(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置（５４）を備えた車両のブレーキシステムの少なくとも１つの電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のための制御装置（５０）であって、
前記電子装置（５４）は、
−前記車両の運転者の制動要求及び／又は前記車両の速度自動制御装置に関する当該電子装置（５４）に出力された少なくとも１つの制動設定信号（５８）に基づいて、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のモータの目標回転速度（ω）に関する少なくとも１つの目標変数（ω）を確定し、
−前記確定された目標変数（ω）に基づいて、少なくとも１つの制御信号（５６）を前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに出力するように構成されている、制御装置（５０）において、
前記電子装置（５４）は、付加的に、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのモータ電流の少なくとも１つの現在の電流強度（Ｉ）と、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）を確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記目標回転速度（ω）に関する前記目標変数（ω）を、最大でも前記確定された最大目標変数（ωｍａｘ）と同一に確定するように構成されている、
ことを特徴とする制御装置（５０）。
【請求項２】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置された前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の、前記マスタブレーキシリンダ内での制動力に対する推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記最大目標変数（ωｍａｘ）を、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）に基づいて確定するように構成されている、請求項１に記載の制御装置（５０）。
【請求項３】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷トルク（Ｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記最大目標変数（ωｍａｘ）を、前記推定された負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定するように構成されている、請求項１又は２に記載の制御装置（５０）。
【請求項４】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷トルク（Ｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）を、前記推定された負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定するように構成されている、請求項２、又は、請求項２を引用する請求項３に記載の制御装置（５０）。
【請求項５】
前記電子装置（５４）は、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのモータトルク（Ｍｍｏｔｏｒ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記ロータの角加速度（ω＊）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記ロータの前記角加速度（ω＊）と前記モータの慣性（Θ）との積を確定し、
−前記負荷トルク（Ｌ）を、前記モータの前記モータトルク（Ｍｍｏｔｏｒ）と、前記角加速度（ω＊）と前記慣性（Θ）との前記積との間の少なくとも１つの差分に基づいて確定するように構成されている、請求項３又は４に記載の制御装置（５０）。
【請求項６】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記最大目標変数（ωｍａｘ）を、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置（５０）。
【請求項７】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）を、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定するように構成されている、請求項２、又は、請求項２を引用する請求項３乃至６のいずれか一項に記載の制御装置（５０）。
【請求項８】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記最大目標変数（ωｍａｘ）を、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定するように構成されており、
前記電子装置（５４）は、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のピストンの調整距離（τ）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられるモータ出力（Ｆｓｕｐ）を、前記負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置の前記モータを用いて加えられる前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は勾配を確定し、
−前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の前記時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は前記勾配を、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記ピストンの前記調整距離（τ）で割った商として前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を確定するように構成されている、請求項５に記載の制御装置（５０）。
【請求項９】
前記電子装置（５４）は、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定し、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）を、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定するように構成されており、
前記電子装置（５４）は、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のピストンの調整距離（τ）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられるモータ出力（Ｆｓｕｐ）を、前記負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定し、
−前記電気機械式ブレーキ倍力装置の前記モータを用いて加えられる前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は勾配を確定し、
−前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の前記時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は前記勾配を、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記ピストンの前記調整距離（τ）で割った商として前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を確定するように構成されている、請求項４を引用する請求項５に記載の制御装置（５０）。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置（５０）を備えた車両のブレーキシステムのための電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置（５０）と、電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）とを備えた車両のためのブレーキシステム。
【請求項１２】
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）は、前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置されている、請求項１１に記載のブレーキシステム。
【請求項１３】
車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）を動作させるための方法であって、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のモータの目標回転速度（ω）に関する目標変数（ω）を、前記車両の運転者の制動要求及び／又は前記車両の速度自動制御装置に関する少なくとも１つの制動設定信号（５８）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを、前記確定された目標変数（ω）に基づいて駆動制御するステップと、
を含む方法において、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）を、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのモータ電流の少なくとも１つの現在の電流強度（Ｉ）と、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて確定するステップを含み、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記目標回転速度（ω）に関する前記目標変数（ω）は、最大でも前記確定された最大目標変数（ωｍａｘ）と同一に確定される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）の確定のために、前記ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置された前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の、前記マスタブレーキシリンダ内での制動力に対する推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）は、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記最大目標変数（ωｍａｘ）は、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）に基づいて確定される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）の確定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる少なくとも１つの負荷トルク（Ｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記最大目標変数（ωｍａｘ）は、前記推定された負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）の推定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる少なくとも１つの負荷トルク（Ｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）は、前記推定された負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定される、請求項１４、又は、請求項１４を引用する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記負荷トルク（Ｌ）を推定するために、少なくとも以下のステップ、即ち、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータのモータトルク（Ｍｍｏｔｏｒ）を、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記ロータの角加速度（ω＊）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの前記ロータの前記角加速度（ω＊）と前記モータの慣性（Θ）との積を確定するステップと、
前記負荷トルク（Ｌ）を、前記モータの前記モータトルク（Ｍｍｏｔｏｒ）と、前記角加速度（ω＊）と前記慣性（Θ）との前記積との間の少なくとも１つの差分に基づいて確定するステップと、
が実施される、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）の確定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の少なくとも１つの負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記最大目標変数（ωｍａｘ）は、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定される、請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）の推定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の少なくとも１つの負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）は、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定される、請求項１４、又は、請求項１４を引用する請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータの最大目標回転速度（ωｍａｘ）に関する最大目標変数（ωｍａｘ）の確定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の少なくとも１つの負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記最大目標変数（ωｍａｘ）は、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定され、
前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）の推定のために、少なくとも以下のステップ、即ち、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のピストンの調整距離（τ）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられるモータ出力（Ｆｓｕｐ）を、前記負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられる前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は勾配を確定するステップと、
前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の前記時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は前記勾配を、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記ピストンの前記調整距離（τ）で割った商として前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を確定するステップとが実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）の推定のために、前記ブレーキシステムを前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータに対抗的に作用させる負荷の少なくとも１つの負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）が、少なくとも前記モータのモータ電流の現在の電流強度（Ｉ）と、前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）とに基づいて推定され、前記制動力に対する前記推定変数（Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ）は、前記推定された負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）に基づいて確定され、
前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）の推定のために、少なくとも以下のステップ、即ち、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）のピストンの調整距離（τ）を、少なくとも前記モータの前記ロータの現在の回転角度（φ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられるモータ出力（Ｆｓｕｐ）を、前記負荷トルク（Ｌ）に基づいて確定するステップと、
前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記モータを用いて加えられる前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は勾配を確定するステップと、
前記モータ出力（Ｆｓｕｐ）の前記時間微分（Ｆｓｕｐ＊）又は前記勾配を、前記電気機械式ブレーキ倍力装置（５２）の前記ピストンの前記調整距離（τ）で割った商として前記負荷変化（Ｃｔｏｔａｌ）を確定するステップとが実施される、請求項１６を引用する請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキシステムの少なくとも１つの電気機械式ブレーキ倍力装置のための制御装置に関する。同様に、本発明は、車両のブレーキシステムのための電気機械式ブレーキ倍力装置及び車両のためのブレーキシステムに関する。さらに、本発明は、車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
従来技術からは、例えば独国実用新案第２０２０１００１７６０５号明細書（ＤＥ２０２０１００１７６０５Ｕ１）に開示されている電気機械式ブレーキ倍力装置のような電気機械式ブレーキ倍力装置が公知であり、それらはそれぞれ、車両のブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置可能であり又は配置されている。それぞれの電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの動作を用いて、マスタブレーキシリンダの少なくとも１つの調整可能なピストンは、マスタブレーキシリンダにおいて、マスタブレーキシリンダ圧力が当該マスタブレーキシリンダ内で増大するように内部調整可能であるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国実用新案第２０２０１００１７６０５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の開示
本発明によれば、請求項１の特徴を有する車両のブレーキシステムの少なくとも１つの電気機械式ブレーキ倍力装置のための制御装置、請求項７の特徴を有する車両のブレーキシステムのための電気機械式ブレーキ倍力装置、請求項８の特徴を有する車両のためのブレーキシステム、及び、請求項１０の特徴を有する車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法が得られる。
【０００５】
発明の利点
本発明によれば、電気機械式ブレーキ倍力装置の下流側に配置されたマスタブレーキシリンダ内及び当該マスタブレーキシリンダに接続された少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ内の圧力を増加させるための電気機械式ブレーキ倍力装置を使用するための好ましい手段が得られる。この場合、同時に、この電気機械式ブレーキ倍力装置は、当該電気機械式ブレーキ倍力装置に対向的に作用する負荷変化を求めるための「センサシステム」として使用可能である。その他に、本発明を用いて負荷変化が識別されると、本発明に係る電気機械式ブレーキ倍力装置の動作を用いることにより、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの過度に高い回転速度が、マスタブレーキシリンダ内の不所望に高い圧力又は圧力ピークの発生につながることを防止することができる。それに応じて、ブレーキシステムにおける本発明の使用のもとでは、各マスタブレーキシリンダに接続されたブレーキシステムコンポーネント内の不所望な圧力又は圧力ピークが発生しないことが保証されている。従って、本発明は、それぞれ使用されるブレーキシステムのブレーキシステムコンポーネントにおける損傷リスクの低減に寄与する。本発明は、また、電気機械式ブレーキ倍力装置への機械的負荷の回避にも寄与し、これによって電気機械式ブレーキ倍力装置の寿命が延ばされる。
【０００６】
例えば、本発明に係る電気機械式ブレーキ倍力装置の「センサシステム」としての使用を用いることにより、例えば、アンチロック制御中の各ブレーキシステムのホイールインレットバルブの閉鎖の際に生じるような、各ブレーキシステムの液圧剛性が増加する状況を迅速に識別することができる。それに対して、電気機械式ブレーキ倍力装置の従来の制御電子機器へのホイールインレットバルブの閉鎖に関する信号の伝送は、通常は少なくとも３０ｍｓ（ミリ秒）必要であるが、本発明を用いることにより、負荷変化をより一層迅速に識別することができ、それに応じて、より早期時点で、電気機械式ブレーキ倍力装置の動作の制限により、確定された最大目標変数に応じて反応することができる。このようにして生じ得る電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの回転エネルギーの制限を用いることにより、その動作を、次のように負荷変化に適合化させることができる。即ち、マスタブレーキシリンダ又は各ブレーキシステムのさらなる部品における不所望に高い圧力又は圧力ピークを案じる必要がないように適合化させることができる。
【０００７】
特にアンチロック制御（ＡＢＳ制御又はＥＳＰ制御）の間は、ブレーキシステムの少なくとも１つのポンプ／還流ポンプを用いて、比較的多くのブレーキ液がマスタブレーキシリンダ内に現れる。付加的に、各ブレーキシステムのホイールインレットバルブの閉鎖が行われる。しかしながら、本発明を用いて、電気機械式ブレーキ倍力装置の「センサシステム」としての使用により、マスタブレーキシリンダ内の不所望に高い圧力の、場合によっては存在するリスクに迅速に反応することができる。従って、本発明は、アンチロック制御中であっても破損のリスクを低減することに寄与する。電気機械式ブレーキ倍力装置の、自身が通常は弾性的には反応せず、その高いギヤ比及びその高いギヤ摩擦に基づいて高い保持能力を有するという従来の欠点は、このようにして排除することができる。それにより、たとえアンチロック制御を再三実行した後であっても、ブレーキシステムの損傷を案じる必要がなくなる。従って、以下において説明する制御装置を備えたブレーキシステムの装備は、修理費用の節約によって容易に賄われる。
【０００８】
制御装置の好ましい実施形態においては、電子装置は、マスタブレーキシリンダ内でのブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置された電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する推定変数を、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度と、モータのロータの現在の回転角度とを考慮して推定し、最大目標変数を、制動力に対する推定変数を考慮して確定するように構成されている。以下においてより詳細に説明されるように、マスタブレーキシリンダ内での電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する推定変数は、電気機械式ブレーキ倍力装置の過大な回転エネルギーに基づいて起こり得る過剰ブレーキ又はブレーキシステム過負荷に関する現在のリスクを推定するための信頼性の高い「センサ変数」である。従って、制動力に対する推定変数を考慮した最大目標変数の確定を用いることにより、電気機械式ブレーキ倍力装置が、ブレーキシステムを損傷しない方法で使用されると同時に電気機械式ブレーキ倍力装置の過度に少ない使用に基づくブレーキ不足も排除されることが高い信頼性のもとで保証され得る。
【０００９】
好ましくは、電子装置は、ブレーキシステムを電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用させる負荷トルクを、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度と、モータのロータの現在の回転角度とを考慮して推定し、最大目標変数及び／又は制動力に対する推定変数を、推定された負荷トルクを考慮して確定するように構成されている。負荷トルクは、「センサシステム」としての電気機械式ブレーキ倍力装置の使用を用いることにより、高い信頼性のもとで確定することができる。なぜなら、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに抗するように作用する（静的）負荷を「感知」するからである。
【００１０】
例えば、電子装置は、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクを、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度を考慮して確定し、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの角加速度を、少なくともモータのロータの現在の回転角度を考慮して確定し、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの角加速度とモータの慣性との積を確定し、負荷トルクを、モータのモータトルクと、角加速度と慣性との積との間の少なくとも１つの差分を考慮して確定するように構成されていてもよい。従って、負荷トルクを推定するために実行される過程は、比較的安価で比較的省スペースの電子装置の構成を可能にする。
【００１１】
制御装置のさらなる好ましい実施形態においては、電子装置は、ブレーキシステムを電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用させる負荷の負荷変化を、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度と、モータのロータの現在の回転角度とを考慮して推定し、最大目標変数及び／又は制動力に対する推定変数を、推定された負荷変化を考慮して確定するように構成されている。負荷変化を推定するための「センサシステム」としても、この電気機械式ブレーキ倍力装置は、本発明のこの実施形態において有利に使用可能である。
【００１２】
特に、電子装置は、電気機械式ブレーキ倍力装置のピストンの調整距離を、少なくともモータのロータの現在の回転角度を考慮して確定し、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて加えられるモータ出力を、負荷トルクを考慮して確定し、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて加えられるモータ出力の時間微分又は勾配を確定し、モータ出力の時間微分又は勾配を、電気機械式ブレーキ倍力装置のピストンの調整距離で割った商として負荷変化を確定するように構成されてもよい。従って、負荷変化の推定も、比較的安価で比較的僅かな構造空間しか要さない制御装置を用いて実行可能である。
【００１３】
上述した利点は、この種の制御装置を備えた車両のブレーキシステムのための電気機械式ブレーキ倍力装置によっても生じる。対応する電気機械式ブレーキ倍力装置は、車両を上述した制御装置の実施形態に従って発展構成させることができる。
【００１４】
対応する制御装置と電気機械式ブレーキ倍力装置とを備えた車両のためのブレーキシステムも、上述した利点を実現する。この種のブレーキシステムも、車両を上述した制御装置の実施形態に従って発展構成させることができる。電気機械式ブレーキ倍力装置は、特に、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置されてもよい。
【００１５】
さらに、車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための対応する方法の実行によっても、既に上述した利点が得られる。ここでは、車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法を、制御装置及び／又はそれを備えたブレーキシステムの上述した実施形態に従って発展構成させることができることも指摘しておく。
【００１６】
以下においては、本発明のさらなる特徴及び利点を、図面に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法の一実施形態を説明するためのフローチャート。
【図１ｂ】車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法の一実施形態を説明するためのフローチャート。
【図２】車両のブレーキシステムの少なくとも１つの電気機械式ブレーキ倍力装置のための制御装置の一実施形態の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
発明の実施形態
図１ａ及び図１ｂは、車両のブレーキシステムの電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるための方法の一実施形態を説明するためのフローチャートを示す。
【００１９】
以下において説明する方法の実行可能性は、電気機械式ブレーキ倍力装置を具備したブレーキシステムの特定のブレーキシステムタイプにも、ブレーキシステムを備えた車両／自動車の特定の車両タイプ／自動車タイプにも限定されるものではない。電気機械式ブレーキ倍力装置とは、（電気）モータを具備したブレーキ倍力装置を意味するものと理解されたい。その他に、電気機械式ブレーキ倍力装置は、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に次のように配置されている。即ち、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの動作を用いて、マスタブレーキシリンダ内で当該マスタブレーキシリンダの少なくとも１つの調整可能なピストンが、調整可能であるか調整されるように配置されている。
【００２０】
電気機械式ブレーキ倍力装置を動作させるために、以下に説明する方法においては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωが、車両及び／又は車両の速度自動制御装置の運転者のブレーキ要求に関する少なくとも１つの制動設定信号（図示せず）を考慮して確定される。この方法は、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘが確定される点において優れており、この場合、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωは、最大でも確定された最大目標変数ωｍａｘと同一に確定される（従って、この最大目標変数ωｍａｘは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωの確定の際の「上限」又は「最大限界値」として用いられる）。一例として、本明細書に記載の方法においては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωは、目標変数ωとして確定され、最大目標回転速度ωｍａｘは、最大目標変数ωｍａｘとして確定される。ただし、ここでは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ω及び最大目標回転速度ωｍａｘに対応する他の変数も、目標変数ω及び最大目標変数ωｍａｘとして確定可能であることを指摘しておく。
【００２１】
最大目標変数ωｍａｘの確定は、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータ電流の少なくとも１つの現在の電流強度Ｉ及び電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの現在の回転角度φを考慮して行われる。従って、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘの確定のために、容易に推定可能又は測定可能な値を使用することができる（モータのロータの現在の回転角度φは、例えばロータ位置信号を用いて推定することができる）。その他に、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータ電流の現在の電流強度Ｉ及びロータの現在の回転角度φは、非常に高い動特性を有する値／信号である。従って、本明細書に記載の方法は、好ましくは、電気機械式ブレーキ倍力装置と協働するブレーキシステムの液圧剛性の変化に対する早期反応に適している。
【００２２】
本明細書に記載の方法の実施形態においては、図１ａを用いて概略的に再現されたサブステップにおいて、マスタブレーキシリンダ内での（ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの上流側に配置された）電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する推定値Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄが、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘの確定のために推定される。ここでは、マスタブレーキシリンダ内での電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄの推定が、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度Ｉと、モータのロータの現在の回転角度φとを考慮して行われることを認識することができる。
【００２３】
特に、制動力のための推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄの推定のために、ブレーキシステムを電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用させる少なくとも１つの負荷トルク／対抗トルクＬが、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度Ｉ及びモータのロータの現在の回転角度φを考慮して推定される。この目的のために、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクＭｍｏｔｏｒが、少なくともモータのモータ電流の現在の電流強度Ｉを考慮して確定される。電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクＭｍｏｔｏｒを、モータのモータ電流の現在の電流強度Ｉから導出するために、ブロック１０に格納されたモータ特有のデータが考慮される。電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクＭｍｏｔｏｒは、動的成分Ｍｄｙｎについては、「モータの動特性」を生じさせ、静的成分Ｍｓｔａｔについては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用する負荷トルク／対抗トルクＬの「克服」を生じさせる。動的成分Ｍｄｙｎは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの角加速度ω＊と電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの慣性Θとの積として算出することができる。電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの角加速度ω＊は、少なくともモータのロータの現在の回転角度φを考慮して容易に確定することができる。例えば、モータのロータの角加速度ω＊は、ブロック１２で実行されるモータのロータの現在の回転角度φの二重の時間微分から生じる。従って、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクＭｍｏｔｏｒの静的成分Ｍｓｔａｔは、モータトルクＭｍｏｔｏｒと、モータトルクＭｍｏｔｏｒの動的成分Ｍｄｙｎとの間の差分から生じる。それに続いて、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用する負荷トルクＬは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータトルクＭｍｏｔｏｒの静的成分Ｍｓｔａｔを考慮して、推定することができる。例えば、この静的成分Ｍｓｔａｔは、ブロック１４に格納されたフィルタ及び／又は（対応して格納された）特性マップを使用して、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用する負荷トルクＬに変換することができる（その後、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ及び／又は電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘは、推定された負荷トルクＬを考慮して確定することができる）。
【００２４】
本明細書に記載の実施形態においては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘの確定のために、又は、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄの推定のために、ブレーキシステムを電気機械式ブレーキ倍力装置のモータに対抗的に作用させる負荷の少なくとも１つの負荷変化Ｃｔｏｔａｌが推定される。この負荷変化Ｃｔｏｔａｌの推定も同様に、少なくとも電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのモータ電流の現在の電流強度Ｉ及び電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの現在の回転角度φを考慮して行われる。その後、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄ又は最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘは、推定された負荷変化Ｃｔｏｔａｌを考慮して確定することができる。
【００２５】
電気機械式ブレーキ倍力装置のピストンの調整距離／並進移動τは、少なくともモータのロータの現在の回転角度φを考慮して確定することができる。例えば、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの現在の回転角度φから、ブロック１６において実行される時間微分を用いて、モータのロータの角速度ωが生じる。ブロック１８には、電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒが格納されており、このギヤ変数を用いて、モータのロータの角速度ωが、電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤの下流側に配置されたピストンの調整距離／並進移動τに換算される。ギヤの下流側に配置されたピストンは、例えば、電気機械式ブレーキ倍力装置のバルブ本体（Ｖａｌｖｅ  Ｂｏｄｙ）又は倍力装置本体（Ｂｏｏｓｔ  Ｂｏｄｙ）であってもよい。
【００２６】
負荷トルクＬを考慮して、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて加えられるモータ出力／アシスト出力Ｆｓｕｐが確定される。例えば、ブロック２０には、電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒ及び電気機械式ブレーキ倍力装置の効率ηが格納されている。これらの変数を用いることにより、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて加えられるモータ出力／アシスト出力Ｆｓｕｐを、負荷トルクＬから導出することができる。その他に、ブロック２２においては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて加えられるモータ出力／アシスト出力Ｆｓｕｐの時間微分／勾配Ｆｓｕｐ＊が求められる。
【００２７】
さらなるブロック２４においては、時間微分／勾配Ｆｓｕｐ＊を、電気機械式ブレーキ倍力装置のピストンの調整距離／並進移動τで割った、商Ｃｔｏｔａｌが算出され、これは負荷変化Ｃｔｏｔａｌを表す。この負荷変化Ｃｔｏｔａｌは、剛性（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）と書き換えることも可能である。
【００２８】
負荷変化Ｃｔｏｔａｌはブロック２６に出力され、このブロック２６には、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの慣性Θ及び電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒが格納されている。従って、負荷変化Ｃｔｏｔａｌからは、電気機械式ブレーキ倍力装置を用いて加えられる動的出力Ｆｄｙｎを算出することができる。電気機械式ブレーキ倍力装置を用いて加えられた動的出力Ｆｄｙｎは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータのロータの「運動エネルギーからの出力」とも称され得る。
【００２９】
電気機械式ブレーキ倍力装置を用いて加えられるモータ出力／アシスト出力Ｆｓｕｐと、電気機械式ブレーキ倍力装置を用いて加えられる動的出力Ｆｄｙｎとの和からは、電気機械式ブレーキ倍力装置がマスタブレーキシリンダ内で制動され、その中にあるマスタブレーキシリンダ圧力に作用して増加させる電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄを算出することができる。任意選択的な手法によって、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄに対しては、さらに摩擦補正（図示せず）を実行することができる。
【００３０】
前記段落に記載されたサブステップは、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄの信頼性の高い推定のための特に有利で迅速に実行可能な手段を提供する。しかしながら、この方法の実行可能性は、これらのサブステップに限定されるものではない。それに続いて、最大目標変数ωｍａｘは、制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄを考慮して確定される。このことは、図１ｂに概略的に再現された方法ステップを用いて示される。
【００３１】
まず、マスタブレーキシリンダ内での電気機械式ブレーキ倍力装置の制動力に対する、上述した方法ステップを用いて確定された推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄと、所定の基準出力Ｆ０との間の差分ΔＦが求められる（この基準出力Ｆ０を用いて、推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄと同一の現在で生じた制動力が過度に高いかどうかを検査することができる）。その後、この差分ΔＦは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの慣性Θ、電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒ、及び、負荷変化Ｃｔｏｔａｌが存在するブロック２８に出力され、速度変数νΔに変換される。
【００３２】
（車両の運転者の制動要求及び／又は車両の速度自動制御装置に関する）少なくとも制動設定信号（図示せず）を考慮して、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの初期回転速度ω０に関する初期値ω０が確定される。電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒが格納されているブロック３０においては、モータの初期回転速度ω０に関する初期値ω０が初期速度ｖ０に換算される。その後、最小速度ｖｍｉｎが、初期速度ｖ０と、現在の速度ｖとから決定される。最小速度ｖｍｉｎと速度変数ｖΔとの間の差分として限界速度ｖｌｉｍｉｔが決定される。ブロック３２に格納された電気機械式ブレーキ倍力装置のギヤのギヤ変数ｒを用いて、限界速度ｖｌｉｍｉｔが限界変数ωｌｉｍｉｔに変換される。この限界変数ωｌｉｍｉｔは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータが、ブレーキシステムの現在の液圧剛性に関してまだ問題なく動作可能である回転速度を示す。
【００３３】
制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄと、基準出力Ｆ０との間の差分ΔＦが０より大きい場合には、信号３４を用いてブロック３６においては、自身に出力された限界変数ωｌｉｍｉｔを、最大目標変数ωｍａｘとして引き継ぐことが設定される。付加的に、ブロック３６は、信号３４を用いて、目標変数ωを最大目標変数ωｍａｘによって制限するために起動される。ブロック３６は、このケースにおいては、初期変数ω０及び最大目標変数ωｍａｘから最小値を目標変数ωとして出力する。制動力に対する推定変数Ｆｅｓｔｉｍａｔｅｄと、基準出力Ｆ０との間の差分ΔＦが０未満の場合には、ブロック３６への信号３４の出力は中断される。それにより、目標変数ωは、初期変数ω０と同一に確定される（これにより、最大目標変数ωｍａｘは、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを用いて実行可能な最大回転速度に相当する）。従って、両者のケースにおいては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωは（電気機械式ブレーキ倍力装置のモータを駆動制御するために）最大でも確定された最大目標変数ωｍａｘと同一に確定される。
【００３４】
電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωを確定した後においては、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータが、確定された目標変数ωを考慮して駆動制御される。好ましくは、このことは、電気機械式ブレーキ倍力装置の結果として生じる動作中に、当該電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの回転速度実際値が、事前に確定された目標変数ω（又は対応する目標回転速度ω）を超えないように行われる。
【００３５】
本明細書に記載された方法は、ブレーキシステムの液圧剛性の変化に基づく負荷変化の場合であっても、そこで過圧や圧力ピークの発生を案じる必要がないように、電気機械式ブレーキ倍力装置の動作の制限を生じさせる。しかしながら、ブレーキシステムの過負荷の防止の他に、本明細書に記載された方法を用いて、ブレーキ不足を排除することも可能である。さらに、本明細書に記載の方法においては、ブレーキシステムのホイールインレットバルブの（完全な）閉鎖に対して早期に反応することが可能であるが、この場合はそれと同時に、電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの動作の対応する低減が、ホイールインレットバルブが実際に完全に閉鎖した後で初めて起こることが保証されている。従って、本明細書に記載された方法は、これと協働するブレーキシステムの保護のために電気機械式ブレーキ倍力装置のモータの動作を制限するだけでなく、電気機械式ブレーキ倍力装置を用いることで、さらに、危機的ではない状況においても有意なブレーキ倍力装置を生じさせ得ることも保証する。
【００３６】
ここでは最後に、図１ａ及び図１ｂに示されたサブステップは、少なくとも１つの圧力センサを用いて測定された測定値のデータバスを介したデータ転送／信号転送よりも早く実行可能であることを指摘しておく。従って、本明細書に記載された方法の実行は、（ブレーキシステムの液圧剛性の変化の測定に比べて）ブレーキシステムの液圧剛性の変化を「予測する」ことを可能にする。
【００３７】
図２は、車両のブレーキシステムの少なくとも１つの電気機械式ブレーキ倍力装置のための制御装置の一実施形態の概略図を示す。
【００３８】
以下において説明する制御装置５０の使用可能性は、ブレーキシステムの特定のブレーキシステムタイプにも、ブレーキシステムを備えた車両／自動車の特定の車両タイプ／自動車タイプにも限定されるものではない。制御装置５０と協働する電気機械式ブレーキ倍力装置５２に関しては、先の説明を参照されたい。
【００３９】
制御装置５０は、車両の運転者の制動要求及び／又は車両の速度自動制御装置（図示せず）に関する電子装置５４に出力された少なくとも１つの制動設定信号５８を考慮して、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータの目標回転速度ωに関する少なくとも１つの目標変数ωを確定するように構成されている電子装置５４を含む。その他に、電子装置５４は、確定された目標変数ωを考慮して、少なくとも１つの制御信号５６を、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータに出力する、又は、電気機械式ブレーキ倍力装置５２を動作させるように構成されている。好ましくは、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータへの少なくとも１つの制御信号５６の出力は、電気機械式ブレーキ倍力装置５２の結果として生じる動作中に、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータの回転速度実際値が、事前に確定された目標変数ω（又は対応する目標回転速度ω）を超えないように行われる。
【００４０】
付加的に、電子装置５４は、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータのモータ電流の少なくとも１つの現在の電流強度Ｉ及び電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータのロータの現在の回転角度φを考慮して、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータの最大目標回転速度ωｍａｘに関する最大目標変数ωｍａｘを確定し、電気機械式ブレーキ倍力装置５２のモータの目標回転速度ωに関する目標変数ωが最大でも確定された最大目標変数ωｍａｘと同一に確定されるように構成されている。
【００４１】
従って、制御装置５０の使用も、既に上記において説明した利点が生じる。電子装置５４は、付加的に、上記において説明した方法ステップのうちの少なくとも１つを実行するように構成されてもよい。
【図１ａ】
0006801113.tif 000002
【図１ｂ】
0006801113.tif 000003
【図２】
0006801113.tif 000004