JP6125658B2 - 車両のブレーキシステムを運転するための方法、並びに車両のブレーキシステムのためのコントロール装置 - Google Patents

車両のブレーキシステムを運転するための方法、並びに車両のブレーキシステムのためのコントロール装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両のブレーキシステムを運転するための方法に関する。また本発明は、車両のブレーキシステムのためのコントロール装置、および車両のためのブレーキシステムに関する。
特許文献1には、電気駆動装置を備えた、自動車のブレーキ装置をコントロールするための方法および装置について記載されている。電気駆動装置を用いて車両を制動する際に、同時にバッテリーを充電するために、液圧式のブレーキ装置の少なくとも1つのホイールブレーキシリンダによって少なくとも1つのホイールに加えられた液圧ブレーキトルクは、ブレーキペダルの操作にも拘わらず、低下/作動停止されるべきである。このために、液圧ブレーキ装置のホイール出口弁を開放することで、マスタブレーキシリンダから送出された圧力手段が、少なくとも1つのホイールブレーキシリンダを介して少なくとも1つのリザーブチャンバに移送されるようにすることによって、ブレーキペダルの操作によりマスタブレーキシリンダからホイールブレーキに送り込まれた圧力手段に対抗する必要がある。このような形式で、電気駆動装置によって実行された回生的な制動が消費可能でなければならない。
ドイツ連邦共和国特許公開第19604134号明細書
本発明によれば、請求項1の特徴を有する車両のブレーキシステムを運転するための方法、請求項9の特徴を有する車両のブレーキシステムのための制御装置、請求項10の特徴を有する車両のためのブレーキシステムが提供される。
本発明によれば、マスタブレーキシリンダに接続されたブレーキ操作部材の操作にも拘わらず、ブレーキ圧を応答圧力と同じ圧力に調節することができる。これによって、運転者が直接的にマスタブレーキシリンダ内に制動力を加えるにも拘わらず、第1のブレーキ回路内でも、また第2のブレーキ回路内でも、応答圧力を越えるブレーキ圧上昇を確実に防止/阻止することができる。
しかも、本発明によれば、ブレーキ液をブレーキシステムのマスタブレーキシリンダから少なくとも1つのブレーキ回路の少なくとも1つの蓄圧容積部内に、後輪ホイールブレーキシリンダだけを介して送り込むことができ、これに対して前輪ホイールブレーキシリンダは充填されないままである。これは、ブレーキ液をマスタブレーキシリンダから少なくとも1つの蓄圧容積部内に送り込むために後輪ホイール出口弁(および後輪ホイール入口弁)が開放され、その一方で、前輪ホイール入口弁は(少なくとも一時的に)閉鎖維持/閉鎖されることによって、保証される。従って、本発明によれば、ブレーキ回路内に存在する残留ブレーキ圧/応答圧力がゼロではないにも拘わらず、前輪ホイールブレーキシリンダ内のブレーキ圧が(ほぼ)ゼロであることが保証される。従って、本発明を用いれば前輪ホイールブレーキシリンダに残留スリップトルクが残ることはない。従って本発明は、前輪ホイールブレーキシリンダのブレーキライニングを丁寧に扱うために使用することができる。
本発明は、従来のブレーキシステムに、車両のその都度の車軸のための様々なホイールブレーキシリンダを追加的に頻繁に装備するために役立つ。一般的に、車両の後車軸に後輪ホイールブレーキシリンダが配設されており、この後輪ホイールブレーキシリンダの定数は、車両の前車軸に配設された前輪ホイールブレーキシリンダの定数よりも著しく小さい。典型的な形式で、前輪ホイールブレーキシリンダの定数は、後輪ホイールブレーキシリンダの定数よりも、少なくともファクター2〜3だけ大きい。ホイールブレーキシリンダの定数は、生ぜしめられたブレーキトルクと、その都度のホイールブレーキシリンダ内に形成されたブレーキ圧との比を表わしており、従って、後輪ホイールブレーキシリンダ内および前輪ホイールブレーキシリンダ内に作用する同じ圧力から、後輪ホイールブレーキシリンダによって生ぜしめられた後輪ブレーキトルクよりも少なくともファクター2〜3だけ大きい、前輪ホイールブレーキシリンダによって生ぜしめられた前輪ブレーキトルクが得られる。本発明を用いた場合、前輪ホイールブレーキシリンダ内に(ほぼ)ゼロのブレーキ圧が実現されるので、前輪ブレーキトルクと後輪ブレーキトルクとを合計した全ブレーキトルクは著しく低下される。
従って、本発明の方法および相応のコントロール装置は、特に回生ブレーキシステムのために有利である。回生ブレーキシステムのために本発明を用いることによって、回生中に回生効果が高められ、それによって車両バッテリーはより高速で充電される。従って、本発明は、低いエネルギ消費および低い排出有害物質による車両の走行を保証する。しかしながら、本発明の使用可能性は回生ブレーキシステムだけに限定されないことを、指摘しておく。
好適な実施例によれば、後輪ホイールブレーキシリンダの前記後輪ホイール出口弁が開放された状態に制御されている間、少なくとも一時的に、前記後輪ホイールブレーキシリンダの前記後輪ホイール入口弁が開放された状態に制御される。従って、マスタブレーキシリンダから送出されたブレーキ液容積は、開放された後輪ホイール入口弁および、同様に開放された後輪ホイール出口弁を介して確実に、ブレーキ回路の蓄圧容積部内に押しやられる。
好適な形式で、後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール出口弁が開放された状態に制御されている間、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁は、前輪ホイールブレーキシリンダがブレーキ圧上昇なしに前以て充填されるように、遅らせて閉鎖状態に制御される。このような形式で、前輪ホイールブレーキシリンダのいわゆる無駄容積を克服することができる。従って、遅れた時点で、前輪ホイールブレーキシリンダ内の所望のブレーキ圧上昇を迅速かつ確実に実施することができる。
しかしながら選択的に、ブレーキ回路内の圧力上昇を応答圧力に制限するために、後輪ホイール出口弁を開放された状態にする制御と、前輪ホイールブレーキシリンダを閉鎖された状態にする制御とを同時に行ってもよい。
好適な実施態様によれば、ブレーキ回路内の圧力上昇を応答圧力に制限する前に、ブレーキ操作部材の操作の操作力に相当するジェネレータトルクを車両の少なくとも1つの電動機によって生ぜしめることができるかどうかを確認し、操作力に相当するジェネレータブレーキトルクを少なくとも1つの電動機によって生ぜしめることができる場合にだけ、ブレーキ回路内の圧力上昇が応答圧力に制限される。従って、従来技術に対して低減された両ブレーキ回路内のブレーキ圧は、運転者によって予め設定された目標全ブレーキトルクを越えることなしに、比較的大きいジェネレータブレーキトルクを車両に作用させるために、利用される。従って、このような好適な方法によって、車両バッテリーをより高速で充電することを可能にする。
好適な実施態様によれば、ブレーキ回路内の圧力上昇を応答圧力に制限した後で、操作力に相当する前記ジェネレータブレーキトルクを少なくとも1つの電動機によってもはや生ぜしめることができないことが確認されると、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁が閉鎖された状態から開放された状態へ制御される。このような形式で、前輪ホイールブレーキシリンダ内のブレーキ圧を上昇させることによって、迅速かつ確実に、少なくとも1つの電動機の縮小された使用可能性および/または比較的高い運転者制動要求に応ずることができる。
場合によっては、前輪ホイール入口弁を閉鎖された状態から開放された状態へ制御した後で、Δp制御が、後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール入口弁によって実施される。これによって、ブレーキ回路内のブレーキ圧は、運転者によって予め設定された目標遅延度が確実に維持できるように、正確に調整される。
しかも、前輪ホイール入口弁を閉鎖された状態から開放された状態へ制御した後で、操作力に相当するジェネレータブレーキトルクを少なくとも1つの電動機によって新たに生ぜしめることができると確認されると、後輪ホイール出口弁を開放された状態に制御することによって、ブレーキ回路内に存在するブレーキ圧を応答圧力に制限することができる。従って、このような状況においても、ブレーキ回路内に存在するブレーキ圧を確実に応答圧力に低下させることができる。
上記利点は、車両のブレーキシステムのための、このような形式のコントロール装置においても保証されている。このようなコントロール装置は、車両のブレーキシステムを運転するための方法の実施例に従ってさらに構成可能であることを、明確に指摘しておく。
また、以上記載した利点は、このような形式のコントロール装置を備えた車両のためのブレーキシステムにおいても保証されている。
コントロール装置の実施例の概略図である。 回生ブレーキシステムを運転するための方法の実施例を示す座標系である。 回生ブレーキシステムを運転するための方法の実施例を示す座標系である。 回生ブレーキシステムを運転するための方法の実施例を示す座標系である。 回生ブレーキシステムを運転するための方法の実施例を示す座標系である。
本発明のその他の特徴および利点を以下に図面を用いて説明する。
図1は、コントロール装置の実施例を概略的に示す。
図1に概略的に示したコントロール装置100および、このコントロール装置100と協働するブレーキシステムは、例えばハイブリッド自動車または電気自動車に使用可能である。しかしながら、コントロール装置100および、以下に記載したブレーキシステムの使用可能性は、ハイブリッド自動車または電気自動車への使用に限定されない。
ここで例として示されたブレーキシステムは、第1のブレーキ回路10と第2のブレーキ回路12とを有しており、これらのブレーキ回路はそれぞれ2つのホイールブレーキシリンダ14a,14b,16a,16bを備えている。任意形式で、2つのブレーキ回路10および12はそれぞれ、後輪ホイールブレーキシリンダ14aまたは14b並びに前輪ホイールブレーキシリンダ16aおよび16bを有している。しかしながら、以下に記載したブレーキシステムは、このような形式のブレーキ回路分割(X型ブレーキ回路分割)に限定されない。ブレーキ回路10および12に対応配設されたホイールは、例えば車両の共通の軸線にまたは車両の一方側に配置されていてもよい。
このブレーキシステムはマスタブレーキシリンダ18を有しており、このマスタブレーキシリンダ18は、例えばタンデム型マスタブレーキシリンダとして構成可能である。マスタブレーキシリンダ18は、少なくとも1つのブレーキ液交換開口、例えばスニッファ孔を介してブレーキ液リザーブタンク20に接続されている。しかしながら、このコントロール装置100の使用可能性は、タンデム型マスタブレーキシリンダへの使用またはマスタブレーキシリンダ18の所定の構成に限定されない。
ブレーキシステムは、好適な形式で、マスタブレーキシリンダ18に配置されたブレーキ操作部材22、例えばブレーキペダルを有している。好適な形式で、ブレーキ操作部材22はマスタブレーキシリンダ18に直接的または間接的に配置されており、それによって、少なくとも最小ブレーキ操作力によりブレーキ操作部材22を操作する際に、少なくとも1つのピストンが少なくとも運転者ブレーキ力によって調節可能であるように、ブレーキ操作部材22に加えられた運転者ブレーキ力が、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つの調節可能なピストン、例えばロッド形ピストンおよび浮動ピストンに伝達可能である。好適な形式で、少なくとも1つのピストンのこのような調節によって、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つの圧力チャンバ内の内圧が上昇せしめられる。
好適な形式で、このブレーキシステムは、少なくとも1つのブレーキ操作部材センサ24も有しており、このブレーキ操作部材センサ24によって、運転者によるブレーキ操作部材22の操作の操作力が算出可能である。ブレーキ操作部材センサ24は例えばペダルストロークセンサ、差分ストロークセンサおよび/またはロッドストロークセンサであってよい。しかしながら、運転者制動要求に相当する操作力を検出するために、以上列挙した形式のセンサの代わりにまたはそれに追加して、別の形式のセンサを使用してもよい。
このような形式のブレーキシステムは、ブレーキ倍力装置26も有している。ブレーキ倍力装置26によって、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つのピストンに増幅力が伝達され、それによって、運転者によるブレーキ操作部材22の操作が軽減されるようになっている。ブレーキ倍力装置26は、特に常時閉ループ制御式/常時開ループ制御式のブレーキ倍力装置であってよい。
図1に示したブレーキシステムは、電気機械式のブレーキ倍力装置26を有している。電気機械式のブレーキ倍力装置26は、可変な増幅力を特徴としている。従って、電気機械式のブレーキ倍力装置26によって、運転者により認識可能なブレーキ操作力を制動中に簡単な形式で制御することができる。しかしながら、コントロール装置100と協働するブレーキシステムは、電気機械式のブレーキ倍力装置26の代わりに別の型式のブレーキ倍力装置26を有していてもよい。
以下に、図1を参照しながら、ブレーキシステムの実施例の構成要素を説明する。以下に記載したブレーキシステムの構成要素は、好適なブレーキシステムの可能な構成のための1例を示しているだけであることを、明確に指摘しておく。以下に詳細に記載したコントロール装置100の利点は、このコントロール装置100と協働するブレーキ回路10および12が所定の構成に、または所定の構成要素の使用に限定されない、という点にある。その代わり、ブレーキ回路10および12は、コントロール装置100の使用可能性および利点を損なうことなしに、高い選択自由度で変更することができる。
各ブレーキ回路10および12は、運転者がマスタブレーキシリンダ18を介して直接的にホイールブレーキシリンダ14a,14b,16aおよび16b内に制動力を発生させることができるように、構成されている。各ブレーキ回路10および12は、高圧切換弁28aまたは28bおよび切換弁30aまたは30b(これらの切換弁は、これらの切換弁と平行に延在する各1つのバイパス管路29aおよび29bと、各バイパス管路29aおよび29b内に配置された逆止弁31aおよび31bとを備えている)を有している。
第1のブレーキ回路10内で後輪ホイールブレーキシリンダ14aに、後輪ホイール入口弁32aが配設され、前輪ホイールブレーキシリンダ16aに前輪ホイール入口弁34aが配設されており、これらの入口弁32a,34aは、それぞれこれら入口弁に対して平行に延在するバイパス管路36aおよび、各バイパス管路36a内に配置された逆止弁38aを備えている。追加的に、後輪ホイール出口弁40aが後輪ホイールブレーキシリンダ14aに配設されていて、前輪ホイール出口弁42aが前輪ホイールブレーキシリンダ16aに配設されている。相応に、第2のブレーキ回路12内でも、後輪ホイール入口弁32bが後輪ホイールブレーキシリンダ14aに配設され、前輪ホイール入口弁34bが前輪ホイールブレーキシリンダ16bに配設されている。第2のブレーキ回路12の2つのホイール入口弁32bおよび34bのそれぞれに対して平行に、それぞれ1つのバイパス管路36bが延在しており、このバイパス管路36b内に逆止弁38bが配置されている。さらに、第2のブレーキ回路12内でも、後輪ホイール出口弁40bが後輪ホイールブレーキシリンダ14bに配設され、前輪ホイール出口弁42bが前輪ホイールブレーキシリンダ16bに配設されている。
さらに、ブレーキ回路10および12がそれぞれ1つのポンプ44aおよび44bを有しており、これらのポンプの吸込み側がホイール出口弁40aおよび42aまたは40bおよび42bに接続されていて、その吐出側がホイール入口弁32aおよび34aまたは32bおよび34bに向けられている。ブレーキ回路10および12はそれぞれ追加的に、ホイール出口弁40aおよび42aまたは40bおよび42bと所属のポンプ44aまたは44bとの間に配置された、蓄圧容積部46aまたは46bとしてのリザーブチャンバ46aまたは46bを有していて、また各ポンプ44aまたは44bとリザーブチャンバ46aおよび46bとの間に位置する圧力逃がし弁48aまたは48bを有している。各リザーブチャンバ46aおよび46bは、低圧リザーブチャンバであってよい。リザーブチャンバ46aおよび46bは、2つのブレーキ回路10および12内でESPリザーブチャンバとして利用可能であることを指摘しておく。
ポンプ44aおよび44bは、モータ52の共通の軸50に配置されていてよい。各ポンプ44aおよび44bは3連ピストンポンプとして構成されていてよい。しかしながら、3連ピストンポンプの代わりに、少なくとも1つのポンプ44aおよび44bのために別のポンプ型式を使用してもよい。別の構成を有するモジュレーションシステム、例えば複数または少数のピストン、非対称的なポンプまたは歯車ポンプを備えたポンプも、同様に使用可能である。従って、このコントロール装置100と協働するブレーキシステムは、変更された標準型のモジュレーションシステム、特に6連ピストン−ESP−システムとして構成可能である。
しかも、2つのブレーキ回路10および12はそれぞれ、特にフィード圧力および/または回路圧力を算出するための少なくとも1つの圧力センサ54を有している。
上記ブレーキシステムは、以下に記載したコントロール装置100によって制御可能である。しかしながら、以下に記載したコントロール装置100の使用可能性は、このような形式で構成されたブレーキシステムとの協働作業に限定されるものではないことを指摘しておく。
以下に記載したコントロール装置100は、特にブレーキシステムの電子制御回路内に組み込むことができる。しかしながら、このコントロール装置100の構成可能性は、このような形式の集積化に限定されるものではない。例えば、このコントロール装置100は、別個に構成されかつ配置された、ブレーキシステムの電子制御回路と協働して使用してもよい。
コントロール装置100は制御装置102を有しており、この制御装置102によって、2つのブレーキ回路10および12の少なくとも後輪ホイール出口弁40a,40bおよび前輪ホイール入口弁34a,34bが制御可能である。2つのブレーキ回路10および12の後輪ホイール出口弁40a,40bおよび前輪ホイール入口弁34a,34bの制御が、制御装置102によって、マスタブレーキシリンダ18に接続されたブレーキ操作部材22の、車両の運転者による操作の操作力に関する、提供された少なくとも1つのセンサ信号104を考慮して行われる。センサ信号104は、特に既に前述したブレーキ操作部材センサ24によって提供される。制御の際に考慮された操作力は、例えば算出された運転者制動力、運転者ブレーキ圧および/またはブレーキ操作部材22の操作ストローク/調節ストローク、例えば特にロッドストロークである。しかしながら、ここに列挙した操作力のための可能性は例として挙げただけである。
後輪ホイールブレーキシリンダ14a,14bの、車両のそれぞれ1つの後車輪に配設された後輪ホイール出口弁40a,40bは、制御装置102の少なくとも1つの第1の制御信号106によって、開放状態に制御可能である。少なくとも1つの第1の制御信号106が後輪ホイール出口弁40aおよび40bに提供されている間、少なくとも一時的に、車両のそれぞれ1つの前車輪に配設された、前輪ホイールブレーキシリンダ16a,16bの前輪ホイール入口弁34a,34bは、制御装置102の少なくとも1つの第2の制御信号108によって、閉鎖状態に制御可能である。制御装置102の第1の制御信号106によって開放状態に制御された、後輪ホイールブレーキシリンダ14a,14bの後輪ホイール出口弁40a,40bを介して(および後輪ホイールブレーキシリンダ14a,14bの少なくとも部分的に開放された後輪ホイール入口弁32a,32bを介して)、ブレーキ液は蓄圧容積部/リザーブチャンバ46aおよび46b内に送り込まれる。このような形式で、ブレーキ回路10および12内のブレーキ圧上昇は、(ブレーキ操作部材22の操作に基づいて)マスタブレーキシリンダ18からブレーキ回路10および12内に送り込まれたブレーキ液にも拘わらず、ブレーキ回路10および12の蓄圧容積部/リザーブチャンバ46aおよび46bの応答圧力に制限可能である。それと同時に、制御装置102の少なくとも1つの第2の制御信号108によって、前輪ホイールブレーキシリンダ16a,16bの前輪ホイール入口弁34a,34bを少なくとも一時的に閉鎖状態に制御することによって、前輪ホイールブレーキシリンダ16a,16b内の(ほぼ)ゼロのブレーキ圧が保証され得る。
これによって、ブレーキ液が蓄圧容積部/リザーブチャンバ46aおよび46b内に送り込まれている間、後輪ホイールブレーキシリンダ14a,14b内に、応答圧力と(ほぼ)同じブレーキ圧が存在し、これに対して、前輪ホイールブレーキシリンダ16a,16b内には、(ほぼ)ゼロのブレーキ圧が存在する。蓄圧容積部/リザーブチャンバ46aおよび46b内へのブレーキ液の移動と、その後のブレーキ回路10および12内の(所望の)圧力上昇との間の時間においても、後輪ホイールブレーキシリンダ14aおよび14b内のブレーキ圧は応答圧力と(ほぼ)同じであり、これに対して前輪ホイールブレーキシリンダ16aおよび16b内では(ほぼ)ゼロのブレーキ圧が実現されている。
従って、蓄圧容積部46aおよび46b内へのブレーキ液の移動中、およびその間の時間中に、応答圧力に相当する後輪ブレーキトルクだけが後輪に作用し、この際に同時に、(ほぼ)ゼロである前輪ブレーキトルクが前輪に作用する。従って、その結果発生した、後輪ブレーキトルクおよび前輪ブレーキトルクから成る「液圧の」ブレーキトルクは、比較的低い。
さらに、コントロール装置100は、一般的に車両の様々な車軸に、様々な型式のホイールブレーキシリンダ14a,14b,16aおよび16bが使用されているという事実を利用する。一般的に、後輪に加えられた後輪ブレーキトルクのためにMHRが適用される:
(式1)MHR=2*p*cHR
この式中、pは、後輪ホイールブレーキシリンダ14aおよび14b内に存在するブレーキ圧、cHRは、後輪ホイールブレーキシリンダ14aおよび14bの定数である。
相応に、前輪に加えられた前輪ブレーキトルクのためにMVRが適用される:
(式2)MVR=2*p*cVR
この式中、pは、前輪ホイールブレーキシリンダ16aおよび16b内に存在するブレーキ圧、cVRは、前輪ホイールブレーキシリンダ16aおよび16bの定数である。
一般的に次の式が適用される:
(式3)cVR≧2*cHR
少なくとも1つの第1の制御信号106による、後輪ホイールブレーキシリンダ14aおよび14bの後輪ホイール出口弁40aおよび40bの制御、および、その間に少なくとも一時的に実施される少なくとも1つの第2の制御信号108による、前輪ホイールブレーキシリンダ16a,16bの前輪ホイール入口弁34a,34bの制御によって、「液圧の」ブレーキトルクMが生じる:
(式4)M=2*p*cHR
後輪ホイール出口弁40aおよび40bの代わりに、前輪ホイール出口弁42aおよび42bがブレーキ液を移動させるために使用される場合、次の式が適用される:
(式5)M≧4*p*cHR
ブレーキ操作部材の操作にも拘わらず、前記式(式4)により与えられた低い「液圧の」ブレーキトルクMは、少なくとも1つの(図示していない)電動機により生ぜしめられたジェネレータブレーキトルクを上昇させるために利用される。従って、このブレーキシステムを備えた車両のバッテリーは、充電過程中に運転者によってブレーキ操作部材22を操作することにより提供された車両減速度を越えることなしに、より高速で充電される。
従って、このコントロール装置100を備えたブレーキシステムは、高い回生効率の利点を消費の実施可能性に統合する。しかも、このコントロール装置100を使用することによって、運転者により感知される、ブレーキ操作部材22における反力なしで消費を実施することができる。
このコントロール装置100を使用した場合、ブレーキ回路10および12の蓄圧容積部46aおよび46bとして使用されるリザーブチャンバ46aおよび46bの応答圧力の高さは重要性を失うことを、明確に指摘しておく。従って、ブレーキ回路10および12の蓄圧容積部46aおよび46bの応答圧力は、応答圧力および残圧から発生する「液圧の」ブレーキトルクMが著しく高められることなしに、比較的高くすることができる。従って、安価な蓄圧容積部46aおよび46bを、このコントロール装置100と共に使用することもできる。
さらに、前輪ホイールブレーキシリンダ16aおよび16bの前輪ホイール入口弁34aおよび34bを閉じた状態で、制御装置102の少なくとも1つの第2の制御信号108によって制御することによって、そのブレーキライニングの摩耗を阻止/遅延させることができる。従って、このコントロール装置100は、ブレーキライニングを丁寧に使用することもできる。
さらに、このコントロール装置100は追加的に、以下に記載した方法ステップで実施するために設計されている。特に、以下に記載した制御信号le−HR,le−VR,la−Hrおよびla−VRは、コントロール装置100からアウトプット可能であり、この場合、制御信号le−HRは後輪ホイール入口弁32aおよび32bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号le−VR(第2の制御信号108として)は前輪ホイール入口弁34aおよび34bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号la−HR(第1の制御信号106として)は後輪ホイール出口弁40aおよび40bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号la−VRは前輪ホイール出口弁42aおよび42bにアウトプット可能/アウトプットされる。従って、ここでは、コントロール装置100のさらに実現可能な機能形式のより詳しい説明は省略される。
上記利点は、コントロール装置100、若しくはコントロール装置100の相応の実施態様を備えた車両のためのブレーキシステムにおいても実現可能である。このブレーキシステムにおいて、コントロール装置100は、少なくとも制御信号をアウトプットするためにのみ構成されているのではないことを、明確に指摘しておく。その代わり、このコントロール装置100は、少なくとも弁34a,34b,40aおよび40bと接続されていて、それによって、(ブレーキシステムの運転中に)少なくとも第1の制御信号106が後輪ホイール出口弁40aおよび40bに、また第2の制御信号108が前輪ホイール入口弁34aおよび34bにアウトプット可能/アウトプットされる。好適な実施態様によれば、このブレーキシステムは接続回路を有しており、この接続回路は、制御信号le−HRが後輪ホイール入口弁32aおよび32bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号le−VR(第2の制御信号108として)が前輪ホイール入口弁34aおよび34bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号la−HR(第1の制御信号106として)が後輪ホイール出口弁40aおよび40bにアウトプット可能/アウトプットされ、制御信号la−VRが前輪ホイール出口弁42aおよび42bにアウトプット可能/アウトプットされることを、保証する。
図2a〜図2cは、車両のブレーキシステムを運転するための方法の実施例を表わすための3つの座標系を示す。
分かり易くするために、この方法を、上記回生ブレーキシステムを用いて説明する。しかしながら、この方法の実施可能性は、上記ブレーキシステムの使用に限定されない。
図2a〜図2cの座標系において、横座標は時間軸tである。図2aの座標系の縦座標はブレーキトルクMを示す。図2bの座標系の縦座標は蓄圧容積Vであり、この蓄圧容積Vは、ブレーキ回路のリザーブチャンバ/蓄圧容積部内に一時的に蓄えられている。(規格化された)電流の強さIは、図2cの座標系の縦座標によって示されている。
時点t0まで、運転者はブレーキ操作部材に力を加えない。従って、この方法によって運転されたブレーキシステムのブレーキ操作部材は、時点t0までその初期位置/非操作位置にある。
時点t0から、運転者は次第に大きくなる力をブレーキ操作部材に作用させ、これによってブレーキ操作部材が位置調節される。しかしながら、時点t0とt1との間で、運転者によって要求された目標全ブレーキトルクMgesは、少なくとも1つの電動機によって最大実施可能な可能ジェネレータブレーキトルクMkannを下回っている。従って、時点t0とt1との間で(実行された)ジェネレータブレーキトルクMgenは、目標全ブレーキトルクMgesに応じて調節され、完全な運転者制動要求は純粋に回生的に満たされる。
純粋に回生的な制動を実行するために、時点t0およびt1の間、ブレーキシステムのブレーキ回路内のブレーキ圧上昇は、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダに配置されたブレーキ操作部材が車両の運転者によって操作されているにも拘わらず、ブレーキ回路のリザーブチャンバ/蓄圧容積部の応答圧力に制限される。これは、車両のそれぞれ1つの後輪に配設された後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール出口弁を開放された状態に制御することによって、行われる。これに対して、後輪ホイール出口弁を開放された状態に制御している間、少なくとも一時的に,車両のそれぞれ1つの前輪に配設された前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁は閉鎖された状態に制御される。このような形式で、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダからブレーキ回路内にブレーキ液が送り込まれているにも拘わらず、リザーブチャンバ/蓄圧容積部の応答圧力を上回るブレーキ圧上昇に抗する効果的な作用が得られる。
従って、時点t0とt1との間で、運転者はブレーキ液容積がマスタブレーキシリンダからリザーブチャンバ内に送り込まれ、それによって蓄圧容積Vが増大する。従って、時点t0とt1との間で、後輪ホイールブレーキシリンダ内にリザーブチャンバ/蓄圧容積部の応答圧力と同じブレーキ圧が形成され、前輪ホイールブレーキシリンダ内に(ほぼ)ゼロであるブレーキ圧が形成される。従って、後輪ホイールブレーキシリンダは、時点t0とt1との間で、「応答圧力ブレーキトルク」に等しい後輪ブレーキトルクM−HRを生ぜしめる。前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ブレーキトルクM−VRは、時点t0とt1との間で(ほぼ)ゼロである。従って、時点t0とt1との間で、ブレーキ回路内の圧力上昇の制限に基づいて、比較的高いジェネレータブレーキトルクMgenが少なくとも1つの電動機によって車両に作用せしめられる。高いジェネレータブレーキトルクMgenの作用にも拘わらず、前記方法ステップに基づいて、運転者のブレーキ操作により与えられた目標全ブレーキトルクMgesを越えないことが、確実に保証されている。
ブレーキ回路の後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール出口弁が無電流閉鎖式の弁として構成されていれば、ゼロではない制御信号la−HRが、時点t0とt1との間で(第1の制御信号として)後輪ホイール出口弁にアウトプットされる。好適な形式で後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール出口弁が開放された状態に制御されている間、少なくとも一時的に、後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール入口弁も開放された状態に制御される。後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール入口弁を開放された状態に制御するために、この後輪ホイール入口弁が無電流開放式の弁として構成されていれば、ゼロに等しい制御信号le−HRが後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール入口弁にアウトプットされる。前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁が無電流開放式の弁として構成されている場合、ゼロではない制御信号le−VRが時点t0とt1との間で、(第2の制御信号として)前輪ホイール入口弁に提供される。好適な形式で、2つのブレーキ回路の前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール出口弁も、時点t0とt1との間で閉鎖されている。これは、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール出口弁が無電流閉鎖式の弁である場合は、ゼロに等しい制御信号la−VRによって実現可能である。
この方法の好適な実施例によれば、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁は(同時に/後輪ホイール出口弁が開放された状態に制御されている間に)、ブレーキ回路内の圧力上昇を応答圧力に制限するために、前輪ホイールブレーキシリンダがブレーキ圧上昇なしに前以て充填されるように、遅らせて閉鎖された状態に制御される。このような形式で、前輪ホイール入口弁の閉鎖前に、前輪ホイールブレーキシリンダは無駄容積を克服することができる。前輪ホイールブレーキシリンダを前以て充填することによって、前輪ホイール入口弁が後で開放する際に、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧/残圧が急激に消失することは阻止される。このような形式の、ブレーキ圧/残圧の急激な消失は、運転者によってブレーキ操作部材の操作中にしばしば感じとられ、運転者にとって不都合であると認められる。しかしながら、前輪ホイールブレーキシリンダを前以て充填することによって、このような快適性の妨害は確実に阻止される。さらに、前輪ホイール入口弁を遅れて閉鎖することによって、不必要に多量の蓄圧容積Vがリザーブチャンバ/蓄圧容積部内に蓄えられることがないように、保証される。このような形式で、リザーブチャンバ/蓄圧容積部の耐久性を損なう負荷も減少され、リザーブチャンバ/蓄圧容積部の耐用年数/使用期間は延長される。
前輪ホイールブレーキシリンダを閉鎖された状態に遅らせて制御するとは、前輪ホイールブレーキシリンダが短い遅延時間Δtだけ、開放された状態のままにしておく、ということである。遅延時間Δtの直後に、前輪ホイールブレーキシリンダは閉鎖された状態に制御される。従って、遅延時間Δtを除いて、後輪ホイール出口弁を開放された状態に制御している間、前輪ホイールブレーキシリンダは閉鎖された状態にあることが保証される。しかしながら、前輪ホイールブレーキシリンダを閉鎖された状態に遅らせて制御する代わりに、開放された状態への後輪ホイール出口弁の制御と、閉鎖された状態への前輪ホイールブレーキシリンダの制御とを、同時に行ってもよい。
従って、好適な形式で、前輪ホイール入口弁を閉鎖するために、制御信号le−VRを0から1に上昇させることは、ブレーキ操作部材センサ、例えばペダルストロークセンサの提供されたセンサ信号を考慮して行われる。既にマスタブレーキシリンダからブレーキ回路内、特に前輪ホイールブレーキシリンダ内に送り込まれたブレーキ液容積は、ブレーキ操作部材センサのセンサ信号によって算出/評価される。ブレーキ液容積が、典型的な初期の無駄容積に応じて前輪ホイールブレーキシリンダ内に送り込まれると、それによって、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁の閉鎖が開始される。このような形式で、前輪ホイールブレーキシリンダが(僅かに)充填されたにも拘わらず、前輪ホイールブレーキシリンダ内にブレーキ圧が形成されることはない。それと同時に、前輪ホイール入口弁が遅れて開放される際に、ブレーキ回路内に存在するブレーキ圧/残圧が消失しないことが、保証されている。
好適な形式で、ブレーキ回路内での圧力上昇が応答圧力に制限される前に、ブレーキ操作部材の操作の操作力に相当するジェネレータブレーキトルクMgenを車両の少なくとも1つの電動機によって作用させることができるかどうかが確認される。ブレーキ回路内での圧力上昇の、応答圧力への制限は、場合によっては、操作力に相当するジェネレータブレーキトルクMgenを少なくとも1つの電動機によっても作用可能である場合にだけ、実施される。
X型ブレーキ回路分割を有するブレーキシステムでは、一般的に、比較的大きい最大実施可能な可能ジェネレータブレーキトルクMkannが提供されることも指摘しておく。従って、時点t0とt1との間に記述された利点は、しばしばブレーキ操作のすべての経過のために利用され得る。
ブレーキ回路内の圧力上昇を応答圧力に制限した後で、操作力に相当するジェネレータブレーキトルクMgenを、もはや少なくとも1つの電動機によって作用させることができない場合、それでも車両を確実に制動するために、以下の方法を実施することができる。
時点t2から、運転者によって設定された上昇する目標全ブレーキトルクMgesは、最大実施可能な可能ジェネレータブレーキトルクMkannに近づく。従って、運転者にさらに、標準的なブレーキ操作感覚/ペダル感覚を与えるために、時点t2から、前輪ホイールブレーキシリンダ内でブレーキ圧上昇が行われる。このために、前輪ホイールブレーキシリンダの前輪ホイール入口弁が、閉鎖された状態から開放された状態に制御される。このような形式で、運転者がブレーキ操作部材をさらに操作することによって、前輪ホイールブレーキシリンダ内のブレーキ圧上昇が行われる。従って前輪ホイールブレーキシリンダは、時点t1から、ゼロではない前輪ブレーキトルクM−VRを生ぜしめる。ブレーキ操作部材を操作する操作力が、時点t2から一定に維持されている限り、前輪ホイールブレーキシリンダによって生ぜしめられる前輪ブレーキトルクM−VRも上昇しない。時点t3から操作力が低下すると、前輪ブレーキトルクM−VRも相応に低下する。
ジェネレータブレーキトルクMgenに加えて前輪ブレーキトルクM−VRを作用させるために、前輪ホイールブレーキシリンダを使用することによって、前輪ホイールブレーキシリンダの比較的高い定数を、運転者によって予め設定された目標車両遅延度Mgesを維持するために使用可能であることが保証され得る。
好適な形式で、前輪ホイール入口弁を、時点t1〜t4の間で閉鎖された状態から開放された状態に制御した後で、後輪ホイールブレーキシリンダの後輪ホイール入口弁によってΔp制御が実施される。このような形式で前輪ブレーキトルクM−VRは正確に好適な値に調節可能である。
前輪ホイール入口弁を閉鎖された状態から開放された状態に制御した後で、操作力に相当するジェネレータブレーキトルクMgenを少なくとも1つの電動機によって新たに生ぜしめることができる場合は、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧は応答圧力に再び制限される。これは、運転者に要求された目標全ブレーキトルクMgesが、最大実施可能な可能ジェネレータブレーキトルクMkann以下に低下した後で、例えば時点t4後に実施される。ブレーキ回路内のブレーキ圧を応答圧力に制限するためには、後輪ホイール出口弁を開放された状態に制御するだけである。前輪ホイール入口弁は、時点t4後にも開放された状態のままであってよい。従って、運転者がブレーキ操作部材の操作を終了する時点t5まで、すべてのホイールブレーキシリンダ内に、蓄圧容積部の応答圧力だけが存在する。
10 第1のブレーキ回路
12 第2のブレーキ回路
14a,14b 後輪ブレーキホイールシリンダ
16a,16b 前輪ホイールブレーキシリンダ
18 マスタブレーキシリンダ
20 ブレーキ液リザーブタンク
22 ブレーキ操作部材
24 ブレーキ操作部材センサ
26 ブレーキ倍力装置
28a,28b 高圧切換弁
29a,29b バイパス管路
30a,30b 切換弁
31a,31b 逆止弁
32a,32b 後輪ホイール入口弁
34a,34b 前輪ホイール入口弁
36a,36b バイパス管路
38a,38b 逆止弁
40a,40b 後輪ホイール出口弁
42a,42b 前輪ホイール出口弁
44a,44b ポンプ
46a,46b 蓄圧容積部/リザーブチャンバ
48a,48b 圧力逃がし弁
50 軸
52 モータ
54 圧力センサ
100 コントロール装置
102 制御装置
104 センサ信号
106,108 制御信号
I 電流の強さ
la−HR 制御信号
la−VR 制御信号
le−HR 制御信号
le−VR 制御信号
M ブレーキトルク
Mgen ジェネレータブレーキトルク
Mges 目標全ブレーキトルク
M−HR 後輪ブレーキトルク
Mkann 可能ジェネレータブレーキトルク
M−VR 前輪ブレーキトルク
t 時間軸
t0,t1〜t9 時点
V 蓄圧容積
Δt 遅延時間

Claims (9)

  1. 車両のブレーキシステムを運転するための方法であって、
    ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ(18)に接続されたブレーキ操作部材(22)が車両の運転者によって操作されている間、少なくとも一時的に、少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)の少なくとも1つのホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つのホイール出口弁(40a,40b)を開放された状態に制御することによって、ブレーキシステムの少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)内のブレーキ圧上昇を、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)の蓄圧容積部(46a,46b)の応答圧力に制限するステップを有している方法において、
    車両のそれぞれ1つの後輪に配設された、後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の後輪ホイール出口弁(40a,40b)を、前記ブレーキ操作部材(22)の操作中に少なくとも一時的に、開放された状態に制御し、前記後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)が開放された状態に制御されている間、少なくとも一時的に、車両のそれぞれ1つの前輪に配設された前輪ホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の前輪ホイール入口弁(34a,34b)を、閉鎖された状態に制御し、
    前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限する前に、前記ブレーキ操作部材(22)の操作の操作力に相当するジェネレータブレーキトルク(Mgen)を車両の少なくとも1つの電動機によって生ぜしめることができるかどうかを確認し、前記操作力に相当する前記ジェネレータブレーキトルク(Mgen)を少なくとも1つの前記電動機によって生ぜしめることができる場合にだけ、前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限することを特徴とする、車両のブレーキシステムを運転するための方法。
  2. 前記後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)が開放された状態に制御されている間、少なくとも一時的に、前記後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の後輪ホイール入口弁(32a,32b)を開放された状態に制御する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)が開放された状態に制御されている間、前記前輪ホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の前記前輪ホイール入口弁(34a,34b)を、前記前輪ホイールブレーキシリンダ(16a,16b)がブレーキ圧上昇なしに前以て充填されるように、遅らせて開放状態に制御する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限するために、前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)を開放された状態にする制御と、前記前輪ホイールブレーキシリンダ(34a,34b)を閉鎖された状態にする制御とを同時に行う、請求項1または2に記載の方法。
  5. 前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限した後で、前記操作力に相当する前記ジェネレータブレーキトルク(Mgen)を少なくとも1つの前記電動機によってもはや生ぜしめることができないことが確認されると、前輪ホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の前記前輪ホイール入口弁(34a,34b)を閉鎖された状態から開放された状態に制御する、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記前輪ホイールブレーキ入口弁(34a,34b)を閉鎖された状態から開放された状態に制御した後で、Δp制御を、前記後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の後輪ホイール入口弁(40a,40b)によって実施する、請求項に記載の方法。
  7. 前記前輪ホイール入口弁(34a,34b)を閉鎖された状態から開放された状態に制御した後で、操作力に相当する前記ジェネレータブレーキトルク(Mgen)を少なくとも1つの前記電動機によって新たに生ぜしめることができると確認されると、前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)を開放された状態に制御することによって、前記ブレーキ回路(10,12)内に存在するブレーキ圧を前記応答圧力に制限する、請求項またはに記載の方法。
  8. 車両のブレーキシステムのためのコントロール装置(100)であって、
    制御装置(102)を有しており、該制御装置(102)によって、ブレーキシステムの少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つのホイール出口弁(40a,40b)が、前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ(18)に接続されたブレーキ操作部材(22)の、車両の運転者による操作の操作力に関する、提供された少なくとも1つのセンサ信号(104)を考慮して、開放された状態に制御可能であり、それによって、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)内のブレーキ圧上昇が、前記ブレーキ操作部材(22)の操作中に少なくとも一時的に、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)の蓄圧容積部(46a,26b)の応答圧力に制限可能である、
    形式のものにおいて、
    前記制御装置(102)はさらに、車両のそれぞれ1つの後輪に配設された、後輪ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の後輪ホイール出口弁(40a,40b)が、前記ブレーキ操作部材(22)の操作中に少なくとも一時的に、少なくとも1つの第1の制御信号(106,la−HR)によって開放された状態に制御されるように設計され、かつ、少なくとも1つの前記第1の制御信号(106,la−HR)が前記後輪ホイール出口弁(40a,40b)に提供されている間、少なくとも一時的に、車両のそれぞれ1つの前輪に配設された、前輪ホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の前輪ホイール入口弁(34a,34b)が、少なくとも1つの第2の制御信号(108,le−VR)によって、閉鎖された状態に制御されるように設計されており、
    前記制御装置は、前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限する前に、前記ブレーキ操作部材(22)の操作の操作力に相当するジェネレータブレーキトルク(Mgen)を車両の少なくとも1つの電動機によって生ぜしめることができるかどうかを確認し、前記操作力に相当する前記ジェネレータブレーキトルク(Mgen)を少なくとも1つの前記電動機によって生ぜしめることができる場合にだけ、前記ブレーキ回路(10,12)内の圧力上昇を前記応答圧力に制限することを特徴とする、車両のブレーキシステムのためのコントロール装置(100)。
  9. 車両のためのブレーキシステムにおいて、請求項に記載したコントロール装置(100)を有する、車両のためのブレーキシステム。
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