JP2024048368A - 入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非人力ブレーキシステム（１０）の入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法を提供する。【解決手段】本方法は、非人力圧力発生器（４２）と主ブレーキシリンダ（２２）とペダルフィールシミュレータ（９０）との間の弁（６６ａ，６６ｂ，９４，１０２ａ，１０２ｂ）を開放するステップと、少なくとも、非人力ブレーキシステム（１０）を閉じるすべての弁（７８，１０４）を閉鎖するステップと、圧力を非人力圧力発生器（４２）により、規定された圧力まで形成すると同時に、非人力ピストン（５０）のストロークと、圧力とを測定するステップと、非人力ピストン（５０）の生成された圧力－ストローク－曲線を入力ロッド（３０）の力－ストローク－曲線に換算するステップと、入力ロッドストロークと、非人力圧力発生器（４２）の圧力との間の特性を修正し、規定された特性が達成されるステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、非人力ブレーキシステムの入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法に関する。本発明は、付加的にこのような方法を実施することが可能な非人力ブレーキシステムに関する。

非人力ブレーキシステムの場合、ブレーキ圧力は、通常、ブレーキペダルを介してではなく、非人力圧力発生器を介して生起される。相応に、ブレーキペダルを介して導入されるストロークは、測定され、非人力圧力発生器は、これに応じて、ブレーキ圧力を発生させるべく、動作制御される。運転者に対しては、それにもかかわらずブレーキフィールを与えるために、ブレーキペダルを介して発生される圧力は、ブレーキフィールシミュレータ内に導入され、ブレーキフィールシミュレータは、ばね力を介してブレーキフィールをブレーキペダルに発生させる。

特許文献１は、車両の、シミュレータを装備した液圧式のブレーキシステムのための制御装置を開示している。ブレーキシステムは、選択的に、シミュレータカット弁がその閉鎖された状態にあり、かつブレーキ回路カット弁がその開いた状態にあるフォールバックモードか、またはシミュレータカット弁がその開いた状態にあり、かつ少なくとも１つのブレーキ回路カット弁がその閉鎖された状態にあるシミュレータモードで運転可能である。電子装置は、フォールバックモードからシミュレータモードへのブレーキシステムの移行時、時間制御式にシミュレータカット弁とブレーキ回路カット弁とを、ブレーキペダルの降下が防止されるように動作制御すべく、設計されている。

非人力ブレーキシステムにおいて、運転者ブレーキリクエストの認識は、ストロークに基づいて実施される。検出されたストロークに基づき、目標圧力が算出される。非人力ブレーキシステムのコンポーネントにおける公差が存在する製造に基づき、同じ型式の車両間での望ましくない力の差が生じ得る。車両操縦者は、これにより同じ減速のために異なる力レベルをブレーキペダルに加えなければならない。とりわけ、高い力フィードバックと短いペダルストロークとを要求する顧客においては、高い公差が確認される。ブレーキシステムにより知られている、公差を減じる１つの可能性は、工場においてラインの終わりで公差を計測し、かつ補償することである。このような対策は、高いコストに結び付いてしまう。

独国特許出願公開第１０２０１７２１３３９２号明細書

本発明の根底にある課題は、経済的に実施可能な、非人力ブレーキシステムの入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法を提示することにある。

上記課題は、請求項１の特徴を備える方法により解決される。本発明の根底にある課題は、同じく請求項９の特徴を備える非人力ブレーキシステムにより解決される。好ましい実施の形態は、従属請求項に看取可能である。

本発明は、非人力ブレーキシステムの入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法を提示する。非人力ブレーキシステムは、この場合、主ブレーキシリンダであって、主ブレーキシリンダ内で入力ロッドを介して可動の少なくとも１つの主ブレーキシリンダピストンを有し、主ブレーキシリンダは、ブレーキフィールを発生させるべく、ペダルフィールシミュレータに液圧的に接続されている、主ブレーキシリンダと、非人力圧力発生器であって、非人力圧力発生器内で非人力ピストンが圧力発生のために可動である、非人力圧力発生器と、を有している。

入力ロッドは、この場合、ブレーキペダルに連結されるロッドであり、ロッドは、ブレーキペダルの操作に応じて軸方向で摺動させられる。これに応じて入力ロッドストロークは、このロッドの軸方向のストロークである。このストロークは、この場合、ブレーキペダルストロークに対応する。

本発明に係る方法の第１のステップにおいて、非人力圧力発生器と主ブレーキシリンダとペダルフィールシミュレータとの間の弁を開放する。これらのコンポーネントは、これにより液圧的に互いに接続される。第２のステップにおいて、少なくとも、非人力ブレーキシステムを閉じるすべての弁を閉鎖する。これにより、例えばビークルダイナミクスコントロールまたは車両ブレーキの動作制御用の弁は、閉鎖される。同じくブレーキ液リザーバへの弁は閉鎖される。これにより、前述のコンポーネントからなる閉鎖された液圧式のシステムが形成される。

第３のステップにおいて、非人力圧力発生器により、圧力を、規定された圧力まで形成する。同時に、非人力ピストンのストロークと、圧力とを測定する。続いて、非人力ピストンの生成された圧力－ストローク－曲線を入力ロッドの力－ストローク－曲線に換算する。相応に、非人力ピストンのストロークと、これにより達成される圧力とを基に、入力ロッドにおける力およびストロークを、それぞれ同じ圧力にもなるように算出する。

最後のステップにおいて、入力ロッドストロークと、非人力圧力発生器の圧力との間の特性を、規定された特性が達成されるように修正する。規定された特性は、この場合、入力ロッドのどの力のとき、あるいはブレーキペダルにおけるどの力のとき、どの圧力が非人力圧力発生器により発生されるべきか、予め定める。この特性の修正により、同じ型の自動車で、入力ロッドの力が同じであれば、同じ圧力が非人力圧力発生器により発生されることが達成される。非人力ブレーキシステムの入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差は、これにより経済的に補償され得る。

本発明の好ましい一構成において、本方法を、規定された圧力で複数回実施し、これらの測定の結果から平均値を算出する。各測定時、公差に基づいて偏差した値が測定され得る。多数の測定と、続いての平均値形成とにより、異なる測定結果による影響を減じることができる。これにより、求められた特性の精度は、向上され、その結果、この特性は、さらに正確に、規定された特性に適合され得る。

本発明の別の好ましい一構成において、弁の閉鎖前に、非人力ピストンを、主ブレーキシリンダおよびペダルフィールシミュレータ内の圧力形成が開始するスタートポジションへ摺動させる。スタートポジションの到達前、ブレーキ液は、例えばブレーキ液リザーバへ導出されることができ、その結果、非人力ピストンの運動にもかかわらず、主ブレーキシリンダ内の圧力形成は生じない。スタートポジションから、非人力ピストンが経るストロークは、直接、圧力上昇に変換される。これにより、非人力ピストンの圧力－ストローク－曲線の精度は、大幅に向上され、その結果、これにより、入力ロッドストロークと、非人力圧力発生器の圧力との間の特性も、より正確に、規定された特性に適合され得る。

好ましくは、規定された圧力として非人力ブレーキシステムの最大圧力を使用する。最大圧力は、この場合、非人力ブレーキシステムの運転中、最大で現れる圧力である。最大圧力の使用により、非人力ブレーキシステムの作業領域全体にわたる非人力ピストンの完全な圧力－ストローク－曲線が作成され得る。相応に、圧力－ストローク－曲線の様々な領域において、特性は、様々に適合され得る。これにより、作業領域全体にわたってより正確に、規定された特性に相当する特性が達成される。

有利な一発展形において、非人力ピストンのストロークを、既存のセンサシステムを介して求める。公差を減じるために、これにより付加的なセンサシステムは不要であり、その結果、本方法は、経済的に実施され得る。

有利には、圧力を非人力シリンダ圧力センサおよび／または主ブレーキシリンダ圧力センサを介して測定する。非人力シリンダの圧力は、非人力シリンダの下流に配置されている非人力シリンダ圧力センサによっても、主ブレーキシリンダの下流に配置されている主ブレーキシリンダ圧力センサによっても特定され得る。これにより、圧力測定のための冗長性が提供される。有利には、非人力シリンダの圧力は、しかし、非人力シリンダ圧力センサにより測定される。それというのも、このセンサによって、主ブレーキシリンダ圧力センサへと至る圧力損失に基づき、圧力は、より正確に特定可能であるからである。これにより特性は、より正確に決定され得る。

合目的的な一構成によれば、主ブレーキシリンダ内の圧力をピストン面積を介して入力ロッドにおける力に換算する。主ブレーキシリンダピストンの面積は、既知であるので、そこにかかっている圧力を介して、入力ロッドの力を算出することができる。

有利には、入力ロッドストロークを、非人力ピストンの行程容積に対応する主ブレーキシリンダピストンの行程容積を介して算出する。換言すれば、非人力ピストンの同じ行程容積が達成される主ブレーキシリンダピストンのストロークを求める。これにより簡単に、入力ロッドの対応するストロークが算出される。

本発明の根底にある課題は、付加的に非人力ブレーキシステムにより解決される。非人力ブレーキシステムは、この場合、主ブレーキシリンダであって、主ブレーキシリンダ内で入力ロッドを介して可動の少なくとも１つの主ブレーキシリンダピストンを有する、主ブレーキシリンダを備えている。ブレーキフィールを発生させるペダルフィールシミュレータは、主ブレーキシリンダに液圧的に接続されている。付加的に非人力ブレーキシステムは、非人力圧力発生器であって、非人力圧力発生器内で非人力ピストンが圧力発生のために可動である、非人力圧力発生器を備えている。さらに、本発明に係る方法を実施すべく構成されている制御ユニットが設けられている。このようなブレーキシステムにより、方法について挙げた利点が達成される。

さらに本発明は、自動車であって、入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差が、本発明に係る方法にしたがって減じられているこのような非人力ブレーキシステムを備える自動車を提示する。これにより、所定のブレーキ力特性が調整可能であり、その結果、構造の同じ自動車で、ペダル力が同じであれば、同じブレーキ圧力が存在することが達成される。

本発明の実施例を図面に示し、以下の説明の中で詳しく説明する。

本発明に係る方法を実施する非人力ブレーキシステムの実施例を示す図である。 公差を減じる本発明に係る方法の実施例を示す図である。

図１には、本発明に係る方法を実施する非人力ブレーキシステム１０の一実施例を示してある。示した非人力ブレーキシステム１０は、この場合、本方法を実施することが可能な弁位置を示している。図１では、非人力ブレーキシステム１０は、ブレーキコントロールモジュール１４に、ブレーキシリンダ１８におけるブレーキ圧力をコントロールすべく、接続されている。非人力ブレーキシステム１０は、この場合、主ブレーキシリンダ２２を備え、主ブレーキシリンダ２２内には、第１および第２の主ブレーキシリンダピストン２６ａ，２６ｂが可動に配置されている。第１の主ブレーキシリンダピストン２６ａは、入力ロッド３０に結合されており、入力ロッド３０は、主ブレーキシリンダ２２内に圧力を形成すべく、ブレーキペダル３４を介して軸方向で可動である。入力ロッド３０のストロークを測定すべく、入力ロッド３０には、入力ロッドストロークセンサ３８が配置されている。

非人力ブレーキシステム１０は、付加的に非人力圧力発生器４２を備え、非人力圧力発生器４２を介して、ブレーキ圧力が発生可能である。非人力圧力発生器４２は、非人力シリンダ４６を有し、非人力シリンダ４６内には、非人力ピストン５０が可動に配置されている。非人力ピストン５０は、スピンドルドライブモジュール５４を介してモータ５８に結合されており、モータ５８を介して、非人力ピストン５０は、ブレーキ圧力発生のために軸方向で摺動可能である。モータ５８に配置されるセンサ６２を介して、モータ５８の実施される回転に基づき、非人力ピストン５０のストロークは、特定可能である。

非人力シリンダ４６は、第１のカット弁６６ａを介してブレーキコントロールモジュール１４の第１のブレーキ回路７０ａから、そして第２のカット弁６６ｂを介してブレーキコントロールモジュール１４の第２のブレーキ回路７０ｂから切り離し可能である。非人力シリンダ４６により加えられる圧力を測定すべく、カット弁６６ａ，６６ｂと非人力シリンダ４６との間には、非人力シリンダ圧力センサ７４が配置されている。

各ブレーキ回路６６ａ，６６ｂは、それぞれ、２つのブレーキシリンダ１８に接続されており、ブレーキシリンダ１８を介して、自動車は、制動可能である。ブレーキ回路６６ａ，６６ｂは、各ブレーキシリンダ１８のために入口弁７８を有し、入口弁７８を介して、非人力シリンダ４６の圧力をブレーキシリンダ１８に加えることができる。付加的に、各ブレーキ回路６６ａ，６６ｂは、各ブレーキシリンダ１８のために、ブレーキ液をブレーキ液リザーバ８６に放出する出口弁８２を有している。

非人力ブレーキシステム１０は、付加的にペダルフィールシミュレータ９０を備え、ペダルフィールシミュレータ９０は、シミュレータカット弁９４を介して主ブレーキシリンダ２２に接続されている。このペダルフィールシミュレータ９０を介して、運転者に対してブレーキフィールがシミュレートされる。主ブレーキシリンダ２２の圧力を測定すべく、主ブレーキシリンダ２２の出口には、主ブレーキシリンダ圧力センサ９８が配置されている。主ブレーキシリンダ２２は、第１の回路カット弁１０２ａを介して第１のブレーキ回路７０ａに、そして第２の回路カット弁１０２ｂを介して第２のブレーキ回路７０ｂに接続可能である。コントロール運転中、回路カット弁１０２ａ，１０２ｂは、閉鎖されている。主ブレーキシリンダ２２を介した制動がなされる非常制動機能を提供すべく、回路カット弁１０２ａ，１０２ｂは、開放される。

ペダルフィールシミュレータ９０、主ブレーキシリンダ２２および非人力シリンダ４６にブレーキ液を供給すべく、これらのコンポーネントは、独立した管路を介してブレーキ液リザーバ８６に液圧的に接続されている。この管路を介して、これによりブレーキ液が引き出されることもあれば、ブレーキ液がブレーキ液リザーバ８６へ放出されることもある。主ブレーキシリンダ２２とブレーキ液リザーバ８６との間には、主ブレーキシリンダカット弁１０４が配置されており、主ブレーキシリンダカット弁１０４を介して、ブレーキ液リザーバ８６内への主ブレーキシリンダ２２のブレーキ液のリターンは、阻止され得る。

非人力ブレーキシステム１０およびブレーキコントロールモジュール１４の弁ならびに非人力シリンダ４６のモータ５８は、制御ユニット１０６を介して動作制御される。動作制御すべく、制御ユニット１０６は、センサから伝送される測定値を評価する。制御ユニット１０６を介して、これに応じて本発明に係る方法は、実施され得る。

図２は、入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる本発明に係る方法の一実施例を示している。本方法の第１のステップＡにおいて、非人力圧力発生器と主ブレーキシリンダとペダルフィールシミュレータとの間の弁を開放する。図１では、回路カット弁１０２ａ，１０２ｂ、カット弁６６ａ，６６ｂおよびシミュレータカット弁９４を開放する。これにより、これらのコンポーネント間の液圧的な接続が形成される。次のステップＢにおいて、非人力ピストン５０をスタートポジションへ摺動させる。このポジションから、主ブレーキシリンダ２２およびペダルフィールシミュレータ９０内の圧力形成が開始する。スタートポジションは、この場合、非人力シリンダ４６とブレーキ液リザーバ８６との間の接続が非人力ピストン５０によりまさに閉じられるポジションである。これにより、最初はブレーキ液がブレーキ液リザーバ８６内へ押し出されないので、非人力ピストン５０のストローク測定時、不正確性が生じる。これに応じて、これにより非人力ピストン５０のストロークは、より正確に測定され得る。

続くステップＣにおいて、少なくとも、非人力ブレーキシステム１０を閉じるすべての弁を閉鎖する。これにより、閉鎖されたシステムが、非人力シリンダ４６、主ブレーキシリンダ２２およびペダルフィールシミュレータ９０により形成される。次のステップＤにおいて、非人力圧力発生器４２により、圧力を、規定された圧力まで形成する。この圧力は、この場合、好ましくは、非人力ブレーキシステム１０の最大圧力あるいは非人力ブレーキシステム１０の最大の存在する圧力である。圧力の形成時、同時に非人力ピストン５０のストロークおよび圧力を測定する。

続いてステップＥにおいて、非人力ピストン５０の生成された圧力－ストローク－曲線を入力ロッド３０の力－ストローク－曲線に換算する。主ブレーキシリンダ２２内の圧力を主ブレーキシリンダピストン２６ａ，２６ｂのピストン面積を介して入力ロッド３０における力に換算する。ステップＢないしＥを、この場合、回数ｎが目標回数ｎ_Ｓｏｌｌに相当するまで、繰り返す。それぞれ異なる力－ストローク－曲線のこうして得られた換算から、ステップＦにおいて、平均値を形成する。これにより、力－ストローク－曲線の精度が向上される。それというのも、このような平均値は、実際に達成される値により近似しているからである。次のステップＧにおいて、入力ロッドストロークと、非人力圧力発生器４２の圧力との間の特性を、規定された特性が達成されるように修正する。制御ユニット１０６は、これに応じて非人力ピストン５０を、規定された特性が達成されるように動作制御する。

１０ 非人力ブレーキシステム
１４ ブレーキコントロールモジュール
１８ ブレーキシリンダ
２２ 主ブレーキシリンダ
２６ａ 第１の主ブレーキシリンダピストン
２６ｂ 第２の主ブレーキシリンダピストン
３０ 入力ロッド
３４ ブレーキペダル
３８ 入力ロッドストロークセンサ
４２ 非人力圧力発生器
４６ 非人力シリンダ
５０ 非人力ピストン
５４ スピンドルドライブモジュール
５８ モータ
６２ センサ
６６ａ 第１のカット弁
６６ｂ 第２のカット弁
７０ａ 第１のブレーキ回路
７０ｂ 第２のブレーキ回路
７４ 非人力シリンダ圧力センサ
７８ 入口弁
８２ 出口弁
８６ ブレーキ液リザーバ
９０ ペダルフィールシミュレータ
９４ シミュレータカット弁
９８ 主ブレーキシリンダ圧力センサ
１０２ａ 第１の回路カット弁
１０２ｂ 第２の回路カット弁
１０４ 主ブレーキシリンダカット弁
１０６ 制御ユニット
Ａ 第１のステップ
Ｂ ステップ
Ｃ ステップ
Ｄ ステップ
Ｅ ステップ
Ｆ ステップ
Ｇ ステップ
ｎ 回数
ｎ_Ｓｏｌｌ 目標回数

Claims (10)

1. 非人力ブレーキシステム（１０）の入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法であって、
   前記非人力ブレーキシステム（１０）は、
   主ブレーキシリンダ（２２）であって、前記主ブレーキシリンダ（２２）内で入力ロッド（３０）を介して可動の少なくとも１つの主ブレーキシリンダピストン（２６ａ，２６ｂ）を有し、前記主ブレーキシリンダ（２２）は、ブレーキフィールを発生させるべく、ペダルフィールシミュレータ（９０）に液圧的に接続されている、主ブレーキシリンダ（２２）と、
   非人力圧力発生器（４２）であって、前記非人力圧力発生器（４２）内で非人力ピストン（５０）が圧力発生のために可動である、非人力圧力発生器（４２）と、
   を有し、
   前記方法は、
   非人力圧力発生器（４２）と主ブレーキシリンダ（２２）とペダルフィールシミュレータ（９０）との間の弁（６６ａ，６６ｂ，９４，１０２ａ，１０２ｂ）を開放するステップと、
   少なくとも、前記非人力ブレーキシステム（１０）を閉じるすべての弁（７８，１０４）を閉鎖するステップと、
   圧力を前記非人力圧力発生器（４２）により、規定された圧力まで形成すると同時に、前記非人力ピストン（５０）の前記ストロークと、前記圧力とを測定するステップと、
   前記非人力ピストン（５０）の生成された圧力－ストローク－曲線を前記入力ロッド（３０）の力－ストローク－曲線に換算するステップと、
   入力ロッドストロークと、前記非人力圧力発生器（４２）の圧力との間の特性を修正し、規定された特性が達成されるステップと、
   を含む、非人力ブレーキシステムの入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差を減じる方法。
2. 前記方法を、前記規定された圧力で複数回実施し、これらの測定の結果から平均値を算出することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記弁（７８，１０４）の閉鎖前に、前記非人力ピストン（５０）を、前記主ブレーキシリンダ（２２）および前記ペダルフィールシミュレータ（９０）内の圧力形成が開始するスタートポジションへ摺動させることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
4. 規定された圧力として前記非人力ブレーキシステム（１０）の最大圧力を使用することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記非人力ピストン（５０）の前記ストロークを、既存のセンサシステムを介して求めることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記圧力を非人力シリンダ圧力センサ（７４）および／または主ブレーキシリンダ圧力センサ（９８）を介して測定することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記主ブレーキシリンダ（２２）内の前記圧力をピストン面積を介して前記入力ロッド（３０）における力に換算することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記入力ロッドストロークを、前記非人力ピストン（５０）の行程容積に対応する前記主ブレーキシリンダピストン（２６ａ，２６ｂ）の行程容積を介して算出することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 非人力ブレーキシステム（１０）であって、
   主ブレーキシリンダ（２２）であって、前記主ブレーキシリンダ（２２）内で入力ロッド（３０）を介して可動の少なくとも１つの主ブレーキシリンダピストン（２６ａ，２６ｂ）を有する、主ブレーキシリンダ（２２）と、
   前記主ブレーキシリンダ（２２）に液圧的に接続されている、ブレーキフィールを発生させるペダルフィールシミュレータ（９０）と、
   非人力圧力発生器（４２）であって、前記非人力圧力発生器（４２）内で非人力ピストン（５０）が圧力発生のために可動である、非人力圧力発生器（４２）と、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の方法を実施すべく構成されている制御ユニット（１０６）と、
   を備える、非人力ブレーキシステム（１０）。
10. 自動車であって、入力ロッドストロークおよびブレーキ力の実際曲線と目標曲線との間の公差が、請求項１から７までのいずれか１項にしたがって減じられている非人力ブレーキシステム（１０）を備える自動車。

Images