JP7333149B2 - 車両のブレーキシステムを作動させるための制御ユニットおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のブレーキシステムのための制御ユニット、車両のブレーキシステムのためのブレーキ倍力装置、車両用ブレーキシステムに関するものである。また、本発明は車両のブレーキシステムを作動させるための方法に関する。

従来技術から、それぞれのブレーキシステムを備えている車両のドライバーが、車両のブレーキ操作要素／ブレーキペダルの操作により、それぞれのブレーキシステムのブレーキマスタシリンダを介して、ブレーキマスタシリンダに液圧的に結合されている少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内部に減速操作を介入できるようにしたブレーキシステムが知られ、この場合ドライバーは同時に、それぞれのブレーキシステムのブレーキ倍力装置によりパワー支援される。この種のブレーキシステムは、たとえば特許文献１に開示されている。

独国特許出願公開第１０２０１０００１９３９号明細書

本発明は、請求項１の構成要件を備えた車両のブレーキシステムのための制御ユニット、請求項８の構成要件を備えた車両のブレーキシステムのためのブレーキ倍力装置、請求項９の構成要件を備えた車両用ブレーキシステム、請求項１０の構成要件を備えた車両のブレーキシステムを作動させるための方法を創作する。

本発明は、車両／自動車のブレーキシステムのブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンが、車両／自動車のブレーキ操作要素に作用するドライバーブレーキ力により、および／または、ブレーキシステムのブレーキ倍力装置のブースタ力により、場合によっては迅速にブレーキ液が少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送されることで、その出発位置から所定の制限減速距離に等しい減速距離だけブレーキマスタシリンダ内へ変位している状況に反応するための有利な可能性を創作する。ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの制限減速距離とは、特に変位可能なピストンの最大可能減速距離と理解してよい。したがって本発明は、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離がすでに所定の制限減速距離／最大可能減速距離に等しいので、ブレーキマスタシリンダ内への更なる減速操作の介入がもはや不可能であるような状況に対して特に適している。しかしながら、ブレーキマスタシリンダ内への更なる減速操作の介入がもはや不可能である場合ですら、本発明は、ブレーキシステムの少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へのブレーキ液の搬送に対しても配慮するものであり、このようにしてそれぞれの車両／自動車の確実な減速を保証している。

それ故、本発明は、従来ではブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離／最大可能減速距離に等しくない／ほとんど等しくないこと、すなわち過剰であることを確定すべきものであるブレーキマスタシリンダ内の「リザーバ体積」を提供する。したがって本発明は、ブレーキマスタシリンダの長さを、すなわち変位可能なピストンの変位方向に沿ったブレーキマスタシリンダの最大拡がりを減少させるために利用できる。したがって、本発明を利用する際に使用されるブレーキマスタシリンダは、従来の／標準的なブレーキマスタシリンダよりも短いブレーキマスタシリンダ長さを持つことができる。対応的に、ブレーキマスタシリンダと協働するブレーキ倍力装置も、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの変位方向に沿ってより短く形成されていてよく、その結果ブレーキ倍力装置が車室内へ（奥深く）突出することなく、ブレーキ倍力装置をより簡単に車両／自動車に組付け可能である。したがって本発明は、車両／自動車の事故の場合のドライバーの傷害リスクを低減させるためにも利用できる。

なお、本発明は、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかを検知／査定するために、ブレーキマスタシリンダ内にあるブレーキマスタシリンダ圧に対する現時点での測定値を必要とせず、それ故予圧センサをも必要としないことを明確に指摘しておく。したがって本発明は、本発明を利用するブレーキシステムに予圧センサを具備させる手間を省くことに寄与することができる。

本発明の有利な作用は、ＭＶＲ機能(Master Cylinder Volume Replacement)と呼ぶこともできる。

有利な実施態様では、制御ユニットは、少なくとも、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されているブレーキ倍力装置の電動機の回転センサまたはモータ電流センサから提供される、ブースタ力伝達構成部品の変位距離に関するセンサ信号に基づいて、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかを検知または査定するために構成されている。したがって、ここで述べている制御ユニットの実施態様は、コスト上比較的好ましく且つ比較的小さな構成空間ですむ、すでに頻繁に使用されているタイプのセンサと協働することができる。

有利な態様では、制御ユニットは、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されているブレーキ倍力装置の距離差センサの距離差信号を付加的に考慮して、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかを検知または査定するためにも構成されている。これにより、ここで述べている制御ユニットの実施態様も、従来既に使用されている距離差センサと協働することができる。

択一的または補完的に、制御ユニットは、入力ロッドとして形成されているドライバーブレーキ力伝達構成部品に設けたロッド距離センサのロッド距離信号を付加的に考慮して、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかを検知または査定するために構成されていてよい。ロッド距離センサは、コスト上比較的好ましく製造可能であり、比較的小さな構成空間ですむ。それ故、ここで述べている制御ユニットも、有利なタイプのセンサの利用に適している。

更なる有利な実施態様では、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいことを制御ユニットが検知または査定する限りにおいては、制御ユニットは、付加的に、少なくとも提供されたセンサ信号、距離差信号および／またはロッド距離信号に基づいて、ブレーキ液リザーバから少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送すべき目標体積流に関する目標量を決定して、目標量に対応する実体積流がポンプ制御部によって起動される少なくとも１つの液圧ポンプによりブレーキ液リザーバから少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送可能であるようにポンプ制御部を少なくとも１つの制御信号により作動させるために構成されている。したがって、ここで述べている制御ユニットの実施態様は、どの程度の追加体積をブレーキ液リザーバから少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送すべきかを、ポンプ制御部に付加的に知らせることができる。

好ましくは、制御ユニットは、付加的に、少なくとも提供されたセンサ信号、距離差信号および／またはロッド距離信号に基づいて、ブレーキ倍力装置を用いて成し遂げるべき目標ブースタ力に関する目標ブースタ量を決定して、ブレーキ倍力装置が目標ブースタ量に対応するブースタ力をブースタ力伝達構成部品を介して提供するようにブレーキ倍力装置を少なくとも１つのブースタ制御信号により起動させるために構成されている。したがって、ここで述べている制御ユニットの実施態様は特にブレーキ倍力装置制御ユニットとして使用することができ、その結果ブレーキ倍力装置に（付加的な）固有の制御部を具備させる従来の必要性がなくなる。

有利な更なる構成として、制御ユニットは、付加的に、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離以下であることを制御ユニットが検知または査定する限りにおいては、所定の第１の特性曲線に従って目標ブースタ量を決定し、そしてブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいことを制御ユニットが検知または査定する限りにおいては、所定の第２の特性曲線に従って目標ブースタ量を決定するために構成されていてよい。以下でより正確に説明しているように、この事例では、制御ユニットは、車輪ブレーキシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離／最大可能減速距離に等しい場合でも、ブレーキ操作要素を操作するドライバーのブレーキ操作感覚／ペダル感覚を改善させることができる。

前述した利点は、対応する制御ユニットを備えた、車両のブレーキシステムのためのブレーキ倍力装置においても保証されている。

ブレーキシステムが、対応する制御ユニットと、少なくとも変位可能なピストンを備えたブレーキマスタシリンダと、少なくともドライバーブレーキ力伝達構成部品を備え、ドライバーブレーキ力伝達構成部品を介してドライバーブレーキ力をブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンへ伝達可能であるブレーキ操作要素と、少なくともブースタ力伝達構成部品を備え、ブースタ力伝達構成部品を介して、ブレーキ倍力装置から提供されるブースタ力をブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンへ伝達可能であるブレーキ倍力装置と、ブレーキ操作要素のドライバーブレーキ力伝達構成部品の変位距離またはブレーキ倍力装置のブースタ力伝達構成部品の変位距離に関するセンサ信号を制御ユニットへ提供するために構成されているセンサと、ブレーキマスタシリンダに結合されているブレーキ液リザーバと、ブレーキマスタシリンダに結合され、ポンプモータ制御部を備えている少なくとも１つの液圧ポンプと、少なくとも１つの液圧ポンプの搬送側に結合されている少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダとを備えている限りにおいては、車両用ブレーキシステムも上述の利点を有している。

さらに、車両のブレーキシステムを作動させるための対応する方法を実施しても、上述の利点を提供する。なお、車両のブレーキシステムを作動させるための方法は、上述した制御ユニットの実施態様に従って更なる構成が可能であることを明確に指摘しておく。

次に、本発明の更なる構成要件および利点を、図面を用いて説明する。
車両のブレーキシステムを作動させるための方法の一実施形態を説明する動作ブロック図である。 制御ユニットの一実施形態を備えたブレーキシステムの概略図である。 制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。 制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。 制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。 制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。 制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。

図１は、車両のブレーキシステムを作動させる方法の一実施形態を説明するための動作ブロック図である。

以下に述べる方法は、車両／自動車のブレーキシステムを作動させるために実施することができる。なお、この方法の実施可能性は、作動するブレーキシステムの特殊なタイプのブレーキシステムにも、ブレーキシステムを備えた車両／自動車の特別なタイプの車両／自動車にも限定されないことを指摘しておく。

方法ステップＳ１で、ブレーキシステムのブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンがその出発位置から所定の制限減速距離に等しい減速距離だけブレーキマスタシリンダ内へ変位しているかどうかを検知または査定する。出発位置とは、特に、変位可能なピストンによって画成されてブレーキ液で充填可能な／充填されるブレーキマスタシリンダのチャンバーが最大容積を有するような、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの位置であり、他方チャンバーの容積はブレーキマスタシリンダ内への変位可能なピストンの変位により減少可能である。ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンとは、特にブレーキマスタシリンダのロッドピストンと理解してよい。所定の制限減速距離は、好ましくは最大可能減速距離に等しく、この最大可能減速距離だけブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンはブレーキマスタシリンダ内へ最大で変位可能である。特に、制限減速距離だけ変位したピストンはブレーキマスタシリンダ内に形成されているストッパーに衝突することができ、それ故ブレーキマスタシリンダ内へそれ以上変位することはできない。

方法ステップＳ１で実施される、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかの検知または査定は、少なくとも、ブレーキシステムのブレーキ操作要素のドライバーブレーキ力伝達構成部品またはブレーキシステムのブレーキ倍力装置のブースタ力伝達構成部品の変位距離に関してセンサから提供されるセンサ信号１０を用いて行われる。ドライバーブレーキ力伝達構成部品はブレーキ操作要素の構成部品であり、これを介してドライバーブレーキ力をブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンへ伝達可能である。ブレーキシステムのブレーキ操作要素とは、たとえばブレーキペダルであると理解してよい。ドライバーブレーキ力伝達構成部品は、たとえば入力ロッドであってよい。

ブースタ力伝達構成部品はブレーキ倍力装置の構成部品であり、これを介して、ブレーキ倍力装置から提供されるブースタ力をブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンへ伝達可能である。ブレーキ倍力装置は、特に電気機械式ブレーキ倍力装置であってよい。ブレーキ倍力装置のブースタ力伝達構成部品とは、たとえばブースタピストンであってよい。「変位距離」という概念により、ドライバーブレーキ力またはブースタ力により生じる、（力が作用しない）出発位置からのドライバーブレーキ力伝達構成部品またはブースタ力伝達構成部品の距離が表される。

センサ信号１０は、好ましくは、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されるブレーキ倍力装置の電動機の回転センサまたはモータ電流センサから提供される。この種のタイプのセンサは、電気機械式ブレーキ倍力装置に簡単に取り付け可能である。

オプションの態様では、さらに、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいかどうかを検知または査定するための他のセンサ信号１２を一緒に評価することができる。他のセンサ信号１２は、たとえば、入力ロッドとして形成されるドライバーブレーキ力伝達構成部品の変位距離に関するロッド距離センサのロッド距離信号、または、入力ロッドの変位距離と弁体として形成されるブースタ力伝達構成部品の変位距離との間の距離差に関する距離差センサの距離差信号であってよい。

方法ステップＳ１は、任意の頻度で反復してよい。ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいことが検知または評定される限りにおいては、少なくとも方法ステップＳ２を実施する。方法ステップＳ２として、ブレーキシステムの少なくとも１つの液圧ポンプのポンプモータ制御部を次のように作動させ、すなわちポンプモータ制御によって起動される少なくとも１つの液圧ポンプを用いてブレーキ液がブレーキシステムのブレーキ液リザーバからブレーキシステムの少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送されるように、作動させる。このために、少なくとも１つの制御信号１４をポンプモータ制御部に出力する。これにより、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が最大可能減速距離に等しい事例でさえも、それ故ブレーキマスタシリンダ内への更なる減速介入がそれ以上不可能である事例でさえも、少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内にさらにブレーキ圧上昇を生じさせる。それ故、ここで説明している方法を実施するために、ブレーキマスタシリンダの長さが比較的短いタイプのブレーキマスタシリンダ、すなわちその変位可能なピストンの変位方向に沿ったブレーキマスタシリンダの最大拡がりが比較的小さなタイプのブレーキマスタシリンダを問題なく使用できる。対応的に、ブレーキマスタシリンダと協働するブレーキ倍力装置も、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの変位方向に沿ってより短く形成されていてよく、このことは、すでに上述したように、車両／自動車の事故の場合にドライバーに対する傷害リスクを減少させる。

好ましくは、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいことを検知または査定する際、ブレーキ液リザーバから少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送すべき目標体積流に関する目標量をも決定する。この事例では、ポンプ制御部を少なくとも１つの制御信号１４を用いて次のように作動させることができ、すなわちポンプ制御部によって起動される少なくとも１つの液圧ポンプにより、目標量に対応する実体積流がブレーキ液リザーバから少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ内へ搬送されるように、作動させることができる。目標量の決定は、少なくとも、センサ信号１０を用いておよび／または他のセンサ信号１２を用いて行うことができる。ドライバーブレーキ力伝達構成部品および／またはブースタ力伝達構成部品の速度も、たとえば入力ロッドの変位距離の時間的増減、弁体の変位距離の時間的増減および／または距離差の時間的増減も、目標量を決定するために評価してよい。

有利な更なる構成として、（オプションの）方法ステップＳ３において、ブレーキ倍力装置からブースタ力伝達構成部品を介して提供されてブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンへ伝達されるブースタ力を、変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいという検知／査定状況に適合させることができる。方法ステップＳ３の実施は、ブレーキ倍力装置を作動させる際に、ブレーキ倍力装置により成し遂げるべき目標ブースタ力に関する目標ブースタ量を少なくとも第１の特性曲線／標準特性曲線または第２の特性曲線／力平衡特性曲線に従って決定し、そして次にブレーキ倍力装置を少なくとも１つのブースタ制御信号１６を用いて起動させることでブレーキ倍力装置が目標ブースタ量に対応するブースタ力をブースタ力伝達構成部品を介して提供する限りにおいては、ブレーキ倍力装置を作動させるための１つの有利な更なる構成である。下記でより正確に説明されているように、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離以下であることが検知または査定される限りにおいては、目標ブースタ力は第１の特性曲線／標準特性曲線に従って決定される。これに対して、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が所定の制限減速距離に等しいことが検知または査定されるとの理由で方法ステップＳ３を実施する場合は、目標ブースタ量は第２の特性曲線／力平衡特性曲線に従って決定される。第２の特性曲線／力平衡特性曲線と第１の特性曲線／標準特性曲線は、たとえば、ドライバーブレーキ力伝達構成部品の変位距離に、特定の目標ブースタ力またはこの目標ブースタ力に対応するブースタ力伝達構成部品の目標変位距離を割り当てる関数、或いは、入力ロッドの変位距離と弁体の変位距離との間の対応する目標距離差を割り当てる関数であってよい。

好ましくは、第２の特性曲線／力平衡特性曲線と第１の特性曲線／標準特性曲線は、関数として次のように決定されており、すなわち第２の特性曲線／力平衡特性曲線が、第１の特性曲線／標準特性曲線と比べて、ドライバーブレーキ力伝達構成部品の変位距離により低い目標ブースタ力またはブースタ力伝達構成部品のより短い目標変位距離を割り当てるように、或いは、対応的に適合された目標距離差を割り当てるように、決定されている。このようにして、ブレーキ操作要素を操作するドライバーのブレーキ操作感覚／ペダル感覚は、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンが所定の制限減速距離だけ変位したことの反応をドライバーが感じない／ほとんど感じないように適合される。

更なる有利な補完手段として、方法ステップＳ２（および場合によっては方法ステップＳ３）を実施した後に、方法ステップＳ１を少なくとも１回反復してよい。この事例で、ブレーキマスタシリンダの変位可能なピストンの減速距離が制限減速距離よりも短いことが検知または査定されると、方法ステップＳ４で、ポンプ制御部によって制御される少なくとも１つの液圧ポンプを停止させるようにポンプ制御部を少なくとも１つの動作停止信号１８により制御することができる。さらに、方法ステップＳ５で、ブレーキ倍力装置の成し遂げるべき目標ブースタ力に関する目標ブースタ量を第１の特性曲線／標準特性曲線に従って決定することができ、その結果その後ブレーキ倍力装置は再び「標準どおりに」作動する。

図２ａないし図２ｆは、制御ユニットの一実施形態を備えたブレーキシステムの概略図および制御ユニットの動作態様を説明するための座標系である。

図２ａに概略を図示したブレーキシステムは、少なくとも１つの変位可能なピストン２１を備えたブレーキマスタシリンダ２０を有している。変位可能なピストン２１とは、たとえばブレーキマスタシリンダ２０のロッドピストンであると理解してよい。選択的に、ブレーキマスタシリンダ２０は、ロッドピストンとして形成された変位可能なピストン２１に加えて、フローティングピストンをも有していてよい。

ブレーキシステムは、少なくとも１つのドライバーブレーキ力伝達構成部品２４を備えたブレーキ操作要素２２をも有し、ドライバーブレーキ力伝達構成部品を介してドライバーブレーキ力Ｆ_{ｄｒｉｖｅｒ}をブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１へ伝達可能である。ブレーキ操作要素２２は、たとえばブレーキペダルを含んでいてよい。ドライバーブレーキ力伝達構成部品２４は、特に入力ロッドであってよい。

さらに、ブレーキシステムは、少なくとも１つのブースタ力伝達構成部品２８を備えたブレーキ倍力装置２６を含んでおり、ブースタ力伝達構成部品を介して、ブレーキ倍力装置２６から提供されるブースタ力Ｆ_{ｓｕｐｐｏｒｔ}をブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１へ伝達可能である。ブレーキ倍力装置２６は、特に、（図示していない）電動機を備えた電気機械式ブレーキ倍力装置であってよい。それ故、ブースタ力伝達構成部品２８はたとえばブースタピストンであると理解してよい。しかしながら、ブレーキシステムの構成可能性は、電気機械式ブレーキ倍力装置をブレーキ倍力装置２６として利用することに限定されない。

センサ３０は、ブレーキ操作要素２２のドライバーブレーキ力伝達構成部品２４またはブレーキ倍力装置２６のブースタ力伝達構成部品２８の変位距離に関するすでに上述したセンサ信号１０を提供するために構成されている。センサ３０に対する実施例は、下記でさらに取り上げる。

ブレーキマスタシリンダ２０には、さらにブレーキ液リザーバ３２も結合されている。また、ポンプ制御部３６を備えた少なくとも１つの液圧ポンプ３４がブレーキマスタシリンダ２０に液圧的に結合されている。好ましくは、ブレーキマスタシリンダ２０は、その少なくとも１つのオリフィス孔を密封するための折畳み可能なパッキンを次のように備えて成り、すなわち少なくとも１つのポンプ３４により生じる吸込圧がブレーキマスタシリンダ２０内にある場合に、ブレーキマスタシリンダのパッキンが折畳まれ、よって液体が通過するように、備えて成る。この事例では、ブレーキマスタシリンダ２０の少なくとも１つの漏らし孔の密封後も、少なくとも１つのポンプ３４はブレーキマスタシリンダ２０を介してなおもブレーキ液をブレーキ液リザーバ３２から吸い込むことができる。

ポンプ制御部３６を備えた少なくとも１つのポンプ３４は、特にブレーキシステムのＥＳＰシステム（電子スタビリティプログラムのシステム）の一部であってよい。さらに、ブレーキシステムは、少なくとも１つのポンプ３４の搬送側に液圧的に結合されている少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８を有している。

ブレーキシステムは、さらに、制御ユニット４０をも有し、制御ユニットは図２ａないし図２ｆの実施形態では模範的な例としてブレーキ倍力装置２６の従属ユニットである。したがって、制御ユニット４０はブレーキ倍力装置制御ユニットと呼ぶことができる。制御ユニット４０は、特にブレーキ倍力装置のハウジングの内部に組み込まれていてよい。しかしながら、制御ユニット４０は、ブレーキ倍力装置２６から間隔をもって／切り離してブレーキシステムに設けられている場合にも、以下に説明するその機能を実施できることを指摘しておく。

制御ユニット４０は、少なくとも、センサ３０から提供される、ドライバーブレーキ力伝達構成部品２４またはブースタ力伝達構成部品２８の変位距離に関するセンサ信号１０に基づいて、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１がその出発位置から所定の制限減速距離ｓ０に等しい減速距離ｓだけブレーキマスタシリンダ２０内へ変位しているかどうかを検知または査定するために構成されている。「変位距離」という概念により、ドライバーブレーキ力Ｆ_{ｄｒｉｖｅｒ}またはブースタ力Ｆ_{ｓｕｐｐｏｒｔ}により生じる、（力が作用しない）出発位置からのドライバーブレーキ力伝達構成部品２４またはブースタ力伝達構成部品２８の距離が表される。制限減速距離ｓ０とは、特に、変位可能なピストン２１がブレーキマスタシリンダ２０内へ最大に変位可能である最大可能減速距離ｓであると理解してよい。特に、ブレーキマスタシリンダ２０は、制限減速距離ｓ０だけ変位したピストン２１がストッパーに衝突し、それ故それ以上ブレーキマスタシリンダ２０内へ変位できないように形成されていてよい。

ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいことを制御ユニット４０が検知または査定した場合、制御ユニット４０は、すでに上述した少なくとも１つの制御信号１６を少なくとも１つの液圧ポンプ３４のポンプ制御部３６へ出力するように構成され、これによってポンプ制御部は、該ポンプ制御部３６によって起動される少なくとも１つの液圧ポンプ３４によりブレーキ液がブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内へ搬送可能であるように／搬送されるように作動可能であり／作動される。

従って制御ユニット４０は、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１がストッパーに衝突する際でも、すなわち制限減速距離ｓ０だけ変位したピストン２１がブレーキマスタシリンダ２０内へそれ以上変位できない場合でも、少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内でのブレーキ圧上昇をまだ発生させることを保証することができる。したがって、制御ユニット４０はＭＶＲ機能(Master Cylinder Volume Replacement)に適しており、これによってブレーキシステムを備えた車両／自動車の安全基準が改善されている。

それ故制御ユニット４０は、ブレーキマスタシリンダ２０から変位可能なピストン２１を用いて押し出し可能な「リザーバ体積」の提供を過剰にさせる。したがって、ブレーキマスタシリンダ２０のブレーキマスタシリンダ長さは、すなわちブレーキマスタシリンダ２０の、その変位可能なピストン２１の変位方向に沿った最大拡がりは、従来技術の場合よりも短くてよい。ブレーキ倍力装置２６も、変位可能なピストン２１の変位方向に沿ってより短く形成されていてよく、そのためブレーキ倍力装置２６が車両／自動車の車室内へ（奥深く）突出することなく、ブレーキ倍力装置２６をより簡単に車両／自動車に取り付け可能である。これは、車両／自動車の事故の場合に車両／自動車のドライバーに対する傷害リスクの低減に寄与する。

好ましくは、制御ユニット４０は、少なくとも、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されているブレーキ倍力装置２６の電動機の回転センサまたはモータ電流センサから提供される、ブースタ力伝達構成部品３８の変位距離に関するセンサ信号１０に基づいて、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいかどうかを検知または査定するために構成されている。したがって、センサ３０として、電動機の回転センサまたはモータ電流センサを利用してよい。電動機には通常この種のタイプのセンサがすでに備え付けられているので、制御ユニット４０はブレーキシステムのセンサ装置を拡張することなく使用できる。

オプションの態様によれば、制御ユニット４０は、すでに上述した他のセンサ信号１２を付加的に考慮して、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいかどうかを検知または査定するためにも構成されていてよい。他のセンサ信号１２は、たとえば、入力ロッドとして形成されているドライバーブレーキ力伝達構成部品２４に設けたロッド距離センサの（入力ロッドの変位距離に関する）ロッド距離信号、または、（入力ロッドの変位距離と、ブースタピストンとして形成されているブースタ力伝達構成部品２８の変位距離との間の距離差Δに関する）距離差センサの距離差信号であってよい。したがって、すでに公知のタイプのセンサが制御ユニット４０と協働することができる。

有利な更なる構成として、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいことを制御ユニット４０が検知または査定する限りにおいては、制御ユニット４０は、付加的に、少なくとも提供されたセンサ信号１０および／または他のセンサ信号１２に基づいて、ブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内へ搬送すべき目標体積流に関する目標量を決定し、そしてポンプ制御部３６を少なくとも１つの制御信号１６を用いて次のように作動させるために構成されていてよく、すなわちポンプ制御部３６によって起動される少なくとも１つの液圧ポンプ３４により、目標量に対応する実体積流Ｑがブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内へ搬送可能であるように／搬送されるように、作動させるために構成されていてよい。したがって、ブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内へのブレーキ液３４の搬送を、ドライバーのブレーキ要求デフォルトに適合させることができる。

制御ユニット４０は、他の機能を実施するためにも形成されていてよい。たとえば、制御ユニット４０は付加的に、少なくとも提供されたセンサ信号１０および／または他のセンサ信号１２に基づいて、ブレーキ倍力装置２６により成し遂げるべき目標ブースタ力に関する目標ブースタ量を決定し、そしてブレーキ倍力装置２６をすでに上述した少なくとも１つのブースタ制御信号１６により起動させて、ブレーキ倍力装置１６が目標ブースタ量に対応するブースタ力Ｆ_{ｓｕｐｐｏｒｔ}をブースタ力伝達構成部品２８を介して提供するために構成されていてよい。したがって制御ユニット４０は、従来の１つのブレーキ倍力装置制御ユニットの複数の機能をも同時に支障なく実施することができる。

他の有利な更なる構成として、制御ユニット４０は付加的に、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０以下であることを制御ユニット４０が検知または査定する限りにおいては、目標ブースタ量を所定の第１の特性曲線に従って決定し、そしてブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいことを制御ユニット４０が検知または査定する限りにおいては、目標ブースタ量を所定の第２の特性曲線に従って決定するために構成されていてよい。第１および第２の特性曲線は、たとえば、ドライバーブレーキ力伝達構成部品２４の変位距離に、特定の目標ブースタ力、または、目標ブースタ力に対応するブースタ力伝達構成部品２８の目標変位距離、或いは、これに対応する入力ロッドの変位距離と弁体の変位距離との間の目標距離差を割り当てる関数であってよい。好ましくは、第１および第２の特性曲線は関数として次のように設定されており、すなわち第２の特性曲線が、第１の特性曲線と比べて、ドライバーブレーキ力伝達構成部品２４の変位距離に、より低い目標ブースタ力、または、ブースタ力伝達構成部品２８のより短い目標変位距離、或いは、これに対応的に適合される目標距離差を割り当てるように設定されている。したがって、第１の特性曲線は標準特性曲線と呼ぶことができ、他方第２の特性曲線は力平衡特性曲線と言い表すことができる。ここで述べている特性曲線交替により、ブレーキ操作要素２２を操作しているドライバーのブレーキ操作感覚／ペダル感覚を次のように適合させることができ、すなわちブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１を所定の制限減速距離ｓ０だけ変位したことの反応をドライバーが感じない／ほとんど感じないように、適合させることができる。特に、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが所定の制限減速距離ｓ０に等しいことを検知または査定した場合、ここで述べている特性曲線交替により、ブレーキ倍力装置２６のブースタ力Ｆ_{ｓｕｐｐｏｒｔ}を次のように制限することができ、すなわち変位可能なピストン２１に反作用するストッパーを押しのけようとする試みをドライバーに起こさせないように制限することができる。というのは、その際にドライバーが感じる「ブレーキ操作要素２２の反応」がドライバーを不安にさせるからである。

図２ｂないし図２ｆの座標系を用いて、制御ユニット４０の動作態様をもう一度概略的に説明する。

図２ｂないし図２ｆの座標系において、横軸はそれぞれ時間軸ｔである。図２ｂの座標系の縦軸により、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓが示されている。図２ｃの座標系の縦軸は、距離差Δを示している。少なくとも１つの液圧ポンプ３４により発生する、ブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内への実体積流Ｑは、図２ｄの座標系の縦軸を用いて示されている。図２ｅおよび図２ｆの座標系の縦軸は、少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内にあるブレーキ圧ｐ_３８およびブレーキマスタシリンダ２０内にあるブレーキマスタシリンダ内圧ｐ_２０を表している。

時間ｔ０から、ドライバーはそのブレーキ操作要素３２を操作する。しかしながら、時間ｔ３まではブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓは所定の制限減速距離ｓ０以下のままである。時間ｔ３からはじめて、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓは所定の制限減速距離ｓ０に等しくなり、そのため同様に時間ｔ３からはじめて少なくとも１つの液圧ポンプ３４が作動される。少なくとも１つの液圧ポンプ３４は、時間ｔ３からブレーキマスタシリンダ２０内で吸込圧を発生させ、そのためブレーキマスタシリンダ内圧ｐ_２０は、（ほぼ）ゼロに低下する。同時に、少なくとも１つの液圧ポンプ３４はブレーキ液をブレーキ液リザーバ３２から少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内へ搬送し、その結果少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ３８内にあるブレーキ圧ｐ_３８が上昇する。しかも、図２ｄの座標系により認められるように、少なくとも１つの液圧ポンプ３４により生じる実体積流Ｑをドライバーブレーキ要求に適合させることができる。同時に、その後もドライバーが標準的なブレーキ操作感覚／ペダル感覚を持つように、距離差Δを調整できる。

時間ｔ４からは、ブレーキマスタシリンダ２０の変位可能なピストン２１の減速距離ｓは再び所定の制限減速距離ｓ０以下である。それ故、少なくとも１つの液圧ポンプ３４は時間ｔ４から再びその非作動モードにある。

なお、制御ユニット４０／これを備えて成るブレーキシステムの有用性は、特別なタイプの車両／自動車に限定されないことを指摘しておく。制御ユニット４０と、センサ３０と、ポンプ制御部３６と、場合によってはブレーキ倍力装置１６との間の通信は、ネットワークを介して、たとえばＣＡＮ(Controller Area Network)を介して、または、フレックスレイを介して行うことができる。

１０ センサ信号
１４ 制御信号
１６ ブースタ制御信号
２０ ブレーキマスタシリンダ
２１ 変位可能なピストン
２２ ブレーキ操作要素
２４ ドライバーブレーキ力伝達構成部品
２６ ブレーキ倍力装置
２８ ブースタ力伝達構成部品
３０ センサ
３２ ブレーキ液リザーバ
３４ 液圧ポンプ
３６ ポンプ制御部
３８ 車輪ブレーキシリンダ
４０ 制御ユニット
Ｆ_{ｓｕｐｐｏｒｔ} ブースタ力
Ｆ_{ｄｒｉｖｅｒ} ドライバーブレーキ力
Ｑ 実体積流
ｓ 減速距離
ｓ０ 所定制限減速距離

Claims (10)

1. 車両のブレーキシステムのための制御ユニット（４０）において、
   前記制御ユニット（４０）は、少なくとも、前記ブレーキシステムのブレーキ操作要素（２２）のドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）の変位距離または前記ブレーキシステムのブレーキ倍力装置（２６）のブースタ力伝達構成部品（２８）の変位距離に関してセンサ（３０）から提供されるセンサ信号（１０）に基づいて、前記ブレーキシステムのブレーキマスタシリンダ（２０）の変位可能なピストン（２１）がその出発位置から最大可能減速距離に等しい減速距離（ｓ）だけ前記ブレーキマスタシリンダ（２０）内へ変位しているかどうかを検知または査定すると、少なくとも１つの制御信号（１４）を前記ブレーキシステムの少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）のポンプ制御部（３６）へ出力するように構成され、前記ポンプ制御部（３６）が前記少なくとも１つの制御信号（１４）により次のように作動可能であり、すなわち前記ポンプ制御部（３６）により起動される前記少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）によりブレーキ液が前記ブレーキシステムのブレーキ液リザーバ（３２）から前記ブレーキシステムの少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ（３８）内へ搬送可能であるように、作動可能である、前記制御ユニット（４０）。
2. 前記制御ユニット（４０）は、少なくとも、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されている前記ブレーキ倍力装置（２６）の電動機の回転センサまたはモータ電流センサから提供される、前記ブースタ力伝達構成部品（２８）の前記変位距離に関する前記センサ信号（１０）に基づいて、前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいかどうかを検知または査定するために構成されている、請求項１に記載の制御ユニット（４０）。
3. 前記制御ユニット（４０）は、電気機械式ブレーキ倍力装置として形成されている前記ブレーキ倍力装置（２６）の前記ドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）の変位距離と前記ブースタ力伝達構成部品（２８）の変位距離との間の距離差を測定する距離差センサの距離差信号を考慮して、前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいかどうかを検知または査定するために構成されている、請求項１または２に記載の制御ユニット（４０）。
4. 前記制御ユニット（４０）は、入力ロッドとして形成されている前記ドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）に設けたロッド距離センサのロッド距離信号を考慮して、前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいかどうかを検知または査定するために構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の制御ユニット（４０）。
5. 前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいことを前記制御ユニット（４０）が検知または査定する限りにおいては、前記制御ユニット（４０）は、少なくとも提供された前記センサ信号（１０）に基づいて、前記ブレーキ液リザーバ（３２）から前記少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ（３８）内へ搬送すべき目標体積流に関する目標量を決定して、前記目標量に対応する実体積流（Ｑ）が前記ポンプ制御部（３６）によって起動される前記少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）により前記ブレーキ液リザーバ（３２）から前記少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ（３８）内へ搬送可能であるように前記ポンプ制御部（３６）を前記少なくとも１つの制御信号（１４）により作動させるために構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の制御ユニット（４０）。
6. 前記制御ユニット（４０）は、少なくとも提供された前記センサ信号（１０）に基づいて、前記ブレーキ倍力装置（２６）を用いて成し遂げるべき目標ブースタ力に関する目標ブースタ量を決定して、前記ブレーキ倍力装置（２６）が前記目標ブースタ量に対応するブースタ力（Ｆｓｕｐｐｏｒｔ）を前記ブースタ力伝達構成部品（２８）を介して提供するように前記ブレーキ倍力装置（２６）を少なくとも１つのブースタ制御信号（１６）により起動させるために構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の制御ユニット（４０）。
7. 前記制御ユニット（４０）は、前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離以下であることを前記制御ユニット（４０）が検知または査定する限りにおいては、所定の第１の特性曲線に従って前記目標ブースタ量を決定し、そして前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいことを前記制御ユニット（４０）が検知または査定する限りにおいては、所定の第２の特性曲線に従って前記目標ブースタ量を決定するために構成されている、請求項６に記載の制御ユニット（４０）。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の制御ユニット（４０）を備えた、車両のブレーキシステムのためのブレーキ倍力装置（２６）。
9. 請求項１～７のいずれか一項に記載の制御ユニット（４０）と、
   少なくとも前記変位可能なピストン（２１）を備えた前記ブレーキマスタシリンダ（２０）と、
   少なくとも前記ドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）を備え、前記ドライバーブレーキ力伝達構成部品を介してドライバーブレーキ力（Ｆｄｒｉｖｅｒ）を前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）へ伝達可能である前記ブレーキ操作要素（２２）と、
   少なくとも前記ブースタ力伝達構成部品（２８）を備え、前記ブースタ力伝達構成部品を介して、前記ブレーキ倍力装置（２６）から提供されるブースタ力（Ｆｓｕｐｐｏｒｔ）を前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）へ伝達可能である前記ブレーキ倍力装置（２６）と、
   前記ブレーキ操作要素（２２）の前記ドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）の変位距離または前記ブレーキ倍力装置（２６）のブースタ力伝達構成部品（２８）の変位距離に関する前記センサ信号（１０）を前記制御ユニット（４０）へ提供するために構成されている前記センサ（３０）と、
   前記ブレーキマスタシリンダ（２０）に結合されている前記ブレーキ液リザーバ（３２）と、
   前記ブレーキマスタシリンダ（２０）に結合され、ポンプモータ制御部（３６）を備えている前記少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）と、
   前記少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）の搬送側に結合されている前記少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ（３８）と、
   を備えた車両用ブレーキシステム。
10. 車両のブレーキシステムを作動させるための方法において、
    少なくとも、前記ブレーキシステムのブレーキ操作要素（２２）のドライバーブレーキ力伝達構成部品（２４）の変位距離または前記ブレーキシステムのブレーキ倍力装置（２６）のブースタ力伝達構成部品（２８）の変位距離に関してセンサ（３０）から提供されるセンサ信号（１０）に基づいて、前記ブレーキシステムのブレーキマスタシリンダ（２０）の変位可能なピストン（２１）がその出発位置から最大可能減速距離に等しい減速距離（ｓ）だけ前記ブレーキマスタシリンダ（２０）内へ変位しているかどうかを検査または査定するステップと、
    前記ブレーキマスタシリンダ（２０）の前記変位可能なピストン（２１）の前記減速距離（ｓ）が前記最大可能減速距離に等しいことが検知または査定される限りにおいては、前記ブレーキシステムの少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）のポンプモータ制御部（３６）を次のように作動させるステップであって、すなわち前記ポンプモータ制御部（３６）により起動される前記少なくとも１つの液圧ポンプ（３４）によりブレーキ液が前記ブレーキシステムのブレーキ液リザーバ（３２）から前記ブレーキシステムの少なくとも１つの車輪ブレーキシリンダ（３８）内へ搬送されるように、作動させるステップと、
    を含んでいる前記方法。

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