JP2024079615A - 自動車のブレーキシステム、自動車、ブレーキシステムを運転する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機能不全時のロバスト性を向上させる。【解決手段】自動車のブレーキシステムであって、液圧式の第１および第２のブレーキ回路と、駆動制御可能なブレーキ圧力発生器であって、電気式の駆動機械を有するブレーキ圧力発生器と、駆動制御可能な第１の一次と二次のカット弁であって、それぞれ、ブレーキ圧力発生器を選択的に第１のブレーキ回路に接続すべく、形成されているカット弁と、駆動制御可能な第２の一次と二次のカット弁であって、それぞれ、ブレーキ圧力発生器を選択的に第２のブレーキ回路に接続すべく、形成されているカット弁と、一次および二次の制御装置と、を備え、制御装置は、ブレーキ圧力発生器の上記駆動機械またはそれぞれ１つの駆動機械を駆動制御すべく、形成されており、一次の制御装置は、一次のカット弁を駆動制御すべく、形成されており、かつ二次の制御装置は、二次のカット弁を駆動制御すべく、形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のブレーキシステムに関する。さらに本発明は、この種のブレーキシステムを備える自動車およびこの種のブレーキシステムを運転する方法に関する。

従来技術において、ブレーキシステムのコンポーネント、特に、ブレーキ圧力発生器と弁装置とが、１つの構造上のユニットを形成しているブレーキシステム（「ワンボックス」）が公知である。１つのコンポーネントさえ車両内にインストールすれば済むので、この１つのコンポーネントは、従来型のブレーキシステムと比較して、特に簡単な組み立てを可能にする。加えて、必要な組み付け容積は、通例、従来型のブレーキシステムにおけるより小さい。この種のブレーキシステムは、機能不全時、運転者の力を相応に強めたり、または自動化された走行機能のための冗長性を提供したりするのをもはや許容しない運転者バックアップへのデグラデーションに至る。ブレーキ機能性は、この場合、純粋に運転者ブレーキ力により提供される。機能不全時のロバスト性を向上させるべく、さらに、ブレーキシステムを冗長に構築すること、例えば、付加的なブレーキ圧力発生器、特にエレクトロニックスタビリティプログラムの付加的なブレーキ圧力発生器を備えて、またはフォールバックレベルで圧力提供の可能性を提供する付加的な液圧式のアクチュエータにより、構築することが公知である。この組み合わせは、確かに、引き続き、自動化された走行機能の使用を、高度自動化されて走行する車両に至るまで、可能とするが、前述のブレーキシステムと比較して、車両内で必要とされる組み付けスペースが増大してしまう。

請求項１の特徴を備える本発明に係るブレーキシステムは、液圧式の少なくとも１つの第１のブレーキ回路および第２のブレーキ回路と、駆動制御可能な少なくとも１つのブレーキ圧力発生器であって、少なくとも１つの電気式の駆動機械を有するブレーキ圧力発生器と、駆動制御可能な第１の一次のカット弁および第１の二次のカット弁であって、それぞれ、ブレーキ圧力発生器を選択的に流体技術的に第１のブレーキ回路に接続すべく、形成されているカット弁と、駆動制御可能な第２の一次のカット弁および第２の二次のカット弁であって、それぞれ、ブレーキ圧力発生器を選択的に流体技術的に第２のブレーキ回路に接続すべく、形成されているカット弁と、少なくとも１つの一次の制御装置および二次の制御装置と、を備え、制御装置は、ブレーキ圧力発生器の上記駆動機械またはそれぞれ１つの駆動機械を駆動制御すべく、形成されており、一次の制御装置は、一次のカット弁を駆動制御すべく、形成されており、かつ二次の制御装置は、二次のカット弁を駆動制御すべく、形成されていることを特徴とする。互いに独立した両制御装置と、駆動機械およびカット弁に対する相応の割り当てとにより、有利には、上記制御装置のうちの１つの制御装置の機能不全時にも、ブレーキシステムが引き続きフルの機能性を有することが保証されている。本発明に係るブレーキシステムにより、統合型のワンボックス解決手段としての冒頭で挙げたブレーキシステムに対する有利な選択肢が提供されており、この選択肢は、これまでのワンボックス解決手段と似た僅かな組み付けスペースおよびインストール手間しか必要としないだけではなく、同時に、前述の冗長なブレーキシステムの場合と同様に、途切れなしの圧力提供をエラー時にも保証する。本発明に係るブレーキシステムにより、可用性、および機能不全に対するロバスト性は、組み付けスペースが少なくとも略同じであるとき、大幅に向上される。その際、多数の新たなフォールバックレベルが利用可能であり、これらのフォールバックレベルは、主として良好な運転者補助を提供し、冒頭で挙げたワンボックス解決手段の場合のようには、強制的に運転者バックアップに至らしめない。例えばブレーキ圧力要求、特に運転者または車両アシスタンスシステムによりプリセットされたブレーキ圧力要求が認識され、かつ一次の制御装置の機能不全が認識されると、駆動機械と、二次のカット弁とは、ブレーキ圧力要求を充足すべく、二次の制御装置により駆動制御される。同様に、特に二次の制御装置の機能不全時、駆動機械と、一次のカット弁とは、一次の制御装置により駆動制御される。好ましくは、ブレーキシステムのセンサシステムも、少なくとも部分的に冗長に形成されている。特にブレーキシステムは、それぞれ、一次のセンサおよび二次のセンサ、例えば力センサ、圧力センサおよび／またはストロークセンサを備え、それぞれ、一次のセンサは、通信技術的に一次の制御装置に、そして二次のセンサは、二次の制御装置に接続されている。

本発明の好ましい一発展形によれば、駆動機械は、三相機械として形成されており、駆動制御可能な６つの電気的な相を有し、一次の制御装置には、上記相のうちの３つの相が、そして二次の制御装置には、上記相のうちの他の３つの相が、駆動制御のために割り当てられている。このように駆動機械を形成し、かつ相を分けることで、有利には、駆動機械が、上記制御装置のうちの１つの制御装置の失陥時にも、少なくとも限定的に、残された３つの相により引き続き運転可能であるか、または運転され、ひいてはブレーキ圧力が発生可能であるか、または発生されることが保証されている。その点では、モータコンポーネントとしての相と、制御装置の対応する駆動制御部とは、冗長に構成されている。

特に好ましくは、ブレーキ圧力発生器は、一次の駆動機械および二次の駆動機械を有し、かつ一次の駆動機械は、一次の制御装置により、そして二次の駆動機械は、二次の制御装置により駆動制御可能である。２つの駆動機械を設けることで、ブレーキ圧力発生器が、上記制御装置のうちの１つの制御装置の失陥時にも、限定されずに、引き続き運転可能であるか、または運転され、ひいてはブレーキ圧力が発生可能であるか、または発生されるという利点が生じる。

本発明の好ましい一発展形によれば、上記カット弁のうちの少なくとも１つのカット弁、特にすべてのカット弁は、非通電時閉に形成されている。上記カット弁のうちの少なくとも１つのカット弁を非通電時閉に形成することで、有利には、それぞれのカット弁に割り当てられた制御装置の失陥時、液圧がそれにもかかわらず増圧されることが保証されている。

特に好ましくは、ブレーキ圧力発生器は、一次のフルードチャンバと、流体技術的に一次のフルードチャンバから切り離された二次のフルードチャンバとを有し、かつ一次のカット弁は、一次のフルードチャンバに、そして二次のカット弁は、二次のフルードチャンバに割り当てられている。これにより、有利な圧力提供または圧力変調が、リザーバ自体からの付加的なブレーキフルードまたは液圧フルードなしに、上記フルードチャンバのうちの１つのフルードチャンバ内のブレーキ液体体積が使い尽くされているときに、可能である。それというのも、この場合、代替的に第２のフルードチャンバが使用可能であるか、または使用されるからである。

本発明の好ましい一発展形によれば、ブレーキ圧力発生器は、ブレーキシリンダと、駆動機械によりブレーキシリンダ内で摺動可能なピストンとを有し、一次のフルードチャンバは、ピストンの第１の側に、そして二次のフルードチャンバは、第１の側から背離した第２の側に形成されている。ピストンと、フルードチャンバの配置とにより、液圧を両フルードチャンバの一方により選択的に発生させ、かつ分配する特に有利な可能性が提供されている。ピストンは、その点で双方向のピストンとして、つまり複動式に形成されている。ピストンが、第１のフルードチャンバに向かって摺動されると、第１のフルードチャンバの容積は、縮小する一方、同時に第２のフルードチャンバの容積は、拡大し、その逆もまた然りである。

特に好ましくは、ブレーキシステムは、液圧液体用のリザーバと、一次の弁および二次の弁とを備え、かつリザーバを選択的に流体技術的にそれぞれのフルードチャンバに接続すべく、一次の弁は、リザーバと、一次のフルードチャンバとの間に配置され、一次の制御装置により駆動制御可能であり、二次の弁は、リザーバと、二次のフルードチャンバとの間に配置され、二次の制御装置により駆動制御可能である。このようにリザーバをフルードチャンバに接続することで、有利には、ピストンがいつでも第１のフルードチャンバまたは第２のフルードチャンバに向かって摺動されることができ、このとき、例えば、拡大するフルードチャンバ内にフルード体積がリザーバから流動して補充され、または縮小するフルードチャンバからフルード体積がリザーバ内に流れ戻ることが保証されている。これらの弁は、好ましくは、フルードチャンバ内に設けられたあるいはブレーキシリンダの対応するスニッファ孔に割り当てられている。好ましくは、これらの弁は、非通電時開に形成されている。

本発明の好ましい一発展形によれば、ブレーキシステムは、操作装置、特にブレーキペダルと、別のフルードチャンバを有する別のブレーキシリンダと、操作装置によりブレーキシリンダ内で摺動可能な別のピストンと、別の一次の弁および別の二次の弁とを備え、かつ上記別の一次の弁は、上記ブレーキ回路のうちの少なくとも１つのブレーキ回路と、上記別のフルードチャンバとの間に配置され、一次の制御装置により駆動制御可能であり、上記別の二次の弁は、リザーバと、上記別のフルードチャンバとの間に配置され、二次の制御装置により駆動制御可能である。このように操作装置をフルードチャンバおよびリザーバに接続することで、有利には、複数の制御装置の失陥時にもまだ、ブレーキ圧力が、操作機構の操作により増圧され得るか、または増圧されることが保証されている。好ましくは、これらの弁は、非通電時開に形成されている。

特に好ましくは、ブレーキ回路は、それぞれ、自動車のホイール用の少なくとも１つのホイールブレーキ装置を有し、ホイールブレーキ装置の各々に、それぞれ、駆動制御可能な１つの入口弁が割り当てられており、かつ入口弁は、一次の制御装置により駆動制御可能であるか、または上記入口弁のうちの少なくとも１つの入口弁は、一次の制御装置により、そして上記入口弁のうちの他の少なくとも１つの入口弁は、二次の制御装置により駆動制御可能である。入口弁と、制御装置に対する相応の割り当てとにより、少なくとも、二次の制御装置および／またはこの二次の制御装置に割り当てられた複数ある弁のうちの１つの弁の失陥時、ホイールブレーキ装置におけるブレーキ圧力が増圧され得るか、または増圧されるという利点が生じる。

本発明の好ましい一発展形によれば、ホイールブレーキ装置の各々に、駆動制御可能な出口弁が割り当てられており、出口弁は、それぞれ、ホイールブレーキ装置を選択的に流体技術的にリザーバに接続すべく、形成されており、かつ入口弁および出口弁は、一次の制御装置により駆動制御可能であるか、または複数あるホイールのうちの少なくとも１つのホイールの入口弁および出口弁は、一次の制御装置により、そして複数あるホイールのうちの他の少なくとも１つのホイールの入口弁および出口弁は、二次の制御装置により駆動制御可能である。出口弁と、制御装置に対する相応の割り当てとにより、有利には、少なくとも、二次の制御装置および／またはこの二次の制御装置に割り当てられた複数ある弁のうちの１つの弁の失陥時、ホイールブレーキ装置におけるブレーキ圧力が減圧可能であるか、または減圧されることが保証されている。

特に好ましくは、ブレーキ回路は、それぞれ、自動車のホイール用の少なくとも１つのホイールブレーキ装置を有し、上記ブレーキ回路の各々に設けられた上記ホイールブレーキ装置のうちの少なくとも１つのホイールブレーキ装置に、駆動制御可能な電気機械式のアクチュエータが、パーキングブレーキとして割り当てられており、かつアクチュエータは、一次の制御装置により駆動制御可能であるか、または上記アクチュエータのうちの少なくとも１つのアクチュエータは、一次の制御装置により、そして上記アクチュエータのうちの他の少なくとも１つのアクチュエータは、二次の制御装置により駆動制御可能である。アクチュエータと、制御装置に対する相応の割り当てとにより、少なくとも、二次の制御装置の失陥時、上記ホイールブレーキ装置のうちの少なくとも１つのホイールブレーキ装置に設けられた駐車ブレーキが駆動制御可能であり、ひいては固定締結力がまだ代わりにまたは補助的に、上記アクチュエータのうちの少なくとも１つのアクチュエータにより増圧もしくは減圧され得るか、または増圧もしくは減圧されるという利点が生じる。

請求項１２の特徴を備える本発明に係る自動車は、本発明に係るブレーキシステムを特徴とする。このことから、既に挙げた利点が生じる。

請求項１３の特徴を備える、本発明に係る自動車を運転する本発明に係る方法は、ブレーキシステムをブレーキ圧力要求と、制御装置の機能不全とについて監視し、ブレーキ圧力要求および上記制御装置のうちの１つの制御装置の機能不全を認識すると、ブレーキ圧力発生器と、上記制御装置のその都度他方の制御装置に割り当てられたカット弁とを駆動制御することを特徴とする。これにより、ブレーキシステムのための特に有利な使用可能性が提供されている。好ましくは、前述のように、上記ブレーキ回路の各々に設けられた上記ホイールブレーキ装置のうちの少なくとも１つのホイールブレーキ装置に、駆動制御可能な電気機械式のアクチュエータが、パーキングブレーキとして割り当てられており、上記アクチュエータのうちの少なくとも１つのアクチュエータが、一次の制御装置により、そして上記アクチュエータのうちの他の少なくとも１つのアクチュエータが、二次の制御装置により駆動制御可能である。両制御装置のうちの一方の機能不全時、およびブレーキリクエスト要求時、この場合、駐車ブレーキとしての上記アクチュエータのうちの少なくとも１つのアクチュエータが、ともに駆動制御され、これにより、液圧式に作動可能でないか、または作動されないホイールブレーキ装置、例えばリヤホイールのホイールブレーキ装置に、電気機械式に締結力が発生される。

本発明の好ましい一発展形によれば、一次の制御装置の機能不全時、上記別の二次の弁を閉弁し、かつ上記二次のカット弁のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁する。これにより、有利には、前述したように、機能不全にもかかわらず、まだ制動が行われることが保証されている。

特に好ましくは、二次の制御装置の機能不全時、上記別の一次の弁を閉弁し、かつ上記一次のカット弁のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁する。これにより、有利には、前述したように、機能不全にもかかわらず、まだ制動が行われることが保証されている。

さらなる好ましい特徴および特徴組み合わせは、先の説明および特許請求の範囲から看取可能である。以下に本発明について図面を基に詳しく説明する。

有利なブレーキシステムの第１の実施例の回路図である。 有利なブレーキシステムの第２の実施例の回路図である。 有利なブレーキシステムの第３の実施例の回路図である。 ブレーキシステムを運転する方法を示す図である。

図１ないし３は、それぞれ、自動車の有利なブレーキシステム１の第１、第２および第３の実施例の回路図を示している。これらの実施例は、大部分、同一であるので、以下にまとめて説明する。重要な相違点については、対応箇所で説明する。回路図に示した弁について、さらに詳しく説明するが、それぞれ、弁の非通電（非駆動制御）時の状態で示してあり、つまり、弁が非通電時に開弁されているか、あるいは閉弁されているかを示してある。

ブレーキシステム１は、ここでは、液圧式の第１のブレーキ回路２と、液圧式の第２のブレーキ回路３とを備えている。さらにブレーキシステム１は、ここでは、駆動制御可能な正確に１つのブレーキ圧力発生器４を備え、ブレーキ圧力発生器４は、ここでは、正確に１つの電気式の駆動機械５を有している。代替的には、ブレーキ圧力発生器４は、一次の駆動機械と、二次の駆動機械とを有している。

ブレーキシステム１は、さらに、駆動制御可能な第１の一次のカット弁６と、駆動制御可能な第１の二次のカット弁７とを備えている。カット弁６，７は、それぞれ、ブレーキ圧力発生器４を選択的に流体技術的に第１のブレーキ回路２に接続すべく、形成されている。カット弁６，７は、さらに流体技術的に並列に接続されている。

さらにブレーキシステムは、駆動制御可能な第２の一次のカット弁８と、駆動制御可能な第２の二次のカット弁９とを備えている。カット弁８，９は、それぞれ、ブレーキ圧力発生器４を選択的に流体技術的に第２のブレーキ回路３に接続すべく、形成されている。カット弁８，９は、さらに流体技術的に並列に接続されている。

図１に示した第１の実施例は、その点で特殊性をなしており、第１の実施例における第１の二次のカット弁７および第２の二次のカット弁９は、流体技術的に直列に接続されており、両弁７，９の間に、第２のブレーキ回路３への分岐が設けられている。

さらにブレーキシステム１は、一次の制御装置１０と、二次の制御装置１１とを備えている。制御装置１０，１１は、特に構造的に互いに切り離されて自動車内に配置されており、かつ／または制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の失陥が、制御装置１０，１１のうちの他の制御装置に負の影響を及ぼさないように構成されている。

制御装置１０，１１は、それぞれ、上記駆動機械５を、またはそれぞれ１つの駆動機械、特に一次の駆動機械もしくは二次の駆動機械を駆動制御すべく、形成されている。特に一次の制御装置１０は、一次の駆動機械を駆動制御すべく、形成されており、二次の制御装置１１は、二次の駆動機械を駆動制御すべく、形成されている。

ここでは、しかし、駆動機械５は、三相機械として形成されており、駆動制御可能な６つの電気的な相を有し、一次の制御装置１０には、上記相のうちの３つの相が、そして二次の制御装置１１には、上記相のうちの他の３つの相が、駆動制御のために割り当てられている。

駆動機械５には、一次のロータ位置センサ５０と、二次のロータ位置センサ５１とが割り当てられている。一次のロータ位置センサ５０は、一次の制御装置１０に、そして二次のロータ位置センサ５１は、二次の制御装置１１に通信技術的に接続されている。

一般に、駆動機械５の駆動制御は、両制御装置１０，１１とともに、駆動機械５のためのプリセットされた目標トルクおよび目標回転数に応じて実施される。

両制御装置１０，１１のうちの一方が、機能不全を伴い失陥してしまったとき、駆動機械５は、引き続き、残された制御装置１０，１１と、その残された制御装置１０，１１に割り振られた３つの相とにより、限定されたパフォーマンスであるにしろ、駆動制御され得る。部分制動プロセスまたはコントロールされた制動プロセスは、引き続き可能なままである。

一次の制御装置１０は、さらに、一次のカット弁６，８を駆動制御すべく、形成されている。二次の制御装置１１は、さらに、二次のカット弁７，９を駆動制御すべく、形成されている。ここでは、カット弁６～９は、非通電時閉に形成されている。

図１に示した第１の実施例における第１の二次のカット弁７は、その点において例外をなしている。第１の二次のカット弁７は、二次の制御装置１１の失陥時、第１のブレーキ回路２にも液圧が印加され得ることを保証すべく、非通電時開に形成されている。

ブレーキ圧力発生器４は、一次のフルードチャンバ１２と、流体技術的に一次のフルードチャンバ１２から切り離された二次のフルードチャンバ１３とを有している。一次のカット弁６，８は、一次のフルードチャンバ１２に、そして二次のカット弁７，９は、二次のフルードチャンバ１３に割り当てられている。

一次のフルードチャンバ１２には、一次の圧力センサ５２が、そして二次のフルードチャンバ１３には、二次の圧力センサ５３が割り当てられている。一次の圧力センサ５２は、一次の制御装置１０に、そして二次の圧力センサ５３は、二次の制御装置１１に通信技術的に接続されている。

ブレーキ圧力発生器４は、さらにブレーキシリンダ１４と、駆動機械５によりブレーキシリンダ１４内で摺動可能なピストン１５とを有している。ピストン１５と、駆動機械５とは、伝動機構装置５５、特に軸方向伝動機構、例えばスピンドル装置により、互いに相互作用関係にある。二次のフルードチャンバ１３は、伝動機構装置５５を取り巻くシール要素５６により周囲に対して封止されている。

一次のフルードチャンバ１２は、ピストン１５の第１の側１６に、そして二次のフルードチャンバ１３は、第１の側１６から背離した第２の側１７に形成されている。ピストン１５は、つまり複動式または双方向に形成されている。

一次の制御装置１０の機能不全がなければ、まず一次のフルードチャンバ１２のみが使用される。ピストン１５の一方の終端位置は、この場合、ブレーキシリンダ１４の、駆動機械５に割り当てられた壁のストッパに対応する。この終端位置は、ピストン１５の上記側１６にある液体体積を有する優先作業室を規定する。

ピストン１５には、環囲する少なくとも１つのシール要素４３、特にＯリング、クワッドリングまたはシールリップを有するシールリングが配置されており、シール要素４３は、フルードチャンバ１２，１３を互いに封止する。ここでは、２つのこの種のシール要素４３が、ここでも冗長性を形成すべく、設けられている。

ブレーキシステム１は、さらに液圧液体用のリザーバ１８と、一次の弁１９および二次の弁２０とを備えている。一次の弁１９は、リザーバ１８と、一次のフルードチャンバ１２との間に配置され、リザーバ１８を選択的に流体技術的に一次のフルードチャンバ１２に接続すべく、一次の制御装置１０により駆動制御可能である。

二次の弁２０は、リザーバ１８と、二次のフルードチャンバ１３との間に配置され、リザーバ１８を選択的に流体技術的に二次のフルードチャンバ１３に接続すべく、二次の制御装置１１により駆動制御可能である。

リザーバ１８には、リザーバ１８の充填レベルを検出する一次のセンサ４８および二次のセンサ４９が割り当てられている。一次のセンサ４８は、一次の制御装置１０に、そして二次のセンサ４９は、二次の制御装置１１に通信技術的に接続されている。

流体技術的に一次の弁１９に対して並列に、受動型の、圧力操作可能な一次のチェック弁４１が配置されており、一次のチェック弁４１は、リザーバ１８からのフルードを、一次の弁１９が閉弁されているときも、ばね要素のばね力に抗して一次のフルードチャンバ１２内に流動させて補充すべく、形成されている（「受動型のスニッフィング」）。

同様に、流体技術的に二次の弁２０に対して並列に、受動型の、圧力操作可能な二次のチェック弁４２が配置されており、二次のチェック弁４２は、リザーバ１８からのフルードを、二次の弁２０が閉弁されているとき、ばね要素のばね力に抗して二次のフルードチャンバ１３内に流動させて補充すべく、形成されている。

チェック弁４１，４２は、能動的に駆動制御可能ではなく、純粋に機械式に形成されており、負圧時にフルードチャンバ１２，１３に向かって開弁する。特にチェック弁４１，４２は、他の電気式に駆動制御可能な弁のうちの少なくとも１つの弁とともに、１つの共通のハウジング内に配置され、例えばチェック弁４１は、弁１９とともに、そしてチェック弁４２は、弁２０とともに配置されている。

図に示した第１の実施例および図３に示した第３の実施例において、ブレーキシステム１は、操作装置２１、特にブレーキペダルとして形成される操作装置２１と、別のフルードチャンバ２３を有する別のブレーキシリンダ２２と、操作装置２１によりブレーキシリンダ２２内で摺動可能な別のピストン２４と、別の一次の弁２５および別の二次の弁２６とを備えている。

ピストン２４には、環囲する少なくとも１つのシール要素４４、特にＯリング、クワッドリングまたはシールリップを有するシールリングが配置されており、シール要素４４は、フルードチャンバ２３を周囲に対して封止する。ここでは、２つのこの種のシール要素４４が、ここでも冗長性を形成すべく、設けられている。フルードチャンバ２３には、別の一次の圧力センサ５４が割り当てられている。この別の一次の圧力センサ５４は、一次の制御装置１０に通信技術的に接続されている。

操作装置２１には、ここでは、ペダル力シミュレータ４５が配置されている。ペダル力シミュレータ４５は、例えばばね要素装置および／またはポリマーを有し、ばね要素装置および／またはポリマーは、操作装置２１の操作時、ピストン２４に一端で支持され、圧縮され、反力を発生させる。特に、これにより、一般的な力－ストローク－特性線が運転者のためにシミュレートされる。

第１および第３の実施例において、ペダル力シミュレータ４５は、操作装置２１と、ピストン２４との間に配置されているので、両制御装置１０，１１の失陥時にも、操作装置２１の機械的な操作が、ピストン２４の変位と、ブレーキ圧力増圧とに至らしめる。第２の実施例では、ペダル力シミュレータ４５を有する操作装置２１は、完全にブレーキシステム１から機械的に連結解除されている。ペダル力シミュレータ４５は、この場合、反力を操作時に発生させるためだけに用いられる。

ペダル力シミュレータ４５を有する操作装置２１には、操作装置２１の操作を検出する一次のセンサ４６および二次のセンサ４７が、特に、操作ストロークを検出するストロークセンサとして、かつ／または操作力を検出する力センサとして、割り当てられている。一次のセンサ４６は、この場合、一次の制御装置１０に、そして二次のセンサ４７は、二次の制御装置１１に通信技術的に接続されている。

上記別の一次の弁２５は、ブレーキ回路２，３と、上記別のフルードチャンバ２３との間に配置され、一次の制御装置１０により駆動制御可能である。上記別の二次の弁２６は、リザーバ１８と、上記別のフルードチャンバ２３との間に配置され、二次の制御装置１１により駆動制御可能である。

第１のブレーキ回路２は、第１のホイールブレーキ装置２７と、第２のホイールブレーキ装置２８とを、自動車のそれぞれ１つのホイールのために有している。第２のブレーキ回路３は、第３のホイールブレーキ装置２９と、第４のホイールブレーキ装置３０とを、自動車の他のそれぞれ１つのホイールのために有している。ここでは、ブレーキ回路２，３に、それぞれ、自動車の１つのフロントホイールと、自動車の、このフロントホイールに対して対角状に位置する１つのリヤホイールとが割り当てられており、ブレーキシステム１は、つまり、ダイアゴナルブレーキシステムとして形成されている。代替的には、第１のブレーキ回路２に自動車の複数のフロントホイールが、そして第２のブレーキ回路３に自動車の複数のリヤホイールが割り当てられている。

ホイールブレーキ装置２７～３０の各々には、それぞれ、駆動制御可能な１つの入口弁３１～３４が割り当てられており、つまり、第１のホイールブレーキ装置２７に１つの第１の入口弁３１が、第２のホイールブレーキ装置２８に１つの第２の入口弁３２が、第３のホイールブレーキ装置２９に１つの第３の入口弁３３が、そして第４のホイールブレーキ装置３０に１つの第４の入口弁３４が割り当てられている。

入口弁３１～３４は、図１に示した第１の実施例および図２に示した第２の実施例において、それぞれ一次の制御装置１０により駆動制御可能である。図３に示した第３の実施例では、第１のブレーキ回路２内に配置される入口弁３１，３２は、一次の制御装置１０により、そして第２のブレーキ回路３内に配置される入口弁３３，３４は、二次の制御装置１１により駆動制御可能である。こうして、制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の失陥時、少なくとも一方のブレーキ回路の入口弁は、まだ完全に駆動制御可能である。

ホイールブレーキ装置２７～３０の各々には、さらに、それぞれ、駆動制御可能な１つの出口弁３５～３８が割り当てられており、つまり、第１のホイールブレーキ装置２７に１つの第１の出口弁３５が、第２のホイールブレーキ装置２８に１つの第２の出口弁３６が、第３のホイールブレーキ装置２９に１つの第３の出口弁３７が、そして第４のホイールブレーキ装置３０に１つの第４の出口弁３８が割り当てられている。出口弁３５～３８は、それぞれ、それぞれのホイールブレーキ装置２７～３０を流体技術的にリザーバ１８に接続すべく、形成されている。

出口弁３５～３８は、図１に示した第１の実施例および図２に示した第２の実施例において、それぞれ一次の制御装置１０により駆動制御可能である。図３に示した第３の実施例では、第１のブレーキ回路２内に配置される出口弁３５，３６は、一次の制御装置１０により、そして第２のブレーキ回路３内に配置される出口弁３７，３８は、二次の制御装置１１により駆動制御可能である。こうして、制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の失陥時、少なくとも一方のブレーキ回路の出口弁は、まだ完全に駆動制御可能である。

ブレーキ回路２，３の各々に設けられたホイールブレーキ装置２７～３０のうちの少なくとも１つのホイールブレーキ装置には、駆動制御可能な電気機械式のアクチュエータ３９，４０が、パーキングブレーキとして割り当てられている。ここでは、第２のホイールブレーキ装置２８に第１のアクチュエータ３９が、そして第３のホイールブレーキ装置２９に第２のアクチュエータ４０が割り当てられている。ホイールブレーキ装置２８，２９は、自動車の同じ車軸、特に後車軸に割り当てられている。アクチュエータ３９，４０は、特に一次の制御装置１０により駆動制御可能である。ここでは、しかし、第２のアクチュエータ４０のみが、一次の制御装置１０により駆動制御され、第１のアクチュエータ３９は、二次の制御装置１１により駆動制御されてもよい。こうして、制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の失陥時、少なくとも駐車ブレーキのアクチュエータ３９，４０のうちの１つのアクチュエータは、まだ完全に駆動制御可能である。

以下に、図４に関し、前述した複数の実施例のうちの一実施例によるブレーキシステム１を運転する有利な方法について説明する。このために図４は、本方法をフローチャートを基に示している。特に本方法により、制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の失陥時にも、ブレーキ圧力要求に応えることがまだ可能であることが保証される。

ステップＳ１において、本方法を開始する。ブレーキシステム１をブレーキ圧力要求と、制御装置１０，１１の機能不全とについて監視する。ブレーキ圧力要求が認識されるが、制御装置１０，１１のうちの１つの制御装置の機能不全が認識されなければ、本方法をステップＳ２に進める（通常の運転あるいはフルシステムでの制動）。ブレーキ圧力要求が認識され、かつ一次の制御装置１０の機能不全が認識されると、本方法をステップＳ３に進める（部分バックアップでの制動）。ブレーキ圧力要求が認識され、かつ二次の制御装置１１の機能不全が認識されると、本方法をステップＳ４に進める（部分バックアップでの制動）。

ステップＳ２において、ブレーキシステムは、通常の、フルの機能性がある運転状態にある。運転者が例えば操作装置２１を操作すると、このことは、センサ４６，４７により検出され、対応するセンサ信号が、制御装置１０，１１に伝送される。制御装置１０，１１は、センサ信号、例えばペダルストロークに応じて、かつ／または圧力センサ５４のセンサ信号に応じて、ブレーキリクエストを求める。代替的には、ブレーキリクエストは、車両アシスタンスシステムによりプリセットされる。

ブレーキリクエストに応えるためには、ペダル力シミュレータ４５を有する操作装置２１を残余のブレーキシステム１から連結解除しなければならない。上記別のフルードチャンバ２３内のブレーキフルードを、弁２５の閉弁により、このフルードチャンバ２３内に閉じ込める。液圧をブレーキシリンダ１４内において増圧させることができるように、そこで、一次のフルードチャンバ１２を、弁１９の閉弁により、リザーバ１８から流体技術的に切り離す。

認識したブレーキリクエストに応じて、駆動機械５を両制御装置１０，１１により駆動制御し、かつ一次のカット弁６，８のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁し、その結果、ピストン１５を一次のフルードチャンバ１２に向かって変位させ、液圧フルードをブレーキ回路２，３のうちの少なくとも１つのブレーキ回路内に、ホイールブレーキ装置２７～３０に向かって移動させる。両制御装置１０，１１は、つまり、ともに作業する。

二次のフルードチャンバ１３内には、リザーバ１８からのフルード体積が、弁２０とチェック弁４２とを通して流動して補充される。その他の弁は、部分制動中、駆動制御される必要がない。ブレーキリクエストが減れば、ピストン１５を二次のフルードチャンバ１３に向かって摺動させ、ホイールブレーキ装置２７～３０からの体積を再び一次のフルードチャンバ１２内に取り込み、かつ二次のフルードチャンバ１３からのフルード体積を弁２０を通して再びリザーバ１８内に押し戻す。

ブレーキ圧力のホイール個別のコントロール、例えば、アンチロックシステムまたはトラクションコントロールの範囲内でのコントロールのために、対応する入口弁３１～３４を駆動制御、特に必要に応じて閉弁する。減圧するには、出口弁３５～３８を開弁することができ、その結果、フルード体積は、リザーバ１８内に流れ戻る。

一次のフルードチャンバ１２のフルード体積が使い尽くされたとき、つまり、ピストン１５が完全に一次のフルードチャンバ１２に向かって摺動されたとき、付加的に二次のフルードチャンバ１３のフルード体積が使用され得る。このために弁１９を閉弁し、同時に弁２０を開弁する。さらに一次のカット弁６，８を閉弁し、かつ少なくとも二次のカット弁９を開弁（図１）、特に両方の二次のカット弁７，９を開弁（図２および３）する。

駆動機械５をその後、両制御装置１０，１１により、ピストン１５が二次のフルードチャンバ１３に向かって変位し、フルード体積が相応にブレーキ回路２，３のうちの少なくとも１つのブレーキ回路内に移動されるように駆動制御する。本方法をステップＳ５で終了するか、または再び監視を伴いステップＳ１で開始する。

ステップＳ３において、一次の制御装置１０の失陥時、まずブレーキリクエストをステップＳ２において説明したのと同様に検出する。そこで、存在している限りにおいて、上記別の二次の弁２６を閉弁し、その結果、フルードは、もはやブレーキ回路２，３から上記別のフルードチャンバ２３を通してリザーバ１８内に流れ戻り得ない。続いて二次の弁２０を開弁し、その結果、リザーバ１８からのフルードは、二次のフルードチャンバ１３内に流動して補充され得る。

この場合、第３の実施例では、第１のブレーキ回路２は、一次の制御装置１０の機能不全時にも、引き続き、ペダル力シミュレータ４５を有する操作装置２１に連結されており、つまり、上記別のフルードチャンバ２３から液圧が供給され得る一方、第２のブレーキ回路３は、二次のフルードチャンバ１３から液圧が供給され得る。

そこで、ブレーキ圧力発生器４の駆動機械５（または二次の駆動機械）の、二次の制御装置１１に割り当てられた３つの相を、ピストン１５を一次のフルードチャンバ１２に向かって変位させるべく、駆動制御し、その結果、二次のフルードチャンバ１３には、リザーバ１８からのフルードが充填される。好ましくは、二次のフルードチャンバ１３をまず完全に充填し、つまり、ピストン１５を終端ポジションまで走行させる。

続いて、第１のブレーキ回路２のホイールブレーキ装置２７，２８および／または第２のブレーキ回路３のホイールブレーキ装置２９，３０にフルードを印加し、自動車を減速させるべく、二次の弁２０を閉弁し、かつ必要に応じて、二次のカット弁７，９のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁する。チェック弁４２を介して、カット弁７，９が閉弁されているときに、さらなるフルード体積をリザーバ１８からスニッフィングすることが可能である。

液圧的な理由から、例えば漏れに基づいて、ブレーキ回路２，３のうちの１つのブレーキ回路が、対応するカット弁の閉弁により遮断されなければならないとき、好ましくは、対応する電気式のアクチュエータ３９，４０を代わりに補助的に駆動制御する。前述のようなホイール個別のコントロールは、第３の実施例においてのみ、かつ第２のブレーキ回路３のためだけに機能する。それというのも、残余の弁は、一次の制御装置１０に割り当てられているからである。本方法をステップＳ５で終了するか、または再び監視を伴いステップＳ１で開始する。

ステップＳ４において、二次の制御装置１１の失陥時、まずブレーキリクエストをステップＳ２において説明したのと同様に検出する。そこで、存在している限りにおいて、上記別の一次の弁２５を閉弁し、その結果、フルードは、もはやブレーキ回路２，３から上記別のフルードチャンバ２３を通してリザーバ１８内に流れ戻り得ない。

二次の制御装置１１の機能不全時、第３の実施例では、弁２５の閉弁によりペダル力シミュレータ４５を連結解除し、ブレーキ回路２，３に等しく液圧をフルードチャンバ１２から供給する。ブレーキ力を強めることは、１系統で実施される。

そこで、ブレーキ圧力発生器４の駆動機械５（または一次の駆動機械）の、一次の制御装置１０に割り当てられた３つの相を、ピストン１５を二次のフルードチャンバ１３に向かって変位させるべく、駆動制御し、その結果、一次のフルードチャンバ１２には、リザーバ１８からのフルードが充填される。

続いて、第１のブレーキ回路２のホイールブレーキ装置２１，２８および／または第２のブレーキ回路３のホイールブレーキ装置２９，３０にフルードを印加し、自動車を減速させるべく、一次の弁１９を閉弁し、かつ必要に応じて、一次のカット弁６，８のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁する。チェック弁４１を介して、カット弁６，８が閉弁されているときに、さらなるフルード体積をリザーバ１８からスニッフィングすることが可能である。

液圧的な理由から、例えば漏れに基づいて、ブレーキ回路２，３のうちの１つのブレーキ回路が、対応するカット弁の閉弁により遮断されなければならないとき、好ましくは、対応する電気式のアクチュエータ３９，４０を代わりに補助的に駆動制御する。ホイール個別のコントロールは、前述したように機能する（図１および２）。図３では、このことは、第１のブレーキ回路２のためだけに可能である。それというのも、残余の弁は、二次の制御装置１１に割り当てられているからである。本方法をステップＳ５で終了するか、または再び監視を伴いステップＳ１で開始する。

１ ブレーキシステム
２ 第１のブレーキ回路
３ 第２のブレーキ回路
４ ブレーキ圧力発生器
５ 駆動機械
６ 第１の一次のカット弁
７ 第１の二次のカット弁
８ 第２の一次のカット弁
９ 第２の二次のカット弁
１０ 一次の制御装置
１１ 二次の制御装置
１２ 一次のフルードチャンバ
１３ 二次のフルードチャンバ
１４ ブレーキシリンダ
１５ ピストン
１６ 第１の側
１７ 第２の側
１８ リザーバ
１９ 一次の弁
２０ 二次の弁
２１ 操作装置
２２ 別のブレーキシリンダ
２３ 別のフルードチャンバ
２４ 別のピストン
２５ 別の一次の弁
２６ 別の二次の弁
２７ 第１のホイールブレーキ装置
２８ 第２のホイールブレーキ装置
２９ 第３のホイールブレーキ装置
３０ 第４のホイールブレーキ装置
３１ 第１の入口弁
３２ 第２の入口弁
３３ 第３の入口弁
３４ 第４の入口弁
３５ 第１の出口弁
３６ 第２の出口弁
３７ 第３の出口弁
３８ 第４の出口弁
３９ 第１のアクチュエータ
４０ 第２のアクチュエータ
４１ 一次のチェック弁
４２ 二次のチェック弁
４３ シール要素
４４ シール要素
４５ ペダル力シミュレータ
４６ 一次のセンサ
４７ 二次のセンサ
４８ 一次のセンサ
４９ 二次のセンサ
５０ 一次のロータ位置センサ
５１ 二次のロータ位置センサ
５２ 一次の圧力センサ
５３ 二次の圧力センサ
５４ 別の一次の圧力センサ
５５ 伝動機構装置
５６ シール要素
Ｓ１ ステップ
Ｓ２ ステップ
Ｓ３ ステップ
Ｓ４ ステップ
Ｓ５ ステップ

Claims (15)

1. 自動車のブレーキシステム（１）であって、
   液圧式の少なくとも１つの第１のブレーキ回路（２）および第２のブレーキ回路（３）と、
   駆動制御可能な少なくとも１つのブレーキ圧力発生器（４）であって、少なくとも１つの電気式の駆動機械（５）を有するブレーキ圧力発生器（４）と、
   駆動制御可能な第１の一次のカット弁（６）および第１の二次のカット弁（７）であって、それぞれ、前記ブレーキ圧力発生器（４）を選択的に流体技術的に前記第１のブレーキ回路（２）に接続すべく、形成されているカット弁（６，７）と、
   駆動制御可能な第２の一次のカット弁（８）および第２の二次のカット弁（９）であって、それぞれ、前記ブレーキ圧力発生器（４）を選択的に流体技術的に前記第２のブレーキ回路（３）に接続すべく、形成されているカット弁（８，９）と、
   少なくとも１つの一次の制御装置（１０）および二次の制御装置（１１）と、
   を備え、
   前記制御装置（１０，１１）は、前記ブレーキ圧力発生器（４）の前記駆動機械（５）またはそれぞれ１つの駆動機械（５）を駆動制御すべく、形成されており、
   前記一次の制御装置（１０）は、前記一次のカット弁（６，８）を駆動制御すべく、形成されており、かつ
   前記二次の制御装置（１１）は、前記二次のカット弁（７，９）を駆動制御すべく、形成されている、
   自動車のブレーキシステム。
2. 前記駆動機械（５）は、三相機械として形成されており、駆動制御可能な６つの電気的な相を有し、前記一次の制御装置（１０）には、前記相のうちの３つの相が、そして前記二次の制御装置（１１）には、前記相のうちの他の３つの相が、駆動制御のために割り当てられていることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキシステム。
3. 前記ブレーキ圧力発生器（４）は、一次の駆動機械および二次の駆動機械（５）を有し、かつ前記一次の駆動機械は、前記一次の制御装置（１０）により、そして前記二次の駆動機械は、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキシステム。
4. 前記カット弁（６～９）のうちの少なくとも１つのカット弁、特にすべてのカット弁（６～９）は、非通電時閉に形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のブレーキシステム。
5. 前記ブレーキ圧力発生器（４）は、一次のフルードチャンバ（１２）と、流体技術的に前記一次のフルードチャンバ（１２）から切り離された二次のフルードチャンバ（１３）とを有し、かつ前記一次のカット弁（６，８）は、前記一次のフルードチャンバ（１２）に、そして前記二次のカット弁（７，９）は、前記二次のフルードチャンバ（１３）に割り当てられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のブレーキシステム。
6. 前記ブレーキ圧力発生器（４）は、ブレーキシリンダ（１４）と、前記駆動機械（５）により前記ブレーキシリンダ（１４）内で摺動可能なピストン（１５）とを有し、前記一次のフルードチャンバ（１２）は、前記ピストン（１５）の第１の側（１６）に、そして前記二次のフルードチャンバ（１３）は、前記第１の側（１６）から背離した第２の側（１７）に形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のブレーキシステム。
7. 前記ブレーキシステム（１）は、液圧液体用のリザーバ（１８）と、一次の弁（１９）および二次の弁（２０）とを備え、かつ前記リザーバ（１８）を選択的に流体技術的にそれぞれの前記フルードチャンバ（１２，１３）に接続すべく、前記一次の弁（１９）は、前記リザーバ（１８）と、前記一次のフルードチャンバ（１２）との間に配置され、前記一次の制御装置（１０）により駆動制御可能であり、前記二次の弁（２０）は、前記リザーバ（１８）と、前記二次のフルードチャンバ（１３）との間に配置され、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項５または６に記載のブレーキシステム。
8. 前記ブレーキシステム（１）は、操作装置（２１）、特にブレーキペダルと、別のフルードチャンバ（２３）を有する別のブレーキシリンダ（２２）と、前記操作装置（２１）により前記ブレーキシリンダ（２２）内で摺動可能な別のピストン（２４）と、別の一次の弁（２５）および別の二次の弁（２６）とを備え、かつ前記別の一次の弁（２５）は、前記ブレーキ回路（２，３）のうちの少なくとも１つのブレーキ回路と、前記別のフルードチャンバ（２３）との間に配置され、前記一次の制御装置（１０）により駆動制御可能であり、前記別の二次の弁（２６）は、前記リザーバ（１８）と、前記別のフルードチャンバ（２３）との間に配置され、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のブレーキシステム。
9. 前記ブレーキ回路（２，３）は、それぞれ、前記自動車のホイール用の少なくとも１つのホイールブレーキ装置（２７～３０）を有し、前記ホイールブレーキ装置（２７～３０）の各々に、それぞれ、駆動制御可能な１つの入口弁（３１～３４）が割り当てられており、かつ前記入口弁（３１～３４）は、前記一次の制御装置（１０）により駆動制御可能であるか、または前記入口弁（３１～３４）のうちの少なくとも１つの入口弁は、前記一次の制御装置（１０）により、そして前記入口弁（３１～３４）のうちの他の少なくとも１つの入口弁は、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載のブレーキシステム。
10. 前記ホイールブレーキ装置（２７～３０）の各々に、駆動制御可能な出口弁（３５～３８）が割り当てられており、前記出口弁（３５～３８）は、それぞれ、前記ホイールブレーキ装置（２７～３０）を選択的に流体技術的に前記リザーバ（１８）に接続すべく、形成されており、かつ前記入口弁および前記出口弁（３１～３８）は、前記一次の制御装置（１０）により駆動制御可能であるか、または複数ある前記ホイールのうちの少なくとも１つのホイールの前記入口弁および前記出口弁（３１～３８）は、前記一次の制御装置（１０）により、そして複数ある前記ホイールのうちの他の少なくとも１つのホイールの前記入口弁および前記出口弁（３１～３８）は、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項９に記載のブレーキシステム。
11. 前記ブレーキ回路（２，３）は、それぞれ、前記自動車のホイール用の少なくとも１つのホイールブレーキ装置（２７～３０）を有し、前記ブレーキ回路（２，３）の各々に設けられた前記ホイールブレーキ装置（２７～３０）のうちの少なくとも１つのホイールブレーキ装置に、駆動制御可能な電気機械式のアクチュエータ（３９，４０）が、パーキングブレーキとして割り当てられており、かつ前記アクチュエータ（３９，４０）は、前記一次の制御装置（１０）により駆動制御可能であるか、または前記アクチュエータ（３９，４０）のうちの少なくとも１つのアクチュエータは、前記一次の制御装置（１０）により、そして前記アクチュエータ（３９，４０）のうちの他の少なくとも１つのアクチュエータは、前記二次の制御装置（１１）により駆動制御可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のブレーキシステム。
12. 請求項１から１１までのいずれか一項に記載のブレーキシステム（１）を特徴とする自動車。
13. 請求項１から１１までのいずれか一項に記載のブレーキシステム（１）を運転する方法であって、前記ブレーキシステム（１）をブレーキ圧力要求と、前記制御装置（１０，１１）の機能不全とについて監視し、ブレーキ圧力要求および前記制御装置（１０，１１）のうちの１つの制御装置の機能不全を認識すると、前記ブレーキ圧力発生器（４）と、前記制御装置（１０，１１）のその都度他方の制御装置に割り当てられた前記カット弁（６，７，８，９）とを駆動制御することを特徴とする、ブレーキシステムを運転する方法。
14. 前記一次の制御装置（１０）の機能不全時、前記別の二次の弁（２６）を閉弁し、かつ前記二次のカット弁（７，９）のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 前記二次の制御装置（１１）の機能不全時、前記別の一次の弁（２５）を閉弁し、かつ前記一次のカット弁（６，８）のうちの少なくとも１つのカット弁を開弁することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。

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