JPH07507020A - ブレーキ力倍力装置によるブレーキ圧制御の方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 ブレーキ力倍力装置によるブレーキ圧制御の方法本発明は、ブレーキペダルの作 動速度がめられ、かつ、該作動速度に応じてブレーキ力倍力が行われる方法であ る、電子制御式ブレーキ力倍力装置を備えた車両ブレーキ装置におけるブレーキ 圧の制御方法に関する。

このような方法はドイツ特許発明明細書ＤＥ　４０２８　２９０　Ｃ１から公知 である。その記載によれば、危機的な走行状況において（特に、いわゆる）くニ ック制動において）、ブレーキペダルの作動速度を自動的なブレーキ制動を発動 するための基準として用いることにより自動車の制動距離を短縮することが意図 されている。その目的で、車両の運転者によりブレーキペダルに発生させられる 力だけにより定められるのではなく例えばブレーキペダルの作動速度と閾値との 比較等の他の基準によって定められる車両ブレーキのブレーキ圧を発生させる、 それ自体は公知のブレーキノコ倍力装置か使用される。ブレーキペダルの作動速 度が閾値を越えると、制動動作が自動的に発動（Ａｕｓｌ。

ｅｓｅｎ）され、ブレーキペダルの位置のみにより得られるであろうブレーキ圧 より高いレベルにまでブレーキ圧が形成される。

この従来の技術では個々の自動車ブレーキ１こお番するブレーキ圧は閉ループ制 御されるのではなく、開ル−プ制御される。すなわち前述の閾値が越えられると 、瞬時のブレーキペダル位置に応じたブレーキ圧を越えて例えばブレーキペダル に生じた最大作動速度（こ比例する付加的なブレーキ圧が発生させられるよう（ こ、ブレーキペダルの作動速度に応じてブレーキ圧力（高められて形成される。

ブレーキ装置のマスクシリンダにより発生させられる液圧の外に車両ブレーキに おける意図的に又ζま自動的に制御された高められた圧力値を調節する技術ζま 当業者に知られている。例えばドイツ特許出願公開明細書ＤＥ　３９　４３　０ ０２　Ａｌは、データ処理装置により発生させられる制御信号に応じてブレーキ 力倍力装置（及びひいてはブレーキ力）の調節を行うためにブレーキ力倍力装置 に慣用的・機械的作動弁の番ユかに設けられた別の電気的に制御される弁を備え ｔこブレーキ力倍力装置付き車両ブレーキ装置を開示して（する。　ドイツ実用 新案明細書ＤＥ−ＧＭ　９２　０２１５４も、電気的に調節されるブレーキ力倍 力装置を開示している。

以下の記述において、上記の従来技術は知られて０ると前提し、特にブレーキ力 倍力装置の技術と、例えば電子工学的に制御される弁による同装置の電子工学的 制御技術とは知られていると前提する。

従って、純粋に機械的に調節されたブレーキ圧倍力とは異なるブレーキ圧倍力が 特にブレーキ力倍力装置の電磁的に作動可能な制御弁のための電子工学的制御コ マンドに応じてという違いの下に行われるように、例えば圧力差により動作する ようなブレーキ力倍力装置を付加的な電磁的に作動可能な制御弁を介して制御で きる従来技術手段は知られていると前提する。

ブレーキ力倍力装置を使用しての理想的なブレーキ力制御は、車両の運転者によ りブレーキペダルにおいて発生させられた力を測定し、この力を用いて所与の関 数に従ってブレーキ力倍力装置のための制御信号を導き出し、これに応じたブレ ーキ圧を、制動すべき車輪に（場合によってはアンチロックブレーキ制御の条件 のもとて）発生させるものであろう。しかし、ブレーキ装置のマスクシリンダに 付加的に力センサを取付けるには多額のコストがかかる。

自動車運転者の行動を調査した結果、危機的運転状況（特にいわゆるパニック的 制動）においてしばしば本人の自覚なしに誤動作が行われることか分かった。

制動の初期段階で、ブレーキペダルか十分に急速に作動されてはいても、多くの ためらいがちな運転者によってブレーキペダルがノＪ一杯踏み下げられていない ことが非常に多い。これは、アンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）を備えた車両 の場合にも当てはまる。このような最適でない制動行動は、多くの自動車運転者 により次の理由から行われる。すなわち、制動の初期段階では液圧による比較的 小さい反力がブレーキペダルに抗している。液圧による、このような反力は、ブ レーキ装置の圧力が上昇すると初めて発生させられる。

従って運転者は制動動作の初めには容易に作動速度を高めることができる。しか し、ブレーキペダルの作動距離が増加すると非常に急速に反力が増加し、従って 多数の運転者について、ブレーキペダル作動速度が最大値到達後に再び比較的急 速に低下するのが観察される。ブレーキペダル作動がこのように行われると、通 常は制動距離に無駄が生しる。

本発明の課題は、電子工学的に制御可能なブレーキ力倍力装置を備えた車両ブレ ーキ装置において、簡単な手段によりブレーキ力倍力装置を可及的に最適な制動 効果が得られるように調節することにある。

上記課題は本発明により、記憶されているブレーキ圧目標値が制動中にブレーキ ペダルの瞬時の作動速度に連続的にその都度割当てられ、この瞬間にブレーギ圧 実際値が測定されて前記ブレーキ圧目標値と比較され、前記目標値と前記実際値 との比較結果に応じてブレーキ力倍力装置が調節されることにより解決される。

従って、従来の技術（ドイツ特許発明明細書ＤＥ４０　２８　２９０　Ｃ１）で 知られている開ループ制御方法の代りに本発明は、ブレーキ圧の閉ループ制御、 すなわち目標値の設定と、実際値の測定と、ブレーキ力倍力装置制御装置への対 応する命令信号により実際値を目標値に適合させることとを教示する。

さらに本発明の基礎となる知見は、ブレーキ圧を最適に制御するためには直接に ブレーキ力倍力装置への人力としての力を測定する必要はなく、同様に良好な結 果が、ブレーキペダルの作動速度を測定すればはるかに簡単に得られるというこ とにある。ブレーキペダルの作動速度のこのような測定は、運転者により作動さ れてブレーキペダルがその軸受を中心として回転する際の回転を測定する公知の 回転角センサにより容易に行われる。回転距離は、簡単な幾何学的関係によって ブレーキペダルの作動距離に関係づけられ、前記回転距離を時間で微分すること によりブレーキペダルの作動速度は算出できる。

第２図は制動の際に重要な量の、時間的経過の経験的結果を示す。共通の時間目 盛りの上方に、規格化（Ｎｏｒｍｉｅｒｕｎｇ）された距離Ｓ　ｎｏｒｍｓ時間 による力の１次微分ｄＦ／ｄｔ、時間による距離の１次微分ｄｓ／ｄｔ。

及び規格化された力Ｆ、、。、１の推移が示されている。規格化は、第２図に示 されている縦軸から得られる、すなわち距離Ｓ１゜ｒ７の推移と力Ｆイ。、１の 推移とはそれぞれ値１の上で規格化され、時間目盛りは、記載されているすべて の量に対して同一である。第２図は、時間による力の１次微分が時間による距離 の１次微分にほぼ等しいというまったく自明でない結果を示す。従って、時間に よる距離の１次微分、すなわぢブレーキペダルの作動速度は、制動距離の前述の 無駄が発生せずブレーキ力倍力装置への入力としての力のための複雑高価なセン サが必要でないブレーキ力倍力装置の、最適な制御のための基礎として用いるこ とができる。

次に本発明の１つの実施例を第１図に基づいて詳細に説明する。第１図は、本発 明のブレーキ圧制御方法の実施を可能にするブレーキ装置の機能を略示するブロ ックダイヤグラムを示す。本装置の個々のハードウェア要素はそれ自体公知であ る。本発明は、ブレーキ圧の制御を全体として実現するよう算出された値に応じ て個々の要素を調節する特別の方法に存する。

ブレーキペダル１０が運転者により作動させられる、すなわち軸受１０’を中心 に回転させられる。それ自体公知の回転距離センサ１２により、ブレーキペダル １０の回転距離、すなわちブレーキペダル１０の単位時間当りの回転角度が測定 される。時間に依存して測定される回転距離は、時間による回転距離のいわゆる １次微分をめるために、すなわちブレーキペダル１０の回転速度をめるために計 算される。このために微分装置１４か用いられる。前記事項を行うために別個の 微分装置１４は必要でなく、これは公知のように、アンチロックブレーキ装置の 中に設けられている（機能１４，１６．１８及び２６をも実行する）計算機によ っても実施できることは自明である。

ブレーキペダル１０の回転速度（角速度）は、係数としての定数を乗すると作動 速度となる。従って、ブレーキペダル１０の、軌道上の速度を測定するのも、回 転速度を測定するのも基本的には同じである。しかし回転速度の測定のほうが、 費用が僅かで済む。

簡単のために、ブレーキペダル１０の作動速度のみについて次に説明する。その 際、好ましい特別の場合として回転速度も含まれる。

演算装置１４でめられた作動速度ｖｐｅｄは、ブレーキ力倍力装置を調節するた めの信号を得るためにさらに処理される。このために非常に小さい時間増分にお いてブレーキペダルの瞬時の作動速度ｖＰ＠ｄが連続的にその都度求められ、す なわち、非常に小さい時間増分ごとに順次に作動速度Ｖ　ｐｅｄがめられ、制動 されるべき車輪の車輪ブレーキのブレーキ圧目標値が各瞬時の作動速度ｖｐｅｄ に割当てられている。制動される車輪は、第１図において引用符号２０を付され ており、車輪ブレーキは２２を付されている。

目標値は先に記憶されており、ブレーキ装置のために設定されている（これは、 目標値が変更不能であることを意味しないが、目標値は、成る特定の制動動作の ためには固定して設定されている）。

従って、例えば数ミリ秒（２〜１０ｍ　ｓ）の非常に小さい時間増分においてブ レーキペダル１０の作動速度Ｖ　ｐｅｄのその都度の有効な値が前述の方法でめ られ、次いで、これらの各時間増分について、作動速度Ｖｐｅｄの、その都度の 瞬時測定値に、メモリ１６に先に当該自動車のために記憶されているブレーキ圧 目標値が割当てられる。

択一的に作動速度Ｖ　ｐｅｄの各瞬時値に目標値をアルゴリズムにより割当てる ことも可能である。すなわち、この変形の場合には第１図のブロック１６は、作 動速度ｖ　ｐｅｄの各瞬時値に１つの目標値を割当てる演算ルーチンを示す。こ の割当ては簡単に線形でもよいが、例えば、作動速度Ｖ　ｐｅｄの値の目標値の 関数（従属関係）に従って、すなわち１より大きいベキ指数で同作動速度Ｖｐｓ ｄが累乗されるようにして、線形より更に強くしてもよい。

これは、各時間増分に対して作動速度ｖＰ’ｅｄからそれぞれ１つの割当てられ た目標値ｐ８゜１１が連続的に定められて比較器１８に人力されることを意味す る。

比較器１８の他方の入力端にはブレーキ圧の実際値ｐＢｒが入力される。そのた めに、制動されるべき車輪２０に沿って（ただし車輪２０は場合によっては複数 の車輪を意味する）車輪ブレーキ２２において瞬時のブレーキ圧実際値が、圧力 センサ２４により測定される。圧力と等値の量を測定することも可能である。

比較器１８でブレーキ圧の目標値ｐｇ。１□と実際値ｐＢ１とが比較され、比較 結果に応じた信号がブレーキ力倍力装置制御装置２６に送られる。次いでブレー キ力倍力装置制御装置２６は、ブレーキペダル１０とブレーキ２２との間に公知 の仕方で配置されているブレーキ力倍力装置２８を制御する。ブレーキ力倍力装 置制御装置２６は例えば、ブレーキ力倍力装置２８により発生させられた液圧が 比較器１８の比較結果に応じてブレーキ２２において増加又は減少させられるよ うに、ブレーキ力倍力装置２８の特別の電磁的に作動可能な弁を作動させる（ド イツ特許出願公開明細書ＤＥ３９　４３　００２　Ａｌ参照）。詳細には、ブレ ーキペダル１０の作動速度から得られる目標値ｐ、。１．と、センサ２４により 測定されるブレーキ圧実際値ｐａｒとの比較により目標値が実際値より大きいこ とが示されると、ブレーキ力倍力装置制御装置２６は、ブレーキ力倍力装置２８ のブレーキ力倍力効果が高められるように前記実際値が前記目標値に等しくなる まで信号を発生する。これに対して比較結果により実際値が目標値より小さいこ とが分かると、ブレーキ力倍力装置２８の調整が、ブレーキ圧がより小さな率で 倍力されるように行われる。

前述の方法と同方法を実施する第１図の装置とにより、例えば危険な状況での非 常に突然かつ急激な制動の際に車輪ブレーキ２２におけるブレーキ圧を好適に形 成できる。すなわちその際、ブレーキペダルの個々の作動速度に割当てられてい る目標値に基いて従来の制動の場合に比してより高いブレーキ力倍力作用がブレ ーキ力倍力装置２８により制御されることにより、（低すぎるブレーキ圧の発生 に至る）実際にしばしば行われる運転者の誤動作が克服される。これによりブレ ーキ圧の形成が加速されるだけでなく、より高いブレーキ圧レベルが実現される 。過度に高いブレーキ圧レベルは、従来のようにアンチロックブレーキ装置によ り防止される。

Ｆｌ［Ｊ、１ ｒこ収容 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年９月３０日 特許庁長官　高　島　章　殿　し １、国際出願番号 ＰＣＴ／ＥＰ９３１０１１８７ ２、発明の名称 ブレーキ力倍力装置によるブレーキ圧制御の方法３、特許出願人 二ニー・ロー　）’、フルー　トン・ハウス名　称　ルーカス・インダストリー ズ・パブリック・リミテッド・カンパニー 国　籍　イギリス国 ４、代理人　〒１０７ 住所　東京都港区赤坂３丁目２番３号 二ニー赤坂ビル７階 （１）　補正書の翻訳文　１通 ような最適でない制動行動は、多くの自動車運転者により次の理由から行われる 。すなわち、制動の初期段階では液圧による比較的小さい反力がブレーキペダル に抗している。液圧による、このような反力は、ブレーキ装置の圧力が上昇する と初めて発生させられる。

従って運転者は制動動作の初めには容易に作動速度を高めることができる。しか し、ブレーキペダルの作動距離が増加すると非常に急速に反力が増加し、従って 多数の運転者について、ブレーキペダル作動速度が最大値到達後に再び比較的急 速に低下するのが観察される。ブレーキペダル作動がこのように行われると、通 常は制動距離に無駄が生じる。

（ドイツ特許出願明細書箱ＤＥ　３４　４４　８２７号に対応する）フランス特 許明細書ＦＲ−Ａ−２５７４３５５から、ブレーキペダルの作動距離に応じてブ レーキ力が目標値特性曲線に応じて調節される車両ブレーキ装置のブレーキ圧制 御方法が公知である。この場合、ブレーキ力制御は、ブレーキペダルの作動速度 の瞬時値に依存せずに行われる。むしろ、ブレーキペダル作動速度は、目標値特 性曲線をブレーキペダル作動速度に応じて調整するだけのために測定される。

本発明の課題は、電子工学的に制御可能なブレーキ力倍力装置を備えた車両ブレ ーキ装置において、簡単な手段によりブレーキ力倍力装置を可及的に最適な制動 効果が得られるように調節することにある。

上記課題は本発明により、記憶されているブレーキ圧目標値が制動中にブレーキ ペダルの瞬時の作動速度に連続的にその都度割当てられ、この瞬間にブレーキ圧 実際値か測定されて前記ブレーキ圧目標値と比較され、前記目標値と前記実際値 との比較結果に応じてブレーキ力倍力装置が調節されることにより解決される。

従って、従来の技術（ドイツ特許発明明細書ＤＥ４０　２８　２９０　Ｃ１）で 知られている開ループ制御方法の代りに本発明は、ブレーキ圧の閉ループ制倍力 装置制御装置２６に送られる。次いでブレーキ力倍力装置制御装置２６は、ブレ ーキペダル１０とブレーキ２２との間に公知の仕方で配置されているブレーキ力 倍力装置２８を制御する。ブレーキ力倍力装置制御装置２６は例えば、ブレーキ 力倍力装置２８により発生させられた液圧が比較器１８の比較結果に応じてブレ ーキ２２において増加又は減少させられるように、ブレーキ力倍力装置２８の特 別の電磁的に作動可能な弁を作動させる（ドイツ特許出願公開明細書ＤＥ３９　 ４３　００２　Ａｌ参照）。詳細には、ブレーキペダル１０の作動速度から得ら れる目標値ｐ１゜１１と、センサ２４により測定されるブレーキ圧実際値ｐａｒ との比較により目標値か実際値より大きいことか示されると、ブレーキ力倍力装 置制御装置２６は、ブレーキ力倍力装置２８のブレーキ力倍力効果が高められる ように前記実際値が前記目標値に等しくなるまで信号を発生する。これに対して 比較結果により実際値が目標値より大きいことが分かると、ブレーキ力倍力装置 ２８の調整が、ブレーキ圧かより小さな率で倍力されるように行われる。

前述の方法と同方法を実施する第１図の装置とにより、例えば危険な状況での非 常に突然かつ急激な制動の際に車輪ブレーキ２２におけるブレーキ圧を好適に形 成できる。すなわちその際、ブレーキペダルの個々の作動速度に割当てられてい る目標値に基いて従来の請求の範囲（補正） １、ブレーキペダル（１０）の作動速度がめられ、かつ、該作動速度に応じてブ レーキ力倍力が行われる方法である、電子制御式ブレーキ力倍力装置（２８）を 備えた車両ブレーキ装置におけるブレーキ圧の制御方法において、記憶されてい るブレーキ圧目標値（ｐ６゜１□）が制動中に前記ブレーキペダル（１０）の瞬 時の作動速度（ｖｐ＠ｄ）に連続的にその都度割当てられ、この瞬間にブレーキ 圧実際値（ｐ、３ｒ）が測定されて前記ブレーキ圧目標値（ｐｇｏ＋＋）と比較 され、前記目標値と前記実際値との比較結果に応じてブレーキ力倍力装置！（２ ８）が調節されることを特徴とする、電子制御式ブレーキ力倍力装置を備えた車 両ブレーキ装置におけるブレーキ圧の制御方法。

＋１゜、、、、　、　ＰＣＴ／ＥＰ　９３１０１１８７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ブレーキペダルの作動速度が求められ、かつ、該作動速度に応じてブレーキ 力倍力が行われる方法である、電子制御式ブレーキ力倍力装置を備えた車両ブレ ーキ装置におけるブレーキ圧の制御方法において、記憶されているブレーキ圧目 標値（ｐｓｏｌｌ）が制動中に前記ブレーキペダル（１０）の瞬時の作動速度（ ｖｐｅｄ）に連続的にその都度割当てられ、この瞬間にブレーキ圧実際値（ｐ■ ｒ）が測定されて前記ブレーキ圧目標値（ｐｓｏｌｌ）と比較され、前記目標値 と前記実際値との比較結果に応じてブレーキ力倍力装置（２８）が調節されるこ とを特徴とする、電子制御式ブレーキ力倍力装置を備えた車両ブレーキ装置にお けるブレーキ圧の制御方法。