(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動力を増力するためのブレーキ倍力装置（２）並びにブレーキ媒体によってブレーキ圧を供給するためのブレーキ圧供給装置（３）を備えた制動力供給装置（２，３）と、
前記ブレーキ圧供給装置（３）によってブレーキ媒体による圧力で負荷可能なブレーキ装置（４）と、を有する自動車用のブレーキシステム（Ｂ）において、
前記制動力供給装置（２，３）は、ブレーキ媒体の容積を移動させるための移動手段（２３，３１）と、制動力を増力するために前記移動手段（２３，３１）と連動して移動可能な連動部材（２２ａ）と、前記連動部材の移動量を測定するように構成された少なくとも１つのセンサ（１００）と、を有しており、
前記制動力供給装置（２，３）は、ブレーキ媒体の、移動させようとする容積を、測定された前記連動部材の移動量を用いて算出するように構成されており、
前記制動力供給装置（２，３）には、運転者によって操作されるブレーキペダル（１０）と連動して移動する入力ロッド（２０）の移動量を測定するストロークセンサ（１０１）と、前記連動部材（２２ａ）の移動量（ＳＢ）と前記入力ロッド（２０）の移動量（ＳＦ）との間の差（ＳＤ）を測定する差分ストロークセンサ（１０２）が配置されている、
ことを特徴とする、自動車用のブレーキシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサ（１００）が、前記連動部材を摺動させるモータ（２２）の駆動軸の位置角度を検出するために構成されている、請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記制動力供給装置（２，３）は、ブレーキ媒体の変化する圧力に基づくブレーキシステム（Ｂ）の装置の変形を補償するように構成されている、請求項１または２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
前記ブレーキ圧供給装置（３）は、圧力が加えられると変形可能な弾性的な部材（２４）を有している、請求項１から３の少なくとも１項に記載のブレーキシステム。
【請求項５】
前記移動手段（２３，３１）がピストンとして、また前記ブレーキ圧供給装置（３）がシリンダとして構成されていて、前記制動力供給装置（２，３）は、前記ピストン（３１）の横断面に前記連動部材の移動量（ＳＢ）を乗算することによって、移動させようとする容積を算出するように構成されている、請求項１から４の少なくとも１項に記載のブレーキシステム。
【請求項６】
前記ブレーキ装置（２，３）のブレーキ媒体容積を供給および／または導出するための補正手段（５）が配置されている、請求項１から５の少なくとも１項に記載のブレーキシステム。
【請求項７】
前記補正手段（５）がモータ（５３）によって駆動可能である、請求項６に記載のブレーキシステム。
【請求項８】
前記補正手段（５）は、前記補正手段（５）により供給可能および／または導出可能なブレーキ媒体の容積が、前記ブレーキ圧供給装置（３）により移動可能なブレーキ媒体の容積よりも小さくなるように、構成されている、請求項６または７に記載のブレーキシステム。
【請求項９】
自動車のブレーキシステム内のブレーキ媒体の圧力を調整する機能を実現させるためのプログラムにおいて、
制動力をプリセットし、
制動力を増力し、
ブレーキ媒体の容積移動によりブレーキ装置（４）内に発生したブレーキ圧によって増力された制動力を供給し、ブレーキ媒体の容積移動量をブレーキ媒体の容積を移動させるための移動手段（３１）と連動して移動可能な連動部材（２２ａ）の移動量によって検知し、
容積移動によってブレーキ圧を供給する際に、弾性的な部材（２４）の変形を、変化する圧力に基づいて補償する、
ステップをコンピュータに実行させる、ブレーキ媒体の圧力を調整するためのプログラム。
【請求項１０】
ブレーキ装置（４）のブレーキ媒体容積を、補正手段（５）によって供給かつ／または導出する、請求項９に記載のプログラム。
【請求項１１】
前記補正手段（５）によって供給かつ／または導出されたブレーキ媒体容積を、制動力供給装置（２，３）により供給されたブレーキ媒体容積よりも小さくするかまたこれと同じにする、請求項１０に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車のためのブレーキシステム、並びにブレーキシステム内のブレーキ媒体の圧力を調整するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキシステムは、例えば自動車の分野において、自動車をコントロールしながら減速させるために使用される。このために一般的に、ブレーキペダル力がブレーキ圧に変換され、このブレーキ圧がブレーキ媒体によって自動車のホイールシリンダを操作するためにこのホイールシリンダに伝達される。
【０００３】
特許文献１によれば、車両ブレーキ装置が公知である。この車両ブレーキ装置は、液圧式に操作可能なホイールブレーキシリンダと、ホイールブレーキをブレーキ圧で負荷するための圧力供給装置とを有している。自動車の運転者が車両ブレーキ装置を操作すると、運転者の制動要求の強さが算出される。算出された制動要求に応じて、膨張する装置のスペース容積が変化する。この際に、圧力供給装置が、運転者の要求を伝達するためのブレーキペダルおよびブレーキ倍力装置を車両のホイールブレーキシリンダに接続する。ブレーキペダルが操作されると、マスタブレーキシリンダが圧力供給装置のピストンによって間接的に操作される。このピストンは、２つのブレーキ回路を介してホイールブレーキシリンダに接続されている。さらに、ブレーキ倍力装置は電動モータを有しており、この電動モータによって、補助力つまり追加的な力がマスタブレーキシリンダのピストンに間接的に加えられる。マスタブレーキシリンダのピストンは所定の面を有していて、所定の形式でマスタブレーキシリンダのピストンに連結されているので、電動モータの駆動軸の角度位置からマスタブレーキシリンダのピストンの位置を推論することができる。このピストンの位置により、マスタブレーキシリンダから押し退けられたブレーキ媒体の押し退け容積が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００８０１２８７４号明細書
【発明の概要】
【０００５】
請求項１には、特に自動車のためのブレーキシステムが記載されており、このブレーキシステムは、
制動力を増力するためのブレーキ倍力装置並びにブレーキ媒体によってブレーキ圧を供給するためのブレーキ圧供給装置を備えた制動力供給装置と、
ブレーキ圧供給装置によってブレーキ媒体による圧力で負荷可能なブレーキ装置と、
制動力供給装置のブレーキ媒体の容積を移動させるための移動手段のストローク差を検知するように構成された少なくとも１つのセンサと、
を有しており、
前記制動力供給装置が、ブレーキ媒体の、移動させようとする容積を、前記検知されたストローク差を用いて算出するように構成されている。
【０００６】
センサは、移動手段の移動のための速度および時間を検知することによって、直接的にまたは単に間接的にもストローク差を検知することができる。検知した速度および時間から、ストローク差およびさらに移動させようとする容積が算出される。
【０００７】
請求項９には、特に自動車のブレーキシステムにおけるブレーキ媒体の圧力を調整するための方法、好適には請求項１から８までの少なくともいずれか１項記載の装置により実施するための方法について記載されており、この方法は、
制動力をプリセットするステップと、
制動力を増力するステップと、
ブレーキ媒体の容積移動によりブレーキ装置内に発生したブレーキ圧によって増力された制動力を供給し、ブレーキ媒体の容積移動量を移動手段のストローク差によって検知するステップと、
を有している。
【０００８】
請求項１３には、請求項１から９までの少なくともいずれか１項記載のブレーキシステムを、自動車特に乗用車に使用する使用法が記載されている。
【０００９】
発明の利点
請求項１に記載されたブレーキシステム並びに請求項９に記載された方法は、簡単かつ確実な形式で、所望のブレーキ圧のための、ブレーキ媒体の種々異なる容積を移動手段のストローク差を用いて間接的に規定することができる、という利点を有している。本発明のその他の特徴および好適な実施態様は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明の好適な実施態様によれば、少なくとも１つのセンサが、位置角度を検出するために構成されている。このような形式でセンサは、特にモータ等内において例えば相応の角度調節装置と共に安価に製造される。
【００１１】
本発明の別の好適な実施態様によれば、ストロークセンサまたは差分ストロークセンサとして構成された、少なくとも１つの別のセンサが配置されている。これによって得られた利点は、移動させようとするブレーキ圧容積を規定する確実性がさらに高まる、という点にある。何故ならば、別のセンサが、一方では少なくとも１つのセンサの検知しようとする値を検査するために用いられ、他方では種々異なる形式でブレーキ媒体の種々異なる容積が規定され、公差が例えば平均値算出によって最小化されるからである。
【００１２】
本発明の別の好適な実施態様によれば、制動力供給装置は、ブレーキ媒体の変化する圧力に基づくブレーキシステムの装置の変形を補償するように構成されている。この場合、装置とは、特にブレーキ圧供給装置およびブレーキ装置である。このような形式でブレーキシステムの信頼性および正確性がさらに高められる。何故ならば、装置例えばゴムシール装置等の変形が、移動させようとする容積の間接的な算出において考慮されるからである。このような形式で、所望のブレーキ圧がさらにより正確に供給されるので、自動車の運転者は、まさに配分された制動過程を実施することができる。
【００１３】
本発明の好適な実施態様によれば、制動力供給装置、特にブレーキ圧供給装置は、圧力が加えられると変形可能な弾性的な部材を有している。例えばスプリングワッシャまたは弾性ディスクとして構成された変形可能な部材によって、ブレーキシステムの調整可能性は決定的に改善される。
【００１４】
本発明の別の好適な実施態様によれば、移動手段がピストンとして、またブレーキ圧供給装置がシリンダとして構成されていて、制動力供給装置は、ピストンの横断面にピストンの移動量のストローク差を乗算することによって、移動させようとする容積を算出するように構成されている。これによって得られた利点は、簡単かつ安価な移動手段および相応のブレーキ圧供給装置が提供される、という点にある。それと同時に、移動させようとする容積を簡単かつ正確に規定することができる。何故ならば、ピストンの面は正確に規定されていて、ストローク差は公知の方法によって確実に規定することができるからである。
【００１５】
本発明の別の好適な実施態様によれば、ブレーキ装置のブレーキ媒体容積を供給および／または導出するための補正手段が配置されている。このような形式で、ブレーキシステムの弾性は簡単かつ確実に適合され、特にブレーキシステム内の公差が補正される。
【００１６】
本発明の好適な実施態様によれば、補正手段がモータによって駆動可能である。これによって、簡単な形式で補正手段を制御することができ、コントロールされたブレーキ媒体容積を供給または導出することができる。
【００１７】
本発明の別の好適な実施態様によれば、補正手段は、前記補正手段により供給可能および／または導出可能なブレーキ媒体の容積が、前記ブレーキ圧供給装置により移動可能なブレーキ媒体の容積よりも小さくなるように、構成されている。
【００１８】
この場合の利点は、補正手段によって、ブレーキ媒体の多過ぎる容積が収容され、それによってブレーキ圧が著しく低下することが避けられる、という点にある。
【００１９】
方法の好適な実施態様によれば、容積移動によってブレーキ圧を供給する際に、弾性的な部材の変形が、変化する圧力に基づいて補償されるようにした。このような形式で、ブレーキ媒体によって、ブレーキ圧のより正確かつ確実な供給が可能である。
【００２０】
別の有効な実施態様によれば、ブレーキ装置のブレーキ媒体容積を、前記補正手段によって供給かつ／または導出するようにした。このような形式で、ブレーキシステムの弾性は、簡単かつ確実に適合され、特にブレーキシステムの公差が補正される。
【００２１】
別の有効な実施態様によれば、補正手段によって供給かつ／または導出されたブレーキ媒体容積が、ブレーキ装置により供給されたブレーキ媒体容積よりも小さいかまたこれと同じである。この場合の利点は、補正手段によって多過ぎるブレーキ媒体容積が収容され、それによってブレーキ圧が著しく低下することが避けられる点にある。
【００２２】
図面に示した本発明の実施例を、以下に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の１実施例によるブレーキシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面では、同じ部材若しくは機能的に同じ部材には、特に説明がなければ同じ符号が付けられている。
【００２５】
図１は、本発明の１実施例によるブレーキシステムを示す。
【００２６】
図１にはブレーキシステムＢが示されている。このブレーキシステムＢはブレーキペダル１０を備えたペダルユニット１を有しており、ブレーキペダル１０は、制動の際に自動車の運転者によって操作される。ブレーキペダル１０は、一般的な形式でロッド１１を介して、所望の制動力を伝達するためにブレーキ倍力装置２の入力ロッド２０に接続されている。入力ロッド２０は、スプリング２１を介してブレーキ倍力装置２内で、より正確には連動部材２２ａの突起部に支えられている。入力ロッド２０は、相応に強く操作することによって、スプリングワッシャ２４として構成された弾性的な部材を押圧する。弾性的なスプリングワッシャ２４はさらに、部分的に力を伝達するためのピストン２３に形状合致（形状による束縛）式に結合されていて、ブレーキ倍力装置２のピストン２３の部分がタンデムブレーキシリンダ３１のピストン３の部分に形状合致式に係合することによって、タンデムブレーキシリンダ３として構成されたブレーキ圧供給装置に間接的な力を伝達する。ブレーキ倍力装置２の外側に、ブレーキ倍力装置２の連動部材２２ａを摺動させるためのモータ２２が配置されており、このモータ２２は、例えばねじ等を介して補助的な力を、制動力を増力するためのブレーキ倍力装置２のピストン２３に供給する。
【００２７】
タンデムブレーキシリンダ３は一般的な形式で構成されており、第２のピストン３３が、一方側でスプリング３２ａを介してピストン３１に支えられ、他方側でスプリング３２ｂによってタンデムブレーキシリンダ３のハウジング内部で支えられており、したがって、２つの別個のチャンバが存在する。各チャンバ３５は、ブレーキ媒体を供給するための共通のリザーブタンク３４に接続されている。それぞれ１つのブレーキパイプ４０，４１が、それぞれ１つのチャンバ３５に接続されている。ブレーキ装置４のブレーキパイプ４０，４１は、下流側でさらにＡＢＳ／ＥＳＰ装置６に接続されている。ＡＢＳ／ＥＳＰ装置６はホイールブレーキシリンダ７に接続されている。所定のブレーキ圧が得られると、ＡＢＳ／ＥＳＰ装置６は、場合によっては、相応のホイールブレーキシリンダ７の操作によってホイールがロックするかどうかを点検する。ホイールがロックする場合、ＡＢＳ／ＥＳＰ装置は、相応のホイールがもはやロックしなくなるまで、相応のホイールブレーキシリンダにおけるブレーキ圧を低下させる。さらに、ＡＢＳ／ＥＳＰ装置６は、場合によっては、単数または複数のホイールの空転が存在するかどうかを点検する。ホイールの空転が存在する場合、ＡＢＳ／ＥＳＰ装置６は、相応のホイールブレーキシリンダをブレーキ圧で負荷し、それによって相応のホイールは制動され、もはや空転しなくなる。
【００２８】
さらに、ピストン５２を備えた補正シリンダ５３として構成された補正手段５が配置されている。ピストン５２はモータ５３によって駆動可能である。ブレーキ媒体を収容するための補正シリンダ５３の、ピストン５２によって容積を変えることができるチャンバは、ブレーキパイプ４０，４１に接続されている。この場合、ＡＢＳ／ＥＳＰ装置６とタンデムブレーキシリンダのチャンバ３５との間の領域内に、パイプ５１が配置されている。
【００２９】
このような形式のブレーキシステムは、例えば回生ブレーキシステムにおいて使用される。ブレーキペダル１０が操作されると、例えば各ホイールに設けられ た、各ホイールを制動するジェネレータとしての電動モータによって制動力の回収を可能にするために、補正手段５によってブレーキ媒体容積を移動させること によって、ブレーキ装置内の圧力が減圧される。ブレーキシステムのための、提供された特徴的な容積ＶＨＺを算出するために、ストロークセンサ１００が配置されており、このストロークセンサ１００は、連動部材２２ａの移動量を測定する。このような測定は、例えばモータ等の駆動軸の位置角度を介して間接的に行ってもよい。ストロークセンサ１００により算出された、移動量のストロークＳＢ、およびブレーキ媒体によって負荷可能なピストン３１の横断面ＡＨＺを用いて、提供された容積ＶＨＺが、式：ＶＨＺ＝ＡＨＺ * ＳＢに従って求められる。
【００３０】
その他の可能性は、入力ロッド２０の移動量を測定するロッドストロークセンサ１０１と、連動部材２２ａのストロークＳＢと入力ロッド２０の移動量ＳＦとの間の差ＳＤを測定する差分ストロークセンサ１０２とを配置することである。この場合、移動された容積ＶＨＺは、式：ＶＨＺ＝ＡＨＺ * （ＳＦ−ＳＤ）に従って求められる。移動された容積を演算する際に、弾性的な部材（図１ではスプリングワッシャ２４）を考慮するために、スプリングワッシャのためのばね定数Ｃが用いられる。移動された容積ＶＨＺは、式：ＶＨＺ＝ＡＨＺ * （ＳＢ−ＦＢ/Ｃ） に従って演算される。つまり、移動された容積は、スプリングワッシャ２４が圧力によって相応に負荷される際に、スプリングワッシャ２４の変形した分だけ減少される。ブレーキ媒体の多過ぎる容積が、ブレーキシステムから補正手段によって取り出されるのを避けるために、補正手段の収容可能な容積ＶＡは、式：ＶＨＺ＜＝ＶＡに従って、ブレーキシステムから補正手段へ移動された容積と同じかまたはこれよりも小さい。これによって、特にブレーキシステム内に空気が達することは避けられる。
【００３１】
本発明は好適な実施例を用いて上記されているが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、多様な形式の変化実施例が可能である。
【００３２】
ブレーキ倍力装置は、電気機械式、電気液圧式または電気空気式のブレーキ倍力装置として構成されていてよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  ペダルユニット
２  ブレーキ倍力装置
３  タンデムブレーキシリンダ
４  ブレーキ装置
５  補正手段
６  ＡＢＳ／ＥＳＰ装置
７  ホイールブレーキシリンダ
１０  ブレーキペダル
１１  ロッド
２０  入力ロッド
２１  スプリング
２２ａ  連動部材
２３  ピストン
２４  スプリングワッシャ
３１  ピストン
３２ａ，３２ｂ  スプリング
３３  第２のピストン
３４  リザーブタンク
３５  チャンバ
４０，４１  ブレーキパイプ
５１  パイプ
５２  ピストン
５３  モータ、補正シリンダ
１００  ストロークセンサ
１０１  ロッドストロークセンサ
１０２  差分ストロークセンサ
ＡＨＺ  ピストンの横断面
Ｂ  ブレーキシステム
ＳＢ  ストローク
ＳＦ  移動量
ＶＨＺ  容積
ＳＤ  差
【図１】
0005995875.tif 000002