JP2024035200A - 車両制動システム及び車両制動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】DPBモジュール及びESPモジュールを含む車両制動システムに関する。
【解決手段】DPBモジュールは、ブレーキマスタシリンダと、マスタシリンダリザーバと、油圧シリンダとを含む。ESPモジュールは、遠隔リザーバを含み、ブレーキホイールシリンダの各対に、液体供給ラインと、液体排出ラインと、液体供給ライン及び液体排出ラインと連通するために使用される補償液体供給ラインとを提供する。液体供給ラインは、ブレーキマスタシリンダの高圧側又は油圧シリンダの高圧側に選択的に連通する。液体排出ラインは、各ブレーキホイールシリンダのブレーキ液が遠隔リザーバに排出されることを可能にする。補償液体供給ラインはポンプを備えており、それにより、液体排出ラインから引き出され加圧されたブレーキ液を液体供給ラインに供給することができる。
【選択図】図1a
【解決手段】DPBモジュールは、ブレーキマスタシリンダと、マスタシリンダリザーバと、油圧シリンダとを含む。ESPモジュールは、遠隔リザーバを含み、ブレーキホイールシリンダの各対に、液体供給ラインと、液体排出ラインと、液体供給ライン及び液体排出ラインと連通するために使用される補償液体供給ラインとを提供する。液体供給ラインは、ブレーキマスタシリンダの高圧側又は油圧シリンダの高圧側に選択的に連通する。液体排出ラインは、各ブレーキホイールシリンダのブレーキ液が遠隔リザーバに排出されることを可能にする。補償液体供給ラインはポンプを備えており、それにより、液体排出ラインから引き出され加圧されたブレーキ液を液体供給ラインに供給することができる。
【選択図】図1a
Description
本出願は、車両制動システム及び車両制動システムを利用して実行される車両制動方法に関する。
現在、2ボックスタイプの分離型車両制動システムは、一般に、分離型動力ブレーキ(DPB)モジュール及び電子安定性プログラム(ESP)モジュールを含む。DPBモジュールは、顧客の要求に応じて変化する幾何学的構造を有するマスタシリンダリザーバを含み、マスタシリンダリザーバは、ブレーキマスタシリンダ及びESPモジュールにブレーキ液を提供するために使用される。マスタシリンダリザーバの幾何学的構造は、車両上の利用可能な搭載空間及び顧客の要求に応じて変化するため、ほとんどの場合、その容量、サイズ、内部構造、インターフェースパラメータなどが変化し、それによって、関連する設計、検証、製造、包装及び輸送コストが大幅に増加し、汎用性が低くなる。マスタシリンダリザーバを含むDPBモジュールは、典型的には、空間が限られている車両の防火壁に取り付けられ、前述の位置で取り付け及び修理を行うことは非常に困難である。
DPBモジュールは、低圧チャンバ及び高圧チャンバを含む油圧シリンダを更に含む。油圧シリンダの高圧チャンバから排出された加圧ブレーキ液は、車両のブレーキホイールシリンダに供給される。一方、ブレーキホイールシリンダから排出されたブレーキ液は、油圧シリンダの高圧チャンバに戻る前に、ESPモジュールのポンプによって加圧される必要がある。ポンプ及びポンプを駆動する電気機械の動作並びに高圧ブレーキ液の戻りは、油圧シリンダ上の圧力変動を招く。このことは、油圧シリンダにとって不利である。前述の油圧シリンダを含むDPBモジュールは、典型的には、限られた剛性を有する車両の防火壁に片持ち梁の形態で取り付けられ、ブレーキペダルに機械的に接続される。振動は、運転者の足に容易に伝達され、それによって、運転者の運転体験を損なう。
車両制動システムのESPモジュールが低温で継続的に能動的加圧動作を行うとき、ゴムシールリングが堅くなるため、空気が制動システム内に必然的に引き込まれ、それによって、車両制動システムの圧力-圧縮体積(P-V)曲線の特性が変化し、ブレーキペダルの感触がソフトになる。
マスタシリンダリザーバ及びESPモジュールは、一方向液体吸込弁によって互いに接続される。ESPモジュールは、ポンプによって生成された負圧を利用して、一方向液体吸込弁によって、マスタシリンダリザーバ内のブレーキ液を吸収する。このようにして、油圧シリンダの高圧チャンバのブレーキ液が枯渇しそうなときに、ESPモジュールが油圧シリンダに代わってブレーキホイールシリンダにブレーキ液を供給することができる。しかしながら、一方向液体吸込弁のばねによって加えられる予荷重、及び、マスタシリンダリザーバとESPモジュールとの間の長い接続管路の流れ抵抗を克服する必要があるため、前述の動作モードにおけるブレーキホイールシリンダの能動的な圧力上昇プロセスの効率は低い。
加えて、ESPモジュールの能動的な圧力上昇中の液体吸収効率を保証するために、ESPモジュールは、典型的には、マスタシリンダリザーバよりも低い位置に配置され、それによって、路面上の塩、水、土砂などによって引き起こされるESPモジュールへの腐食及び衝撃を増大させる。
本出願の目的は、上記の技術的問題の1つ以上を解決することである。
そのために、本出願においては、新規な車両制動システムが提供される。当該車両制動システムは、車両のブレーキペダルに関連付けられたDPBモジュールと、車両のブレーキホイールシリンダに関連付けられたESPモジュールとを備え、DPBモジュールは、ブレーキペダルによって作動させられるブレーキマスタシリンダと、ブレーキマスタシリンダと流体連通し、固定容量を有するマスタシリンダリザーバと、ペダル感覚シミュレータと、電気機械によって駆動される油圧シリンダとを備え、ペダル感覚シミュレータによって、ブレーキマスタシリンダの高圧側からマスタシリンダリザーバへのシミュレート回路を提供し、ESPモジュールは、遠隔リザーバを備え、車両の2対のブレーキホイールシリンダのうちの各対のブレーキホイールシリンダに、ブレーキ液を供給するための液体供給ラインと、ブレーキ液を排出するための液体排出ラインと、液体供給ライン及び液体排出ラインを連通する補償液体供給ラインとを提供し、
液体供給ラインは、加圧されたブレーキ液を受け取り、それをブレーキホイールシリンダに提供するように、ブレーキマスタシリンダの高圧側又は油圧シリンダの高圧側と選択的に連通することができ、液体排出ラインは、ブレーキホイールシリンダの各々のブレーキ液が遠隔リザーバに排出されることを可能にするように構成され、補償液体供給ラインは、ポンプを備え、ポンプの各々は、液体排出ラインから引き出され、加圧されたブレーキ液を液体供給ラインに提供し得るように、液体排出ライン及び液体供給ラインとそれぞれ流体連通する入口側及び出口側を有する。
液体供給ラインは、加圧されたブレーキ液を受け取り、それをブレーキホイールシリンダに提供するように、ブレーキマスタシリンダの高圧側又は油圧シリンダの高圧側と選択的に連通することができ、液体排出ラインは、ブレーキホイールシリンダの各々のブレーキ液が遠隔リザーバに排出されることを可能にするように構成され、補償液体供給ラインは、ポンプを備え、ポンプの各々は、液体排出ラインから引き出され、加圧されたブレーキ液を液体供給ラインに提供し得るように、液体排出ライン及び液体供給ラインとそれぞれ流体連通する入口側及び出口側を有する。
一実施形態においては、ブレーキマスタシリンダの出口側は、動作可能なマスタシリンダ遮断弁によって液体供給ラインに接続され、油圧シリンダの高圧側は、動作可能な油圧シリンダ遮断弁によって液体供給ラインに接続される。
一実施形態においては、DPBモジュールは、油圧シリンダの入口がマスタシリンダリザーバと流体連通することを可能にするための油圧シリンダ液体入口ラインを更に備える。
一実施形態においては、DPBモジュールは、一端が油圧シリンダの出口に近接して油圧シリンダと流体連通し、他端がマスタシリンダリザーバと流体連通する油圧シリンダ補償ラインを更に含み、
油圧シリンダ補償ラインには、マスタシリンダリザーバから油圧シリンダへの一方向導通のための一方向補償弁、又は、マスタシリンダリザーバと油圧シリンダとの間に配置された動作可能な油圧シリンダ補償弁が設けられる。
油圧シリンダ補償ラインには、マスタシリンダリザーバから油圧シリンダへの一方向導通のための一方向補償弁、又は、マスタシリンダリザーバと油圧シリンダとの間に配置された動作可能な油圧シリンダ補償弁が設けられる。
一実施形態においては、遠隔リザーバは、一方向補償弁によって液体供給ライン上のシステム圧力制御弁の入口側と流体連通している。
一実施形態においては、車両制動システムは、以下の特徴のうちの1つ以上を有する。
遠隔リザーバはマスタシリンダリザーバよりも高く、遠隔リザーバはオイル注入ポートを有し、マスタシリンダリザーバはオイル注入ポートを有さず、又は、遠隔リザーバはマスタシリンダリザーバよりも低く、遠隔リザーバはオイル注入ポートを有さず、マスタシリンダリザーバはオイル注入ポートを有し、
ESPモジュールの遠隔リザーバの容量は、DPBモジュールのマスタシリンダリザーバの容量よりも大きく、遠隔リザーバとマスタシリンダリザーバとは、パイプラインによって互いに流体連通している、又は、互いに連通していない。
ESPモジュールの遠隔リザーバの容量は、DPBモジュールのマスタシリンダリザーバの容量よりも大きく、遠隔リザーバとマスタシリンダリザーバとは、パイプラインによって互いに流体連通している、又は、互いに連通していない。
一実施形態においては、遠隔リザーバは、車両の第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダの液体排出ラインにそれぞれ接続された部分的に隔離された第1及び第2の遠隔貯蔵空間と、予め設定された高さで第1及び第2の遠隔貯蔵空間から隔離された第3の遠隔貯蔵空間とを備え、第3の遠隔貯蔵空間は、DPBモジュールのマスタシリンダリザーバと流体連通している。
一実施形態においては、ESPモジュールは、ブレーキホイールシリンダの全てに対して1つの単一液体排出ラインを備え、単一液体排出ラインは、第3の遠隔貯蔵空間と流体連通している。
本出願は更に、上述の車両制動システムを利用することによって実行される車両制動方法に更に関し、本方法は、マスタシリンダ流体供給ブレーキモード、又は、油圧シリンダ流体供給ブレーキモード、又は、ESP流体供給ブレーキモードによって制動動作を実行する工程を含み、
マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内のブレーキマスタシリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含み、
油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内の油圧シリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含み、
ESP流体供給モードは、遠隔リザーバ内のブレーキ液が補償液体供給ラインを通過し、補償液体供給ライン上のポンプによって加圧され、次いで液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給されることを可能にし、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含む。
マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内のブレーキマスタシリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含み、
油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内の油圧シリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含み、
ESP流体供給モードは、遠隔リザーバ内のブレーキ液が補償液体供給ラインを通過し、補償液体供給ライン上のポンプによって加圧され、次いで液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給されることを可能にし、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含む。
一実施形態においては、マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、車両が始動していない場合にブレーキペダルが踏まれているときに実行され、又は、DPBモジュール内の電気機械若しくは油圧シリンダ若しくは制御ユニットが故障し、ESPモジュール内の電気機械若しくはポンプ若しくは制御ユニットが故障しているときに実行され、
油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、車両が始動した後にブレーキシステムが故障していないときに実行され、
ESP流体供給ブレーキモードは、DPBモジュールの油圧シリンダのブレーキ液若しくはブレーキ圧力が不十分であるとき又はDPBモジュールが故障しているときに実行することができる。
油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、車両が始動した後にブレーキシステムが故障していないときに実行され、
ESP流体供給ブレーキモードは、DPBモジュールの油圧シリンダのブレーキ液若しくはブレーキ圧力が不十分であるとき又はDPBモジュールが故障しているときに実行することができる。
一実施形態においては、車両制動方法は、以下の工程、すなわち、
自動車両保持機能が実行されるときに、マスタシリンダリザーバによって流体をブレーキマスタシリンダに添加する工程、
自動車両保持機能が実行されるとき又は油圧シリンダ内のブレーキ液が不足するときに、マスタシリンダリザーバ又は遠隔リザーバによって流体を油圧シリンダに添加する工程、及び、
自動車両保持機能が終了したときに、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ライン内のブレーキ液及び各ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を液体排出ラインによって遠隔リザーバに排出することを可能にする空気排出工程
のうちの1つ以上を更に含む。
自動車両保持機能が実行されるときに、マスタシリンダリザーバによって流体をブレーキマスタシリンダに添加する工程、
自動車両保持機能が実行されるとき又は油圧シリンダ内のブレーキ液が不足するときに、マスタシリンダリザーバ又は遠隔リザーバによって流体を油圧シリンダに添加する工程、及び、
自動車両保持機能が終了したときに、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ライン内のブレーキ液及び各ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を液体排出ラインによって遠隔リザーバに排出することを可能にする空気排出工程
のうちの1つ以上を更に含む。
一実施形態において、車両制動方法は、車両が始動されたときにブレーキペダルが徐々に解放されると、ブレーキホイールシリンダ内の圧力を徐々に解放する動作を更に含む。
本出願は更に、上述の車両制動システムのための制御ユニットに関し、制御ユニットは、上述の車両制動方法を実行するように構成される。車両制動システムは、上述の制御ユニットを備えるものとしてもよい。
単一の一体型マスタシリンダリザーバのみが設けられる従来技術とは異なり、本出願の車両制動システムのDPBモジュール及びESPモジュールはそれぞれ、1つのブレーキ液リザーバを備える。本出願の車両制動システムのDPBモジュールは、固定された幾何学的構造及び小容量を有するマスタシリンダリザーバを備え、ESPモジュールは、設計を直列化することができ、取付け位置が柔軟である遠隔リザーバを備える。上記マスタシリンダリザーバと上記遠隔リザーバとは、ブレーキ液が循環可能となるように、油圧管路によって接続されている。そのような構成は、様々な顧客の容量要件と、DPBモジュールの重量及び車両防火壁における取付けスペースを可能な限り低減する必要性との両方を満たす。ESPモジュールの遠隔リザーバは、車両内のDPBモジュールのマスタシリンダリザーバより高くなるように取り付けられるものとしてもよく(この場合、遠隔リザーバはオイル注入ポートを有するが、マスタシリンダリザーバはオイル注入ポートを有さない)、その結果、遠隔リザーバ内のブレーキ液は、重力の作用下で、自動的にマスタシリンダリザーバに戻ることができ、それによって、遠隔リザーバへの泥水の侵入及び腐食のリスクを低減するだけでなく、マスタシリンダリザーバ内のブレーキ液の量を常に確保する。また、上記車両制動システムにおいては、ESPモジュールのポンプの吸入側が大気圧の遠隔リザーバに接続されているので、吸入されたブレーキ液がもはや高圧状態ではなくなるため、一態様においては、高圧切換弁や一方向液体吸込弁などの部品が不要となり、コストが低減され、他の態様においては、遠隔リザーバがポンプによってブレーキ液をブレーキホイールシリンダに供給する経路が大幅に短縮され、制動効率が向上する。上記車両制動システムにおいては、ブレーキホイールシリンダから排出されたブレーキ液が液体排出ラインによって大気圧を有する遠隔リザーバに排出されるため、一態様においては、低圧アキュムレータなどの部品が不要となり、コストを低減することができ、他の態様においては、ブレーキ液の排出による車両のブレーキペダル近傍に搭載された油圧シリンダの圧力変動を解消し、運転者の運転体験を向上させる。
代替的に、ESPモジュールの遠隔リザーバは、車両内のDPBモジュールのマスタシリンダリザーバより低くなるように取り付けられるものとしてもよい。遠隔リザーバ内のブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダから排出されるブレーキ液の大気圧よりも高い低圧によってマスタシリンダリザーバに戻すことができる(この場合、遠隔リザーバはオイル注入ポートを有さないが、マスタシリンダリザーバはオイル注入ポートを有する)。
本出願の前述及び他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって容易に理解されるであろう。
本出願の分離型車両制動システムの6つの例示的な構成を、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。図1a、図1b、図12a、図12b、図23a及び図23bは、それぞれ第1乃至第6の例示的な構成を示している。制動システムは、概して、図示されるように、分離型動力ブレーキ(DPB)モジュール100と、電子安定性プログラム(ESP)モジュール200とを含む。まず、図1a及び図2乃至図11を参照して、本発明の第1の例示的な構成について説明する。
図1aを参照すると、制動システムのDPBモジュール100は、まず、車両のブレーキペダルBによって制動されるブレーキマスタシリンダMCを含む。ブレーキマスタシリンダMCは、内部のブレーキ液を加圧するように、その入口側が入力ロッド12を介してブレーキペダルBに連結されている。なお、図示した例においては、ブレーキペダルBとブレーキマスタシリンダMCとの間には、両者の作動関係(力及びストローク)を変更するための加圧器やブースタが設けられていなくてもよい。ブレーキマスタシリンダMCは、第1のピストンG1を含む。第1のピストンG1は、ブレーキペダルBが踏み込まれると、ブレーキマスタシリンダMC内を移動するように、入力ロッド12を介してブレーキペダルBに連結されている。第1のピストンG1は、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバのブレーキ液を加圧し、それにより、第1のチャンバから第1の出口21にブレーキ液を流出させる。ブレーキマスタシリンダMCの第2のピストンG2は、第1のピストンG1及びブレーキペダルBと直接機械的に係合しないが、第1のピストンG1によって加圧された第1のチャンバ内の流体の作用下で移動する。第2のピストンG2は、ブレーキマスタシリンダMCの第2のチャンバのブレーキ液を加圧して、それにより、第2のチャンバから第2の出口23にブレーキ液を出力する。
DPBモジュール100は、固定された幾何学的構造及び小容量を有するマスタシリンダリザーバMRSVを更に含む。マスタシリンダリザーバMRSV内の第1及び第2のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV1及びMRSV2は、ブレーキペダルBが作動させられたときにブレーキマスタシリンダMCのピストンG1及びG2が第1のチャンバ入口32及び第2のチャンバ入口34を遮断するまで、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバ入口32及び第2のチャンバ入口34とそれぞれ流体連通する。また、同図には、ブレーキペダルB又は入力ロッド12に連結されるペダルストロークセンサPTSが示されており、ペダルストロークセンサPTSは、ブレーキペダルBの移動量を測定するように動作可能である。
DPBモジュール100は、ペダル感覚シミュレータPFSを更に含み、シミュレータ回路を提供する。シミュレータ回路は、ブレーキマスタシリンダMCの出口側(例えば、第1のチャンバ出口21)を始端とし、マスタシリンダリザーバMRSV(例えば、第2のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV2)で終端し、動作可能なノーマリオフ型シミュレータ遮断弁SSV、フィルタF11、ペダル感覚シミュレータPFS、及び、ブレーキマスタシリンダMCの入口側(例えば、第2のチャンバ入口34)を順次含む。シミュレータ遮断弁SSVが制御又は通電されてオンになると、ブレーキマスタシリンダMCの出口側とペダル感覚シミュレータPFSの入力側との間の流体連通が確立される。ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバからのブレーキ液は、第1のチャンバ出口21及びシミュレータ遮断弁SSVを通過し、次いで、ペダル感覚シミュレータPFSの入力チャンバに添加され、ペダル感覚シミュレータPFSのピストンを押してペダル感覚シミュレータPFSの出力チャンバの容積を減少させ、出力チャンバからのブレーキ液は(例えばブレーキマスタシリンダMCの入口側を通って)マスタシリンダリザーバMRSVに戻る。
油圧シリンダHMのピストンは、油圧シリンダHMの別の側のチャンバ、すなわち、高圧チャンバ内のブレーキ液を加圧するように、電気機械DMによって(例えば、減速機構及びボールねじシャフトによって)駆動することができる。油圧シリンダHMの高圧チャンバの出口側、すなわち、出口42は、互いに並列に接続された油圧シリンダ遮断弁PSV1、PSV2によって、ブレーキホイールシリンダにブレーキ液を供給するための液体供給ラインに接続されている。図示のように、第1の対のブレーキホイールシリンダWC1、WC2及び第2の対のブレーキホイールシリンダWC3、WC4に流体を供給するための液体供給ラインは、それぞれL1及びL2として識別される。このように、油圧シリンダ遮断弁PSV1、PSV2がオンになると、油圧シリンダHMの高圧チャンバからの高圧ブレーキ液を第1及び第2のブレーキホイールシリンダに供給することができる。また、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバ出口21(シミュレータ回路の一部)と第2のチャンバ出口23一部)と、第2のチャンバの出口側、すなわち、第2のチャンバ出口23とは、それぞれ操作可能なマスタシリンダ遮断弁CSV1、CSV2を介して液体供給ラインL1、L2に接続されており、それにより、マスタシリンダ遮断弁CSV1、CSV2がオンになると、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバ及び第2のチャンバの加圧ブレーキ液を、それぞれ第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダに供給することができる。図面はまた、ブレーキマスタシリンダMCの第2のチャンバ出口23と第2のマスタシリンダ遮断弁CSV2との間に設けられ、ブレーキマスタシリンダMCの圧力を測定するように動作可能であるマスタシリンダ圧力センサPS1と、油圧シリンダHMの出口42と油圧シリンダ遮断弁PSV1、PSV2との間に設けられ、油圧シリンダHMの高圧チャンバの圧力を測定するように動作可能である油圧シリンダ圧力センサPS2とを示す。ブレーキマスタシリンダMCは、車両の2対のブレーキホイールシリンダのためにそれぞれ使用される2つのチャンバを有するものとして図面に示されているが、当業者であれば、前述のことが必ずしも必要ではないことを理解することができる。また、マスタシリンダリザーバMRSVは、ブレーキマスタシリンダMCの2つのチャンバにそれぞれ接続され、底部の一部が互いに隔離された2つの空間MRSV1、MRSV2を備えているが、これも必須ではない。
また、DPBモジュール100は、油圧シリンダ補償ラインL11を更に提供する。油圧シリンダ補償ラインL11は、一端が油圧シリンダHMの出口42に近い位置に接続され、他端がマスタシリンダリザーバMRSV(例えば、第1のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV1)に接続されている。また、油圧シリンダ補償ラインL11には、マスタシリンダリザーバMRSVから油圧シリンダHMへの一方向導通用の一方向補償弁PRVが設けられており、それにより、マスタシリンダリザーバMRSVからのブレーキ液を、油圧シリンダ補償ラインL11を介して油圧シリンダHMに添加することができる。DPBモジュール100は、油圧シリンダ液体入口ラインL21を更に提供する。油圧シリンダ液体入口ラインL21は、一端が油圧シリンダHMの入口41に接続され、他端がマスタシリンダリザーバMRSV(例えば、第1のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV1)に接続されており、それにより、マスタシリンダリザーバMRSVは、油圧シリンダ液体入口ラインL21を介して油圧シリンダHMにブレーキ液を供給することができる。
ESPモジュール200について以下に説明する。ESPモジュール200においては、DPBモジュール100からの2本の液体供給ラインL1、L2には、それぞれノーマリオンシステム圧力制御弁SC1、SC2が設けられ、次いで、対のブレーキホイールシリンダWC1、WC2、WC3、WC4のノーマリオンの液体入口弁IC1、IC2、IC3、IC4まで延在しており、それにより、DPBモジュール100からの加圧ブレーキ液を一対のブレーキホイールシリンダに供給することができる。
ESPモジュール200は、例えば大気と連通するように構成された大気圧を有する遠隔リザーバRRSVを含む。ブレーキホイールシリンダWC1、WC2、WC3、WC4のノーマリオフの液体出口弁OS1、OS2、OS3、OS4から排出されたブレーキ液は、液体排出ラインL3、L4を介して遠隔リザーバRRSVに直接排出される。
ESPモジュール200は、ブレーキホイールシリンダの各対のための補償液体供給ラインL5及びL6を更に含む。補償液体供給ラインL5及びL6はそれぞれ、液体排出ラインL3及びL4が液体供給ラインL1及びL2と流体連通することを可能にする。具体的には、液体排出ラインL3、L4は、液体供給ラインL1、L2上であって、システム圧力制御弁SC1、SC2と対応する液体入口弁との間の位置に連通可能とされている。補償液体供給ラインL5、L6には、それぞれポンプP1、P2が設けられている。各ポンプの入口側は、遠隔リザーバRRSVと流体連通し、各ポンプの出口側は、液体供給ラインL1及びL2と流体連通するが、逆にオフとなる。ESPモジュール200は、2つのポンプP1及びP2を制御又は駆動するために使用される共通の電気機械EMを含む。図面はまた、第2のシステム圧力制御弁SC2(又は第1のシステム圧力制御弁SC1)と第2の対のブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3及びIC4(又は第1の対のブレーキホイールシリンダのIC2の液体入口弁IC1)との間に配置され、第2のポンプP2(又は第1のポンプP1)の出力端の圧力を測定するように動作可能であるポンプ圧力センサPS3を示す。
図示された実施形態において、ESPモジュール200の遠隔リザーバRRSVは、第1の対のブレーキホイールシリンダWC1及びWC2のための、前述の対のブレーキホイールシリンダの液体排出ラインL3と流体連通する第1の遠隔貯蔵空間RRSV1と、第2の対のブレーキホイールシリンダWC3及びWC4のための、前述の対のブレーキホイールシリンダの液体排出ラインL4と流体連通する第2の遠隔貯蔵空間RRSV2と、第3の遠隔貯蔵空間RRSV3とを含む。第1、第2及び第3の遠隔貯蔵空間RRSV1、RRSV2、RRSV3は、底部で互いに離間し、予め設定された(液面)高さで流体連通するように構成され、液面が予め設定された高さよりも高いときのみ、3つの遠隔貯蔵空間のうちのいずれか1つの遠隔貯蔵空間のブレーキ液が他の遠隔貯蔵空間に入ることができるようになっている。特に、第3の遠隔貯蔵空間(RRSV3)と第1の遠隔保管空間(RRSV1)とは、又は、第3の遠隔貯蔵空間(RRSV3)と第2の遠隔貯蔵空間(RRSV2)とは、同一の遠隔貯蔵空間であって、底部で第2の遠隔貯蔵空間(RRSV2)又は第1の遠隔貯蔵空間(RRSV1)から予め設定された高さだけ離隔され、第1の遠隔貯蔵空間(RRSV1)及び第2の遠隔貯蔵空間(RRSV2)内のブレーキ液が予め設定された高さより低いとき、それぞれの空間にブレーキ液が残留するように構成することができる。
遠隔リザーバRRSV、すなわち、第1、第2及び第3の遠隔貯蔵空間RRSV1、RRSV2、RRSV3は、車両への搭載位置がDPBモジュール100のマスタシリンダリザーバMRSVよりも高くなるように、すなわち、両者の高低差Hが0よりも大きくなるように構成されている。第3の遠隔貯蔵空間RRSV3は、任意の形態のパイプTによってマスタシリンダリザーバMRSVと流体連通している。このような構成により、第3の遠隔貯蔵空間RRSV3内のブレーキ液は、その重力の作用によりマスタシリンダリザーバMRSVに流れることができる。
本出願の第1の例示的な構成による分離型車両制動システムの油圧回路図は、図1aを参照して上で説明されている。図1bは、本出願の第2の例示的な構成による分離型車両制動システムの油圧回路図である。図1bと図1aとの間の唯一の違いは、図1bのESPモジュールの2対のブレーキホイールシリンダWC1及びWC2並びにWC3及びWC4が、遠隔リザーバRRSV(例えば、第3の遠隔貯蔵空間RRSV3)にブレーキ液を排出するための1つの液体排出ラインL3を共有し、液体排出ラインL3上にフィルタF3が設けられていることである。以下、図2乃至図11を参照して、図1aに示す車両制動システムの動作について詳細に説明するが、図1aに示す車両制動システムの動作は、図1bに示す車両制動システムにも適用可能である。各動作は、車両の1対のブレーキホイールシリンダ(例えば、図2乃至図11における第2の対のブレーキホイールシリンダ、すなわち、右前輪の右前輪ホイールシリンダWC4及び左後輪の左後輪ホイールシリンダWC3)のみに関して説明される。当業者であれば、第2の対のブレーキホイールシリンダの以下の説明が第1の対のブレーキホイールシリンダにも適用可能であることを理解すべきである。
図2は、前述の車両制動システムによって提供し得るマスタシリンダ流体供給ブレーキモードを概略的に示す。前述のモードは、車両が始動していないときに実施され得る。例えば、運転者がブレーキペダルBを踏むのは、車両が始動しておらず、ソレノイドバルブ及び電気機械のいずれも通電されていないときである。この場合、ブレーキマスタシリンダMCと第2の液体供給ラインL2(第1の対のブレーキホイールシリンダに関連する第1の液体供給ラインL1は以下においてはもはや言及されず、L1はL2と完全に同一である)との間のノーマリオンの第2のマスタシリンダ遮断弁CSV2はオン状態にあり、ESPモジュール200内の第2の液体供給ラインL2上の弁(ブレーキホイールシリンダのノーマリオンの第2のシステム圧力制御弁SC2及びノーマリオンの液体入口弁IC3及びIC4)は全てオン状態にある。ブレーキホイールシリンダのノーマリオフ液体出口弁OS3及びOS4は、両方ともオフ状態である。一方、油圧シリンダHMの高圧側の第2の油圧シリンダ遮断弁PSV2はオフ状態であるため、油圧シリンダHMは作動せず、高圧チャンバの出口側と第2の液体供給ラインL2との連通は遮断されている。逆に、ブレーキマスタシリンダMC内の加圧されたブレーキ液は、第2のマスタシリンダ遮断弁CSV2によって第2の液体供給ラインL2に入り、第2のシステム圧力制御弁SC2及びブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3及びIC4を通過してブレーキホイールシリンダに入り、ブレーキホイールシリンダにブレーキ圧力を付与する。図中のPMCは、ブレーキマスタシリンダMC内の圧力である。
図2に概略的に示したマスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、車両の正常走行時に制動システムの制御ユニット又は動力源が完全に故障したときにも実行されることができ、実施工程は、前述したオフ状態でのマスタシリンダ流体供給ブレーキモードと同一である。マスタシリンダ流体供給ブレーキモードのブレーキ液の流路は、マスタシリンダリザーバMRSV-ブレーキマスタシリンダMC-マスタシリンダ遮断弁CSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4と表すことができる。上記ブレーキモードにおけるブレーキ液は、ブレーキマスタシリンダMC又はマスタシリンダリザーバMRSVからである。ブレーキペダルBが解放されると、すなわち、ブレーキが解除されると、ブレーキホイールシリンダWC3/4内のブレーキ液は、元の経路に沿ってブレーキマスタシリンダMC又はマスタシリンダリザーバMRSVに戻る。
上記の説明は、本出願の車両制動システムのマスタシリンダ流体供給ブレーキモードを詳細に説明している。本出願の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモード及びESP流体供給ブレーキモードについて、以下において詳細に説明する。
図3乃至図5は、車両の正常走行中に運転者がブレーキ操作を行ったときの、油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおける車両制動システムのブレーキホイールシリンダの加圧、圧力維持及び減圧動作を示す。このモードにおいて、シミュレータ遮断弁SSVは通電されてオンになり、ペダル感覚シミュレータPFSが、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバに連通する。油圧シリンダ遮断弁PSV1、PSV2は通電されてオンとなり、油圧シリンダHMは液体供給ラインL1、L2に連通する。マスタシリンダ遮断弁CSV1、CSV2は通電されてオフになり、ブレーキマスタシリンダMCが液体供給ラインL1、L2から切り離される(図中の電磁弁にハッチングを付して「通電(energized)/通電(powered)」を示す)。まず、図3を参照すると、車両の走行中に運転者がブレーキペダルBを踏む。一態様においては、ブレーキマスタシリンダMC内(具体的には、第1のチャンバ内)の加圧されたブレーキ液は、シミュレータ遮断弁SSV、ペダル感覚シミュレータPFS、及び、ブレーキマスタシリンダMCの第2のチャンバ入口34を通過し、マスタシリンダリザーバMRSVに戻る。この場合、ペダル感覚シミュレータPFS及びブレーキマスタシリンダMCは、ブレーキホイールシリンダが位置する第2の液体供給ラインL2から切り離され、ペダル感覚シミュレータPFSは、ブレーキペダルBにフィードバック力を与えるピストンスプリング機構を利用して、ブレーキホイールシリンダが加圧されている感覚を模擬する。他の態様においては、運転者がブレーキペダルBを踏むと、電気機械DMが作動し、作動した電気機械DMは(例えば、減速機構及びボールねじシャフトによって)、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからの要求に従って、油圧シリンダHMの高圧チャンバ内のブレーキ液を目標値まで加圧することができる。高圧のブレーキ液は、油圧シリンダ遮断弁PSV2を通って第2の液体供給ラインL2に流入した後、ブレーキホイールシリンダWC3及び/又はWC4に流入し、対象ブレーキホイールシリンダの圧力を上昇させる。以上が、ブレーキホイールシリンダの加圧動作である。図3は、ブレーキマスタシリンダMCの圧力PMCと油圧シリンダHMの圧力PHMとをそれぞれ示す2種類の線を示す。PRAは、車両の後車軸のブレーキホイールシリンダのロック圧力である。なお、上述した加圧動作は、ブレーキペダルBが踏み込まれていないときに、DPBモジュール100の制御ユニットや車両運転支援システムからの要求に応じて行われるものとしてもよい。例えば、牽引制御操作などの付加機能の場合、ここでは、ブレーキペダルが踏み込まれており、ブレーキマスタシリンダMC内のブレーキペダルは加圧されていない。DPBモジュール100内の電気機械DMは、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからの要求によって作動させられる。油圧シリンダHMの高圧チャンバのブレーキ液は目標値まで加圧され、オンである第2の油圧シリンダ遮断弁PSV2を通過して、第2の液体供給ラインL2に流入する。この場合、一対のブレーキホイールシリンダWC3、WC4のいずれか一方又は両方の液体入口弁が、ブレーキ圧力の供給が期待される対象ブレーキホイールシリンダからの要求に応じてオン状態又はオフ状態に維持され、他方の液体入口弁がその反対状態に維持されることにより、上記対象ブレーキホイールシリンダに対応する対象車輪に制動力が付与される。
油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおいて、ブレーキペダルBが緩められ始めると、ペダル感覚シミュレータPFSのピストンがスプリングの作用により復帰し、ブレーキマスタシリンダMCの第1及び第2ピストンG1、G2もそれぞれ対応するリターンスプリングの作用により復帰する。この場合、ペダル感覚シミュレータPFSの出力キャビティは、マスタシリンダリザーバRRSVからブレーキ液を吸収し、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバは、ペダル感覚シミュレータPFSの入力キャビティからブレーキ液を吸収する。一方、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダルストロークセンサPTS、マスタシリンダ圧力センサPS1及びロータ位置センサRPSのリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、電気機械DMを逆回転させるように制御する。電気機械DMは、油圧シリンダHMのピストンを駆動して、制御された方法で元の位置に戻す。ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液は油圧シリンダHM内に戻り、ブレーキホイールシリンダのブレーキ圧力は制御されて徐々に除去される。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が油圧シリンダHMを充填するために十分でないとき、油圧シリンダHMは、そのピストンの継続的な戻りを利用して、その高圧チャンバ内に負圧を発生させることができるようにし、油圧シリンダ補償ラインL11によって第1のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV1から補償流体の量を吸収する。
図3に基づいて、ブレーキペダルBが解放されず、代わりに、ブレーキホイールシリンダの圧力が、上述の加圧動作に加えて(例えば、ブレーキペダルBを更に踏むことによって)増加し続ける場合、図4を参照すると、ブレーキホイールシリンダ内の圧力が増加するにつれて、車両の後車軸のホイールシリンダのロック圧力PRAは、通常、前車軸のホイールシリンダのロック圧力PFAよりも小さいので、(左後)ブレーキホイールシリンダWC3内のブレーキ液の圧力は、最初に後車軸のロック圧力に達する。この場合、図に示すように、ブレーキホイールシリンダWC3の液体入口弁IC3が自動的に通電されてブレーキ液の流入が遮断される一方、(右前)ブレーキホイールシリンダWC4には油圧シリンダHMからの高圧のブレーキ液が充填され続ける。以上が、ブレーキホイールシリンダの圧力維持動作である。図中の線の異なる直径又はタイプは、異なるパイプライン(又はパイプラインセクション)における異なる圧力を表す。
図4に基づいて、ブレーキペダルBが解放されず、代わりにブレーキホイールシリンダの圧力が、上述の圧力維持動作に加えて(例えば、ブレーキペダルBを更に踏むことによって)増加し続ける場合、図5を参照すると、(右前)ブレーキホイールシリンダWC4内のブレーキ液の圧力も、前車軸のホイールシリンダのロック圧力PFAに達する。この場合、ブレーキホイールシリンダWC4の液体入口弁IC4も自動的に通電されてオフとなる。一方、ブレーキホイールシリンダWC3、WC4の液体出口弁OS3、OS4は共に通電されてオン状態となり、ブレーキホイールシリンダWC3、WC4のブレーキ液は液体排出ラインL4を介して遠隔リザーバRRSV、具体的には第2の遠隔貯蔵空間RRSV2に排出され、ブレーキホイールシリンダWC3、WC4内の圧力はロック圧よりも低下する。以上が、ブレーキホイールシリンダの減圧動作である。上述した加圧動作(図3)、圧力維持動作(図4)及び減圧動作(図5)は、車輪アンチロック制御機能の典型的なサイクルを構成する。
図3乃至図5に模式的に示した車両発進後のブレーキ操作は、上述した車両制動システムによる油圧シリンダ流体供給ブレーキモードを利用したものであり、ブレーキ液の流路は、油圧シリンダHM-第2の油圧シリンダ遮断弁PSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4-ブレーキホイールシリンダの液体出口弁OS3/4-遠隔リザーバRRSVと表すことができる。
図3乃至図5のサイクルの実行中、油圧シリンダHMの高圧チャンバのブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダに連続的に供給された後、遠隔リザーバRRSVに排出される。油圧シリンダHMの高圧チャンバにはブレーキ液が補充されず、徐々にブレーキ液が減少するので、第2の液体供給ラインL2の圧力PHMは低下する。前述の圧力が予め設定された値まで減少すると、及び/又は、ロータ位置センサRPSの出力値が予め設定された値に達すると、ESPモジュール200の共通電気機械EMが作動させられ、第2のポンプP2が動作し始める。遠隔リザーバRRSV(具体的には、図中の第2の遠隔貯蔵空間RRSV2)内のブレーキ液が引き出される。第2のポンプP2によって加圧されたブレーキ液は、第2の液体供給ラインL2に添加される。図6は、図5の減圧過程において上記のような事態が発生したときに、液体供給補償を実行するシナリオを示す(第2のポンプP2が作動し、ブレーキ液が矢印のように流れる点のみが異なる)。この場合、ブレーキホイールシリンダの液体出口弁OS3、OS4はオン状態であるので、第2のポンプP2によって遠隔リザーバRRSV内のブレーキ液が第2の液体供給ラインL2に引き出されるだけでなく、ブレーキホイールシリンダWC3、WC4から排出されるブレーキ液も第2の液体供給ラインL2に引き出されて補償される。図3及び図4の加圧及び保持動作において、上記の補償が発生し、ブレーキホイールシリンダWC3及びWC4のOS3及びOS4がオフ状態である場合、遠隔リザーバRRSVのブレーキ液のみが第2のポンプP2によって引き出されて、第2の液体供給ラインL2に添加され、第2の液体供給ラインL2の圧力が保持される。図示される実施形態においては、第2の液体供給ラインL2上の第2のシステム圧力制御弁SC2は、その開度が制御可能な状態にある(例えば、その電磁コイルの電圧がパルス幅変調によって制御される)。このようにして、第2のシステム圧力制御弁SC2と液体入口弁WC3及びWC4との間で前車軸のブレーキホイールシリンダのロック圧PFAよりも高い圧力を維持することができるだけでなく、第2のシステム圧力制御弁SC2と油圧シリンダHMとの間のブレーキ液損失を補償することもできる。任意選択的に、上述した補償状態において、第2のシステム圧力制御弁SC2を全オン状態としてもよい。
図3の加圧処理が実行され、ペダルストロークセンサPTS及びマスタシリンダ圧センサPS1の信号が示す運転者によって希望されるブレーキ圧力が、油圧シリンダHMが供給可能な最大圧力を超えたときに、第2のシステム圧力制御弁SC2が通電されて完全にオフになる。ESPモジュール200の共通電気機械EMが作動させられ、第2のポンプP2が動作し始める。遠隔リザーバRRSV(具体的には、図中の第2の遠隔貯蔵空間RRSV2)内のブレーキ液が引き出される。第2のポンプP2によって加圧されたブレーキ液は、第2の液体供給ラインL2に添加される。図7は、図3の加圧過程において上記のような事態が発生したときに、液体供給補償が実行されるシナリオを示す(第2のポンプP2と第2のシステム圧力制御弁SC2が動作し、ブレーキ液が矢印のように流れる点のみが異なる)。第2のシステム圧力制御弁SC2と液体入口弁WC3及びWC4との間の圧力が前車軸のブレーキホイールシリンダのロック圧PFAよりも大きいときには、第2の液体供給ラインL2上の第2のシステム圧力制御弁SC2は、開度制御可能な状態にある(例えば、電磁コイルの電圧がパルス幅変調によって制御される)。これにより、第2のシステム圧力制御弁SC2の上流側と下流側との圧力差のバランスをとることができる。
図6及び図7は、前述の車両制動システムによって提供され得るESP流体供給ブレーキモードを示し、ブレーキ液の流れの経路は、遠隔リザーバRRSV-第2のポンプP2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4として表され得る。ブレーキホイールシリンダの液体出口弁OS3/4から遠隔リザーバRRSVへのブレーキ液は、図5におけるブレーキホイールシリンダの減圧動作に属する。
図8a乃至図8dは、ブレーキホイールシリンダ内の圧力が制御された方法で徐々に解放されるシナリオを示す。例えば、ブレーキペダルBが緩められ始めると、ペダル感覚シミュレータPFSのピストンがスプリングの作用により復帰し、ブレーキマスタシリンダMCの第1及び第2ピストンG1、G2もそれぞれ対応するリターンスプリングの作用により復帰する。この場合、ペダル感覚シミュレータPFSの出力キャビティは、マスタシリンダリザーバRRSVからブレーキ液を吸収し、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバは、ペダル感覚シミュレータPFSの入力キャビティからブレーキ液を吸収する。一方、ポンプ圧力センサPS3で測定された圧力値が油圧シリンダセンサPS2で測定された圧力値よりも予め設定された値だけ大きいときには、図8aに示すように、第2のシステム圧力制御弁SC2が通電され、その開度がリアルタイムで制御される(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)。ポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値と油圧シリンダセンサPS2によって測定された圧力値との間の差が上述の予め設定された値以下であるとき、第2のシステム圧力制御弁SC2は、非通電されてオンになり、次いで、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダル移動センサPTS、マスタシリンダ圧力センサPS1及びロータ位置センサRPSのリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、電気機械DMを逆回転させるように制御する。電気機械DMは、図8bに示すように、油圧シリンダHMのピストンを制御された方法で徐々に戻すように駆動する。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が油圧シリンダHMを満たすために十分でないとき、すなわち、マスタシリンダ圧力センサPS1の値が0であるが、ロータ位置センサRPSの値が0でないとき、油圧シリンダHMは、図8cに示すように、そのピストンの継続した戻りを利用してその高圧チャンバ内に負圧を発生させることができ、油圧シリンダ補償ラインL11を通じて第1のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV1からある量の補償流体を吸収する。油圧シリンダHMのピストンが0位置に戻ると、油圧シリンダ液体入口ラインL21を通じて、油圧シリンダHMの圧力PHM及び圧力P4が大気圧P0に達し、制動システムは、次の制動に備える。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が、油圧シリンダHMの高圧チャンバの最大容量よりも大きいとき、すなわち、油圧シリンダHMのピストンが初期位置に戻ったときに、油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値よりも依然として大きいとき、図8dに示すように、液体入口弁IC3及び/又は液体入口弁IC4の開度がリアルタイムで制御され(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)、及び/又は、液体出口弁OS3及び/又は液体出口弁OS4が通電されてオンになる。油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値未満であるとき、液体出口弁OS3及びOS4は非通電されてオフになり、制動システムは次の制動に備える。このようにして、ブレーキホイールシリンダWC3及びWC4のブレーキ圧力を、ペダルストロークセンサPTS及びマスタシリンダ圧センサPS1のリアルタイムフィードバック信号に従って、制御された方法で徐々に解放することができる。
本発明の自動車両保持機能は、車両が始動及び停止状態(例えば、交差点の青信号待ち)にあるとき、車両の運転者がブレーキペダルを解放するときに車両がローリングすることを防止することができるだけでなく、ブレーキホイールシリンダが解放されるときに、ブレーキ液に混入する可能性がある空気を自動的に除去することもできる。図9を参照すると、その実施工程は以下の通りである。第1の工程においては、運転者がブレーキペダルBを解放する前に、第2のシステム圧力制御弁SC2を通電可能とし、第2の液体供給ラインL2を遮断可能とする。第2の工程においては、運転者がブレーキペダルBを解放し、DPBモジュール100の電気機械DMの逆回転によって油圧シリンダHM内のピストンを駆動して戻し、油圧シリンダHMによって大気圧の作用を利用して油圧シリンダ補償ラインL11を通じてブレーキ液を添加し、油圧シリンダHMの圧力が連続的に低下するとき、ブレーキホイールシリンダの圧力を長時間維持することができる。第3の工程においては、運転者がアクセルペダル(アクセル)を踏むと、液体入口弁IC3及び/又は液体入口弁IC4の開度をリアルタイムで制御し(例えば、パルス幅変調された電圧をリアルタイムで印加し)、及び/又は、液体出口弁OS3及び/又は液体出口弁OS4を通電してオンにし、ブレーキホイールシリンダWC3及びWC4内のブレーキ液及び混入している可能性のある空気が、液体出口弁OS3及びOS4及び液体排出ラインL4を通じて遠隔リザーバRRSVに排出され、車両はスムーズに発進することができ、第4の工程においては、第2のシステム圧力制御弁SC2及び液体入口弁IC3及びIC4を非通電にしてオンにし、液体出口弁OS3及びOS4を非通電にしてオフにすることを可能にする。大気に連通する遠隔リザーバRRSVは大気圧であるため、ブレーキホイールシリンダから排出された空気は、ブレーキ液の密度よりも低い密度を有するためにブレーキ液の液面から浮上し、自動排気機能を達成する。
上記の説明は、本出願の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモード及びESP流体供給ブレーキモードを詳細に説明している。本出願の車両制動システムの第1及び第2の冗長ブレーキモードについて、以下において詳細に説明する。
車両が始動した後、DPBモジュール100の制御ユニットはまた、電気機械DM、ロータ位置センサRPS、マスタシリンダ遮断弁CSV1及びCSV2、油圧シリンダ遮断弁PSV1及びPSV2、並びに、油圧シリンダ圧力センサPS2が正常に動作しているかどうかを定期的にチェックし、構成要素のうちの1つ又は特定の組合せが故障しており、したがって、正常に動作できないことが検出されると、図10に示すように、DPBモジュール100及びESPモジュール200は第1の冗長ブレーキモードになる。このモードにおいて、第2のシステム圧力制御弁SC2が、通電されてオフになる。第2の液体供給ラインL2は、遮断される。シミュレータ遮断弁SSVは、通電されてオンになる。ペダル感覚シミュレータPFSは、ブレーキマスタシリンダの第1のチャンバMC1と連通している。ブレーキペダルBが踏まれると、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバ及び第2のチャンバ内のブレーキ液が加圧される。第2のチャンバMC2内のブレーキ液は、第2のシステム圧力制御弁SC2の遮断作用により第2のチャンバMC2内に保持される。第1のチャンバMC1内のブレーキ液は、第1のチャンバ出口21及びシミュレータ遮断弁SSVを通過し、次いで、ペダル感覚シミュレータPFSの入力キャビティに添加される。これに対応して、ペダル感覚シミュレータPFSの出力キャビティ内のブレーキ液は、マスタシリンダリザーバMRSVに逆流する。一方、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダル移動センサPTS及びマスタシリンダ圧力センサPS1のリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、ESPモジュール200の共通電気機械EMを制御して、第2のポンプP2を駆動して動作させる。第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液は、第2のポンプP2によって引き出され、目標圧力まで加圧される。前述の目標圧力は、ポンプ圧力センサPS3によって測定され、第2のポンプP2の出力圧力の閉ループ制御を達成するように、ESPモジュール及びDPBモジュールの制御ユニットに送信される。加圧されたブレーキ液は、液体入口弁IC3及びIC4を介して、第2の液体供給ラインL2に接続されたブレーキホイールシリンダWC3及びWC4にそれぞれ供給され、それによって、ブレーキホイールシリンダの加圧動作を達成する。以上が、第1の冗長ブレーキモードの加圧動作である。また、上述した加圧動作は、ブレーキペダルBが踏まれていないときに、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又はESPモジュール200の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからの要求に応じて行われるものとしてもよい。第1の冗長ブレーキモードにおける車輪アンチロック制御の典型的なサイクルもまた、加圧動作、圧力維持動作及び減圧動作からなる。この加圧動作は、第1の冗長ブレーキモードの加圧動作によって実現される。この圧力維持動作及び減圧動作は、上述したシリンダ油圧シリンダ流体供給ブレーキモードの圧力維持動作及び減圧動作とそれぞれ一致する。
第1の冗長ブレーキモードモードにおいて、ブレーキペダルBが徐々に解放され始めると、又は、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又はESPモジュール200の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからのブレーキ圧力要求が徐々に減少すると、第1及び/又は第2の対の液体入口弁の1つ又は2つの開度がリアルタイムで制御され(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)、及び/又は、第1及び/又は第2の対の液体出口弁の1つ又は2つが通電されてオンになり、それにより、第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダ内のブレーキ圧力を、ペダル移動センサPTS及びマスタシリンダ圧力センサPS1のリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、徐々に解放することができる。
車両が始動された後、DPBモジュール100の制御ユニットはまた、シミュレータ遮断弁SSVが正常に動作しているか否かを定期的にチェックし、いったんシミュレータ分離弁SSVが故障しており、したがって、正常に動作することができないことが検出され、DPBモジュール100及びESPモジュール200が第1の冗長ブレーキモードにあるとき、車両制動システムは、図11に示すように、第2の冗長ブレーキモードを実行する。第2のシステム圧力制御弁SC2が通電されてオフされ、第2の液体供給ラインL2が遮断される。ブレーキペダルBが踏まれると、ブレーキマスタシリンダMCの第1のチャンバ及び第2のチャンバ内のブレーキ液が加圧される。両チャンバのブレーキ液は、システム圧力制御弁SC1、SC2の遮断作用により、それぞれのチャンバに保持される。一方、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダル移動センサPTS及びマスタシリンダ圧力センサPS1のリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、共通電気機械EMを制御して、第2のポンプP2を駆動して動作させる。第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液は、第2のポンプP2によって引き出され、目標圧力まで加圧される。前述の出力圧力は、ポンプ圧力センサPS3によって測定され、第2のポンプP2の出力圧力の閉ループ制御を達成するように、ESPモジュール及びDPBモジュールの制御ユニットに送信される。加圧されたブレーキ液は、液体入口弁IC3及びIC4を介して、第2の液体供給ラインL2に接続されたブレーキホイールシリンダWC3及びWC4にそれぞれ供給され、それによって、ブレーキホイールシリンダの加圧動作を達成する。以上が、第2の冗長ブレーキモードの加圧動作である。また、上述した加圧動作は、ブレーキペダルBが踏まれていないときに、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又はESPモジュール200の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからの要求に応じて行われるものとしてもよい。第2の冗長ブレーキモードにおける車輪アンチロック制御の典型的なサイクルもまた、加圧、圧力保持及び減圧動作からなる。この加圧動作は、第2の冗長ブレーキモードの加圧動作によって実現される。この圧力維持動作及び減圧動作は、上述したシリンダ油圧シリンダ流体供給ブレーキモードの圧力維持動作及び減圧動作とそれぞれ一致する。
第2の冗長ブレーキモードモードにおいて、ブレーキペダルBが徐々に解放され始めると、又は、DPBモジュール100の制御ユニット及び/又はESPモジュール200の制御ユニット及び/又は車両運転支援システムからのブレーキ圧力要求が徐々に減少すると、第1及び/又は第2の対の液体入口弁の1つ又は2つの開度がリアルタイムで制御され(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)、及び/又は、第1及び/又は第2の対の液体出口弁の1つ又は2つが通電されてオンになり、それにより、第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダ内のブレーキ圧力を、ペダル移動センサPTS及びマスタシリンダ圧力センサPS1のリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、徐々に解放することができる。
以上、本発明の第1の例示的な構成に係る車両制動システムの原理について詳細に説明したが、特に、車両制動システムは、3つの異なる流体供給源を有する3つの異なるブレーキモードを提供する。前述の3つのブレーキモードは、既存の制動システムの全ての機能を提供することができるだけでなく、前述の3つのブレーキモードにおける共通の液体排出動作(ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液が液体出口弁を介して、大気圧を有する遠隔リザーバに排出される)によって達成可能なように、自動排気などの追加の機能も提供することができる。前述の制動システムについて、油圧シリンダ流体供給ブレーキモードが故障し、したがって、正常に動作することができないとき、ESP流体供給ブレーキモード及びマスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、依然として制動機能を提供することができる。ブレーキ液又は油圧シリンダHMの圧力が不十分であるとき、ESP流体供給ブレーキモードは、制動に必要なブレーキ圧力をブレーキホイールシリンダに依然として正常に提供することができる。したがって、前述の制動システムの油圧シリンダHM及び電気機械DMの容量は、非常に大きくなるように設計される必要がなく、それによって、コストを低減し、空間を節約するという目的も達成することが分かる。
上述したように、本出願のブレーキホイールシリンダの液体排出ラインは、ブレーキホイールシリンダのブレーキ液を、大気圧を有する遠隔リザーバRRSVに直接排出するように構成されているので、液体排出ラインはより単純であり、常に大気圧下にあり、アキュムレータ構成要素を設ける必要がない。ブレーキ液の排出に起因するブレーキペダルBの振動は、車両のブレーキペダル及びそれに近接する油圧シリンダHMには存在しなくなり、それによって、運転者の運転体験を向上させる。更に、アキュムレータ構成要素に関連する技術的な問題(漏れ、腐食など)が排除され、それに応じてコストが低減される。また、前述した車両制動システムのESPモジュール200のポンプP1及びP2の吸入側は、大気圧を有する遠隔リザーバRRSVに連結されるため、吸入されたブレーキ液は、もはや高圧状態ではないため、一態様においては、高圧スイッチングバルブ(HSV)、一方向液体吸込弁(BSV)などの部品が不要となり、コストが低減され、他の態様においては、ポンプP1及びP2を通じて遠隔リザーバRRSV内のブレーキ液がブレーキホイールシリンダに供給される経路の長さが大幅に短縮され、制動効率が向上する。
本願の車両制動システムのDPBモジュール100は、固定容量のマスタシリンダリザーバMRSVを含む。マスタシリンダリザーバMRSVの容量は、小さくなるように設計されるものとしてもよく、それによって、DPBモジュールの容積を低減し、必要な搭載空間を満たすという技術的目的を達成する。車両の防火壁における空間は限られているため、前述のことは非常に有利である。加えて、異なるパラメータ(例えば、容量及び幾何学的構造)を有する顧客にカスタマイズされたリザーバが、幾何学的構造(特に、容量)が固定されたマスタシリンダリザーバMRSVに変更されるため、それに関連する構成要素のインターフェースの構造及びサイズが固定され、マスタシリンダリザーバに関する顧客の要件が変化するにつれて変更する必要がなく、それによって、システムの汎用性を提供する。
ESPモジュール200の遠隔リザーバRRSVの取付け位置がマスタシリンダリザーバよりも高いときには、取付け位置が路面よりも高いので、特に、過酷な路面条件において腐食や泥水の浸入が生じる可能性を低減することができる。遠隔リザーバRRSVは、大気圧であることしか必要とせず、大気と連通することができ、取付け位置に関して低い要件を有し、したがって、DPBモジュール100のマスタシリンダリザーバMRSVの限られた容量の問題を補償するために大きな容量を有し得るものであり、それによって、リザーバ容量に関する様々な顧客の要件を満たす。
本出願の車両制動システムの第1及び第2の例示的な構成は、図1a、図1b及び図2乃至図11を参照して上述されている。図12a及び図12bは、車両制動システムの第3及び第4の例示的な構成である。図12a及び図12bの第3及び第4の例示的な構成は、以下の点でのみ、図1a及び図1bの第1及び第2の例示的な構成と異なる。ノーマルオフの油圧シリンダ補償弁PIVが設けられた油圧シリンダ補償ラインが、油圧シリンダHMの高圧側(チャンバ)とマスタシリンダリザーバMRSVとの間に追加され、油圧シリンダHMとマスタシリンダリザーバMRSVとの間に位置し、一方向補償弁PRVを設けた油圧シリンダ補償ラインが排除されている。他の液体ラインは、図1a及び図1bの両方における液体ラインと同様であり、詳細はここでは再び説明しない。
図13は、図2に対応させて、マスタシリンダ流体供給ブレーキモードにおける第3の例示的な構成の車両制動システムの制動過程を、マスタシリンダリザーバMRSV-ブレーキマスタシリンダMC-マスタシリンダ遮断弁CSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4として模式的に示す。詳細はここでは繰り返さない。
図14乃至図16は、図3乃至図5に対応して、第3の例示的な構成の車両制動システムが油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおいて制動を実行するときのブレーキホイールシリンダの加圧、圧力維持及び減圧動作を、油圧シリンダHM-油圧シリンダ遮断弁PSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4-ブレーキホイールシリンダの液体出口弁OS3/4-遠隔リザーバRRSVとして模式的に示す。
図17は、図6に対応し、第3の例示的な構成の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおける油圧シリンダHM内のブレーキ液が不足するシナリオを模式的に示す。ESPモジュール200のポンプP2が作動させられる。ポンプP2は、第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液と、ブレーキホイールシリンダから排出されたブレーキ液とを同時に引き出して加圧する。加圧圧力P4は、油圧シリンダHMによって提供されるブレーキ圧力PHMに等しい。次に、ブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダの液体入口弁の液体入口端に添加される。このようにして、制動過程の長期の圧力上昇-圧力維持-減圧サイクルが維持される。
図18は、図7に対応し、第3の例示的な構成の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおける油圧シリンダHMのブレーキ圧力が不足するシナリオを模式的に示す。ESPモジュール200のポンプP2が作動させられる。ポンプP2は、第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液を引き出して加圧する。加圧圧力P4は、油圧シリンダHMによって提供されるブレーキ圧力PHMよりも大きい。次に、ブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダの液体入口弁の液体入口端に添加される。このようにして、制動プロセスにおける高い最終圧力の必要性が満たされる。
図19は、図8に対応させて、第3の例示的な構成に係る車両制動システムにおいて、ブレーキホイールシリンダ内の圧力を制御された方法で徐々に解放することを可能にするシナリオを模式的に示す。例えば、ブレーキペダルBが徐々に緩められ始めると、ポンプ圧力センサPS3で測定された圧力値が油圧シリンダセンサPS2で測定された圧力値よりも予め設定された値だけ大きいときには、図19aに示すように、第2のシステム圧力制御弁SC2が通電され、その開度がリアルタイムで制御される(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)。ポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値と油圧シリンダセンサPS2によって測定された圧力値との間の差が上述の圧力値以下であるとき、第2のシステム圧力制御弁SC2は、非通電されてオンになり、次いで、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダル移動センサPTS、マスタシリンダ圧力センサPS1及びロータ位置センサRPSのリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、電気機械DMを逆回転させるように制御する。電気機械DMは、図19bに示すように、油圧シリンダHMのピストンを制御された方法で徐々に戻すように駆動する。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が油圧シリンダHMを満たすために十分でないとき、すなわち、マスタシリンダ圧力センサPS1の値が0であるが、ロータ位置センサRPSの値が0でないとき、油圧シリンダ補償弁PIVが通電されてオンになり、油圧シリンダHMは、そのピストンの継続した戻りを利用して、その高圧チャンバ内に負圧を発生させることができ、図19cに示すように、油圧シリンダ補償ラインL11を通じて第2のマスタシリンダ貯蔵空間MRSV2からある量の補償流体を吸収する。油圧シリンダHMのピストンが0位置に戻ると、油圧シリンダ液体入口ラインL21を通じて、油圧シリンダHMの圧力PHM及び圧力P4が大気圧P0に達し、制動システムは、次の制動に備える。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が、油圧シリンダHMの高圧チャンバの最大容量よりも大きいとき、すなわち、油圧シリンダHMのピストンが初期位置に戻ったときに、油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値よりも依然として大きいとき、図19dに示すように、液体入口弁IC3及び/又は液体入口弁IC4の開度がリアルタイムで制御され(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)、及び/又は、液体出口弁OS3及び/又は液体出口弁OS4が通電されてオンになる。油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値未満であるとき、液体出口弁OS3及びOS4は非通電されてオフになり、制動システムは次の制動に備える。このようにして、ブレーキホイールシリンダWC3及びWC4のブレーキ圧力を、ペダルストロークセンサPTS及びマスタシリンダ圧センサPS1のリアルタイムフィードバック信号に従って、制御された方法で徐々に解放することができる。
図20は、図9に対応し、第3の例示的な構成の車両制動システムにおいて、自動車両保持機能が終了したときに遠隔リザーバによる自動排気を実行するシナリオを模式的に示す。第2の工程においては、油圧シリンダ補償弁PIVが通電されてオンになり、油圧シリンダHMが大気圧の作用を利用して、油圧シリンダ補償ラインL11を通じてブレーキ液を添加する。以上の液体添加動作は、マスタシリンダリザーバMRSV-油圧シリンダ補償弁PIV-油圧シリンダHMと表すことができる。他の動作工程は、図9における動作工程と一致し、詳細は、ここでは再び説明しない。
図21は、図10に対応し、第1の冗長ブレーキモードにおいて、第3の例示的な構成の車両制動システムによって実施される加圧動作を模式的に示し、その動作手順は図10の動作手順と一致している。詳細はここでは再度説明しない。
図22は、図11に対応し、第2の冗長ブレーキモードにおいて、第3の例示的な構成の車両制動システムによって実施される加圧動作を模式的に示し、その動作手順は図11の動作手順と一致している。詳細はここでは再度説明しない。
図23a及び図23bは、車両制動システムの第5及び第6の例示的な構成である。図23a及び図23bの第5及び第6の例示的な構成は、以下の点でのみ、図1a及び図1bの第1及び第2の例示的な構成と異なる。油圧シリンダHMとマスタシリンダリザーバMRSVとの間に位置し、一方向補償バルブPRVを設けた油圧シリンダ補償ラインが除去され、遠隔リザーバRRSVの第1及び第2の遠隔貯蔵空間RRSVI及びRRSV2が、第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインL1及びL2とそれぞれ流体連通することが可能にされ、具体的には、一方向補償バルブPRV1及びPRV2を介して液体供給ラインL1及びL2上のシステム圧力制御弁SC1及びSC2の上流側(又は入口側)に接続される。以上が、油圧シリンダ補償ラインL11、L12である。他の液体ラインは、図1a及び図1bの両方における液体ラインと同様であり、詳細はここでは再び説明しない。
図24は、図2に対応し、マスタシリンダ流体供給ブレーキモードにおける第5の例示的な構成の車両制動システムの制動過程を、マスタシリンダリザーバMRSV-ブレーキマスタシリンダMC-マスタシリンダ遮断弁CSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4として模式的に示す。詳細はここでは繰り返さない。
図25乃至図27は、図3乃至図5に対応し、第5の例示的な構成の車両制動システムが油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおいて制動を実行するときのブレーキホイールシリンダの加圧、圧力維持及び減圧動作を、油圧シリンダHM-油圧シリンダ遮断弁PSV2-第2のシステム圧力制御弁SC2-ブレーキホイールシリンダの液体入口弁IC3/4-ブレーキホイールシリンダWC3/4-ブレーキホイールシリンダの液体出口弁OS3/4-遠隔リザーバRRSVとして模式的に示す。
図28は、図6に対応し、第5の例示的な構成の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおける油圧シリンダHM内のブレーキ液が不足するシナリオを模式的に示す。ESPモジュール200のポンプP2が作動させられる。ポンプP2は、第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液と、ブレーキホイールシリンダから排出されたブレーキ液とを同時に引き出して加圧する。加圧圧力P4は、油圧シリンダHMによって提供されるブレーキ圧力PHMに等しい。次に、ブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダの液体入口弁の液体入口端に添加される。このようにして、制動過程の長期の圧力上昇-圧力維持-減圧サイクルが維持される。
図29は、図7に対応し、第5の例示的な構成の車両制動システムの油圧シリンダ流体供給ブレーキモードにおける油圧シリンダHM内のブレーキ圧力が不足するシナリオを模式的に示す。ESPモジュール200のポンプP2が作動させられる。ポンプP2は、第2の遠隔貯蔵空間RRSV2内のブレーキ液を引き出して加圧する。加圧圧力P4は、油圧シリンダHMによって提供されるブレーキ圧力PHMよりも大きい。次に、ブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダの液体入口弁の液体入口端に添加される。このようにして、制動プロセスにおける高い最終圧力の必要性が満たされる。
図30は、図8に対応し、第5の例示的な構成に係る車両制動システムにおいて、ブレーキホイールシリンダ内の圧力を制御された方法で徐々に解放することを可能にするシナリオを模式的に示す。例えば、ブレーキペダルBが徐々に緩められ始めると、ポンプ圧力センサPS3で測定された圧力値が油圧シリンダセンサPS2で測定された圧力値よりも予め設定された値だけ大きいときには、図30(a)に示すように、第2のシステム圧力制御弁SC2が通電され、その開度がリアルタイムに制御される(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムに印加される)。ポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値と油圧シリンダセンサPS2によって測定された圧力値との間の差が上述の予め設定された値以下であるとき、第2のシステム圧力制御弁SC2は、非通電されてオンになり、次いで、DPBモジュール100の制御ユニットは、ペダル移動センサPTS、マスタシリンダ圧力センサPS1及びロータ位置センサRPSのリアルタイムでフィードバックされる信号に従って、電気機械DMを逆回転させるように制御する。電気機械DMは、図30bに示すように、油圧シリンダHMのピストンを制御された方法で徐々に戻すように駆動する。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が油圧シリンダHMを満たすために十分でないとき、すなわち、マスタシリンダ圧力センサPS1の値が0であるが、ロータ位置センサRPSの値が0でないとき、油圧シリンダHMは、図30cに示すように、そのピストンの継続した戻りを利用して、その高圧チャンバ内に負圧を発生させることができ、油圧シリンダ補償ラインL11及びL12を通じて遠隔リザーバRRSVからある量の補償流体を吸収する。油圧シリンダHMのピストンが0位置に戻ると、油圧シリンダ液体入口ラインL21を通じて、油圧シリンダHMの圧力PHM及び圧力P4が大気圧P0に達し、制動システムは、次の制動に備える。ブレーキホイールシリンダによって放出されたブレーキ液の量が、油圧シリンダHMの高圧チャンバの最大容量よりも大きいとき、すなわち、油圧シリンダHMのピストンが初期位置に戻ったときに、油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値よりも依然として大きいとき、図30dに示すように、液体入口弁IC3及び/又は液体入口弁IC4の開度がリアルタイムで制御され(例えば、パルス幅変調された電圧がリアルタイムで印加される)、及び/又は、液体出口弁OS3及び/又は液体出口弁OS4が通電されてオンになる。油圧シリンダ圧力センサPS2及び/又はポンプ圧力センサPS3によって測定された圧力値がある予め設定された値未満であるとき、液体出口弁OS3及びOS4は非通電されてオフになり、制動システムは次の制動に備える。このようにして、ブレーキホイールシリンダWC3及びWC4のブレーキ圧力を、ペダルストロークセンサPTS及びマスタシリンダ圧センサPS1のリアルタイムフィードバック信号に従って、制御された方法で徐々に解放することができる。
図31は、図9に対応し、第5の例示的な構成の車両制動システムにおいて、自動車両保持機能が終了したときに遠隔リザーバによる自動排気を実行するシナリオを模式的に示す。第2の工程において、油圧シリンダHMは、大気圧の作用を利用して、油圧シリンダ補償ラインL11及びL12によってブレーキ液を添加する。前述の液体添加動作は、遠隔リザーバRRSV-一方向補償弁PRV1/2-油圧シリンダ遮断弁PSV1/2-油圧シリンダHMとして表すことができる。他の動作工程は、図9における動作工程と一致し、詳細は、ここでは再び説明しない。
図32は、図10に対応し、第1の冗長ブレーキモードにおいて、第5の例示的な構成の車両制動システムによって実施される加圧動作を模式的に示し、その動作手順は図10の動作手順と一致している。詳細はここでは再度説明しない。
図33は、図11に対応し、第2の冗長ブレーキモードにおいて、第5の例示的な構成の車両制動システムによって実施される加圧動作を模式的に示し、その動作手順は図11の動作手順と一致している。詳細はここでは再度説明しない。
本出願の車両制動システムを利用して車両制動を実行する方法は、マスタシリンダ流体供給ブレーキモード又は油圧シリンダ流体供給ブレーキモード又はESP流体供給ブレーキモードによって制動動作を実行する工程を含み得る。マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内のブレーキマスタシリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含む。油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、DPBモジュール内の油圧シリンダ内の加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ラインに、次いでブレーキホイールシリンダに供給し、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することを含む。ESP流体供給ブレーキモードは、遠隔リザーバ内のブレーキ液が補償液体供給ラインを通過し、補償液体供給ライン上のポンプによって加圧され、次いで、ブレーキホイールシリンダの液体入口弁の液体入口端に供給されることを可能にすることと、ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を遠隔リザーバに排出することとを含む。上述したように、マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、車両が始動していないときにブレーキペダルが踏み込まれたときに実行されるものとしてもよいし、電気機械又はDPBモジュール内の油圧シリンダ又は制御ユニットが故障し、かつ、電気機械又はESPモジュール内のポンプ又は制御ユニットが故障したときに実行されるものとしてもよい。油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、車両が始動した後、制動システムが故障していないときに実行されるものとしてもよい。ESP流体供給ブレーキモードは、DPBモジュールの油圧シリンダのブレーキ液若しくはブレーキ圧力が不十分であるとき又はDPBモジュールが故障しているときに実行されるものとしてもよい。上記車両制動方法は、車両が始動されたときにブレーキペダルが徐々に解放されると、ブレーキホイールシリンダの圧力を徐々に解放する動作を更に含み得る。前述の車両制動方法は、自動車両保持機能が実行されるとき、マスタシリンダリザーバによってブレーキマスタシリンダに流体を添加し、マスタシリンダリザーバ(図1a及び図1bの第1及び第2の例示的な構成、図12a及び図12bの第3及び第4の例示的な構成)又は遠隔リザーバ(図23a及び図23bの第5及び第6の例示的な構成)によって油圧シリンダに流体を添加することと、自動車両保持機能が終了すると、各対のブレーキホイールシリンダの液体供給ライン内のブレーキ液及びブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を、液体排出ラインを通じて遠隔リザーバに排出させる排気工程と、を更に含み得る。上記車両制動方法は、油圧シリンダ内のブレーキ液が不足するとき、マスタシリンダリザーバ(図1a及び図1bの第1及び第2の例示的な構成、図12a及び図12bの第3及び第4の例示的な構成)又は遠隔リザーバ(図23a及び図23bの第5及び第6の例示的な構成)によって油圧シリンダに流体を添加する工程を更に含み得る。
本出願は、上述の車両制動方法を実行することができる制御ユニットに関する。制御ユニットは、前述の車両制動システム専用であるものとしてもよく、又は、車両エンジンの制御ユニットに統合されるものとしてもよい。本発明に係る車両制動システムは、上記の制御ユニットを備えるものとしてもよい。
本発明の任意の実施形態の詳細な説明の前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載される又は以下の添付の図面に示される構成要素の構成及び配置の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態を有し得るものであり、様々な方法により実施又は実行することができる。
添付の図面を参照して提供される特定の例の上記の説明から、本明細書において説明されるシステム及び方法は、本発明の例示的な実施形態を構成するが、本明細書に含まれる本発明は、上記において説明された特定の例に限定されないことが当業者には明らかであろう。以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、特定の構成に対して様々な変更を行うことができ、これらの変更は全て本出願の保護の範囲内に入る。
Claims (14)
- 車両のブレーキペダル(B)に関連付けられたDPBモジュール(100)と、前記車両のブレーキホイールシリンダに関連付けられたESPモジュール(200)とを備える車両制動システムであって、前記DPBモジュール(100)は、前記ブレーキペダル(B)によって作動させられるブレーキマスタシリンダ(MC)と、前記ブレーキマスタシリンダと流体連通し、固定容量を有するマスタシリンダリザーバ(MRSV)と、ペダル感覚シミュレータ(PFS)と、電気機械によって駆動される油圧シリンダ(HM)とを備え、前記ペダル感覚シミュレータ(PFS)によって、前記ブレーキマスタシリンダの高圧側から前記マスタシリンダリザーバへのシミュレート回路を提供し、前記ESPモジュール(200)は、遠隔リザーバ(RRSV)を備え、前記車両の2対のブレーキホイールシリンダのうちの各対のブレーキホイールシリンダに、ブレーキ液を供給するための液体供給ライン(L1、L2)と、前記ブレーキ液を排出するための液体排出ライン(L3、L4)と、前記液体供給ライン及び前記液体排出ラインを連通する補償液体供給ライン(L5、L6)とを提供し、
前記液体供給ラインは、加圧されたブレーキ液を受け取り、それを前記ブレーキホイールシリンダに提供するように、前記ブレーキマスタシリンダの前記高圧側又は前記油圧シリンダ(HM)の高圧側に選択的に接続することができ、前記液体排出ラインは、前記ブレーキホイールシリンダの各々の前記ブレーキ液が前記遠隔リザーバに排出されることを可能にするように構成され、前記補償液体供給ラインは、ポンプ(P1及びP2)を備え、前記ポンプの各々は、前記液体排出ラインから引き出され、加圧された前記ブレーキ液を前記液体供給ラインに提供し得るように、前記液体排出ライン及び前記液体供給ラインとそれぞれ流体連通する入口側及び出口側を有する、車両制動システム。 - 前記ブレーキマスタシリンダの出口側は、動作可能なマスタシリンダ遮断弁によって前記液体供給ラインに接続され、前記油圧シリンダの前記高圧側は、動作可能な油圧シリンダ遮断弁によって前記液体供給ラインに接続される、
請求項1に記載の車両制動システム。 - 前記DPBモジュール(100)は、前記油圧シリンダ(HM)の入口(41)が前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)と流体連通することを可能にするための油圧シリンダ液体入口ライン(L21)を更に備える、
請求項2に記載の車両制動システム。 - 前記DPBモジュール(100)は、一端が前記油圧シリンダ(HM)の出口(42)に近接して前記油圧シリンダ(HM)と流体連通し、他端が前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)と流体連通する油圧シリンダ補償ライン(L11)を更に含み、
前記油圧シリンダ補償ライン(L11)には、
前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)から前記油圧シリンダ(HM)への一方向導通のための一方向補償弁(PRV)、又は、
前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)と前記油圧シリンダ(HM)との間に配置された動作可能な油圧シリンダ補償弁(PIV)
が設けられる、
請求項3に記載の車両制動システム。 - 前記遠隔リザーバ(RRSV)は、一方向補償弁(PRV1又はPRV2)によって前記液体供給ライン上のシステム圧力制御弁(SC1及びSC2)の入口側と流体連通している、
請求項3に記載の車両制動システム。 - 前記遠隔リザーバ(RRSV)は、前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)よりも高く、前記遠隔リザーバ(RRSV)は、オイル注入ポートを有し、前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)は、オイル注入ポートを有さず、又は、
前記遠隔リザーバ(RRSV)は、前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)よりも低く、前記遠隔リザーバ(RRSV)は、オイル注入ポートを有さず、前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)は、オイル注入ポートを有し、
前記ESPモジュール(200)の前記遠隔リザーバ(RRSV)の容量は、前記DPBモジュール(100)の前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)の容量よりも大きく、かつ、
前記遠隔リザーバ(RRSV)及び前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)は、パイプライン(T)によって互いに流体連通している、又は、互いに連通していない、のうちの1つ以上によって特徴付けられる、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両制動システム。 - 前記遠隔リザーバ(RRSV)は、前記車両の第1及び第2の対のブレーキホイールシリンダの前記液体排出ラインにそれぞれ接続された部分的に隔離された第1及び第2の遠隔貯蔵空間と、予め設定された高さで前記第1及び第2の遠隔貯蔵空間から隔離された第3の遠隔貯蔵空間とを備え、前記第3の遠隔貯蔵空間は、前記DPBモジュールの前記マスタシリンダリザーバ(MRSV)と流体連通している、
請求項6に記載の車両制動システム。 - 前記ESPモジュール(200)は、前記ブレーキホイールシリンダの全てに対して1つの単一液体排出ラインを備え、前記単一液体排出ラインは、前記第3の遠隔貯蔵空間と流体連通している、
請求項7に記載の車両制動システム。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の車両制動システムを利用して実施される車両制動方法であって、
マスタシリンダ流体供給ブレーキモード又は油圧シリンダ流体供給ブレーキモード又はESP流体供給ブレーキモードによって制動動作を実行する工程を含み、
前記マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、前記DPBモジュール内の前記ブレーキマスタシリンダ(MC)内の前記加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの前記液体供給ラインに、次いで前記ブレーキホイールシリンダに供給し、前記ブレーキホイールシリンダ内の前記ブレーキ液を前記遠隔リザーバ(RRSV)に排出することを含み、
前記油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、前記DPBモジュール内の前記油圧シリンダ(HM)内の前記加圧されたブレーキ液を、各対のブレーキホイールシリンダの前記液体供給ラインに、次いで前記ブレーキホイールシリンダに供給し、前記ブレーキホイールシリンダ内の前記ブレーキ液を前記遠隔リザーバ(RRSV)に排出することを含み、
前記ESP流体供給モードは、前記遠隔リザーバ(RRSV)内のブレーキ液が前記補償液体供給ラインを通過し、前記補償液体供給ライン上の前記ポンプによって加圧され、次いで前記液体供給ラインに、次いで前記ブレーキホイールシリンダに供給されることを可能にし、前記ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を前記遠隔リザーバ(RRSV)に排出することを含む、車両制動方法。 - 前記マスタシリンダ流体供給ブレーキモードは、前記車両が始動していない場合に前記ブレーキペダルが踏まれたときに実行され、又は、前記DPBモジュール(100)内の電気機械若しくは前記油圧シリンダ(HM)若しくは制御ユニットが故障し、かつ、前記ESPモジュール(200)内の電気機械若しくは前記ポンプ若しくは制御ユニットが故障したときに実行され、
前記油圧シリンダ流体供給ブレーキモードは、前記車両が始動した後に前記制動システムが故障していないときに実行され、
前記ESP流体供給ブレーキモードは、前記DPBモジュール(100)の前記油圧シリンダ(HM)のブレーキ液又はブレーキ圧力が不足しているとき又は前記DPBモジュール(100)が故障しているときに実行可能である、
請求項9に記載の車両制動方法。 - 以下の工程、すなわち、
自動車両保持機能が実行されるときに、前記マスタシリンダリザーバによって前記流体を前記ブレーキマスタシリンダに添加する工程、
前記自動車両保持機能が実行されるとき又は前記油圧シリンダ内のブレーキ液が不足するときに、前記マスタシリンダリザーバ又は前記遠隔リザーバによって前記流体を前記油圧シリンダに添加する工程、及び、
前記自動車両保持機能が終了したときに、前記各対のブレーキホイールシリンダの前記液体供給ライン内のブレーキ液及び前記各ブレーキホイールシリンダ内のブレーキ液を前記液体排出ラインによって前記遠隔リザーバに排出することを可能にする排気工程
のうちの1つ以上を更に含む、
請求項10に記載の車両制動方法。 - 前記車両が始動した後に前記ブレーキペダルが徐々に解放されると、前記ブレーキホイールシリンダ内の圧力を徐々に解放する工程を更に含む、
請求項11に記載の車両制動方法。 - 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の車両制動方法を実施するように構成された、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の車両制動システムの制御ユニット。
- 請求項13に記載の制御ユニットを備える、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の車両制動システム。
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