JP2004535986A - 電気油圧式ブレーキ装置用の操作ユニット - Google Patents
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Abstract
本発明は、“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置のための操作ユニット（１）に関する。この操作ユニットの第１のピストン（３）と第２のピストン（５）はそれぞれ戻しばね（２４）によって操作方向と反対方向に付勢されている。タンデムマスターシリンダの第１の圧力室（６）は、シミュレータ要素（５４）によって画成された油圧室（５３）に接続されている。シミュレータ要素（５４）は他方では、圧力媒体貯蔵容器（１０）に接続された、シミュレータばね（５６）を収容するシミュレータ室（５５）を画成している。その際、シミュレータ室（５５）と圧力媒体貯蔵容器（１０）の間の油圧接続を遮断または開放する弁装置が設けられている。油圧フォールバックモードの運転信頼性を高めるために、強制的な圧力媒体洗浄過程によって圧力媒体不純物を適切に除去するための、圧力室（６，７）を通過し少なくとも領域的にエッジ側を閉鎖して設けられた少なくとも１つの通路区間（５８，５９）が設けられている。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作ペダルによって操作可能でありかつ第１の戻しばねによって付勢された第１のピストンと、第２の戻しばねによって付勢された第２のピストンとが備えられ、この両ピストンがケーシング内に直列に配置され、かつ圧力室を画成し、この圧力室が容器接続部を介して無圧の圧力媒体貯蔵容器に接続され、圧力室が出口とこの出口に付設された弁装置を介してブレーキ回路に遮断可能に接続され、更に変位シミュレータが備えられ、この変位シミュレータがシミュレータ室を画成しかつシミュレータばねと協働するシミュレータ要素によって形成され、このシミュレータ要素が油圧接続部によって、第１の圧力室に加えられる圧力によって付勢可能であり、シミュレータ室と圧力媒体貯蔵容器の間に、遮断可能な油圧接続部が設けられている、“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置のための操作ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような操作ユニットは例えば特許文献１によって公知である。
【０００３】
電気油圧式ブレーキ装置（ＥＨＢ）の場合、車両の運転者がブレーキ力の発生から分離され、ブレーキング要求が或る程度“バイワイヤ”で実現されるので、変位シミュレータが使用される。この変位シミュレータは慣用のブレーキ装置のリアクションに類似する操作によってペダルフィーリングを再現する。更に、操作ユニットは、電子機器の故障時に車輪ブレーキの直接的な操作によって油圧式緊急時ブレーキ運転（いわゆる油圧式フォールバックモード）を可能にするための手段を備えている。油圧式フォールバックモードの外側で、操作要求が例えばブレーキペダルの操作変位の感知の結果としてバイ−ワイヤモード内で検出され、そして車輪ブレーキの方への油圧的な直接作用を遮断するために、分離弁が閉鎖される。ブレーキ圧力上昇が電気油圧的な方法で開始され一方、操作運動に対応する変位シミュレータ内への圧油移動によって、運転者は反力を受ける。
【０００４】
油圧式フォールバックモードの使用は非常に重要である。特に漏れによって気づかずに侵入する空気は、油圧式フォールバックモードの機能を制限または妨害する。なぜなら、圧力媒体が反応時に圧縮性を有するからである。法律で規定された、サーボ補助なしの緊急時ブレーキングの最低要求は達成されない。システム内に侵入した空気はブレーキシステムの最も高い個所に集まる。有利な集合個所は、自動車内で操作ユニットが傾斜して組込まれているため、圧力室である。
【０００５】
上記の特許文献１は、バイ−ワイヤのブレーキシステムにおいて例えば圧縮性または他の不純物に起因して発生する機能不良を除去または少なくとも大幅に低減することができる手段を示していない。
【０００６】
まだ公開されていない特許文献２には、圧力媒体に含有および／または溶融した不純物を電子制御式に分離する手段を備えた電子制御式ブレーキ操作システムが記載されている。
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９８２２４１１号公報
【特許文献２】
独国特許出願第１０１４７１８０．７号（Ｐ９９９７．１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、油圧式フォールバックモードの有用性を改善することができる、冒頭に述べた種類の操作ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は本発明に従い、操作ユニットが、圧力媒体洗浄過程によって圧力媒体不純物を除去するための、圧力室を通過し少なくとも領域的に閉じている少なくとも１つの通路区間を備えていることによって解決される。原理的には圧力室は、互いに間接的または直接的に接続された複数の通路区間を備えることができる。本発明は原理的には、圧力媒体洗浄過程のための強制ガイドを設けるという基本思想に基づいている。
【０００９】
本発明は、少ない圧力媒体流量を使用して１回の圧力媒体洗浄過程によって、操作ユニットから不純物、特に空気またはガス含有物を適切に除去することができる。従って、車輪ブレーキの洗浄プロセスは動圧を生じないかまた少しだけしか生じないので、摩擦パッドはブレーキディスクの方に押圧されないか少ししか押圧されない。それによって、走行運転中、摩擦パッドを不必要にすり減らさずに、洗浄プロセスを実施することができる。多量の流量による騒音発生に起因して快適性が損なわれることが防止される。アキュムレータがほとんど空になることがないので、洗浄プロセスを少ないエネルギーコストで実施することができる。
【００１０】
本発明の有利な実施形では、通路区間は第１または第２の圧力室の容器接続部と各出口との間に設けられている。それによって、圧力媒体流れはブレーキ回路側の出口から出発して圧力室とピストンに付設された中央弁を通って容器接続部を経て圧力媒体貯蔵容器内に適切に排出される。この圧力媒体貯蔵容器内で圧力媒体の脱気／洗浄が行われる。
【００１１】
通路区間はピストンと、このピストンに付加されたまたは接触する他の部品とによって形成されている。例えば通路区間は２個のピストンによって画成される。このピストンが中央弁にかぶさる、第２の戻しばね用のばね板を備えているので、このばね板は第２のピストンと共に通路区間を画成している。
【００１２】
本発明の好ましい実施形では、各々の圧力室が軸方向に延びる通路空間と、ほぼ半径方向に延びる通路区間を備えていることにより、方向が変更される。
【００１３】
第１の圧力室に付設された通路区間を形成するために、第１のピストンに対して中央に配置された管状の第１のスリーブと、第１のスリーブに対して同心的におよび第１のスリーブと相対的に軸方向に摺動可能に配置された管状の第２のスリーブ（伸縮スリーブ）が設けられていると有利である。スリーブは簡単かつ低コストで製作可能であり、直接的な流れ案内を可能にする。
【００１４】
第１のスリーブが第１のピストン上に固定配置され、第１のスリーブが戻しばねによって第１のスリーブに対して弾性的に付勢された第２のスリーブのためのストッパーを備えていると、流れ案内が方向づけられると共に、第１のピストンにおいて第１の戻しばねが弾性的に付勢されて拘束される。
【００１５】
第２のスリーブは好ましくは、第２のピストンに接触するための端面を備え、この端面は出口の方に向いた、圧力媒体洗浄過程用の溝を備えている。溝表面とピストン表面が初期位置で戻しばね力に基づいて互いに接触するときに、通路区間は溝表面とピストン表面によって画成されている。
【００１６】
流れを案内するために、溝はスリーブによって形成された通路区間に対してほぼ直角に設けられている。
【００１７】
スリーブによって形成された通路区間がピストン側に移動可能に案内されて配置された中央弁と一直線上並んでいると、操作ユニットの中央弁への流れや中央弁内の流通が更に改善される。
【００１８】
本発明の有利な実施形では、伸縮可能なスリーブによって形成された通路区間が圧力室に付設され、スリーブがピストンに設けられ、他のスリーブがケーシングに固定されて設けられ、かつケーシング通路に開口している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の他の詳細、特徴および効果は、添付の図を参照した実施の形態の次の説明から明らかである。
【００２０】
図１に示した“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置は、図示していない操作ペダルによって操作可能な操作ユニット１を備えている。この操作ユニット１は実質的に、二系統圧力発生器すなわちタンデムマスターシリンダとして形成され、第１の戻しばね２によって付勢された第１のピストン３と、第２の戻しばね４によって付勢された第２のピストン５を備えている。この両ピストンはケーシング４９内に互いに分離して配置され、圧力室６，７を画成している。この圧力室は容器接続部８，９を介して無圧の圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。図から判るように、戻しばね２，４はピストン３，５をその操作方向と反対方向に出発位置（非操作位置）に付勢している。圧力室６，７は出口１１，１２と、弁装置１３，１４に基づいて遮断可能な油圧管路１５，１６とを介して、前車軸ブレーキ回路と後車軸ブレーキ回路の車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０に接続されている。
【００２１】
各々の車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０には、通電しないときに閉じる入口弁２１，２２，２３，２４と、通電しないときに閉じる出口弁２５，２６，２７，２８が付設されている。この場合、一方の車軸の入口弁２１，２２；２３，２４の間の油圧接続部にはそれぞれ、電磁操作可能である特に通電しないときに開放する（ＳＯ）圧力補償弁（バランス弁）２９，３０が配置されている。この圧力補償弁は閉鎖状態で、バイ−ワイヤ−モードで車輪個々のブレーキ圧力制御を可能にする。図１から明らかなように、前車軸と後車軸のブレーキ回路の構造はそれぞれ一致している。
【００２２】
図から更に判るように、外部圧力源としての働きをする、高圧アキュムレータ３２を備えたモータ−ポンプ−装置３１が設けられている。このモータ−ポンプ−装置自体は、電動機３３によって駆動されるポンプ３４と、このポンプ３４に対して並列に接続された圧力制限弁３５とからなっている。ポンプ３４の吸込み側は図示していない逆止弁を介して、前述の圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。一方、ポンプ３４によって加えられる油圧は、圧力センサ３６によって監視される。高圧アキュムレータ３２の充填状態は、図示していない媒体分離要素用の概略的に示した変位センサ３７によって監視される。
【００２３】
油圧管路３８はポンプ３４または高圧アキュムレータ３２の送出側と、電磁的に操作可能で好ましくは通電しないときに閉じる（ＳＧ−）入口弁２１，２２，２３，２４の入口ポートとを接続する。この入口弁は車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０の手前に接続配置されている。更に、入口弁２１，２２の出口ポートには、油圧管路３９，４０が接続されている。この油圧管路は無圧の圧力媒体貯蔵容器１０に接続され、この油圧管路には、それぞれ電磁操作可能で好ましくは通電しないときに閉じる（ＳＧ−）出口弁２５，２６が配置されている。これは原理的には弁２３，２４にも当てはまる。更に、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０には圧力センサ４１，４２，４４，４５が付設されている。この圧力センサによって、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０内の油圧が検出される。モータ−ポンプ−装置３１と上記の弁の制御のために、電子制御ユニット４３が役立つ。この電子制御ユニットには特に圧力センサ３６，４１，４２，４４，４５，４６と変位センサ３７と好ましくは冗長的に形成されたブレーキング要求検出装置（ペダル変位センサ）４７の出力信号が供給される。
【００２４】
特に図２に詳細に示すように、両ピストン３，５の各々は出発位置で開放し操作位置で閉じる中央弁４８，５２を備えている。ケーシング４９によって画成された（一次）圧力室６が、出発状態で圧力補償のために開放した中央弁４８を介在して、圧力媒体通路５０によって圧力媒体貯蔵容器１０に遮断可能に接続され一方、第２ピストン５は補充室５１を画成している。この補充室は一方では中央弁５２を介して付設の圧力室７に接続され、他方ではマスターシリンダケーシング内に形成された図示していない圧力媒体通路を介して圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。
【００２５】
圧力室６は図に示していない油圧接続部を介して油圧室５３に接続されている。この油圧室は油圧ピストンまたはシミュレータピストン５４によって画成されている。シミュレータピストン１８は他方ではシミュレータ室５５を画成している。シミュレータピストン１８はシミュレータ室５５内に配置されたシミュレータばね５６と共に、変位シミュレータを形成している。この変位シミュレータは弁装置１３，１４の閉鎖時に、普通のペダルフィーリングを車両の運転者に付与する。その際、シミュレータばね５６はペダル特性の変化、すなわち操作ストロークに対するペダル力の依存性を決定する。
【００２６】
圧力室６，７の遮断時に第１のピストン３がケーシング４９に対して相対的に移動し、第１の圧力室６から押しのけられた圧力媒体によって油圧室５３を付勢することができるようにするために、図２に従って、シミュレータ室５５と前述の補充室５１または圧力媒体貯蔵容器１０の間には油圧接続部が設けられている。この油圧接続部は緊急時ブレーキングの場合には中断または遮断される。この油圧接続部は穴または通路として形成されている。補充室５１に至るこの穴または通路の開口部の範囲内には、第２のピストン５に設けられたシールまたはシールスリーブ（カップシール）５７が配置されている。通路の開口範囲はシールスリーブ５７と共に、第３の弁装置を形成している。上記の構造により、圧力媒体は第２の圧力室７の遮断時に、第１の圧力室６から（不動の）シールスリーブ５７のそばを通過して圧力媒体貯蔵容器１０内に移動可能である。
【００２７】
これに対して、前述の弁装置１３，１４が開放したままである緊急時ブレーキングの際には、両ピストン３，５が移動するので、第２のピストン５に配置されたシールスリーブ５７は通路の開口に乗り上げ、シミュレータ室５５と圧力媒体貯蔵容器１０との接続を中断する。それによって、変位シミュレータは圧力媒体をもはや受け取ることができず、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０を操作するために、両圧力室６，７内で油圧が上昇する。
【００２８】
操作ユニットの機能に関する他の詳細は例えば独国特許出願第１００１６５９６．６号から明らかである。この機能に関するこの独国特許出願の開示内容は全部が本開示部に取り込まれる。
【００２９】
ブレーキシステム内にある、特にガス成分または空気成分のような不純物を分離除去するために、特別な方法ステップでは、好ましくはデータ処理プログラムに基づいて電子的に制御される圧力−洗浄ルーチンが行われる。その際、ポンプ３４または高圧アキュムレータ３２によって、圧力媒体流れが生じる。この圧力媒体流れは、油圧的なフォールバックモードでの操作による流れ方向と反対向きである。簡単に言うと、圧力媒体流れがその都度出口１１，１２を通って発生し、操作ユニット１の圧力室６，７を流通し、そして容器接続部８，９を経て圧力媒体貯蔵容器１０に達する。この圧力媒体貯蔵容器では、ガス成分または空気成分が脱気される。洗浄ルーチンは好ましくはそれぞれ約４秒間の４つの洗浄サイクルからなっている。この場合、個々の洗浄サイクルの間に、約１秒の休止時間が設けられる。洗浄サイクルは圧力室６，７内に最高で約０．２〜０．６バールの圧力を生じる。これは車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０内の最高で約１２バールの動圧に一致する。
【００３０】
流れを方向づけて案内するために、操作ユニット１は、少なくともエッジが閉じた領域に設けられた通路区間を備えている。この通路区間は圧力室６，７を通って延びている。図２に示すように、通路区間はそれぞれ、第１または第２の圧力室６，７の容器接続部８，９と、各出口１１，１２との間に設けられている。
【００３１】
先ず最初に、（いわゆるプッシュロッド回路ＤＫのための）第１の圧力室６内の、線によって簡略化して示した流れの経過について説明する。圧力媒体は、概略的に示した管路１５から出発して、出口１１と、出口１１の方にほぼ半径方向に向いた通路区間５８と、この通路区間５８に対して直角に設けられた通路区間５９と、初期状態で開放している中央弁４８とを経て圧力媒体通路５０に、そしてそこから圧力媒体貯蔵容器１０に達する。水平な通路区間５９は第１のピストン３に対して中央に配置された管状の第１のスリーブ６０と、第１のスリーブ６０に対して同心的にかつ第１のスリーブ６０に対して軸方向に摺動可能に設けられた管状の第２のスリーブ６１とによって形成されている。従って、スリーブ装置はその長さを伸縮可能である。第１のスリーブ６０はピストン３に固定配置され、中央弁４８を収容するための穴６２内に開口している。第１のスリーブ６０の他端は第２のスリーブ６１の管状の内室６３内に開口している。第２のスリーブ６１用のストッパー６４は両スリーブ６０，６１の間で作用する戻しばね２を拘束し、弾性的な予圧縮を生じる。理解されるように、中央弁４８の通路は水平な通路区間５９に属する。通路区間５８を形成するために、第２のスリーブ６１は第２のピストン５の背面に接触するための端面６５を備えている。この端面６５には、出口１１の方に向いた溝６６が設けられている。半径方向から軸方向への流れの変更は好ましくは、第２のピストン５の凹部６７内で行う必要はない。
【００３２】
次に、（いわゆる二次回路ＳＫのための）第２の圧力室７内の流れ案内について説明する。圧力媒体と、壁部の上側範囲に集められた不純物は、出口１２から出発して、先ず最初に圧力室７内にほぼ軸方向に達する。それによって、入口６８を通って通路区間６９に入る。この通路区間は第２のピストン５と、このピストンに接する部材７０との間に設けられている。図２から明らかなように、中央弁５２にかぶさる、戻しばね４をセンタリングするためのばね板が、第２の部材７０として設けられている。鉢状のばね板は複数の通路区間６９を分割するための溝を備えることができる。圧力媒体は、中央弁５２を収容するための穴７１から、初期状態で開放している中央弁５２を通って、補充室５１に達する。この補充室には、ピンによって覆われた図示していない油圧通路が開口している。この通路から、圧力媒体は容器接続部９に達し、そして最後に圧力媒体貯蔵容器１０に達する。
【００３３】
図５に示す変形実施の形態の場合には、伸縮可能な２個のスリーブ７２，７３によって形成された水平な通路区間７４が、第２の圧力室７内にも設けられている。複数の図において、異なる実施の形態の互いに一致する部品には、同じ参照番号が付けてある。ばね板７５は第２のピストン５上で戻しばね４をセンタリングおよび支持する働きをする。ピストン５上に固定配置された第１のスリーブ７２はその管状の中空区間がばね板７５と圧力室７の一部を通過している。第２のスリーブ７３は一端７６がマスターシリンダケーシング内に嵌め込まれ、ケーシング通路７７に開口している。このケーシング通路は出口１２を介して管路１６に接続されている。第２のスリーブ７３の他端７８は第１のスリーブ７２に係合している。それによって、この第１のスリーブはスリーブ７３に沿って或る程度移動可能に配置されている。従って、圧力室７と中央弁５２によって、通路状の流れ案内が生じる。両圧力室６，７内で伸縮スリーブ構造体を使用することにより、操作ユニット１のきわめて効果的な脱気が達成可能である。
【００３４】
理解されるように、バイ−ワイヤ−ブレーキ操作過程の際に、ブレーキ操作だけによって、洗浄作用が生じる。なぜなら、中央弁４８，５２の閉鎖のために、圧力媒体移動が必要であるからである。弁装置１３，１４が車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０から圧力室６，７を分離した後で、圧力媒体移動は終了する。換言すると、中央弁４８，５２の閉鎖まで、圧力媒体貯蔵容器１０の方への洗浄過程が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの公知の電気油圧式ブレーキ装置の概略的な回路図である。
【図２】操作ユニットの実施の形態の断面図である。
【図３】図２の操作ユニットの細部（プッシュロッド回路）の拡大図である。
【図４】図２の操作ユニットの細部（二次回路）の拡大図である。
【図５】変形実施の形態の細部を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 操作ユニット
２ 戻しばね
３ ピストン
４ 戻しばね
５ ピストン
６ 圧力室
７ 圧力室
８ 容器接続部
９ 容器接続部
１０ 圧力媒体貯蔵容器
１１ 出口
１２ 出口
１３ 弁装置
１４ 弁装置
１５ 管路
１６ 管路
１７ 車輪ブレーキ
１８ 車輪ブレーキ
１９ 車輪ブレーキ
２０ 車輪ブレーキ
２１ 入口弁
２２ 入口弁
２３ 入口弁
２４ 入口弁
２５ 出口弁
２６ 出口弁
２７ 出口弁
２８ 出口弁
２９ 圧力補償弁
３０ 圧力補償弁
３１ モータ−ポンプ−装置
３２ 高圧アキュムレータ
３３ 電動機
３４ ポンプ
３５ 圧力制限弁
３６ 圧力センサ
３７ 変位センサ
３８ 管路
３９ 管路
４０ 管路
４１ 圧力センサ
４２ 圧力センサ
４３ 制御ユニット
４４ 圧力センサ
４５ 圧力センサ
４６ 圧力センサ
４７ ブレーキング要求検出装置
４８ 中央弁
４９ ケーシング
５０ 圧力媒体通路
５１ 補充室
５２ 中央弁
５３ 室
５４ シミュレータピストン
５５ シミュレータ室
５６ シミュレータばね
５７ スリーブシール
５８ 通路区間
５９ 通路区間
６０ スリーブ
６１ スリーブ
６２ 穴
６３ 内室
６４ ストッパー
６５ 端面
６６ 溝
６７ 凹部
６８ 入口
６９ 通路区間
７０ 部材
７１ 穴
７２ スリーブ
７３ スリーブ
７４ 通路区間
７５ ばね板
７６ 端部
７７ ケーシング通路
７８ 端部
【０００１】
本発明は、操作ペダルによって操作可能でありかつ第１の戻しばねによって付勢された第１のピストンと、第２の戻しばねによって付勢された第２のピストンとが備えられ、この両ピストンがケーシング内に直列に配置され、かつ圧力室を画成し、この圧力室が容器接続部を介して無圧の圧力媒体貯蔵容器に接続され、圧力室が出口とこの出口に付設された弁装置を介してブレーキ回路に遮断可能に接続され、更に変位シミュレータが備えられ、この変位シミュレータがシミュレータ室を画成しかつシミュレータばねと協働するシミュレータ要素によって形成され、このシミュレータ要素が油圧接続部によって、第１の圧力室に加えられる圧力によって付勢可能であり、シミュレータ室と圧力媒体貯蔵容器の間に、遮断可能な油圧接続部が設けられている、“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置のための操作ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような操作ユニットは例えば特許文献１によって公知である。
【０００３】
電気油圧式ブレーキ装置（ＥＨＢ）の場合、車両の運転者がブレーキ力の発生から分離され、ブレーキング要求が或る程度“バイワイヤ”で実現されるので、変位シミュレータが使用される。この変位シミュレータは慣用のブレーキ装置のリアクションに類似する操作によってペダルフィーリングを再現する。更に、操作ユニットは、電子機器の故障時に車輪ブレーキの直接的な操作によって油圧式緊急時ブレーキ運転（いわゆる油圧式フォールバックモード）を可能にするための手段を備えている。油圧式フォールバックモードの外側で、操作要求が例えばブレーキペダルの操作変位の感知の結果としてバイ−ワイヤモード内で検出され、そして車輪ブレーキの方への油圧的な直接作用を遮断するために、分離弁が閉鎖される。ブレーキ圧力上昇が電気油圧的な方法で開始され一方、操作運動に対応する変位シミュレータ内への圧油移動によって、運転者は反力を受ける。
【０００４】
油圧式フォールバックモードの使用は非常に重要である。特に漏れによって気づかずに侵入する空気は、油圧式フォールバックモードの機能を制限または妨害する。なぜなら、圧力媒体が反応時に圧縮性を有するからである。法律で規定された、サーボ補助なしの緊急時ブレーキングの最低要求は達成されない。システム内に侵入した空気はブレーキシステムの最も高い個所に集まる。有利な集合個所は、自動車内で操作ユニットが傾斜して組込まれているため、圧力室である。
【０００５】
上記の特許文献１は、バイ−ワイヤのブレーキシステムにおいて例えば圧縮性または他の不純物に起因して発生する機能不良を除去または少なくとも大幅に低減することができる手段を示していない。
【０００６】
まだ公開されていない特許文献２には、圧力媒体に含有および／または溶融した不純物を電子制御式に分離する手段を備えた電子制御式ブレーキ操作システムが記載されている。
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９８２２４１１号公報
【特許文献２】
独国特許出願第１０１４７１８０．７号（Ｐ９９９７．１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、油圧式フォールバックモードの有用性を改善することができる、冒頭に述べた種類の操作ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は本発明に従い、操作ユニットが、圧力媒体洗浄過程によって圧力媒体不純物を除去するための、圧力室を通過し少なくとも領域的に閉じている少なくとも１つの通路区間を備えていることによって解決される。原理的には圧力室は、互いに間接的または直接的に接続された複数の通路区間を備えることができる。本発明は原理的には、圧力媒体洗浄過程のための強制ガイドを設けるという基本思想に基づいている。
【０００９】
本発明は、少ない圧力媒体流量を使用して１回の圧力媒体洗浄過程によって、操作ユニットから不純物、特に空気またはガス含有物を適切に除去することができる。従って、車輪ブレーキの洗浄プロセスは動圧を生じないかまた少しだけしか生じないので、摩擦パッドはブレーキディスクの方に押圧されないか少ししか押圧されない。それによって、走行運転中、摩擦パッドを不必要にすり減らさずに、洗浄プロセスを実施することができる。多量の流量による騒音発生に起因して快適性が損なわれることが防止される。アキュムレータがほとんど空になることがないので、洗浄プロセスを少ないエネルギーコストで実施することができる。
【００１０】
本発明の有利な実施形では、通路区間は第１または第２の圧力室の容器接続部と各出口との間に設けられている。それによって、圧力媒体流れはブレーキ回路側の出口から出発して圧力室とピストンに付設された中央弁を通って容器接続部を経て圧力媒体貯蔵容器内に適切に排出される。この圧力媒体貯蔵容器内で圧力媒体の脱気／洗浄が行われる。
【００１１】
通路区間はピストンと、このピストンに付加されたまたは接触する他の部品とによって形成されている。例えば通路区間は２個のピストンによって画成される。このピストンが中央弁にかぶさる、第２の戻しばね用のばね板を備えているので、このばね板は第２のピストンと共に通路区間を画成している。
【００１２】
本発明の好ましい実施形では、各々の圧力室が軸方向に延びる通路空間と、ほぼ半径方向に延びる通路区間を備えていることにより、方向が変更される。
【００１３】
第１の圧力室に付設された通路区間を形成するために、第１のピストンに対して中央に配置された管状の第１のスリーブと、第１のスリーブに対して同心的におよび第１のスリーブと相対的に軸方向に摺動可能に配置された管状の第２のスリーブ（伸縮スリーブ）が設けられていると有利である。スリーブは簡単かつ低コストで製作可能であり、直接的な流れ案内を可能にする。
【００１４】
第１のスリーブが第１のピストン上に固定配置され、第１のスリーブが戻しばねによって第１のスリーブに対して弾性的に付勢された第２のスリーブのためのストッパーを備えていると、流れ案内が方向づけられると共に、第１のピストンにおいて第１の戻しばねが弾性的に付勢されて拘束される。
【００１５】
第２のスリーブは好ましくは、第２のピストンに接触するための端面を備え、この端面は出口の方に向いた、圧力媒体洗浄過程用の溝を備えている。溝表面とピストン表面が初期位置で戻しばね力に基づいて互いに接触するときに、通路区間は溝表面とピストン表面によって画成されている。
【００１６】
流れを案内するために、溝はスリーブによって形成された通路区間に対してほぼ直角に設けられている。
【００１７】
スリーブによって形成された通路区間がピストン側に移動可能に案内されて配置された中央弁と一直線上並んでいると、操作ユニットの中央弁への流れや中央弁内の流通が更に改善される。
【００１８】
本発明の有利な実施形では、伸縮可能なスリーブによって形成された通路区間が圧力室に付設され、スリーブがピストンに設けられ、他のスリーブがケーシングに固定されて設けられ、かつケーシング通路に開口している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の他の詳細、特徴および効果は、添付の図を参照した実施の形態の次の説明から明らかである。
【００２０】
図１に示した“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置は、図示していない操作ペダルによって操作可能な操作ユニット１を備えている。この操作ユニット１は実質的に、二系統圧力発生器すなわちタンデムマスターシリンダとして形成され、第１の戻しばね２によって付勢された第１のピストン３と、第２の戻しばね４によって付勢された第２のピストン５を備えている。この両ピストンはケーシング４９内に互いに分離して配置され、圧力室６，７を画成している。この圧力室は容器接続部８，９を介して無圧の圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。図から判るように、戻しばね２，４はピストン３，５をその操作方向と反対方向に出発位置（非操作位置）に付勢している。圧力室６，７は出口１１，１２と、弁装置１３，１４に基づいて遮断可能な油圧管路１５，１６とを介して、前車軸ブレーキ回路と後車軸ブレーキ回路の車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０に接続されている。
【００２１】
各々の車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０には、通電しないときに閉じる入口弁２１，２２，２３，２４と、通電しないときに閉じる出口弁２５，２６，２７，２８が付設されている。この場合、一方の車軸の入口弁２１，２２；２３，２４の間の油圧接続部にはそれぞれ、電磁操作可能である特に通電しないときに開放する（ＳＯ）圧力補償弁（バランス弁）２９，３０が配置されている。この圧力補償弁は閉鎖状態で、バイ−ワイヤ−モードで車輪個々のブレーキ圧力制御を可能にする。図１から明らかなように、前車軸と後車軸のブレーキ回路の構造はそれぞれ一致している。
【００２２】
図から更に判るように、外部圧力源としての働きをする、高圧アキュムレータ３２を備えたモータ−ポンプ−装置３１が設けられている。このモータ−ポンプ−装置自体は、電動機３３によって駆動されるポンプ３４と、このポンプ３４に対して並列に接続された圧力制限弁３５とからなっている。ポンプ３４の吸込み側は図示していない逆止弁を介して、前述の圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。一方、ポンプ３４によって加えられる油圧は、圧力センサ３６によって監視される。高圧アキュムレータ３２の充填状態は、図示していない媒体分離要素用の概略的に示した変位センサ３７によって監視される。
【００２３】
油圧管路３８はポンプ３４または高圧アキュムレータ３２の送出側と、電磁的に操作可能で好ましくは通電しないときに閉じる（ＳＧ−）入口弁２１，２２，２３，２４の入口ポートとを接続する。この入口弁は車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０の手前に接続配置されている。更に、入口弁２１，２２の出口ポートには、油圧管路３９，４０が接続されている。この油圧管路は無圧の圧力媒体貯蔵容器１０に接続され、この油圧管路には、それぞれ電磁操作可能で好ましくは通電しないときに閉じる（ＳＧ−）出口弁２５，２６が配置されている。これは原理的には弁２３，２４にも当てはまる。更に、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０には圧力センサ４１，４２，４４，４５が付設されている。この圧力センサによって、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０内の油圧が検出される。モータ−ポンプ−装置３１と上記の弁の制御のために、電子制御ユニット４３が役立つ。この電子制御ユニットには特に圧力センサ３６，４１，４２，４４，４５，４６と変位センサ３７と好ましくは冗長的に形成されたブレーキング要求検出装置（ペダル変位センサ）４７の出力信号が供給される。
【００２４】
特に図２に詳細に示すように、両ピストン３，５の各々は出発位置で開放し操作位置で閉じる中央弁４８，５２を備えている。ケーシング４９によって画成された（一次）圧力室６が、出発状態で圧力補償のために開放した中央弁４８を介在して、圧力媒体通路５０によって圧力媒体貯蔵容器１０に遮断可能に接続され一方、第２ピストン５は補充室５１を画成している。この補充室は一方では中央弁５２を介して付設の圧力室７に接続され、他方ではマスターシリンダケーシング内に形成された図示していない圧力媒体通路を介して圧力媒体貯蔵容器１０に接続されている。
【００２５】
圧力室６は図に示していない油圧接続部を介して油圧室５３に接続されている。この油圧室は油圧ピストンまたはシミュレータピストン５４によって画成されている。シミュレータピストン１８は他方ではシミュレータ室５５を画成している。シミュレータピストン１８はシミュレータ室５５内に配置されたシミュレータばね５６と共に、変位シミュレータを形成している。この変位シミュレータは弁装置１３，１４の閉鎖時に、普通のペダルフィーリングを車両の運転者に付与する。その際、シミュレータばね５６はペダル特性の変化、すなわち操作ストロークに対するペダル力の依存性を決定する。
【００２６】
圧力室６，７の遮断時に第１のピストン３がケーシング４９に対して相対的に移動し、第１の圧力室６から押しのけられた圧力媒体によって油圧室５３を付勢することができるようにするために、図２に従って、シミュレータ室５５と前述の補充室５１または圧力媒体貯蔵容器１０の間には油圧接続部が設けられている。この油圧接続部は緊急時ブレーキングの場合には中断または遮断される。この油圧接続部は穴または通路として形成されている。補充室５１に至るこの穴または通路の開口部の範囲内には、第２のピストン５に設けられたシールまたはシールスリーブ（カップシール）５７が配置されている。通路の開口範囲はシールスリーブ５７と共に、第３の弁装置を形成している。上記の構造により、圧力媒体は第２の圧力室７の遮断時に、第１の圧力室６から（不動の）シールスリーブ５７のそばを通過して圧力媒体貯蔵容器１０内に移動可能である。
【００２７】
これに対して、前述の弁装置１３，１４が開放したままである緊急時ブレーキングの際には、両ピストン３，５が移動するので、第２のピストン５に配置されたシールスリーブ５７は通路の開口に乗り上げ、シミュレータ室５５と圧力媒体貯蔵容器１０との接続を中断する。それによって、変位シミュレータは圧力媒体をもはや受け取ることができず、車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０を操作するために、両圧力室６，７内で油圧が上昇する。
【００２８】
操作ユニットの機能に関する他の詳細は例えば独国特許出願第１００１６５９６．６号から明らかである。この機能に関するこの独国特許出願の開示内容は全部が本開示部に取り込まれる。
【００２９】
ブレーキシステム内にある、特にガス成分または空気成分のような不純物を分離除去するために、特別な方法ステップでは、好ましくはデータ処理プログラムに基づいて電子的に制御される圧力−洗浄ルーチンが行われる。その際、ポンプ３４または高圧アキュムレータ３２によって、圧力媒体流れが生じる。この圧力媒体流れは、油圧的なフォールバックモードでの操作による流れ方向と反対向きである。簡単に言うと、圧力媒体流れがその都度出口１１，１２を通って発生し、操作ユニット１の圧力室６，７を流通し、そして容器接続部８，９を経て圧力媒体貯蔵容器１０に達する。この圧力媒体貯蔵容器では、ガス成分または空気成分が脱気される。洗浄ルーチンは好ましくはそれぞれ約４秒間の４つの洗浄サイクルからなっている。この場合、個々の洗浄サイクルの間に、約１秒の休止時間が設けられる。洗浄サイクルは圧力室６，７内に最高で約０．２〜０．６バールの圧力を生じる。これは車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０内の最高で約１２バールの動圧に一致する。
【００３０】
流れを方向づけて案内するために、操作ユニット１は、少なくともエッジが閉じた領域に設けられた通路区間を備えている。この通路区間は圧力室６，７を通って延びている。図２に示すように、通路区間はそれぞれ、第１または第２の圧力室６，７の容器接続部８，９と、各出口１１，１２との間に設けられている。
【００３１】
先ず最初に、（いわゆるプッシュロッド回路ＤＫのための）第１の圧力室６内の、線によって簡略化して示した流れの経過について説明する。圧力媒体は、概略的に示した管路１５から出発して、出口１１と、出口１１の方にほぼ半径方向に向いた通路区間５８と、この通路区間５８に対して直角に設けられた通路区間５９と、初期状態で開放している中央弁４８とを経て圧力媒体通路５０に、そしてそこから圧力媒体貯蔵容器１０に達する。水平な通路区間５９は第１のピストン３に対して中央に配置された管状の第１のスリーブ６０と、第１のスリーブ６０に対して同心的にかつ第１のスリーブ６０に対して軸方向に摺動可能に設けられた管状の第２のスリーブ６１とによって形成されている。従って、スリーブ装置はその長さを伸縮可能である。第１のスリーブ６０はピストン３に固定配置され、中央弁４８を収容するための穴６２内に開口している。第１のスリーブ６０の他端は第２のスリーブ６１の管状の内室６３内に開口している。第２のスリーブ６１用のストッパー６４は両スリーブ６０，６１の間で作用する戻しばね２を拘束し、弾性的な予圧縮を生じる。理解されるように、中央弁４８の通路は水平な通路区間５９に属する。通路区間５８を形成するために、第２のスリーブ６１は第２のピストン５の背面に接触するための端面６５を備えている。この端面６５には、出口１１の方に向いた溝６６が設けられている。半径方向から軸方向への流れの変更は好ましくは、第２のピストン５の凹部６７内で行う必要はない。
【００３２】
次に、（いわゆる二次回路ＳＫのための）第２の圧力室７内の流れ案内について説明する。圧力媒体と、壁部の上側範囲に集められた不純物は、出口１２から出発して、先ず最初に圧力室７内にほぼ軸方向に達する。それによって、入口６８を通って通路区間６９に入る。この通路区間は第２のピストン５と、このピストンに接する部材７０との間に設けられている。図２から明らかなように、中央弁５２にかぶさる、戻しばね４をセンタリングするためのばね板が、第２の部材７０として設けられている。鉢状のばね板は複数の通路区間６９を分割するための溝を備えることができる。圧力媒体は、中央弁５２を収容するための穴７１から、初期状態で開放している中央弁５２を通って、補充室５１に達する。この補充室には、ピンによって覆われた図示していない油圧通路が開口している。この通路から、圧力媒体は容器接続部９に達し、そして最後に圧力媒体貯蔵容器１０に達する。
【００３３】
図５に示す変形実施の形態の場合には、伸縮可能な２個のスリーブ７２，７３によって形成された水平な通路区間７４が、第２の圧力室７内にも設けられている。複数の図において、異なる実施の形態の互いに一致する部品には、同じ参照番号が付けてある。ばね板７５は第２のピストン５上で戻しばね４をセンタリングおよび支持する働きをする。ピストン５上に固定配置された第１のスリーブ７２はその管状の中空区間がばね板７５と圧力室７の一部を通過している。第２のスリーブ７３は一端７６がマスターシリンダケーシング内に嵌め込まれ、ケーシング通路７７に開口している。このケーシング通路は出口１２を介して管路１６に接続されている。第２のスリーブ７３の他端７８は第１のスリーブ７２に係合している。それによって、この第１のスリーブはスリーブ７３に沿って或る程度移動可能に配置されている。従って、圧力室７と中央弁５２によって、通路状の流れ案内が生じる。両圧力室６，７内で伸縮スリーブ構造体を使用することにより、操作ユニット１のきわめて効果的な脱気が達成可能である。
【００３４】
理解されるように、バイ−ワイヤ−ブレーキ操作過程の際に、ブレーキ操作だけによって、洗浄作用が生じる。なぜなら、中央弁４８，５２の閉鎖のために、圧力媒体移動が必要であるからである。弁装置１３，１４が車輪ブレーキ１７，１８，１９，２０から圧力室６，７を分離した後で、圧力媒体移動は終了する。換言すると、中央弁４８，５２の閉鎖まで、圧力媒体貯蔵容器１０の方への洗浄過程が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの公知の電気油圧式ブレーキ装置の概略的な回路図である。
【図２】操作ユニットの実施の形態の断面図である。
【図３】図２の操作ユニットの細部（プッシュロッド回路）の拡大図である。
【図４】図２の操作ユニットの細部（二次回路）の拡大図である。
【図５】変形実施の形態の細部を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 操作ユニット
２ 戻しばね
３ ピストン
４ 戻しばね
５ ピストン
６ 圧力室
７ 圧力室
８ 容器接続部
９ 容器接続部
１０ 圧力媒体貯蔵容器
１１ 出口
１２ 出口
１３ 弁装置
１４ 弁装置
１５ 管路
１６ 管路
１７ 車輪ブレーキ
１８ 車輪ブレーキ
１９ 車輪ブレーキ
２０ 車輪ブレーキ
２１ 入口弁
２２ 入口弁
２３ 入口弁
２４ 入口弁
２５ 出口弁
２６ 出口弁
２７ 出口弁
２８ 出口弁
２９ 圧力補償弁
３０ 圧力補償弁
３１ モータ−ポンプ−装置
３２ 高圧アキュムレータ
３３ 電動機
３４ ポンプ
３５ 圧力制限弁
３６ 圧力センサ
３７ 変位センサ
３８ 管路
３９ 管路
４０ 管路
４１ 圧力センサ
４２ 圧力センサ
４３ 制御ユニット
４４ 圧力センサ
４５ 圧力センサ
４６ 圧力センサ
４７ ブレーキング要求検出装置
４８ 中央弁
４９ ケーシング
５０ 圧力媒体通路
５１ 補充室
５２ 中央弁
５３ 室
５４ シミュレータピストン
５５ シミュレータ室
５６ シミュレータばね
５７ スリーブシール
５８ 通路区間
５９ 通路区間
６０ スリーブ
６１ スリーブ
６２ 穴
６３ 内室
６４ ストッパー
６５ 端面
６６ 溝
６７ 凹部
６８ 入口
６９ 通路区間
７０ 部材
７１ 穴
７２ スリーブ
７３ スリーブ
７４ 通路区間
７５ ばね板
７６ 端部
７７ ケーシング通路
７８ 端部
Claims (11)
- 操作ペダルによって操作可能でありかつ第１の戻しばね（２）によって付勢された第１のピストン（３）と、第２の戻しばね（４）によって付勢された第２のピストン（５）とが備えられ、この両ピストンがケーシング内に直列に配置され、かつ圧力室（６，７）を画成し、この圧力室が容器接続部（８，９）を介して無圧の圧力媒体貯蔵容器（１０）に接続され、圧力室が出口（１１，１２）とこの出口に付設された弁装置（１３，１４）を介してブレーキ回路に遮断可能に接続され、更に変位シミュレータが備えられ、この変位シミュレータがシミュレータ室（５５）を画成しかつシミュレータばね（５６）と協働するシミュレータ要素によって形成され、このシミュレータ要素が油圧接続部によって、第１の圧力室（６）に加えられる圧力によって付勢可能であり、シミュレータ室（５５）と圧力媒体貯蔵容器（１０）の間に、遮断可能な油圧接続部が設けられている、“ブレーキ−バイ−ワイヤ”のタイプの電気油圧式ブレーキ装置のための操作ユニット（１）において、操作ユニット（１）が、圧力媒体洗浄過程によって圧力媒体不純物を除去するための、圧力室（６，７）を通過し少なくとも領域的に閉じている少なくとも１つの通路区間を備えていることを特徴する操作ユニット。
- 通路区間が第１または第２の圧力室（６，７）の容器接続部（８，９）と各出口（１１，１２）との間に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の操作ユニット。
- 通路区間がピストン（３，５）と、このピストンに付加されたまたは接触する少なくとも１個の他の部品とによって形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の操作ユニット。
- ピストン（５）が中央弁（５２）にかぶさるばね板（７５）を備え、このばね板がピストン（５）と共に通路区間（６９）を画成していることを特徴とする、請求項３記載の操作ユニット。
- 各々の圧力室（６，７）が軸方向に延びる少なくとも１つの通路空間と、ほぼ半径方向に延びる通路区間を備えていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の操作ユニット。
- 第１の圧力室（６）に付設された通路区間を形成するために、第１のピストン（３）に対して中央に配置された管状の第１のスリーブ（６０）と、第１のスリーブ（６０）に対して同心的におよび第１のスリーブ（６０）と相対的に軸方向に摺動可能に配置された管状の第２のスリーブ（６１）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の操作ユニット。
- 第１のスリーブ（６０）が第１のピストン（３）上に固定配置され、第１のスリーブが戻しばね（２）によって第１のスリーブ（６０）に対して弾性的に付勢された第２のスリーブ（６１）のためのストッパー（６４）を備えていることを特徴とする、請求項６記載の操作ユニット。
- スリーブ（６０，６１）によって形成された通路区間が、ピストン側に移動可能に案内されて配置された中央弁（４８）と一直線上に設けられていることを特徴とする、請求項６記載の操作ユニット。
- 第２のスリーブ（６１）が第２のピストン（５）に接触するための端面（６５）を備えていることと、この端面（６５）が出口（１１）の方に向いた、圧力媒体洗浄過程用の少なくとも１つの溝（６６）を備えていることを特徴とする、請求項６記載の操作ユニット。
- 溝（６６）の延長方向がスリーブ（６０，６１）によって形成された通路区間に対してほぼ直角に設けられていることを特徴とする、請求項８記載の操作ユニット。
- 伸縮可能なスリーブ（７２，７３）によって形成された通路区間が圧力室（７）に付設され、スリーブ（７２）がピストン（５）に設けられ、スリーブ（７３）がケーシングに固定されて設けられ、かつケーシング通路（７７）に開口してい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操作ユニット。
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