JP2016517372A - 車両のためのブレーキシステム - Google Patents

Abstract

本発明は車両のためのブレーキシステムに関するものであり、第１の室（１２）、少なくとも１つの第１の液圧作用面（１４ａ）によって第１の室（１２）を区切るロッドピストン（１４）、第２の室（１６）、およびフロートピストン（１８）を備えるマスタブレーキシリンダ（１０）を含んでおり、ロッドピストン（１４）は第２の液圧作用面（１４ｂ）を備えるように構成されており、またはこれと結合可能であり、第２の液圧作用面（１４ｂ）はマスタブレーキシリンダ（３０）または別のブレーキシリンダ（１４４）の追加室（２０）を区切っており、追加室（１０）は備蓄室（３６）に接続されており、および／または別の流体配管（１０４）に配置された第１の逆止め弁（１００）およびスロットル（１０２）を介して作動液リザーバ（２４）に接続されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のためのブレーキシステムに関する。

特許文献１には、液圧式の車両ブレーキシステムが記載されている。この液圧式の車両ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダは、第１の圧力室と第２の圧力室とを含んでいる。これに加えてマスタブレーキシリンダは、ブレーキペダルに向かって拡張していく端部のところに、一体化されたペダルストロークシミュレータを有しており、そのブレーキ液で充填可能な容積部は、シミュレータバルブを介して、ブレーキ液備蓄容器と液圧接続されている。ペダルストロークシミュレータのブレーキ液で充填可能な容積部、およびこれに隣接する第１の圧力室は、差動ピストンとして構成されたロッド・シミュレータピストンによって区切られている。

さらに特許文献２には、マスタブレーキシリンダおよびその中でスライド可能に配置された２つのピストンを含む、「ブレーキバイワイヤ」の型式のブレーキシステムが開示されており、一方のピストンは、少なくとも２つの異なる大きさの液圧作用面を有するシミュレータピストンとして構成されており、それにより、差動ピストンの形状に基づき、作動液ないしブレーキ液で充填可能な環状容積部が生じる。「ブレーキバイワイヤ」の動作方式では、マスタブレーキシリンダが運転者によって操作されると、車両ホイールでブレーキトルクを生成するために小さいほうの作用面が有効になり、フォールバックレベルでは、すなわちブレーキシステムを作動させる誤機能が生じているときには、大きいほうの作用面が有効になり、小さいほうの作用面から大きいほうの作用面への切換は、マスタブレーキシリンダの圧力室における液圧（ないしは印加されるペダル力）に依存して行われる。

国際公開第２００９／１２１６４５Ａ１号パンフレット ドイツ特許出願公開第１０２０１１００６３２７Ａ１号明細書

本発明は、請求項１の構成要件を有する車両のためのブレーキシステムを提供する。

従来式の解決法では、後置されているホイール調整ユニットの取込弁が液圧的な流動抵抗となる。このことは、そのようなブレーキシステムの機械的なフォールバックレベルでブレーキペダルが急速に操作されたときに、分離弁とホイール調整ユニットの取込弁との間でブレーキ液の滞留を引き起こし、そのために、リングピストン原理の有益な効果が低下してしまう。

本発明の実施形態は、作動液リザーバ（すなわちブレーキ液リザーバ）へと向かう流出抵抗の増大によって、および／または逆止め弁の開放圧力を超過した後での環状容積部経路における圧力低下の抑制によって、こうした機能低下に対処がなされるという利点がある。

リングピストンを用いる上述した取組みでは、リングピストン室および第１のブレーキ回路における制限された低い圧力で、追加のブレーキ液容積がこの第１のブレーキ回路へと押し出される。この追加量は、機械的なフォールバックレベルのときにフルブレーキングで実現可能なブレーキ圧を第１のブレーキ回路で高め、およびこれに伴って最大限可能な車両減速を高める。

さらにこの効果は、場合により第１のブレーキ回路に含まれる空気泡を補償し、このことは、フォールバックレベルでのいっそう高い最大のブレーキ圧を生じさせ、それに伴って車両の制動距離の短縮を可能にする。追加容積は、第１のブレーキ回路のむだ容積がいっそう迅速に克服されることによって、無圧のブレーキ状態からの制動挙動も改善する。

ホイール調整ユニットの取込弁のスロットル作用により、機械的なフォールバックレベルで急速なブレーキペダル操作がなされたときに、ブレーキ液がホイールブレーキへと妨げられることなく流出するのではなく、分離弁と取込弁との間で滞留する。このことは、この中間領域での迅速な圧力上昇をもたらす。

このことは、環状容積部経路から第１のブレーキ回路へのブレーキ液の最大の流入を帰結するが、それは、液圧的な並列経路にある逆止め弁の切換閾値の分だけリングピストン圧力が中間室圧力を上回っており、圧力制限弁が開いていない限りにおいてである。分離弁とホイール調整ユニットとの間で取込弁によって引き起こされる迅速な圧力上昇は、この理想状態の時間的な長さを短縮してしまう。

リングピストンからリザーバへと戻るブレーキ液の流出が遅延されることによって、このような最大利得のタイムスロットを拡大することができる。

本発明の実施形態の基本思想は、リザーバへの流出抵抗をスロットルによって高めることにある。スロットルを相応に寸法決めすることにより、逆止め弁と圧力制限弁との間での環状容積部からの流出の分配を、逆止め弁経路が優先されるように増やすことができ、有益な効果が増大する。スロットルは圧力制限弁と直列につなぐことができ、または、逆止め弁に取って代わることができる。

供給容積流と還流容積流を制御するための上に説明した作用原理は、機械的なフォールバックレベルでのホイール圧力生成が、さまざまに異なる大きさの液圧作用面の間の切換によって最適化される、ブレーキシステムの他の実施形態にも適用可能である。これは、ブレーキペダル操作を通じて、追加のブレーキ液の流入が圧力室とブレーキ回路圧との間の、ならびに圧力室とブレーキ液リザーバとの間の、機械的にプリセットされる差圧（たとえば逆止め弁）によって制御されるブレーキシステムである。提案されるスロットルの組み込みは、追加の液圧作用面のオンオフ切換のときの移行挙動を「滑らかに」するとともに、１つまたは複数の供給を受けるブレーキ回路での流動抵抗に合わせた適合化によって（たとえば電磁弁によって）、ホイールブレーキシリンダへの追加の容積流の作用時間を最適化し、そのようにして、実現可能なホイールブレーキ圧を最大化する。

ブレーキ液は、追加室から第１の逆止め弁およびスロットルを介して作動液リザーバへ移送可能であるのが好ましく、スロットルは、スロットルを通って流れる作動液に関して、作動液リザーバに向かう方向で流出抵抗の増大を惹起する。

ブレーキシステムの好ましい実施形態では、マスタブレーキシリンダは、環状容積部として構成された少なくとも１つの予備充填環状室を追加室として有するように構成される。このように、ブレーキシステムを具体化するために、マスタブレーキシリンダに組み込まれた追加室を利用することができる。同様にロッドピストンは、車両の運転者により操作可能なブレーキ入力部材と結合可能な、第２の液圧作用面によってマスタブレーキシリンダの追加室を区切る、差動ピストンとして構成されていてよい。

流体配管には、第１のブレーキ回路に向かう方向へ流体的に開放可能である第２の逆止め弁が配置されているのが好ましい。このケースでは、追加室から第１のブレーキ回路へのブレーキ液移送を第２の逆止め弁によって制御可能である。

さらにブレーキシステムは、一方の端部で第２のブレーキ回路と流体結合されるとともに他方の端部で追加室と流体結合された並列流体配管を追加的に含むことができ、並列流体配管には、第２のブレーキ回路に向かう方向へ流体的に開放可能である第３の逆止め弁が配置されている。それにより、追加室から第２のブレーキ回路へのブレーキ液移送も第３の逆止め弁によって制御可能である。

別の好ましい実施形態では、ブレーキシステムは、マスタブレーキシリンダとは別個に作動液圧を生成するように構成され、切換弁がそれぞれ配置された流体配管を介して第１のブレーキ回路および第２のブレーキ回路と流体結合され、作動液リザーバに接続されたアクチュエータを含んでいる。たとえばアクチュエータは電気液圧式に作動可能である。

同様にブレーキシステムは、運転者により操作可能なブレーキペダルストロークの全体にわたって、またはその各区域にわたって作動可能であるペダル感覚シミュレータを含むことができる。このことは、運転者にとって快適なペダル感覚を保証する。

さらに別の実施形態は、逆止め弁による予備充填環状室での圧力制限を備蓄室によって置き換える。この実施形態では、ブレーキ圧生成のためには必要のない余剰のブレーキ液が作動液リザーバへ送り返されるのではなく、備蓄室で中間保存される。初期応力の調整とばね剛性の選択により、備蓄室の反応圧力および予備充填環状室における最大圧力が設定される。逆止め弁による圧力制限がなされる態様に準じて、この実施形態でも、備蓄室への流出抵抗およびこれに伴う有益な効果の時間的長さを最適化することができる。

別の好ましい実施形態では、追加室は電気切換可能なバルブを介して作動液リザーバと接続されている。このように電気切換可能なバルブの開放を通じて、大気圧を追加室で調整することができる。このことは、追加室への運転者のブレーキ介入に抗する反力が作用しないことをもたらす。

備蓄室は、電気切換可能なバルブを追加室とつなぐ配管に接続されているのが好ましい。このように備蓄室は、作動液リザーバへの独自の接続がなくても、容易に空にすることが可能である。

追加室はスロットルを介して備蓄室と接続されているのが好ましい。あとで詳しく説明するとおり、このケースではスロットルは、少なくとも１つのホイールブレーキシリンダで特定のブレーキ操作ストローク／ペダルストロークのときに生成されるブレーキ圧を有意に高めることに貢献する。特にこのケースでは、ブレーキ液は追加室からスロットルを介して備蓄室へと移送可能であり、スロットルは、スロットルを通って流れる作動液に関して、備蓄室に向かう方向で流出抵抗の増大を惹起する。

次に、図面との関連で実施形態を参照しながら本発明について説明する：

図１ａおよび１ｂは、それぞれ、ブレーキシステムの第１の実施形態を示す模式的な液圧回路図、およびその機能形態を説明するための座標系である。 ブレーキシステムの第２の実施形態を示す模式的な液圧回路図である。 図３ａおよび３ｂは、それぞれ、ブレーキシステムの第３の実施形態を示す模式的な液圧回路図、およびその機能形態を説明するための座標系である。 マスタブレーキシリンダの一例としての実施形態をいくつかの主要なコンポーネントを含めて示す詳細図である。 マスタブレーキシリンダの別の実施形態をいくつかの主要なコンポーネントを含めて示す詳細図である。 マスタブレーキシリンダの別の実施形態をいくつかの主要なコンポーネントを含めて示す詳細図である。 マスタブレーキシリンダの別の実施形態をいくつかの主要なコンポーネントを含めて示す詳細図である。 図８ａないし８ｃは、１つのピストンもしくは複数のピストンにおける液圧作用面の組み合わせに関してマスタブレーキシリンダのただ１つの部分を示す、断面図として示す別の模式的な一例としての実施形態である。

図１ａと図１ｂは、ブレーキシステムの第１の実施形態の模式的な液圧回路図、およびその機能形態を説明するための座標系を示している。

図１ａに模式的に示すブレーキシステムは、数多くの車両型式で、たとえばハイブリッド車両や電気車両で適用可能である。このブレーキシステムは、第１の室１２と、ロッドピストン１４と、第２の室１６と、フロートピストン１８とを備えるマスタブレーキシリンダ１０を有している。ロッドピストン１４は、第１の液圧作用面１４ａによって第１の室１２を区切っている。このことは、ブレーキ液で現在充填可能な第１の室１２の容積を、ブレーキ介入方向へのロッドピストン１４の位置調節を通じて低減可能であり、その間に、第１の室１２の中のブレーキ液と、第１の液圧作用面１４ａとの間の接触が成立していることであると理解することができる。さらにロッドピストン１４は第２の液圧作用面１４ｂを有するように構成されており、またはこれと結合可能であり／結合されており、第２の液圧作用面１４ｂは、マスタブレーキシリンダ１０またはその他のブレーキシリンダの追加室２０を区切っている。このように、ブレーキ液で現在充填可能な（マスタブレーキシリンダ１０またはその他のブレーキシリンダの）追加室２０の容積は、第２の液圧作用面１４ｂのブレーキ介入方向へのスライドによって、（追加室２０の中のブレーキ液と、第２の液圧作用面１４ｂとの間で接触が成立しているときに）低減可能である。

図１ａの実施形態では、追加室２０はマスタブレーキシリンダ１０の下位単位である。特にマスタブレーキシリンダ１０は、環状容積部として構成された少なくとも１つの予備充填環状室２０を追加室２０として有するように構成される。しかしながら、これは一例としてのみ解釈されるべきものである。

さらにロッドピストン１４は差動ピストン１４として、ロッドピストン１４が第２の液圧作用面１４ｂによってマスタブレーキシリンダ１０の追加室２０を区切るように構成されている。しかしながら付言しておくと、マスタブレーキシリンダ１０またはその他のブレーキシリンダの追加室２０を区切る第２の液圧作用面１４ｂは、マスタブレーキシリンダ１０またはその他のブレーキシリンダで（ロッドピストン１４およびフロートピストン１８に追加して）適用されるピストンに構成されていてもよい。このケースでは、第２の液圧作用面１４ｂとロッドピストン１４との結合とは、特に、ロッドピストン１４と、第２の液圧作用面１４ｂを有するように構成された他のピストンとの間の機械的な接合／結合のことであると理解される。ロッドピストン１４はいずれのケースでも、運転者により操作可能なブレーキ入力部材２２（たとえばブレーキペダル２２）と連結可能／結合可能である。このように、第２の液圧作用面１４ｂも、ブレーキ入力部材２２に対して及ぼされる運転者ブレーキ力によってブレーキ介入方向へと位置調節することができ、このことは追加室２０の容積の減少をもたらす。それによって運転者は、運転者ブレーキ力によって追加室２０でも圧力生成を惹起することができる。

ブレーキシステムは、少なくともマスタブレーキシリンダ１０と流体結合された作動液リザーバ２４も含んでいる。このことは、マスタブレーキシリンダ１０またはその他のブレーキシリンダの室１２および１６および／または追加室２０が、少なくとも１つの穴（たとえば少なくとも１つのオリフィス穴）を介して、作動液リザーバ２４と接続されることであると理解することができる。同様にブレーキシステムは、第１の室１２と流体結合された少なくとも１つの第１のブレーキ回路と、第２の室１６と流体結合された第２のブレーキ回路とを有しており、これらのブレーキ回路は、ブレーキトルク生成をするホイールブレーキシリンダ２６をそれぞれ装備しており／流体結合されている。ホイールブレーキシリンダ２６は、各ホイールの回転運動をホイールブレーキシリンダ２６により減速可能／制動可能であるように、ブレーキシステムを装備する車両の各ホイールに配置可能である。

図１ａは、一方の端部で第１のブレーキ回路に接続されるとともに他方の端部で追加室２０と（直接的または間接的に）接続された流体配管２８も示している。流体配管２８には、開いた状態で存在する第１の逆止め弁３０を介してブレーキ液を追加室２０から第１のブレーキ回路に移送可能であるように設計／アライメントされた第１の逆止め弁３０が配置されるのが好ましい。このようにして、第１のブレーキ回路の少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ２６での圧力生成を増強可能である。任意選択としてブレーキシステムは、一方の端部で第２のブレーキ回路と接続され、それに対して他方の端部では追加室２０と（直接的または間接的に）接続された並列流体配管３２を追加的に含んでいる。並列流体配管３２にも、第２のブレーキ回路へと向かう方向に流体的に開放可能である第２の逆止め弁３４が配置されていてよい。

図１ａのブレーキシステムでは、追加室２０は備蓄室３６に接続されている。したがって、運転者ブレーキ力によって追加室２０で圧力生成が惹起されたとき、ブレーキ液を追加室２０から備蓄室３６へと押し出すことができる。特に、追加室２０から少なくとも１つの流体配管２８および３２を介して少なくとも１つの接続されたブレーキ回路へと移送されない「余剰の」ブレーキ液を、このようにして「中間保存」することができる。環状室２０の中で発生する最大圧力は、ばね３８の特性で規定され（初期応力に、ばね剛性と備蓄ピストンのストロークとの積を加えたもの）、備蓄室３６の反応圧力はばねの初期応力から生じる。備蓄室３６の備蓄室容積は追加室２０の容積よりも大きいか、またはこれに等しくなっていてよく、それにより、追加室２０のブレーキ液容積全体を備蓄室３６へと移送可能である。

追加室２０は、バルブ４０（電磁弁）を介して作動液リザーバ２４と追加的に接続されているのが好ましい。このように、追加室２０を（電気式に切換可能な）バルブ４０の開放を通じて作動液リザーバ２４と短絡させることができ、それにより追加室の中で、作動液リザーバ２４の大気圧が生じることになる。したがって追加室２０を必要に合わせて、少なくとも１つの流体配管２８および３２に配置された少なくとも１つのブレーキ回路でのブレーキ圧生成の増強のために利用することができ、または、作動液リザーバ２４との短絡によって「オフにする」することができる。標準ブレーキ状況のとき、特にブレーキシステムの（図示しない）ブレーキ倍力装置を利用可能であるとき、（バルブ４０を開くことによる）作動液リザーバ２４と追加室２０の短絡を通じて、比較的小さい第１の液圧作用面１４ａでのみ運転者が所望のブレーキ圧生成を惹起し、その際に快適なブレーキ操作感覚（ペダル感覚）を有することを保証することができる。しかしながら、迅速なブレーキングのために（たとえば緊急ブレーキング）、またはブレーキ倍力装置なしで実行されるべきブレーキングのために、バルブ４０の閉止を通じて、追加室２０をブレーキ圧生成の増大のために利用することができる。したがって、このブレーキシステムは良好な「機械的なフォールバックレベル」を有している。バルブ４０を閉じる時点を追加的に若干遅らせ、そのようにして圧力生成のダイナミクスを改善することができる。

バルブ４０が閉じた後、追加室２０から、少なくとも１つの流体配管２８および３２に接続された少なくとも１つのブレーキ回路へのブレーキ液移送は、少なくとも１つの逆止め弁３０および３４のそれぞれの閉止圧力によって制御される。このように、少なくとも１つの逆止め弁３０および３４のそれぞれの閉止圧力は、追加室２０の中の圧力と、（少なくとも１つの流体配管２８および３２を介して）接続された少なくとも１つのブレーキ回路における圧力との間の最小の圧力差を（バルブ４０が閉じた後に）定義し、この圧力差を超えるとブレーキ液移送が生じる。備蓄室ばね３８のばね特性は、追加室２０の中で最大限実現可能な最大圧力を定義する（最大圧力は、通常、ばね初期応力の合計、およびばね剛性と備蓄室３６の備蓄室ピストン４２のストロークとの積と相関関係にある）。追加室２０の圧力が、少なくとも１つの逆止め弁３０および３４により設定される最小の圧力差を上回ると、ブレーキ液は追加室２０から少なくとも１つの接続されたブレーキ回路へと流れる。このブレーキ液移送が続くのは、少なくとも１つの接続されたブレーキ回路の圧力の上昇によって最小の圧力差を下回るまでであり、または、備蓄室３６の開放圧力を上回るまでである。最小圧力を超過してからは、ブレーキ液は追加室２０から備蓄室３６へ（も）移送される。

備蓄室３６は（配管区域４４を介して）、バルブ４０を追加室２０とつなぐ配管４６に接続されているのが好ましい（少なくとも１つの流体配管２８および３２は配管４６に連通することができる）。ブレーキプロセスの終了後、備蓄室３６に「中間保存されている」ブレーキ液を、このケースでは配管区域４４を介して追加室２０へと移送することができる。したがって、たとえば作動液リザーバ２４へ通じる外部の戻り配管などを介しての、作動液リザーバ２４への備蓄室３６の追加の接続は必要ない。このように、ブレーキシステムの液圧集成装置／液圧ブロックは比較的小さい穿孔コストを有しており、したがって低コストに製作可能である。

追加室２０がスロットル５０を介して備蓄室３６と接続されていると、特別に好ましい。スロットル５０は、たとえば配管区域４４に挿入されていてよい。特にブレーキシステムに封入空気があるとき、スロットル５０の絞り作用がホイールブレーキシリンダ２６でのブレーキ圧上昇のために寄与することができ、その様子は図１ｂの座標系を用いて図示されている。

図１ｂの座標系は、横軸として、ブレーキ操作部材２２（ブレーキペダル２２）が運転者ブレーキ力によって無力の初期位置から位置調節されるブレーキ操作ストロークｓ（ペダルストローク）を表している。図１ｂの座標系の縦軸は、ホイールブレーキシリンダ２６における対応するブレーキ圧ｐ（単位バール）を表しており、ホイールブレーキシリンダ２６は封入空気を有するブレーキ回路に接続されている。

グラフｇ１１およびｇ１２は、備蓄室３６およびスロットル５０を装備する図１ａのブレーキシステムで判定された圧力値を表している。グラフｇ１１の圧力値が測定されるのは、スロットル５０が比較的大きいスロットル断面を有している場合である。グラフｇ１２はこれよりも高い圧力値を有しており、グラフｇ１２の圧力値が判定されるときには、スロットル５０は比較的小さいスロットル断面を有している。ブレーキシステムへのスロットル５０の装備が省略された場合、追加室２０への備蓄室３６の接続に基づき、グラフｇ１３の圧力値が判定される。グラフｇ１３の圧力値はグラフｇ１１およびｇ１２の圧力値よりも低いが、それでもなお、追加室２０および備蓄室３６のない従来技術に基づく対照値を上回っている。このように、備蓄室３６をブレーキシステムに装備するだけでも、すでに従来技術に比べて好ましい。

図１ａのブレーキシステムは、マスタブレーキシリンダ１０と別個に作動液圧力を生成するように構成されたアクチュエータ５２も有している。アクチュエータ５２は電気液圧式に作動可能であるのが好ましい。たとえばアクチュエータ５２は、電動モータＭを備えたプランジャ５２である。電動モータＭはこのケースでは、正転動作もしくは逆転動作によってプランジャ５２のピストン５４をプランジャハウジング５２ａの中で往復変位させることができるように制御可能であり、それにより、少なくともプランジャハウジング５２ａの中で生じている圧力を増大可能または減少可能である。アクチュエータ／プランジャ５２は、それぞれ切換弁５８ａおよび５８ｂが配置された流体配管５６ａおよび５６ｂを介して、第１のブレーキ回路および第２のブレーキ回路と流体接続されているのが好ましい。さらに別の配管区域６０および４８を介して、アクチュエータ／プランジャ５２は作動液リザーバ２４にも接続されていてよい。さらに第１のブレーキ回路と第２のブレーキ回路は、それぞれ１つの分離弁６２ａおよび６２ｂを介して、マスタブレーキシリンダ１０と接続されていてよい。このように、それぞれの分離弁６２ａおよび／または６２ｂが閉じられ、それぞれの切換弁５８ａおよび／または５８ｂが開いた後、第１のブレーキ回路および／または第２のブレーキ回路で生じているブレーキ圧を、ブレーキ操作部材２２の操作／マスタブレーキシリンダ１０の内圧に関わりなく、アクチュエータ／プランジャ５２によって調整することができる。ただし、図１ａのブレーキシステムへのアクチュエータ／プランジャ５２の装備は、一例としてのみ解釈されるべきものである。

さらにブレーキシステムはＥＳＰシステム６４も有することができ、これを用いて、ホイールブレーキシリンダ２６で生じている圧力を、たとえばＥＳＰ機能の実行のために追加的に変更可能である（ＥＳＰシステム６４は、たとえば取込弁と吐出弁を含んでいる）。ブレーキシステムのさまざまな個所に、圧力センサ６６が配置されていてもよい。

任意選択としてブレーキシステムは、運転者によって操作可能なブレーキペダルストローク全体にわたって、またはその各区域にわたって作動可能であるペダル感覚シミュレータ６８も含むことができる。ペダル感覚シミュレータ６８は、（別の）蓄圧器７０、切換弁７２、および切換弁７２と並列に延びる、逆止め弁７６を備えたバイパス流体配管７４で構成されていてよい。配管７８を介して、ペダル感覚シミュレータ６８は第１のブレーキ回路に接続されていてよい。さらにペダル感覚シミュレータ６８は、たとえば配管４８に連通する配管８０を介して、作動液リザーバ２４に接続されていてよい。

図２は、ブレーキシステムの第２の実施形態の模式的な液圧回路図を示している。

図２のブレーキシステムでは、備蓄室３６の代替として、別の流体配管１０４に配置された第３の逆止め弁１００およびスロットル１０２が追加室２０に接続されている。追加室２０は、第３の逆止め弁１００およびスロットル１０２を介して作動液リザーバ２４に接続され、それによりブレーキ液を追加室２０から第３の逆止め弁１００およびスロットル１０２を介して作動液リザーバ２４へ移送可能であるようになっており、このときスロットル１０２は、スロットル１０２を通って流れる作動液に関して、作動液リザーバ２４に向かう方向への流出抵抗の増大を惹起する。逆止め弁１００およびスロットル１０２によっても、追加室２０の中で最大限調整可能な圧力を規定することができる。このように、リングピストン室２０と、逆止め弁３０を介して接続されるブレーキ回路との間の、ブレーキ回路への追加の流体供給に適した圧力差が、できる限り長いあいだ維持されるように配慮がなされる。このように、追加室／予備充填環状室２０の中の圧力と、接続されたブレーキ回路における圧力との間のポジティブな圧力差が、できるだけ長いあいだ維持される。そうしないと、（図示しない）ホイールブレーキシリンダ２６が相応に作動液の供給を受けられないからである。

さらに図２のブレーキシステムでは、バルブ７９がペダル感覚シミュレータ７９と並列に液圧集成装置１１に挿入されている。

図３ａおよび３ｂはブレーキシステムの第３の実施形態の模式的な液圧回路図、およびその機能形態を説明するための座標系を示している。

図３ａはブレーキシステムの第３の実施形態の液圧回路図を示しており、この別の実施形態は、基本的に、並列流体配管３２およびその中に配置された逆止め弁３４によって、上に説明した各実施形態と相違している。逆止め弁３４は、第２のブレーキ回路に向かう方向で流体的に開放可能であり、それにより、マスタブレーキシリンダ１０が操作されたときに、上に説明したように第２のブレーキ回路へ作動液を追加的に供給可能である。

図３ａに示すこの実施形態の基本思想は、上に説明した有益な効果を、流体配管２８の二重化によって第２のブレーキへも拡張することにあり、それにより、機械的なフォールバックレベルのときに車両ブレーキ挙動がいっそう改善される。

環状容積部を形成する差動ピストン１４を用いた上に述べた取組みは、追加容積部２０における（限られた、小さい）圧力で、追加のブレーキ液容積を第１のブレーキ回路および第２のブレーキ回路へ押し出す。この追加量は、機械的なフォールバックレベルでの（フルブレーキングのときに）実現可能なブレーキ圧を両方のブレーキ回路で高め、それによって最大限可能な車両減速を高める。

図３ｂの座標系は、横軸としてブレーキ操作ストロークｓ（ペダルストローク）（単位ｍｍ）を有している。図３ｂの座標系の縦軸は、ホイールブレーキシリンダ２６における相応のブレーキ圧ｐ（単位バール）を表している。

グラフｇ３１は、第１のブレーキ回路に空気／封入空気が存在していないとき、特定のブレーキ操作ストロークｓのときに図３ａの第１のブレーキ回路のホイールブレーキシリンダ２６で生じるブレーキ圧ｐを示している。グラフｇ３２により、同一の状況（空気／封入空気のないブレーキ回路）であるがスロットル１０２の利用を省略したときに実現されるブレーキ圧ｐが表されている。ここに見られるとおり、空気／封入空気のないケースについては、最大限実現可能な圧力（スロットル１０２があるときとないとき）は、約９バールの有意な第１の圧力差Δｐ１だけ互いに相違している。

さらにグラフｇ３３は、図３ａの第１のブレーキ回路のホイールブレーキシリンダ２６で、第１のブレーキ回路に封入空気がある場合（約３ｃｍ^３の空気）でさえ依然として実現可能なブレーキ圧ｐを示している。これと同一の状況（ブレーキ回路における約３ｃｍ^３の空気）でスロットル１０２が省略されると、グラフｇ３４によって示すブレーキ圧ｐしか実現可能でなくなる。第１のブレーキ回路に約３ｃｍ^３の空気を含む（現実的な）ケースについて、最大限実現可能な圧力（スロットル１０２があるときとないとき）は、約１０バールの有意な第２の圧力差Δｐ２だけ相違している。このようにポジティブな「スロットル効果」は、機械的なフォールバックレベルでのホイール圧力増大のために有意義である（これは、たとえばブレーキシステムやスロットルのジオメトリーによってシミュレートされる過程である）。

図４から８（すなわち８ａ，８ｂ，８ｃ）を参照しながら、模式的な断面図としてそれぞれ示すマスタブレーキシリンダ１０の考えられる実施形態と、それぞれの作動形態について簡略に述べる。図４から７は、図２のブレーキシステムの一部を、すなわちマスタブレーキシリンダ１０をアクチュエータ５２およびペダル感覚シミュレータ６８との関連で示す部分を、それぞれ詳細図として示している。図８ａから８ｃは、１つのピストン（図８ａおよび８ｃ）ないし複数のピストン（図８ｂ）における液圧作用面の組み合わせに関して、マスタブレーキシリンダの考えられる別の構成形態を示すにすぎない。

図４は、マスタブレーキシリンダ１０（いわゆる「パラレルプランジャ」）、連結可能な液圧作用面１４ａおよび１４ｂを備えるロッドピストン１４、追加室／予備充填環状室２０、室／圧力室１２および１６、室１２および１６を互いに区切るフロートピストン１８、および作動液リザーバ２４の断面図を示している。

図４の図面では、マスタブレーキシリンダ１０の上方に作動液リザーバ２４と並んで圧力制限弁１１０およびいわゆる「ファストフィル無効化」バルブ１１２が示されている。付言しておくと、バルブ１１０および１１２は圧力室３６に追加して、および／またはコンポーネント１００および１０２に追加して、ブレーキシステムに組み付けられていてよい。

アクチュエータ５２はハウジング５２ａを有しており、その中に、駆動装置（本例では電動モータＭ）と連結されたピストン５４およびフロートピストン５４ａがある。ピストン５４および５４ａの配置に基づき、作動液で充填可能な圧力室１１４ａおよび１１４ｂが形成される。

作動液リザーバ２４は、オリフィス穴１１６ａ，１１６ｂおよび１１６ｃを介して、室／マスタブレーキシリンダ圧力室１２および１６および追加室２０とそれぞれ流体結合されている。

ブレーキシステムに誤機能が生じたときに運転者には、矢印１１８で図示されている力を及ぼすことで、すなわち（ここには図示しない）ブレーキペダル２２を踏むことで、ロッドピストン１４をスライドさせ、それにより室１２および１６で圧力を生成させるという選択肢があり、この圧力は最終的に流体配管を介して直接的に、（ここには図示しない）ホイールブレーキシリンダ２６へ、各ホイールでブレーキトルクを生起するために伝達される。それが可能である理由は、有効な制動を非常に難しくするはずの、かつ運転者が相応に大きな力をこれに対して印加しなくてはならないはずの、第２の液圧作用面１４ｂにより追加室２０で生成される圧力が、バルブ１１２の（通過）切換によって削減され、それにより、運転者が最終的に第２の液圧作用面１４ｂによって「制動をする」からである。その意味で、液圧作用面１４ａおよび１４ｂは互いに機能に即して結合されている。

図５は、図４に掲げる実施形態に類似する構造を示しているが、流体配管２８がオリフィス穴１２０ａおよび１２０ｂを介してアクチュエータ５２のハウジング５２ａと流体結合されているという相違点があり、オリフィス穴１２０ａおよび１２０は、図４に示す逆止め弁３０に準じて、それぞれ逆止め弁として作用する。

さらに別の一例としての実施形態を図６が示している。ここでは図５の図面に対する相違点として、逆止め弁として作用するオリフィス穴１２０ａおよび１２０ｂに代えて、ただ１つのオリフィス穴１２０ａだけがアクチュエータ５２のハウジング５２ａに示されており、ならびに、第１のブレーキ回路または第２のブレーキ回路および追加室２０とそれぞれ流体結合された逆止め弁３０および３４を示している。

図７（いわゆる「シリアル・プランジャ」）は、逆止め弁２８およびこれと並列につながれた分離弁１２２が追加室と第１のブレーキ回路との間に流体結合された、一例としての実施形態を示している。さらにマスタブレーキシリンダ１０は、ブレーキペダル２２と連結され、シール材１２６ａおよび１２６ｂを介してマスタブレーキシリンダハウジングの中で案内される押圧プレート１２４が、マスタブレーキシリンダ１０の一端に配置されるように構成されている。ここで留意すべきは、押圧プレート１２４が差動ピストン１４から機械的に分断されていることである。押圧プレート１２４と差動ピストン１４の間には、ペダル感覚シミュレータ６８（ペダルストロークシミュレータ）と流体結合された追加の圧力室１２８が構成されており、直列につながれた２つのバルブ１３０ａおよび１３０ｂが、アクチュエータ５２および蓄圧器７０の両方と流体結合されている。押圧プレート１２４（ないしブレーキペダル１２２）は差動ピストン１４と機械的には結合されていないが、圧力室１２８と流体結合されたペダル感覚シミュレータ６８（ペダルストロークシミュレータ）を介して、相応のペダル感覚を運転者に伝えることができる。図４から６を参照して上に説明したフォールバックレベル機能は、図７に示す実施形態によっても保証される。

図８ａから８ｃは、液圧作用面１４ａおよび１４ｂを有する、考えられる別のピストン形状の概要という意味合いから、マスタブレーキシリンダ１０の一部だけを示しており、もしくは、ブレーキペダルないしブレーキ入力部材２２によって運転者により及ぼされる力１１８に関して結合された少なくとも２つのピストン１４および１４０（図８ｂ）を示しており、上に述べたオリフィス穴１１６ａ，１１６ｂおよび１１６ｃ（図８ｂ）およびピストンシール材１４２もそれぞれ図示されている（図８ａに示す実施形態は、図４に示す実施形態に基本的に相当しているが、概要を把握する比較の目的のために図８ａに再度掲げている）。

図８ａから８ｃに示す別の実施形態は、少なくとも２つまたはそれ以上の力制御式の液圧作用面１４ａおよび１４ｂを有する、別様に構成された複数の種類のマスタブレーキシリンダ１０が存在することを明示するためのものであり、これら以外の構成形態も考えられ、すなわち、ここに示す実施形態だけに限定されるものではない。

図８ｂを参照するとわかるとおり、マスタブレーキシリンダ１０への追加室２０の統合は任意選択であるにすぎない。別案として、追加室２０は別のブレーキシリンダ１４４に構成されていてもよく、別のブレーキシリンダ１４４のピストン１４０を、これに構成された第２の液圧作用面１４ｂによって、少なくとも一時的に追加室２０の中に入るように位置調節可能である。

さらに第２の液圧作用面１４ｂは、先細の中間部分１４６を備えるロッドピストン１４に構成されていてもよい。このように、異なる多くのマスタブレーキシリンダ１０／ブレーキシリンダ１４４が、上に説明したブレーキシステムの具体化のために適している。

さらに付言しておくと、いわゆる「ｉ．Ｏ．」動作（ｉ．Ｏ．＝正常、すなわち誤機能のない動作）についての上に説明したブレーキデバイスの機能はオンオフ可能であり、そのつど作動液を１つおよび／または２つ（もしくはそれ以上）の車両のブレーキ回路に供給可能である。

１０ マスタブレーキシリンダ
１２ 第１の室
１４ ロッドピストン
１４ａ 第１の液圧作用面
１４ｂ 第２の液圧作用面
１６ 第２の室
１８ フロートピストン
２０ 追加室
２４ 作動液リザーバ
２６ ホイールブレーキシリンダ
２８ 流体配管
３０ 第２の逆止め弁
３２ 並列流体配管
３４ 第３の逆止め弁
３６ 備蓄室
４０ 電気切換可能なバルブ
４６ 配管
５０ スロットル
５２ アクチュエータ
５６ａおよび５６ｂ 流体配管
５８ａおよび５８ｂ 切換弁
６８ ペダル感覚シミュレータ
１００ 第１の逆止め弁
１０２ スロットル
１０４ 別の流体配管
１４４ 別のブレーキシリンダ

Claims (13)

1. 車両のためのブレーキシステムであって、
   第１の室（１２）、少なくとも１つの第１の液圧作用面（１４ａ）によって前記第１の室（１２）を区切るロッドピストン（１４）、第２の室（１６）、およびフロートピストン（１８）を備えるマスタブレーキシリンダ（１０）であって、前記ロッドピストン（１４）は第２の液圧作用面（１４ｂ）を備えるように構成されており、またはこれと結合可能であり、前記第２の液圧作用面（１４ｂ）は前記マスタブレーキシリンダ（３０）または別のブレーキシリンダ（１４４）の追加室（２０）を区切っているものと、
   少なくとも前記マスタブレーキシリンダ（１０）と流体結合されている作動液リザーバ（２４）と、
   ブレーキトルク生成をするホイールブレーキシリンダ（２６）とそれぞれ流体結合されている、前記第１の室（１２）と流体結合された少なくとも１つの第１のブレーキ回路および前記第２の室（１６）と流体結合された第２のブレーキ回路と、
   一方の端部で少なくとも前記第１のブレーキ回路と流体結合されるとともに他方の端部で前記追加室（２０）と流体結合された流体配管（２８）とを有している、そのようなブレーキシステムにおいて、
   前記追加室（２０）は備蓄室（３６）に接続されており、および／または別の流体配管（１０４）に配置された第１の逆止め弁（１００）およびスロットル（１０２）を介して前記作動液リザーバ（２４）に接続されていることを特徴とするブレーキシステム。
2. ブレーキ液は前記追加室（２０）から前記第１の逆止め弁（１００）および前記スロットル（１０２）を介して前記作動液リザーバ（２４）へ移送可能であり、前記スロットル（１０２）は前記スロットル（１０２）を通って流れる作動液に関して前記作動液リザーバ（２４）に向かう方向で流出抵抗の増大を惹起する、請求項１に記載のブレーキシステム。
3. 前記マスタブレーキシリンダ（１０）は環状容積部として構成された少なくとも１つの予備充填環状室（２０）を前記追加室（２０）として有するように構成されている、請求項１または２に記載のブレーキシステム。
4. 前記流体配管（２８）には前記第１のブレーキ回路に向かう方向へ流体的に開放可能である第２の逆止め弁（３０）が配置されている、先行請求項のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
5. 前記ブレーキシステムは一方の端部で前記第２のブレーキ回路と流体結合されるとともに他方の端部で前記追加室（２０）と流体結合された並列流体配管（３２）を追加的に含んでおり、前記並列流体配管（３２）には前記第２のブレーキ回路に向かう方向へ流体的に開放可能である第３の逆止め弁（３４）が配置されている、請求項４に記載のブレーキシステム。
6. 前記ロッドピストン（１４）は、車両の運転者により操作可能なブレーキ入力部材（２２）と連結可能な、前記第２の液圧作用面（１４ｂ）によって前記マスタブレーキシリンダ（１０）の前記追加室（２０）を区切る差動ピストン（１４）として構成されている、請求項３から５のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
7. 前記マスタブレーキシリンダ（１０）とは別個に作動液圧を生成するように構成され、切換弁（５８ａおよび５８ｂ）がそれぞれ配置された流体配管（５６ａおよび５６ｂ）を介して前記第１のブレーキ回路および前記第２のブレーキ回路と流体結合され、前記作動液リザーバ（２４）に接続されたアクチュエータ（５２）を含んでいる、先行請求項のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
8. 前記アクチュエータ（５２）は電気液圧式に作動可能である、請求項７に記載のブレーキシステム。
9. 運転者により操作可能なブレーキペダルストロークの全体にわたって、またはその各区域にわたって作動可能であるペダル感覚シミュレータ（６８）をさらに含んでいる、先行請求項のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
10. 前記追加室（２０）は電気切換可能なバルブ（４０）を介して前記作動液リザーバ（２４）と接続されている、先行請求項のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
11. 前記備蓄室（３６）は電気切換可能な前記バルブ（４０）を前記追加室（２０）とつなぐ配管（４６）に接続されている、請求項１０に記載のブレーキシステム。
12. 前記追加室（２０）はスロットル（５０）を介して前記備蓄室（３６）と接続されている、先行請求項のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
13. ブレーキ液は前記追加室（２０）から前記スロットル（５０）を介して前記備蓄室（３６）へと移送可能であり、前記スロットル（５０）は前記スロットル（５０）を通って流れる作動液に関して前記備蓄室（３６）に向かう方向で流出抵抗の増大を惹起する、請求項１２に記載のブレーキシステム。

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