JPH0858566A - 圧力を制御するための方法及び装置 - Google Patents
圧力を制御するための方法及び装置Info
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- JPH0858566A JPH0858566A JP7229566A JP22956695A JPH0858566A JP H0858566 A JPH0858566 A JP H0858566A JP 7229566 A JP7229566 A JP 7229566A JP 22956695 A JP22956695 A JP 22956695A JP H0858566 A JPH0858566 A JP H0858566A
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- δyv
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
- B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両の制動圧力を調整するため切換式電磁弁
で作動する圧力制御装置の制御品質及び制御速度を改善
する。 【構成】 圧力を制御するための方法及び装置、とくに
商用車内で制動圧力を調整するための方法及び装置が提
案される。入口弁２及び出口弁３ををそれぞれ個別調節
器１０、１１が受け持つ。これらの調節器の出力値に、
固定値Ｙｖと学習された値ΔＹｖとからなるパイロツト
制御部が加算的に付け加えられる。学習された成分ΔＹ
ｖは、圧力上昇（入口弁）、又は圧力降下（出力弁）の
持続する間の個別調節器１０、１１のＩ成分の積分結果
である。学習課程は約５回〜１０回の制動後に終了し、
そのときに達成されるΔＹｖ値が個別パイロツト制御値
として使用される。
で作動する圧力制御装置の制御品質及び制御速度を改善
する。 【構成】 圧力を制御するための方法及び装置、とくに
商用車内で制動圧力を調整するための方法及び装置が提
案される。入口弁２及び出口弁３ををそれぞれ個別調節
器１０、１１が受け持つ。これらの調節器の出力値に、
固定値Ｙｖと学習された値ΔＹｖとからなるパイロツト
制御部が加算的に付け加えられる。学習された成分ΔＹ
ｖは、圧力上昇（入口弁）、又は圧力降下（出力弁）の
持続する間の個別調節器１０、１１のＩ成分の積分結果
である。学習課程は約５回〜１０回の制動後に終了し、
そのときに達成されるΔＹｖ値が個別パイロツト制御値
として使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１及び１１の前
提部分に記載された特に車両内で制動圧力を調整するた
めの方法及び装置に関する。
提部分に記載された特に車両内で制動圧力を調整するた
めの方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型商用車では、ブレーキを空気圧制御
圧力によつて駆動するのでなく、信号伝送を電気式に構
成するように努められる。これにより信号伝送が加速さ
れ、制動信号を更に調節するために介入する可能性が容
易となる。
圧力によつて駆動するのでなく、信号伝送を電気式に構
成するように努められる。これにより信号伝送が加速さ
れ、制動信号を更に調節するために介入する可能性が容
易となる。
【０００３】ブレーキペダルは運転者によつて操作され
ると電気信号を出力し、この信号が電子装置内で処理さ
れ、又この信号で電磁弁によつて車両のブレーキシリン
ダ内の制動圧力が調整可能である（ドイツ連邦共和国特
許出願公開第３６０３８１０号明細書）。このような電
気ブレーキ装置では、安全性の条件の他に、調整された
制動圧力の同期性、反復性及び精度にも厳しい条件が要
求されねばならない。付加的にロツク防止装置（ＡＢ
Ｓ）又は起動制御装置（ＡＳＲ）が設けられている場
合、圧力制御に利用される圧力変調器又は電磁弁ＭＶ
は、更になお、毎秒２〜５の通常の制御周期において希
望する圧力を調整することができるようにするために、
きわめて迅速に作動しなければならない。
ると電気信号を出力し、この信号が電子装置内で処理さ
れ、又この信号で電磁弁によつて車両のブレーキシリン
ダ内の制動圧力が調整可能である（ドイツ連邦共和国特
許出願公開第３６０３８１０号明細書）。このような電
気ブレーキ装置では、安全性の条件の他に、調整された
制動圧力の同期性、反復性及び精度にも厳しい条件が要
求されねばならない。付加的にロツク防止装置（ＡＢ
Ｓ）又は起動制御装置（ＡＳＲ）が設けられている場
合、圧力制御に利用される圧力変調器又は電磁弁ＭＶ
は、更になお、毎秒２〜５の通常の制御周期において希
望する圧力を調整することができるようにするために、
きわめて迅速に作動しなければならない。
【０００４】最も簡単な事例では、電気的に駆動されて
完全に開くか又は完全に閉じる切換式オンオフ弁を電磁
弁として利用することができる。このような弁によつて
制動圧力を高め、保持し又は下げることができる。制動
圧力の変更は段階的に行われる。
完全に開くか又は完全に閉じる切換式オンオフ弁を電磁
弁として利用することができる。このような弁によつて
制動圧力を高め、保持し又は下げることができる。制動
圧力の変更は段階的に行われる。
【０００５】しかし、希望する圧力をアナログ式に調整
することのできるいわゆる圧力変調器も利用することが
できる。しかしこれらは比較的高価であり、特に迅速で
もない。
することのできるいわゆる圧力変調器も利用することが
できる。しかしこれらは比較的高価であり、特に迅速で
もない。
【０００６】最後に、切換式電磁弁も使用することがで
きるが、しかしこれらは固有周波数（例えば３０Ｈｚ）
よりも上の周波数で電気的に駆動される（欧州特許第１
４３６９号明細書）。これにより電磁弁は、比較的狭い
動作範囲内で、連続的に制御可能な絞り部として運転す
ることができる。純粋のオンオフ弁に比べて制御快適性
が高まり、弁座の摩耗が減少する。しかし他方で、この
ように駆動される弁は強く死時間を伴つており、強いヒ
ステリシスを有し、非直線性であり、製造のばらつき及
び老化に敏感に反応するので、制御時に重大な問題が生
じる。弁の機能は更に運転温度の影響も受ける。
きるが、しかしこれらは固有周波数（例えば３０Ｈｚ）
よりも上の周波数で電気的に駆動される（欧州特許第１
４３６９号明細書）。これにより電磁弁は、比較的狭い
動作範囲内で、連続的に制御可能な絞り部として運転す
ることができる。純粋のオンオフ弁に比べて制御快適性
が高まり、弁座の摩耗が減少する。しかし他方で、この
ように駆動される弁は強く死時間を伴つており、強いヒ
ステリシスを有し、非直線性であり、製造のばらつき及
び老化に敏感に反応するので、制御時に重大な問題が生
じる。弁の機能は更に運転温度の影響も受ける。
【０００７】商用車内で制動圧力を調節又は制御すると
き、伝送区間、即ち、配管及びチユーブ管の非直線性と
被制御体積、つまりブレーキシリンダの非直線性とによ
つて別の問題が生じる。例えば、体積流量勾配が大きい
とき配管内に圧縮振動が現れることがある。運転中にブ
レーキシリンダの容積が著しく変化することによつて別
の非直線性が生じる。更に、電磁弁が閉じているときに
もブレーキシリンダ内に温度補償効果が現れ、即ち、体
積流れなしでも温度変化時にブレーキシリンダ圧力がゆ
つくりと変化する。
き、伝送区間、即ち、配管及びチユーブ管の非直線性と
被制御体積、つまりブレーキシリンダの非直線性とによ
つて別の問題が生じる。例えば、体積流量勾配が大きい
とき配管内に圧縮振動が現れることがある。運転中にブ
レーキシリンダの容積が著しく変化することによつて別
の非直線性が生じる。更に、電磁弁が閉じているときに
もブレーキシリンダ内に温度補償効果が現れ、即ち、体
積流れなしでも温度変化時にブレーキシリンダ圧力がゆ
つくりと変化する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、好ま
しくは切換式電磁弁で作動し、制御品質及び制御速度の
点で改良された、特に車両内で制動圧力を調整するため
の圧力制御装置を提供することである。
しくは切換式電磁弁で作動し、制御品質及び制御速度の
点で改良された、特に車両内で制動圧力を調整するため
の圧力制御装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１、
１１に明示された発明によつて解決される。従属請求項
には望ましい展開が含まれている。
１１に明示された発明によつて解決される。従属請求項
には望ましい展開が含まれている。
【００１０】
【実施例】図面に基づいて、以下、本発明を詳しく説明
する。
する。
【００１１】圧力制御装置のブロツク図が図１に略示さ
れている。目標値ｗの値にできるだけ迅速かつ精確に追
従する制動圧力がブレーキシリンダ４内で調整されねば
ならない。圧力上昇に役立つ入口弁２は２／２切換式電
磁弁として構成されており、圧力媒体貯器１をブレーキ
シリンダ４に接続することができる。圧力降下に役立つ
のは、やはり２／２切換式電磁弁として構成される出口
弁３であり、この出口弁は、ブレーキシリンダ４内にあ
る圧力媒体（圧縮空気又は油）を出口２７の方に排出す
ることができる。ブレーキシリンダ４内で圧力を保持す
るために両方の弁２、３が閉じている。
れている。目標値ｗの値にできるだけ迅速かつ精確に追
従する制動圧力がブレーキシリンダ４内で調整されねば
ならない。圧力上昇に役立つ入口弁２は２／２切換式電
磁弁として構成されており、圧力媒体貯器１をブレーキ
シリンダ４に接続することができる。圧力降下に役立つ
のは、やはり２／２切換式電磁弁として構成される出口
弁３であり、この出口弁は、ブレーキシリンダ４内にあ
る圧力媒体（圧縮空気又は油）を出口２７の方に排出す
ることができる。ブレーキシリンダ４内で圧力を保持す
るために両方の弁２、３が閉じている。
【００１２】ブレーキシリンダライン内で測定されるブ
レーキシリンダ４内の圧力ｐが圧力センサ５に送られ
て、そこで比例出力電圧に変換される。この出力電圧が
実際値ｘとしてデイジタル式サンプリング調節器６に送
られる。調節器６は周知の如くに目標値ｗを実際値ｘと
比較し、偏差が生じると適切な制御信号を増幅器７、８
を介して前記弁（入り口弁２，出口弁３）に出力して、
場合によつて存在する際を最小にする。調節器６は、入
力端にアナログ／デイジタル変換器を有し、従つてアナ
ログ入力信号を処理することができるので、サンプリン
グ調節器と称されている。これらの信号は周知の如くに
サンプリングされて、デイジタル数に変換される。その
後の処理はデイジタル式に、即ち演算プログラムを介し
て行われる。
レーキシリンダ４内の圧力ｐが圧力センサ５に送られ
て、そこで比例出力電圧に変換される。この出力電圧が
実際値ｘとしてデイジタル式サンプリング調節器６に送
られる。調節器６は周知の如くに目標値ｗを実際値ｘと
比較し、偏差が生じると適切な制御信号を増幅器７、８
を介して前記弁（入り口弁２，出口弁３）に出力して、
場合によつて存在する際を最小にする。調節器６は、入
力端にアナログ／デイジタル変換器を有し、従つてアナ
ログ入力信号を処理することができるので、サンプリン
グ調節器と称されている。これらの信号は周知の如くに
サンプリングされて、デイジタル数に変換される。その
後の処理はデイジタル式に、即ち演算プログラムを介し
て行われる。
【００１３】使用する入力弁ＥＶ２の特性曲線が図２に
示されている。横軸には０〜１００％の制御電流ｉが正
規化した形で書き込まれている。縦軸には０〜１００％
の体
示されている。横軸には０〜１００％の制御電流ｉが正
規化した形で書き込まれている。縦軸には０〜１００％
の体
【００１４】見てわかるように、弁は、初期死時間の故
に約ｉ＝４０％の駆動以降に初めて開き始める。電流が
上昇するとき全開はまず直線的に、後には非直線的に起
き、それもしかも勾配を下げながら起きる。
に約ｉ＝４０％の駆動以降に初めて開き始める。電流が
上昇するとき全開はまず直線的に、後には非直線的に起
き、それもしかも勾配を下げながら起きる。
【００１５】閉じるとき同じ非直線性が生じ、付加的に
ヒステリシスが現れる。約ｉ＝２０％の電流値において
弁が再び完全に閉じている。
ヒステリシスが現れる。約ｉ＝２０％の電流値において
弁が再び完全に閉じている。
【００１６】該当する開挙動又は閉挙動は、（電気駆動
なしに開いた）出口弁ＡＶについても生じる（図３）。
なしに開いた）出口弁ＡＶについても生じる（図３）。
【００１７】図２と図３から認められるように、シート
弁として構成される入り口弁及び出口弁はその応答死域
が大きく、通気又は排気圧力段階の各開始時又は変化時
に死時間挙動を制御回路内に持ち込む。操作磁石内で電
流最大値の開弁電流値が約４０％に達し、入り口弁ＥＶ
の密封面で適切な漏れ（開弁）が生成されて初めて、
弁として構成される入り口弁及び出口弁はその応答死域
が大きく、通気又は排気圧力段階の各開始時又は変化時
に死時間挙動を制御回路内に持ち込む。操作磁石内で電
流最大値の開弁電流値が約４０％に達し、入り口弁ＥＶ
の密封面で適切な漏れ（開弁）が生成されて初めて、
【００１８】出口弁ＡＶについても同様であり、そこで
は電流が約ｉ＝６０％に減少して初めて体積流れ／質量
流れが始まる。出口弁を閉じるには約ｉ＝８０％の電流
が必要である（ヒステリシス）。
は電流が約ｉ＝６０％に減少して初めて体積流れ／質量
流れが始まる。出口弁を閉じるには約ｉ＝８０％の電流
が必要である（ヒステリシス）。
【００１９】図示されたヒステリシス曲線は緩慢な弁駆
動に妥当する。それに対して、実際の運転時に現れるよ
うな迅速な駆動時には、図２と図３に破線で書き込まれ
た中間の特性曲線が妥当する。
動に妥当する。それに対して、実際の運転時に現れるよ
うな迅速な駆動時には、図２と図３に破線で書き込まれ
た中間の特性曲線が妥当する。
【００２０】図２と図３には更にパイロツト制御電流Ｙ
ｖ、ΔＹｖが書き込まれており、これらは調節器電流に
適応的につけ加えられる（図５参照）。これらの電流値
は、弁の静止状態（ｉ＝０）から動作点ＡＰに到達する
ために必要である。この動作点は、弁の密封座がちよう
ど開き（入り口弁ＥＶ）又はちようど閉じる（出口弁Ａ
Ｖ）ときの状態である。
ｖ、ΔＹｖが書き込まれており、これらは調節器電流に
適応的につけ加えられる（図５参照）。これらの電流値
は、弁の静止状態（ｉ＝０）から動作点ＡＰに到達する
ために必要である。この動作点は、弁の密封座がちよう
ど開き（入り口弁ＥＶ）又はちようど閉じる（出口弁Ａ
Ｖ）ときの状態である。
【００２１】図４（上）には代表的制動勾配が時間ｔに
関係して示されている。これは増圧（Ｉ）、保圧（Ｉ
Ｉ）及び減圧（ＩＩＩ）の３つの圧力段階からなる。運
転者によつて入力制御される目標値ｗと、制御課程の結
果としてブレーキシリンダ内に増成される圧力ｐと、制
御偏差ｘｄが示されている。示されたランプ状勾配はあ
らゆる制動課程の大部分にとつて典型的なものである。
関係して示されている。これは増圧（Ｉ）、保圧（Ｉ
Ｉ）及び減圧（ＩＩＩ）の３つの圧力段階からなる。運
転者によつて入力制御される目標値ｗと、制御課程の結
果としてブレーキシリンダ内に増成される圧力ｐと、制
御偏差ｘｄが示されている。示されたランプ状勾配はあ
らゆる制動課程の大部分にとつて典型的なものである。
【００２２】 ６から供給されて弁を流れる電流ｉが示されている。見
てわかるように、入り口弁はｔ０の時点からｔ１の時点
に至るまでほぼ一定した電流で駆動される。これ じて、圧力ｐがほぼ直線的に上昇する。この圧力上昇Ｐ
は、弁のヒステリシスと弁及び区間内の死時間との故に
目標値ｗに比べて遅れている。
てわかるように、入り口弁はｔ０の時点からｔ１の時点
に至るまでほぼ一定した電流で駆動される。これ じて、圧力ｐがほぼ直線的に上昇する。この圧力上昇Ｐ
は、弁のヒステリシスと弁及び区間内の死時間との故に
目標値ｗに比べて遅れている。
【００２３】図４（下）に示された出口弁ＡＶの事情は
多少異なる。この弁は入り口弁ＥＶとは対照的に、非励
磁（無電流）状態のときに開いている（図３参照）。こ
の弁はｔ０の時点に、つまり制動開始時に、圧力が増成
し得るように、完全電流（ｉ＝１００％）によつて閉じ
られねばならない。ｔ２の地点に、つまり減圧開始時に
電流ｉが低下し、ｔ２〜ｔ３（制動終了）の範囲に中間
絞り位置が生じる。こ 圧力効果ｐが生じる。
多少異なる。この弁は入り口弁ＥＶとは対照的に、非励
磁（無電流）状態のときに開いている（図３参照）。こ
の弁はｔ０の時点に、つまり制動開始時に、圧力が増成
し得るように、完全電流（ｉ＝１００％）によつて閉じ
られねばならない。ｔ２の地点に、つまり減圧開始時に
電流ｉが低下し、ｔ２〜ｔ３（制動終了）の範囲に中間
絞り位置が生じる。こ 圧力効果ｐが生じる。
【００２４】ｔ１〜ｔ２の中間範囲では圧力が保持され
る。この場合入り口弁は駆動されておらず、即ち閉じて
おり、出口弁は完全に駆動されており、これによりやは
り閉じている。
る。この場合入り口弁は駆動されておらず、即ち閉じて
おり、出口弁は完全に駆動されており、これによりやは
り閉じている。
【００２５】未制動運転のとき、つまりｔ０前及びｔ３
後、両方の弁は電気的に駆動されていない。これにより
入り口弁が閉じ、出口弁が開いている。
後、両方の弁は電気的に駆動されていない。これにより
入り口弁が閉じ、出口弁が開いている。
【００２６】使用される本発明による圧力制御装置の略
示回路図が図５により精確に示されている。この図で
は、図１の回路図と同じ機能を有する回路ブロツクが図
１と同じ符号で示されている。これは商用者の制動圧力
制御装置である。いわゆる踏板弁２０の信号が目標値ｗ
として調節器６に送られる。しかしこの場合踏板弁２０
は、空気圧出口ではなく、電気出力端を有しており、出
力電圧は例えば踏板の位置又は運転者の制動要望に相当
する。別の目標値としてＡＢＳ電子装置２１の出力信号
が送られる。この電子装置は車輪の回転挙動をホイール
センサ２２によつてサンプリングし、過度なブレーキス
リツプが検知されると、周知の如くに、付属のブレーキ
シリンダを排気するための信号を出力する。好適な措置
によつてＡＢＳ電子装置２１の出力信号は踏板弁２０の
出力信号に比べて優先的に転送される。なお別の入力
量、例えば手動ブレーキの信号又はＡＬＢ（荷重依存自
動ブレーキ）の信号も重ねることができる（図示せ
ず）。
示回路図が図５により精確に示されている。この図で
は、図１の回路図と同じ機能を有する回路ブロツクが図
１と同じ符号で示されている。これは商用者の制動圧力
制御装置である。いわゆる踏板弁２０の信号が目標値ｗ
として調節器６に送られる。しかしこの場合踏板弁２０
は、空気圧出口ではなく、電気出力端を有しており、出
力電圧は例えば踏板の位置又は運転者の制動要望に相当
する。別の目標値としてＡＢＳ電子装置２１の出力信号
が送られる。この電子装置は車輪の回転挙動をホイール
センサ２２によつてサンプリングし、過度なブレーキス
リツプが検知されると、周知の如くに、付属のブレーキ
シリンダを排気するための信号を出力する。好適な措置
によつてＡＢＳ電子装置２１の出力信号は踏板弁２０の
出力信号に比べて優先的に転送される。なお別の入力
量、例えば手動ブレーキの信号又はＡＬＢ（荷重依存自
動ブレーキ）の信号も重ねることができる（図示せ
ず）。
【００２７】本来の調節器６が、ブレーキシリンダ４内
の圧力実際値ｐを、圧力・電圧変換機５内で電気量ｘに
変換後に、減算器９内の目標値ｗと比較する。これによ
り、いわゆる制御偏差ｘｄが生じる。この制御偏差は、
入り口弁ＥＶ及び出口弁ＡＶ用の各１つの通常のＰＩ調
節器１０、１１に送られる。調節器１０、１１が入力信
号、つまり制御偏差ｘｄを増幅し、調節器の精確な増幅
特性又は構造は圧力段階検出器１８によつて切換可能で
ある。前記圧力段階検出器１８は入力信号として目標値
ｗの値を受け取り、それから、現在いかなる圧力段階
（圧力段階Ｉ＝増圧、圧力段階ＩＩ＝保圧、圧力段階Ｉ
ＩＩ＝減圧）であるかを検知する。これは、圧力段階検
出器１８に記憶されている先行目標値ｗと実際の目標値
との比較から検知される。
の圧力実際値ｐを、圧力・電圧変換機５内で電気量ｘに
変換後に、減算器９内の目標値ｗと比較する。これによ
り、いわゆる制御偏差ｘｄが生じる。この制御偏差は、
入り口弁ＥＶ及び出口弁ＡＶ用の各１つの通常のＰＩ調
節器１０、１１に送られる。調節器１０、１１が入力信
号、つまり制御偏差ｘｄを増幅し、調節器の精確な増幅
特性又は構造は圧力段階検出器１８によつて切換可能で
ある。前記圧力段階検出器１８は入力信号として目標値
ｗの値を受け取り、それから、現在いかなる圧力段階
（圧力段階Ｉ＝増圧、圧力段階ＩＩ＝保圧、圧力段階Ｉ
ＩＩ＝減圧）であるかを検知する。これは、圧力段階検
出器１８に記憶されている先行目標値ｗと実際の目標値
との比較から検知される。
【００２８】両方の個別調節器１０、１１はＰ（比例）
成分及びＩ（積分）成分用に各２つの別々の出力端を有
する。各調節器の両方の成分は加算的にまとめられて、
パイロツト制御部へと転送される。この場合、固定パイ
ロツト制御値Ｙｖ（ライン１２）と可変パイロツト制御
値ΔＹｖ（ライン１７）が調節器１０の出力信号に加算
的に付け加えられる。それに応じて、出力弁用調節器１
１の出力信号には、固定パイロツト制御値Ｙｖ（ライン
１３）とやはり可変パイロツト制御値ΔＹｖ（ライン１
９）が加算的に付け加えられる。
成分及びＩ（積分）成分用に各２つの別々の出力端を有
する。各調節器の両方の成分は加算的にまとめられて、
パイロツト制御部へと転送される。この場合、固定パイ
ロツト制御値Ｙｖ（ライン１２）と可変パイロツト制御
値ΔＹｖ（ライン１７）が調節器１０の出力信号に加算
的に付け加えられる。それに応じて、出力弁用調節器１
１の出力信号には、固定パイロツト制御値Ｙｖ（ライン
１３）とやはり可変パイロツト制御値ΔＹｖ（ライン１
９）が加算的に付け加えられる。
【００２９】固定パイロツト制御値Ｙｖは使用する弁の
原型で経験的にもとめられ、それらの動作点ＡＰが既に
概ね達成される。パイロツト制御部の目的は、弁（図
２，図３参照）の動作点ＡＰをできるだけ迅速に達成し
て、調節器１０、１１をこの役目から軽減することであ
る。これにより制御時間が短くなる。
原型で経験的にもとめられ、それらの動作点ＡＰが既に
概ね達成される。パイロツト制御部の目的は、弁（図
２，図３参照）の動作点ＡＰをできるだけ迅速に達成し
て、調節器１０、１１をこの役目から軽減することであ
る。これにより制御時間が短くなる。
【００３０】既に先に述べたように、動作点ＡＰは、弁
座がちようど持ち上がる状態、従つて使用する切換弁の
比例範囲が始まる状態である。
座がちようど持ち上がる状態、従つて使用する切換弁の
比例範囲が始まる状態である。
【００３１】制動開始時に動作点の電流値はできるだけ
迅速に達成されねばならない。このために、たえず現れ
るパイロツト制御値が弁選択論理回路１４（下記参照）
によつて、制動開始時に直ちに制御される。
迅速に達成されねばならない。このために、たえず現れ
るパイロツト制御値が弁選択論理回路１４（下記参照）
によつて、制動開始時に直ちに制御される。
【００３２】それぞれの弁で所要の精確なパイロツト制
御電流を求め、つまり例えば弁座の揚起を内蔵力センサ
又は変位センサで検出し、付属の電流を測定して記憶す
ることが考えられよう。しかしこの方法は不精確すぎ又
は支出が多すぎる。それ故に、本発明によれば、以下に
説明する方法が利用される。
御電流を求め、つまり例えば弁座の揚起を内蔵力センサ
又は変位センサで検出し、付属の電流を測定して記憶す
ることが考えられよう。しかしこの方法は不精確すぎ又
は支出が多すぎる。それ故に、本発明によれば、以下に
説明する方法が利用される。
【００３３】可変パイロツト制御値ΔＹｖはライン１
７、１９を介していわゆる適応装置１６、１５から送ら
れてくる。これらの適応装置は個別調節器１０、１１の
各Ｉ出力端に接続されており、更に、目標値ｗの値と圧
力段階検出器１８の出力信号とを受け取る。適応装置の
精確な機能は以下でなお詳しく説明される。
７、１９を介していわゆる適応装置１６、１５から送ら
れてくる。これらの適応装置は個別調節器１０、１１の
各Ｉ出力端に接続されており、更に、目標値ｗの値と圧
力段階検出器１８の出力信号とを受け取る。適応装置の
精確な機能は以下でなお詳しく説明される。
【００３４】両方の個別調節器１０、１１の信号は、こ
のようにパイロツト制御によつて補足されて、弁選択論
理回路１４に送られる。この弁選択論理回路は、いかな
る制御信号を操作部（入り口弁２、出口弁３）に通すか
を決定する。
のようにパイロツト制御によつて補足されて、弁選択論
理回路１４に送られる。この弁選択論理回路は、いかな
る制御信号を操作部（入り口弁２、出口弁３）に通すか
を決定する。
【００３５】入り口弁ＥＶ用弁選択論理回路１４（ｙＥ
Ｖ）及び出力弁ＡＶ用弁選択論理回路（ｙＡＶ）の出力
信号は２つの増幅器７、８を介して電流値ｉＥＶ、ｉＡ
Ｖとして本来の操作部又は電磁弁２、３に送られる。操
作部（変調器）は、線図２３、２４で示唆したように非
直線性を有する。更に、線図２５が示すようにヒステリ
シスも存在する。
Ｖ）及び出力弁ＡＶ用弁選択論理回路（ｙＡＶ）の出力
信号は２つの増幅器７、８を介して電流値ｉＥＶ、ｉＡ
Ｖとして本来の操作部又は電磁弁２、３に送られる。操
作部（変調器）は、線図２３、２４で示唆したように非
直線性を有する。更に、線図２５が示すようにヒステリ
シスも存在する。
【００３６】圧縮空気貯蔵容器１と排出口２７（消音
器）が電磁弁に接続されている。
器）が電磁弁に接続されている。
【００３７】 ーブを介してブレーキシリンダ４に送られる。線図２６
は通過区間（ライン、容器）の特性を表す。
は通過区間（ライン、容器）の特性を表す。
【００３８】これによつてブレーキシリンダ４内に増成
される空気圧力ｐは圧力／電圧変換器５において電圧に
変換されて、実際値ｘとして前記減算器９に戻される。
こうして制御回路が閉じている。
される空気圧力ｐは圧力／電圧変換器５において電圧に
変換されて、実際値ｘとして前記減算器９に戻される。
こうして制御回路が閉じている。
【００３９】以下、図２、図３、図５及び図６に基づい
て本発明によるパイロツト制御部の機能を詳しく説明す
る。
て本発明によるパイロツト制御部の機能を詳しく説明す
る。
【００４０】図２と図３に示された弁特性曲線（実線）
は弁の固定（緩慢な）励起にのみ妥当する。
は弁の固定（緩慢な）励起にのみ妥当する。
【００４１】連続的制御運転の間は、それに代え、破線
で示す中間の特性曲線が妥当する。デイザ信号を付け加
えることによつて、ヒステリシスは強く減退し、いまや
無視可能となる。デイザ信号として高周波電流が弁電流
ｉＥＶ、ｉＡＶに重ねられる。
で示す中間の特性曲線が妥当する。デイザ信号を付け加
えることによつて、ヒステリシスは強く減退し、いまや
無視可能となる。デイザ信号として高周波電流が弁電流
ｉＥＶ、ｉＡＶに重ねられる。
【００４２】破線の運転特性曲線の精確な位置は弁ごと
に異なることがある。この理由から、運転中各ごとに精
確な運転動作点ＡＰ学習される。これが適応装置１６、
１５（図５）内で行われ、これらの適応装置は固定パイ
ロツト制御値Ｙｖに、それぞれ個々に学習されたパイロ
ツト制御値ΔＹｖを加算的に付け加える。
に異なることがある。この理由から、運転中各ごとに精
確な運転動作点ＡＰ学習される。これが適応装置１６、
１５（図５）内で行われ、これらの適応装置は固定パイ
ロツト制御値Ｙｖに、それぞれ個々に学習されたパイロ
ツト制御値ΔＹｖを加算的に付け加える。
【００４３】個々のパイロツト制御値ΔＹｖは以下の如
くに求められる。
くに求められる。
【００４４】図６の上部に代表的制動勾配が時間ｔとの
関係で再び示されている。これは増圧（Ｉ）、保圧（Ｉ
Ｉ）及び減圧（ＩＩＩ）の３つの圧力段階からなる。目
標値ｗの勾配が梯形状に構成されているのに対して、制
御された圧力ｐ（一点鎖線）について生じる勾配は目標
値ｗに対して差ｘｄだけ追走する（そして、時として行
過ぎる）。
関係で再び示されている。これは増圧（Ｉ）、保圧（Ｉ
Ｉ）及び減圧（ＩＩＩ）の３つの圧力段階からなる。目
標値ｗの勾配が梯形状に構成されているのに対して、制
御された圧力ｐ（一点鎖線）について生じる勾配は目標
値ｗに対して差ｘｄだけ追走する（そして、時として行
過ぎる）。
【００４５】図６の下部では、それぞれ入口弁ＥＶ及び
出口弁ＡＶに関して、調節器１０、１１のＩ成分が、や
はり時間ｔに関係して書き込まれている。見てわかるよ
うに、ｔ０の時点以降に圧力が上昇するとき、調節器１
０の出力信号に、ほぼ矩形に構成されたＩ成分が含まれ
ている。ｔ１の時点以降、Ｉ成分はほぼ一定している。
この時点に保圧段階内でこの圧力が最大精度で出力制御
されている。
出口弁ＡＶに関して、調節器１０、１１のＩ成分が、や
はり時間ｔに関係して書き込まれている。見てわかるよ
うに、ｔ０の時点以降に圧力が上昇するとき、調節器１
０の出力信号に、ほぼ矩形に構成されたＩ成分が含まれ
ている。ｔ１の時点以降、Ｉ成分はほぼ一定している。
この時点に保圧段階内でこの圧力が最大精度で出力制御
されている。
【００４６】保圧段階（ＩＩ）内に大きな制御偏差ｘｄ
がもはや現れない限り、入口弁用調節器１０は弁選択論
理回路１４によつてもはや制御動作内には入れられな
い。Ｉ値は、制御が全体として終了する（ｔ３′）まで
一定に留まるが、しかし圧力勾配に対してもはや何ら影
響しない。ｔ３後、Ｉ値はプログラムを介して零に低下
する。
がもはや現れない限り、入口弁用調節器１０は弁選択論
理回路１４によつてもはや制御動作内には入れられな
い。Ｉ値は、制御が全体として終了する（ｔ３′）まで
一定に留まるが、しかし圧力勾配に対してもはや何ら影
響しない。ｔ３後、Ｉ値はプログラムを介して零に低下
する。
【００４７】それに応じて、減圧段階（ＩＩＩ）の間、
出口弁ＡＶに関して同様に構成されるＩ成分が生じ、こ
れはｔ２からｔ３′まで続く。 ｔ３′以降、圧力は充
分な精度で再び零に低減制御されている。Ｉ成分はやは
りプログラムを介して零に低下する。
出口弁ＡＶに関して同様に構成されるＩ成分が生じ、こ
れはｔ２からｔ３′まで続く。 ｔ３′以降、圧力は充
分な精度で再び零に低減制御されている。Ｉ成分はやは
りプログラムを介して零に低下する。
【００４８】次に適応装置１５、１６の中でＩ成分が再
び積分される。これは約５回〜１０回の制動課程の間に
行われる。これによつて得られる積分結果は、ｔ０〜ｔ
１（圧力上昇）又はｔ２〜ｔ３（圧力降下）の時間に得
られ、学習されるべきパイロツト制御値ΔＹｖに比例し
ている。
び積分される。これは約５回〜１０回の制動課程の間に
行われる。これによつて得られる積分結果は、ｔ０〜ｔ
１（圧力上昇）又はｔ２〜ｔ３（圧力降下）の時間に得
られ、学習されるべきパイロツト制御値ΔＹｖに比例し
ている。
【００４９】入口弁と出口弁とについて示された両方の
事例では、制動終了後にΔＹｖのそれまでの値がそれぞ
れ上昇する。しかし、ΔＹｖの値が（Ｉ成分が負の場
合）再び減少することも可能である。いずれにしても、
約５回〜１０回の制動課程後に有益な平均値が達成さ
れ、この平均値が、固定パイロツト制御値Ｙｖと合わせ
て、各弁の実際の動作点のごく近傍にあつて、もはやさ
して変化しないものと仮定される。この値ΔＹｖは、入
口弁ＥＶ及び出口弁ＡＶにとつて一般的にさまざまな値
となり、先に既に述べられたように、固定パイロツト制
御値Ｙｖに加算的に付け加えられる。こうして希望する
目標値ｗが最適かつ迅速に入力制御される。
事例では、制動終了後にΔＹｖのそれまでの値がそれぞ
れ上昇する。しかし、ΔＹｖの値が（Ｉ成分が負の場
合）再び減少することも可能である。いずれにしても、
約５回〜１０回の制動課程後に有益な平均値が達成さ
れ、この平均値が、固定パイロツト制御値Ｙｖと合わせ
て、各弁の実際の動作点のごく近傍にあつて、もはやさ
して変化しないものと仮定される。この値ΔＹｖは、入
口弁ＥＶ及び出口弁ＡＶにとつて一般的にさまざまな値
となり、先に既に述べられたように、固定パイロツト制
御値Ｙｖに加算的に付け加えられる。こうして希望する
目標値ｗが最適かつ迅速に入力制御される。
【００５０】上記学習課程は車両の再発進ごとに繰り返
される。この課程は約５回〜１０回の制動後に終了す
る。ΔＹｖを絶えず再計算することによつて、弁の温度
影響及び老化課程も一緒に考慮されて出力制御される。
される。この課程は約５回〜１０回の制動後に終了す
る。ΔＹｖを絶えず再計算することによつて、弁の温度
影響及び老化課程も一緒に考慮されて出力制御される。
【００５１】有利なことに、最後に計算されたΔＹｖは
記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶して、車両の再発進の
たびにまず利用することができる。
記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶して、車両の再発進の
たびにまず利用することができる。
【００５２】学習課程にとつて好ましくない極端な状態
を排除するために、学習は、目標値ｗの制動圧力変化が
約０．２５ｂａｒ／ｓ〜約２ｂａｒ／ｓの中間範囲にあ
る場合のみ許容される。このために適応装置１６、１５
は、この情報を含む圧力段階検出器１８の出力値を受け
取る。
を排除するために、学習は、目標値ｗの制動圧力変化が
約０．２５ｂａｒ／ｓ〜約２ｂａｒ／ｓの中間範囲にあ
る場合のみ許容される。このために適応装置１６、１５
は、この情報を含む圧力段階検出器１８の出力値を受け
取る。
【００５３】同様に、制動圧力が約０．５ｂａｒ〜６ｂ
ａｒであるときにのみ（標準条件）、学習は許容され
る。このために適応装置１６、１５は更に目標値ｗの値
を受け取る。これにより、不連続的調整課程を有する制
御範囲、又は弁に過度に小さな供給圧力を有する制御範
囲が、排除される。
ａｒであるときにのみ（標準条件）、学習は許容され
る。このために適応装置１６、１５は更に目標値ｗの値
を受け取る。これにより、不連続的調整課程を有する制
御範囲、又は弁に過度に小さな供給圧力を有する制御範
囲が、排除される。
【００５４】学習されるのは、常に、まさに積極的に制
御回路に入れられている弁の運転動作点である。圧力段
階検出器１８が増圧、保圧及び減圧の圧力段階を区別す
るので、その出力信号によつてこの運転動作点は求める
ことができる。
御回路に入れられている弁の運転動作点である。圧力段
階検出器１８が増圧、保圧及び減圧の圧力段階を区別す
るので、その出力信号によつてこの運転動作点は求める
ことができる。
【００５５】適応装置１５、１６による適応は、有利に
は、圧力変調器２、３でＡＢＳ又はＡＳＲ圧力勾配が制
御されるときには許容されず又は中断される。というの
もこれらの機能のとき典型的には大きな制御ダイナミツ
クと制御誤差が現れるからである。
は、圧力変調器２、３でＡＢＳ又はＡＳＲ圧力勾配が制
御されるときには許容されず又は中断される。というの
もこれらの機能のとき典型的には大きな制御ダイナミツ
クと制御誤差が現れるからである。
【００５６】更に、適応装置１５、１６の演算装置（マ
イクロコンピユータ）内の数値表示範囲に基づいて過制
御が現れるときには、適応が中断される。
イクロコンピユータ）内の数値表示範囲に基づいて過制
御が現れるときには、適応が中断される。
【００５７】最後に、変調器２、３を規定どおり運転す
るための運転電圧が過度に低いとき、適応は許容されな
い。
るための運転電圧が過度に低いとき、適応は許容されな
い。
【００５８】求められたパイロツト制御値ΔＹｖは、適
応装置１５、１６の内部でも、ほぼ一定した値が維持さ
れているかどうかを監視することができる。新たな値
が、記憶された標準値から大きな偏差を有する場合、弁
誤りの存在することを推測することができる。
応装置１５、１６の内部でも、ほぼ一定した値が維持さ
れているかどうかを監視することができる。新たな値
が、記憶された標準値から大きな偏差を有する場合、弁
誤りの存在することを推測することができる。
【図１】調節器を備えた車両の電気ブレーキ装置の略示
ブロツク図である。
ブロツク図である。
【図２】使用する電磁弁（入口弁ＥＶ，出口弁ＡＶ）の
死時間とヒステリシス挙動を明らかにする線図である。
死時間とヒステリシス挙動を明らかにする線図である。
【図３】使用する電磁弁（入口弁ＥＶ，出口弁ＡＶ）の
死時間とヒステリシス挙動を明らかにする線図である。
死時間とヒステリシス挙動を明らかにする線図である。
【図４】代表的な制動周期についてブレーキシリンダ圧
力とそれに付属する入口弁及び出口弁の質量流量及び電
流を示す。
力とそれに付属する入口弁及び出口弁の質量流量及び電
流を示す。
【図５】特性曲線を適応した圧力制御装置と制御回路に
付属する残りの構成要素との略示ブロツク図である。
付属する残りの構成要素との略示ブロツク図である。
【図６】１制動周期において現れる圧力段階と、応答死
域を克服するための本発明による学習課程を示す。
域を克服するための本発明による学習課程を示す。
２，３ 電磁弁 １０，１１ 調節器 １２，１３，１７，１９ パイロツト制御部 １５，１６ 適応装置 １８ 圧力段階検出器 ２１ ＡＢＳ電子装置
Claims (11)
- 【請求項１】 圧力を制御するための方法、特に商用車
内で制動圧力を調整するための方法であつて、連続的に
制御可能な範囲を有する切換式電磁弁（入口弁（２）、
出口弁（３））によつて、調整器（１０，１１）を利用
して、運転者又は別の装置（２１）によつて目標値ｗと
して設定可能な制動圧力ｐが出力制御されるものにおい
て、各１つの不変成分Ｙｖと可変成分ΔＹｖとから加算
合成される電気的パイロツト制御部（１２，１７）、
（１３，１９）によつて電磁弁（２，３）の運転動作点
が接近可能であり、車両発進に続いて複数の圧力制御周
期の持続する間に学習課程によつて可変成分ΔＹｖが適
合可能であることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 入口弁の圧力上昇（ｔ０〜ｔ１）の持続
する間、又は出口弁の圧力降下（ｔ２〜ｔ３）の持続す
る間、可変成分ΔＹｖが調節器（１０，１１）のＩ成分
の積分結果として求められることを特徴とする、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項３】 可変成分ΔＹｖの学習課程が約５回〜１
０回の制動課程後に終了し、そのときに達成される値が
個々の弁固有のパイロツト制御値ΔＹｖとして利用され
ることを特徴とする、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 操作量ｗの変化速度が約０．２５ｂａｒ
／ｓ〜２ｂａｒ／ｓのときにのみ、学習課程が実行され
ることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の
方法。 - 【請求項５】 操作量ｗが約０．５ｂａｒ／ｓ〜６ｂａ
ｒ／ｓのときにのみ、学習課程が実行されることを特徴
とする、請求項１ないし３の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 ＡＢＳ又はＡＳＲ圧力勾配が調整されね
ばならないとき、学習課程が実行されず又は中断される
ことを特徴とする、請求項１ないし５の１つの記載の方
法。 - 【請求項７】 演算装置内の数値表示範囲と、合計され
た積分値の前値符号とに基づいて適応装置（１５，１
６）の過制御が現れるとき、学習課程が実行されず又は
中断されることを特徴とする、請求項１ないし６の１つ
に記載の方法。 - 【請求項８】 電磁弁（２，３）を運転するための運転
電圧が過度に低いとき、学習課程が実行されず又は中断
されることを特徴とする、請求項１ないし７の１つに記
載の方法。 - 【請求項９】 電源電圧が遮断されるたびに、又は固定
時間間隔を置いて、学習されたパイロツト制御値ΔＹｖ
が不揮発性メモリモジユールに伝送され、この値がそれ
ぞれ車両の再発進時にまず利用されることを特徴とす
る、請求項１ないし８の１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 パイロツト制御値ΔＹｖの監視が実行
され、標準値からの偏差が大きいと、弁誤りの存在する
ことが推測されることを特徴とする、請求項１ないし９
の１つに記載の方法。 - 【請求項１１】 少なくとも１つのＰ成分とＩ成分とを
有する個別調節器（１０，１１）が入口弁ＥＶ及び出口
弁ＡＶ用に各１つ設けられており、それらのＩ成分が別
々に取り出し可能であり、個別調節器（１０，１１）の
積分器よりも積分定数の小さい積分器として構成される
各１つの適応装置（１５，１６）にＩ成分が供給可能で
あり、付加的に目標値ｗの値と圧力段階検出器（１８）
の出力信号が適応装置（１５，１６）に送られ、適応装
置（１５，１６）の出力端がライン（１９，１７）を介
して個別調節器（１０，１１）の出力端と定パイロツト
制御値Ｙｖ（１２，１３）とに加算的に接続されている
ことを特徴とする、請求項１ないし１０の１つに記載さ
れた方法を実施するための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4428929.4 | 1994-08-16 | ||
| DE4428929A DE4428929A1 (de) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Verfahren und Einrichtung zur Druckregelung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0858566A true JPH0858566A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=6525745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7229566A Pending JPH0858566A (ja) | 1994-08-16 | 1995-08-04 | 圧力を制御するための方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782541A (ja) |
| EP (1) | EP0697317B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0858566A (ja) |
| DE (2) | DE4428929A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19517708B4 (de) * | 1995-05-13 | 2004-04-29 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs |
| DE19521872B4 (de) * | 1995-06-16 | 2006-03-16 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs |
| DE19616732B4 (de) * | 1996-04-26 | 2007-02-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs |
| DE19649402A1 (de) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Knorr Bremse Systeme | Druckregelvorrichtung für elektropneumatische Bremsanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen |
| DE19654427B4 (de) * | 1996-12-24 | 2009-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Drucks in wenigstens einer Radbremse |
| DE19707960B4 (de) * | 1997-02-27 | 2011-02-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Drucks in wenigstens einer Radbremse |
| DE19726116B4 (de) * | 1997-06-20 | 2016-12-08 | Wabco Gmbh | Verfahren zur Abbremsung eines Fahrzeugs |
| DE19727945B4 (de) * | 1997-07-01 | 2011-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur geregelten Ansteuerung eines proportional betriebenen Magnetventils |
| DE59813533D1 (de) | 1998-01-29 | 2006-06-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung einer in einem Fahrzeug enthaltenen Bremsanlage |
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| KR102703548B1 (ko) * | 2019-12-26 | 2024-09-05 | 현대모비스 주식회사 | 차량 제동 시스템의 압력 제어 장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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1994
- 1994-08-16 DE DE4428929A patent/DE4428929A1/de not_active Withdrawn
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