JP7360461B2 - ブレーキシステムおよびブレーキシステムを運転するための方法 - Google Patents

Description

車両、特に例えば乗用車または貨物自動車等の自動車のためのブレーキシステムは、一般的な形式で電気液圧式のブレーキシステムとして実現されている。標準的に、このような形式のブレーキシステムは、アクチュエータピストンを備えたマスタブレーキシリンダを有している。マスタブレーキシリンダは、直接手動で操作可能であるかまたはブレーキ倍力装置を用いて操作可能であってよい。ブレーキ倍力装置を用いた場合、マスタブレーキシリンダは標準的な形式で、手動で操作されたインレットピストンの軸方向の移動量を表す操作信号に従って駆動される。マスタブレーキシリンダ内で発生された液圧は、ブレーキ圧を上昇させるためにホイールブレーキに伝送される。このようなブレーキシステム内にはしばしば圧力変換回路が組み込まれており、この圧力変換回路は、マスタブレーキシリンダに依存することなしにブレーキ圧を変換できるようにするために、インレットバルブおよびアウトレットバルブを介してホイールブレーキに接続された圧力発生装置を有している。このようなシステムは、例えば特許文献１に記載されている。

いわゆるブレーキバイワイヤシステムもますます使用されている。このようなシステムは、例えば特許文献２に記載されている。このブレーキシステムでは、マスタブレーキシリンダの操作によってシミュレータ装置内に液圧が生ぜしめられる。マスタブレーキシリンダによって生ぜしめられた圧力が検出され、この検出された圧力を用いて、電動機およびこの電動機を用いて移動可能な押し退けピストンを有する圧力発生装置を用いて、ホイールブレーキを操作するためのアクティブ回路内で調節される目標ブレーキ圧が算出される。

欧州特許公開第０２８１７６９号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０２０１１０７９４５４号明細書

本発明の第１の態様によれば、車両のためのブレーキシステムが設けられている。このブレーキシステムは、マスタブレーキシリンダを有しており、このマスタブレーキシリンダは、一次アウトレットを有するシリンダ室内で軸方向にしゅう動可能な一次ピストンと、シリンダ室内に突入していてブレーキペダルに連結するために設けられた、一次ピストン内で同軸的にしゅう動可能なインレットプランジャと、一次ピストンを軸方向に操作するための、この一次ピストンに連結されたスピンドル駆動手段とを備えている。つまり、一次ピストンを軸方向に移動させることによって、シリンダ室の体積を変えることができる。追加的に、インレットプランジャによってシリンダ体積を変化させることができる。ブレーキシステムはさらに、少なくとも１つのホイールブレーキシリンダを備えたホイールブレーキ回路を有しており、またポンプモータと、このポンプモータによって駆動される、ホイールブレーキシリンダに連結されたポンプとを備えた圧力変換装置を有している。ブレーキシステムは、切換弁を有しており、この切換弁は、閉鎖状態でマスタブレーキシリンダの一次アウトレットをホイールブレーキ回路から分離し、開放状態でマスタブレーキシリンダの一次アウトレットをホイールブレーキ回路に接続するようになっている。本発明によればさらに、制御装置が設けられており、この制御装置は、第１の運転モードで切換弁を閉鎖し、かつポンプモータを、ホイールブレーキシリンダがブレーキ圧を調整するためにインレットプランジャの軸方向移動量を表す操作信号に依存して操作されるように運転するために設けられていて、さらにマスタブレーキシリンダのスピンドル駆動手段を、一次ピストンの軸方向運動によるインレットプランジャの軸方向移動に対抗して、所定の特性に従った、ストロークに依存する反力が作用するように運転するために設けられている。

本発明の基礎を成している着想は、切換弁を用いてマスタブレーキシリンダをホイールブレーキシリンダから液圧式に分離し、マスタブレーキシリンダをブレーキ感覚シミュレータとして使用し、圧力変換装置を用いてホイールブレーキシリンダ内でブレーキ圧を発生させる、という点にある。マスタブレーキシリンダをブレーキ感覚シミュレータとして運転するために、インレットプランジャの移動時に一次ピストンがスピンドル駆動手段によって、インレットプランジャに反力が作用するように調節され、この際に、反力が、インレットプランジャの軸方向の移動距離または調節ストロークに依存した所定の変化に従って調節される。所定の変化または所定の特性は、例えば、直線的な変化、放物線状の変化またはより高い勾配の多項式に従った変化であってよい。インレットプランジャの軸方向の移動距離は、例えばストロークセンサを用いて検出することができ、この場合、ストロークセンサによって検出された値が操作信号を形成することができる。一次ピストンの調節によって、インレットプランジャの操作に基づいて発生する、シリンダ室の体積変化は、完全にまたは部分的に補正され得るので、ストロークシミュレーションが実現される。

マスタブレーキシリンダをブレーキ感覚シミュレータとして使用することによって、反力の様々な特性を自在に調節することができるという利点がある。しかしながら、特にマスタブレーキシリンダは、圧力変換装置の運転故障時に、切換弁が開放されることによって、ブレーキ圧を発生させるために使用することができる。従って、このブレーキシステムは、感じとられる出力損失なしに、安全モードでさらに運転することができる。これによって、システムのフェールセーフが改善される。

ブレーキシステムの１実施例によれば、ポンプ装置のアウトレットがホイールインレットバルブを介してホイールブレーキシリンダに接続されていて、ポンプ装置のインレットがホイールアウトレットバルブを介してホイールブレーキシリンダに接続されており、ホイールアウトレットバルブを介して中間貯蔵装置がホイールブレーキ回路に接続されている。中間貯蔵装置は、例えば隔離された蓄圧器として、または周囲圧力下にあってスニッファ孔を介してシリンダ室に流体接続されたリザーバタンクとして実現されてよい。

１実施例によれば、制御装置は、第１の運転モードで、一次ピストンがこの一次ピストンによってシリンダ室の体積をもはや増大させることができないストッパ位置にあるときに、切換弁およびホイールアウトレットバルブを開放し、かつスピンドル駆動手段を、一次ピストンがストッパ位置から移動せしめられ、それによってインレットプランジャおよび／または一次ピストンによって押し退けられた体積が中間貯蔵装置に供給されるように、運転するために設けられている。つまり、一次ピストンがストッパ位置から離れる方向に移動せしめられ、それによってシリンダ室の体積を縮小するかまたは液圧流体をシリンダ室から押し出すことによって、シリンダ室が完全に満たされないように保証される。押し出された体積は、切換弁を介してホイールブレーキ内に押しやられ、ホイールブレーキからホイール排出弁によって中間貯蔵装置内に押しやられる。

別の実施例によれば、制御装置は、第２の運転モードで、切換弁を開放し、かつスピンドル駆動手段および／またはポンプモータを車両制御信号に従って、ホイールブレーキシリンダがブレーキ圧を車両制御信号に依存して調節するために操作されるように運転するために設けられており、この場合、制御信号は、車両に連結するために設けられた、制御装置の車両インターフェースによって提供される。この場合、ブレーキ圧は、切換弁の開放時に、一次ピストンおよび／または圧力変換装置によって発生される。好適には、これは、一次ピストンと圧力変換装置とによって共通に行われる。何故ならばこれによって、スピンドル駆動手段およびポンプ装置にはそれぞれより小さい負荷がかかるからである。このことは、構成部材にとってやさしいか、または構成部材をより小さい負荷に合わせて設計することができる。制御信号は、車両の自律走行運転時に、距離データに基づいて特にオンボードコンピュータによって生成され、制動要求を表すことができる。

別の実施例によれば、制御装置は、第２の運転モードで、スピンドル駆動手段を、インレットプランジャの軸方向移動によって生ぜしめられた、シリンダ室の体積変化が一次ピストンの逆向きの軸方向移動によって補正されるように運転するために設けられている。従って、インレットプランジャの操作は、運転者によって無効にされるか、またはインレットプランジャの操作によって生ぜしめられたシリンダ室の体積変化によって無効にされる。つまり、一次ピストンは、インレットプランジャによる体積変化に対応する距離だけ戻り移動せしめられる。これによって、インレットプランジャは簡単な形式で、追加的な構成部材なしに、ホイールブレーキ回路から機能的に分離され得る。特にこれによって、インレットプランジャの操作によるブレーキ圧の変化は生じない。

別の実施例によれば、制御装置は、第２の運転モードで、一次ピストンがこの一次ピストンによってシリンダ室の体積をもはや増大させることができないストッパ位置にあるときに、切換弁およびホイールアウトレットバルブを開放し、かつスピンドル駆動手段を、一次ピストンがストッパ位置から移動せしめられ、それによってインレットプランジャおよび／または一次ピストンによって押し退けられた体積が中間貯蔵装置に供給されるように、運転するために設けられている。スピンドル駆動手段による一次ピストンのこの操作は、第１の運転モードのための前記操作と同様に、一次ピストンがストッパ位置にあるときに行われる。

別の実施例によれば、インレットプランジャがインレットロッドによってしゅう動可能であり、インレットプランジャは、第１のスプリングによってインレットロッドに向かう方向に付勢されている。このような形式で、インレットプランジャはインレットロッドに向かって押しやられるので、インレットロッドが戻り方向に移動せしめられる際にインレットプランジャはインレットロッドに当て付けられる。しかしながら、インレットプランジャは、第１のスプリングの力に抗して、インレットロッドとは無関係に送り方向で移動させることができる。これにより、場合によっては、例えば第２の運転モードでインレットロッドが一緒に持っていかれることは避けられる。第１のスプリングは例えば一次ピストンに支持されていてよい。

別の実施例によれば、スピンドル駆動手段が、駆動装置と、この駆動装置によって軸方向にしゅう動可能なスピンドルと、スピンドルに接続された支持プレートとを有している。支持プレートは、一次ピストンのための連動部材を形成しているか、または一次ピストンが支持プレートに当接している。オプション的に、一次ピストンは第２のスプリングによって支持プレートに向かう方向に付勢されているか、または第２のスプリングによって支持プレートに押し付けられる。これによって、支持プレートと一次ピストンとの間の堅固な固着が保証される。

別の実施例によれば、支持プレートは、シリンダ室を画定するハウジングに支えられたリターンスプリングによって付勢されている。リターンスプリングは、第１の端部でハウジングに当接し、第２の端部で支持プレートに当接していてよい。選択的に、リターンスプリングは、第１の端部でハウジングに当接し、第２の端部で一次ピストンの半径方向のショルダに当接し、それによって一次ピストンを支持プレートに押圧するようになっていてよい。

別の実施例によれば、マスタブレーキシリンダがタンデムシリンダとして構成されていて、一次ピストンに追加して二次ピストンを有しており、この二次ピストンが、一次アウトレットと二次アウトレットとの間に位置する、シリンダ室の領域内で軸方向にしゅう動可能である。一次アウトレットには別の切換弁を介して別のホイールブレーキ回路が接続されていて、別のホイールブレーキ回路のホイールブレーキシリンダは、前述のように、圧力変換装置のポンプモータによって駆動される別のポンプを介して操作され得る。

本発明の別の態様によれば、前記実施例の１つによるブレーキシステムを運転するための方法が提供されている。本発明によれば、インレットプランジャが軸方向で移動せしめられ、この際に第１の運転モードで、インレットプランジャの軸方向の移動量を表す操作信号が生成される。別のステップで、切換弁の閉鎖が行われ、ホイールブレーキシリンダが操作信号に依存して操作されるように、ポンプモータの運転が行われ、一次ピストンの軸方向運動によるインレットプランジャの軸方向移動に対抗して、所定の特性に従った、ストロークに依存する反力が作用するように、マスタブレーキシリンダのスピンドル駆動手段の運転が行われる。

本発明の１実施例によるブレーキシステムの概略図である。 本発明の別の実施例によるブレーキシステムのマスタブレーキシリンダを示す概略図である。 本発明の別の実施例によるブレーキシステムのマスタブレーキシリンダの概略図である。

以下に図面の概略的な図で示した実施例を用いて本発明を詳しく説明する。

図面の図中、同じ、機能的に同じおよび同じ作用を有する要素、特徴および構成部材には、他に説明されていない限り、それぞれ同じ符号が付けられている。

図１は、車両のためのブレーキシステム１００の１例を示す。ブレーキシステム１００は、マスタブレーキシリンダ１、少なくとも１つのホイールブレーキ回路２、圧力変換装置３、ホイールブレーキ回路２毎に１つの切換弁４、制御装置５、およびホイールブレーキ回路２毎に１つのオプション的な高圧切換弁９を有している。図１に例として示されたブレーキシステム１００は、第１のホイールブレーキ回路２Ａおよび第２のホイールブレーキ回路２Ｂを有している。

図１に例として示されたマスタブレーキシリンダ１は、軸方向に延びるシリンダ室１０を画定するハウジング１５を有している。図１に例として示されたマスタブレーキシリンダ１は、一次ピストン１１および二次ピストン１２を備えたタンデムシリンダとして構成されている。一次ピストン１１およびオプション的な二次ピストンは、シリンダ室１０内で軸方向にしゅう動可能に支承されている。ハウジング１５は、一次アウトレット１０Ａおよび二次アウトレット１０Ｂを有している。一次アウトレット１０Ａは、シリンダ室１０の第１の軸方向端部１５Ａと、この第１の軸方向端部１５Ａとは反対の位置にある第２の軸方向端部１５Ｂとの間に配置されている。二次アウトレット１０Ｂは、一次アウトレット１０Ａと、シリンダ室１０の第２の軸方向端部１５Ｂとの間に配置されている。一次ピストン１１は、第１の軸方向端部と一次アウトレット１０Ａとの間に延在する、シリンダ室１０の第１の領域内で軸方向にしゅう動可能である。二次ピストン１２は、一次アウトレット１０Ａと二次アウトレット１０Ｂとの間に延在する第２の領域内で軸方向にしゅう動可能である。一次ピストン１１と二次ピストン１２とは、それぞれハウジング１５と協働してシリンダ室１０の、ピストン１１，１２の軸方向の位置決めによって可変である有効容積を規定する。

図１に例として示されているように、マスタブレーキシリンダ１はさらにインレットプランジャ６を有している。インレットプランジャ６は、一次ピストン１１に対して同軸的に配置されていて、一次ピストン１１の軸方向孔１４内で軸方向しゅう動可能にガイドされている。図１に例として示されているように、インレットプランジャ６はシリンダ室１０内に突入している。インレットプランジャ６は、図１に例として示されているように、特に円柱状に構成されていてよい。シリンダ室１０内に突入する内側の端部区分で、インレットプランジャはオプション的なショルダ６１を有している。好適な形式でインレットプランジャ６は、内側の端部区分とは反対側に配置されたインレットプランジャ６の外側の端部区分に作用するインレットロッド６５によって、軸方向にしゅう動可能である。インレットロッド６５は、インレットプランジャ６を車両（図示せず）のブレーキペダルまたはブレーキレバーに連結するために用いられる。インレットプランジャ６は第１のスプリング８１によって、軸方向に沿ってインレットロッド６５に向かう方向に付勢されていてよい。第１のスプリング８１は、図１に例として示されているように、例えば二次ピストン１２で支えられていてよい。二次ピストン１２はさらに、この二次ピストン１２の、一次ピストン１１とは反対側に配置され、ハウジング１５の端壁で支えられているスプリング８４によって・・・いてよい。

一次ピストン１１を軸方向に移動させるために、マスタブレーキシリンダ１はスピンドル駆動手段７を有している。図１に例として示されているように、スピンドル駆動手段７は特に、例えば電動機の形の駆動装置７１と、駆動装置７１によって軸方向にしゅう動可能なスピンドル７３と、スピンドル７３に接続された支持プレート７４とを有していてよい。駆動装置７１は特にスピンドルナット７２を介してスピンドル７３に連結されていてよい。駆動装置７１とスピンドルナット７２とは、ハウジング１５に関連して定置に配置されている。スピンドル７３は外ねじ７３Ａを有している。スピンドルナット７２は、スピンドル７３の外ねじ７３Ａに対応し、かつこの外ねじ７３Ａに噛み合う内ねじ７２Ａを有しているので、駆動装置７１によってスピンドルナット７２が回転させられると、スピンドル７３は軸方向に移動する。スピンドル７３は好適な形式で一次ピストン１１に対して同軸的に配置されている。特にインレットロッド６５は、図１に例として示されているように、スピンドル７３の内孔７３Ｂを貫通して同軸的に延びていてよい。図１に例として示されているように、さらにオプション的に、駆動装置７１はスピンドルナット７２に対して同軸的に配置されている。

支持プレート７４はスピンドル７３の軸方向の一端部に配置されていて、スピンドル７３に対して直交する半径方向に延在する。図１に例として示されているように、オプション的に支持プレート７４は、半径方向に関連して外側の領域で、軸方向に延在する単数または複数の抗張ロッド７５によってガイドされている。オプション的に支持プレート７４は中央の切欠を有しており、この切欠を通ってインレットロッド６５が突き出している。支持プレート７４はさらに、リターンスプリング８３によって軸方向に沿ってスピンドル７３に向かう方向に付勢されていてよい。リターンスプリング８３は例えば、図１に示されているように、ハウジング１５および支持プレート７４自体に支持されていてよい。

図１に例として概略的に示されているように、支持プレート７４に、特に支持プレート７４から軸方向に突き出す突起部に差分ストロークセンサ８６が配置されており、この差分ストロークセンサ８６は、支持プレート７４に対して相対的なインレットロッド６５の位置の変化を検出するために設けられている。差分ストロークセンサ８６は例えば誘導式センサとして実現することができ、インレットロッド６５に磁石エレメント８６Ａが配置されていることができるので、差分ストロークセンサ８６は、インレットロッド６５の軸方向の移動量に基づく磁界の変化を検出する。

ブレーキシステム１００の手動式の運転モードで、運転者は例えばブレーキペダルまたはブレーキレバー（図示せず）を操作することによってインレットロッド６５を軸方向に移動させることができる。この移動量は差分ストロークセンサ８６によって検出され、この差分ストロークセンサ８６は相応の操作信号を発生させる。駆動装置７１は、操作信号に応じて、例えば制御装置５によって運転されるので、スピンドル７３は支持プレート７４およびひいてはこの支持プレート７４に支持された一次ピストン１１を移動させる。これによって、シリンダ室１０の有効容積は減少され、液圧流体（図示せず）は一次アウトレット１０Ａを通ってシリンダ室から押しずらされる。オプション的な二次ピストン１２は、一次ピストン１１によって押し退けられた非圧縮性の液圧流体によって同様に軸方向で移動され、液圧流体を同様に二次アウトレット１０Ｂから圧送する。

各ホイールブレーキ回路２Ａ，２Ｂは、少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ２０を有している。図１に例として示されているように、各ホイールブレーキ回路２Ａ，２Ｂはそれぞれ２つのホイールブレーキシリンダ２０を有している。ホイールブレーキシリンダ２０は図１では単にシンボリックに示されているだけである。ホイールブレーキシリンダ２０は、液圧流体によって操作可能であって、液圧流体の圧力に依存して摩擦面に力を加えるために設けられている。液圧流体の圧力はブレーキ圧と呼ばれる。

図１にさらに概略的に示されているように、一次アウトレット１０Ａおよびオプション的に二次アウトレット１０Ｂはそれぞれ、切換弁４を介してそれぞれ１つのホイールブレーキ回路２Ａ，２Ｂに接続されている。切換弁４は好適には無電流開放式の電磁弁として構成されている。閉鎖された状態で各切換弁４はマスタブレーキシリンダ１の一次アウトレット１０Ａおよび場合によっては二次アウトレット１０Ｂを、各ホイールブレーキ回路２Ａ，２Ｂから分離し、つまり流体接続を遮断する。図１に例として示された開放された状態で、各切換弁４はマスタブレーキシリンダ１の一次アウトレット１０Ａおよび場合によっては二次アウトレット１０Ｂをホイールブレーキ回路２に接続するので、液圧流体は、ブレーキ圧を上昇させるために、シリンダ室１０からホイールブレーキ回路２Ａ，２Ｂに圧送され得る。

図１にはさらに概略的に圧力変換装置３が示されている。圧力変換装置３はホイールブレーキ回路２毎に、単数または複数のポンプを備えた１つのポンプ装置３１を有している。圧力変換装置３はさらにポンプモータ３０を有しており、このポンプモータ３０はポンプ装置３１を駆動する。ポンプ装置３１は、このポンプ装置のインレットに供給された液圧流体の圧力を増大させて、インレットに対して増大された圧力を有する液圧流体をアウトレットに提供するために設けられている。

図１に概略的に示されているように、ポンプ装置３１のアウトレットは、好適な形式でホイールインレットバルブ３４を介して各ホイールブレーキ回路２の単数または複数のホイールブレーキシリンダ２０に接続されている。特に、ホイールインレットバルブ３４は、切換弁４とホイールブレーキシリンダ２０との間に延在する液圧流路４０内に配置されている。ポンプ装置３１のインレットは、好適には図１に示されているようにホイールアウトレットバルブ３５を介して、同様にホイールブレーキシリンダ２０に接続されている。ホイールアウトレットバルブ３５は、特にホイールブレーキシリンダ２０とポンプ装置３１のインレットとの間に延在する液圧流路４１内に配置されている。

ホイールインレットバルブ３４およびホイールアウトレットバルブ３５は、特にそれぞれ電磁弁として実現され得る。ホイールインレットバルブ３４は好適な形式で無電流開放式の電磁弁として実現されている。ホイールアウトレットバルブ３５は好適な形式で無電流閉鎖式の電磁弁として実現されている。図１には、ホイールインレットバルブ３４は開放された状態で示されていて、ホイールアウトレットバルブ３５は閉鎖された状態で示されている。

さらに図１に例として示されているように、オプション的な中間貯蔵装置３６がホイールアウトレットバルブ３５を介してホイールブレーキ回路２に接続されていてよい。図１では例えば液圧流路４１に接続された蓄圧器が中間貯蔵装置３６として示されている。図１にシンボリックに示されているように、蓄圧器はばねによって付勢されたピストンを有しており、このピストンは、液圧流路４１内の圧力がばねのばね定数によって予め規定された限界値よりも小さくなると、中間貯蔵装置３６内に存在する液圧流体を中間貯蔵装置３６から液圧流路４１内に戻す。その代わりに、中間貯蔵装置３６は、内部に周囲圧力が支配しているリザーバタンク（図示せず）として構成されていてもよい。リザーバタンクは好適な形式で、インレット１６を介して流体ガイド可能にシリンダ室１０に接続されており、この場合、スピンドル駆動手段７とは反対側の、一次ピストン１１の軸方向端部領域にスニッファ孔１６Ａが形成されており、このスニッファ孔１６Ａは一次ピストン１１のストッパ位置でインレット１６を開放し、それによってリザーバタンクとシリンダ室１０との間で液圧流体が交換され得る。このようなリザーバタンクは、追加的に蓄圧器に設けられていてもよい。

各ホイールブレーキ回路２にはさらに、それぞれ１つの高圧切換弁９が設けられており、この高圧切換弁９は、特に無電流閉鎖式の電磁弁として構成されていてよい。図１では、高圧切換弁９はシンボリックに閉鎖された状態で示されている。閉鎖された状態で、各高圧切換弁９は、マスタブレーキシリンダ１の一次アウトレット１０Ａおよび場合によっては二次アウトレット１０Ｂを各ホイールブレーキ回路２から分離する。閉鎖された状態で各高圧切換弁９は、マスタブレーキシリンダ１の一次アウトレット１０Ａおよび場合によっては二次アウトレット１０Ｂを各ホイールブレーキ回路２に接続する。

図１にシンボリックに示された制御装置５は、スピンドル駆動手段７，特にスピンドル駆動手段７の駆動装置７１、ポンプモータ３０、並びに切換弁４、ホイールインレットバルブ３４、ホイールアウトレットバルブ３５、ブレーキシステム１００のオプション的な高圧切換弁９と、機能的に接続されている。機能的な接続とは、特に情報伝送のために設けられた接続、例えば有線式のまたは無線式のデータ接続であると解釈される。制御装置５は、特にデータまたは信号をブレーキシステム１００の構成要素から伝送し、かつこれらの構成要素で受信するための制御インターフェース５０を有している。さらにオプション的に車両インターフェース５１が設けられていてよく、この車両インターフェース５１で車両（図示せず）のデータまたは信号が受信され、かつ車両に伝送され得る。制御装置５は特に、受信されたインレット信号に基づいてアウトレット信号を提供するために設けられている。このために制御装置５は、特にプロセッサ（図示せず）および不揮発性のデータメモリ（図示せず）を有している。

簡潔に記述した前記手動式の運転モードにおいて、制御装置５は高圧切換弁９を閉鎖状態に保ち、切換弁４を開放状態に保つ。ホイールインレットバルブ３４は開放状態に保たれる。ホイールアウトレットバルブ３５は閉鎖状態に保たれる。例えば運転者の操作に基づいてインレットロッド６５によってインレットプランジャ６を移動させることにより、操作信号が例えば差分ストロークセンサ８６によって生成される。従って、操作信号はインレットプランジャ６の軸方向の移動量を表す。制御装置５は、スピンドル駆動手段７、特にスピンドル駆動手段７の駆動装置７１、およびオプション的に追加してポンプモータ３０を、ホイールブレーキシリンダ２０が操作信号に依存してブレーキ圧を調節するために操作されるように運転する。つまり、ブレーキ圧を増大させるために、一次ピストン１１およびオプション的に二次ピストン１２がスピンドル駆動手段７によって各アウトレット１０Ａ，１０Ｂの方向で軸方向に移動せしめられ、それによって流体が各ホイールブレーキ回路２内に圧送され、それによってブレーキ圧が上昇される。さらに、ブレーキ圧はポンプ装置３１によって上昇され得る。

第１の運転モードで、制御装置５は、切換弁４を閉鎖し、ホイールブレーキシリンダ２０がインレットプランジャ６の軸方向の移動量を表す操作信号に依存してブレーキ圧を調節するために操作されるように、ポンプモータ３０を運転する。操作信号は、例えば差分ストロークセンサ８６または別のセンサ例えば絶対ストロークセンサ（図示せず）によって提供される。絶対ストロークセンサは、インレットプランジャ６の軸方向の移動量を表す信号を提供するために設けられている。従って、運転者がインレットロッド６５およびひいてはインレットプランジャ６を移動させるときに、運転者の制動要求を表す操作信号が生成される。制御装置５は、例えばソフトウエアとしてメモリに記憶された演算規定を用いて操作信号から調整信号を算出し、この調整信号をポンプモータ３０に伝送する。ポンプモータ３０は、ホイールブレーキシリンダ２０内の所望のブレーキ圧を調節するためにポンプ装置３１を相応に運転する。

第１の運転モードで、制御装置５は、予め規定された特性に従った、ストロークに依存する反力が、一次ピストン１１の軸方向運動によるインレットプランジャ６の軸方向の移動量に対抗するように、スピンドル駆動手段７または駆動装置７１を運転する。特に、一次ピストン１１の軸方向運動によって、手動式の運転モードにおいてホイールブレーキシリンダ２０によって生ぜしめられた反力がシミュレートされる。予め規定された特性は、一般的にインレットプランジャ６の軸方向移動距離に依存した、インレットプランジャ６に作用する反力の変化によって表される。この反力は、一次ピストン１１の軸方向移動量によって調節可能である。何故ならば、切換弁４は閉鎖されているからである。制御装置５は、例えばソフトウエアとしてメモリに記憶された演算規定を用いて操作信号から調整信号を算出し、この調整信号を、反力を生成するためにシリンダ室１０内に予め規定された圧力を発生させるために、スピンドル駆動手段７に伝送する。

図１には、例としてストッパ位置にある一次ピストン１１が示されている。この位置で、一次ピストン１１が支持プレート７４に当接し、支持プレート７４はスピンドルナット７２にぶつかっている。これによって、一次ピストン１１は一次アウトレット１０Ａに対して最大可能な間隔を有している。これにより、シリンダ室１０の体積は一次ピストン１１によってもはや増大可能ではない。従って、シリンダ室１０内の圧力はもはや一次ピストン１１の軸方向移動によって低下され得ない。反力の所望の特性をさらに臨機応変に調節可能とするために、制御装置５により生成された信号によって、各ホイールブレーキ回路２の少なくとも１つの切換弁４およびホイールアウトレットバルブ３５が開放される。さらに制御装置５は、支持プレート７４がスピンドルナット７２から遠ざかり、それによって一次ピストン１１がストッパ位置から移動されるように、スピンドル駆動手段７を運転する。これにより、一次ピストン１１がシリンダ室から移動することよって押し退けられる液圧流体の体積は、ホイールアウトレットバルブ３５を介して中間貯蔵装置３６に供給される。このような形式で、要求されたブレーキ圧は一定に保たれ、さらに運転者のための所望のペダル感覚がシミュレートされる。

第２の運転モードで、切換弁４は制御装置の相応の信号によって開放され、スピンドル駆動手段７および／またはポンプモータ３０は、車両制御信号に従って制御装置５によって、ホイールブレーキシリンダ２０が車両制御信号に依存してブレーキ圧を調整するために操作されるように、運転される。この場合、制御信号は、所定の車両インターフェース５１によって制御装置５に提供される。これにより、第２の運転モードで、制動要求を表す信号は、運転者によるインレットプランジャ６の操作によって提供されるのではなく、外部の信号生成器、例えば車両の自律走行中にルートデータに基づいて制御信号を生成する、車両のオンボードコンピュータ（図示せず）によって提供される。この場合、制御装置５は、スピンドル駆動手段７およびポンプモータ３０を、手動式の運転モードに基づいて前記形式で制御する。

オプション的に、制御装置５が第２の運転モードで、インレットプランジャ６の軸方向の移動によって生ぜしめられたシリンダ室１０の体積変化が一次ピストン１１の対抗する軸方向移動によって補正されるように、スピンドル駆動手段７を運転するようになっていてよい。つまり、ブレーキシステム１００が第２の運転モードにあるにも拘わらず、運転者が例えばインレットロッドの操作によってインレットプランジャ６を軸方向で移動させる場合、これは例えば差分ストロークセンサ８６またはその他のセンサによって検出可能であるが、一次ピストン１１は、シリンダ室１０の有効容積が一定に保たれるように、移動される。これによって、ブレーキ圧の意図しない変化が運転者により行われることは避けられる。

一次ピストン１１が第２の運転モードのブレーキシステム１００の運転中にストッパ位置にあるときに、制御装置５は少なくとも１つの切換弁４および相応のブレーキ回路のホイールアウトレットバルブ３５を開放し、一次ピストン１１がストッパ位置から移動するように、スピンドル駆動手段７を運転し、それによってインレットプランジャ６および／または一次ピストン１１によって押し退けられた体積が中間貯蔵装置３６に供給される。

図２には、例として別のマスタブレーキシリンダ１が示されている。このマスタブレーキシリンダ１は、図１に示されたマスタブレーキシリンダ１とは特に、インレットプランジャ６を軸方向に沿ってインレットロッド６５に向かって付勢する第１のスプリング８１が、一次ピストン１１に支えられている点が異なっている。図２に例として示されているように、インレットプランジャ６は、オプション的なショルダ６１を備えた内側の端部区分とは反対側に位置する外側の端部区分に、半径方向に突き出すストッパ６２を有しており、このストッパ６２を第１のスプリング８１が押圧する。図２に例として示されているように、ストッパ６２は特に帽子形またはスリーブ形に構成されている。

オプション的に、図２にはさらに、第２のスプリング８２が設けられており、この第２のスプリング８２は一次ピストン１１を軸方向に沿って支持プレート７４に向かって付勢する。第２のスプリング８２は、一次ピストン１１の、支持プレート７４とは反対側に配置されている。特に、図２に例として示されているように、第２のスプリング８２は一次ピストン１１と二次ピストン１２との間に配置されていて、二次ピストン１２で支えられていてよい。

図３は例として別のマスタブレーキシリンダ１を示す。このマスタブレーキシリンダ１は、図２に示されたマスタブレーキシリンダ１と同様に構成されていて、図２に示されたマスタブレーキシリンダとは特に、リターンスプリング８３が支持プレート７４を直接押圧するのではなく、一次ピストン１１の半径方向のショルダ１３を押圧する点で異なっている。図３に示されているように、一次ピストン１１の半径方向のショルダ１３は、一次ピストン１１から半径方向に延びていて、好適には支持プレート７４に対面する、一次ピストン１１の端部区分に配置されている。

本発明は、前記複数の実施例を用いて具体的に説明されているが、これらの実施例に限定されるものではなく、多様な形式で改良可能である。特に前記複数の実施例の組み合わせも考えられる。

１ マスタブレーキシリンダ
２ ホイールブレーキ回路
２Ａ 第１のホイールブレーキ回路
２Ｂ 第２のホイールブレーキ回路
３ 圧力変換装置
４ 切換弁
５ 制御装置
６ インレットプランジャ
７ スピンドル駆動手段
９ 高圧切換弁
１０ シリンダ室
１０Ａ 一次アウトレット
１０Ｂ 二次アウトレット
１１ 一次ピストン
１２ 二次ピストン
１３ 半径方向のショルダ
１４ 軸方向孔
１５ ハウジング
１５Ａ 第１の軸方向端部
１５Ｂ 第２の軸方向端部
１６ インレット
１６Ａ スニッファ孔
２０ ホイールブレーキシリンダ
３０ ポンプモータ
３１ ポンプ装置
３４ ホイールインレットバルブ
３５ ホイールアウトレットバルブ
３６ 中間貯蔵装置
４０，４１ 液圧流路
５０ 制御インターフェース
５１ 車両インターフェース
６１ ショルダ
６２ ストッパ
６５ インレットロッド
７１ 駆動装置
７２ スピンドルナット
７２Ａ 内ねじ
７３ スピンドル
７３Ａ 外ねじ
７３Ｂ 内孔
７４ 支持プレート
８１ 第１のスプリング
８２ 第２のスプリング
８３ リターンスプリング
８４ スプリング
８６ 差分ストロークセンサ
８６Ａ 磁石エレメント
１００ ブレーキシステム

Claims (9)

1. 車両のためのブレーキシステム（１００）において、
   一次アウトレット（１０Ａ）を有するシリンダ室（１０）内で軸方向にしゅう動可能な一次ピストン（１１）と、前記シリンダ室（１０）内に突入していてブレーキペダルに連結するために設けられた、前記一次ピストン（１１）内で同軸的にしゅう動可能なインレットプランジャ（６）と、前記一次ピストン（１１）を軸方向に操作するための、前記一次ピストン（１１）に連結されたスピンドル駆動手段（７）とを備えたマスタブレーキシリンダ（１）を有しており、
   少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ（２０）を備えたホイールブレーキ回路（２）を有しており、
   ポンプモータ（３０）と、該ポンプモータ（３０）によって駆動される、前記ホイールブレーキシリンダ（２０）に連結されたポンプ装置（３１）とを備えた圧力変換装置（３）を有しており、
   閉鎖状態で前記マスタブレーキシリンダ（１）の前記一次アウトレット（１０Ａ）を前記ホイールブレーキ回路（２）から分離し、開放状態で前記マスタブレーキシリンダ（１）の前記一次アウトレット（１０Ａ）を前記ホイールブレーキ回路（２）に接続する切換弁（４）を有しており、
   制御装置（５）を有しており、該制御装置（５）は、制動要求を表す信号が前記車両の運転者による前記インレットプランジャ（６）の操作によって提供される第１の運転モードで前記切換弁（４）を閉鎖し、かつ前記ポンプモータ（３０）を、前記ホイールブレーキシリンダ（２０）がブレーキ圧を調整するために前記インレットプランジャ（６）の軸方向移動量を表す操作信号に依存して操作されるように運転するために設けられていて、さらに前記マスタブレーキシリンダ（１）の前記スピンドル駆動手段（７）を、前記一次ピストン（１１）の軸方向運動による前記インレットプランジャ（６）の軸方向移動に対抗して、所定の特性に従った、ストロークに依存する反力が作用するように運転するために設けられていて、
   前記制御装置（５）は、制動要求を表す信号が外部の信号生成器によって提供される第２の運転モードで、前記切換弁（４）を開放し、かつ前記スピンドル駆動手段（７）および／または前記ポンプモータ（３０）を車両制御信号に従って、前記ホイールブレーキシリンダ（２０）がブレーキ圧を車両制御信号に依存して調節するために操作されるように運転するために設けられており、前記制御信号は、車両に連結するために設けられた、前記制御装置（５）の車両インターフェース（５１）によって提供される、ブレーキシステム（１００）。
2. 前記ポンプ装置（３１）のアウトレットがホイールインレットバルブ（３４）を介して前記ホイールブレーキシリンダ（２０）に接続されていて、前記ポンプ装置（３１）のインレットがホイールアウトレットバルブ（３５）を介して前記ホイールブレーキシリンダ（２０）に接続されており、前記ホイールアウトレットバルブ（３５）を介して中間貯蔵装置（３６）が前記ホイールブレーキ回路（２）に接続されており、前記制御装置（５）は、前記第１の運転モードで、前記一次ピストン（１１）がこの一次ピストン（１１）によって前記シリンダ室（１０）の体積をもはや増大させることができないストッパ位置にあるときに、前記切換弁（４）および前記ホイールアウトレットバルブ（３５）を開放し、かつ前記スピンドル駆動手段（７）を、前記一次ピストン（１１）が前記ストッパ位置から前記一次アウトレット（１０Ａ）の方向に移動せしめられ、前記一次ピストン（１１）の移動によって前記インレットプランジャ（６）および／または前記一次ピストン（１１）によって押し退けられた体積が前記中間貯蔵装置（３６）に供給されるように、運転するために設けられている、請求項１記載のブレーキシステム（１００）。
3. 前記制御装置（５）は、前記第２の運転モードで、前記スピンドル駆動手段（７）を、前記インレットプランジャ（６）の軸方向移動によって生ぜしめられた、前記シリンダ室（１０）の体積変化が前記一次ピストン（１１）の逆向きの軸方向移動によって補正されるように運転するために設けられている、請求項１または２記載のブレーキシステム（１００）。
4. 前記制御装置（５）は、前記第２の運転モードで、前記一次ピストン（１１）がこの一次ピストン（１１）によって前記シリンダ室（１０）の体積をもはや増大させることができないストッパ位置にあるときに、前記切換弁（４）および前記ホイールアウトレットバルブ（３５）を開放し、かつ前記スピンドル駆動手段（７）を、前記一次ピストン（１１）が前記ストッパ位置から前記一次アウトレット（１０Ａ）の方向に移動せしめられ、前記一次ピストン（１１）の移動によって前記インレットプランジャ（６）および／または前記一次ピストン（１１）によって押し退けられた体積が前記中間貯蔵装置（３６）に供給されるように、運転するために設けられている、請求項２記載のブレーキシステム（１００）。
5. 前記インレットプランジャ（６）がインレットロッド（６５）によってしゅう動可能であり、前記インレットプランジャ（６）は、前記一次ピストン（１１）に支持された第１のスプリング（８１）によって、前記インレットロッド（６５）に向かう方向に付勢されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブレーキシステム（１００）。
6. 前記スピンドル駆動手段（７）が、駆動装置（７１）と、この駆動装置（７１）によって軸方向にしゅう動可能なスピンドル（７３）と、前記スピンドル（７３）に接続された支持プレート（７４）とを有しており、前記一次ピストン（１１）は第２のスプリング（８２）によって前記支持プレートに向かう方向に付勢されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のブレーキシステム（１００）。
7. 前記支持プレート（７４）は、前記シリンダ室（１０）を画定するハウジング（１５）に支えられたリターンスプリング（８３）によって付勢されており、前記リターンスプリング（８３）はさらに、前記支持プレート（７４）または前記一次ピストン（１１）の半径方向のショルダ（１３）に支えられている、請求項６記載のブレーキシステム（１００）。
8. 前記マスタブレーキシリンダ（１）がタンデムシリンダとして構成されていて、前記一次ピストン（１１）に追加して二次ピストン（１２）を有しており、該二次ピストン（１２）が、前記一次アウトレット（１０Ａ）と二次アウトレット（１０Ｂ）との間に位置する、前記シリンダ室（１０）の領域内で軸方向にしゅう動可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載のブレーキシステム（１００）。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載のブレーキシステム（１００）を運転するための方法において、
   前記方法は、前記第１の運転モードで、
   前記インレットプランジャ（６）を軸方向で移動させ、この際に、前記インレットプランジャ（６）の軸方向の移動量を表す操作信号を生成するステップと、
   前記切換弁（４）を閉鎖するステップと、
   前記ホイールブレーキシリンダ（２０）が前記操作信号に依存して操作されるように、前記ポンプモータ（３０）を運転するステップと、
   前記一次ピストン（１１）の軸方向運動による前記インレットプランジャ（６）の軸方向移動に対抗して、所定の特性に従った、ストロークに依存する反力が作用するように、前記マスタブレーキシリンダの前記スピンドル駆動手段（７）を運転するステップと、
   を有し、
   前記方法は、前記第２の運転モードで、
   前記切換弁（４）を開放するステップと、
   前記ホイールブレーキシリンダ（２０）が前記車両制御信号に依存してブレーキ圧を調節するために操作されるように前記スピンドル駆動手段（７）および／または前記ポンプモータ（３０）を車両制御信号に従って運転するステップと、を有している、ブレーキシステム（１００）を運転するための方法。

Images