(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダル作動の多回路制動圧発生装置（１）と、
圧力流体管路中に介挿それて電気的に作動可能な液圧弁（８〜１１）と、
制動圧減圧段階でホイールブレーキから排出された圧力流体を収容しかつブレーキ解除後に制動圧発生装置に圧力流体を戻す低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）と、
ホイールセンサと、
センサ信号を評価して制動圧制御信号を形成する電子回路装置と、
を備え、
前記液圧弁（８〜１１）は、車輪（ＶＲ，ＨＬ；ＶＬ，ＨＲ）のホイールブレーキ（４〜７）内の制動圧を個々に制御可能に形成されかつ圧力流体管路中に配置され、
前記センサと回路との少なくとも一方は、低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）の瞬時の収容量あるいは充填率あるいは残留量を常時測定可能に設けられ、
ホイールブレーキ（４〜７）から低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）への圧力流体の排出は、制御中に、最初は車輪の回転状態に応答するのみの値から、制御すなわち制御アルゴリズム、制御パラメータと制御回数との少なくとも一方の変更により、減少あるいは制限される、液圧エネルギ源なしの電子式アンチロック制御付き液圧ブレーキシステムであって、
互いに液圧的に分離されたダイアゴナル配置の２つのブレーキ回路（Ｉ，ＩＩ）を有し、
それぞれのブレーキ回路（Ｉ，ＩＩ）毎に１つの低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）が設けられ、この低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）は、後輪および前輪に接続するための２つの別個の入口（Ｅ１，Ｅ２；Ｅ３，Ｅ４；Ｅ５，Ｅ６）を有し、アキュムレータ（１２，１３，２６）内の所定の充填率に達したときに、前輪ブレーキ（４，６）からの圧力流体流を遮断するように形成されていることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
前記液圧弁（８〜１１）は、各々が２つの２方向２位置方向制御弁あるいは１つの３方向３位置方向制御弁（８〜１１）を備えかつ入口弁および出口弁として作用する別個の弁組立体により、各々の車輪のホイールブレーキ（４〜７）に接続され、ブレーキ回路の２つの出口弁あるいは２つの出口弁回路は共通の低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）に延び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。
【請求項３】
低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）が、制動圧発生装置（１）の方向に開の逆止弁（１４，１５）により、関連するブレーキ回路（Ｉ，ＩＩ）に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）は、所定長の信号あるいはパルス列の形態の信号で駆動される液圧弁により、ブレーキ解除後に空にされることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキシステム。
【請求項５】
低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）内の充填率は、この低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）内への圧力流体の供給流を限定する量を測定しかつ評価することにより近似的に定められることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のブレーキシステム。
【請求項６】
充填率を定めるために、低圧アキュムレータ特性曲線である弁とシステムとの少なくとも一方の特性曲線を考慮して、弁開放回数、制動圧、あるいは、制動圧を間接的に表す量が評価され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。
【請求項７】
低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）は、ばね（１６，２７，２８）の圧力に抗して移動可能なピストン（１８，１９，２７）を有し、このピストンの位置および移動距離が移動センサにより定められることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のブレーキシステム。
【請求項８】
低圧アキュムレータ（１２，１３）のピストン（１８，１９）は、このピストン（１８，１９）が所定の充填率に対応する位置に達すると直ちに前輪ブレーキ（４，６）から低圧アキュムレータ（１２，１３）への圧力流体の供給流を遮断する弁部材（２４，２５）に接続されることを特徴とする請求項７に記載のブレーキシステム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１に記載のブレーキシステムであって、
回路、あるいは、プログラムされた回路が用いられるときに回路段が設けられ、これらの回路あるいは回路段は、
−アンチロック制御が進んだ状態で制御回数を減少すること、
−後輪側圧力をほぼ一定に調整すること、
−路面状態に応じて１または複数の車輪のホイールスリップ制御閾値を上昇すること、
−車速を減速して前輪の制御機能を減少すること、
のうちの１あるいは複数の状態により、アンチロック制御が開始した後に、低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）に対する圧力流体の排出を制限することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１０】
液圧弁（８〜１１）は、その作用の機能として所定の圧力変動を生じさせる流量制御された多方弁であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１に記載のブレーキシステム。
【請求項１１】
制御設計あるいは制御原理は、低圧アキュムレータ（１２，１３，２６）の充填率とアンチロック制御時間との少なくとも一方に応じて、圧力流体流量が減圧の際でも制限されない無制限のアンチロック制御から圧力流体流の流量の少ない制御形式に、複数の段階で変更されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１に記載のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ペダル作動の多回路制動圧発生装置と、圧力流体管路中に介挿された電気的に作動可能な液圧弁と、制動圧減圧中にホイールブレーキから排出された圧力流体を受取りかつブレーキ解除の後にこの圧力流体を制動圧発生装置に戻す低圧アキュムレータと、ホイールセンサと、このセンサの信号を評価しかつ制動圧制御信号を形成する電子回路装置とを備える電子式アンチロック制御装置付き液圧ブレーキシステムに関する。
この形式のブレーキシステムは、ドイツの公開された特許出願第３１０９３７２号に記載されている。この従来技術によるブレーキシステムにおいては、制動圧減圧中にホイールブレーキから排出された圧力流体を戻すための液圧ポンプが製造コストを低減するために省略されている。代わりに、出口弁により排出された圧力流体は、低圧アキュムレータ内に収容される。ブレーキを解除した後、圧力流体はブレーキ回路中に戻る。ブレーキ回路はダイアゴナル接続されている。各ブレーキ回路は共通の入口および出口弁組立体を有し、更に、後輪側ホイールブレーキに延びる圧力流体管路中には、電気的に切換可能な入口弁が介挿される。この入口弁は、一方においてアンチロック制御に応答して、かつ、他方において負荷に応答してその閉位置に切換えることができる。
この従来のシステムにおける制御の質は極めて制限されている。自動車の４つの車輪のいずれか１がロックすると、後輪に導かれる双方の弁が同時に閉に切換えられる。これにより、少なくとも１の車輪の安定状態が確保される。第２の車輪がロックしそうな状態となると、２つの回路の一方の制動圧が減圧され、後輪側を遮断しつつ引続き一定に保持される。路面状態が一定であると仮定すると、この切換状態は制動作用が終了するまで変化しない。安全上の理由から、２つのダイアゴナル接続されたブレーキ回路の一方の圧力だけが同時に減圧される。この形式の制御は、一時的な車輪のロックあるいは過少制動圧を許容するため、比較的簡略的なものである。
本発明の目的は、液圧エネルギ源を必要としないにもかかわらず、上述のあらゆる危険な状況下において、「完全装備（vollwertigen;complete）」ＡＢＳの作用に劣ることのないアンチロック制御付きブレーキシステムを提供することである。これにより、走行安定性が維持され、制動機能のフェールセーフ性が制限を受けない。
この目的は、上述のブレーキシステムを請求項１に記載のように更に改善することにより達成することができる。本発明によるブレーキシステムの特別の特徴は、液圧弁の構造および圧力流体管路中におけるこれらの配置を含み、車輪のホイールブレーキ内の制動圧は個々に制御可能で、センサおよび／または回路が設けられて低圧アキュムレータの瞬時収容量あるいは充填率、または、残量を常時測定可能で、ホイールブレーキから低圧アキュムレータへの圧力流体の排出は、最初は車輪の回転状態にのみ応じた値から、制御の変更すなわち制御アルゴリズム、制御パラメータおよび／または制御頻度により制御中に減少されかつ制限される。
本発明は、基本的には、アンチロック制御を伴う制動期間が、短時間に制限され、駆動動力学的（driving dynamics）に関して実際に危険な状態は制動開始時にのみ出現するという認識に基づくものである。走行状態は、制動が進行した状態、および、車両が減速された状態では危険が少なくなる。コーナリング中に制動するときに、必要とされる横案内力は、車速が低下すると小さくなる。結局、早期ロックを防止するために、アンチロック制御を伴う制動が開始した直後に、操向操作が可能となるべきである。
更に、多くの場合には、制御された制動作用が開始した後に、短時間で状態が変化し、したがって最大減速は必要ではない。制動作用は、車両がまだ動いている状態で終了され、あるいは、少なくとも、必要な摩擦係数がタイヤと路面との間の摩擦係数を越えない程度にまで減速度が低下される。他の状況においては、車両は短時間で停止に至る。制御された制動作用の継続時間は、初期速度およびタイヤと路面との間の摩擦係数にしたがう。
これらの状態から、アンチロック制御機能を作用させる必要性は、制動時間が増大するにつれて、減少する。本発明はこの利点を用いるものである。
本発明の好ましい観点によると、ダイアゴナル配置の２つの液圧的に分離されたブレーキ回路が設けられる。各車輪のホイールブレーキは、入口弁および出口弁として作用する２つの２方向２位置方向制御弁、あるいは、１の３方向３位置方向制御弁を含む別個の弁組立体により、接続されている。ブレーキ回路の２つの出口弁すなわち出口弁管路が共通の低圧アキュムレータに延びる。更に、制御圧発生装置の方向に開の逆止弁により、低圧アキュムレータを関連するブレーキ回路に接続することができる。低圧アキュムレータは、ブレーキ解除後、この逆止弁を介して排出することができる。
入口弁および出口弁が対応する構造を有する場合は、低圧アキュムレータは、ブレーキ解除後に作動する必要のあるこれらの弁により排出することもできる。これは、制動圧発生装置の方向に開の上述の逆止弁を不必要とする。
本発明では、１の低圧アキュムレータがダイアゴナル接続のブレーキ回路の各ブレーキ回路に設けられている。低圧アキュムレータは、後輪および前輪に接続するための２つの別個の入口を有し、アキュムレータが所定の充填率に達したときに、前輪ブレーキからアキュムレータへの圧力流体流を遮断するように形成されている。後輪の制動圧制御のためのアキュムレータの「安全量」を得ることができる。この配置は、走行安定性を確保するために、制動状況によっては有益である。
低圧アキュムレータ内の充填率あるいは残留量は、低圧アキュムレータへの圧力流体の供給流を定める量を測定しかつ評価することにより決定するのが好ましい。弁作動回数、制動圧、あるいは制動圧を間接的に表す量が、システムの特性曲線を考慮して評価される。
本発明によるブレーキシステムの他の実施例では、低圧アキュムレータはピストンを有し、このピストンは流体を吸引するときにばねの圧力に対して反対方向に移動することができる。ピストンの位置および移動距離は、移動センサにより測定される。この場合、低圧アキュムレータのピストンは、所定の充填率に対応する位置にピストンが達したときに、直ちに、前輪ブレーキから低圧アキュムレータへの圧力流体の供給流を遮断する弁部材に結合されるのが好ましい。
更に、本発明により回路あるいは回路段（Schaltkreise oder Schaltschritte;circuits or curcuit stages）を設けることができ、これはアンチロック制御が開始した後に低圧アキュムレータ内への圧力流体の排出を制限するもので、１または、複数の以下の事項を適用することにより行われる。すなわち：
−アンチロック制御が進行した状態での制御回数の減少
−ほぼ一定の後輪側圧力の調整
−道路状態に応じて１あるいはそれ以上の車輪のスリップ制御閾値を上昇
−車両速度を減速して前輪の制御機能を低減する。
このようにして、制御された制動作用の機能を制限することなく、制御中に、ホイールブレーキからの圧力流体の排出を効果的に減少することができる。
更に、本発明の好ましい観点によると、液圧弁は流量制御された多方向弁であり、その作用による機能として所定の圧力変動を生じさせる。
本発明の更に他の実施例では、制御計画あるいは制御理論が、低圧アキュムレータの充填率および／またはアンチロック制御の継続に応じて複数の工程で変更され、実際に、圧力流体流を制限されないアンチロック作用からより圧力流体量が少量の制御型式まで変更される。
本発明の他の特徴、利点および適用可能性は添付図面を参照する以下の実施例の説明から明らかとなる。
図中、
第１図は、本発明によるブレーキシステムの主要な液圧部材の概略図である。
第２図は、本発明のブレーキシステムの低圧アキュムレータ他の実施例の断面の機能的な図である。
第１図における本発明のブレーキシステムは、ペダル作動の制動圧発生装置１を備え、
この制動圧発生装置は、前方に負圧ブースタ３を配置したタンデム式のマスタシリンダ２を有する。車輪に設けられるホイールブレーキ４〜７は、２つの液圧的に分離されたブレーキ回路Ｉ，IIにより、制動圧発生装置１に対してダイアゴナル配置で接続されている。右前輪ＶＲおよび左後輪ＨＬがブレーキ回路Ｉに接続され、他の２つの車輪ＶＬ，ＨＲがブレーキ回路IIに接続されている。本実施例では、電気的に制御可能な３方向３位置方向制御弁８，９，１０，１１がホイールブレーキに接続される各圧力流体管路中に配置されている。各ブレーキ回路Ｉ，IIは、低圧アキュムレータ１２，１３を有する。３方向３位置方向制御弁８〜１１の戻り管路は、これらの弁が対応した位置に配置された後、低圧アキュムレータに接続される。
低圧アキュムレータ１２，１３は、それぞれ前輪および後輪側に接続する液圧的に分離された入口Ｅ1，Ｅ2およびＥ3，Ｅ4を有する。最後に、逆止弁１４，１５で保護された戻り管路が各低圧アキュムレータ１２あるいは１３をブレーキ回路ＩあるいはIIに接続するために設けられている。ブレーキ解除後、低圧アキュムレータ１２あるいは１３の圧力流体は、戻り管路を通してブレーキ回路Ｉ，IIあるいはマスターシリンダ２に戻る。
ブレーキシステムの電気部材については図示してない。典型的には、各車輪ＶＲ，ＨＬ，ＶＬ，ＨＲは、ホイールセンサ（図示しない）を有し、このセンサにより車輪の回転状態を示す電気信号が形成される。センサ信号は電子制御回路装置（図示しない）により評価され、制御に必要な制動圧制御信号を形成される。この制動圧制御信号は、電磁作動可能な３方向３位置方向制御弁８〜１１を駆動して、制動圧制御あるいはアンチロック制御を行う。
第１図のブレーキシステムの低圧アキュムレータ１２，１３は、ばね１６，１７の力に抗して移動可能なピストン１８，１９を有する。ピストン１８，１９は、アキュムレータチャンバ２０，２１を区画する。後輪ブレーキ５，７は、制動圧減圧段階で、アキュムレータ１２，１３の入口Ｅ2，Ｅ4を通じて、アキュムレータチャンバ２０，２１に直接接続される。これとは対照的に、前輪ブレーキ４，６の接続Ｅ1，Ｅ3は、チャンバ２２，２３を通じてアキュムレータチャンバ２０，２１に接続される。チャンバ２２，２３は、アキュムレータチャンバ２０，２１あるいは低圧アキュムレータ１２，１３が所定の充填率に達すると、直ちに弁部材２４，２５により閉じられる。ブレーキシステムの型式および所定の安全要求にしたがい、充填率は６０％と９０％との間、好ましくは７０％と８５％との間の範囲とすることができる。減圧中すなわち３方向３位置方向制御弁をその第３位置に切換えた後、所定の充填率に達すると、それぞれの弁９，１１を通じて圧力流体の排出だけが可能となる。したがって、減圧は、後輪ＨＬ，ＨＲでのみ可能である。しかし、前輪ＶＲ，ＶＬのホイールブレーキ４，６の圧力は、この間、一定に保持される。
低圧アキュムレータ１２，１３の充填状態は、基本的には、弁およびアキュムレータの特性曲線を考慮して弁作動時間を測定しかつ評価することにより定めることができる。このような「容積パターン（Volumenmodells:volume pattern）」を形成するときに、制御中におけるブレーキ回路Ｉ，II内の制動圧を考慮することが好ましい。この制動圧は、圧力センサで測定し、あるいは、制御開始の際の車両の減速度あるいは他の基準を公知の態様で評価することにより測定することができる。もちろん、流体の吸引および排出の際に軸方向に可動のアキュムレータ１２，１３のピストン１８，１９の移動距離および位置を、アキュムレータ１２，１３の充填率を測定するために、移動センサ（図示しない）により、測定することもできる。最終的には、いずれの手段を採用するかは、製造に要する費用および充填率を定めるために必要な精度により定まる。
第２図は、アキュムレータ１２，１３に代え、第１図のブレーキシステムに用いることができる低圧アキュムレータ２６の作用状態を示す。第２図では、前輪のホイールブレーキへの接続部をＥ5で示し、後輪のホイールブレーキへの接続部をＥ6で示す。ピストン２７は、低圧アキュムレータ２６の充填率の作用として軸方向に移動可能であり、カップ状構造を有する。上述のアキュムレータ１２（１３）のばね１６（１７）に対応する戻しばね２８は、カップ底部に係合する。アキュムレータチャンバ２９およびピストン２７の内部は、ピストン２７の壁部およびアキュムレータ２６のハウジング壁３０の開口を通して前輪用の接続部Ｅ5に接続されている。しかし、この接続部Ｅ5は流体吸引により軸方向に移動されるピストン２７が、その壁部で接続部Ｅ5を閉じる位置に達するまでの間のみ開いている。この閾値を越えたのち、残留アキュムレータ容積は、減圧段階で、後輪のホイールブレーキに接続される人口Ｅ6通して圧力流体を受取るためにのみ利用できる。アキュムレータ２６は、その構造のみが第１図の低圧アキュムレータ１２，１３と異なるものの、その機能は異なるものではない。
本発明のブレーキシステムの作動は以下の通りである。
アンチロック制御が開始する前は、弁８〜１１は第１図に示す位置を占め、これらの弁の入口管路を介して、制限することなく制動圧を増減することができる。最初は、低圧アキュムレータ１２，１３，２６は空である。制御が開始すると、不安定になった車輪の３方向３位置方向制御弁が作動される。弁８〜１１の中間切換位置では、圧力が更に増加するのを中断され、一方、第３切換位置において、対応する弁８〜１１の出口管路を通じて減圧することができる。ホイールブレーキ４〜７内の圧力変動は、弁の作動時間を調整することにより公知の態様で定めることができる。ブレーキ１の解除すなわちブレーキペダルの解放後に、低圧アキュムレータ１２，１３に収容された圧力流体は、リセットばね１６，１７の作用で、逆止弁１４，１５を通してマスタシリンダ２に戻る。
制御された制動作用が開始すると、本発明によるブレーキシステムは、「全装備のＡＢＳ」すなわち循環ポンプを装備したアンチロックシステムと同様に作用する。高摩擦係数の状態および「減圧要求」が低い他の制御状態における全装備ＡＢＳの機能に比して、全体の制動作用に差はない。減圧要求が高い制御された制動作用では、低圧アキュムレータ１２，１３，２６のアキュムレータ容積が制限されていることを考慮する必要がある。したがって、流体流の割合は、制御の変更により、制御中に、劇的に減少する。制御中における再増圧を減速すること、および、一定圧力を保持することにより、制御の回数を減少する。特に均質な道路状態に対しては、制御された制動を制限するものではなく、停止状態を長くするものでもない。
更に、電子式の制動力配分と同様に、後輪ブレーキ内の制動圧が制動中に最適の摩擦係数に近い一定の値に保持される。
更に、制御期間が増大した状態では、例えば左右の摩擦係数が異なる場合における低摩擦係数側の車輪のスリップ閾値である車輪のスリップ閾値を、瞬時の横力の必要性に応じて上昇することができる。したがって、より高いスリップ値に達したときにのみ減圧が開始する。この状況においては、対角線の反対側の後輪の制御を維持することにより、走行安定性が確保される。
流体流の速度を低減する他の手段は、駆動速度を減少して前車輪側の制御機能を低減することを含む。低速範囲で操向安定性は僅かに減少する可能性があるが、しかし、走行安定性は最大限に維持される。
走行状況に応じて流体流の速度あるいは減圧要求を低減することは、制御装置の設計あるいはプログラムを対応したものとすることにより達成することが可能である。走行安定性が全てにおいて優先する。特定の環境では、高スリップ値あるいはロック直前状態への移行は、制御の質を特定の状況に大きく制限することなく、許容できる。
上述のブレーキシステムは、後輪ブレーキおよび前輪ブレーキに接続するための独立した入口を有する低圧アキュムレータを備える。この実施例における特別の特徴は、低圧アキュムレータの充填率にしたがって、前輪の戻り弁管路に対するアキュムレータの接続を遮断することである。低圧アキュムレータの充填がこの所定の制限値に達しかつ越えると、前輪ブレーキを更に減圧することはできない。しかし、低圧アキュムレータが完全に充填されるまでは、後輪ブレーキ内を減圧することが可能である。この場合、制御がこの特別な配置に適応され、車両が停止する前に、減圧するために低圧アキュムレータ内の自由に利用可能な残留容積を使い果たすことなく、走行安定性を確保するように変更される。したがって、安全性が確保される。
本発明によると、液圧ポンプに対する必要は、低圧アキュムレータを使用し、減圧を経済的に行い、更に、制御方向あるいは制御論理を制御の持続および低圧アキュムレータの充填率にしたがって変更することにより、制御を大きく制限することなく、排除される。制御を開始したときに、ホイールブレーキから低圧アキュムレータ内に制動流体を排出するために十分に多い残留量が得られる限り、エネルギの供給装置付きアンチロックシステム（全装備のＡＢＳ）に比して、ロック防止機能に制限はない。充填率の制限値を超えると直ちに、弁出口管路を通じて最小の圧力流体排出を達成するために、制御が変更される。
基本的には、アキュムレータの充填率および所定の制限値の超過は、
−システムロジックに容積パターンを形成すること、
−低圧アキュムレータ内の移動制御された弁
および／または
−低圧アキュムレータ内の移動センサ
により、達成することができる。
容積パターンを形成するため、ホイール圧力、ホイールブレーキの容積吸収、減圧速度、弁の作動回数、および、システムおよびアキュムレータの特性曲線が評価され、この特性曲線は、幾何学形状により予め限定される。移動を制御された弁は、低圧アキュムレータの充填圧力の作用として前輪のそれ以上の減圧を自動的に中断させる。制御が進行した段階における横案内力の低下あるいは車輪ロックは、必要な場合には許容可能である。
【図１】
0003683583.tif 000002
【図２】
0003683583.tif 000003