JPH11503686A - 電子ブレーキ圧制御を備えた油圧ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ブレーキ圧力発生器（１，２）、電子駆動油圧弁（５〜８）及び電子解析回路（１１，１３）を含む、電子ブレーキ圧制御を備えた油圧ブレーキシステムで、ブレーキ圧力発生器（１，２）及び／又は個々のホイールブレーキ（３，４）内のブレーキ圧力の概略を決めるために、油圧弁（５〜８）の切換動作の決定に利用される骨伝導センサ（１２）が設けられている。測定された圧力は、ブレーキ圧制御又は監視目的に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 電子ブレーキ圧制御を備えた油圧ブレーキシステム 本発明は、附属するメインクレームの前提部分に記載の油圧ブレーキシステム に関するものである。 かかるシステムには、特にアンチロックシステム（ＡＢＳ），トラクションス リップコントロールシステム（ＴＣＳ）及び駆動安定コントロールシステム（Ｄ ＣＳ，ＡＳＭＳ）がある。 従来技術及び公知の電子ブレーキ圧制御を備えた油圧ブレーキシステムでは、 パイロット圧即ちペダル操作に対応するブレーキ圧力発生器或いはマスタシリン ダ内の圧力及び個々のホイールブレーキ内の圧力は測定されていなかったが、或 る状態では実際の圧力を考慮することにより制御は相当に改善されている。シス テムの監視は、圧力を測定することにより簡単化され、改善される。 ＡＢＣ又はＴＣＳを備えたブレーキシステムでの圧力測定は主としてコストの 面からなされていない。他の制御システムでは圧力測定は不可欠である。 本発明は、上述のタイプのブレーキシステムを改善することを目的として、制 御のために、ブレーキ圧力発生器及び／又は個々のホイールブレーキ内の実際の 圧力を考慮することである。しかも、限られた製造費用しか必要としないブレー キシステムである。 この目的は、請求項１に記載のブレーキシステムにより達成されることが明ら かになった。 本発明のブレーキシステムの特徴は、制御動作中の油圧弁の切換動作が、セン サにより検知され、またブレーキ圧力発生器及び／又は個々のホイールブレーキ 内のブレーキ圧力の概略を決めるために利用されることである。 本発明の好ましい例では、油圧弁には、弁ハウシング内に配置され、油圧弁が 駆動されたときに、最終位置まで動く弁タペットが含まれており、また、この場 合、油圧弁の切換動作を決めるためのセンサは音振動を検知する骨伝導センサ或 いは加速度又は振動のピックアップで構成されている。センサは、弁タペットが 弁ストップ即ち弁シートに当接することにより引き起こされる音振動を検知する 。 本発明は、マスタシリンダ内及びホイールブレーキ内の圧力が、油圧弁の切換 動作から十分な精度を以て導き出せるという知見に基づくものである。 この作業では、圧力センサを必要とせず、ただ１つの骨伝導センサ（特別の場 合には、複数の骨伝導センサ）が必要となるだけである。 これらセンサは、弁ハウシングの上、即ち実際の油圧システムの外に取付けら れた、半導体センサでよく、安全上のリスクを伴わない。 本発明の好ましい例が、添付するサブクレームに記載されている。 本発明の更なる特徴、効果が、以下に図面を参照して説明されている。 図面の簡単な説明 図１は、アンチロック制御（ＡＢＳ）を備えたブレーキシステムの、最も重要 な油圧及び電子要素の模式図である。 図２は、本発明で用いられている入口弁の断面図である。 図３は、マスタシリンダ圧力とスイッチングにおける遅れ（図３Ａ）との関係 及び音振幅（３Ｂ）との関係を示す説明図である。 図４は、図３と同様な説明図で、ホイールブレーキ圧力とスイッチングにおけ る遅れ（４Ａ）との関係及び音振幅（４Ｂ）との関係を示す説明図である。 図１は、アンチロックブレーキシステムでの、ペダル駆動真空ブースタ２が先 付けされたタンデムマスタシリンダ１及びホイールが斜めに又は軸に接続された 油圧ブレーキ回路Ｉを示す。 第２のブレーキ回路IIはブレーキ回路Ｉと同様な構成であるので、説明されて いない。 入口弁５，６が、マスタシリンダからそれぞれホイールＶＲ、ＨＬのホイール ブレーキ３，４への圧力媒体ラインに装入されている。更に、ホイールブレーキ ３，４は、油圧ポンプ９の吸入側及び低圧アキュムレータ１０に，出口弁７，８ が設けられた圧力媒体戻りラインを介して接続されている。油圧ポンプ９の圧力 側は、ブレーキ回路Ｉのマスタシリンダ側に接続されている。こうして、システ ムは、“クローズドループ”になっている。 静止位置で、入口弁５，６は開き、駆動後、ホイールブレーキ３又は４へ接続 された圧力媒体管を閉じる。これと反対に、出口弁７，８は、静止位置で、圧力 媒体通路を閉じている。弁５〜８は、この例では電磁駆動の２路／２位置の方向 制御弁である。 図１のブレーキシステムには、制御信号の利用及び弁５〜８が駆動されるブレ ーキ圧力制御信号の発生のための電子コントローラ１１が含まれている。油圧ポ ンプ９又はポンプの電気駆動モータＭの駆動、非駆動もまたコントロール回路１ １によりなされる。 アンチロック制御用のインプット信号は、主として、２つのホイールＶＲ，Ｈ Ｌの回転状態を示す出力信号を有するホイールセンサＳ１，Ｓ２により発生され る。他の２つのホイール（図示せず）に対応するセンサ信号に対するインプット も、示されている（Ｓ３，Ｓ４）。 解析回路１１の出力Ｅ₁〜Ｅ_nは、油圧弁５〜８及びポンプ駆動モータＭに導か れている。 また、本発明に従って、骨伝導センサ１２又は加速度、振動のピックアップが 設けられている。これらの目的は、制御動作中に油圧弁の切換え動作を決めるた めである。 この油圧弁の切換え動作は、以下に図３及び４を参照して説明するように、最 終的にマスタシリンダ内の圧力即ちパイロット圧の概略を決めること及び／又は 個々のホイールブレーキ３及び４内のブレーキ圧力を決めるのに使用される。 図１の例で、骨伝導センサ１２の出力は、解析回路１１の部分接続回路１３（ 破線で示されている）に導かれている。 部分回路１３には、骨伝導音の解析回路及び較正回路が含まれている。 若し、解析回路１１が、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ等をベ ースとするプログラム回路である場合には、部分回路１３は対応するプログラム 部分を示している。 所定の動作フェースでの、切換え動作中の油圧弁５〜８により引起こされる音 は、骨伝導センサ１２により決められ、利用される。 図２は、この種の２路２位置方向制御弁５〜８の基本的な構成を示している。 図２には、油圧弁の縦断面が示されている。 弁には、基本的にアーマチュア１４が含まれており、このアーマチュア１４は 弁ハウシング１５内に軸方向に摺動可能に設けられている。弁タペット１６はア ーマチュア１４の一部である。 アーマチュア１４は、弁タペット１６に沿って、ヘリカルばね１７の力により 図示の位置（弁静止位置）に保持されている。この弁静止位置で、圧力媒体は、 圧力媒体ポート即ち入口１８と出口１９との間で接続されている。 入口１８はマスタシリンダ１（図１参照）に接続され、出口１９はホイールブ レーキ３，４に通じている。こうして、図１の２つの入口弁５、６の１つが関連 している。 図示されている油圧弁は弁駆動コイル２０及び磁性コア２１を有している。弁 アーマチュア１４と磁性コア２１とは弁特性に影響を及ぼすエアギャップ２２に よって隔離されている。この種の油圧弁は従来公知である。弁を駆動させる電線 ａ、ｂも示されている。 図２の弁が駆動されると、弁アーマチュア１４に力が作用し、弁タペット１６ を軸方向に移動させ、開口２３を閉じる。 弁タペット１６即ち弁ヘッド２４が弁シート２５に当接することにより引起こ される骨伝導音が、本発明では、弁ハウシング（図２では図示せず）の適当な位 置に配置された骨伝導センサ１２（図１参照）により測定される。 骨伝導音がセンサ１２に伝達されるように、センサ１２は弁ハウシング１５に 音減衰がないように接続される。 入口弁及び出口弁を、弁ブロックに構造的に組込むことは公知である。 複数の弁により引起こされる音は、弁が同時に駆動されることなく、順次駆動 されることが確保される場合には、１つの骨伝導センサ１２により測定される。 各弁への音の割当は、個々の弁の駆動信号から導き出せる。 本発明によれば、油圧弁のスイッチ動作が測定され、利用される。即ち、スイ ッチングの時間遅れ即ち弁の電気駆動から弁タペットの当接までの時間及び／又 はタペットの当接により引起こされる骨伝導音の強度又は振幅。 図３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂのダイアグラムで、基本的に、スイッチングの時間 遅れと圧力との間に関係があり（図３Ａ，図４Ａ）、また音振幅と圧力との間に 関係がある（図３Ｂ，図４Ｂ）。 これらの関係は、弁の構造及びそれぞれのスイッチ動作（駆動、非駆動）によ って、多かれ少なかれ明らかである。 油圧弁の制御システム及びスイッチ動作を実験に基づいて適切に決めることが できる。この場合、圧力に対するスイッチ動作又は音振幅の依存性が極めて重要 である。 図１に示すブレーキシステムに適用したこの例では、パイロット圧力即ちマス タシリンダ１内の圧力を決めるために、入口弁５，６の非駆動動作が選ばれた。 また、それぞれのホイールブレーキ内のブレーキ圧力を決めるために、出口弁の 駆動動作が選ばれている。 例えば、図３Ａに示される、入口弁が非駆動の状態即ち弁を再開した状態は、 比較的高いパイロット圧力により支持されている。 低いパイロット圧力では、スイッチングの時間遅れｔは、圧力が高い場合に比 べて大きい。従って、骨伝導音の振幅は、図３Ｂに示すように、入口弁の非駆動 動作における圧力上昇に伴って上がる。 出口弁の駆動に伴う圧力の依存は、上記の入口弁の非駆動とは逆になる。 図４Ａ及び４Ｂに見られるように、圧力は出口弁の駆動に逆に作用する。 低いホイールシリンダ圧力Ｐでは，スイッチングの時間遅れｔは、比較的小さ く、また弁タペットのシートへの当接により引起こされる音振幅（図４Ｂ）は、 比較的高い。 図３Ａ，３Ｂ及び４Ａ、４Ｂに示される依存は、適当な補正を伴って、パイロ ット圧力及びホイールシリンダ圧力を決めるのに、適している。 図３Ａ，３Ｂ、４Ａ及び４Ｂに従うカーブのそれぞれの変動は、勿論、製作誤 差、有効な温度、特に作動温度及び他の限界条件により影響される。 これらの影響は“オフセット”或いはカーブの平行移動として示される。図４ Ａに示される破線の特性カーブは、温度応答及び／又は誤差対応平行移動を示し ている。図３Ａ，３Ｂ及び４Ｂに関しても同様である。 本発明では補正値“Ｘ_AV1”（図４Ａ）は、補正回路により、規則正しく繰返 すできごととして、又は所定のタイムステップで、補正コンスタントとして決め られる。 補正値“Ｘ_AV1”は、それぞれのパイロット圧又はホイールブレーキ圧力を決 定又は計算するに際して、補正回路により確認され、貯えられる。補正回路は、 部分回路１３（図１）内に適当に収容される。 補正変数又は較正変数“Ｘ”は、通常のブレーキ動作中、又はブレーキが駆動 されていない時に、弁の簡単な作動により決められる。 各弁に対応した特定の補正、較正変数“Ｘ”が、圧力を決めるために考慮され ねばならない。例えば“Ｘ_AV1”は１番の出口弁に対する補正変数である。 スイッチングおける時間遅れ又は弁の駆動と弁タペットの当接との間の時間ｔ は比較的小さいので、複数の弁の同時駆動はまれであり、また回路１１の対応す る配置により避けられる。 従って、間違いのない骨伝導音の配列が引起こされ、何時でも対応する弁が得 られる。それ故、一般に１つの骨伝導センサで十分である。 しかし、特別の場合には複数の骨伝導センサを用いることも可能であり、これ らを特定の弁又は弁グループに配置する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ブレーキ圧力発生器、圧力モジュレートのために圧力媒体ラインに装入さ れる電子駆動油圧弁、制御量を決めるためのセンサ並びにセンサ信号評価及び油 圧弁に送られるブレーキ圧制御信号を発生させる電子回路を含む電子ブレーキ圧 制御を備えた油圧ブレーキシステムにおいて、 制御動作中の１つ又は複数の油圧弁（５〜８）の切換動作がセンサ（１２）に より検知され、またブレーキ圧力発生器（１，２）及び／又は個々のホイールブ レーキ（３，４）内のブレーキ圧力の概略を決めるために利用されることを特徴 とするブレーキシステム。 ２）前記油圧弁（５〜８）には、弁ハウシング（１５）内に配置され、油圧弁 （５〜８）が駆動されたときに、最終位置まで動く弁タペット（１６）が含まれ ており、また、この場合、油圧弁（５〜８）の切換動作を決めるための前記セン サが、前記弁タペット（１６）が弁ストップ即ち弁シート（２５）に当接するこ とにより引き起こされる、音振動を検知する骨伝導センサ（１２）或いは加速度 又は振動のピックアップであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシス テム。 ３）前記油圧弁（５〜８）の動作は、弁駆動信号を送ってから前記弁タペット （１６）が当接するまでの遅れ時間即ち経過時間（ｔ）の測定により決められる ことを特徴とする請求項２に記載のブレーキシステム。 ４）前記骨伝導センサ（１２）は、弁の近くに配置された加速度センサ又は加 速度ピックアップとして構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載 のブレーキシステム。 ５）前記油圧弁は、減衰されることがないように、１つの骨伝導センサ（１２ ）又は加速度ピックアップに接続される弁ブロック内に組入れられていることを 特徴とする請求項２〜４の１つ又はそれ以上に記載のブレーキシステム。 ６）前記弁ブロックは電子回路を含むか、又は電子回路に接続されており、ま た、前記電子回路内に骨伝導センサ（１２）又は加速度ピックアップが配置され ていることを特徴とする請求項５に記載のブレーキシステム。 ７）前記弁ブロックは電子回路を含むか、又は電子回路に接続されており、ま た、骨伝導センサ（１２）又は加速度ピックアップは電子回路（１１，１３）の 一部として、又は電子回路に組合わされて構成されていることを特徴とする請求 項５に記載のブレーキシステム。 ８）前記油圧弁（５〜８）の切換動作の決定のために、専ら又は遅れ時間解析 に加えて、強度（Ａ）及び／又は骨伝導音響の周波数又は音振動が決められるこ とを特徴とする請求項１〜７にのいずれか１つまたはそれ以上に記載のブレーキ システム。 ９）前記ブレーキ圧発生器（１，２）及び／又はホイールブレーキ（３，４） 内の圧力を決めるために、スイッチ特性又は最大圧力依存を示すスイッチ動作を 有する、所定の、油圧弁（５〜８）の駆動動作又は非駆動動作のみが評価される ことを特徴とする請求項１〜８にのいずれか１つまたはそれ以上に記載のブレー キシステム。 １０）油圧弁として、静止状態で開き、閉止可能な入口弁と、静止状態で閉じ 、開くことが可能な出口弁とを有している請求項９に記載のブレーキシステムに おいて、 入口弁（５，６）の非駆動動作は、ブレーキ圧発生器（１，２）内の圧力（パ イロット圧力）を決めるために利用されることを特徴とする。 １１）油圧弁として、静止状態で開き、閉止可能な入口弁と、静止状態で閉じ 、開くことが可能な出口弁とを有している請求項９又は１０に記載のブレーキシ ステムにおいて、 前記の各ホイールブレーキ（３，４）に組合わされている前記出口弁（７，８ ）の駆動動作が、ホイールブレーキ（３，４）内の圧力を決めるのに利用される ことを特徴とする。 １２）前記ブレーキシステムは、ブレーキが操作されていない、予め決められ た時に、前記油圧弁（５〜８）を駆動させる較正回路（１３）を含んでおり、ス イッチ動作を確認し、また制御動作中の圧力を決める補正又は較正変数（Ｘ_AV1 ）として貯えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つまたはそれ以上 に記載のブレーキシステム。