JP2650187B2 - 自動車用ブレーキ装置 - Google Patents

自動車用ブレーキ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車のブレーキ装置に関し、このブレーキ
装置では運転者が状態量の目標値ASollを電気的信号に
より前もって与えまたこのブレーキ装置では目標信号A
Sollと、測定により得られ状態量を表わす実際値信号A
Istとの差Δに依存して、目標値により決められるブレ
ーキ圧を、制御器により電磁弁装置を制御することによ
り制御し、その際に電磁弁装置は圧力源と、１つ又は複
数の車輪ブレーキとの間に接続され車輪ブレーキにおけ
る圧力の増減及び定圧保持を可能にする。
従来技術 このようなブレーキ装置は公知であり、その際に状態
量は例えばブレーキ圧PB自体または自動車の減速度F
または車輪スリップ等である。ドイツ連邦共和国特許公
開第2128169号公報ではブレーキ圧を状態量として用い
ドイツ連邦共和国特許公開第2327508号公報では自動車
の減速度を用いている。
このようなブレーキ制御器は、加圧手段が圧力油（作
動油）の場合にも空気の場合にもまた両者の組合せの場
合にも使用できる。目標値発生器の作動時点と圧力増加
開始時点とひいては、目標値指示によりブレーキ圧を決
める場合には例えば実際値圧の応答時点との間に導管、
電磁弁等のために遅延時間が生じるので上記の簡単な形
式のブレーキ制御器の場合には実際値が目標値を中心に
往復ししたがって電磁弁装置を複数回にわたり作動し圧
力媒体を複数回にわたり放出し充填することになる。
発明が解決しようとする問題点 本発明の基本となる課題は、この公知のブレーキ装置
を改良して目標値を中心にブレーキ圧の複数回にわたる
往復をひいてはこれが原因の弁の摩耗および圧力媒体の
消費を大幅に低減することにある。
問題を解決するための手段 この問題は本発明によれば、目標値信号ASollと、そ
の状態量を表し測定により得られる実際値信号AIstとの
差Δに依存して、目標値により決められたブレーキ圧
を、制御器を用いて電磁弁装置を制御することにより制
御する自動車用ブレーキ装置であって、該電磁弁装置は
圧力源と１つ又は複数の車輪ブレーキとの間に接続され
また車輪ブレーキにおける圧力増加、圧力低下および定
圧保持を行う自動車用ブレーキ装置から出発して、前記
電磁弁装置を前記制御器によって目標値と実際値との間
の差△に依存してパルスを用いて圧力増加または圧力低
下の方向において制御し、圧力増加または圧力低下を制
御するパルスの、初期値T0から始まる長さTEを変化で
き、かつ長さTEの変化値は実際の差Δに依存し、圧力増
加または圧力低下に続く、定圧保持を制御する休止期間
の長さTBERを変化でき、前記パルス長TEとパルス休止期
間TBERとから成る和TXも変化可能であるようにしたこと
によって解決される。
この基本原理の実施例は実施態様項に記載されてお
り、特許請求の範囲第17項には、本発明に使用できる
か、特許請求の範囲第１項およびその実施態様に記載の
方法と無関係にも使用できかつそれだけで既に目標値を
中心とした圧力の往復が大幅に妨げられる、付加的フィ
ードバック付制御器が記載されている。
例えば、商用車（空気圧ブレーキ）にブレーキ制御器
を使用する場合には次のような問題が生ずるが、これら
の問題は本発明の構成により解決できる： −制御区間は作動範囲（１〜10バール）では空気流の空
気圧縮特性の非直線性に起因して非直線的に作動する −制御区間のダイナミック特性は例えば温度と供給圧力
と制御回路素子の製造公差と種々の自動車の装置構成と
装置部分の摩耗、修理、交換と共に変化する。
これらの影響を検出することは多大のコストを伴うか
または不可能である。
従って制御区間の事象に自動的に整合する自習形（適
応形）制御器を提供するという目的がある。このことを
前提とすれば、ずべての種類の自動車およびすべての作
動形式に対してただ１つのタイプの制御器を製造するこ
とが可能である。この解決法の利点は、低廉な大量生産
が可能でありまたスペアパーツ管理が簡単であることに
ある。
また、このようにして得ることができる精度は高い
（タンク圧力の±１％）。これにより更に、±0.1バー
ルの範囲での圧力変化の段階的微調整を行うことができ
る。
作用 本発明では、目標値信号と実際値信号との差の絶対値
が大きい場合はブレーキ圧制御は連続的に、従って迅速
に行われ、差の絶対値が比較的小さければ、この差の大
きさに応じてパルス長および休止期間の長さを変えるこ
とができるパルスにより断続的に、従って微細に行われ
る。
実施例 次に図を用いて本発明とその実施例および利点を詳し
く説明する。
第１図は本発明の制御に基本となっている公知の基本
原理を示すブロック図である。
第１図において１により車輪ブレーキシリンダが、２
により３位置３方電磁弁が、３により圧力源が、４によ
り圧力値センサが、５により制御器が、６によりブレー
キペダルが、７により、ペダルにより作動でき、ペダル
の位置に依存する電気信号を供給する目標値発生器が示
されている。
目標圧力値PSollは制御器５で、圧力値センサ４によ
り測定された実際値圧力PIstと比較される。これらの圧
力信号の差ΔＰが与えられた小さな値だけいずれの方向
に相互にずれているかに依存して制御器５が３位置３方
の電磁弁のいずれかの巻線を制御しそれによって、圧力
源３が接続される場合には車輪ブレーキシリンダ１内の
圧力が高められ、出口８が車輪ブレーキシリンダに接続
される場合には低減される。圧力手段としてここでは空
気を仮定している。制御なしでの弁の位置においては圧
力は一定である。
第２図は所属の制御回路である。この図で圧力信号の
比較部は20により、３項動作制御器は21′により、弁21
aと導管とブレーキシリンダ21bとを備える制御系は21に
より示されている。ブレーキシリンダ内の圧力を測定す
る測定値センサは22により示されている。
３項動作制御器すなわちP.I.D制御器21′は、圧力増
加の場合にも圧力低下の場合にも切換信号の発生（E2及
びE4）またはそれらの消失（E1及びE3）に対して異なる
切換閾値を有する（ヒステリシス）。
この制御の動作過程は第３図により知ることができ
る。第３図のａでは目標値信号P0がステップ変化として
示されている。第３図のｂでは実際圧力変化PIstが示さ
れている。圧力上昇が時間TLだけ、弁の特性（むだ時
間）と制御系自体（導管、ブレーキシリンダ等）が原因
で遅延されることがわかる。第３図のｃは差ΔＰを示
し、第３図のｄは、電磁弁２又は21aに供給される、制
御器の出力信号ｙを示している。
時点t0以後に圧力増加用制御信号Ｆが送出されるにも
かかわらず圧力変化（第３図のｂ）ひいては圧力差ΔＰ
の変化（第３図のｃ）は時間TLの経過後に初めて生ずる
のがわかる。制御器21′で圧力差ΔＰが遮断閾値E1を時
点t1で下回り弁が基本位置へ移動させられる。時点t2で
圧力差ΔＰが切換閾値E4を下回ると弁が位置Ｌに制御さ
れ、位置Ｌで弁は圧力媒体を流出させる。それにもかか
わらず遅延時間TLのために圧力増加は時点t1＋TLまで続
きその際に目標圧力P0を上回る。その後暫くは圧力は一
定であり、時点t2＋TLで低下し始める。信号Ｌは時点t3
（閾値E3）で終了するがその作用は時点t3＋TLで初めて
現れる。これらの信号列は更に続く、即ち実際値圧力は
目標値圧力のまわりを複数回にわたり往復する。
第４図は、第１図の実施例と少し異なる、１つの車軸
のブレーキ40aと40bのためのブレーキ装置を示してい
る。目標値発生器は41で、制御器は42で、圧力源は43
で、充填用２位置２方電磁弁は44で示されている。両方
のブレーキまたはそれらの車輪に制御弁45a及び45bと回
転速度センサ47a及び47bとが対応して設けられている。
更に車軸負荷センサ48が設けられている。弁45aと45bと
により、弁44を介してそれらの入口に供給圧力が加わっ
ている時に圧力を車輪毎に別個に制御することができ
る。
回転速度センサ47a及び47b、弁45a及び45bと場合に応
じて測定値センサ46a及び46bと制御器42の一部分とはア
ンチスキッド制御装置も構成している。弁45a及び45bは
３位置弁である。圧力測定値センサ46a及び46bはアンチ
スキッド制御装置の場合においてもスリップ制御に用い
られる。
第１図の３位置弁２はこの図では弁44と弁45a及び45b
とにより構成されている。弁44を作動してブレーキ40a
及び40bにおける圧力を制御し弁45a及び45bを圧力低下
位置に制御して圧力を低減する。圧力保持機能は、弁44
を基本位置に設定することにより保証される。車輪毎の
制御の場合に弁45a及び45bがすべての機能を行う。
第５図は本発明の一実施例の制御回路を示している。
目標値発生器により前もって与えられている目標圧力P
Sollはブロック50で車軸負荷に相応して重みを付けられ
る。このようにして生ずる、それに相応する車軸のため
の目標値圧力Ｐ′Sollは差形成回路51に供給され、この
差形成回路は圧力差ΔＰ＝Ｐ′Soll−PIstを形成する。
この差は３項動作制御器すなわちP.I.D制御器52に供給
される。この３項動作制御器52は、切換可能な閾値E1な
いしE4を有する点を除いては、第２図に関連して述べた
制御器21に相応する。制御器52の出力信号y*はブロック
53及び54に供給される。ブロック53の出力信号ｙは、こ
の図ではブロック55aとしてブロック55の中に示されて
いる電磁弁装置（例えば第４図の44,45a及び45b）に達
する。このブロック55はブロック55bとして、制御導管
とブレーキシリンダとを備えている。
圧力測定値センサ56が、ブレーキシリンダ内の実際値
圧力に比例する信号を差形成回路51に供給する。ブロッ
ク52-54により作動範囲｜ΔP|＞ΔPG（通常動作）及び
｜ΔP|≦ΔPG（パルス動作）での制御器の種々の動作形
成が実現される。これらの範囲を互いに区別するために
ブロック54はΔＰの量についての情報を必要とするので
ブロック54に量PSollとPIstとが供給される。ブロック5
4はブロック53の動作形式を、閾値ΔPGに到達した時に
切換える。通常動作制御範囲では、制御器52により発生
された制御信号y*は変化されずにブロック53を通過し電
磁弁装置55aを制御する一方、パルス範囲ではy*が印加
されている限りブロック53は電磁弁装置制御用パルス信
号を送出しその際に制御パルスの長さTEは圧力増加に対
しても圧力低下に対しても変化し、種々のパラメータに
依存する。その都度後続するパルス休止期間TBERも変化
し、本装置を安定化するために用いられる。
第６図を用いて動作を説明する。第６図のａには目標
値PSollが示されている（ブレーキ圧を制御すべきであ
る値である）。第６図のｂは、タンク圧力がPVの時に弁
44または55aを開いて得ることのできる圧力変化曲線60
と、通常作動とパルス作動とを用いて行う、本発明によ
るブレーキ制御によって得られる圧力変化曲線61と、運
転者により目標値空気圧P0が予め与えられたとき、従来
のニューマッチック式制動装置で得られる圧力変化曲線
62とを示している。圧力変化曲線62は従来のニューマッ
チック式制動装置では圧力増加のとき著しい流体損が生
ずるので緩慢な経過となる。本発明による制御器の場合
における通常制御動作（t0‐t1）での圧力（曲線61）は
曲線60の場合と同様に迅速に増加しまた目標値圧力P0に
曲線62の場合より早く到達することがわかる。更に、第
６図のｃでは弁制御用信号ｙが示されている。
｜ΔP|＞ΔPG（通常動作）である限り（t0からt1ま
で）弁は連続信号により制御され、その後に｜ΔP|≦Δ
PGにおいて、時点t2で目標値圧力P0に到達するまで、パ
ルス幅とパルス休止期間が変化するパルス動作が行われ
ることがわかる。
第７図は、｜ΔP|が時間ｔの関数として一定時間T
A（コンピュータのサンプリング時間）に対して示され
ている線図による制御動作が示されている。値ΔPGの上
方は通常制御範囲である。ΔPGと０との間がパルス範囲
でありこのパルス範囲は更に２つの部分範囲０ないしΔ
PF（微制御範囲）とΔPFないしΔPG（粗制御範囲）とに
分割される。｜ΔP|が示されているということは、目標
値への図示の近似が圧力増加の場合にも圧力低下の場合
にも当嵌ることを意味する。この線図では定圧保持期間
が示されていない、何故ならば期間TBERの間に、第７図
において僅かな圧力変化として示すように圧力補償が行
われるからである。
第７図は、通常制御範囲での連続信号による弁制御に
より粗制御範囲閾値ΔPGに到達することを示している。
この到達時点で弁は遮断され安定化時間TBER＝（t2〜
t1）が到来する。その後ブロック54によってトリガされ
ブロック53によりパルス動作への切換が行われる。時点
２で、TX（０）を形成する時間TEとTBER（第７図の上部
の線図を参照されたい）に対して、前もって与えられ記
憶されている値T0及びＴ′BERが用いられる。部分範囲
ΔPF＜｜ΔP|＜ΔPGにおける次の点に対する値TXは次の
等式によって求められる。
TX（Ｋ）＝TX（Ｋ−１）＋ΔTE ＝TE（Ｋ−１）＋ΔTE＋TBER すなわちパルス時間TEは、先行するTEとΔTEとに依存す
る。ΔTEは、いずれの部分範囲で制御が行われているか
（ΔPi）に依存するが、目標値圧力PSollの大きさにも
依存しまたそれぞれの部分範囲に既に現れたパルスの数
についての関数ｆ（ｎ）にも依存する。ΔTEは例えば次
の等式 ΔTE＝ΔＴ（ΔPi,Ps）×２f(n) により求められる。ΔPiはΔＰのある時間でのΔＰを表
したものであり、f(n)は有利にはｎである。
微制御範囲ΔＰ≦ΔPFに対して上記と同様の等式が成
立つ、ただし別の初期値TE *とTBER *とΔTE *とを用い
る。
実際には例えば目標値は10の範囲に分割され、また第
７図で仮定されているように０ないしΔPGの圧力差はΔ
Ｐは２つの範囲に分割されしたがって圧力増加と圧力低
下に対してそれぞれ、ΔＴ′（ΔPi；PSoll）とT0とに
対して20の値が持久記憶装置に記憶され、TEを求めるた
めに用いられる。第７図では、目標値圧力が一定するか
または所定の帯域幅の中でのみ変動すると仮定されてい
る。TXは時点３ないし４の間で強く増加することがわか
り、これは時間係数の倍加（22＝４）に起因する。
前述のように、部分範囲ΔＰ＜ΔPFですなわちt/TA＝
４の時点で再び新しい初期値TE *及びTBER *で開始され引
続いてTE *はΔTE *と２f(n)とにより、t/TA＝６の時点で
目標値に到達するまで変化される。目標値ΔＰ＝０に導
いた最後の値TX（３）は後のブレーキ動作のために記憶
されるので後のブレーキ動作（PSollは同一）の際にTX
（３）は第１のクロックパルスとして部分範囲ΔＰ＜Δ
PFで用いられる。それに相応して後のブレーキ動作のた
めに部分範囲ΔPF＜ΔＰ＜ΔPGにおいてΔＰ＜ΔPFを惹
起したTXパルスが記憶される（例えば第７図のT
X（１））。このパルス量の記憶によって後の、比較可
能なブレーキ操作、即ち例えば実現すべき目標値等の縁
条件が同じであるときに、記憶されたものを利用するこ
とができ、パルス長／パルス休止期間を新たに求めると
いう煩雑さが回避される。
最後のパルスにより目標値ΔＰ＝０を越えると次のパ
ルスにより圧力は逆方向に変化される。この場合には例
えばTE＝TE *＋ΔTE *と仮定されている、最後のパルス
の時間は、次の等式にしたがって短縮され引続いて後の
ブレーキ動作（PSollは同一）のために記憶される。
TEKor.＝TE−［ΔＴ′（ΔＴ′（ΔPi;PSoll）＋ａ
（ΔPi）・｜ΔＰ*｜］ すなわちこの短縮は先行のΔＴ′に依存しまた付加的
に、ΔPiにすなわち部分範囲に依存する値ａに依存しそ
して、目標値０を下回った際の下回り分の値ΔＰ*に依
存する。
制御器を、前もって与えられた目標値圧力値PSollに
帯域幅PSoll±ΔＰを割当てそのようにして、この帯域
幅から目標値圧力PSollが離れない限り制御器はPSollに
対してこの値を保持するように構成する。これは第８図
に示されており上方の線図ではPSoll値の変動が示され
ており下方の線図では、制御器により評価されたPSoll
値が示されている。１つの圧力実際値変化を一対一の対
応で１つの決められたTXパルスに対応させることができ
るためには圧力目標値は一定でなければならないか又は
帯域幅±ΔＰ以内でのみ変動しなければならない。
TXパルスは、先行パルスの全パルス時間（TE＋TBER）
の間に目標値が帯域幅PSoll±ΔＰから離れない場合に
のみ最適化される。
第８図には第５図の特別な実施例が示されている。第
５図に示されている制御器出力量y*が状態零を有する場
合には、常時、目標値に対する帯域幅限界±ΔＰは低減
される。従ってある決められた時間にわたり状態零が続
けば、圧力の目標値に対する帯域幅限界±ΔＰは零に等
しくなるので、時点t3以後は圧力目標値として運転者に
より直接に圧力制御器に供給された目標値が用いられ
る。y*≠０になると（時点t4）再び制御の安定化のため
に運転者の圧力目標値を中心に帯域幅値±ΔＰが設定さ
れる。
第９図は第５図の制御器52の別の実施例を示し、この
実施例では制御器を粗制御範囲でいかに用いることがで
きるかが示されている。測定値センサ91で測定され、Δ
Ｐを形成するために差形成段92に供給される、制御装置
90内の値PIst以外にこの図では、実質的に制御器のため
の微分動作回路を形成する付加的帰還回路93が制御器94
の両端に接続されている。第９図の動作を第10図を用い
て説明する。第10図のａには目標値圧力P0が示され第10
図のｂには遅延時間TLを考慮した実際値変化PIstが示さ
れている。第10図のｃは、制御器94から供給される切換
信号ｙを示している。この切換信号は帰還回路93の帰還
信号X1により差形成素子95を用いて制御され（第10図の
ｄを参照）この帰還信号X1は０からt1までの時間にわた
り増加しそのようにして、ΔＰが一定である時間TLの間
（第10図のｅを参照）にすでに制御器の入力信号X2を低
減する（第10図のｆを参照）。時点TLの後にΔＰとX1と
の影響は重畳するので時点t1ですでにE1を下回る。この
図では、信号X1により与えられた微分動作により１つの
制御過程で目標値PSollにかなり接近する。その際に帰
還回路93は使用する特定の制御系に適合させなければな
らない。
粗制御範囲では、所望の圧力目標値にできるだけ僅か
な切換信号で到達することが主目的である。最適整合の
場合にはこれは１つの制御過程で達成される。十分にし
かも適切に決められている安定化時間によりこの安定化
期間の終りに平衡化過程が終了するので、その時点での
圧力を正しく測定することができる。本装置内に存在す
る非直線性および他のノイズは、目標値とΔＰ範囲に依
存してパラメータを変化することにより考慮される。
有利には、通常制御範囲と粗制御範囲との間で実際値
圧の増加の場合（PSoll＞PIst）には更に中間範囲ΔPG
＜ΔＰ＜ΔPAが導入される。その場合ΔPAに到達しただ
けで弁は時点t0で遮断される。安定化期間、即ちパルス
休止期間の経過後に時点t1で制御偏差ΔＰが測定され
る。
遮断閾値ΔPAは後のブレーキ動作のために次の等式に
したがい変更される。
ΔPA（新）＝ΔPA（旧）−ａ・ΔP;ΔPA＞ΔPG ただしΔＰは制御偏差の正および負の測定値である。
変数ａの値は制御系の非直線性を考慮して決められる
（例えばａ＝ｆ（PSoll））。
時点t1でΔＰ＞ΔPGの場合には比較的大きい可変のTX
パルスを使用してΔＰを０＜ΔＰ＜ΔPGの範囲の中に入
るようにする。前述のΔPAの最適化の例は第11図のａと
ｂに示されている。第11図ａとｂに示されている例以外
にΔPAを例えば車載電源の配電電圧またはタンク圧力に
依存して制御設定することもできる。
微制御範囲０≦ΔＰ＜ΔPFを更にΔPF *≦ΔＰ≦ΔPF
と０≦ΔＰ≦ΔPF *との範囲に分割することができる。
零の近傍の範囲に対して同様に、場合に応じて出力値が
異なる場合に第７図に関して述べられている制御と同様
の制御が実施されるがしかしながら例えばTEの変更はそ
れぞれ２つのパルスの後に行われる。
粗制御範囲ΔPF＜ΔＰ＜ΔPGとは逆に微制御範囲にお
いては制御精度が高いことが重要である。
第12図では、上記の実施例に対して種々の圧力制御範
囲が示されている。これらの圧力制御範囲には次の作用
が対応している。
範囲６（BR6）：通常動作すなわちΔPAまでの弁連続制
御。
範囲５（BR5）：捕捉範囲（Abfangbereich）（圧力増加
の場合のみ）。
範囲４（BR4）：粗制御。
範囲３（BR3）：接近のための微制御範囲。
範囲２（BR2）：微制御範囲、微接近。
範囲１（BR1）：クロスオーバ範囲；ΔＰは逆方向に制
御されなければならない。
範囲２では制御器の閾値E1‐E4が低減されて、目標値
のより正確な調整を可能にするために、圧力差が制御パ
ラメータに作用するようにする。これは第５図でブロッ
ク54と制御器52との間の接続線により示されている。
有利には弁制御のための初期パルスをΔＰ≦ΔPGの範
囲で、弁を作動できる値より僅かに小さい値に選択す
る。そのようにして圧力センサにより圧力を連続測定し
て、いつ弁が作動し空気を通過させたか即ち、丁度圧力
形成を実現したパルス長を検出する。このようにして求
められたパルス長は圧力制御の際のパルス長計算の際に
弁固有の基本値として考慮される。このようにして本装
置は、弁の最短制御に必要な時間値を見出しこの時間値
または修正された時間値を後の制御のために記憶するこ
とができる。T0およびΔTFおよびΔTGに対する値の場合
と同様に、制御器は本装置に対して特別に整合すること
なしに最適値を求めそして、後のブレーキ動作の時に用
いるために記憶することができる。すなわち制御器は学
習能力を有し（適応形）また任意のブレーキ装置におい
て自動的に調整設定することができる。有利にはこの制
御を実施するためにマイクロプロセッサを用いる。
発明の効果 本発明によれば、目標値と実際値との差が小さい場
合、その差に応じてパルス長のみならず、定圧保持を決
定するパルス休止期間の長さも変化されるきめ細かなパ
ルス制御が行われるので、ブレーキ圧の目標値を中心と
した往復が低減され、ブレーキ圧の配分を一層正確に行
うことができるという利点が生じる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による制御にも基本となっている公知
の基本原理を示すブロック線図である。第２図はこの基
本原理に対する制御回路を示すブロック線図。第３図は
基本原理の動作を説明する線図。第４図は、自動車の車
軸に使用されるブレーキ系の一実施例を示す略線図であ
る。第５図は本発明の制御回路の実施例のブロック線図
である。第６図は第５図の本発明による制御回路の一実
施例のブロック線図である。第７図は、第５図の実施例
における制御偏差の可能な変化を示す線図。第８図は、
パルス長を決めるためのPSollの定義を説明する線図。
第９図は、粗制御用回路の一実施例を示すブロック線
図。第10図は第９図の制御回路の動作を説明する線図で
ある。第11a図および第11b図は、捕捉動作範囲における
動作過程を説明する線図である。第12図は、６つの種々
の制御範囲を有する一実施例の制御範囲を説明する線図
である。 １……車輪ブレーキシリンダ、２……３位置３方電磁
弁、３……圧力源、４……圧力値センサ、５……制御
器、６……ブレーキペダル、７……目標値発生器、８…
…出口、20……比較回路、21′……３項動作制御器、22
……測定値センサ、40a,40b……ブレーキ、41……目標
値発生器、42……制御器、43……圧力源、44……２位置
２方電磁弁、45a,45b……弁、46a,46b……圧力測定値セ
ンサ、47a,47b……回転速度センサ、48……車軸負荷セ
ンサ、50……重み係数ブロック、51……差形成回路、52
……３項動作制御器、53……弁装置制御信号発生装置ブ
ロック、54……比較回路ブロック、55……制御装置ブロ
ック、55a……電磁弁装置、56……圧力測定値センサ、9
0……制御装置、91……測定値センサ、92……差形成
段、93……帰還回路、94……制御器、95……差形成素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・シユタール ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト 30・グランツエル・シユトラーセ 48 (72)発明者 ヘルムート・ドーマン ドイツ連邦共和国 レオンベルク・ロー レンバツハヴエーク ３アー (72)発明者 エーリツヒ・ユング ドイツ連邦共和国ミユールアツカー３・ クロイツヴエーク 19 (72)発明者 フランツ・マウラー ドイツ連邦共和国ケンプテン・ネーベル ホルンシユトラーセ ５ (56)参考文献 特開 昭51−64190（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−192705（ＪＰ，Ｕ) 独国特許出願公開2128169（ＤＥ，Ａ １) 独国特許出願公開2327508（ＤＥ，Ａ １)

Claims (29)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】運転者が１つの状態量の目標値ASollを電
    気信号により前もって与え、目標値信号ASollと、その
    状態量を表し、測定により得られる実際値信号AIstとの
    差Δに依存して、目標値により決められたブレーキ圧
    を、制御器を用いて電磁弁装置を制御することにより制
    御する自動車用ブレーキ装置であって、該電磁弁装置は
    圧力源と１つ又は複数の車輪ブレーキとの間に接続され
    また車輪ブレーキにおける圧力増加、圧力低下および定
    圧保持を行う自動車用ブレーキ装置において、前記電磁
    弁装置を前記制御器によって目標値と実際値との間の差
    △に依存してパルスを用いて圧力増加または圧力低下の
    方向において制御し、圧力増加または圧力低下を制御す
    るパルスの長さTEを初期値T0から変化でき、かつパルス
    の長さTEの変化値は実際の差Δに依存し、圧力増加また
    は圧力低下パルスに続く、定圧保持を制御する休止期間
    の長さTBERを変化でき、前記パルス長TEとパルス休止期
    間TBERとから成る和TXも変化可能であることを特徴とす
    る自動車用ブレーキ装置。
  2. 【請求項２】実際値と目標値の差Δが前もって決められ
    た値ΔGと零との間の範囲（０＜Δ＜ΔG）にある場合、
    零とΔGより小さな前もって決められた値ΔFとの間に前
    記差Δがあるとき（０＜Δ＜ΔF）パルスを用いての圧
    力の微制御が行われ、前記ΔFとΔGとの間に前記差Δが
    あるとき（ΔF＜Δ＜ΔG）パルスを用いての圧力の粗制
    御が行われるように構成した特許請求の範囲第１項記載
    の自動車用ブレーキ装置。
  3. 【請求項３】前記パルスの長さTEの変化値ΔTEまたはΔ
    TE *が目標値ASollの大きさに依存する特許請求の範囲第
    ２項記載の自動車用ブレーキ装置。
  4. 【請求項４】０とΔFとの範囲を少なくとも２つの部分
    範囲ΔF *≦Δ≦ΔFと０＜Δ＜ΔF *とに分割し、これら
    の部分範囲に対して異なったパルスの長さの変化値ΔTE
    *乃至ΔTF *を前もって与える特許請求の範囲第２項記載
    の自動車用ブレーキ装置。
  5. 【請求項５】前記目標値ASollの範囲を少なくとも２つ
    の目標値部分範囲に分割し、個々の部分範囲に種々の変
    化値ΔTEまたはΔTE *またはΔTF *を前もって与える特許
    請求の範囲第３項記載の自動車用ブレーキ装置。
  6. 【請求項６】差Δと目標値ASollとに依存してメモリ
    に、その時点で当該の、目標値ASollの部分範囲とその
    時点で当該の、差Δの部分範囲とに依存する複数の値Δ
    TEまたはΔTE *またはΔTF *を格納する特許請求の範囲第
    ３項から第５項までのいずれか１項記載の自動車用ブレ
    ーキ装置。
  7. 【請求項７】前記パルスの長さTEの変化値ΔTEまたはΔ
    TE *またはΔTF *はそれぞれの部分範囲に既に現れたパル
    スの数に応じて増大する特許請求の範囲第３項から第６
    項までのいずれか１項記載の自動車用ブレーキ装置。
  8. 【請求項８】初期値T0が目標値ASoll又は実際の差Δに
    依存する特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれ
    か１項記載の自動車用ブレーキ装置。
  9. 【請求項９】メモリに、目標値ASoll又は差Δに依存す
    る複数の初期値T0を記憶し、１つの部分範囲に到達した
    際に、T0に対して記憶されているこれらの量を初期値と
    して用いる特許請求の範囲第８項記載の自動車用ブレー
    キ装置。
  10. 【請求項１０】圧力増加および圧力低下のためのその都
    度のパルス長TEを TE（１）＝T0（T0はΔ，ASoll又はその変化方向に依存
    する変数） TE（Ｋ）＝TE（Ｋ−１）＋ΔＴ（ΔＴはΔ，ASoll、変
    化方向又はパルス数に依存する変数） ただしＫ＝２ないしｎ で定める特許請求の範囲第８項または第９項記載の自動
    車用ブレーキ装置。
  11. 【請求項１１】ΔＴ＝ΔTE（ΔTEはΔ，ASoll又はその
    変化方向に依存する変数）・２f（ｎ）又は ΔTE *（ΔTE *はΔ，ASoll又はその変化方向に依存する
    変数）・２f（ｎ）であり、ただしｎはパルスの連続番
    号である特許請求の範囲第10項記載の自動車用ブレーキ
    装置。
  12. 【請求項１２】差Δが閾値＝０を通りすぎて逆の極性の
    領域に入った後圧力を逆方向に変化させるようにパルス
    により電磁弁装置を制御し、最後に用いられた、閾値＝
    ０を通りすぎるように制御したパルスTE の長さを短縮
    し、後のブレーキ動作のために記憶する特許請求の範囲
    第２項から第11項までのいずれか１項記載の自動車用ブ
    レーキ装置。
  13. 【請求項１３】記憶すべき、前記短縮されたパルスの長
    さを式 TE(Korr.)＝TE −［ΔＴ′＋ａ（Δ）・｜Δ＊｜］ で選定し、ただしΔＴ′は、制御を行おうとしていると
    きに所属する範囲に依存する量、ａは、Δに依存する
    量、Δ＊は、前記閾値＝０を越えた後での差Δの０から
    の次の制御時での偏差である特許請求の範囲第12項記載
    の自動車用ブレーキ装置。
  14. 【請求項１４】入力された目標値ASollに小さい帯域幅A
    Soll±ΔAを割当て、目標値が先行のパルスおよび休止
    期間（TE＋TBER）の期間にこの帯域幅の中に収まってい
    る場合のみ後続のパルスの長さを最適に変化させる特許
    請求の範囲第１項から第13項までのいずれか１項記載の
    自動車用ブレーキ装置。
  15. 【請求項１５】パルス休止期間を差Δに対する個々の部
    分範囲において種々の大きさに決めている特許請求の範
    囲第１項記載の自動車用ブレーキ装置。
  16. 【請求項１６】微制御範囲において目標値を実現したパ
    ルス長TEを記憶し、前記パルス長TEを実現した状態と同
    じような状態にある次のブレーキ動作の際に出発値TEと
    して用いる特許請求の範囲第２項記載の自動車用ブレー
    キ装置。
  17. 【請求項１７】電磁弁装置を切換える制御装置が、圧力
    増加又は圧力低下のために電磁弁装置を接続および遮断
    するための切換可能な種々の閾値を有する３項制御器で
    ある特許請求の範囲第１項から第14項までのいずれか１
    項記載の自動車用ブレーキ装置。
  18. 【請求項１８】電磁弁装置を切換える制御器の出力側を
    付加的帰還回路を介してその入力側と接続して、該帰還
    回路に供給された制御偏差ｙを、閾値を下回るまで連続
    的に増加する帰還量x1を前記制御回路の入力側に戻すこ
    とで低減する特許請求の範囲第17項記載の自動車用ブレ
    ーキ装置。
  19. 【請求項１９】帰還量の増加を、１回の弁制御で実際値
    が目標値に良好に接近するように選択する特許請求の範
    囲第18項記載の自動車用ブレーキ装置。
  20. 【請求項２０】１回の弁制御で差値Δを微制御動作に移
    行させるようにする特許請求の範囲第19項記載の自動車
    用ブレーキ装置。
  21. 【請求項２１】微制御範囲において制御器の閾値をより
    小さい値に切換える特許請求の範囲第17項から第20項ま
    でのいずれか１項記載の自動車用ブレーキ装置。
  22. 【請求項２２】目標値ASollがブレーキ圧値PSollである
    特許請求の範囲第１項から第21項までのいずれか１項記
    載の自動車用ブレーキ装置。
  23. 【請求項２３】アンチスキッド装置と連結されている特
    許請求の範囲第１項から第22項までのいずれか１項記載
    の自動車用ブレーキ装置。
  24. 【請求項２４】ブレーキ圧力値用測定値センサを、実際
    値を決めるためにアンチスキッド制御装置の中において
    も使用する特許請求の範囲第23項記載の自動車用ブレー
    キ装置。
  25. 【請求項２５】AIst＜ASollを有する制御過程の場合
    に、閾値ΔPGに到達する前に、別の範囲（ΔPG＜ΔＰ＜
    ΔPA）が作用するようにし、この範囲に入ると弁が遮断
    され、圧力の安定化期間の経過後に制御偏差ΔＰが測定
    され、それに応じてパルスの長さTXが選定される特許請
    求の範囲第１項から第24項までのいずれか１項記載の自
    動車用ブレーキ装置。
  26. 【請求項２６】ΔPAを最適に変化する特許請求の範囲第
    25項記載の自動車用ブレーキ装置。
  27. 【請求項２７】古い閾値ΔPAを積ａ・ΔP分だけ修正
    し、ただしΔPは、残留する偏差であり、ａは可変のシ
    ステム量である特許請求の範囲第26項記載の自動車用ブ
    レーキ装置。
  28. 【請求項２８】少なくとも微制御範囲ΔＰ≦ΔPFにおい
    て、初期パルスの長さをまだ電磁弁装置が作動されない
    ような程度に小さく選択し、次いでパルスの長さを補正
    し、該電磁弁装置を作動させたパルスの長さを記憶する
    特許請求の範囲第１項から第26項までのいずれか１項記
    載の自動車用ブレーキ装置。
  29. 【請求項２９】制御器の出力量（y*）が所与の時間０で
    あった場合には帯域幅±ΔAは省略され、その後に圧力
    制御は目標値ASollにしたがって行われる特許請求の範
    囲第14項記載の自動車用ブレーキ装置。
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