JP2002539031A - パラメータ決定方法 - Google Patents

パラメータ決定方法

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JP2002539031A
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フェンネル・ヘルムート
ラタルニク・ミヒャエル
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コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、制御可能な弁と、電子制御ユニットを付設した液圧ユニットとを備えたモータとポンプのアセンブリを経て、車輪ブレーキに供給される、車両のブレーキ液の粘度または温度のパラメータを決定するための方法に関する。低い温度の場合にも良好な制御ダイナミクスを確実に生じるために、液圧ユニットの温度が、モータとポンプのアセンブリを電子制御ユニットに接続する温度感知要素を介して測定され、パラメータが液圧ユニットの温度に基づいて決定されることを提案する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、車両のブレーキ液の粘度およびまたは温度のパラメータを決定する
ための方法に関する。
【０００２】 ブレーキ液または圧液の粘度が温度に大きく左右されることが知られている。
自動車のスタート時において低い液体温度のとき、すなわち例えば−１０°Ｃ以
下の低い温度のときの高い粘度は、制御される液圧式ブレーキ装置のブレーキ圧
力の制御可能性を損なう。ブレーキ液が、例えば走行スタビリティ制御機能の範
囲内で、すなわち運転者によって影響を及ぼさないで、ブレーキ液溜めから車輪
ブレーキにきわめて迅速に移動させられるときに問題である。温度が低下すると
、ブレーキ液の粘度が過渡に上昇する。これにより、非常に低い温度の際、ブレ
ーキ液が迅速に充分に吸い込まれなくなる。この場合更に、粘度の上昇によって
、管路内の圧力損失が増大することになる。この障害はブレーキ介入を遅らせる
ことになる。走行スタビリティ制御の場合一般的に、ブレーキ介入を迅速に生じ
ることが要求される。問題を解決するために、補助圧力源またはプレチャージポ
ンプを設けることが既に提案されている（ＷＯ９６／２０１０２）。これによっ
て多大のコストがかかるので、この装置の使用を益々避けざるをえなくなってい
る。
【０００３】 そこで、本発明の課題は、アンチロック機能、トラクションスリップ機能およ
び走行スタビリティ機能のような、液圧式車両ブレーキ装置の機能のすべての部
分機能を、あらゆる温度で、非常に低い外気温度の場合にも、低コストで保証す
ることである。
【０００４】 この課題は請求項１および６の特徴によって解決される。
【０００５】 本発明の有利な実施形は従属請求項に記載されている。
【０００６】 走行動特性コントロールシステムにおいて、臨界的な走行状況で車両の運転者
を補助する役目を果たす方法が使用されると有利である。これに関連して、車両
は、液圧ブレーキ装置を備えた４輪の自動車を意味する。液圧ブレーキ装置では
、運転者によってペダル操作式マスターシリンダを介してブレーキ圧力を上昇さ
せることができる。各車輪は少なくとも各々１個の入口弁と出口弁を付設したブ
レーキを備えている。車輪ブレーキは入口弁を介してマスターシリンダに接続さ
れ、出口弁を介して無圧のタンクまたは低圧アキュムレータに案内されている。
補助圧力源、通常はモータとポンプのアセンブリが設けられている。このモータ
とポンプのアンブリはブレーキペダルの位置に関係なく、車輪ブレーキ内の圧力
を上昇させることができる。入口弁と出口弁並びにブレーキ回路内に配置された
他の弁は車輪ブレーキの圧力を制御するために弁コイルを制御することによって
電磁的に操作可能である。走行ダイナミクス的な状態を検出するために、４個の
回転速度センサ（車輪あたり１個ずつ）、１個のヨーレイトセンサ、１個の横方
向加速度センサ、１個の操舵角センサおよびブレーキペダルによって間接的また
は直接的に発生させられるブレーキ圧力のための少なくとも１個の圧力センサが
設けられている。通常は弁やポンプを収容する液圧ブロックと共に構造ユニット
を形成し、このユニットの一方の側にポンプモータが配置されている電子コント
ロールシステムは、不安定な走行時に、車両の走行ダイナミクス的な走行状態を
制御する。すなわち、走行スタビリティ制御の機能は、物理的な限界内で、臨界
的な状況で、運転者に所望される車両状態を車両に付与することにある。
【０００７】 ＥＳＰコントロールシステム（ＥＳＰ＝電子式スタビリティプログラム）の場
合、車両の検出された不安定性から、車輪個々の要求圧力が計算される。この要
求圧力は、車両を運転者によって所望されるコースに戻すために必要である。そ
の際、カーブを走行するときに、ヨートルクコントロールは安定した走行状態を
生じる。ヨートルクコントロールのために、いろいろな車両基準モデル、例えば
単軌道モデルを用いることができる。ＥＳＰコントロールシステムの場合には常
に、運転者によって所望されるコースから生じる入力値（例えば操舵角度、速度
等）が車両モデル回路に供給される。この車両モデル回路はこの入力値と、車両
の走行状態を示すパラメータと、周囲の状態によって予め定められた値（道路の
摩擦係数、横風）とから、ヨーレイトの目標値を決定する。この目標値は測定さ
れた実際のヨーレイトと比較される。ヨーレイトの差はいわゆるヨートルクコン
トローラ制御法則または正確にはヨートルク制御法則によってヨートルクに換算
され、このヨートルクは分配論理の入力値を形成する。分配論理はブレーキ圧力
モデルに依存して、個々の車輪ブレーキに加えられるブレーキ圧力を決定する。
その際、少なくとも１個の入口弁と出口弁の制御は、圧力制御によって行われる
。この圧力制御は、圧力モデルで再現された、車輪ブレーキ内の実際の圧力上昇
特性と圧力低下特性に依存して、圧力値を弁動作信号に換算する。そのために、
圧力モデルは必要な入力値を受け入れ、それから、システムパラメータに応じて
ブレーキ内の圧力を再現する。特に、圧力モデルは、その都度考慮されるブレー
キのブレーキ圧力に影響を与える制御信号、すなわち例えば入口弁、出口弁、液
圧ポンプ等のための信号を受け入れる。この信号とシステムパラメータ（例えば
管路横断面積、切換え特性等）から、圧力モデルが車輪圧力の上昇と平行して車
輪ブレーキ内の圧力を再現することができるので、このようにして圧力モデルに
基づいて決定された圧力を出力することによって、制御回路を閉鎖することがで
きる。
【０００８】 既存のシステムの難点は、変化する温度の影響を考慮することにある。低い温
度の場合には、ブレーキ液の粘度が低下する。それによって、圧力モデルで車輪
圧力を再現する際に考慮される入力値が変化する。この入力値は、温度に左右さ
れるブレーキ液の粘度に依存して高まるかまたは低下するポンプ吐出出力または
ポンプの吐出量である。
【０００９】 圧力モデルで再現される車輪圧力と実際の車輪圧力の偏差を避けるために、圧
力モデルに記憶されたパラメータまたは圧力モデルに供されるパラメータ、特に
ポンプ吐出量を適合させることが望まれる。
【００１０】 そこで、本発明の実施形は、制御可能な弁と、電子制御ユニットを付設した液
圧ユニットとを備えたモータとポンプのアセンブリを経て、車輪ブレーキに供給
される、車両のブレーキ液の粘度または温度のパラメータを決定するための方法
において、液圧ユニットの温度が、モータとポンプのアセンブリを電子制御ユニ
ットに接続する温度感知要素を介して測定され、パラメータが液圧ユニットの温
度に基づいて決定されることを提案する。本発明に従って、粘度または温度のパ
ラメータが、車輪ブレーキのブレーキ圧力を再現するための入力値として圧力モ
デルに供給される。その際、粘度または温度のパラメータは、液圧ユニットの測
定された温度の時間的な変化およびまたは値から決定可能である。温度を感知す
る要素は好ましくは、温度に依存する抵抗変化に基づくサーミスタ（ＮＴＣ）型
温度センサまたは正の温度係数（ＰＴＣ）レジスタ型温度センサが、モータとポ
ンプのアセンブリを電子制御システムに接続する、特に差込み可能な給電要素に
配置されている。モータとポンプのアセンブリと電子制御ユニットは液圧ユニッ
トの反対側に固定され、その際給電部が液圧ユニット内の通路を介して、モータ
とポンプのアセンブリと電子制御ユニットを互いに接続している。その際、通路
は給電要素の外径よりもわずかだけ大きな内径を有する。液圧ユニットの通路内
における給電要素の確実な配置および固定は、給電要素の外周に設けられた弾性
的な要素、特にばね要素によって行われる。特に少なくとも１個または複数のば
ね要素に、温度センサが配置されている。給電要素の外周から突出する成形され
たばね要素を介して、温度センサと液圧ユニットの熱的な接触が行われる。それ
によって、温度センサはコントローラ（ＥＣＵ）、液圧ユニットおよびポンプの
組み立て時に、液圧ユニット内の或る個所に自動的に位置決めされる。この個所
で、ブレーキ液の温度が液圧ユニットを介して測定可能である。
【００１１】 他の実施形では、電子制御ユニットの温度が、印刷回路基板上に配置された温
度感知要素を介して測定され、パラメータが電子制御ユニットの温度に基づいて
決定される。
【００１２】 好ましくはサーミスタ（ＮＴＣ）として形成された温度センサは、モータとポ
ンプのアセンブリのアース接続部に接続されている。それによって、電子制御ユ
ニットの印刷回路基板上のセンサ接続部の数が減少する。
【００１３】 決定された温度値は、車輪ブレーキ内のブレーキ液の実際の圧力を再現する圧
力モデルに、入力値として供される。温度値に依存して、圧力モデルの圧力上昇
特性曲線およびまたは圧力低下特性曲線が修正される。ブレーキ圧力モデルに供
されるパラメータによって、ポンプ吐出出力、吐出量、パラメータから求められ
た値のような、圧力モデルに記憶、計算または入力されたパラメータが、ブレー
キ液の粘度または温度の所定のパラメータに対応して修正または補正される。
【００１４】 圧力モデルで再現された車輪圧力は、後続の関係に従って、実際の車輪圧力に
適合させられる。
【００１５】 本発明の実施の形態が図に示してある。次に、この実施の形態について詳しく
説明する。
【００１６】 図１は、液圧ブロックすなわち液圧ユニット２４と、蓋すなわちケーシング２
９とからなる圧力制御装置を示している。この液圧ブロック２４から公知のごと
く、弁ドームすなわち弁ケーシング２５が突出している。この弁ドーム内には、
磁力によって動く（図示していない）弁部分が設けられている。個々の車輪毎に
制御を行うＡＢＳのためのこのような液圧ブロックは一般的に８個の弁を備え、
個々の車輪毎に制御を行うＥＳＰのための液圧ブロックは一般的に１２個の弁、
すなわち、４個の入口弁と４個の出口弁並びに２個の分離弁と２個の切換え弁を
備えている。弁操作力は公知のごとく、磁界によって発生させられ、この磁界は
弁コイル２６から弁ケーシング２５を通って、弁ケーシング２５の内部に配置し
た図示していない弁体に作用する。
【００１７】 ケーシング２９を液圧ブロック２４に装着するときに所属の弁ケーシング２５
と液圧ユニット２４の底面３０に接触するように、弁コイル２６は蓋またはケー
シング２９内に弾性的に配置および保持されている。弁コイル２６は可撓性の接
続線３１によって、出力板３２と、電子制御装置を支持する印刷回路基板３３に
接続されている。
【００１８】 個々の弁コイル２６は（図示していない）巻線と、磁力線のコースを決定する
スチールジャケットとからなっている。
【００１９】 要素２１は、電子スタビリティプログラム（ＥＳＰ）を記憶した電子制御ユニ
ット２２（コントローラ）と、このコントローラの反対側で液圧ブロック２４に
配置されたポンプモータ２３とを接続する。連結要素２１は差込み可能な給電要
素として形成されている。この給電要素は電子制御システムから供給される電気
エネルギーを、ポンプモータ２３およびまたはブレーキ装置の弁に供給する。モ
ータとポンプのアセンブリは公知であり、従って詳しく説明しない。連結要素２
１は例えば円筒状に形成され、ポンプモータに付設された端子に差し込まれる、
導電的に固定するための差込み接触要素２７を備えている。連結要素２１は液圧
ブロック２４の通路２８内に配置され、周囲に設けられた弾性要素３４を介して
液圧ブロック２４の通路２８の壁に接触している。図２には、連結要素２１の一
部が拡大して概略的に示してある。弾性要素３４の少なくとも１個には温度セン
サ３５が設けられている。この温度センサはブレーキ液が流通する液圧ブロック
２４の温度を測定する。温度センサとしては好ましくはＮＴＣセンサが使用され
る。
【００２０】 通路２８の方に向いた成形されたばねが弾性的な要素として連結要素２１の外
周に固定されていると有利である。このばねによって、連結要素２１が弾性的に
かつ機械的に保持されるだけでなく、温度センサ３５と液圧ブロック２４とが熱
的に接触する。温度センサは弾性的な要素３４の力（ばね力）を介して通路２８
の壁に接触している。
【００２１】 図２，４と関連して図３に示すように、ポンプモータのアース接続部３６は、
温度センサ３５のアース接続部３７がポンプモータのアース接続部３６に接続さ
れるように形成されている。車両のバッテリ３９に接続された給電接続部は３８
で示してある。
【００２２】 図４は少なくとも１個の温度センサ３４を備えた回路を示している。この温度
センサは電圧コントローラとして概略的に示してある。第２の温度センサ５０（
冗長）の接続は破線で示してある。制御操作に基づいてポンプモータに電流が供
給されると、供給電流に依存する電圧が抵抗３４で低下する。この電圧はアナロ
グ／デジタルコンバータ４０に供給される。このアナログ／デジタルコンバータ
は信号処理ユニット（マイクロプロセッサ）内に配置されている。周囲温度が０
°Ｃ未満、特に−１０°Ｃ以下の場合には、温度センサ３４によって測定された
電圧が上昇する。それによって、アナログ／デジタルコンバータ４０の出力部に
おいて、マイクロプロセッサに供される信号が入手可能である。この信号は、入
力値として圧力モデルに供することにより、圧力モデルにおいて実際の車輪圧力
を再現するブレーキ圧力を修正するために使用される。温度値に依存して、圧力
モデルに記憶されたポンプ吐出出力が補正される。図４はブレーキ液の温度ひい
ては粘度によって影響を受けるポンプ吐出出力の関係を示している。ブレーキ液
の温度が−１０°Ｃよりも低いときには、ポンプの出力は温度にほぼ比例して低
下する。ポンプ吐出出力の補正は温度センサの抵抗変化によって検出された温度
変化に依存してあるいは温度閾値（−１０°Ｃまたは−１５°Ｃ）に依存して、
補正係数を考慮して修正可能である。
【００２３】 実際の車輪圧力を再現する圧力上昇曲線と圧力低下曲線は、補正されたポンプ
吐出出力によって修正される。圧力モデルの変更された圧力上昇曲線と圧力低下
曲線の結果、特に−１０°Ｃの温度以下においてブレーキ液の粘度が高い場合、
ブレーキ装置の弁はブレーキ圧力上昇ときに例えばゆっくり作動する。それによ
って、実際の車輪圧力は走行動特性コントロールによって要求されるブレーキ圧
力に時間的に早く達する。
【００２４】 時限素子により、前の走行サイクルの終了と新しい走行サイクルの再開との間
で冷却時間が供される。この冷却時間内に弁コイルが周囲温度となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 弁コイルによって操作可能な弁を備えた本発明によるモータとポンプのアセン
ブリを示す図である。
【図２】 温度センサを備えた給電要素を示す図である。
【図３】 図４のアース接続部を示す図である。
【図４】 図２の温度センサを備えた温度を決定するための回路を示す図である。
【図５】 ブレーキ液の温度に対するポンプ吐出出力の依存性を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ Ｆターム(参考） 3D046 BB28 BB29 CC02 EE01 HH02 HH08 HH15 HH16 HH25 HH36 JJ01 JJ02 KK12 LL05 LL23 LL37 LL41

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御可能な弁と、電子制御ユニットを付設した液圧ユニット
    とを備えたモータとポンプのアセンブリを経て、車輪ブレーキに供給される、車
    両のブレーキ液の粘度または温度のパラメータを決定するための方法において、
    液圧ユニットの温度が、モータとポンプのアセンブリを電子制御ユニットに接続
    する温度感知要素を介して測定され、パラメータが液圧ユニットの温度に基づい
    て決定されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 温度を感知する要素が抵抗式温度センサであることを特徴と
    する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 パラメータが車輪ブレーキ内のブレーキ液の実際の圧力を再
    現する圧力モデルに、入力値として供され、パラメータ特に温度値に依存して、
    圧力モデルの圧力上昇特性曲線およびまたは圧力低下特性曲線がポンプ吐出出力
    に依存して修正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. 【請求項４】 特に請求項１〜３のいずれか一つに従って、モータとポンプ
    のアセンブリを電子制御ユニットに接続する要素に、温度センサを配置した構造
    。
  5. 【請求項５】 要素が電気的に差込み可能な給電要素として形成され、電子
    制御ユニットがポンプモータおよびまたは弁に電気的に接続されていることを特
    徴とする請求項４記載の構造。
  6. 【請求項６】 要素が液圧ユニットの通路内に配置され、かつ少なくとも１
    個の弾性的な要素を介して通路に接触していることを特徴とする請求項４または
    ５記載の構造。
  7. 【請求項７】 少なくとも１個の弾性的な要素がばねとして形成され、かつ
    少なくとも１個の温度センサを支持していることを特徴とする請求項４〜６のい
    ずれか一つに記載の構造。
  8. 【請求項８】 温度センサと給電要素が共通のアース接続部を備えているこ
    とを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の構造。
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