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技術 ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法および装置

出願人 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
発明者 ハンニエル・シュミット
出願日 2001年5月28日 (18年2ヶ月経過) 出願番号 2001-158507
公開日 2002年1月23日 (17年6ヶ月経過) 公開番号 2002-019593
状態 未査定
技術分野 ブレーキシステム(制動力調整) ブレーキシステム(制動力調整)
主要キーワード 信号変数 老朽度 作動アクチュエータ 目標変数 圧力調節装置 圧力制御回路 時間線図 バス系統
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この項目の情報は公開日時点(2002年1月23日)のものです。
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図面 (8)

課題

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数校正するための基本値決定方法および装置を提供する。

解決手段

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法および装置が提供される。装置を作動化したときに存在する測定変数の測定値が基本値として使用され、かつ測定信号が測定変数および基本値に基づいて形成される。基本値の決定は、測定変数が所定のしきい値より小さいときにのみ行われる。

概要

背景

最新ブレーキ装置は一般に電子式に制御される。この場合、ブレーキ装置の範囲内で、種々の測定値、例えば車輪ブレーキ圧力ブレーキ回路圧力、ペダルストロークのようなドライバ希望信号マスタシリンダ・ストローク、供給圧力等が測定される。十分な制御を保証するために、これらの測定変数基本値に対して校正されることが必要である。

例えば、ドイツ特許公開第19807369号から電気制御式ブレーキ装置既知である。そこでは、ドライバのブレーキペダル作動からブレーキ希望が導かれ、ブレーキ希望は場合によりその他の運転変数を考慮して個々の車輪ブレーキに対する目標ブレーキ圧力換算される。各車輪に対してまたは各車軸に対して、圧力制御回路により、それぞれの目標圧力ならびに車輪ブレーキの範囲内で測定された実際ブレーキ圧力に基づいて、車輪ごとのまたは車軸ごとの目標ブレーキ圧力への制御が行われる。ドライバのブレーキ希望を決定するためにペダル・ストローク・センサが設けられている。少なくとも1つの測定変数の校正手段は記載されていない。

概要

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数を校正するための基本値の決定方法および装置を提供する。

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法および装置が提供される。装置を作動化したときに存在する測定変数の測定値が基本値として使用され、かつ測定信号が測定変数および基本値に基づいて形成される。基本値の決定は、測定変数が所定のしきい値より小さいときにのみ行われる。

目的

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数を校正するための基本値の決定方法および装置を提供することが本発明の課題である。

効果

実績

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請求項1

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、前記ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値決定方法において、装置を作動化したときに存在する前記測定変数の測定値が基本値として使用されかつ測定信号が測定変数および基本値に基づいて形成されることを特徴とするブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法。

請求項2

前記測定変数が、ブレーキペダル作動量および/または1つの車輪におけるブレーキ力、特に車輪ブレーキ圧力またはブレーキ回路圧力を表わすことを特徴とする請求項1記載の方法。

請求項3

前記基本値の決定が、測定変数が所定のしきい値より小さいときにのみ行われることを特徴とする請求項1または2記載の方法。

請求項4

前記少なくとも1つの測定変数の基本値の決定において、他の測定変数の基本値が決定されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の方法。

請求項5

前記他の測定変数が、車輪ブレーキにおけるブレーキ力を表わす変数、特に車輪ブレーキ圧力またはブレーキ回路圧力を示すことを特徴とする請求項4記載の方法。

請求項6

運転中に、前記少なくとも1つの測定変数が基本値より小さくなったときに基本値の追従決定が行われることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の方法。

請求項7

測定変数が基本値より大きくかつ所定のしきい値より小さいときに、改めて基本値の決定が行われることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の方法。

請求項8

測定変数が基本値に対応したときに測定信号が0であるように前記測定信号が形成されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の方法。

請求項9

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、前記少なくとも1つの測定変数を測定する制御ユニットを備えた、前記ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定装置において、前記制御ユニットが、装置を作動化したときに、そのとき存在する測定変数値を基本値として使用する校正手段を含み、ブレーキ装置の制御の基礎となる測定信号が、測定変数および基本値に基づいて形成されることを特徴とするブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定装置。

技術分野

0001

本発明は、ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数基本値決定方法および装置に関するものである。

背景技術

0002

最新のブレーキ装置は一般に電子式に制御される。この場合、ブレーキ装置の範囲内で、種々の測定値、例えば車輪ブレーキ圧力ブレーキ回路圧力、ペダルストロークのようなドライバ希望信号マスタシリンダ・ストローク、供給圧力等が測定される。十分な制御を保証するために、これらの測定変数が基本値に対して校正されることが必要である。

0003

例えば、ドイツ特許公開第19807369号から電気制御式ブレーキ装置既知である。そこでは、ドライバのブレーキペダル作動からブレーキ希望が導かれ、ブレーキ希望は場合によりその他の運転変数を考慮して個々の車輪ブレーキに対する目標ブレーキ圧力換算される。各車輪に対してまたは各車軸に対して、圧力制御回路により、それぞれの目標圧力ならびに車輪ブレーキの範囲内で測定された実際ブレーキ圧力に基づいて、車輪ごとのまたは車軸ごとの目標ブレーキ圧力への制御が行われる。ドライバのブレーキ希望を決定するためにペダル・ストローク・センサが設けられている。少なくとも1つの測定変数の校正手段は記載されていない。

発明が解決しようとする課題

0004

ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数を校正するための基本値の決定方法および装置を提供することが本発明の課題である。

課題を解決するための手段

0005

上記改題は、ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、前記ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法において、装置を作動化したときに存在する前記測定変数の測定値が基本値として使用されかつ測定信号が測定変数および基本値に基づいて形成されることを特徴とする本発明のブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定方法により解決される。

0006

上記課題はまた、ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数がブレーキ装置の制御のための基礎である、前記少なくとも1つの測定変数を測定する制御ユニットを備えた、前記ブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定装置において、前記制御ユニットが、装置を作動化したときに、そのとき存在する測定変数値を基本値として使用する校正手段を含み、ブレーキ装置の制御の基礎となる測定信号が、測定変数および基本値に基づいて形成されることを特徴とする本発明のブレーキ装置の少なくとも1つの測定変数の基本値の決定装置により解決される。

0007

以下に記載の方法により、装置のスタート時における基本値の自動決定が可能となる。手動調節の必要はない。装置がそのために適した状態にあるときにのみ基本値の決定が行われることが特に有利である。

0008

車両運転中の変化が、例えば温度または老朽度関数として検出されかつそれぞれの基本値が追従決定されることが有利である。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下に本発明を図面に示す実施形態により詳細に説明する。図1は、ブレーキ装置を電気制御するための制御ユニットの全体ブロック回路図を示す。ここで、制御ユニット100は、少なくとも1つのマイクロコンピュータ102、入力回路104、出力回路106および相互間のデータ交換のためにこれらの要素を結合するバス系統108を含む。入力回路104にペダル・ストローク・センサ26からライン50が供給される。さらに、入力ライン118ないし124は入力回路104をそれぞれの車輪ブレーキに付属のセンサ30ないし36と結合する。他の入力ライン126ないし128は、入力回路104を、ブレーキ装置、車両および/または車両駆動ユニットのその他の運転変数を測定するための測定装置130ないし132と結合する。このような運転変数は、例えば車輪速度、場合により駆動ユニットから出力される機関トルク車軸荷重ブレーキ配管内の圧力(センサ28)等である。出力回路106に複数の出力ラインが接続されている。例えば、圧力調節装置の少なくとも1つの弁がそれを介して作動される出力ラインが示されている。他の出力ライン138を介してポンプ42が操作される。制御ユニット100は、供給された信号変数の関数としてブレーキ装置を上記のように制御する。

0010

他の実施形態においては、ブレーキ・ペダル・ストロークを測定する代わりに、ブレーキ・ペダルと関係しているマスタ・シリンダの可動要素のストロークを測定する他の測定装置が使用され、この測定装置が作動力を測定しまたはマスタ・シリンダの範囲内の圧力を決定する。

0011

ドライバがブレーキ・ペダルを踏んだ場合、センサ26により作動量を表わす変数が決定される。この変数の関数として、例えば特性曲線特性曲線群、表または計算ステップにより、例えば目標減速度または目標ブレーキ圧力を示すドライバのブレーキ希望が決定される。このブレーキ希望から個々の目標車輪ブレーキ圧力が形成され、この場合、ドライバのブレーキ希望は走行状態および滑り条件に応じてそれぞれ修正される。この目標車輪ブレーキ圧力は圧力制御装置に供給され、この圧力制御装置においてそれぞれの車輪において測定されたブレーキ圧力と関係づけられ、そして個々の車輪ブレーキにおける弁装置が、実際圧力がそれぞれの目標圧力に近づくように操作される。

0012

他の実施形態においては、個々の車輪のブレーキ圧力が制御されず、ブレーキ回路内の圧力が所定の目標値に制御される。この場合、ドライバのブレーキ希望の目標圧力への変換によりブレーキ力増幅が提供され、この場合、追加のブレーキ力増幅装置を省略することができる。

0013

他の実施形態においては、圧力媒体作動アクチュエータ油圧式または空圧式)を有する上記のブレーキ装置の代わりに、それに対応して、車輪ブレーキに電気機械式締付を与える車輪ブレーキ・アクチュエータが使用される。ここでは、電流、ブレーキ力、ブレーキ・トルクまたは与えられたブレーキ力に対する尺度を形成するアクチュエータの少なくとも1つの可動要素のストロークが決定される。それに対応して、ドライバの希望から形成された目標変数(ここではブレーキ力、ブレーキ・トルク、電流、ストローク等)への制御が行われる。

0014

電気制御においては、ドライバの希望および/または実際変数が正確に測定されることが重要である。したがって、1つまたは複数のこれらの変数を校正することが必要である。これに関して、対応する変数の基本値、特にそれぞれのセンサが、適切な運転状態において出力する値が決定される。このような運転状態は、例えばブレーキ・ペダルが完全に解放されているとき、すなわちドライバのブレーキ希望が存在しないとき、および/または車輪ブレーキの作動が(例えばその他の制御機能により)行われていないときに存在する。

0015

以下に記載の方法に対応して決定可能な基本値は、ブレーキ・ペダルがフル作動されたとき、ないしは車輪ブレーキが最大ブレーキ力締め付けられたときに発生する測定変数値であってもよい。

0016

上記のセンサの少なくとも1つを校正するために、センサ信号に対する少なくとも1つのしきい値を設定するように設計されている。センサ信号がこのしきい値を下回っている場合、このときに存在する信号が基本値として、特に0値としてセットされる。さらに、それより大きいしきい値が形成され、この場合、センサ信号が第1のしきい値と第2のしきい値との間にあるときに存在する信号が基本値として特に0値としてセットされる。ブレーキ・ペダルが作動されていなければならないこの場合においてもまた、実際値が基本値として特に0値として使用される。

0017

センサ信号が大きいほうの第2のしきい値を超えている場合、基本値は決定されず、そして基本値は前の運転サイクルにおいて決定された記憶されている値から導かれる。

0018

自動車運転中において、記憶されている基本値を考慮して、校正された測定変数の負の値が検出されたとき、この基本値が追従決定される。この場合、新たに基本値の決定が行われる。

0019

ドライバのブレーキ希望を決定するためにストローク・センサが使用される場合、特別の状況として、ドライバがペダルを後方に引き戻した状況が存在する。この場合もまた、このとき存在しているが実際の状況を表わしていない値が基本値として使用される。ドライバがペダルを放したことによりペダルが本来の0位置に戻された場合、ストローク信号の正の値が決定される。この値が限界値を超えかつ第1のしきい値を下回っている場合、改めて基本値の決定が行われる。このようにして正のドリフトもまた除去される。

0020

ブレーキ希望信号値の基本値の決定と同時にまたはその代わりに、ブレーキ係合が作動していないことを前提にして、実際値センサの基本値もまた決定される。

0021

好ましい実施形態が図2および3の流れ図に示されている。ここでは、ブレーキ・ペダルの作動ストロークを表わす変数がセンサにより決定される。好ましい実施形態においてはマスタ・シリンダの範囲内のストローク信号が決定され、対応する条件が存在するときには、ストローク信号のほかに回路圧力信号ないしは車輪ブレーキ圧力信号もまた0にセットされる。好ましい実施形態においては、ストローク・センサの電圧は0Vと10Vとの範囲内にあり、圧力センサの電圧は−5Vと5Vとの範囲内にある。基本値ないし0値は、制御のためのベースを示すのみならず、この信号を評価するその他のすべての機能に対するベースもまた示している。ここで、決定されたセンサ信号は、センサ値0に対応する決定された基本値および記憶されている基本値で重みづけされる。したがって、有効センサ信号として、測定された測定信号と基本値ないし0値との差のみがその先で処理される。

0022

図2にブレーキ装置を作動化したときの方法、すなわち供給電圧が制御ユニット100に投入されたときの方法が示されている。ブレーキ装置を作動化した場合、ステップ200において、測定されたストローク信号SPEDならびに車輪ブレーキ圧力信号PRADiないしは回路圧力信号が読み込まれる。その後問い合わせステップ202において、ストローク信号SPEDが所定の第1のしきい値SPED0より小さいかどうかが検査され、かつ圧力制御が行われていないかどうか、すなわち車輪ブレーキ・アクチュエータに操作信号が出力されなかったかどうかが検査される。これが肯定の場合、ステップ204においてフィルタが作動され、この場合、フィルタ時間TFILERが経過した後、ステップ206において、ストローク信号に対する基本値SPEDBASおよび/または車輪ブレーキ圧力信号またはブレーキ回路圧力信号に対する基本値が決定されかつ記憶される。ここで、それぞれの基本値SPEDBASとして、作用しているそれぞれの信号値が決定される。その後プログラムは終了され、次に装置を作動化するときに改めて読込みが行われる。

0023

ストローク信号ないしその他の測定変数の値は、測定信号が基本値に対応しているときは0である。その先で処理すべき測定変数信号は、測定された測定変数信号と基本値との間の差の形成に基づいて決定される。

0024

ステップ202が、そこに存在する条件が満たされていないことを与えた場合、ステップ208において、信号SPEDが第2のしきい値SPED1より小さいかどうかが検査される。この第2のしきい値SPED1はステップ202において検査される第1のしきい値SPED0より大きい。これが肯定の場合、ステップ210において、ステップ204と同様にフィルタが作動され、この場合、好ましい実施形態においては、数十ないし数百ms(ミリ秒)の値である所定のフィルタ時間が経過した後に、ステップ212により、ステップ206に記載のように基本値SPEDBASが決定される。ステップ208において、測定されたストローク信号SPEDが第2のしきい値SPED1より小さくないことが検出された場合、ステップ214により、それぞれの基本値として、新たな基本値が決定されることなく前の運転サイクルからの記憶されている基本値SPEDBASが使用される。ステップ206、212または214の後にプログラムは終了され、次に装置を作動化したときにはじめて再び開始される。

0025

車両の運転中においては、図3に示したプログラムが実行される。このプログラムは所定の時点にスタートされ、この場合に、第1のステップ300において、上記の変数SPEDおよびPRADiないしブレーキ回路圧力が読み込まれる。それに続くステップ301において、その先で処理すべき値SPEDが、ステップ300において測定された基本値SPEDならびに記憶されている基本値SPEDBASに基づいて、例えば差の形成または比の形成に基づいて形成される。それに対応して、読み込まれた車輪ブレーキ圧力信号値ないしはブレーキ回路圧力信号値がステップ301において形成される。それに続くステップ302において、ステップ301において計算された値が値0より小さいかどうか(または比の形成においては値1より小さいかどうか)、すなわち決定されたストローク信号値が基本値より小さいかどうかが検査される。これが肯定の場合、ステップ303により、フィルタ時間TFILTERが(ステップ204ないし210と同様に)経過され、ステップ304において、例えばこのとき存在する測定値が新たな基本値として使用されることにより基本値が追従決定される。他の実施形態においては、基本値は減分されるのみであるので、緩やかな追従決定が行われる。その後プログラムは終了され、次の時間間隔後に改めて実行される。

0026

計算されたストローク信号が0より大きいかまたは等しいことをステップ302が与えた場合、ステップ306において、決定されたストローク信号が基本値とΔ値(例えば0.1mm)との和を超えかつ第1のしきい値SPED0を下回っているかどうかが検査される。これが肯定の場合、ステップ308により、記憶されている基本値がそれに対応して追従決定され、特に上記のように基本値が決定されかつ記憶されまたは他の実施形態においては増分される。ステップ308の後プログラムは終了され、ステップ306が否定の場合には基本値は変更されない。

0027

上記の状況が図4ないし図7時間線図で詳細に示されている。ここで、これらの線図はブレーキ・ペダル・ストロークxHZ(破線)およびストローク・センサの校正された測定信号Uの値(実線)を時間に対して示している。さらに、しきい値(点線)が示されている。

0028

図4に、装置を作動化したときにブレーキ・ペダルが作動されていない状況が示されている(破線参照)。この場合、アルゴリズムは、ストローク信号がしきい値を下回りかつ圧力制御が存在していないかどうかを検査する。これが肯定の場合、測定信号(実線)は150msのフィルタ時間の後に0にセットされ、すなわち対応する基本値が決定され、かつ決定されたストローク信号がそれに対応して補正される。

0029

図5は、装置を作動化したときにブレーキ・ペダルが作動されていて、ある時間(ここでは300ms)後にブレーキ・ペダルが解放された状況を表わしている。ここでは測定信号(実線)はしきい値を下回っている。上記のように、この場合、150msのフィルタ時間の経過後に基本値が決定され、かつ測定信号が「0にセット」される。300msの経過後にブレーキ・ペダルをリセットすることにより(破線の経過を参照)測定信号は負の値をとる。これが検出されかつフィルタ時間の経過後に基本値がそれに対応して追従決定される。したがって、さらに150ms経過後にストローク信号は再び「0にセット」される。この状況は、センサ信号が時間に対して温度または老朽度のためにより小さい値にドリフトしたときにも発生する。これは負のドリフトとして検出されかつそれに対応して基本値が追従決定される。

0030

図6は、装置を作動化したときにブレーキ・ペダルがしきい値を超えて作動されている状況を示す。この場合、最初は基本値は決定されず、すなわち「0セット」が行われず、前の運転サイクルからの既に記憶されている値が選択される。ドライバがペダルを戻し(破線の時点150ms参照)、したがってストローク信号がしきい値を下回った場合、さらに150ms後の時点300msにおいて新たな基本値が決定され、かつストローク信号は値0にセットされる。

0031

図7は、装置を作動化したときにペダルが引き戻された特殊な場合を示す。時点0.15s後にドライバがペダルを引き戻したとする(破線)。この結果、校正されたストローク信号(実線)は負となる。150msのフィルタ時間後に改めて基本値が決定され、そしてストローク信号は再び0にセットされるが、ブレーキ・ペダルは引き戻されたままである。このとき基本値はもはや実際の状態に対応していない。ここでペダルが再びその本来の0位置に戻った場合(時点0.45s)、0より大きいストローク信号が提供される。この値は上記の2つのしきい値の間にあるので、フィルタ時間(ここでは5s)後に新たな0位置が設定される。これにより、ストローク信号の正のドリフトもまた除去される。

図面の簡単な説明

0032

図1ブレーキ装置を電気制御するための制御ユニットの全体ブロック回路図である。
図2基本値決定の好ましい実行をコンピュータ・プログラムとして示した好ましい実施形態の流れ図である。
図3基本値決定の好ましい実行をコンピュータ・プログラムとして示した他の好ましい実施形態の流れ図である。
図4本発明による方法を説明する第1の例の時間線図である。
図5本発明による方法を説明する第2の例の時間線図である。
図6本発明による方法を説明する第3の例の時間線図である。
図7本発明による方法を説明する第4の例の時間線図である。

--

0033

26ペダル・ストローク・センサ
30、36車輪ブレーキ・センサ
42ポンプ
100制御ユニット
102マイクロコンピュータ
104入力回路
106出力回路
130、132測定装置(運転変数)
PRADi車輪ブレーキ圧力信号
PRADiBASi 車輪ブレーキ圧力信号に対する基本値
PRADiMEM記憶されている車輪ブレーキ圧力信号
SPED ストローク信号
SPED0、SPED1 ストローク信号のしきい値
SPEDBAS ストローク信号に対する基本値
SPEDMEM記憶されているストローク信号
TFILTERフィルタ時間
U ストローク・センサの校正された測定信号
xHZブレーキ・ペダル・ストローク

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