(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダル操作の速度に基づき、操作しきい値を超えた場合に独立した力によって駆動されるブレーキング圧力発生部を介して、自動車のブレーキシステムのブレーキング圧力を制御する方法であって、なお、操作しきい値は、ペダル速度に応答する基準値（ＧＷ）により、そして車両速度およびペダル移動量に応答するファクタによって決定され、
ペダル移動量の実効値（Ｓ1st）、車両の減速度の実効値（ａ1st）、及びブレーキング圧力の実効値（Ｐ1st）のうちの少なくとも１つが断続的なブレーキング操作の間に決定され、
該実効値が所定の標準値や級数の平均値などのような名目値と比較され、
補正係数（ＦK1、Ｆ’K1、ＦK2）が実効値と名目値とのそれぞれの差異から決定され、
平均値が、継続的な断続的なブレーキング操作において決定される補正係数から生成され、
適合係数（ＡK）が、生成された平均値から、継続的な断続的なブレーキング操作の間に学習処理において計算され、そして
該基準値（ＧＷ）に該適合係数が付加的に乗算されて、前記操作しきい値が決定されることを特徴とする制御方法。
【請求項２】
ペダル移動量の実効値（Ｓ1st）及び車両の減速度の実効値（ａ1st）が個々の断続的なブレーキング操作の間に測定され、
ペダル移動量の実効値（Ｓ1st）が車両の減速度の名目値（ａSoll）又はブレーキング圧力の名目値（ＰSoll）と比較され、
補正係数（ＦK1、Ｆ’K1）が、ａSollを車両の減速度の名目値、ａ1stを車両の減速度の実効値、ＰSollをブレーキング圧力の名目値、Ｐ1stをブレーキング圧力の実効値とすると、
ＦK1＝ａSoll／ａ1st
又は  Ｆ’K1＝ＰSoll／Ｐ1st
の関係式によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ペダル移動量の実効値（Ｓ1st）及び車両の減速度の実効値（ａ1st）又はブレーキング圧力の実効値（Ｐ1st）が個々の断続的なブレーキング操作の間に測定され、
車両の減速度の実効値（ａ1st）又はブレーキング圧力の実効値（Ｐ1st）がペダル移動量の名目値（ＳSoll）と比較され、
補正係数（ＦK2）が、
ＦK2＝Ｓ1st／ＳSoll
の関係式によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ペダル移動量及び車両の減速度の少なくとも一方が所定の最小値を超えた場合に、適合係数が（ＡK）が断続的なブレーキング操作の間に平均値を計算することによって決定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
補正係数（ＦK1、Ｆ’K1、ＦK2）が実効値をマイクロコントローラのリードオンリーメモリにおけるテーブルに記憶された名目値と比較することにより決定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
上り坂または下り坂を運転することによる影響、又は制御操作による影響を受けた値のような異常なテスト値は、適合係数を決定するための学習処理又は平均値の計算から排除されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
真空ブレーキパワーブースタ（６）を備えたブレーキング圧力発生部（１）を使用している際に、ペダル操作の速度がブレーキパワーブースタ（６）の隔壁変位量を計測するセンサ（７）によって決定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
この発明は、ペダル操作量（操作の速度）の関数としての自動車のブレーキシステムにおけるブレーキング圧力発生部を介して発生されるブレーキング圧力の制御方法に関する。ブレーキング圧力発生部は、操作しきい値を超えたときに独立した力によって駆動されるものである。この操作しきい値は、ペダルの踏み込み速度に応じたしきい値又は基準値によって規定され、また、自動車のスピードやペダルの移動量に応じた種々のファクタによって規定されるものである。
ドイツ国特許Ｎｏ.40 28 290によれば、危機的な運転状況における制動距離の短縮方法が開示されている。この方法では、ペダル操作の速度があるしきい値を超えるとすぐに独立した力がブレーキング圧力の増加を引き起こす。これは、例えば運転手がパニックでブレーキ操作する場合や緊急停止する場合にペダルをかなり量を踏み込んだが不十分な力のみで作動させようとする場合などである。このため、運転手は、このような状況において独立した力によって補助される。これにより、ブレーキ力は、通常のペダル操作時におけるペダル力に相当するブレーキ力を超えたものとなる。
この独立した力は、後続車両の終端付近での衝突の危険を伴う自動車の不所望に急激な減速を生じさせるために、不注意に発生しないということを確実にする必要がある。
一方、この独立した力の操作しきい値は、かなり力の弱い運転手であっても緊急時に確実に超えるように低くすべきである。また一方、そのしきい値は、独立した力の不注意な作動を防止するために高くすべきである。これらの相反する要求は、特別に満足することは困難である。これは、自動車のペダル操作特性が製造時における個々の部品のトレランスや、ブレーキシステムの状態、及びブレーキ液の状態に依存するためである。
それゆえ、この発明の目的は、操作しきい値の最大限の精密な調整及び操作しきい値に対する固守を許容する方法を提供することにある。
この目的は、請求の範囲の第１項に記載された方法によって達成できることは明らかである。この発明の方法の特徴は、ペダル移動量の実効値、車両の減速度、及びブレーキング圧力の少なくとも１つがブレーキ操作の一部によって決定され、その実効値が予め設定された標準値や級数の（一続きの）平均値などの名目値と比較され、補正係数が実効値と名目値との差異から決定され、適合係数が継続的な部分的なブレーキ操作の中における学習処理によって計算され、そして、さらに操作しきい値を決定するために基準値が適合係数と乗算される。
このように、ペダル操作特性は、この発明による学習処理における予め規定された工程、又は級数平均値で設定される。予めペダル特性に影響する決定的なファクタは、例えば、ブレーキシステムの換気条件（例えばシステム中の空気の発散条件）、ライニング品質（ソフトかハードか）、損失変位、年数や耐久性の影響、液圧消費体の体積吸収、及び製造トレランス等があり、その重大な損失はそれらの影響によって補償され、またはその損失の割合を大いに削減される。
上述したような妥協値、すなわち運転手毎に異なるペダル操作の習性を満足するような値に正確に操作しきい値を調整することが可能となる。
この発明の好ましい形態によれば、ペダル移動量の実効値や減速度の実効値が個々の断続的なブレーキング操作の間に測定され、ペダル移動量の実効値が車両の減速度の名目値又はブレーキング圧力の名目値と比較され、補正係数がこの名目値と実効値とから得られる。
また、この発明の方法に係る一形態によれば、適合係数がペダル移動量及び車両減速度の少なくとも１つが所定の最小値を超えた場合のような継続的な断続的なブレーキ操作の中で平均値を計算することによって決定される。
実効値と、例えばマイクロコントローラのリードオンリーメモリー等のテーブルに記憶された名目値とを比較することによって補正係数を決定することが適切である。
この発明の他の形態によれば、もっともらしい考察によって規定されたテスト値が学習処理の中からは除外されている。こうして、異常なテスト値、すなわち上り坂または下り坂を運転しているときに影響を及ぼすような値、または基準値や平均値から当然に差異が発生する制御操作によって影響する値等を、適合係数を決定するための平均値計算の間の適合係数の学習処理において無視することが適当である。
さらに、この発明に係る方法の他の形態によれば、真空ブレーキパワーブースターを備えたブレーキング圧力発生部が使用されたときのペダル操作の速度は、ブースターの隔壁の変位量を測定するセンサによって決定される。
この発明の詳細について、図面を参照しながら以下に説明する。
第１図は、この発明の方法を実行するためのブレーキシステムにおける重要な構成要素を概略的に示す図である。
第２Ａ乃至Ｃ図は、図１に示したブレーキシステムの作動状態を示す図である。
図１に示すこの発明の実施の形態によれば、ブレーキシステムは、ペダル操作されるブレーキング圧力発生部１、電気制御ユニット２、バルブブロック３、及び制御ユニット４を備えている。構成要素１及び２は、この発明を実行するために必要とされる。構成要素３及び４の使用は、ブレーキシステムをアンチロック制御システム（ＡＢＳ）に拡張する時のみに適当である。これは、独立した力による操作を伴うブレーキシステムが便宜上見積もられているために独立した力による操作の間にロック制限に達するためである。
ブレーキング圧力発生部１は、タンデムマスターシリンダ５を備え、マスターシリンダの上流には真空ブレーキパワーブースター６が接続されている。この発明では、ペダルの移動量は、隔壁変位センサ７によって検出される。このセンサ７は、カバーされたペダルの移動量を示す電気信号を発生し、電気制御ユニット２にその信号を伝送する。電気機械的に操作可能なバルブ８は、真空ブレーキパワーブースタ６の入り口に備えられている。バルブ８は、ペダル力Ｆがペダル９に加えられたときにこれと同じ方向に作用する独立した力によって操作される。この独立した力の操作により、大気からブレーキパワーブースター６の真空チャンバ１０までバルブを介して接続が提供される。これにより、従来の方法で力がマスターシリンダ５の図示しないピストンにかけられる。ピストンは、ブレーキシステムのブレーキ回路Ｉ、IIにおいて所望のブレーキング圧力を発生する。
また、図１に示した実施の形態では、ブレーキ操作スイッチ又はブレーキライトスイッチＢＬＳが示され、その出力信号も入力Ｅ３として制御ユニット２に伝送される。スイッチＢＬＳは、ブレーキシステムの個々の機能を確実にするため及びモニタするために使用される。
ペダル操作の速度ＶPedは、制御ユニット２の電子工学により隔壁センサ７の出力信号から得られる。
また、車両の速度ＶFZ又は車両の参照速度ＶREFは、入力Ｅ１として制御ユニット２に信号される。その信号は、図中の破線で示したように、ＡＢＳシステムに設けられたＡＢＳ制御ユニット４から直接提供される。
バルブブロック３は、アンチロック制御操作に間にブレーキング圧力の変調のために使用される。ホイールブレーキは、図示されたポートＡＮRBを介してこのバルブブロック３に接続されている。バルブは、取入れライン１１を介してＡＢＳ制御ユニット４によって制御されている。ブレーキング圧力制御信号を発生する入力信号は、複数のライン１２を介してＡＢＳ制御ユニット４に伝送される。周知のように、ＡＢＳ制御ユニットにとって重要な入力データは、それぞれのホイールに設けられた速度センサによって提供される。
図１に示したマスターシリンダ５及びブレーキパワーブースタ６は、断続的なブレーキング操作の間、すなわち制御の応答無しにブレーキング操作する間に、従来の方法で作動される。
規定されたペダル速度又はペダル操作の速度の超過は、パニックブレーキングまたは緊急停止にとっての基準となる。操作しきい値を超えたとき、電気機械的なバルブ８が制御ユニット２の出力Ａ１として作用されるため、独立した力による操作が開始される。これは、真空ブレーキパワーブースタ６の真空チャンバ１０における圧力を均等化し、及びブレーキパワーブースタ６の出力を最大化させるものである。操作しきい値に達した後、ブレーキング圧力は、ブレーキシステムのブレーキ回路Ｉ、IIにおいて発生される。この圧力は、ペダル力Ｆには比例しないがペダル力Ｆに相当する圧力を超えている。それゆえ、操作しきい値の不注意な超過は、断続的なブレーキング操作が意図的になされても、危険な交通状態を引き起こす虞がある。
操作しきい値は、車両速度に応答するファクタＫvに乗算され、ペダル位置又は隔壁位置に応答するファクタＫsに乗算される基準値ＧＷによって規定される。この操作しきい値は、言い換えると、独立した力による作用が開始される値に達する又は超える時のペダル操作の速度値である。図２Ａは、車両速度に応答するファクタＫvの変化の様子を示す図であり、図２Ｂは、隔壁の変位量の関数としてのファクタＫsの変化の様子を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂの曲線におけるすべての量に対してリニアスケールが選択される。
図２Ａにおいて、ファクタＫvは、相対的に低い速度の場合には高く、速度の上昇に伴って減少し、最終的に所定の速度しきい値からスタートする一定値Ｋvoをとるようになる。隔壁又はペダルの位置に応答するファクタＳPedは、同様のパターンを有する。ペダル変位の開始時に、ファクタＫsは、相対的に高く、ペダル変位の継続に伴って増大する。ファクタＫsは、規定されたペダル位置に達した後、一定値をとるようになる。
しかし、ペダル操作の速度または規定されたペダル力Ｆによって実際に生ずる隔壁変位量ＳPedは、“ペダル感覚”に影響を及ぼすペダル操作特性にかなり依存している。しかし、車両や同一のブレーキシステムを伴って、ペダル操作特性は、それぞれのブレーキ調整、すなわち製造トレランス、損失変位、ライニング品質など、特にブレーキシステムの作動条件により指示される。ブレーキシステムの不十分な発散は、大きな効果を有する。ペダル操作特性の所望の値、すなわち名目値または級数平均値からの誤差が考慮される。ブレーキシステムにおける液圧ＰHydの関数としてのペダル移動量ＳPedを示す図２Ｃには、実際の操作で生じるトレランスが図示されている。実線の特性曲線は、名目値又は級数平均値に関連するものである。上側に位置する点線の曲線１は、“ソフトな”ペダル感覚に伴ったブレーキを示し、下側に位置する点線の曲線２は、“ハードな”ペダル操作特性に伴ったブレーキシステムを示すものである。曲線ＳＷの名目値と比較して、曲線１のブレーキのパターンは、ブレーキシステム中に空気がある又は他の不利な影響のような好ましくない作動条件を示している。曲線２のパターンを示すブレーキシステムは、級数平均値又は名目値ＳＷによる品質標準を超えている。
この発明による方法は、製造トレランスや、名目値に対するペダル操作特性との大きな差違を生じさせる不利な影響を補償するまたは少なくとも減少させることを許容する。この目的のために、ペダル移動量の実効値Ｓ1stは、断続的なブレーキ操作の間、ペダル移動センサ又は隔壁変位センサ７によって測定される。また、ブレーキ操作の間に達成される車両の減速度Ａ1stは、車両の速度及びその時間的な変化から算出される。減速度Ａ1stは、規定されたブレーキング圧力Ｐ1stを示す。補正係数は、実効値と名目値とを比較することにより、実効値と名目値との差異を示すことによって決定される。操作しきい値を決定する基準値ＧＷ（又は、基準値とファクタＫv、Ｋsとの積）は、補正係数と乗算され、その結果、操作しきい値は置換される。適合係数ＡKは、断続的なブレーキング操作の間の名目値と実効値とを測定し、比較することにより基づく学習処理において、例えば規定された回数の一連の断続的なブレーキング操作の間の平均値を計算することにより算出される。
この補正係数を算出することの可能性の一つとして、センサ７を介してペダル位置又は隔壁位置Ｓ1stの実効値を測定し、その実効値Ｓ1stをブレーキング圧力の関連した名目値又は減速度ａSollの名目値と比較し、最後に、車両速度から得られる時間によって決定される車両の減速度の実効値に関連した名目値ａsollを見積もることを含んでいる。補正係数ＦK1は以下の関係式によって決定される。
ＦK1＝ａSoll／ａ1st
この補正係数は、以下の関係式によっても対応して規定することができる。
Ｆ'K1＝ＰSoll／Ｐ1st
ここで、ＰSollは要求される液圧ブレーキング圧力であり、Ｐ1stは実際に測定されたブレーキング圧力又は実際の車両の減速度から計算されたブレーキング圧力である。
一方、補正係数ＦＫ２は、以下の関係式によって規定することが可能である。
ＦK2＝Ｓ1st／Ｓsoll
ここで、ＳSollは、実際のペダル移動量Ｓ1stに対する、ブレーキング圧力の名目値又は車両の減速度の名目値の関係をテーブル化することにより決定できる。
断続的な個々のブレーキング操作は重複する影響、例えば細い道の下り坂又は、上り坂の勾配、ペダル力の変化、非線形性等により差があるため、単一のブレーキング操作または計測操作又は相対的に計算された補正係数から平均値を算出し、学習処理においてその平均値から適合係数ＡKを得ることが必要となる。例えば、適当な補正値は、５回の“標準的な”断続的なブレーキング操作において平均値を算出することにより得ることができるようにしてもよい。“標準的”とは、車両が荒れた水平な路面を走行しているときに実行されるブレーキング操作をあらわしている。上り坂または下り坂のような特別な場合、すなわち実効値を名目値と比較することにより誤った判断をしそうな場合には、補正係数及び適合係数の計算及び平均値の計算においてもっともらしい考察により防止される。
予め規定された補正係数ＦK1、Ｆ'K1、ＦK2は、ブレーキシステムの条件、名目値からの誤差、又は級数平均値を示している。もちろん、これは、例えば、平均化することにより補正係数から決定される適合係数にも適応することができる。この場合、係数ＦK＝１のとき、ブレーキシステムは、級数平均値に対応する。ＦK＞１のとき、システムは、比較的に簡単であり、ソフトなペダル感覚を伴うものである。ＦK＜１では、システム及びその操作条件は平均値を超えている。
学習処理は、車両のタイプや所望するペダル操作特性に依存した種々の形態で実行される。規定された回数の断続的なブレーキング操作の後にのみ、この学習処理をスタートすることができる。この学習処理は、車両モータのイグニションの開始毎に新たに開始されてもよいし、予め得ていた値に基づいて成されてもよい。運転手に感知できないまたは少なくとも混乱を起こさせない相対的に小さなステップで得られる補正係数及び適合係数によって初期の操作しきい値の補正を実行することが適当であると考えられる。
制御ユニット２における補正係数及び適合係数の計算は、電子ハードウエアあるいはデータ処理、例えばマイクロコントローラによって実現できる。可能性及び複合した構成は、専門家のとって有効である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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