JP2017521320A - ブレーキ装置を作動する方法および制御器 - Google Patents

Abstract

本発明は、ドライバのブレーキ要求に依存して、ブレーキ力増幅率を設定する少なくとも１つのブレーキブースタを備える、車両、特に自動車の液圧式ブレーキ装置を作動する方法に関する。空圧式ブレーキブースタに割り当てられた真空センサによってドライバのブレーキ要求を検出し、液圧ブレーキ力増幅率を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つのブレーキブースタを備え、ドライバのブレーキ要求に依存して自動的にブレーキ力増幅を行う、車両、特に自動車のためのブレーキ装置を作動する方法に関する。

冒頭で述べた形式の方法は従来技術により既知である。液圧式ブレーキ装置を作動するために、特に自動車において、ドライバのブレーキ要求に依存して緊急事態を検出し、緊急事態においてドライバを支援するためにブレーキ力増幅率を設定することが知られている。この場合、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１０００２５７４号明細書により、ドライバのブレーキ要求および少なくとも１つの車輪の回転数の変化に依存して、緊急ブレーキ状態を検出することが知られている。現在のブレーキ装置は液圧式に作動し、自動車のドライバはブレーキペダル操作によって所望のブレーキ圧を設定することができる。この場合、一般にブレーキペダル操作によって設定された液圧は、ブレーキ液をブレーキ装置の導管系に圧送するマスタシリンダに作用し、このように生成された圧力は、ブレーキトルクを加えるために車輪ブレーキ装置に供給される。このようなブレーキ装置に、ブレーキペダルの操作力が同じ場合に、より高いブレーキ圧を供給する空圧式ブレーキブースタを設けることが知られている。一般にブレーキ力増幅は負圧によって行われる。負圧は、例えば、自動車の内燃機関の吸気管内に供給されている負圧によって、または独立した真空ポンプによって生成することができる。一般的な空圧式ブレーキブースタは、予備チャンバおよび主要チャンバを備え、両チャンバには負圧が供給される。両方のチャンバは、一般に変位可能な薄膜によって互いに分離される。ブレーキペダルの操作によって、幾分かの大気圧が予備チャンバに到達し、ブレーキペダル操作を支援する。

さらに、従来の負圧制御式のブレーキブースタでは不可欠なブレーキ圧もしくは所望のブレーキ圧を得るためにもはや十分ではない場合に、あるいは空圧式ブレーキブースタの設置寸法を減じることができるように、付加的なブレーキ圧を生成し、従来の真空ブレーキ力増幅を能動的に支援する液圧式ブレーキブースタを設けることが知られている。このようなブレーキ装置は、特に、車輪毎のブレーキ作用により自動車の走行状態を安定化させるＥＳＰシステム（ＥＳＰ＝エレクトロニックスタビリティプログラム）との関連で知られている。

液圧ブレーキ力増幅のためのトリガ時点は、上記文献によれば、従来では走行特性に依存して、特に車輪回転数に依存して選択される。これにより、液圧ブレーキ力増幅は一般に時間的に遅延される。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１０００２５７４号明細書

請求項１に記載の特徴を有する本発明による方法は、緊急事態がこれまでよりも迅速に検出され、これにより、車両を減速しようとしているドライバが迅速に支援されるという利点を有する。本発明によれば、このような利点は、空圧式ブレーキブースタに割り当てられた真空センサによってドライバのブレーキ要求が検出され、液圧ブレーキ力増幅率が設定されることにより得られる。一般に液圧による作動時に使用される圧力センサを設けることなしに、真空センサによってドライバの要求を間接的に推論することが可能である。この場合、特にシステム内に既に設けられており、一般にエンジン制御／調整のために用いられる真空センサが本発明による方法のために使用され、したがって、他のセンサのための付加コストは生じない。ドライバのブレーキ要求が真空センサによって検出された場合には、車輪の回転数が変更される前に既に液圧ブレーキ力増幅を開始することができる。したがってドライバはブレーキ力増幅によって、特に迅速に支援される。

本発明の有利な実施形態によれば、真空センサによって検出された圧力値が、あらかじめ設定可能な少なくとも１つの第１限界値と比較され、圧力値が第１限界値を超過した場合に第１ブレーキ力増幅率が設定される。したがって、第１ブレーキ力増幅率は、あらかじめ設定可能な第１限界値を超過した場合にはじめて設定される。これにより、ブレーキ力増幅が誤ってトリガされること、または早期にトリガされることが簡単に防止される。圧力値は、真空センサによって直接に検出される圧力またはこの圧力から推論される変数であってもよい。

さらに好ましくは、真空センサによって検出された圧力値は、あらかじめ設定可能な第２限界値と比較され、第２限界値を超過した場合に第２ブレーキ力増幅率が設定され、この場合、第２限界値は第１限界値よりも大きく、第２ブレーキ力増幅率は第１ブレーキ力増幅率よりも大きい。したがって、真空センサによって検出される圧力値の増大に伴って、またはブレーキブースタの予備チャンバ内の圧力の増大に伴ってブレーキ力増幅率が増大される。この場合、ブレーキ力増幅が少なくとも２つの限界値に依存して行われることにより、ブレーキ力増幅率の段階的な増大が行われる。

さらに好ましくは、真空センサによって検出された圧力値は、あらかじめ設定可能な第３限界値と比較され、第３限界値を超過した場合には第３ブレーキ力増幅率が設定され、この場合、第３限界値は第２限界値よりも大きく、第３ブレーキ力増幅率は第２ブレーキ力増幅率よりも大きい。これにより、実質的に既に述べた利点が得られる。少なくとも３つの限界値を設けることにより、十分に良好な段階的ブレーキ力増幅を行うことが可能となる。

さらに好ましくは、ブレーキ力増幅率は、ブレーキ装置の摩耗、耐用期間および／または作動温度に依存して設定される。例えば、摩耗現象が生じており、これにより、制御装置を変更していないにもかかわらず低いブレーキトルクが生成されていることが、ブレーキ装置の作動時に検出された場合には、ブレーキ装置の摩耗現象を補正するためにブレーキ力増幅率が適切に増大される。摩耗、耐用期間および／または作動温度に依存したブレーキ力増幅率の設定は、真空センサによって検出された最新の圧力がどの限界値を超過したのかとは無関係に、適切に行われる。

さらに好ましくは、ブレーキ力増幅率は最新の車道勾配に依存して設定される。このために、例えば道路勾配は、速度センサによって、および／または車両のナビゲーションシステムのデータに基づいて連続的に検出される。車両が勾配を上っていることが検出された場合には、ブレーキ力増幅率は、好ましくは減じられる。車両が勾配を下っていることが検出された場合には、ブレーキ力増幅率は、好ましくは増大される。これにより、ドライバにとって常に同じ車両のブレーキ特性が実現される。

請求項７の特徴を有する本発明による制御器は、本発明による方法を実施することにより優れている。この制御器は、特に好ましくはブレーキ装置の構成部品である。

次に本発明を図面に基づき詳細に説明する。

自動車のブレーキ装置を作動するための有利な方法を示す線図である。 真空センサによって検出されるブレーキブースタの予備チャンバ圧力とマスタシリンダ圧力との関係を示す線図である。

図１は、車両のブレーキ装置を作動するための有利な方法を説明する線図である。図１は、ブレーキプロセスを実施した場合に時間ｔにわたって記録した車両減速度ａｘ、ブレーキ装置のマスタシリンダ内の圧力Ｐ_ｍｃ、および液圧式ブレーキブースタによって付加的に設定されたブレーキ圧Ｐ_ｈを線図で示す。

時点ｔ_０でブレーキ装置のブレーキペダルが車両ドライバによって操作されることを前提としている。したがってマスタシリンダ内の圧力Ｐ_ｍｃは、ブレーキペダル操作に応じて、ブレーキペダルがドライバによって設定された最終位置に到達する時点ｔ_２まで上昇する。ここで考察するブレーキ装置は、ドライバによって設定されたブレーキ圧を超えてブレーキ圧を自動的に上昇させる空圧式ブレーキブースタを備える。これにより、車両減速度ａｘ_１が生じる。

図１の下部には、液圧式ブレーキブースタによって設定される付加的な圧力Ｐ_ｈが示されている。スイッチオン基準として、一般に車両減速度が利用される。このために、最新の車両減速度が、例えば限界値と比較され、限界値に達した場合には、図１に示すように付加的なブレーキ圧が液圧式ブレーキブースタによって付加的に設定され、車両減速度ａｘ_２（実線）が生じる。液圧式ブレーキブースタによる付加的なブレーキ力増幅は、時点ｔ_２からようやく行われる。

真空センサによって、空圧式ブレーキブースタに作用する低圧が監視される。この場合、低圧は、例えば自動車の内燃機関の給気管、または空圧式ブレーキブースタに適切に作用する独立した真空ポンプから得られる。

さらに、図２は、空圧式ブレーキブースタの負圧Ｐ_ｖとマスタシリンダの圧力Ｐ_ｍｃとの間の関係を示す。このために、両方の圧力Ｐ_ｖおよびＰ_ｍｃが時間ｔにわたって記録されている。ブレーキペダルが操作される時点ｔ_ａで圧力Ｐ_ｖが上昇し、圧力Ｐ_ｖは真空センサによって検出される。同様に、マスタシリンダの圧力Ｐ_ｍｃが増大する。ブレーキペダルが最終位置にある場合には、真空センサによって検出される負圧Ｐ_ｖは時間ｔ_ｂ内に緩やかに再び減少するが、マスタシリンダの圧力は保持されている。例えば時点ｔ_ｃで足をブレーキペダルから離すことによって、ドライバがブレーキプロセスを終了した場合には、検出される負圧は最大値に上昇し、マスタシリンダの圧力は再び減少する。

この場合、真空センサによって検出された圧力Ｐ_ｖに基づいて、液圧ブレーキ力増幅が設定もしくは解除される。図２からわかるように、真空センサによって検出された圧力の変化は、ブレーキペダル操作とほぼ同時に起こる。液圧ブレーキ力増幅をトリガするための信号が特に早期に供給される。多くの自動車で特にエンジンを調整するために真空センサを設けることが既に知られているので、ブレーキ装置の液圧回路に付加的なセンサ、圧力センサを設けることは不要である。この場合、真空センサによって検出された圧力Ｐ_ｖは、３つの異なる限界値と比較される。この場合に、圧力値Ｐ_ｖに増大に伴い、それぞれの制限値を超過した場合に、液圧式ブレーキブースタによってより大きいブレーキ力増幅率が設定される。

上記プロセスにより、これまでよりも極めて早期に、すなわち既に時点ｔ_２１で液圧ブレーキ力増幅率を設定することが可能である。したがって、真空センサによって検出された圧力に依存して液圧ブレーキ力増幅率が設定される上述の場合について、液圧ブレーキ力増幅によって供給された付加的なブレーキ圧Ｐ_ｈ ^＊および車両減速度ａｘ_２ ^＊が、図１に点線で示されている。この場合、圧力値に依存して、ブレーキ力増幅率が早期に、すなわち、時点ｔ_１で設定されるだけでなく、より大きい支援によって、すなわち、より大きい付加的なブレーキ圧Ｐ_ｈ ^＊によって設定されるか、もしくは設定可能である。これにより、自動車のより大きい減速度ａｘ_２ ^＊が早期に生じる。

好ましくは、ブレーキ力増幅は図１に示すようにランプ状に終了し、経時的に、増幅率およびランプの負の傾斜は、好ましくは段階的に減少する。ブレーキ力増幅率のランプ状の減少は、特に走行快適性に役立ち、残されている車両速度に依存する。好ましくは、ブレーキ力増幅率Ｐ_ｈ ^＊を設定する場合には、最新の車道勾配および／またはブレーキ装置の摩耗が考慮され、液圧ブレーキ力増幅率Ｐ_ｈ ^＊の設定により補正される。液圧ブレーキ力増幅率を設定するために、あらかじめ設定可能な固定した３つの限界値を設ける代わりに、真空センサＰ_ｖの最新の圧力値に依存して連続的にブレーキ力増幅率を設定することも可能である。

この場合、真空センサによって検出された圧力Ｐ_ｖに基づいて、液圧ブレーキ力増幅が設定もしくは解除される。図２からわかるように、真空センサによって検出された圧力の変化は、ブレーキペダル操作とほぼ同時に起こる。液圧ブレーキ力増幅をトリガするための信号が特に早期に供給される。多くの自動車で特にエンジンを調整するために真空センサを設けることが既に知られているので、ブレーキ装置の液圧回路に付加的なセンサ、圧力センサを設けることは不要である。この場合、真空センサによって検出された圧力Ｐ_ｖは、３つの異なる限界値と比較される。この場合に、圧力値Ｐ_ｖ の増大に伴い、それぞれの制限値を超過した場合に、液圧式ブレーキブースタによってより大きいブレーキ力増幅率が設定される。

Claims (7)

1. 車両、特に自動車の液圧式ブレーキ装置を作動する方法であって、液圧式ブレーキ装置が少なくとも１つのブレーキブースタを備え、該ブレーキブースタが、ドライバのブレーキ要求に応じてブレーキ力増幅率を設定する方法において、
   空圧式ブレーキブースタに割り当てられた真空センサによって、ドライバのブレーキ要求を検出し、液圧ブレーキ力増幅率を設定することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   真空センサによって検出された圧力値を、あらかじめ設定可能な少なくとも１つの第１限界値と比較し、第１限界値を超過した場合に第１ブレーキ力増幅率を設定する方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   真空センサによって検出された圧力値を、あらかじめ設定可能な第２限界値と比較し、第２限界値を超過した場合に第２ブレーキ力増幅率を設定し、
   第２限界値を第１限界値よりも大きくし、第２ブレーキ力増幅率を第１ブレーキ力増幅率よりも大きくする方法。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法において、
   真空センサによって検出された圧力値を、あらかじめ設定された第３限界値と比較し、第３限界値を超過した場合に第３液圧ブレーキ力増幅率を設定し、
   第３限界値を第２限界値よりも大きくし、第３ブレーキ力増幅率を第２ブレーキ力増幅率よりも大きくする方法。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法において、
   ブレーキ装置の摩耗、耐用期間および／または作動温度に依存して、液圧ブレーキ力増幅率を設定する方法。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法において、
   最新の道路勾配に依存して、液圧ブレーキ力増幅率を設定する方法。
7. 請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする制御器、特にブレーキシステム制御器。

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