JP2009542490A - 車両ブレーキシステムのブレーキ作動装置において低圧を生成するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は車両ブレーキシステムのブレーキ作動装置において低圧を生成するための方法に関し、ブレーキ作動装置は、空気制動力ブースター１であって、その内部が少なくとも１つの低圧チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気制動力ブースター１と、ブレーキマスターシリンダー２と、低圧チャンバにおいて低圧を生成するための空気モーターポンプユニット３と、を有し、モーターポンプユニット３は、低圧ポンプ６と、低圧ポンプ６を駆動するモータ７と、を有し、低圧チャンバ内の低圧レベル、あるいは、低圧チャンバと作動チャンバとの間の圧力差がセンサ９によって検知され、モーターポンプユニット３は、電子制御ユニット１２によって、低圧チャンバ内で圧力が規定の低位の第１の低圧レベルＰeよりも低下した場合に始動され、規定の高位の第２の低圧レベルＰａに達した場合には停止される。
制動力ブースター１の充分な出力を確保するために、低圧ポンプ６が単独の低圧供給機として用いられる場合には、本発明に従い、低圧チャンバについての規定の低位の第１の低圧レベルＰｅ及び規定の高位の第２の低圧レベルＰａが車両の速度ｖの関数として制御される、ことが提案される。
【選択図】図２

Description

本発明は車両ブレーキシステムのブレーキ作動装置において低圧を生成するための方法に関し、ブレーキ作動装置は、空気制動力ブースターであって、その内部が少なくとも１つの低圧チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気制動力ブースターと、ブレーキマスターシリンダーと、低圧チャンバ内に低圧を生成するための空気モーターポンプユニットと、を有し、モーターポンプユニットは、低圧ポンプと、低圧ポンプを駆動するモータと、を有し、低圧チャンバ内の低圧レベルあるいは低圧チャンバと作動チャンバとの間の圧力差はセンサによって検知され、モーターポンプユニットは、電子制御ユニットによって、低圧チャンバ内で圧力が規定の低位の第１の低圧レベルよりも低下した場合には始動され、圧力が規定の高位の第２の低圧レベルに達した場合には停止される。

このタイプの方法は、例えば、独国特許出願公開第１９９２９８８０号明細書から知られ、ここに記載されている低圧ポンプは低圧補助ポンプとして提供されており、低圧補助ポンプは、必要な場合には、主低圧供給機として機能する内燃機関に、後者の作動状態に応じて、接続される。

しかしながら、ドライバーから独立に作動可能な制動力ブースターに基づく再生ブレーキシステムの使用が増大しており、このシステムは、例えば、電気モータ及び内燃機関を有するハイブリッド車両で用いられ、このため、これら車両において、内燃機関がブレーキ作動装置用の低圧を何ら供給しない作動状態が生じるようになっている。

さらに、特に、純粋な電気車両では、このような低圧ポンプによって単独で必要な圧力を生成しなければならない。

モーターポンプユニットは、通常、低圧チャンバ内の圧力が規定の低位の第１の低圧レベル（約低圧で０．６バール、即ち、絶対で０．４バール）よりも低下した場合に作動される。規定の高位の第２の低圧レベル（約低圧で０．８バール、即ち、絶対で０．２バール）に達した場合には、モーターポンプユニットへの負荷を減少し、耐用年数を延長するために、モーターポンプユニットが停止される。

独国特許出願公開第１９９２９８８０号明細書

しかしながら、所謂制動力ブースターの過負荷点では、作動力の最大ブーストが生じ、出力は入力に等しく、入力を増大することによってのみさらに圧力を増強することが可能であるが、低圧ポンプが単独の低圧供給機として用いられる場合には、内燃機関が低圧供給機として用いられる場合よりも、低圧チャンバの体積が減少するため、過負荷点が作動中に非常に低くなることが試験により示されている。

従って、本発明の目的は、単独のあるいは一時的に単独の低圧供給機として低圧ポンプを使用する一方で制動力ブースターの充分な出力を確保するという課題を解決するための方法を提供することである。

この目的を達成するために、低圧チャンバについての規定の低位の第１の低圧レベル及び規定の高位の第２の低圧レベルが車両の速度の関数として制御されることが特別な特徴となる方法が提案される。換言すれば、モーターポンプユニットが始動あるいは停止される第１及び第２の低圧レベルの調節が車両の速度の関数としてなされる。このため、特に制動距離について臨界となる速度において、制動力ブースターの低圧チャンバ内で低圧レベルを増大することが可能である。制動力ブースターの過負荷点は低圧供給機として内燃機関を用いる制動力ブースターのそれに対応する。

本発明の効果的な態様に従い、車両の低速度範囲において、規定の低位の第１の低圧レベルは低くされており、これにより、モーターポンプユニットの負荷サイクル数を減少させることが可能である。

好ましくは、車両の規定の速度より上では、規定の高位の第２の低圧レベルは高くされている。これにより、制動力ブースターの低圧チャンバ内の低圧レベルは特に制動臨界速度において増大される。

車両の規定の速度より上で、モーターポンプユニットの停止関数が時間制御系と組み合わされる場合には、停止圧力に達しない場合にモーターポンプユニットが作動を継続するのを防止することが可能である。

本発明に従う方法のさらなる特徴、効果、可能な適用が従属請求項及び以下の例示的な一実施形態の説明から図面を参照して明らかになる。

本発明の方法を実施するための車両ブレーキシステムのブレーキ作動装置の模式的なシステム構成を示す図。 図１に従うブレーキ作動装置の速度−圧力グラフを示す図。

図１は車両ブレーキシステムのブレーキ駆動装置の模式的なシステム構成を示す。

本発明に従う方法を実施するためのブレーキ作動装置は、空気制動力ブースター１、それに配置されているブレーキマスターシリンダー２、及び、空気モーターポンプユニット３を有することが理解可能である。ブレーキ作動装置の基本的な構成及び作動は周知であるため、以下では本発明の本質的な特徴のみを説明する。

車両ブレーキシステムは、例えば、「ブレーキ−バイ−ワイヤー」タイプであり、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、即ち、ドライバー独立型で、ドライバーの要求とは独立して駆動可能であり、また、部分的にブレーキペダル（不図示）によっても駆動可能である（機械的減速レベル）。

制動力ブースター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つの低圧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。ブレーキマスターシリンダー２は２つのピストン（不図示）を有し、２つのピストンは、ハウジング内で移動可能であり、各々、ハウジングと共に夫々の液圧チャンバを規定する。圧力チャンバは、非加圧圧力媒体容器４に、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。

モーターポンプユニット３は、例えばダイアフラムポンプあるいはピストンポンプとして実施される低圧ポンプ６と、低圧ポンプ６を駆動する電気モータ７と、を有する。制動力ブースター１のための低圧を生成するために、低圧ポンプ６は吸引ライン８を介して制動力ブースター１の低圧チャンバ（不図示）に接続されている。制動力ブースター１あるいは低圧ポンプ６に配置されている真空センサ９は低圧チャンバ内の低圧レベルＰあるいは低圧チャンバと作動チャンバとの間の圧力差を検知し、この検知された圧力は電子縦方向動力学制御ユニット（縦方向動力学ＥＣＵ）１０において演算される。本発明の範囲内で、真空センサ９は吸引ライン８に配置されてもよい。

縦方向動力学制御ユニット１０は、バスシステムＣＡＮ（コントローラーエリアネットワーク）を介して、電子エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）１１、モーターポンプユニット３を制御するポンプ制御ユニット（ポンプＥＣＵ）１２、通常知られているＡＢＳ制御ユニット（ＡＢＳ−ＥＣＵ）（不図示）あるいはＥＳＰ制御ユニット（ＥＳＰ−ＥＣＵ）（不図示）に接続可能であり、真空センサ９の圧力信号に加えて、ホイール回転速度センサ（不図示）からの速度信号従って車両の速度ｖも検知する。また、別個のポンプＥＣＵ１２を用いずに、縦方向動力学ＥＣＵ１０あるいはＡＢＳ−ＥＣＵ若しくはＥＳＰ−ＥＣＵによってモーターポンプユニット３を制御することも可能である。

エンジンＥＣＵ１１は車両の１以上の駆動ユニット（エンジン／モータ）（不図示）の回転速度信号を検知する。加えて、エンジンポンプユニット３の揺動騒音は、車両の即ち車両駆動の始動段階中あるいは前には、駆動の騒音がまだ生じていないため、特に邪魔なものに感じられるが、この揺動騒音を最小化するために、例えば、車両の駆動状態の関数として、モーターポンプユニット３の回転速度を制御することが可能である。

図２は図１に従うブレーキ作動装置の速度−圧力グラフを示す。図２中の点線から理解されるように、車両の速度ｖの低速度範囲、例えば２０ｋｍ／ｈ乃至４５ｋｍ／ｈにおいては、低圧チャンバ内で圧力が規定の低位の第１の低圧レベルＰｅ、例えば、低圧で０．５５バールよりも低下した場合に、モーターポンプユニット３が作動される。これは、始動閾値は周知の通常の値、低圧で０．６バールに対して低くされていることを意味する。

また、図２から明らかなように、車両の停止時の始動閾値は０．４バールで一定であり、停止閾値は例えば０．５バールである。

停止時及び低速度範囲において始動及び停止閾値が低くなっているため、モーターポンプユニット３の負荷サイクル数を充分に減少させることが可能である。

４５ｋｍ／ｈ乃至９５ｋｍ／ｈでは、通常、低圧で０．６バールにおいて作動が行われる。９５ｋｍ／ｈよりも上では、モーターポンプユニット３は低圧で０．８バールの圧力において始動される。このため、制動力ブースターの低圧チャンバ内の低圧レベルＰは、制動距離について臨界的な速度ｖにおいて特に増大され、これにより、制動力ブースターの過負荷点は、低圧供給機として内燃機関を用いる制動力ブースターのそれに対応する。

このモーターポンプユニット３の速度依存制御により、低圧ポンプ６あるいはモータユニット３の負荷サイクルの臨界数及び全作動時間は従来の始動／停止制御に対して増大されない。

さらに、規定の速度ｖ_ｎ、例えば９０ｋｍ／ｈよりも上では、モーターポンプユニット３の停止関数は、例えば、図２に示されるような５秒の作動時間を越えないという時間制御要素と組み合わせ可能である。これにより、モーターポンプユニット３の停止閾値を低圧で０．９バールまで高くすることが可能であり、時間制御系は停止圧力に達しない場合にモーターポンプユニット３が作動を継続することを防止する。

１…制動力ブースター、２…ブレーキマスターシリンダー、３…モーターポンプユニット、４…圧力媒体容器、５…出口、６…低圧ポンプ、７…電気モータ、８…吸引ライン、９…真空センサ、１０…縦方向動力学制御ユニット、１１…エンジン制御ユニット、１２…ポンプ制御ユニット、Ｐ…低圧レベル、Ｐａ…高位低圧レベル、Ｐｅ…低位低圧レベル、Ｖ…車両の速度、ｖ_ｎ…車両の規定の速度。

Claims (7)

1. 車両ブレーキシステムのブレーキ作動装置において低圧を生成するための方法であって、ブレーキ作動装置は、空気制動力ブースター（１）であって、その内部が少なくとも１つの低圧チャンバと１つの作動チャンバとに分割されている空気制動力ブースター（１）と、ブレーキマスターシリンダー（２）と、低圧チャンバ内に低圧を生成するための空気モーターポンプユニット（３）と、を有し、モーターポンプユニット（３）は、低圧ポンプ（６）と、低圧ポンプ（６）を駆動するモータ（７）と、を有し、低圧チャンバ内の低圧レベル（Ｐ）あるいは低圧チャンバと作動チャンバとの間の圧力差はセンサ（９）によって検知され、モーターポンプユニット（３）は、電子制御ユニット（１２）によって、低圧チャンバ内で圧力が規定の低位の第１の低圧レベル（Ｐｅ）よりも低下した場合に始動され、規定の高位の第２の低圧レベル（Ｐａ）に達した場合には停止される、方法において、低圧チャンバについての規定の低位の第１の低圧レベル（Ｐｅ）及び規定の高位の第２の低圧レベル（Ｐａ）が車両の速度（ｖ）の関数として制御される、ことを特徴とする方法。
2. 規定の低位の第１の低圧レベル（Ｐｅ）は車両の低速度範囲において低くされている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 車両の規定の速度（ｖ_ｎ）より上では、規定の高位の第２の低圧レベル（Ｐａ）は高くされている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 車両の規定の速度（ｖ_ｎ）より上では、モーターポンプユニット（３）の停止関数は時間制御系と組み合わされる、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. モーターポンプユニット（３）は、バスシステムによって車両の電子縦方向動力学制御ユニット（１０）に接続されている電子ポンプ制御ユニット（１２）によって制御される、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. モーターポンプユニット（３）は、車両の電子縦方向動力学制御ユニット（１０）によって制御される、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
7. モーターポンプユニット（３）は、バスシステムによって車両の電子縦方向動力学制御ユニット（１０）に接続されている電子ＡＢＳあるいはＥＳＰ制御ユニットによって制御される、ことを特徴とするに請求項３又は４に記載の方法。

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