JP2001513041A - 液圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、自動車のための液圧ブレーキ装置（１）に関し、このブレーキ装置はブレーキ倍力装置（６）と、液圧ポンプ（１９，２０）を有するアンチロックコントロールシステム（１２）とを備えている。本発明は更に、このブレーキ装置を運転するための方法に関する。本発明に従い、ブレーキ倍力装置（６）の故障が認識され、ブレーキ倍力装置（６）が故障した後でブレーキ力を発生するためにポンプ（１９，２０）を使用される。これにより、ブレーキ倍力装置（６）の故障時に、あらゆる条件下で自動車の確実な制動が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】 液圧ブレーキ装置 本発明は、ブレーキ倍力装置とアンチロックコントロールシステムを備え、こ のアンチロックコントロールシステムが液圧ポンプを備えている、特に自動車の ための液圧ブレーキ装置と、このようなブレーキ装置を運転するための方法に関 する。 アンチロックコントロールシステムを備えたこのような液圧ブレーキ装置は、 最新の多くの自動車に標準装備されている。その際、ブレーキ倍力装置としてし ばしば真空倍力装置が使用される。この真空倍力装置の負圧は内燃機関の吸込み 圧力によって発生する。アンチロックコントロールシステムは通常、液圧ポンプ を備えている。 内燃機関技術の発展に基づいて、真空倍力装置を運転するために内燃機関の吸 込み圧力を簡単に使用することは、将来もはや不可能になるであろう。その代わ りに、真空倍力装置に別個の真空ポンプを付設する必要がある。しかし、このよ うな真空ポンプの場合には、従来よりも故障の危険が大きい。その結果、ブレー キ倍力装置の故障の危険も同様に大きくなる。しかし、ブレーキ倍力装置の故障 はブレーキングの実施を非常に困難にするかまたは不可能にする。 本発明の課題は、ブレーキ倍力装置の故障時にブレーキングの実施が保証され る、特に自動車用の液圧ブレーキ装置またはこのブレーキ装置の運転方法を提供 することである。 この課題は冒頭に述べた種類の方法またはブレーキ装置において本発明に従い 、ブレーキ倍力装置の故障が認識され、ブレーキ倍力装置の故障を認識した後で 、ポンプがブレーキ力を発生するために使用されることあるいはブレーキ倍力装 置の故障を認識することができ、かつブレーキ倍力装置が故障した後でブレーキ 力を発生するためにポンプを使用することができる手段が設けられていることに よって解決される。 すなわち、本発明に従い、ブレーキ倍力装置の故障を認識した後で、ポンプに よって発生した液圧が、ブレーキングを実施するために使用される。この特徴の 重要な利点は、必要なブレーキ圧力がポンプによって供されることにある。それ によって、ブレーキ倍力装置の故障にもかかわらず、ブレーキングを行うことが でき、かつ終了させることができる。すなわち、ブレーキ倍力装置の故障によっ て決してブレーキングが不可能になることはない。従って、本発明は、ブレーキ 倍力装置が故障した後でも既存の部品によって確実なブレーキングを簡単に保証 する緊急時ブレーキシステムを提供する。 ブレーキ倍力装置の故障は好ましくはセンサ、特に圧力センサによってあるい はスイッチによって認識される。この手段は所定の閾値からポンプを作動させる 。それによってブレーキ力が発生する。本発明に従い同様に、ポンプによって所 定の圧力が得られるや否やあるいは変位センサまたは変位スイッチを介してブレ ーキングを終了するという運転者の希望を認識や否や、センサまたはスイッチに よってポンプを再び停止することができる。 本発明の有利な実施形では、ブレーキ倍力装置が故障した後でポンプがセンサ またはスイッチによって始動または停止可能である。すなわち、ポンプはブレー キ倍力装置の故障を認識した後で持続的に作動するのではなく、ブレーキングが 実際に生じるときにのみ作動する。その際、このようなブレーキングは既存の制 動灯スイッチによって簡単に認識される。従って、本発明による緊急時ブレーキ システムは、ブレーキ倍力装置が故障した後でブレーキングが行われるときにの み作動する。 本発明の有利な実施形の場合には、弁が設けられ、この弁により、ブレーキ倍 力装置が故障した後でポンプの送出側がブレーキ倍力装置から分離可能である。 それによって、ポンプは車輪の方に向かって圧力を適切に供給し、ブレーキ倍力 装置の方には供給しない。 本発明の他の有利な実施形の場合には、弁が設けられ、この弁により、ブレー キ倍力装置が故障した後でポンプの吸込み側がブレーキ倍力装置に接続可能であ る。これにより、ポンプは、ブレーキ倍力装置の方向からブレーキ液を吸い込む ことができる。 その際、両弁の少なくとも一方がトラクションコントロールシステムの構成部 品であると特に有利である。この場合、両弁をブレーキ装置に付加的に組み込む 必要はなく、トラクションコントロールシステムの既存の弁を使用することがで きる。それによって、本発明によるブレーキ装置のコストが低減される。 更に、弁として、高圧が作用するときに開放する電気切換え弁が設けられてい ると特に有利である。 本発明の他の実施形の場合には、ブレーキ倍力装置の故障を認識した後、ポン プのスイッチが入ったままであるので、アンチロックコントロールシステムによ って車輪のロックを防止することができる。すなわち、ブレーキ倍力装置の故障 が認識されると、本発明に従い、ポンプのスイッチが入れられる。そして、ポン プはブレーキングの間中回転し続ける。その結果、車輪のブレーキ圧力が大きく なり、或る時点で車輪のロックを開始する。この瞬間に、アンチロックコントロ ールシステムが働き、ブレーキ圧力を調節し、車輪のロックを防止する。この方 法は、ブレーキ倍力装置の故障にもかかわらず、最大のブレーキングを保証する 。同時に、ブレーキング時に自動車の車輪のロックを生じないことが保証される 。 本発明の他の有利な実施形の場合には、特に圧力センサによってブレーキ倍力 装置の故障を認識した後で、ブレーキ倍力装置の後の圧力とポンプの送出側の圧 力が測定され、この測定値に依存してポンプが始動および停止させられる。すな わち、ポンプはブレーキングの間中作動したままではなく、ポンプによって発生 したブレーキ圧力がブレーキングの際に所望されるブレーキ圧力にほぼ一致する ときにポンプが停止される。その際、この所望されるブレーキ圧力は、ブレーキ 倍力装置の後で測定された圧力から導き出される。この方法は、ブレーキ圧力が 、アンチロックコントロールシステムによって制限されるまで上昇しつづけるこ とがなく、ポンプの停止によって付加的な圧力上昇が回避されるという利点があ る。これにより、本発明の緊急時ブレーキシステムの場合には、安全性が高いと 同時に、快適性が高い。 本発明の有利な実施形では、２個のブレーキ回路が設けられ、このブレーキ回 路がそれぞれ１つの液圧ポンプを備え、ブレーキ倍力装置が故障した後で、両ポ ンプがブレーキ力を発生するために使用可能である。 本発明の他の特徴、用途および効果は、図に示した本発明の実施の形態の次の 説明から明らかになる。その際、説明または図示したすべての特徴は、請求の範 囲におけるその要約または請求の範囲の従属に関係なく、並びに次の記載または 図における説明または図示に関係なく、単独でも任意の組み合わせでも本発明の 対象を形成する。 図１は本発明による自動車用液圧ブレーキ装置の第１の実施の形態の概略的な ブロック図、 図２は本発明による自動車用液圧ブレーキ装置の第２の実施の形態の概略的な ブロック図、そして 図３は本発明による自動車用液圧ブレーキ装置の第３の実施の形態の概略的な ブロック図である。 図１には、自動車用液圧ブレーキ装置１が示してある。このブレーキ装置は倍 力ユニット２と制御ユニット３を備えている。ブレーキ装置１は更に、２つのブ レーキ回路４，５を備えている。 倍力ユニット２はブレーキ倍力装置６を備えている。このブレーキ倍力装置は 図示した実施の形態ではいわゆる真空倍力装置である。しかしながら、他の倍力 装置、例えば液圧式ブレーキ倍力装置が考えられる。図示した倍力装置６は負圧 を発生するための装置、特に真空ポンプに図示していない方法で接続されている 。更に、ブレーキ倍力装置６には図示していない方法で圧力センサが付設されて いる。この圧力センサは、不充分な負圧、ひいてはブレーキ倍力装置の故障を知 らせるために適している。ブレーキ倍力装置６は、使用者によって発生したブレ ーキ圧力を負圧によって増幅するためのものである。 使用者によってブレーキ圧力を発生するために、ブレーキペダル７が設けられ ている。このブレーキペダルはブレーキングを行うために使用者の足によって操 作される。ブレーキペダル７はブレーキ倍力装置６に連結されている。更に、ブ レーキペダル７には制動灯スイッチ８が付設されている。この制動灯スイッチは ブレーキングを行う間、図示していない自動車の制動灯のスイッチを入れる。 ブレーキ倍力装置６にはタンデム型マスターシリンダ９が接続されている。こ のタンデム型マスターシリンダは両管路１０，１１を経てブレーキ圧力を両ブレ ーキ回路４，５に伝える。本実施の形態では、ブレーキ回路４は自動車の前車軸 に付設され、ブレーキ回路５は自動車の後車軸に付設されている。 制御ユニット３はアンチロックコントロールシステム１２とトラクションコン トロールシステム（トラクションスリップコントロールシステム）１３を備えて いる。このアンチロックコントロールシステム１２は、自動車の車輪のロックを 防止するために設けられ、トラクションコントロールシステム１３は車輪のスピ ン（空転）を回避するために設けられている。これらのコントロールを行うため に、自動車の各々車輪には回転速度センサ１４が付設されている。 図１のブレーキ装置の場合には、トラクションコントロールシステム１３がブ レーキ回路５にだけ設けられている。従って、図１のブレーキ装置１は後車軸に 作用する駆動装置を備えた自動車の場合に設けられる。 アンチロックコントロールシステム１２の場合には、自動車の各々の車輪にそ れぞれ、特にリレー制御式の２個の二方弁１５，１６が付設されている。この二 方弁は反対向きに接続されている。作動していない状態で開放する二方弁１５は 一方では管路１０，１１に接続され、他方では車輪のブレーキシリンダ１７に接 続されている。二方弁１５は更に、それぞれ１個の逆止弁１８によって架橋され ている。 両ブレーキ回路４，５はそれぞれ、液圧ポンプ１９，２０を備えている。この ポンプはそれぞれ、２個の逆止弁２１，２２と、緩衝室または高圧溜め２３，２ ４を備えている。ポンプ１９，２０の送出側は緩衝室２３，２４を介して管路１ ０，１１に接続されている。ポンプ１９，２０の吸込み側は作動していな状態で 閉じる二方弁１６と、各々１個の補償溜めまたは低圧溜めに接続されている。 トラクションコントロールシステム１３のために、ブレーキ回路５には、第１ の弁２７が管路１１から両二方弁１５弁および緩衝室２４に至る経路に配置され ている。この第１の弁２７は特に、リレー制御式の二方弁である。この二方弁は 作動していない状態で開放している。第１の弁２７は逆止弁２８と圧力逃がし弁 ２９によって架橋されている。 更に、第２の弁３０が設けられている。この第２の弁は管路１１からポンプ２ ０の吸込み側または両二方弁１６および補償溜め２６に至る経路に設けられてい る。第２の弁３０は特に、リレー制御され高圧が加わるときに開放し、作動して いないときに閉じる二方弁である。 第２の弁３０と両二方弁１６または補償溜め２６の間には、ポンプ２０に至る 分岐部の後において、逆止弁３１が設けられている。これはポンプ２０の吸込み 側を、圧力に耐えるようにするために必要である。 ブレーキ倍力装置６が完全に機能を発揮すると、使用者または運転者によって ペダル７に加えられた圧力がブレーキ倍力装置６によって増大させられる。増大 したブレーキ圧力はタンデム型マスターシリンダ９によって両ブレーキ回路４， ５に供給される。ブレーキ圧力は管路１０，１１と開放した第１の弁２７と開放 した二方弁１５を経て車輪のブレーキシリンダ１７に達する。第２の弁３０は閉 じている。これはブレーキ作用を生じ、自動車を減速することになる。ブレーキ 圧力が大きすぎ、それによって車輪がロックし始めると、アンチロックコントロ ールシステム１２が作動し、車輪のロックを生じないようにブレーキ圧力を制御 する。 例えば路面が凍結している状態で、加速時に自動車の車輪がスピンし始めると 、これはトラクションコントロールシステム１３によって認識される。両弁２７ ，３０はその作動状態に切換えられるので、第１の弁２７が閉じ、第２の弁３０ が開放する。更に、ポンプ２０が作動する。その結果、ブレーキ回路５に所属す る後車軸の両車輪のブレーキシリンダ１７のブレーキ圧力が上昇する。それによ って、この車輪が制動され、後車軸の車輪のスピンが終了する。続いて、両弁２ ７，３０が作動していない状態に再び切換えられ、ポンプ２０が停止する。 ブレーキ倍力装置６の故障は、ブレーキ倍力装置に付設された図示していない 圧力センサによって検出される。更に、ブレーキングは好ましくは制動灯スイッ チ８によって検出される。特に両条件を満足すると、すなわちブレーキ倍力装置 ６が故障しているにもかかわらずブレーキングが行われと、最後には、自動車の 車輪のスピンの場合と同じ機能が発揮される。 すなわち、ポンプ２０が作動し、両弁２７，３０がその作動状態に切換えられ る。その結果、ブレーキ回路５に付設された後車軸の車輪のブレーキ圧力が上昇 することになる。このブレーキ圧力は上昇しつづけ、それによって後車軸の車輪 にブレーキ作用を加える。しかし、或る時点で車輪がロックし始める。この瞬間 にアンチロックコントロールシステム１２が作動開始し、ブレーキ圧力を制御し 、車輪のロックを回避する。 従って、使用者によってブレーキペダル７に加えられる押圧力に全く関係のな いブレーキ作用が生じる。このブレーキ作用はポンプ２０とアンチロックコント ロールシステム１２だけに依存する。後車軸の両車輪に対するこのブレーキ作用 は、使用者がブレーキペダル７に押圧力を加えるかぎり、維持される。 図１に示すように、自動車がアンチロックコントロールシステム１３を備えて いるときには、第２の弁３０を上述の電気切換え弁に変更することだけが必要で ある。この第２の弁は、上述の種類の緊急時ブレーキシステムが設けられていな いときに、往々にして液圧切換え弁として形成されている。上記の電気切換え弁 は、高圧が加わるときに開放する。自動車がアンチロックコントロールシステム １３を備えていないときには、上記の緊急時ブレーキシステムは、第１と第２の 弁２７，３０によってブレーキ装置１に一体化可能である。 図２は実質的に図１に一致している。従って、一致する部品は同じ参照符号で 示してある。次に、図１と図２の違いについて説明する。 図２に示したブレーキ装置１の場合には、両ブレーキ回路４，５にトラクショ ンコントロールシステム３２が設けられている。それによって、このトラクショ ンコントロールシステムは自動車の４個のすべての車輪に作用する。そのために 、第３の弁３３と第４の弁３４がブレーキ４に組み込まれている。この両弁はブ レーキ回路５の第１と第２の弁２７，３０に一致している。更に、ブレーキ回路 ４に逆止弁３５が設けられている。この逆止弁はブレーキ回路５の逆止弁３１に 一致している。 第３の弁３３は好ましくは、非作動状態で開放するリレー制御式の二方弁であ る。第３の弁は逆止弁と圧力逃がし弁によって架橋されている。第４の弁３４は 好ましくは、高圧が作用したときに開放するリレー制御式の二方弁である。この 二方弁は非作動状態で閉じている。 図２のブレーキ装置１の作用は基本的には図１のブレーキ装置１の作用と同じ である。唯一の違いは、図２の緊急時ブレーキシステムの場合にブレーキ倍力装 置６の故障後ブレーキ圧力が両ブレーキ回路４，５の４個の弁２７，３０，３３ ，３４を介して自動車の４個のすべてのブレーキシリンダ１７に作用することに ある。すなわち、自動車はその前車軸と後車軸を介して制動される。 図３は実質的に図２に一致している。従って、一致する部品は同じ参照符号で 示してある。次に、図２と図３の違いについて説明する。 図３に示したブレーキ装置１の場合には、圧力センサ３５がブレーキ倍力装置 ６の後において例えばタンデム型マスターシリンダ９内またはこのマスターシリ ンダ上に設けられている。更に、両ブレーキ回路４，５がそれぞれ圧力センサ３ ６，３７を含み、そしてそれぞれ両ポンプ１９，２０の送出側に設けられている 。 ブレーキ倍力装置６が故障した後、ブレーキング中に、圧力センサ３５によっ て測定された、タンデム型マスターシリンダ９からの圧力が、両ブレーキ回路４ ，５内で測定された圧力と比較される。その際、タンデム型マスターシリンダ９ 内の圧力は、使用者が希望するブレーキ圧力の目標値である。両ブレーキ回路４ ，５の両ポンプ１９，２０は、圧力センサ３６，３７によって両ブレーキ回路４ ，５内で測定された圧力が使用者の希望するブレーキ圧力にほぼ一致するように 、作動または停止させられる。 図３のブレーキ装置１の作用は基本的には図２のブレーキ装置１の作用と同じ である。唯一の違いは、図３の緊急時ブレーキシステムの場合、ブレーキ圧力が アンチロックコントロールシステム１２によって制限されるまで上昇しないで、 付加的な圧力センサ３５，３６，３７によってポンプ１９，２０が前もって停止 され、それによってブレーキ圧力が所望の値に調節されることにある。 参照符号リスト １ ブレーキ装置 ２ 倍力ユニット ３ 制御ユニット ４ ブレーキ回路 ５ ブレーキ回路 ６ ブレーキ倍力装置 ７ ブレーキペダル ８ 制動灯スイッチ ９ タンデム型マスターシリンダ １０ 管路 １１ 管路 １２ アンチロックコントロールシステム １３ トラクションコントロールシステム １４ 回転速度センサ １５ 二方弁 １６ 二方弁 １７ ブレーキシリンダ １８ 逆止弁 １９ ポンプ ２０ ポンプ ２１ 逆止弁 ２２ 逆止弁 ２３ 緩衝室 ２４ 緩衝室 ２５ 補償溜め ２６ 補償溜め ２７ 第１の弁 ２８ 逆止弁 ２９ 圧力逃がし弁 ３０ 第２の弁 ３１ 逆止弁 ３２ トラクションコントロールシステム ３３ 第３の弁 ３４ 第４の弁 ３５ 圧力センサ ３６ 圧力センサ ３７ 圧力センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブレーキ倍力装置（６）とアンチロックコントロールシステム（１２）を備 え、このアンチロックコントロールシステムが液圧ポンプ（１９，２０）を備 えている、特に自動車のための液圧ブレーキ装置（１）において、ブレーキ倍 力装置（６）の故障を認識することができ、かつブレーキ倍力装置（６）が故 障した後でブレーキ力を発生するためにポンプ（１９，２０）を使用すること ができる手段が設けられていることを特徴とするブレーキ装置（１）。 ２．ブレーキ倍力装置（６）が故障した後でポンプ（１９，２０）がセンサまた はスイッチ（８）によって始動可能であることを特徴とする請求項１記載のブ レーキ装置（１）。 ３．ブレーキ倍力装置（６）が故障した後でポンプ（１９，２０）がセンサまた はスイッチ（８）によって停止可能であることを特徴とする請求項２記載のブ レーキ装置（１）。 ４．センサまたはスイッチが圧力センサとして形成されていることを特徴とする 請求項２記載のブレーキ装置（１）。 ５．ポンプが制動灯スイッチ（８）によって切換え可能であることを特徴とする 請求項２または３記載のブレーキ装置（１）。 ６．弁（２７，３３）が設けられ、この弁により、ブレーキ倍力装置（６）が故 障した後でポンプ（１９，２０）の送出側がブレーキ倍力装置（６）から分離 可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のブレーキ装 置（１）。 ７．弁（３０，３４）が設けられ、この弁により、ブレーキ倍力装置（６）が故 障した後でポンプ（１９，２０）の吸込み側がブレーキ倍力装置（６）に接続 可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のブレーキ装 置（１）。 ８．両弁（２７，３０，３３，３４）の少なくとも一方がトラクションコントロ ールシステム（１３）の構成部品であることを特徴とする請求項６または７記 載のブレーキ装置（１）。 ９．弁（２７，３０，３３，３４）として、高圧作用時に開放する電気切換え弁 が設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載のブレ ーキ装置（１）。 10．ブレーキ倍力装置（６）の後の圧力とポンプ（１９，２０）の送出側の圧力 を測定するためのセンサ（３５，３６，３７）が設けられていることを特徴と する請求項１〜９のいずれか一つに記載のブレーキ装置（１）。 11．２個のブレーキ回路（４，５）が設けられ、このブレーキ回路がそれぞれ１ つの液圧ポンプ（１９，２０）を備え、ブレーキ倍力装置（６）が故障した後 で、両ポンプ（１９，２０）がブレーキカを発生するために使用可能であるこ とを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のブレーキ装置（１）。 12．ブレーキ倍力装置（６）とアンチロックコントロールシステム（１２）を備 え、このアンチロックコントロールシステムが液圧ポンプ（１９，２０）を備 えている、特に自動車のための液圧ブレーキ装置（１）を運転するための方法 において、ブレーキ倍力装置（６）の故障が認識され、ブレーキ倍力装置（６ ）の故障を認識した後で、ポンプ（１９，２０）がブレーキ力を発生するため に使用されることを特徴とする方法。 13．ブレーキ倍力装置（６）が故障した後でポンプ（１９，２０）がセンサまた はスイッチ（８）によって始動させられることを特徴とする請求項１２記載の 方法。 14．ポンプ（１９，２０）が圧力センサによって始動させられることを特徴とす る請求項１３記載の方法。 15．ブレーキ倍力装置（６）の故障を認識した後でポンプ（１９，２０）が制動 灯スイッチ（８）によって始動および停止させられることを特徴とする請求項 １３記載の方法。 16．ブレーキ倍力装置（６）の故障を認識した後でポンプ（１９，２０）の送出 側がブレーキ倍力装置（６）から分離されることを特徴とする請求項１２〜１ ５のいずれか一つに記載の方法。 17．ブレーキ倍力装置（６）の故障を認識した後でポンプ（１９，２０）が作動 したままであり、アンチロックコントロールシステム（１２）によって車輪の ロックが阻止されることを特徴とする請求項１２または１３記載の方法。 18．ブレーキ倍力装置（６）の故障を認識した後でブレーキ倍力装置（６）の圧 力とポンプ（１９，２０）の送出側の圧力が測定され、この測定値に依存して ポンプ（１９，２０）が始動および停止させられることを特徴とする請求項１ ２〜１６のいずれか一つに記載の方法。