体を提供する。制御 方法は回路のハードウェアによっておよびソフトウェアまたはプログラム制御さ れる回路技術によって実現可能である。 制御方法は、ブレーキ圧力を制御する要素としての油圧式切換え弁、比例弁、 油圧式アクチュエータ等の使用に同じように適している。 添付の機能チャートに基づく実施の形態の次の説明から、本発明の他の特徴、 効果および用途が明らかになる。 図１は本発明の実施の形態による予め決めた可変のブレーキ圧力を調節するた めのコントローラの構造を示す図、 図２は図１の圧力コントローラを走行安定性コントロールシステムに一体化し た構造を示す、図１と同様な図である。 図１は、本発明による方法を実施するためのコントローラの基本的な構造を示 している。図示していない制御またはデータ処理システムで発生し、車輪ブレー キで検出された圧力に関する情報を含む絶対量ΔＥは、図示した圧力コントロー はこれらの値の時間的な微分値を含む。勿論、コントローラによって時間的な微 分値を求めることもできる。 はｋ₂によって重み付けされ、アダー１で加算される。合計Ｓは非線形の伝送要 素２で更に処理される。この伝送要素によって、弁特性３を考慮して（本実施の 形態ではこの弁特性は弁パターンによって検出される）、この伝送要素２の入力 信号Ｓに対応する圧力媒体流量が検出される。非線形の伝送要素２の出力値は 弁特性を考慮する圧力媒体流量Ｑを示す。そして、入力値Ｑから、分配ロジック ４内でまたは弁動作ロジック内で、弁切換え時間ΔＴ，ΔＴ_auf，ΔＴ_abが算出 される。そして、この弁動作信号または設定信号（あるいはアクチュエータ設定 信号）によって、関連する車輪ブレーキ内の要求圧力が直接調節される。 本発明の実施の形態では非線形の伝送要素２として、比例帯を有する三点スイ ッチが設けられている。ブロック２の内部のグラフがこれを示している。カーブ は弁特性を示している。Ｓ₁と−Ｓ₁の間には、不感帯がある。Ｑ_naufとＱ_nabは 最大開放横断面積または流量に依存する。Ｓ₁とＳ₂または−Ｓ₁，−Ｓ₂の間には 、比例帯がある。 弁動作ロジック４内で、圧力上昇または圧力低下を決定する弁の開放時間ΔＴ またはΔＴ_auf，ΔＴ_abは次式 に従って求められる。ここで、Ｔ₀によって制御システムの時間軸またはコント ローラの走査時間が算出される。この式はデジタル式弁に当てはまる。勿論、比 例弁またはプランジャシステムと他のアクチュエータを使用することができる。 この場合、ロジック４は対応する油圧式構成要素またはアクチュエータのための 設定信号または動作電流を決定する。 特に伝送要素２のパラメータまたは限界値に影響を与える弁パターン３は、先 行する弁動作、弁位置等（例えばまだ閉じていない弁、弁ばねに蓄積されたエネ ルギーまたは磁場）が個々の計算操作で考慮されるように、拡張可能である。 図２は、自動車の走行安定性を制御するめに略示したシステムの構造体に、図 １の圧力コントローラを取り込んだ構造を示している。 図２では、走行安定性コントロールシステムは実質的に、ヨーモメントコント ローラ（ＧＭＲ）５と、図１に基づいて説明した圧力コントローラ６と、優先回 路７と、走行安定性コントロールシステムの他の制御要素を含むコントローラ部 分８と、自動車特に自動車ブレーキを示すブロック９とからなっている。これら のすべての部分はコントローラ構造体を簡単な形態で示し、データフロー、全体 の制御回路、使用される入力信号等を具体的に示している。このようなコントロ ーラは特にプログラミング制御される回路（マイクロコンピュータ、マイクロコ ントローラ等）と、油圧弁またはアクチュエータを備えたブレーキ装置によって 実現されている。このブレーキ装置は、ブレーキペダル操作時およびブレーキ非 操作時に、計算されたブレーキ圧力を個々の車輪ブレーキで発生させ、所望のブ レーキ圧力変化を調節することできる。更に、トラクションスリップコントロー ルと走行安定性コントロールのために、公知のごとく、定めた相で、駆動エンジ ンの制御に介入する必要がある ヨーモーメントコントロールのために必要な要素はブロック５にまとめられて いる。本実施の形態では、演算プログラムやアルゴリズムによって予め定められ たいわゆる車両基準パターン１０に、操舵角度Ｌと車速Ｖ_FZまたは車両基準速度 に関する情報が入力量として供給される。この車両基準パターン１０に基づいて 、ヨーイング角速度Ｇ_sollの目標値が計算され、比較器１１においてヨーイング 角速度Ｇ_istの測定された実際値と比較される。目標ヨーイング角速度と実際ヨ ーイング角速度との間の差ΔＧは、追加ヨーモーメントＭ_Gまたはモーメント変 の回路は一般的に、多くのプログラムを含んでいる。そして、この追加ヨーモー ント、モーメント変化およびブレーキペダル操作に依存する入力量Ｐ_Fから、車 輪個別のためにまたは個々の車輪ブレーキのためにブレーキ圧力制御量が検出さ れる。測定（Ｐ_ist）の結果としてのまたは対応する圧力パターン（Ｐ_Modell） からの個々の車輪ブレーキ内の実際のブレーキ圧力は同様に、分配ロジック１３ によって考慮される。 図２の実施の形態では、分配ロジック１３ひいてはヨーモーメントコントロー プΔλを示す他の量を処理することができる。この量にも同様に、個々の車輪ブ レーキ内の要求されるブレーキ圧力またはブレーキ圧力変化に関する所望な情報 が含まれる。 図２の圧力コントローラ６は図１の圧力コントローラと一致している。特別な とである。 弁の状態に関する情報、すなわち弁特性、アクチュエータ特性、限界値Ｑ_n（ Ｑ_nauf，Ｑ_nab）に関する情報、デッドタイムＴ_totに関する情報は、図２の実施 の形態では弁パターン３′から取り出される。弁の状態のための、弁パターン３ ′に記憶されたパラメータＱ_nauf/ab、デッド時間および他の影響量は、実際の 弁の状態および達成される圧力媒体流量を一層正確に決定するために、必要な場 合には、先行する弁動作または弁動作に依存して変形可能である。 弁設定信号またはアクチュエータ設定信号でもよい圧力コントローラ６の出力 信号は、優先回路７内で対応する弁またはアクチュエータ操作信号と比較される 。この操作信号は他のコントローラ部分、例えばアンチロックシステム（ＡＢＳ ）、トラクションスリップコントロールシステム（ＡＳＲ）また電子式ブレーキ 力分配器（ＥＢＶ）で発生する。安全上の理由からあるいは安定性上の理由から 、状況に応じて、所定の弁要求または弁操作信号が優先する。優先回路７では好 ましくはいろいろなコントローラ部分で発生する弁操作信号が調整させられる。 或る状況では走行安定性を得るために、他の状況では短いブレーキストロークを 達成するために、優先する。個々のコントローラから集まる信号の多数の結合が 可能である。 優先回路７の出力部には実際の動作信号が生じる。走行状態を所望にするため 、ひいては制御回路を閉鎖するために、この動作信号によって、油圧弁またはそ の他のアクチュエータが操作される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 とその時間的な微分値は個々の車輪について重み付けさ れ、圧力コントローラ（６）で加算される。合計（５） は更に非線形の伝送要素（２）で処理される。弁または アクチュエータの特性（３，３′）を考慮して圧力媒体 流量（Ｑ）が検出され、この圧力媒体流量から、個々の 車輪ブレーキ内の圧力低下と上昇を制御する油圧弁また はアクチュエータの制御時間（ΔＴ；ΔＴ_on，Δ Ｔ_off）または設定信号が、弁またはアクチュータ特性 （３，３′）を考慮して弁作動ロジック（４）内で評価 される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブレーキ装置の車輪ブレーキ内の予め決めた変化するブレーキ圧力を調節す るための方法であって、個々の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定する入力量 が制御システムおよびデータ処理システムで検出され、ブレーキ圧力を制御する 油圧弁、アクチュエータ等の作動時間または制御量が決められる、方法において 、圧力コントローラ（６）内で個々の車輪について、ブレーキ圧力を決定する入 力量（ΔＥ，ΔＰ，Δλ，ΔＶ）とこの入力量の時間的な微分値（Δ 加算され、合計（Ｓ）が非線形の伝送要素（２）に供給され、非線形の伝送要素 （２）によって合計（Ｓ）から、使用される油圧弁、アクチュエータ等の特性に 依存して圧力媒体流量（Ｑ）が検出され、弁作動ロジックまたは弁切換え時間ロ ジック（４）内で、圧力上昇と圧力低下を制御する油圧弁またはアクチュエータ の設定時間または作動時間が、検出された圧力媒体流量（Ｑ）と弁特性（３，３ ′）に依存して決められることを特徴とする方法。 ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ５．非線形の伝送要素（２）として、二点スイッチまたは三点スイッチが使用さ れることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 ６．非線形の伝送要素（２）として、比例帯を有する三点スイッチが使用される ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。 ７．非線形の伝送要素（２）として使用されるスイッチが切換えヒステリシスを 有することを特徴とする請求項５または６記載の方法。 ８．弁作動ロジック（４）内で、ブレーキ圧力を制御する油圧弁の開放時間（Δ Ｔ，ΔＴ_auf，ΔＴ_ab）が次式 に従って決められ、この場合、Ｑは要求される、すなわち伝送要素（２）によっ て検出される圧力媒体流量、Ｑ_nauf/ab は（弁による）最大流量、そしてＴ₀は 制御システムの時間軸または走査時間であることを特徴とする請求項１〜７のい ずれか一つまたは複数に記載の方法。 ９．弁またはアクチュエータの特性的な状態が弁パターン（３，３′）によって 再現され、この弁パターンが非線形の伝送要素（２）と弁作動ロジック（４）の ための弁特性値を供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つまたは 複数にに記載の方法。 10．操舵角（Ｌ）と走行速度（Ｖ_FZ）に依存する入力量が、オペランドとアルゴ リズムによって決められた車両基準パターン（１０）に基づいて、ヨー角の値の 目標値（Ｇ_soll）に換算され、この目標値（Ｇ_soll）が実際値（Ｇ_ist）と比較 され、この差の値（ΔＧ）が予め定めた制御アルゴリズム、いわゆる制御法則（ １２）に従って評価され、差の値（ΔＧ）によって得られたこの制御量 個々の車輪ブレーキ内で生じる圧力または対応する量を検出するために更に処理 され、この量が、測定されたヨー角の量（Ｇ_ist）を計算されたヨー角の量（Ｇ_{s oll} ）に近づける追加ヨーモーメントを生じる、車両の走行安定性を制御するた めのシステムのための、請求項１〜９のいずれか一つまたは複数に記載 の出力量）が分配ロジック（１３）に供給され、この分配ロジックが運転者によ って加えられたペダル力（Ｐ_F）と実際のブレーキ圧力（Ｐ_ist）または近似値（ Ｐ_Modell）を考慮して、個々の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定す の入力量とその時間的な微分値が圧力コントローラ（６）に供給されることを 特徴とする方法。 11．圧力コントローラ（６）内で、ブレーキ圧力を決定する入力量（ΔＥ，ΔＰ 、重みを付けられて（ｋ₁，ｋ₂）加算され、合計（５）が非線形の伝送要素（２ ）に供給され、圧力媒体流量（Ｑ）が検出され、弁作動ロジック（４）内で、圧 力上昇または圧力低下弁の作動時間（ΔＴ．ΔＴ_auf，ΔＴ_ab）が、検出された 流量（Ｑ）と、圧力上昇経路と圧力低下経路内の圧力媒体通過（Ｑ_nauf，Ｑ_nab ）のその都度の最大値に依存して決められることを特徴とする請求項１０記載の 方法。 12．圧力コントローラ（６）の出力信号が優先回路（７）内で、走行安定性コン ントロールシステムの他のコントロール部分システム（１８；ＡＢＳ，ＡＳＲ， ＥＢＶ）によって生じた弁作動信号または弁設定信号と比較され、予め定めた優 先度を考慮して評価されることを特徴とする請求項１０または１１記載の方法。