JP3865780B2 - 少なくとも１つの電気制御可能な弁を備えたハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置から出発する。
米国特許第３８０２７４５号明細書に基づき公知のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の構成では、リザーバと、ポンプと、ポンプ圧調整弁と、前記ポンプによって充填可能な少なくとも１つの動力エネルギ蓄え器とが設けられており、この動力エネルギ蓄え器は、分離ダイヤフラムとクッションガス充填物とを備えたハイドロアキュムレータとして形成されている。さらに、この動力エネルギ蓄え器と、たとえば少なくとも１つのホイールブレーキとの間には弁装置が設けられており、この弁装置はホイールブレーキを前記動力エネルギ蓄え器に接続するために電気制御可能である。さらに上記公知の構成では、ホイールブレーキに対応するホイールブレーキ圧力センサと、ブレーキペダルと、このブレーキペダルによって調節可能な、ホイールブレーキ圧のための目標値信号発生器として働くポテンショメータと、制御装置とが設けられており、この制御装置は前記目標値信号発生器とホイールブレーキ圧センサとに接続されていて、前記弁装置を制御するために設計されており、この場合、一方ではホイールブレーキを動力エネルギ源に接続することによって、目標値を達成するまでのホイールブレーキ圧の増圧が可能となり、他方ではブレーキペダルの解放時にホイールブレーキを前記リザーバに接続することによってホイールブレーキ圧の減圧が可能となる。上記公知の構成では、自体公知のタイプのこの弁装置が３つの接続ポートを有している。たとえば、このような弁装置を複数個設けて、たとえば車両の各ホイールのホイールブレーキにそれぞれ専用の弁装置を設けることも可能である。ホイールブレーキセンサを配置しかつ制御装置を改良することにより、ブレーキペダルによって設定された目標値に逆らってホイールブレーキ圧を調節して、車両ホイールのロックを回避することも可能となる。しかし上記公知の構成では、ポンプが駆動されていて、ハイドロアキュムレータがフルチャージされており、しかもブレーキペダルが操作されていない状態において、過剰量で圧送される圧力媒体をリザーバにまで案内するポンプ圧調整弁のために大きな技術的な手間がかかることを欠点として挙げることができる。
前記米国特許第３８０２７４５号明細書に開示されたハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置とは異なり、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書に基づき公知のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の構成では、ポンプ圧制限弁が不要とされており、その代わりに、動力エネルギ蓄え器が十分にチャージされている場合に、ポンプを駆動する電動モータを遮断するための圧力スイッチが組み込まれている。圧力スイッチおよび電動モータの配置は一方では、動力エネルギ蓄え器が十分にチャージされるまでの間だけポンプが作動するという利点を有しているが、しかし他方ではこのような圧力スイッチの配置は次のような欠点を有している。すなわち、電動モータの接点素子の溶着が場合によっては排除不能となる場合に電動モータはもはや遮断不可能となり、その結果、電動モータ、ポンプまたは車両動力ブレーキ装置の別の構成部分の過剰負荷またはそれどころが破壊が生じる恐れがある。上記ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書には、動力エネルギ源とホイールブレーキシリンダとリザーバとの間での３つの接続ポートを備えた弁の使用の他に、動力エネルギ源とホイールブレーキシリンダとの間に、２つの接続を備えた、２つの位置のために設計された電磁制御可能な方向切換弁を配置し、かつホイールブレーキシリンダとリザーバとの間に第２の２ポート２位置弁を配置することも開示されている。この場合、両２ポート２位置弁は閉鎖ばねを備えていて、標準位置において閉じられている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２９７９３号明細書に基づき、動力エネルギを用いて運転可能な車両ブレーキ装置内に、ホイールブレーキ圧センサを介してホイールブレーキ圧を調節するために必要となる２ポート２位置弁を、漏れ流の回避の目的で座弁として形成することが知られている。このことは、特に動力エネルギの故障時に、ペダルによって操作可能なマスタブレーキシリンダを使用して制動作用が形成され得る場合に、車両動力ブレーキ装置の運転安全性を向上させる。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の本発明によるハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置、すなわちハイドロリック圧力媒体のためのリザーバと、該リザーバから圧力媒体を供給される動力エネルギ源とが設けられており、該動力エネルギ源が、モータにより駆動されるポンプと、該ポンプの圧力を制限する少なくとも１つの制限手段とを有しており、さらに前記動力エネルギ源と少なくとも１つのホイールブレーキならびに前記リザーバとの間に、ホイールブレーキを前記リザーバから分離しかつホイールブレーキを前記動力エネルギ源に接続するための少なくとも１つの弁装置が配置されており、該弁装置が電気制御可能であって、少なくとも１つのばねを有しており、さらにホイールブレーキに対応するホイールブレーキ圧センサと、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルによって調節可能な、ホイールブレーキ圧を設定するための電気的な目標値信号発生器と、該目標値信号発生器および前記ホイールブレーキ圧センサに接続された制御装置とが設けられており、該制御装置が、前記目標値信号発生器からの信号と前記ホイールブレーキ圧センサからの信号とを比較し、かつ比較結果に関連して前記弁装置を電気的に制御するために調整されている形式のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置において、前記弁装置が、座弁構造により形成されていて、前記動力エネルギ源に接続された弁座と、該弁座に前記ばねによって押圧可能な閉鎖体とを有しており、前記ばねが安全弁ばねとして設定されており、前記弁装置が、少なくとも１つの電磁石を有しており、該電磁石が、前記制御装置による励磁電流の供給時に前記ばねのばね力に抗して作用するようになっており、前記制御装置が励磁電流調整器を有しており、該励磁電流調整器に前記電磁石が接続されていることを特徴とする、少なくとも１つの電気制御可能な弁を備えたハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置には、次のような利点がある。すなわち、米国特許第３８０２７４５号明細書に開示されているようなポンプ圧調整弁の組込みを不要にすることができる。なぜならば、本発明により構成されたばねが、制動のために働く弁の閉鎖部材および動力エネルギ源に接続された弁座と共に、少なくともブレーキペダルの非操作状態においてポンプ圧調整弁の機能を引き受けるからである。請求項１の特徴部に記載の構成にもかかわらず、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書に記載の圧力スイッチが、ポンプを駆動する電動モータに対応されると、動力ブレーキ装置の電動モータとポンプとが各制動過程の間に保護される。この場合、エネルギも節約される。
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の有利な改良が可能となる。
請求項２に記載の構成、つまり前記弁装置が、ホイールブレーキに接続された第２の弁座と、該第２の弁座に対応する第２の閉鎖体と、該第２の閉鎖体に対応する電磁石とを有しており、該電磁石が、前記第２の閉鎖体を閉鎖方向で、場合によっては存在するホイールブレーキ圧に抗して負荷するために働き、前記制御装置が、第２の励磁電流調整器を有していて、少なくともホイールブレーキ圧の減圧過程の間にホイールブレーキ圧を調節するために前記第２の励磁電流調整器を制御するために改良されていることにより、次のような利点が得られる。すなわち、ブレーキペダルが出発位置の方向へ少なくとも部分的に戻される度にホイールブレーキ圧が少なくとも減少可能となる。
請求項３に記載の構成、つまり第１の弁の弁座と、第２の弁の弁座とが、ほぼ同じ構造で形成されており、第２の電磁石の励磁電流を少なくとも傾向的に第１の電磁石の第１の励磁電流に関連して制御してブレーキ運転時に両励磁電流がほぼ等しい大きさを有するように前記制御装置が調整されていることにより、次のような利点が得られる。すなわち、第２の励磁電流の制御された調節に基づき、第２の弁の弁座に対する第２の閉鎖体の押圧が調節されることにより、制動過程時における第１の励磁電流の維持時に動力エネルギ源が過剰量の圧力媒体を供給し、ひいては第１の弁座が通流されると、リザーバへの圧力媒体流出が可能となる。この場合、本発明によれば第２の弁の弁座も通流可能となるので、動力エネルギ源の過剰負荷が防止可能となる。
請求項４に記載の構成、つまりハイドロリック式の車両ブレーキ装置が、少なくとも１つの付加的な弁装置と、少なくとも１つの第１の付加的な励磁電流調整器と、少なくとも１つの付加的な励磁電流調整器とを有していることには次のような利点がある。すなわち、たとえば複数の車両ホイールが互いに無関係に独立して制動可能となるので、たとえば米国特許第３８０２７４５号明細書に既に開示されているように、ホイール回転数センサが配置されていてかつ制御装置が改良されている場合に１つまたは複数の車両ホイールにおけるホイールロック危険が、条件に関連した自動的なホイールブレーキ圧減圧によって個別に回避可能となる。さらに、一般に公知のトラクションコントロール技術から出発して、第１の弁と第２の弁との制御によって車両ブレーキ装置を、車両ホイールに過剰量で存在する駆動トルクを補償するために使用することも可能である。
請求項５に記載の構成、つまり前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器と前記ホイールブレーキ圧センサとに比較器が接続されており、該比較器が出力側を有していて、該出力側に、第１の励磁電流調整器に作用する第１の調整器と、第２の励磁電流調整器に作用する第２の調整器とが接続されており、第１の調整器が、目標値の変化時にブレーキ圧の減圧の場合に、ブレーキ圧の増圧の場合よりも高い励磁電流を送出するように調整されており、第２の調整器が、ブレーキ圧の増圧の場合に、ブレーキ圧の減圧の場合よりも高い励磁電流を送出するように調整されていることには次のような利点がある。すなわち、一方ではホイールブレーキ圧の増圧時および／または一定保持時に、第２の弁を通ってリザーバにまで流れる早期の不都合な圧力媒体流出が回避され、他方では動力エネルギ源もしくはそのポンプとリザーバとの間の共通の全圧力差が第１の弁と第２の弁とによって調節可能であることに基づき、動力エネルギ源もしくはそのポンプまたは別の構成要素の過剰負荷が防止可能となる。第２の励磁電流調整器の調整または第２の励磁電流調整器に作用する調整器の調整に応じて、動力エネルギ源に形成される圧力は、たとえばブレーキペダルが解放された状態、ひいては第２の弁が解放された状態よりも僅か数バールだけ高い。この場合、第１の弁は本発明によればポンプ圧調整弁の機能を果たす。請求項６に記載の構成、つまり前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器に微分器が接続されており、該微分器が、前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器によって送出される信号の変化に基づき、少なくとも１つの出力側で、第１の調整器と第２の調整器とを切り換えてブレーキ圧の増圧またはブレーキ圧の減圧のために励磁電流調整器を制御するための「ブレーキ圧増圧」または「ブレーキ圧減圧」を表示するようになっていることは、制御装置の有利な構成を提供する。
図面
図面には、本発明によるハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の２つの実施例が示されている。第１図はハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の第１の実施例のハイドロリック回路図を示しており、第２図は本発明による車両動力ブレーキ装置の第２実施例の回路図が示されており、第３図は本発明による車両動力ブレーキ装置の制御装置のための回路原理を示しており、第４図は第１図に示したハイドロリック式の車両ブレーキ装置の第１の弁および第２の弁のための時間区分の間の例示的なホイールブレーキ圧経過および対応する励磁電流が示されている。
実施例の説明
第１図に示した第１実施例によるハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２は、動力エネルギ源３，４と、第１の弁５と、第２の弁６と、第１の弁５と第２の弁６との間に接続された少なくとも１つのホイールブレーキ７と、ホイールブレーキ圧センサ８と、ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９と、このホイールブレーキ圧目標値信号発生器９を調節するためのブレーキペダル１０と、制御装置１１とを有している。
第１図に示した第１実施例では、動力エネルギ源３，４がポンプ１２と、このポンプ１２を駆動するための電動モータ１３と、ハイドロアキュムレータとして形成された動力エネルギ蓄え器１４と、ハイドロリック圧力媒体のための無圧のリザーバ１５と、ポンプ圧センサ１６とから成っている。ポンプ１２の入口１７は吸込管路１８に接続されており、この吸込管路１８の始端部１９はリザーバ１５に浸漬されている。ポンプ１２の出口２０は吐出管路２１，２２によって、動力エネルギを蓄えるために働くハイドロアキュムレータ１４にハイドロリック圧力媒体を供給する。ハイドロアキュムレータ１４は、たとえばガスクッションを備えたブラダ型アキュムレータとして形成されている。別の吐出管路２３を介してポンプ圧センサ１６が吐出管路２１に接続されていて、ひいてはポンプ１２の出口２０に接続されている。吐出管路２１からは吐出管路２４が導出されており、この吐出管路２４は動力エネルギ源３から第１の弁５に通じている。
第１の弁５は流入開口２６と流出開口２７とを備えたケーシング２５を有している。流入開口２６は弁座２８に移行している。この弁座２８には閉鎖体２９が対応している。たとえば閉鎖体２９は弁座２８に接触するために規定された範囲において球面状に形成されている。第１の弁５はさらに閉鎖ばね３０を有している。この閉鎖ばね３０は閉鎖体２９を弁座２８に押圧している。本発明によれば、この閉鎖ばね３０は弁座２８の直径に合わせて調整されてプレロードもしくは予負荷をかけられており、この場合、閉鎖ばね３０は安全弁ばねの機能を引き受けて、ポンプ１２の運転時にポンプ１２の圧力を制限するか、またはポンプ１２の休止時にハイドロアキュムレータ１４内の温度が上昇した際に不都合な圧力増大を回避する。第１の弁５は電磁制御可能であって、この目的のために少なくとも１つの励磁コイル３１と可動子３２とを有している。第１の弁５の流出開口２７からはホイールブレーキ管路３３が出発しており、このホイールブレーキ管路３３はホイールブレーキ７に通じているか、もしくはホイールブレーキ７に分岐している。センサ管路３４を介してホイールブレーキ圧センサ８がホイールブレーキ管路３３に接続されていて、ひいてはホイールブレーキ７に連通されている。ホイールブレーキ７には別のホイールブレーキ管路３５も連通している。
第２の弁６はやはりケーシング３６と、流入開口３７と、流出開口３８とを有している。流入開口３７はホイールブレーキ管路３５に接続されており、したがってホイールブレーキ７とホイールブレーキ圧センサ８とに連通している。流入開口３７は第２の弁座３９に移行している。この第２の弁座３９には第２の閉鎖体４０が対応している。さらに第２の弁６は開放ばね４１を有している。この開放ばね４１は第２の弁６を開放させることができるが、しかしばね力はできるだけ弱く設定されている。第２の弁６を電磁制御するためには、第２の弁６に少なくとも１つの励磁コイル４２と可動子４３とが対応している。
以下においてハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２の機能に関して簡単かつ判り易く説明を行うために、たとえば第２の弁座３９は第１の弁５の弁座２８と同じ直径を有しているものとする。また、第２の弁６の閉鎖体４０も第１の弁５の閉鎖体２９と同一に形成されているものとする。
第２の弁６の流出開口３８からは、戻し管路４４が導出されており、この戻し管路４４はリザーバ１５に開口している。
制御装置１１（制御装置の構造に関してはあとで第３図につき詳しく説明する）は、一方ではホイールブレーキ圧センサ８に接続されていて、他方ではホイールブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されている。さらに制御装置１１はポンプ圧センサ１６にも接続されている。制御装置１１からは電気的な線路４５，４６，４７が導出されている。電気的な線路４５はポンプ１２の電動モータ１３に通じている。電気的な線路４６は第１の弁５の励磁コイル３１に通じている。電気的な線路４７は第２の弁６の励磁コイル４２に通じている。制御装置１１は、電気的な線路４６に接続された第１の励磁電流調整器４８と、電気的な線路４７に接続された第２の励磁電流調整器４９とを有している（あとで第３図につき説明する）。
第２の弁６の弁座３９が第１の弁５の弁座２９に対してたとえば同一に形成されているのと同様に、第２の弁６の励磁コイル４２も第１の弁５の励磁コイル３１と同一に形成されている。同じことは、可動子４３の磁気特性にも云える。
ハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２の機能形式：
制御装置１１はポンプ圧センサ１６から信号を受信し、これにより、ハイドロアキュムレータ１４が十分に充填されているのかどうか、またはハイドロアキュムレータ１４が電動モータ２３の接続、ひいてはポンプ１２の駆動によって充填されなければならないのかどうかを検知する。この実施例では、ポンプ圧センサ１６が、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書に記載の圧力スイッチと比較可能な単純に形成された圧力スイッチであるのかどうか、またはポンプ圧センサ１６が、ポンプ１２によって形成された圧力に比例する信号、つまり電動モータ１３に対する比例給電を行うためのベースとなり得る信号を送信するのかどうかは、あまり重要ではない。
ブレーキペダル１０が操作されていないと、ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９は「ブレーキ圧ゼロ」に調節されており、制御装置１１は両励磁電流調整器４８，４９において「励磁電流強さゼロ」を生ぜしめる。したがって、第２の弁６は図示の開放位置に位置しており、第１の弁５は条件付きではあるが図示の閉鎖位置に位置している。第２の弁６の開放位置に基づき、ホイールブレーキ７は戻し管路４４に連通していて、これによって無圧状態となる。それに対して、第１の弁５の閉鎖ばね３０は間接的に可動子３１を介して閉鎖体２９を負荷している。この閉鎖体２９は一方では弁座２８の内部で動力エネルギ源３の圧力にさらされており、他方では場合によっては弁座２８を起点にして生ぜしめられる反力の軸方向力成分にさらされている。ポンプ圧センサ１６または制御装置１１の機能故障によるか、またはポンプ１２の停止状態におけるハイドロアキュムレータ１４の加熱により、ハイドロアキュムレータ１４内の圧力が許容し得ない程に増大しそうになると、存在する圧力に関連して弁座２８の横断面によって閉鎖体２９を押圧する軸方向力が、本発明により安全ばねとして形成された閉鎖ばね３０のばね力を上回り、その結果、閉鎖体２９は弁座２８から引き離される。これにより、圧力媒体は第１の弁５の流入開口２６と流出開口２７と、開いた第２の弁６と、戻し管路４４とを通ってリザーバ１５へ流出する。この限りでは、第１の弁５の本発明による構成により、少なくともブレーキペダル１０が操作されていない状態では、従来汎用の、別個に組み込まれる安全弁が節約されることが判る。
ブレーキペダル１０の操作によってホイールブレーキ圧目標値信号発生器９が調節されると、制御装置１１は、運転手によって任意に調節可能なブレーキ圧目標値を受け取るが、しかし他方ではまだホイールブレーキ圧センサ８によってホイールブレーキ圧「ゼロ」が報知される。この場合、制御装置１１は第２の励磁電流調整器４９を制御し、これによって電気的な線路４７によって励磁電流が通電されることに基づき、励磁コイル４２が磁界を形成し、ひいては可動子４３を、閉鎖体４０に設けられた開放ばね４１のばね力に抗して第２の弁６の弁座３９に押圧する。さらに、制御装置１１は第１の励磁電流調整器４８をも制御するので、励磁コイル３１も磁界を形成し、この磁界は可動子３２に作用するので、この可動子３２は閉鎖ばね３０の閉鎖力の少なくとも一部を補償する。その結果、所望通りに、閉鎖ばね３０の閉鎖力の一部だけがまだ、閉鎖体２９を弁座２８に押圧するために残されており、かつ／または動力エネルギ源３の圧力×弁座２８の横断面積により形成されるハイドロリック負荷に抗する力として残されている。すなわち、励磁コイル３１の励磁によって、少なくとも一時的に力平衡が生ぜしめられ、この力平衡に基づき、閉鎖体２９が弁座２８から引き離され、ひいては吐出管路２４と、流入開口２６と、ケーシング２５と、流出開口２７と、ホイールブレーキ管路３３とを通じてホイールブレーキ７に流入する圧力媒体流が生ぜしめられる。その結果、このホイールブレーキ７ではホイールブレーキ圧の増圧が行われ、これによって第１の弁５の流入開口２６と流出開口２７との間に最初に存在していた圧力差が小さくなり、最終的にはこれによって閉鎖体２９が下流側でハイドロリック的に負荷されることに基づき、閉鎖ばね３０は、弁座２８を閉鎖体２９によってシールすることができるようになる。このときに弁座２８がシールされるまでホイールブレーキ７内で増圧した圧力は、センサ管路３４を通じてホイールブレーキ圧センサ８にも作用し、このホイールブレーキ圧センサ８は、検知されたホイールブレーキ圧に対応する実際値信号を制御装置１１に報知する。制御装置１１は、場合によっては十分に増大していないホイールブレーキ圧実際値を第１の励磁電流調整器４８の調節によって、つまり第１の励磁電流調整器４８の増幅された制御によって高めるように形成されている（あとで第３図につき詳しく説明する）。この場合、制御装置１１は、運転手によって選択されたホイールブレーキ圧目標値に対応して第２の励磁電流調整器４０が励磁コイル４２に所定の励磁電流を供給して、この励磁電流によりホイールブレーキ７でホイールブレーキ圧が少なくともホイールブレーキ圧目標値の大きさに保持されるようにも調整されている。
上記説明から明らかであるように、第２の弁６が十分に固く閉じられている状態においては、第１の励磁電流調整器４８から出発する励磁電流が強く調節されればされるほど、ホイールブレーキ圧はますます高く増大する。また、高いホイールブレーキ圧を得るためには第２の弁６が第２の励磁電流調整器４９からの大きな励磁電流によって、つまり比較的小さなホイールブレーキ圧の場合よりも大きな励磁電流によって閉鎖状態に保持されなければならないことも明らかである。
運転手がブレーキペダル１０によって任意にブレーキ圧目標値信号発生器９を、より小さなブレーキ圧目標値へ調節すると、制御装置１１は、ホイールブレーキ圧センサ８によって制御装置１１に報知されるブレーキ圧実際値が、目標値よりも高く形成されていることを認識する。したがって、制御装置１１は第２の励磁電流調整器４９の制御を減弱させることによって第２の弁６における弁閉鎖保持力を減少させるので、第２の弁６を通じて圧力媒体はホイールブレーキ７からリザーバ１５へ流出することができる。それと同時に、制御装置１１は第１の励磁電流調整器４８に対する作用をも減弱させるので、第１の弁５の流入開口２６と流出開口２７との間に場合によっては存在していた圧力差を大きくすることができる。運転手が任意にブレーキペダル１０を出発位置へ戻すと、ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９は「ホイールブレーキ圧ゼロ」を制御装置１１に報知するので、この制御装置１１は両励磁電流調整器４８，４９に作用して、両励磁電流調整器４８，４９がもはや励磁電流を送出しないように制御する。これによって再び、機能説明を開始した出発状態が得られる。
以下に、第３図につき制御装置１１の１実施例を説明する。
制御装置１１は第１の入力側５０と、第２の入力側５１と、第３の入力側５２とを有している。第１の入力側５０はホイールブレーキ圧センサ８に接続されている。第２の入力側５１はホイールブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されている。給電のために制御装置１１は第４の入力側５３を有している。
第１の入力側５０は、たとえば比較器５５の第１の入力側５４に接続されている。この比較器５５は第２の入力側５６と出力側５７とを有していて、たとえば公知先行技術に所属の形式で（詳細な説明は省略する）形成されている。制御装置１１の第２の入力側５１には、整合ユニット５８が接続されており、この整合ユニット５８は比較器５５の第２の入力側５６に電気的に接続されている。この実施例において比較器５５は、ホイールブレーキ圧センサ８から出発した実際値信号を処理するように調整されている。整合ユニット５８の配置に基づき、ブレーキ圧目標値信号発生器９から送出された信号は、このブレーキ圧目標値信号発生器９がどのように形成されているのかに応じて、たとえばホイールブレーキ圧センサ８から送出可能な信号のレベルのオーダおよび／またはホイールブレーキ圧センサ８により供給され得る信号の種類に整合可能となる。言い換えれば：たとえばホイールブレーキ圧センサ８は、このホイールブレーキ圧センサに供給されるホイールブレーキ圧に比例した電圧を制御装置１１の第１の入力側５０に供給することができる。これとは異なり、たとえばホイールブレーキ圧目標値信号発生器９は、デジタルコード化されたブレーキ圧目標値信号を送出するための公知先行技術に応じて形成されていてよい。このような場合では整合ユニット５８がデジタル・アナログ変換器として形成されているので、比較器５５は両入力側５４，５６において、互いに整合されたレベルを有するアナログ信号を受け取る。
第１の入力側５４に入力された信号量と、第２の入力側５６に入力された信号量とが互いに異なっていると、出力側５７において差が生じる。
微分器５９は直接にブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されているか、または第３図に示したように整合ユニット５８の出力側に接続されている。整合ユニット５８から送出される、たとえばアナログ式の信号に合わせて、微分器はアナログ式の微分器として形成されており、この微分器の主要構成素子はコンデンサ（図示しない）と測定回路（図示しない）である。この測定回路はたとえば、整合ユニット５８からのアナログ信号が増大してコンデンサの充電をもたらすと、当該測定回路が「ブレーキ圧の増圧」信号を出力側６１に送出するように形成されている。他方においてこの測定回路は、「ブレーキ圧の減圧」の場合に微分器５９の出力側６０から対応する信号が送出されるように調整されている。出力側６０から送出されるこの信号は、第１の調整器６２に供給される。この第１の調整器６２には第１の励磁電流調整器４８が接続されている。出力側６１から送出される「ブレーキ圧の増圧」信号は第２の調整器６３に供給される。この第２の調整器６３には第２の励磁電流調整器４９が接続されている。両出力側６０，６１から送出される信号は、両調整器６２，６３をそれぞれ第１の制御特性から第２の制御特性へ切り換えるために使用される。たとえば両調整器６２，６３に作用する別の制御量としては入力側５２を通じてポンプ圧センサ１６からの信号が供給される。
制御装置１１の第４の入力側５３は、たとえば車両のバッテリ６４に接続されている。周知のように、慣用のバッテリ６４は特に種々異なる負荷を受けて、一定の高さの電圧を送出しないので、第４の入力側５３には、制御された電圧変換器６５が接続されている。この電圧変換器６５は公知先行技術に基づき知られているので詳しい説明は省略する。電圧変換器６５は少なくとも両調整器６２，６３に電圧を供給し、かつたとえば励磁電流調整器４８，４９にも電圧を供給する（図示しない）。励磁電流調整器４８，４９は、たとえば制御可能な電流調整器の形で形成されている。
第３の入力側５２、ひいてはポンプ圧センサ１６には、制御装置１１内でポンプ制御装置６６が接続されている。このポンプ制御装置６６は、モータ電流調整器６７を制御するために働き、この場合、このモータ電流調整器６７は線路４５により電動モータ１３に給電を行ってポンプ１２を駆動し、これによってポンプ１２は吐出管路２１を通じてハイドロアキュムレータ１４をチャージする。ハイドロアキュムレータ１４をチャージする場合に吐出管路２１内で圧力変化が生じ、ひいては第１の弁５の流入開口２６においても圧力変化が生じることは回避することができない。このことは、何故ポンプ圧センサ１６が、既に説明したように両調整器６２，６３に接続されていてよいのかの理由である。その場合、両調整器６２，６３は、この調整器がポンプ圧センサ１６により報知された圧力経過を圧力変動として認識して、制御作業時に考慮するように調整されている（詳しくは説明しない）。このことは極めて有利である。なぜならば、運転手によって意図されるホイールブレーキ圧を達成するために、ポンプ１２によって形成される目下の動力エネルギ圧力またはハイドロアキュムレータ１４内に存在する目下の動力エネルギ圧力が低ければ低いほど、励磁電流調整器４８はますます大きな励磁電流を第１の弁５に供給しなければならないからである。
既に説明したように、両調整器６２，６３はそれ自体任意に形成されていてよい。前で説明したアナログ式の比較器５５が使用される場合では、両調整器６２，６３もアナログ式の調整器として形成されると有利である。しかし、アナログ式の比較器５５の代わりに、デジタル式の比較器を使用するか、もしくはコンピュータ（図示しない）を使用することも可能である。その場合、制御装置１１の内部で、このコンピュータにインストールされたソフトウエアを使用して目標値の入力量と実際値の入力量とが演算により互いに比較され、偏差が両調整器６２，６３にデジタル式に供給される。調整器６２，６３自体はこの場合、やはりコンピュータによって形成されていて、このコンピュータにファイルされたソフトウエアを用いて作動させられる。コンピュータの選択された構造および技術的な構成に応じて、時間連続的な制御または時間断続的な制御を行うことができる。
第１の調整器６２は、この第１の調整器６２がどのような構造で形成されているのかに関係なく、ブレーキ圧増圧のために働く第１の制御特性と、ブレーキ圧減圧時に働く第２の制御特性とを有している。第２の調整器６３も、同じく第１の制御特性と第２の制御特性とを有しているが、ただしこの場合、第１の制御特性がブレーキ圧の減圧時に働き、第２の制御特性がブレーキ圧の増圧時に働く。
制御装置１１の機能形式：
ブレーキペダル１０が解放された状態、つまりプレーキペダル１０から運転手の足が離された状態では、比較器５５は両入力側５４，５６で、たとえばブレーキ圧値「ゼロ」に相当する、等しい大きさの信号を受け取る。したがって、出力側５７には差信号が生じない。ブレーキペダル１０から足が離されていると、目標値の変化が行われないので、微分器５９の出力側６０，６１には制御信号が生じない。これとは無関係に、ポンプ制御装置６６はポンプ圧センサ１６からの信号に関連して、つまりポンプ圧が、予め設定された圧力よりも下にあるのかどうか、または上にあるのかどうかに関連して、モータ電流調整器６７を制御する。ポンプ圧が低すぎる場合には、ポンプ制御装置６６によってモータ電流調整器６７を介して電動モータ１３に電流が供給され、これによって電動モータ１３がポンプ１２を駆動し、ひいては低すぎるポンプ圧を所望の値にまで増大させる。
運転手によってブレーキペダル１０が操作されると、ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９が整合ユニット５８に当該目標値を報知する。したがって、整合ユニット５８は既に説明したように、目標値に対応する信号を比較器５５の第２の入力側５６に報知する。しかし、ホイールブレーキ７にはさしあたりホイールブレーキ圧が存在していないので、比較器５５の第１の入力側５４にも、目標値に比べて低すぎる実際値しか存在していない。その結果、比較器５５は既に説明したように出力側５７によって第１の調整器６２と第２の調整器６３とに偏差を報知する。ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９の目標値の発生および増大と共に、第２の調整器６３の第２の制御特性への切換も行われる。
第１の調整器６２は、その第１の制御特性の使用下では、目標値と実際値との間の差に相当する入力量を、ブレーキ圧をホイールブレーキ圧目標値にまで増圧させるための信号として利用するように調整されている。したがって、第１の調整器６２は第１の励磁電流調整器４８において、運転手によってホイールブレーキ圧目標値が高く設定されればされるほど、ますます高い励磁電流を調節する。ホイールブレーキ圧センサ８によって検知される調整器の調整結果は、ホイールブレーキ圧センサ８によって比較器５５の第１の入力側５４に報知される。したがって、出力側５７において最初に存在していた差信号は小さくなるので、第１の調整器６２は第１の励磁電流調整器４８の調節を終了させて、得られた調節状態を維持する。
それと同時に、第２の調整器６３はその第２の制御特性で作動させられる。第２の調整器６３の第２の制御特性は、微分器５９の出力側６１から到来する「ブレーキ圧の増圧」信号においてこの第２の調整器６３が第２の励磁電流調整器４９を制御して、この第２の励磁電流調整器４９が規定のホイールブレーキ圧のために第２の弁６に、過剰に高められた励磁電流を供給することにより特徴付けられている。これにより、ブレーキ圧の増圧時に第２の弁６が不本意に開くことが回避され、ひいてはブレーキ圧の増圧のために第１の弁５を通ってホイールブレーキ７の方向へ流れるべき圧力媒体部分量がこのホイールブレーキ７に流入せずにリザーバ１５に流入してしまうことも回避される。またこの場合、第２の弁６が第２の励磁電流調整器４９からの励磁電流によって強力に閉じられれば閉じられるほど、動力エネルギ源３からの圧力媒体の不本意な流出がますます確実に回避されることも明らかである。しかしこの場合にも、第２の弁６は過度に強力に閉鎖保持されないほうが望ましい。なぜならば、さもないと、ポンプ１２が圧力媒体を過剰に供給した場合に、ホイールブレーキ圧の不本意な増圧が行なわれ、その結果、ブレーキ作用が高められてしまうからである。このことは、たしかに運転手によって、ブレーキペダル１０の部分的な引戻しにより補償可能ではあるが、しかし凍結した路面では場合によっては極めて不都合になる恐れがある。また第２の調整器６３は、第２の弁６における閉鎖力過剰量が過度に大きくならないようにも調整されている。このような閉鎖力過剰量は、比較器５５がその出力側５７によって制御偏差「ホイールブレーキ圧の高過ぎ」を第２の調整器６３に報知した場合に、比較的迅速に除去可能となる。
すなわち、規定のホイールブレーキ圧への増圧時における励磁電流強さまたは規定のホイールブレーキ圧への減圧時に励磁電流強さに生じるその都度の差分は、たとえばほぼ一定の差分量の形で設定するか、あるいは予め設定されたファクタの形で設定することができるので、その場合、ブレーキ圧が大きくなると各励磁電流における差分も大きくなる。後者の手段は、前記外乱量が比較的大きな場合に有利になり得る。この場合、小さなホイールブレーキ圧においては場合によって圧力媒体そのものが利用されずに動力エネルギ源３からリザーバ１５へ流出するが、しかしこのことはあまり問題ではない。なぜならば、小さなホイールブレーキ圧を形成するためには、動力エネルギ源３のために設定された「標準圧」の一部およびポンプ出力の一部しか必要とされないからである。
第４図の上部１／３にはホイールブレーキ圧経過のための任意の例が時間との関係で示されている。このホイールブレーキ圧経過はブレーキペダル１０の操作によって生ぜしめられ、ひいてはホイールブレーキ圧目標値信号発生器９の調節に応じて描かれているので、この経過は符号９０で示されている。経過９０はホイールブレーキ圧「ゼロ」において任意の時点で開始し、たとえば時間ｔ８でやはりホイールブレーキ圧「ゼロ」と共に終了する。第１のブレーキ圧増圧９０．１には、第４図の真ん中１／３に示した、励磁コイル３１のための第１の電気的な電流増大３１．１が対応している。第１の調整器６２によって制御される第１の電流増大３１．１に対応して、第２の調整器６３はまず電流ジャンプ４２．１を形成し、この電流ジャンプ４２．１には、たとえば第２の弁の励磁コイル４２のための、前記第１の電流増大３１．１に比べてより急峻な電流増大４２．１ａが続いている。すなわち、この場合、ブレーキ圧増圧の形成時に第２の弁６の閉鎖力を過剰増大させるための前記両手段が使用されたわけである。第４図の上部１／３では第１のブレーキ圧増圧９０．１に続いてホイールブレーキ圧保持段階が行なわれ、このホイールブレーキ保持段階は水平な線９０．２で示されている。このためには、第１のブレーキ圧増圧を生ぜしめた電流強さを変化させる必要はない。続いて第２のブレーキ圧増圧９０．３が行なわれ、この第２のブレーキ圧増圧９０．３のためには、第４図の真ん中１／３に示したように別の電流増大３１．３が必要となる。第２の弁６の励磁コイル４２においても、符号４２．３で示した電流増大が必要となる。第２のブレーキ圧増圧９０．３に続いて、第１の部分的なブレーキ圧減圧過程９０．４が行われる。このブレーキ圧減圧過程９０．４を実施するためには、第２の弁６における閉鎖力過剰量が除去されなければならない。このことは極めて急峻な電流降下４２．４、つまり負の電流ジャンプと、これに続くほぼ滑らかな励磁電流強さ減少過程４２．４ａとによって行われる。この過程の間、第１の弁５では閉鎖力過剰量が存在していると望ましい。この閉鎖力過剰量は第４図の真ん中１／３において、比較的僅かに傾けられた励磁電流経過３１．４によって示されている。この部分的なブレーキ圧減圧に続いてブレーキ圧保持段階が形成される。このブレーキ圧保持段階は時点ｔ４と時点ｔ５との間の一定の電流によって直線４２．５で示されている。このようなブレーキ圧保持段階ではポンプ１２が過剰量の圧力媒体を供給することが予想されるので、この圧力媒体過剰量が、動力エネルギ源３における著しい圧力変化を生じることなしにリザーバ１５へ到達することが望まれる。このためには時点ｔ４と時点ｔ５との間で励磁コイル３１のための励磁電流を少しだけ減少させることができる。このことは第４図の真ん中１／３において時点ｔ４と時点ｔ５との間で僅かに傾けられた直線３１．５で示されている。これに続く時点ｔ５からの第３のブレーキ圧増圧９０．６は原理的には第２のブレーキ圧増圧９０．３と同様にして形成可能である。なぜならば、両者の場合ともブレーキ圧保持段階から出発しているからである。これに続く第３のブレーキ圧保持段階９０．７に関しては詳しい説明を省略する。なぜならば、この場合、ブレーキ圧増圧段階からブレーキ圧保持段階への移行が、第１のブレーキ圧増圧９０．１の場合に第１のブレーキ圧保持段階９０．２へ行われた移行と全く同様に行われるからである。後続の、ブレーキ圧値「ゼロ」へのホイールブレーキ圧の減圧は第１の弁５の完全な閉鎖を必要とし、したがって基準値「ゼロ」までの励磁電流経過３１．８を必要とする。ブレーキ圧減圧過程の開始時にホイールブレーキ圧が存在する状態で、第２の弁６の第１の開放過程を実現するためには、ジャンプ状の第１の電流降下４２．８が行なわれ、この電流降下４２．８に続いて値「ゼロ」にまでの傾けられた電流降下４．８ａが行われる。
既に明細書の冒頭で説明しかつ米国特許第３８０２７４５号明細書に基づき既に開示されているように、制動された車両ホイールにおいて種々様々に生じるホイールロック危険を回避する目的で、個々の車両ホイールを条件に関連して自動的に制動することができるようにするためには、たとえば４つの車両ホイールに対して４つのホイールブレーキ７，７．１，７．２，７．３のための４つの第１の弁５，５．１，５．２，５．３と４つの第２の弁６，６．１，６．２，６．３とを設けることができる。このためには、ホイールブレーキ７によって制動したい車両ホイール（図示しない）にホイール回転数センサ７０が対応しており、このホイール回転数センサ７０は、自動的なブレーキスリップ制御のために改良された制御装置１１．１に電気的に接続されている。この改良は公知先行技術から出発して行われるので、その他の車両ホイールの３つのホイールブレーキ７．１，７．２，７．３には別の３つのホイール回転数センサ７０．１，７０．２，７０．３が対応している。
ホイールロック危険を回避するために改良された制御装置１１．１を備えた、第２図に示したハイドロリック式の車両ブレーキ装置２ａのためには、第２の調整器６３のために、制動開始時に励磁電流を飛躍的に増大させ、かつブレーキ圧の減圧の導入時に励磁電流を飛躍的に適合させるために働くような制御特性が使用されると有利である。このことは次のような利点をもたらす。すなわち、たとえばアンチロックブレーキコントロール運転時に生じ得る小さなブレーキ圧変化が生じた場合に、つまりこれによって動力エネルギ源３から圧力媒体が常時消費される場合に、動力エネルギ源からリザーバへの圧力媒体の、既に説明した無駄な流出が十分に回避される。
既に上で説明したように本発明を理解し易くする目的で両弁座２８，３９が同じ構造に形成されていて、両励磁コイル３１，４２も同じ構造で形成されており、さらに両可動子３２，４３の電磁特性も事実上合致しているものと仮定すると、ブレーキ圧制御運転時、つまりブレーキペダル１０の踏み込みによるホイールブレーキ圧の増圧時およびブレーキペダル１０の解放によるホイールブレーキ圧の減圧時に、第１の弁５の励磁コイル３１の励磁電流と、第２の弁６の第２の励磁コイル４２の励磁電流とはほぼ互いに等しい大きさになると言うことができるが、しかしこのことは、第３図で外乱量Ｚ１で示された、不本意に低いポンプ圧や、ブレーキ圧減圧時の第１の調整器６２の特性線およびブレーキ圧増圧時の第２の調整器６３の特性線によって基づき必ずしもそうであるとは限らない。
これまでは、両弁座２８，３９が同じ構造で形成されていることを前提としていたが、しかし当然ながら弁座２８と弁座３８とは必ずしも同じ構造を有していなくてもよい。この場合、たとえば一方の弁座が、より大きく形成されると、この弁座には、より大きな閉鎖力が必要となり、ひいては対応する励磁コイルも、より大きな出力を有していなければならない。たとえば、より大きな弁座を第２の弁に対応させ、これによってたとえば凍結した路面での走行時に、それ自体既に低いホイールブレーキを特に迅速に減少させることが可能となる。すなわち、このような場合にはそれぞれ第１の弁が、小さいの方の弁座を有することになるが、このことは必ずしも不都合になるとは限らない。なぜならば、小さい方の弁座を用いても、動力エネルギ源３の比較的高い圧力によってスムーズなホイールブレーキ圧増圧が形成可能となり、また過度に迅速なホイールブレーキ圧増圧はアンチロックブレーキ運転時では不都合となるからである。

Claims (6)

1. ハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置であって、ハイドロリック圧力媒体のためのリザーバと、該リザーバから圧力媒体を供給される動力エネルギ源とが設けられており、該動力エネルギ源が、モータにより駆動されるポンプと、該ポンプの圧力を制限する少なくとも１つの制限手段とを有しており、さらに前記動力エネルギ源と少なくとも１つのホイールブレーキならびに前記リザーバとの間に、ホイールブレーキを前記リザーバから分離しかつホイールブレーキを前記動力エネルギ源に接続するための少なくとも１つの弁装置が配置されており、該弁装置が電気制御可能であって、少なくとも１つのばねを有しており、さらにホイールブレーキに対応するホイールブレーキ圧センサと、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルによって調節可能な、ホイールブレーキ圧を設定するための電気的な目標値信号発生器と、該目標値信号発生器および前記ホイールブレーキ圧センサに接続された制御装置とが設けられており、該制御装置が、前記目標値信号発生器からの信号と前記ホイールブレーキ圧センサからの信号とを比較し、かつ比較結果に関連して前記弁装置を電気的に制御するために調整されている形式のものにおいて、前記弁装置（５，６）が、座弁構造により形成されていて、前記動力エネルギ源（３）に接続された弁座（２８）と、該弁座（２８）に前記ばね（３０）によって押圧可能な閉鎖体（２９）とを有しており、前記ばね（３０）が安全弁ばねとして設定されており、前記弁装置（５，６）が、少なくとも１つの電磁石（３１，３２）を有しており、該電磁石（３１，３２）が、前記制御装置（１１，４８）による励磁電流の供給時に前記ばね（３０）のばね力に抗して作用するようになっており、前記制御装置（１１）が励磁電流調整器（４８）を有しており、該励磁電流調整器（４８）に前記電磁石（３１，３２）が接続されていることを特徴とする、少なくとも１つの電気制御可能な弁を備えたハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。
2. 前記弁装置（５，６）が、ホイールブレーキ（７）に接続された第２の弁座（３９）と、該第２の弁座（３９）に対応する第２の閉鎖体（４０）と、該第２の閉鎖体（４０）に対応する電磁石（４２，４３）とを有しており、該電磁石（４２，４３）が、前記第２の閉鎖体（４０）を閉鎖方向で、場合によっては存在するホイールブレーキ圧に抗して負荷するために働き、前記制御装置（１１）が、第２の励磁電流調整器（４９）を有していて、少なくともホイールブレーキ圧の減圧過程の間にホイールブレーキ圧を調節するために前記第２の励磁電流調整器（４９）を制御するために改良されている、請求項１記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。
3. 第１の弁（５）の弁座（２８）と、第２の弁（６）の弁座（３９）とが、ほぼ同じ構造で形成されており、第２の電磁石（４２，４３）の励磁電流を少なくとも傾向的に第１の電磁石（３１，３２）の第１の励磁電流に関連して制御してブレーキ運転時に両励磁電流がほぼ等しい大きさを有するように前記制御装置（１１）が調整されている、請求項２記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。
4. ハイドロリック式の車両ブレーキ装置（２ａ）が、少なくとも１つの付加的な弁装置（５．１，５．２，５．３，６．１，６．２，６．３）と、少なくとも１つの第１の付加的な励磁電流調整器（４８）と、少なくとも１つの付加的な励磁電流調整器（４９）とを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。
5. 前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（９）と前記ホイールブレーキ圧センサ（８）とに比較器（５５）が接続されており、該比較器（５５）が出力側（５７）を有していて、該出力側（５７）に、第１の励磁電流調整器（４８）に作用する第１の調整器（６２）と、第２の励磁電流調整器（４９）に作用する第２の調整器（６３）とが接続されており、第１の調整器（６２）が、目標値の変化時にブレーキ圧の減圧の場合に、ブレーキ圧の増圧の場合よりも高い励磁電流を送出するように調整されており、第２の調整器（６３）が、ブレーキ圧の増圧の場合に、ブレーキ圧の減圧の場合よりも高い励磁電流を送出するように調整されている、請求項２から４までのいずれか１項記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。
6. 前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（９）に微分器（５９）が接続されており、該微分器（５９）が、前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（９）によって送出される信号の変化に基づき、少なくとも１つの出力側（６０，６１）で、第１の調整器（６２）と第２の調整器（６３）とを切り換えてブレーキ圧の増圧またはブレーキ圧の減圧のために励磁電流調整器（４８，４９）を制御するための「ブレーキ圧増圧」または「ブレーキ圧減圧」を表示するようになっている、請求項５記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。

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