JP2008502531A - 空気ブレーキブースターの真空チャンバ内で真空を生成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は、内部が少なくとも１つの真空チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気ブレーキブースター１と、マスターシリンダー２と、真空ポンプ６及び真空ポンプ６を駆動するモータ７を有し真空チャンバ内で真空を生成するための空気モータポンプ組体３と、を具備し、真空チャンバ内の真空レベルあるいは真空チャンバと作動チャンバとの間の圧力差がセンサ９を用いて検出され、モータポンプ組体３が、電子制御ユニット１２により、真空チャンバ内の真空が第１の規定の最下真空レベルＰｅよりも下となった場合には作動可能とされ、第２の規定の最上真空レベルＰａに達した場合には作動不能とされる、車両ブレーキシステムのブレーキ駆動装置についての真空の生成のための方法に関する。
本発明の核心は、モータポンプ組体３の回転速度ｎｐが車両の走行状態に応じて制御される、ことである。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部が少なくとも１つの真空チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気ブレーキブースターと、マスターシリンダーと、真空ポンプ及び真空ポンプを駆動するモータを有し真空チャンバ内で真空を生成するための空気モータポンプ組体と、を具備し、真空チャンバ内の真空レベルあるいは真空チャンバと作動チャンバとの間の圧力差がセンサを用いて検出され、モータポンプ組体が、電子制御ユニットにより、真空チャンバ内の真空が第１の規定の最下真空レベルよりも下となった場合には作動可能とされ、第２の規定の最上真空レベルに達した場合には作動不能とされる、車両ブレーキシステムのブレーキ駆動装置についての真空の生成のための方法に関する。

このタイプの方法は、例えば、独国特許出願公開第１９９２９８８０Ａ１号明細書に開示されており、この方法では、走行ユニットの作動状態に応じて、真空ポンプがさらに駆動される。
独国特許出願公開第１９９２９８８０Ａ１号明細書

しかしながら、様々な走行状態における真空ポンプの駆動及び作動は、意味ありげな騒音を生じ、車両のドライバーを不安にさせるという欠点が考えられる。

上述した観点に鑑み、本発明の目的は、モータポンプ組体により発生される気がかりな騒音を最小にする、即ち、それを車両の走行状態に適合させる、課題を解決する方法を提供することである。

この目的を達成するための方法が提案され、この方法の特別な特徴は、モータポンプ組体の回転速度が車両の走行状態に応じて制御される、ことにある。これにより、モータポンプ組体の回転速度を夫々の走行状態において通常生じる車両の騒音レベルに適合させ、気がかりな騒音をとにかく防止し、僅かな騒音のみを許容する、ことが可能となる。加えて、車両電子システムに不必要な高負荷がかかることが回避される。

好ましくは、モータポンプ組体の回転速度は電子ポンプ制御ユニットにより制御され、電子ポンプ制御ユニットは、バスシステムを用いて、車両の縦動力学制御ユニット及び電子モータ制御ユニットに接続されている。そして、車両の状態は規定の方法で検出可能であり、従って、モータポンプ組体をポンプ制御ユニットを用いて駆動することが可能である。

車両の走行の開始の前の気がかりな騒音を可能な限り最小化するために、本発明の方法の好ましい改良態様に従い、モータポンプ組体は、車両の走行が開始される前に作動開始され、真空チャンバ内の真空レベルが最下真空レベルよりも下である場合に、車両の走行が開始される可能性があることを示す信号が伝達されるとすぐに、最小回転速度で作動される。このタイプの信号は、例えば、ドア開放センサの作動によって、あるいは、中央ロックシステムの作動によって車両が作動可能とされた場合に、生成され得る。他の好ましい実施形態では、信号として、ブレーキライトセンサ信号、あるいは、電子制御加速装置の信号を用いる。

車両が走行している、あるいは、車両が始動期間にある場合には、モータポンプ組体は、最下真空レベルに達するまで、最大回転速度で作動され、続いて、最上真空レベルに達するまで、騒音レベルに対して最適な回転速度で作動される。これにより、最下真空レベルがブレーキブースターに適切な時間内で確実に利用可能となり、また、最適回転速度で最上真空レベルに達し、即ち、車両の騒音のレベルに適合される。始動期間は、好ましくは、ホイール速度センサ及び／又はギアセンサの信号により検出される。

本発明の方法の好ましい改良形態に従い、モータポンプ組体の回転速度は、さらに、車両の速度に応じて制御される。この際、縦動力学制御ユニットは、速度を検出し、ポンプ制御ユニットに対応する信号を出力する。

好ましくは、モータポンプ組体の回転速度は、車両の速度に応じて走行ユニットの回転速度と同期され、モータポンプ組体の騒音レベルを走行ユニットの騒音レベルに適合させる。

最上真空レベルに達するまで、モータポンプ組体は、好ましいことに、車両の速度が規定の速度より下の場合には、走行ユニットの回転速度と同期した回転速度で作動され、また、最上真空レベルに達するまで、車両の速度が規定の速度より上の場合には、最大回転速度で作動される。

本発明の方法の好ましい実施形態は、添付した図面を参照して詳細に説明される。

図１から理解され得るように、本発明の方法を実施するためのブレーキ駆動装置は、空気ブレーキブースター１と、これに配設されているマスターシリンダー２と、空気モータポンプ組体３とを有する。

ブレーキ駆動装置の主な形態及び機能は当該技術分野で周知であるため、以下では本発明に不可欠の構成についてのみ説明する。

ブレーキブースター１の内部（不図示）は、少なくとも１つの可動壁によって、少なくとも１つの真空チャンバと少なくとも１つの作動チャンバとに分割されている。マスターシリンダー２は、ハウジング内で移動可能な２つのピストン（不図示）を有し、これらピストンは、ハウジングと共に、夫々１つの液体圧力チャンバを規定する。この圧力チャンバは、非圧縮圧力流体リザーバ４に接続可能であり、また、出口５を介して、車両ブレーキシステムのホイールブレーキ（不図示）に接続可能である。

モータポンプ組体３は、真空ポンプ６と、真空ポンプ６を駆動する電気モータ７とを有する。ブレーキブースター１において真空を生成するために、真空ポンプ６は、吸引管路８を介して、ブレーキブースター１の真空チャンバ（不図示）に接続されている。ブレーキブースター１あるいは真空ポンプ６に配置されている真空センサ９により、真空チャンバ内の真空レベル、あるいは、真空チャンバと作動チャンバとの間の圧力差が検出され、検出された圧力は、電子縦動力学制御ユニット（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ−ｄｙｎａｍｉｃｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）（縦動力学−ＥＣＵ）１０において演算処理される。本発明の範囲内で、真空センサ９を吸引管路８に配置することも可能である。

縦動力学制御ユニット１０は、真空センサ９の圧力信号に加えて、ホイール速度センサ（不図示）の速度信号を検出し、バスシステムＣＡＮ（制御装置領域ネットワーク）を用いて、電子モータ制御ユニット（モータ−ＥＣＵ）１１、ポンプ制御ユニット（ポンプ−ＥＣＵ）１２、主に知られているＡＢＳ制御ユニット（ＡＢＳ−ＥＣＵ）（不図示）に接続されている。モータ−ＥＣＵ１１は、車両の走行ユニット（モータ）（不図示）の回転速度信号を検出する。別個のポンプ−ＥＣＵ１２なしで、ＡＢＳ−ＥＣＵによってモータポンプ組体３を制御することも可能である。

モータポンプ組体３は、真空チャンバ内で、真空が、ブレーキブースターの作動に必要な第１の規定の最下真空レベルＰｅ（約０．６バール真空、即ち、０．４バール絶対圧力）よりも下になった場合に、作動可能とされる。モータポンプ組体３は、第２の規定の最上真空レベルＰａ（約０．８バール真空、即ち、０．２バール絶対圧力）に達した場合に、作動不能とされ、モータポンプ組体３への負荷を減少し、そして、その耐用年数を延長する。しかしながら、このタイプの作動は、騒音の増大と、車両電子システムへの不必要な高負荷とを招来する。

上述した不利益を補償するため、モータポンプ組体３の回転速度は、本発明の方法に従い、ポンプ−ＥＣＵ１２を用いて、車両の走行状態に応じて制御される。

特に、車両あるいは車両の走行の始動期間の前あるいは最中では、モータポンプ組体３の騒音は、走行の騒音がまだあまりないため、不安に感じられるものである。従って、モータポンプ組体３は、車両の走行が開始される前に作動開始され、真空チャンバ内で真空レベルが最下真空レベルＰｅよりも下である場合に、車両の走行が開始される可能性があることを示す信号が伝達されるとすぐに、最小回転スピードｎｐ_ｍｉｎで作動される。このタイプの信号は、例えば、ドア開放センサの作動により、あるいは、中央ロックシステムの作動により車両が作動可能（ｏｐｅｎ）となった場合に、生成される。

他の好ましい実施形態では、例えば、信号として、ブレーキライトセンサ信号、あるいは、電子制御加速装置の信号が用いられる。

車両の走行あるいは車両の始動期間中、モータポンプ組体３は、最下真空レベルＰｅに達するまで、最大回転速度ｎｐ_ｍａｘで作動され、続いて、最上真空レベルＰａに達するまで、騒音レベルに対して最適な回転速度ｎｐ_ｏｐｔで作動される。これにより、最下真空レベルＰｅがブレーキブースターに適切な時間内で確実に利用可能となり、最適回転速度で最上真空レベルＰａに達し、即ち、車両の騒音のレベルに適合される。そして、始動期間は、好ましくは、ホイール速度センサ及び／又はギアセンサの信号により検出される。

車両の騒音レベルは車両の速度ｖにも依存しており、モータポンプ組体３の回転速度ｎｐは、縦動力学−ＥＣＵ１０によって検出される車両の速度ｖに応じて制御される。このために、対応する信号がバスシステムＣＡＮを用いてポンプ−ＥＣＵ１２に伝達される。

例えば、モータポンプ組体３の回転速度ｎｐを走行ユニットの回転速度ｎｍｏｔと同期させることが可能であり、モータポンプ組体３の騒音レベルが走行ユニットの騒音レベルに適合される。最上真空レベルＰａに達するまで、モータポンプ組体３は、車両の速度ｖが規定速度ｖ_ｎ、例えば、６０ｋｍ／ｈよりも下の場合には、走行ユニットの回転速度ｎｍｏｔと同期された回転速度ｎｐで作動される。車両の速度が規定速度ｖ_ｎよりも上の場合には、モータポンプ組体３は、最上真空レベルＰａに達するまで最大回転速度ｎｐ_ｍａｘで作動される。

本発明の範囲内で、例えば真空センサ９あるいは圧力センサ（不図示）の信号により、縦動力学−ＥＣＵ１０において車両の主な減速が検出されるとすぐに、モータポンプ組体３を規定の回転速度で駆動することが主に可能であり、圧力センサは、ドライバーによって導入された圧力を検出するためにブレーキ管路（不図示）に配置されている。さらに、可能な限り早い時期に真空チャンバ内を確実に最下真空レベルＰｅにするために、モータポンプ組体３の作動にもかかわらず規定の短時間で最下真空レベルＰｅに達しない場合には、最下真空レベルＰｅに達するまで、最大回転速度ｎｐ_ｍａｘでモータポンプ組体３を作動させることが可能である。

図２は、車両のスピードに応じた、ポンプ回転速度即ちモータポンプ組体３の回転速度ｎｐに対するモータ回転速度ｎｍｏｔの特性グラフを示す。

主に、本発明の方法は、高圧チャンバと低圧チャンバとを備える過剰圧力作動ブレーキブースターを有するブレーキ駆動装置にも適用可能である。この形態では、ブレーキ駆動装置は、ブースターポンプとブースターポンプを駆動する電子モータとを有するモータポンプ組体を有する。ブレーキ駆動装置で過剰圧力を生成するために、ブースターポンプは管路を介して高圧チャンバに接続されている。ブースターポンプは、高圧チャンバ内の圧力に応じて、あるいは、２つのチャンバ間の圧力差に応じて、作動開始、作動停止され、モータポンプ組体の回転速度は、上述した説明に従い、車両の走行状態に応じて制御される。

車両ブレーキシステムのブレーキ駆動装置の概略的なシステム形態を示す図。 走行速度に応じた、ポンプ回転速度に対するモータ回転速度の特性グラフを示す図。

符号の説明

１…ブレーキブースター、２…マスターシリンダー、３…モータポンプ組体、４…圧力流体リザーバ、５…出口、６…真空ポンプ、７…電気モータ、８…吸引管路、９…真空センサ、１０…縦動力学制御ユニット、１１…モータ制御ユニット、１２…ポンプ制御ユニット、ｎｍｏｔ…走行ユニットの回転速度、ｎｐ…モータポンプ組体の回転速度、ｎｐ_ｏｐｔ…モータポンプ組体の最適回転速度、ｎｐ_ｍａｘ…モータポンプ組体の最大回転速度、ｎｐ_ｍｉｎ…モータポンプ組体の最小回転速度、Ｐａ…最上真空レベル、Ｐｅ…最下真空レベル、ｖ…車両の速度、ｖ_ｎ…車両の規定速度。

Claims (12)

1. 内部が少なくとも１つの真空チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気ブレーキブースター（１）と、マスターシリンダー（２）と、真空ポンプ（６）及び真空ポンプ（６）を駆動するモータを有し真空チャンバ内で真空を生成するための空気モータポンプ組体（３）と、を具備し、真空チャンバ内の真空レベルあるいは真空チャンバと作動チャンバとの間の圧力差がセンサ（９）を用いて検出され、モータポンプ組体（３）が、電子制御ユニット（１２）により、真空チャンバ内の真空度が第１の規定の最下真空レベル（Ｐｅ）よりも下となった場合には作動可能とされ、第２の規定の最上真空レベル（Ｐａ）に達した場合には作動不能とされる、車両ブレーキシステムのブレーキ駆動装置についての真空の生成のための方法において、
   モータポンプ組体（３）の回転速度（ｎｐ）が車両の走行状態に応じて制御される、ことを特徴とする方法。
2. モータポンプ組体（３）の回転速度（ｎｐ）は電子ポンプ制御ユニット（１２）により制御され、電子ポンプ制御ユニット（１２）は、バスシステムを用いて、車両の電子縦動力学制御ユニット（１０）及び電子モータ制御ユニット（１１）に接続されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. モータポンプ組体（３）は、車両の走行が開始される前に作動可能とされ、真空チャンバ内の真空レベルが最下真空レベル（Ｐｅ）よりも下である場合に、車両の走行が開始される可能性があることを示す信号が伝達されるとすぐに、最小回転速度（ｎｐ_ｍｉｎ）で作動される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 信号は、ドア開放センサの作動によって出力される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 信号は、中央ロックシステムの作動によって車両が作動可能とされた場合に出力される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 信号は、ブレーキライトセンサ信号である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
7. 信号は、電子制御加速装置の信号である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
8. 車両の走行の始動期間中、モータポンプ組体（３）は、最下真空レベル（Ｐｅ）に達するまで、最大回転速度（ｎｐ_ｍａｘ）で作動され、続いて、最上真空レベル（Ｐａ）に達するまで、最適回転速度（ｎｐ_ｏｐｔ）で作動される、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 始動期間は、ホイール速度センサ及び／又はギアセンサの信号により検出される、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. モータポンプ組体（３）の回転速度は、車両の速度（ｖ）に応じて制御される、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. モータポンプ組体（３）の回転速度（ｎｐ）は、車両の速度（ｖ）に応じて走行ユニットの回転速度（ｎｍｏｔ）と同期される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 最上真空レベル（Ｐａ）に達するまで、モータポンプ組体（３）は、車両の速度（ｖ）が規定速度（ｖ_ｎ）より下の場合には、走行ユニットの回転速度（ｎｍｏｔ）と同期した回転速度（ｎｐ）で作動され、また、モータポンプ組体（３）は、最上真空レベル（Ｐａ）に達するまで、車両の速度（ｖ）が規定速度（ｖ_ｎ）より上の場合には、最大回転速度（ｎｐ_ｍａｘ）で作動される、
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。

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