JPH0834329A - アンチロック制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＢＳ作動時において“圧力形成”と“圧力
減衰”の状態の他に、“圧力保持”の状態も可能にする
こと。 【構成】 マグネット弁は所定の周波数と所定のデュー
ティー比（Ｋ）のパルスによって制御され、それによっ
てホイルブレーキシリンダ内の圧力が所定の平均圧力
（ＰＭ）を中心として変動するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つの再循
環ポンプエレメントと、各ホイルブレーキシリンダ毎に
少なくとも１つの２位置作動形マグネット弁とを有し、
前記マグネット弁は一方の位置においては圧力形成を許
容し、他方の位置と再循環ポンプエレメントの作動時に
おいては圧力減衰を可能にする、アンチロック制御シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなアンチロック制御システムは
例えばまだ未公開のドイツ連邦共和国特許出願第４４２
２５１８号明細書から公知である。この明細書には少な
くとも１つのホイルブレーキ毎に１つの再循環ポンプエ
レメントと二位置作動形マグネット弁を含んだアンチロ
ック制御システムが記載されている。この場合マグネッ
ト弁は一方の位置において圧力形成を許容し、他方の位
置において圧力減衰を可能にする。

【０００３】また簡単なシステムとしては、唯一のＡＢ
Ｓ構成要素として１つのポンプエレメントと被制御チャ
ネル毎に１つの２ポート２ウェイ弁を設ける手段があ
る。

【０００４】しかしながらこのようなシステムではポン
プを作動させながらのＡＢＳの作動中は“圧力形成”と
“圧力低減”の状態のみ実現可能で、“圧力保持”の状
態は実現できない。そのようなシステムの設計仕様と制
御における困難性は、圧力形成時、制動時、ＡＢＳ制御
時においてダイナミック特性に対する全く異なる要求が
求められることにある。

【０００５】ＡＢＳ制御時では、比較的緩慢な（すなわ
ち車輪の動特性に追従する）ホイルシリンダ−圧力形成
が重要である反面、良好な動的制動性に沿った要求にお
いては可及的に迅速なホイルシリンダでの圧力増加が求
められる。

【０００６】これらの相矛盾する要求は、種々異なる大
きさの絞り弁調整量（これは液圧によるか又は電磁的に
作動され、それぞれの要求に応じて切換られる）によっ
てしか対処することができない。液圧式又は電磁作動式
の絞り弁を用いたそのような切換はグラジエントスイッ
チと称される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたような形式のアンチロック制御システムにおい
て、前記したような欠点に鑑みこれを解消すべく改善を
行うことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、マグネット弁は所定の周波数と所定のデューティー
比ないしオン／オフ比のパルスによって制御され、それ
によってホイルブレーキシリンダ内の圧力が所定の平均
圧力を中心として変動するように構成されて解決され
る。

【０００９】本発明の前記構成によればグラジエントス
イッチのないＡＢＳシステムが形成され得る。また相応
の制御により液圧−機械式の制動系の慣性がフルに活用
される。この制御部によって弁が“開放”状態と“閉
鎖”状態との間で次のように迅速に切換られる。すなわ
ち液圧系が比較的僅かなホイルシリンダ−圧力変動で応
じ得るように切換られる。

【００１０】このような制御形態では相互に依存しない
２つのパラメータが使用可能である。このうちの１つは
制御周波数Ｆである。これは平均値付近の圧力変動の振
幅を定める。もう１つはデューティー比ないしオン／オ
フ比である。これはマスタブレーキシリンダに加えられ
る圧力の他に設定すべき平均圧力を定める。一定のデュ
ーティー比のもとではホイルシリンダの圧力も一定のま
まである。デューティー比κの変化のもとではホイルシ
リンダの平均圧力はマスタブレーキシリンダ内の圧力か
ら０ｂａｒまでの間でほぼ連続的に調節可能である。

【００１１】本発明による装置によれば、付加的なグラ
ジエントの切り替わりを伴うことなく、チャネル毎に１
つの２ポート２ウェイ弁又は３ポート２ウェイ弁を用い
るのみでほぼ一定の制御（準安定制御）機能を有するＡ
ＢＳが得られる。制御周波数の選定によってはペダルの
反作用と音響的作用の領域からの要求が考慮され得る。
ほぼ連続的な制御によっては所望の各ホイルシリンダ−
平均圧力が選択可能な動特性で設定され得る。

【００１２】

【実施例】次に本発明によるシステムを液圧式ブレーキ
装置の例で説明する。このブレーキ装置はペダル操作可
能なマスタシリンダ３を有している。このマスタシリン
ダ３は圧力媒体−リザーブタンク４を備えている。

【００１３】図１による実施形態ではマスタシリンダ３
からホイールブレーキシリンダ１２への第１の管路１１
がホイールブレーキ５に接続されている。この第１の管
路には第１の２ポート２ウェイ弁３０が設けられてい
る。この２ポート２ウェイ弁３０はばね動作によって開
放位置に置かれ、また電磁的動作によって遮断位置に置
かれる。

【００１４】さらにホイールブレーキシリンダ１２から
マスターシリンダ１３へ圧力媒体を供給するためのポン
プ１８を備えた別の管路１７が設けられている。この別
の管路１７の、ポンプ１８の吸引側との接続部分１７．
１はホイールブレーキシリンダ１２に接続されている。
第３の管路１７の圧力側部分１７．２は第１の管路１１
とマスタシリンダ３に接続されている。ポンプはここで
は図示されていない駆動モータによって駆動可能であ
る。

【００１５】弁３０は管路２４によって取囲まれてい
る。この管路２４には逆止弁２５が配設されている。こ
の逆止弁２５における貫流方向はホイールブレーキシリ
ンダ１５からマスタシリンダ３への方向である。

【００１６】さらにアンチロック装置には車輪に配置さ
れている車輪回転数センサ２７が配属されている。この
車輪回転数センサは制御装置２８に接続されている。こ
の制御装置２８からはスリップに依存した信号が弁３０
と、ポンプ駆動モータに供給される。

【００１７】図２には３ポート２ウェイ弁を備えた別の
実施例が示されている。この図には車輪ブレーキ５及び
６の作動のためのブレーキ経路のみが示されている。こ
の車輪ブレーキ５，６は車両の左前輪と右後輪とに配属
されている。第２のブレーキ経路も相応に構成されてお
り、ここでは図示されていない。

【００１８】第１の管路１１はマスタシリンダ３からホ
イールブレーキシリンダ１２に伸びている。このホイー
ルブレーキシリンダ１２は左前輪に配設された車輪ブレ
ーキ５である。第１の管路１１には３ポート２ウェイ弁
１３が設けられている。この３ポート２ウェイ弁１３は
ばね動作によって開放位置に置かれ、また電磁的動作に
よって遮断位置に置かれる。

【００１９】第１の弁１３とマスタシリンダ３との間の
第１の管路１１からは第２の管路１４が延在している。
この第２の管路１４にはホイールブレーキシリンダ１５
が接続されている。このホイールブレーキシリンダ１５
は右後輪に配属された車輪ブレーキ６である。第２の管
路１４には第２の３ポート２ウェイ弁１６が設けられて
いる。この弁はばね動作によって開放位置に置かれ、電
磁的な切換えによって遮断位置に置かれる。

【００２０】さらにホイールブレーキシリンダ１２及び
１５からマスタシリンダ３に圧力媒体を供給するポンプ
１８を備えた第３の管路１７が設けられている。この第
３の管路の、ポンプ１８の吸引側に接続された部分１
７．１は２つのマグネット弁１３，１６を介してホイー
ルブレーキシリンダと接続されている。第３の管路１７
の圧力側部分１７．２は第１の線路１１と、第２の管路
１４と、マスタシリンダ３に接続されている。ポンプは
ここでは図示されていない駆動モータによって駆動可能
である。

【００２１】第２の弁１６は第４の管路２２によって取
り囲まれている。この第４の管路２２には逆止弁２３が
設けられている。この逆止弁２３の貫流方向は、ホイー
ルブレーキシリンダ１５からマスタシリンダ３への方向
である。さらにその他に第５の管路２４が設けられてい
る。この管路２４は第１の弁１３を取り囲んでいる。こ
の管路２４には逆止弁２５が設けられている。この逆止
弁２５の貫流方向はホイールブレーキシリンダ１２から
マスタシリンダ３への方向である。

【００２２】前述した構成素子は図中破線で囲って示さ
れている液圧系装置の中にまとめられている。

【００２３】さらにアンチロック装置には車輪に配置さ
れている車輪回転数センサ２７が配属されている。この
車輪回転数センサは制御装置２８に接続されている。こ
の制御装置２８は弁１３と１６、並びにポンプ駆動モー
タをスリップに依存した信号で制御する。

【００２４】制動装置は以下のように動作する。ブレー
キペダルが操作された場合には制動圧がホイールブレー
キシリンダ１２で形成される。

【００２５】制御装置２８が２つの車軸の車輪間で過度
に大きなスリップないし速度差を識別した場合には、弁
１６ないし３０が遮断位置に切換られる。それによりリ
アアクセルにおける制動圧のさらなる形成が中断され
る。リアアクセルのホイールブレーキシリンダ１５にお
ける圧力の相応の抑制によって制動期間中に制動力が理
想的な制動力の特性経過に調整される。

【００２６】制動時にホイールロックの危険性が例えば
右後車輪に生じた場合には、アンチロック装置は以下の
ように動作する。

【００２７】制御装置は第１の弁１３ないし弁３０を用
いて第１の管路を遮断し、ポンプ１８を作動状態に置
く。これは前輪のホイールブレーキシリンダからの圧力
媒体の取出しによって車輪ブレーキにおける圧力減衰を
生ぜしめる。この過程は“圧力低減”と称される。

【００２８】安定化させるべき車輪回転特性のもとで制
動圧を高めるために、制御装置２８は第１の弁１３ない
し弁３０を開放位置に切換える。それによりポンプ１８
の作動のもとで圧力媒体はマスタシリンダ３から２つの
ホイールブレーキシリンダ１２，１５に流れる。このフ
ェーズは圧力形成で表わされる。

【００２９】図３には種々異なる信号が時間に関してプ
ロットされている。図３のａには制御信号が時間に関し
てプロットされている。この制御信号は制御ユニット２
８から弁３０，１３ないし１６に供給される。図３のｂ
にはマグネット弁の移動距離がプロットされており、図
３のｃにはホイールブレーキシリンダ１２ないし１５内
の圧力Ｐ_radがプロットされている。

【００３０】当該の実施例ではマグネット弁が時点０に
おいて５Ｖの電圧を印加される。これによりマグネット
弁が遮断位置に移行する。これはポンプ１８の作動の際
にホイールブレーキシリンダ内の圧力の減衰を生ぜしめ
る（圧力低減）。

【００３１】時点κＴでは制御作用が抑圧される。これ
によりマグネット弁は図１ないし図２に示されているよ
うにその静止位置に移行される。マグネット弁はマスタ
シリンダ３とホイールブレーキシリンダ１２ないし１５
の間の接続路を開放する。これはホイールブレーキシリ
ンダ１２内の圧力Ｐ_radにおいて圧力上昇を引き起こす
（圧力形成）。

【００３２】デューティー比と周波数Ｆ＝１／Ｔの適切
な選択によりホイールブレーキシリンダ１２内の圧力Ｐ
_radは次のように設定され得る。すなわちこの圧力Ｐ_rad
が平均圧力ＰＭを中心として（の周りで）変動するよう
に設定され得る。それにより本発明による制御を用いれ
ば“圧力保持”状態も実現可能である。さらにデューテ
ィー比κと周波数Ｆ＝１／Ｔの適切な選択により、枠の
大きな限界内で任意の圧力勾配を設定することが可能と
なる。この圧力勾配は所定の期間内で圧力をどの程度変
化させるかを表わす尺度である。

【００３３】ブレーキ系における液圧−機械系の慣性の
十分な活用と特異的な制御によっては、相互に依存し合
わない２つのパラメータが使用できる。前記制御により
弁が開放状態０と遮断状態の間で次のように迅速に切換
られる。すなわち液圧系が比較的僅かなホイールシリン
ダ−圧力変動でのみ反応し得るように迅速に切換られ
る。制御周波数Ｆは平均値ＰＭを中心とした圧力変動の
振幅に関して決定を行う。有利にはこの周波数は３０〜
１００Ｈｚの間の範囲に選定される。

【００３４】図４にはデューティー比κとホイールブレ
ーキシリンダ内の圧力Ｐ_radが時間ｔに関してプロット
されている。デューティー比κが小さい場合には大きな
ホイールシリンダ圧力が生ぜしめられ、デューティー比
κが大きい場合には比較的小さなホイールシリンダ圧力
が生ぜしめられる。時間ｔに関するデューティー比κの
変化によってはホイールブレーキシリンダ内の圧力Ｐ
_radの所望の時間経過が得られる。ホイールロックを生
ぜしめることなくデューティー比κの比較的小さな値が
選択される。ホイールロックが識別された場合にはデュ
ーティー比κの値は高められる。これは圧力Ｐ_radの低
減を生ぜしめる。デューティー比κの変化によって圧力
が相応に変化せしめられる。

【００３５】図５にはデューティー比κと差圧との間の
相関関係がプロットされている。この差圧は、ホイール
ブレーキシリンダ内の圧力Ｐ_radとマスタシリンダ内の
圧力Ｐ_hzとの間の差に相応する。デューティー比κが０
の場合には差圧は０となり、デューティー比κがほぼ１
の場合には最大限の差圧が生ぜしめられる。

【００３６】このデューティー比κはドライバ自身によ
るペダル操作を介して設定されるマスタシリンダ内の圧
力Ｐ_hzの他に、生ぜしめられる平均圧力ＰＭを決定す
る。デューティー比κが一定の場合にはホイールシリン
ダ圧力も一定に維持される。デューティー比κが０〜１
の間で変化する場合には平均ホイールシリンダ圧力をマ
スタシリンダ内の圧力値Ｐ_hzと０との間でほぼ連続的に
設定することが可能である。このデューティー比は例え
ばＡＢＳ制御の場合有利には０．５〜０．９の間の範囲
で選定される。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＢＳ作動時において
“圧力形成”と“圧力低減”の状態のみならず、“圧力
保持”の状態も実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御チャネル毎に２ポート２ウェイ弁を備えた
簡単なＡＢＳシステムを示した図である。

【図２】３ポート２ウェイ弁を備えた同種のＡＢＳシス
テムを示した図である。

【図３】制御信号と、圧力と、マグネット弁の状態が時
間に関してプロットされたダイヤグラムである。

【図４】デューティー比と、ホイールシリンダ圧力が時
間に関してプロットされたダイヤグラムである。

【図５】差圧がデューティー比に関して示された図であ
る。

【符号の説明】

３ マスタシリンダ ４ リザーブタンク ５ 車輪ブレーキ ６ 車輪ブレーキ １１ 第１の管路 １２ ホイールブレーキシリンダ １３ ３ポート２ウェイ弁 １４ 第２の管路 １５ ホイールブレーキシリンダ １６ マグネット弁 １７ 第３の管路 １８ ポンプ ２２ 第４の管路 ２３ 逆止弁 ２５ 逆止弁 ２７ ホイール回転数センサ ２８ 制御装置 ３０ ２ポート２ウェイ弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの再循環ポンプエレメン
   トと、各ホイルブレーキシリンダ毎に少なくとも１つの
   二位置作動形マグネット弁とを有し、前記マグネット弁
   は一方の位置においては圧力形成を許容し、他方の位置
   と再循環ポンプエレメントの作動時においては圧力低減
   を可能にする、アンチロック制御システムにおいて、 前記マグネット弁は所定の周波数と所定のデューティ比
   ないしオン／オフ比(Ｋ）のパルスによって制御され、
   それによってホイルブレーキシリンダ内の圧力が所定の
   平均圧力（ＰＭ）を中心として（の周りで）変動するこ
   とを特徴とするアンチロック制御システム。
2. 【請求項２】 前記周波数は圧力変動の所望の振幅が生
   ぜしめられるように予め設定可能である、請求項１記載
   のアンチロック制御システム。
3. 【請求項３】 前記周波数は３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範
   囲で選定可能である、請求項２記載のアンチロック制御
   システム。
4. 【請求項４】 前記オン／オフ比はホイルブレーキシリ
   ンダ内で所望の圧力差及び／又は所定の平均圧力が生ぜ
   しめられるように予め設定可能である、請求項１〜３い
   ずれか１項に記載のアンチロック制御システム。
5. 【請求項５】 前記オン／オフ比は例えば０．５〜０．
   ９の範囲で選定可能である、請求項１〜４いずれか１項
   に記載のアンチロック制御システム。