(57)【要約】【課題】ブレーキ動特性および走行動特性の複合制御過程であって高い信頼性を有し、構造的にできるだけ簡単に形成可能な自動車のブレーキ装置を提供する【解決手段】自動車用のブレーキ装置は、１つのグループの車輪に関連する第１のグループのブレーキ回路と第２のグループのブレーキ回路を備える。少なく１つのグループの車輪は、車輪を減速させる作用装置に結合され、第２のグループのブレーキ回路のブレーキ作用と、作用装置の減速作用を制御する制御装置を備え、且つ前記第１のグループのブレーキ回路は、ブレーキ操作装置を使用して直接ドライバによって操作可能である。第２のグループの油圧ブレーキ回路は、該ブレーキ回路の油圧ポンプの吸込側に、吸込作用を発生する油圧追加蓄積器を備え、油圧追加蓄積器は第１のグループのブレーキ回路に結合されていない。【選択図】図１
2014051285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用のブレーキ装置において、
第１のグループのブレーキ回路と第２のグループのブレーキ回路を備えること、
１つのグループの車輪が各ブレーキ回路に関連し、少なくとも前記第１のグループのブレーキ回路は油圧ブレーキ回路であり、少なくとも前記１つのグループの車輪は、前記車輪を減速させる少なくとも１つの作用装置に結合され、前記第２のグループの１つまたは複数のブレーキ回路のブレーキ作用と、前記作用装置の減速作用を制御する制御装置を備え、且つ前記第１のグループのブレーキ回路は、ブレーキ操作装置を使用して直接ドライバによって操作可能であること、
前記第２のグループのブレーキ回路は、油圧ブレーキ回路であり、且つ前記ブレーキ操作装置に直接油圧結合可能であること、および
前記第２のグループの油圧ブレーキ回路は、該ブレーキ回路の油圧ポンプの吸込側に、吸込作用を発生するばねバイアスを有するピストン／シリンダ装置の形の油圧追加蓄積器を備えること、
前記油圧追加蓄積器は、前記第１のグループのブレーキ回路に結合されていないこと、
を特徴とする自動車用のブレーキ装置。
【請求項２】
自動車用のブレーキ装置のための油圧装置において、
第１のグループの油圧ブレーキ回路と、
第２のグループの油圧ブレーキ回路であって、該ブレーキ回路は、ドライバによって直接操作可能なブレーキ操作装置に直接油圧結合され、遮断弁を使用して前記ブレーキ操作装置に結合可能であり且つそこから完全に遮断可能であり、前記第２のグループの１つまたは複数のブレーキ回路のブレーキ作用を制御する制御装置を備える、前記第２のグループの油圧ブレーキ回路と、
前記第２のグループの油圧ブレーキ回路に結合された蓄積器と、
を備え、
前記蓄積器は、前記第２のグループの油圧ブレーキ回路の油圧ポンプの吸込側に設けられ、吸込作用を発生するばねバイアスを有するピストン／シリンダ装置の形であること、および
前記蓄積器は、前記第１のグループの油圧ブレーキ回路に結合されていないこと、
を特徴とする自動車用のブレーキ装置のための油圧装置。
【請求項３】
自動車用のブレーキ装置の操作方法において、
制御装置によって第２のグループのブレーキ回路が作用している間に、ブレーキ操作装置によって第２のグループのブレーキ回路を直接作用させるステップであって、前記制御装置は、感知されたブレーキ希望あるいは別の手段で確認されたブレーキ希望を受け取り、且つブレーキ操作装置の減速作用と前記第１のグループのブレーキ回路のブレーキ作用と前記ブレーキ希望とを考慮して、それから前記第２のグループのブレーキ回路の操作強さを確認する、前記ステップを含み、
前記ブレーキ装置は、前記第１のグループのブレーキ回路と更に前記第２のグループのブレーキ回路を含み、１つのグループの車輪は各ブレーキ回路に関連し、少なくとも前記第１のグループのブレーキ回路は油圧ブレーキ回路であり、少なくとも１つのグループの車輪は、前記車輪を減速させる少なくとも１つの作用装置に結合され、且つ前記第２のグループの１つまたは複数のブレーキ回路のブレーキ作用と前記作用装置の減速作用とを制御する制御装置を備え、且つ前記第１のグループのブレーキ回路は、前記ブレーキ操作装置を使用して直接ドライバによって操作可能であること、
前記第２のグループの油圧ブレーキ回路は、該ブレーキ回路の油圧ポンプの吸込側に、吸込作用を発生するばねバイアスを有するピストン／シリンダ装置の形の油圧追加蓄積器を備えること、
前記油圧追加蓄積器は、前記第１のグループのブレーキ回路に結合されていないこと、
を特徴とする自動車用のブレーキ装置の操作方法。
【請求項４】
前記第１のグループのブレーキ回路は、前記第２のグループのブレーキ回路とは異なることを特徴とする請求項１に記載の自動車用のブレーキ装置。
【請求項５】
前記第１のグループのブレーキ回路は、前記第２のグループのブレーキ回路とは異なることを特徴とする請求項２に記載の自動車用のブレーキ装置のための油圧装置。
【請求項６】
前記第１のグループのブレーキ回路は、前記第２のグループのブレーキ回路とは異なることを特徴とする請求項３に記載の自動車用のブレーキ装置の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ブレーキ装置の分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ブレーキ装置に対する要求は常に増大している。この場合、今日、ブレーキの性能および確実性に対する要求が設定されるのみならず、例えば動的走行支援において実行されるべきブレーキ・モードおよびブレーキのその他の機能がますます複合されてきている。
【０００３】
基本的に最新の車両は多回路ブレーキ装置を備え、多回路ブレーキ装置は、一方で、冗長性の意味で複数のブレーキ回路またはブレーキ回路からなるグループを有し、他方で、ブレーキ回路への有効なブレーキ力分配を行うために、ブレーキ回路を個別に制御することを可能にする。
【０００４】
個々のブレーキ回路内において、ブレーキ制御は、個々の車輪に、車輪への種々のブレーキ力分配をも実行可能にする。この場合、車両の車輪における通常のブレーキは、例えばディスク・ブレーキまたはドラム・ブレーキであり、これらはいずれにしても基本的に摩擦に基づいて作動するブレーキである。しかしながら、さらに、車輪を減速させるために、典型的にはそれ自身で内燃機関における対応設定により制御可能なエンジン・ブレーキまたは発電機のような他の装置もまた使用可能である。自動車において、対応する発電機として、始動バッテリを充電するために、および自動車の電気系統に電気を供給するために使用される、通常存在する点灯用発電機の形の小さな発電機が使用されてもよく、またはハイブリッド車において、発電運転が可能であり且つこのとき例えば駆動バッテリを充電するために使用可能な駆動モータが使用されてもよい。電気によりまたは内燃機関により選択的に運転可能な対応する車両はハイブリッド車と呼ばれる。制動過程において発電機によりエネルギーを回収し且つこれにより車両を制動する過程は回生制動と呼ばれる。
【０００５】
基本的に、個々のブレーキ回路またはブレーキ並びに使用される制動手段の適切な操作ないしは制御により車両における走行安全性およびブレーキ作用を最適化することが既知である。
【０００６】
即ち、ドイツ特許公開第４１２８０８７号から、カーブ制動において後車軸の不足制動が阻止される車両用ブレーキ圧力制御装置が既知である。この場合、前車軸におけるブレーキ圧力はドライバにより予め与えられ、後車軸におけるブレーキ圧力はこれの関数として制御される。
【０００７】
基本的に、摩擦の利用を考慮してできるだけ強い車両の制動が達成されるようにブレーキ力を分配することもまた既知であり、この場合、静的および／または動的により強く力が加えられた車輪に、それに対応してより強い制動力を与えることが可能である。
【０００８】
欧州特許第０１７３９５４号から、個々のブレーキに対するブレーキ圧力が、車両に対する基準質量およびドライバにより設定された目標減速度により、記憶されている車両固有の特性曲線群内において決定される装置が既知である。決定されたブレーキ圧力がブレーキ内に供給され、車両減速度が目標値から偏差を有している場合、必要に応じて目標減速度に到達するまで後続制御される。
【０００９】
ドイツ特許公開第３３１３０７８号から、個々の車輪ブレーキの均等摩耗が継続して達成されるように、種々の車輪ブレーキの摩耗が決定され且つこれが考慮されるブレーキ圧力制御装置が既知である。
【００１０】
ドイツ特許公開第１０２００５０４６６０６号から、車両の車軸の１つにそれぞれ１つのブレーキ回路が付属され、これにより、駆動滑り制御装置並びに走行動特性制御装置が１つのブレーキ回路内のみに設けられていてもよく、このことから構造的全体費用が低減されるブレーキ装置が既知である。
【００１１】
最後に、ドイツ特許公開第１０３１６０９０号から、基本的に油圧的に作用し且つ個々の車輪の摩擦ブレーキに作用する複数のブレーキ回路を備え、並びに発電機、ないしは発電運転が可能であり且つ減速のために追加的に利用可能な駆動電動機を備えたブレーキ装置が既知である。種々の走行動特性変数を考慮して個々の全ての車輪へのブレーキ力分配を最適化するために、制御装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ドイツ特許公開第４１２８０８７号
【特許文献２】欧州特許第０１７３９５４号
【特許文献３】ドイツ特許公開第３３１３０７８号
【特許文献４】ドイツ特許公開第１０２００５０４６６０６号
【特許文献５】ドイツ特許公開第１０３１６０９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術を背景として、本発明の課題は、ブレーキ動特性および走行動特性の複合制御過程であってもそれを支援し、できるだけ高い信頼性を有し、且つこの場合、構造的にできるだけ簡単に形成可能な自動車のブレーキ装置用油圧回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、本発明により、請求項に記載の油圧装置によって解決される。
対応する自動車は、ブレーキ回路からなる第１のグループ、即ち少なくともただ１つだけの第１のブレーキ回路を有し、第１のブレーキ回路は、車輪からなる１つのグループに作用し、それ自身既知のように油圧ブレーキ回路として形成され、および制御装置の作用とは無関係にまたは少なくとも制御装置の共同作用のもとにおいてのみ、ブレーキ操作装置により直接ドライバから操作可能である。これは、例えばドライバがブレーキ・ペダルを操作し、これによりマスタ・ブレーキ・シリンダ内において油圧液を圧縮可能であり、この場合、それに対応して昇圧された油圧液は直接第１のグループのブレーキ回路内に供給され且つそこで対応する車輪ブレーキを操作させる。第１のブレーキ回路内において車輪ブレーキに制御装置が設けられていてもよく、制御装置はアンチロック装置を形成するか、または例えばカーブ走行において、カーブ外側車輪に、より強く動的に力が与えられ、これにより、より強い摩擦作用に基づいてより強く制動可能であるとき、または走行動特性制御において、車両のカーブ運動を動的に支援するために、カーブ内側車輪がかじ取り作用に加えて制動されるとき、個々の車輪間のブレーキ力の最適分配を行う。制御装置は操作装置と協働しても、または操作装置内に統合されていてもよい。
【００１５】
それに対応して、ブレーキ・ペダルと、ブレーキ回路からなる第１のグループ内のブレーキ作用との間の結合がきわめて直接的であり、このことは、ドライバによる良好な操縦性および操作性を可能にし且つ制御装置から独立している結果として確実性を向上させる。
【００１６】
場合により、第１のグループのブレーキ回路によって制動される車輪が、減速させる作用装置と結合されていてもよい。しかしながら、追加的に、第２のグループのブレーキ回路に付属された車輪が、減速させる作用装置と結合されていても、または第２のグループのブレーキ回路に付属された車輪のみが、減速させる作用装置と結合されていることもまた有利である。
【００１７】
ブレーキ回路からなる第２のグループは、例えば全制動におけるような特定の運転状態においてドライバにより直接与えられる操作可能性に追加して、制御装置によっても操作可能であり、制御装置は、さらに、１つまたは複数の追加の作用装置により車輪の減速を制御し、またはこのために、この課題を受け持つ他の制御装置と協働してもよい。これにより、いわゆる重ね合わせ過程、即ち、ブレーキ回路の操作の適合は、追加の作用装置による減速度の変化の結果として、ブレーキ回路の一部に制限される。対応する重ね合わせ過程は、はじめに発電機により制動され且つそれに対応して充電されるべきバッテリが充満しているときに回生制動を遮断することに関するものである。このとき、存在する電流消費機器に切り換えられてもよいが、このことは、発電機の負荷の急激な変化を意味し、これにより、発電機の減速作用は変化する。この変化は、制御装置により、第２のグループのブレーキ回路にそれに対応して調整可能であることが有利である。
【００１８】
発電機として利用される駆動モータによる減速作用はさらに走行速度の関数でもあるので、車両を実際に低速度の範囲内に保持するとき、きわめて低減された減速作用のみが達成され、この減速作用は、同様に、第２のグループのブレーキ回路との重ね合わせにより調整可能であることが有利である。
【００１９】
牽引力が遮断されたり、および／または駆動系内の回転速度が急激に変化したりする変速機の切換過程もまた発電機として利用される駆動電動機の減速作用を変動させるので、この場合もまた重ね合わせが実行可能であることが有利である。
【００２０】
これらの全ての過程において、第２のグループのブレーキ回路が適切に制御されているとき、全体の制動過程への作用が変化可能であることは有利である。ドライバが少なくとも第１のグループのブレーキ回路に直接作用を与えることにより、ブレーキ作用が危険になることはなく、ブレーキ作用の少なくとも一部は重ね合わせによる影響を全く受けないままである。したがって、全体のブレーキ装置の高い機能の確実性および高い利用可能性と結合されて高い走行快適性が得られる。このように形成されたブレーキ装置は、通常の構造の車両に対してのみならず、ハイブリッド車に対しても利用可能である。この場合、制御装置による制御は、最適なブレーキ出力および同時に環境的にも有利な運動エネルギーの回収が達成可能なように設計されていてもよい。これにより、燃料が節約され且つ車両の有害物質エミッションが低減可能である。
【００２１】
全体の制動過程を最適化するための制御装置に対する入力変数として、ドライバのブレーキ希望が使用されるべきである。ドライバのブレーキ希望は例えばブレーキ操作装置典型的にはブレーキ・ペダルの操作から導くことが可能であり、しかも、例えばマスタ・ブレーキ・シリンダにおける油圧の測定または第１のグループのブレーキ回路内の油圧の測定により、あるいは第１のグループのブレーキまたはブレーキ・バイ・ワイヤ法におけるブレーキのブレーキ作用の測定により、ブレーキ・ペダル操作の強さが対応するストローク／力センサまたは圧力センサにより、例えば光学的にまたは電気的に測定されることによって、ドライバのブレーキ希望を導くことが可能である。対応する強さはドライバにより希望された全体のブレーキ強さに対応する。これから、第１のグループのブレーキ回路内のブレーキ作用が減算可能である。さらに、対応する作用装置の減速出力が考慮され且つこれから第２のグループのブレーキ回路の必要な操作強度が決定可能である。
【００２２】
本発明の有利な一形態は、第２のグループの少なくとも１つのブレーキ回路内において、制御装置により、走行方向に見て車両の異なる側の少なくとも２つの車輪が異なって操作可能であるように設計されている。
【００２３】
第２のグループのブレーキ回路への車輪のこのような割当は、走行方向において非対称の制動を可能にし、これにより、全体のブレーキ作用を最適にするために、例えば走行路面に動的により強く圧着された車輪のブレーキ荷重が上昇可能である。
【００２４】
しかしながら、代替態様として、カーブ内側車輪の制動によって動的な走行支援が行われてもよい。
このために、横方向加速度を測定するためのセンサおよび／またはかじ取り希望を測定するためのセンサおよび／または走行方向を測定するためのセンサが設けられていることが有利である。
【００２５】
測定された横方向加速度からカーブ走行における車輪の動的荷重したがって最適なブレーキ力分配が計算可能であり、一方、例えばかじ取り角の形の測定されたかじ取り希望はカーブ内側車輪の制動により最適走行動特性制御の決定を可能にする。走行方向がわかっている場合、走行方向前方に存在する車輪即ち後退走行においては後車輪へのブレーキ力の分配が好ましいことがある。
【００２６】
ブレーキ・ペダルを介してブレーキを操作したとき、ブレーキ装置内において、第２のブレーキ回路をマスタ・ブレーキ・シリンダから切り離したために、第２のブレーキ回路が作動しているときにおいてもブレーキ・ペダルへのペダル反力が発生しないので、このような状況においてはドライバの苛立ちが回避される。
【００２７】
第２のグループのブレーキ回路がただ１つの車軸のそれぞれの車輪に付属されているとき、本発明によるブレーキ装置は特に簡単且つ有利に形成される。したがって、ただ１つの車軸が適切に制動可能である。
【００２８】
第２のグループが、後車軸の車輪に付属されているブレーキ回路によって形成されているとき、それは特に有利である。
この場合、ドライバは前車輪のブレーキを直接ブレーキ・ペダルにより操作し、一方、後車軸のブレーキは直接制動から切り離されて、特に場合により存在する作用装置を考慮して制御されている。この場合、例えば前進走行／後退走行において、直接制動される車輪および制御装置により制御されて制動される車輪へのブレーキ作用の比が最適化されることが保証されるべきである。さらに、このようなブレーキ装置は、例えば対応する作用装置が点灯用発電機により形成されているときにおける、通常の構造の車両に対して使用可能であるのみならず、作用装置が発電運転される電動機によって形成されているときにおける、ハイブリッド構造の車両に対しても使用可能である。
【００２９】
これは後車輪駆動の場合に対して適用され、前車輪駆動の場合には、第２のグループのブレーキ回路は駆動される前車軸に付属されていてもよい。
それぞれの発電機は、このとき、それに対応して、バッテリ即ち始動バッテリまたは車両駆動バッテリと結合され、発電機は回生制動の間にバッテリを充電する。バッテリが充満しているために発電機の負荷が低下することに関する情報が早めに利用可能なように、対応するバッテリの充電状態がモニタリングされることが有利である。この場合、例えば加熱抵抗または車両の照明のような電気消費機器が対応する発電機に結合可能であることが有利である。制御装置は対応する切換過程を行う。
【００３０】
重ね合わせ過程がドライバによってほとんど気づかれることなく実行可能なように、バッテリの充電状態を測定するためのセンサのほかに、例えば車両速度を測定するための速度センサおよび／または変速機クラッチの操作を検出するためのクラッチ・センサが設けられていることが有利である。これにより、制御装置の制御過程に関してブレーキ作用をほぼ一定に保持するために、低速度においては低下された発電機出力が、および結合過程においては作用装置の切離しが早めに記録可能である。
【００３１】
上記の目的のために、例えば発電機の電力を測定するための出力センサが使用されてもよい。
第２のグループのブレーキ回路が油圧ブレーキ回路として形成され、油圧ブレーキ回路は制御要素として差圧制御器または圧力制御器を有するように設計されていてもよいことが有利である。
【００３２】
この場合、第２のグループのブレーキ回路のみならず第１のグループのブレーキ回路もまた油圧ブレーキ回路として形成され、これにより、製造においてのみならず作動においてもまた対応する協働効果が得られる。例えば、油圧ブレーキ回路に対して油圧が共通に提供可能であり、または少なくとも個々のブレーキ回路の対応する油圧ポンプが共通に駆動可能である。制御装置は第２のグループのブレーキ回路における制動の強さを差圧制御器または圧力制御器の操作を介して実現可能である。圧力制御器の作動に対して、さらに、第２のグループのブレーキ回路内に、例えば車輪ブレーキ・シリンダの範囲内に、対応する圧力測定装置が設けられている。
【００３３】
さらに、またはその代わりに、第２のグループのブレーキ回路が油圧ブレーキ回路として形成され且つブレーキ操作装置と直接油圧結合可能であるように設計されていてもよい。
【００３４】
例えば制御装置が故障した場合または最大制動の場合、ブレーキ・ペダル操作により上昇されたマスタ・ブレーキ・シリンダ内のブレーキ圧力は、直接、第１のグループのブレーキ回路内のみならず第２のグループの少なくとも１つの油圧ブレーキ回路内にもまた導くことが可能であり、これにより、制御装置が故障したときにおいてもまた最適制動が可能であり、および／または非常制動の場合においても通常のブレーキ装置においてと同様に全てのブレーキ回路のブレーキ作用が直ちに利用可能である。
【００３５】
さらに、第２のグループの油圧ブレーキ回路が、ブレーキ回路の油圧ポンプの吐出側に、ピストン／シリンダ装置の形の油圧追加蓄積器を有するように設計されていてもよいことが有利である。ピストン／シリンダ装置は、吸込作用を発生するばねバイアスを備えていることが有利である。
【００３６】
正常な場合にマスタ・ブレーキ・シリンダから切り離されている油圧ブレーキ回路の場合、ブレーキ回路の対応する油圧ポンプはマスタ・ブレーキ・シリンダの領域から油圧液を吸い込むことが可能ではないので、追加蓄積器を設けることが必要であることは明らかである。ここで、一方で油圧液を受け入れることが可能な追加蓄積器は支援を提供するが、他方で対応するブレーキ回路の一次側、即ち圧力側とは結合されていない。むしろ、対応する油圧ポンプの二次側から充填される。
【００３７】
ピストン／シリンダ装置が差動ピストンを有し、差動ピストンの、面積が小さいほうの二次側ピストンが、蓄積容量を低減させるためにブレーキ回路の高圧配管と結合されているように設計されていてもよいことが有利である。
【００３８】
その二次側がブレーキ回路の高圧側と結合されている差動ピストンにより、断面がより小さいピストンの力作用によって、油圧貯蔵液が加圧され、したがって、油圧ポンプの呼び水が達成可能である。追加蓄積器内のバイアスばねのばね設計はしたがって容易となるので、装置は例えば摩擦が発生したときのような力変化に対して不感となる。基本的に、ブレーキ回路の作動において油圧ポンプの二次側に呼び水圧力が形成されるべきである。
【００３９】
差動ピストンのより小さいピストンの断面がより大きいピストンの断面より本質的に小さいことにより、追加蓄積器のバイアスに対する高圧側における必要容量が低減される。
本発明は、さらに、第１のグループのブレーキ回路に付属された油圧ポンプが、特にポンプ駆動軸の回転方向によって制御可能なフリーホイール・クラッチにより、共通のポンプ駆動装置から機械的に切離し可能なように形成可能であることが有利である。
【００４０】
代替態様または追加態様として、第１のグループのブレーキ回路に付属された油圧ポンプの吸込側が、弁を介して、その吐出側と結合可能であり、且つ特にばね付勢された逆止弁を介して、高圧側においてそれぞれのブレーキ回路と結合されていることもまた考えられることが有利である。
【００４１】
特に、異なるグループの異なるブレーキ回路の油圧ポンプが動的に結合されているとき、例えばこれらのポンプが同じモータによりただ１つの軸を介して駆動されることにより、ブレーキ回路が全て作動されないときもまた対応する油圧ポンプが駆動されるという問題が発生する。
【００４２】
作動されないポンプ回路内の対応する油圧ポンプの切離しはこの問題を解決する。
これは、一方で、ポンプ駆動装置の上記の機械的切離しによって行われてもよい。例えば、ポンプ駆動機関、通常電動機は、全ての油圧ポンプが駆動されるべきときには第１の方向に運転され、油圧ポンプの１つまたは幾つかのみが運転されるべきときには第２の回転方向に運転され、この場合、回転方向を感知するフリーホイールが設けられ、フリーホイールは、運転されない残りの油圧ポンプを第２の回転方向において切り離す。
【００４３】
油圧弁を設けることによってもまた、即ち必要ではない油圧ポンプにおいて一次側および二次側が例えば絞りを介して相互に結合されることにより、問題を軽減可能である。さらに、吐出圧力を必要としない油圧ポンプの一次側が、直接またはばね付勢されていてもよい逆止弁を介して、ブレーキ回路と結合されていてもよい。これにより、ブレーキ・ペダルは、操作したときに油圧的にポンプから切り離されている。
【００４４】
好ましい一実施形態において、ブレーキ装置は、マスタ・ブレーキ・シリンダ、遮断弁および外部蓄積器を含み、マスタ・ブレーキ・シリンダは、ブレーキ操作装置を操作したときにブレーキ操作装置の操作に対応する圧力信号が提供されるようにブレーキ操作装置に結合され、この場合、付属の車輪に配置された少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダを備えた第２のグループの少なくとも１つのブレーキ回路は、圧力信号を、マスタ・ブレーキ・シリンダから車輪ブレーキ・シリンダに伝達可能なように、マスタ・ブレーキ・シリンダに結合され、この場合、車輪ブレーキ・シリンダは、圧力信号に対応する力を車輪に与えるように設計され、マスタ・ブレーキ・シリンダと車輪ブレーキ・シリンダとの間に配置された遮断弁は、提供された閉鎖信号を受け取ったときに閉鎖状態に移行し且つ車輪ブレーキ・シリンダへの圧力信号の伝送を阻止するように設計され、および外部蓄積器は、車輪ブレーキ・シリンダ内の昇圧のための容量を、外部蓄積器から車輪ブレーキ・シリンダに提供可能なように、車輪ブレーキ・シリンダに結合されている。外部蓄積器とは、例えば、少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダからある容量を受け取るように設計されている第１の蓄積器に追加して、第２のグループのブレーキ回路に結合されている第２の蓄積器と理解されるべきである。第２のグループのブレーキ回路が第２の蓄積器を備えていることは、少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダ内における昇圧のための第２の蓄積器の容量と第１の蓄積器内に充填された少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダからの容量との間の明らかな分離を可能にする。したがって、より簡単な容量均等化が可能となる。特に、これは、少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力の標準圧力制御弁を介しての制御を可能にする。
【００４５】
この場合、外部蓄積器は差動ピストンとして形成され、且つ一次側において、車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を上昇させるための容量蓄積量を有することが可能である。外部蓄積器は、二次側において、ポンプの吐出側と結合されていてもよい。外部蓄積器およびポンプは、制御装置により、遮断弁がその閉鎖状態にある限り、車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力がポンプおよび外部蓄積器を介して調節可能であるように操作可能である。したがって、少なくとも１つの車輪ブレーキ・シリンダ内に作用している圧力は、もはや直接的にブレーキ操作装置の操作の関数ではなく、それに対応して特定の交通状況に関して有利な値に調節可能である。
【００４６】
本発明は、ブレーキ装置のみならず、その作動方法およびこのようなブレーキ装置に対する油圧装置にも関するものである。
以下に本発明のその他の特徴および利点が図面により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、第１の実施形態における、油圧ポンプ、配管および弁を備えたブレーキ装置の基本構成並びに制御装置を示す。
【図２】図２は、第２の実施形態における本発明によるブレーキ装置を示す。
【図３】図３は、種々のブレーキ回路に対する第１の切離し装置を備えた本発明によるブレーキ装置を示す。
【図４】図４は、種々のブレーキ回路に対する第２の切離し装置を備えた本発明によるブレーキ装置を示す。
【図５】図５は、第３の実施形態における、本発明によるブレーキ装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、二軸自動車の前車輪３、４に付属されている右側の第１のブレーキ回路１並びに自動車の後車輪５、６に付属されている第２のブレーキ回路２を備えたブレーキ装置を示す。ブレーキ回路はそれぞれ一点鎖線により区分されている。しかしながら、この場合、一点鎖線は機能的境界および領域のみを示しているが、対応するユニットは共通の構造ユニット例えば油圧ブロック内に統合されていてもよい。
【００４９】
自動車が２つのブレーキ回路のみを有する特定の場合、第１のブレーキ回路は、直接油圧操作可能なブレーキ回路の第１のグループを形成し、一方、第２のブレーキ回路は、例外的にのみ油圧ブレーキ操作装置７と結合されるが、能動的係合および部分制動においては通常油圧ブレーキ操作装置７から油圧的に切り離されている、ブレーキ回路の第２のグループを形成する。
【００５０】
油圧ブレーキ操作装置７はブレーキ・ペダル８並びにマスタ・ブレーキ・シリンダ９を有し、マスタ・ブレーキ・シリンダ９内に、場合によりブレーキ力増幅器を使用して、ブレーキ・ペダル８を踏み込んだときにブレーキ装置を操作するための油圧が形成される。
【００５１】
はじめに、例として、第１のブレーキ回路１によりこのようなモジュールの基本機能を説明することにする。
ブレーキ・ペダル８が操作された場合、高い圧力がマスタ・ブレーキ・シリンダ９内に発生する。高いブレーキ圧力は、それの他の機能がのちに詳細に説明されるいわゆる切換弁１０を介して、個々の車輪３、４に付属されている昇圧弁１１、１２に供給される。
【００５２】
基本的に、昇圧弁１１、１２は高い圧力を車輪３、４のブレーキ・シリンダに供給し、これにより、例えばディスク・ブレーキの形の対応する摩擦ブレーキが操作される。例えばアンチロック装置が応答した場合における個々の車輪の個々のブレーキ解放においては、降圧弁１３、１４もまた使用可能であるので、車輪ブレーキ・シリンダ内の油圧は、対応するブレーキ回路の高圧部分内の圧力レベルとは無関係に降圧可能であり、且つ油圧液を油圧ポンプ１５の吸込側に供給可能である。ここで、油圧液を受け取るために油圧蓄積器１６が設けられている。ばね付勢された逆止弁１７は、油圧ポンプが油圧液を場合により開放された吸込弁１８を介して吸い込み且つ油圧ポンプの吸込側から油圧液が蓄圧器１６に流入不可能なように働く。
【００５３】
通常、個々の車輪に対して、きわめて強い制動における車輪のロックを阻止するアンチロック装置が設けられている。このために、車輪４、３に例えば図示されていない回転速度センサが設けられ、回転速度センサは、車輪がロックしたとき、制御装置２２に信号を出力する。それに続いて、車輪のロックを解放するために、車輪に付属されたブレーキ昇圧弁１１、１２が閉鎖され、同時に付属のブレーキ降圧弁１３、１４が開放される。同時に、高い圧力の油圧液をブレーキ回路の一次側にポンピングするために、油圧ポンプ１５が駆動される。
【００５４】
対応する車輪が回転し続けた場合、再びロックのおそれがあるまでの間、ブレーキ昇圧弁１１、１２の開放により圧力したがってブレーキ作用を再び上昇可能である。この繰返しプロセスはブレーキ回路の一次側に高い圧力の油圧液を必要とし、この油圧液はブレーキ操作装置により、場合により油圧ポンプ１５によっても提供される。油圧蓄積器１６は、特に弁１３、１４を介しての車輪ごとのブレーキ解放において油圧液に対して容量の調節を可能にするように働く。
【００５５】
車両の発進時において１つの車輪または複数の車輪において滑りのおそれがあるとき、または走行動特性制御のために、マスタ・ブレーキ・シリンダ内にブレーキ圧力が発生することなく、車輪ブレーキが操作されたときもまた、上記の過程が同様の形で実行可能である。両方の場合において、車輪ブレーキ・シリンダの操作のために必要な圧力は、油圧ポンプ１５によって提供可能である。ブレーキ・ペダルの誤った操作とは無関係にブレーキ回路内に圧力を形成可能にするために、この場合、切換弁１０を閉鎖することにより、マスタ・ブレーキ・シリンダはブレーキ回路から切り離される。
【００５６】
同時にいわゆる吸込弁１８が開放され、これにより、油圧液はマスタ・ブレーキ・シリンダの領域から油圧ポンプ１５の吸込側に到達可能である。上記の弁の制御は例えば制御装置２２により実行可能である。ブレーキ昇圧弁１１、１２と同様に、ブレーキ降圧弁１３、１４が制御されてもよい。したがって、それが必要なときには、車輪のロックを阻止するために、きわめて急速に車輪ごとに圧力降下が達成可能である。
【００５７】
図１の左側の第２のブレーキ回路２の機能は基本的に第１のブレーキ回路１に類似しているが、特に部分制動において、第２のブレーキ回路２は遮断弁１９によりマスタ・ブレーキ・シリンダ９から完全に切離し可能であることが異なっている。遮断弁１９は、弁１０、１０ａとは異なり、遮断弁１９が閉鎖位置にあるときにブレーキ・ペダルから第２のブレーキ回路への液の供給を可能にするであろう一方向バイパス弁もまた有していない。第２のブレーキ回路の機能方法の説明において、３つの基本的な状態が区別可能である。
【００５８】
１．自動車の制動のない走行においては、車輪の５、６の車輪ブレーキが操作されないのみならず、例えば発電運転される駆動電動機の形の作用装置２０もまた減速のために利用されない。
【００５９】
２．部分制動の場合、回生制動が行われてもよく、即ち、作用装置２０により車輪５、６に周知のブレーキ・トルクが作用する。ブレーキ・ペダル８の操作によってドライバにより表わされる減速希望は、センサ２１により測定されるか、または他の測定パラメータにより評価され且つ制御装置２２に伝送可能である。作用装置２０の減速トルクが制御装置２２に伝送されるか、または作用装置２０の減速トルクが出力センサ２３により測定され且つ伝送される。代替態様または追加態様として、作用装置２０の負荷状態を特定するために、作用装置によって充電されるバッテリ２５の充電状態が充電センサ２４により測定され且つ制御装置２２に与えられてもよい。
【００６０】
ブレーキ希望と、第１のブレーキ回路１により実際に油圧経路において達成された減速作用と、および得られた作用装置２０の減速トルクと、を考慮して、制御装置２２は、第２のブレーキ回路により達成されるべきブレーキ減速を計算し、およびこれを、主として、例えば差圧制御弁として働く切換弁１０ａの操作によって設定する。これは切換弁１０ａの調節により可能である。さらに、ポンプが操作される。ポンプは油圧液を蓄積器２６から吸い込み且つ弁１１ａ、１２ａを介して油圧液を車輪５、６のブレーキに供給する。この制御プロセスにおいては車輪のブレーキ解放が必要な場合、油圧液は弁１１ａ、１２ａ、１０ａを通過し且つ場合により弁１８ａを介して蓄積器２６内に戻される。車輪ごとの降圧は、第１のブレーキ回路内の弁１３、１４の機能と同様に、弁１３ａ、１４ａを介して実行可能である。
【００６１】
基本的に、追加蓄積器２６は、たいていの場合、第２のグループのブレーキ回路の作動のために必要な油圧液を提供する。追加蓄積器２６は、通常のブレーキ解放過程においてもそれぞれ再び充填される。第２のグループのブレーキ回路が一時的に作動していないとき、蓄積器２６を充填するために、吸込弁１８ａが開放されてもよい。
【００６２】
ブレーキ過程の終了後、本質的にピストン／シリンダ装置からなる追加蓄積器２６は、特にピストン／シリンダ装置がピストンのばねバイアスによってばね付勢されているとき、油圧液を吸い込む。
【００６３】
ピストンのばね力にしたがってバイアスは、それが存在するかぎり、ポンプがもはや液を吸い込むことが不可能になるほどに油圧ポンプ１５ａの吸込側の油圧を低下させないように、適切に選択されるべきである。他方で、追加蓄積器のバイアスは、ブレーキ回路２が作動していない適切な時間に特に吸込弁を開放して追加蓄積器を再び充填するのに十分大きくなければならない。
【００６４】
したがって、追加蓄積器からの油圧液による第２のブレーキ回路の操作の可能性ができるかぎり確保される。
第２のブレーキ回路２の操作の大きさは、駆動軸２７を介して車輪５、６に与えられる作用装置２０の追加減速作用によって基本的に低減され、およびそれに対応して作用装置を介してエネルギーが回収され且つ例えばバッテリ２５内に蓄積される。
【００６５】
作用装置２０の減速トルクが変動する場合、即ち、例えば、バッテリ２５が充満しているとき、車両が減速しているとき、または駆動系が変速機切換過程により車輪から切り離され、したがって駆動系内の伝動が遮断されたとき、全減速度を一定に保持するために、制御装置２２により、それに対応して例えば電気消費機器２８の投入により作用装置の減速トルクができるだけ上昇されなければならず、および／または第２のブレーキ回路２の操作が、変化されたブレーキ力が作用装置２０の変化された減速トルクを補償するように変化されなければならない。
【００６６】
これは、本発明によるブレーキ装置においては、通常のブレーキ装置においてよりも本質的により簡単に可能であり、その理由は、一方で、第１のブレーキ回路の直接操作によりそこで得られたブレーキ作用が一定のままであり且つドライバによって良好に制御可能であり、他方で、両方の独立の部分ブレーキ装置２、２０の間の制御装置２２によるブレーキ作用の調整が比較的簡単に、衝撃なく且つドライバによってほとんど気づかれずに実行可能であるからである。
【００６７】
３．全制動において、部分制動過程においては閉鎖されたままである遮断弁１９が開放されたままとすることが可能であり、これにより、マスタ・ブレーキ・シリンダ９内において発生された高いブレーキ圧力が、遮断弁１９、切換弁１０ａおよびブレーキ昇圧弁１１ａ、１２ａを介して車輪５、６のブレーキ・シリンダに供給可能である。このようにして、ブレーキ・ペダル８における対応ブレーキ感覚により最適な即時ブレーキ作用が発生される。ペダル・ストロークの最小伸長が行われるが、非常制動の場合、これは許容可能である。
【００６８】
図１内に、制御装置２２の範囲内において、さらに、センサ２９（横方向加速度センサ）、センサ３０（滑りセンサ）およびセンサ３１（回転速度センサ）が示されている。さらに、前進走行と後退走行との間を区別するために制御装置２２を支援する走行方向センサが設けられていてもよく、これにより、後退走行においては後車軸のブレーキをより強く作動可能である。
【００６９】
さらに、制御装置２２は、車輪５、６における回転速度センサ並びに変速機クラッチの操作を指示するセンサと結合されていてもよい。
対応する出力３２が、制御可能な弁１０ａ、１１ａ、１２ａ並びに場合により制御可能な弁１３ａ、１４ａと結合されている。基本的に、制御可能な全ての弁は、同調された操作を可能にするために、制御装置と結合されている。
【００７０】
図２に、図１に示されたものと同様なブレーキ装置が示されている。同じ部分に同じ符号が付けられている。
図を見やすくするために、図２においては、制御装置２２の構造および機能は省略されている。しかしながら、これらは図１に示されたものと基本的に同じである。
【００７１】
図２に示されているブレーキ装置は、ピストン／シリンダ装置の形の追加蓄積器２６の代わりに、拡張された差動ピストン装置３３が設けられていることにより、図１に示されているブレーキ装置とは本質的に異なっている。差動ピストン装置３３は差動ピストンを有し、差動ピストンはその一次側において大きな断面を有する蓄積容量３４が形成され且つ二次側において差動ピストンはより小さい断面を有するより小さいピストン３５を形成し、ピストン３５はブレーキ回路の高圧側と結合されている。作動において、即ち圧力が加えられた状態において、小さいピストン３５に作用した二次側の圧力は蓄圧器を空にさせるように支援し、したがって油圧ポンプ１５ａの吸込作用を容易にさせる。吸込過程において、即ち通常、ブレーキ回路に圧力がないとき、吸込作用はさらに本質的にバイアスばねによって与えられている。このようにして、ばね設計または場合により発生する不規則な摩擦力とは無関係に、両方向への差動ピストンの移動可能性が保証される。基本的に、断面がより小さいピストンおよびより大きいピストンは別々に形成されていてもよい。したがって、圧力による力は伝達可能であるが、ピストンは相互に独立に運動をし続ける。
【００７２】
図３内に、大部分図１内に示されている部分に対応するブレーキ装置が示されている。しかしながら、図３内に快適性を向上させる装置が示され、必要とされないそれぞれの油圧ポンプ１５は、それが必要とされなくなったとき、ポンプ駆動モータ３６の駆動系から切り離されることによって、装置は快適性を向上させる。これは、駆動モータ３６が対応する駆動軸３７を基本的に両方の回転方向に駆動可能であること、および第２のブレーキ回路の油圧ポンプ１５ａが軸３７の回転方向とは無関係に油圧を発生可能であること、によって行われる。軸３７に、駆動モータ３６と油圧ポンプ１５との間に機械式フリーホイール装置３８が形成され、フリーホイール装置３８は、第１のブレーキ回路の油圧ポンプ１５は軸３７の一方の回転方向においてのみ駆動されるが、反対の回転方向には駆動されないように働く。これにより、例えば部分制動において、第２のグループの（即ちこの例においては後車軸の）ブレーキ回路内の油圧ポンプが圧力を形成するとき、前車軸のブレーキ回路内においては、ポンプ駆動装置による脈動が感じられることが阻止される。
【００７３】
図４内に、図３内に示されたブレーキ装置と類似のブレーキ装置が表わされ、この場合、第１のブレーキ回路１の油圧発生を、第２のブレーキ回路２内の油圧発生から切り離すという課題は、油圧ポンプの駆動軸の機械式フリーホイールによって解決されるのではなく、第１のブレーキ回路１の油圧ポンプ１５は確かに第２のブレーキ回路２の油圧ポンプ１５ａと同時に運転されるが、切り離す場合に、油圧ポンプ１５の吐出側が、この場合に開放された切換弁３９を介して、その油圧ポンプ１５の吸込側と結合され、これにより、ポンプは油圧液を循環させる。これにより、油圧ポンプ１５の無負荷運転が保証されるので、脈動は回避される。
【００７４】
一方で、ポンプ１５により、第１のブレーキ回路の高圧部分内への油圧液の供給を可能にするために、他方で、弁１０、油圧ポンプ１５および弁３９を介してブレーキ・ペダルにより低圧部分即ち車輪ブレーキ・シリンダの出口の領域内に「液を供給すること」は圧力制御を妨害することがあるので、これを阻止するために、油圧ポンプ１５は好ましくはばね付勢された逆止弁４０を介して第１のブレーキ回路１の高圧側と結合されている。
【００７５】
したがって、本発明によるブレーキ装置は、回生ブレーキ過程を快適に利用することを可能にし、この場合、ブレーキ装置の部分装置内の変動は検出され且つ補償可能であり、これにより、変動がドライバないしは車両の同乗者によって感知されることはない。さらに、調節過程から影響を受けることなく、通常のように機能する、ブレーキ装置の他の部分装置が設けられている。適切な制御装置は、発生する全てのブレーキ作用および減速作用を適切な方法で制御する。
【００７６】
図５は第３の実施形態における本発明によるブレーキ装置を示す。
以下の節に記載のブレーキ装置はハイブリッド車における使用のみに限定されない。その代わりに、このブレーキ装置は、通常の車両においても、例えばカーブ走行および／または後退走行の間の制動において車両の車輪への好ましいブレーキ力分配を保証するために使用可能である。
【００７７】
図示のブレーキ装置は、前車輪３および４を制動するための第１のブレーキ回路１および後車輪５および６を制動するための第２のブレーキ回路２を含む。ブレーキ装置において、車輪３および４が車両の後車輪でありおよび車輪５および６が車両の前車輪である実施態様もまた可能であることは明らかである。同様に、車輪３および４および車輪５および６が車両の２つの異なる側に配置された、車輪３−６の２つの対であっても、または車両において対角方向に配置された、車輪３−６の２つの対であってもよい。さらに、図示のブレーキ装置は４つの車輪３−６の固定数に限定されない。ブレーキ装置は、４つを超えた数の車輪が制動可能なように拡張されてもよい。例えば、この場合、ブレーキ装置は第１のブレーキ回路１に対応する少なくとも２つのブレーキ回路を有している。
【００７８】
ブレーキ装置の油圧ブレーキ操作装置７は、上記のように、ブレーキ・ペダル８およびマスタ・ブレーキ・シリンダ９を有している。さらに、油圧ブレーキ操作装置７がブレーキ力増幅器を含んでいてもよい。ブレーキ・ペダル８に、さらに、ペダル・ストローク・センサ、ブースタ膜ストローク・センサおよび／またはロッド・ストローク・センサが装着されていてもよい。ブレーキ・ペダル８の代わりにまたはそれに補足して、ブレーキ装置は、ドライバのブレーキ希望を測定するための他のブレーキ入力要素を有していてもよい。
【００７９】
図５に示されているように、マスタ・ブレーキ・シリンダ９にブレーキ媒体貯蔵容器４１、例えば充填ノズル４２を介してブレーキ液を充填可能な油圧液容器が装着されていてもよい。ブレーキ媒体貯蔵容器４１は、ブレーキ媒体がマスタ・ブレーキ・シリンダ９とブレーキ媒体貯蔵容器４１との間で交換可能なようにマスタ・ブレーキ・シリンダ９に接続されている。
【００８０】
マスタ・ブレーキ・シリンダ９の前車軸への接続口から第１の供給配管４３が第１のブレーキ回路１の切換弁１０まで伸長している。切換弁１０に並列に、逆止弁４４を含むバイパス配管が配置されている。切換弁１０の機能にエラーがあるとき、切換弁１０はマスタ・ブレーキ・シリンダ９と前車輪３および４のブレーキ・キャリパの（図示されていない）車輪ブレーキ・シリンダとの間の油圧結合を遮断するであろうが、このときにおいても、逆止弁４４は、マスタ・ブレーキ・シリンダとブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダとの間の油圧結合の存続を保証する。それに対応して、前車輪３および４のブレーキ・キャリパは、切換弁１０の故障の間においても、ブレーキ・ペダル８により操作可能である。切換弁１０の機能は上で既に説明されているので、ここでは詳細に説明されない。
【００８１】
分岐点４５を介して吸込弁１８もまた第１の供給配管４３に接続されている。さらに、第１のブレーキ回路１内に作用しているブレーキ媒体の圧力が圧力センサ４６により決定可能なように、圧力センサ４６が供給配管４３に接続されている。
【００８２】
切換弁１０の第１の供給配管４３とは反対側から配管４７が伸長し、配管４７は切換弁１０を昇圧弁１１と結合している。昇圧弁１１は前車輪４のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダに付属されている。分岐点４８を介して前車輪３のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダに付属されている昇圧弁１２が配管４７に接続されている。昇圧弁１１および１２の各々に並列に、逆止弁４９または５０を含むそれぞれ１つのバイパス配管が配置されている。
【００８３】
さらに、ポンプ１５の吐出側が分岐点５１を介して配管４７に接続されている。好ましい一実施形態においては、ポンプ１５は１ピストン・ポンプである。しかしながら、ポンプ１５に対して、複数のピストンを備えたポンプ、非対称ポンプまたは歯車ポンプが使用されてもよい。したがって、ブレーキ装置は２ピストンＥＳＰ装置に限定されない。
【００８４】
ポンプ１５の吸込側から配管５２が伸長し、配管５２内にばね付勢された逆止弁１７が挿入されている。分岐点５３を介して吸込弁１８は配管５２に接続されている。他の分岐点５４は、配管５２を、ブレーキ媒体を受け入れるための油圧蓄積器１６と結合している。配管５２は降圧弁１４において終端し、降圧弁１４は前車輪３のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダに付属されている。前車輪４のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダに付属された降圧弁１３は同様に分岐点５５を介して配管５２に接続されている。
【００８５】
降圧弁１３および１４はそれぞれ分岐点５６および５７を介して配管５８または５９に接続され、配管５８または５９は昇圧弁１１または１２のそれぞれ１つを付属の前車輪３または４のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダと結合している。
【００８６】
第１のブレーキ回路１の弁１０、１１、１２、１３、１４および１８は油圧弁として形成されていてもよい。切換弁１０および昇圧弁１１および１２は無通電において開放された弁として形成されていることが好ましい。それに対応して、降圧弁１３および１４および吸込弁１８は無通電において閉鎖された弁として形成されているとき、それは好ましい。これは、ドライバ側からブレーキ・ペダル８の操作を介して前車輪３および４のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダ内の要求された昇圧が実行されることを保証する。この場合、ドライバは第１のブレーキ回路１内に直接ブレーキ液を供給する。上記の第１のブレーキ回路１の他の利点は、前車輪３および４のブレーキ・シリンダ内に形成された圧力が再び急速に低下可能であることにある。第１のブレーキ回路１の車輪ブレーキ・シリンダ内のブレーキ圧力の上昇および降下に関する詳細な記載に関しては上記の説明が参照される。
【００８７】
マスタ・ブレーキ・シリンダ９の後車軸への接続口から第２の供給配管６０が第２のブレーキ回路２の遮断弁１９まで伸長している。遮断弁１９の出口から、配管６１が、並列に配置された、逆止弁４４ａを含むバイパス配管を備えた第２のブレーキ回路２の切換弁１０ａまで伸長している。分岐点６２を介して配管６３が配管６１と結合され、配管６３は第２のブレーキ回路２の吸込弁１８ａにおいて終端している。配管６３内において、分岐点６２と吸込弁１８ａとの間に逆止弁６４が配置されている。この場合、逆止弁６４は分岐点６７から分岐点６２へのブレーキ媒体の流れを遮断する。
【００８８】
第１のブレーキ回路１に対応して、第２のブレーキ回路２の切換弁１０ａが配管４７ａを介して昇圧弁１２ａと結合され、および配管４７ａ内に配置された分岐点４８ａを介して昇圧弁１１ａと結合されている。両方の昇圧弁１１ａおよび１２ａの各々は後車輪５または６のブレーキ・キャリパの（図示されていない）車輪ブレーキ・シリンダに付属されている。昇圧弁１１ａおよび１２ａから配管５８ａおよび５９ａが伸長し、配管５８ａおよび５９ａは昇圧弁１１ａおよび１２ａを後車輪５または６のブレーキ・キャリパのそれぞれ１つの車輪ブレーキ・シリンダと結合している。さらに、昇圧弁１１ａおよび１２ａに並列に、逆止弁４９ａまたは５０ａを含むそれぞれ１つのバイパス配管が伸長している。分岐点５６ａおよび５７ａを介して、それぞれ１つの降圧弁１３ａまたは１４ａが、それと協働する昇圧弁１１ａまたは１２ａの配管５８ａまたは５９ａに接続されている。
【００８９】
降圧弁１３ａおよび１４ａは分岐点５５ａを介して配管５２ａに接続され、配管５２ａは降圧弁１３ａおよび１４ａをポンプ１５ａと結合している。配管５２ａはポンプ１５ａの吸込側において終端している。配管５２ａはばね付勢された逆止弁１７ａを有している。さらに、分岐点５４ａを介して油圧蓄積器１６ａが、および分岐点５３ａを介して第２のブレーキ回路２の吸込弁１８ａが、配管５２ａに接続されている。
【００９０】
ポンプ１５ａの吐出側から配管６５が伸長し、配管６５はポンプ１５ａを切換弁１０ａと結合している。この場合、配管６５は配管４７ａ内の分岐点５１ａにおいて終端している。分岐点６６を介して、外部蓄積器として働く差動ピストン装置３３もまた配管６５に、したがってポンプ１５ａに接続されている。
【００９１】
差動ピストン装置３３は差動ピストンを有し、差動ピストンは、その一次側に蓄積容量３４を、および二次側にピストン３５を含む。蓄積容量３４は分岐点６７を介して配管６３と結合され、配管６３は遮断弁１９を第２のブレーキ回路２の吸込弁１８ａと結合している。蓄積容量３４はピストン３５とは反対側に明らかにより大きい断面を有しいてもよい。差動ピストン装置の対応する形態の利点である、例えば差動ピストンの有利な摩擦は、上記のとおりである。
【００９２】
しかしながら、図５に示されている差動ピストン装置は、ここに記載のステップを実行するために使用可能な外部蓄積器に対する可能な一例にすぎない。当業者は差動ピストン装置３３の下記の機能を保持しながら外部蓄積器に多少の修正を行うことが可能であることは明らかである。さらに、差動ピストン装置３３は蓄積器ストローク・センサおよび／または蓄積器ストローク・スイッチを備えていてもよい。代替態様として、差動ピストン装置３３の蓄積容量を間接測定するための測定センサもまた考えられる。
【００９３】
第２のブレーキ回路２の弁１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１８ａおよび１９は油圧弁であってもよい。好ましい一実施形態において、切換弁１０ａおよび昇圧弁１１ａおよび１２ａは無通電において開放された弁として形成され、および降圧弁１３ａおよび１４ａおよび吸込弁１８ａは無通電において閉鎖された弁として形成されている。遮断弁１９は無通電において開放された弁であることが好ましい。以下において、遮断弁１９、逆止弁６４および外部蓄積器として働く差動ピストン装置３３の協働に関して説明される。
【００９４】
遮断弁１９により第２のブレーキ回路２はマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切離し可能である。遮断弁１９は、遮断弁１９が開放されているときにブレーキ・ペダル８の操作が後車輪５および６の車輪ブレーキ・シリンダ内において昇圧させるように形成されていることが好ましい。しかしながら、遮断弁が閉鎖された場合、マスタ・ブレーキ・シリンダ９と第２のブレーキ回路２との間の結合が遮断され且つ第２のブレーキ回路２はマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切り離されている。第２のブレーキ回路２をマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切り離したのちにおいては、マスタ・ブレーキ・シリンダ９から後車輪５および６の車輪ブレーキ・シリンダへの直接係合はもはや可能ではない。したがって、ドライバは、第２のブレーキ回路２をマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切り離したのちにおいては、ブレーキ・ペダル８の操作を介して第２のブレーキ回路２内にもはや直接液を供給しない。したがって、第２のブレーキ回路２がマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切り離されたとき、後車輪５および６の車輪ブレーキ・シリンダに作用するブレーキ圧力を外部から且つブレーキ・ペダル８の操作とは全く無関係に制御する可能性が存在する。
【００９５】
差動ピストン装置３３は、外部制御による、後車輪５および６の車輪ブレーキ・シリンダにおける能動的昇圧のための容量貯蔵量を供給する一次側を有している。さらに、第２のブレーキ回路２の一次側は差動ピストン装置３３の二次側における昇圧によって加圧され且つポンプ１５ａの呼び水が可能である。ポンプ１５ａの呼び水は遮断弁１９と差動ピストン装置３３との間に配置された逆止弁６４によってもまた保証されている。さらに、逆止弁６４は、遮断弁１９が閉鎖されているとき、ブレーキ媒体が分岐点６２を介して差動ピストン装置３３内に逆流することを保証する。
【００９６】
差動ピストン装置３３は、後車輪５および６のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダの確実な充満を可能にする設計容量を有していることが好ましい。この場合、動的空気隙間、容量制御等の効果による容量受入量の上昇が考慮されてもよい。差動ピストン装置３３の有利な一形態においては、一次側と二次側との間に、明らかに１より大きい面積比が存在する。このようにして、呼び水のための必要容量が低減可能である。
【００９７】
以下に、第２のブレーキ回路２により実行可能なブレーキ過程が説明される。しかしながら、実行可能なブレーキ過程はここに説明された例に限定されない。
一般に、第２のブレーキ回路２の弁１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａおよび１８ａは、ドライバがブレーキ・ペダル８または他のブレーキ入力要素を操作していない走行状態においては通電されていない。遮断弁１９もまたこの走行状況において開放し且つマスタ・ブレーキ・シリンダ９と後車輪５および６のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダとの間の油圧結合が存在する。
【００９８】
しかしながら、ドライバがブレーキ・ペダル８または他のブレーキ入力要素を操作した場合、（図示されていない）制御ユニットから無通電において開放されている遮断弁１９に通電信号が出力可能である。通電信号は遮断弁１９の閉鎖にしたがって後車輪５および６のブレーキ・キャリパのマスタ・ブレーキ・シリンダ９からの切り離しを行う。この状況が存在した場合、ドライバはブレーキ・ペダル８または他のブレーキ入力要素を介して第１のブレーキ回路１内のみに直接液を供給する。この場合、ドライバのブレーキ希望は、ここには詳細に説明されていない適切なセンサ装置を介して測定され且つ希望の全ブレーキ圧力に関して評価可能である。同時に、第１のブレーキ回路１内において前車輪３および４に存在するブレーキ圧力が決定可能である。それに続いて、希望の全ブレーキ圧力と第１のブレーキ回路１内に存在するブレーキ圧力との間の差が計算可能である。
【００９９】
その後に、計算された差に対応するブレーキ圧力が後車輪５および６に能動的に設定される。このために、第２のブレーキ回路２の吸込弁１８ａが開放され且つ第２のブレーキ回路２内に差圧を設定するために切換弁１０ａが閉鎖される。ポンプ１５ａの操作によりブレーキ媒体のある容量が差動ピストン装置３３から後車輪５および６の車輪キャリパ内に供給される。後車輪５および６のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダ内へのブレーキ媒体のポンピングは、後車輪５および６に希望されたブレーキ圧力が存在するまでの間行われることが好ましい。
【０１００】
ドライバにより希望された全ブレーキ・トルクがより正確に保持されるので、ここに記載の方法ステップは改善されたペダル感覚を提供する。さらに、上記の方法ステップを介してより短いペダル・ストロークが実現可能である。
【０１０１】
前節に記載の方法は回生制動に対しても利用可能である。発電運転される電動機により十分なブレーキ作用を有する回生制動を実行するために、車両は特定の最小速度を有していなければならない。走行中の車両を停止させるまで制動するために、発電運転される電動機の操作のみでは十分でないことがある。回生ブレーキ装置により通常のブレーキ装置に対応する制動距離を可能するために、通常のブレーキ装置が、低速度において、回生ブレーキの不足したブレーキ作用をより高いブレーキ・トルクにより補償しなければならない。
【０１０２】
しかしながら、車両の特定の運転状態において、できるだけ高い回生率を達成することが有利である。これは、切換過程ののちに切り離されていた発電機が回生ブレーキとして再び投入され且つブレーキ作用が再び回生ブレーキの方向にシフトされることにより実現可能である。
【０１０３】
さらに、回生ブレーキの操作において、電気エネルギー蓄積器が充満されているときには回生ブレーキが利用可能ではないことに注意することが有利である。したがって、このような状況においては、全ブレーキ・トルクが摩擦ブレーキを介して車輪３−６に提供されるべきである。
【０１０４】
詳細に記載された方法および図５のブレーキ装置により、油圧ブレーキ装置および回生ブレーキから形成された全ブレーキ・トルクを一定に保持することが可能である。この場合、油圧ブレーキ装置の作用が回生ブレーキの作用に適合される。これは、油圧ブレーキ装置と回生ブレーキとの重ね合わせとも呼ばれる。
【０１０５】
同時に実行された重ね合わせによる回生制動においては、後車輪５および６に、発電運転される電動機の一定ではないが大きさがわかっているブレーキ・トルクが作用する。同時に、上記のように、ドライバにより希望された全ブレーキ・トルクおよび前車輪３および４に作用しているブレーキ・トルクが決定可能である。したがって、コンピュータは希望された全ブレーキ・トルクと、回生ブレーキ・トルクおよび前車輪３および４に作用しているブレーキ・トルクの和との間の差を計算可能である。それに続いて、第２のブレーキ回路２をマスタ・ブレーキ・シリンダ９から切り離し且つポンプ１５を操作することにより、この差に対応する油圧ブレーキ・トルクが上記の方法に対応して後車輪５および６に設定可能である。例えば、後車輪５および６における油圧ブレーキ圧力の設定は切換弁１０ａのΔｐ制御を介しての圧力設定により行うことが可能である。この代替態様として、後車輪５および６および／または第２のブレーキ回路２内に配置された少なくとも１つの圧力センサにより油圧ブレーキ圧力の圧力制御もまた可能である。
【０１０６】
重ね合わせにおいて実行された方法ステップはドライバによるブレーキ・ペダル８の追加の操作を必要としない。ドライバはより強いまたはより弱いブレーキ・ペダル８の操作による減速制御器の役目を果たす必要はない。さらに、ドライバは重ね合わせを直接感知しないので、走行快適性が損なわれることはない。重ね合わせはさらに車両の制動距離にも全く影響を与えることはない。
【０１０７】
同様な方法ステップにより、さらに、カーブ走行において後車輪に横方向加速度の関数としてのブレーキ力分配を設定することが可能である。両方の後車輪におけるタイヤ法線力の分配のための入力信号として、決定された横方向加速度が使用可能である。これはカーブ走行における車両のより安定な制動を保証する。さらに、動的カーブ制動において、カーブ内側車輪におけるブレーキ力の上昇により動的走行特性が達成可能である。さらに、上記の方法は後退走行のときに後車軸に対してより大きなブレーキ力を可能にする。このようにして達成されたより良好なブレーキ力分配は、下り坂における緩速後退走行において明らかにより安定な走行特性を導く。
【０１０８】
図５に示されたブレーキ装置により、高い動的制動もまた実現可能である。高い動的制動においては、遮断弁１９は意識的に開放位置に保持可能である。これにより、ドライバによりブレーキ・ペダル８の操作を介して設定された動特性を用いて多量のブレーキ媒体がマスタ・ブレーキ・シリンダ９から後車輪５および６のブレーキ・キャリパの車輪ブレーキ・シリンダ内に供給される。後車輪５および６における昇圧動特性は、この場合、もはやポンプ１５ａに依存しない。したがって、制動動特性は通常のブレーキ装置の制動動特性に類似している。
【０１０９】
ブレーキ装置は急速に実行可能なブレーキ解放もまた可能にする。ブレーキ解放においては、吸込弁１８が閉鎖され且つ切換弁１０ａは取り除かれたブレーキ希望に対応して開放される。したがって、ブレーキ媒体は比較的急速に差動ピストン装置３３内に逆流する。
【０１１０】
さらに、図５に示されているブレーキ装置は、特にブレーキ・バイ・ワイヤ・ブレーキ装置に比較してコスト的に有利に製造可能である。十分な回生効率を達成するために実行された重ね合わせ過程はブレーキ装置の高価な追加構成要素を必要としない。
【０１１１】
図５に示されているブレーキ装置は、有利な一変更態様において、図３または４において説明された追加の構成要素を備えていてもよい。当業者には図５に示されているブレーキ装置のこのような拡張が図３または４の説明により容易に理解可能であるので、ここではより詳細には説明されない。このような変更態様の利点に関しては上記の説明箇所が参照される。
【符号の説明】
【０１１２】
１  第１のブレーキ回路
２  第２のブレーキ回路
３、４  前車輪
５、６  後車輪
７  ブレーキ操作装置
８  ブレーキ・ペダル（ブレーキ操作装置）
９  マスタ・ブレーキ・シリンダ
１０、１０ａ  切換弁（差圧制御器）
１１、１１ａ、１２、１２ａ  ブレーキ昇圧弁
１３、１３ａ、１４、１４ａ  ブレーキ降圧弁
１５、１５ａ  油圧ポンプ
１６、１６ａ  油圧蓄積器（蓄圧器）
１７、１７ａ、４０、４４、４４ａ、４９、４９ａ、５０、５０ａ、６４  逆止弁
１８、１８ａ  吸込弁
１９  遮断弁
２０  作用装置
２１  減速希望センサ
２２  制御装置
２３  出力センサ
２４  充電センサ
２５  バッテリ
２６  追加蓄積器（蓄積装置）
２７  駆動軸
２８  電気消費機器
２９  横方向加速度センサ
３０  滑りセンサ
３１  回転速度センサ
３２  出力
３３  一次側ピストン（差動ピストン装置）（外部蓄積器）
３４  蓄積容量
３５  二次側ピストン（差動ピストン）
３６  ポンプ駆動モータ
３７  ポンプ駆動軸
３８  フリーホイール・クラッチ（機械式フリーホイール装置）
３９  切換弁
４１  ブレーキ媒体貯蔵容器
４２  充填ノズル
４３、６０  供給配管
４５、４８、４８ａ、５１、５１ａ、５３、５３ａ、５４、５４ａ、５５、５５ａ、５６、５６ａ、５７、５７ａ、６２、６６、６７  分岐点
４６  圧力センサ
４７、４７ａ、５２、５２ａ、５８、５８ａ、５９、５９ａ、６１、６３、６５  配管
【図１】
2014051285.tif 000003
【図２】
2014051285.tif 000004
【図３】
2014051285.tif 000005
【図４】
2014051285.tif 000006
【図５】
2014051285.tif 000007