(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気式ブレーキモータ（３）を有するパーキングブレーキ（１）によって生ぜしめられる締付力を調整する方法において、
前記電気式ブレーキモータの電圧若しくは電流のジャンプ時に、このジャンプが補正された前記電気式ブレーキモータの電流である修正電流（ｉｃｏｒ）を算出し、この修正電流（ｉｃｏｒ）に基づいて前記電気式ブレーキモータの電気的特性であるモータパラメータ（ＲＭ，ＫＭ）の計算を行い、このモータパラメータ（ＲＭ，ＫＭ）に基づいて前記締付力を調整する、
ことを特徴とする、パーキングブレーキによって生ぜしめられる締付力を調整する方法。
【請求項２】
前記修正電流（ｉｃｏｒ）を、スケーリングファクター（ｆｃｏｒ）と前記ジャンプの前における前記電気式ブレーキモータの電流値（ｉｔ１）との積を考慮して算出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記修正電流（ｉｃｏｒ）を、前記ジャンプの前における前記電気式ブレーキモータの電流値（ｉｔ１）と前記電気式ブレーキモータのアイドリング電流（ｉＬ）との間の差と、前記スケーリングファクター（ｆｃｏｒ）と、の積を考慮して、下記の数式により算出する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【数１】
0005996090.tif 000005
この式中、
ｉｃｏｒ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の修正電流、
ｉｓ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の実際の電流、
ｆｃｏｒ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後のスケーリングファクター、
ｉｔ１は、ジャンプ前の電流値、
ｉＬは、アイドリング電流、
を示す。
【請求項４】
ジャンプ後の複数の時点での前記修正電流（ｉｃｏｒ）を、前記スケーリングファクター（ｆｃｏｒ）を考慮して、前記ジャンプの前における前記電気式ブレーキモータの電流値から計算する、
ことを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記スケーリングファクター（ｆｃｏｒ）を、前記ジャンプの前における前記電気式ブレーキモータの電圧値（Ｕｔ１）に対する、前記電気式ブレーキモータの電圧に生じたジャンプである電圧ジャンプ（ΔＵ）の比から算出する、
ことを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記スケーリングファクター（ｆｃｏｒ）を、下記の数式に示される、前記ジャンプの前における前記電気式ブレーキモータの電圧値（Ｕｔ１）と定数（Ｕｃｏｎｓｔ）との間の差に対する、前記電圧ジャンプ（ΔＵ）の比から算出する、
ことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【数２】
0005996090.tif 000006
【請求項７】
前記定数（Ｕｃｏｎｓｔ）が前記電気式ブレーキモータの作動電圧（ＵＢ）よりも小さい、
ことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記定数（Ｕｃｏｎｓｔ）を、下記の数式に示される、前記電気式ブレーキモータのモータ抵抗（ＲＭ）とアイドリング電流（ｉＬ）との積により決定する、
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
（数３）
Ｕｃｏｎｓｔ＝ＲＭ・ｉＬ
【請求項９】
前記ジャンプが電圧低下若しくは電流低下である、
ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記締付力を、少なくとも部分的に補助ブレーキ装置によって生ぜしめる、
ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記補助ブレーキ装置は、液圧式である、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施する閉ループ制御装置若しくは開ループ制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の閉ループ制御装置若しくは開ループ制御装置で制御される、パーキングブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載した車両のパーキングブレーキを調整するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気式ブレーキモータによって生ぜしめられた自動車のパーキングブレーキの締付力を評価するための方法が公知である。電気式ブレーキモータが操作されると、ブレーキライニングの支持体であるブレーキピストンが、軸方向でブレーキディスクに押しつけられる。締付力は、電流、ブレーキモータの供給電圧並びにエンジン回転数を考慮して、ブレーキモータの電気的特性および機械的特性を表わす微分方程式系により決定される。
【０００３】
ブレーキモータには、別の一連の電気消費器と同様に自動車の車内電流源を介して電流が供給される。電気式ブレーキモータの始動後に、別の消費器が作動されると、それに起因してブレーキモータ内で電圧低下および電流低下が発生し、それによって、算出しようとする締付力の値を誤らせることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００６０５２８１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ブレーキモータの操作中に自動車の車内電流源に接続された追加的な消費器がスイッチオン若しくはスイッチオフされる場合のためにも、簡単な手段によって、電気式ブレーキモータを介して生ぜしめられたパーキングブレーキの締付力を高い精度で決定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明に従って請求項１の特徴により解決される。従属請求項には、好適な実施態様が記載されている。
【０００７】
締付力を決定するための方法は、自動車の電気機械式のパーキングブレーキにおいて使用され、電気機械式のパーキングブレーキは、電気式ブレーキモータを有していて、このブレーキモータが操作されると締付力が生ぜしめられる。この場合、電気式ブレーキモータのロータの回転運動はスピンドルの軸方向の調整運動に変換され、この軸方向の調整運動を介して、ブレーキライニングの支持体であるブレーキピストンが、軸方向でブレーキディスクに押しつけられる。
【０００８】
車両のパーキングブレーキは、必要な場合、および電気機械式の締付力に追加的な補助締付力を提供するために、場合によっては補助ブレーキ装置を備えていてよい。補助ブレーキ装置は、好適には、液圧力をブレーキピストンに作用させる、車両の液圧式の車両ブレーキである。
【０００９】
電気式ブレーキモータによって生ぜしめられた、実際に作用する締付力を算出するために、実際のモータ電流を知る必要があり、この実際のモータ電流から、モータ負荷モーメントが計算され、このモータ負荷モーメントから伝動装置減速並びに効率に基づいて締付力が計算される。基本的に電気式ブレーキモータ内の電流および電圧が測定値として十分である。
【００１０】
電気式ブレーキモータの始動後に、モータ電流は、可動子インダクタンスだけによって制動されて、まず著しく上昇し、次いで可動子が回転し始めることによって再び低下する。始動突入電流は、その高いダイナミックスに基づいて、電気的なモータパラメータＲＭ（モータ抵抗）およびＫＭ（モータ定数）を評価するために用いられる。電流ピークに続く、電流の下降する特性曲線において、モータパラメータの計算のための、およびこのモータパラメータに基づく締付力の計算のための測定値が算出される。
【００１１】
この段階において、電気式ブレーキモータと同様に自動車の車内電流源に接続されている、その他の電気消費器がスイッチオンまたはスイッチオフされると、電圧特性曲線および電流特性曲線が、それぞれほぼ急激に、より低い値若しくはより高い値に変化し、ひいては誤った値を示すことになる。例えば電気消費器がスイッチオンされると、電気式ブレーキモータの電圧特性曲線も電流特性曲線もほぼ急激に下降する。ジャンプ後に、モータパラメータが電流値および電圧値より決定されると、これは、計算された締付力を誤らせることになる。
【００１２】
別の電気消費器がスイッチオンまたはスイッチオフされた場合でも、十分な精度を有する締付力を決定できるようにするために、電気式ブレーキモータの電圧若しくは電流にジャンプが発生した場合、このジャンプを補正する修正電流が算出され、この修正電流に基づいて、締付力算出のためのブレーキモータのモータパラメータの計算が行われる。修正電流は、少なくともほぼ、別の電気消費器のスイッチオン若しくはスイッチオフなしでのモータ電流の初期変化に従う。
【００１３】
消費器の各スイッチオンまたはスイッチオフは、電気式ブレーキモータの最初のスイッチオン動作にオーバラップされる新たなオン／オフ動作とみなされるので、適当なスケーリングファクターが決定され、このスケーリングファクターによって電流特性曲線がジャンプ発生後に修正されることによって、好適な形式で、電流特性曲線は自動的に補正される。好適には、ジャンプ後の電流特性曲線は、スケーリングファクターにジャンプ前に存在する電流値を掛けることによって算出される修正項の分だけ上昇または下降する。この場合、最初の電流値から、始動突入電流後に無負荷で安定的に得られるブレーキモータのアイドリング電流がさらに差し引かれる。
【００１４】
ジャンプ後の電流値の修正は、ジャンプ方向に応じて修正項を加算または減算することによって行われる。追加的な電気消費器がスイッチオンされると、電流値が低下し、それに応じて、電流降下後に修正値を介して電流特性曲線が再び上昇せしめられる。それとは逆に、既にスイッチオンされている電気消費器が電気式ブレーキモータの操作中にスイッチオフされると、電流特性曲線は上昇する。この場合、修正値を介して、電流特性曲線をジャンプ発生後に低下させる必要がある。
【００１５】
修正は、主にスケーリングファクターに基づいており、このスケーリングファクターは、好適な形式で、ブレーキモータに印加される電圧の変化により決定される。スケーリングファクターは、追加的な電気消費器のスイッチオンまたはスイッチオフ時におけるモータ電圧の電圧値のジャンプに基づいている。スケーリングファクターは、好適な形式で、ジャンプの前に存在する電圧値と電圧定数との間の差に対する電圧ジャンプの比から算出される。この場合、電圧定数は好適な形式で、作動電圧よりも著しく小さく、例えば０．５Ｖの値である。スケーリングファクターの算出後に、前述のように、ジャンプ後の修正電流が計算され、その結果からモータパラメータが計算され、このモータパラメータに基づいて締付力の計算が行われる。
【００１６】
前記値の代わりに、電圧定数Ｕｃｏｎｓｔを、再帰的にモータ抵抗ＲＭとアイドリング電流ｉＬとの積として計算してもよい。モータ抵抗ＲＭのために１回目に所定の始動値が使用され、この始動値が２回目以降に改善された値に置き換えられる。複数回の再帰的な計算段階後に、電圧定数のための改善された値、ひいてはモータ抵抗ＲＭおよびモータ定数ＫＭのための改善された結果も得られる。
【００１７】
基本的に、ジャンプ前の様々な時点における電流値にスケーリングファクターを掛けることによって、複数の修正された電流値が計算され、その結果から所望の修正項が得られ、この修正項が、ジャンプ前に別の電流値に加算されるか、若しくは別の電流値から減算される。従って、連続する電流の変化を、あたかもジャンプが発生していないように、評価することができる。
【００１８】
本発明による方法は、好適な形式でパーキングブレーキシステムの構成部分である、車両の閉ループ制御装置若しくは開ループ制御装置で実行される。
【００１９】
その他の利点および好適な実施例は、その他の請求項、図面の説明および図面に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】締付力が電気式ブレーキモータを介して生ぜしめられる車両のための電気機械式のパーキングブレーキの断面図である。
【図２】ブレーキモータ始動後の電流および電圧の経時変化を示す線図であり、この場合、別の消費器が接続されると、電圧および電流の低下が発生する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、車両を停止状態に固定するための電気機械式のパーキングブレーキ１が示されている。パーキングブレーキ１は、ブレーキディスク１０を把持するキャリパ９を備えたブレーキキャリパ２を有しており、アクチュエータとして、パーキングブレーキ１は、ブレーキモータ３として構成された電動モータを有しており、この電動モータ３はスピンドル４を回転駆動し、このスピンドル４に、スピンドルナットとして構成されたスピンドル構成部５が回転可能に支承されている。スピンドル４が回転すると、スピンドル構成部５が軸方向に調節される。スピンドル構成部５は、ブレーキライニング７の支持体であるブレーキピストン６内で移動し、ブレーキライニング７は、ブレーキピストン６によってブレーキディスク１０に押しつけられる。ブレーキディスク１０の反対側に別のブレーキライニング８が配置されており、このブレーキライニング８は、キャリパ９で定置に保持されている。
【００２２】
スピンドル構成部５はブレーキピストン６内において、スピンドル４の回転運動時にブレーキディスク１０に向かって軸方向で前方に移動するか、若しくはスピンドル４の逆の回転運動時にストッパ１１に達するまで軸方向で後方に移動する。締付力を発生させるために、スピンドル構成部５はブレーキピストン６の内側の端面側を負荷し、それによって、パーキングブレーキ１内で軸方向に摺動可能に支承されたブレーキピストン６はブレーキライニング７と共に、このブレーキピストン６側のブレーキディスク１０の端面に押し付けられる。
【００２３】
必要であれば、パーキングブレーキは液圧式の車両ブレーキによって補助される。従って締付力は電気機械式の部分と液圧式の部分とから構成されている。液圧式の補助において、ブレーキピストン６の、ブレーキモータに面した背面が、圧力下にある液圧流体によって負荷される。
【００２４】
図２は、電気式ブレーキモータの電流ｉおよび電圧Ｕの経時変化を示すグラフである。電気式ブレーキモータの始動直後に、電流ｉがまず著しく上昇し、次いでピークに達してから再びゆっくり低下し、この際に、電流変化ｉの下降する特性曲線が、電気式ブレーキモータのモータ抵抗ＲＭおよびモータ定数ＫＭを評価するために利用される。モータパラメータＲＭおよびＫＭは、電気式ブレーキモータによって提供される電気機械式の締付力を算出するために必要である。車内電流源によって供給されるモータ電圧Ｕは、まず一定のレベルに維持される。
【００２５】
時点ｔｓｐｒにおいて、電気式ブレーキモータと同様に車内電流源に接続された追加的な電気消費器が作動されると、電圧Ｕも電流ｉもほぼ急激に低下する。理想的な電流変化ｉｃｏｒに対する実際の電流変化はｉｓで示されている。
【００２６】
実際の電流変化ｉｓから理想的な電流変化ｉｃｏｒを推論し、この理想的な電流変化ｉｃｏｒに基づいてモータパラメータを算出するために、スケーリングファクターｆｃｏｒが、電圧変化Ｕの時点ｔｓｐｒにおける電圧値のジャンプΔＵの関係から算出される。この場合、電圧値のジャンプΔＵは、電圧定数Ｕｃｏｎｓｔを差し引いた、ジャンプ前に存在する電圧値Ｕｔ１に対する比で算出される。
【００２７】
【数１】
0005996090.tif 000002
【００２８】
この式中、電圧値Ｕｔ１は、ジャンプ時点ｔｓｐｒの前に位置する時点ｔ１で測定される。
【００２９】
このような形式で算出されたスケーリングファクターｆｃｏｒによって、別の消費器を作動させない状態におけるモータ電流の理想的な変化に相当する修正電流ｉｃｏｒが、次の関係に従って算出される。
【００３０】
【数２】
0005996090.tif 000003
【００３１】
この式中、ｉｃｏｒ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の修正電流を示し、ｉｓ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の実際の電流を示し、ｆｃｏｒ（ｔｓｐｒ）は、時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後のスケーリングファクターを示し、ｉｔ１は、時点ｔ１におけるジャンプ前の電流値を示し、ｉＬは、始動突入電流後に負荷なしに安定的に得られるアイドリング電流を示す。
【００３２】
好適な形式で、ジャンプ後の別の時点ｔｓｐｒ＋１，ｔｓｐｒ＋２，…ｔｓｐｒ＋ｎにおける複数の電流値ｉｃｏｒが、スケーリングファクターｆｃｏｒを考慮して、ジャンプ前の時点ｔ２，ｔ３，…ｔｎ＋１において測定された電流値ｉ、並びにジャンプ後の時点ｔｓｐｒ＋１、ｔｓｐｒ＋２，…ｔｓｐｒ＋ｎにおいて測定された電流値ｉｓから計算される。
【００３３】
【数３】
0005996090.tif 000004
【００３４】
このような形式で、電流値の修正を介して、すべての時間範囲に亘っての理想的な電流変化が算出される。
【符号の説明】
【００３５】
１  パーキングブレーキ
２  ブレーキキャリパ
３  ブレーキモータ
４  スピンドル
５  スピンドル構成部
６  ブレーキピストン
７，８  ブレーキライニング
９  キャリパ
１０  ブレーキディスク
ｆｃｏｒ  スケーリングファクター
ｆｃｏｒ（ｔｓｐｒ）  時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後のスケーリングファクター
ｉ  電流
ｉｃｏｒ  理想的な電流変化、修正電流
ｉｃｏｒ（ｔｓｐｒ）  時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の修正電流
ｉｓ  実際の電流変化
ｉｓ（ｔｓｐｒ）  時点ｔｓｐｒにおけるジャンプ後の実際の電流
ｉＬ  アイドリング電流
ｉｔ１  時点ｔ１におけるジャンプ前の電流値
ＫＭ  モータ定数
ＲＭ  モータ抵抗
ｔ１，ｔ２，ｔ３，…ｔｎ＋１，ｔｓｐｒ，ｔｓｐｒ＋１，ｔｓｐｒ＋２，…ｔｓｐｒ＋ｎ  時点
Ｕ  電圧
ΔＵ  電圧値のジャンプ
Ｕｃｏｎｓｔ  電圧定数
Ｕｔ１  ジャンプ前に存在する電圧値
【図１】
0005996090.tif 000007
【図２】
0005996090.tif 000008