JP5069742B2 - 圧力制限弁によるブレーキ圧力の制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ装置、特に油圧ブレーキ装置のブレーキ圧力の制御装置および対応の方法に関するものである。

最新の車両は、通常、特定の走行状況において、車両を安定化させるために、またはドライバを他の方法で支援するために、自動的に走行運転に係合する種々のドライバ支援装置を含んでいる。これには、特に、例えばＥＳＰのような走行動特性制御装置が挙げられるが、例えばＡＣＣ（車間距離制御）のようないわゆるドライバ・アシスト装置、並びに例えばＡＰＢ（自動駐車ブレーキ）またはヒルホールド機能（ＨＨＣ）のような多価機能もまた挙げられる。これらの装置は通常油圧ポンプを操作し、油圧ポンプは車輪に希望の目標ブレーキ圧力を形成する。この場合、油圧ポンプの操作は一般に時間制御される。ここで、操作期間はソフトウェア内に記憶されているモデルにより定義される。

ブレーキ装置の全装置内の公差に基づき、特に圧力形成の第１の過程の間に、ポンプの運転時間長さのみを介して希望の目標圧力を正確に形成することは、条件に応じてのみ可能である。したがって、実際に達成可能なブレーキ圧力は、目標圧力から比較的大きな偏差を有することがある。そのために、既知のブレーキ装置は、ブレーキ回路内に作用している圧力を所定の値に制限するために使用される圧力制限弁を含む。油圧ポンプにより発生されるブレーキ圧力が弁に設定されているしきい値に到達したとき、弁に過電流が流れ、これにより圧力が制限される。この場合、圧力しきい値は弁電流を介して制御される。

しかしながら、圧力制限弁を備えた装置においては、弁の設定もまた誤差が生じやすいことが問題である。したがって、設定された圧力しきい値は目標圧力から偏差を有していることがある。既知の装置においては、このような目標圧力からの偏差は上位の車両制御装置により排除される。しかしながら、この制御過程は、部分ブレーキ範囲内の減速度においてはドライバが感知可能な応答（例えば、減速度の変動、騒音）を発生させることがあり、これにより制御の快適性が損なわれることになる。

圧力設定の精度が本質的に改善され、これにより希望の目標圧力をより正確に達成可能な方法および装置を提供することが本発明の課題である。

この課題は本発明により請求項に記載の特徴によって解決される。本発明のその他の形態が従属請求項に記載されている。
本発明の本質的な観点は、ブレーキ回路内のブレーキ圧力を制御することにあり、この場合、圧力制限弁が制御の操作要素を形成している。これは、希望の目標圧力が本質的により正確に達成可能であるという重要な利点を有している。

本発明による制御装置は制御ユニットを含み、制御ユニットに制御差が供給され、制御ユニットはそれに対応して圧力制限弁を再調整する。しかしながら、制御差は、通常のように目標圧力ｐ_ｓｏｌｌおよび実際圧力ｐ_ｍｅｓｓから形成されるのではなく、評価圧力ｐ_ｅｓｔおよび実際圧力ｐ_ｍｅｓｓから形成されることが好ましい。ブレーキ圧力を評価するために、評価ユニットが対応の評価アルゴリズムを備えていることが好ましい。評価ユニットは、ポンプの運転時間、ポンプの回転速度、流体温度、および場合によりその他のパラメータを考慮してブレーキ圧力を計算することが好ましい。

実際圧力は適切なセンサ装置により測定される。このために、動特性がそれほど高くないときの目標圧力設定においては、回路圧力センサ並びに車輪圧力センサが使用されてもよい。ここで、「車輪圧力センサ」とは、ブレーキ回路の弁の後方車輪側に配置されている圧力センサと理解されるべきである。これにより、車輪に作用している実際圧力が正確に測定可能である。これに対して、「回路圧力センサ」は、ブレーキ回路の弁の手前に配置されている。

制御ユニットは弁電流を目標圧力に対して示した弁特性曲線（ｐ／Ｉ（ブレーキ圧力／弁電流）特性曲線）を含むことが好ましい。弁特性曲線は数値で記憶されていてもよいことは明らかである。制御ユニットは、それが弁特性曲線を修正し、これにより、制御偏差が０に等しくなるまで圧力制限弁の圧力しきい値を変化させるように形成されていることが好ましい。弁特性曲線の補正は、それが存在する制御装置内において比較的簡単に実行可能であるという利点を有している。

特定の実施形態により、制御ユニットは補正係数を計算し、この補正係数により弁特性曲線が補正される。この場合、補正係数は制御偏差の関数である。補正された特性曲線は次に以後の制御過程に対して継続して使用され且つステップごとにさらに補正される。この方法は特に簡単に実行可能である。

圧力制御の終了後に、弁特性曲線が再び元の値にリセットされることが好ましい。
評価ユニットは装置の条件に応じて不正確になることがある。したがって、本発明により、評価アルゴリズムそれ自身もまた補正されることが好ましい。補正は測定された実際圧力に基づいて行われることが好ましく、測定された実際圧力は評価ユニットに供給され且つその値が評価値で上書きされるべきである。選択的に、補正のために、評価ユニットに差圧が供給されてもよい。補正の範囲内において、評価アルゴリズムの少なくとも１つのパラメータが変化されることが好ましい。

多くの妨害影響は通常一時的に弁操作に影響を与えるにすぎないので、一般に、補正係数を装置内に記憶する必要はない。代替態様として、補正係数は装置内に永久的に記憶されていても、また複数の制御サイクルの過程内において適応されてもよい。したがって、制御装置は、弁に固有のいくつかの妨害因子を「学習する」ことが可能であり、これにより、のちの制御サイクルに対する制御精度が改善されるであろう。

図１は、油圧ブレーキ装置内のブレーキ圧力ｐを制御するための制御回路の概略制御構成図を示す。装置は、例えば、自動ブレーキ操作により走行運転に制御／操作係合することが可能なＡＣＣのような車両装置１を含む。車両装置１が作動化されたとき、それは目標圧力値ｐ_ｓｏｌｌを発生し、目標圧力値ｐ_ｓｏｌｌは圧力操作部２に出力される。車両装置１および圧力操作部２はここではソフトウェア・モジュールとして形成され、ソフトウェア・モジュールは１つの制御装置内または異なる制御装置内に記憶されていてもよい。

圧力操作部２は弁特性曲線１０（ｐ／Ｉ特性曲線）を備えた制御ユニット３を含み、弁特性曲線１０は、目標圧力ｐ_ｓｏｌｌを対応の弁電流Ｉ_ｓｏｌｌに変換する。弁電流Ｉ_ｓｏｌｌは、ブレーキ圧力を所定のしきい値に制限するために使用される圧力制限弁（ＵＳＶ）７に対する制御変数を形成する。ブレーキ圧力ｐの高さは弁電流Ｉ_ｓｏｌｌにより決定される。

装置は、さらに、ブレーキ圧力を形成するための油圧ポンプ１２を含む。油圧ポンプ１２は、要求に応じて制御ユニットにより作動化され、且つ一般に車輪ブレーキ圧力が圧力制限弁７において設定されたしきい値に到達し且つ弁に過電流が流れるまで運転される。これにより、車輪ブレーキ圧力は所定のしきい値に制限される。

車両装置１により要求された目標圧力ｐ_ｓｏｌｌをできるだけ正確に設定するために、ここでブレーキ圧力が制御される。このために、制御ユニット３に、測定ブレーキ圧力ｐ_ｍｅｓｓおよび評価ブレーキ圧力ｐ_ｅｓｔからの制御差Δｐが供給される。

実際に作用しているブレーキ圧力は車輪圧力センサ１１により測定される。ブレーキ圧力ｐを評価するために、さらに評価ユニット４が設けられ、評価ユニット４は、圧力操作部２内にアルゴリズムとして記憶されている。減算接続点５において、測定圧力ｐ_ｍｅｓｓおよび評価圧力ｐ_ｅｓｔから圧力差Δｐが形成される。圧力差（制御偏差）Δｐは制御ユニット３に戻し結合される。制御ユニットは、この実施例においては、それが弁特性曲線１０を制御偏差Δｐの関数として補正するように形成されている。

制御ユニットは、例えば補正係数を計算することが可能であり、補正係数により弁特性曲線１０が補正される。次に、ブレーキ８に対応する修正ブレーキ・トルクＭが作用し、修正ブレーキ・トルクＭは車両９の希望の減速度ａ_ｉｓｔを形成する。

評価ユニット４は、ブレーキ圧力を、種々の変数、特にポンプの運転時間、ポンプの回転速度、流体温度等から評価するように形成されている。付属の評価アルゴリズムは数学モデルとして圧力操作部２内に記憶されている。

評価ユニット４の出力変数は、上記のように、制御偏差Δｐを決定するために使用される。しかしながら、評価変数ｐ_ｅｓｔは、制御ユニット３にも供給され且つ特に油圧ポンプ１２に対する遮断基準を形成する。油圧ポンプ１２は、評価圧力ｐ_ｅｓｔが所定のしきい値に到達したときに遮断される。

圧力制御の終了後に、弁特性曲線は再び元の値にリセットされることが好ましい。

図１は、油圧ブレーキ装置内のブレーキ圧力を制御するための制御回路の概略制御構成図を示す。

Claims (9)

1. ブレーキ装置（８）におけるブレーキ圧力（ｐ）を所定のしきい値に制限する圧力制限弁（７）であって、電子装置（２）の制御ユニット（３）内の弁特性曲線（１０）によって目標ブレーキ圧力（ｐ _ｓｏｌｌ ）を制御変数（Ｉ _ｓｏｌｌ ）に変換し、この制御変数に従って操作される前記圧力制限弁（７）を備えた、ブレーキ装置におけるブレーキ圧力（ｐ）の制御装置において、
   前記制御変数を評価するための評価アルゴリズムを備え、評価された変数として評価ブレーキ圧力（ｐ _ｅｓｔ ）を出力する評価ユニット（４）と、
   前記ブレーキ装置（８）におけるブレーキ圧力を測定するためのセンサ装置（１１）と、
   前記センサ装置（１１）によって測定された測定ブレーキ圧力（ｐ_ｍｅｓｓ）と、前記評価ユニット（４）から出力された評価ブレーキ圧力（ｐ_ｅｓｔ）との差圧（Δｐ）を決定するための差圧決定ユニット（５）と、
   を備え、
   前記制御ユニット（３）内の前記弁特性曲線（１０）が、前記差圧（Δｐ）の関数として補正されることを特徴とする、ブレーキ装置におけるブレーキ圧力の制御装置。
2. 前記制御ユニット（３）が前記差圧（Δｐ）の関数として補正係数を計算し、この補正係数により前記弁特性曲線（１０）が補正されることを特徴とする請求項１の装置。
3. 前記センサ装置が、車輪圧力センサ（１１）を含むことを特徴とする請求項１または２の装置。
4. 前記測定ブレーキ圧力（ｐ_ｍｅｓｓ）または前記差圧（Δｐ）が前記評価ユニット（４）に供給され、且つ前記評価アルゴリズムが前記差圧（Δｐ）に基づいて補正されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの装置。
5. 前記弁特性曲線（１０）が、ブレーキ圧力／弁電流（ｐ／Ｉ）特性曲線であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの装置。
6. ブレーキ装置（８）におけるブレーキ圧力（ｐ）を所定のしきい値に制限する圧力制限弁（７）であって、電子装置（２）の制御ユニット（３）内の弁特性曲線（１０）によって目標ブレーキ圧力（ｐ _ｓｏｌｌ ）を制御変数（Ｉ _ｓｏｌｌ ）に変換し、この制御変数に従って操作される前記圧力制限弁（７）による、ブレーキ装置におけるブレーキ圧力（ｐ）の制御方法において、
   前記制御変数を評価するための評価アルゴリズムを備えた評価ユニット（４）により、評価された変数として評価ブレーキ圧力（ｐ _ｅｓｔ ）を出力するステップと、
   センサ装置（１１）により前記ブレーキ装置（８）におけるブレーキ圧力を測定するステップと、
   差圧決定ユニット（５）により、前記センサ装置（１１）によって測定された測定ブレーキ圧力（ｐ_ｍｅｓｓ）と、前記評価ユニット（４）から出力された評価ブレーキ圧力（ｐ_ｅｓｔ）とから差圧（Δｐ）を計算するステップと、
   前記制御ユニット（３）内の前記弁特性曲線（１０）を前記差圧（Δｐ）の関数として補正するステップと、
   を含むことを特徴とする、ブレーキ装置におけるブレーキ圧力の制御方法。
7. 前記評価ユニット（４）の評価アルゴリズムが前記測定ブレーキ圧力（ｐ_ｍｅｓｓ）または前記差圧（Δｐ）により補正されることを特徴とする請求項６の方法。
8. 前記ブレーキ圧力（ｐ）が車輪圧力センサ（１１）により測定されることを特徴とする請求項６または７の方法。
9. 前記制御ユニット（３）が前記差圧（Δｐ）の関数として補正係数を計算し、この補正係数により前記弁特性曲線（１０）が補正されることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかの方法。

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