JP7284717B2 - 油圧作動システム用の装置 - Google Patents
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Description
-短くて狭い構造形態
-油圧ライン、特にホイールブレーキへのブレーキラインの設備の良好なアクセス性
-特にメインラインセットのプラグコネクタの良好なアクセス性、及び自動車用配電ボックス(中央電気システム)への短いケーブル長
-最終組み立てプロセス(真空による)中だけでなく、整備中(ペダル操作による換気)においても良好な換気能力
-プラグコネクタからモータコントローラの電源部への電力線の短い経路
-電源部(出力段、MOSFET及びドライバ)の良好な冷却と放熱
-駆動及びソレノイドバルブ、隔壁へのボディ伝播ノイズ伝達に由来するノイズの低減
-THZからの短いボア、HCUへの圧力遅延。
-完全に静かな動作。すなわち、隔壁上のアセンブリからの心をかき乱すようなノイズがない、
-新規車両プラットフォーム概念に起因する、従来の乗用車の場合よりもさらに短い構造、
-特に発電機運転中の駆動モータによるホイール特定又はアクスル特定のブレーキ介入。ここで走行モータは1つ又は2つのアクスルに位置決めされるか、又は直接ホイールに位置決めされる、
-システムの冗長性、信号伝送、電力供給による安全性の向上、
-制動距離をさらに短くするためのフィードバック制御の精度に対する新たな要求。
-自動運転車両の場合のように、ブレーキペダルはまったく使用されない、
-又は、例えばブレーキバイワイヤ電気自動車の場合のように、純粋に電気的にモジュールに結合されたブレーキペダル又はブレーキレバーが使用される、
-又は、モジュールに油圧的及び電気的に結合されているブレーキペダル又はブレーキレバーが使用され、
ここで、後者の2つの変形では、それぞれの場合に移動シミュレータも提供され得る。
DE:約200バールの高圧用に寸法決めされ、容積はDE’の容積の50%
DE’:DEの圧力の約50%、つまり約100バール、容積は100%
したがってDEとDE’は同じ出力を有する。DEピストンはDE’ピストンのピストン面積の50%で寸法決めすることができ、それによりDE’の軸力の50%のみが必要とされる。したがって、両方のモータMは同じトルクを有する。フォールバックレベル(RFE)でDEに障害が発生した場合、DE’は50%の圧力で動作し、これは十分であり、DEは100%の圧力とより小さい容積で動作し、後退ストローク中SVは閉じされた状態で引き込みのための後退ストローク及び対応するバルブ回路によるさらなる容積のための前進ストロークによるDEの補充を必要とする。
Claims (42)
- 自動車用のブレーキの油圧作動システム用の装置であって、前記装置は、
-電動駆動装置(M)によって駆動され、少なくとも1つの油圧回路内の圧力を変化させるためのピストン型又はダブルストロークピストン型ポンプの形態である少なくとも1つの圧力供給装置(11)であって、前記駆動装置(M)は、伝達機構、特に台形又は再循環ボール機構を介して前記ピストン型又はダブルストロークピストン型ポンプのピストンを調整する、少なくとも1つの圧力供給装置(11)と、
-前記油圧回路内の油圧を個別に設定するために、及び/又は前記油圧回路を前記圧力供給装置(11)及び/又はピストン-シリンダユニット(10)から分離及び接続するために役立つ少なくとも1つのソレノイドバルブを備えたバルブ装置(HCU)と、
-前記油圧作動システムの少なくとも2つの油圧消費部品、特に車両のアクスルのホイールブレーキ(RB)用の油圧出力ライン(AL1~4)と、
-調整によって前記油圧作動システム内の圧力を設定するために、前記少なくとも1つのソレノイドバルブと前記電動駆動装置(M)を起動するための、特に、BLDCモータ用のモータ制御電子機器、バルブ出力段、及びセンサを備えたECU(S-ECU)と、
-上位制御装置(M-ECU)と、
を備え、
前記少なくとも1つの圧力供給装置(11)、前記バルブ装置(HCU)、前記油圧出力ライン(AL1~4)及び前記ECU(S-ECU)は、メインモジュール(MO)を形成するために組み合わされ、
前記メインモジュール(MO)は、少なくとも1つのさらなるシステム構成要素又は作動ユニット(BE)に、特に作動ペダルを備えた電気又は油圧作動式移動シミュレータ及び/又は前記上位制御装置(M-ECU)に電気的に接続されるか、又は電気的及び油圧的に接続され、
前記上位制御装置(M-ECU)と前記ECU(S-ECU)とは、電気的に接続され、
前記上位制御装置(M-ECU)はさらに、少なくとも1つの走行モータ(TM)に電気的に接続され、
前記上位制御装置(M-ECU)は、
前記少なくとも1つの走行モータ(TM)のブレーキ機能を制御し、
前記装置の以下の機能、すなわち、ブレーキ力ブースト、ブレンディング、ABS、ESP、緊急制動及び/又は距離制御の機能のうちの1つ以上を制御する
ように構成されている、
装置。 - ピストン-シリンダユニットがさらなるシステム構成要素の構成部分であり、さらなる別個のモジュール(MO1)、特に作動モジュール(BE)に配置され、前記さらなる別個のモジュール(MO1)、特に作動モジュール(BE)は、特に前記メインモジュール(MO)とは空間的に分離して配置されること、及び、前記ピストン-シリンダユニットの少なくとも1つのピストンが、作動装置、特にブレーキペダルによって調整可能であり、前記ピストン-シリンダユニットは、少なくとも1つの、特に剛性又は可撓性の油圧ライン(HL)を介して、前記メインモジュール(MO)、特に油圧出力ライン(AL1~4)、油圧回路、及び/又はバルブ装置に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記作動ユニット(BE)が単回路マスターシリンダ(HZ)又は2回路タンデムマスターシリンダ(THZ)を有し、及び前記マスターシリンダの作動室又は前記作動装置(BE)の前記2回路THZの2つの作動室と1つ又は2つのブレーキ回路(BK1、BK2)との間の油圧接続を選択的に確立又は閉鎖するために少なくとも1つの隔離バルブ(TV1、TV2)を有することを特徴とする、請求項2に記載の装置。
- 前記油圧ライン(HL)が、常開バルブとして構成された前記少なくとも1つの隔離バルブ(TV1、TV2)によって通常動作の間遮断され、及び/又は緊急事態(フォールバックレベル)の際、圧力を、前記作動装置によって前記油圧ライン(HL)を介して油圧回路(BKi)に、又はホイールブレーキ(RB)、クラッチ、若しくはギアアクチュエータの調整のために伝達することができることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 前記上位制御装置(M-ECU)がさらに、前記さらなる別個のモジュール(MO1)に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項2~4のいずれか一項に記載の装置。
- 第2のさらなるモジュール(MO2)内に又は上に、電気駆動装置又はアクチュエータによって電子ペダル又はレバーに力を及ぼすことができるように構成された前記電子ペダル又はレバーが配置され、
前記装置は、前記メインモジュール(MO)と前記第2のさらなるモジュール(MO2)との間の電気接続線又は無線伝送の形態の伝送経路をさらに備え、前記伝送経路は、前記力を測定するための制御信号を伝送するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記メインモジュール(MO)が2つの油圧出力ライン(AL1、AL2)を有し、前記2つの油圧出力ライン(AL1、AL2)を介して、圧力フィードバック制御が、特に二輪車の2つの別個のホイールブレーキ又は2つの油圧回路で実行されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記上位制御装置(M-ECU)がブレンディングを制御するように構成され、かつ、前記油圧出力ライン(AL1、AL2)は、前記圧力フィードバック制御を実行するように構成され、及び/又は、
前記上位制御装置(M-ECU)が、発電機モードで行われる少なくとも1つの電気モータによる回収を伴うブレンディングを制御するように構成され、かつ、前記油圧出力ライン(AL1、AL2)が制動動作を実行するための補助動作を提供するように構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 前記回収及び前記ブレンディングの制御が前記メインモジュールの前記ECUによって実行されることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記装置が1つより多いメインモジュール(MO)を有し、特に2つのメインモジュール(MO、MO’)が動態又は冗長性を高めるために提供され、各メインモジュール(MO、MO’)がそれぞれ圧力供給ユニット、ソレノイドバルブ及びECUを有することを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の装置。
- 各メインモジュール(MO、MO’)が1つの油圧回路又は2つの油圧回路又はブレーキ回路での圧力フィードバック制御に役立ち、いずれの場合も少なくとも1つ、好ましくは2つの消費部品、特にホイールブレーキが各油圧回路に配置されることを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 前記メインモジュール(MO、MO’)が前記ブレーキ力ブースト、ブレンディング、ABS/ESP、及び運転者支援機能のための前記圧力フィードバック制御に役立つことを特徴とする、請求項10又は11に記載の装置。
- 2つ以上の消費部品の場合、多重モードの少なくとも1つのメインモジュールが圧力フィードバック制御を同時に及び/又は時間オフセット式に実行することを特徴とする、請求項1~12のいずれか一項に記載の装置。
- メインモジュール(MO)の切換えバルブに加えて、少なくとも1つのアウトレットバルブが、特に前記メインモジュールに同じく提供され、前記少なくとも1つのアウトレットバルブによって、少なくとも1つの消費部品、特に1つのホイールブレーキ、クラッチ又はギアアクチュエータの圧力散逸を実行することができることを特徴とする、請求項1~13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ECU、特にその少なくとも1つの回路基板が、前記圧力供給装置に隣接して、特に平行に配置され、特に少なくとも1つのモータセンサ、少なくとも1つのバルブ本体及び位相接点の形態にある少なくとも1つの電気構成要素が、前記少なくとも1つの回路基板に直接配置され、及び/又は前記ECU又はその1つの回路基板に固定された電気接点を介して前記ECUに電気的に接続されることを特徴とする、請求項1~14のいずれか一項に記載の装置。
- 屈曲ロッド(BS)が提供され、それを介してスピンドル(25)が前記駆動装置のロータ(22)に接続されることを特徴とする、請求項1~15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記屈曲ロッド(BS)が前記スピンドル(25)内を軸方向に延在し、その一端によってポット状の前記ロータ(22)のベース壁に固定され、及びその他端によって特に前記スピンドルの端部に固定されることを特徴とする、請求項1~16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記圧力供給装置によってスピンドルドライブ、任意選択的にボールスクリュードライブ(ダブルストロークピストン型ポンプ又はピストン型ストロークポンプ)、又は台形スピンドルドライブ(ピストン型ストロークポンプ)を備える電気モータ(M)を有することを特徴とする、請求項1~17のいずれか一項に記載の装置。
- スピンドルによって駆動されるナット(26)が、前記ナット(26)が回転不能に固定されるように前記圧力供給装置の前記ピストン(11)に接続されることを特徴とする、請求項1~18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スピンドルドライブが自動ロック設計のものであり、特に台形スピンドルの形態であることを特徴とする、請求項1~19のいずれか一項に記載の装置。
- 前記メインモジュール(MO)の前記油圧出力ライン(AL1~4)と前記圧力供給装置との間に配置された前記ソレノイドバルブが低い流れ抵抗を有し、特に前記ホイールブレーキの比較的高い圧力と前記圧力供給装置又は油圧出力ライン(AL1~4)の圧力との間の圧力差により自動的に開放することを特徴とする、請求項1~20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、1つのみの又は2つのメインモジュール(MO、MO’)を備え、前記1つのメインモジュール(MO)又は前記2つのメインモジュール(MO、MO’)は、2つの別個の電気回路によって冗長的にフィードされ、又は、
前記装置が、異なる電圧の2つのバッテリを備え、前記2つのバッテリが、エネルギーの冗長的なフィードを実行するように構成されている
ことを特徴とする、請求項1~21のいずれか一項に記載の装置。 - 個々の構成要素間の、特に前記メインモジュール(MO、MO’)及び前記作動モジュール(MO1)及び前記上位制御装置(M-ECU)の間の信号の伝送が冗長的な構成であることを特徴とする、請求項1~22のいずれか一項に記載の装置。
- 相対回転防止手段(33)が前記ピストン(11)がその長手方向軸の周りを回転することを防止することを特徴とする、請求項1~23のいずれか一項に記載の装置。
- 前記メインモジュール(MO)のハウジングがプラスチックから製造されることを特徴とする、請求項1~24のいずれか一項に記載の装置。
- ピストンハウジング(53)、モータハウジング(55)及び/又は前記ロータ(R)が、プラスチックから製造されることを特徴とする、請求項1~25のいずれか一項に記載の装置。
- 接続要素、特に前記車両の車載電気システムに接続するためのプラグコネクタ(1)が、前記ECU(S-ECU)に隣接して横方向に、又は前記ECU(S-ECU)の端面で、特に部分的に前記ECU(S-ECU)の突出部の下に取り付けられることを特徴とする、請求項1~26のいずれか一項に記載の装置。
- 前記接続要素、特に前記プラグコネクタ(1)が水平差込み方向に前記ECU(S-ECU)に差し込まれる又は差し込み可能であり、及び/又は特に直角ケーブル出口を有するプラグコネクタであり、特に前記差込み方向は車両の中心の方向ではなく車両外側に向かって向けられるように選択される又は提供されることを特徴とする、請求項27に記載の装置。
- 電動駆動装置(M)のモータが2×3相を有し、前記圧力供給装置の前記ピストン-シリンダユニットが2つの作動室を有するダブルストロークピストンを有し、ここでいずれの場合も1つのブレーキ回路が各作動室に接続され、したがって電気的及び油圧的冗長性が実現されることを特徴とする、請求項1~28のいずれか一項に記載の装置。
- 1つの圧力センサ(DR)が2つの油圧回路に提供され、前記油圧回路はバルブによって油圧式に接続可能であることを特徴とする、請求項1~29のいずれか一項に記載の装置。
- 2つのメインモジュール(MO、MO’)及び1つの別個のモジュール(MO1)が提供され、各メインモジュール(MO)がその前記1つの油圧出力ライン(AL1~4)を介していずれの場合も1つのブレーキ回路(BK1、BK2)に接続されることを特徴とする、請求項1~30のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ブレーキ回路(BK1、BK2)が、少なくとも1つの接続バルブ(BV1、BV2)によって遮断可能な接続ライン(VL)によって選択的に互いに遮断可能であることを特徴とする、請求項31に記載の装置。
- 前記別個のモジュール(MO1)の前記作動ユニット(BE)が少なくとも1つの油圧ライン(HL1、HL2)を介して1つ又は両方のブレーキ回路(BK1、BK2)に接続可能であり、前記油圧ライン(HL1、HL2)は常開バルブとして構成された少なくとも1つの隔離バルブ(TV1、TV2)によって遮断可能であることを特徴とする、請求項31又は32に記載の装置。
- 前記ピストン位置のフィードバック制御が、ピストン-体積特性曲線又はピストン-体積特性マップを考慮して電動駆動装置(M)のモータのモータ電流及びモータ角度の測定によって実行され、圧力変換器(DR)が較正又は細かいフィードバック制御(フィードバック制御カスケード圧力の外部フィードバック制御回路-移動-電流)に使用されることを特徴とする、請求項1~33のいずれか一項に記載の装置。
- 前記圧力供給装置が、2つの作動室(3a、3b)を互いに分離するダブルストロークピストンを有するピストン-シリンダユニットを有すること、及び各作動室が1つの油圧回路又は油圧出力ライン(H3、H4、BK1、BK2)にいずれの場合にも接続されることを特徴とする、請求項1~34のいずれか一項に記載の装置。
- 前記圧力供給装置の1つ又は両方の作動室(3a、3b)が切換え可能バルブ(PD1、PD2)によってリザーバ容器(5、R)に接続可能であることを特徴とする、請求項1~35のいずれか一項に記載の装置。
- 前記接続バルブ(BV、BV1、BV2)が閉じられるとき、別個の圧力変化を前記ブレーキ回路(BK1、BK2)で実行可能であり、特に圧力散逸が一方のブレーキ回路(BK1、BK2)で実行され、同時の又は時間オフセットの圧力蓄積が他方のブレーキ回路(BK2、BK1)で実行されることを特徴とする、請求項32に記載の装置。
- 前記電動駆動装置(M)のモータの励磁コイルの接触が3相又は2×3相によって、いずれの場合でも実行され、別個のブリッジ回路が、特に電気的に分離された方法で、前記ECU(S-ECU)を供給し、及び/又は、さらなるシステムモジュール、特に上位制御装置(M-ECU)及び/又は別個のモジュール(MO1)への冗長的な信号線(DS1、DS2)が提供されることを特徴とする、請求項1~37のいずれか一項に記載の装置。
- ブレーキ圧力の高速蓄積の場合、両方のモジュール(MO、MO’)が前記圧力蓄積に使用され、前記ブレーキ回路が接続ライン(VL)及び開かれたバルブ(BV1、BV2)によって互いに接続されることを特徴とする、請求項1~38のいずれか一項に記載の装置。
- 1つのモジュール(MO’)の1つのモータ(M)が、前記ABS及び/又はESPフィードバック制御機能に十分なレベルの駆動力のみを有することを特徴とする、請求項39に記載の装置。
- 前記2つのブレーキ回路(BK I、BK II)の圧力の前記蓄積について、特にフェージングの場合、前記少なくとも1つの接続バルブ(BV1、BV2)が開かれ、両方のモジュール(MO、MO’)が、圧力蓄積のために同時にその前記ピストン(1)を調整する、又はその前記ピストン(1)に力を適用することを特徴とする、請求項32に記載の装置。
- 各モジュール(MO、MO’)が各ブレーキ回路(BK I、BK II)の圧力変化に、特に冗長性のために、又は1つのモジュール(MO、MO’)の故障の場合に、利用可能であることを特徴とする、請求項1~41のいずれか一項に記載の装置。
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