JP4860871B2 - 車両のブレーキ設備の制御可能な電磁弁用の制御回路 - Google Patents

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は，主請求項の分野に基づく車両のブレーキ設備の制御可能な電磁弁に基づいている。ＤＥ４３００５４８８Ａ１からは，すでに，磁気弁用の制御回路が知られている。この回路においては，磁気弁のための駆動電流は，弁閉鎖体がその通過位置からその閉鎖位置へ移動される直前に，その弁閉鎖体が制動されるように制御される。それによって，磁気弁は騒音をたてずに閉鎖し，従って煩わしい音波がブレーキシステムを介して車両に伝達されないことが達成される。騒音の少ない閉鎖は，保持電流によって弁閉鎖体を終端位置内に捕捉するために，駆動電流が短時間オフにされることによって達成される。
【０００２】
ＤＥ１９７０７９６０Ａ１からは，さらに，車輪ブレーキ内の圧力を制御する方法と装置が知られており，その場合に制御器は圧力制御するために弁配置における圧力状況に基づいて駆動信号を形成する。その場合に，ブレーキ循環内の圧力制御のための制御品質を改良するために，圧力を構築し，かつ圧力を崩壊させるための弁配置が設けられている。実際ブレーキ圧力を測定して，目標圧力と比較することによって，差が求められ，その差は変更された駆動信号と共に考慮される。駆動信号と圧力状況の間の関係は，圧力構築及び／又は圧力崩壊のための特性曲線として記憶されている。
【０００３】
発明の利点
それに対して主請求項に記載の特徴を有する，車両のブレーキ設備内の制御可能な電磁弁のための本発明に基づく制御回路は，制御器が観察される制御量の実際値を監視して，必要に応じて補正するように作用するという利点を有する。その場合に特に効果的であるのは，実際値について制御量が常に予め設定された許容誤差帯域の内部にあることである。実際値が予め設定された許容誤差帯域を外れると，付加的に補正装置が介入し，その補正装置は磁気弁のための駆動電流を好適に変化させることによって，実際値を許容誤差帯域の領域へ戻す。それによって好ましいことに，例えばブレーキ設備内で磁気弁の静かな，あるいは騒音の少ない閉鎖が達成され，他方ではブレーキ回路内のブレーキ圧は制御器の機能に関係なく調節可能であることが得られる。
【０００４】
従属請求項に記載された手段によって，主請求項に記載されている制御回路の好ましい展開と改良が可能である。特に好ましくは，補正装置は，磁気弁の閉鎖力に従って励磁電流を変化させるように形成されている。予め経験的に求められている好適な特性曲線によって，弁閉鎖体の閉鎖力は，自由選択的に調節可能であって，導管系内の圧力を考慮して，弁閉鎖体は，例えば制御量の変化に基づいて導管圧力の上昇が行われた場合には，開放しないように選択される。例えば制御量として，電流−／圧力−特性曲線（Ｉ／Ｐ−特性曲線）が格納されている場合には，好ましくは所定の圧力のための制御電流が特性曲線に従って取り出される。
【０００５】
好ましくはさらに，例えば車両の走行ダイナミクス又はブレーキ行動を制御するために，制御量としてブレーキ減速，車両速度及び／又は車輪スリップ値が選択可能である。これらの制御量は，特にアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）又は電子的な安定プログラム（ＥＳＰ）のために必要である。
【０００６】
さらに好ましくは，補正装置は，速度制御器と組み合わせても使用されるような，間隔制御器（ＡＣＣ）と組み合わされて，走行速度に関する間隔の目標値が安全上の理由から少なすぎる場合には，ブレーキ介入を行う。
【０００７】
制御量及び／又は許容誤差帯域のための特性曲線を格納するために，好ましくはメモリが提案される。適切なメモリは，好ましくはＥＥＰＲＯＭである。というのは，このメモリは電圧がなくなった場合でも，その情報を失わないからである。
【０００８】
好ましい解決は，補正装置が計算機を有しており，その計算機がソフトウェアプログラムを用いて実際値を計算することにも見られる。ソフトウェアプログラムは，容易に修正が可能であって，複雑な配線が生じることがないという，大きな利点を有している。特にアンチロックブレーキシステム又は走行ダイナミクス制御器を有する車両においては，すでにある制御プログラムを好適に拡張することによって，制御量の補正を簡単に実施できるという，利点が生じる。
【０００９】
説明
さらによく理解するために，図１と２は電磁弁１を示しており，その場合に弁閉鎖体４は開放された位置（図１）と閉鎖された位置（図２）で示されている。磁気弁１は，弁体２を有しており，その弁体の孔の内部に弁閉鎖体４が配置されている。弁閉鎖体４の下部は，弁体２の内壁と弁閉鎖体４との間に中空室が生じるように形成されており，その中空室内へ例えばブレーキシステムの場合には，ブレーキ液が圧入される。弁閉鎖体４は，上方に向かって，弁体２の内壁に対してシールされている。１つ又は複数のばね３によって，弁閉鎖体４はその基本位置に，好ましくは図１に示す開放された位置に，保持される。弁体２の上部領域には，図示されていない好適な磁気コイルＭが取り付けられており，その磁気コイルには励磁電流が流れる。形成される磁力は，図２に示す方向矢印から理解できるように，ばね力ＦＦに抗して磁化力ＦＭａｇで弁閉鎖体４に作用する。円錐半球部に作用して出口Ａを閉鎖する閉鎖力ＦＫは，磁化力ＦＭａｇとばね力ＦＦの間の差から得られる。閉鎖力は，磁気コイルのための励磁電流を介して，弁閉鎖体４のための所望の運動と保持力が達成されるように制御される。
【００１０】
本発明の機能方法を，図３と４に示す実施例を用いて詳細に説明する。電磁弁１を制御する場合に，原則的に，製造のばらつき，例えば弁体と駆動する磁石との間の残留エアギャップの大きさ，温度の影響，摩擦効果及び摩耗は，磁気コイルのための駆動電流が等しい場合に，異なる閉鎖力をもたらす可能性があるという問題が発生する。従って駆動電流は，弁を介しての差圧に依存するだけでなく，上記好ましくない副次効果にも依存する。従って，弁閉鎖体４を駆動するための予め設定された電流−／圧力−特性曲線（Ｉ／Ｐ−特性曲線）は，必然的に異なる閉鎖力ＦＫをもたらし，その異なる閉鎖力は，該当する制御電流を上昇させ，あるいは低下させることによって補償することができる。しかし，制御による駆動電流の上昇又は低下は，好ましくない時間遅延をもたらし，その時間遅延は短い反応時間が必要とされる場合には，望ましくない。従って，例えば，走行ダイナミクス制御において，車両が横滑りを始めた場合には，できるだけ即座にブレーキ反応によって車両の該当する車輪を制動して，車両状態を安定させなければならない。従って，比較的長い反応時間は，許容できない。
【００１１】
従って，本発明に基づく解決は，図４に示すように，開ループ制御あるいは閉ループ制御すべき制御量ｆ（ｔ）が連続的に測定されることに基づいている。その場合に制御量として，アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）又は安定プログラムを有する車両制御器（ＥＳＰ）においては，車両減速，車輪スリップ，走行速度，回転角度又は，走行動作を定める，その他の動的なパラメータとすることができる。制御量ｆ（ｔ）は，図４のタイミングチャート内で目標値として予め設定されている。さらに，制御量ｆ（ｔ）について，許容誤差帯域２２が予め与えられており，制御量ｆ（ｔ）についての実際値はその許容誤差帯域の内部で移動することができる。許容誤差帯域は，目標値あるいは時間的に遅延された目標値を中心に延びている。許容誤差帯域内部の通常駆動においては，通常の制御器が所望の快適さと調和された同調をもって作動する。許容誤差帯域の外部では，好ましくは制御へのより強い，よりハードな介入が行われる。
【００１２】
制御量ｆ（ｔ）についての値及び／又は許容誤差帯域２２は，表，特性曲線の形式又は他の好適な形式で好適なメモリに，例えばＥＥＰＲＯＭに格納されており，従って制御器１１のためにいつでも取り出すことができる。許容誤差帯域２２は，最悪の場合の考察に従って，又は経験的に求められる。
【００１３】
走行駆動において，制御器１１は，図４に示すように，測定された制御偏差に従って実際値２４を，それが予め設定された許容誤差帯域２２の内部にあるように，制御しようとする。その場合に，図３に示すように，制御器１１は連続的に制御偏差１７を検出して，格納されている許容誤差帯域２２から，油圧装置１２，１３を駆動するための好適な制御値を取り出す。油圧装置１３は，例えばブレーキシステム内の圧力を高め，従って車両１４の減速を高める。実際減速が測定されて，そこからまた制御偏差１７が定められる。
【００１４】
制御量ｆ（ｔ）についての実際値が，図４のダイアグラムの左の部分に示すように許容誤差帯域２２の外部にある場合には，補正装置１５が介入して，例えば電磁弁１１のための駆動電流を高めることによって，制御量の実際値２４をＩ／Ｐ−特性曲線内へ戻す。その後制御器１１は，再び格納されている特性曲線マップに基づいて油圧装置１２，１３のための駆動を引き受ける。従って補正装置１５を用いて，制御特性の適応的な補正が行われる。あるいは，例えば図４の右の部分においては，実際値が許容誤差帯域２２の下方にあるので，駆動電流を低下させることが必要である。
【図面の簡単な説明】
図面
本発明の実施例を図面に示し，以下で詳細に説明する。
【図１】 図１は，電磁弁を，開放された通過位置で示し，
【図２】 図２は，電磁弁を，閉鎖位置で示し，
【図３】 図３は，ブロック回路図を示し，
【図４】 図４は，ダイアグラムを示す。

Claims (10)

1. 制御器（１１）を有し，前記制御器は電磁弁（１）のための励磁電流を，予め設定された制御量（ｆ（ｔ））の目標値に従って設定する，磁気弁（１）の弁閉鎖体（４）を保持する保持力を調節するための，車両のブレーキ設備の制御可能な電磁弁用の制御回路であって，
   前記制御器（１１）は，制御量（ｆ（ｔ））の実際値（２４）を，予め設定された許容誤差帯域（２２）内で閉ループ制御又は開ループ制御し，
   さらに，補正装置（１５）が設けられており，かつ
   前記補正装置（１５）は，実際値（２４）が，制御量（ｆ（ｔ））の目標値のための予め設定された許容誤差帯域（２２）を逸脱した場合に，励磁電流を前記制御器より早く上昇あるいは低下させるように形成されている，
   ことを特徴とする制御可能な電磁弁用の制御回路。
2. 前記補正装置（１５）は，前記電磁弁（１）の閉鎖力（ＦＫ）に従って励磁電流を変化させるように形成されている，ことを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
3. 前記補正装置（１５）は，制御量（ｆ（ｔ））として，電流−／圧力−特性曲線（Ｉ／Ｐ−特性曲線）を設定する，ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御回路。
4. 前記補正装置（１５）は，ブレーキ減速の実際値を補正するように形成されている，ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御回路。
5. 前記補正装置（１５）は，車両速度の実際値を補正するように形成されている，ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御回路。
6. 前記補正装置（１５）は，車輪スリップ値の実際値を補正するように形成されている，ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御回路。
7. 前記補正装置（１５）は，間隔制御器（ＡＣＣ）と組み合わされて，障害物に対する間隔の目標値を下回った場合に，ブレーキ介入を実施するように形成されている，ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御回路。
8. メモリ，好ましくはＥＥＰＲＯＭが設けられており，前記メモリ内に制御量（ｆ（ｔ））の目標値及び／又は許容誤差帯域（２２）に従って駆動電流のための補正値が格納されている，ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の制御回路。
9. 前記補正装置（１５）は，計算機を有しており，前記計算機はソフトウェアプログラムを用いて制御量（ｆ（ｔ））の実際値を計算する，ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の制御回路。
10. 前記補正装置（１５）は，アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）及び／又は走行ダイナミクス制御器（ＦＤＲ，ＥＳＰ）を制御するように形成されている，ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の制御回路。

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