JPH08506294A - アンチロック制御を有するブレーキシステムの制御量としてペダル踏力を判断する方法及び回路構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アンチロック制御によるブレーキシステム用の制御量としてペダル踏力を判断するために、油圧ポンプの駆動モータ（１９）の動作は、アンチロック制御による制動中に、発電機動作（ＵM）に切り替わり、その発生電圧の大きさ及びそのフェードアウト動作が判断される。前記油圧ポンプはホイールブレーキから圧力を減少するために放出された圧力流体を戻す機能、成いは予備圧を供給する機能を有する。ペダル踏力に依存する供給圧力は、前記発電機電圧（ＵM）及びフェードアウト動作から判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】 アンチロック制御を有するブレーキシステムの制御量としてペダル踏力を判断す る方法及び回路構成 本発明はブレーキ圧制御中にホイールブレーキから放出された圧力流体の帰還 又は予備圧の発生に使用する電動油圧ポンプを含むアンチロック制御を有するブ レーキシステムにおいて、アンチロック制御による制動中の制御量としてペダル 踏力を判断する方法及び回路構成に関する。又本発明はホイール回転運動を判断 するセンサ、及びセンサ信号を評価しブレーキ圧制御信号を発生し、電動油圧ポ ンプを作動する電子コントローラを含む方法を実施するための回路構成に関する 。 ペダル踏力及びその結果生じるアンチロックブレーキシステムでの供給圧力を 判断するのは難しい。勿論、一般的なワイヤー張力ゲージ等の力センサによりペ ダル踏力を判断することは可能である。しかし、そのような測定装置は更にモニ タ装置が必要となるのでの構造は複雑になる。従って、供給圧力はブレーキ圧制 御に主な影響を与えるが、そのような測定装置に関する要求はコストの理由から 抑えられる。 本発明の目的はアンチロック制御による制動中にブレーキペダルに与えられれ た力を判断し、この力により生じた供給圧力を判断し、その供給圧力を制御動作 での判断に取り入れることである。ブレーキシステムの製造にかかる経費の増加 をできる限り低く抑えることができる。 この目的は前述のタイプの方法により達成できることが発見された。その特徴 はアンチロック制御による制動中に、所定時間の間、油圧ポンプの駆動モータは 停止又は切り替わり、供給圧力が測定され、発生電圧の大きさ及び変動即ち発生 電圧のフェードアウト動作（fade-out bhavior）が判断され、供給圧力をペダル 踏力の関数として概算する。 この方法を実施するための回路構成は請求項７に示されている。 従って本発明はいわゆる供給圧力又は瞬間的ブレーキペダル踏力に関する情報 は、ポンプ駆動モータの作動中での非常に短いインタラプション（interruption ）により容易に得ることができるという知識に基づいており、このインタラプシ ョンはブレーキ機能を妨害することはなく、発電機動作に短い時間で切り替わる 。後述の実施例の説明で分かるように、停止後の発生電圧、及びそのフェードア ウト動作は所要電力によりかなり影響され、この電力は供給圧力又はペダル踏力 に各々依存している。 本発明の方法の特徴によれば、供給圧力を測定する時間は短いパルスのシーケ ンスにより予め決定される。それらのパルスの間、発生電圧の大きさ及びフェー ドアウト動作が判断される。短いパルスが０．５〜１秒（１〜２ヘルツ）の間隔 で次々と続き、３０〜２００ミリ秒の間のパルス持続時間が好適であることが分 かった。このように短い時間の動作インタラプション、即ちポンプの切り離しは 、アンチロック制御動作を妨害しない。 油圧ポンプがパルス列により作動する本発明のブレーキシステムの他の特徴に よれば、ポンプモータは各作動パルスの後に発電機動作に切り替わる。発生電圧 の大きさ及びフェードアウト動作は所望情報の一部を含んでいる。 更に、本発明によれば、次に示す制御量の１つ又は複数が供給圧力に応じて、 変化、又は調節、又は予め調節される。 （中間）ブレーキ圧増加傾斜 ブレーキ圧増加パルスの持続時間 ブレーキ圧増加パルスのパルス幅／パルス休止幅の比 ブレーキ圧減少バルブの作動 制御周波数。 他の場合、油圧ポンプの供給性能即ち（平均）回転速度を供給圧力に応じて変 化させるのが望ましい。 本発明による方法を実施する回路構成は、油圧ポンプの駆動モータをアンチロ ック制御による制動中に１つ又は一連の所定間隔の間切り離し、又は発電機動作 に切り替える測定回路を含む。この測定回路はこれらの時間間隔の間に発生電圧 の大きさ及びフェードアウト動作を測定し、その測定された量を供給圧力の概算 に使用し、その供給圧力を示す信号を電子コントローラに供給する。 本発明の他の特徴、効果及び適用可能な用途は、図面を参照して行われる以下 の説明により明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は本発明による回路の最も重要な電子ユニットのブロック図。 図２は３つの特徴的状態、例えば低供給圧力（図２Ａ）、中程度供給圧力（図２ Ｂ）、及び高供給圧力（２Ｃ）での発生電圧の変動を示す図。 図１に示す回路は電子制御アンチロックシステム内に構成される。この制御回 路に最も重要な情報は各車輪の回転運動である。これらの情報はホイールセンサ （wheel sensor）Ｓ１〜Ｓ４により一般的な方法で得られる。ホイールセンサＳ １〜Ｓ４はパルス発生器、即ちホイールと共に回転する歯付きディスク（歯付き ディスク１〜４が示されている）によりパルス列を発生する。パルス列の周波数 はホイール回転運動に対応している。 調節回路５〜８内でホイールセンサ信号が調節された後、いわゆる車参照速度 （vehicle reference speed）が回路９による論理的結合により形成される。制 御に必要な他の信号は回路１０〜１３による各ホイール速度信号の差をとること により形成される。各ホイールの滑りは他の回路１４において各ホイールの速度 と共通車参照速度を比較することで判断される。これに関係する他の電子回路１ ５は１つ又は複数のマイクロコンピュータ即ちマイクロコントローラを含み、ブ レーキ力制御信号は滑り（１４）、車参照速度（９）、ホイール加速及び減速（ １０〜１３）から発生される。図１のスイッチングユニット１６は電動油圧バル ブ１７を作動する出力 部を示す。この油圧バルブ１７はブレーキシステムのブレーキラインに挿入され 、アンチロック制御が開始されると、ブレーキ圧を一定に保持又は減少、及び増 加する（この動作は一般的であるから詳細な説明は省略する）。１７は１つのバ ルブのみのコイルを示す。一般にアンチロックシステムにおいて、各バルブには 各ホイールのブレーキ圧制御用に使用される一対のインレットバルブ（inlet va lve）及びアウトレットバルブ（outlet valve）を含む。 更にアンチロックシステムには、（少なくとも）１つの油圧ポンプが、プレー キ圧減少状態でホイールブレーキから放出された圧力流体をマスターシリンダに 戻すために、又は（オープンセンターシステム（open-center systems）では） 予備圧を発生するために必要となる。このような油圧ポンプの電気駆動部即ちモ ータ・ポンプアッセンブリは図１では１９として示されている。関連する電気作 動回路を１８により示す。モータ制御１８はコントローラ１５の出力信号により 制御される。 本発明に不可欠な測定及び評価回路２１〜２３は供給圧力の概算値を判断する 機能を有し、この概算値はブレーキペダルに加えられた値に対応する。この目的 のため、アンチロック制御による制動中に、信号は測定及び評価回路２１を介し てモータ作動回路１８に供給される。この信号は短い単一パルス又はパルス列で 、駆動モータ１９を切り放す機能、即ち駆動モータ１９を発電機動作に短い間切 り換える機能を有する。切り放し即ち切り換えパルスにより発生する発生電圧Ｕ M及びそのフェードアウト動作は信号ライン２０により信号調整回路２１に供給 される。この場合、アナログ・デジタルコンバータ２２が信号調整回路２１に接 続されている。最後に、コンバータ２２の出力信号が評価回路２３で分析される 。概算に関して、例えば供給圧力が判断され、供給圧力の大きさは信号ライン２ ４を介してコントローラに送られ処理される。コントローラロジック１５にて、 供給圧力の大きさはバルブ作動信号計算アルゴリズム、特に圧力増加アルゴリズ ムに組み込まれる。本発明による概算で判断される供給圧力は、圧力増加傾斜の 判断に重要な量である。この圧力増加傾斜は圧力増加パルスの率設定、それらパ ルスのパルス幅及び／又はパルス幅／パルス休止幅の比の設定に組み込まれる因 数である。 モータ・ポンプアッセンブリの作動、即ちモータ制御回路１８を介した駆動モ ータ１９の作動も又、回路２１〜２３で判断される供給圧力の大きさに影響され る。 図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは発生電圧ＵMの大きさ、及び供給圧力に依存する異なる フェードアウト動作を示す。図１の回路の電気モータ１９の発生電圧ＵMが示さ れている。図２Ａに示すような状態では、供給圧力即ちマスタシリンダ圧力ＰHZ は約２０〜４０バール（bar）である。従って、供給圧力は比較的低い。１００ ミリ秒後、発生電圧ＵMlは時間ｔ０での最初の値の約８０％に減少した。モータ がスイッチオフのままのときに生じる発生電圧の更なる変化は太い点線で示され ている。 約１００バールの中間供給圧力が図２Ｂの状態で発生している。図２Ａに示し た状態に比べ、フェードアウト動作は明らかに異なる。１００ミリ秒後、その電 圧は最初の時間ｔ０で発生していた値の約５０％に減少する。 最後に、図２Ｃは比較的高い約２００バールの供給圧力の状態を示す。この場 合、発生電圧は１００ミリ秒後に実質的に０に減少する。 制御は本発明による方法により著しく改善される。従来は、実際のペダル踏力 を計算に入れることは不可能であった。制御アルゴリズムは中間踏力或いは中間 供給圧力に各々設定された。しかし、アンチロック制御による制動動作はペダル 踏力の変化により劣化する。制動性は劣化し、即ち停止距離は物理的に必要な値 より長くなる。過多のペダル踏力によって生じたロック圧力（locking pressure ）をはるかに超えた高マスタシリンダ圧力（供給圧力）は制動性を劣化させる。 なぜなら、マスタシリンダ内の圧力とホイールブレーキ内の圧力との著しい違い により比較的高い制御周波数になるからである。１パルスあたり圧力上昇が高い と妨害ノイズを生じる。これらの影響は圧力差に比例する。更に、シャシー（ch assis）に振動が生じることもある。 ロック圧力を超えてはいるが低い供給圧力は制動能力を低下させる危険を基本 的に持っている。なぜなら、圧力増加パルス毎に達成される圧力増加は、供給圧 力とホイールブレーキ内での圧力との差が比較的小さいために比較的低いからで ある。 高すぎる踏力及び低すぎる踏力により生じた両方の影響は、圧力増加アルゴリ ズムを適合することにより実際に考慮される。しかし、コントローラは学習する ための相応する時間が必要になる。 発電機動作中の電圧変化、即ち発生電圧ＵMの大きさ及びこの電圧のフェード アウト動作は電気モータの所要電力に大きく影響される。低いペダル踏力では、 油圧ポンプ（図１の１９）は、マスタシリンダ内の低い圧力即ち低い供給圧力に 対してのみ流体を戻さなければならない。図２に示す状態は、モータがスイッチ オフしたときに発生する。しかし、高いペダル踏力、又は高い供給圧力に対抗し てアンチロック制御動作中に流体を供給するためには、油圧ポンプつまりその駆 動モータ１９の大きな出力が必要になる。図２Ｃの動作即ち電圧変化は本発明に よる測定処理中のときを示す。図２Ｂは前述の率設定の制御での中間値即ち”標 準値”を示す。 アンチロック制御動作中、ロック圧力は、例えば、圧力増加パルスの数等の制 御変数から、可能性の高い評価基準により比較的正確に判断できる。同様なこと が摩擦係数につてもいえる。又本発明は、ブレーキ圧力増加に比例する最も重要 な所望制御周波数等を調節するための情報が利用できるように、供給圧力に関す る情報を提供する。従って、本発明による方法により、アンチロック制御動作を 特別な経費を費やすことなく大幅に改善できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アンチロック制御による制動中の制御量としてペダル踏力を判断する方法で あって、ブレーキ圧力制御中のホイールブレーキから放出された圧力流体を戻す ため、又は予備圧を発生するための電動油圧ポンプを含むアンチロック制御プレ ーキシステムに用いられ、 アンチロック制御による制動中に、前記油圧ポンプの駆動モータは停止、又は 発電機動作に切り替わり供給圧力を所定時間の間測定し、発生電圧の大きさ及び 前記発生電圧のフェードアウト動作即ち変動が判断され、前記供給圧力をペダル 踏力の関数として概算することを特徴とする方法。 ２．前記供給圧力を測定する間隔は一連の短いパルスにより予め決定され、その 測定の間、前記発生電圧の大きさ及び前記フェードアウト動作が判断されること を特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記短いパルスは０．５から１秒（１から２ヘルツ）で連続し、各パルスの パルス幅は３０及び３００ミリ秒の間の範囲であることを特徴とする請求項２記 載の方法。 ４．前記油圧ポンプはパルス列により作動し、 前記油圧ポンプの駆動モータは各作動パルスの後、発電機動作に切り替わり、 発生電圧の大きさ及びフェードアウト動 作が判断されることを特徴とする請求項１乃至３の１項記載の方法。 ５．次に示す（ａ）〜（ｅ）の制御量、 （ａ）中間ブレーキ圧力増加傾斜、 （ｂ）ブレーキ圧力増加パルスのパルス幅 （ｃ）前記ブレーキ圧力増加パルスのパルス幅／パルス休止幅の比、 （ｄ）ブレーキ圧力減少バルブの作動、 （ｅ）制御周波数、 のうちの１つ又は複数が前記供給圧力に応じて変化、調節、又は予め調節される ことを特徴とする請求項１乃至４の１項記載の方法。 ６．前記油圧ポンプの供給能力又は（平均）回転速度は前記供給圧力に応じて予 め設定されることを特徴とする請求項１乃至５の１項記載の方法。 ７．請求項１乃至６の１項記載の方法を具備する回路であって、ホイール回転運 動を判断するセンサと、前記センサ信号を評価し、ブレーキ圧力制御信号を発生 し、圧力流体を戻す機能又は予備圧の発生する機能を有する電動油圧ポンプを作 動する電子コントローラを具備し、 前記油圧ポンプの駆動モータ（１９）をアンチロック制御による制動中に１つ 又は一連の所定間隔の間切り放し、又は 発電機動作に切り替え、 その発生電圧（ＵM）の大きさ及びフェードアウト動作をそれら間隔の間に測 定し、 それら測定された量を評価し前記供給圧力を概算し、及び 前記供給圧力を示す信号を前記電子コントローラ（１５）に提供することを特 徴とする回路。