(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ装置の圧力量の検出方法であって、搬送ポンプ（１７０）を有し、該搬送ポンプは第１の管路（１０５）を介してマスタブレーキシリンダと接続しており、さらにリザーバ（１７５）と接続しており、
搬送ポンプ（１７０）はクロック制御され、該搬送ポンプの遮断休止中に該搬送ポンプに印加される電圧（ＵＧ）が検出される形式の方法において、
第１の管路（１０５）におけるマスタブレーキシリンダ（１１０）の予圧（ＰＶ）と、リザーバ（１７５）における圧力との差圧（ＰＤ）を検出し、ここで当該差圧（ＰＤ）を次のように検出する、すなわち、
前記搬送ポンプの遮断休止時の当該搬送ポンプ（１７０）における電圧降下および／または電圧（ＵＧ）の経過に基づき、搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）を求め、
当該搬送ポンプによりもたらすべきトルク（Ｍ）に基づいて前記差圧（ＰＤ）を求める、
ことを特徴とする検出方法。
【請求項２】
ブレーキ装置の圧力量の検出方法であって、搬送ポンプ（１７０）を有し、該搬送ポンプは第１の管路（１０５）を介してマスタブレーキシリンダと接続しており、さらにリザーバ（１７５）と接続しており、
搬送ポンプ（１７０）はクロック制御され、該搬送ポンプの遮断休止中に該搬送ポンプに印加される電圧（ＵＧ）が検出される形式の方法において、
第１の管路（１０５）におけるマスタブレーキシリンダ（１１０）の予圧（ＰＶ）と、リザーバ（１７５）における圧力との差圧（ＰＤ）を検出し、ここで当該差圧（ＰＤ）を次のように検出する、すなわち、
前記搬送ポンプの遮断休止時に求められた、該搬送ポンプ（１７０）に印加される電圧（ＵＧ）の値に基づき、搬送ポンプ（１７０）の回転数を求め、
搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）に基づき、搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）を求め、
当該搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）に基づいて、前記差圧（ＰＤ）を求める、
ことを特徴とする検出方法。
【請求項３】
Ａ）搬送ポンプ（１７０）の回転数値（Ｎ）は搬送ポンプ制御部（２３０）に回転数制御のために供給され、該搬送ポンプ制御部（２３０）によって搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）の制御が、デューティ比またはパルス休止比の変化によって実行され、および／または
Ｂ）搬送ポンプ（１７０）に印加される電圧の値が求められ、搬送ポンプ制御部（２３０）に電圧制御のために供給され、該搬送ポンプ制御部（２３０）によって電圧（ＵＧ）の制御がデューティ比またはパルス休止比の変化によって実行される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
Ａ）遮断休止時に求められた、搬送ポンプ（１７０）に印加される電圧（ＵＧ）に基づいて搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）を求めるために、および／または
Ｂ）搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）に基づいて搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）を求めるために、および／または
Ｃ）搬送ポンプ（１７）によりもたらすべきトルク（Ｍ）に基づいて差圧（ＰＤ）を求めるために、
特性マップを使用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
差圧（ＰＤ）の検出時に、搬送ポンプ（１７０）は液圧流体をリザーバ（１７５）からマスタブレーキシリンダ（１１０）に搬送する、請求項１または２記載の方法。
【請求項６】
検出された差圧（ＰＤ）を、ブレーキ装置にある入口弁（１００）および／または出口弁（１６０）の制御時に考慮し、および／または
検出された差圧（ＰＤ）をマスタブレーキシリンダ内の予圧（ＰＶ）に対する尺度として使用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項７】
Ａ）搬送ポンプ（１７０）の回転数値（Ｎ）が検出され、搬送ポンプ制御部（２３０）に回転数制御のため供給され、該搬送ポンプ制御部（２３０）によって搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）の制御がデューティ比またはパルス休止比の変化によって実行され、および／または
Ｂ）搬送ポンプ（１７０）に印加される電圧（ＵＧ）の検出値が搬送ポンプ制御部（２３０）に電圧制御のため供給され、該搬送ポンプ制御部（２３０）によって電圧（ＵＧ）の制御がデューティ比またはパルス休止比の変化によって実行される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
ブレーキ装置の圧力量の検出装置であって、搬送ポンプ（１７０）を有し、該搬送ポンプは第１の管路（１０５）を介してマスタブレーキシリンダ（１１０）と接続しており、さらにリザーバ（１７５）と接続しており、
搬送ポンプ（１７０）をクロック制御する手段（１５０）を有し、
さらに該搬送ポンプの遮断休止中に当該搬送ポンプに印加される電圧（ＵＧ）を検出する手段（２２０）を有する形式の装置において、
差圧（ＰＤ）を検出するための手段（２２０）を有し、該手段（２２０）により第１の管路（１０５）におけるマスタブレーキシリンダ（１１０）内の予圧と、リザーバ（１７５）における圧力（ＰＳ）との間の差圧が検出され、
当該差圧は前記差圧検出手段（２２０）において次のＡ）乃至Ｂ）に従い検出される、すなわち、
Ａ）搬送ポンプの遮断休止時に求められた、該搬送ポンプ（１７０）に印加される電圧（ＵＧ）の値に基づいて搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）を求め、搬送ポンプ（１７０）の回転数（Ｎ）に基づいて搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）を求め、当該搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）に基づいて差圧（ＰＤ）を求めるか、および／または
Ｂ）前記遮断休止時の搬送ポンプ（１７０）における電圧降下および／または電圧の経過に基づき、搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）を求め、当該搬送ポンプ（１７０）によりもたらすべきトルク（Ｍ）に基づいて差圧（ＰＤ）を求め、
遮断休止時に、搬送ポンプ（１７０）で降下する電圧（ＵＧ）を制御する、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
本発明は、圧力量、例えばロック防止制御および／または駆動スリップ制御を行うブレーキ装置内の差圧を検出する装置および方法に関する。本発明は、ＷＯ９４／１８０４１から出発するものである。
従来技術として、圧力量を検出するための種々の方法および装置が公知である。
ＷＯ９４／１８０４１には、ペダル力を、ロック防止制御を行うブレーキ装置に対する制御量として検出するための方法ないし回路装置が記載されている。とりわけブレーキ装置は液圧ポンプを有している。この液圧ポンプによって一方では、圧力減少のために車輪ブレーキから導かれた圧力媒体が戻し搬送される。また他方では、液圧ポンプは補助圧力供給部として用いられる。ＷＯ９４／１８０４１に記載された方法では、制御ブレーキング中に液圧ポンプの駆動モータが発電機動作に切り替えられ、発電機電圧の大きさ並びにその減少特性が評価される。発電機電圧および減少特性から、ペダル力に依存する予圧が近似的に検出される。
ＤＥ−ＯＳ３８１９４９０Ａ１には、対象物の可動機構を調整するための液圧調整素子のポンプ装置が記載されている。この対象物は例えば自動車のロック防止装置のブレーキである。ポンプ装置にはポンプを駆動するための電動モータが所属し、このポンプによって液圧流体の圧力が制御される。ポンプ装置はさらに、液圧流体の圧力とこれにより液圧装置の機能を検出するための検査装置を有している。ここで圧力はセンサによって測定されるのではなく、検出されたモータ回転数、電動モータの検出された瞬時の電流消費および電動モータでの瞬時の動作電圧に基づいて求められる。このようにして検出された液圧流体の圧力値に基づいて、電動モータが制御されるか、または液圧装置の機能能力が監視される。さらにＤＥ−ＯＳ３８１９４９０Ａ１には、電動モータの回転数をモータ電圧およびモータ電流に基づいて検出することが記載されている。
発明の課題
本発明の課題は、圧力量、例えばロック防止制御および／または駆動スリップ制御を行うブレーキ装置において、圧力を検出するセンサなしで差圧を検出することのできる最適の方法および最適の装置を提供することである。
この課題は本発明の請求項１または２または５または１０に記載の構成によって解決される。
発明の利点
本発明の装置および本発明の方法により、例えばロック防止制御および／または駆動スリップ制御を行うブレーキ装置における差圧を簡単かつ安価に検出することができる。なぜなら通常は差圧の検出の際に使用される高価なセンサを省略することができるからである。
出口弁およびとりわけ出口弁の制御が最適化され、このことは必然的に制御特性の改善につながる。これによって出口弁ないし入口弁の制御の際に差圧が考慮される。
別の利点はいわゆるノッキングブレーキの際に得られる。ノッキングブレーキは、運転者が予圧ＰＶを大きく変化させるときに生じる。差圧を上記のように推定することにより簡単に予圧降下を識別することができ、ＡＢＳ制御を相応に変形することができる。
本発明の有利な構成および発展形態は従属請求項に記載されている。
図面
本発明を図面に示された実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の装置の主要素子を示す概略図、
図２は、フィードバックポンプを制御するためのブロック回路図、
図３は、フィードバックポンプに印加される電圧を時間についてプロットした線図、
図４は、種々の信号相互間の関係性を示す線図である。
実施例の説明
ロック防止制御および駆動スリップ制御の装備された車両の個々の車輪ブレーキにおいて圧力を変調するために、電気的に操作可能な入口弁および出口弁を使用することは公知である。そのために有利には２ウェイ弁が使用される。所望の圧力増加勾配または圧力減少勾配は、弁をパルスシーケンスおよびパルスデューティ比の変化により制御して達成される。
制動圧力発生器またはマスタブレーキシリンダと車輪ブレークとの間に挿入される入口弁は一般的には静止状態で圧力通過に接続されている。一方、圧力減少に用いる出口弁は静止状態で、マスタブレーキシリンダに戻る圧力中間路をフィードバックポンプを介して阻止する。
入口弁／出口弁ペアの代わりに、３切替位置を有する弁装置を使用することもできる。
図１には、ロック防止制御部および／または駆動スリップ制御部の入口弁および出口弁の関係が示されている。説明する方法過程は、ロック防止制御および／または駆動スリップ制御を行うブレーキ装置での入口弁および出口弁での使用のみに限定されるものではなく、類似の構成を有する他の分野にも適用することができる。
入口弁１００の第１の接合部は第１の管路１０５を介してマスタブレーキシリンダ１１０と接続している。第１の管路１０５には通常は圧力ＰＶがあり、この圧力は予圧として示されている。第２の管路１１５を介して入口弁１００の第２の接合部は車輪ブレーキ１２０と接続している。第２の管路１１５には圧力ＰＷがあり、この圧力は車輪の制動力を定める。
第２管路１１５からは出口弁１６０の第１の接合部に接続しており、出口弁の第２の接合部はリザーバ１７５と接続している。フィードバックポンプ１７０を介してリザーバ１７５はマスタブレーキシリンダと接続している。
図示の入口弁１００はいわゆる２／２電磁弁である。その静止状態では電流が流れない限り、入口弁１００は第１の管路１０５と第２の管路１１５との間で通流を開放する。この位置で電磁弁電機子はばねによって保持される。コイル１３０に電流を流すｋとによってばね力に対抗する力が発生し、この力が弁をその閉鎖位置にもたらす。
図示の出口弁１６０は同じようにいわゆる２／２電磁弁である。その静止状態では電流が流れない限り、電磁弁１６０は第２管路１１５とフィードバックポンプ１７０との間の通流を阻止する。この位置には電磁弁電機子はばねによって保持される。コイル１６５に電流を流すことによってばね力に対抗する力が発生され、この力が弁をその開放位置にもたらす。
コイル１６５の第１電気端子は供給電圧Ｕｂａｔと接続しており、第２端子はスイッチ手段１８０と接続している。相応にコイル１３０は第１の電気端子を介して供給電圧Ｕｂａｔと接続しており、第２端子は第２スイッチ手段１４０と接続している。スイッチ手段として有利には電界効果トランジスタが使用される。
第１のスイッチ手段１８０の制御端子は制御ユニット１５０と接続されている。この接続を介して第１のスイッチ手段１８０には第１の制御信号Ａ１が印加される。第２のスイッチ手段１３０の制御端子は同じように制御ユニット１５０と接続されており、これから第２の制御信号Ａ２が印加される。
スイッチ手段１４０と２８０の閉成によって電流が供給電圧源からコイル１３０ないし１６５を通ってアース端子に流れる。
制御ユニット１５０は有利にはロック防止制御部緒よ／または駆動スリップ制御部である。これら制御部は種々異なるセンサの種々の信号、および例えば車両速度制御部、走行ダイナミック制御部および／または車両速度制限部などの他の制御ユニットの信号を処理する。とりわけこの装置は回転数センサ１９０からの信号を処理する。回転数センサは自動車の種々の車輪の回転数を検出する。種々異なる処理した信号に基づいて、制御ユニット１５０はコイル１３０と１６５を制御するための信号Ａ１とＡ２を求める。
弁１００と１６０によって、第２の管路１１５での圧力増加および圧力減少、ひいては車輪ブレーキシリンダ１２０での圧力増加および圧力減少を制御することができる。
さらにフィードバックポンプには制御ユニット１５０から制御信号Ａ３が印加される。
この装置は次のように動作する。通常の動作時には、電磁弁は図示の位置にある。運転者が図示しないブレーキペダルを操作すると、管路１０５で圧力が増加され、このことにより第２の管路１１５で相応に圧力が上昇される。車輪のスリップまたはロック傾向が発生すると、制御ユニット１５０が作動する。この場合実質的に３つのフェーズが区別される。
圧力減少フェーズでは、制御ユニット１５０は入口弁１００を閉じるように制御する。同時に制御ユニットは出口弁１６０を開放するように制御する。これにより車輪ブレーキシリンダ１２０とリザーバ１７５との接続が開放される。フィードバックポンプ１７０は液圧流体をリザーバ１７５からマスタブレーキシリンダ１１０に逆搬送する。これによって、、マスタブレーキシリンダ内の予圧ＰＶとリザーバ内の圧力ＰＳとの間に圧力差が形成される。この圧力差を差圧と称する。
圧力保持フェーズでは、２つの電磁弁が閉鎖状態にもたらされる。
圧力増加フェーズでは、制御ユニット１５０は入口弁を開放し、出口弁１６０を閉鎖する。
出口弁および特に入口弁を最適に制御するため、大の管路１０５の圧力ＰＶとリザーバ１７５の圧力ＰＳとの差圧ＰＤが既知でなければならない。本発明によれば、フィードバックポンプの回転数に対する尺度となるパラメータに基づいて差圧ＰＤが検出される。このことはとくに、出口弁１６０が通流を開放しているときに当てはまる。
図２には、フィードバックポンプ１７０を制御するための装置が示されている。すでに図１に示した素子には相応する符号が付されている。フィードバックポンプ１７０の第１の端子１７１は供給電圧Ｕｂａｔと接続している。第２の端子１７２はスイッチ手段２００並びに電流測定手段２１０を介してアースと接続されている。フィードバックポンプ１７０の端子１７１および１７２からはそれぞれ１つの線路がフィードバックポンプ評価部２２０に接続されている。フィードバックポンプ評価部２２０は制御ユニット１５０およびフィードバックポンプ制御部２３０に信号を供給する。
フィードバックポンプ制御部２３０は死魚ユニット１５０から信号を受け取り、スイッチ手段２００および場合によりフィードバックポンプ制御部２２０に制御信号を供給する。電流測定手段２１０は有利にはオーム抵抗として実現され、その両端子からフィードバックポンプ制御部２３０に供給される電圧値が取り出される。
この装置は次のように動作する。第１の実施例では、フィードバックポンプ１７０は単に制御されるだけである。すなわち、制御ユニット１５０の要求信号に基づいて、フィードバックポンプ制御部２３０はスイッチ２００を相応に制御し、これによりフィードバックポンプ１７０に電流が流される。
有利にはフィードバックポンプはクロック制御される。フィードバックポンプ評価部２２０はフィードバックポンプに印加される電圧を検出する。遮断休止時にフィードバックポンプに印加される電圧はフィードバックポンプの回転数に対する尺度である。この電圧に基づいて本発明では、差圧が検出され制御ユニット１５０に供給される。
さらに電圧またはフィードバックポンプの回転数をフィードバックポンプ制御部２３０に供給することができる。この場合、電圧またはフィードバックポンプ１７０の回転数をフィードバックポンプ制御部２３０から、デューティ比またはパルス休止比の変化によって制御することができる。
本発明の別の構成では、電流測定手段２１０における電圧降下に基づいてフィードバックポンプを流れる電流を検出し、所定の目標値に制御する。
図３には、フィードバックポンプ１７０に印加される電圧Ｕが時間ｔについてプロットされている。時点Ｔ０でスイッチ手段２００が閉成される。フィードバックポンプ１７０で降下する電圧はほぼ供給電圧Ｕｂａｔに相当する。時点Ｔ１でスイッチ２００が開放され、電圧は短時間でゼロより低い値に降下する。時点Ｔ１でパルスシーケンスのパルス休止が始まる。制御パルスシーケンスの時点Ｔ１とＴ２との間のパルス休止時間Ｔａｕｓの間にさらに回転するポンプはこのとき発電機として動作する。これによってフィードバックポンプで電圧が形成され、この電圧は値ＵＧから時間と共に緩慢に降下する。時点Ｔ４でスイッチ２００は再び閉成され、時点Ｔ５まで閉成されたまま保持される。
フィードバックポンプ１７０においてパルス休止の開始時に降下する電圧ＵＧの値は実質的にフィードバックポンプの回転数Ｎに依存する。この関係が図４ａに簡単に示されている。回転数が低いとき、フィードーバックポンプの発生する電圧ＵＧは小さく、回転数が高いときには大きな電圧ＵＧを発生する。
フィードバックポンプの回転数はまた、ポンプによりもたらすべきトルクＭにも依存する。この関連は図４ｂに簡単に示されている。トルクＭが小さければ回転数は高く、トルクが大きいと回転数Ｎは低くなる。
大きいトルクは、ポンプの入口と出口との間の圧力差ＰＤが大きいときに必要である。小さなトルクは、圧力差ＰＤが小さいときに必要である。この関係は図４ｃに簡単に示されている。
しかし必要なトルクＭは回転数およびひいては降下する電圧の値ＵＧに関連するだけでなく、トルクは電圧経過にも関連する。トルクが比較的に大きいとき、電圧は比較的迅速に降下する。これは例えばＴ３とＴ４の間の時間の場合である。
図４ｄには、電圧ＵとトルクＭとの関係が示されている。トルクＭが大きいと、電圧Ｕの変化も大きく、トルクＭが小さいと電圧Ｕの変化も小さい。
遮断休止時にポンプに印加される電圧に基づき、差圧ＰＤが検出される。遮断後の値ＵＧに基づき、図４ａにしたがってフィードバックポンプの回転数が得られる。この値はフィードバックポンプ制御部２３０にも回転数制御のために供給することができる。回転数Ｎに基づき図４ｂに従って、ポンプによりもたらされるべきトルクＭが得られる。このトルクＭに基づいて図４ｃに従い、差圧ＰＤが得られる。
この検出はフィードバックポンプ評価部２２０で実行される。このことは図４ａ、ｂ、ｃに示された特性マップに基づき、または所定のアルゴリズムに従って行うことができる。
さらに、遮断休止時での電圧降下または電圧Ｕの経過に基づいて、トルクを図４ｂまたはアルゴリズムに従い検出することもできる。トルクＭに基づいて、図４ｃに示されているように差圧ＰＤが求められる。
別の構成として、ポンプ遮断休止時にポンプに印加される電圧ＵＧ、電圧ＵＧに対する目標値およびデューティ比に基づいて、発電機電圧ＵＧを目標値に制御するためには差圧ＰＤが検出される。そのための前提として、フィードバックポンプ１７０で降下する電圧Ｕの制御を遮断休止時に行い、供給電圧Ｕｂａｔは既知であるとする。
このようにして検出された差圧ＰＤによって入口弁および出口弁の制御を改善することができる。
通常、リザーバ１７５内の圧力ＰＳは予圧ＰＶに対して小さいから、圧力差ＰＤは予圧ＰＶに相当する。前記の手段によって予圧ＰＶを推定することができる。
さらなる利点として、いわゆるノッキングブレーキの場合がある。ノッキングブレーキは運転者が予圧ＰＶを強く変化させるときに生じる。差圧を上記のように推定することによって簡単に予圧の降下を識別することができ、ＡＢＳ制御を相応に変更することができる。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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