JP2006069538A - 車両ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキペダル及びメインシリンダを介して操作可能な少なくとも１つの摩擦ブレーキと、回生ブレーキとを有する車両ブレーキ装置において、ブレーキハイドロリック機構内への回生ブレーキの組込みを特に簡単に開発し、形成することができるようにする。
【解決手段】回生ブレーキの運転の間にブレーキペダル（２２）とメインシリンダ（２６）との間の機械的な連結を操作するための補償装置（２８）が設けられているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキペダル及びメインシリンダを介して操作可能な少なくとも１つの摩擦ブレーキと、回生ブレーキとを有する車両ブレーキ装置に関する。

現在の車両においては公知のようにホイールに摩擦ブレーキが取り付けられており、これらの摩擦ブレーキは、車両の運転手によってブレーキペダルと、このブレーキペダルにより操作されるメインシリンダと、一般的にはハイドロリック式の制御装置とを介して制御することができる。このようなハイドロリック式の摩擦ブレーキ装置と並んで、電気的なハイブリッド駆動装置（ＨＥＶ）を有する車両においては、ブレーキエネルギが電気的なエネルギに変換され、次いで蓄積されることによってホイールを電磁的に制動することができる（回生）。

回生ブレーキのこのような運転を可能にするためには、運転手の制動の要望が、本来は摩擦ブレーキ若しくは所属の摩耗式ブレーキ装置のために設けられたブレーキペダルで検出される。次いで通常は摩耗式ブレーキ装置により加えられる制動力の少なくとも一部が電子機械により加えられる。

ハイドロリック式の車両ブレーキ装置内への回生ブレーキの組込みは、ブレーキハイドロリック機構及びその制御装置にも影響が及ぼされなければならないことを必然的に伴う。したがって、例えば所属のハイドロリック式弁のための新しい制御アルゴリズムを開発し、圧力及び距離検出のためのセンサを設け、多数コンポーネントを新しい要請に適合させなければならない。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９５２４２２８号明細書につき、回生ブレーキを有する車両ブレーキ装置が公知である。この車両ブレーキ装置では、ペダル距離とブレーキ作用との間の確実な関係と、回生ブレーキのエラーの発生が確実に補償可能であることが望ましい。この目的のためには、ブレーキペダルとホイールブレーキシリンダとの間の連続的な機械式／ハイドロリック式の接続が形成されている。ブレーキペダルの操作に基づき得られる、回生ブレーキによる制動の作用は、次のことにより補償される、すなわち、弁を有する制御ユニットによりホイールブレーキシリンダ内の圧力をメインブレーキシリンダ内の圧力に対して減じることができることにより補償される。
ドイツ連邦共和国特許公開第１９５２４２２８号明細書

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の車両ブレーキ装置において、ブレーキハイドロリック機構内への回生ブレーキの組込みを特に簡単に開発し、形成することができるようにすることである。

この課題を解決した本発明の手段によれば、冒頭で述べた形式の車両ブレーキ装置において、回生ブレーキの運転の間にブレーキペダルとメインシリンダとの間の機械的な連結を操作するための補償装置が設けられている。

本発明によれば、回生ブレーキの運転の間に車両ブレーキ装置でブレーキペダルからメインシリンダへの機械的な作用が操作される。本発明によるこの操作は、公知の車両ブレーキ装置において提供されている、ブレーキペダルとメインシリンダとの機械的な連結を変更し、運転手が従来のシステムにより認識しているペダル感覚をブレーキペダルで伝達する。機械的な連結の操作は、公知の車両ブレーキ装置においてブレーキハイドロリック機構の制御アレゴリズム及びさらなるコンポーネントのために必要な変更よりも安価に実施することができる。本発明によるシステムのためには特に比較的わずかな開発の手間しかかからない。さらに本発明による手段によれば、車両ブレーキ装置は、ブレーキ要望検出ユニットを回生機能と交換するだけで拡大することができる。ブレーキ装置本体（ハイドロリックユニット及び摩擦ブレーキ）は不変に維持することができる。

本発明による車両ブレーキ装置の有利な発展形では、ブレーキペダルとメインシリンダとの間にブレーキブースタが配置されており、補償装置がブレーキブースタとブレーキペダルとの間に設けられている。このような補償装置では、公知のブレーキブースタの配置全体、特に固定を引き受けることができる。本発明による車両ブレーキ装置の択一的な発展形では、補償装置がメインシリンダとメインブレーキブースタとの間に設けられている。このようなシステムでは、例えばブレーキブースタ全体が摺動されるが、しかしながら、この場合にはブレーキブースタ及びブレーキペダルのアセンブリは公知のシステムから引き継ぐことができる。

さらに本発明による補償装置は、ブレーキペダルの調節距離を変更する調節距離−解除装置により形成されていることが望ましい。このような調節距離−解除装置により、回生の場合には、すなわち、パワートレーンの電子機械による制動作用時には、運転手によるブレーキペダルの調整が、調節距離−解除装置により補償される。例えばブレーキペダルの距離は、メインシリンダが変位されないように適合される。

安全性の理由から、車両ブレーキ装置では運転全体の間に、すなわち回生の場合にもブレーキペダルとメインシリンダとの間に機械的な結合が生じることが望ましい。このことを保証するためには、本発明による調節距離−解除装置に偏心器が形成されていてよい。この偏心器の回動時には、例えばブレーキペダルの調節距離は運転手にとっては、従来のシステムと同等に運動せしめられる。回生ブレーキが故障した場合には、運転手のペダル操作が、回動された偏心器を介して、解放されたメインシリンダに即座に作用する。

本発明による補償装置は、従来のブレーキペダルの調節距離のみを模倣するのではなく、その動的な特性全体を模倣することが望ましい。このためには、特に調節力−解除装置が設けられていることが望ましく、この調節力−解除装置により、運転手には従来の車両ブレーキ装置の場合と同じ対向力が伝達される。

このような機能は特に有利には、例えばメカトロニックな調整器により実施することができる。この調整器はアクティブな車両操作の場合に類似に、機械的なレバー若しくは伝動チェーンに噛み合う伝動装置によって、又は特に安価にシリンダ−ピストン−装置によって形成されてよい。一般的には本発明による補償装置のためには距離及び角度調整のための種々異なったアクチュエータを使用することができる。

特に安価な手段が、車両ブレーキ装置のブレーキブースタが次のように変形されていることにより可能である、すなわち、ブレーキブースタ内の差圧が、例えばポンプ及び／又は弁（特に空気流入弁）により制御することができることにより可能である。

次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

図１には、車両ブレーキ装置１０が示されており、この車両ブレーキ１０のうちの主な構成エレメントの１つとして、ブレーキペダル、ブレーキブースタ及びマスタシリンダを有するアセンブリ１２が示されている。このアセンブリ１２は、２つの導管１４を介してハイドロリック式の制御ユニット１６に接続されている。この制御ユニット１６内にはハイドロリック式弁とポンプエレメント（詳しく図示していない）とが位置している。ハイドロリック式の制御ユニット１６は導管１８により、全部で４つの摩擦ブレーキ２０に接続されている。

車両ブレーキ装置１０には、さらに電気的な駆動装置（図示していない）が設けられており、この駆動装置により、摩擦ブレーキ２０に属するホイールを、回生機能の枠内で同様に制動することができる。

図２、図３、図４、図５、図６及び図７には、アセンブリ１２の種々異なった構成が詳しく示されている。このアセンブリ１２にはそれぞれブレーキペダル２２、ブレーキブースタ２４及びメインシリンダ２６が配置されている。これらの構成を以下に説明する。

回生ブレーキの場合には、ブレーキペダル２２で運転手のためにもたらされるペダル感覚が、従来の車両ブレーキ装置のペダル感覚に対応するように、アセンブリ１２にはそれぞれ１つの補償装置２８が設けられている。この補償装置２８は、ブレーキペダル２２とメインシリンダ２６との間に基本的に設けられている機械的な連結の操作若しくは連結解除のために働く。

図２及び図３に示したように、前記補償装置２８は、特にブレーキペダル２２のペダル距離を調整するために働く。この調整は、図２に示したように、基本的にはブレーキブースタ２４とメインシリンダ２６との間で行われるか、又は図３に示したように、基本的にはブレーキペダル２２とブレーキブースタ２４との間で行われる。ペダル距離を調整する場合には、特にメインシリンダ２６のピストンロッド２６ａとブレーキペダル２２の作用軸受２２ａとの間の距離Ｘが変更される。ピストンロッド２６ａと作用軸受２２ａとの間に配置されたブレーキブースタ２４は基本的には不変に維持することができる。

図４〜図７には補償装置２８の実施例が示されている。これらの補償装置２８は基本的にはブレーキペダル２２とブレーキブースタ２４との間に配置されている。

補償装置２８は、それぞれ調節距離−解除装置３０と調節力−解除装置３２とを有している。回生ブレーキの場合にブレーキペダル２２において調節距離と調節力とを操作するこれらの装置により、特に従来のブレーキペダルの動力若しくは特性が模倣される。

調節距離−解除装置３０は、図４及び図５による実施例の場合にも図６及び図７による実施例の場合にも、偏心器により形成されており、この偏心器は作用軸受２２ａと、ブレーキブースタの中央エレメント２４ａとの間の機械的な結合を常に保証する。前記偏心器により、特に回生ブレーキの短時間の故障時には気密の結合が保証されており、これにより、ブレーキペダル２２により従来の形式でブレーキブースタ２４とメインシリンダ２６とに作用し、所属の車両をさらに確実に制動することができる。

図４及び図５による実施例では、調節距離−解除装置３２が調整器により実施されている。この調整器はシリンダ−ピストン−ユニット３２ａを有しており、特に直接に作用軸受２２ａに作用する。

図６及び図７による実施例では、調節力−解除装置３２が真空ポンプ３２ｂ、空気流入若しくは通気弁３２ｃにより実施されている。これらの真空ポンプ３２ｂ、空気流入若しくは通気弁３２ｃはブレーキブースタに配置されており、そこでブレーキブースタ２４のダイアフラム２４ｂにおいて圧力比を変更することができる。

自動車ブレーキ装置を部分的に断面した概略的な側面図である。 本発明の第１実施例によるブレーキペダル、ブレーキブースタ及びメインシリンダのアセンブリの概略的な側面図である。 本発明の第２実施例によるブレーキペダル、ブレーキブースタ及びメインシリンダのアセンブリの概略的な側面図である。 本発明の第３実施例の第１の位置を示す概略的な側面図である。 本発明の第３実施例の第２の位置を示す概略的な側面図である。 本発明の第４実施例の第１の位置を示す概略的な側面図である。 本発明の第４実施例の第２の位置を示す概略的な側面図である。

符号の説明

１０ 車両ブレーキ装置、 １２ アセンブリ、 １４ 導管、 １６ 制御ユニット、 １８ 導管、 ２０ 摩擦ブレーキ、 ２２ ブレーキペダル、２２ａ 作用軸受、 ２４ ブレーキブースタ、 ２４ａ 中央エレメント、 ２６ メインシリンダ、 ２６ａ ピストンロッド、 ２８ 補償装置、 ３０ 調節距離−解除装置、 ３２ 調節力−解除装置、 ３２ａ シリンダ−ピストン−ユニット ３２ｂ 真空ポンプ、３２ｃ 空気流入弁若しくは通気弁

Claims (8)

1. 車両ブレーキ装置（１０）であって、ブレーキペダル（２２）とメインシリンダ（２６）とを介して操作可能な少なくとも１つの摩擦ブレーキ（２０）と、回生ブレーキとが設けられている形式のものにおいて、回生ブレーキの運転の間にブレーキペダル（２２）とメインシリンダ（２６）との間の機械的な連結を操作するための補償装置（２８）が設けられていることを特徴とする、車両ブレーキ装置（１０）。
2. ブレーキペダル（２２）とメインシリンダ（２６）との間にブレーキブースタ（２４）が配置されており、補償装置（２８）が、ブレーキブースタ（２４）とブレーキペダル（２２）との間に設けられている、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
3. 補償装置（２８）が、ブレーキペダル（２２）の調節距離を変更する調節距離−解除装置（３０）により形成されている、請求項１又は２記載の車両ブレーキ装置。
4. 調節距離−解除装置（３０）が、偏心器により形成されている、請求項３記載の車両ブレーキ装置。
5. 補償装置（２８）が、ブレーキペダル（２２）の調節力を変更する調節距離−解除装置（３２）により形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の車両ブレーキ装置。
6. 調節力−解除装置（３２）が、ブレーキペダル（２２）に作用する調整器により形成されている、請求項５記載の車両ブレーキ装置。
7. 調整器が、特にハイドロリック式のシリンダ−ピストン−装置（３２ａ）により形成されている、請求項６記載の車両ブレーキ装置。
8. ブレーキブースタ（２４）が設けられており、調節力−解除装置（３２）が、ブレーキブースタ（２４）で作用するポンプ（３２ｂ）及び／又はブレーキブースタ（２４）で作用する弁（３２ｃ）により形成されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の車両ブレーキ装置。

Images