JP4958337B2 - ブレーキ装置およびブレーキ装置のポンプの制御および／またはモニタ方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に記載のブレーキ装置並びに請求項３の上位概念に記載のブレーキ装置のポンプの制御および／またはモニタ方法に関するものである。
【０００２】
ドイツ特許公開第１９５４８２４８号から、電気油圧式ブレーキ装置のポンプの制御方法および装置が既知である。このブレーキ装置においては、油圧液が蓄圧器から弁手段を介してそれぞれの車輪ブレーキ・シリンダに供給され、この場合、油圧液はポンプにより蓄圧器に供給可能である。ポンプによりできるだけ騒音の発生なしに蓄圧器を充填するために、ポンプは必要に応じて設定可能なパルス休止比で操作可能である。
【０００３】
ドイツ特許公開第１９６３８１９６号から、油圧循環回路内に存在する操作可能な油圧ポンプおよび電磁弁の作動状態を制御信号に変換可能な少なくとも１つの電磁弁を備えたブレーキ装置のモニタ装置が既知である。この場合、電磁弁の作動状態の変化により、油圧循環回路内の流れ抵抗が調節される。モニタ手段が設けられ、特定の作動条件が存在した場合に、このモニタ手段により、電磁弁の種々の作動状態において決定された油圧ポンプのアフタ・ランニング特性の関数としてエラーを指示するための指示装置が作動される。
【０００４】
安全上の理由から、特に電気油圧式ブレーキ装置においては常に圧力供給をモニタリングすることが必要である。このために、絶対装置圧力が一定にされ、および蓄圧器を充填した場合に圧力および圧力変化率が限界値に関してモニタリングされる。（例えばアンチロック制御装置または駆動滑り制御装置の範囲内における）圧力制御の間に蓄圧器からの容積の排出が行われるが、この容積の排出量の正確な測定は不可能かまたは極めて困難である。蓄圧器を同時に補充充填する場合、通常の装置においては、ポンプ作用の正確なモニタリングを行うことは不可能なことは明らかである。通常の装置においては、蓄圧器内の圧力上昇のみからポンプの運転ないし作用を推測することができる。
【０００５】
騒音を回避するために、このようなポンプは、充填運転においては１００％操作されず、一般に周期的に操作される。しかも、走行運転の間においては、周期的に操作されたポンプにより発生される騒音は、特に回転速度の変化において不快感として感知され、一方、一定回転速度における騒音発生はほとんど感知されない。
【０００６】
ポンプ運転の確実なモニタリングを容易に実行可能なブレーキ装置を提供することが本発明の課題である。さらに、できるだけ騒音発生が少ないブレーキ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
この課題は請求項１の特徴を有するブレーキ装置並びに請求項３の特徴を有するブレーキ装置のポンプの制御および／またはモニタ方法により解決される。
ここで、本発明により、特に、蓄圧器から同時に容積が排出される場合においても、ポンプ作用即ち特にポンプ回転速度およびポンプ出力が判定ないしモニタリング可能なように電気油圧式ブレーキ装置を作動させることが可能である。さらに、本発明によりポンプ回転速度の決定が容易に可能であることにより、不快な騒音を低減させるために、改善されたポンプの周期運転によってポンプの位相制御操作が可能である。ポンプの運転時に圧力脈動が発生され、この圧力脈動の時間経過が、ポンプの出口弁、即ち電気油圧式ブレーキ装置においては蓄圧器チャージ・ポンプの出口弁の周期的開放を形成させる。この場合、脈動ないし対応測定信号の周期はポンプの１回転の時間に対応する。最大脈動高さは、ポンプ出口側における所定の弾性および油圧液ないし圧力媒体の所定の温度におけるポンプ出力に対する尺度である。典型的なブレーキ装置例えば電気油圧式ブレーキ装置においては、周期運転されるポンプは例えば約１５００−３０００ｒｐｍの回転速度で運転し、これは２０−４０ｍｓの周期に対応する。
【０００８】
本発明によるブレーキ装置ないし本発明による方法の有利な実施態様が従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明による方法の好ましい実施態様により、圧力脈動の決定により得られた測定信号の平滑化並びにオフセット補償が行われる。１５００−３０００ｒｐｍのポンプ回転速度においては、例えば、十分な頻度で、例えば２ｍｓごとに圧力センサ信号を読み込むことにより、信号の平滑化を行うことができる。オフセット補償は、この信号から、長時間フィルタリングされた信号例えば直前に先行する４０−８０ｍｓにわたる信号の平均値を減算することにより達成される。この場合、２つの正方向０点通過の間の時間が周期に対する尺度である。このようにして得られた信号の最大値ないし振幅は、圧力媒体の温度の関数として、直接ポンプ出力の関数である。例えば決定された信号値を、記憶されている表の値と比較することにより、ポンプ出力が仕様値と一致しているかどうか、したがってポンプが正常に機能しているかどうかを判定することができる。
【００１０】
ポンプが周期的に運転され、および０点通過後および／または平滑化および／またはオフセット補償された測定信号の極大値到達後の設定可能な時点にポンプを操作することが有利であることは明らかである。この手段により、騒音強さの観点から、固体伝送音を低減させることが可能である。ポンプが正しい位相で操作されるとき、ポンプを極めて静かに運転可能である。
【００１１】
本発明により、ポンプの効率を、決定された圧力脈動の高さ、ないしこれから決定された測定信号の振幅によりモニタリングすることが容易に可能である。
ここで、本発明によるブレーキ装置の好ましい実施態様を添付図面により詳細に説明する。
【００１２】
図示のブレーキ装置において、ブレーキ・ペダルが符号１００で示されている。ブレーキ・ペダルにより、マスタ・ブレーキ・シリンダ１１０内の圧力を上昇させることができる。ペダル・ストローク・センサ１１８により、ブレーキ・ペダルの運動を測定することができる。マスタ・ブレーキ・シリンダ１１０は貯蔵容器１１５と連絡している。マスタ・ブレーキ・シリンダ１１０は安全弁１２０と結合され、安全弁１２０は、それに電流が流れていない状態においては図示の位置に存在する。安全弁に並列にペダル・ストローク・シミュレータ１２５が挿入されている。
【００１３】
マスタ・ブレーキ・シリンダ１１０と安全弁１２０ないしペダル・ストローク・シミュレータ１２５との間の結合配管内に圧力センサ１３０が設けられ、圧力センサ１３０はマスタ・ブレーキ・シリンダ１１０内の圧力ＰＨＺを指示する信号を供給する。
【００１４】
電流が流れていない状態においては、安全弁１２０はマスタ・ブレーキ・シリンダと出口弁１４１および１４２との間の結合を可能にする。出口弁は、同様にそれに電流が流れていない状態においては開放位置に切り換えられ、および車輪ブレーキ・シリンダへの結合を可能にする。
【００１５】
出口弁１４１は右前車輪の車輪ブレーキ・シリンダＶＲに付属され、および出口弁１４２は左前車輪の車輪ブレーキ・シリンダＶＬに付属されている。車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力はセンサ１５１、１５２により測定することができる。
【００１６】
さらに、車輪ブレーキ・シリンダは入口弁１６１および１６２および逆止弁１７０を介して蓄圧器１８５と連絡している。蓄圧器１８５内の圧力は圧力センサ１８０により測定することができる。入口弁１６１は右前車輪に付属され、入口弁１６２は左前車輪に付属されている。
【００１７】
さらに、蓄圧器１８５は入口弁１６３および１６４を介して左後車輪の車輪ブレーキ・シリンダＨＬないし右後車輪の車輪ブレーキ・シリンダＨＲと連絡している。一方、左後車輪ないし右後車輪の車輪ブレーキ・シリンダは出口弁１４３ないし出口弁１４４を介して貯蔵容器１１５と連絡している。
【００１８】
出口弁１４１および１４２は同様に安全弁１２０を介して貯蔵容器１１５と連絡されてもよい。
ポンプ・モータ１９５により駆動されるポンプ１９０は油圧液を貯蔵容器１１５から蓄圧器１８５に供給する。
【００１９】
ポンプ１９０の出口側即ちポンプ１９０と蓄圧器１８５との間に他の圧力センサ２００が設けられている。この圧力センサ２００を用いて、ポンプ運転により発生される油圧液内の圧力脈動を決定可能である。圧力脈動の時間経過は（詳細には図示されていない）ポンプ１９０の出口弁の周期的開放を形成させる。決定された圧力脈動信号は制御ユニット３００に供給され、制御ユニット３００は適切な信号処理を実行する。この制御ユニット３００は、図示の電気油圧式ブレーキ装置の全体作動、即ちポンプ、その他の圧力センサおよび弁の操作を開ループないし閉ループ制御する制御ユニットであることが適切である。制御ユニット３００の入力信号ラインおよび出力信号ラインは符号３０１ないし３０２で示されている。図を見やすくするために、圧力センサ２００または図示のブレーキ装置のその他の要素と結合され且つ信号ライン３０１、３０２と通信する信号ラインは個々には図示されていない。
【００２０】
ここで、図示の装置は次のように作動する。
正常作動においては、安全弁１２０に電流が流される。安全弁１２０は貯蔵容器１１５と出口弁との間の結合を可能にし、マスタ・ブレーキ・シリンダ１１０と出口弁との間の結合を遮断する。ドライバがブレーキ・ペダル１００を操作した場合、センサ１１８はブレーキ・ペダル１００のペダル・ストロークに対応する信号を決定し、および／またはセンサ１３０はマスタ・ブレーキ・シリンダ内の圧力に関する圧力信号を提供する。
【００２１】
ドライバの希望に対応するこれらの信号の少なくとも１つ、並びに場合によりその他の運転特性値から、制御ユニット３００は、入口弁１６１、１６２、１６３および１６４並びに出口弁１４１、１４２、１４３および１４４に供給可能な操作信号を決定する。
【００２２】
ポンプ・モータ１９５に電流を流すことによりポンプ１９０が駆動され、且つ油圧液を貯蔵容器１１５から蓄圧器１８５に供給する。この結果、圧力センサ１８０により測定される蓄圧器１８５内の圧力は上昇する。入口弁１６１ないし１６４を開き且つ出口弁１４１ないし１４４を閉じることにより、車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力はドライバの希望の関数として上昇される。出口弁を開き且つ入口弁を閉じることにより、ペダル操作に対応して車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を低下させることができる。
【００２３】
圧力センサ１５１ないし１５４を用いて車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を測定することが特に有利である。この場合、圧力制御および／またはエラー・モニタリングが可能である。
【００２４】
ペダル・ストローク・シミュレータ１２５は、ドライバが、ブレーキ・ペダル１００において、通常のブレーキ装置におけるブレーキ・ペダルの対応操作において発生する対応する力を感知するように働く。
【００２５】
装置が故障した場合、安全弁１２０は電流が流れない状態にされ、およびマスタ・ブレーキ・シリンダ１１０と、前車輪の車輪ブレーキ・シリンダＶＬ、ＶＲとの間の結合が可能にされる。これにより、ドライバは、ブレーキ・ペダルを介して前車輪の車輪ブレーキ・シリンダとの係合が可能となる。
【００２６】
十分なブレーキ圧力が利用可能なように、ポンプ１９０は十分な油圧液を蓄圧器に供給しなければならない。ポンプ運転のモニタリングは圧力センサ２００により実行可能である。圧力センサ２００からの長時間フィルタ信号を用いて蓄圧器の充填に関する情報が得られるので、上記の圧力センサ１８０は省略してもよいことを注記しておく。この場合、測定された圧力脈動信号の周期長さはポンプの１回転の時間に対応する。最大脈動高さないし測定信号の振幅は、ポンプ出口側の弾性が与えられ且つ圧力媒体の温度が与えられた場合のポンプ出力に対する尺度を示す。したがって、制御ユニット３００内で実行される適切な信号処理により、特に同時に蓄圧器１８５から容積の排出がある場合においてもまた、ポンプ出力の定常的なモニタリングが可能である。電気油圧式ブレーキ装置の温度即ち特に油圧液の温度は、例えば圧力センサ２００内に設けられている温度測定装置により決定されてもよい。このような温度測定装置は、図示のブレーキ装置内で使用されるその他の圧力センサにも装着可能である。このようにして決定された温度信号は同様に制御ユニットに供給されてもよく、これにより、与えられた温度に対する測定された圧力パルス信号を、制御装置内に記憶されている表の値と比較することができる。したがって、ポンプ出力が記憶値ないし仕様値と一致するかどうかを容易に且つ安い費用で特定することができる。
【００２７】
本発明により圧力センサ２００を設けることは、さらにポンプ１９０の位相制御操作を可能にし、これによりポンプ１９０の騒音発生の低減を達成可能である。圧力センサ２００によりポンプ１９０の回転速度を容易且つ確実に決定可能であることにより、この回転速度をポンプ制御におけるガイド値として使用可能である。要するに、ポンプ１９０の出口側に圧力センサ２００を設けることにより、ポンプの効率が定常的にモニタリングされ、並びにポンプはほぼ一定回転速度で、および／または正しい位相における操作で、低騒音で運転可能である。
【００２８】
本発明による方法が図２の流れ図に再び示されている。この場合、ステップ１０１において、ポンプ１９０による油圧液の蓄圧器１８５への供給が行われる。それに続くステップ１０２において、圧力センサ２００によりポンプ運転において発生する圧力脈動の決定が行われる。他のステップ１０３において、決定された圧力脈動の評価により、ポンプ出力の制御ないしモニタリングのための測定信号が得られる。それに続くステップ１０４において、得られた測定信号の平滑化および／またはオフセット補償が行われる。最後に、ステップ１０５において、平滑化ないしオフセット補償されたこれらの測定信号に基づき、０点通過後および／または測定信号の極大値到達後の設定可能な時点においてポンプの操作が行われる。
【００２９】
この装置および方法は、実施態様において使用された電気油圧式ブレーキ装置に限定されない。それに限定されることなく、本発明は、圧力媒体供給手段特にポンプの出口において例えばセンサにより圧力脈動が測定され、それに続いて前記圧力脈動を評価可能である任意のブレーキ装置において使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明による電気油圧式ブレーキ装置の本質的な要素を示したブロック線図を示す。
【図２】 図２は本発明による方法を説明するための流れ図を示す。

Claims (4)

1. 油圧液を蓄圧器（１８５）から弁手段（１６１、１６２、１６３、１６４）を介してそれぞれの車輪ブレーキ・シリンダに供給可能であり、この場合、油圧液をポンプ（１９０）により蓄圧器（１８５）に供給可能である電気油圧式ブレーキ装置において、
   ポンプ運転において油圧液内に発生する圧力脈動を決定するためにポンプ（１９０）の出口側に設けられた圧力センサ（２００）と、
   ポンプ（１９０）を制御および／またはモニタリングする測定信号を得るために前記圧力脈動を評価する手段（３００）とを備え、前記圧力脈動によりポンプの出力と回転速度とが判定され、
   判定されたポンプの回転速度が、ポンプの位相制御操作によりほぼ一定回転速度となるようにしたことを特徴とする電気油圧式ブレーキ装置。
2. 油圧液が蓄圧器（１８５）から弁手段（１６１、１６２、１６３、１６４）を介して車輪ブレーキ・シリンダに供給され、この場合、油圧液がポンプ（１９０）により蓄圧器（１８５）に供給される電気油圧式ブレーキ装置のポンプの制御方法において、
   ポンプ（１９０）の運転において発生する圧力脈動が決定され、
   ポンプ（１９０）を制御および／またはモニタリングする測定信号を得るために前記圧力脈動が評価され、
   また、前記圧力脈動によりポンプの出力と回転速度とが判定され、
   判定されたポンプの回転速度が、ポンプの位相制御操作によりほぼ一定回転速度となるようにしたことを特徴とする、電気油圧式ブレーキ装置のポンプの制御方法。
3. 得られた測定信号の平滑化および／またはオフセット補償が行われることを特徴とする請求項２の方法。
4. ポンプ（１９０）の効率が、決定された圧力脈動の高さ、ないし圧力脈動から決定された測定信号の振幅によりモニタリングされることを特徴とする請求項２又は３のいずれかの方法。

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