(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪に対して設定された目標値の関数として操作される電気制御式のブレーキ調節要素（１１２）が、各車輪ブレーキに付属され、
各車輪ブレーキに作用するブレーキ力を表わす変数の実際値が決定される、
ブレーキ装置の制御方法において、
２つのブレーキ回路の少なくとも２つの車輪ブレーキの前記変数の実際値の間の差（ΔｐＩｓｔ）が決定されること、
個々の車輪に対する前記目標値が、全ての車輪に対する全目標値に基づいて形成され、前記全目標値の個々の車輪への配分（ＭＳｏｌｌｘｙ）が、前記変数の実際値の間の差（ΔｐＩｓｔ）の関数として補正されること、
前記補正の値が、前記変数の実際値の差（ΔｐＩｓｔ）と、前記少なくとも２つの車輪ブレーキに対して設定された目標値の差（ＤｉｆｆｐＳｏｌｌ）との間の差に基づいて決定されること、
を特徴とするブレーキ装置の制御方法。
【請求項２】
前記変数の実際値の差（ΔｐＩｓｔ）が、車両変数に基づいて計算されることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記車両変数が、車輪滑り、車輪自立支持力、および駆動車輪に与えられるトルクであることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
前記ブレーキ力を表わす変数がブレーキ圧力であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの方法。
【請求項５】
前記全目標値が、車両速度を前記設定された目標値に制御する減速度制御装置（１０８）により決定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項６】
各車輪に対して設定された目標値の関数として操作信号を発生する操作信号形成装置（１１４）と、各車輪ブレーキに付属され、前記操作信号に基づいて操作されるブレーキ調節要素（１１２）とを備え、それぞれの車輪ブレーキにおけるブレーキ力を表わす変数が実際値として決定される、ブレーキ装置の制御装置において、
２つのブレーキ回路の少なくとも２つの車輪ブレーキの前記変数の実際値の間の差（ΔｐＩｓｔ）を決定する手段と、
個々の車輪に対する前記目標値を、全ての車輪に対する全目標値に基づいて形成し、前記全目標値の個々の車輪への配分（ＭＳｏｌｌｘｙ）を、前記変数の実際値の間の差（ΔｐＩｓｔ）の関数として補正する手段と、
を含み、
前記補正の値が、前記変数の実際値の差（ΔｐＩｓｔ）と、前記少なくとも２つの車輪ブレーキに対して設定された目標値の差（ＤｉｆｆｐＳｏｌｌ）との間の差に基づいて決定されることを特徴とするブレーキ装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】  発明の技術分野
本発明は、ブレーキ装置の制御方法および装置に関するものである。
【０００２】  従来の技術
ブレーキ装置の制御装置は、ドイツ特許公開第１９６１６７３２号から既知であり、この制御装置においては、ドライバの設定、および／または制御装置、例えば適応走行速度制御装置（ＡＣＣ）の対応設定の関数として、ブレーキ装置を制御するための目標値が、好ましくは個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキに配分されるブレーキ・トルク目標値が設定される。上記の実施態様においては、この目標値は減速度制御装置により形成され、減速度制御装置は、車両減速度を、ドライバおよび／または少なくとも１つの他の制御装置により設定された減速度目標値に導く。次に、ブレーキ・トルク制御装置により、個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキに配分されたブレーキ・トルク目標値への制御が行われる。目標ブレーキ・トルクを個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキに配分するとき、車輪ブレーキにおいて調節されたブレーキ圧力または使用されるその他の制御変数は、個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキにおいて、（同じ目標値という前提条件のもとで）同じ値を有していることが出発点となる。
【０００３】  文献ＳＡＥ−Ｐａｐｅｒ  ９５０７５８「ＶＤＣ、Ｂｏｓｃｈの車両動特性制御装置」、ｖｏｎ  Ａｎｔｏｎ  ｖａｎ  Ｚａｎｔｅｎ、Ｒｅｉｎｅｒ  ＥｒｈａｒｔおよびＧｅｏｒｋ  Ｐｈａｆの共著に、ブレーキ装置に対する制御装置が記載され、この制御装置において、目標ブレーキ・トルク値が車輪ブレーキに対する目標ブレーキ圧力に変換され、即ち、油圧モデルにより車輪ブレーキに付属の弁装置を制御するための操作信号に変換される。これにより、各車輪ブレーキにおいて希望のブレーキ・トルクないし希望のブレーキ圧力が設定される。使用される油圧モデルは、さらに、弁装置に対する操作信号から出発して、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力ないし車輪ブレーキに与えられるブレーキ力またはブレーキ・トルクを決定するために使用される。
【０００４】  発明の利点
目標値（好ましくはブレーキ・トルク）を個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキに配分するときに、個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキにおける偏差を考慮することにより、ブレーキ調節装置に対する操作信号への変換において、公差が考慮され且つ効果的に補償される。
【０００５】  個々のブレーキ回路ないし車輪ブレーキにおけるブレーキ圧力レベルの均等性が形成されることが有利である。この結果、車輪ブレーキの消耗の均等化およびブレーキ過程中の好ましくないヨー・モーメントの回避が達成される。
【０００６】  車輪ブレーキないしブレーキ回路において異なるブレーキ圧力レベルを形成する、ブレーキ装置の構成部品の範囲内の製造に基づく公差が補償されるのみではないことが有利である。同様な結果をもたらすその他の変数、例えば勾配抵抗、変化された車両質量、車両における追加された上部構造物または車両のトレーラ運転が、差の形成により、評価の精度に影響を与えることはない。
【０００７】  さらに、均等配分が保証され且つ異なるブレーキ消耗またはヨー・モーメントも発生しないので、ブレーキ過程の快適性の改善が達成される。
ブレーキ制御の補正において、油圧モデルにより目標値が操作変数に変換され且つ実際値が操作変数の関数として形成される前記油圧モデルへのフィード・バック係合が必要ではないので、例えば製造公差の結果としてこのモデルの使用により得られた偏差が同様に補正されることが特に有利である。
【０００８】  その他の利点が実施態様に関する以下の説明ないし従属請求項から明らかである。
以下に本発明を図面に示す実施態様により詳細に説明する。
【０００９】  実施態様の説明
図１は、電子式の制御ユニット１０を示し、電子式の制御ユニット１０は、入力回路１２、少なくとも１つのマイクロコンピュータ１４、並びに出力回路１６を備えている。これらは通信系統１８を介してデータおよび情報の交換を行うために相互に結合されている。出力ライン２０−２２を介して、電子式の制御ユニットは車両ブレーキ装置２４を制御する。好ましい実施態様においては、車両ブレーキ装置２４は油圧式ブレーキ装置を示し、油圧式ブレーキ装置はポンプおよび弁装置２６を備え、ポンプおよび弁装置２６は、個々の車輪ブレーキ２８、３０、３２および３４におけるブレーキ力を、ライン２０−２２を介して供給される信号により制御する。このようなブレーキ装置は従来技術から既知である。電子式の制御ユニット１０にはさらに入力ラインが供給され、好ましい実施態様においては、入力ラインはバス系統（例えばＣＡＮ）内にまとめられている。第１の入力ライン３６は走行速度制御装置３８から制御ユニット１０に連絡し、一方、他の入力ライン４０はブレーキ・ペダル４２から制御ユニット１０に連絡される。走行速度制御装置３８から、目標減速度を表わす変数または目標減速度を導くことが可能な変数が供給され、一方、入力ライン４０を介してブレーキ・ペダル４２から、ブレーキ・ペダル４２の操作度（ストローク、力、圧力等）に対する尺度が供給される。さらに、入力ライン４４−４６が設けられ、入力ライン４４−４６は測定装置４８−５０から出発し、例えば車輪回転速度、機関回転速度、調節されるブレーキ力（ブレーキ圧力）等のようなブレーキ装置、車両または車両駆動ユニットのその他の運転変数を供給する。
【００１０】  ブレーキ装置の制御のために実行すべき制御機能は、マイクロコンピュータ１４でプログラムとして実行される。好ましい実施態様においては、アンチロック制御装置（ＡＢＳ）、駆動滑り制御装置（ＡＳＲ）、または冒頭記載の走行動特性制御装置のような既知の機能のほかに、制御ユニット１０は、車輪ブレーキにおけるブレーキ力を、ドライバの希望または少なくとも１つの他の制御装置、例えば走行速度制御装置の関数として制御する。ブレーキ・ペダルの操作度から、計算、特性曲線および特性曲線群に基づいて車両に対する目標減速度値が決定される。この目標値は減速度実際値と比較され且つ制御装置に供給され、制御装置は、所定の制御方式に従って、車輪ブレーキにおいて調節すべきブレーキ・トルクを表わす操作信号を発生し、および操作信号は実際減速度が目標減速度に近づくように決定される。好ましい実施態様においては、制御装置により決定されたブレーキ・トルク値は、各車輪ブレーキにおけるブレーキ・トルク制御の範囲内で、弁およびポンプ装置２６の対応制御により調節される。走行速度制御装置、特に距離レーダと協働する走行速度制御装置は、速度を低減するために、また目標速度ないし最小間隔を保持するために、ブレーキ係合を行う。このために、走行速度制御装置は、制御ユニット１０に目標減速度信号を送り、または上記の制御の範囲内で車輪ブレーキの作動により調節されるこのような信号をそれから導くことが可能な変数を送る。この場合、走行速度制御装置３８は、制御ユニット１０の構成部分であってもよく、およびマイクロコンピュータ１４のプログラムとして実行されてもよい。
【００１１】  好ましい実施態様においては、ブレーキ装置として油圧制御ブレーキ装置が使用される。しかしながら、本発明による方法は、この使用例に限定されず、空圧式ブレーキ装置または電動操作式ブレーキ装置において使用されてもよく、この場合、電動操作式ブレーキ装置においては、ブレーキ圧力ではなく他の制御変数（例えば、電流等）が使用される。
【００１２】  冒頭記載のように、少なくとも１つの他の制御装置のコンピュータ制御ブレーキ係合において、またはドライバの設定の関数としてのブレーキ係合において、同じ目標値におけるブレーキ回路のブレーキ圧力は、所定の圧力レベルまでは同じであることから出発している。車輪ブレーキ内の実際ブレーキ圧力は、油圧モデルにより弁装置の操作変数に基づいて計算される。しかしながら、油圧装置における製造に基づく公差により、油圧モデルによる圧力評価においてエラーが発生する。しかしながら、圧力評価は圧力調節のためのベースである。油圧装置の構成部品の特性が異なる場合には、実際に車輪に作用する圧力は計算圧力とは異なっている。これにより、異なる圧力に基づいて、車両特性に好ましくない作用を与え、特に個々のブレーキ回路にオーバ・ブレーキ作動を与えることになる。この回路を介してより大きなパーセンテージのブレーキ係合が与えられるので、これは継続してブレーキのより大きい消耗を形成し、対角方向に分割されたブレーキ回路においては好ましくないヨー・モーメント上昇を形成することになる。したがって、既存のセンサ装置に基づいて、或いは、これらから導かれる、例えば冒頭記載の従来技術に説明されているような変数に基づいて、個々のブレーキ回路間ないし個々の車輪ブレーキ間の差圧が計算される。このとき、ブレーキ調節のために差圧調節回路が設けられ、差圧調節回路は、目標トルクの個々のブレーキ回路への配分を補正することにより、差圧を所定の値、特に値０に制御する。これにより、個々の回路のオーバ・ブレーキ作動またはヨー・モーメント上昇のような好ましくない影響が回避される。
【００１３】  ブレーキ回路間ないし個々の車輪ブレーキ間の差圧を計算することにより、勾配抵抗、変化した車両質量、車両における上部構造物、またはトレーラ運転のような、考えられるエラー発生源が排除される。差圧が発生した場合、ブレーキ係合においてブレーキ配分の対応の補正により、上記の外乱影響に対処がなされる。
【００１４】  個々のブレーキ回路間ないし車輪ブレーキ間の差圧の評価は、例えば冒頭記載の走行動特性制御装置において利用可能なセンサ装置に基づいている。この場合、個々のブレーキ回路内ないし車輪ブレーキ内のブレーキ圧力は、場合により使用される油圧モデルとは独立に計算される。
【００１５】  この場合、変数として、駆動車輪に作用する機関トルクＭＫＡＨＡＬＢ、車輪速度ＶＲＡＤＸＹ、車輪自立支持力ＦＮＸＹ並びに車軸配置、タイヤ特性値、およびブレーキ特性値のような、車両固有のパラメータが考慮される。この評価において、低位ないし中位の減速度の範囲内においては、ブレーキ過程の動特性は無視され且つ加算法で低減される。
【００１６】  実際ブレーキ圧力の計算は、駆動車輪の場合に対しては次式により行われる。
【００１７】【数２】
ＰＲＡＤ＝ＣＬＡＭ／ＣＰ（λ・ＦＮ・ＲＲＡＤ十ＭＫＡIIＡＬＢ／ＣＬＡＭ）
ここで、縦方向タイヤ剛性を表わすパラメータＣＬＡＭ、ブレーキ圧力のブレーキ力への変換を表わすＣＰ（ブレーキ特性値）、並びに車輪半径ＲＲＡＤは定数を示し、定数は、車輪半径およびブレーキ特性値の場合に適応可能でもある。λは車輪の車輪滑りを表わし、車輪滑りは、既知のように、車輪速度および車両速度から、車輪速度の車両速度からの相対偏差として決定される。ＦＮは車輪自立支持力であり、車輪自立支持力は、測定されるかまたは他の変数から評価される。ＭＫＡＨＡＬＢは、駆動車輪に供給されるトルクである。このトルクは、車両駆動ユニットにより出力された機関トルクから駆動系の変速比および効率を考慮して決定され、この場合、このとき形成されたトルクの半分が個々の駆動車輪に供給されるトルクを表わす。非駆動車輪の場合、上記の式の加算項は補充なしに省略される。
【００１８】  このようにして、第１のブレーキ回路の車輪および第２のブレーキ回路の車輪におけるブレーキ圧力が決定され（ブレーキ回路の対角方向分割においては、好ましくは同じ車軸の車輪において、他のブレーキ回路分割においては車軸ごとに、配分が考慮される）および決定された２つのブレーキ圧力間の差が形成される。これはブレーキ回路間の圧力差を与え、この圧力差の関数として、目標トルクの個々の回路への配分が補正される。形成された差圧は、付属の差圧制御装置に対する入力変数を示し、差圧制御装置は、目標トルクの個々のブレーキ回路または個々の車軸への配分をそれに対応して補正することにより、個々のブレーキ回路内のブレーキ圧力間の差を、好ましくは０に低減する。
【００１９】  実際ブレーキ圧力の計算は、使用例に応じてそれぞれ、選択された車輪ブレーキにおいてのみまたはすべての車輪ブレーキにおいて行われ、この場合、このときにブレーキ回路間の最大の差（車軸ごとの配分を考慮して）が制御の基礎となる。さらに、有利な実施態様においては、個々の車輪ブレーキ間の差圧が計算され且つ差圧制御装置により目標トルクの個々の車輪ブレーキへの配分がそれに対応して補正されるので、それぞれ他方の車輪ブレーキとの差ないし複数の他の車輪ブレーキとの差が所定の値（車軸ごとの配分を考慮して）、好ましくは０をとることになる。
【００２０】  前述の実施態様においては、ブレーキ圧力値に関する差圧の決定が説明されている。同様に、他の実施態様においては、ブレーキ力値ないしブレーキ・トルク値に関する差の形成が行われ、この場合、付属の制御回路は、差ブレーキ力制御装置ないし差ブレーキ・トルク制御装置である。
【００２１】  図２は、付属の差圧制御回路を有する減速度制御の範囲内のブレーキ係合の実施態様の系統図を示す。この場合、ブロックは、個々のプログラムまたはプログラム・ステップを示し、結合ラインは情報の流れを示す。
【００２２】  図２に示されている制御装置に、少なくとも１つの外部制御装置、例えば適応走行速度制御装置から、および／またはドライバによるブレーキ・ペダルの操作度から導かれて、車両の縦方向減速度に対する目標値ＡｘＳｏｌｌが供給される。この目標値ＡｘＳｏｌｌは、比較段１００において、車両の実際減速度に対応する変数ＡｘＩｓｔと比較される。好ましい実施態様においては、ブロック１０２として記号で示されている車両の実際縦方向減速度が、車輪速度信号に基づいて、例えば少なくとも１つの車輪速度の時間微分から決定される。このようにして決定された車両の縦方向減速度は、フィルタ１０４、好ましくは低域フィルタによりフィルタリングされ、且つ比較段１００に供給される。
【００２３】
目標減速度ＡｘＳｏｌｌと実際減速度ＡｘＩｓｔとの間の差は、制御装置１０６に供給される。制御装置１０６において、最初に固有の減速度制御装置１０８により、減速度値間の差の関数として、所定の制御方式、例えば冒頭記載の従来技術に基づいて、目標ブレーキ・トルク値が決定される。この目標ブレーキ・トルク値は、所定の係数に基づき、例えば車両安定化を保証する、前車軸ブレーキと後車軸ブレーキとの間の適切な配分を考慮して、個々の車輪ブレーキに配分される。例えば、全目標ブレーキ・トルクの６０％が前車軸ブレーキに、４０％が後車軸ブレーキに、１つの車両車軸内では同じ割合で左車輪および右車輪の個々の車輪ブレーキに配分される。ブレーキ・トルク配分の結果は、車両の各車輪ブレーキに対する目標ブレーキ・トルクＭＳｏｌｌｘｙである。ブレーキ・トルクの個々の車輪ブレーキへの配分は配分装置１１０において行われ、配分装置１１０にはさらに上記の差圧制御装置が形成されている。配分装置１１０に、好ましくは０の差圧目標値ＤｉｆｆｐＳｏｌｌが供給され、また選択された車輪ブレーキ間、特に２つのブレーキ回路間の差圧を示す実際値ΔｐＩｓｔが供給される。最も簡単な実施態様においては、差圧制御装置は比較ステップからなり、比較ステップにおいて、差圧目標値ＤｉｆｆｐＳｏｌｌと差圧実際値ΔｐＩｓｔとの間の差が０より大きいか、０に等しいかまたは０より小さいかが検査される。このように差圧実際値を差圧目標値に近づけるために、比較結果の関数として、ブレーキ・トルク配分の基礎となる係数が所定の値だけ上昇ないし低下される。他の実施態様においては、差圧制御装置は、所定の制御方式に基づき、差圧目標値と差圧実際値との間の差の関数として出力信号を発生する制御装置を提供する。このとき、この出力信号の値は補正係数に対する尺度を形成し、この補正係数によりブレーキ・トルクの配分係数が補正される。このようにして決定された車輪ごとのブレーキ・トルク値ＭＳｏｌｌｘｙは、符号１１２にまとめられた調節要素に伝送される。ここで、各車輪ブレーキに対して、冒頭記載の従来技術に示された油圧モデルに対応する油圧モデル１１４により、個々の目標ブレーキ・トルク値が、例えばブレーキ特性値を考慮して目標ブレーキ圧力に変換され、油圧モデルに基づいて決定された実際ブレーキ圧力と比較され、且つ目標ブレーキ圧力と実際ブレーキ圧力との差に基づいて操作信号が形成され、この操作信号により、各車輪ブレーキに付属されている弁装置１１６が操作される。ここで、個々の車輪ブレーキの実際ブレーキ圧力が所定のブレーキ目標圧力に近づけられる。
【００２４】  差圧に対する実際値が、差圧モデル１１８で、上記車両減速度（ライン１２０）の関数として、上記の式に基づいて、２つの異なるブレーキ回路の少なくとも１つのそれぞれの車輪に対する値が比較されることにより決定される。
【００２５】  好ましい実施態様においては、差圧制御が、ブレーキ装置を制御するための制御ユニットのマイクロコンピュータのコンピュータ・プログラムとして実行される。図３は、このようなコンピュータ・プログラムの好ましい実施態様を表わす流れ図を示している。
【００２６】
図３に示したプログラムは所定の時間間隔で実行される。第１のステップ２００において、個々の目標トルクＭＳｏｌｌ１１、１２、２１、２２が読み込まれ、ここで、第１の数字はブレーキ回路の番号を表わし、第２の数字はこのブレーキ回路内の車輪ブレーキを表わす。場合により、車軸ごとに行われる配分はこの値の中に既に考慮されている。さらに、ステップ２００において、上記のモデルに基づいて計算された差圧の実際値ΔｐＩｓｔが読み込まれる。次のステップ２０２において、差圧目標値ＤｉｆｆｐＳｏｌｌと差圧実際値ΔｐＩｓｔとの間の差δが０より大きい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、係数が所定の値Δだけ上昇される。差圧目標値と差圧実際値との差が０より大きくない場合、ステップ２０６において、この差が０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２０８において、上記の係数が値Δだけ低減される。差圧目標値と差圧実際値との差が０より小さくないので０に等しいことをステップ２０６が与えた場合、係数は変化されないままである。ステップ２０４、ステップ２０８、およびのステップ２０６の否定の場合の後に、ステップ２１０において、個々の目標ブレーキ値が、ステップ２０４ないし２０８において決定された係数により補正される。この場合、係数は、０と１との間の値であり且つ個々のブレーキ回路内のブレーキ圧力レベル間の差を示す。図３に示す実施態様においては、第１のブレーキ回路の車輪ブレーキのための目標ブレーキ・トルクＭＳｏｌｌ１１およびＭＳｏｌｌ１２に係数が乗算される。第２のブレーキ回路の車輪ブレーキに対する目標トルクには、（１−係数）の値が乗算される。このように、差圧目標値と差圧実際値とが等しくなるように、目標ブレーキ・トルク値の補正が行われる。ステップ２１０の後にプログラムは終了され、次の時間間隔において改めて実行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、車両ブレーキ装置を制御するための制御装置の全体ブロック回路図を示す。
【図２】  図２は、制御装置の好ましい実施態様の系統図を示す。
【図３】  図３は、目標ブレーキ・トルクのブレーキ回路への配分の好ましい実施態様を流れ図により示す。
【図１】
0005214835.tif 000002
【図２】
0005214835.tif 000003
【図３】
0005214835.tif 000004