JP6877632B2 - スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置の許容され得る最大圧力の超過を避けるための方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部の特徴を有する、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置の許容され得る最大圧力の超過を避けるための方法に関する。車両ブレーキ装置または車両ブレーキ装置の部分を損傷または破壊し得る、車両ブレーキ装置内のブレーキ圧は避けられるべきである。車両ブレーキ装置または車両ブレーキ装置の部分、例えば補助動力発生器の機械的な過負荷、損傷または破壊も避けられるべきである。

特許文献１は、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置内のブレーキ圧を制限するための方法を開示する。車両ブレーキ装置は、補助動力発生器としてのピストンシリンダユニットを有していて、このピストンシリンダユニットは、電動機によってねじ機構を介して駆動可能であって、吸入バルブとしての電磁バルブを介して液圧的なホイールブレーキに接続されている。吐出バルブとしての電磁バルブを介して、ホイールブレーキは、車両ブレーキ装置の無圧のブレーキ液リザーバタンクに接続されており、このブレーキ液リザーバタンクに筋力操作可能なマスタブレーキシリンダも接続されており、このマスタブレーキシリンダは、補助動力ブレーキ操作時に目標値送信器として用いられ、補助動力ブレーキ操作時にセパレートバルブの閉鎖によって、各ブレーキ回路内で車両ブレーキ装置から液圧的に分離される。ばね付勢されたピストンを有するピストンシリンダユニットはペダルストロークシミュレータとして用いられ、このペダルストロークシミュレータ内に、補助動力ブレーキ操作時にマスタブレーキシリンダがブレーキ液を押しやる。補助動力発生器の故障時またはその他の障害時における非常ブレーキ操作のために、車両ブレーキ装置がマスタブレーキシリンダによって操作され得る。

補助動力ブレーキ操作のために補助動力発生器によるブレーキ圧発生時に、車両ブレーキ装置内の許容され得る最大圧力の超過を避けるために、前記特許出願公開明細書は、補助動力発生器の電動機をスイッチオフし、ホイールブレーキの吐出バルブを少なくとも一時的に開放し、その吸入バルブを開放維持し、残りのホイールブレーキの吸入バルブを閉鎖することを、提案する。これによって、ブレーキ液は車両ブレーキ装置からホイールブレーキの開放された吸入バルブおよび開放された吐出バルブを通って無圧のブレーキ液リザーバタンク内に流入する。これは、スイッチオフされた補助動力発生器の惰性運動によって車両ブレーキ装置内の少なくとも圧力上昇を避けるかまたは低下させる。惰性運動とは、電動機、ねじ機構およびピストンの可動質量の運動エネルギに基づいて、電動機の通電のスイッチオフ後に、電動機、ねじ機構およびピストンがさらに運動するということである。公知の方法は、ホイールブレーキの吸入バルブと吐出バルブとを決して同時に開放させずに、少なくとも吸入バルブまたは吐出バルブを常に閉鎖若しくは閉鎖維持する、という原則に反する。

独国特許出願公開第１０２０１５２０１３３１号明細書

請求項１の特徴を有する本発明による方法は、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置の許容され得る最大圧力の超過を避けるために意図されている。本発明による方法は、車両ブレーキ装置がブレーキ圧を制限しかつ／またはブレーキ圧の上昇を抑制するかまたは制限することによって、補助動力発生器が発生するブレーキ圧による損傷または破壊に対して車両ブレーキ装置を保護する。

液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置は補助動力発生器を有しており、この補助動力発生器に、吸入バルブを介して液圧式のホイールブレーキが接続されている。補助動力発生器は、特に電動機、ねじ機構およびピストンシリンダユニットを有しており、このピストンシリンダユニットは、ねじ機構を介して電動機によって駆動可能である。つまりピストンシリンダユニットのピストンはシリンダ内でしゅう動可能である。吐出バルブを介してホイールブレーキはブレーキ液リザーバタンクに接続されている。吸入バルブおよび吐出バルブは、特に電磁バルブであって、吸入バルブおよび好適には吐出バルブも連続可変バルブである。連続可変バルブとは、このバルブが位置「開放」および「閉鎖」だけを有しているのではなく、「開放」および「閉鎖」の他に、これらの「開放」と「閉鎖」との間でそれぞれ部分的に開放若しくは閉鎖された位置を可能にするという意味である。部分的に開放若しくは閉鎖された連続可変バルブは、制御可能な絞りとして理解されてよく、その流れ抵抗は制御可能である。

ブレーキ液リザーバタンクは好適には無圧であって、特に筋力操作可能なまたは補助力操作可能なマスタブレーキシリンダのブレーキ液リザーバタンクである。補助力とは、ブレーキ倍力装置によって増幅された筋力による操作を意味する。この補助力は、補助動力発生器の故障時または車両ブレーキ装置のその他の障害時における、マスタブレーキシリンダの操作による非常ブレーキ操作とは区別される。

ホイールブレーキの吸入バルブおよび吐出バルブは、車両ブレーキ装置のスリップ制御システムの一部であって、このスリップ制御システムによって、ホイールブレーキ圧は各ホイールブレーキ内で個別に制御され、この場合、制御とは、調節とも解釈されるべきである。吸入バルブおよび吐出バルブによって、ホイールブレーキ圧制御も、スリップ制御なしのおよびスリップ制御を伴う特に補助動力ブレーキ操作において可能である。ホイールブレーキ圧制御とは、ホイールブレーキ内のホイールブレーキ圧が目標値に応じて制御される、という意味である。ホイールブレーキ圧制御は、補助動力ブレーキ操作において補助動力発生器によっても可能である。

補助動力発生器による補助動力ブレーキ操作のためのブレーキ圧発生時における許容され得る最大圧力の超過を避けるために、本発明によれば、吐出バルブが開放されるかまたは例えばスリップ制御またはホイールブレーキ圧制御のために既に開放されているところのホイールブレーキの吸入バルブを、部分的に閉鎖するようになっている。吸入バルブは、前もって開放されていれば、部分的に閉鎖される。前もって閉鎖されている場合、吸入バルブは部分的に開放され、これは、部分的に閉鎖された若しくは部分的に開放された吸入バルブと同じ結果をもたらす。複数のまたはすべての吸入バルブが部分的に開放されてもよい。一般的に、車両ブレーキ装置内のブレーキ圧は低下されるべきではないので、好適な形式で１つの吸入バルブだけが部分的に開放されるか若しくは部分的に閉鎖される。

吐出バルブが開放されるかまたは開放されているところのホイールブレーキの吸入バルブを部分的に閉鎖することによって、車両ブレーキ装置内のブレーキ圧上昇を抑制することができかつ／または車両ブレーキ装置内のブレーキ圧を制限することができる。それと同時に、補助動力発生器によって生ぜしめられた車両ブレーキ装置内のブレーキ圧が低下しないかまたは所望のブレーキ圧を下回って低下しない程度に吸入バルブが閉鎖されるか、若しくはその程度にだけ吸入バルブが開放されることによって、ブレーキ圧低下または、所望のブレーキ圧を下回るブレーキ圧低下を避けることができる。補助動力発生器は好適にはスイッチオフされる。補助動力発生器の惰性運動によるさらなるブレーキ圧上昇は、本発明の方法によって抑制されるかまたは阻止される。

本発明の方法おいて、吐出バルブが開放されるかまたは開放されているところのホイールブレーキの吸入バルブは、すなわち完全にではないが部分的に閉鎖されている。

従属請求項は、請求項１に記載した本発明の好適な実施形態および発展形態を対象としている。

スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置の液圧回路図である。

本発明による方法を以下に、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置の図面に示された液圧回路図を用いて説明する。

図面は、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式車両ブレーキ装置１を示す。車両ブレーキ装置１は、補助動力発生器７として、電動機２、ねじ機構３およびピストンシリンダユニット４を有しており、このピストンシリンダユニット４のピストン５は、電動機２によってねじ機構３を介してシリンダ６内でしゅう動可能である。補助動力ブレーキ操作として実行される常用ブレーキ操作において、補助動力発生器７は、ブレーキ圧を生ぜしめる。補助動力発生器７のシリンダ６は、補助動力ブレーキバルブ８を介して車両ブレーキ装置１に接続されている。各ブレーキ回路Ｉ，ＩＩのためにそれぞれ１つの補助動力ブレーキバルブ８が設けられており、図示の車両ブレーキ装置１は、互いに液圧的に分離された２つのブレーキ回路Ｉ，ＩＩを有している。

車両ブレーキ装置１は４つの液圧式のホイールブレーキ９を有しており、これらのホイールブレーキ９は、それぞれ１つの吸入バルブ１０を介して補助動力ブレーキバルブ８に接続されていて、それぞれ１つの吐出バルブ１１を介してブレーキ液リザーバタンク１２に接続されている。図面では、ブレーキ液リザーバタンク１２は無圧状態である。それぞれ２つのホイールブレーキ９がブレーキ回路Ｉ，ＩＩに対応配設されている。吸入バルブ１０および吐出バルブ１１によって、各ホイールブレーキ９内でホイールブレーキ圧が個別に制御可能である。ホイールブレーキ圧制御は、スリップ制御なしの補助動力ブレーキ操作においても、またスリップ制御においても行われる。吸入バルブ１０と吐出バルブ１１とは、ホイールブレーキ圧制御弁装置を形成し、スリップ制御システム、またはスリップ制御システムの一部として解釈されてよい。スリップ制御なしのホイールブレーキ圧制御は、目標値に応じたホイールブレーキ９内のホイールブレーキ圧の制御を意味する。スリップ制御システムは、例えばロック防止制御、トラクションコントロールシステム、ビークルダイナミックコントロールおよびエレクトロニックスタビリティプログラムであって、略語ＡＢＳ，ＡＳＲ，ＦＤＲおよびＥＳＰが一般に使用されている。このようなスリップ制御システムは公知であって、ここではこれ以上詳しく説明しない。２つのブレーキ回路Ｉ，ＩＩおよび４つのホイールブレーキ９の数は、各ブレーキ回路Ｉ，ＩＩに対する２つのホイールブレーキ９の対応配設と同様に、本発明にとって必ずしもそうでなくてもよい。各ブレーキ回路Ｉ，ＩＩに１つ、２つまたはそれ以上のホイールブレーキ９が設けられていてもよく、および／または車両ブレーキ装置１が１つ、２つまたはそれ以上のブレーキ回路Ｉ，ＩＩを有していてもよい。

車両ブレーキ装置１は、筋力により操作可能な２回路マスタブレーキシリンダ１３を有しており、この２回路マスタブレーキシリンダ１３は、それぞれ１つのセパレートバルブ１４を介して補助動力ブレーキバルブ８と吸入バルブ１０との間で車両ブレーキ装置１の２つのブレーキ回路Ｉ，ＩＩに接続されている。前述のように、補助動力発生器７がブレーキ圧を生ぜしめる補助動力ブレーキ操作として実行される常用ブレーキ操作において、マスタブレーキシリンダ１３は、セパレートバルブ４の閉鎖によって、車両ブレーキ装置１から液圧的に分離され、吸入バルブ１０および吐出バルブ１１および／または補助動力発生器７によって制御しようとする、ホイールブレーキ９内のホイールブレーキ圧のための目標値送信器として用いられる。

補助動力発生器７の故障時または車両ブレーキ装置１のその他の障害時に、セパレートバルブ１４は開放されたまま保たれ、車両ブレーキ装置１はいわゆる非常ブレーキ操作のためにマスタブレーキシリンダ１によって操作される。

マスタブレーキシリンダ１３の室に、シミュレータバルブ１５を通じてペダルストロークシミュレータ１６が接続されている。ペダルストロークシミュレータ１６は、ばね付勢されたピストン１７を備えたピストンシリンダユニットを有していて、常用ブレーキ操作においてマスタブレーキシリンダ１３がセパレートバルブ１４の閉鎖により車両ブレーキ装置１から液圧的に分離されると、マスタブレーキシリンダ１３におけるピストンストロークおよびペダルストロークを可能にする。

吸入バルブ１０は、２／２無段階可変電磁バルブであり、その他のバルブ８，１１，１４，１５は、２／２切換電磁バルブであって、この場合、吸入バルブ１０およびセパレートバルブ１４はその無電流基本位置で開放し、補助動力ブレーキバルブ８、吐出バルブ１１およびシミュレータバルブ１５は、その無電流基本位置で閉鎖されている。本発明はその他の構成を除外するものではない。連続可変バルブとは、吸入バルブ１０が開放位置および閉鎖位置だけを有しているのではなく、開放位置および閉鎖位置の他に、開放位置と閉鎖位置との間にそれぞれ中間位置が可能である、という意味である。切換バルブ８，１１，１４，１５は、中間位置なしの１つの開放位置および１つの閉鎖位置だけを有している。

ブレーキ圧が補助動力発生器７によって生ぜしめられる補助動力操作時に、車両ブレーキ装置１内の許容できない高いブレーキ圧を避けるために、本発明によれば、ホイールブレーキ９の吸入バルブ１０を部分的に閉鎖し、それによって吸入バルブ１０が絞りとして作用するようにし、また同じホイールブレーキ９の吐出バルブ１１を開放するようになっている。ホイールブレーキ９は吐出バルブ１１を介して無圧のブレーキ液リザーバタンク１２に接続されているので、連続可変バルブとして構成された吸入バルブ１０によって車両ブレーキ装置１若しくはそれぞれのブレーキ回路Ｉ，ＩＩ内のブレーキ圧が制御されかつ制限され得る。特に、補助動力発生器７の電動機２のフライホイールマスに基づく惰性運動が吸入バルブ１０によって補正され得るので、車両ブレーキ装置１内のブレーキ圧が電動機２の惰性運動によって意図せずにさらに上昇することはない。

電動機２の惰性運動は、電動機の通電スイッチオフ後に電動機の可動質量の振れによる電動機２のさらなる回転である。補助動力発生器７のその他の可動質量は惰性運動に寄与し得る。好適な形式で、補助動力発生器７の電動機２の通電がスイッチオフされるだけではなく、電動機２は停止するまでブレーキ電流で負荷される、つまり、補助動力発生器７のピストンシリンダユニット４のピストン５およびねじ機構３および電動機２をできるたけ迅速に停止させて惰性運動を短く維持するために、電動機２の回転に抗する方向のブレーキトルクを生ぜしめるように電動機２に通電される。

好適な形式で、各ブレーキ回路Ｉ，ＩＩ内で吸入バルブ１０が部分的に閉鎖され、対応配設された吐出バルブ１１が開放される。補助動力ブレーキバルブ８は好適な形式で開放維持される。何故ならば、そうでなければ補助動力発生器７の惰性運動が、補助動力発生器７内に意図しない著しく大きい圧力上昇を生ぜしめるからである。

制御可能な絞りとして働く吸入バルブ１０の開放幅（それの対応配設された、車両ブレーキ装置１内でブレーキ圧を制限するための吐出バルブ１１は、開放されている）は、好適な形式で、一方である吸入バルブ１０と補助動力発生器７とマスタブレーキシリンダ１３との間の車両ブレーキ装置１内のブレーキ圧と、他方である部分的に閉鎖される吸入バルブ１０に接続されたホイールブレーキ９内のホイールブレーキ圧と、の間の圧力差に依存して調節される。吸入バルブ１０と補助動力発生器７とマスタブレーキシリンダ１３との間のブレーキ圧は、ブレーキ回路Ｉ，ＩＩ内の図示していない圧力センサによって測定され得る。以上記載した本発明の実施例において、補助動力発生器７のピストンシリンダユニット４のシリンダ６内の圧力は圧力センサ１８によって測定される。

単数または複数のホイールブレーキ圧は、ホイールブレーキ９に接続された図示していない圧力センサによって測定され得る。また、ホイールブレーキ圧を、ブレーキ回路Ｉ，ＩＩ内または補助動力発生器７のピストンシリンダユニット４のシリンダ６内の、圧力センサ１８によって測定される圧力若しくは圧力変化を用いて演算するかまたはその他の形式で例えば特性マップを用いて算出することも勿論可能である。ホイールブレーキ圧の高いダイナミックスに基づいて、測定のために、時間的に高分解能の圧力センサが必要である。従って、ホイールブレーキ圧の演算またはその他の算出が有利であり得る。演算または算出は例えば特性マップを用いて可能である。何故ならば、車両ブレーキ装置１のダイナミックな圧力特性が既知であって、計算可能または実験で算出可能であり、特性マップ内に記憶可能だからである。

ホイールブレーキ１内の許容されない高い圧力を避けるために部分的に閉鎖される吸入バルブ１０は、特に、車両ブレーキ装置１内若しくはブレーキ回路Ｉ，ＩＩ内にホイールブレーキ９内の最も高い目標ホイールブレーキ圧と少なくとも同じくらい高いブレーキ圧が、補助動力発生器７の惰性運動によって得られるかまたは維持される限り、閉鎖される。吸入バルブ１０は、特に、スイッチオフ後にさらに遅くなり停止する補助動力発生器７によってまたはブレーキ圧上昇の低下する速度によってさらに閉鎖される。補助動力発生器７が停止して、ブレーキ圧がそれ以上上昇しないと、吸入バルブ１０は完全に閉鎖され、好適な形式で対応配設された吐出バルブ１１が再び閉鎖され吸入バルブ１０が開放される。

１ 車両ブレーキ装置
２ 電動機
３ ねじ機構
４ ピストンシリンダユニット
５ ピストン
６ シリンダ
７ 補助動力発生器
８ 補助動力ブレーキバルブ、切換バルブ
９ ホイールブレーキ
１０ 吸入バルブ
１１ 吐出バルブ、切換バルブ
１２ ブレーキ液リザーバタンク
１３ ２回路マスタブレーキシリンダ
１４ セパレートバルブ、切換バルブ
１５ シミュレータバルブ、切換バルブ
１６ ペダルストロークシミュレータ
１７ ピストン、
Ｉ，ＩＩ ブレーキ回路、

Claims (7)

1. スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式の車両ブレーキ装置の許容され得る最大圧力の超過を避けるための方法であって、前記車両ブレーキ装置（１）が補助動力発生器（７）を有していて、該補助動力発生器（７）に液圧式の複数のホイールブレーキ（９）が吸入バルブ（１０）を介して接続されていて、複数のホイールブレーキ（９）が吐出バルブ（１１）を介してブレーキ液リザーバタンク（１２）に接続されており、補助動力ブレーキ操作および／またはスリップ制御のために、前記車両ブレーキ装置（１）内で前記補助動力発生器（７）によってブレーキ圧が生ぜしめられ、ホイールブレーキ圧制御のためにホイールブレーキ（９）の吐出バルブ（１１）が開放される方法において、
   前記吸入バルブ（１０）が連続可変バルブであって、前記吐出バルブ（１１）が開放されているかまたは開放されるところのホイールブレーキ（９）の前記吸入バルブ（１０）を、前記吸入バルブ（１０）が開放されていた場合には部分的に閉鎖し、前記吸入バルブ（１０）が閉鎖されていた場合には部分的に開放する、
   ことを特徴とする、スリップ制御システムを有する液圧的な補助動力式の車両ブレーキ装置の許容され得る最大圧力の超過を避けるための方法。
2. 前記補助動力発生器（７）を停止するまで制動することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 吸入バルブ（１０）の開放幅が、前記車両ブレーキ装置（１）内のブレーキ圧と、前記吸入バルブ（１０）に接続された前記ホイールブレーキ（９）内のホイールブレーキ圧との圧力差に依存していることを特徴とする、請求項１記載の方法。
4. 前記ホイールブレーキ（９）内のホイールブレーキ圧を、補助動力発生器（７）内の圧力センサ（１８）によって測定される、圧力若しくは圧力変化を用いて演算することを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. 前記吐出バルブ（１１）が開放されているかまたは開放されるところの前記ホイールブレーキ（９）の前記吸入バルブ（１０）を、前記車両ブレーキ装置（１）内に少なくともすべての前記ホイールブレーキ（９）の最も高い目標ホイールブレーキ圧と同じ程度に高いブレーキ圧が得られかつ／または維持される限り、閉鎖することを特徴とする、請求項１記載の方法。
6. 前記補助動力発生器（７）の惰性運動を、前記吸入バルブ（１０）の部分的な開放時に考慮することを特徴とする、請求項５記載の方法。
7. 前記補助動力発生器（７）が、電動機（２）、ねじ機構（３）およびピストンシリンダユニット（４）を有しており、前記ピストンシリンダユニット（４）が前記ねじ機構（３）を介して前記電動機（２）によって駆動可能であることを特徴とする、請求項１記載の方法。

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