JP2022183038A - 電気液圧によるパワーブレーキ装置を動力操作するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気液圧による動力式車両ブレーキ装置の節電モードで節電するため、本発明は、目標値（ｐＳｏｌｌ）の変化が所定のずれ（Δｐ）よりも大きい場合にだけ動力式ブレーキ圧発生器を通電させることを提案する。
【解決手段】パワーブレーキ装置が電気機械式駆動部を備えた動力式ブレーキ圧発生器を有し、前記動力式ブレーキ圧発生器は車両ドライバーが設定する目標値（ｐＳｏｌｌ）に依存してブレーキ圧を発生させる前記方法において、電気エネルギーを節約するため、前記目標値（ｐＳｏｌｌ）が所定のずれ（Δｐ）以上で変化する場合にだけ、前記動力式ブレーキ圧発生器の前記電気機械式駆動部を通電させることを特徴とする方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前提部の構成を備えた、動力車両のための電気液圧によるパワーブレーキ装置を動力操作するための方法に関するものである。

特許文献１は、筋力で操作可能なブレーキマスタシリンダと、電気液圧による動力式ブレーキ圧発生器とを備えた、自動車のための電気液圧によるパワーブレーキ装置を開示している。電気液圧による動力式ブレーキ圧発生器はピストン・シリンダユニットを有し、そのピストンはブレーキ圧を発生させるために電動機によりスクリュー伝動機構を介してピストン・シリンダユニットのシリンダ内で変位可能である。冗長性を目的として、この公知のブレーキ装置は動力式ブレーキ圧発生器の電動機のために２つの給電機構を有している。

独国特許出願公開第１０２０１６２０１０４７Ａ１号明細書

本発明の対象は、請求項１の構成を備えた、動力車両のための電気液圧によるパワーブレーキ装置を節電モードで動力操作するための方法である。「動力操作」とは、ブレーキ装置に接続されている１つまたは複数の液圧式車輪ブレーキを操作するために動力式ブレーキ圧発生器を用いて液圧でブレーキ圧を発生させることを意味している。動力式ブレーキ圧発生器は、特に電動機を備えた電気機械式駆動部を有している。「節電モード」とは、電気エネルギーを節約するブレーキ装置の作動態様を意味している。

節電モードで電気エネルギーを節約するため、本発明は、ブレーキ圧に対する目標値が所定のずれ以上で変化する場合にだけ、動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部を通電させることを提案する。ブレーキ圧に対する目標値が所定のずれ以下で変化すれば、動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部を通電せず、これによって電流が節約される。

ブレーキ圧に対する目標値は、特に、筋力で操作可能なブレーキマスタシリンダ、フットブレーキペダル、または車両ドライバーが操作するハンドブレーキレバーによって発生させる。目標値としては、たとえば、ブレーキマスタシリンダ内で発生した液圧を測定するか、ブレーキマスタシリンダピストンストローク、フットブレーキペダルストローク、またはハンドブレーキレバーストロークを測定し、その平均値からブレーキ圧に対する目標値を決定する。一般的に言えば、目標値は車両ドライバーにより、特にブレーキマスタシリンダを操作することによって設定されるか、フットブレーキペタルまたはハンドブレーキレバーの運動によって設定され、この場合他の目標値設定手段も同様に可能である。

車両ドライバーがブレーキ圧に対する目標値を大きくすれば、または小さくすれば、すなわち車両ドライバーがブレーキ力を増大または減少させたければ、本発明によれば、節電モードで動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部をすぐには通電させずに、目標値が所定のずれ以上で変化する場合に初めて通電させる。車両ドライバーが目標値を（何度でも）所定のずれ以下で変化させれば、動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部を通電させず、これによって電気エネルギーを節約する。もちろん、この場合ブレーキ圧も、よってブレーキ力も変化しない。

好ましくは、例外的な場合にのみ、たとえば主給電機構の故障の際または複数の給電機構のうちの１つの故障の際に緊急給電機構を用いてブレーキ装置を作動させる場合に、ブレーキ装置を本発明による節電モードで作動させる。給電が正常である場合には、ブレーキ装置を好ましくは標準モードで作動させ、すなわち目標値の変化のたびに、ブレーキ装置内のブレーキ圧が目標値に対応して変化するように動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部を通電させる。

本発明の構成は、ブレーキ装置がすでに操作されており、且つその中で最小圧力が支配している場合にのみ、ブレーキ装置を節電モードで作動させることを提案している。ブレーキ装置が操作されておらず、無圧であれば、最小圧力に達するまで、または、これを越えるまで、動力式ブレーキ圧発生器の電気機械式駆動部を通電して、動力式ブレーキ圧発生器が車両ドライバーによって設定されたブレーキ圧の目標値を発生させる。これによって、ブレーキ装置は車両ドライバーの制動要望の際にすぐに動力式ブレーキ圧発生器を用いて操作され、目標値が所定のずれよりも大きい場合に初めて操作されるのではない。

従属請求項は、独立請求項に記載した発明の更なる構成および有利な構成を対象としている。

本明細書および図面に開示したすべての構成要件は、それ自体で個別に、または、基本的には任意の組み合わせで、発明の実施形態で実現されていてよい。１つの請求項または本発明の１つの実施形態のすべての構成要件を有するのではなく、そのうちの１つのみ或いはいくつかを有する発明の実施形態が基本的には可能である。

次に、本発明を、図面に図示した１実施形態を用いてより詳細に説明する。

本発明による方法を実施するための電気液圧によるパワーブレーキ装置の概略図である。 本発明による方法を実施する際の図１のブレーキ装置内のブレーキ圧の圧力経過グラフである。

図１に図示した電気液圧によるパワーブレーキ装置１は動力車両のために、すなわち自動車のために設けられている。パワーブレーキ装置は、筋力で操作可能なブレーキマスタシリンダ２と、動力式ブレーキ圧発生器３と、スリップコントロールユニット４と、液圧式車輪ブレーキ５とを有している。本実施形態では、ブレーキ装置１は２回路型ブレーキ装置１であり、ブレーキマスタシリンダ２は２回路型ブレーキマスタシリンダ２である。ブレーキ装置は４つの車輪ブレーキ５を有し、そのうちそれぞれ２つが１つのブレーキ回路に割り当てられている。車輪ブレーキ５の数量、ブレーキ回路に対するその割り当て、ブレーキ回路の数量は、本発明にとって強制的なものではない。

車輪ブレーキ５はスリップコントロールユニット４に接続され、スリップコントロールユニット４は各ブレーキ回路において仕切弁６によってブレーキマスタシリンダ２に接続されている。

動力式ブレーキ圧発生器３は、動力を用いて液圧のブレーキ圧を発生させるために設けられている。動力式ブレーキ圧発生器は、各ブレーキ回路内でブレーキマスタシリンダ２に対し液圧的に並列に動力弁７によってブレーキ回路に接続されている。動力式ブレーキ圧発生器３は、ピストン９を備えたピストン・シリンダユニット８を有し、ピストンは、動力でブレーキ圧を発生させるために、電動機１０を用いてスクリュー伝動機構１１を介してシリンダ１２内で変位可能である。電動機１０とスクリュー伝動機構１１とは、動力式ブレーキ圧発生器３の電気機械式駆動部１３を形成している。電動機１０とスクリュー伝動機構１１との間には、図示していない減速伝動機構が配置されていてよい。

スリップコントロールユニット４は、仕切弁６によってブレーキマスタシリンダ２に接続され、且つ動力弁７によって動力式ブレーキ圧発生器３に接続され、正確には動力式ブレーキ圧発生器３のピストン・シリンダユニット８のシリンダ１２に接続されている。

スリップコントロールユニット４は各ブレーキ回路内に１つのハイドロポンプ１４を有し、複数のハイドロポンプはともに１つの電動機１５を用いて駆動可能であり、逆送ポンプとも呼ばれる。さらに、スリップコントロールユニット４は、各車輪ブレーキ５のために、車輪ごとに車輪ブレーキ圧をコントロールするための吸込弁１６と排出弁１７とを有し、吸込弁と排出弁とは図１では回路符号１６，１７を用いてシンボリックに図示されている。スリップコントロールは更なる弁、ハイドロアキュムレータ、更なる液圧構成要素を有していてよい。アンチロックコントロール、アンチスピンレギュレーション、ダイナミックドライブコントロールのようなスリップコントロールに対しては略語ＡＢＳ，ＡＳＲ，ＦＤＲが慣用され、公知のものであり、ここでは説明しない。

常用制動は、ブレーキ圧を動力式ブレーキ圧発生器３を用いて動力で発生させて、動力式ブレーキ圧発生器３を用いて、および／または、スリップコントロールユニット４の吸込弁１６と排出弁１７を用いてコントロールするようにした動力制動として行われる。常用制動の場合、動力式ブレーキ圧発生器３は動力弁７を開くことによってブレーキ装置１のブレーキ回路と結合され、そしてブレーキマスタシリンダ２は仕切弁６を閉じることによって動力式ブレーキ圧発生器３から、および、スリップコントロールユニット４から液圧的に切り離される。ブレーキマスタシリンダ２は、動力式ブレーキ圧発生器３を用いて発生させるべきブレーキ圧に対する目標値設定器として用いられる。この目的のため、圧力センサ１８がブレーキマスタシリンダ２に接続されている。冗長性の目的のため、ペダルストロークセンサ１９が、ブレーキマスタシリンダ２を操作可能なフットブレーキペダル２０に配置されている。ペダルストロークセンサ１９は、同様に、動力式ブレーキ圧発生器３を用いて発生させるべきブレーキ圧に対する目標値設定器を形成している。

仕切弁６が閉じている場合に、ブレーキ液をブレーキマスタシリンダ２から排除させ、ブレーキマスタシリンダピストンをブレーキマスタシリンダ２内で変位させ、フットブレーキペダル２０を移動させることができるようにするため、１つのブレーキ回路内では、ペダルストロークシミュレータ２１がシミュレータ弁２２によってブレーキマスタシリンダ２に接続されている。ペダルストロークシミュレータ２１は、ばね圧またはガス圧で付勢されるピストンを備えたピストン・シリンダユニットを有している。

動力式ブレーキ圧発生器３の故障の場合、ブレーキ装置１は筋力によってブレーキマスタシリンダ２を用いて操作できる。スリップコントロールユニット４のハイドロポンプ１４を用いて緊急制動が可能である。

本実施形態では、仕切弁６と吸込弁１６はその無電流基本位置で開いている２ポート２位置切換え電磁弁であり、動力弁７と排出弁１７はその無電流基本位置で閉じている２ポート２位置切換え電磁弁である。

冗長性を目的として、本実施形態では、ブレーキ装置１は２つのバッテリーまたはアキュムレータを給電機構２３，２４として有し、その際動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０は一方の給電機構２３に接続され、スリップコントロールユニット４の電動機１５は他の給電機構２４に接続されており、動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０はスリップコントロールユニット４の給電機構２４を用いても作動させることができる。

動力式ブレーキ圧発生器３の給電機構２３が故障すると、動力式ブレーキ圧発生器３はスリップコントロールユニット４の給電機構２４を用いて作動され、すなわち動力式ブレーキ圧発生器３のピストン・シリンダユニット８の電動機１０はスリップコントロールユニット４の給電機構２４から通電され、そしてブレーキ装置１は本発明による節電モードで作動され、この節電モードを図２のグラフが一例を用いて示している。そこでは、曲線または直線ｐ_Ｓｏｌｌは動力式ブレーキ圧発生器３を用いて発生させるべきブレーキ圧に対する目標値を示し、曲線または直線ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}は動力式ブレーキ圧発生器３を用いて発生させたブレーキ圧を示している。

ブレーキマスタシリンダ２が操作されず、且つブレーキ装置１が無圧の場合、フットブレーキペダル２０を踏むことによってブレーキマスタシリンダ２が操作され、動力式ブレーキ圧発生器３がブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}を目標値ｐ_Ｓｏｌｌに依存して発生させる。目標値ｐ_Ｓｏｌｌは、圧力センサ１８を用いて測定したブレーキマスタシリンダ圧、或いは、ペダルストロークセンサ１９を用いて測定したフットブレーキペダル２０のストロークまたはブレーキマスタシリンダ２のプライマリピストンのストロークに依存している。

ブレーキマスタシリンダ２を操作した場合にフットブレーキペダル２０を移動させなければ、動力式ブレーキ圧発生器３を用いて発生させたブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}が目標値ｐ_Ｓｏｌｌに達したときに、動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０の通電を終了させる。これは、図２では時点ｔ_１とｔ_２の間の時間間隔である。フットブレーキペダル２０を再び移動させ、ブレーキマスタシリンダ２内のブレーキ圧ｐ_Ｓｏｌｌが上昇または減少すれば、その変化が所定のずれΔｐよりも大きい場合にのみ、動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０を通電させる。ずれΔｐは、現時点でのブレーキ圧に依存する絶対値または相対値であってよい。図２は、時間間隔ｔ_２ないしｔ_３において目標値ｐ_Ｓｏｌｌが上昇すること、そして時間間隔ｔ_３ないしｔ_４で目標値ｐ_Ｓｏｌｌが低下することを示しており、その際目標値ｐ_Ｓｏｌｌの変化は所定のずれΔｐよりも小さい。それ故、本発明による節電モードでは、動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０は通電させず、動力式ブレーキ圧発生器３によって発生させたブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}は一定のままである。

本実施形態では、図２において、時点ｔ_４から目標値ｐ_Ｓｏｌｌを再び上昇させ、その際時点ｔ_５以降は、ずれは所定のずれΔｐよりも大きい。それ故、この時点から動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０を再び通電させ、その結果動力式ブレーキ圧発生器３はブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}を再び上昇させる。もし目標値ｐ_Ｓｏｌｌを大きくする代わりに、目標値ｐ_Ｓｏｌｌを小さくさせ、その結果目標値ｐ_Ｓｏｌｌの変化が所定のずれΔｐよりも大きければ、動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０を同様にこの時点から再び通電させるが、逆の回転方向で通電させ、その結果動力式ブレーキ圧発生器３によって発生されるブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}は小さくなる。

本発明による節電モードでの節電は、目標値ｐ_Ｓｏｌｌを所定のずれΔｐ以下で頻繁に変化させれば、特に大きい。

したがって、操作されていなかったブレーキマスタシリンダ２が操作され、動力式ブレーキ圧発生器３がブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}を同じように発生させ、そして所定のずれΔｐを越えた後の減速でもって初めてブレーキ圧ｐ_{Ｆｒｅｍｄ}を発生させなければ、無圧のブレーキ装置１においてブレーキマスタシリンダ２の操作時に動力式ブレーキ圧発生器３の電動機１０を同じように通電させ、ブレーキ圧が、本実施形態では目標値ｐ_Ｓｏｌｌが、最小圧力ｐ_ｍｉｎよりも大きい場合にだけ、節電モードを使用する。

１ パワーブレーキ装置
２ ブレーキマスタシリンダ
３ 動力式ブレーキ圧発生器
５ 車輪ブレーキ
７ 動力弁
１３ 電気機械式駆動部
２３，２４ 給電機構
ｐ ブレーキ圧
ｐ_ｍｉｎ 最小圧力
ｐ_Ｓｏｌｌ 目標値
Δｐ 所定のずれ

Claims (6)

1. 動力車両のための電気液圧によるパワーブレーキ装置を節電モードで動力操作するための方法であって、前記パワーブレーキ装置が電気機械式駆動部（１３）を備えた動力式ブレーキ圧発生器（３）を有し、前記動力式ブレーキ圧発生器は車両ドライバーが設定する目標値（ｐ_Ｓｏｌｌ）に依存してブレーキ圧を発生させる前記方法において、電気エネルギーを節約するため、前記目標値（ｐ_Ｓｏｌｌ）が所定のずれ（Δｐ）以上で変化する場合にだけ、前記動力式ブレーキ圧発生器（３）の前記電気機械式駆動部（１３）を通電させることを特徴とする方法。
2. 前記ブレーキ圧（ｐ）が最小圧力（ｐ_ｍｉｎ）よりも高い場合にだけ前記方法を適用すること、ブレーキ装置（１）の非操作時にブレーキ圧を増圧させるため、前記目標値からのずれなしでドライバー制動要望の開始からすぐに前記動力式ブレーキ圧発生器（３）を操作することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ずれ（Δｐ）が絶対的であり、または、前記ブレーキ圧に依存していることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記パワーブレーキ装置（１）が筋力で操作可能なブレーキマスタシリンダ（２）を有し、前記ブレーキマスタシリンダが前記ブレーキ圧に対する前記目標値（ｐ_Ｓｏｌｌ）を発生させることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ブレーキ装置（１）が動力弁（７）を有し、前記動力弁によって前記動力式ブレーキ圧発生器（３）が前記ブレーキ装置（１）の車輪ブレーキ（５）から液圧的に切り離し可能であること、前記節電モードで前記動力式ブレーキ圧発生器（３）の前記電気機械式駆動部（１３）を通電しない場合に前記動力弁（７）を閉じることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ブレーキ装置（１）が２つの給電部（２３，２４）を有していること、一方の給電機構（２３）の故障時に前記方法を実施することを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

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