JPH10508561A - 再循環ポンプを制御する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する方法および装置において、再循環ポンプが、スリップ制御装置、および／または、車両の走行速度に影響を与えることができる制御器の操作量および／または制御偏差に応じて制御可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 再循環ポンプを制御する方法および装置 背景技術 本発明は、請求項１および８の上位概念に記載の形式の、ブレーキ装置の再循 環ポンプを制御する方法および装置に関する。ブレーキ装置の再循環ポンプを制 御するこのような方法およびこのような装置は国際公開第９４／０７７１７号パ ンフレットに基づき公知である。このパンフレットには、可変のパルス・パルス ポーズ列で制御される電磁駆動式の液圧ポンプのフィード出力を制御する方法お よび装置が記載されている。再循環ポンプとも呼ばれるこの液圧ポンプは、駆動 時スリップコントロール装置および／またはスキッドコントロール装置を備えた ブレーキ装置において補助圧力を生ぜしめるために役立つ。 パルスポーズ(Pulspausen)中、ポンプモータによって生ぜしめられた発電器電 圧はポンプ回転数のための尺度として評価される。制御回路において、ポンプ回 転数目標値が、ポンプ回転数の実際値と比較され、その差からポンプ制御のため の新たな操作量が導出される。 この公知の装置の欠点は、目標値と実際値との間の差に基づいてパルス幅変調 された信号を発生するよう な、極めて複雑な制御器が必要とされることである。 発明の課題 本発明は、冒頭で述べた形式の、再循環ポンプを制御する方法および装置にお いて、できるだけ簡単な方向および簡単な装置を提供することである。この課題 は請求項１および８に記載の特徴により解決される。 国際公開第８９／０２３８２号パンフレットに基づきさらに公知のスリップコ ントロール装置の場合、許容されるスリップと実際のスリップとの差が検出され る。この差は制御増幅器を介して導かれ、ブレーキ圧制御ユニットのための制御 時間に変換される。 さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３５５２７号明細書（米国特許第 ５２０５６２３号明細書）に基づき液圧式のブレーキ装置が公知である。 発明の利点 本発明による装置および本発明による方法は、従来技術に基づくものよりも著 しく簡単に構成されている。 本発明の有利な手段および改良形は別の請求項に記載されている。 図面 次に本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図においては、スキッ ドコントロール装置（ＡＢＳ）および駆動時スリップコントロール装置（ＡＳＲ ）を備えたブレーキ装置の主要なエレメントがブロッ ク線図の形で示されている。第２図には、スリップ制御装置の主要なエレメント が示されている。第３図には、再循環ポンプモータを制御するための制御回路の 主要なエレメントが示されている。第４図には、再循環ポンプモータのための制 御装置の主要なエレメントが示されている。 実施例の説明 第１図には、スキッドコントロール装置（ＡＢＳ）と駆動時スリップコントロ ール装置（ＡＳＲ）とを備えたブレーキ装置の主要なエレメントがブロック線図 の形式で示されている。駆動輪１１，１２のホイールシリンダ１０が非駆動輪１ ３，１４のホイールシリンダ１０と一緒に、２つのブレーキ回路に分割されてい る。この場合１つの駆動輪１１；１２の各１つのホイールシリンダ１０と、１つ の非駆動輪１３；１４の各１つのホイールシリンダ１０とが１つのブレーキ回路 に所属する。 一般的に、駆動輪１１，１２は自動車の前輪である。２回路式のブレーキ装置 には、公知の形式で、マスタシリンダ１５が所属している。このマスタシリンダ は、両ブレーキ回路のそれぞれ一方に接続するための２つの別個のブレーキ回路 出力側１６，１７を有しており、ブレーキ液容器１８に接続されている。ブレー キペダル１９の操作時には、等しい大きさのブレーキ圧が両ブレーキ回路出力側 １６，１７において制御さ れる。 ２回路式のブレーキ装置には、さらに４通路型の液圧ユニット２０が所属して いる。この液圧ユニットは４つの流出通路２１〜２４と４つの流入通路２５〜２ ８とを有している。一方のブレーキ回路に所属する両流入通路２５，２６は、そ れぞれ接続管路２９ａ，２９ｂを介して、マスタシリンダ１５のブレーキ回路出 力側１７に接続されており、他方のブレーキ回路に所属の両流入回路２７，２８ は接続管路３０ａ，３０ｂを介して、マスタシリンダ１５のブレーキ回路出力側 １６に接続されている。 ４通路型の液圧ユニットの各流出通路２１〜２４には、車輪（１１〜１４）の ホイールシリンダ１０が接続されている。 各流出通路２１〜２４には、制御弁３１〜３４が配属されている。これらの制 御弁３１〜３４は、図示していない電子制御装置によって制御され、配属された ブレーキシリンダ１０において車輪スリップに応じたブレーキ圧を発生させる。 ４通路型の液圧ユニット２０の構成部分である再循環ポンプ３５は、２つの自 吸式のポンプエレメント３６，３７を有している。これらのポンプエレメントは 電動モータ３８によって共通に駆動され、ブレーキの減圧時にブレーキ液を戻す ために役立つ。 各１つのポンプエレメント３６；３７は一方のブレ ーキ回路において有効であり、入口側で、このブレーキ回路に所属の制御弁３１ ，３２；３３，３４に接続されている。このような接続部においては、ポンプエ レメント３６；３７に向いた貫流方向を有する逆止弁３９が配置されている。 さらに、ポンプエレメント３６，３７は入口側でそれぞれ低圧貯え器４０に接 続されている。低圧貯え器４０は、ホイールシリンダ１０から流出するブレーキ 液を一時的に収容するために役立つ。これらの両ポンプエレメント３６，３７は 出口側では、液圧ユニット２０の流入通路２６もしくは流入通路２７に接続され ている。つまり、駆動輪１１，１２のホイールシリンダ１０と接続された流出通 路２２，２３に制御弁３２，３３を介して連通する流入通路２６，２７に接続さ れている訳である。 ポンプエレメント３６，３７と流入通路２６，２７との間の各接続部には、減 衰室４１と絞り調節器４２とが挿入されいる。各ポンプエレメント３６，３７は ポンプ流入弁５５とポンプ流出弁５６とを有している。各制御弁３１〜３４は、 流入弁４３と流出弁４４とから成る弁ユニットによって形成されている。流入弁 ４３は、励磁されていない基本位置においては、流入通路２５〜２８から、それ ぞれ配属された流出通路２１〜２４、ひいては車輪（１１〜１４）のホイールシ リンダ１０への妨げのない通流を可能にする。励磁に よってもたらすことができる作業位置においては、流入弁４３がこのような通流 を遮断する。 流出弁４４は、励磁によりもたらすことができる作業位置においては、流出通 路２１〜２４と、ひいては車輪（１１〜１４）のホイールシリンダ１０とを、配 属するポンプエレメント３６；３７の入口に接続し、励磁されない基本位置にお いてはこのような接続を遮断する。流出弁４４とポンプエレメント３６，３７の 接続部においては、既に述べた逆止弁３９が設けられている。流入弁４３には、 流入通路２５〜２８に向いた通流方向を有するそれぞれ１つの逆止弁４５が並列 に接続されている。 １つのブレーキ回路に配属されたそれぞれ１つの弁装置４６；４６′は、駆動 時スリップコントロール（ＡＳＲ作動）時のブレーキ供給圧を提供するために役 立つ。両弁装置４６，４６′は同じように構成されている。同一の構成エレメン トは同一の符号を有しており、区別するためにその符号に「′」を付している。 弁装置４６；４６′は、チャージ弁(Ladeventil)４７；４７と切換弁４８；４８ ′とを有している。全ての弁はばね戻し部材を備えた２ポート２位置弁として形 成されている。切換弁４８，４８′は励磁されない基本位置では開かれていて、 チャージ弁４７，４７′は励磁されない基本位置では遮断されている。各チャー ジ弁４７，４７′は吸込管路４９；４９′に配置され ている。この吸込管路は、ブレーキ液タンク５０からポンプエレメント３６；３ ７の入口に通じている。ブレーキ液タンク５０はブレーキ液容器１８に接続され ている。このブレーキ液タンク５０は、ブレーキ液容器１８に通じる接続ホース が正常に接続されていない場合のエラー発生時にポンプエレメント３６，３７に よる空気吸込を回避するための付加的な保護部材としてのみ役立つ。ブレーキ液 タンク５０の液面高さが、それを下回ると空気吸込の虞れが生じるような下限レ ベルに達するとすぐに、レベルスイッチ５１が再循環ポンプ３５を遮断する。 切換弁４８は、ブレーキ回路出力側１７と液圧ユニット２０の流入通路２６と の間の接続管路２９ｂ内に挿入されており、切換弁４８′は、マスタシリンダ１ ５のブレーキ回路出力側１６と液圧ユニット２０の流入通路２７との間の接続管 路３０ｂ内に挿入されている。これらの切換弁４８，４８′には、流入通路２６ ，２７に向いた貫流方向を有する逆止弁５３，５３′が並列に接続されている。 さらに、切換弁４８；４８′に対するバイパス５２，５２′に、ひいては逆止弁 ５３；５３′に対して並列に、圧力制限弁５４，５４′が配置されてよい。 これらの圧力制限弁５４，５４′は、ポンプエレメント３６；３７のための保 護機能だけを有している。 両弁装置４６，４６′は制御弁３１〜３４ならびに 再循環ポンプ３５の作動接続と同じように電子制御装置によって制御される。 このような装置の機能形式はドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３５５２７ 号明細書（米国特許第５２０５６２３号明細書）に記載されている。 第２図には、ブロック線図につき、スキッドコントロール装置も呼ぶこともで きるブレーキスリップ制御装置のための１実施例が示されている。符号１００に よって、車輪、タイヤおよび路面の系を含む、制御区間１２０に作用する車輪ブ レーキが示されている。この制御区間はブレーキトルクＭ_Bおよび車体速度Ｖ_Fの 入力量と車輪速度Ｖ_Rの出力量とを有している。測定された車輪速度信号Ｖ_Rはス リップ形成器１３０に供給される。このスリップ形成器には、ブロック１５０の 基準量Ｖ_REFが供給される。この基準量は付加的に目標スリップ形成器１４０に も供給される。この目標スリップ形成器は許容スリップ値、例えば５％を規定す る。この目標スリップ形成器１４０は端子１６０を介して制御することができ、 外部で設定可能な値、例えばカーブに合わせて切り換えることができる。 スリップ形成器１３０において λ＝１−Ｖ_R／Ｖ_Ref の関係に基づいて形成されるスリップ係数λは比較器１７０において目標スリッ プ係数λ＊と比較され、その差Δλが制御増幅器１８０に供給される。この制御 増幅器１８０は主として、制御差Δλと制御増幅器の出力量Ｕとの間に比例的お よび／または微分的な伝達比を有している。 さらに、制御器（制御増幅器）１８０の伝達比は基準量Ｖ_Refと補正素子１１ ０の出力量とに関連するようになっていてよい。制御増幅器１８０の出力信号Ｕ は、切換手段１９０を介して補正素子１１０に達する。この切換手段１９０はや はりブロック１５０によって制御可能である。さらに、補正素子１１０における 補正はブロック１５０の信号Ｂ_Xに応じて行われる。このブロック１５０には、 入力量として、差Δλとスリップ係数λとが供給される。ブロック１１１は補正 素子１１０の出力量Ｕ₂を流入弁３３および流出弁３４のための制御信号ΔＴに 変換する。この調整装置の正確な機能形式は例えば国際公開第８９／０２３８２ 号パンフレットに記載されている。 第３図には、再循環ポンプモータ３８を制御するための回路装置の主要なエレ メントが示されている。再循環ポンプモータ３８の一方の接続部は供給電圧Ｕ_{Ba t} に接続されている。再循環ポンプモータ３８の他方の接続部は切換手段３０５ を介して、場合によっては電流測定手段３１０をも介してアース接続されている 。 切換手段３０５は制御器３２０によって制御信号を負荷される。この制御器３ ２０は、接続点３２５の出 力信号を処理する。この接続点の第１の入力側には目標値設定器３３０の出力信 号が印加される。第２の入力側には選択的に電流評価器３３４の出力信号Ｉが印 加される。この出力信号は、再循環ポンプモータ３８を通って流れる電流に関す る信号を供給する。これとは別に、モータに印加された電圧が検出され、実際値 ＵＩとして使用されるようになっていてもよい。切換手段３０５の開放時には、 再循環ポンプモータ３８に印加される電圧は、再循環ポンプモータ３８によって 駆動された再循環ポンプの回転数もしくはフィード出力に相当する。 目標値設定器３３０により提供された目標値と、再循環ポンプの回転数、再循 環ポンプに印加される電圧、および／または、再循環ポンプを流れる電流に関連 した実際値とを比較することから、制御器３２０が、切換手段３０５を負荷する ための制御信号を規定する。 有利には電界効果形トランジスタとして実現された切換手段３０５が閉じられ ると再循環ポンプモータ３８は電流を負荷される。 有利な実施例においては、減圧時に必要なフィード出力だけが提供されるよう に、再循環ポンプモータ３８が運転される。これにより、流出弁４４から流出さ れた液圧液を再び戻すことができる。必要とされるフィード出力の尺度は、制御 器１８０の出力信号Ｕもし くは第２図につき説明したスリップ制御装置の補正素子１１０の出力信号Ｕ₂に よって形成される。このような出力量のうちの一方が目標値設定器３３０に供給 される。このような量に応じて、目標値設定器３３０はポンプ回転数もしくはポ ンプにおいて低下する、ポンプ回転数に相当する電圧ＵＩのための目標値を規定 する。 本発明は第２図に基づく制御装置にしか使用できないものではない。本発明は 別の制御器にも使用することができる。この場合、量Ｕに相当する量が評価され る。 特に有利な構成においては、目標値設定器３３０が信号Ｕ；Ｕ₂に基づいてパ ルス幅変調された制御信号のためのパルスポーズ比(Pulspausenverhaeltnis)を 規定することにより、再循環ポンプの１制御だけが行われる。この場合、制御器 ３２０と接続点３２５と電圧または電流の戻しとが省かれる。再循環ポンプは必 要に応じて減圧時に制御される。 ＡＢＳ作動時には、流出弁の操作によって、ホイールシリンダの圧力が減じら れる。流出弁から流出された圧液は、再循環ポンプによって再びマスタシリンダ に戻される。本発明によれば、再循環ポンプには、流出した圧液を戻すのにフィ ード出力がちょうど足りる程度に通電される。 再循環ポンプへの不必要な通電と、これにより発生 するノイズエミッションはこれにより減じられる。こうしてＡＢＳ作動中の減圧 時に必要に応じた制御が行われる。 往々にして、このようなＡＢＳ／ＡＳＲシステムの場合、外部のブレーキ干渉 が行われる。このようなシステムが使用される車両が例えば走行速度制御装置お よび／または走行速度制限装置を備えている場合、特に下り坂走行時には、噴射 量もしくはスロットルバルブ位置の戻りが、車両を所望の速度にもたらすには十 分ではない場合が生じる。このような場合には、走行速度制御装置もしくは走行 速度制限装置がＡＢＳ／ＡＳＲシステムに信号をもたらす。この信号は所望のブ レーキ干渉および／または所望のブレーキトルクを示す。ブレーキ干渉を示すこ とができる相応の信号は、別のシステム、例えばビークルダイナミクスコントロ ール装置(Fahrdynamikregelung)から供給されてもよい。 本発明によれば、このようなシステムにおいて、所望のアクティブなブレーキ 干渉とともに増圧がポンプモータを介して規定される。図示の実施例の場合、本 発明によれば再循環ポンプは車輪回転数に影響を与える制御器の制御偏差に応じ て制御される。車輪回転数に影響を与えるこのような制御器は、例えば走行速度 制御装置、走行速度制限装置、ビークルダイナミクスコントロール装置である。 このような実施例の場合、 再循環ポンプは増圧時において必要に応じて制御される。 このような実施例の場合、増圧段階においては電磁弁の切換が行われないよう になっていると有利である。これにより電磁弁の切換ノイズを回避することがで きる。さらに必要に応じたポンプ制御が可能である。特に圧力保持段階および減 圧段階においてはポンプノイズは発生しない。減圧は再循環ポンプの遮断時に直 接的に流出弁を介して可能である。これにより種々異なる減圧勾配を調節するこ とができる。上記の手段は他の外部のブレーキ干渉、例えば車間距離制御または ビークルダイナミクスコントロールにおいても用いることができる。 第４図は、再循環ポンプを制御するための本発明による装置のブロック線図を 示したものである。符号３８によって再び再循環ポンプのモータが示されている 。符号４４によって流出弁が、符号４８によって切換弁が、符号４３によって流 入弁が示されている。この再循環ポンプモータ３８は、制御器（電流測定手段） ３１０によって制御される。再循環ポンプモータ３８に印加される電圧は制御器 の第１の入力側に供給される。制御器の第２の入力側には、選択装置４２０の出 力信号Ｕ_Sが印加される。選択装置はさらに流出弁４８を制御信号で負荷する。 入力量として、選択装置４２０は制御器４３０の出 力信号を処理する。制御器４３０には上位に位置する制御装置４４０の目標値と 、信号処理器４５０の実際値とが供給される。上位に位置するこの制御装置４４ ０は走行速度制御装置、走行速度制限装置、ビークルダイナミクスコントロール 装置、車間距離制御装置および／または遅延値を設定可能な別の装置であると有 利である。 信号処理器４５０は個々の車輪４６０の速度Ｖを処理する。車輪には、ブレー キトルクＭ_Bを付与するブレーキ４７０が作用する。このようなブレーキトルク は主として、ブレーキ液圧装置内の圧力に関連する。 このような装置は次のように作業する。上位に位置する制御装置４４０は車両 の所望の遅延のための目標値ＡＳを設定する。このような目標値ＡＳは、信号処 理装置４５０が設定する実際値ＡＩと比較される。 目標値ＡＳと実際値ＡＩとの比較は制御器４３０において行われる。この比較 に基づいて、制御器４３０が操作量を規定する。制御器４３０は比例積分微分動 作（ＰＩＤ動作）を有していると有利である。この場合制御特性は種々異なる運 転パラメータに関連してよい。この操作量に基づき、選択装置４２０は、増圧も しくは減圧が必要か否かを決定する。 実際の遅延が所望の遅延よりも大きい場合には、減圧が流出弁の制御により、 規定された時間ΔＴで行われる。これに対して遅延のための目標値ＡＳが、実際 値ＡＩよりも大きい場合には、評価ユニット（選択装置）４２０が相応の目標値 ＵＳを制御器３１０にもたらす。この目標値ＵＳは、再循環ポンプによって付与 しようとするフィード出力に相当する。これにより所望の減圧が保証される。 選択装置４２０は、制御器４３０の操作量に基づいた、ひいては信号ＡＳ，Ａ Ｉの間の制御偏差に関連した特性曲線群もしくは演算単位を有していると有利で ある。これにより再循環ポンプの所望のフィード出力が得られる。 遮断動作時には、再循環ポンプモータ３８は、なおもある程度の時間だけ惰性 回転し、電圧ＵＩを発生する。この電圧ＵＩは回転数、ひいてはフィード出力に ほぼ比例する。選択装置４２０は制御器４３０の操作量に基づき、再循環ポンプ モータ３８において低下する電圧のための目標値ＵＳを設定する。 このような装置の構成においては、上位に位置する制御装置４４０が目標値と 実際値との間の制御偏差に応じて、所望のブレーキトルクおよび／または再循環 ポンプの所望のフィード出力を設定するようになっていてよい。この場合には、 この装置に相応に変更を加えることができる。すなわち、例えば制御器４３０は 変化させられるか、または全て取り除かれてよい。このような場合には選択装置 ４２０が相応の役目を引き受ける。 制御器３１０は、いわゆる二位置調節器であると有利である。この二位置調節 器は次のとおり働く。再循環ポンプに印加された電圧ＵＩが目標値ＵＳを上回る と、制御器３１０が切換手段３０５を開くことによって再循環ポンプのための給 電を遮断する。実際値ＵＩが目標値ＵＳを下回ると、制御器は切換手段を閉じる 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１２月３日 【補正内容】 請求の範囲 １．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する方法において、再循環ポンプを必要 に応じて制御可能にし、再循環ポンプに印加される電圧および／または再循環ポ ンプを流れる電流を、設定可能な目標値に調整可能にする方法において、 該目標値を、スリップ制御装置の操作量に応じて設定可能にすることを特徴 とする、再循環ポンプを制御する方法。 ２．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する方法において、 走行速度に影響を与える制御器またはビークルダイナミクスコントロール装 置の操作量の値および／または制御偏差の値に応じて、再循環ポンプを必要に応 じて制御可能にすることを特徴とする、再循環ポンプを制御する方法。 ３．再循環ポンプに印加される電圧、および／または、再循環ポンプを流れる電 流を、設定可能な目標値に調整可能にし、走行速度に影響を与える制御器または ビークルダイナミクスコントロール装置の操作量の値および／または制御偏差の 値に応じて、前記目標値を設定可能にする、請求項２記載の方法。 ４．前記目標値に基づき、再循環ポンプを制御するためのデューティファクタを 設定可能にする、請求項 １または３記載の方法。 ５．走行速度に影響を与える制御器またはビークルダイナミクスコントロール装 置の操作量の値および／または制御偏差の値に基づき、再循環ポンプを制御する ためのデューティファクタを設定可能にする、請求項２記載の方法。 ６．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する装置であって、該再循環ポンプが必 要に応じて制御可能であり、再循環ポンプに印加される電圧および／または再循 環ポンプを流れる電流が、設定可能な目標値に調整可能である形式のものにおい て、 スリップ制御装置の操作量に応じて前記目標値を設定する手段が設けられて いることを特徴とする、再循環ポンプを制御する装置。 ７．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する装置において、 走行速度に影響を与える制御器またはビークルダイナミクスコントロール装 置の操作量の値および／または制御偏差の値に応じて、再循環ポンプを必要に応 じて制御する手段が設けられていることを特徴とする、再循環ポンプを制御する 装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン ビンダー ドイツ連邦共和国 70599 シュツットガ ルト ヴァイスドルンヴェーク ２ (72)発明者 アンドレアス ケスマン ドイツ連邦共和国 70839 ゲルリンゲン パッペルヴェーク 21 (72)発明者 ティロ デメラー ドイツ連邦共和国 87737 ライヒャウ ヨステンホーフ 281

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する方法において、 再循環ポンプを必要に応じて、ブレーキトルクおよび／または車輪回転数に 影響を与える制御器の操作量の値および／または制御偏差の値に応じて制御可能 にすることを特徴とする、再循環ポンプを制御する方法。 ２．減圧時に、スリップコントロール装置の操作量の値に応じて、再循環ポンプ を必要に応じて制御可能にする、請求項１記載の方法。 ３．増圧時に、車輪回転数に影響を与える制御器の制御偏差の値に応じて、再循 環ポンプを必要に応じて制御可能にする、請求項１または２記載の方法。 ４．再循環ポンプに印加される電圧および／または再循環ポンプを流れる電流を 、設定可能な目標値に調整可能にする、請求項１から３までのいずれか１項記載 の方法。 ５．スリップコントロール装置および／または車輪回転数に影響を与える制御器 の操作量および／または制御偏差に基づき、前記目標値を設定可能にする、請求 項４記載の方法。 ６．再循環ポンプを負荷するための信号を提供する二位置調節器に、前記目標値 を供給可能にする、請求 項４または５記載の方法。 ７．前記目標値に基づき、再循環ポンプを制御するためのデューティファクタを 設定可能にする、請求項４から６までのいずれか１項記載の方法。 ８．ブレーキ装置の再循環ポンプを制御する装置において、 ブレーキトルクおよび／または車輪回転数に影響を与える制御器の操作量の 値および／また制御偏差の値に応じて、再循環ポンプを必要に応じて制御する手 段が設けられていることを特徴とする、再循環ポンプを制御する装置。