JP2004522640A - 自動車のブレーキ装置の制御方法並びにブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気的に制御可能な油圧弁と、油圧ポンプとが備えられており、油圧制御機能のために必要な１個または複数の既存の弁コイルが、この弁コイルを収容する１個または複数の支持部材を電気的に加熱するために、制御機能のために必要な時間よりも長い時間の間および／または制御機能のために必要でない時間内に通電される、自動車用ブレーキ装置を制御するための方法に関する。少なくとも１つの第１の加熱相が実施され、この場合加熱相が、次に加熱休止が続く第１の加熱パルスと、少なくとも１つの他の加熱パルスとを含んでいる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した、自動車のブレーキ装置を制御するための方法と、請求項１６記載のブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車の油圧式ブレーキ装置は慣用のごとく、ペダル操作式ブレーキ圧力発生器を備えている。このブレーキ圧力発生器は圧力媒体（例えば圧油）の発生した圧力を、圧力管路を経て、２つのブレーキ回路に分配して車輪ブレーキシリンダに伝達する。アンチロックブレーキシステムでは、ロックを回避するために、車輪ブレーキ圧力の調整が電気油圧式制御装置によって行われる。そのために、制御装置（ＨＣＵ）の油圧部分は、車輪ブレーキシリンダあたり１個の入口弁と１個の出口弁のような圧力調整弁を備えている。この圧力調整弁の切換え状態は、圧力低下のために車輪ブレーキから圧力媒体を取り出すかあるいは圧力上昇のために車輪ブレーキに圧力媒体を供給するかどうかを決定する。制御装置の油圧部分には更に、油圧ポンプが付属する。この油圧ポンプは、車輪ブレーキ圧力を調整するために取り出された圧力媒体を置き換えるために、圧力媒体をブレーキ回路に供給する。いわゆるリターン原理がしばしば使用される。このリターン原理の場合、ポンプは非自吸式または自吸式リターンポンプとして形成されている。このリターンポンプは、車輪ブレーキから開放した出口弁および／または後続配置の低圧アキュムレータを経て取り出された圧力媒体を、入口弁の上方のブレーキ回路に直接戻す。
【０００３】
いわゆるＡＢＳ機能を有するこのようなアンチロック式車両ブレーキ装置は現在では更に改良され、ドライビングスタビリティコントロール（ＥＳＰ機能）またはトラクションスリップコントロール（ＴＣＳ機能）を有するブレーキ装置になっている。トラクションスリップコントロール時に、駆動される車輪の車輪ブレーキの圧力が上昇する。その際発生する制動トルクは、駆動される車輪の設置面で支持可能な程度に低下するまで、駆動トルクに反作用する。すなわち、この方法の場合、スタート時の車輪の空転が回避される。
【０００４】
ドライビングスタビリティコントロールの場合、車両の車輪の各々に、独立したブレーキ圧力が生じるので、その際発生したブレーキ力によって、車両の上下軸線回りのトルクが発生する。このトルクは車両の高すぎるヨーレイトに反作用する。
【０００５】
この両コントロールシステムと上述しなかった他のコントロールシステムの共通の特徴は、ペダルを操作しないで、個々の車輪ブレーキまたはすべての車輪ブレーキに車輪ブレーキ圧力を発生しなければならないことにある。従って、このブレーキングはパワーアシストなしのいわゆるパーシャルブレーキングと異なり、パワーアシストブレーキングと呼ばれる。パワーアシストブレーキングの場合、所望のブレーキ圧力を発生するために、充填相で車輪ブレーキに圧力媒体を充填しなければならない。車輪ブレーキで作用する車輪ブレーキ圧力を調整できるようにするために、各々の車輪ブレーキに入口弁と出口弁が設けられている。この両弁は、弁コイルの通電制御によって電磁的に操作される。この場合、公知のコントロールでは、入口弁が通電しないときに開放し、出口弁が通電しないときに閉じる。入口弁はブレーキ管路内にあり、出口弁は低圧アキュムレータに至る接続部を形成している。更に、弁コイルの通電制御によって操作可能な切換え弁と分離弁が設けられている。分離弁はブレーキ管路内にあり、切換え弁はリターンポンプの吸込み側とタンデム式マスターブレーキシリンダタンクとの間の接続管路内に配置されている。
【０００６】
パワーアシストブレーキングの場合、ブレーキ圧力を上昇させるめに、動作上の理由から、コントロールシステムの自吸式油圧ポンプが使用される。その際、このポンプはあらゆるケースにおいて、必要なブレーキ圧力を充分に迅速に高めることできないことが判った。
【０００７】
ブレーキ液または圧油の粘度が温度に非常に左右されることが知られている。特に低い外気温度の場合の自動車のスタート相における低い液体温度の場合の高い粘度は、コントロールされる油圧式ブレーキ装置のブレーキ圧力の上昇に悪影響を及ぼす。これはドライビングスタビリティコントロール機能の範囲内できわめて問題である。というのは、ブレーキ液がブレーキ液タンクから車輪ブレーキにきわめて迅速に移動すべきであるからである。温度が低いと、ブレーキ液の粘度が過度に上昇する。これにより、−２０°Ｃの温度では、ブレーキ液を迅速に充分に吸い込むことができなくなる。この場合更に、粘度が高まるにつれて、管路内の圧力損失が増大する。この妨害作用により、ドライビングスタビリティントロールの機能が時間的に制限される。既存のシステムを改良するために、低い温度の場合にも、迅速な自動ブレーキ介入を保証することが所望される。この問題を解決するために、例えば特許文献１において既に、補助圧力源または予充填ポンプを備えた装置が提案されている。これは多大なコストを必要とするので、補助圧力源を使用しないこの問題の解決策が引き続き模索されていた。
【０００８】
この問題を解決するための一例が、例えば特許文献２に記載されている。そこに記載された方法では、熱媒体によってブレーキ液が危険でない上昇温度まで加熱される。この加熱は、油圧式制御機能にとって必要でない既存の弁コイルが、このコイルを収容する熱媒体を電気的に加熱するために通電されることにより行われる。この熱媒体は特に金属製の中実体（弁ブロック）である。コイルの通電はわざと、制御機能にとって必要な時間よりも長い時間の間および／または制御機能にとって不要な時間内に行われる。
【特許文献１】
ＷＯ９６／２０１０２（Ｐ７７９２）
【特許文献２】
独国特許出願第１００５９３４８．８号（Ｐ９７５０）明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の根底をなす課題は、ブレーキ装置の構造的な機械コストを高めないで、自動ブレーキング機能を維持する温度範囲が、低い温度の側で拡張されるように、特許文献２に記載されたブレーキ装置の機能を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は請求項１記載の方法によって解決される。
【００１１】
本発明の有利な実施形は従属請求項に記載されている。
【００１２】
公知のごとく、圧液を温めるための大きな加熱出力が弁コイル内に発生するように、弁コイルへの通電、例えば長く持続する開放／閉鎖によって、内部抵抗を利用することできる。圧液へのコイルの加熱エネルギーの伝達は実質的に熱伝導で行われ、熱放射と熱対流で少量伝達される。圧液への直接的な熱の流れのほかに、弁を組み込んだいわゆる弁ブロックを経て、熱エネルギーが伝達される。熱伝導と対流により、加熱されたブレーキ液の粘度は吸込み管路内まで低下する。弁コイルの通電によるブレーキ液の加熱は一方では、ブレーキ液が流れないときに静的に行われ、他方では圧液が弁を通って流れるときに連続流動式ヒータの原理に従って動的に行われる。加熱するために、本発明では、少なくとも１つの第１の加熱相が実施される。この場合、加熱相は第１の加熱パルスと少なくとも一つの他の加熱パルスを含んでいる。
【００１３】
供給される加熱出力を変更するために、弁ブロック内にある１個、複数個またはすべてのコイルに通電することができる。加熱出力の変更は好ましくは、自動車の走行状態に依存して行われる。というのは、すべての走行状態で、すべての弁コイルへのアクセスが可能であるとは限らないからである。例えば安全上の理由から、走行中、車輪ブレーキシリンダとマスターブレーキシリンダの間の液圧接続続部を常に閉じたままにすべきであることが法律で規定されている。
【００１４】
断続的または連続的に通電する際好ましくは、弁（弁コイル）に通電する電流値は、通電しないときに閉じる弁を開放するためにあるいは通電しないときに開放する弁を閉じるために充分な大きさであるように選定される。
【００１５】
その代わりに、通電する弁が機械的に切換えられないように選定された電流値のパルスまたはパルス持続時間によって、加熱するための弁を通電することができる。方法のために特に、適当な加熱電流で、開放位置と閉鎖位置の間の中間位置をとらない弁が使用可能である。これにより、常にまたは所定の走行状況でのみ切換え制御のために供されない弁を使用することができる。
【００１６】
加熱のための所望な時点は例えば自動車の運転開始直後の走行状態である。
【００１７】
前述の加熱パルスの間または複数のパルス／休止列からなる加熱相の間、点火装置のスイッチが切られると、本発明の方法では好ましくは、冷却相（加熱休止）が充分な時間、特に数分間維持される。これによって、当該の液圧弁（油圧弁）が充分な時間通電されない前に、新しい加熱パルスまたは新しい加熱相が開始されることがない。この方法により、頻繁すぎる連続加熱または過熱によって生じる圧液の沸騰によて、液圧弁の局所的な過熱が回避される。
【００１８】
電子的な切換え弁または利用可能な他の弁を通電することができる走行状況の検出は、電子式コントロールユニットによって制動灯スイッチを問い合わせることにより、きわめて合目的に実現可能である。制動灯スイッチが操作されると、加熱のために使用される弁への通電は中断させられるかまたは完全に終了する。
【００１９】
液圧弁の操作は、電子制御装置による“コントロール”（アクティブまたはパッシブに上昇するブレーキ圧を含む）によってあるいは運転者による標準的なブレーキ操作によって、すなわちアンチロックブレーキコントロールなしに行われる“普通のブレーキング”によって生じる。本発明による方法は、いろいろな判断基準によるコントロールの種類（“コントロール”または“普通のブレーキング”）に依存して有利に実施される。
【００２０】
加熱相または加熱パルス内で“コントロール”が生じると、そのときの加熱相またはそのときの加熱休止は直ちに中止される。これがそのときのロック温度に基づいて必要であるときには、好ましくは、瞬時の加熱パルスおよびまたは瞬時の加熱相が、中断した個所から再び続行される。これは、第２または他の加熱パルスが新たに開始され、加熱相が実質的に続行されることによってきわめて有利に行われる。それによって、冷却相は中断され、コントロールの終了後初めて続行される。
【００２１】
加熱パルスまたは加熱相の間に発生する“普通のブレーキング”は好ましくは、冷却相（加熱休止）と見なされ、加熱相と加熱休止は中断され、後で必要な場合に続行される。
【００２２】
更に、加熱相の間連続して、測定された弁ブロックの温度が設定された温度閾値（Ｔ_aus）を上回るかどうかが検査されると合目的である。上回る場合、そのときの加熱相が直ちに中断される。
【００２３】
本発明の有利な実施形では、加熱のための通電される弁コイルの少なくとも１個が、通電または制御された加熱機能のときに液圧ポンプの吸込み側と圧液溜めを接続する切換え弁（ＥＵＶ）に付設されている。その代わりに、既存のすべての弁コイルを、すべての弁コイルの通電に適した走行状況で通電することができる。この方法はブレーキ装置の安全コンセプトによって許容される場合に実施される。
【００２４】
温度は好ましくは１個または複数の温度センサによって測定され、電気的な温度信号は、電磁弁を操作する制御装置に供給される。温度センサは好ましくは弁ブロックに直接挿入される。運転の信頼性を高めるために、温度測定のための冗長的な測定装置を設けると有利である。更に、車両に既に存在する他の温度情報を利用することができる。用語“温度測定”は温度センサの物理的な問い合わせだけでなく、そのときの温度値を記憶した記憶個所の読み出しも含む。
【００２５】
更に、制御装置で行われる目標ブレーキ圧力の制御が、温度情報と実施された加熱ステップに依存して、実際に達成されたブレーキ圧力をブレーキ圧力の理論値に一致させるように変更されると、方法にとって合目的である。
【００２６】
ブレーキ回路は好ましくはフロント−リヤ−ブレーキ回路分割機構またはダイアゴナルブレーキ回路分割機構を備えている。
【００２７】
加熱のために通電される弁コイルは好ましくは、電気油圧式ブレーキ制御装置のコントールを介入しない普通のブレーキ操作（パーシャルブレーキング）の場合には、操作時間の間、加熱のために行われる通電から除外される。なぜなら、弁コイルによって駆動される弁の、ブレーキングに対する影響を、いかなる場合でも閉め出すことができないからである。
【００２８】
本発明は更に、特に電子処理ユニット（制御装置）が上記の方法を実施する、油圧式ブレーキ装置である自動車用ブレーキ装置を提案する。方法の実施は好ましくは、処理ユニットの１個または複数のマイクロコンピュータにおいてプログラムを実行することによって行われる。しかし、マイクロエレクトロニクスのプログラミング可能なロジックまたはハードワイヤードのロジックによって実施することもできる。
【００２９】
本発明による方法は、例えば電気油圧式ブレーキ装置（ＥＨＢ）のための制御装置におけるようなアナログ制御可能な弁を備えたブレーキシステムでも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【００３１】
図１では、点火装置の操作の後で、弁ブロックの温度センサで測定された弁ブロックの範囲の温度Ｔ_HCUと、設定された第１の温度閾値Ｔ_einとの比較が行われる。弁ブロックの温度がＴ_einよりも低いと、第１の加熱相が図２に関連して説明するような６つの加熱パルス（加熱時間）によって実施される。
【００３２】
第１の加熱相に続いて、Ｔ_HCUと、第２の温度閾値Ｔ_ausとの他の比較が行われる。この場合、Ｔ_ein＜Ｔ_ausが当てはまる。弁ブロック温度Ｔ_HCUがＴ_ausよりも低いと、第２の加熱相が直ちに開始される。この第２の加熱相は好ましくは第１の加熱相の加熱パターンに一致している。そうでないときには、弁ブロック温度Ｔ_HCUが低く設定された第１の温度閾値Ｔ_einよりも低くなるまで待つ。
【００３３】
第２の加熱相の終了後、好ましくは車両のスイッチが切られるまで（信号“点火装置オフ”）、他の加熱相は行われない。
【００３４】
第１または第２の加熱相内の弁コイルの制御（通電）は図２に示すパルスパターンに従って行われる。曲線１は実際のコイル温度Ｔ_SPULEを示している。このコイル温度は制御装置においてセンサがコイルのすぐ近くにないので直接決定することができない。既に述べたように、危険なコイル温度Ｔ_KRITを上回ることが避けられる。そうしないと、コイル巻線の過熱がブレーキ装置の損傷またはブレーキ液の過熱を招く。曲線２は加熱相中に上昇する、弁ブロックの範囲内の温度センサの温度の変化を示している。加熱相内で、コイルは方形のパルス電流パターンによって制御される。時間範囲３，３′，３″内で弁電流は最大の電流値（１００％）である。加熱相の間にある加熱休止４，４′，４″では、コイル電流が遮断されるので、コイルは冷却される。数分間の加熱休止は加熱相の終了を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】２つの加熱相を有する本発明の方法を概略的に示す図である。
【図２】個々の加熱相における温度変化と加熱パルスを説明するためのグラフである。

Claims (16)

1. 電気的に制御可能な油圧弁と、油圧ポンプとが備えられており、油圧制御機能のために必要な１個または複数の既存の弁コイルが、この弁コイルを収容する１個または複数の支持部材を電気的に加熱するために、制御機能のために必要な時間よりも長い時間の間および／または制御機能のために必要でない時間内に通電される、自動車用ブレーキ装置を制御するための方法において、少なくとも１つの第１の加熱相が実施され、この場合加熱相が、次に加熱休止が続く第１の加熱パルスと、少なくとも１つの他の加熱パルスとを含んでいることを特徴とする方法。
2. 第１の加熱相の後で、少なくとも１つの温度測定が行われ、この場合特に加熱相内で温度測定が行われないことを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 第１の加熱相がエンジン点火装置のスイッチを入れた後すぐにあるいは監視装置によって検出される、車両への人の乗車の後すぐに開始されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 測定された温度が設定された温度閾値よりも低いときに、第１の加熱相が開始されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 第１の加熱相または他の加熱相が、設定された持続時間を有する、一定に設定された連続する複数の加熱パルスと、この加熱パルスの間に存在する、設定された持続時間を有する加熱休止とからなってい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. 個々の加熱相のための加熱パルスの持続時間の値および／または加熱休止の持続時間の値が、記憶された表から取り出されるかあるいはこれらの値が加熱相の開始前に測定された温度に依存して割り当て規定によって表形式でまたは関数的に決定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 温度センサによって測定された温度が設定された温度閾値よりも低いときに初めてあるいはそのときにのみ、第２の加熱相または他の加熱相が開始されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 加熱相または加熱パルスでブレーキ制御が行われるときに、そのときの加熱相またはそのときの加熱パルスが中断されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. ブレーキ制御のために加熱相または加熱パルスが中断した後、第２の加熱相または他の加熱相が開始される前に、中断した加熱相内の最後の加熱休止が完全に維持されることを特徴とする、請求項８記載の方法。
10. 切換え弁に付設された弁コイルが専ら加熱され、通電または制御される加熱機能時にこの切換え弁によって、油圧ポンプの吸込み側が貯蔵容器に接続されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
11. 加熱のために、２つのブレーキ回路の一方だけの１個または複数の弁コイルに通電されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 温度測定のために、車両内に設けられたデータバスの温度データが兼用または利用されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
13. 温度測定のために、ブレーキ回路に付属する機器に設けた測定要素、特に支持部材に配置した温度センサが兼用または利用されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
14. 弁の通電が、通電しないときに閉じる弁を開放するためあるいは通電しないときに開放する弁を閉じるために適した電流値で行われることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
15. 通電した弁が機械的に切換えられないように、パルス長さと電流値が選定されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
16. 自動車用ブレーキ装置、特に油圧式ブレーキ装置において、ブレーキ制御装置の電子処理ユニットにおいて、請求項１〜１５の少なくとも一つに記載の方法が実施されることを特徴とするブレーキ装置。

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