JP2005511385A - 電気油圧ブレーキシステムの配置構造、および電気油圧ブレーキシステムとタンデムブレーキマスタシリンダとを制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ペダルストロークシミュレータ（ＰＷＳ）から電気油圧ブレーキシステムの補助ブレーキ回路へブレーキ液量が戻される方法および配置、電気油圧ブレーキシステム、並びにタンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＨＺ）に関する。本発明によれば、緊急時の場合、通常動作時にはブレーキ液リザーバ（６）と連通しているペダルストロークシミュレータ（ＰＷＳ）の戻りライン（５）は、非加圧のブレーキ液リザーバ（６）から分離され、代わりに電気油圧式の圧力源システム（２）の圧力端部または少なくとも電気油圧式装置の圧力アキュムレータ（３）と連通される。

Description

本発明は、ペダルストロークシミュレータから電気油圧ブレーキシステムの補助ブレーキ回路へブレーキ液を戻すための方法および配置構造、電気油圧ブレーキシステム、並びにタンデムブレーキマスタシリンダに関する。

ペダルストロークシミュレータを有する電気油圧ブレーキシステムは、例えば、特許文献１で、詳述されている。従来形の乗用車のブレーキシステムの場合、運転者が加えたブレーキ力は、ブレーキペダルのレバー伝動装置によって機械的にブレーキブースタに、それ以降は増幅されてブレーキマスタシリンダに伝達される。生成される圧力は、個々のホイールブレーキにおいて所望の制動作用をもたらす。電気油圧ブレーキにおいては、この純粋に油圧機械的な作用の流れは中断され、センサ、制御装置および圧力源に置き換えられる。通常の制動（運転）では、ブレーキペダルとホイールブレーキとの間に何の機械的または油圧的接続もない。

電気油圧ブレーキシステムは次の構成要素、すなわち、ブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとペダルストロークシミュレータとを具備する作動装置、油圧制御装置、センサ（例えば、ストローク（行程）センサ、圧力センサ、車輪速度センサ）、油圧制御装置のための電子制御装置、圧力源、制御ラインおよび圧力ライン、並びにハイドロリックバルブ（液圧制御バルブ、油圧弁）を具備する。

電気油圧式ブレーキ（電気油圧ブレーキシステム）の基本的な動作は次のように要約できる。すなわち、２つの異なるセンサ、すなわちペダルストロークに対し作動装置上のセンサおよび油圧制御上の圧力センサは、ブレーキの制動要求を検出し、それを制御装置（電子制御装置）に伝達する。ブレーキ加圧機能（ブレーキブースト）、アンチロックシステム（ＡＢＳ）、アンチスリップ制御（ＡＳＣ、ＡＳＲ）の機能もソフトウェアによってこの制御装置内に組み込まれる。他のＡＢＳ、ＡＳＣおよびＥＳＰセンサは、速度またはコーナリングのような、運転状態について、および個々の車輪の運動状態についてのデータを制御装置に供給する。この制御装置のソフトウェアは、これらのデータから油圧制御装置に対する信号を決定し、この信号は、この油圧制御装置で、個々の車輪のブレーキ圧に変換される。高圧アキュムレータ（高圧蓄圧器）と圧力監視装置とを備えた電動油圧ポンプが圧力源をなす。

平静状態の電気油圧ブレーキシステムにおいて、すなわち通常の動作（制動、運転）中は、ブレーキペダルは、ブレーキマスタシリンダおよびこの下流に配置されたペダルストロークシミュレータに作用する。通常の制動は、油圧制御装置の作動と共に起こる。制動中、ブレーキシステムに故障が生じた場合、安全性のため、油圧接続が作動装置とホイールブレーキとの間で生じる状態にスイッチが切り換えられる。

本発明はこの時点で始まる。

公知の電気油圧ブレーキシステムの場合、故障の際に、電気油圧ブレーキシステムの圧力源は、ホイールブレーキから隔離弁によって分離される。そのとき運転者によって自動車を手動で停止できる。電気油圧ブレーキシステムの圧力源内に恐らく未だ存在している残圧も、補助制動には使用されない。

改良できる他の状態は、公知の電気油圧ブレーキシステムの場合、電気油圧構成要素が、もうすでに開始されたブレーキ作動中に故障し、スイッチが補助ブレーキ回路に切り換えられなければならない場合に生じる。これは、この場合、通常の動作中に、ブレーキペダルはすでに踏まれており、ブレーキ液は、その大部分がもうすでにブレーキマスタシリンダからペダルストロークシミュレータに運ばれているからである。但し、公知の電気油圧ブレーキシステムの場合、ペダルストロークシミュレータ内のブレーキ液は、もはや補助制動に利用できない。ブレーキマスタシリンダ内に未だ存在するブレーキ液が、構造上の対策により、常に確保されている補助制動を実行できるようにするために十分であったとしても、ペダルストロークは、補助制動中に著しく減少する。これは、人間工学的な力の比率が低下することにつながる。

国際公開第９９／２９５４８号パンフレット

上述の先行技術を出発点として、本発明による目的は、公知の電気油圧ブレーキシステムの機械的な油圧補助の制動特性を改良することである。

本発明に従い、この目的は独立請求項の特徴により達成される。他の有利な実施形態は従属請求項に包含される。

この目的は、ペダルストロークシミュレータから補助ブレーキ回路へブレーキ液を戻すことによって達成される。このため、緊急時において、通常動作中にはブレーキ液リザーバに接続されているペダルストロークシミュレータの戻りラインは、非加圧のブレーキ液リザーバから分離され、代わりに電気油圧式の圧力源または少なくとも電気油圧装置の圧力アキュムレータに接続される。

次の利点が基本的に本発明により達成される。つまり、緊急時、ブレーキシステムの電気油圧構成要素が故障した場合、圧力アキュムレータの残圧が、補助制動用に、ブレーキマスタシリンダからペダルストロークシミュレータに送られているブレーキ液を追加的に提供するために使用される。本発明の場合、ブレーキ液の戻り量は、ペダルストロークシミュレータからブレーキマスタシリンダおよびこれに接続された補助ブレーキ回路に戻るように生じる。ゆえに、この戻り量（送り戻された量）は、補助制動に利用でき、ペダルストロークを短縮させる。ゆえに、ブレーキ液のリザーバからブレーキマスタシリンダへの流入を継続させるために、ブレーキペダルを解放し、制動操作を中断することは、本発明による戻り量を利用することで不要となる。制動操作は、中断されずに最後まで実行できる。

ブレーキペダルがすでに作動され、ゆえに、ブレーキ液リザーバがブレーキマスタシリンダから分離されるときに、ブレーキシステムの電気油圧構成要素が故障した場合、圧力アキュムレータの残留圧力が補助制動を支持する。

但し、圧力源の吐出し側へペダルストロークシミュレータの戻りラインを結合することは、電気油圧ブレーキシステムの通常動作においても利点を提供する。このため、ペダルストロークシミュレータの戻りラインは、圧力源の吐出し側と吸い込み（吸入）側との両方に並列回路を介して連結される。並列接続の各分岐点には、２つの可能な位置と２つの油圧接続ポートとを有する双方向（２／２ウェイ）ハイドロリックバルブ（油圧制御バルブ、油圧弁）がある。連結された回路の吸い込み分岐点において、第２の双方向（２／２ウェイ）ハイドロリックバルブのクロックにより、ブレーキシステムの電子制御装置のソフトウェアに包含された圧力特性曲線を用いた特定の方法で、ブレーキペダルの作動に対するペダルストロークシミュレータの抵抗の設定が可能である。多様な線形または非線形のペダルストローク・ペダル力特性曲線は、非常に簡潔に都合良く設定でき、ゆえに所望の非線形ペダルストローク・ブレーキ圧力相互関係がシミュレートされる。

任意タイプの非電子補助制御装置が補助ブレーキ回路内に配置される。ゆえに、補助ブレーキ回路は、自動車の電源が故障しても完全に動作可能な状態を維持できる。

ブレーキペダルは、電気油圧ブレーキシステムの通常の制動時および補助制動時の両方でブレーキマスタシリンダに作用する。ゆえに、ペダルストロークは、通常動作でも補助動作でも基本的に実質上同じであり、運転者は、突然変化したペダルストロークを調整する必要がない。本発明により、補助制動時のペダルストロークが減少（短縮）する。

以下、図を参照して、本発明の典型的な実施形態を例示し、詳細に説明する。

図１による電気油圧ブレーキシステムは、一般に、圧力源２と、制御装置ＥＣＵ（電子制御装置を意味する）と、油圧制御装置ＨＣＵ（油圧制御装置を意味する）と、ブレーキペダル９、タンデムブレーキマスタシリンダＴＭＣ、およびペダルストロークシミュレータＰＴＳから構成される作動装置との、構成要素（公知と思われる）を具備する。

通常の制動時、油圧制御装置ＨＣＵは、隔離弁ＣＶＦＡ（前軸の隔離弁の略語である）および隔離弁ＣＶＲＡ（後軸の隔離弁の略語である）によって、タンデムブレーキマスタシリンダから分離される。油圧制御装置は、一般的に、それぞれ２つの設定可能位置と２つの油圧接続ポートとを有する複数の双方向（２／２ウェイ）油圧電磁弁を包含する。安全性のため、および法的規則に準拠し、自動車には、運転（常用）ブレーキ用に少なくとも２つの独立のブレーキ回路がなければならない。示された簡易の典型的実施形態では、これらは、自動車の前軸用と後軸用との２つのブレーキ回路である。前軸用のブレーキ回路は、左前部の入口弁ＩＶｆｌと、左前部の出口弁ＯＶｆｌと、左前部のホイールブレーキＦＬと、右前部の入口弁ＩＶｆｒと、右前部の出口弁ＯＶｆｒと、右前部のホイールブレーキＦＲとから形成される。２つの入口弁間の補償弁（平衡弁、バランス弁）ＢＶは、左のホイールブレーキと右のホイールブレーキとの間の圧力バランスがとれるようにする。同じ配置の電磁弁が、後軸用の油圧制御においても再び見られる。後軸用ブレーキ回路は、左後部の入口弁ＩＶｒｌと、左後部の出口弁ＯＶｒｌと、左後部のホイールブレーキＲＬと、右後部の入口弁ＩＶｒｒと、右後部の出口弁のＯＶｒｒと、右後部のホイールブレーキＲＲとを具備する。同様に、自動車の左側と右側との間の圧力バランスがとれるようにする補償弁（平衡弁、バランス弁）ＢＶも、左の入口弁と右の入口弁との間に接続される。これらの弁の全ては、自動リセット付きの（自動的にリセットされる）、電気的に作動可能な、起動可能の電磁弁として設計され、電気油圧ブレーキ（電気油圧ブレーキシステム）の制御装置ＥＣＵによって起動される。油圧制御装置の入口弁および出口弁は、プロポーショニングバルブとして設計されるが、これは、ブレーキ圧力をプロポーショニングバルブを利用してより効率的にホイールブレーキに送ることができるからである。それぞれ左のホイールブレーキと右のホイールブレーキとの間に配置される補償弁（平衡弁、バランス弁）は、運転状況の要求に応じて、左のホイールブレーキと右のホイールブレーキとの間の圧力バランスがとられるようにするか、またはＡＢＳ、ＡＳＣ、ＥＳＰ機能を利用する場合、左のホイールブレーキと右のホイールブレーキとを分離することにより、車輪を個別に制動することができる。

油圧制御装置の圧力源２は、被駆動油圧ポンプ、例えば３ピストンポンプ（３つのピストンからなるポンプ）を具備し、このポンプは吸い込み（吸入）ラインＩによってブレーキ液リザーバ６に接続され、このポンプの吐出しラインＤは圧力アキュムレータと油圧制御装置とに接続される。油圧制御装置の入口弁には、圧力源によって加圧されたブレーキ液が供給される。油圧制御装置の出口弁は、開くと、再度ブレーキ圧を減少させる。ゆえに、出口弁は、戻りラインＲを介してブレーキ液リザーバ６に接続され、出口弁から流出するブレーキ液がその中に送り返される。

電気油圧ブレーキシステムの通常の制動時には、前軸および後軸用の２つのブレーキ回路は、２つの隔離弁ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡによって、タンデムブレーキマスタシリンダから分離される。ブレーキペダルが作動すると、ブレーキ液は、タンデムブレーキマスタシリンダの圧力チャンバ（圧力室）の一方から、一般に油圧作動可能なバネ付き（バネ押し圧力）シリンダとして設計されるペダルストロークシミュレータ内に送り込まれる。ブレーキマスタシリンダからペダルストロークシミュレータの油圧シリンダ内にブレーキ液を強制的に送り込むことによって、運転者は、ペダルストロークシミュレータのバネ力に反する仕事を実行する。ペダルストロークシミュレータのピストン変位および運転者によって加えられた圧力を介して、運転者のブレーキ制動要求が、ペダルストロークシミュレータ上および油圧制御装置上のストローク（行程）センサおよび圧力センサ（例示せず）によって判定され、油圧制御装置が起動される結果、制御装置内でソフトウェアにより、制動動作に変換される。

自動車の電源が不良すなわち故障した場合、ブレーキシステムは、純粋に油圧機械式の補助ブレーキ回路を使用する状態に移る。このため、油圧制御装置の入口弁は、圧力源をホイールブレーキのブレーキラインから分離する。２つの隔離弁ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡにより、タンデムブレーキマスタシリンダの２つの圧力チャンバが自動車の２つのブレーキ回路に接続される。これによって、自動車は、パワー補助がないにもかからわず、ブレーキペダル９の作動によって、手動で制動できる状態を維持できるようになる。

多様な運転モードのブレーキ制御において先に記載した様々な弁の動作および接続は、すでに議論した油圧機械式の２重回路ブレーキシステム、ＡＢＳ、ＡＳＣ、およびＥＳＰブレーキシステムから十分に周知されているので、ここでの詳細な議論は不要である。完全を期すために、本発明の適用に関し、および本発明を理解するために、再び基本的な態様について概略的に論じた。

本発明は、電気油圧ブレーキシステムの圧力源へのタンデムブレーキマスタシリンダとペダルストロークシミュレータとの油圧結合に属する。この目的のため、圧力源の圧力ラインＰは、２つの直列接続された双方向（２／２ウェイ）ハイドロリックバルブによって圧力源Ｉの吸い込み（吸入）ラインに、またはブレーキ液リザーバへの戻り（吐き出し）ラインＲに接続される。吐出し側から見て、第１の弁は、その機能および作用から、加圧弁５であり、直列で次に続く弁は、その機能および作用から、圧力逃し弁４である。加圧弁５および圧力逃し弁４は、それぞれ自動的にリセットするハイドロリックバルブである。圧力逃し弁は、ブレーキシステムの制御装置ＥＣＵによって起動され、作動される電磁弁である。基本的に、加圧弁は、ブレーキシステムの制御装置によって起動される電気式の電磁弁として設計されても良い。図１に示された典型的な実施形態では、加圧弁は、機械的に作動され、機械的動作が可能な接続を介してブレーキマスタシリンダによって作動されるハイドロリックバルブであると好都合である。ブレーキマスタシリンダによる、ゆえに間接的にブレーキペダルによる加圧弁５の直接機械的な作動は、電源が完全に故障してもこの弁（加圧弁）を確実に作動できる利点がある。加圧弁および圧力逃し弁は、その一部がペダルストロークシミュレータの油圧戻りラインに３方向の分岐点１０を介して接続される油圧ラインに接続される。ペダルストロークシミュレータは、２つのチャンバ、即ち、吸い込み側チャンバ１２と戻り側チャンバ１３とにシリンダを分割するピストン１１付き油圧シリンダとして設計される。ペダルストロークシミュレータの吸い込み側チャンバは、ブレーキマスタシリンダ（タンデムブレーキマスタシリンダＴＭＣ）の一次圧力チャンバに油圧接続され、ブレーキペダルが作動されると加圧される。

ブレーキマスタシリンダ、ペダルストロークシミュレータ、圧力源、および加圧弁５および圧力逃し弁４の間の機能的相互作用は、次の通りである。すなわち、ブレーキシステムの通常の制動時には、電気油圧ブレーキシステムに不良がない状態において、加圧弁はその分離位置に恒久的に留まる。ゆえに、通常の動作において、圧力源の圧力ラインは、ペダルストロークシミュレータの戻り側チャンバから分離される。

図１の本発明の有利な変形では、ペダルストロークシミュレータは、油圧作動のバネ付き（バネ押し）シリンダとして設計される。この場合、ペダルストロークシミュレータの戻り側チャンバは、バネチャンバとして設計され、無負荷状態、すなわちブレーキペダルが作動されないときのピストンを、吸い込み側の開始状態に押し戻す圧縮バネ１４を収容する。

通常の制動時には、２つの隔離弁ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡは閉じた位置にあるので、タンデムブレーキマスタシリンダは、油圧制御装置から分離される。これは、タンデムブレーキマスタシリンダの二次側圧力チャンバ１６の油圧ラインを閉じる効果があるので、閉じ込められたブレーキ液は、タンデムブレーキマスタシリンダ内の二次ピストン１７が動かないようにする。同様に、通常の制動時には、一次側圧力チャンバ１５と油圧制御装置との間の油圧ラインも中断される。但し、ブレーキペダルが作動されると、ブレーキペダルによって作動されるピストンによって作動油がペダルストロークシミュレータに送り込まれるので、結果的にペダル自体はロックされない（妨げられない）。通常の状態では、ペダルストロークシミュレータの戻りラインの圧力逃し弁４は開いているので、ペダルストロークシミュレータのピストン１１は、この状態で圧力逃し弁の開度（開口度）の関数としてブレーキペダルの作動によって動くことができる。ブレーキペダルが作動されないとき、圧力逃し弁（４）は開いていても閉じていても良い。但し、ブレーキペダルが作動されるとき、圧力逃し弁（４）は、隔離弁が閉じる前に少なくとも部分的に開くようにする対策がとられなければならない。

これは、油圧ブレーキシステムの通常動作において本発明による利点の１つを生み出す。ピストン運動の抵抗は、バネ力、ゆえにペダルストロークシミュレータの復元力だけでなく、圧力逃し弁の開口度にもよるので、線形または非線形のペダルストローク・ペダル力相互関係を、圧力逃し弁４の規定の開口および閉口によって設定し、シミュレートできる。この目的のため、ペダルストロークシミュレータ内のピストンストローク（行程）は、例えば、ストロークセンサ１８で測定され、所望のブレーキ圧力は、ペダルに面するタンデムブレーキマスタシリンダのブレーキチャンバ（一次側圧力チャンバ）１５上の圧力センサ１９で測定される。測定値の電圧信号Ｕへの変換後、ストローク（行程）センサおよび圧力センサはそれらの測定値を制御装置ＥＣＵに送る。制御装置では、所望のブレーキ圧力およびペダルストロークシミュレータ内のピストンストロークの測定値は、ソフトウェアによって油圧制御装置の弁の、ゆえにホイールブレーキに存在する実際のブレーキ圧の制御コマンドに変換され、そして本発明により、圧力逃し弁４の開口および閉口の制御コマンドにも変換される。この場合、ピストンストローク（行程）は、ペダルストロークの測定値であり、タンデムブレーキマスタシリンダの一次側圧力チャンバ内の圧力は、設定されることになるペダル力の測定値である。ペダルストロークおよびペダル力から、制御装置（ＥＣＵ）内のソフトウェアは、ブレーキの制動要求およびホイールブレーキにおいて設定されることになるブレーキ圧力を決定する。制御装置によって起動されるブレーキシステムのこれらの弁は、この場合アクチュエータである。制御装置それ自体では、センサとアクチュエータとの相互関係は、特性要因図（マップ）内に保存されるので、センサ記録毎に、明白なアクチュエータ記録、ゆえにブレーキシステムまたはより正確に言えばブレーキシステムの弁の明白な起動が記憶される。本発明により望まれる線形または非線形のペダルストロークとペダル力との相互関係の場合、圧力逃し弁を起動させる特性要因図（マップ）は、ブレーキ圧力がペダルストロークと共に過比例して、好ましくは累進的にまたは指数関数的に上昇する、線形または非線形特性曲線を含む。これは、ペダルストロークの増加と共に増加する圧力逃し弁の閉口度によって達成される。制御技術の面で、プロポーショニングバルブによるのが、このような特性曲線に最も良く従う。ゆえに、圧力逃し弁は、プロポーショニングバルブとして設計されると好都合である。

より簡単なあまり好ましくない実施形態では、圧力逃し弁は、隔離弁として設計されても良い。この場合、クロック（クロックをとること）、すなわち、迅速に時間制御された隔離弁の開口および閉口によって、非線形のペダルストローク・ブレーキ圧力特性曲線に従わなければならないであろう。パルス幅の制御と同様に、圧力逃し弁が閉じている時間間隔は、ダルストロークが増加すると共に、過比例して、またはペダルストロークがより大きくなると、好ましくは累進的にまたは指数関数的に増加しなければならないであろう。但し、ある状況下では、このことにより、自動車の運転者が不快と感じる僅かな振動がブレーキペダルに生じる。

本発明の第２の主な利点は、制動時に、電気油圧ブレーキシステムに不具合が起きる場合に生まれる。不具合の際、４つのホイールブレーキのための油圧制御装置の全ての入口弁は、制御装置によって閉じた状態に切り換えられる。制御装置が故障した場合、これらの入口弁の構造は、これらの弁（入り口弁）の駆動に対し電圧故障となれば、これらの弁は自動的に閉じた状態に移ることを意味する。電圧故障となれば、バネ力によってもたらされる弁のリセットにより、自動的に閉じた状態になる。全ての入口弁が閉じると、圧力源２のブレーキ回路からの切り離しが可能となる。同時に、油圧制御装置を通常状態でタンデムブレーキマスタシリンダから切り離す隔離弁ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡが開く。隔離弁の構成は、起動がない場合、または隔離弁の設定要素に対し電圧故障が起こった場合、前記隔離弁は開いた位置に移ることを意味する。電圧故障が起こった場合、バネ力によってもたらされる隔離弁のリセットにより、自動的に開いた位置になる。同様に、隔離弁、および入口弁のリセットと同時にまたはそれよりも早く、ペダルストロークシミュレータの戻りライン内の圧力逃し弁４は閉じる。この弁（圧力逃し弁４）もまた、起動不良があった場合または給電不良があった場合、バネ力のリセットにより自動的に閉じた位置となるように構成される。これらの弁の位置の変化は、電気油圧ブレーキシステムが二段構えであることを意味する。これらの弁の位置により補助ブレーキ回路が起動する。

図１の例において、補助ブレーキ回路では、タンデムブレーキマスタシリンダの一次側圧力チャンバ１５は、油圧ラインによって後軸のブレーキ回路の開いた隔離弁ＣＶＲＡを介して後軸のブレーキ回路のホイールブレーキに接続される。タンデムブレーキマスタシリンダの二次、第２の圧力チャンバ１６は、油圧ラインによって前軸のブレーキ回路の開いた隔離弁ＣＶＦＡを介して前軸のブレーキ回路のホイールブレーキに接続される。これによって二次ピストン１７がタンデムブレーキマスタシリンダ内で移動できるようになる。補助制動モードにおいて、ペダルストロークシミュレータのピストンは、ペダルストロークシミュレータの戻りラインの圧力逃し弁４を閉じることによってロックされる。ブレーキペダルが作動されると、ブレーキ液はペダルストロークシミュレータにもはや流入できない。運転者によるペダル圧力によって加えられたブレーキ圧力は、タンデムブレーキマスタシリンダの第１の一次側圧力チャンバから油圧ラインによって後軸のホイールシリンダに伝達される。ブレーキペダルが作動されると同時に、タンデムブレーキマスタシリンダの二次ピストン１７が作動され、二次側圧力チャンバ内のブレーキ圧力が油圧ラインによって前軸のホイールブレーキに伝達される。

電気油圧ブレーキシステムの公知の補助ブレーキ回路とは対照的に、本発明による装置の場合、さらに、ペダルストロークシミュレータＰＴＳの戻り側チャンバ１３は、圧力ラインＰによって圧力源２または少なくとも圧力源の圧力アキュムレータ３に油圧接続される。ブレーキペダルが作動されると、タンデムブレーキマスタシリンダ内の二次ピストン１７の変位は、この二次ピストンと機械的動作可能な接続状態にある、例えば、ピストンロッドを介して、加圧弁５を閉じた状態から開いた状態に切り換えさせる。これにより、圧力源２の圧力が圧力ラインＰを介してペダルストロークシミュレータの戻り側チャンバ１３に加えられるようになる。少なくとも圧力アキュムレータ３は、圧力ラインを介してペダルストロークシミュレータの戻り側チャンバ１３に接続される。圧力逃し弁４は、補助制動中は閉じているので、ブレーキペダルが作動されると、加圧弁５が開口して、圧力アキュムレータ内に未だ残っている圧力がペダルストロークシミュレータの戻り側チャンバに加えられるようになる。ペダルストロークシミュレータＰＴＳのピストン１１がその吸い込み側端部位置にあるべきでない場合、このピストン１１は、ブレーキペダルの足踏み動作による、可能なブレーキ圧力に反しても、この戻り側の加圧によって吸い込み側端部位置に移動される。圧力源内または圧力アキュムレータ内の圧力は、一般に、ブレーキペダルを作動させることによる運転者による手動で加えられるブレーキ圧力よりも大きい。

これは、ペダルストロークシミュレータの戻りラインにおいて、本発明による弁の配置で形成された電気油圧ブレーキシステムの２つの異なる利点をもたらす。つまり、タンデムブレーキマスタシリンダからペダルブレーキ回路に送られたブレーキ液は、ペダルストロークシミュレータの戻り側の加圧によって補助ブレーキ回路に再び送り戻される。これにより、ペダルストロークシミュレータ内にあるブレーキ液の戻り量がタンデムブレーキマスタシリンダか、または接続された補助ブレーキ回路のホイールブレーキのブレーキシリンダに送られる。図１の典型的実施形態では、後輪の補助ブレーキ回路は、ペダルストロークシミュレータに接続される。勿論、補助ブレーキとして自動車規則に準拠した前輪、または前輪および後輪の他の組み合わせの、補助ブレーキ回路も、ペダルストロークシミュレータに接続できる。

ブレーキペダルが作動され、押圧される電気油圧ブレーキシステムが故障した場合、タンデムブレーキマスタシリンダから、補助制動に利用できないペダルストロークシミュレータに送られたブレーキ液量は、特にブレーキペダルが作動されると、制動動作が中断されることなく、ブレーキ液量を戻すことについての本発明の手法によって、再び補助ブレーキ回路に送り返される。従来の公知の電気油圧ブレーキシステムでは、ブレーキペダルは、ブレーキ液がペダルストロークシミュレータから補助ブレーキ回路に帰還できるように、この場合解除されなければならない。これに続いて、公知のブレーキシステムの場合、ペダルストロークシミュレータのピストンはブロックされる。緊急状況で、従来の公知の電気油圧ブレーキシステムを使用する補助制動の場合、ある状況下では有用な制動経路（行程）長が無駄になる。本発明は、補助制動の場合の制動経路（行程）長を著しく短縮し、ゆえに全ての交通当事者の安全性を増す。
ブレーキペダルが作動されないときに電気油圧ブレーキシステムが故障した場合、圧力逃し弁４の閉口と共にペダルストロークシミュレータの戻り側の加圧についての本発明による手法では、ペダルストロークシミュレータのピストン１１が吸い込み側端部位置でロックされるので、補助ブレーキが開始されると、ブレーキ液はタンデムブレーキマスタシリンダからペダルストロークシミュレータに運ばれない。圧力逃し弁４について予想される漏れは、追加の加圧によって補償される。
本発明の他の実施形態では、逆止弁（４０）が、圧力源（２）と、ペダルストロークシミュレータへの３方向の分岐点（１０）との間の油圧接続内に設置されるのが好ましく、この逆止弁はペダルストロークシミュレータから圧力源内への量的流入を防ぐ。これは、圧力源内または圧力アキュムレータ内に不十分な残留圧力がある場合、タンデムブレーキマスタシリンダからペダルストロークシミュレータの圧力チャンバへのブレーキ液量の流入を防止する。代替形態として、逆止弁（４０）および加圧弁５は１つの構成要素に一体化されてもよい。

図２は、本発明による電気油圧ブレーキシステムの加圧弁５として作動される一体化された機械的に作動可能な追加弁を備えたタンデムブレーキマスタシリンダの概略断面を示す。タンデムブレーキマスタシリンダＴＭＣでは、中央弁２３を有する一次ピストン２０と中央弁２２を備えた二次ピストン１７とが、一般に公知の方法でハウジング２５内に収容される。これらの２つのピストンは、一次ピストンから始めて、指定された順序で円筒状の高気密ハウジング内にブレーキペダル側から順番に配置される。ピストンは、ハウジングを、より正確にはブレーキシリンダを、合計４つのサブスペースに、すなわち一次圧力平衡スペース２６、一次側圧力チャンバ１５、二次圧力平衡スペース２７および二次側圧力チャンバ１６に分割する。２つの圧力平衡スペースは、それぞれバランスボアを介してブレーキシステムのバランス容器（ブレーキ液リザーバ）６に接続される。一次ピストンと二次ピストンとの間の中間スペースは、油圧接続２８ａを介してブレーキシステムの第１のブレーキ回路に接続される一次側圧力チャンバ１５を形成する。二次ピストン１７と、ペダルから遠く離れているブレーキシリンダの端部におけるハウジングとによって形成される圧力スペースは、二次側圧力チャンバ１６を形成し、これは他の油圧接続２８ｂを介してブレーキシステムの第２のブレーキ回路に接続される。ブレーキペダルからのペダル力は、ピストンロッド２９によって一次ピストンに伝達される。ブレーキシリンダの無負荷状態では、一次ピストン内、および二次ピストン内の２つの中央弁２２、２３は、開いており、ブレーキシステムのバランス容器で２つの圧力チャンバ間の圧力平衡をとることができる。負荷状態では、すなわち、ブレーキペダルが作動されるとき、２つの中央弁は閉じており、２つの圧力チャンバをそれぞれ圧力平衡スペースから、ゆえにブレーキシステムのバランス容器から分離する。ブレーキペダルが解除されると、二次ピストンと一次ピストンとが、無負荷の開始位置にバネ２４の復元力によって戻される。この点までは、タンデムブレーキマスタシリンダは従来技術から公知である。

本発明に従えば、前述の電気油圧ブレーキシステムで使用するタンデムブレーキマスタシリンダは、外部油圧ラインが接続される追加の機械的に作動可能な弁によって改良される。この目的のため、二次ピストン１７と機械的動作が可能な接続状態にある追加のハイドロリックバルブ５とが、二次圧力チャンバ上または内部に配置される。図２で示された典型的実施形態では、ハイドロリックバルブ５は、タンデムブレーキマスタシリンダの二次圧力チャンバ１６内に配置され、二次ピストン１７が作動されると、二次ピストン１７に接続されているピストンロッド３０によって開かれるので、追加のハイドロリックバルブの２つの油圧接続３１および３２が互いに接続される。二次ピストンが再び負荷から解除される場合、追加のハイドロリックバルブが再び閉じる。このハイドロリックバルブの閉口過程は、この場合ハイドロリックバルブ自体に収容されたリセットバネ３３によって支援される。

追加のハイドロリックバルブを有するタンデムブレーキマスタシリンダは、電気油圧ブレ−キシステムの本発明による配置と併用するのに特に適している。これは、タンデムブレーキマスタシリンダの追加のハイドロリックバルブを加圧弁５として本発明による配置で使用できるからである。この目的のため、追加のハイドロリックバルブの１つの外部油圧接続３１は、電気油圧ブレーキシステムの圧力源２に、または少なくとも圧力アキュムレータ３に接続され、追加のハイドロリックバルブの第２の接続３２は、電気油圧ブレーキシステムのペダルストロークシミュレータの戻り側のバネチャンバ１３に接続される。その結果、図１の典型的実施形態からの加圧弁５およびタンデムブレーキマスタシリンダＴＭＣは、好適に１つの構成要素に組み合わされ、単品設計（一つの部品として設計されたもの、単品構造）となる。

ペダルストロークシミュレータの加圧リセットおよび補助ブレーキ回路へブレーキ液が戻される、電気油圧ブレーキシステムのブロック回路図を示す。 本発明による電気油圧ブレーキシステムに適して統合化され、機械的に動作可能な弁を備えた、タンデムブレーキマスタシリンダを示す。

Claims (24)

1. タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）と、ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）としての油圧シリンダと、圧力源（２）または少なくとも１つの圧力アキュムレータ（３）と、２つのハイドロリックバルブ（４、５）と、を具備する、電気油圧ブレーキシステムのための配置構造であって、
   前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）の一次圧力チャンバ（１５）は、前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）の吸い込み側チャンバ（１２）に接続され、
   前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）の戻り側チャンバ（１３）は、それぞれがハイドロリックバルブ（４、５）を含む２本の油圧ラインの並列回路に３方向の分岐点（１０）を介して油圧接続される配置構造。
2. ２つの前記ハイドロリックバルブの一方は加圧弁（５）であり、２つの前記ハイドロリックバルブの他方は圧力逃し弁（４）である請求項１に記載の配置構造。
3. 前記加圧弁（５）は、電気機械式のプロポーショニングバルブである請求項２に記載の配置構造。
4. 前記圧力逃し弁（４）は、プロポーショニングバルブである請求項２に記載の配置構造。
5. 前記加圧弁（５）は、前記タンデムブレーキマスタシリンダの二次ピストン（１７）と機械的動作可能な接続状態にある請求項２に記載の配置構造。
6. 前記加圧弁（５）および前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）は、複数の部品として設計される請求項５に記載の配置構造。
7. 前記加圧弁（５）および前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）は一つの部品として設計される請求項４に記載の配置構造。
8. 少なくとも２つのブレーキ回路のための油圧制御装置（ＨＣＵ）と、少なくとも２つの隔離弁（ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡ）と、電子制御装置（ＥＣＵ）と、圧力源（２）または少なくとも１つの圧力アキュムレータ（３）と、ブレーキの制動要求を判定する複数のセンサ（１８、１９）と、を有し、ブレーキペダル（９）、タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）、及びペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）を具備する作動装置と、を有する電気油圧ブレーキシステムであって、前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）の油圧戻りラインは、油圧ラインで３方向の分岐点（１０）を介し、および加圧弁（５）を介して前記圧力源（２）に、または前記圧力アキュムレータ（３）に接続され、油圧ラインで圧力逃し弁（４）を介して前記圧力源の吸い込み側（Ｉ）に、またはブレーキ液リザーバ（６）に、または前記油圧制御装置の戻りライン（Ｒ）に接続されることを特徴とする電気油圧ブレーキシステム。
9. 前記圧力逃し弁（４）は前記制御装置（ＥＣＵ）に接続されることを特徴とする請求項８に記載の電気油圧ブレーキシステム。
10. 前記センサは、ストロークセンサまたは圧力センサであることを特徴とする請求項８に記載の電気油圧ブレーキシステム。
11. 前記ストロークセンサ（１８）は、前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）上、または前記ブレーキペダル（９）上、または前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）上に配置され、前記圧力センサ（１９）は、前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）上、または前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）上、または前記油圧制御装置（ＨＣＵ）上に配置され、
    前記ストロークセンサ（１８）および前記圧力センサ（１９）は、前記制御装置（ＥＣＵ）に接続され、
    前記ブレーキ制動要求は、ソフトウェアによって前記制御装置内の前記ストロークセンサ（１８）と前記圧力センサ（１９）との信号から判定されることを特徴とする請求項１０に記載の電気油圧ブレーキシステム。
12. 前記圧力逃し弁（４）の起動は、前記ストロークセンサ（１８）または前記圧力センサ（１９）の前記信号の関数として行われることを特徴とする請求項１１に記載の電気油圧ブレーキシステム。
13. 前記圧力逃し弁（４）の閉口度は、前記ブレーキペダル（９）の増加するペダルストロークと共に過比例的または指数関数的に増加することを特徴とする請求項１２に記載の電気油圧ブレーキシステム。
14. 前記ブレーキシステムの構成要素の１つが不良になった場合または前記制御装置（ＥＣＵ）が機能しない場合、前記圧力逃し弁（４）が閉じることを特徴とする請求項８に記載の電気油圧ブレーキシステム。
15. 前記ブレーキシステムの構成要素の１つが不良になった場合または前記制御装置（ＥＣＵ）が機能しない場合、前記加圧弁（５）が前記ブレーキペダル（９）の作動時に開くことを特徴とする請求項８または１４に記載の電気油圧ブレーキシステム。
16. 前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）および前記加圧弁（５）は、複数の部品として設計されたものであることを特徴とする請求項８に記載の電気油圧ブレーキシステム。
17. 前記タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）および前記加圧弁（５）は一つの部品として設計されたものであることを特徴とする請求項８に記載の電気油圧ブレーキシステム。
18. 一次圧力チャンバ（１５）および二次圧力チャンバ（１６）が、中央弁（２３）を有する一次ピストン（２０）および中央弁（２２）を有する二次ピストン（１７）によって円筒状の圧力ハウジング（２５）内に導入される、タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）であって、
    追加の双方向のハイドロリックバルブ（５）は、前記二次圧力チャンバ（１６）上または内に配置され、前記二次ピストン（１７）と機械的動作可能な接続状態にあることを特徴とするタンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）。
19. 前記双方向のハイドロリックバルブ（５）はリセットバネ（３３）を収容することを特徴とする請求項１８に記載のタンデムブレーキマスタシリンダ。
20. 少なくとも２つのブレーキ回路の油圧制御装置（ＨＣＵ）と、少なくとも２つの隔離弁（ＣＶＦＡ、ＣＶＲＡ）と、電子制御装置（ＥＣＵ）と、圧力源（２）または少なくとも１つの圧力アキュムレータ（３）と、ブレーキ制動要求を判定する複数のセンサ（１８、１９）と、を有し、ブレーキペダル（９）、タンデムブレーキマスタシリンダ（ＴＭＣ）、およびペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）を具備する作動装置と、を有する電気油圧ブレーキシステムを起動させる方法であって、
    前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）の戻りライン内の油圧圧力は、ハイドロリックバルブ（４、５）によって変化することを特徴とする方法。
21. 前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）と、圧力源（２）の吸い込み側、またはブレーキ液リザーバ、または前記油圧制御装置（ＨＣＵ）の戻りライン（Ｒ）との間の、油圧ライン内の少なくとも１つのハイドロリックバルブ（４）は、線形または非線形のペダルストローク・ペダル力特性曲線を有する前記制御装置（ＥＣＵ）によって起動されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記非線形のペダルストローク・ペダル力特性曲線の場合、前記ペダル力は、ペダルストロークの増加と共に過比例的に、特に、累進的にまたは指数関数的に上昇することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記電気油圧ブレーキシステムの構成要素が不良状態になった場合、または前記制御装置が機能しない場合、および前記ブレーキペダルの作動時に、前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）の戻り側の油圧接続は、前記圧力源（２）の吐出し側、または少なくとも前記圧力アキュムレータ（３）に油圧接続されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
24. 前記ペダルストロークシミュレータ（ＰＴＳ）内に配置されたブレーキ液は、補助ブレーキ回路に送り戻されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。

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