JP5632974B2 - 液圧式車両ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、請求項1の上位概念の構成を持つ液圧式車両ブレーキシステムに関する。

自動車のための液圧式車両ブレーキシステムは通常二系統のブレーキマスタシリンダを備えており、このシリンダに液圧式車輪ブレーキが接続されている。その際、幾つかのブレーキ回路分割法が知られているが、この分割法と云うのは、二つのブレーキ回路に対する個々の車輪ブレーキの接続の仕方を意味している。スリップコントロールされる車両ブレーキシステムは、ブレーキ圧力の昇圧弁と減圧弁とを備えており、これらの弁を用いて車輪ブレーキの中の車輪ブレーキ圧力を制御することができる。更に、スリップコントロールされる車両ブレーキシステムでは、どのブレーキ回路の中にも液圧ポンプが備えられている。ブレーキロック防止、駆動スリップ、及び車両ダイナミクス制御が行われており、それらの制御に対しては、ＡＢＳ、ＡＳＲ、ＦＤＲ、及びＥＳＰなどの略称が用いられている。これらの制御は、当業者にはすでに知られているからここで詳しく説明する必要はないであろう。

請求項１の構成を持つ、本発明に基づく液圧式車両ブレーキシステムは、三つのブレーキ回路を持ち、その内の二つのブレーキ回路は二系統のブレーキマスタシリンダに接続されており、また第三のブレーキ回路はブレーキ圧昇圧のための液圧ポンプを備えている。このことは、ブレーキマスタシリンダに接続されているブレーキ回路にも、液圧ポンプが備えられることを排除するものではない。ブレーキマスタシリンダに接続されていないブレーキ回路は、ブレーキマスタシリンダに接続されていない別のブレーキ回路である補助力ブレーキシステムとして解釈することができる。スリップ制御は、強制的ではないものの、備えられていることが好ましい。ブレーキマスタシリンダに接続されている両方のブレーキ回路には、一つの車軸の車輪ブレーキが接続されており、従って一つの車軸の左ホイールの車輪ブレーキがマスタブレーキシステムの一方のブレーキ回路に接続され、同じ車軸の右ホイールの車輪ブレーキがもう他方のブレーキ回路に接続されている。もう一つの別のブレーキ回路には、別の車軸のホイールの少なくとも一つの車輪ブレーキが接続されており、この別の車軸のすべての車輪ブレーキはこの別のブレーキ回路に接続されていることが好ましい。

本発明に基づく車両ブレーキシステムは、従来のスリップ制御される車両ブレーキシステムの比較的簡単な変更によって実現される。それはとりわけ、電気自動車或いはハイブリッド車のために、それ故一つ（又は複数）の駆動用電動モータ或いは一般に電動機、正確に云えばジェネレータとして作動させることができ且つその際電気エネルギーを発生させ、そのエネルギーが蓄電器に蓄えられて車両の駆動のために用いられる回転電動機、を備えた自動車のために用いられる。電動機の中には電動モータの他にジェネレータも含まれる。制動の際には電動機はジェネレータとして作動して制動トルクを生み出す。車のドライバーが電動機の制動トルクを補うことも可能である。より快適なシステムのために、ジェネレータ作動の際の電動機の制動トルクは、車両ブレーキシステムの制動力の抑制によって部分的に或いは完全に補正される。車両ブレーキシステムの制動力の抑制による、ジェネレータ作動の際の電動機の制動トルクの補正は、制動トルク合成（Verblenden）とも呼ばれる。車両のドライバーがジェネレータ作動による電動機の作用を全く或いはほとんど感じない様な質的に優れた制動トルク合成は難しく又コストも掛かる。

本発明は質的に優れた制動トルク合成を、ブレーキマスタシリンダに接続されていない別のブレーキ回路の中のブレーキ圧力の制御によって比較的簡単に可能にする。従属請求項は請求項１に示されている発明の有利な実施態様と拡張例を特定している。

本発明の実施形態に基づく車両ブレーキシステムの液圧回路図が示されている。

図面に示されている本発明の一実施形態に基づく液圧式車両ブレーキシステムは、二系統のブレーキマスタシリンダ１を持ち、このシリンダに遮断弁２を介して二つのブレーキ回路Ｉ、IIが接続されている。二つのブレーキ回路Ｉ、IIの各々には、一つの車軸の液圧式車輪ブレーキ３、４が接続されている。図の実施例では、前車軸の車輪ブレーキ３、４が、ブレーキマスタシリンダ１に接続されている二つのブレーキ回路Ｉ、IIに接続されている。しかしながら、前車軸の車輪ブレーキがブレーキマスタシリンダ１に接続されていることは、本発明にとって必ずしも必要ではない。ブレーキ回路Ｉ、IIは各々の車輪ブレーキ３、４のためにブレーキ圧昇圧弁５とブレーキ圧減圧弁６を備えており、昇圧弁５を通して車輪ブレーキ３、４が遮断弁２と接続され、又減圧弁６を通して車輪ブレーキ３、４が液圧ポンプ７の吸入側と液圧アキュムレータ８に接続されている。ブレーキマスタシリンダ１に接続されている二つのブレーキ回路Ｉ、IIの各々には、一つの共通の電動モータ９によって駆動される液圧ポンプ７が備えられている。この液圧ポンプ７の高圧側は遮断弁２とブレーキ圧昇圧弁５との間に接続されている。

遮断弁２、ブレーキ圧昇圧弁５、及びブレーキ圧減圧弁６は２／２ウェイ電磁弁であり、その際遮断弁２とブレーキ圧昇圧弁５は無通電状態の基本位置で開かれており、またブレーキ圧減圧弁６は無通電状態の基本位置で閉じられている。遮断弁２とブレーキ圧昇圧弁５は比例弁であり、これらの弁には逆止弁１０、１１が並列に接続されており、その際遮断弁２の逆止弁１０は、ブレーキマスタシリンダ１から車輪ブレーキ３、４の方向に液体を流し、ブレーキ圧昇圧弁５の逆止め弁１１は逆に車輪ブレーキ３、４からブレーキマスタシリンダ１の方向に液体を流すことができる。

ブレーキ圧昇圧弁５とブレーキ圧減圧弁６は共に車輪ブレーキ圧調節弁装置であり、これらの弁と液圧ポンプ７によってスリップ制御のための個別車輪毎のブレーキ圧調節が可能となる。その様なスリップ制御は、例えばブレーキロック防止、駆動スリップ制御、及び／又は車両ダイナミクス制御として知られており、ここで詳しく説明する必要はないであろう。これらのスリップ制御に対してはＡＢＳ、ＡＳＲ、ＦＤＲ、ＥＳＰと云う略称が使われている。

別の車軸、従って本実施例では後車軸、の車輪ブレーキ１２は、ブレーキマスタシリンダ１には接続されていない別のブレーキ回路IIIに接続されている。この別のブレーキ回路IIIは、別の力によって作動され、この回路はブレーキ圧昇圧のための液圧ポンプ１３を備えている。液圧ポンプ１３はブレーキ回路Ｉ、IIの液圧ポンプ７と同じ電動モータ９で駆動される。この別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ１３のためには独自の電動モータを備えることもできる（図中には示されていない）。図に示されている本発明の実施形態では、液圧ポンプ７、１３として５つのポンプピストンを持つマルチピストンポンプが備えられており、それ等のピストンのうち一つのポンプピストンはブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIの液圧ポンプ７を形成し、別の３つのポンプピストンは互いに油圧的に並列接続されており、共同でブレーキマスタシリンダ１には接続されていない別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ１３を形成している。

この別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ１３の吸入側は、例えばブレーキマスタシリンダ１の上に載せられることもできる、（無圧の）ブレーキフルードタンク１４に接続されている。液圧ポンプ１３の高圧側には、ここでは同じく参照番号５で示されるブレーキ圧昇圧弁を介して車輪ブレーキ１２が接続されている。車輪ブレーキ１２は、ブレーキ圧減圧弁６を介して液圧ポンプ１３の吸入側と接続されている。ブレーキ圧減圧弁６の車輪とは反対の側と液圧ポンプ１３の吸入側には、ブレーキ回路Ｉ、IIの場合とは異なり、ブレーキ回路IIIの場合には、例え液圧アキュムレータが本発明によって排除されていない場合であっても、液圧アキュムレータは備えられていない。ブレーキ圧昇圧弁５とブレーキ圧減圧弁６は、液圧ポンプ１３と共に既知の手法でスリップ制御を可能にする車輪ブレーキ圧調節弁装置を形成している。ブレーキ圧昇圧弁５とブレーキ圧減圧弁６は、２／２ウェイ電磁弁であり、ブレーキ圧昇圧弁５は無通電状態の基本位置で開かれており、ブレーキ圧減圧弁６は無通電状態の基本位置で閉じられており、ブレーキ圧昇圧弁５は比例弁である。

ブレーキ回路IIIの液圧ポンプ１３の高圧側は、ブレーキ圧制御弁１５を介してブレーキフルードタンク１４に接続されている。ブレーキ圧制御弁１５は基本位置で開いている２／２ウェイ比例電磁弁である。この弁によって、ブレーキ回路IIIに接続されている二つの車輪ブレーキ１２の車輪ブレーキ圧力は、スリップ制御無しの制動の時も又スリップ制御の間も、一緒に制御される。

ブレーキ回路IIIに接続されている車輪ブレーキ１２の車輪は、電動の駆動モータ１６を備えており、このモータは一般に電動機と考えることもできる。制動の際にはこの電動モータ１６は蓄電池に蓄えられて車両の駆動のために利用される電流を生み出すために、ジェネレータとして作動する。車輪ブレーキ１２の制動力は、ジェネレータ作動の際の電動モータ１６のブレーキトルクに応じて抑制され、従ってジェネレータ作動の際には、電動モータ１６のブレーキトルクが補償されるので、ブレーキ出力の一部がジェネレータ作動の際に電動モータ１６によって生み出され、対応するブレーキ回路III内のブレーキ力がそれに応じて抑制されることは、車両のドライバーにとって全く或いはほとんど感じられない。ブレーキ圧制御のために圧力センサ１７が液圧ポンプ１３の高圧側に接続されている。

ブレーキマスタシリンダ１に接続されている二つのブレーキ回路Ｉ、IIは、接続弁１８を介してブレーキフルードタンク１４に接続されている。液圧アキュムレータ８、液圧ポンプ７の吸入側、及びブレーキ圧減圧弁６の車輪ブレーキ３、４とは反対の側は、接続弁１８に接続されている。接続弁１８は基本位置で閉じている２／２ウェイ電磁弁である。この弁が開かれると、ブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIの液圧ポンプ７の吸入側がブレーキフルードタンク１４に接続されるので、ブレーキマスタシリンダ１が作動していない時でも、ブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIの中の液圧ポンプ７によりブレーキ圧昇圧が可能である。このことは、例えば駆動スリップ制御のために必要であり、また部分的には車両ダイナミクス制御のために必要である。

ここではペダルストロークと呼ばれている、ブレーキマスタシリンダ１のわずかな操作ストロークの際に、ブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIの車輪ブレーキ３、４が操作されてしまうのを防止するために、制動の開始の際にブレーキ回路Ｉ、IIのブレーキ圧減圧弁６が開かれる。その結果車輪ブレーキ３、４は無圧状態にとどまり、減速はジェネレータ作動中の電動モータ１６によって及び／又は、ブレーキマスタシリンダ１には接続されていない別のブレーキ回路IIIに接続されている車輪ブレーキ１２の外力操作によって行われる。ブレーキ圧昇圧は、ブレーキ回路IIIの液圧ポンプ１３によって行われる。前もって与えられた一定のペダルストロークになると、ブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIのブレーキ圧減圧弁６が開かれて、車輪ブレーキ３、４がブレーキマスタシリンダ１の液圧によって操作される。ブレーキマスタシリンダ１に接続されているブレーキ回路Ｉ、IIの中のブレーキ圧減圧弁６の開弁によって、ブレーキマスタシリンダ１のアイドルストローク、即ち、ブレーキマスタシリンダ１内に圧力が形成されず、その結果車輪ブレーキ３、４が操作されない制動の開始までのペダルストローク、が延長される。制御電子装置のエラー或いは故障の際には、ブレーキ圧減圧弁６は閉じられたままとなるので、ブレーキマスタシリンダ１のアイドルストロークは延長されない。このアイドルストロークの制御のためにペダルストロークセンサ１９が備えられている。

１ ブレーキマスタシリンダ
２ 遮断弁
３、４ 車輪ブレーキ
５ ブレーキ圧昇圧弁
６ ブレーキ圧減圧弁
７ 液圧ポンプ
８ 液圧アキュムレータ
９ 電動モータ
１０、１１ 逆止め弁
１２ 車輪ブレーキ
１３ 液圧ポンプ
１４ ブレーキフルードタンク
１５ ブレーキ圧制御弁
１６ 電動モータ
１７ 圧力センサ
１８ 接続弁
１９ ペダルストロークセンサ
Ｉ、II ブレーキ回路
III 別の力で作動されるブレーキ回路
ＬＦ 左前輪
ＬＲ 左後輪
ＲＦ 右前輪
ＲＲ 右後輪

Claims (7)

1. 二系統のブレーキマスタシリンダ（１）を備え、その内の一つのブレーキ回路Iに一つの車軸の一方の側の車輪ブレーキ（３）が接続され、その内のもう一つのブレーキ回路IIにその車軸の他方の側の車輪ブレーキ（４）が接続されている液圧式車両ブレーキシステムであって、この車両ブレーキシステムが、ブレーキマスタシリンダ（１）には接続されておらず且つ液圧ポンプ（１３）を備えている別のブレーキ回路IIIを持ち、このブレーキ回路IIIに別の車軸の少なくとも一つの車輪ブレーキ（１２）が接続され、
   ブレーキマスタシリンダ（１）に接続されている一つの車軸の車輪ブレーキ（３、４）の内の少なくとも一つが接続弁（１８）を介して、ブレーキマスタシリンダ（１）には接続されていない別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ（１３）に接続されている、液圧式車両ブレーキシステム。
2. 車両の前車軸の車輪ブレーキ（３、４）がブレーキマスタシリンダ（１）に接続され、後車軸の車輪ブレーキ（１２）が別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ（１３）に接続されている、請求項１に記載の液圧式車両ブレーキシステム。
3. 車輪を電動機（１６）で制動することのできる車軸の車輪ブレーキ（１２）が、別のブレーキ回路IIIの液圧ポンプ（１３）に接続されている、請求項１に記載の液圧式車両ブレーキシステム。
4. 液圧ポンプ（１３）がマルチピストンポンプであり、この液圧ポンプ（１３）の少なくとも二つのポンプピストンが別のブレーキ回路IIIに割り当てられており、別の車軸の少なくとも一つの車輪ブレーキ（１２）が少なくとも二つのポンプピストンに接続されている、請求項１に記載の液圧式車両ブレーキシステム。
5. 車両ブレーキシステムが車輪ブレーキ（３、４、１２）のための、ブレーキ圧昇圧弁（５）とブレーキ圧減圧弁（６）を備えている、請求項１に記載の液圧式車両ブレーキシステム。
6. ブレーキ操作の開始時に、ブレーキマスタシリンダ（１）に接続されている車輪ブレーキ（３、４）のブレーキ圧減圧弁（６）及び／又は接続弁（１８）が開かれる、請求項５に記載の液圧式車両ブレーキシステム。
7. ブレーキマスタシリンダ（１）に接続されていないブレーキ回路IIIが、ブレーキ圧制御弁（１５）を備えている、請求項１に記載の液圧式車両ブレーキシステム。

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