異なる車輪シリンダ圧力レベルによって、車輪ブレーキで、同時または部分的に同時に圧力が発生および減少するブレーキングシステム
ブレーキングシステムに関する。ブレーキングシステムは、ブレーキブースタと、電気モータによって駆動されるブレーキブースタのピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）であって、ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の少なくとも１つの作業チャンバが、少なくとも２つの車輪ブレーキへの油圧経路によって接続されるピストン−シリンダシステムと、それぞれが２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）に割り当てられる車輪ブレーキと、車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）とピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）との間の油圧接続経路であって、任意で別々にまたは共同で、２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）によって閉じることが可能である油圧接続経路とを備える。車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力はマルチプレックス方法で、次々におよび／または同時に調節でき、電気モータおよびスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）は制御デバイスによって制御され、およびピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の作業チャンバからそれぞれの電磁バルブまでの油圧接続経路は、流動抵抗ＲＬｉを有し、車輪シリンダ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）への油圧経路に一緒に設けられる、それぞれのスイッチングバルブは流動抵抗ＲＶｉを有する。流動抵抗ＲＬｉと流動抵抗ＲＶｉは小さいので、ＨＺピストン速度によって、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）での圧力減少勾配と圧力発生勾配を決定でき、流動抵抗ＲＬｉは流動抵抗ＲＶｉよりも小さく、および、圧力の発生および圧力の減少中に、制御デバイスは、車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力容積特性の関数として、ピストンの動きおよびピストン速度を調節または制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載されるブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳ／ＥＳＰでは、圧力経過の精度および動特性によって、制御品質が決まり、したがってブレーキ経路および車両の安定性が決まる。良好な制御には、俊敏で細かな圧力制御が必要である。電気機械ブレーキＥＭＢは別として、すべての油圧システムは２／２方電磁バルブによって動作する。文献情報である、ブレーキ取り扱い説明書、２００４年第２版、ページ１１４〜１１９は、この点に関する詳細な基本的な情報を提供する。特別の測定がなくても、これらのバルブは純粋にデジタルスイッチング動作をするので、開放状態または閉鎖状態のいずれかである（開／閉）。急速な閉鎖のせいで、圧力勾配に依存して、車輪動作に影響を及ぼし、とりわけノイズを発生させる、大きな振幅の圧力振動が発生する。この場合には、圧力勾配は差動圧力に依存し、差動圧力はμ＝０．０５（氷）とμ＝１．０（乾燥アスファルト）との間の制御範囲で強く変動し、さらにブレーキブースタの激しく変動するＴＨＺ圧力に依存する。１〜１０バール（所望の値）の領域で、しばしば記録される圧力発生振幅の計量能力（ｍｅｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ）は、しばしば比較的不正確である。２／２方電磁バルブの複雑なＰＷＭ制御によって、それは改善できる。特に、圧力発生から圧力保持への遷移は、それによって影響されるので、圧力振動とノイズを小さくする。圧力勾配、圧力振幅およびさらに温度を考慮しなければいけないので、このＰＷＭ制御は難しく、比較的不正確である。このＰＷＭ制御は、圧力減少のためには使用されない。
【０００３】
電気モータおよびピストン制御によって圧力を制御する方法は、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されている。ここでは、ブレーキブースタのＨＺピストン動作が圧力を制御するので、正確な圧力制御および可変勾配に関しては相当な利点がある。さらにＥＰ特許第０６，７２４，４７５号は、いわゆるマルチプレックス方法（ＭＵＸ方法）による、複数の車輪ブレーキの圧力制御について記載している。すなわち、特に、２／２方電磁バルブは、無視できるほどわずかなスロットル効果を持つ、大きな流量断面を備えることになり、ピストン−シリンダシステムからブレーキシリンダへの経路は、無視できるほどわずかな流動抵抗を有することになることが記載されている。さらに、開始時に略同一の圧力レベルであれば、２つの車輪ブレーキで、同時に圧力を減少できることが記載されている。
【０００４】
ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されたこれらの手段にもかかわらず、２つの車輪ブレーキが同一でない圧力レベルの場合には、同時圧力減少が不可能であるというマルチプレックス方法の欠点があり、それは、ＨＺまたはＴＨＺから車輪シリンダへの流動抵抗が非常に小さい場合には、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載された寸法では、圧力が減少している間に、２つから４つの車輪ブレーキの間に圧力等化が発生するからである。さらに、車輪シリンダ間で起こり得る圧力等化という上述した問題のために、お互いに時間遅延を伴って容易に発生する、２つ以上の圧力を減少させる要求を、同時にまたは部分的に同時にも実施できないという事実がある。同一指示内容の圧力要求の時間遅延は、かなりの頻度で確実に発生するので、これは特に問題である。
【０００５】
上記のように、圧力減少および圧力発生は、同時にまたは部分的に同時に発生する。「同時に」は、２つ以上の電磁バルブが同時に開放される場合、および同時に閉じられる場合に参照される。圧力設定が「部分的に同時に」と呼ばれるのは、２つ以上の電磁バルブが、時間遅延しながら開放されるか、または、時間遅延しながら閉じられるか、のいずれかの場合である。
【０００６】
さらに、同時圧力発生は、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号によっては提供されない。これは、より長いブレーキ経路に結果的になる可能性がある場合には、起こり得る圧力増加が簡単には実施できないという事実をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、異なる圧力レベルによって２つ以上の車輪シリンダで、同時または部分的に同時に、圧力を減少および圧力を発生させることができるように、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号で既知のマルチプレックス方法をさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の特徴を備えるブレーキシステムに関する本発明によって達成される。請求項１に記載のブレーキシステムのさらに有利な構成は、従属請求項の特徴によって明らかになる。
【００１０】
本発明は、すべての車輪ブレーキの異なる圧力レベルで、同時に、または部分的に同時に圧力を減少および圧力を発生させることも可能であることによって、有利に区別される。これは、相応な高ピストン速度と、２／２方電磁バルブからピストンシリンダシステム（ＨＺまたはＴＨＺ）の作業チャンバまでの経路の流動抵抗ＲＬの大きさと、２／２方電磁バルブおよび車輪シリンダまでの油圧経路の流動抵抗ＲＶの大きさと、によって達成される。流動抵抗ＲＬは、流動抵抗ＲＶよりも小さくなければならないという条件が適用される。流動抵抗ＲＬが流動抵抗ＲＶよりも１．５倍から３倍小さい場合が、特に有利である。さらに、電磁バルブから車輪シリンダへの油圧経路の流動抵抗ＲＶＲがさらに考慮され、電磁バルブの流動抵抗ＲＶよりも非常に小さくなるように、後者が有利に選択される場合が、特に有利である。
【００１１】
本発明の改良された構成では、ブレーキブースタを駆動する最大モータ動特性に対応する、最大ＨＺピストン動特性、および２つ以上の開放電磁バルブによって、車輪シリンダブレーキの同時容積吸入または同時容積出力を使用するので、圧力等化が一瞬では（すなわち、バルブ開放時間内では）発生しないように、合計流動抵抗（ＲＬ＋ＲＶ）を設計することが考慮される。
【００１２】
したがって、上述の最小値未満にならない、非常に小さい流動抵抗を実現するように、スイッチングバルブの設計には注意が必要である。同時に圧力が減少する場合には、ＨＺまたはＴＨＺと車輪シリンダとの間には十分な圧力差が存在するので、結合圧力の減少で、車輪ブレーキの個々の車輪シリンダの間で圧力等化が起きないように注意が必要である。
【００１３】
同時圧力減少または同時圧力発生時に、圧力補償を妨げるさらなる可能性があるために、ＰＷＭの駆動によってバルブの流量断面を低減して、流動抵抗を増加させる。したがって、同時または部分的に同時に圧力が発生および圧力が減少しても、状況に応じて圧力勾配を選択でき、ＲＬおよびＲＶならびにオプションのＲＶＲの設計によって、予め決定された、圧力経過とは関連しないということが好都合である。結果として、２つ以上の車輪で非常に異なる圧力レベルを有する、同時または部分的に同時の圧力減少または圧力発生をも管理することができる。
【００１４】
圧力が減少する間は、最大可能の流速が低圧力にまで低減し、および個々の車輪の圧力容積特性が非線形関数であるので、同時または部分的に同時に圧力が減少および圧力が発生する間は、可変または異なるピストン速度が絶対に必要である。
【００１５】
同時または部分的に同時に圧力が減少する間の、車輪シリンダからＨＺまたはＴＨＺへの体積流の結果、圧力差を維持するために、そのピストンは対応する制御または調節によって、再調節されなければならない。ＨＺピストンの再調節がない場合には、ＨＺまたはＴＨＺから車輪シリンダへ流れる体積は、圧力を増加させ、静的に圧力を等化させる。必要な圧力差を演算して、ＨＺの吸入容積を決定し、ならびにこの目的のためにＨＺ圧力および好都合にも圧力モデルを使用する、コントローラによって主に、このピストン再調節は発生する。ＨＺまたはＴＨＺピストンを再調節する場合には、開状態の電磁バルブまたはスイッチングバルブを介して、ＨＺまたはＴＨＺにその瞬間に接続されるすべての車輪シリンダの最小圧力レベルよりも、常にＨＺまたはＴＨＺの圧力が小さいことに注意が必要である。同様のことが、同時または部分的に同時に圧力が発生する場合に適用される。次にコントローラは、圧力を増加させる圧力レベルを特定する。したがって、圧力を発生させるための車輪ブレーキの車輪シリンダの容積を考慮するために、ＨＺまたはＴＨＺ圧力は、ピストンストロークおよびピストン速度によって調節される。ＨＺピストンを再調節する場合には、開状態の電磁バルブによってＨＺまたはＴＨＺにその瞬間に接続されるすべての車輪シリンダの最大の圧力レベルを、ＨＺまたはＴＨＺの圧力が常に超えるように注意が必要である。
【００１６】
同時または部分的に同時に、もしくは非同時に圧力を発生させるため、およびさらに同時または部分的に同時に圧力を減少させるための両方で、個々の車輪の圧力容積特性を知っておくことは非常に重要である。これは、車両が停止している場合に、それぞれの車輪に対し定期的に記録され、ＨＺ圧力またはＴＨＺ圧力を知った上で、対応するピストンストロークによって容積が検出される。プロセスは比較的小さな動特性によって発生するので、車輪シリンダ圧力は、ＨＺまたはＴＨＺの圧力に対応する。
【００１７】
知られているように、一般に電磁バルブであるスイッチングバルブの流動抵抗と、車輪シリンダへの油圧経路の流動抵抗のために、きわめて動的なプロセスでは、圧力の発生と圧力の減少の両方の圧力制御で、大きな圧力差がある。どちらの場合にも、コントローラは車輪ブレーキでの、ブレーキトルクに比例する圧力変化を決定する。したがって、従来のＡＢＳ／ＥＳＰシステムでは、電磁バルブの出口に圧力センサが存在しても、静的にだけ車輪圧力を測定できる。動的な測定のためには、圧力モデルが使用され、精度は限られていた。さらに、圧力センサをそれぞれの車輪に備えることは費用がかかる。しかしながら、ピストンを制御する本発明によるシステムでは、圧力容積特性を知ることで、異なる動特性がある場合に、車輪シリンダ圧力をさらに正確に調節できる。
【００１８】
圧力の発生と圧力の減少が、同時に、部分的に同時にまたは非同時に発生する場合に、２つ以上の車輪シリンダに同時に注意が向けられる。コントローラによって決定される圧力差は、車輪の圧力容積特性によって、対応するピストンストロークに変換される。追加の圧力モデルによって、圧力シリンダがさらに連続して演算される。車輪の目標圧力に到達するとすぐに、それぞれの電磁バルブが閉じられる。次に、ＨＺまたはＴＨＺのピストンは、残りの車輪シリンダを世話するために移動する。調節されるべき最後の車輪シリンダでは、圧力容積特性から事前に演算された、ピストンストロークによって圧力制御が実施される。次に、最後の車輪ブレーキの電磁バルブも閉じられる。
【００１９】
ピストン制御のための圧力モデルは、車輪シリンダ圧力を演算または評価するために使用されるので、同時および非同時での圧力の減少および圧力の発生との関連で、本発明によるブレーキシステムにとって非常に重要である。このように演算された車輪シリンダ圧力は、２／２方電磁バルブ（スイッチングバルブ）の開閉の瞬間の両方を演算するために使用され、さらにマルチプレックス方法の圧力コントローラの制御変数の実際の値として使用される。さらに、圧力モデルによる車輪シリンダ圧力は、上位コントローラ構造（例えばＡＢＳ／ＥＳＰ、ＡＣＣ等の運転者補助機能）に使用される。
【００２０】
車輪シリンダの圧力が変化する前に調節される開始圧力に、ＨＺまたはＴＨＺ圧力をシリンダ最初に近づけておくことが有利であるので、車輪シリンダ圧力を連続して演算し、記憶することが必要である。さらにこのタスクは圧力モデルによって実施される。
【００２１】
したがって、特に同時、または部分的に同時の圧力減少および圧力発生との関連で、制御動特性、プロセスで発生するノイズおよび制御精度にとって、圧力モデルは非常に重要である。
【００２２】
圧力モデルは、ＨＺまたはＴＨＺ圧力を入力信号として使用する。さまざまな車輪シリンダ圧力が、圧力モデルによって演算される。例えば、等価流動抵抗、等価経路インダクタンスおよび圧力容積特性などのモデルパラメータを、この場合には、温度（例えば周囲温度または電磁バルブ上の個々の温度センサ）によって適用する。もし遷移動作中に変化が発生した場合には、モデルのパラメータを調節するために、適用することも可能である。
【００２３】
同時または部分的に同時に圧力が変化するプロセスは、通常のＡＢＳ／ＥＳＰブレーキプロセスでは比較的めったには発生せずに、非対称または均一ではない道路などの限界的な場合に、より容易に発生する。したがって、マルチプレクサが、１つの車輪シリンダから次のものに、素早く切り替えできることが非常に重要である。ピストン速度と、圧力変化速度とを可変に調節し、極端な場合の最大動特性でピストンを駆動するができるので、これが可能になる。可変特性のおかげで、通常の場合にピストン速度を減速し、極端な場合にのみ最大動特性を使用することが可能である。さらに、ピストン動作の開始と電磁バルブの開閉との間の切り替え時間は、順番に、制御されるべき圧力差と車輪シリンダの絶対圧力とによって異なる。
【００２４】
ＨＺまたはＴＨＺの設計では、ＨＺまたはＴＨＺの弾性または剛性は、切り替え時間に重要な影響を及ぼすので、電磁バルブまたはスイッチングバルブが閉じられた場合に、ＨＺまたはＴＨＺはできるだけ剛性を持った構造であるように注意を払う必要がある。したがって、関連する液体体積、および接続チャネル、例えばＲＬと共に、できるだけ剛性を持ったＨＺまたはＴＨＺによって、非常に短い切り替え時間が可能になる。
【００２５】
比較的長い制御の介在中に、圧力モデルによって演算される車輪シリンダ圧力を、検査し明らかに訂正するためには、比較的長い時間間隔で、車輪シリンダ圧力とＨＺまたはＴＨＺ圧力との比較が発生する。ピストンが停止して電磁バルブが開放状態の場合には、特定の圧力整定時間の後に、静的等化が実施され、それは追加の適用ルールまたは圧力モデルの拡張を伴わない圧力モデル構成を使用するので、自動的に開始する。さらに、コントローラによって予め決定される滑り、または車輪加速度が達成されない場合に、検査を実施することができる。さらに、同時または部分的に同時の圧力変化を伴わないで、コントローラ要求に比例させて、圧力容積特性と対応するピストン調節だけに基づいて動作させることが可能である。
【００２６】
ブレーキシステムは、経路シミュレータが使用されるＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されている。本発明によるブレーキシステムは、経路シミュレータを備えてもよい。しかしながら、経路シミュレータは、コストによる理由で備えなくともよい。この場合には、電気駆動とブレーキペダルとブレーキブースタとの間の機械的接続によって、ブレーキペダルへのフィードバックが発生してもよい。さらに記載されたブレーキシステムは、ブレーキペダルへの機械的接続ではなく、完全に電子制御方式のブレーキシステムとして使用されてもよい。記載されたブレーキシステムが機能しない場合には、ブレーキシステムと平行して、追加の切り替えバルブによって対応する圧力を供給する、ＥＨＢと類似するＴＨＺを使用してもよいことも考えられる。
【００２７】
本発明は、図面を用いて、以下に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】圧力制御のためのアクチュエータシステムの基本的な構造を示す。
【図２】車輪シリンダの圧力制御のための制御サイクルを示す。
【図３】２つの車輪シリンダの圧力制御を、部分的に同時に実施するための制御サイクルを示す。
【図４】圧力モデルのブロック図を示す。
【図５】可能性のあるソフトウェア構造の信号フローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、ＨＺまたはＴＨＺ１４、ＥＣモータ１０、圧力ロッドピストンを駆動するためのスピンドル１１、スピンドル再設定デバイス１２ならびにピストンの位置を決定し、およびロータ位置またはピストンストロークを検出するための回転角度センサ１３から構成される本発明によるブレーキシステムの基本的な構造を示す。
【００３０】
ピストンが、特定の圧力を発生するための調節コマンドを受信すると、圧力ロッド回路中の位置センサ１３と圧力センサ１９とを介して、特性マップに今までに記録された圧力容積特性によって、対応するピストン動作が発生する。一般にブレーキ動作中の、次の短い定圧力、記録された特性マップデータを用いた新しい測定データに基づいて、相間比較が発生する。ズレがある場合には、後に車両が静止してから、圧力容積特性が、再びそれぞれの車輪ブレーキに対して個々に記録され、特性マップが訂正される。例えば１つの車輪シリンダで、ズレが大きい場合には、自動車修理工場を探す表示が示される。
【００３１】
ＨＺまたはＴＨＺで生成された圧力は、経路１５、１６を介して、圧力ピストンロッドと浮動ピストンから、２／２方電磁バルブ１７ａ〜１７ｄを介して車輪シリンダ１８ａおよび１８ｄに届く。圧力ロッドと浮動ピストンの代わりに、別のピストン配置、またはスプリングによる結合が、さらに使用されてもよい。圧力ロッドピストンは、好都合にも堅くスピンドルに接続されているので、圧力ロッドピストンは、急速な圧力減少による駆動によって、さらに、後ろに戻る。
【００３２】
経路１５および１６中の、ＨＺから電磁バルブ１７ｉ（ここでｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）への流動抵抗ＲＬの大きさ、および電磁バルブの流動抵抗ＲＶの大きさ、および車輪シリンダへの油圧接続が、ここではさらに非常に重要である。２つの抵抗ＲＬと抵抗ＲＶは小さくあるべきであり、ここでＲＬは、ＲＶよりも非常に小さく、および電磁バルブから車輪シリンダＲＶＲへの流動抵抗は、電磁バルブと比較して小さく、好ましくは
ＲＬ≦ＲＶ／係数、
ここで係数は、室温で１．５から５であり、特に１．５から３である。経路１５および１６に設けられる２／２方電磁バルブ１７ａ〜１７ｄ、および圧力センサ１９は好ましくはブロックに組み込まれ、およびＨＺまたはＴＨＺも、これに含まれてもよい。
【００３３】
圧力を減少するための調節コマンドが発生すると、ピストンストロークによる圧力調節と、次に圧力測定による等化が、順番に発生する。圧力の発生および減少は、従来のＢＰＶ機能に対応する。この目的のためには、前述のＥＰ特許第６，７２４，４７５号に記載されているように、部品の補充、例えばペダル、ペダル経路センサ、経路シミュレータが、特に必要である。しかしながら、ＥＰ特許第６，７２４，４７５号のブレーキシステムは、その内部に圧力制御と圧力調節とを備え、上述した部品のすべてが必要なわけではない。
【００３４】
ここで、圧力調節が発生すると、例えばＡＢＳ／ＥＳＰ機能では、ＭＵＸ機能のスイッチが入る。例えば、車輪１８ａで圧力を減少させる場合には、一旦、ＨＺまたはＴＨＺ１４は、事前に、モータ１０によって、経路１５および１６、ならびに車輪シリンダ１８ｂおよび１８ｄに特定の圧力を発生させ、電磁バルブ１７ｂから１７ｄを閉じる。
【００３５】
対応するピストンストロークによって、コントローラによって決定される圧力減少ｐｒｅｄが達成されると、電磁バルブ１７ａが閉じられ、およびＨＺまたはＴＨＺのピストンが、コントローラによって予め決定される所望の位置に移動する。その後、例えば車輪シリンダ１８ｄの中で、圧力発生ｐｇｅｎが発生すると、電磁バルブ１７ｄが開き、ピストンが、所望の値ｐｇｅｎのために新しい所望の位置に移動する。同時または部分的に同時に圧力減少ｐｒｅｄが、車輪シリンダ１８ａおよび１８ｄで発生すると、電磁バルブ１７ａおよび１７ｄは電流が流れない状態にスイッチングされ、したがって開放位置になり、ならびに電磁バルブ１７ｂおよび１７ｃは閉じられる。さらにピストンは、新しい所望の位置に、ここで移動する。圧力調節のためのこれらのプロセスは、モータおよび電磁バルブのための特別のスイッチング条件で、非常に速く発生する。これらは、図２および図３に記載される。
【００３６】
図２は、車輪ブレーキのためのＭＵＸ方法の制御サイクルを示す。上側のｘ−ｙグラフでは、車輪シリンダ圧力は、ｐＲによって概略的に示され、およびＨＺまたはＴＨＺ圧力は、ｐＨＺによって概略的に示される。圧力ロッドピストンの位置は時間軸に沿って、Ｙ軸に記載されたｓＫで、その下にプロットされる。電磁バルブのための駆動信号ＵＭＶは、下側のグラフに示される。
【００３７】
時間経過で示されるように、圧力減少ｐｒｅｄが始めに発生する。車輪ブレーキのための圧力発生ｐａｂが、続いて瞬間６で起きる。
【００３８】
瞬間１の前に、すべてのスイッチングバルブ１７ａ〜１７ｄが閉じられて、ＨＺピストンは静止している。車輪のための圧力減少コマンドが、１で発生する。いわゆる切り替え時間Ｔｕｍが、瞬間１と２との間で示され、その間に、主要シリンダの圧力容積特性を使用して、ピストンの移動によって、ＨＺの圧力を、圧力モデルから分かる車輪圧力に調節する試みがなされ、段階２の終わりでバルブが開口している間に、圧力はすでに実質的に、車輪シリンダの圧力に相当するＨＺに調節されるので、ＨＺと車輪シリンダとの間の圧力等化が実質的に達成される。圧力を特定の、または要求されるレベルにするために、車輪シリンダから得られるべき必要な量、すなわちピストンストローク、および特にストロークの差は、圧力容積特性によって、現在の車輪圧力、および２での車輪での要求される所望の圧力として演算される。ＨＺピストンは、駆動され／制御され、したがって調節され、それぞれのスイッチングバルブ１７ｉは同時に駆動され、開放される。瞬間２と３との間の時間範囲は、圧力減少の効果がさらに車輪圧力で見られるまでの、全体の小さな不感時間または遅れを示す。次に、ＨＺピストンは、３と４との間で演算された所望の位置に近づき、そこに段階４の終わりで到達する。その間に、例えば上位コントローラからの入力によって、再び所望の圧力に増加させなければいけない場合には、モータはできるだけ早く該プロセスを中止する。所望の位置に到達すると、油圧システムのフロー条件を落ち着かせ、段階４から５で整定時間Ｔｅが維持され、その間はスイッチングバルブ１７ｉが閉じる前にＨＺピストンは静止している。スイッチングバルブの事前駆動がここで機能し、バルブの閉じ時間までに信号がもたらされる。整定時間４〜５は、車輪圧力のより正確な推定に貢献し、瞬間ａにおける、電磁バルブを閉じる場合のノイズを低減する。現在存在する実際の圧力、圧力勾配および事前に知られている閉じ時間を考慮して、電磁バルブを閉じるための駆動が発生する。段階５から６では、すべてのスイッチングバルブ１７ａ〜１７ｄが再び閉じる。アクチュエータは、車輪に向かうための時間がさらにかかる。その間に、ＨＺの中の圧力が変化する必要がない場合には、圧力発生要件のスイッチング時間Ｔｕｍ＝０が瞬間６に続く。上述の圧力減少と類似して、次の圧力が発生する。
【００３９】
図３は、さらに第２の車輪シリンダ圧力ｐＲ２が、最上段のグラフに示され、第２のスイッチングバルブの駆動信号のためのグラフが、最下段に追加されている点で、図２とは異なる。基本的に、図は、車輪シリンダで、部分的に同時に圧力調節されるｐｒｅｄおよびｐｇｅｎのための制御シーケンスを記述する。瞬間１までは、ＨＺピストンは静止しており、および電磁バルブはすべて閉じている。次に、第１の車輪シリンダのための圧力減少要求を受信する。同時にまたは時間遅延を伴って、第２の車輪シリンダのための第２の圧力減少要求が発生する。したがって、２つの車輪で、同時または部分的に同時に圧力を減少させることが可能になる。同様に、言うまでもなく、３つまたは４つの車輪に適用できる。瞬間１から瞬間２に、切り替え時間Ｔｕｍが示され、ここで、前述のように、圧力モデルによって分かる、第１の車輪シリンダの圧力にアプローチする試みが実施されるので、第１の車輪ブレーキに属するスイッチングバルブが開放されると、ＨＺと第１の車輪シリンダとの間の圧力等化が、実質的にすでに達成される。圧力容積特性によって、段階１〜２の間または終わりで、第１の車輪シリンダから取られなければならない必要な量が、圧力を特定のレベルにするために、演算される。第２の車輪シリンダに対する減少要求も、すでに分かっている場合には、要求されるＨＺピストンストロークも、ここで記録された圧力容積特性を用いて演算される。しかしながら、基本的に、この演算工程は、瞬間３で最初に発生してもよい。ＨＺピストンは瞬間２で始動し、第１の車輪ブレーキに属する電磁バルブが、同時に駆動されて開放される。時間範囲２〜３は、圧力減少の効果が、さらに車輪シリンダ圧力で認識できるまでの合計不感時間である。圧力モデルとそれによって演算される体積流量によって、ＨＺ圧力ｐＨＺが、既知のバルブ開口時間内で車輪圧力ｐＲ２より低くなることが予想されるとすぐに（瞬間３）、第２の電磁バルブＭＶ２が駆動され、ＵＭＶ２によって開放される。瞬間４の少し前に、圧力モデルとそれよって演算される体積流量または圧力勾配によって、第１の車輪シリンダが、既知のバルブ閉じ時間内で目標圧力に到達することが予想できる。したがって、電磁バルブＭＶ１はここで閉じられる。次に瞬間４でも、バルブＭＶ１が閉じられ、バルブＭＶ１の体積流が停止する。ｂ点での車輪シリンダ圧力の圧力振動は、ここに起因する。車輪圧力の圧力振動は、電磁バルブをＰＷＭで駆動することによって低減できる。好都合にも、ＨＺピストンも、瞬間４で、前述のように予め演算されたその所望の位置に到達する。このバルブＭＶ２も瞬間５で閉じる前に、電磁バルブＭＶ２の体積流は、整定時間Ｔｅ内で落ち着くことができる。整定時間のために、このプロセスの間には、ａ点での車輪シリンダでは、いかなる圧力振動もほとんど発生しない。電磁バルブのＰＷＭによる駆動は、ここではいかなる利点をも生じない。次の段階５から６では、同時圧力発生のための上述のシーケンスが繰り返される。正の圧力勾配を得て、２つ以上の車輪の間の圧力等化を避けるためには、同時圧力発生では、電磁バルブＭＶｉが開状態で、ＨＺ圧力が、最低車輪シリンダ圧力をいつも超えていることが重要である。一般的に、同時または部分的に同時に減少する場合には、電磁バルブのＰＷＭによる駆動によって、圧力勾配も、同時または部分的に同時の圧力減少または圧力発生とオンラインによって影響されるという利点を生じる。
【００４０】
図４は、個々の車輪シリンダ圧力を演算するための起こり得る圧力モデルを示す。入力信号１２１のように、圧力モデルは、整定状態（静止）の車輪ブレーキの車輪圧力にのみに対応するＨＺ圧力ｐＨＺ（ｔ）を使用する。モデル１２２からモデル１３１は、４つの車輪ブレーキを備える車両では、４倍に設計される。または、記録されたＨＺの圧力容積特性１３２を使用して、圧力モデルがＨＺ圧力１２１を演算することが可能である。したがって、車輪圧力は、対応するＨＺ位置またはピストンストロークによって、動的に調節されることもできる。圧力モデルの目的は、車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）の動的または高周波数推定値を得ることである。個々の信号および信号ブロックの機能は、以下に詳細に記載される。
【００４１】
ＨＺのピストンストロークまたはピストン位置ｓｋ（ｔ）１３５は、圧力モデル１０３のための入力信号として使用される（図５も参照）。ＨＺ１３３の容積は、車輪１２９．１から車輪１２９．３とピストンストロークｓｋ（ｔ）１３５での容積から、積分ポイント１３４によって演算される。本発明では車輪容積とは、車輪ブレーキの容積、供給ライン、および、ＨＺの作業チャンバの容積を意味するものである。ＨＺ圧力ｐＨＺ（ｔ）１２１は、ＨＺの容積−圧力特性１３２によって演算される。シミュレーション信号１２１を備える圧力センサのＨＺ圧力信号の等化も考えられる。ＨＺのピストン位置は、特性１３２によって特定の圧力と関連があるので、この測定は、圧力センサ故障を診断するために使用される。診断のために、モータの相電流も使用できる。
【００４２】
ＨＺ圧力だけが圧力モデルの入力信号として使用される場合には、信号経路１３５から１２１は必要ない。そしてＨＺ圧力１２１は、圧力センサから直接得られる。
【００４３】
ブレーキ液の質量および／または慣性を示す、モデルブロック１２３「油圧等価インダクタンスまたは経路インダクタンス」を介して接続される、差動圧力１２２、および、貫流Ｑへの積分器１２６は、積分ポイントで得られる。信号ブロック１２７は、ＨＺからバルブを介し、ブレーキ経路を介して車輪シリンダに至る油圧経路の流動抵抗を考慮する。モデルパラメータである等価流動抵抗Ｒは、ピストン−シリンダシステム１４、ＨＺから、スイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して、車輪ブレーキの車輪シリンダに至る経路の、層流条件における油圧抵抗に対応する。さらに、ピストン−シリンダシステム１４、ＨＺから、スイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して車輪ブレーキの車輪シリンダに至る油圧経路中の、層流／乱流の流量比の重み付けを示す、パラメータ（カッパ）を信号ブロック１２７は考慮する。第２の積分器１２５によって、圧力流量Ｑ１２６から、車輪１２９の現在の容積が得られ、およびこれから、車輪シリンダおよび接続されるブレーキ経路の容量または剛性を示す、車輪シリンダ１３０の容積−圧力特性を使用して、車輪１３１の圧力が得られる。さらに、圧力モデル１０３では（図５参照）、特にシール等のために、実際に存在するヒステリシスを、さらにシミュレートする可能性がある。これによって、圧力モデルの推定精度が向上する。使用される圧力容積特性は、車両出発時に静的に適合または記録され、関連する機能パラメータの関数またはテーブルとして記憶される。
【００４４】
図５は、ソフトウェア構造の起こり得る信号フローチャートを示す。参照番号１０１は、この場合には、図１に詳細が示されるアクチュエータｐＨＺ（ｔ）＝ｆ（ｓＫ（ｔ））を示す。アクチュエータのセンサシステムは、回転角度センサの計算によって、ＨＺ圧力１２１およびＨＺピストンストローク１３５を供給する。さらに、駆動系の所望の圧力、ペダル位置、モータ相電流、バッテリー電流等のセンサ信号は、ここに挙げられていないが、考慮することもできる。
【００４５】
ＨＺの時間圧力経過ｐＨＺ（ｔ）の関数および／またはＤＫピストンストロークｓｋ（ｔ）の関数、もしくは両方の関数として、信号１２１および信号１３５から、さまざまな車輪ブレーキ圧力１３１が、圧力モデル１０３によって演算され、ここでｐＲ（ｔ）＝ｆ（ｐＨＺ）またはｐＲ（ｔ）＝ｆ（ｐＨＺ，ｓＫ）またはｐＲ（ｔ）＝ｆ（ＳＫ）である。
【００４６】
ブロック１０２の適用によって、圧力モデル１０３のモデルパラメータ、例えば、車輪シリンダおよびＨＺまたはＴＨＺの等価流動抵抗、等価経路インダクタンスおよび圧力容積特性または圧力容積特性などが、例えば車両周囲温度などの温度によって、または電磁バルブで温度センサによって測定される温度または電磁バルブの温度に比例する抵抗測定によって適用される。この場合には、温度試験のシステム開発の間に、適応仕様が決定され、記憶される。上述したヒステリシスシミュレーションのパラメータも、温度によって異なるが適用できる。さまざまな車両に特有のパラメータ、例えば、経路長または電磁バルブのオンオフをスイッチするための時間などは、車両の最初の始動時に測定でき、またはデータファイルからプログラムされる。この目的のために、どのモデルパラメータも、温度によってテーブルに記憶され、またはモデルパラメータが演算されてモデルに適用される。例えば、遷移動作の間にもし変化が生じる場合には、適用することによって、モデルパラメータを調節することも可能である。圧力モデルが実際に測定される値から外れる場合には、圧力モデルすなわち圧力モデルのパラメータの等化が連続して、または短い時間間隔で何回か発生する。特にＥＳＰ／ＡＢＳ１０４、すなわち他の上位コントローラの圧力調節とともに、圧力モデルも連続して演算され、これは圧力設定を正確にするためにとても重要である。圧力モデルからの車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）は、ＡＢＳ／ＥＳＰコントローラに供給される。ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ１０４および、特に、圧力制御すなわち圧力調節１０６は、制御変動要因として、車輪ブレーキ圧力ｐＲ（ｔ）に依存する。ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラは、車輪速度、横加速度、ヨーレート等のＡＢＳ／ＥＳＰセンサ信号に基づいて、車輪ブレーキの所望の圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）を演算する。または、車輪ブレーキの所望の圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）は、差動圧力だけであってもよく、または、その情報内容に応じて圧力勾配を延長してもよい。車輪ブレーキの所望の圧力は、言うまでもなく、それぞれの車輪に対して個々に演算される。
【００４７】
圧力コントローラ１０６のシーケンスの優先順位を付けるために、機能ブロック「優先順位付けデバイス」１０５も圧力コントローラの上流に接続され、優先順位１０８を決定するために使用される、例えば車輪滑り、車両横軸動特性のパラメータ、圧力制御のズレ等のさまざまな信号に基づいて、車輪選択１０９を実施する。車輪選択は、予め圧力コントローラ１０６によって決定され、いずれかの車輪ブレーキ（単数または複数）のいずれかの圧力かを次に調節しなければならない。例えば、圧力減少要求の優先順位が、別の車輪で要求された圧力減少よりも高い場合には、最初に実施される。例えば、その間に別の車輪に取りかからないで、１つの車輪で次々に２つの圧力が発生することは許されない。さらに、優先順位付けは、個々の車輪で、同時圧力発生または圧力減少を発生させるべきか、および何個の車輪がこれに含まれるかを決定することに関連する。車輪速度、車輪加速度、コーナリング、μ−ジャンプ（正のおよび負の）、μ−スプリットロードおよび制御の瞬間は、好ましくは優先順位付けの基準となる。例えば、第１の制御サイクルで、いくつかの車輪で、所望の滑り、または車輪加速度しきい値を超えることが検出される場合には、それに含まれる車輪の数にしたがって、同時または部分的に同時にスイッチングされる。車輪の圧力減少中に、車輪加速度が高い状態、例えば−５ｇで所望の滑りを超えることが別の車輪で発生する場合には、これは部分的に同時に調節される。制御サイクルが実質的に終了する場合には、さらに切り替えることは発生しない。滑りおよび加速度のそれぞれの所望の値が、コーナリングの間に、十分な安定性を得るように、同時または部分的に同時に、より小さな値の方向に変化する。同時に車輪の再加速度が大きい場合には、例えば、対応する道路の摩擦係数が変化するので、同時または部分的に同時に、対応する滑り値に対応して、スイッチングする。すなわち、ブレーキ経路の利得、または運転の安定性が達成できるすべての場合において、同時または部分的に同時にスイッチングする。当業者にとってみれば、これは最適な滑りが存在しなければならないことを意味する。
【００４８】
それぞれの時間シーケンスは、図２および図３に示すように、圧力制御または調節１０６によって演算される。そして要求されるＨＺピストンストロークは、車輪シリンダのヒステリシスを考慮して、ここで記録された圧力容積特性によって演算される。理想的には下位の位置コントローラが、制御信号１１によって、所望のピストンストロークを調節する。この目的のために、それぞれのスイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、適切な時間シーケンスの中で駆動される１１０。
【００４９】
圧力モデル１０３が、未来の車輪圧力を評価するために使用されることが確実に考えられる。このことは、適切なバルブのスイッチング瞬間を演算するために、圧力制御１０６にとって特に重要である。決定された値は、この場合には、メモリに直ちに記憶されることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１〜９ 制御サイクルの段階
ｐＨＺ 主要シリンダ圧力
ｐＲ 車輪シリンダ圧力
ｐＲｓｏｌｌ 車輪シリンダ所望の圧力
ｐａｕｆ 圧力発生
ｐａｂ 圧力減少
ｐ＊ａｂ 圧力減少時の圧力変化速度
ｐ＊ａｎ 圧力発生時の圧力変化速度
ｓｋ ＨＺピストンストローク
ｓ＊ｋ ＨＺピストン速度
ＴＥ バルブが閉じる前の整定時間
Ｔｕｍ ピストン動作の開始からバルブの開口までのスイッチング時間
ＴＭＵＸ １つまたは複数の車輪で所望の圧力に調節するための合計時間
ｔｖ 電磁バルブを閉じるための遅れ時間
ａ バルブを閉じる前に整定時間を有する圧力時間動作の変遷の推移
ｂ 整定時間のない激しいバルブ閉鎖の間の圧力時間動作の変遷の推移
ＭＶｉ 電磁バルブ／スイッチングバルブ
ＵＭＶ ２／２方電磁バルブの電圧推移
ＲＬ ＨＺまたはＴＨＺから電磁バルブ／スイッチングバルブまでの経路の流動抵抗
ＲＶ 電磁バルブの流動抵抗
ＲＶＲ 電磁バルブから車輪シリンダまでの接続経路
Ｒ ＲＶ＋ＲＶＲ＋ＲＬ
１０ ＥＣモータ
１１ スピンドル
１２ スピンドル再設定デバイス
１３ 回転角度センサ（位置センサ）
１４ ＨＺまたはＴＨＺ
１５ 圧力ロッドピストンからの圧力経路
１６ 浮動ピストンからの圧力経路
１７ａ−１７ｄ ２／２方電磁バルブおよびスイッチングバルブ
１８ａ−１８ｄ 車輪シリンダ
１９ 圧力センサ
１０１ アクチュエータ、電子システムおよびセンサシステムのハードウェア
１０２ ソフトウェア機能ブロック「演算仕様書または圧力モデルパラメータの適応」
１０３ ソフトウェア機能ブロック「圧力モデル」
１０４ ソフトウェア機能ブロック「ＡＢＳ／ＡＳＲ／ＥＳＰコントローラ」
１０５ ソフトウェア機能ブロック「優先順位」
１０６ ソフトウェア機能ブロック「圧力制御または調節」
１０７ ＥＳＰ／ＡＢＳセンサシステムのセンサ信号
１０８ 優先順位を決定するための信号
１０９ 車輪選択を特定する信号
１１０ スイッチングバルブの駆動
１１１ モータの駆動
１１２ 所望の車輪圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）
１２１ 主要シリンダ圧力ｐＨＺ（ｔ）
１２２ 圧力の流れを決定する差動圧力
１２３ 油圧経路インダクタンス
１２４ ｄＱ／ｄｔ
１２５ 積分器
１２６ 貫流Ｑ
１２７ ピストンシリンダシステム（１４、ＨＺ）からスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して車輪シリンダまでの経路の流動抵抗
１２８ １２７での圧力降下
１２９．ｉ 車輪の現在の容積
１３０ 車輪シリンダおよび関連する接続経路の容積−圧力特性（容量）
１３１ 車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）
１３２ スイッチングバルブが閉じた主要ブレーキシリンダの容積−圧力特性（容量）
１３３ 主要ブレーキシリンダの現在の容積
１３４ 積分ブロック
１３５ ＨＺピストンストロークｓＫ（ｔ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載されるブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳ／ＥＳＰでは、圧力経過の精度および動特性によって、制御品質が決まり、したがってブレーキ経路および車両の安定性が決まる。良好な制御には、俊敏で細かな圧力制御が必要である。電気機械ブレーキＥＭＢは別として、すべての油圧システムは２／２方電磁バルブによって動作する。文献情報である、ブレーキ取り扱い説明書、２００４年第２版、ページ１１４〜１１９は、この点に関する詳細な基本的な情報を提供する。特別の測定がなくても、これらのバルブは純粋にデジタルスイッチング動作をするので、開放状態または閉鎖状態のいずれかである（開／閉）。急速な閉鎖のせいで、圧力勾配に依存して、車輪動作に影響を及ぼし、とりわけノイズを発生させる、大きな振幅の圧力振動が発生する。この場合には、圧力勾配は差動圧力に依存し、差動圧力はμ＝０．０５（氷）とμ＝１．０（乾燥アスファルト）との間の制御範囲で強く変動し、さらにブレーキブースタの激しく変動するＴＨＺ圧力に依存する。１〜１０バール（所望の値）の領域で、しばしば記録される圧力発生振幅の計量能力（ｍｅｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ）は、しばしば比較的不正確である。２／２方電磁バルブの複雑なＰＷＭ制御によって、それは改善できる。特に、圧力発生から圧力保持への遷移は、それによって影響されるので、圧力振動とノイズを小さくする。圧力勾配、圧力振幅およびさらに温度を考慮しなければいけないので、このＰＷＭ制御は難しく、比較的不正確である。このＰＷＭ制御は、圧力減少のためには使用されない。
【０００３】
電気モータおよびピストン制御によって圧力を制御する方法は、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されている。ここでは、ブレーキブースタのＨＺピストン動作が圧力を制御するので、正確な圧力制御および可変勾配に関しては相当な利点がある。さらにＥＰ特許第０６，７２４，４７５号は、いわゆるマルチプレックス方法（ＭＵＸ方法）による、複数の車輪ブレーキの圧力制御について記載している。すなわち、特に、２／２方電磁バルブは、無視できるほどわずかなスロットル効果を持つ、大きな流量断面を備えることになり、ピストン−シリンダシステムからブレーキシリンダへの経路は、無視できるほどわずかな流動抵抗を有することになることが記載されている。さらに、開始時に略同一の圧力レベルであれば、２つの車輪ブレーキで、同時に圧力を減少できることが記載されている。
【０００４】
ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されたこれらの手段にもかかわらず、２つの車輪ブレーキが同一でない圧力レベルの場合には、同時圧力減少が不可能であるというマルチプレックス方法の欠点があり、それは、ＨＺまたはＴＨＺから車輪シリンダへの流動抵抗が非常に小さい場合には、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載された寸法では、圧力が減少している間に、２つから４つの車輪ブレーキの間に圧力等化が発生するからである。さらに、車輪シリンダ間で起こり得る圧力等化という上述した問題のために、お互いに時間遅延を伴って容易に発生する、２つ以上の圧力を減少させる要求を、同時にまたは部分的に同時にも実施できないという事実がある。同一指示内容の圧力要求の時間遅延は、かなりの頻度で確実に発生するので、これは特に問題である。
【０００５】
上記のように、圧力減少および圧力発生は、同時にまたは部分的に同時に発生する。「同時に」は、２つ以上の電磁バルブが同時に開放される場合、および同時に閉じられる場合に参照される。圧力設定が「部分的に同時に」と呼ばれるのは、２つ以上の電磁バルブが、時間遅延しながら開放されるか、または、時間遅延しながら閉じられるか、のいずれかの場合である。
【０００６】
さらに、同時圧力発生は、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号によっては提供されない。これは、より長いブレーキ経路に結果的になる可能性がある場合には、起こり得る圧力増加が簡単には実施できないという事実をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、異なる圧力レベルによって２つ以上の車輪シリンダで、同時または部分的に同時に、圧力を減少および圧力を発生させることができるように、ＥＰ特許第０６，７２４，４７５号で既知のマルチプレックス方法をさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の特徴を備えるブレーキシステムに関する本発明によって達成される。請求項１に記載のブレーキシステムのさらに有利な構成は、従属請求項の特徴によって明らかになる。
【００１０】
本発明は、すべての車輪ブレーキの異なる圧力レベルで、同時に、または部分的に同時に圧力を減少および圧力を発生させることも可能であることによって、有利に区別される。これは、相応な高ピストン速度と、２／２方電磁バルブからピストンシリンダシステム（ＨＺまたはＴＨＺ）の作業チャンバまでの経路の流動抵抗ＲＬの大きさと、２／２方電磁バルブおよび車輪シリンダまでの油圧経路の流動抵抗ＲＶの大きさと、によって達成される。流動抵抗ＲＬは、流動抵抗ＲＶよりも小さくなければならないという条件が適用される。流動抵抗ＲＬが流動抵抗ＲＶよりも１．５倍から３倍小さい場合が、特に有利である。さらに、電磁バルブから車輪シリンダへの油圧経路の流動抵抗ＲＶＲがさらに考慮され、電磁バルブの流動抵抗ＲＶよりも非常に小さくなるように、後者が有利に選択される場合が、特に有利である。
【００１１】
本発明の改良された構成では、ブレーキブースタを駆動する最大モータ動特性に対応する、最大ＨＺピストン動特性、および２つ以上の開放電磁バルブによって、車輪シリンダブレーキの同時容積吸入または同時容積出力を使用するので、圧力等化が一瞬では（すなわち、バルブ開放時間内では）発生しないように、合計流動抵抗（ＲＬ＋ＲＶ）を設計することが考慮される。
【００１２】
したがって、上述の最小値未満にならない、非常に小さい流動抵抗を実現するように、スイッチングバルブの設計には注意が必要である。同時に圧力が減少する場合には、ＨＺまたはＴＨＺと車輪シリンダとの間には十分な圧力差が存在するので、結合圧力の減少で、車輪ブレーキの個々の車輪シリンダの間で圧力等化が起きないように注意が必要である。
【００１３】
同時圧力減少または同時圧力発生時に、圧力補償を妨げるさらなる可能性があるために、ＰＷＭの駆動によってバルブの流量断面を低減して、流動抵抗を増加させる。したがって、同時または部分的に同時に圧力が発生および圧力が減少しても、状況に応じて圧力勾配を選択でき、ＲＬおよびＲＶならびにオプションのＲＶＲの設計によって、予め決定された、圧力経過とは関連しないということが好都合である。結果として、２つ以上の車輪で非常に異なる圧力レベルを有する、同時または部分的に同時の圧力減少または圧力発生をも管理することができる。
【００１４】
圧力が減少する間は、最大可能の流速が低圧力にまで低減し、および個々の車輪の圧力容積特性が非線形関数であるので、同時または部分的に同時に圧力が減少および圧力が発生する間は、可変または異なるピストン速度が絶対に必要である。
【００１５】
同時または部分的に同時に圧力が減少する間の、車輪シリンダからＨＺまたはＴＨＺへの体積流の結果、圧力差を維持するために、そのピストンは対応する制御または調節によって、再調節されなければならない。ＨＺピストンの再調節がない場合には、ＨＺまたはＴＨＺから車輪シリンダへ流れる体積は、圧力を増加させ、静的に圧力を等化させる。必要な圧力差を演算して、ＨＺの吸入容積を決定し、ならびにこの目的のためにＨＺ圧力および好都合にも圧力モデルを使用する、コントローラによって主に、このピストン再調節は発生する。ＨＺまたはＴＨＺピストンを再調節する場合には、開状態の電磁バルブまたはスイッチングバルブを介して、ＨＺまたはＴＨＺにその瞬間に接続されるすべての車輪シリンダの最小圧力レベルよりも、常にＨＺまたはＴＨＺの圧力が小さいことに注意が必要である。同様のことが、同時または部分的に同時に圧力が発生する場合に適用される。次にコントローラは、圧力を増加させる圧力レベルを特定する。したがって、圧力を発生させるための車輪ブレーキの車輪シリンダの容積を考慮するために、ＨＺまたはＴＨＺ圧力は、ピストンストロークおよびピストン速度によって調節される。ＨＺピストンを再調節する場合には、開状態の電磁バルブによってＨＺまたはＴＨＺにその瞬間に接続されるすべての車輪シリンダの最大の圧力レベルを、ＨＺまたはＴＨＺの圧力が常に超えるように注意が必要である。
【００１６】
同時または部分的に同時に、もしくは非同時に圧力を発生させるため、およびさらに同時または部分的に同時に圧力を減少させるための両方で、個々の車輪の圧力容積特性を知っておくことは非常に重要である。これは、車両が停止している場合に、それぞれの車輪に対し定期的に記録され、ＨＺ圧力またはＴＨＺ圧力を知った上で、対応するピストンストロークによって容積が検出される。プロセスは比較的小さな動特性によって発生するので、車輪シリンダ圧力は、ＨＺまたはＴＨＺの圧力に対応する。
【００１７】
知られているように、一般に電磁バルブであるスイッチングバルブの流動抵抗と、車輪シリンダへの油圧経路の流動抵抗のために、きわめて動的なプロセスでは、圧力の発生と圧力の減少の両方の圧力制御で、大きな圧力差がある。どちらの場合にも、コントローラは車輪ブレーキでの、ブレーキトルクに比例する圧力変化を決定する。したがって、従来のＡＢＳ／ＥＳＰシステムでは、電磁バルブの出口に圧力センサが存在しても、静的にだけ車輪圧力を測定できる。動的な測定のためには、圧力モデルが使用され、精度は限られていた。さらに、圧力センサをそれぞれの車輪に備えることは費用がかかる。しかしながら、ピストンを制御する本発明によるシステムでは、圧力容積特性を知ることで、異なる動特性がある場合に、車輪シリンダ圧力をさらに正確に調節できる。
【００１８】
圧力の発生と圧力の減少が、同時に、部分的に同時にまたは非同時に発生する場合に、２つ以上の車輪シリンダに同時に注意が向けられる。コントローラによって決定される圧力差は、車輪の圧力容積特性によって、対応するピストンストロークに変換される。追加の圧力モデルによって、圧力シリンダがさらに連続して演算される。車輪の目標圧力に到達するとすぐに、それぞれの電磁バルブが閉じられる。次に、ＨＺまたはＴＨＺのピストンは、残りの車輪シリンダを世話するために移動する。調節されるべき最後の車輪シリンダでは、圧力容積特性から事前に演算された、ピストンストロークによって圧力制御が実施される。次に、最後の車輪ブレーキの電磁バルブも閉じられる。
【００１９】
ピストン制御のための圧力モデルは、車輪シリンダ圧力を演算または評価するために使用されるので、同時および非同時での圧力の減少および圧力の発生との関連で、本発明によるブレーキシステムにとって非常に重要である。このように演算された車輪シリンダ圧力は、２／２方電磁バルブ（スイッチングバルブ）の開閉の瞬間の両方を演算するために使用され、さらにマルチプレックス方法の圧力コントローラの制御変数の実際の値として使用される。さらに、圧力モデルによる車輪シリンダ圧力は、上位コントローラ構造（例えばＡＢＳ／ＥＳＰ、ＡＣＣ等の運転者補助機能）に使用される。
【００２０】
車輪シリンダの圧力が変化する前に調節される開始圧力に、ＨＺまたはＴＨＺ圧力をシリンダ最初に近づけておくことが有利であるので、車輪シリンダ圧力を連続して演算し、記憶することが必要である。さらにこのタスクは圧力モデルによって実施される。
【００２１】
したがって、特に同時、または部分的に同時の圧力減少および圧力発生との関連で、制御動特性、プロセスで発生するノイズおよび制御精度にとって、圧力モデルは非常に重要である。
【００２２】
圧力モデルは、ＨＺまたはＴＨＺ圧力を入力信号として使用する。さまざまな車輪シリンダ圧力が、圧力モデルによって演算される。例えば、等価流動抵抗、等価経路インダクタンスおよび圧力容積特性などのモデルパラメータを、この場合には、温度（例えば周囲温度または電磁バルブ上の個々の温度センサ）によって適用する。もし遷移動作中に変化が発生した場合には、モデルのパラメータを調節するために、適用することも可能である。
【００２３】
同時または部分的に同時に圧力が変化するプロセスは、通常のＡＢＳ／ＥＳＰブレーキプロセスでは比較的めったには発生せずに、非対称または均一ではない道路などの限界的な場合に、より容易に発生する。したがって、マルチプレクサが、１つの車輪シリンダから次のものに、素早く切り替えできることが非常に重要である。ピストン速度と、圧力変化速度とを可変に調節し、極端な場合の最大動特性でピストンを駆動するができるので、これが可能になる。可変特性のおかげで、通常の場合にピストン速度を減速し、極端な場合にのみ最大動特性を使用することが可能である。さらに、ピストン動作の開始と電磁バルブの開閉との間の切り替え時間は、順番に、制御されるべき圧力差と車輪シリンダの絶対圧力とによって異なる。
【００２４】
ＨＺまたはＴＨＺの設計では、ＨＺまたはＴＨＺの弾性または剛性は、切り替え時間に重要な影響を及ぼすので、電磁バルブまたはスイッチングバルブが閉じられた場合に、ＨＺまたはＴＨＺはできるだけ剛性を持った構造であるように注意を払う必要がある。したがって、関連する液体体積、および接続チャネル、例えばＲＬと共に、できるだけ剛性を持ったＨＺまたはＴＨＺによって、非常に短い切り替え時間が可能になる。
【００２５】
比較的長い制御の介在中に、圧力モデルによって演算される車輪シリンダ圧力を、検査し明らかに訂正するためには、比較的長い時間間隔で、車輪シリンダ圧力とＨＺまたはＴＨＺ圧力との比較が発生する。ピストンが停止して電磁バルブが開放状態の場合には、特定の圧力整定時間の後に、静的等化が実施され、それは追加の適用ルールまたは圧力モデルの拡張を伴わない圧力モデル構成を使用するので、自動的に開始する。さらに、コントローラによって予め決定される滑り、または車輪加速度が達成されない場合に、検査を実施することができる。さらに、同時または部分的に同時の圧力変化を伴わないで、コントローラ要求に比例させて、圧力容積特性と対応するピストン調節だけに基づいて動作させることが可能である。
【００２６】
ブレーキシステムは、経路シミュレータが使用されるＥＰ特許第０６，７２４，４７５号に記載されている。本発明によるブレーキシステムは、経路シミュレータを備えてもよい。しかしながら、経路シミュレータは、コストによる理由で備えなくともよい。この場合には、電気駆動とブレーキペダルとブレーキブースタとの間の機械的接続によって、ブレーキペダルへのフィードバックが発生してもよい。さらに記載されたブレーキシステムは、ブレーキペダルへの機械的接続ではなく、完全に電子制御方式のブレーキシステムとして使用されてもよい。記載されたブレーキシステムが機能しない場合には、ブレーキシステムと平行して、追加の切り替えバルブによって対応する圧力を供給する、ＥＨＢと類似するＴＨＺを使用してもよいことも考えられる。
【００２７】
本発明は、図面を用いて、以下に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】圧力制御のためのアクチュエータシステムの基本的な構造を示す。
【図２】車輪シリンダの圧力制御のための制御サイクルを示す。
【図３】２つの車輪シリンダの圧力制御を、部分的に同時に実施するための制御サイクルを示す。
【図４】圧力モデルのブロック図を示す。
【図５】可能性のあるソフトウェア構造の信号フローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、ＨＺまたはＴＨＺ１４、ＥＣモータ１０、圧力ロッドピストンを駆動するためのスピンドル１１、スピンドル再設定デバイス１２ならびにピストンの位置を決定し、およびロータ位置またはピストンストロークを検出するための回転角度センサ１３から構成される本発明によるブレーキシステムの基本的な構造を示す。
【００３０】
ピストンが、特定の圧力を発生するための調節コマンドを受信すると、圧力ロッド回路中の位置センサ１３と圧力センサ１９とを介して、特性マップに今までに記録された圧力容積特性によって、対応するピストン動作が発生する。一般にブレーキ動作中の、次の短い定圧力、記録された特性マップデータを用いた新しい測定データに基づいて、相間比較が発生する。ズレがある場合には、後に車両が静止してから、圧力容積特性が、再びそれぞれの車輪ブレーキに対して個々に記録され、特性マップが訂正される。例えば１つの車輪シリンダで、ズレが大きい場合には、自動車修理工場を探す表示が示される。
【００３１】
ＨＺまたはＴＨＺで生成された圧力は、経路１５、１６を介して、圧力ピストンロッドと浮動ピストンから、２／２方電磁バルブ１７ａ〜１７ｄを介して車輪シリンダ１８ａおよび１８ｄに届く。圧力ロッドと浮動ピストンの代わりに、別のピストン配置、またはスプリングによる結合が、さらに使用されてもよい。圧力ロッドピストンは、好都合にも堅くスピンドルに接続されているので、圧力ロッドピストンは、急速な圧力減少による駆動によって、さらに、後ろに戻る。
【００３２】
経路１５および１６中の、ＨＺから電磁バルブ１７ｉ（ここでｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）への流動抵抗ＲＬの大きさ、および電磁バルブの流動抵抗ＲＶの大きさ、および車輪シリンダへの油圧接続が、ここではさらに非常に重要である。２つの抵抗ＲＬと抵抗ＲＶは小さくあるべきであり、ここでＲＬは、ＲＶよりも非常に小さく、および電磁バルブから車輪シリンダＲＶＲへの流動抵抗は、電磁バルブと比較して小さく、好ましくは
ＲＬ≦ＲＶ／係数、
ここで係数は、室温で１．５から５であり、特に１．５から３である。経路１５および１６に設けられる２／２方電磁バルブ１７ａ〜１７ｄ、および圧力センサ１９は好ましくはブロックに組み込まれ、およびＨＺまたはＴＨＺも、これに含まれてもよい。
【００３３】
圧力を減少するための調節コマンドが発生すると、ピストンストロークによる圧力調節と、次に圧力測定による等化が、順番に発生する。圧力の発生および減少は、従来のＢＰＶ機能に対応する。この目的のためには、前述のＥＰ特許第６，７２４，４７５号に記載されているように、部品の補充、例えばペダル、ペダル経路センサ、経路シミュレータが、特に必要である。しかしながら、ＥＰ特許第６，７２４，４７５号のブレーキシステムは、その内部に圧力制御と圧力調節とを備え、上述した部品のすべてが必要なわけではない。
【００３４】
ここで、圧力調節が発生すると、例えばＡＢＳ／ＥＳＰ機能では、ＭＵＸ機能のスイッチが入る。例えば、車輪１８ａで圧力を減少させる場合には、一旦、ＨＺまたはＴＨＺ１４は、事前に、モータ１０によって、経路１５および１６、ならびに車輪シリンダ１８ｂおよび１８ｄに特定の圧力を発生させ、電磁バルブ１７ｂから１７ｄを閉じる。
【００３５】
対応するピストンストロークによって、コントローラによって決定される圧力減少ｐｒｅｄが達成されると、電磁バルブ１７ａが閉じられ、およびＨＺまたはＴＨＺのピストンが、コントローラによって予め決定される所望の位置に移動する。その後、例えば車輪シリンダ１８ｄの中で、圧力発生ｐｇｅｎが発生すると、電磁バルブ１７ｄが開き、ピストンが、所望の値ｐｇｅｎのために新しい所望の位置に移動する。同時または部分的に同時に圧力減少ｐｒｅｄが、車輪シリンダ１８ａおよび１８ｄで発生すると、電磁バルブ１７ａおよび１７ｄは電流が流れない状態にスイッチングされ、したがって開放位置になり、ならびに電磁バルブ１７ｂおよび１７ｃは閉じられる。さらにピストンは、新しい所望の位置に、ここで移動する。圧力調節のためのこれらのプロセスは、モータおよび電磁バルブのための特別のスイッチング条件で、非常に速く発生する。これらは、図２および図３に記載される。
【００３６】
図２は、車輪ブレーキのためのＭＵＸ方法の制御サイクルを示す。上側のｘ−ｙグラフでは、車輪シリンダ圧力は、ｐＲによって概略的に示され、およびＨＺまたはＴＨＺ圧力は、ｐＨＺによって概略的に示される。圧力ロッドピストンの位置は時間軸に沿って、Ｙ軸に記載されたｓＫで、その下にプロットされる。電磁バルブのための駆動信号ＵＭＶは、下側のグラフに示される。
【００３７】
時間経過で示されるように、圧力減少ｐｒｅｄが始めに発生する。車輪ブレーキのための圧力発生ｐａｂが、続いて瞬間６で起きる。
【００３８】
瞬間１の前に、すべてのスイッチングバルブ１７ａ〜１７ｄが閉じられて、ＨＺピストンは静止している。車輪のための圧力減少コマンドが、１で発生する。いわゆる切り替え時間Ｔｕｍが、瞬間１と２との間で示され、その間に、主要シリンダの圧力容積特性を使用して、ピストンの移動によって、ＨＺの圧力を、圧力モデルから分かる車輪圧力に調節する試みがなされ、段階２の終わりでバルブが開口している間に、圧力はすでに実質的に、車輪シリンダの圧力に相当するＨＺに調節されるので、ＨＺと車輪シリンダとの間の圧力等化が実質的に達成される。圧力を特定の、または要求されるレベルにするために、車輪シリンダから得られるべき必要な量、すなわちピストンストローク、および特にストロークの差は、圧力容積特性によって、現在の車輪圧力、および２での車輪での要求される所望の圧力として演算される。ＨＺピストンは、駆動され／制御され、したがって調節され、それぞれのスイッチングバルブ１７ｉは同時に駆動され、開放される。瞬間２と３との間の時間範囲は、圧力減少の効果がさらに車輪圧力で見られるまでの、全体の小さな不感時間または遅れを示す。次に、ＨＺピストンは、３と４との間で演算された所望の位置に近づき、そこに段階４の終わりで到達する。その間に、例えば上位コントローラからの入力によって、再び所望の圧力に増加させなければいけない場合には、モータはできるだけ早く該プロセスを中止する。所望の位置に到達すると、油圧システムのフロー条件を落ち着かせ、段階４から５で整定時間Ｔｅが維持され、その間はスイッチングバルブ１７ｉが閉じる前にＨＺピストンは静止している。スイッチングバルブの事前駆動がここで機能し、バルブの閉じ時間までに信号がもたらされる。整定時間４〜５は、車輪圧力のより正確な推定に貢献し、瞬間ａにおける、電磁バルブを閉じる場合のノイズを低減する。現在存在する実際の圧力、圧力勾配および事前に知られている閉じ時間を考慮して、電磁バルブを閉じるための駆動が発生する。段階５から６では、すべてのスイッチングバルブ１７ａ〜１７ｄが再び閉じる。アクチュエータは、車輪に向かうための時間がさらにかかる。その間に、ＨＺの中の圧力が変化する必要がない場合には、圧力発生要件のスイッチング時間Ｔｕｍ＝０が瞬間６に続く。上述の圧力減少と類似して、次の圧力が発生する。
【００３９】
図３は、さらに第２の車輪シリンダ圧力ｐＲ２が、最上段のグラフに示され、第２のスイッチングバルブの駆動信号のためのグラフが、最下段に追加されている点で、図２とは異なる。基本的に、図は、車輪シリンダで、部分的に同時に圧力調節されるｐｒｅｄおよびｐｇｅｎのための制御シーケンスを記述する。瞬間１までは、ＨＺピストンは静止しており、および電磁バルブはすべて閉じている。次に、第１の車輪シリンダのための圧力減少要求を受信する。同時にまたは時間遅延を伴って、第２の車輪シリンダのための第２の圧力減少要求が発生する。したがって、２つの車輪で、同時または部分的に同時に圧力を減少させることが可能になる。同様に、言うまでもなく、３つまたは４つの車輪に適用できる。瞬間１から瞬間２に、切り替え時間Ｔｕｍが示され、ここで、前述のように、圧力モデルによって分かる、第１の車輪シリンダの圧力にアプローチする試みが実施されるので、第１の車輪ブレーキに属するスイッチングバルブが開放されると、ＨＺと第１の車輪シリンダとの間の圧力等化が、実質的にすでに達成される。圧力容積特性によって、段階１〜２の間または終わりで、第１の車輪シリンダから取られなければならない必要な量が、圧力を特定のレベルにするために、演算される。第２の車輪シリンダに対する減少要求も、すでに分かっている場合には、要求されるＨＺピストンストロークも、ここで記録された圧力容積特性を用いて演算される。しかしながら、基本的に、この演算工程は、瞬間３で最初に発生してもよい。ＨＺピストンは瞬間２で始動し、第１の車輪ブレーキに属する電磁バルブが、同時に駆動されて開放される。時間範囲２〜３は、圧力減少の効果が、さらに車輪シリンダ圧力で認識できるまでの合計不感時間である。圧力モデルとそれによって演算される体積流量によって、ＨＺ圧力ｐＨＺが、既知のバルブ開口時間内で車輪圧力ｐＲ２より低くなることが予想されるとすぐに（瞬間３）、第２の電磁バルブＭＶ２が駆動され、ＵＭＶ２によって開放される。瞬間４の少し前に、圧力モデルとそれよって演算される体積流量または圧力勾配によって、第１の車輪シリンダが、既知のバルブ閉じ時間内で目標圧力に到達することが予想できる。したがって、電磁バルブＭＶ１はここで閉じられる。次に瞬間４でも、バルブＭＶ１が閉じられ、バルブＭＶ１の体積流が停止する。ｂ点での車輪シリンダ圧力の圧力振動は、ここに起因する。車輪圧力の圧力振動は、電磁バルブをＰＷＭで駆動することによって低減できる。好都合にも、ＨＺピストンも、瞬間４で、前述のように予め演算されたその所望の位置に到達する。このバルブＭＶ２も瞬間５で閉じる前に、電磁バルブＭＶ２の体積流は、整定時間Ｔｅ内で落ち着くことができる。整定時間のために、このプロセスの間には、ａ点での車輪シリンダでは、いかなる圧力振動もほとんど発生しない。電磁バルブのＰＷＭによる駆動は、ここではいかなる利点をも生じない。次の段階５から６では、同時圧力発生のための上述のシーケンスが繰り返される。正の圧力勾配を得て、２つ以上の車輪の間の圧力等化を避けるためには、同時圧力発生では、電磁バルブＭＶｉが開状態で、ＨＺ圧力が、最低車輪シリンダ圧力をいつも超えていることが重要である。一般的に、同時または部分的に同時に減少する場合には、電磁バルブのＰＷＭによる駆動によって、圧力勾配も、同時または部分的に同時の圧力減少または圧力発生とオンラインによって影響されるという利点を生じる。
【００４０】
図４は、個々の車輪シリンダ圧力を演算するための起こり得る圧力モデルを示す。入力信号１２１のように、圧力モデルは、整定状態（静止）の車輪ブレーキの車輪圧力にのみに対応するＨＺ圧力ｐＨＺ（ｔ）を使用する。モデル１２２からモデル１３１は、４つの車輪ブレーキを備える車両では、４倍に設計される。または、記録されたＨＺの圧力容積特性１３２を使用して、圧力モデルがＨＺ圧力１２１を演算することが可能である。したがって、車輪圧力は、対応するＨＺ位置またはピストンストロークによって、動的に調節されることもできる。圧力モデルの目的は、車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）の動的または高周波数推定値を得ることである。個々の信号および信号ブロックの機能は、以下に詳細に記載される。
【００４１】
ＨＺのピストンストロークまたはピストン位置ｓｋ（ｔ）１３５は、圧力モデル１０３のための入力信号として使用される（図５も参照）。ＨＺ１３３の容積は、車輪１２９．１から車輪１２９．３とピストンストロークｓｋ（ｔ）１３５での容積から、積分ポイント１３４によって演算される。本発明では車輪容積とは、車輪ブレーキの容積、供給ライン、および、ＨＺの作業チャンバの容積を意味するものである。ＨＺ圧力ｐＨＺ（ｔ）１２１は、ＨＺの容積−圧力特性１３２によって演算される。シミュレーション信号１２１を備える圧力センサのＨＺ圧力信号の等化も考えられる。ＨＺのピストン位置は、特性１３２によって特定の圧力と関連があるので、この測定は、圧力センサ故障を診断するために使用される。診断のために、モータの相電流も使用できる。
【００４２】
ＨＺ圧力だけが圧力モデルの入力信号として使用される場合には、信号経路１３５から１２１は必要ない。そしてＨＺ圧力１２１は、圧力センサから直接得られる。
【００４３】
ブレーキ液の質量および／または慣性を示す、モデルブロック１２３「油圧等価インダクタンスまたは経路インダクタンス」を介して接続される、差動圧力１２２、および、貫流Ｑへの積分器１２６は、積分ポイントで得られる。信号ブロック１２７は、ＨＺからバルブを介し、ブレーキ経路を介して車輪シリンダに至る油圧経路の流動抵抗を考慮する。モデルパラメータである等価流動抵抗Ｒは、ピストン−シリンダシステム１４、ＨＺから、スイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して、車輪ブレーキの車輪シリンダに至る経路の、層流条件における油圧抵抗に対応する。さらに、ピストン−シリンダシステム１４、ＨＺから、スイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して車輪ブレーキの車輪シリンダに至る油圧経路中の、層流／乱流の流量比の重み付けを示す、パラメータ（カッパ）を信号ブロック１２７は考慮する。第２の積分器１２５によって、圧力流量Ｑ１２６から、車輪１２９の現在の容積が得られ、およびこれから、車輪シリンダおよび接続されるブレーキ経路の容量または剛性を示す、車輪シリンダ１３０の容積−圧力特性を使用して、車輪１３１の圧力が得られる。さらに、圧力モデル１０３では（図５参照）、特にシール等のために、実際に存在するヒステリシスを、さらにシミュレートする可能性がある。これによって、圧力モデルの推定精度が向上する。使用される圧力容積特性は、車両出発時に静的に適合または記録され、関連する機能パラメータの関数またはテーブルとして記憶される。
【００４４】
図５は、ソフトウェア構造の起こり得る信号フローチャートを示す。参照番号１０１は、この場合には、図１に詳細が示されるアクチュエータｐＨＺ（ｔ）＝ｆ（ｓＫ（ｔ））を示す。アクチュエータのセンサシステムは、回転角度センサの計算によって、ＨＺ圧力１２１およびＨＺピストンストローク１３５を供給する。さらに、駆動系の所望の圧力、ペダル位置、モータ相電流、バッテリー電流等のセンサ信号は、ここに挙げられていないが、考慮することもできる。
【００４５】
ＨＺの時間圧力経過ｐＨＺ（ｔ）の関数および／またはＤＫピストンストロークｓｋ（ｔ）の関数、もしくは両方の関数として、信号１２１および信号１３５から、さまざまな車輪ブレーキ圧力１３１が、圧力モデル１０３によって演算され、ここでｐＲ（ｔ）＝ｆ（ｐＨＺ）またはｐＲ（ｔ）＝ｆ（ｐＨＺ，ｓＫ）またはｐＲ（ｔ）＝ｆ（ＳＫ）である。
【００４６】
ブロック１０２の適用によって、圧力モデル１０３のモデルパラメータ、例えば、車輪シリンダおよびＨＺまたはＴＨＺの等価流動抵抗、等価経路インダクタンスおよび圧力容積特性または圧力容積特性などが、例えば車両周囲温度などの温度によって、または電磁バルブで温度センサによって測定される温度または電磁バルブの温度に比例する抵抗測定によって適用される。この場合には、温度試験のシステム開発の間に、適応仕様が決定され、記憶される。上述したヒステリシスシミュレーションのパラメータも、温度によって異なるが適用できる。さまざまな車両に特有のパラメータ、例えば、経路長または電磁バルブのオンオフをスイッチするための時間などは、車両の最初の始動時に測定でき、またはデータファイルからプログラムされる。この目的のために、どのモデルパラメータも、温度によってテーブルに記憶され、またはモデルパラメータが演算されてモデルに適用される。例えば、遷移動作の間にもし変化が生じる場合には、適用することによって、モデルパラメータを調節することも可能である。圧力モデルが実際に測定される値から外れる場合には、圧力モデルすなわち圧力モデルのパラメータの等化が連続して、または短い時間間隔で何回か発生する。特にＥＳＰ／ＡＢＳ１０４、すなわち他の上位コントローラの圧力調節とともに、圧力モデルも連続して演算され、これは圧力設定を正確にするためにとても重要である。圧力モデルからの車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）は、ＡＢＳ／ＥＳＰコントローラに供給される。ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ１０４および、特に、圧力制御すなわち圧力調節１０６は、制御変動要因として、車輪ブレーキ圧力ｐＲ（ｔ）に依存する。ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラは、車輪速度、横加速度、ヨーレート等のＡＢＳ／ＥＳＰセンサ信号に基づいて、車輪ブレーキの所望の圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）を演算する。または、車輪ブレーキの所望の圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）は、差動圧力だけであってもよく、または、その情報内容に応じて圧力勾配を延長してもよい。車輪ブレーキの所望の圧力は、言うまでもなく、それぞれの車輪に対して個々に演算される。
【００４７】
圧力コントローラ１０６のシーケンスの優先順位を付けるために、機能ブロック「優先順位付けデバイス」１０５も圧力コントローラの上流に接続され、優先順位１０８を決定するために使用される、例えば車輪滑り、車両横軸動特性のパラメータ、圧力制御のズレ等のさまざまな信号に基づいて、車輪選択１０９を実施する。車輪選択は、予め圧力コントローラ１０６によって決定され、いずれかの車輪ブレーキ（単数または複数）のいずれかの圧力かを次に調節しなければならない。例えば、圧力減少要求の優先順位が、別の車輪で要求された圧力減少よりも高い場合には、最初に実施される。例えば、その間に別の車輪に取りかからないで、１つの車輪で次々に２つの圧力が発生することは許されない。さらに、優先順位付けは、個々の車輪で、同時圧力発生または圧力減少を発生させるべきか、および何個の車輪がこれに含まれるかを決定することに関連する。車輪速度、車輪加速度、コーナリング、μ−ジャンプ（正のおよび負の）、μ−スプリットロードおよび制御の瞬間は、好ましくは優先順位付けの基準となる。例えば、第１の制御サイクルで、いくつかの車輪で、所望の滑り、または車輪加速度しきい値を超えることが検出される場合には、それに含まれる車輪の数にしたがって、同時または部分的に同時にスイッチングされる。車輪の圧力減少中に、車輪加速度が高い状態、例えば−５ｇで所望の滑りを超えることが別の車輪で発生する場合には、これは部分的に同時に調節される。制御サイクルが実質的に終了する場合には、さらに切り替えることは発生しない。滑りおよび加速度のそれぞれの所望の値が、コーナリングの間に、十分な安定性を得るように、同時または部分的に同時に、より小さな値の方向に変化する。同時に車輪の再加速度が大きい場合には、例えば、対応する道路の摩擦係数が変化するので、同時または部分的に同時に、対応する滑り値に対応して、スイッチングする。すなわち、ブレーキ経路の利得、または運転の安定性が達成できるすべての場合において、同時または部分的に同時にスイッチングする。当業者にとってみれば、これは最適な滑りが存在しなければならないことを意味する。
【００４８】
それぞれの時間シーケンスは、図２および図３に示すように、圧力制御または調節１０６によって演算される。そして要求されるＨＺピストンストロークは、車輪シリンダのヒステリシスを考慮して、ここで記録された圧力容積特性によって演算される。理想的には下位の位置コントローラが、制御信号１１によって、所望のピストンストロークを調節する。この目的のために、それぞれのスイッチングバルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、適切な時間シーケンスの中で駆動される１１０。
【００４９】
圧力モデル１０３が、未来の車輪圧力を評価するために使用されることが確実に考えられる。このことは、適切なバルブのスイッチング瞬間を演算するために、圧力制御１０６にとって特に重要である。決定された値は、この場合には、メモリに直ちに記憶されることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１〜９ 制御サイクルの段階
ｐＨＺ 主要シリンダ圧力
ｐＲ 車輪シリンダ圧力
ｐＲｓｏｌｌ 車輪シリンダ所望の圧力
ｐａｕｆ 圧力発生
ｐａｂ 圧力減少
ｐ＊ａｂ 圧力減少時の圧力変化速度
ｐ＊ａｎ 圧力発生時の圧力変化速度
ｓｋ ＨＺピストンストローク
ｓ＊ｋ ＨＺピストン速度
ＴＥ バルブが閉じる前の整定時間
Ｔｕｍ ピストン動作の開始からバルブの開口までのスイッチング時間
ＴＭＵＸ １つまたは複数の車輪で所望の圧力に調節するための合計時間
ｔｖ 電磁バルブを閉じるための遅れ時間
ａ バルブを閉じる前に整定時間を有する圧力時間動作の変遷の推移
ｂ 整定時間のない激しいバルブ閉鎖の間の圧力時間動作の変遷の推移
ＭＶｉ 電磁バルブ／スイッチングバルブ
ＵＭＶ ２／２方電磁バルブの電圧推移
ＲＬ ＨＺまたはＴＨＺから電磁バルブ／スイッチングバルブまでの経路の流動抵抗
ＲＶ 電磁バルブの流動抵抗
ＲＶＲ 電磁バルブから車輪シリンダまでの接続経路
Ｒ ＲＶ＋ＲＶＲ＋ＲＬ
１０ ＥＣモータ
１１ スピンドル
１２ スピンドル再設定デバイス
１３ 回転角度センサ（位置センサ）
１４ ＨＺまたはＴＨＺ
１５ 圧力ロッドピストンからの圧力経路
１６ 浮動ピストンからの圧力経路
１７ａ−１７ｄ ２／２方電磁バルブおよびスイッチングバルブ
１８ａ−１８ｄ 車輪シリンダ
１９ 圧力センサ
１０１ アクチュエータ、電子システムおよびセンサシステムのハードウェア
１０２ ソフトウェア機能ブロック「演算仕様書または圧力モデルパラメータの適応」
１０３ ソフトウェア機能ブロック「圧力モデル」
１０４ ソフトウェア機能ブロック「ＡＢＳ／ＡＳＲ／ＥＳＰコントローラ」
１０５ ソフトウェア機能ブロック「優先順位」
１０６ ソフトウェア機能ブロック「圧力制御または調節」
１０７ ＥＳＰ／ＡＢＳセンサシステムのセンサ信号
１０８ 優先順位を決定するための信号
１０９ 車輪選択を特定する信号
１１０ スイッチングバルブの駆動
１１１ モータの駆動
１１２ 所望の車輪圧力ｐＲｓｏｌｌ（ｔ）
１２１ 主要シリンダ圧力ｐＨＺ（ｔ）
１２２ 圧力の流れを決定する差動圧力
１２３ 油圧経路インダクタンス
１２４ ｄＱ／ｄｔ
１２５ 積分器
１２６ 貫流Ｑ
１２７ ピストンシリンダシステム（１４、ＨＺ）からスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して車輪シリンダまでの経路の流動抵抗
１２８ １２７での圧力降下
１２９．ｉ 車輪の現在の容積
１３０ 車輪シリンダおよび関連する接続経路の容積−圧力特性（容量）
１３１ 車輪シリンダ圧力ｐＲ（ｔ）
１３２ スイッチングバルブが閉じた主要ブレーキシリンダの容積−圧力特性（容量）
１３３ 主要ブレーキシリンダの現在の容積
１３４ 積分ブロック
１３５ ＨＺピストンストロークｓＫ（ｔ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキブースタと、特にトランスミッション手段によるが、機械的または油圧で電気モータによって駆動される前記ブレーキブースタのピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）であって、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の少なくとも１つの作業チャンバは、少なくとも２つの車輪ブレーキへ油圧経路によって接続される前記ピストン−シリンダシステムと、それぞれが２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）に割り当てられる車輪ブレーキと、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）と前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）との間の油圧接続経路であって、任意で別々にまたは共同で、前記２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）によって閉じることが可能である前記油圧接続経路とを備えるブレーキングシステムであって、
前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力はマルチプレックス方法で、次々におよび／または同時に調節でき、前記電気モータおよび前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）は制御デバイスによって制御され、および前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の前記作業チャンバからそれぞれの電磁バルブまでの前記油圧接続経路は、流動抵抗ＲＬｉを有し、前記車輪シリンダ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）への油圧経路に一緒に設けられる、それぞれのスイッチングバルブは流動抵抗ＲＶｉを有するブレーキングシステムにおいて、
前記流動抵抗ＲＬｉと前記流動抵抗ＲＶｉは小さいので、前記ＨＺピストン速度によって、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）での圧力減少勾配と圧力発生勾配を決定でき、前記流動抵抗ＲＬｉは前記流動抵抗ＲＶｉよりも小さく、および、圧力の発生および圧力の減少中に、前記制御デバイスは、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力容積特性の関数として、前記ピストンの動きおよびピストン速度を調節または制御することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキングシステムにおいて、
前記流動抵抗ＲＶｉは前記流動抵抗ＲＬｉよりも大きく、特にＲＶｉは前記流動抵抗ＲＬｉよりも、少なくとも１．３倍から２．５倍、好ましくは１．５倍から２倍大きいことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項３】
請求項１または２記載のブレーキングシステムにおいて、
前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が閉じられる場合の、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）で最大に達成可能な圧力勾配は、少なくとも１つのスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態で、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）で最大の達成可能な圧力勾配よりも、少なくとも２倍から４倍、特に３倍大きいことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（ＨＺ）およびその駆動の最大動特性、ならびに少なくとも１つ、特に２つが開放されるスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）では、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開状態の間は、車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）は同時容積吸入または同時容積排出なので、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）間に圧力等化が発生しないように、前記流動抵抗ＲＬｉおよび前記流動抵抗ＲＶｉ、特にそれぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の前記流動抵抗ＲＬｉおよび前記流動抵抗ＲＶｉの合計が構成されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
個々の車輪シリンダの間で比較的大きな圧力差がある場合には、スイッチングバルブの流量断面を低減するために、パルス幅変調ＰＷＭによって、特に同時に圧力を発生または圧力を減少させて、前記制御デバイスは前記スイッチングバルブを駆動することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバから、前記それぞれの電磁バルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）までの油圧接続経路は、３０ｃｍよりも短く、特に２０ｃｍよりも短く、特に好ましくは５ｃｍよりも短いことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
それぞれの車輪ブレーキの前記圧力は、それぞれの車輪の圧力−容積特性に基づいて、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記ピストンのストローク制御によって調節されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
上位コントローラ、特にＡＢＳおよびＥＳＰコントローラは、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）のための所望の圧力を事前に決定することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステムで演算されるべき必要な圧力勾配は、車輪ブレーキで要求される圧力変化の量の関数であることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、特に制御プロセス中は、圧力モデルを使用して、前記車輪ブレーキの圧力レベルを連続して演算することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１１】
請求項１０記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルの入力変数は、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）あるいは前記ＤＫピストンストロークｓｋ（ｔ）の実際の圧力（ｐＨＺ（ｔ））であるブレーキングシステム。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して、前記車輪ブレーキの前記車輪シリンダまでの経路の油圧抵抗に対応する、等価流動抵抗を、前記圧力モデルは、モデルパラメータとして使用することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１３】
請求項１２記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して、前記車輪ブレーキの車輪シリンダまでの前記油圧経路内の、前記圧力モデルは、層流と乱流の重み付けをフロー条件として考慮することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
最終試験での測定によって決定される、電磁バルブのスイッチング時間ばかりではなく、演算される実際の圧力、現在の前記ＨＺ圧力、およびそれぞれの前記圧力勾配の関数として、前記圧力モデルは、それぞれのスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が閉じる瞬間を演算することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１５】
請求項１０から１４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルは、ブレーキ液の質量および／または慣性を示す油圧等価インダクタンスを、モデルパラメータとして考慮することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１６】
請求項１０から１５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルは、モデルパラメータとして、前記車輪ブレーキの容量または吸入容積を示す、個々の車輪ブレーキの圧力容積特性を含むことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１７】
請求項１０から１６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルのモデルパラメータは温度、特にスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）の周囲温度の関数であり、および／または温度によって適合または調節されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１８】
請求項１０から１７のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記コントローラによって決定される滑り、および／または車輪加速度が達成されない場合には、前記制御デバイスは前記圧力モデルを修正または調節することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１９】
請求項１０から１８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは前記圧力モデルを検査し、および／または値およびそのパラメータを等化し、短い圧力整定時間を待った後に、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放すると、前記制御デバイスが、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の実際の圧力を決定することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２０】
請求項１０から１９のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
さらに前記油圧システムに含まれるヒステリシスが演算され、または前記圧力モデルでヒステリシスが考慮されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２１】
請求項２０記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルが実際に測定される値と異なる場合には、前記制御デバイスは、何回か連続して、または短い時間間隔で、前記圧力モデルを検査および調節することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２２】
請求項１０から２１のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
ピストン動作の開始とスイッチングバルブの切り替えとの間の時間差（Ｔｓｗｉｔｃｈ）は、ピストン速度によって制御できるように、可変であることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２３】
請求項１０から２２のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、前記圧力モデル（１０３）によって前記車輪ブレーキのそれぞれの圧力（ｐＲ（ｔ））を演算し、および演算された圧力値ｐＲ（ｔ）を少なくともＡＢＳ／ＥＳＰコントローラ（１０４）および圧力制御デバイス（１０６）へ伝達し、前記圧力制御デバイス（１０６）は、少なくとも前記２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）および前記電気モータを駆動し、および優先順位付けデバイス（１０５）は、少なくとも前記ＡＢＳ／ＥＳＰコントローラ（１０４）によって伝達されたデータの助けによって車輪を選択し、および選択車輪を前記圧力制御デバイス（１０６）に伝達することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２４】
請求項１０から２３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、前記ブレーキシステムまたは前記ブレーキシステムの特定のポイントによって決定された温度、特に前記車輪ブレーキ、油圧経路、２／２方スイッチングバルブおよび／またはピストン−シリンダシステムにおいて決定された温度に基づいて、前記圧力モデルパラメータを適用することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２５】
請求項１０から２４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記優先順位付けデバイス（１０５）は、「最適なブレーキ経路」および／または「制御の安定性」の基準に基づいて、車輪の優先順位付けをおこなうことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２６】
請求項１０から２５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記優先順位付けデバイス（１０５）は、１つ以上の車輪ブレーキで圧力減少が現在発生している間は、１つ以上の車輪ブレーキで同時に圧力を発生させず、およびその逆も発生させないことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２７】
請求項１０から２６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
車輪滑りが滑り限度値よりも大きい間、および／または車輪加速度または減速度が５ｇまたは−５ｇよりも大きい間に、前記優先順位付けデバイス（１０５）は、同時または部分的に同時に、圧力を発生または圧力を減少するようにスイッチすることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２８】
請求項１０から２６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
第２の算術演算ユニット（ＭＣＵ２）は、全制御ループの入力および出力信号の妥当性試験を実施することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２９】
請求項１から２８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の前記ピストン、および前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）までの経路は剛性を持つように設計されていることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法であって、
少なくとも２つの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力が、連続して、同時に、または時間が重なって（部分的に同時に）発生または低減することを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０記載の方法において、
少なくとも２つの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力の発生または圧力の減少が同時である間は、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記作業チャンバとそれぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）との間の圧力差は、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の間で、圧力等化が発生しないほど大きい値に選択されることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記ピストンは、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態の場合には、前記制御デバイスによって、前記圧力差を維持するように再調節されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、
前記制御デバイスは、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）間に容積等化が発生せず、それに関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態または開口が即座に内在する場合に、必要な圧力差、すなわち、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記作業チャンバに要求される容積変化を演算し、および、要求される差動圧力を調節するために、前記制御デバイスは再調節、すなわち圧力制御のために、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）のピストンを駆動することを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３３のいずれか一項記載の方法において、
前記圧力の発生および／または圧力の減少は、少なくとも２つの車輪ブレーキで、同時におよび／または時間が重なって（部分的に同時に）発生し、それぞれの車輪ブレーキの開始レベルがお互いに異なることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３４のいずれか一項記載の方法において、
それぞれの車輪ブレーキの圧力容積特性は、走行前に、前記ピストンストロークと前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力との静的な比較によって等化されることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３５のいずれか一項記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力は、圧力減少が開始する前に、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力すなわち低圧力に調節され、すなわち制御され、その後関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が前記制御デバイスによって開放されることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３６のいずれか一項記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力は、圧力発生の開始前に、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力すなわち高圧力に調節され、すなわち制御され、その後関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が前記制御デバイスによって開放されることを特徴とする方法。
【請求項１】
ブレーキブースタと、特にトランスミッション手段によるが、機械的または油圧で電気モータによって駆動される前記ブレーキブースタのピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）であって、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の少なくとも１つの作業チャンバは、少なくとも２つの車輪ブレーキへ油圧経路によって接続される前記ピストン−シリンダシステムと、それぞれが２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）に割り当てられる車輪ブレーキと、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）と前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）との間の油圧接続経路であって、任意で別々にまたは共同で、前記２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）によって閉じることが可能である前記油圧接続経路とを備えるブレーキングシステムであって、
前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力はマルチプレックス方法で、次々におよび／または同時に調節でき、前記電気モータおよび前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）は制御デバイスによって制御され、および前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の前記作業チャンバからそれぞれの電磁バルブまでの前記油圧接続経路は、流動抵抗ＲＬｉを有し、前記車輪シリンダ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）への油圧経路に一緒に設けられる、それぞれのスイッチングバルブは流動抵抗ＲＶｉを有するブレーキングシステムにおいて、
前記流動抵抗ＲＬｉと前記流動抵抗ＲＶｉは小さいので、前記ＨＺピストン速度によって、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）での圧力減少勾配と圧力発生勾配を決定でき、前記流動抵抗ＲＬｉは前記流動抵抗ＲＶｉよりも小さく、および、圧力の発生および圧力の減少中に、前記制御デバイスは、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力容積特性の関数として、前記ピストンの動きおよびピストン速度を調節または制御することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキングシステムにおいて、
前記流動抵抗ＲＶｉは前記流動抵抗ＲＬｉよりも大きく、特にＲＶｉは前記流動抵抗ＲＬｉよりも、少なくとも１．３倍から２．５倍、好ましくは１．５倍から２倍大きいことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項３】
請求項１または２記載のブレーキングシステムにおいて、
前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が閉じられる場合の、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）で最大に達成可能な圧力勾配は、少なくとも１つのスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態で、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）で最大の達成可能な圧力勾配よりも、少なくとも２倍から４倍、特に３倍大きいことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（ＨＺ）およびその駆動の最大動特性、ならびに少なくとも１つ、特に２つが開放されるスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）では、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開状態の間は、車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）は同時容積吸入または同時容積排出なので、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）間に圧力等化が発生しないように、前記流動抵抗ＲＬｉおよび前記流動抵抗ＲＶｉ、特にそれぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の前記流動抵抗ＲＬｉおよび前記流動抵抗ＲＶｉの合計が構成されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
個々の車輪シリンダの間で比較的大きな圧力差がある場合には、スイッチングバルブの流量断面を低減するために、パルス幅変調ＰＷＭによって、特に同時に圧力を発生または圧力を減少させて、前記制御デバイスは前記スイッチングバルブを駆動することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバから、前記それぞれの電磁バルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）までの油圧接続経路は、３０ｃｍよりも短く、特に２０ｃｍよりも短く、特に好ましくは５ｃｍよりも短いことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
それぞれの車輪ブレーキの前記圧力は、それぞれの車輪の圧力−容積特性に基づいて、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記ピストンのストローク制御によって調節されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
上位コントローラ、特にＡＢＳおよびＥＳＰコントローラは、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）のための所望の圧力を事前に決定することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステムで演算されるべき必要な圧力勾配は、車輪ブレーキで要求される圧力変化の量の関数であることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、特に制御プロセス中は、圧力モデルを使用して、前記車輪ブレーキの圧力レベルを連続して演算することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１１】
請求項１０記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルの入力変数は、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）あるいは前記ＤＫピストンストロークｓｋ（ｔ）の実際の圧力（ｐＨＺ（ｔ））であるブレーキングシステム。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して、前記車輪ブレーキの前記車輪シリンダまでの経路の油圧抵抗に対応する、等価流動抵抗を、前記圧力モデルは、モデルパラメータとして使用することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１３】
請求項１２記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を介して、前記車輪ブレーキの車輪シリンダまでの前記油圧経路内の、前記圧力モデルは、層流と乱流の重み付けをフロー条件として考慮することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
最終試験での測定によって決定される、電磁バルブのスイッチング時間ばかりではなく、演算される実際の圧力、現在の前記ＨＺ圧力、およびそれぞれの前記圧力勾配の関数として、前記圧力モデルは、それぞれのスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が閉じる瞬間を演算することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１５】
請求項１０から１４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルは、ブレーキ液の質量および／または慣性を示す油圧等価インダクタンスを、モデルパラメータとして考慮することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１６】
請求項１０から１５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルは、モデルパラメータとして、前記車輪ブレーキの容量または吸入容積を示す、個々の車輪ブレーキの圧力容積特性を含むことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１７】
請求項１０から１６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルのモデルパラメータは温度、特にスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）の周囲温度の関数であり、および／または温度によって適合または調節されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１８】
請求項１０から１７のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記コントローラによって決定される滑り、および／または車輪加速度が達成されない場合には、前記制御デバイスは前記圧力モデルを修正または調節することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項１９】
請求項１０から１８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは前記圧力モデルを検査し、および／または値およびそのパラメータを等化し、短い圧力整定時間を待った後に、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放すると、前記制御デバイスが、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の実際の圧力を決定することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２０】
請求項１０から１９のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
さらに前記油圧システムに含まれるヒステリシスが演算され、または前記圧力モデルでヒステリシスが考慮されることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２１】
請求項２０記載のブレーキングシステムにおいて、
前記圧力モデルが実際に測定される値と異なる場合には、前記制御デバイスは、何回か連続して、または短い時間間隔で、前記圧力モデルを検査および調節することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２２】
請求項１０から２１のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
ピストン動作の開始とスイッチングバルブの切り替えとの間の時間差（Ｔｓｗｉｔｃｈ）は、ピストン速度によって制御できるように、可変であることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２３】
請求項１０から２２のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、前記圧力モデル（１０３）によって前記車輪ブレーキのそれぞれの圧力（ｐＲ（ｔ））を演算し、および演算された圧力値ｐＲ（ｔ）を少なくともＡＢＳ／ＥＳＰコントローラ（１０４）および圧力制御デバイス（１０６）へ伝達し、前記圧力制御デバイス（１０６）は、少なくとも前記２／２方スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）および前記電気モータを駆動し、および優先順位付けデバイス（１０５）は、少なくとも前記ＡＢＳ／ＥＳＰコントローラ（１０４）によって伝達されたデータの助けによって車輪を選択し、および選択車輪を前記圧力制御デバイス（１０６）に伝達することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２４】
請求項１０から２３のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記制御デバイスは、前記ブレーキシステムまたは前記ブレーキシステムの特定のポイントによって決定された温度、特に前記車輪ブレーキ、油圧経路、２／２方スイッチングバルブおよび／またはピストン−シリンダシステムにおいて決定された温度に基づいて、前記圧力モデルパラメータを適用することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２５】
請求項１０から２４のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記優先順位付けデバイス（１０５）は、「最適なブレーキ経路」および／または「制御の安定性」の基準に基づいて、車輪の優先順位付けをおこなうことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２６】
請求項１０から２５のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記優先順位付けデバイス（１０５）は、１つ以上の車輪ブレーキで圧力減少が現在発生している間は、１つ以上の車輪ブレーキで同時に圧力を発生させず、およびその逆も発生させないことを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２７】
請求項１０から２６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
車輪滑りが滑り限度値よりも大きい間、および／または車輪加速度または減速度が５ｇまたは−５ｇよりも大きい間に、前記優先順位付けデバイス（１０５）は、同時または部分的に同時に、圧力を発生または圧力を減少するようにスイッチすることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２８】
請求項１０から２６のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
第２の算術演算ユニット（ＭＣＵ２）は、全制御ループの入力および出力信号の妥当性試験を実施することを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項２９】
請求項１から２８のいずれか一項記載のブレーキングシステムにおいて、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）の前記ピストン、および前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ、ＴＨＺ）から前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）までの経路は剛性を持つように設計されていることを特徴とするブレーキングシステム。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法であって、
少なくとも２つの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力が、連続して、同時に、または時間が重なって（部分的に同時に）発生または低減することを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０記載の方法において、
少なくとも２つの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力の発生または圧力の減少が同時である間は、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記作業チャンバとそれぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）との間の圧力差は、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の間で、圧力等化が発生しないほど大きい値に選択されることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記ピストンは、前記スイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態の場合には、前記制御デバイスによって、前記圧力差を維持するように再調節されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、
前記制御デバイスは、前記車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）間に容積等化が発生せず、それに関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が開放状態または開口が即座に内在する場合に、必要な圧力差、すなわち、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）の前記作業チャンバに要求される容積変化を演算し、および、要求される差動圧力を調節するために、前記制御デバイスは再調節、すなわち圧力制御のために、前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＴＨＺ）のピストンを駆動することを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３３のいずれか一項記載の方法において、
前記圧力の発生および／または圧力の減少は、少なくとも２つの車輪ブレーキで、同時におよび／または時間が重なって（部分的に同時に）発生し、それぞれの車輪ブレーキの開始レベルがお互いに異なることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３４のいずれか一項記載の方法において、
それぞれの車輪ブレーキの圧力容積特性は、走行前に、前記ピストンストロークと前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力との静的な比較によって等化されることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３５のいずれか一項記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力は、圧力減少が開始する前に、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力すなわち低圧力に調節され、すなわち制御され、その後関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が前記制御デバイスによって開放されることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項１から２９のいずれか一項記載のブレーキシステムを使用して、少なくとも１つの車輪ブレーキのブレーキ圧力を調節する方法、または請求項３０から３６のいずれか一項記載の方法において、
前記ピストン−シリンダシステム（１４、ＨＺ）の前記作業チャンバの圧力は、圧力発生の開始前に、それぞれの車輪ブレーキ（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）の圧力すなわち高圧力に調節され、すなわち制御され、その後関連するスイッチングバルブ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が前記制御デバイスによって開放されることを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５１７９２７（Ｐ２０１２−５１７９２７Ａ）
【公表日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４９４８７（Ｐ２０１１−５４９４８７）
【出願日】平成２２年２月１３日（２０１０．２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０００９０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９１８８３
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５０９１５９１５９）アイピーゲート・アクチェンゲゼルシャフト (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１３日（２０１０．２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０００９０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９１８８３
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５０９１５９１５９）アイピーゲート・アクチェンゲゼルシャフト (6)
【Ｆターム（参考）】
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