JP2000081915A - 油圧装置内の圧力変化の評価方法および装置 - Google Patents
油圧装置内の圧力変化の評価方法および装置Info
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Abstract
おける圧力および/または容積変化の評価方法および/
または装置を提供する。 【解決手段】 c)第1および第2の容積貯蔵器間の圧
力差の設定ステップと、d)時間間隔の開始時に存在す
る圧力差の値に基づく、弁を介して第1および第2の容
積貯蔵器間において交換される容積の計算ステップと、
e)両方の容積貯蔵器内に同じ圧力を形成するためにこ
れらの間で交換すべき容積の計算ステップと、f)ステ
ップd)において計算された交換容積の値がステップ
e)において計算された交換すべき容積値より大きいと
き、交換容積の値を交換すべき容積値により置換するス
テップと、g)ステップf)において決定された容積値
を第2の容積貯蔵器の容積変化として推定するステップ
およびステップf)において決定された容積値に基づく
容積貯蔵器の圧力変化の決定ステップと、を有する。
Description
た少なくとも2つの容積貯蔵器を含む油圧装置のモデル
化方法および/または装置、すなわち外部変化に応答し
て発生するこの装置の圧力および/または容積変化の評
価方法および/または装置に関するものである。
のアンチロック制御装置において使用される。このよう
な装置がたとえばドイツ特許公開第4340921号、
ドイツ特許公開第4012167号またはドイツ特許公
開第4030724号から既知である。
ンダ、車両車輪内のブレーキ室および主ブレーキシリン
ダをブレーキ室と結合するブレーキ回路を備えた油圧装
置を形成する。これらの構成部分は複数の容積貯蔵器と
みなすことができ、この場合、各容積貯蔵器は、その容
積、その圧力、および他の容積貯蔵器とのその結合をモ
デル化のために完全に利用することができる。アンチロ
ック制御装置は周期的に作動する電子回路であり、電子
回路は複数のセンサにより主ブレーキシリンダ内の圧力
ならびに車輪の運動特性を測定しかつ主ブレーキシリン
ダと車輪ブレーキ室との間に配置されている入口弁の操
作によりブレーキ圧力を設定してたとえば回転速度また
は滑りのような車輪の希望の運動特性をできるだけ正確
に達成しようとする。このために、車輪ブレーキ室が弁
の(一時的な)開放によりブレーキ回路の一部と結合さ
れ、ブレーキ回路が弁の開放の前に車輪ブレーキ室内に
かかっている圧力より高い圧力または低い圧力を有する
とき、車輪ブレーキ室内に設定されている圧力を評価で
きることが必要である。この場合、制御回路の周期的作
動方式により、制御回路は所定の時間間隔でのみ評価す
べきパラメータの新しい値を測定可能であるという問題
が発生する。回路により行われる制御は、新しい値が使
用できるまではこのパラメータ値を使用しなければなら
ないが、実際にはこのパラメータ値は2つの測定時点の
間で連続的に変化している。この結果、制御において系
統的エラーが発生する。
積貯蔵器を考えた場合(図1参照)、圧力が高いほうの
容積貯蔵器から圧力が低いほうの容積貯蔵器への容積流
量qはベルヌーイの式により次のように与えられる。
体の密度およびΔpは弁の両側の差圧である。この式ま
たは油圧装置のモデル化のための対応する式を使用した
場合、2つの測定時点の間では前の時点に測定されたパ
ラメータ値のみが使用されるが、実際装置においては容
積流量は2つの測定時点間で圧力差を均等化するように
働き、この均等化された圧力差が一方で容積流量qを低
下させる。したがって、モデル化においては常により大
きな容積流量が計算される。これによりモデルの連続振
動が発生し、この連続振動が圧力制御に対するモデルの
利用性を制限している。
が排除される、油圧装置における圧力および/または容
積変化の評価方法および/または装置を提供することが
本発明の課題である。
特徴を有する油圧装置内の圧力変化の評価方法および/
または装置により解決される。従属請求項はそれぞれこ
の方法の有利な変更態様を記載している。
図面に示す実施態様の説明から明らかである。
既知であり、したがってここでの説明は、このような装
置への本発明による方法の適応を理解するために必要な
範囲にとどめておく。
1を含み、主ブレーキシリンダ1は高圧配管2を介して
3方弁3と結合されている。図示の位置(1)において
は3方弁3は高圧配管2を車輪のブレーキ室4と結合
し、したがってブレーキ液は車輪室内に流入しかつブレ
ーキ圧力を上昇させることができる。3方弁の第2の位
置(2)においては、ブレーキ室4は高圧配管2から遮
断されている。第3の位置(3)においては、ブレーキ
室4は低圧配管5と結合され、低圧配管5を介してブレ
ーキ液は貯蔵室6および供給ポンプ7へ流出することが
できる。供給ポンプはブレーキ液を高圧配管2に供給
し、これにより高圧配管2内に高い圧力を保持する。
(図示されていない)その他の弁および車輪ブレーキ室
が弁3および車輪ブレーキ室4に並列に接続されてい
る。
油圧装置は容積VA,VBを有する2つの容積貯蔵室A,
Bからなり、容積貯蔵室A,Bは弁3により分離されか
つ異なる圧力pA,pBを有することができる。この装置
はより大きな装置の一部であってもよいことは当然であ
る。自動車の圧力制御の範囲内におけるこの方法の好ま
しい使用例においては、第1の容積貯蔵器Aは自動車の
ブレーキ回路の一部たとえば高圧配管または貯蔵室6を
有する低圧配管5である。第2の容積貯蔵器Bは自動車
の個々の車輪のブレーキ室であってもよい。
置A+Bに対しpV特性曲線fA,fBないしfA+Bが存
在し、これらの特性曲線を用いて容積貯蔵器内の圧力か
らそれに付属の容積Vi=Fi(Vi)(i=A,B,A
+B)が与えられ、ここでfA +BはfAおよびfBの和で
ある。弁が開かれたときに平衡状態に達した装置圧力に
対して次式が適用される。
めに、まず油圧装置が平衡状態にあって圧力p0が存在
すると仮定する。たとえば供給ポンプの起動のような外
部影響により容積貯蔵器A内の圧力がp0からp1に上昇
したとする。図2の特性曲線fA(p)から,この圧力
変化が、第1の容積貯蔵器の容積がVA0からVA1へΔV
Aだけ変化したことに対応することを読み取ることがで
きる。したがって、ΔVAは全体装置の容積変化でもあ
る。全体装置の特性曲線fA+Bにおいて、この容積変化
はp0とp1との間に存在する値peqへの圧力上昇に対応
するのみであることがわかる。これは弁2を開いたとき
に装置内に最終的に設定される平衡圧力である。この値
に到達するために、容積Δveqが容積貯蔵器Aから容積
貯蔵器Bに移動されなければならない。
示している。この方法は通常のマイクロプロセッサ制御
により処理することができ、マイクロプロセッサ制御は
既知であるのでここでは詳細説明は必要ではない。制御
装置のメモリは、第1ないし第2の容積貯蔵器の容積が
それぞれその中にかかっている圧力の関数として示され
た第1の表および第2の表、および平衡状態にある油圧
装置の圧力がその容積の関数としてそれから読み取るこ
とができる第3の表を含む。
状態にあるものと仮定する。たとえば供給ポンプの起動
のような外部制御過程により第1の容積貯蔵器すなわち
高圧配管2内の圧力がp1に上昇したとする。第2の容
積貯蔵器内の圧力はそのまま値p0を有している。マイ
クロプロセッサはステップ10においてまず上記のベル
ヌーイの式により圧力差Δp=p1−p0に対する第1の
容積貯蔵器から第2の容積貯蔵器への容積流量Δqを計
算する。マイクロプロセッサの作業サイクルの範囲内で
両方の容積貯蔵器の間で交換される容積ΔVの評価が、
ステップ20において、容積流量Δqとサイクル時間T
との積により、ないし弁3の開放時間がサイクル時間よ
り小さいときは容積流量Δqとサイクルの間の弁3の開
放時間との積により行われる。上記のように、このよう
に計算された交換容積は系統的に大きすぎる値である。
ロプロセッサは第1の表に基づいて圧力変化が発生する
前の第1の容積貯蔵器の容積VA0=fA(p0)、変化さ
れた圧力p1に対応する第1の容積貯蔵器の容積VA1=
fA(p1)を決定し、かつ両方の容積間の差ΔVAを決
定する。制御過程の開始時には第2の容積貯蔵器内の圧
力したがってその容積はまだ変化されていないので、全
体装置の容積変化はΔVAにより与えられる。マイクロ
プロセッサはこのように変化された全体容積に対する平
衡圧力peqを第3の表を参照することにより決定する
(ステップ40)。この圧力に対応する第1の容積貯蔵
器の容積VAeqは同様に第1の表により決定される。差
ΔVeq=VA1−VAeqは容積貯蔵器間で新しい圧力平衡
を達成するために交換すべき容積を与える。これは実際
に超えてはならない上限である。したがって、マイクロ
プロセッサはステップ60において値ΔVをこの差ΔV
eqと比較し、この差ΔVeqがより小さい値であることが
明らかなとき、ΔVはこの差ΔVeqにより置き換えられ
(ステップ70)およびこの作業サイクルに対する容積
変化の評価値として使用される。この場合、油圧装置は
サイクルの終了時に再び平衡状態に到達する。
より小さいことが特定されたとき、その時点の作業サイ
クルに対してこの方法は終了されるが、油圧装置はまだ
平衡状態にはないので、以下の作業サイクルに対してこ
の方法が反復されなければならない。このサイクルにお
いて使用される第1の容積貯蔵器内の圧力値p1および
第2の容積貯蔵器内の圧力値p0は、前の作業サイクル
の圧力値から、交換容積ΔVの減算ないし加算によりお
よびこのようにして得られた容積値に対応する、関係f
Aおよびf0に基づく両方の容積貯蔵器内の圧力の決定に
より求められる。関係fA,fBは、マイクロプロセッサ
がアクセス可能なメモリ内にあらかじめ表の形で記憶さ
れている。代替態様として、これらの関係fA,fBはプ
ロセッサにより実行可能なサブプログラムとして形成さ
れてもよく、これらのサブプログラムは容積貯蔵器内の
圧力の計算をその容積の関数として行ない、ないし容積
貯蔵器内の容積を圧力の関数として行う。
と結合されている複数の第2の容積貯蔵器を有する装置
にも使用可能である。たとえば同じ弁を有するn個の同
じ第2の容積貯蔵器が存在しかつすべての第2の容積貯
蔵器内の初期圧力が同じ場合、これらの第2の容積貯蔵
器はn倍の容積を有する1つの容積貯蔵器およびn倍の
断面積を有する1つの弁とみなすことができる。
圧力が異なる場合、これらの第2の容積貯蔵器の各々に
対し図3に示す方法ステップを各サイクルにおいて他の
容積貯蔵器を考慮することなく実行することができる。
次のサイクルの開始前に第1の容積貯蔵器内の圧力p1
は第2の貯蔵器内へのすべての容積流量を考慮して計算
される。
または圧力および/または容積の新たな測定値または評
価値が利用可能になるまで複数のサイクルを介して反復
されかつモデルは新たにこれらの測定値または評価値を
使用することができる。
が図5に示されている。この装置は自動車のブレーキ装
置であり、このブレーキ装置はアンチロック制御または
一般に走行動特性制御との関係で使用するのに適してい
る。この装置は主ブレーキシリンダ1を含み、主ブレー
キシリンダ1から2つの高圧配管2が、図示の中立状態
において開いている切換弁USV1,USV2を介して
4つの入口弁EVHR,EVHL,EVVL,EVVR
に伸長している。入口弁はいわゆる2/2方電磁弁であ
り、これらの弁は中立状態において開いている。4つの
車輪HR,HL,VL,VRのブレーキ室4は配管部分
8を介してそれぞれ付属の入口弁の出口ならびに付属の
出口弁AVHR,AVHL,AVVL,AVVRの入口
に接続されている。出口弁は同様に2/2方電磁弁であ
り、これらの弁は中立状態において閉じられ、その出口
は2つの低圧配管5に流入し、低圧配管5の1つは自動
車の前車輪に使用され、他の1つは自動車の後車輪に使
用される。各低圧配管は貯蔵室6を含みかつ供給ポンプ
sRFP1,sRFP2に接続され、これらの供給ポン
プはブレーキ液を低圧配管から高圧配管2に供給する。
および出口弁のそれぞれの切換状態をこれらの電磁石の
選択的励起により制御する。ドライバがブレーキペダル
を操作したとき、主ブレーキシリンダ1内の圧力したが
って開いた入口弁を介して車両ブレーキ室4内の圧力も
また上昇する。制御回路が接続センサにより車輪とくに
後車輪HRがロックしそうであることを検出したとき、
入口弁および出口弁EVHRないしAVHRがそれらの
中立状態から作動状態に切り換わり,この作動状態にお
いて入口弁EVHRは閉じかつ出口弁AVHRは開き,
したがって車輪圧力室4内の圧力は再び低下する。
車輪の自由回転を検出した後に、制御回路は出口弁を再
び閉じかつ入口弁をステップ状に短時間開くことによ
り、ロックしそうになることが新たに検出されるまでな
いしその間頻繁に車輪ブレーキ室内の圧力を再び上昇す
る。
は上記の入口弁の短時間開放の間に行われるブレーキシ
リンダ内の圧力上昇をモデル化することができ、この場
合、制御回路は主ブレーキシリンダ1および高圧配管2
を第1の容積貯蔵器とみなし、車輪ブレーキ室4をそれ
ぞれ付属の配管部分8を含めて第2の容積貯蔵器とみな
している。
室内の圧力の低下においても使用することができ、この
場合、車輪ブレーキ室4およびそれに付属の配管部分8
が第1の圧力貯蔵器とみなされかつ低圧配管5は貯蔵室
6と共に第2の容積貯蔵器とみなされる。
の圧力容積特性曲線線図である。
装置の一例を示す油圧回路図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 第1の容積貯蔵器と、弁を介してこの第
1の容積貯蔵器と結合されている第2の容積貯蔵器とを
備えた油圧装置内の圧力変化の評価方法において、 c)第1および第2の容積貯蔵器間の圧力差の設定ステ
ップと、 d)時間間隔の開始時に存在する圧力差の値に基づく、
所定の時間間隔内に弁を介して第1および第2の容積貯
蔵器間において交換される容積の計算ステップと、 e)両方の容積貯蔵器内に同じ圧力を形成するためにこ
れらの間で交換すべき容積の計算ステップと、 f)ステップd)において計算された交換容積の値がス
テップe)において計算された交換すべき容積の値より
大きいとき、交換容積の値を交換すべき容積の値により
置換するステップと、および g)ステップf)において決定された容積値を第2の容
積貯蔵器の容積変化として推定するステップおよびステ
ップf)において決定された容積値に基づく容積貯蔵器
の圧力変化の決定ステップと、を有する油圧装置内の圧
力変化の評価方法。 - 【請求項2】 ステップg)により決定された圧力変化
に基づき、容積交換の後に形成される容積貯蔵器間の圧
力差が決定され、および圧力差を決定するためにステッ
プc)からg)までが反復される請求項1の方法。 - 【請求項3】 a)第1の容積貯蔵器に対する圧力と容
積との間の関係fAの事前の決定ステップと、 b)全体の容積貯蔵器に対する圧力と容積との間の関係
fA+Bの事前の決定ステップと、を有する請求項1また
は2の方法。 - 【請求項4】 さらに第2の容積貯蔵器に対する関係f
Bが決定される請求項3の方法。 - 【請求項5】 ステップe)において第1の容積貯蔵器
の容積が関係fAに基づいて圧力変化により決定され、 第1の容積貯蔵器の容積変化により形成される全体油圧
装置の容積変化が決定され、 全体油圧装置の容積変化に対応する圧力が関係fA+Bに
基づいて決定され、およびこのように決定された圧力お
よび関係fAまたは場合によりfBに基づいて交換すべき
容積が決定される、請求項3または4の方法。 - 【請求項6】 ステップd)においてベルヌーイの式が
使用される請求項1ないし5のいずれかの方法。 - 【請求項7】 第1の容積貯蔵器が自動車のブレーキ回
路であり、および第2の容積貯蔵器が自動車の車輪の1
つまたは複数のブレーキ室により形成されている請求項
1ないし6のいずれかの方法。 - 【請求項8】 ステップd)、e)、f)が第2の容積
貯蔵器の各々に対して実行され、およびステップg)に
おいて、ステップf)においてすべての第2の容積貯蔵
器に対し決定された容積値に基づいて圧力変化が決定さ
れる、第1の容積貯蔵器と弁を介して結合されている複
数の第2の容積貯蔵器を備えた油圧装置内の圧力および
/または容積変化の評価のための請求項1ないし7のい
ずれかの方法。 - 【請求項9】 請求項1ないし8の少なくともいずれか
の少なくとも1つの方法を実行しかつ油圧装置とくにブ
レーキ油圧装置内の圧力および/または容積変化を評価
するための制御ユニットを備えた装置とくに油圧装置。
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