JPH08502009A - アンチロック・ブレーキ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 道路車両のためのアンチロック・ブレーキ・システムであり、液圧で動作する複数のブレーキ・アクチュエータ（１０５）、ブレーキ・アクチュエータへの液圧流動体の供給を制御する複数の制御経路（１１３）、電源手段（１０９、１１２）およびブレーキ作動回路（１０１）に液圧流動体を供給する液圧ポンプ（１３５）からなる。液圧ポンプは、電源手段（１０９、１１２）によって動かされるモータ（１１１）により駆動される。ポンプモータ（１１１）の実効動作電圧（Ｖmot）の大きさを所定の基準値（Ｖset）と比較し、ポンプモータ電圧の測定値が基準値より低い場合、ポンプモータに対する物理的需要量を減らすように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 アンチロック・ブレーキ・システム 本発明は、例えばＥＰ０２０４８５に示されているような道路車両のためのＡ ＢＳ（アンチロック）ブレーキ・システムに関する。 ＡＢＳシステムは、車両のバッテリまたは発電機を電源とする専用の電子制御 ユニット（ＥＣＵ）によって制御される。ＡＢＳシステムには、個々の車軸また は車輪のブレーキ・アクチュエータへの液圧供給用の弁の制御が含まれ、ここで は、モータで駆動される油圧ポンプから各ソレノイド弁に液圧流動体が配送され る。 典型的なＡＢＳ制御系が動作するように設計される電圧範囲は、ＥＣＵへの電 源接続点の電圧によって特定される。しかし、その点の電圧およびこの電圧とシ ステム内の他の部位の電圧との閏係は、ＥＣＵが組み込まれる車両の種類の細部 に依存し、例えば、ケーブルの長さや規格、フューズ系統の構成、および同じ電 源配線ケーブルを共有する他の車載装置（例えば、オーディオ機器、換気装置な ど）の数などによって変わってくる。 組み込むそれぞれの装置に合わせて別のハードウェア（例えば、ポンプモータ ）を認可設計することは、例えば費用のことだけを考えても、一般に現実的でな いと考えられる。さらに、ポンプモータで利用可能な電圧は、給電ケーブルで引 かれている電流に依存し、これは、さらに運転手がどの程度激しくブレーキ・ぺ ダルを踏むかに掛かっている。従って、最悪の場合の状態が発生するのは、運転 手が極めて激しく踏んでいる時に限られる。しかしながら、この特別な機能に関 する装置を最悪の場合のために設計することも、一般に不経済であると考えられ て いる。これは、極めて大多数の装置に過剰に技術投資することになり、従って価 格面で競争力を失う可能性があるからである。 バッテリからポンプモータへの比較的大きい電圧降下は別として、バッテリか らＥＣＵへの比較的小さい電圧降下を伴う一つの最悪状態において、ＥＣＵが動 作する最低の電圧限度までシステムのエネルギーの均衡を保つために、ポンプモ ータの電力定格を相当上げる必要がある場合もある。比較的小型のモータを使う と、ブレーキから出される流動体をポンプで全部は排除しきれないので、エキス パンダ（いわゆるリザーバ）の室（いわゆるタンク）内が一杯になり、ソレノイ ドの磁化に応じてブレーキ圧を下げることができなくなるので、車輪がロックし てしまうこととなる。車輪ロックのシーケンスは予断できないので、結果的に、 車両が不安定になる。従って、既存のシステムにおいてポンプモータを小型化す ること自体が、容認できる選択ではない。 本発明の目的は、この問題に対し満足できる解決方法を確立することである。 本発明によれば、ポンプモータの測定電圧を所定の基準値と比較し、これより 低い場合、ポンプモータに対する物理的需要量を減らすように構成する。 一実施例では、例えば、車両の前輪の片方（または両方）のブレーキ・アクチ ュエータを制御する（各）制御経路を禁止するように構成することによってポン プモータへの物理的需要量を滅らし、（後輪を含む）その他の車輪に対してのみ 完全なＡＢＳ制御が働くようにした。前輪の片方または両方のＡＢＳ動作を禁止 することにより、エキスパンダ室（リザーバ・タンク）内に流入する流動体の量 が減少するので、ポンプが高圧作動回路に戻さなければならない流動体の流量も 減少する。このため、エキスパンダ室が飽和する恐れはない。 電圧の測定は、ＥＣＵ内部で行うことが好ましいが、このために設けた付加的 なハードウェアでも同様に行うことができる。 基準値である基準電圧は、その車両の電気装備の実験に基づく所定の値でもよ い。典型的な装備に対する基準値は、例えば９Ｖであるが、この値は、車両のモ デルごとに異なるだけでなく、同じモデルでも車両一台毎に異なる。 通常、ＡＢＳが起動されると、前記の測定は、動作中に実際に行われる。しか し、停止状態から所定の低速走行速度（一般には、６Ｋｍ／ｈ）に至るまでの通 常の始動時検査ルーチンで行っても良く、さらには車両の通常の走行時に所定の 間隔で行っても良い。 ポンプモータに関する始動手順は、通常、同モータに電力を短時間（例えば、 １００ｍｓ）だけ供給し、スイッチを切った後、モータの慣性による回転で生じ る発電電圧の存在を確認することからなるので、ポンプモータが機械的かつ電気 的に機能していることが確認される。また、通常の走行検査には、ポンプモータ に電力を一時的に加えて、モータ電圧を所定の最小電圧値と比較することも含ま れる。 以下、添付図面を参照しながら、さらに本発明を単なる例により説明する。 図１は、本発明を適用できる典型的な車両の基本的な液圧及び電気系の略図で ある。 図２は、単一の制御経路である１つの調整器の可能な実施例の図式部分断面図 である。 図３は、本発明を取り入れたＡＢＳシステムの一部の極めて基本的な説明図で ある。 図４は、本発明と共に使用するために修正したＥＣＵの可能な実施例の略図で ある。 図５は、本発明によるシステムの実施例の更に詳細な図である。 図６は、本発明による実施例の動作を例示する基本的な流れ線図である。 図７ａおよび７ｂは、本発明において使用可能なフィルタの実施例の動作を示 すグラフ図である。 前輪１１４ａ、１１４ｂおよび後輪１１４ｃ、１１４ｄの４輪１１４を有する 車両のためのブレーキ・システムを極めて簡略的に図１に示す。本システムは、 独立した液圧回路を備えたＸ分割型であり、第１の回路１０７ａ（黒）で前方の 一側と後方の他側の車輪ブレーキ１０５ａ、１０５ｄを動作させ、第２の回路１ ０７ｂで前方の他側と後方の一側の車輪ブレーキ１０５ｂ、１０５ｃを動作させ る。ブレーキ・ぺダル（図示せず）は、２回路マスタ・シリンダ１０１のアクチ ュエータ・プランジャ１２０に機械的に接続される。このマスタ・シリンダ１０ １は、制御弁１０３を有する複数の制御経路からなる調整器１０２に接続される 。制御弁１０３は、制御線１０４によって電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０８に 接続され、マスタ・シリンダ１０１と車輪１１４を制御するブレーキ・アクチュ エ一夕１０５との間の連絡を制御するように構成される。各車輪１１４の回連速 度は、ＥＣＵ１０８に接続された車輪速度センサ１０６ａ〜１０６ｄによって個 々に感知される。ＥＣＵ１０８は、車輪速度感知器１０６から受信される信号を もとに調整器１０２の制御弁１０３を制御する。 ＥＣＵ１０８は、車両のバッテリ／発電機回路１０９からイグニッションスイ ッチ１１０を介して電力供給される。バッテリ／発電機回路１０９は、ＥＣＵ１ ０８で生成される信号により制御されるリレー弁１１２を介して調整器ポンプモ ータ１１１にも電力を供給する。障害が発生したとＥＣＵ１０８が判断した場合 、障害警告指示器（警告ランプ）１１５が作動される。 図２は、単一の制御経路１１３の構成を示しながら調整器１０２の可能な実施 例を示す。同等の構成要素に対しては、図１と同じ参照数字を使用した。図２に おいて、ブレーキ・アクチュエータ１０５により車輪１１４にブレーキを掛け、 車輪１１４の回転速度を車輪速度センサ１０６で感知し、これからの信号をＥＣ Ｕ１０８が受信する。 マスタ・シリンダ１０１は、少なくとも１つの制御経路１１３を有する調整器 １０２を介してブレーキ・アクチュエータ１０５に流動体を供給する。各制御経 路１１３は、例えば、流れ弁１３２とソレノイドにより制御されるダンプ弁１３ １からなる。あるいは、制御経路１１３は、従来の入り口／ダンプ構成の２つの ソレノイド制御弁で構成することも可能である。 制御経路１３６による制御によりブレーキを再動作させるべく、ブレーキ・ア クチュエータ１０５から送り出された流動体をマスタ・シリンダ１０１に戻すた めに、電気的に駆動されるポンプモータ１１１は、ブレーキから出された流動体 をダンプ弁１３１を開くことにより低圧貯蔵部であるエキスパンダ室１１３から 排除するように動作する。 電源とポンプモータとの間の電圧降下が大きい場合、最悪の条件下でもブレー キ動作の安定性を維持しようとするならば、更に大型の高価なポンプモータが必 須となる。しかしながら、システム内にそのような低いシステム電圧が存在すれ ば、通常は必ず発電機またはバッテリの電気的障害があるはずであるから、機能 が所定の様態で低下する限りは、装置性能のある程度の劣化は容認可能である。 周知のとおり、フェイルセーフ概念の一部として、現在のＡＢＳシステムは、 ポンプモータの電圧をＥＣＵに送るポンプモータ監視機能を含む。この電圧は、 ２通りに解釈される。即ち、結果的は、「電圧あり」か「電圧なし」の何れかで ある。本発明は、ＥＣＵの内外を問わずポンプモータ電圧のより正確な測定が可 能であり、かつ測定電圧がＡＢＳ動作の前または最中に所定の臨界レベルを下回 った場合、ポンプモータへの需要量を低減することが可能であるという認識を利 用するものである。 ここで、図３を説明する。同図には、通常のイグニッションスイッチ１１０を 含む電線１２を介して車両のバッテリＢ＋から電力が供給されるＡＢＳシステム 用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０８を示す。 モータ１１１は、ＡＢＳシステム内で液圧流動体を供給する液圧ポンプ（図示 せず）を駆動する。ポンプモータ１１１の一方は、シャシＢ−に接続されて接地 される。モータ１１１の他方は、リレーで操作されるスイッチ１１２を含む電線 １８によってバッテリ端子Ｂ＋に接続される。リレーの動作でスイッチ１１２が 閉じ、これによりモータ１１１を動作させる。スイッチ１１２のＢ＋端子から離 れた方の側とＥＣＵ１０８の入力との間は電線２２で接続する。この電線２２に より、モータ１１１の電圧をＥＣＵ１０８内部で（またはその他のどの場所でも （後述））通常の電圧測定方法で監視測定することが可能となる。 この装備により、接地されていない端子における電圧の有無を求めるＣＰＵで の測定方式のための従来の装備の代わりに（成いは、それに加えて）、本発明の システムでは、電圧の実際のレベルを定量化できるようになる。所定の臨界電圧 以下の電圧を想定した電圧の検出を用いて、モータ１１１に対する需要量を１つ 以上の方法で低減する。例えば、モータ１１１のエネルギー必要条件（需要量） を減らす好ましい方法の１つは、モータ１１１の所定の低電圧値が検出された場 合、前輪１１４を制御する制御経路１１３（ソレノイド）の少なくとも１つを禁 止することにより、これまたはこれらの車輪がロックするのを許しても、少なく とも後輪１１４ｃ、１１４ｄは完全で正常なＡＢＳ制御下にあるようにすること である。この状態は、この条件で容認することができる。それは、緊急時のブレ ーキ動作中の安定性を達成するには後輪の方が前輪より重要であると認識されて いるからである。後者の制御モードは、ＡＢＳが必要でなくなるか、またはＥＣ Ｕへの供給電圧自体が許容しきい値以下に下がり且つ電子系統全体が効率的に動 作できなくなるまで、継続するように構成することが好ましい。 前記のような電圧測定のための内部装置または機能がないＥＣＵを備えた既存 のシステムの場合、代替案として、既存のモータ監視の二者択一式検出を避け、 モータ監視ケーブルを適切な電圧測定ハードウェアが接続されたＥＣＵの別の出 力ピンに向け直すことも可能である。この状態を非常に簡略化して図４に例示す る。同図において、ＥＣＵに加えられるモータ・モニタ信号を抵抗Ｒ１を介して 取り出してピンＥに供給する。 本発明で考えられる別の可能性は、（速度ゼロから所定の低速、例えば６Ｋｍ ／ｈまでの）通常の始動検査ルーチンにおいてモータ１１１の電圧を測定し、仮 にＡＢＳ動作が必要となる前でも、ＡＢＳシステム全体の動作を禁止して、警告 ランプを点灯することである。 ここで図５を説明する。同図には、前記の動作を実現しうる可能な実施例の構 造を更に詳細に示す。この動作は、ハードウェアの点から示すが、通常は、ＥＣ Ｕ自体の内部のソフトウェアによって実際には実現される。この場合も、適切な 箇所には以前の図と同様の参照数字を使用した。 システムの電源１０９は、ＡＢＳの動作、始動時の検査、または通常走行時の 検査の何れかの場合に動作するスイッチ手段（リレー１１２）を介してポンプ・ モータ１１１に接続される。ＡＢＳ動作モードでは、検査／通常走行ルーチンに より持続時間の短いパルスが加えられている間に、ＡＢＳサイクルの期間中、リ レーを動作させる。主眼はＡＢＳ中にポンプモータ電圧を監視することであり、 始動ルーチンおよび通常走行ルーチンは共に自由に選択できることが特筆すべき 点である。リレー１１２でモータ１１１に電圧（Ｖmot）を確立して電力を供給 する。このように生じた電圧を比較器１４０で最小しきい値（Ｖset）と比較す る。 ＶmotがＶsetより低い場合、比較器１４０の出力をフィルタ１４２動作のトリガ とする。これは、通常は過渡的な影響であると考えうるものより長い期間にわた って低電圧状態が存続しない限り、ＡＢＳシステムの禁止または部分的機能停止 回路１４８が働くのを防ぐためである。一度、フィルタ１４２にトリガが与えら れると、比較器の出力が監視され、ＶmotがＶsetより低い時間が所定の条件より 長いとフィルタが判断すると、フィルタ上の出力が高くなる。このフィルタ出力 信号は、始動／通常走行検査ルーチンの何れかの存在を示す要素１４６から の信号と共に、第１のＡＮＤゲート１４４に供給される。 これらの信号が共にある場合、つまり、モータ電圧検査でシステムが不合格と なり、且つこれが始動または検査の何れかのルーチンの最中である場合、警告ラ ンプ１５０が点灯され、ＡＢＳシステムは禁止回路１４８を介して禁止される。 また、フィルタ出力１４２は、他の２つのＡＮＤゲートにも加えられる。ゲート １５２、１５４のその他の入力は、関係付けられた前輪に関するＡＢＳ動作を表 す信号である。これらの信号は、関係付けられた前輪に関するＡＢＳの動作を表 す単一の信号によって置き換えることも可能であり、この過程は、１つの経路か らの禁止信号が他の経路の禁止機能に影響を及ぼしうるか否かを決定する選択器 １５６によって決定される。 個々の信号を用いるか、または組み合わせた信号を用いるかの選択は、車両の 他の動作パラメータ、即ち車両安定性に基づいてコントローラが行うか、または 特定のシステム設計とするために実際に予め設定しておくことも可能である。後 者の場合、選択器または個々の動作項目が、為された選択に応じて削除される。 従って、両方の入力がある場合、前輪の各経路に対して、それぞれの禁止スイッ チ１５８、１５９が作動可能となされる。そして、それぞれの前輪の制御経路１ ３６に禁止信号をさらに加えることで、加えられているブレーキ圧力をその制御 回路が解放するのを防ぐ。 自由選択により、前記の禁止スイッチ手段の一方からの禁止信号により、他方 の制御経路に関するＡＢＳ動作を禁止するようにすれば、車両の前の車軸に関係 付けられた制御経路に禁止状態を起こすことも可能である。 図５のフィルタ１４２は、モータの供給電圧に影響を及ぼす（を下げる）過渡 現象（電気的雑音または一時的負荷）に起因する一方または両方の前輪ブレーキ の禁止を防止するように設計される。 フィルタ１４２の動作に伴う基本原則は、プロセッサ・サイクル毎に、所定の 最小値に比べ、モータ電圧の方が低ければカウンタ１６０をインクリメントし、 高ければディクリメントすることである。 従って、フィルタ１４２のトリガと同時に、カウンタ１６０が始動される。次 のＥＣＵ動作（アルゴリズム）サイクル中に、比較器１４０の結果出力で決定さ れるモータ電圧値が所定の最小値以下のままであれば、カウンタはインクリメン トされ、モータの電圧値の方が高い場合、ディクリメントされる。カウンタが一 度トリガされると、再び値がゼロとなり、フィルタ動作は、終了させられ、前記 のトリガ過程によってのみ再開可能となる。 カウンタが所定の最大値に達するまで増加し続けた場合、フィルタの出力は、 「失敗」または「禁止」の信号を与えるように設定される。 この動作は、図６のフローチャートおよび図７のグラフによって示す。図６の フローチャートの各ブロックは、次の通りである。 １６２ − 開始 １６４ − ＡＢＳは動作中か？ １６６ − モータ電圧は、基準値以下か？ １６８ − カウンタ値は、ゼロ以上か？ １７０ − カウンタをインクリメントする １７２ − カウンタをディクリメントする １７４ − カウンタ値は、しきい値以下か？ １７６ − 前輪のＡＢＳを禁止する １７８ − 終了 本発明の技術を用いることにより、本来より力の小さいポンプモータを用いて 費用をかなり節約することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）液圧で動作する複数のブレーキ・アクチュエータ（１０５）と、 （ｂ）前記ブレーキ・アクチュエータ（１０５）への液圧流動体の供給を制 御する複数の制御経路（１１３）と、 （ｃ）電力供給手段（１０９、１１２）と、 （ｄ）前記電力供給手段（１０９、１１２）により電力供給される電動モー タ（１１１）により駆動されて、ブレーキ作動回路（１０１）に液圧流動体を供 給する液圧ポンプ（１３５）とを備えたアンチロック・ブレーキ・システムにお いて、 （ｅ）ポンプモータ（１１１）における実効動作電圧（Ｖmot）の大きさを 所定の基準値である最小値（Ｖset）と比較する電圧比較手段（１４０）と、 （ｆ）前記動作電圧の測定値が前記基準値より低い場合、ポンプモータ（１ １１）に対する物理的需要量を減らす低減手段と、 を備えたことを特徴とする道路車両のためのアンチロック・ブレーキ・システム 。 ２． 前記低減手段が、前記車両の前輪の少なくとも１つの前記ブレーキ・アク チュエータ（１０５）を制御する前記制御経路（１１３）を選択的に禁止する禁 止手段（１６０、１５２、１５８；１６０、１５４、１５９）を設けることによ り、残りの車輪に対してのみ完全なＡＢＳ制御を有効とするように構成したこと を特徴とする請求項１に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。 ３． 前記の電圧比較を前記車両の通常走行動作中に行うように構成したことを 特徴とする請求項１または２に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。 ４． 前記の電圧比較を車両速度ゼロから所定の低速走行速度に至るまでに始動 ルーチン中に行うようにし、さらに前記ポンプモータ（１１１）の動作電圧が前 記基準値より低い場合、非ＡＢＳ動作のみを残して、前記の完全なＡＢＳ制御系 を禁止するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のアンチロ ック・ブレーキ・システム。 ５． 電気的雑音または短期間の負荷変動の形の過渡現象に起因する前記ブレー キ・アクチュエータの禁止を防止するように構成されたフィルタ（１４２）をも 備えたことを特徴とする請求項１、２、３及び４の何れか１つに記載のアンチロ ック・ブレーキ・システム。 ６． 前記フィルタ（１４２）が、ＥＣＵの動作サイクル毎に、前記測定値が前 記所定の最小値より低ければ一方向にインクリメントし、前記測定値が前記所定 の最小値より高ければ反対方向にインクリメントするように構成したカウンタ（ １６０）を含み、前記カウンタの値が所定の最大値に達した場合に限り、前記ブ レーキ・アクチュエータの前記禁止が遂行されるように構成したことを特徴とす る請求項５に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。