特表 2023-539325 モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-13

(54)【発明の名称】モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B60T 8/00 20060101AFI20230906BHJP

   B60T 13/138 20060101ALI20230906BHJP

   B60T 8/40 20060101ALI20230906BHJP

【ＦＩ】

B60T8/00 Z

B60T13/138 A

B60T8/40 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023513868

(86)(22)【出願日】2021-06-15

(85)【翻訳文提出日】2023-02-27

(86)【国際出願番号】 EP2021066016

(87)【国際公開番号】W WO2022048806

(87)【国際公開日】2022-03-10

(31)【優先権主張番号】102020211056.5

(32)【優先日】2020-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】ゲルデス，マンフレート

(72)【発明者】

【氏名】フランク，ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】コリンズ，レイド

【テーマコード（参考）】

3D048

3D246

【Ｆターム（参考）】

3D048BB03

3D048CC05

3D048CC41

3D048HH13

3D048HH66

3D048QQ07

3D048RR06

3D246BA02

3D246CA04

3D246DA01

3D246HA42A

3D246KA02

3D246LA02Z

3D246LA55Z

(57)【要約】

本発明は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の、電気モータ（１４）の動作によって変位可能な少なくとも１つのピストンが、そのそれぞれの出発位置から変位されるように、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の電気モータ（１４）を制御すること、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の少なくとも１つの変位可能なピストンによって、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）とモータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接するブレーキシステムの少なくとも１つの部分との間で移動したブレーキ液体積を検知または推定すること、移動したブレーキ液体積にもとづいて、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接するブレーキシステムの部分で生じる圧力変化を検知または推定すること、ならびに検知または推定された移動したブレーキ液体積と検知または推定された圧力変化とを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性（Ｅ）および／またはブレーキシステムの剛性（Σ）を決定することによって、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置（１０）および方法に関する。
【選択図】 図３ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置（１０）であって、
前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の少なくとも１つの変位可能なピストンを、電気モータ（１４）の駆動によってそのそれぞれの出発位置から変位できるように、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記電気モータ（１４）を制御するべく設計および／またはプログラムされたモータ制御デバイス（３２）と、
前記少なくとも１つの変位可能なピストンによって前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）と、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの少なくとも１つの部分との間で移動したブレーキ液体積（ΔＶ）を推定するべく、または計算デバイス（３６）に提供される少なくとも１つの体積センサ信号から読み取るべく、ならびに／あるいは、前記移動したブレーキ液体積（ΔＶ）にもとづいて、少なくとも前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの前記部分で生じる圧力変化（Δｐ）を推定するべく、または前記計算デバイス（３６）に提供される少なくとも１つの圧力センサ信号（３８）から読み取るべく設計および／またはプログラムされた計算デバイス（３６）と、を備える装置において、
前記計算デバイス（３６）はさらに、前記推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と前記推定された、または読み取られた圧力変化（Δｐ）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムの弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの剛性（Σ）を決定するべく設計および／またはプログラムされることを特徴とする装置。

【請求項2】

前記装置（１０）は、第１のローパスフィルタデバイスおよび／または第２のローパスフィルタデバイスを有し、前記計算デバイス（３６）は、フィルタ処理されないか、または前記第１のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された前記移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と、前記フィルタ処理されないか、または前記第２のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された前記圧力変化（Δｐ）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムの前記弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの前記剛性（Σ）を決定するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１に記載の装置（１０）。

【請求項3】

前記計算デバイス（３６）はさらに、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の、前記電気モータ（１４）の駆動によって変位される前記少なくとも１つのピストンの、そのそれぞれの出発位置からの変位ストロークを推定するべく、または前記計算デバイス（３６）に提供される少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号（４２）から読み取るべく設計および／またはプログラムされ、前記計算デバイス（３６）は、前記少なくとも１つの変位されるピストンの前記推定された、または読み取られた変位ストロークをもとにして、前記少なくとも１つの変位可能なピストンによって前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）と少なくとも前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの前記部分との間で移動される前記ブレーキ液体積（ΔＶ）を推定するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１または２に記載の装置（１０）。

【請求項4】

前記計算デバイス（３６）はさらに、前記ブレーキシステムの少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積（Ｖ_ａｃｃ）を推定するべく、または前記計算デバイス（３６）に提供される少なくとも１つの貯留室センサ信号から読み取るべく設計および／またはプログラムされ、前記計算デバイス（３６）は、前記推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と、前記推定された、または読み取られた圧力変化（Δｐ）と、前記少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される前記貯留体積（Ｖ_ａｃｃ）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムの前記弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの前記剛性（Σ）を決定するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置（１０）。

【請求項5】

前記モータ制御デバイス（３２）はさらに、モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置によって、少なくとも前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの前記部分に、または前記部分から差分体積（Ｖ_ｄｉｆｆ）を移動できるように、前記ブレーキシステムの前記モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置の電気モータを制御するべく設計および／またはプログラムされ、前記計算デバイス（３６）はさらに、前記差分体積（Ｖ_ｄｉｆｆ）を推定するべく、または前記計算デバイス（３６）に提供される少なくとも１つの別の体積センサ信号から読み取るべく、かつ前記推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と、前記推定された、または読み取られた圧力変化（Δｐ）と、少なくとも前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの前記部分に、または前記部分から移動される前記差分体積（Ｖ_ｄｉｆｆ）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムの前記弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの前記剛性（Σ）を決定するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置（１０）。

【請求項6】

前記計算デバイス（３６）はさらに、前記推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と前記推定された、または読み取られた圧力変化（Δｐ）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムのデッドボリューム（Ｖ_０）を推定するべく、かつ前記推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と前記推定された、または読み取られた圧力変化（Δｐ）と前記推定されたデッドボリューム（Ｖ_０）とを少なくとも考慮して前記ブレーキシステムの前記弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの前記剛性（Σ）を決定するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置（１０）。

【請求項7】

前記モータ制御デバイス（３２）はさらに、前記車両の運転者または自動速度調節装置により要求される車両速度および／または車両減速度に関する少なくとも１つの設定量（４６）を考慮して、かつ前記計算デバイス（３６）により決定された前記ブレーキシステムの前記弾性（Ｅ）および／または前記剛性（Σ）をさらに考慮して、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記電気モータ（１４）の目標動作モードに関する少なくとも１つの目標量を決定するべく、かつ少なくとも前記決定された目標量を考慮して少なくとも１つのモータ制御信号（３４）を前記電気モータ（１４）に出力するべく設計および／またはプログラムされる、請求項１から６までのいずれか１項に記載の装置（１０）。

【請求項8】

車両用ブレーキシステムであって、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の前記パラメータ推定装置（１０）と、
前記装置（１０）によって制御可能な前記電気モータ（１４）を有する前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）と、を備えるブレーキシステム。

【請求項9】

モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定方法であって、次の各ステップ、すなわち、
前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の、電気モータ（１４）の動作によって変位可能な少なくとも１つのピストンを、そのそれぞれの出発位置から変位させるように、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記電気モータ（１４）を制御するステップ（Ｓ１）、
前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記少なくとも１つの変位可能なピストンによって前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）と前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの少なくとも１つの部分との間で移動したブレーキ液体積（ΔＶ）を検知または推定するステップ（Ｓ２、Ｓ６）、ならびに／あるいは
前記移動したブレーキ液体積（ΔＶ）にもとづいて、少なくとも前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）に隣接する前記ブレーキシステムの前記部分で生じる圧力変化（Δｐ）を検知または推定するステップ（Ｓ３、Ｓ７）、
を包含する方法において、
前記検知または推定された移動したブレーキ液体積（ΔＶ）と前記検知または推定された圧力変化（Δｐ）とを少なくとも考慮して、前記ブレーキシステムの弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの剛性（Σ）を決定するステップ（Ｓ１０）を特徴とする、方法。

【請求項10】

モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）を搭載した車両のブレーキシステムの動作方法であって、次の各ステップ、すなわち、
請求項９に記載のパラメータ推定方法により前記ブレーキシステムの弾性（Ｅ）および／または前記ブレーキシステムの剛性（Σ）を決定するステップと、
前記車両の運転者または自動速度調節装置により要求される車両速度および／または車両減速度に関する少なくとも１つの設定量を考慮して、かつ前記ブレーキシステムの前記決定された弾性（Ｅ）および／または剛性（Σ）をさらに考慮して、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記電気モータ（１４）の目標動作モードに関する少なくとも１つの目標量を決定するステップ（Ｓ１８）と、
少なくとも前記決定された目標量を考慮して少なくとも１つのモータ制御信号（３４）を前記電気モータ（１４）に出力することによって、前記モータ駆動式ピストン・シリンダ装置（１２）の前記電気モータ（１４）を制御するステップ（Ｓ１９）と、を包含する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動式（ｍｏｔｏｒｉｓｉｅｒｔ）ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置および車両用ブレーキシステムに関する。また本発明は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定方法にも関する。さらに、本発明は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータ駆動式プランジャ装置とも呼ぶことができるモータ駆動式ピストン・シリンダ装置と、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータを制御する装置または制御装置とをブレーキシステムに搭載することは、例えば特許文献１などの先行技術から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１７２１２３６０号明細書

【発明の概要】

【0004】

本発明は、請求項１の特徴を有するモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定装置、請求項８の特徴を有する車両用ブレーキシステム、請求項９の特徴を有するモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定方法、および請求項１０の特徴を有するモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの動作方法を提供する。

【発明の効果】

【0005】

本発明は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのために逆システムモデルの必要なパラメータとしての少なくとも１つの弾性または剛性を決定／特定するための有利な可能性を提供する。特に、本発明は、弾性および／または剛性を損なう量も考慮することができる、それぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性を決定するための「ロバストな」可能性を提供する。したがって、極端な境界条件下でも、本発明によればそれぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性の信頼できる決定が保証される。特に、それぞれのブレーキシステムの製造条件によるその標準ブレーキシステム型式との差異、それぞれのブレーキシステムの老朽化に起因する変化、および／またはそれぞれのブレーキシステムに作用を及ぼす周囲からの影響の変化に対してそれぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性を適合させることができる。ここに列挙したすべての場合に、信頼性をもってそれぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性を決定することができる。したがって、ブレーキシステムの１つにその典型的な大量生産品との差異があったとしても、本発明によれば信頼性をもってその弾性および／または剛性を決定することができるので、本発明は、それぞれモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載したブレーキシステムの低コストの大量生産も支援する。

【0006】

装置の有利な実施形態は、第１のローパスフィルタデバイス（Ｔｉｅｆｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）および／または第２のローパスフィルタデバイスを有し、計算デバイスは、フィルタ処理されないか、または第１のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された移動したブレーキ液体積（Ｂｒｅｍｓｆｌｕｅｓｓｉｇｋｅｉｔｓｖｏｌｕｍｅｎ）と、フィルタ処理されないか、または第２のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された圧力変化とを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性および／またはブレーキシステムの剛性を決定するべく設計および／またはプログラムされる。第１のローパスフィルタデバイスにより、および／または第２のローパスフィルタデバイスにより実行されるローパスフィルタ処理によって、それぞれフィルタ処理された信号に生じる信号ノイズを制限／低減することができる。

【0007】

殊に、計算デバイスはさらに、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の、電気モータの駆動によって変位される少なくとも１つのピストンの、そのそれぞれの出発位置からの変位ストローク（Ｖｅｒｓｔｅｌｌｗｅｇ）を推定するべく、または計算デバイスに提供される少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号から読み取るべく設計および／またはプログラムされ、計算デバイスは、少なくとも１つの変位されるピストンの推定された、または読み取られた変位ストロークをもとにして、少なくとも１つの変位可能なピストンによって、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置と少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分との間で移動したブレーキ液体積を推定するべく設計および／またはプログラムされる。従来、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置は、例えばこの装置の電気モータの回転角度センサなど、少なくとも１つの変位ストロークセンサを搭載していることが多いため、ここに記載される装置の実施形態により、移動したブレーキ液体積の信頼できる推定値を容易に決定することができ、それによって移動したブレーキ液体積を測定するための他のセンサ系の必要がなくなる。

【0008】

装置の別の有利な実施形態では、計算デバイスはさらに、ブレーキシステムの少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積（Ｓｐｅｉｃｈｅｒｖｏｌｕｍｅ）を推定するべく、または計算デバイスに提供される少なくとも１つの貯留室センサ信号から読み取るべく設計および／またはプログラムされ、計算デバイスは、推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積と、推定された、または読み取られた圧力変化と、少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積とを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性および／またはブレーキシステムの剛性を決定するべく設計および／またはプログラムされる。したがって、ここに記載される装置の実施形態は、それぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性のより正確でより信頼できる決定を可能にする。

【0009】

同様に、モータ制御デバイスはさらに、モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置によって、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から差分体積を移動できるように、ブレーキシステムのモータ駆動式ブレーキ圧上昇装置の電気モータを制御するべく設計および／またはプログラムされてもよく、計算デバイスはさらに、差分体積を推定するべく、または計算デバイスに提供される少なくとも１つの別の体積センサ信号（Ｖｏｌｕｍｅｎｓｅｎｓｏｒｓｉｇｎａｌ）から読み取るべく、かつ推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積と、推定された、または読み取られた圧力変化と、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から移動される差分体積とを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性および／またはブレーキシステムの剛性を決定するべく設計および／またはプログラムされる。このようにすることでもそれぞれのブレーキシステムの弾性および／または剛性をより正確に、かつより信頼性をもって決定することができる。

【0010】

これに代えて、またはこれに加えて、計算デバイスはさらに、推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積と推定された、または読み取られた圧力変化とを少なくとも考慮してブレーキシステムのデッドボリュームを推定するべく、かつ推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積と推定された、または読み取られた圧力変化と推定されたデッドボリュームとを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性および／またはブレーキシステムの剛性を決定するべく設計および／またはプログラムされ得る。ブレーキシステムのデッドボリュームを推定および考慮することも、それぞれのブレーキシステムの決定される弾性または剛性の精度と信頼性の改善に寄与し得る。

【0011】

有利な発展形態として、モータ制御デバイスはさらに、車両の運転者または自動速度調節装置により要求される車両速度および／または車両減速度に関する少なくとも１つの設定量を考慮して、かつ計算デバイスにより決定されたブレーキシステムの弾性および／または剛性をさらに考慮して、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータの目標動作モードに関する少なくとも１つの目標量を決定するべく、かつ少なくとも決定された目標量を考慮して、少なくとも１つのモータ制御信号を電気モータに出力するべく設計および／またはプログラムされ得る。ここに記載される装置の発展形態により、それぞれの車両のブレーキ倍力のみならず自律ブレーキももたらすことができ、どちらの場合もそれぞれのブレーキシステムの決定された弾性および／または剛性を考慮することによって、信頼性をもって要求される車両速度および／または車両減速度を遵守することが確保される。

【0012】

前述の利点は、このようなパラメータ推定装置と、装置によって制御可能な電気モータを有するモータ駆動式ピストン・シリンダ装置とを備える車両用ブレーキシステムの場合にも保証されている。

【0013】

モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの対応するパラメータ推定方法を実行することも上記の利点をもたらす。上述した装置の実施形態に従いパラメータ推定方法を発展させることができる。

【0014】

さらに、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの対応する動作方法を実行することも上記の利点を提供し、この場合も、上述した装置の実施形態に従い方法を発展させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。

【図2】モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの動作方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。

【図3a】ブレーキシステムの実施形態の模式的部分図である。

【図3b】ブレーキシステムの圧力・体積特性曲線を説明するための座標系である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図をもとにして本発明の他の特徴および利点を説明する。

【0017】

図１は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムのパラメータ推定方法の実施形態を説明するためのフローチャートを示す。

【0018】

以下に記載される方法は、モータ駆動式プランジャ装置とも呼ぶことができる少なくとも１つのモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した（ほぼ）どのブレーキシステムでも実行することができる。モータ駆動式ピストン・シリンダ装置とは、それぞれ円筒形容積内に配置された少なくとも１つのピストンを備える装置と解することができ、この装置では、ブレーキ液がモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の少なくとも１つの円筒形容積と連結されたブレーキシステム容積との間で移動できるように、少なくとも１つのピストンがモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータの動作によって直線的に変位可能である／変位される。方法の実行可能性も同様に、それぞれのブレーキシステムを搭載した車両／自動車の特定の車両型式／自動車型式に限定されない。

【0019】

方法ステップＳ１において、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータの動作によって変位可能な少なくとも１つのピストンがそのそれぞれの出発位置から変位されるように、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータが駆動される。さらに、ここに記載される方法を実行する場合、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の少なくとも１つの変位可能なピストンによってモータ駆動式ピストン・シリンダ装置とモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの少なくとも１つの部分との間で移動したブレーキ液体積ΔＶが推定または検知される。

【0020】

例えば、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の少なくとも１つの（電気モータの駆動により）変位されるピストンの変位ストロークをそのそれぞれの出発位置から推定するか、または少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号から読み取ることができ、続いて、少なくとも１つの体積の推定された変位ストロークをもとにして、少なくとも１つの変位可能なピストンによってモータ駆動式ピストン・シリンダ装置と少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分との間で移動したブレーキ液体積ΔＶを推定することができる。例えば、方法ステップＳ１として実行される電気モータの駆動をもとにして、例えば電気モータに、その駆動のために出力された電流が相応に評価されることにより、少なくとも１つの変位可能なピストンの変位ストロークを高い精度と高い信頼性で推定することができる。これに代えて、またはこれに加えて、少なくとも１つの変位可能なピストンの変位ストロークをモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータの回転角度センサの変位ストロークセンサ信号として評価される信号からも読み取ることができる。選択的に、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置に少なくとも１つのピストンの現在ポジションを特定するために専用の少なくとも１つのセンサを組み込むこともでき、その場合、その信号が、少なくとも１つのピストンの変位ストロークを読み取るための変位ストロークセンサ信号として評価される。少なくとも１つの変位可能なピストンにより移動したブレーキ液体積ΔＶを特定するべく設計された少なくとも１つの体積センサがブレーキシステムに組み込まれている場合、移動したブレーキ液体積ΔＶを少なくとも１つの体積センサの少なくとも１つの体積センサ信号から読み取ることもできる。

【0021】

ここに記載される方法では、単に例示的に、方法ステップＳ２として、少なくとも１つの変位可能なピストンによって移動したブレーキ液体積ΔＶを特定するために、ブレーキシステムの全ブレーキ液体積Ｖ（ｔ）が継続的に評価または検知される。ブレーキシステムの全ブレーキ液体積Ｖ（ｔ）の推定または検知は、電気モータの駆動により変位される少なくとも１つのピストンのそれぞれの変位ストローク、少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号および／または少なくとも１つの体積センサ信号を考慮して行うことができる。

【0022】

その他に、ここに記載される方法を実行する場合、移動したブレーキ液体積ΔＶにもとづいて、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分で生じる圧力変化Δｐが検知または推定される。それぞれの圧力変化Δｐとして、例えば供給圧力（Ｖｏｒｄｒｕｃｋ）の変化を推定するか、または少なくとも１つの供給圧力センサにより測定することができる。例えば、ここに記載される実施形態では、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分で生じる圧力ｐ（ｔ）が方法ステップＳ３として継続的に検知または推定される。殊に、方法ステップＳ２およびＳ３を実行する場合、全ブレーキ液体積Ｖ（ｔ）および圧力ｐ（ｔ）の検知または推定される値間に大きな時間遅延が生じないように注意が払われる。

【0023】

図１の実施形態では、続いて（任意的な）方法ステップＳ４において、検知または推定された全ブレーキ液体積Ｖ（ｔ）が可変ローパスフィルタでフィルタ処理される。同様に（任意的な）方法ステップＳ５において、検知または推定された圧力ｐ（ｔ）を別の可変ローパスフィルタでフィルタ処理することができる。方法ステップＳ４およびＳ５として実行されるローパスフィルタ処理により、体積値Ｖ（ｔ）および圧力値ｐ（ｔ）、もしくは後でそこから導かれる移動したブレーキ液体積ΔＶおよび圧力変化Δｐの値の信号ノイズを制限することができる。

【0024】

次に、方法ステップＳ６において、移動したブレーキ液体積ΔＶが次式（式１）で決定される。
（式１） ΔＶ＝Ｖ（ｔ＋Δｔ）－Ｖ（ｔ）≒ｄＶ（ｔ）／ｄｔ
それに対応して、方法ステップＳ７において、圧力変化Δｐが次式（式２）で決定される。
（式２） Δｐ＝ｐ（ｔ＋Δｔ）－ｐ（ｔ）≒ｄｐ（ｔ）／ｄｔ

【0025】

（任意的な）方法ステップＳ８において、ここに記載される実施形態では、方法ステップＳ７で特定された圧力変化Δｐが予め定められた最小圧力変化Δｐ_ｍｉｎと比較される。圧力変化Δｐが最小圧力変化Δｐ_ｍｉｎよりも大きい場合、方法は（任意的な）方法ステップＳ９に続くことができる。方法ステップＳ９として、方法ステップＳ６で特定された移動したブレーキ液体積ΔＶを予め定められた最小体積変化ΔＶ_ｍｉｎと比較することができる。特定された移動したブレーキ液体積ΔＶが最小体積変化ΔＶ_ｍｉｎよりも大きい場合、方法は、方法ステップＳ１０に続くことができる。

【0026】

方法ステップＳ１０において、移動したブレーキ液体積ΔＶと圧力変化Δｐとを少なくとも考慮して、ブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σが決定される。ここに記載される図１の実施形態では、特に、ブレーキシステムの弾性は次式（式３）で決定される。
（式３） Ｅ＝ΔＶ／Δｐ

【0027】

特に、圧力変化Δｐの大きさが十分であることが方法ステップＳ８により確保されているので、信頼性をもって式（式３）を使用することができる。（圧力変化Δｐがほぼゼロである場合、このようにして特定された弾性Ｅは無限大に向かうことになろう。）その他に、方法ステップＳ９により、式（式３）により特定された弾性Ｅがゼロと明確に異なることが確保されている。

【0028】

これに代えて、またはこれに加えて、ブレーキシステムの剛性Σを次式（式４）で決定することもできる。
（式４） Σ＝Δｐ／ΔＶ

【0029】

有利な発展形態として、方法ステップ１０において、ブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定するためにより複雑な式を使用することもできる。例えば、少なくとも１つの図示されない方法ステップにおいて、それぞれのブレーキシステムの少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積Ｖ_ａｃｃを推定するか、または少なくとも１つの貯留室センサ信号から読み取ることもできる。その場合、場合によっては、移動したブレーキ液体積ΔＶと圧力変化Δｐと少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積Ｖ_ａｃｃとを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定することができる。ブレーキシステムが少なくとも１つの別のモータ駆動式ブレーキ圧上昇装置をさらに有するならば、さらに、モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置によって、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から移動される差分体積Ｖ_ｄｉｆｆを推定または特定することができ、その後、移動したブレーキ液体積ΔＶと圧力変化Δｐと少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から移動される差分体積Ｖ_ｄｉｆｆとを少なくとも考慮して、それぞれのブレーキシステムの弾性Ｅおよび／または剛性Σを決定することができる。多くのブレーキシステムではその他に、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の動作によってそれぞれのブレーキシステムにおいて圧力上昇が始まる前にまず、いわゆるデッドボリュームＶ_０を越えていなければならない。それぞれのブレーキシステムにこのことが該当する場合、移動したブレーキ液体積ΔＶと圧力変化Δｐと推定されたデッドボリュームＶ_０とを少なくとも考慮して、ブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定することもできる。したがって、ブレーキシステムの弾性Ｅまたは剛性Σを決定するために、次式（式５）および／または（式６）を使用することもできる。
（式５） Ｅ＝ΔＶ＋Ｖ_＋／Δｐ
（式６） Σ＝Δｐ／ΔＶ＋Ｖ_＋

【0030】

体積Ｖ_＋は、選択的に、少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積Ｖ_ａｃｃ、モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置により移動される差分体積Ｖ_ｄｉｆｆおよび／またはデッドボリュームＶ_０を含むことができる。

【0031】

可能な発展形態として、それぞれのブレーキシステムの弾性Ｅおよび／または剛性Σを決定する場合に、それぞれのブレーキシステムの減衰Ｄおよび／または慣性Ｔをさらに考慮することもできる。これは、次式（式７）および／または（式８）で行われ得る。
（式７） ｐ（ｔ）＝Σ＊（ΔＶ＋Ｖ_＋）＋Ｄ＊ｄＶ（ｔ）／ｄｔ＋Ｔ＊ｄ^２Ｖ（ｔ）／ｄｔ^２
（式８） Ｅ＝１／Σ

【0032】

しかし、弾性Ｅ／剛性Σ、貯留体積Ｖ_ａｃｃ、差分体積Ｖ_ｄｉｆｆ、デッドボリュームＶ_０、減衰Ｄおよび慣性Ｔという６つのパラメータの使用が単に任意的であることを指摘しておく。弾性Ｅの式（式７）もしくはそこから導かれる式の複雑で計算負荷の高い使用の代わりに、多くの場合、式（式３）および（式４）のみを使用して弾性Ｅおよび／または剛性Σを決定することができる。それぞれのブレーキシステムの貯留体積Ｖ_ａｃｃ、差分体積Ｖ_ｄｉｆｆ、デッドボリュームＶ_０、減衰Ｄおよび慣性Ｔがそれぞれのブレーキシステムの弾性Ｅおよび／または剛性Σを決定する際に重要な役割をしないことを確保するために、さらに、パラメータ特定時に相応の実験境界条件を遵守することができる。例えば方法ステップＳ４およびＳ５により実行される信号フィルタ処理によって、これらの実験境界条件の遵守を確保することができる。

【0033】

式（式３）で決定された値Ｅを弾性Ｅの信頼できる値にすることを、以下に記載される複数の方法ステップによっても確保することができる。そのために（任意的な）方法ステップＳ１１において、式（式３）で決定された値Ｅがまず、弾性について予め定められた最大値Ｅ_ｍａｘと比較される。式（式３）で決定された値Ｅが最大値Ｅ_ｍａｘよりも小さい場合、方法は（任意的な）方法ステップＳ１２に続き、このステップにおいて式（式３）で決定された値Ｅが、弾性について予め定められた最小値Ｅ_ｍｉｎと比較される。式（式３）で決定された値Ｅが最小値Ｅ_ｍｉｎよりも大きい場合にのみ、方法ステップＳ１３において値Ｅが弾性Ｅとして決定される。

【0034】

方法ステップＳ７において決定された圧力変化Δｐが最小圧力変化Δｐ_ｍｉｎ以下であるか、方法ステップＳ６において決定された移動したブレーキ液体積ΔＶが最小体積変化ΔＶ_ｍｉｎ以下であるか、または式（式３）で決定された値Ｅが最大値Ｅ_ｍａｘ以上である場合、ここに記載される方法の実施形態では、（任意的な）方法ステップＳ１４が実行される。方法ステップＳ１４において、弾性Ｅについて前もって有効な値があるかどうかが照会される。あるという場合、方法ステップＳ１５として、前もって有効な値が値Ｅとして決定され、方法は方法ステップＳ１３で終了する。そうでない場合には、方法ステップＳ１６において、最大値Ｅ_ｍａｘが値Ｅとして決定され、方法は方法ステップＳ１３で終了する。

【0035】

式（式３）で決定された値Ｅが最小値Ｅ_ｍｉｎ以下であっても方法ステップＳ１４が実行される。弾性Ｅについて前もって有効な値がある場合、方法ステップＳ１３およびＳ１５が実行される。そうでない場合には、方法ステップＳ１７として最小値Ｅ_ｍｉｎが値Ｅとして決定され、方法は方法ステップＳ１３で終了する。

【0036】

図２は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した車両のブレーキシステムの動作方法の実施形態を説明するフローチャートを示す。

【0037】

ここに記載される方法も、少なくとも１つのモータ駆動式ピストン・シリンダ装置を搭載した（ほぼ）どのブレーキシステムでも実行することができる。同様に、方法の実行性は、それぞれのブレーキシステムを搭載した車両／自動車の特定の車両型式／自動車型式に限定されない。

【0038】

ここに記載される方法では、まずブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σが決定される。これは、例えば上述した方法ステップＳ１～Ｓ１７の少なくともいくつかを実行することによって行うことができる。

【0039】

その後、方法ステップＳ１８として、車両の運転者または自動速度調節装置（Ｇｅｓｃｈｗｉｎｄｉｇｋｅｉｔｓａｕｔｏｍａｔｉｋ）により要求される車両速度および／または車両減速度に関する少なくとも１つの設定量を考慮して、かつブレーキシステムの決定された弾性Ｅおよび／または剛性Σをさらに考慮して、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータの目標動作モードに関する少なくとも１つの目標量が決定される。自動速度調節装置とは、例えば車間距離制御スピードコントローラ（Ａｂｓｔａｎｄｓｒｅｇｅｌｔｅｍｐｏｍａｔ）、車両の自律運転のための自動装置、および／または非常ブレーキシステムと解することができる。特に、要求される車両速度および／または車両減速度を通常実現できる、ブレーキシステムの少なくとも１つのホイールブレーキシリンダに生じさせるべきブレーキ圧ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}をまず決定することができる。続いて、少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ内に所望のブレーキ圧ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}を発生させることができる、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置により生じさせるべき体積流量ｑを少なくとも１つの目標量として決定することができ、次式（式９）により特定され得る。
（式９） ｑ＝Ｅ＊ｄｐ_{ｔａｒｇｅｔ}／ｄｔ

【0040】

次の方法ステップＳ１９において、少なくとも決定された目標量を考慮して少なくとも１つのモータ制御信号を電気モータに出力することによりモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータが制御される。例えば、そのために、給電される電気モータがモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の少なくとも１つのピストンの変位により所望の体積流量ｑを引き起こす電流信号が少なくとも１つのモータ制御信号として電気モータに出力される。

【0041】

図３ａおよび図３ｂは、ブレーキシステムの実施形態の模式的部分図、およびブレーキシステムの圧力・体積特性曲線を説明するための座標系を示す。

【0042】

図３ａに一部が模式的に示されたブレーキシステムは、パラメータ推定するための少なくとも１つの装置１０と、装置１０により制御可能な電気モータ１４を含むモータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２とを有する。モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２の少なくとも１つのピストンは、装置の電気モータ１４の動作によって、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２とブレーキシステムの残りの容積との間でブレーキ液が移動できるように直線的に変位可能である。

【0043】

単に例示的に、図３ａにおいて、ブレーキシステムの付加的コンポーネントとして、ブレーキペダル１８が前置されたマスタブレーキシリンダ１６と、ブレーキ液リザーバ２０と、マスタブレーキシリンダ１６の第１室をブレーキシステムの（図示されない）第１のブレーキ回路と連結または連結解除するための第１の遮断弁２２ａと、マスタブレーキシリンダ１６の第２室をブレーキシステムの（図示されない）第２のブレーキ回路と連結または連結解除するための第２の遮断弁２２ｂと、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２を第１のブレーキ回路と連結または連結解除するための第３の遮断弁２４ａと、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２を第２のブレーキ回路と連結または連結解除するための第４の遮断弁２４ｂと、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２をブレーキ液リザーバ２０と連結するための第５の遮断弁２６と、シミュレータ３０をマスタブレーキシリンダ１６の第１室と連結または連結解除するためのシミュレータ遮断弁２８とがさらに示されている。ブレーキシステムの２つのブレーキ回路の各々はそれぞれ、少なくとも１つのホイールブレーキシリンダを含む。例えば、２つのブレーキ回路の各々はそれぞれ２つのホイールブレーキシリンダを有することができる。任意的に、２つのブレーキ回路のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つのホイールインレットバルブ、少なくとも１つのホイールアウトレットバルブ、その少なくとも１つのホイールアウトレットバルブに後置された貯留室、および／またはリターンポンプをさらに備えて形成されていてもよい。しかし、図３ａに２つのブレーキ回路の個々のコンポーネントを図示することは省略する。その他に、この段落に記載されるブレーキシステムのコンポーネントが例示にすぎないと解釈されるべきであることを明確に指摘しておく。以下に記載される装置１０の使用可能性は、このようなブレーキシステム、またはそれぞれのブレーキシステムを搭載した車両／自動車の特定の車両型式／自動車型式に限定されない。

【0044】

装置１０は、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２の少なくとも１つの変位可能なピストンが、電気モータ１４の駆動によりそのそれぞれの出発位置から変位できる／変位されるように、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２の電気モータ１４を少なくとも１つのモータ制御信号３４により制御するべく設計および／またはプログラムされたモータ制御デバイス３２を有する。これに加えて、装置１０は、少なくとも１つの変位可能なピストンによってモータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２と、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２に隣接するブレーキシステムの少なくとも１つの部分との間で移動したブレーキ液体積を推定するべく、または計算デバイス３６に提供される少なくとも１つの体積センサ信号から読み取るべく、ならびに移動したブレーキ液体積にもとづいて、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２に隣接するブレーキシステムの部分で生じる圧力変化を推定するべく、または計算デバイス３６に提供される少なくとも１つの圧力センサ信号３８から読み取るべく設計および／またはプログラムされた計算デバイス３６を備えている。少なくとも１つの圧力センサ信号３８は、例えば供給圧力センサ４０から計算デバイス３６に出力することができる。ここに記載される実施形態では、計算デバイス３６は、その他に、モータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２の、電気モータ１４の駆動によって変位される少なくとも１つのピストンの、そのそれぞれの出発位置からの変位ストロークを、計算デバイス３６に提供される少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号４２から読み取るべく、続いて、少なくとも１つの変位されるピストンの推定または読み取られた変位ストロークをもとにして、少なくとも１つの変位可能なピストンによってモータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２と少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置１２に隣接するブレーキシステムの部分との間で移動したブレーキ液体積を推定するべく設計および／またはプログラムされている。少なくとも１つの変位ストロークセンサ信号４２は、電気モータ１４の特に回転角度センサ４４から計算デバイス３６に出力することができる。

【0045】

計算デバイス３６はさらに、推定された、または読み取られた移動したブレーキ液体積と推定された、または読み取られた圧力変化とを少なくとも考慮して、ブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定するべく設計および／またはプログラムされている。これは特に上記の式のうちの少なくとも１つで行うことができる。仮にブレーキシステムが大量生産での製造、その老朽化、または周囲条件によるその変化にもとづいて「通常ではない（ｕｎｇｅｗｏｅｈｎｌｉｃｈ）」弾性Ｅまたは剛性Σを有しても、それぞれの値を装置１０によって信頼性をもって特定することができる。図３ｂの座標系において、計算デバイス３６により決定可能なブレーキシステムの弾性Ｅの特性曲線ｋの一例がプロットされ、座標系の横座標はブレーキシステムにおける圧力ｐを表し、座標系の縦座標はブレーキシステムの全ブレーキ液体積Ｖを表す。さらに、図３ｂの座標系にはブレーキシステムのデッドボリュームＶ_０が示されている。

【0046】

図示されない発展形態として、装置１０はさらに、第１のローパスフィルタデバイスおよび／または第２のローパスフィルタデバイスを有することができ、計算デバイス３６は、フィルタ処理されないか、または第１のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された移動したブレーキ液体積と、フィルタ処理されないか、または第２のローパスフィルタデバイスによりフィルタ処理された圧力変化とを少なくとも考慮してブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定するべく設計および／またはプログラムされ得る。同様に、計算デバイス３６はさらに、ブレーキシステムの少なくとも１つの（図示されない）貯留室内に中間貯留される貯留体積を推定するべく、または計算デバイスに提供される少なくとも１つの貯留室センサ信号から読み取るべく、および／またはブレーキシステムのデッドボリュームＶ_０を推定するべく設計および／またはプログラムされ得る。この場合、計算デバイス３６は殊に、少なくとも１つの貯留室内に中間貯留される貯留体積および／または推定されたデッドボリュームＶ_０も考慮して、ブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定するためにも設計および／またはプログラムされている。モータ制御デバイス３２が、モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置によって、少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から差分体積を移動できるように、ブレーキシステムの（図示されない）モータ駆動式ブレーキ圧上昇装置の電気モータを制御すべき場合、計算デバイス３６は付加的に差分体積を推定するべく、または計算デバイスに提供される少なくとも１つの別の体積センサ信号から読み取るべく、ならびに少なくともモータ駆動式ピストン・シリンダ装置に隣接するブレーキシステムの部分に、またはこの部分から移動される差分体積を付加的に考慮してブレーキシステムの弾性Ｅおよび／またはブレーキシステムの剛性Σを決定するべく設計および／またはプログラムされ得る。

【0047】

有利な発展形態として、モータ制御デバイス３２は、ここに記載される装置１０の実施形態では、車両の運転者または自動速度調節装置により要求される車両速度および／または車両減速度に関する少なくとも１つの設定量４６を考慮して、かつ計算デバイス３６により決定されたブレーキシステムの弾性Ｅおよび／または剛性Σを付加的に考慮してモータ駆動式ピストン・シリンダ装置の電気モータ１４の目標動作モードに関する少なくとも１つの目標量を決定するためにも設計および／またはプログラムされている。少なくとも１つの設定量４６を、例えばロッドストロークセンサ４８および／または差分ストロークセンサによってモータ制御デバイス３２に提供することもできる。その場合、モータ制御デバイス３２は、少なくとも決定された目標量を考慮して少なくとも１つのモータ制御信号３４を電気モータ１４に出力する。したがって、装置１０を能動的または自律的な圧力変調に使用することもできる。

【符号の説明】

【0048】

１０ パラメータ推定装置
１２ モータ駆動式ピストン・シリンダ装置
１４ 電気モータ
１６ マスタブレーキシリンダ
１８ ブレーキペダル
２０ ブレーキ液リザーバ
２２ａ 第１の遮断弁
２２ｂ 第２の遮断弁
２４ａ 第３の遮断弁
２４ｂ 第４の遮断弁
２８ シミュレータ遮断弁
３０ シミュレータ
３２ モータ制御デバイス
３４ モータ制御信号
３６ 計算デバイス
３８ 圧力センサ信号
４０ 供給圧力センサ
４２ 変位ストロークセンサ信号
４４ 回転角度センサ
４６ 設定量
４８ ロッドストロークセンサ
Ｅ 弾性
Σ 剛性
ｐ 圧力
ｋ 特性曲線
Ｖ 全ブレーキ液体積
Ｖ_０ デッドボリューム
Ｖ_ａｃｃ 貯留体積
Ｖ_ｄｉｆｆ 差分体積

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【国際調査報告】