JP4611634B2 - ブレーキシステムの動作の改善方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のマスターブレーキシリンダと車輪ブレーキの間の圧力媒体流量がアナログ式分離弁またはアナログ化された分離弁によって制御され、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定される、アクティブ式液圧制動力補助（アクティブ式液圧ブレーキブースト）を行う液圧式車両ブレーキシステムの動作を改善する方法に関する。

真空ブレーキ倍力装置のための負圧供給は一般的に駆動エンジン（内燃機関）によって行われる。得られる最大の補助力（ブースト力）が弱い負圧供給によって小さすぎると（これは、ガソリン直接噴射システムまたはディーゼルエンジンのような新しいエンジン技術ではたびたび起こる）、付加的な制動力補助が必要である。

付加的な制動力または追加ブレーキ圧を発生するための方法は、“アクティブ式”液圧制動力補助機能の使用である。これは例えば液圧ポンプによって達成される。その際、ブレーキペダルを介して運転者によって加えられ真空ブレーキ倍力装置によって増大させられる制動力によって、液圧マスターブレーキシリンダ内で生じる液圧は、液圧ポンプによって付加的に高められる。このポンプは電子式ブレーキ制御ユニットによって制御される電動機によって駆動される。マスターブレーキシリンダと車輪ブレーキの間の接続管には、ブレーキ圧力を調整または制御するために、制御可能な分離弁が配置されている。

この分離弁をアナログ弁またはアナログ化された弁として形成することが知られている。それによって、開放位置と閉鎖位置のほかに、中間位置に調節することができる。従って、この弁によって流量を所定の量に調節することが可能である。

このようなシステムの場合、分離弁の弁特性曲線を知る必要がある。なぜなら、ペダル快適性がこの弁特性曲線に依存するからである。記憶された特性曲線が実際の特性曲線と一致しないと、閉鎖弁から部分開放（アナログ）弁への移行の際に、弁の開放が大きすぎることになる。その結果、弁を通る流量が多すぎることになる。運転者はこれをブレーキペダルから感じとることができる。マスターブレーキシリンダの方への流量が非常に多いと、マスターブレーキシリンダ内の圧力の上昇により、運転者の要求が誤って解釈されることになる。そして、圧力上昇が不適当に開始される。これも同様に運転者によって感じられる。運転者は間違って開始される圧力上昇による、ペダルの離れ運動、すなわち吸引移動を感じる。この状況はブレーキペダルを離している間複数回起こり得る。この振動変調では、マイナスの作用が非常にはっきりと感じられる。なぜなら、最初の誤制御が次の誤制御の原因になるからである。

本発明の課題は、公知のシステムの欠点が回避され、運転者のブレーキペダル快適性が改善される、アクティブ式液圧制動力補助を行う液圧式車両ブレーキシステムを動作させるための方法を提供することである。

この課題は独立請求項の特徴によって解決される。

本発明の特に有利な実施形は従属請求項に記載されている。

本発明では、車両のマスターブレーキシリンダと車輪ブレーキの間の圧力媒体流量がアナログ式分離弁またはアナログ化された分離弁によって制御され、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定される、アクティブ式液圧制動力補助（アクティブ式液圧ブレーキブースト）を行う液圧式車両ブレーキシステムの動作を改善する方法において、分離弁がその圧力上昇位置、特に閉鎖位置から圧力低下位置、特に開放位置に移行する際に、マスターブレーキシリンダ内の液圧の上昇が、マスターブレーキシリンダ内の検出された液圧に基づいて監視及び制御、又はこれらのうちどちらか一方がされる。

アナログ式またはアナログ化された弁は、電気式または電子式単独制御装置によって開放と閉鎖の間のすべての位置をとることができる。従って、制御ブレーキングまたは快適性ブレーキングのためのブレーキ圧力を無段階に上昇または低下させることが可能である。アナログ式またはアナログ化された弁は好ましくは電流値または所定の電流強度で調節される。

マスターブレーキシリンダは好ましくは二系統であり、特にタンデムマスターブレーキシリンダ（ＴＨＺ）として形成されている。

マスターブレーキシリンダ内の液圧は好ましくは、マスターブレーキシリンダと分離弁の間の液圧管路内の圧力トランスデューサまたは圧力センサによって検出される。

本発明によれば、マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない値に基づいて、圧力上昇が監視及び制御、又はこれらのうちどちらか一方がされる。

“実質的にろ波されていない液圧の値”は、圧力変化の評価及び他の値の影響、又はこれらのうちどちらか一方によって修正または重み付けされていない測定された圧力値を意味する。

好ましくは、分離弁が閉鎖位置から開放位置に移行した直後、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定され、実質的にろ波されていないこの最初の値が記憶される。

分離弁の閉鎖位置から開放位置への移行は、予め定められた関数に従って行われ、この関数がマスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない値に応じて変更可能である。

更に、分離弁の閉鎖位置から開放位置への移行のための予め定められた関数は、連続した傾斜部を有するグラフとして表される関数（階段関数）であり、アナログ式分離弁またはアナログ化された分離弁の制御のための電流強度がこの関数によって制御される。

本発明では、連続した傾斜部を有するグラフとして表される関数の場合、先ず最初に、電流強度がステップ状に調節され、この電流強度初期値から出発して電流強度が所定の傾斜部を経て調節すべき電流強度に導かれる。

本発明では、電流強度の関数によって目標圧力初期値が調節され、の目標圧力初期値が、調節前の実際の圧力より２０〜６０バール高い範囲内にある。そのために制御の際に、圧力は目標値として設定され、ほとんど記憶された弁特性曲線に従って電流が調節される。この電流は調節すべき圧力に一致する。すなわち、電流は圧力の関数である（I＝f(P)またはI＝f(ΔP))。弁特性曲線が異なる場合にも、要求される目標圧力を確実に生じることができる。

本発明では、分離弁の閉鎖位置から開放位置に移行した直後、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定され、実質的にろ波されていないこの最初の値が記憶され、マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない実際の値が実質的にろ波されていない最初の値を所定の限界値だけ上回るときに、分離弁の閉鎖位置から開放位置への移行のための予め定められた関数が変更される。更に、実質的にろ波されていない圧力の、時間による微分、すなわち勾配が０よりも大きいときに（P-Main＞０）、傾斜部の傾斜が小さくなる。

その際、限界値は０．１〜２バール、特に約０．５バールに設定される。

本発明では、マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない実際の値が実質的にろ波されていない最初の値を所定の限界値だけ上回るときに、アナログ式分離弁またはアナログ化された分離弁の制御のための電流強度が変更された電流強度初期値にセットされるかまたは変更された電流強度初期値に徐々に導かれ、この変更された電流強度初期値が電流強度初期値よりも大きく、この変更された電流強度初期値から出発して、電流強度が所定の傾斜部を経て調節すべき電流強度に導かれる。

その際、変更された電流強度初期値によって、変更された圧力初期値が調節され、この圧力初期値は目標圧力初期値よりも約２０バール（＝ΔPadd）大きい。それに従って、電流強度が調節される（I＝f(ΔP＋ΔPadd))。

図に基づいて本発明を例示的に詳しく説明する。

図１は、時間ｔに対する液圧Pの変化、特に実質的にろ波されていない圧力P-Mainおよびろ波された圧力P-Main Filの変化と、分離弁を制御するための電流強度Iの変化を概略的に示す。

本発明では、保持電流IHを有する保持段階(弁閉鎖)から圧力低下へ移行する際、実質的にろ波されていないタンデムマスターブレーキシリンダ圧力(P-MAIN)がシステム状態を監視するために使用される。実質的にろ波されていないタンデムマスターブレーキシリンダ圧力P-MAINの監視は、上昇計算のために用いられるろ波されたタンデムマスターブレーキシリンダ圧力(P-MAIN FIL)が不適当な上昇を開始する閾値に達する前に、圧力上昇を検出することができるという利点を有する。

保持電流IHを有する圧力保持段階から出て、特に調節すべき値よりも約６０バール高い圧力または電流（電流強度初期値IA）にジャンプするや否や（図１のジャンプＳ）、時点ｔ1以降マスターブレーキシリンダ内の液圧の本発明による監視および調節が始まる（図１の実線）。

電流に一致する圧力が所定の傾斜部Ｒを経て電流ＩZに一致する目標値に導かれ一方、傾斜部の始端P-MAINAで測定される実質的にろ波されていないタンデムマスターブレーキシリンダ圧力P-MAINが記憶される。実質的にろ波されていないタンデムマスターブレーキシリンダ圧力P-MAINが電流傾斜部Ｒ内で限界値Ｇ（この限界値は例えば０．５バールよりも大きい）よりも大きな値だけ上昇すると（時点ｔ2 ）、下降する圧力傾斜部または対応する電流傾斜部Ｒが終了する。

圧力は電流Ｉによって変更された圧力初期値または変更された電流強度初期値IAmodにセットされるかまたは徐々にこの初期値に導かれる。この初期値は目標圧力初期値または傾斜部Ｒの始端で生じる電流強度初期値IAよりも大きい。この時点以降、普通の圧力制御が再び傾斜部Ｒ′による電流制御によって許可される。

傾斜部Ｒ′は傾斜部Ｒに対して変更可能である。好ましくは傾斜部の勾配が、限界値Ｇに達した時間または限界値を上回った時間に依存して変更される。

図１には更に、ろ波された圧力P-Main Filの変化が示してある。図１から明らかなように、ろ波された圧力の変化は弁制御に基づいて圧力急上昇を示さない。

図１において、本発明による方法が実施されないときの状況の変化が破線で示してある。この場合、圧力P-MainとP-Main Filが大きく上昇する。P-Main Filを考察すると、限界値Ｇは後の時点ｔ3 で初めて限界値Ｇを上回る。マスターブレーキシリンダ内の液圧を低下させる液圧ポンプが制御される（ポンプ回転ＰＬ）。これはブレーキペダルの離れ運動、すなわち“吸引移動”によって運転者が感じとることができる。

本発明による方法は圧力上昇P-MAINの理由に関係なく適用可能である。運転者による圧力上昇も、本発明の制御を最適化することができる。不適当で大きな圧力低下が迅速に終了することにより、運転者要求検出が改善される。なぜなら、実質的にろ波されていないタンデムマスターブレーキシリンダ圧力P-MAINとろ波されたタンデムマスターブレーキシリンダ圧力P-MAIN FILの重畳が減少するからである（図１参照）。

時間に対する液圧の変化、特に実質的にろ波されていない圧力およびろ波された圧力の変化と、分離弁を制御するための電流強度の変化を概略的に示す。

Claims (7)

1. マスターブレーキシリンダと車輪ブレーキの間の圧力媒体流量がアナログ式分離弁またはアナログ化された分離弁によって制御され、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定され、分離弁がその閉鎖位置から開放位置に移行する際に、マスターブレーキシリンダ内の液圧の上昇が、マスターブレーキシリンダ内の検出された液圧に基づいて監視及び制御、又はこれらのうちどちらか一方がされるアクティブ式液圧制動力補助を行う液圧式車両ブレーキシステムの動作を改善する方法において、
   アナログ式分離弁又はアナログ化された分離弁を制御するための電流強度が、連続した傾斜部を有するグラフとして表される予め定められた関数に従って制御されるとともに、電流強度初期値がステップ状に調節され、これにより分離弁の閉鎖位置から開放位置への移行が行われ、このように調節された電流強度初期値から出発して電流強度が所定の傾斜部を経て調節すべき電流強度に導かれ、マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない実際の値が実質的にろ波されていない最初の値を所定の限界値だけ上回るときに、アナログ式分離弁又はアナログ化された分離弁の制御のための電流強度が変更された電流強度初期値にセットされるか又は変更された電流強度初期値に徐々に導かれ、この変更された電流強度初期値が電流強度初期値よりも大きく、この変更された電流強度初期値から出発して、電流強度が所定の傾斜部を経て調節すべき電流強度に導かれることを特徴とする方法。
2. マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない値に基づいて、圧力上昇が監視及び制御、又はこれらのうちどちらか一方がされることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 分離弁が閉鎖位置から開放位置に移行した直後、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定され、実質的にろ波されていないこの最初の値が記憶されることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
4. 電流強度ステップ関数が目標圧力初期値へ調節するために使用され、この目標圧力初期値が、調節前の実際の圧力より２０〜６０バール高い範囲内にあることを特徴とする、請求項１記載の方法。
5. 分離弁が閉鎖位置から開放位置に移行した直後、マスターブレーキシリンダ内の液圧が測定され、実質的にろ波されていないこの最初の値が記憶されることと、マスターブレーキシリンダ内の液圧の実質的にろ波されていない実際の値が実質的にろ波されていない最初の値を所定の限界値だけ上回るときに、分離弁の閉鎖位置から開放位置への移行のための予め定められた関数が変更されることと、実質的にろ波されていない圧力の値の勾配が０よりも大きいときに、傾斜部の傾斜が小さくなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 限界値が０．１〜２バールに設定されることを特徴とする、請求項５記載の方法。
7. 変更された電流強度初期値によって、変更された圧力初期値が調節され、この圧力初期値が目標圧力初期値よりも２０バール大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。

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