JP2004513841A - 電子制御可能なブレーキ操作装置の運転方法と電子制御可能なブレーキ操作装置 - Google Patents

Abstract

電子制御可能なブレーキ操作装置の運転安全性または信頼性を高めるために、本発明では、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を分離除去する電子制御される方法ステップが設けられている。この方法を実施するための装置は、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を電子制御して分離除去するための手段を備えている。

Description

【０００１】
本発明は、無圧の圧力媒体貯蔵容器と、電子制御ユニットによって制御可能でありかつ車両の車輪ブレーキに圧力を加えることができる少なくとも１個の圧力源と、運転者減速要求を検出するための装置と、車輪ブレーキの手前に接続配置された弁装置とを備え、この弁装置が管路系に基づいて車輪ブレーキを圧力源または圧力媒体貯蔵容器に選択的に接続する、自動車用の電子制御可能なブレーキ操作装置を運転するための方法に関する。
【０００２】
電子制御可能なブレーキ操作装置は例えばＳＡＥ（アメリカ自動車技術会）ペーパ　９６０９９１の論文“電気油圧式ブレーキ装置−ブレーキバイワイヤ技術への最初のアプローチ（Ｅｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ − Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｂｒａｋｅ−Ｂｙ−Ｗｉｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ”によって知られている。
【０００３】
電気油圧式ブレーキ操作装置（ＥＨＢ）の場合車両の運転者がブレーキ力発生部から切り離され、ブレーキ要求実行がいわば“バイワイヤ”で行われるので、シミュレータを備えた目標値発生器が使用される。この目標値発生器は慣用のブレーキ装置の反作用に類似する操作によってペダル感覚を再現する。目標値発生器は更に、マスターシリンダを備えている。このマスターシリンダは、電子機器の故障時に、車輪ブレーキの直接的な操作によって油圧的な緊急時ブレーキ運転を可能にする（いわゆる油圧式フォールバックレベル）。バイワイヤモードで操作要求が例えばブレーキペダルの操作ストロークの感知によって検出されるや否や、分離弁が閉鎖され、それによって車輪ブレーキの方へのマスターシリンダの直接的な油圧接続が遮断される。ブレーキ圧力上昇は電気油圧的な方法で開始され一方、車両運転者は、操作運動に一致するシミュレータへの容積移動によって反作用力を受ける。
【０００４】
油圧式フォールバックレベルが使用できることが重要である。特にバイワイヤ運転中に気づかずに混入した空気は、油圧式フォールバックレベルの機能を制限または妨害する。なぜなら、運転者による圧力上昇時に圧力媒体が圧縮し得るよに反応するからである。上記の刊行物は、バイワイヤブレーキ装置で発生する機能妨害を除去または少なくとも大幅に低減する手段を明らかにしていない。この機能妨害は例えば圧縮性または他の汚染物質によって生じる。
【０００５】
独国特許第２９３７９５７号明細書によって脱気装置が明らかである。この脱気装置は真空源を備えた真空回路を必要とし、バイワイヤブレーキ装置を洗浄するために適していない。
【０００６】
独国特許出願公開第１９７１７０４３号明細書によって、圧液を脱水および／または脱気するための装置が明らかである。この装置は圧液を通さない半透膜を必要とする。ガスおよび／または水は、パーベーパレーションの物理的な原理に従って、膜を通って圧液から分離除去される。この膜は別個の付加的な部品であるのでコストがかかる。この装置の場合、浮遊物質は圧液内にとどまる。
【０００７】
本発明の課題は、バイワイヤブレーキ装置の油圧的なフォールバックレベルの使用可能性を改善することである。
【０００８】
この課題は実質的に、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を分離除去するための電子制御される方法ステップが設けられていることによって解決される。本発明に従って、圧力媒体内の汚染物質含有量が低減されるので、ブレーキ装置の機能は故障の場合にも保証される。例えば空気含有物の分離除去が行われるので、装置の部品のシール要求が低減される。
【０００９】
本発明の有利な実施形では、方法ステップが自動化されておよび／または呼出しに応じて実施可能である。それによって、車両の停止中に、汚染物質の分離除去を要求に応じてまたは例えばプログラム制御して自動的に行うことができる。
【００１０】
本発明の有利な他の実施形では、汚染物質を分離除去するために洗浄ルーチンが設けられている。この洗浄ルーチンが圧力媒体の循環を生じるので、デッド管路分岐部、すなわち普通の運転時に流体が流れないかまたは少しだけしか流れない管路分岐部から、不所望な汚染物質を分離除去することができる。
【００１１】
洗浄ルーチンのために、弁装置が設定可能な時間的な順序に従って開放位置から閉鎖位置におよび／またはその逆に制御可能であり、ポンプによって圧力媒体を供給することができるので、すべての管路分岐部を洗浄することができる。洗浄ルーチンの長さは汚染度合いに依存して調節される。
【００１２】
方法を実施するための装置では、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を電子的に制御して除去するための手段が設けられている。この手段は汚染物質を除去し、特に連続的なガスの低減を生じるので、或る個所で漏れが生じる場合にも、油圧的なフォールバックが使用可能である。
【００１３】
分離除去するための手段がブレーキ操作装置の統合された部品であると、構造が簡単でコンパクトになる。なぜなら、手段が管路系に統合された装置部品であるからである。手段は特に圧力媒体容器４内に統合可能である。ブレーキ操作装置の必須の部品が同時に、分離除去するための手段として使用されると、構造が更に簡単になる。換言すると、二重機能が生じるので、分離除去するための手段のコストがきわめて少ない。
【００１４】
分離除去プロセスを加速するために、圧力媒体流速が速い管路区間が設けられ、この管路区間の下流に、この管路区間よりも圧力媒体流速が遅い少なくとも１つの除去区間が接続するように、圧力媒体流れが定められている。圧力媒体流速の交替は充分に短い時間で行われる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形では、圧力媒体を温めるための少なくとも１つの手段が設けられている。いわゆる加熱過程は圧力媒体の脱気を改善する。
【００１６】
脱気の加速のために更に、分離除去区間が圧力ドレン（圧力低下部）の範囲内に配置されていると有利である。圧力を更に低下させるために、分離除去区間（圧力媒体容器）の範囲内に付加的に負圧または真空を発生することができる。
【００１７】
分離除去を更に改善するために、装置構成部品、特に分離除去区間は、圧力媒体内に超音波振動を発生するための超音波発生器を備えている。
【００１８】
添付の概略図を参照した、実施の形態の次の記載に基づいて、本発明を詳しく説明する。図には、電気油圧式ブレーキ装置の回路が概略的に示してある。このブレーキ装置は電流を通じていない、いわゆる油圧的なフォールバックレベル（フォールバックモード）にある。
【００１９】
電子制御可能なブレーキ操作装置は、操作ペダル１によって操作可能な二系統マスターブレーキシリンダまたはタンデムマスターシリンダ２を備えている。このマスターシリンダはシミュレータ３と協働し、互いに分離された２つの圧力室を備えている。この圧力室は無圧の圧力媒体貯蔵容器４に接続されている。第１の圧力室には、遮断可能な第１の油圧管路５によって、例えば前車軸に付設された車輪ブレーキ６，７が接続されている。この場合、第１の油圧管路には圧力センサＳ_１ が挿置されている。管路５の遮断は第１の分離弁８によって行われ、車輪ブレーキ６，７の間に接続配置された管路部分９には、電磁的に操作可能で特に電流を通じていないときに開放する（ＳＯ）圧力補償弁（圧力平衡弁）１０が挿置されている。この圧力補償弁は閉鎖状態で車輪毎のブレーキ圧力調整を可能にする。
【００２０】
マスターブレーキシリンダ２の第２の圧力室は、第２の分離弁１１によって遮断可能な第２の油圧管路１２を介して、後車軸に付設された対の車輪ブレーキ１３，１４に接続可能である。車輪ブレーキ１３，１４の間に接続配置された管路部分１５には更に、電磁操作可能で特に電流を通じていないときに開放する（ＳＯ）圧力補償弁１６が挿置されている。マスターブレーキシリンダ２の第２の圧力室に接続された後車軸の油圧回路の構造が前述の前車軸の回路の構造に一致しているので、次の説明は専ら前車軸の回路に基づいて行う。
【００２１】
図から明らかなように、圧力源２０としての働きをする、高圧アキュムレータ２１を備えたモータ−ポンプ−装置が設けられている。このモータ−ポンプ−装置自体は電動機２２によって駆動されるポンプ２３と、このポンプ２３に並列に接続された圧力制限弁２４とからなっている。ポンプは好ましくは複数の搬送装置を備えている。ポンプ２３の吸込み側は逆止弁を介して、前述の圧力媒体貯蔵容器４に接続されている。ポンプ２３によって加えられる油圧は、圧力センサＳ_２ によって監視することができる。
【００２２】
第３の油圧管路２５は高圧アキュムレータ２１と、電磁的にアナログ制御可能で通電しないときに閉じる２個の電磁式２／２方向制御弁１７，１８の入口ポートとを接続する。この方向制御弁は入口弁として車輪ブレーキ６，７の手前に接続配置されている。更に、車輪ブレーキ６，７は、電磁的にアナログ制御可能で通電しないときに閉じる電磁式２／２方向制御弁または出口弁２６，２７を介して、第４の油圧管路２８に接続されている。この油圧管路は他方では、無圧の圧力媒体貯蔵容器４に接続されている。車輪ブレーキ６，７内の油圧は各々１個の圧力センサ２９，３０によって検出される。
【００２３】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１は、モータ−ポンプ−装置２０と電磁弁８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７を一緒に制御する働きをする。電子制御ユニットには、操作ペダル１と協働する操作ストロークセンサ３２と前述の圧力センサＳ_１ の出力信号が入力信号として供給され、この電子制御ユニットは運転者減速要求を検出することができる。しかし、運転者減速要求を検出するために、他の手段、例えば操作ペダル１の操作力を感知する力センサを使用することができる。電子制御ユニット３１には他の入力値として、圧力センサ２９，３０の出力信号と、概略的に示した車輪センサ３３，３４の、車速に対応する出力信号が供給される。
【００２４】
ブレーキ装置の管路網内にある汚染物質を分離除去するために、別個の方法ステップにおいて、データ処理プログラムに基づいて電子的に制御される圧力媒体の洗浄ルーチンが行われる。この洗浄ルーチンによって、特にガス（空気）または液体のような、圧力媒体に含まれる汚染物質および／または圧力媒体に溶けた汚染物質を分離除去することができる。そのために、弁装置８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７は設定可能な所定の時間的順序で、開放位置から閉鎖位置にあるいはその逆に制御されるので、電子制御されるポンプ２３によって発生した圧力媒体流が、管路系のすべての分岐部を流通可能である。用語“管路系”は、その最も一般的な意味で理解され、勿論、穴、ブレーキ装置の部品内の通路、特に油圧式圧力制御ユニット（いわゆる弁ブロック）またはタンデムマスターシリンダ２内の通路を含んでいる。洗浄ルーチンの範囲内で、圧力媒体が言わば回路のように高い流速で管路系を流通する。例えば脱気（ガス）または沈澱（浮遊物質）による分離除去が、管路系に統合された鎮静分離除去区間の範囲内で下流において、残りの管路系よりも遅い流速で行われる。理解されるように、洗浄ルーチンの電子制御は、例えば弁装置８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７の時間的な制御システムのような方法パラメータのほかに、洗浄時間、洗浄圧力または類似のファクタを含んでいる。
【００２５】
油圧フォールバックレベルの動作切換位置において、図から判るように、分離弁８，１１が開放し、入口弁１７，１８が閉じている際に、圧力源２０によって圧力媒体を供給することにより、管路部分５，１２とマスターシリンダ２を洗浄することができる。残りの回路部分の洗浄のために、分離弁がブレーキバイワイヤモードと同様に閉鎖され、そしてすべての回路部分の洗浄が行われるように、出口弁２６，２７が開放されると共に残りの弁１０，１６，１７，１８が交代して開閉制御される。
【００２６】
洗浄ルーチンは弁装置８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７と圧力源２０の電子制御可能性に基づいて、きわめてフレキシブルにかつ任意の時点で別個の電子制御方法ステップとして実施可能である。例えば、ブレーキ装置が操作されていないかぎり、洗浄ルーチンは走行運転中、特に走行開始後または走行終了直前に実施可能である。更に、走行運転終了後、好ましくは車両停止直後または走行運転中所定の走行状況で（例えば強いブレーキング力の後のブレーキング休止時、峠の下り道）あるいは汚染物質の検出のための特別な方法が汚染物質の分離除去の必要性を検出したときに、洗浄ルーチンを実施することができる。本発明の変形では、洗浄ルーチンを周期的にまたは別個の（ソフトウェア）スイッチによって開始することができる。これは場合によっては車両整備の間に行うことができる。弁装置８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７の電子制御可能性は更に、通常のブレーキング操作時に液体が流通しないかあるいは少しだけしか流通しない管路範囲から汚染物質を除去することができる動作位置の組み合わせを可能にする。分離除去方法または装置が汚染物質を検出する装置と組み合わせられているときには、汚染度合いに依存して洗浄ルーチンの長さを調節することができる。換言すると、洗浄ルーチンは、所望な洗浄度合いが達成されるまで行うことができる。
【００２７】
分離除去するための手段が同時にブレーキ装置の必須の部品としての機能を有すると、コスト的に有利である。例えば圧力媒体貯蔵容器が、流速を低下させる複数のセルを備えることができる。このセルには、脱気のために圧力媒体が供給される。換言すると、分離除去区間を圧力媒体貯蔵容器４に統合することができ、分離除去は、記憶されたソフトウェアプログラムに基づいて、ブレーキ装置の必須の部品の所定の制御によって行われる。このソフトウェアプログラムは電子制御ユニット３１によって実行される。洗浄ルーチンにおいて洗浄された圧力媒体が圧力媒体貯蔵容器４から持続的に吸い出され、回路に再び供給されるので、回路全体の容積が連続的に洗浄される。好ましくは分離除去区間（圧力媒体貯蔵容器）が、脱気物が集まる、油圧系の最も高い個所、すなわち自然の圧力ドレン（圧力低下部）の範囲内に配置される。
【００２８】
洗浄プロセスは追加手段によって補助することが可能である。圧力媒体を温める手段（加熱装置）が設けられていると、これは脱気作用を強める。加熱装置として例えば、独国特許出願公開第１９９０１０２９号明細書に記載された加熱されるホースまたは加熱される管を設けることができる。この加熱装置に関するこの独国明細書の開示内容は本願に含められる。これに関連して、独国特許出願公開第３７０９１８９９号明細書、同第１９９０２０３３号明細書および同第１９９２０１７１号明細書に記載された圧力制御装置の範囲内の加熱装置も適している。更に、圧力媒体貯蔵容器内の圧力媒体レベルが大気ではなく負圧または真空にさらされると、洗浄プロセスが補助される。これに応じて、負圧発生手段または真空発生手段を設けることができる。更に、超音波刺激によって分離除去を改善することができる。これに応じて、超音波発生器を管路系の個所または分離除去区間の範囲内に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
電気油圧式ブレーキ装置の概略的な回路図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　操作ペダル
２　　　　　　　　　　　タンデムマスターシリンダ
３　　　　　　　　　　　シミュレータ
４　　　　　　　　　　　圧力媒体貯蔵容器
５　　　　　　　　　　　管路
６　　　　　　　　　　　車輪ブレーキ
７　　　　　　　　　　　車輪ブレーキ
８　　　　　　　　　　　分離弁
９　　　　　　　　　　　管路部分
１０　　　　　　　　　　圧力補償弁
１１　　　　　　　　　　分離弁
１２　　　　　　　　　　管路
１３　　　　　　　　　　車輪ブレーキ
１４　　　　　　　　　　車輪ブレーキ
１５　　　　　　　　　　管路部分
１６　　　　　　　　　　圧力補償弁
１７　　　　　　　　　　２／２方向制御弁
１８　　　　　　　　　　２／２方向制御弁
２０　　　　　　　　　　圧力源
２１　　　　　　　　　　高圧アキュムレータ
２２　　　　　　　　　　電動機
２３　　　　　　　　　　ポンプ
２４　　　　　　　　　　圧力制限弁
２５　　　　　　　　　　管路
２６　　　　　　　　　　出口弁
２７　　　　　　　　　　出口弁
２８　　　　　　　　　　管路
２９　　　　　　　　　　圧力センサ
３０　　　　　　　　　　圧力センサ
３１　　　　　　　　　　制御ユニット
３２　　　　　　　　　　操作ストロークセンサ
３３　　　　　　　　　　車輪センサ
３４　　　　　　　　　　車輪センサ
Ｓ_１ 　　　　　　　　　　圧力センサ
Ｓ_２ 　　　　　　　　　　圧力センサ

Claims (16)

1. 無圧の圧力媒体貯蔵容器（４）と、電子制御ユニット（３１）によって制御可能でありかつ車両の車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）に圧力を加えることができる少なくとも１個の圧力源（２０）と、運転者減速要求を検出するための装置（２，３２，Ｓ_１ ）と、車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）の手前に接続配置された弁装置（８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７）とを備え、この弁装置が管路系に基づいて車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）を圧力源（２０）または圧力媒体貯蔵容器（４）に選択的に接続する、自動車用の電子制御可能なブレーキ操作装置を運転するための方法において、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を分離除去するための電子制御される方法ステップが設けられていることを特徴とする方法。
2. 前記方法ステップが自動化されておよび／または呼出しに応じて実施可能であることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 汚染物質を分離除去するために洗浄ルーチンが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 洗浄ルーチンのために、弁装置（８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７）が設定可能な時間的な順序に従って開放位置から閉鎖位置におよび／またはその逆に制御可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
5. 分離除去が走行運転中に、絶えずまたは設定可能なインターバルをおいてまたは設定可能な走行状況でまたは要求に応じてまたは走行運転停止時に行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
6. 洗浄ルーチンの長さが圧力媒体の汚染度合いに依存して調節されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
7. 無圧の圧力媒体貯蔵容器（４）と、電子制御ユニット（３１）によって制御可能でありかつ車両の車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）に圧力を加えることができる少なくとも１個の圧力源（２０）と、運転者減速要求を検出するための装置（２，３２，Ｓ_１ ）と、車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）の手前に接続配置された弁装置（８，１０，１１，１６，１７，１８，１９，２６，２７）とを備え、この弁装置が管路系に基づいて車輪ブレーキ（６，７；１３，１４）を圧力源（２０）または圧力媒体貯蔵容器（４）に選択的に接続する、特に請求項１〜６のいずれか一つまたは複数に記載の方法を実施するための電子制御可能なブレーキ操作装置において、ブレーキ装置、特に圧力媒体に含有および／または溶解した汚染物質を電子的に制御して分離除去するための手段が設けられていることを特徴とする電子制御可能なブレーキ操作装置。
8. 分離除去するための手段が洗浄ルーチンを記憶した電子制御ユニット（３１）を備えていることを特徴とする請求項７記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
9. 前記手段が管路系の統合された装置構成部品であることを特徴とする請求項６，７または８記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
10. ブレーキ操作装置の必須の部品が同時に、分離除去するための手段として設けられていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
11. 圧力媒体流速が速い管路区間が設けられ、この管路区間の下流に、この管路区間よりも圧力媒体流速が遅い少なくとも１つの分離除去区間が設けられていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
12. 分離除去区間が圧力媒体貯蔵容器（４）内に設けられていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
13. 圧力媒体を温めるための少なくとも１つの手段が設けられていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
14. 分離除去区間が圧力ドレンの範囲内に配置されていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
15. 負圧発生および／または真空発生のための手段が除去区間に付設されていることを特徴とする請求項７〜１４のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。
16. 装置構成部品、特に分離除去区間が、圧力媒体内に超音波振動を発生するための超音波発生器を備えていることを特徴とする請求項７〜１５のいずれか一つまたは複数に記載の電子制御可能なブレーキ操作装置。