説明

原動機付き車両用ブレーキシステムの動作方法

【課題】「通常モード」から「バイワイヤモード」へ滑らかにブレーキペダルフィーリングを適合させながら移行させる適切な手段を提供すること。
【解決手段】ブレーキバイワイヤ型の原動機付き車両用ブレーキシステムの動作方法であって、ブレーキペダルと共に力伝達状態にもたらすことが可能な入力部材と電子制御ユニットとにより操作可能なブレーキ倍力装置と、マスタシリンダと、ブレーキペダル踏込量検出手段と、ペダルストロークシミュレータと、バイワイヤモードのON/OFFを行うための切換装置とを備えて成る前記動作方法において、ブレーキペダルの操作時に戻される変位を検出するとともに、該変位を運転者により減少させ、ブレーキペダル踏込量Sが所定量ΔS減少する際若しくは原動機付き車両が所定の挙動を示す際に切換装置をONにし、この切換装置のON状態で電子制御ユニットによりブレーキ倍力装置を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ブレーキバイワイヤ型の原動機付き車両用ブレーキシステムの動作方法であって、a)ブレーキペダルと共に力伝達状態にもたらすことが可能な入力部材と電子制御ユニットとにより操作可能なブレーキ倍力装置と、b)該ブレーキ倍力装置に接続されたマスタシリンダと、c)ブレーキペダル踏込量検出手段と、d)ブレーキバイワイヤ型ブレーキシステムにおいて前記ブレーキペダルに作用する復元力を前記ブレーキ倍力装置の操作と無関係にシミュレート可能であり、かつ、前記ブレーキペダルと協働するペダルストロークシミュレータと、e)バイワイヤモードのON/OFFを行うための切換装置とを備えて成り、バイワイヤモードで動作中に前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間の力伝達を解除することができるよう前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間に所定の間隔が設けられているとともに、前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間の力伝達が解除された場合に、前記切換装置によりバイワイヤモードをOFFするよう構成された前記動作方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
上記のようなブレーキ装置は例えば本出願人による特許文献1に開示されている。また、上記切換装置は従来のブレーキ装置において油圧式のピストン−シリンダ機構によって形成されており、その圧力室は遮断可能な接続手段によってブレーキフルード貯溜部と接続されているとともに、ピストンはペダルストロークシミュレータのケーシングを支持するものとなっている。
【0003】
低圧アキュームレータとして形成されたブレーキフルード貯溜部と圧力室の間の接続の遮断は、電磁式で常開型の切換弁によって行われる。また、切換装置の監視中には上記ピストンが変位し、圧力室内で上昇する圧力が測定されるとともにこれに応じた信号が送出される。上記監視は、原動機付き車両(以下単に「車両」という。)の停止状態において、点火装置が作動した後、最初にブレーキペダルを操作する際に行われる。このような状態は、「通常モード」と呼ばれる。
【0004】
そして、監視が終了すると「バイワイヤモード」に切り換えられるが、このような切換は、ブレーキペダルの完全な開放が検出されたときに行われる。
【特許文献1】独国特許出願公開第102004011622号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、運転者には、「通常モード」と「バイワイヤモード」でのペダルフィーリングが非常に異なったものとして感知されてしまうという問題がある。
【0006】
本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、「通常モード」から「バイワイヤモード」へ滑らかにブレーキペダルフィーリングを適合させながら移行させる適切な手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明は、ブレーキペダルの操作時に戻される変位を検出するとともに、該変位を運転者により減少させ、ブレーキペダル踏込量が所定量減少する際若しくは原動機付き車両が所定の挙動を示す際に切換装置をONにし、又は前記切換装置のON/OFFをバックグラウンドで機能している検出機能により該切換装置のON状態が検出された際に、この切換装置のON状態で電子制御ユニットによりブレーキ倍力装置を制御することを特徴としている。
【0008】
また、本発明の一実施形態は、前記切換装置を油圧式のピストン−シリンダ機構で形成し、ペダルストロークシミュレータのケーシングを支持する前記ピストン−シリンダ機構のピストンによって、ブレーキフルード貯溜部との連通を遮断可能な遮断弁により遮断された油圧接続部に接続された圧力室を画成し、前記遮断弁をその遮断位置へ切り換えることにより前記切換装置のONを行うことを特徴としている。
【0009】
さらに、本発明の他の実施形態は、ブレーキペダル踏込量に対する圧力を示す名目上の(踏込量が記入される軸に沿った)特性曲線に対して前記切換装置のON後最小のブレーキペダル踏込量及び補正係数を差し引いた前記ブレーキ倍力装置の制御量に相当する所定量だけスライドさせた特性曲線によって、前記ブレーキ倍力装置を制御することによりマスタシリンダ内に発生する圧力の目標値を決定することを特徴としている。
【0010】
なお、本発明の他の特徴は、請求項4〜8に記載されている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、「通常モード」から「バイワイヤモード」へ滑らかにブレーキペダルフィーリングを適合させながら移行させる適切な手段を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
図1には特に「ブレーキバイワイヤ型」として動作する車両用ブレーキ装置が示されており、このブレーキ装置は、基本的に、操作ユニット1、油圧制御ユニット17、該油圧制御ユニット17に接続されたホイールブレーキ13,14,15,16、前記操作ユニット1に割り当てられた第1の電子制御ユニット7及び前記油圧制御ユニット17に割り当てられた第2の電子制御ユニット12によって構成されている。
【0014】
また、操作ユニット1は、特に負圧式に形成されたブレーキ倍力装置2、該ブレーキ倍力装置2に接続された特にタンデム型に形成されたマスタシリンダ3及び該マスタシリンダ3に接続されたブレーキフルード用のリザーバ4によって構成されている。なお、マスタシリンダ3には、直列に配置された油圧制御ユニット17の下方において不図示の圧力室がホイールブレーキ13,14,15,16に接続されている。
【0015】
そして、ブレーキペダル5は運転者によって操作されてブレーキ倍力装置2を動作させ、ブレーキペダル5には、特に「ブレーキバイワイヤ型」のブレーキ装置において該ブレーキペダル5と共に動作するペダルストロークシミュレータ6が設けられている。なお、このペダルストロークシミュレータ6は、運転者に対して通常のペダルフィーリングを感受させるものである。
【0016】
しかして、少なくとも1つのセンサによって運転者による減速意思又はブレーキペダル5の変位が検出されると、その信号は第1の電子制御ユニット7へ伝達されるようになっている。そして、この第1の電子制御ユニット7のから送出される出力信号により、特にブレーキ倍力装置2に設けられたソレノイド8が制御される。このソレノイド8は、ブレーキ倍力装置2へ空気供給を行う圧縮空気制御弁9を運転者の意思に関係なく操作することを可能にするものである。
【0017】
また、後に詳述するように、第1の電子制御ユニット7は、ブレーキ倍力装置2の特性値(特に、その出力部材20によって戻された変位及び/又はブレーキシステム内で生じる圧力の制御のための特性値)を制御する制御回路を含んで構成されている。
【0018】
また、ブレーキペダル5に連結されている入力部材(ピストンロッド)10の端部と圧縮空気制御弁9のバルブピストン11との間に設けられた隙間あるいは間隔aによって、「ブレーキバイワイヤ型」のブレーキ装置におけるブレーキペダル5とブレーキ倍力装置2の間の力伝達を解除することもできるようになっている。
【0019】
ここで、変位センサ18は、ブレーキ倍力装置2による力が作用する可動壁19の変位又はマスタシリンダ3の第1のピストン(不図示)に作用する力を伝達する前記出力部材20の変位を検出するものとなっている。さらに、油圧制御ユニット17内には、ブレーキシステム内で生じる圧力を検出する圧力センサ34が組み込まれている。
【0020】
また、「ブレーキバイワイヤ型」のブレーキ装置において、ブレーキペダル5に対して作用するリターンフォースをブレーキ倍力装置2の操作とは無関係にシミュレートするペダルストロークシミュレータ6は、図2において軸方向断面を示す切換装置60によって、「ブレーキバイワイヤ型」として動作する場合にブレーキペダル5とブレーキ倍力装置2の間の力伝達がなされていなければこの力伝達を行い、「ブレーキバイワイヤ型」として動作しない場合には上記力伝達を行わないようにするものとなっている。
【0021】
ところで、油圧制御装置17には、例えばABS、ASR、ESP等のブレーキ力制御を行うのに必要な多くの油圧あるいは電気に関連した構成部材が設けられている。すなわち、各ブレーキ回路には、遮断弁22a,22b、電気による切換弁23a,23b、油圧ポンプ24a,24b、ホイールブレーキ13,14,15,16への圧力を電気的な制御によって選択的に切り換える流入側切換弁25a,26a,27a,28a及び流出側切換弁25b,26b,27b,28b、低圧アキュームレータ29a,29b並びに各ホイールブレーキ13,14,15,16に設けられた圧力センサ30,31,32,33が設けられている。なお、操作ユニット1の構造は特許文献1に記載されているので、図2においてはブレーキ倍力装置2の制御群のみが拡大して示されている。
【0022】
特に「ブレーキバイワイヤ型」として動作する場合にブレーキペダル5と共に動作するペダルストロークシミュレータ6は、該ペダルストロークシミュレータ6を「ブレーキバイワイヤ型」でない場合にOFFする切換装置60とも共に動作するものとなっている。なお、ペダルストロークシミュレータ6は、運転者に対して通常のペダルフィーリングを感受させるものであるとともに、図示の実施の形態においては、力の伝達経路外のブレーキペダル5とブレーキ倍力装置2の間に配置されている。
【0023】
また、切換装置60は、基本的に、ピストン−シリンダ機構51及びブレーキフルード貯溜部56を備えて構成されている。ピストン−シリンダ機構51のピストン52は、操作ロッド58によってペダルストロークシミュレータ6のケーシング61と力の伝達がなされるように接続されているとともに、破線で示した油圧接続部54によって図示の実施の形態では低圧アキュームレータとして形成されているブレーキフルード貯溜部56に接続された圧力室53を画成している。
【0024】
そして、油圧接続部54内には電磁的に操作される遮断弁55が組み付けられており、この遮断弁55により油圧接続部54を遮断することが可能となっている。なお、ピストン−シリンダ機構51における油圧室53内の油圧は圧力センサ57によって検出されるようになっている。ここで、遮断弁55が開放されている初期状態では、検出される圧力はほぼゼロである一方、遮断弁55を閉鎖位置へもたらすと、圧力は急激に上昇する。すなわち、ピストン52は遮断弁55の閉鎖前に既に移動し、遮断弁55は十分にシールされており、圧力センサ57が正常に動作していることを示している。
【0025】
圧力センサ57を使用することにより、特に事前又は事後の動作チェックにおいて、圧力センサからの信号を更にブレーキペダル変位検出センサからの信号の妥当性判定に使用することが可能であるという利点が得られる。そして、この圧力センサ57によって例えばブレーキペダル変位検出における誤検出などのシステムにおける所定の誤動作を検知することが可能であり、これをフィードバックすることも可能である。
【0026】
ところで、図3a及び図3bにはブレーキペダル踏込量Sと、切換装置60の作動後及びブレーキ倍力装置2の制御開始後における最低のブレーキペダル踏込量に相当するS0の時間変化が示されている。ここで、点Aはブレーキペダル5を最大に踏み込んだときの踏込量に相当する一方、点Aから点A0の区間はブレーキペダル5の戻りに相当する。この戻りにより、ブレーキペダル踏込量がSAからΔSだけ減少してS0となっている。
【0027】
また、0〜T0の時間には「通常モード」が行われ、時点T0においては切換装置60が作動しブレーキ倍力装置2の第1の電子制御ユニット7による制御が開始される。そのため、操作ユニット1は、時間T0〜T2においては「通常モード」と「バイワイヤモード」の混合モードで動作することになる。
【0028】
なお、時点T0とT2の間に位置する時点T1においては、運転者による新たな操作あるいはブレーキペダル5の戻しが行われ、この時点T1で、運転者による更なるブレーキペダルの踏込み前における切換装置60の作動後又はブレーキ倍力走地2の制御開始後の最小ブレーキペダル踏込量S01が得られる。
【0029】
また、時点T2におけるブレーキペダル踏込量S02は、ブレーキペダル5とブレーキ倍力装置2の間の力伝達を遮断するための間隔“a”に相当する。そして、時点T2後は上記混合モードが終了し、時点T3ではブレーキペダル5が完全に解放され、ブレーキシステムの動作が終了する。
【0030】
図4は上記処理の影響を示す特性曲線であり、この特性曲線は、ブレーキペダル踏込量Sに対するマスタシリンダ3内で生じる圧力の目標値Psollの依存性を示すものである。ここで、Psoll[T2]についての特性曲線が名目上のものである一方、Psoll[T0]及びPsoll[T1]は、それぞれシステムの時点T0及びT1における上記特性に対応するものとなっている。
【0031】
なお、図4に示すように、「第1の」ブレーキペダル踏込量の最小値S0に対応する特性曲線は、所定値Sshift分だけずれるが、他のブレーキペダル踏込量S0を設定することにより、名目上の特性曲線方向へずらされた特性曲線が得られる(Psoll[T1]の特性曲線参照)。ここで、所定値Sshiftは、次の式
shift=S0−k×Scorr
によって算出される。
【0032】
なお、ScorrはS0に依存した補正係数であり、この補正係数ScorrとS0の関係は図5に示されている。さらに、係数kは走行状態の評価に応じて最も簡単な場合として0又は1の値をとるものであり、この係数kを、閾値より大きい範囲における迅速なブレーキペダル踏込操作を検出した場合に0から1へ切り換えるのが有効である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明による方法に適用されるブレーキ装置を示す図である。
【図2】図1に示すブレーキ装置の部分拡大図である。
【図3a】ブレーキペダル踏込量の時間変化を示すグラフである。
【図3b】ブレーキペダル踏込量の時間変化を示すグラフである。
【図4】所定のブレーキペダル踏込量に対するマスタシリンダ内の目標圧力の変化を示すグラフである。
【図5】補正係数とブレーキペダル踏込量の最小値の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【0034】
1 操作ユニット
2 ブレーキ倍力装置
3 マスタシリンダ
4 リザーバ
5 ブレーキペダル
6 ペダルストロークシミュレータ
7 第1の電子制御ユニット
8 ソレノイド
9 圧縮空気制御弁
10 入力部材
11 バルブピストン
12 第2の電子制御ユニット
13,14,15,16 ホイールブレーキ
17 油圧制御ユニット
18 変位センサ
19 可動壁
20 出力部材
21 センサ
22a,22b 遮断弁
23a,23b 切換弁
24a,24b 油圧ポンプ
25a,26a,27a,28a 流入側切換弁
25b,26b,27b,28b 流出側切換弁
29a,29b 低圧アキュームレータ
30,31,32,33,34 圧力センサ
51 ピストン−シリンダ機構
52 ピストン
53 圧力室
54 油圧接続部
55 遮断弁
56 ブレーキフルード貯溜部
57 圧力センサ
58 操作ロッド
60 切換装置
61 ペダルストロークシミュレータのケーシング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブレーキバイワイヤ型の原動機付き車両用ブレーキシステムの動作方法であって、
a)ブレーキペダルと共に力伝達状態にもたらすことが可能な入力部材と電子制御ユニットとにより操作可能なブレーキ倍力装置と、
b)該ブレーキ倍力装置に接続されたマスタシリンダと、
c)ブレーキペダル踏込量検出手段と、
d)ブレーキバイワイヤ型ブレーキシステムにおいて前記ブレーキペダルに作用する復元力を前記ブレーキ倍力装置の操作と無関係にシミュレート可能であり、かつ、前記ブレーキペダルと協働するペダルストロークシミュレータと、
e)バイワイヤモードのON/OFFを行うための切換装置と
を備えて成り、バイワイヤモードで動作中に前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間の力伝達を解除することができるよう前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間に所定の間隔が設けられているとともに、前記ブレーキペダルと前記ブレーキ倍力装置の間の力伝達が解除された場合に、前記切換装置によりバイワイヤモードをOFFするよう構成された前記動作方法において、
前記ブレーキペダルの操作時に戻される変位を検出するとともに、該変位を運転者により減少させ、
ブレーキペダル踏込量(S)が所定量(ΔS)減少する際若しくは原動機付き車両が所定の挙動を示す際に前記切換装置(60)をONにし、又は前記切換装置(60)のON/OFFをバックグラウンドで機能している検出機能により該切換装置(60)のON状態が検出された際に、この切換装置(60)のON状態で前記電子制御ユニット(7)により前記ブレーキ倍力装置(2)を制御する
ことを特徴とするブレーキシステムの動作方法。
【請求項2】
前記切換装置(60)に油圧式のピストン−シリンダ機構(51)及びブレーキフルード貯溜部(56)を設け、前記ペダルストロークシミュレータ(6)のケーシング(61)を支持する前記ピストン−シリンダ機構(51)のピストン(52)によって、前記ブレーキフルード貯溜部(56)との連通を遮断可能な遮断弁(55)により遮断された油圧接続部(54)に接続された圧力室(53)を画成し、
前記遮断弁(55)をその遮断位置へ切り換えることにより前記切換装置(60)のONを行う
ことを特徴とする請求項1記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項3】
ブレーキペダル踏込量に対する圧力を示す名目上の特性曲線(P=f(S))に対して前記切換装置(60)のON後最小のブレーキペダル踏込量(S0)及び補正係数(Scorr)を差し引いた前記ブレーキ倍力装置(2)の制御量に相当する所定量(Sshift)だけスライドさせた、及び/又は該所定量(Sshift)によって適当に調整された特性曲線(Psoll=f(S))によって、前記ブレーキ倍力装置(2)を制御することにより前記マスタシリンダ(3)内に発生する圧力(P)の目標値(Psoll)を決定することを特徴とする請求項1又は2記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項4】
前記特性曲線(Psoll=f(S))を、ブレーキペダル踏込量(S)と前記目標値(Psoll)の関係によって示すことを特徴とする請求項3記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項5】
前記補正係数(Scorr)を、前記切換装置(60)のON後最小のブレーキペダル踏込量(S0)に依存させることを特徴とする請求項3又は4記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項6】
前記補正係数(Scorr)を、原動機付き車両の走行状態に応じて複数の特性曲線間で変化させることを特徴とする請求項5記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項7】
前記補正係数(Scorr)を特性曲線として前記電子制御ユニット(7)内にメモリすることを特徴とする請求項5又は6記載のブレーキシステムの動作方法。
【請求項8】
システムによる通常モードからバイワイヤモードへの切換時(低電圧後の復帰、故障回復など)に当該動作方法を適用することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のブレーキシステムの動作方法。

【図1】
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【図2】
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【図3a】
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【図3b】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2009−527413(P2009−527413A)
【公表日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−555753(P2008−555753)
【出願日】平成19年2月14日(2007.2.14)
【国際出願番号】PCT/EP2007/051440
【国際公開番号】WO2007/096284
【国際公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【出願人】(399023800)コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト (162)
【Fターム(参考)】