JP5216141B2 - 車両内のブレーキ装置の機能検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両内のブレーキ装置の機能検査方法に関するものである。

油圧ブレーキ圧力を発生するためのマスタ・ブレーキ・シリンダを備えた油圧ブレーキ装置が既知であり、この場合、マスタ・ブレーキ・シリンダは油圧配管を介して車輪ブレーキ・シリンダと結合されている。ブレーキ・ペダルを操作したとき、高い圧力がマスタ・ブレーキ・シリンダ内に発生され且つ車輪ブレーキ・シリンダに伝達される。

基本的に、油圧ブレーキ装置において、ブレーキ装置のブレーキ回路内の空気が、より高い圧縮性に基づき、達成可能な最大ブレーキ圧力を低下させるという問題が存在する。ブレーキ回路内の空気量が限界値を超えた場合、達成可能な最大圧力が大きく低下し、これにより、特にブレーキ装置内にエラーがある場合には危険な走行状態が発生することがある。通常の油圧ブレーキ装置においては、これは、ドライバにより、希望のブレーキ作用を設定するためのペダル・ストロークの増大により検出可能である。しかしながら、ドライバの操作と車輪ブレーキ・シリンダとが切り離されている場合に問題が発生し、この場合にはペダル・ストローク特性はペダル・ストローク・シミュレータにより発生され、ペダル・ストローク・シミュレータにおいてマスタ・ブレーキ・シリンダに均衡容器が付属され、ブレーキ・ペダルの通常の操作において油圧液は均衡容器内に排出される。ドライバにより与えられたブレーキ・ペダル圧力はセンサ装置を介して測定され且つ電動ポンプの制御の基礎とされ、電動ポンプを介してペダル操作に対応するブレーキ圧力が設定される。このようなブレーキ装置が例えばドイツ特許公開第３５２６５５６号に記載されている。

ドライバと車輪ブレーキ・シリンダとの切離しに基づき、ブレーキ回路内の空気の蓄積は、ドライバによってもはやペダル特性の変化により検出可能ではない。したがって、ドライバは、ブレーキ回路内の漸進的状況悪化が危険な状態に到達する前にブレーキ回路内のこの漸進的状況悪化を検出する機会をもはや有していない。

ドイツ特許公開第３５２６５５６号

本発明の課題は、油圧ブレーキ装置内のブレーキ作用の低下を早期に指示することである。これは、特に、ブレーキ・ペダルのドライバによる操作が車輪ブレーキ・シリンダから油圧的に切り離されているブレーキ装置に対しても適用されるべきである。

この課題は、本発明により、請求項１の特徴により解決される。従属請求項は適切な変更態様を与える。

本発明による車両内の油圧ブレーキ装置の機能検査方法には、ブレーキ装置の油圧ブレーキ回路内にきわめて高いガス部分が検出されるという出発状況が基礎となる。ブレーキ装置は、既知のように、ブレーキ圧力発生ユニット、通常は車輪ブレーキ・シリンダである車輪ブレーキ・ユニット、油圧ブレーキ液のための貯蔵室並びにブレーキ装置の各ブレーキ回路内に実際に作用するブレーキ圧力を測定するための圧力センサを含む。本発明による方法は、第１のステップにおいて、はじめにブレーキ液がブレーキ圧力発生ユニットから貯蔵室内に移動されるように実行される。それに続いて、第２のステップにおいて、ブレーキ回路内の実際ブレーキ圧力が測定され且つブレーキ圧力基準値と比較され、ここで、ブレーキ圧力基準値を下回った場合に警告信号が発生される。

追加の限界空気量が含まれているブレーキ回路内においては、達成可能な最大ブレーキ圧力は、空気容積の圧縮性に基づいて著しく低下され、この場合、ブレーキ装置の圧力／容積曲線は、圧力を増加しても平らに推移するだけであるので、空気量の増加は達成可能な最大圧力に著しく影響を与える。当該ブレーキ回路内の最大圧力の低下はブレーキ圧力基準値との比較により特定可能である。基準値を最小限だけ下回っているかぎり、種々の形で警告信号が発生され、および場合により、しかも既知のように光学式方法、音響式方法または触覚式方法でドライバに指示が与えられる。場合により、警告信号を制御／操作装置内に記憶するだけでも十分である。

ブレーキ圧力基準値として、同じ出発状況において達成可能な、ブレーキ装置の第２のブレーキ回路内のブレーキ圧力が使用されることが好ましい。この方法は、絶対ブレーキ圧力ではなく、検査されるべきブレーキ回路と比較するために利用可能な相対的ブレーキ圧力基準値が使用されるという利点を有している。両方のブレーキ回路には基本的にブレーキ圧力発生ユニットの同じ圧力が供給されるので、両方のブレーキ回路のブレーキ圧力の相違は直接ブレーキ回路の機能の低下を推測可能にする。

しかしながら、基本的に、ブレーキ圧力基準値を他の方法で求めることもまた可能である。ここで、ブレーキ圧力基準値が実際に車両の状態／運転変数から決定される方法のみならず、ブレーキ圧力基準値を絶対値として設定することもまた考慮される。

他の好ましい一実施形態により、機能検査が、検査されるべき第１のブレーキ回路のブレーキ液がブレーキ液圧力発生ユニットから完全に付属の貯蔵室内に排出されたのちにはじめて実行されるように設計されている。ブレーキ液は、この状態において、検査されるべきブレーキ回路から消滅したので、ブレーキ装置は、あたかも、貯蔵室容積に対応する追加の空気量がブレーキ回路内に存在するかのように挙動する。これにより、圧力／容積特性曲線の上記の特性に基づき、達成されるべき最大圧力の著しい低下が達成されるので、検査されるべきブレーキ回路のブレーキ圧力とブレーキ圧力基準値との間の偏差を特定可能にするためには、ドライバによるブレーキ圧力発生ユニットの比較的小さい操作だけで十分である。しかしながら、基本的に、部分排出のみを実行し、それに続いて圧力を測定し且つ比較することもまた可能である。

他の有利な一実施形態により、機能検査は、ブレーキ液がその中に排出された貯蔵液内に最小圧力が作用している場合に対してのみ実行される。これにより、場合により貯蔵室内に移動された気泡が十分に圧縮されたことが保証される。

機能検査は、確実性の理由から、車両の停止時に実行されることが好ましく、その理由は、機能検査を介して少なくとも一部ブレーキ力の低下が行われたことによる機能検査の間における危険な走行状態が回避されるべきであるからである。他の機能性として、例えば坂道における車両の転がり発進の結果として車両が動き始めたとき直ちに、既に実行中の機能検査を中止することが目的に適っている。車両が停止しているかまたは動き始めているかをモニタリングするとき、車両内に組み込まれ且つそれにより車両の運動を特定可能な標準構成要素が使用されてもよい。

さらに他の有利な一実施形態により、ブレーキ圧力発生ユニットから貯蔵室内への容量移動が、１つのステップ内においてではなく、複数のステップ内において少量ずつ実行される。これは、特に、同様に確実性の観点から行われ、その理由は、ステップごとに少量ずつ行われる排出においては、なお当該ブレーキ回路内に最小圧力が確保されているからである。

本発明による方法は、基本的に、油圧ブレーキ装置または電気油圧ブレーキ装置において実行するのに適している。本方法は、例えばペダル・ストローク・シミュレータを介して、ドライバとブレーキとの切離しが存在するブレーキ装置内において実行されることが好ましい。

他の利点および目的に適った実施形態が、その他の請求項、図面の説明および図面から得られる。

図１は、マスタ・ブレーキ・シリンダを介して操作されるべき２つのブレーキ回路からなる、ここで各ブレーキ回路に追加の貯蔵室が付属されている、自動車内の油圧ブレーキ装置の、正常な作動状態において示された概略図を示す。 図２は、第１のブレーキ回路の貯蔵室が油圧液で充満されている、第１のブレーキ回路内のブレーキ圧力を検査するための機能検査の間における図１に対応する図を示す。 図３は、図１に比較して第１のブレーキ回路内に追加の空気容積を有する、通常の作動状態におけるブレーキ装置を示す。 図４は、機能検査の間におけるブレーキ回路内に追加の空気容積を有するブレーキ装置を示す。 図５は、追加の空気容積を有するブレーキ回路および追加の空気容積を有しないブレーキ回路に対して示された、十分に強いブレーキ操作における時間の関数としての圧力経過を含む線図を示す。 図６は、圧力の関数としての容積の経過を含む線図を示す。 図７は、第１のブレーキ回路内に追加の空気容積が存在する場合に対する、第１のブレーキ回路内の機能検査の間における第１および第２のブレーキ回路内の圧力経過を含む線図を示す。 図８は、ブレーキ装置の機能検査における種々のステップを含む流れ図を示す。

図において、同じ構造部分には同じ符号が付けられている。

図１に示された油圧ブレーキ装置１は２つのブレーキ回路２および３を有し、２つのブレーキ回路２および３には共通のマスタ・ブレーキ・シリンダ４から圧力が与えられ、この場合、マスタ・ブレーキ・シリンダ４はブレーキ・ペダル５を介してドライバにより操作される。第１のブレーキ回路２は車輪８に車輪ブレーキ・シリンダ６を有し、第２のブレーキ回路３には、それに対応して、他の車輪９に車輪ブレーキ・シリンダ７が組み込まれている。さらに、各ブレーキ回路２、３にそれぞれ貯蔵室１０ないし１１が付属され、貯蔵室１０ないし１１は切換可能な弁１４ないし１５を介してそれぞれのブレーキ回路２ないし３に接続されている。さらに、主切換弁１２および１３が、マスタ・ブレーキ・シリンダ４と、各ブレーキ回路２ないし３内の車輪ブレーキ・シリンダ６ないし７との間の結合通路内に配置されている。弁１２、１３、１４および１５は、制御弁ないしは比例弁または切換弁であってもよい。

ブレーキ・シリンダの正常状態における通常の操作において、切換弁１４および１５は各ブレーキ回路２ないし３の貯蔵室１０ないし１１に対して閉鎖されている。同時に、主切換弁１２および１３は車輪ブレーキ・シリンダ６および７に対して開放されているので、ブレーキ・ペダル５を介して操作したとき、マスタ・ブレーキ・シリンダ４内のシリンダ室４ａおよび４ｂ内のブレーキ液にブレーキ圧力ｐ_１ないしｐ_２が与えられ、ブレーキ圧力ｐ_１ないしｐ_２は車輪ブレーキ・シリンダ６ないし７に供給される。正常な場合、ブレーキ回路２内の圧力ｐ_１は第２のブレーキ回路３内の圧力ｐ_２と同一である。

図２に、第１のブレーキ回路２の機能検査の間におけるブレーキ装置１が示されている。機能検査の間においては、第１のブレーキ回路２に付属された貯蔵室１０は完全にブレーキ液で充満されているので、第１のブレーキ回路２のマスタ・ブレーキ・シリンダ４内に、それに対応して低減されたシリンダ容積４ａが設定される。しかしながら、希望の圧力を保持するために、マスタ・ブレーキ・シリンダ４のシリンダ容積４ａ内にブレーキ液で充満されている十分に大きな残留容積が残っているので、ブレーキ液の貯蔵室１０内への部分排出にもかかわらず、第１のブレーキ回路２内のブレーキ圧力ｐ_１は依然として第２のブレーキ回路３内のブレーキ圧力ｐ_２と同一である。この状態は、第１のブレーキ回路２内に全く空気容積が存在しないかまたは僅かな空気容積のみが存在しているかぎり成立する。

図３および４は図１および図２に対応するが、第１のブレーキ回路２内に追加の空気容積を含んだときの、図３は正常な運転状態ないしは制動状態における状況を示し、図４は機能検査の間における状況を示す。

図３からわかるように、第１のブレーキ回路２に付属されている、マスタ・ブレーキ・シリンダ４内のシリンダ容積４ａは、ブレーキ・ペダルを操作したとき、空気容積の圧縮性に基づいて、図１からの状態に比較して低減される。ここで、図４に示すように機能検査が実行された場合、第１のブレーキ回路２内に存在するブレーキ液は第１のブレーキ回路の貯蔵室１０内に排出される。量が低減したブレーキ液は完全に貯蔵室１０内に受け入れられるので、マスタ・ブレーキ・シリンダ４のシリンダ容積４ａ内にはもはやブレーキ液が残っていない。その後においては、ブレーキ・ペダル５を介して第１のブレーキ回路２内のさらなる圧力上昇はもはや可能ではなく、一方、第２のブレーキ回路３のシリンダ容積４ｂ内には十分なブレーキ液が存在し、このブレーキ液には対応する圧力ｐ_２が与えられる。第１のブレーキ回路２内において得られる圧力ｐ_１は第２のブレーキ回路３内における圧力ｐ_２より小さく、このことはブレーキ回路２ないし３内の圧力センサ１６ないし１７を介して検出可能である。共通の制御／操作装置１８内において測定されたブレーキ圧力ｐ_１およびｐ_２が相互に比較され、ここで、許容値を超える偏差が存在した場合、エラー信号が発生される。

図５に示す圧力／時間線図からわかるように、十分に強いブレーキ操作においては圧力レベルｐ_Ｔａｒが達成され、これに対して、ブレーキ回路内に空気が存在する場合、圧力レベルｐ_Ｔａｒの下側に存在するより小さい最大圧力ｐ_Ｃｒｉｔが達成されるにすぎない。

図６に示す容積／圧力線図から、空気ΔＶ_Ａｉｒがブレーキ回路内に存在し且つブレーキ液容量ΔＶ_Ａｃｃｕが貯蔵室内に移動されたとき、達成可能な最大圧力はｐ_２から値ｐ_１へ低下されることがわかる。

図７に、一方で、第１ないし第２のブレーキ回路内のブレーキ圧力を示す２つの圧力経過ｐ_１およびｐ_２が示されている。他方で、図７は、貯蔵室内への容量移動における、第１のブレーキ回路内のブレーキ液容量Ｖ_ＴＭＣに対する付属の容量経過および同様に第１のブレーキ回路内の付属の貯蔵室内のブレーキ液容量Ｖ_Ａｃｃに対する付属の容量経過を示す。貯蔵室内への容量移動の増加と共に、容量Ｖ_ＴＭＣが減少し且つ貯蔵室内の容量Ｖ_Ａｃｃがそれに対応して増大する。第１のブレーキ回路内に空気が存在する場合、第１のブレーキ回路内において達成可能な最大圧力ｐ_１は、貯蔵室内へのブレーキ液の移動ののちに、明らかに第２のブレーキ回路からの最大ブレーキ圧力ｐ_２の下側に存在している。

図８に、第１のブレーキ回路内において機能検査を実行するための流れ図が示されている。はじめに、方法ステップＶ１により、車両が停止しているかどうかが問い合わされる。このために、車両速度ｖが問い合わされ、この場合、機能検査は停止時（ｊａ）においてのみ実行され、車両が停止していない場合（ｎｅｉｎ）、それに対応して、フローは否定分岐に沿って方法の開始に戻される。他方で、車両が停止している場合（ｊａ）、フローは肯定分岐に沿って次の方法ステップＶ２に移行され且つ機能検査が開始される。

方法ステップＶ２により、容量Ｖ_ＴＭＣを有するブレーキ液の、容量Ｖ_Ａｃｃをもつ第１のブレーキ回路の貯蔵室内への容量移動が行われる。貯蔵室内に完全に排出されたのちに、方法ステップＶ３に示すように、圧力センサにより、ドライバによってブレーキ・ペダルが操作されたのちにおける第１のブレーキ回路内の圧力ｐ_１並びに第２のブレーキ回路内の圧力ｐ_２が決定される。方法ステップＶ４において、第１のブレーキ回路の圧力ｐ_１が、基準ブレーキ圧力として使用される第２のブレーキ回路の圧力ｐ_２より下側に存在するかどうかの問い合わせが行われる。これが否定の場合（ｎｅｉｎ）、第１のブレーキ回路内に空気が存在しないか、ないしは許容可能な量の空気が存在するにすぎず、フローは否定分岐に沿って再び方法の開始即ちステップＶ１に戻される。しかしながら、第１のブレーキ回路のブレーキ圧力ｐ_１が第２のブレーキ回路のブレーキ圧力ｐ_２の下側に存在する場合（ｊａ）、フローは肯定分岐に沿って最終方法ステップＶ５に移行され且つエラー／警告信号Ｓ_Ｅが出力される。

１ ブレーキ装置
２、３ ブレーキ回路
４ ブレーキ圧力発生ユニット（マスタ・ブレーキ・シリンダ）
４ａ、４ｂ シリンダ室（シリンダ容積）
５ ブレーキ・ペダル
６、７ 車輪ブレーキ・シリンダ（車輪ブレーキ・ユニット）
８、９ 車輪
１０、１１ 貯蔵室
１２、１３ 主切換弁
１４、１５ 切換弁
１６、１７ 圧力センサ
１８ 制御／操作装置
Ｐ 圧力
ｐ_１ ブレーキ圧力
ｐ_２ ブレーキ圧力基準値
ｐ_Ｃｒｉｔ 空気が存在するときの最大圧力
ｐ_Ｔａｒ 強いブレーキ操作における圧力レベル
Ｓ_Ｅ 警告信号
ｔ 時間
ｖ 車両速度
Ｖ、Ｖ_０、Ｖ_１、Ｖ_２ 容積
Ｖ_Ａｃｃ 第１のブレーキ回路内の貯蔵室内のブレーキ液容量
Ｖ_ＴＭＣ 第１のブレーキ回路内のブレーキ液容量
ΔＶ_Ａｃｃｕ 貯蔵室内に移動されたブレーキ液容量
ΔＶ_Ａｉｒ ブレーキ回路内の空気

Claims (9)

1. ブレーキ圧力発生ユニット（４）と、車輪ブレーキ・ユニット（６、７）と、ブレーキ液のための貯蔵室（１０、１１）と、ブレーキ圧力（ｐ_１、ｐ_２）を測定するための少なくとも１つの圧力センサ（１６、１７）と、を有する車両内の油圧ブレーキ装置（１）の機能検査方法であって、
   ブレーキ装置（１）のブレーキ回路（２）に付属された前記ブレーキ圧力発生ユニット（４）から前記貯蔵室（１０）内にブレーキ液を移動するステップと、
   ブレーキ回路（２）内の実際ブレーキ圧力（ｐ_１）を測定し、ブレーキ圧力基準値（ｐ_２）と比較し、前記ブレーキ圧力基準値（ｐ_２）を下回った場合に警告信号（Ｓ_Ｅ）を発生するステップと、を含み、
   機能検査が、前記ブレーキ回路（２）のブレーキ液が前記ブレーキ圧力発生ユニット（４）から完全に排出されたのちに実行されること、
   を特徴とする車両内の油圧ブレーキ装置の機能検査方法。
2. 前記ブレーキ圧力基準値（ｐ_２）が、ブレーキ装置（１）の第２のブレーキ回路（３）から決定されることを特徴とする請求項１に記載の機能検査方法。
3. 前記機能検査は、前記貯蔵室（１０）内に最小圧力が達成されたときにのみ実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の機能検査方法。
4. 前記機能検査は、車両の停止時に実行されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機能検査方法。
5. 車両が動き始めたとき、既に実行中の機能検査が中止されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機能検査方法。
6. 前記ブレーキ圧力発生ユニット（４）から前記貯蔵室（１０）内へのブレーキ液の容量移動がステップごとに少量ずつ行われることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の機能検査方法。
7. 前記排出の各ステップごとに、前記実際ブレーキ圧力（ｐ_１）が前記ブレーキ圧力基準値（ｐ_２）と比較されることを特徴とする請求項６に記載の機能検査方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の機能検査方法を実行するための制御／操作装置。
9. 請求項８に記載の制御／操作装置（１８）を備えた車両内のブレーキ装置。

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