JP2006001534A - 自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ装置内の急速な圧力均衡過程により発生される騒音並びにペダル反作用を回避させる、自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法および装置を提供する。
【解決手段】本発明は自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法に関するものであり、この方法においては、マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも１つのリターン・ポンプの吸込側との間の油圧媒体の流動を制御する油圧弁の電気操作が、
− リターン・ポンプの電気操作の終了後に、油圧弁が、その開閉状態の関数として、開放状態をとるかまたは開放状態のままであるように操作され、および
− 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
ように行われる。
【選択図】 図３

Description

本発明は自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法および装置に関するものである。

ドイツ特許第１０１４４８７９号から、車輪滑り制御装置を備えた車両のブレーキ装置の制御装置が既知である。この場合、車輪滑り制御装置は、所定の条件を満たしたことの結果として、少なくとも１つの車輪に付属の少なくとも１つの車輪ブレーキ内の第１のブレーキ・トルクの上昇を開始可能である。

本発明は、例えばドイツ特許第１０１４４８７９号に記載のようなブレーキ制御装置に使用可能である。

ブレーキ装置内の急速な圧力均衡過程により発生される騒音並びにペダル反作用を回避させる、自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法および装置を提供することが本発明の課題である。

この課題は請求項１の方法および請求項７の装置により解決される。
本発明は自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避ないし低減方法に関するものであり、この方法においては、マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも１つのリターン・ポンプの吸込側との間の油圧媒体の流動を制御する油圧弁の電気操作が、
− リターン・ポンプの電気操作の終了後に、油圧弁が、その開閉状態の関数として、開放状態をとるかまたは開放状態のままであるように操作され、および
− 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
ように行われる。油圧弁のこの操作により、リターン・ポンプのアフタ・ランニングによって排出された油圧液を再び補充することが可能である。本発明により、騒音、並びにブレーキ装置内の急速な圧力均衡過程によって形成されるペダル反作用が回避される。

本発明の有利な形態は、リターン・ポンプの電気操作の終了後に、前記操作の終了時点において開かれている油圧弁はその後も開かれたままであり、および設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられることを特徴とする。この形態は、リターン・ポンプの電気操作の終了時において油圧弁が開かれている場合に関するものである。

本発明の他の有利な形態は、前記操作の終了時点において遮断されている油圧弁は開かれ、および設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられることを特徴とする。

本発明の有利な形態は、リターン・ポンプの前記操作の終了時点においてもドライバがなおブレーキを操作している場合には、前記遮断されている油圧弁は、ドライバがもはやブレーキを操作しなくなったときにはじめて開かれることを特徴とする。ブレーキを操作しているとき、マスタ・ブレーキ・シリンダの出口に上昇された供給圧力が存在する。ブレーキ・ペダルを操作しているときに油圧弁を開くことはドライバに対して感知可能なペダル反作用を形成するであろう。

本発明の有利な形態は、ドライバのブレーキ操作がストップ・ランプ・スイッチの状態および／または測定供給圧力により検出されることを特徴とする。ストップ・ランプ・スイッチを合わせて使用することにより、ブレーキ操作を検出するための追加費用が回避される。

本発明の有利な形態は、前記油圧弁がブレーキ回路の高圧切換弁であることを特徴とする。
さらに、本発明は、自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避装置に関するものであり、この装置は、マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも１つのリターン・ポンプの吸込側との間の油圧媒体の流動を制御する油圧弁を電気操作するための操作装置を含み、この場合、前記操作装置が、
− リターン・ポンプの電気操作の終了後に、油圧弁が、その開閉状態の関数として、開放状態をとるかまたは開放状態のままであるように操作され、および
− 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
ように形成されている。

本発明の有利な形態は、前記ブレーキ回路が走行動特性制御装置または駆動滑り制御装置またはアンチロック装置のブレーキ回路であることを特徴とする。
本発明による方法の有利な形態が本発明による装置の有利な形態としても現われ、および逆にも現われることは明らかである。

図面は図１−４から構成されている。

図１に、走行動特性制御装置を備えた車両のブレーキ装置が略図で示されている。ここで、理解のために重要ではない部分は省略されている。２つのブレーキ回路を有するブレーキ装置を考察するものとする。ブレーキ回路１は図１の左側部分であり、右側部分はブレーキ回路２である。この場合、ブレーキ回路１は後車輪を制御し、およびブレーキ２は前車輪を制御するものとする。この分割はＩＩ型分割とも呼ばれる。他の分割もまた考えられることは当然である。ブレーキ装置内の経過を説明する前に、はじめに左側部分の個々のブロックを簡単に説明しておく。
３：油圧ブレーキ圧力制御装置（２つのブレーキ回路を含む）
１：マスタ・ブレーキ・シリンダ
４：ＨＳＶ１（＝ブレーキ回路１の高圧切換弁）
５：ＵＳＶ１（＝ブレーキ回路１の切換弁）
８：逆止弁
９：ＲＦＰ１（＝ブレーキ回路１のリターン・ポンプ）
６：ＥＶＨＬ（＝後方左側入口弁即ち左後車輪ブレーキの入口弁）
１６：ＥＶＨＲ（＝後方右側入口弁）
７：ＡＶＨＬ（＝後方左側出口弁）
１７：ＡＶＨＲ（＝後方右側出口弁）
２：左後車輪の車輪ブレーキ
２０：右後車輪の車輪ブレーキ
２１：貯蔵室
右側部分のブロックは同じであるので、特に説明しない。両方のリターン・ポンプは共通のモータにより駆動され、即ちこれらは並列に運転される。

以下においては常に左側ブレーキ回路１のみを説明する。マスタ・ブレーキ・シリンダ１から両方のブレーキ回路に２本の配管が出ている。左側ブレーキ回路内において、高圧切換弁４および切換弁５への分岐が行われる。高圧切換弁４は、逆止弁８を介して出口弁７および１７と、並びにリターン・ポンプ９の吸込側と結合されている。切換弁５は、入口弁６および１６と、並びにリターン・ポンプ９の吐出側と結合されている。入口弁６の出口側および出口弁７の入口側は車輪ブレーキ２と結合され、同様に入口弁１６および出口弁１７は車輪ブレーキ２０と結合されている。リターン・ポンプ９の吐出側は、入口弁６および１６と、並びに切換弁５と結合されている。

例えば走行動特性制御装置の範囲内において使用されるような油圧ブレーキ装置内において、リターン・ポンプを介して、個々の車輪または複数の車輪においてブレーキ圧力を適切に上昇および低下可能である。この場合、車両の両方のブレーキ回路の各々は高圧切換弁（＝ＨＳＶ）を有している。高圧切換弁は次の機能を有している。即ち、
− ＨＳＶは、閉じられた状態において、車輪の出口弁からリターン・ポンプの入口に連絡する出口系をドライバから切り離すことにより、貯蔵室２１を空にすることを可能にし、したがって車輪における急速な圧力低下を可能にする機能を有している。
− ＨＳＶは、開かれた状態において、これにより開かれた、マスタ・ブレーキ・シリンダとリターン・ポンプの入口との間の結合を介して能動的な圧力上昇を可能にする機能を有している。

ブレーキ装置の制御の間に、（例えばＡＢＳ制御の範囲内において）リターン・ポンプが回転し且つ同時に同じブレーキ回路に付属のＨＳＶが閉じられている状態となることがある。この場合に、リターン・ポンプ９、逆止弁８およびＨＳＶ４の間の、以下において前室３０と呼ばれる空間が真空にされることがある。

それに続く制御においてＨＳＶが新たに開かれたとき、その前に前室が真空にされているために、（大きな圧力差が存在するので）ＨＳＶの手前（即ちマスタ・ブレーキ・シリンダとＨＳＶとの間）のブレーキ液柱が著しく加速される。この状況は、特にマスタ・ブレーキ・シリンダの出口に約５バール−３５バールの供給圧力が作用しているとき、ドライバにとって不快なきわめて大きな騒音および明確なペダル運動を発生させる。この物理的原因は、大きな圧力差のために前室のきわめて急速な充填が行われることにある。このきわめて急速な充填は圧力均衡過程ないし「圧力均衡衝撃」とも呼ばれる。

本発明により、以下において「前充填（プレフィル）」操作および「後充填（ポストフィル）」操作と呼ばれるＨＳＶの追加操作によって、できるだけ多くの場合、ドライバが圧力均衡衝撃を感ずるであろう状況になる前に、前室がブレーキ液で充填されるべきである。このために、その瞬間のブレーキ制御が評価され且つドライバに対して反作用を与えることなくＨＳＶが開放可能な時点が決定される。

後充填操作ないし延長開放保持
例えばＥＳＰ制御（ＥＳＰ＝電子式安定性プログラム）におけるドライバとは独立のブレーキ係合または作動化ブレーキ・アシストの範囲内において、付属のリターン・ポンプが回転している間にＨＳＶはしばしば通過位置に切り換えられる。ドライバとは独立のブレーキ係合の終了と共に、リターン・ポンプのスイッチが遮断される。しかしながら、電気スイッチが遮断されたのちにおいてもリターン・ポンプはなおしばらくの間は作動を継続し、これはアフタ・ランニングと呼ばれる。リターン・ポンプの電気スイッチの遮断と同時に、ＨＳＶが同様に閉じられたとき、リターン・ポンプのアフタ・ランニング過程により前室３０の真空化が行われるであろう。したがって、リターン・ポンプのスイッチの遮断後においてもなお設定可能な時間区間の間ＨＳＶを開いておくことが有効である。この時間区間は、特に、この時間区間の終了時にリターン・ポンプが確実に停止し、即ちリターン・ポンプの機械的回転運動が終了するような長さとすべきである。

前充填操作ないし追加開閉過程
ＡＢＳ制御が存在するとき、車輪ブレーキ・シリンダの圧力ができるだけ急速に低下可能なように、ＨＳＶは閉じられている。車輪ブレーキ・シリンダから排出されたブレーキ液は作動中のリターン・ポンプおよび開いている切換弁を介してマスタ・ブレーキ・シリンダに戻される。貯蔵室２１は、特にリターン・ポンプの始動時間の間に車輪ブレーキ・シリンダ内の急速な圧力低下を可能にするように働く。これは貯蔵室が空であるかまたはほぼ空であることを前提とする。貯蔵室は作動中のリターン・ポンプにより継続して空にされる。ＡＢＳ制御の終了後に、真空にされた前室があとに残されることになる。したがって、ＡＢＳ制御の終了時に前室の再充填を可能にし、且つ例えば部分作動走行動特性制御の範囲内においてＨＳＶが新たに開いたときの圧力衝撃を阻止するために、設定可能長さの時間区間の間ＨＳＶが開かれる。

上記の２つの前充填操作および後充填操作は、ある実施例においては、次の方法ステップに区分可能である。
１．リターン・ポンプが回転しているか、または（例えば油圧モデルを介してまたはセンサを介して）前室の充填が完全充填ではないと評価されたとき直ちに、ＨＳＶに対する開放時間Δｔが決定される。
２．それに続いて、ＨＳＶがその瞬間において開かれているか（＝ケースａ）またはその瞬間において閉じられているか（ケースｂ）が決定される。
３．それに続いて、ブレーキ制御が終了されているかどうか、またはＨＳＶの状態が実行中の制御にとって重要ではないかどうかが検査される。
４．それに続いて、より高い優先順位を有する操作がＨＳＶを閉じようとしているかどうかが検査される。
５．ケースａが与えられ、ブレーキ力制御が終了され且つより高い優先順位を有する操作が存在しないとき、リターン・ポンプのスイッチが遮断されたときにＨＳＶは時間区間Δｔの間なお開いたままとされる（後充填操作）。
６．ケースｂが与えられ、ブレーキ制御が終了され且つより高い優先順位を有する操作が存在しないとき、ドライバがブレーキを開放したとき直ちにＨＳＶは開かれる。

以下に、図２および３により、ブレーキ回路の種々の信号変数の信号線図を説明する。図２は前充填／後充填論理のない制御におけるブレーキ回路の種々の信号変数の時間線図を示す。図３は前充填／後充填論理のある制御におけるブレーキ回路の種々の信号変数の時間線図を示す。はじめに、２つの図の中に現われる信号変数を説明する。２つの図において、横座標方向に時間ｔがおよび縦座標方向にそれぞれの信号変数の値がそれぞれ目盛られている。

符号ＢＬＳで表わされるいちばん上の信号変数として、ストップ・ランプ・スイッチの状態がそれぞれ目盛られている。この状態は、ドライバがブレーキを操作しているかどうかを指示している。時点ｔ４においてドライバがブレーキ・ペダルを操作したとする。これは、
− ＢＬＳの状態がこの時点において切り換わったこと、例えば０から１へジャンプしたことにより検出可能であり、並びに
− マスタ・ブレーキ・シリンダ内の供給圧力Ｐｖｏｒが上昇されたことにより、符号Ｐｖｏｒで表わされる信号変数の上昇で検出可能である。

２番目の信号変数として、図２および図３内に信号変数ＡＳＲの状態が描かれている。この変数もまた二進数であり且つ駆動滑り制御装置が作動している（即ちその瞬間に駆動滑り制御が行われている）かどうかを与える。時点ｔ１において値はより高い値に例えば値０から値１へジャンプし、時点ｔ２において値１から値０へ戻っている。これは、時間ｔ１とｔ２との間の時間区間内において駆動滑り制御装置が作動していることを意味する。駆動滑り制御と平行してリターン・ポンプもまた作動し、このことが図２および図３において信号変数ｎＲＦＰの線図からわかる。ｎＲＦＰはリターン・ポンプの回転速度を与える。時点ｔ２において、駆動滑り制御と平行してリターン・ポンプのスイッチが遮断されるが、この図において、低下する回転速度を有するリターン・ポンプのアフタ・ランニングが明確にわかる。

上から３番目および４番目の線は、符号ＨＳＶ１およびＨＳＶ２で表わされている。ＨＳＶ１はブレーキ回路１の高圧切換弁の状態を表わし、ＨＳＶ２はブレーキ回路２の高圧切換弁の状態を表わす。図２においてのみならず図３においてもまた、図示の操縦において、時点ｔ１においてブレーキ回路１の車輪が滑り回転したとする。ブレーキ回路２の車輪は許容駆動滑り値の範囲内にあるとする。したがって、時点ｔ１において、付属のブレーキ回路の車輪におけるドライバとは独立の圧力上昇を可能にするために、ブレーキ回路１のＨＳＶが開かれる。ブレーキ回路２内においてはＡＳＲ係合が行われないので、ＨＳＶ２は閉じられたままである。

図２においては前充填／後充填論理が非作動とされているので、時点ｔ２において制御が終了したとき直ちに、ＨＳＶ１はこの時点において閉じられる。したがって、リターン・ポンプのアフタ・ランニングにより前室３０の真空化が行われる。

図３においては前充填／後充填論理が作動されている。したがって、
− 制御終了後の時点ｔ２においてはブレーキ回路１のＨＳＶは時点ｔ３までなお開かれたままであり、および
− ブレーキ回路２のＨＳＶは時点ｔ２において開かれ且つ時点ｔ３において同様に閉じられる。
この手段により、リターン・ポンプのアフタ・ランニングにより前室３０が真空化されることが阻止される。追加の開放時間はΔｔ＝ｔ３−ｔ２である。

上から５番目の変数として、符号Ｚで表わされたカウンタの値が描かれている。このカウンタの値Ｚは図２および図３においてはじめはそれぞれ値０を有している。図２においては、このカウンタは常に値０のままである。しかしながら、図３においては、時点ｔ１においてこの値が０とは異なる値に高くセットされる。ＡＳＲ制御が終了した時点ｔ２において、値Ｚは０に向かって戻りはじめ且つ時点ｔ３において値０に到達する。カウンタのこの戻り過程は、
− ＨＳＶ１の延長開放保持、および
− ＨＳＶ２の開閉間の時間区間、
を定義する。

線図内の下側に、ドライバからブレーキ・ペダルに加えられたペダル力Ｆが目盛られている。ブレーキ力の投入（即ちドライバの足によるブレーキ・ペダルの操作）と供給圧力の上昇との間に形成されている時間遅れは、ブレーキ力増幅器の特性に基づくものである。

それに続いて、図２においてのみならず図３においてもまた、時点ｔ４までブレーキ操作のない走行運転が行われたとする。時点ｔ４においてドライバがブレーキを操作したとする。時点ｔ５において走行動特性制御装置ないしブレーキ・アシストは非常ブレーキ作動が存在したことを検出する。したがって、この時点に、
− リターン・ポンプが作動され、並びに
− ２つの高圧切換弁ＨＳＶ１およびＨＳＶ２が開かれる。
全ての車輪において、能動的な、且つドライバの設定に基づく圧力上昇が行われる。

図２において、時点ｔ５に供給圧力Ｐｖｏｒおよびブレーキ・ペダル力Ｆの短時間の急落がみられる。これが文字符号″Ｄ″で表わされている。ドライバに対して明確に感知可能なこの急落は、物理的には、前室３０内において行われる急速な圧力均衡ないし発生する圧力衝撃に基づくものであり、図３においては、事前の前充填が行われているのでこれは発生していない。

本発明による方法のフローが図４に示されている。ブロック４００においてこの方法がスタートしたのち、ブロック４０１において、リターン・ポンプＲＦＰがなお電気操作されているかどうかが問い合わされる。回答が「肯定」（図４において″ｙ″で表わされている）のとき、フローはブロック４００に戻される。回答が「否定」（図４において″ｎ″で表わされている）のとき、フローはブロック４０２に移行される。ブロック４０２において、高圧切換弁ＨＳＶが開かれているかどうかの問い合わせが行われる。回答が「肯定」のとき、ブロック４０３において、高圧切換弁は長さΔｔの時間区間の間より長く開放保持される。回答が「否定」のとき、ブロック４０４において、ストップ・ランプ・スイッチＢＬＳが作動されているかどうかが問い合わされる。回答が「肯定」のとき、フローはブロック４０４の入口に戻され、回答が「否定」のとき、ブロック４０５において高圧切換弁は長さΔｔの時間区間の間開かれる。

ＥＳＰブレーキ回路の油圧系統図である。 前充填／後充填のない制御における、ブレーキ回路の種々の信号の時間線図である。 前充填／後充填のある制御における、ブレーキ回路の種々の信号の時間線図である。 本発明による方法の流れ図である。

符号の説明

１ マスタ・ブレーキ・シリンダ
２ 左後車輪の車輪ブレーキ
３ 油圧ブレーキ圧力制御装置
４ 高圧切換弁（ＨＳＶ）
５ 切換弁（ＵＳＶ）
６ 後方左側入口弁
７ 後方左側出口弁
８ 逆止弁
９ リターン・ポンプ
１０ モータ
１６ 後方右側入口弁
１７ 後方右側出口弁
２０ 右後車輪の車輪ブレーキ
２１ 貯蔵室
３０ 前室
ＢＬＳ ストップ・ランプ・スイッチ
ＡＳＲ 駆動滑り制御
ＨＳＶ１ 高圧切換弁（ブレーキ回路１）
ＨＳＶ２ 高圧切換弁（ブレーキ回路２）
Ｚ カウンタ値
ｎＲＦＰ リターン・ポンプの回転速度
Ｆ ペダル力
ｔ、ｔ１…ｔ５ 時間
Ｄ 急落
Ｐｖｏｒ マスタ・ブレーキ・シリンダ内の供給圧力
４０１ ＲＦＰ（リターンポンプ）
４０２ 高圧切換弁ＨＳＶ
４０３ Δｔ（時間区間の長さ）
４０４ ＢＬＳ（ストップ・ランプ・スイッチ）
４０５ Δｔ（時間区間の長さ）

Claims (9)

1. 自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法において、
   マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも１つのリターン・ポンプの吸込側との間の油圧媒体の流動を制御する油圧弁の電気操作が、
   − リターン・ポンプの電気操作の終了後に、油圧弁が、その開閉状態の関数として、開放状態をとるかまたは開放状態のままであるように操作され、および
   − 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
   ように行われる、自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   − リターン・ポンプの電気操作の終了後に、前記操作の終了時点において開かれている油圧弁はその後も開かれたままであり、および
   − 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
   ことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   − 前記操作の終了時点において遮断されている油圧弁は開かれ、および
   − 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
   ことを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法において、
   リターン・ポンプの前記操作の終了時点においてもドライバがなおブレーキを操作している場合には、前記遮断されている油圧弁は、ドライバがもはやブレーキを操作しなくなったときにはじめて開かれることを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、
   ドライバのブレーキ操作がストップ・ランプ・スイッチの状態および／または測定供給圧力により検出されることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、
   前記油圧弁がブレーキ回路の高圧切換弁であることを特徴とする方法。
7. 自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避装置において、
   マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも１つのリターン・ポンプの吸込側との間の油圧媒体の流動を制御する油圧弁を電気操作するための操作装置を含み、この場合、前記操作装置が、
   − リターン・ポンプの電気操作の終了後に、油圧弁が、その開閉状態の関数として、開放状態をとるかまたは開放状態のままであるように操作され、および
   − 設定可能長さの時間区間が経過したのちにはじめて閉じられる、
   ように形成されている、自動車油圧ブレーキ装置内の圧力パルス回避装置。
8. 請求項７に記載の装置において、
   前記油圧弁がブレーキ回路の高圧切換弁であることを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置において、
   前記ブレーキ回路が走行動特性制御装置または駆動滑り制御装置またはアンチロック装置のブレーキ回路であることを特徴とする装置。

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