JP2015536279A - 車両のブレーキシステムを作動させる方法、および車両のブレーキシステムのための制御装置 - Google Patents

車両のブレーキシステムを作動させる方法、および車両のブレーキシステムのための制御装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、マスタブレーキシリンダ(18)に連結されたブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度が上昇している間に少なくとも一時的に少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)の少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの第1のホイール吐出弁(40a,40b)を開いた状態へと制御することによって、ブレーキシステムの少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧生成を少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)の備蓄容積部(46a,46b)の反応圧までに制限し、一定の操作強度の間に少なくとも1つの第1のホイール吐出弁(40a,40b)を閉じた状態へと制御することによって少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧を反応圧を下回るように追加的に低減し、制御されるブレーキ倍力装置(26)によりマスタブレーキシリンダ(18)で生じている内圧が低減されるようにブレーキ倍力装置(26)を制御することによる、車両のブレーキシステムを作動させる方法に関するものである。さらに本発明は、車両のブレーキシステムのための制御装置(100)、および車両のためのブレーキシステムに関する。【選択図】 図1

Description

本発明は、車両のブレーキシステムを作動させる方法に関する。さらに本発明は、車両のブレーキシステムのための制御装置、および車両のためのブレーキシステムに関する。
特許文献1には、電気駆動装置を備える自動車のブレーキ設備を制御する方法および装置が記載されている。同時にバッテリを充電するために電気駆動装置を利用しながら車両が制動されると、液圧ブレーキ設備の少なくとも1つのホイールブレーキシリンダから少なくとも1つのホイールに及ぼされる液圧ブレーキトルクが、ブレーキペダルの操作にもかかわらず低減/不作動化されることが意図される。そのために、ブレーキペダルの操作によってマスタブレーキシリンダからホイールブレーキへ移送される圧媒に反対の作用を及ぼすことが意図されており、それは、液圧ブレーキ設備のホイール吐出弁を開くことで、マスタブレーキシリンダから移送される圧媒が少なくとも1つのホイールブレーキシリンダを介して、少なくとも1つの備蓄室の中へと移行することによる。このようにして、電気駆動装置により及ぼされる回生式の制動をブレンド可能にすることが意図される。
ドイツ特許出願公開第19604134A1号明細書
本発明は、請求項1の構成要件を有する車両のブレーキシステムを作動させる方法、請求項10の構成要件を有する車両のブレーキシステムのための制御装置、および、請求項11の構成要件を有する車両のためのブレーキシステムを提供する。
本発明は、マスタブレーキシリンダに配置/連結されたブレーキ操作部材の操作にもかかわらず、少なくとも1つのブレーキ回路の備蓄容積部の反応圧を下回るブレーキ圧を設定することを可能にする。そのようにして、マスタブレーキシリンダへの運転者の直接的な制動介入にもかかわらず、少なくとも1つのブレーキ回路でのブレーキ圧生成を高い信頼度で防止可能/阻止可能である。特に、たとえばブレーキペダルのようなブレーキ操作部材の操作が行われているにもかかわらず、(ほぼ)ゼロのブレーキ圧をすべてのブレーキ回路で遵守することができる。
本発明の実施形態では、従来の方式ではブレンドの際に備蓄容積の反応力/ばね力に応じて発生する残留スリップモーメントが残ることがない。その代わりに、両方のアクスルにおけるブレーキ圧を(ほぼ)0バールまで削減することができる。少なくとも1つのブレーキ回路の備蓄容積部の反応圧を下回るように、少なくとも1つのブレーキ回路のブレーキ圧を追加的に低減することで、ブレーキパッドの磨耗を減らすことができる。それにより、本発明はブレーキパッドの保全に寄与する。
本発明による方法、およびこれに対応する制御装置は、回生式のブレーキシステムに特別に適している。回生式のブレーキシステムに本発明を適用することで、回生中に回生効率を向上させることができ、それにより、車両バッテリをいっそう迅速に充電することができる。このように本発明は、少ないエネルギー消費量と、削減された有害物質エミッションでの車両の走行を保証する。ただし付言しておくと、本発明の適用可能性は回生式のブレーキシステムだけに限定されるものではない。
好ましい実施形態では、ブレーキ倍力装置は、ブレーキ操作部材の操作によりマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる力を増幅する、ブレーキ倍力装置によってマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる増幅力が、内圧の低減のために低減されるように制御される。そうしなければブレーキ倍力装置によって消費されることになるエネルギーを、このようにして追加的に削減することができる。
別案の実施形態では、ブレーキ倍力装置は、制御されるブレーキ倍力装置によって、ブレーキ操作部材の操作によりマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる力に対する反力が及ぼされるように制御することができる。それによって本発明は、ブレーキ倍力装置が相応に設計されていれば、運転者によるブレーキ部材の操作がブレーキ倍力装置によって補助されない場合にも実施することができる。
少なくとも1つのブレーキ回路で圧力生成が反応圧までに限定されている間は、および/または少なくとも1つのブレーキ回路で反応圧を下回るようにブレーキ圧が追加的に低減されている間は、少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第1のホイール取込弁が開いた状態へと制御されるとともに、少なくとも1つのブレーキ回路の少なくとも1つの第2のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第2のホイール取込弁が閉じた状態へと制御されるのが好ましい。したがって、両方のホイールブレーキシリンダのうちの一方だけを通じてブレンドをすることができる。このようにして、特に、少なくとも1つの第2のホイールブレーキシリンダで少なくとも1つのブレーキ回路での圧力生成が反応圧までに制限されている間に、少なくとも1つのブレーキ回路の備蓄容積部の反応圧に呼応する圧力が生成されるのを防止可能である。このことは、少なくとも1つの第2のホイールブレーキシリンダの追加的な保全を保証する。
好ましい発展例では、少なくとも1つのブレーキ回路で圧力生成が反応圧までに制限される前に、および/または少なくとも1つのブレーキ回路で反応圧を下回るようにブレーキ圧が追加的に低減される前に、ブレーキ操作部材の操作の操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクを車両の少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能であるかどうかが判定され、少なくとも1つのブレーキ回路での圧力生成の反応圧までの制限は、および/または少なくとも1つのブレーキ回路での反応圧を下回るブレーキ圧の追加的な低減は、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクを少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能である場合にのみ実行される。したがって、従来技術に比べて低減される少なくとも1つのブレーキ回路でのブレーキ圧を、比較的高い発電機ブレーキトルクを車両に及ぼすために利用することができ、運転者によって設定される目標全体ブレーキトルクを超過することがない。したがって、この好ましい方法は、たとえば車両バッテリのいっそう迅速な充電を可能にする。
少なくとも1つのブレーキ回路で圧力生成が反応圧まで制限された後に、および/または少なくとも1つのブレーキ回路で反応圧を下回るようにブレーキ圧が追加的に低減された後に、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクを少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能でなくなっていることが判定された場合には、少なくとも1つの第2のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第2のホイール取込弁が閉じた状態から開いた状態へと制御されるのが好ましい。このようにして、第2のホイールブレーキシリンダでのブレーキ圧の生成により、少なくとも1つの電動モータの低減された利用可能性に対して、および/または比較的高い運転者ブレーキ要求に対して、迅速かつ確実に反応することができる。
場合により、少なくとも1つの第2のホイール取込弁が閉じた状態から開いた状態へと制御された後に、少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第1のホイール取込弁によってΔp制御を実行することができる。このようにして、運転者により設定される目標車両減速を高い信頼度で遵守可能であるように、少なくとも1つのブレーキ回路でのブレーキ圧を(ほぼ)正確に制御することができる。
さらに、少なくとも1つの第2のホイール取込弁が閉じた状態から開いた状態へと制御された後に、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクを少なくとも1つの電動モータによってあらためて及ぼすことが可能であることが判定された場合には、少なくとも1つのブレーキ回路で生じているブレーキ圧が制限され、それは、少なくとも1つの第1のホイール取込弁と少なくとも1つの第1のホイール吐出弁とが開いた状態へと制御されることによる。このようにして、少なくとも1つの電動モータを車両バッテリの充電のために利用可能であるように、少なくとも1つのブレーキ回路で生じているブレーキ圧を高い信頼度で低減することができ、その際に、運転者により設定される目標車両減速を超過してしまうことがない。
さらに、ブレーキ操作部材の操作の操作強度の低下中に少なくとも1つのブレーキ回路で反応圧を下回るようにブレーキ圧をあらためて追加的に低減するために、少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第1のホイール吐出弁を閉じた状態へと制御することができ、ブレーキ倍力装置は、制御されるブレーキ倍力装置により、マスタブレーキシリンダで生じている内圧があらためて低減されるように制御することができる。したがって、このような状況のときでも、少なくとも1つのブレーキ回路で生じているブレーキ圧を反応圧を下回るように低減することができる。
上に掲げた利点は、車両のブレーキシステムのこのような種類の制御装置によっても保証される。明文をもって指摘しておくと、この制御装置は車両のブレーキシステムを作動させる方法の各実施形態に準じて改良可能である。
さらに、このような種類の制御装置を備える車両のためのブレーキシステムでも、上述した利点が保証される。
本発明のその他の構成要件や利点について、以下に図面を参照しながら説明する。図面は次のものを示している:
制御装置の一実施形態を示す模式図である。 図2aから図2dは、車両のブレーキシステムを作動させる方法の一実施形態を示す4つの座標系である。
図1は、制御装置の一実施形態の模式図を示している。
図1に模式的に掲げる制御装置100、およびこれと協働作用するブレーキシステムは、たとえばハイブリッド車両や電気車両で好ましく適用可能である。しかしながら、制御装置100および以下に説明するブレーキシステムの利用可能性は、ハイブリッド車両や電気車両での使用だけに限定されるものではない。
このブレーキシステムは、それぞれ少なくとも1つのホイールブレーキシリンダ14a,14b,16aおよび16bを備える第1のブレーキ回路10および第2のブレーキ回路12を有している。任意選択として、両方のブレー回路10および12の各々は、第1のホイールブレーキシリンダ14aまたは14bと、第2のホイールブレーキシリンダ16aおよび16bとを有している。このケースでは、第1のブレーキ回路10の第1のホイールブレーキシリンダ14aと第1のブレーキ回路10の第2のホイールブレーキシリンダ16aはそれぞれ異なる車軸に付属しているのが好ましく、第2のブレーキ回路12の第1のホイールブレーキシリンダ14bと第2のブレーキ回路12の第2のホイールブレーキシリンダ16bも、それぞれ異なる車軸に付属している。特に、第1のホイールブレーキシリンダ14aおよび14bはリヤアクスルに付属していてよく、それに対して、第2のホイールブレーキシリンダ16aおよび16bはフロントアクスルに付属している。ただし以下で説明するブレーキシステムは、このような種類のブレーキ回路分割(X型ブレーキ回路分割)だけに限定されるものではない。ブレーキ回路10および12に付属する各ホイールは、たとえば車両の共通のアクスルに、または車両の一方の側に配置されていてもよい。
ブレーキシステムは、たとえばタンデム型マスタブレーキシリンダとして施工可能であるマスタブレーキシリンダ18を有している。マスタブレーキシリンダ18は、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つの圧力室18aまたは18bの中へ少なくとも部分的に位置調節可能である、少なくとも1つの位置調節可能なピストン19aおよび19bを有することができる。マスタブレーキシリンダ18は、第1のブレーキ回路10に付属しているマスタブレーキシリンダ18の第1の圧力室18aの中へ(第1の復帰ばね20aにより)少なくとも部分的に突入する、ロッドピストンと呼ぶことが可能な第1の位置調節可能なピストン19aと、第2のブレーキ回路12に付属しているマスタブレーキシリンダ18の第2の圧力室18bの中へ(第2の復帰ばね20bにより)少なくとも部分的に突入する、浮動ピストンと呼ぶことが可能な第2の位置調節可能なピストン19bとを含んでいるのが好ましい。マスタブレーキシリンダ18は、少なくとも1つのブレーキ液交換開口部を介して、たとえばオリフィス穴を介して、(図示しない)ブレーキ液リザーバと接続されていてよい。しかしながら制御装置100の利用可能性は、タンデム型マスタブレーキシリンダの使用や、マスタブレーキシリンダ18の特定の構成だけに限定されるものではない。
ブレーキシステムは、マスタブレーキシリンダ18に配置されたブレーキ操作部材22、たとえばブレーキペダルを有しているのが好ましい。ブレーキ操作部材22は、少なくとも最小ブレーキ操作強度をもってブレーキ操作部材22が操作されると、ブレーキ操作部材22に印加される運転者ブレーキ力Ffを少なくとも1つの位置調節可能なピストン19aおよび19bへ、たとえばロッドピストンや浮動ピストンへ伝達可能であり、それによって少なくとも1つのピストン19aおよび19bを運転者ブレーキ力Ffにより位置調節可能であるように、マスタブレーキシリンダ18に配置されているのが好ましい。少なくとも1つのピストン19aおよび19bの位置調節により、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つの圧力室18aおよび18bの内圧を上昇させることができる。
ブレーキシステムは少なくとも1つのブレーキ操作部材センサ24も含んでいるのが好ましく、これによって運転者によるブレーキ操作部材22の操作の操作強度を判定可能である。少なくとも1つのブレーキ操作部材センサ24は、たとえばペダルストロークセンサ、経路差センサ、および/またはロッド経路センサであってよい。しかしながら、運転者ブレーキ要求に呼応する操作強度を検出するために、これ以外の種類のセンサ装置を、ここに列挙したセンサ型式の代替もしくは追加として利用可能である。
図示しているブレーキシステムは、ブレーキ倍力装置26も有している。ブレーキ倍力装置26により、マスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つのピストン19aおよび19bへ増幅力Fvを及ぼすことができ、それにより、運転者にとってブレーキ操作部材22の操作が容易になる。増幅力Fvは、このケースでは運転者ブレーキ力Ffとともに、復帰ばね27の復帰力Frに抗して、およびマスタブレーキシリンダ18の少なくとも1つの圧力室18aおよび18bの内圧により惹起される圧力Fpに抗して作用する。
ブレーキ倍力装置26は、特に、連続的にコントロール可能/連続的に制御可能なブレーキ倍力装置26であってよい。図1に示すブレーキシステムは、電気機械式のブレーキ倍力装置26を有している。電気機械式のブレーキ倍力装置26は、増幅力Fvを可変であるという特徴がある。図1のブレーキ倍力装置26は、モータ26aと、伝動装置26bと、倍力装置本体26c(倍力装置)と、入力ロッド26dと、経路差ばね26eと、リアクションディスク26fと、出力ロッド26gとを含んでいる。それにより、電気機械式のブレーキ倍力装置26を用いて、運転者にとって制動中に知覚可能なブレーキ操作力に、簡単な仕方で影響を及ぼすことが可能である。しかしながら電気機械式のブレーキ倍力装置26に代えて、制御装置100と協働作用するブレーキシステムは、これ以外の型式のブレーキ倍力装置26を有することもできる。
以下において、図1を参照しながら、ブレーキシステムの実施形態のその他のコンポーネントについて説明する。明文をもって指摘しておくと、以下に説明するブレーキシステムの各コンポーネントは、好ましいブレーキシステムの考えられる構成の1つの例であるに過ぎない。後で詳細に説明する制御装置100の利点は、これと協働作用するブレーキ回路10および12が、特定の構成や特定のコンポーネントの使用に拘束されないという点にある。その代わりにブレーキシステム10および12は、制御装置100の適用可能性や利点を損なうことなく、高い選択自由度をもって改変することができる。
各々のブレーキ回路10および12は、運転者がマスタブレーキシリンダ18を介してホイールブレーキシリンダ14a,14b,16aおよび16bへ直接的にブレーキ介入することができるように構成されている。各々のブレーキ回路10および12は、高圧切換弁28aまたは28bと、切換弁30aまたは30bとを有している(それぞれこれと並列に延びるバイパス配管29aおよび29bと、各々のバイパス配管29aおよび29bに配置された逆止め弁31aおよび31bとを有している)。第1のブレーキ回路10では、第1のホイールブレーキシリンダ14aに第1のホイール取込弁32aが付属しており、第2のホイールブレーキシリンダ16aに第2のホイール取込弁34aが付属しており、それぞれこれと並列に延びるバイパス配管36aと、各々のバイパス配管36aに配置された逆止め弁38aとを有している。これに加えて第1のブレーキ回路10では、第1のホイール吐出弁40aが第1のホイールブレーキシリンダ14aに付属しており、第2のホイール吐出弁42aが第2のホイールブレーキシリンダ16aに付属している。それに応じて第2のブレーキ回路12でも、第1のホイール取込弁32bが第1のホイールブレーキシリンダ14bに付属しており、第2のホイール取込弁34bが第2のホイールブレーキシリンダ16bに付属している。第2のブレーキ回路12の両方のホイール取込弁32bおよび34bの各々と並列に、バイパス配管36bおよびその中に配置された逆止め弁38bがそれぞれ延びている。さらに、第2のブレーキ回路12でも、第1のホイール吐出弁40bが第1のホイールブレーキシリンダ14bに付属しており、第2のホイール吐出弁42bが第2のホイールブレーキシリンダ16bに付属している。
さらに、各々のブレーキ回路10および12はポンプ44aおよび44bを含んでおり、その吸込側はホイール吐出弁40aおよび42aまたは40bおよび42bと接続されており、その送出側はホイール取込弁32aおよび34aまたは32bおよび34bのほうを向いている。各々のブレーキ回路10および12は、追加的に、ホイール吐出弁40aおよび42aまたは40bおよび42bと、付属のポンプ44aまたは44bとの間に配置された備蓄室46aまたは46bを備蓄容積部46aまたは46bとして有しており、および、それぞれのポンプ44aまたは44bと備蓄室46aまたは46bとの間に位置する過圧弁48aまたは48bを有している。各々の備蓄室46aおよび46bは、特に低圧備蓄室であってよい。付言しておくと、備蓄室46aおよび46bは両方のブレーキ回路10および12でESP備蓄室として利用可能である。
ポンプ44aおよび44bは、モータ52の共通のシャフト50に配置されていてよい。各々のポンプ44aおよび44bは3ピストンポンプとして構成されていてよい。しかしながらシ3ピストンポンプに代えて、これ以外のポンプ型式をポンプ44aおよび44bの少なくとも1つについて使用することもできる。別様に施工されたモジュレーションシステム、たとえばこれ以上もしくはこれ以下のピストンを備えるポンプ、非対称のポンプ、または歯車ポンプなども同じく適用可能である。このように、制御装置100と協働作用するブレーキシステムは、改変された標準型モジュレーションシステムとして、特に6ピストンESPシステムとして施工可能である。
さらに、両方のブレーキ回路10および12の各々は、少なくとも1つの圧力センサ54を、特にフィード圧力および/または回路圧力の判定のために含むことができる。
以上に説明したブレーキシステムは、以下に説明する制御装置100によって制御可能である。しかしながら再度付言しておくと、以下に説明する制御装置100の利用可能性は、このように構成されたブレーキシステムとの協働作用だけに限定されるものではない。以下に説明する制御装置100は、特に、ブレーキ倍力装置26の制御エレクトロニクス56や、ブレーキシステムの制御エレクトロニクスに統合されていてよい。しかしながら付言しておくと、制御装置100の構成可能性はこのような統合に限定されるものではない。たとえば制御装置100は、これと別個に構成されて配置されているブレーキ倍力装置26の制御エレクトロニクス56とともに、および/またはブレーキシステムの制御エレクトロニクスとともに適用することもできる。
制御装置100は制御器102を含んでおり、該制御器によって、少なくとも1つのブレーキ回路10および12の少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダ14aおよび14bの少なくとも1つの第1のホイール吐出弁40aおよび40bを制御可能である。制御器102による少なくとも1つの第1のホイール吐出弁40aおよび40bの制御は、車両の運転者によるマスタブレーキシリンダ18に配置されたブレーキ操作部材22の操作の操作強度に関して提供される少なくとも1つのセンサ信号104を考慮したうえで行われる。たとえばブレーキ操作部材センサ24は、センサ信号104としてペダルストローク、ロッドストローク、運転者ブレーキ圧、および/または運転者ブレーキ力Ff、ないしこれらに呼応する量を制御器102に提供することができる。選択的に、たとえば回転角センサのようなブレーキ倍力装置26のセンサ58の信号105を、制御器102により考慮可能であってもよい。任意選択として、ブレーキシステムの少なくとも1つの(図示しない)発電機として作動する電動モータによって最大限実行可能な発電機ブレーキトルクに関わる少なくとも1つの情報を、制御器102に提供可能かつこれによって評価可能であってもよい。
制御器102は、両方のブレーキ回路10および12のうち少なくとも一方でのブレーキ圧生成を、(ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダからブレーキ回路10および12へ移送されるブレーキ液にもかかわらず)それぞれのブレーキ回路10および12の備蓄容積部/備蓄室46aおよび46bの反応圧までに制限可能であるように、ブレーキ回路10および12の少なくとも1つの第1のホイール吐出弁40aおよび40bを制御するように設計されている。そのために制御器102は、ブレーキ操作部材22の操作の操作強度が上昇している間に(少なくとも一時的に)、第1の制御信号106を少なくとも1つの第1のホイール吐出弁40aおよび40bへ出力する。
さらに制御器102によって、少なくとも提供されるセンサ信号104を考慮したうえでブレーキ倍力装置26を追加的に制御可能であり、それにより、少なくとも1つの第1のホイール吐出弁40aおよび40bが制御器102により第2の制御信号108によって閉じた状態へと制御された後で、マスタブレーキシリンダ18で生じている内圧を、制御されるブレーキ倍力装置26により低減可能であるようになっている。特にマスタブレーキシリンダ18の内圧は、別の制御信号110により制御されるブレーキ倍力装置26によって低減可能であり、それにより、少なくとも1つのブレーキ回路10および12におけるブレーキ圧を反応圧を下回るように追加的に低減可能であるようになっている。たとえばブレーキ倍力装置26の供給電圧Uを、別の制御信号110によって変更可能であってよい。
マスタブレーキシリンダ18における内圧の低減は、(ブレーキ回路10および12からマスタブレーキシリンダ18への)ブレーキ液移送を惹起し、それによってブレーキ回路10および12で生じている圧力を、ブレーキ回路10および12の備蓄容積部46aおよび46bとして利用される備蓄室46aおよび46bの反応圧を下回るように追加的に低減可能である。このようにして、ブレーキ操作部材22の操作の操作強度が上昇している間に(少なくとも一時的に)ブレーキ液が移送され、その第1のホイール取込弁32aおよび32bがそのために開いたままになっている第1のホイールブレーキシリンダ40aおよび40bで生じているブレーキ圧も低減可能である。第1のホイールブレーキシリンダ40aおよび40bのブレーキ圧の惹起される低減により、そのブレーキパッドの磨耗を防止/遅延させることができる。それにより制御装置100は、ブレーキパッドの保全のためにも利用することができる。
ブレーキ回路10および12で惹起される、ブレーキ回路10および12の備蓄容積部46aおよび46bとして利用される備蓄室46aおよび46bの反応圧を下回るブレーキ圧低減は、(図示しない)少なくとも1つの電動モータにより実行される発電機ブレーキトルクを増加させるために利用することができる。このように、ブレーキシステムを搭載している車両のバッテリをいっそう迅速に充電することができ、その際に、運転者によりブレーキ操作部材22の操作によって設定される車両減速を超過することがない。
このように、制御装置100を装備するブレーキシステムは、高い回生効率という利点とブレンドの実行可能性とを兼ね備えている。さらに制御装置100を適用することで、運転者にとって知覚可能なブレーキ操作部材22での反作用なしにブレンドを実行することが可能である。
明文をもって断っておくと、上に説明した利点は、ブレーキ回路10および12の備蓄容積部46aおよび46bとして利用される備蓄室46aおよび46bの反応圧の大きさに関わりなくもたらされる。したがって、ブレーキ回路10および12の備蓄容積部46aおよび46bの反応圧は比較的高くてもよい。このように、低コストな備蓄容積部46aおよび46bを制御装置100とともに採用することもできる。
さらに制御装置100は、後で説明する各方法ステップを実施するように追加的に設計されていてよい。したがって、制御装置100の具体化可能なその他の機能形態の詳しい説明はここでは省略する。
上に説明した利点は、制御装置100を備える、ないしは制御装置100の相応の発展例を備える、車両用のブレーキシステムでも実現される。
図2aから図2dは、車両のブレーキシステムを作動させる方法の1つの実施形態を説明するための4つの座標系を示している。
より良い理解のために、上に説明した回生式ブレーキシステムを利用した方法について説明し、この場合、両方のブレーキ回路の第1のホイールブレーキシリンダがリヤアクスルに付属しており、両方のブレーキ回路の第2のホイールブレーキシリンダが車両のフロントアクスルに付属している。しかしながら本方法の実施可能性は、上に説明したブレーキシステムの使用や、ホイールブレーキシリンダのこのような割当だけに限定されるものではない。
図2aから図2dの座標系では、横軸は時間軸tである。図2aの座標系の縦軸は、ブレーキトルクbを表している。図2bの縦軸により、運転者によりブレーキ操作部材に対して及ぼされる運転者ブレーキ力と、ブレーキ倍力装置の増幅力との間の比率f/商が現されている。図2cの座標系の縦軸は、ブレーキ回路の備蓄室/備蓄容積部で中間保存されている備蓄容積Vである。(正規化された)電流強度Iが図2dの座標系の縦軸によって表示されている。
時点t0まで、運転者はブレーキ操作部材に対して力を及ぼしていない。したがって時点t0までは、本方法によって作動するブレーキシステムのブレーキ操作部材は初期位置/非操作位置にある。
時点t0を過ぎると、運転者は増加していく運転者ブレーキ力をブレーキ操作部材に対して及ぼし、それによってブレーキ操作部材が位置調節される。しかし時点t0からt3の間は、運転者により要求される目標全体ブレーキトルクbgesは、少なくとも1つの電動モータによって最大限実行可能な可能発電機ブレーキトルクbkannを下回っている。したがって時点t0からt1の間は、(実行される)発電機ブレーキトルクbgenを増加していく目標全体ブレーキトルクbgesに準じて設定することができ、全体の運転者ブレーキ要求を純粋に再生式に実行することができる。
純粋に再生式の制動を実行するために、時間t0からt1の間には、ブレーキシステムのブレーキ回路でのブレーキ圧生成が(ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダに配置されたブレーキ操作部材が車両の運転者によって操作されるにもかかわらず)、ブレーキ回路の備蓄室/備蓄容積部の反応圧までに制限される(ブレーキ回路での圧力生成が反応圧までに制限される前に、ブレーキ操作部材による操作の操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクbgenを、車両の少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能であるかどうかが判定されるのが好ましい。したがって、ブレーキ回路での圧力生成の反応圧までの制限は、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクを、少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能である場合に限って実行される)。
圧力生成の制限は、車両の運転者によるマスタブレーキシリンダに連結されたブレーキ操作部材の操作の操作強度が増加している間に、ブレーキ回路の第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール吐出弁が開いた状態へと(少なくとも一時的に)制御されることによって行われる。そのために、ブレーキ回路の第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール吐出弁が無通電のときに閉じる弁として構成されている場合、ゼロに等しくない制御信号Iav1が時間t0とt1の間に(第1の制御信号として)第1のホイール吐出弁へ出力される。
ブレーキ回路での圧力生成が反応圧までに制限されている間、両方のブレーキ回路の第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール取込弁は開いた状態へと制御され、両方のブレーキ回路の第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール取込弁は閉じた状態へと制御されるのが好ましい。第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール取込弁を開いた状態へと制御するために、これらが無通電のときに開く弁として構成されている場合、ゼロに等しい制御信号Iev1が第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール取込弁へ出力される。第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール取込弁が無通電のとき開く弁として構成されている場合、ゼロに等しくない制御信号Iev2が時間t0とt1の間に第2のホイール取込弁へ提供される。両方のブレーキ回路の第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール吐出弁も、時間t0とt1の間には閉じられるのが好ましい。このことは、第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール吐出弁が無通電のとき閉じる弁である場合、ゼロに等しい制御信号Iav2によって具体化可能である。
このように時間t0からt1の間に、運転者はブレーキ液容積をマスタブレーキシリンダから備蓄室へと移送させ、それによって備蓄容積Vが増加する。したがって時間t0からt1の間には、第1のホイールブレーキシリンダでは備蓄室/備蓄容積部の反応圧に等しい第1のブレーキ圧が生じており、第2のホイールブレーキシリンダでは(ほぼ)ゼロの第2のブレーキ圧が生じている。すなわち、第1のホイールブレーキシリンダは時間t0からt1の間に、「反応圧ブレーキトルク」に等しい第1のブレーキトルクb1を惹起する。第2のホイールブレーキシリンダの第2のブレーキトルクb2は、時間t0とt1の間には(ほぼ)ゼロである。このように時間t0からt1の間では、ブレーキ回路で圧力生成の制限が惹起されることで、比較的高い発電機ブレーキトルクbgenを少なくとも1つの電動モータによって車両に及ぼすことができる。ゼロに等しくない発電機ブレーキトルクbgenが及ぼされるにもかかわらず、先ほど説明した各方法ステップに基づき、運転者によりブレーキ操作によって設定される目標全体ブレーキトルクbgesが超過されないことが保証される。
ブレーキ回路での圧力生成の制限にもかかわらず、時間t0からt1の間にも、及ぼされる運転者ブレーキ力とブレーキ倍力装置の増幅力との間の比率fの低減によって、標準的なブレーキ操作感覚(ペダル感覚)を保証することができる。このように、ここで説明している方法は力のブレンドと容積のブレンドを両方とも提供する。したがって運転者は、純粋に再生式、純粋に液圧式、または再生式・液圧式のいずれで制動がなされるのかを感じることがない。
さらに、時間t1とt2の間にはブレーキ回路でのブレーキ圧を、ブレーキ回路の備蓄容積部の反応圧を下回るように追加的に低減することができる。このことは特に、ブレーキ操作部材の操作の一定の操作強度の間に確実に実行可能である(一定の操作強度は、少なくとも1つのブレーキ操作部材センサによって断定することができる)。追加的な低減のために、第1のホイール吐出弁が閉じた状態へと制御される。このことは、たとえば第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール吐出弁に出力される、(第2の制御信号としての)ゼロに等しい制御信号Iav1によって行われる。引き続いてブレーキ倍力装置は、制御されるブレーキ倍力装置によってマスタブレーキシリンダで生じる内圧が低減されるように制御される。このことは、すでに上で説明した、備蓄容積部の反応圧を下回る第1のホイールブレーキシリンダでのブレーキ圧の追加の低減を保証する。さらに、このようにして第1のブレーキトルクb1を(ほぼ)ゼロまで低減させることができる。
備蓄容積部の反応圧を下回る第1のホイールブレーキシリンダでのブレーキ圧の追加の低減は、回生中の効率の向上のために利用することができる。すなわち、運転者により要求される目標全体ブレーキトルクbgesを、時間t1からt2の間に、理想的な場合には100%まで発電機ブレーキトルクbgenとして印加することができる(反応圧を下回るブレーキ圧の追加の低減前に、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクbgenを及ぼすことが可能かどうかが判定され、反応圧を下回るブレーキ圧の追加の低減は、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクbgenを実際に及ぼすことが可能である場合にだけ実行されるのが好ましい)。さらに、備蓄容積部の反応圧を下回る第1のホイールブレーキシリンダでのブレーキ圧の追加の低減は、ブレーキパッドの好ましい保全にも寄与する。
ここで説明している方法では、ブレーキ倍力装置は、ブレーキ操作部材の操作の一定の操作強度が認識されてからは、ブレーキ操作部材の操作によってマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる力/運転者ブレーキ力を増幅させる、ブレーキ倍力装置によりマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる増幅力が、内圧の低減のために低減されるように制御される。そのために(ほぼ)時点t1のとき、比率fが第1の差異d1の分だけ低減される。たとえばブレーキ倍力装置は、ほぼ0.2mmの出力ピストンの短い後退運動/前進運動を惹起することができる。特にそれが低い勾配で行われる場合、運転者はブレーキ操作部材で反作用を感じることがない。
上記の別案としてブレーキ倍力装置は、制御されるブレーキ倍力装置により、ブレーキ操作部材の操作によりマスタブレーキシリンダの少なくとも1つのピストンに及ぼされる力に対する反力が及ぼされるように制御することができる。このように、ブレーキ倍力装置が増幅力を少なくとも1つのピストンに対して惹起していない状況のときでも、マスタブレーキシリンダにおける内圧を低減できるという利点がある。
反応圧を下回る少なくとも1つのブレーキ回路でのブレーキ圧の追加の低減中にも、第1のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第1のホイール取込弁を開いた状態に制御するとともに、第2のホイールブレーキシリンダの少なくとも1つの第2のホイール取込弁を閉じた状態に制御することができる。このことは、たとえばゼロに等しい制御信号Iev1と、ゼロに等しくない制御信号Iev2によって可能である(制御信号Iav2もゼロに等しく保たれていてよい)。
時間t2を過ぎると、運転者はあらためて操作強度を増大させる。したがって、第1のホイール吐出弁が再び開かれる(ゼロに等しくないIav1)。ほぼ時点t3のとき、運転者により設定されて増大される目標全体ブレーキトルクbgesは、最大限実行可能な可能発電機ブレーキトルクbkannに近づく。したがって、目標全体ブレーキトルクbgesがさらに増大しても引き続き運転者ブレーキ要求を高い信頼度で満たすために、時点t3を過ぎるとゼロに等しくない第2のブレーキトルクb2が生成される。そのために、ブレーキ回路での圧力生成の反応圧までの制限の後に、および/または反応圧を下回るブレーキ圧の追加の低減の後に、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクbgenを少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能でなくなったことが判定されるとただちに、第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール取込弁が(たとえばゼロに等しい制御信号Iev2によって)閉じた状態から開いた状態へと制御される。第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール吐出弁は、閉じたままに保たれる(たとえばゼロに等しい制御信号Iav2)。
第2のホイール取込弁が閉じた状態から開いた状態へと制御された後、第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール取込弁によってΔp制御が実行されるのが好ましい。このようにして、運転者により設定される目標全体ブレーキトルクbgesを、最大限実行可能な可能発電機ブレーキトルクbkannおよび第2のブレーキトルクb2によって、操作強度が増大していくとき(時間t3からt4の間)、操作強度が一定のとき(時間t4からt5の間)、および操作強度が減少していくとき(時間t5からt6の間)に確実に遵守することができる。
時点t6のとき、第2のホイール取込弁が閉じた状態から開いた状態へと制御された後に、操作強度に呼応する発電機ブレーキトルクbgenを少なくとも1つの電動モータによってあらためて及ぼすことが可能であることが認識される。したがって、時点t6以後は再び純粋に再生式に制動が行われ、ブレーキ回路で生じるブレーキ圧が制限される。このことは、第1のホイール取込弁と第1のホイール吐出弁が開いた状態へと制御されることによって行われる。
時間t7からt8まで、ブレーキ操作部材の操作の操作強度が一定の間に、液圧ブレーキにより時間t3からt6の間に惹起された残留ブレーキ圧が削減される。そのために、ブレーキ操作部材の操作の一定の操作強度の間に、ブレーキ回路でのブレーキ圧をあらためて反応圧を下回るように追加的に低減するために、第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール吐出弁が(たとえばゼロに等しい制御信号Iav1によって)閉じた状態へと制御され、ブレーキ倍力装置は、制御されるブレーキ倍力装置により、マスタブレーキシリンダで生じている内圧があらためて低減されるように制御される(第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール取込弁は、すでに開いた状態になっているのが好ましい)。任意選択として、第2のホイールブレーキシリンダの第2のホイール取込弁も(たとえばゼロに等しくない制御信号Iev2によって)閉じた状態へと制御することができる。
ブレーキ倍力装置を制御するために、比率fを第2の差異d2の分だけ低減させることができる。たとえばブレーキ倍力装置は、このときにはほぼ0.4mmの出力ピストンの若干大きい後退運動/前進運動を惹起することができる。ただし、ここで提示している数値は一例としてのみ解釈されるべきである。
時間t8からt9まで運転者により操作強度があらためて低減されている間、第1のホイール吐出弁が(たとえばゼロに等しくない制御信号Iav1によって)再び開かれる。時間t9が過ぎると、一定の操作強度の段階があらためて時間t10まで行われる。したがって、第1のホイールブレーキシリンダの第1のホイール吐出弁は、時間t9からt10まで(たとえばゼロに等しい制御信号Iav1によって)閉じられる。さらに時点t9ではブレーキ倍力装置に、第3の差異d3の分だけ低減された比率fが設定される。時間t10を過ぎると操作強度が再び低下していく。時間t11のとき、運転者はブレーキ操作を終了する。
10,12 ブレーキ回路
14a,14b 第1のホイールブレーキシリンダ
16a,16b 第2のホイールブレーキシリンダ
18 マスタブレーキシリンダ
19a,19b ピストン
22 ブレーキ操作部材
26 ブレーキ倍力装置
32a,32b 第1のホイール取込弁
34a,34b 第2のホイール取込弁
40a,40b 第1のホイール吐出弁
46a,46b 備蓄容積部
100 制御装置
102 制御器
104 センサ信号

Claims (11)

  1. 車両のブレーキシステムを作動させる方法であって、次のステップを有しており、すなわち、
    車両の運転者による前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ(18)に連結されたブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度が上昇している間に少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)の少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの第1のホイール吐出弁(40a,40b)が開いた状態へと少なくとも一時的に制御されることによって前記ブレーキシステムの少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧生成が少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)の備蓄容積部(46a,46b)の反応圧までに制限される、
    そのような方法において、
    前記ブレーキ操作部材(22)の操作の一定の操作強度の間に少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧が反応圧を下回るように追加的に低減され、それは、
    少なくとも1つの前記ホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの前記第1のホイール吐出弁(40a,40b)が閉じた状態へと制御されるステップと、
    制御されるブレーキ倍力装置(26)により前記マスタブレーキシリンダ(18)で生じている内圧が低減されるように前記ブレーキ倍力装置(26)が制御されるステップとによることを特徴とする方法。
  2. 前記ブレーキ倍力装置(26)は、前記ブレーキ操作部材(22)の操作によって前記マスタブレーキシリンダ(18)の少なくとも1つのピストン(19a,19b)に及ぼされる力(Ff)を増幅する、前記ブレーキ倍力装置(26)により前記マスタブレーキシリンダ(18)の少なくとも1つの前記ピストン(19a,19b)に及ぼされる増幅力(Fv)が内圧の低減のために低減されるように制御される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ブレーキ倍力装置(26)は、制御される前記ブレーキ倍力装置(26)により、前記ブレーキ操作部材(22)の操作によって前記マスタブレーキシリンダ(18)の少なくとも1つの前記ピストン(19a,19b)に及ぼされる力(Ff)に対する反力が及ぼされるように制御される、請求項1に記載の方法。
  4. 少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)での圧力生成が反応圧までに制限されている間に、および/または少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧が反応圧を下回るように追加的に低減されている間に、少なくとも1つの前記第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの第1のホイール取込弁(32a,32b)が開いた状態へと制御されるとともに、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)の少なくとも1つの第2のホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の少なくとも1つの第2のホイール取込弁(34a,34b)が閉じた状態へと制御される、先行請求項のいずれか1項に記載の方法。
  5. 少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で圧力生成が反応圧までに制限される前に、および/または少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で反応圧を下回るようにブレーキ圧が追加的に低減される前に、前記ブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度に呼応する発電機ブレーキトルク(bgen)を車両の少なくとも1つの電動モータによって及ぼすことが可能であるかどうかが判定され、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)での圧力生成の反応圧までの制限は、および/または少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)での反応圧を下回るブレーキ圧の追加的な低減は、操作強度に呼応する前記発電機ブレーキトルク(bgen)を少なくとも1つの前記電動モータによって及ぼすことが可能である場合にのみ実行される、先行請求項のいずれか1項に記載の方法。
  6. 少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で圧力生成が反応圧まで制限された後に、および/または少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で反応圧を下回るようブレーキ圧が追加的に低減された後に、操作強度に呼応する前記発電機ブレーキトルク(bgen)を少なくとも1つの前記電動モータによって及ぼすことが可能でなくなっていることが判定された場合には、少なくとも1つの前記第2のホイールブレーキシリンダ(16a,16b)の少なくとも1つの前記第2のホイール取込弁(34a,34b)が閉じた状態から開いた状態へと制御される、請求項5に記載の方法。
  7. 少なくとも1つの前記第2のホイール取込弁(34a,34b)が閉じた状態から開いた状態へと制御された後に、少なくとも1つの前記第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの前記第1のホイール取込弁(32a,32b)によってΔp制御が実行される、請求項6に記載の方法。
  8. 少なくとも1つの前記第2のホイール取込弁(34a,34b)が閉じた状態から開いた状態へと制御された後に、操作強度に呼応する前記発電機ブレーキトルク(bgen)を少なくとも1つの前記電動モータによってあらためて及ぼすことが可能であることが判定された場合には、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で生じているブレーキ圧が制限され、それは、少なくとも1つの前記第1のホイール取込弁(32a,32b)と少なくとも1つの前記第1のホイール吐出弁(40a,40b)とが開いた状態へと制御されることによる、請求項6または7に記載の方法。
  9. 前記ブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度の低下中に少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)で反応圧を下回るようにブレーキ圧をあらためて追加的に低減するために、少なくとも1つの前記第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの前記第1のホイール吐出弁(40a,40b)が閉じた状態へと制御され、前記ブレーキ倍力装置(26)は、制御される前記ブレーキ倍力装置(26)によって前記マスタブレーキシリンダ(18)で生じている内圧があらためて低減されるように制御される、請求項8に記載の方法。
  10. 車両のブレーキシステムのための制御装置(100)であって、
    制御器(102)を有しており、該制御器によって前記ブレーキシステムの少なくとも1つのブレーキ回路(10,12)の少なくとも1つの第1のホイールブレーキシリンダ(14a,14b)の少なくとも1つの第1のホイール吐出弁(40a,40b)を、車両の運転者による前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ(18)に連結されたブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度に関して提供される少なくとも1つのセンサ信号(104)を考慮したうえで開いた状態へと制御可能であり、それにより少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧生成を、前記ブレーキ操作部材(22)の操作の操作強度が上昇している間に、少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)の備蓄容積部(46a,46b)の反応圧までに少なくとも一時的に制限可能であるようになっている、そのような制御装置において、
    前記制御器(102)により、前記ブレーキ操作部材(22)の操作の一定の操作強度の間に少なくとも提供される前記センサ信号(104)を考慮したうえでブレーキ倍力装置(26)を追加的に制御可能であり、それにより少なくとも1つの第1のホイール吐出弁(40a,40b)が前記制御器(102)により閉じた状態へと制御された後で前記マスタシリンダ(18)で生じている内圧を制御される前記ブレーキ倍力装置(26)により低減可能であり、それにより少なくとも1つの前記ブレーキ回路(10,12)でのブレーキ圧を反応圧を下回るように追加的に低減可能であることを特徴とする制御装置。
  11. 請求項10に記載の制御装置(100)を有している車両のためのブレーキシステム。
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