(57)【要約】大きな摩擦係数でのブレーキングの際にアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の制御状態を改善するための方法において、ブレーキ圧力制御閾値、特にアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の介入閾値または使用開始閾値が、その都度の車輪またはタイヤの粘着特性に合わせて動的に変更される。
2005510402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きな摩擦係数でのブレーキングの際にアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の制御状態を改善するための方法において、ブレーキ圧力制御閾値、特にアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の介入閾値または使用開始閾値が、その都度の車輪の粘着特性に合わせて動的に変更されることを特徴とする方法。
【請求項２】
アンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の使用開始が制御閾値に依存し、この制御閾値が次式
F ＝F0＋ ka0×(a−a0 )＋ ka1×(a−a1 )・・・ kan×(a− an )           （１）
に従って負のフィードバックを増加させることによって漸進的に増加させられ、この場合“F0＝Feedback0 ”は最小の負のフィードバック値、値“a0”は漸進が開始されるときの車両減速度の入力値、値“a1・・・ an ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度、“a ”は現在の車両減速度そして“ ka0・・・ kan”は評価係数であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
アンチロックブレーキコントロールシステムの使用開始が制御閾値（Th）に依存し、この制御閾値が次式
Th＝Th0 ＋ ka0×(a−a0 )＋ ka1×(a−a1 )・・・ kan×(a− an )           （２）
に従って漸進的に増加させられ、この場合“Th0 ”は最小の閾値、値“a0”は漸進が開始されるときの車両減速度の入力値、値“a1・・・a n ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度、“a ”は現在の車両減速度そして“ ka0・・・ kan”は評価係数であることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな摩擦係数でのブレーキングの際にアンチロックブレーキコントロールシステムの制御状態を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンチロックブレーキコントロールは、氷上の非常に小さな摩擦係数（μ＜0.1 ）から乾燥したアスファルト上の大きな摩擦係数（μ≒１）までのすべての摩擦係数範囲において行われる。
【０００３】
できるだけ短い制動距離を達成するために、大きな摩擦係数の道路でのブレーキングのときに、いわゆるμスプリット曲線の最大値が達成される前に、アンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳコンロールシステム）が作動しないことが重要である。他方では、ＡＢＳコンロールシステムはタイヤのポテンシャルを利用しない。μスプリット曲線の発達をタイヤが事実上妨害し、タイヤの粘着能力は完全に利用されない。
【０００４】
これを避けるために、ＡＢＳブレーキングの制御閾値または制御開始閾値の設計は、実情に従って大きな摩擦係数で行わなければならない。
【０００５】
最近、業界誌によって、ブレーキ性能、特に乾燥したアスファルトでのブレーキ性能または制動距離が、検査されるＡＢＳシステムの品質の重要な判断基準として益々評価されてきている。従って、ほとんどの自動車メーカーはこの試験を重視している。
【０００６】
この試験の幾つかにおいて、車両は非常に大きな減速値を有する。異なるタイヤをはいた同一車両は類似の試験で非常に異なるブレーキ性能を示す。                    
【０００７】
勿論、例えば道路摩擦係数の差によって互いに測定条件が異なることにより、性能の違いが発生し得る。
【０００８】
しかし、適切な検査により、一部のタイヤの摩擦結合の強さ、すなわちμスプリット曲線の伝達可能なμの大きさが異なっていることが判った。この事実は、同じ条件下でも（すなわち、同一の車両、同じ試験道路、同じ空調条件等）、異なるタイヤマークとタイヤ種類の間で、ブレーキ性能の大きな違いを生じた。
【０００９】
各々のタイヤのポテンシャルができるだけ利用されるように、異なるタイヤを扱うことが重要である。これは一方では、伝達可能な小さな粘着係数（μ）でタイヤを過剰に制動してはならず（すなわち、ＡＢＳコントロールが遅れて開始されてブレーキスリップが大きくなることがないようにすべきであり）、他方では伝達可能な大きなμを有するタイヤの制動が弱すぎないようにすべきである（すなわち、ＡＢＳントロールの早すぎる使用のために、ブレーキスリップを全く生じないことがないようにすべきである）。ＡＢＳコントロールシステムは、すべてのタイヤが最適に制御されるように設計すべきである。
【００１０】
大量使用されるアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳシステム）は、若干の全輪駆動車両を除いて縦方向加速度センサを備えていない。従って、道路に依存する最大減速度の検出は、車輪速度信号によってのみ可能である。車輪が制動されない間は、車両減速度の検出は特別問題がない。しかし、フルブレーキングの場合、事情が異なる。というのは、車輪がスリップするからである。この場合、車速と車両減速度 aFZ＝ΔｖFZ／Δｔは、公知の方法に従い、個々の車輪の車輪回転状態を検出し論理結合しかつ所定の制御相を選択することによって近似的に検出される。
【００１１】
アンチロックブレーキコントロールシステムの場合、減速度ａ＝Δｖ／Δｔは、公知の方法に従って決定されるかあるいは縦方向加速度センサによって測定されて、漸進期間内の入力値を示す。この斬新期間はアンチロックブレーキコントロール（ＡＢＳコントロール）の制御閾値と制御開始閾値を計算するために用いられる。減速度といわゆる負のフィードバックはＡＢＳコントロールの使用を決定する。負のフィードバックは、μスリップ曲線の安定した分岐をまだ逸脱していない車輪減速値、すなわち車輪をまだ生じない車輪減速値を示す。というのは、伝達可能な最大摩擦力または摩擦係数（μ値）にまだ達していないかあるいはＡＢＳコントロールシステムが正しく設計されている場合ＡＢＳコントロールシステムがまだ使用されていないからである。
【００１２】
制御開始閾値を計算するために、負のフィードバックが現在の車輪減速度ａRad から差し引かれる。車輪減速度が負のフィードバック値を上回るときに初めて、これはロック傾向であると認識され、負のフィードバックからの偏差が検出され、積分され、そして評価される。積分はＡＢＳ状況、すなわちＡＢＳコントロールまたはロック傾向を検出するための重要な判断基準である。
【００１３】
負のフィードバックの値または制御閾値が小さすぎると、伝達可能な比較的に大きな粘着係数（μ）を有するタイヤは過早にＡＢＳ制御される。すなわち、μスプリット曲線の安定した範囲でＡＢＳ制御される。それによって、そのときのタイヤ／道路の粘着係数を利用することが阻止される。制動距離は道路状態とタイヤの粘着力の観点から必要である制動距離よりも長くなる。
【００１４】
これに対して、負のフィードバックまたは制御閾値の値が大きすぎると、伝達可能な比較的に小さな粘着係数（μ）を有するタイヤは、ＡＢＳコントロールが遅すぎる。すなわち、μスプリット曲線の不安定な範囲においてＡＢＳコントロールされる。それによって、ロックするまで強いスリップを生じる。その結果、過剰な圧力変化を有する“不均一な”ＡＢＳコントロールとなる。これは快適性を損ない、ブレーキ性能を非常に悪化させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明の根底をなす課題は、ＡＢＳコントロールシステムが、車輪またはチアヤの種類に依存する異なる粘着係数に合わせて変更可能である方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この課題は、請求項１記載の方法によって解決されることが判った。この方法の特徴は、大きな摩擦係数でのブレーキングの際に、ブレーキ圧力制御閾値、特にアンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の介入閾値または使用開始閾値が、その都度の車輪、特にタイヤの粘着特性に動的に適合されられることによって解決される。
【００１７】
タイヤに合わせてＡＢＳコントロールシステムを個別的に変更する上記目的は基本的には２つの方法で、すなわち制御閾値を増加することによっておよび／またはその都度の状態に依存して負のフィードバックを増加することによって達成可能である。
【００１８】
本発明の特に有利な実施形では、アンチロックブレーキコントロールシステム（ＡＢＳ）の使用開始が制御閾値に依存し、この制御閾値が次式
F ＝F0＋ ka0×(a−a0 )＋ ka1×(a−a1 )・・・ kan×(a− an )           （１）
に従って負のフィードバック（Ｆ）を増加することによって漸進的に高められ、この場合“F0＝Feedback0 ”は最小の負のフィードバック値、値“a0”は漸進が開始されるときの車両減速度の入力値、値“a1・・・a n ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度、“a ”は現在の車両減速度そして“ ka0・・・ kan”は評価係数である。
【００１９】
本発明の他の実施形では、アンチロックブレーキコントロールシステムの使用開始が制御閾値（Th）に依存し、この制御閾値が次式
Th＝Th0 ＋ ka0×(a−a0 )＋ ka1×(a−a1 )・・・ kan×(a− an )           （２）
に従って漸進的に高められ、この場合“Th0 ”は最小の閾値、値“a0”は漸進が開始されるときの車両減速度の入力値、値“a1・・・ an ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度、“a ”は現在の車両減速度そして“ ka0・・・ kan”は評価係数である。
【００２０】
両ケースの場合、上昇は車両減速度に漸進的に依存しなければならない。要素“制御閾値”は加速度閾値またはそれから導き出された、または積分のような閾値とスリップ閾値と基準速度に関する。
【００２１】
両ケースの場合、すなわち制御閾値と負のフィードバックの調整の場合、入口閾値は直接的に影響を受けるかあるいは測定または計算された車両減速度を介して間接的な影響を受ける。
【００２２】
“最も弱い”タイヤで達成可能な車両減速度の場合に漸進が開始される。約１〜1.1 ｇ（“ｇ”は重力加速度である）の車両現速度は、実際に関連する値を示す。そのために勿論、上り走行または下り走行の場合、一定値を加算しなければならない。
【００２３】
この入力値に達しないすべてのタイヤは、ＡＢＳコントロールを開始しないで、勿論高い車両現速度を生じ、制御閾値または負のフィードバックを自動的に増大させる。これにより、大きな摩擦結合を有するタイヤは、大きな閾値または負のフィードバックによって強制的に制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
添付の図に基づいて、本発明の作用を詳しく説明する。
【００２５】
図１に象徴的に示したＡＢＳコントロールシステムの基本原理では、個々の車輪１〜４の回転状態（速度ｖRad と加速度dv/dt ）を示す車輪センサＳ１〜Ｓ４によって、コントロールシステムの入力信号が得られる。車両の縦方向加速度を測定するために、加速度センサＬ１を付加的に設置することができる。
【００２６】
このような回路は公知である。この回路の測定値から、ブロックとして示した回路Ｂ１において車両（基準）速度が決定される。この車両基準速度の変化は最終的に車両加速度または車両減速度ａFZを示す。
【００２７】
Ｂ２は本発明による負のフィードバックおよび／または閾値影響を示している。Ｂ３では、従来のごとく、アクチュエータＡのための制御信号、特に個々の車輪のブレーキ圧力またはブレーキ力を制御するブレーキ圧力アクチュエータまたはブレーキ力アクチュエータのための制御信号を得るために、上記のデータが加工される。
【００２８】
図２，３には、車速ｖFZと、制御される車輪の速度ｖRad と、この車輪速度ｖRad の変化または時間による微分が示してある。本発明による制御閾値の段階的な調整のための次に説明する値が同様に図３に記入されている。
【００２９】
閾値Thは次式（１）に従って増加する。閾値を漸進的に求めるために、
Th0 ＝基礎閾値
Th1 ＝Th0 ＋ ka0×(a−a0 )
Thn ＝Th0 ＋Th1 ・・・＋k an×(a− an ) 
Th＝Thn ＝Th0 ＋ ka0×(a−a0 )＋ ka1×(a−a1 )・・・ kan×(a− an ) 
が当てはまる。“Th0 ”は最小の閾値である。値“a0”は漸進が開始されるときの入力値である。値“a1・・・a n ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度である。図３のa ccに一致する“a ”は現在の車両減速度である。“k a0・・・k an”は評価係数である。この多項式の個々の部分を考慮するために、現在の車両減速度はその都度の切換え値よりも大きくなければならない。
【００３０】
負のフィードバックを増加するために次のことが当てはまる。負のフィードバックの増加は次式（２）に従って行われる。
F0＝負のフィードバックの基礎値
F1＝F0＋ ka0×(a−a0 )
F ＝ Fn ＝F0＋F1・・・＋ kan×(a− an )                       （２）
“F ”は漸進的なフィードバックと呼ばれる。“F0＝Feedback0 ”は最小の負のフィードバック値である。値“a0”は漸進が開始されるときの入力値である。値“a1・・・a n ”は、漸進が切換えられるときの車両減速度である。“a ”は現在の車両減速度である。  “ ka0・・・ kan”は評価係数である。この多項式の個々の部分は、現在の車両減速度がその都度の切換え値よりも大きくなるや否や有効となる。
【００３１】
負のフィードバックの調整または増加は多くの場合、加速度閾値の増加と比較して有利で簡単な変形である。というのは、車両減速度に基づく影響が中央の制御システムで行うことができるからである。
【００３２】
図４は漸進的な負のフィードバックの機能と作用を示している。破線で示した図４の直線は、上記の負のフィードバック関数Ｆの個々の項を算入するときに有効である。
【００３３】
図５には、図４の曲線変化と制御ケースの場合の車輪加速度積分値DVN が示してある。基礎閾値Th0 のために例えば−４km/hの値を設けることができる。
【００３４】
負のフィードバック値F0だけを考慮すると、車輪速度 VRad と直線F0によって画成されている、ハッチングで示した面AF0 は、ＡＢＳ作用閾値を決定するために重要な車輪加速度積分値DVN （図５）を示している。負のフィードバックの式の他の項が有効になると、面AF1 ，AFn は小さくなる。
【００３５】
両ケースの場合、すなわち制御閾値が漸進的に増加する場合と、負のフィードバックが漸進的に増加する場合、漸進は複数の一次関数の合計として示される。ここで勿論、他の数学的な漸進形を選択することができる。実際には、簡単な形で全く充分であることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＡＢＳコントロールシステムの重要な要素を機能ブロックの形で示す図である。
【図２】ＡＢＳコントロールの初期相における車輪速度と車速と車輪加速度の変化を示すためのグラフである。
【図３】ＡＢＳコントロールの初期相における車輪速度と車速と車輪加速度の変化を示すためのグラフである。
【図４】漸進的な負のフィードバックを使用する際の作用を示すためのグラフである。
【図５】漸進的な負のフィードバックを使用する際の作用を示すためのグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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