(57)【要約】【課題】液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時においてもペダル力を生ぜしめることができ、しかも安価に製作可能な、液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置を提供する。【解決手段】車両ブレーキ装置１０がマスターブレーキシリンダ２０の操作機構２２のための戻し装置５８を有しており、該戻し装置５８が、ストロークに依存した戻し力をマスターブレーキシリンダ２０の操作機構２２に及ぼすようにした。【選択図】図１
2005001661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置であって、
液圧式の常用ブレーキ装置が設けられており、該液圧式の常用ブレーキ装置が、その操作のために、筋力で操作されるマスターブレーキシリンダを有しており、該マスターブレーキシリンダに、少なくとも１つの液圧式のホイールブレーキが接続されており、
電気機械式の常用ブレーキ装置が設けられており、該電気機械式の常用ブレーキ装置が１つのブレーキ値発生器と少なくとも１つの電気機械式のホイールブレーキとを有している
形式のものにおいて、
車両ブレーキ装置（１０）がマスターブレーキシリンダ（２０）の操作機構（２２）のための戻し装置（５８）を有しており、該戻し装置（５８）が、ストロークに依存した戻し力をマスターブレーキシリンダ（２０）の操作機構（２２）に及ぼす
ことを特徴とする、液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置。
【請求項２】
戻し装置（５８）の戻し力が、従来慣用の液圧式の車両ブレーキ装置のマスターブレーキシリンダ操作力にほぼ等しい大きさである、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項３】
戻し装置（５８）の戻し力が、従来慣用の液圧式の車両ブレーキ装置のマスターブレーキシリンダ操作力のほぼ半分の大きさである、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項４】
液圧式の常用ブレーキ装置（１２）が、一系統のブレーキ装置として形成されている、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項５】
液圧式の常用ブレーキ装置（１２）が、一系統のマスターブレーキシリンダ（２０）を有している、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項６】
液圧式の常用ブレーキ装置（１２）が、車両のフロントアクスルに対応配置されており、電気機械式の常用ブレーキ装置（１４）が、車両のリヤアクスルに対応配置されている、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項７】
車両ブレーキ装置（１０）がブレーキスリップコントロール装置（１８，３２，３４，３６，４２）を有している、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【請求項８】
少なくとも１つの電気機械式のホイールブレーキ（１６）が駐車装置を有している、請求項１記載の車両ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置であって、液圧式の常用ブレーキ装置が設けられており、該液圧式の常用ブレーキ装置が、その操作のために、筋力で操作されるマスターブレーキシリンダを有しており、該マスターブレーキシリンダに、少なくとも１つの液圧式のホイールブレーキが接続されており、電気機械式の常用ブレーキ装置が設けられており、該電気機械式の常用ブレーキ装置が１つのブレーキ値発生器と少なくとも１つの電気機械式のホイールブレーキとを有している形式のものに関する。そのような、液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置は「ハイブリッドブレーキ装置（Ｈｙｂｒｉｄｂｒｅｍｓａｎｌａｇｅ）」とも呼ばれることができる。
【背景技術】
【０００２】
この種のブレーキ装置は国際公開第９５／１６５９２号パンフレットから公知である。公知の車両ブレーキ装置は液圧式の常用ブレーキ装置と電気機械式の常用ブレーキ装置とを有している。液圧式の常用ブレーキ装置は筋力で操作されるマスターブレーキシリンダを有しており、マスターブレーキシリンダはこれを操作するための操作機構としてフットブレーキペダルを有している。フットブレーキペダルの代わりに、例えばハンドブレーキレバーが、筋力で操作するための操作機構として設けられていてもよい。マスターブレーキシリンダには、液圧式のホイールブレーキが接続されており、液圧式のホイールブレーキは公知の車両ブレーキ装置では車両の前輪を制動する。公知の車両ブレーキ装置の、液圧式の常用ブレーキ装置は二系統のブレーキ装置として形成されており、二系統のブレーキ装置は二系統のマスターブレーキシリンダを有している。
【０００３】
公知の車両ブレーキ装置の、電気機械式の常用ブレーキ装置は電気機械式のホイールブレーキを有しており、電気機械式のホイールブレーキは公知の車両ブレーキ装置では車両の後輪を制動する。電気機械式の常用ブレーキ装置により加えたいブレーキ力のための目標値発生器として、フットブレーキペダル、つまり液圧式の常用ブレーキ装置の操作機構が役立ち、操作機構の位置はセンサで検出される。操作機構もしくはセンサは電気機械式の常用ブレーキ装置のブレーキ値発生器を形成する。
【０００４】
電気機械式のホイールブレーキは自体公知であり、一般に電動モータを有しており、電動モータは制動のために、回転／並進変換伝動装置、一般的にははすば伝動装置を介して、摩擦ブレーキライニングを、制動したいブレーキボディ、特にブレーキディスクまたはブレーキドラムに押し付ける。電動モータと回転／並進変換伝動装置との間には、しばしば減速伝動装置が、多くは遊星歯車伝動装置の形で、接続されている。この種の電気機械式のホイールブレーキは国際公開第９６／０３３０１号パンフレットに開示されている。
【特許文献１】国際公開第９５／１６５９２号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９６／０３３０１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、冒頭で述べた形式の車両ブレーキ装置を改良して、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時においてもペダル力を生ぜしめることができ、しかも安価に製作可能な車両ブレーキ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決した本発明の構成によれば、車両ブレーキ装置がマスターブレーキシリンダの操作機構のための戻し装置を有しており、該戻し装置が、ストロークに依存した戻し力をマスターブレーキシリンダの操作機構に及ぼすようにした。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の特徴部に記載された特徴を備えた、本発明による車両ブレーキ装置はマスターブレーキシリンダの操作機構のための戻し装置を有しており、該戻し装置が、操作機構のストロークに依存した戻し力を操作機構に作用させる。戻し装置は、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥のためにマスターブレーキシリンダを操作してもマスターブレーキシリンダ内に液圧が形成されず、その結果として、マスターブレーキシリンダが、操作に対して逆向きの反力を操作機構に及ぼさない場合に、明確に認識可能な戻し力をマスターブレーキシリンダの操作機構に及ぼす目的を有している。本発明により、本発明による戻し装置は明確に認識可能な戻し力を操作機構に及ぼすので、車両運転者は、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時、その結果としてのマスターブレーキシリンダ内におけるブレーキ圧増圧の欠落時に、少なくともほぼ普段通りのペダル感覚を有する。戻し装置の戻し力は、従来慣用の液圧式の常用ブレーキ装置の場合にほぼ等しい大きさであることができる。戻し装置の戻し力は明らかに小さくてもよく、これにより、車両運転者は車両ブレーキ装置の操作時に、明らかに減じられたペダル力に基づいて、車両ブレーキ装置の様子がおかしいことに気付く。戻し装置の戻し力はゼロ近くにあるのではないし、車両ブレーキ装置が機能している場合の通常のペダル力に比べて無視できるほど小さくもない。車両運転者が液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時に、いずれにせよ、機能を満たしていた車両ブレーキの先行の操作後にもはや全く認識することのできないペダル力のために、フットブレーキペダルが「落ちる」もしくは「抜ける」という感覚を有するようなことはあってはならない。液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時の、ほぼゼロになるペダル力と、その結果として操作時に「落ちる」ブレーキペダルとは、電気機械式のホイールブレーキのフルブレーキを結果的に招く。それというのは、ブレーキペダルもしくはその他の操作機構が同時に、電気機械式の常用ブレーキ装置のブレーキ値発生器を形成しているからである。それゆえ、本発明が有する利点は、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時のフルブレーキ、つまり電気機械式のホイールブレーキの、過度に強い制動が回避される点にある。別の利点は、車両運転者が、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥時にブレーキペダルが「落ちる」驚愕を感じずに済む点にある。
【０００８】
戻し装置は例えば機械的なばねエレメント、例えばマスターブレーキシリンダの操作機構の旋回軸に、または旋回軸の近傍に作用する渦巻ばね、コイル圧縮ばねまたはコイル引張ばねであることができる。例えばガス圧ばねも戻し装置として可能である。原理的には、いわゆる「ペダルストロークシミュレータ」も戻し装置として使用されることができる。ペダルストロークシミュレータは電気液圧式の非人力ブレーキ装置から知られている。ペダルストロークシミュレータは一般に液圧アキュムレータを有しており、液圧アキュムレータはマスターブレーキシリンダに接続されており、この種のブレーキ装置の非人力操作時に、マスターブレーキシリンダが遮断弁により車両ブレーキ装置から遮断されると、液圧アキュムレータ内にブレーキ液がマスターブレーキシリンダから押し遣られることができる。マスターブレーキシリンダから液圧アキュムレータ内に押し遣られたブレーキ液は液圧アキュムレータおよびマスターブレーキシリンダ内に液圧を形成する。このようなペダルストロークシミュレータはやはり戻し力をマスターブレーキシリンダの操作機構に当然の如く生ぜしめ、マスターブレーキシリンダ内には、ブレーキ圧が形成可能である。つまり、液圧式の常用ブレーキ装置の失陥に至る故障はマスターブレーキシリンダ内で発生してはならず、マスターブレーキシリンダの下流に接続された遮断弁の下流でのみ発生してもよいことになると共に、ペダルストロークシミュレータを有効にするような遮断弁が設けられていなければならない。それにより、ペダルストロークシミュレータは本発明による車両ブレーキ装置のための戻し装置として可能ではある。記載したような欠点と、その価格およびそれにつながる手間とのために、安価で、簡単で、かつ／またはマスターブレーキシリンダの故障時にも有効である戻し装置の方が好ましい。
【０００９】
従属請求項は請求項１に記載した本発明の、有利な構成および変化形を対象としている。
【００１０】
戻し装置の戻し力の適当な高さは、車両ブレーキ装置が完全に機能する場合の、操作機構の操作力のほぼ半分から全部までの範囲にある（請求項２および請求項３）。注意すべき点は、車両ブレーキ装置が機能している場合、戻し装置の戻し力はマスターブレーキシリンダ内の増圧のために必要な操作力に付加的に加えられなければならない点である。つまり、本来の操作力は戻し装置の戻し力によって増大させられる。
【００１１】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面に示した本発明による車両ブレーキ装置１０は液圧式の常用ブレーキ装置１２と電気機械式の常用ブレーキ装置１４とを有している。液圧式の常用ブレーキ装置１２は、図示されていない車両、特に乗用車の、特に前輪に働き、電気機械式の常用ブレーキ装置１４は後輪に働く。そのような液圧式と電気機械式とが組み合わされた車両ブレーキ装置はハイブリッドブレーキ装置とも呼ばれることができる。
【００１３】
電気機械式の常用ブレーキ装置１４は電気機械式のホイールブレーキ１６を有しており、電気機械式のホイールブレーキ１６は電動モータ１８により操作される。この種の電気機械式のホイールブレーキ１６は自体公知であるので、本明細書でのこれ以上の説明は省略する。電気機械式のホイールブレーキ１６は駐車ブレーキとして形成されている、すなわち、一度加えられたブレーキ力を非通電状態で維持するか、または、電気機械式のホイールブレーキ１６はいずれにせよ駐車ブレーキ位置に切換可能であって、この駐車ブレーキ位置で、加えられたブレーキ力を非通電状態で維持する。このことも自体公知である。
【００１４】
液圧式の常用ブレーキ装置１２は実際のところ原理的には二系統のブレーキ装置として構成されていることができるが、図示されて説明される実施例で、液圧式の常用ブレーキ装置１２は一系統のマスターブレーキシリンダ２０を備えた一系統のブレーキ装置として形成されている。マスターブレーキシリンダ２０は筋力によってフットブレーキペダル２２により操作され、筋力を補助するための負圧式のブレーキ力倍力装置２４を有している。ただし、ブレーキ力倍力装置２４は必須ではない。マスターブレーキシリンダ２０に、液圧式のホイールブレーキ２６が接続されている。
【００１５】
液圧式の車両ブレーキ装置１２の一系統構成は簡単化の利点を有しており、かつ安価である。一つには、安価な一系統のマスターブレーキシリンダ２０が二系統のマスターブレーキシリンダの代わりに使用されることができるからである。さらに、ブレーキスリップコントロール装置の、必要なソレノイド弁の個数は二系統構成に比べて減じられており、例えば１つの遮断弁３４と１つの吸込弁４８とが必要であるに過ぎない。やはり、第２のブレーキ回路のための液圧ポンプ２８は省略される。
【００１６】
液圧式の常用ブレーキ装置１２はブレーキスリップコントロール装置を有しており、ブレーキスリップコントロール装置は主に、以下に説明するソレノイド弁と、電動モータ３０により駆動可能な液圧ポンプ２８とを有している。さらに、電子式の制御装置３２はブレーキスリップコントロール装置の一部である。ブレーキスリップコントロール装置により、アンチロックブレーキコントロール、トラクションコントロールおよび／またはビークルダイナミクスコントロール（ＡＢＳ、ＡＳＲ、ＦＤＲ）が可能である。
【００１７】
マスターブレーキシリンダ２０の下流には、遮断弁３４が接続されており、遮断弁３４には、その都度１つの独自のブレーキ圧増圧弁３６を介して、液圧式のホイールブレーキ２６が接続されている。遮断弁３４には、ホイールブレーキ２６の方向で通流可能な逆止弁３８が並列に接続されており、ブレーキ圧増圧弁３６には、マスターブレーキシリンダ２０の方向で通流可能な逆止弁４０が並列に接続されている。
【００１８】
ブレーキ圧減圧弁４２を介して、液圧式のホイールブレーキ２６は液圧ポンプ２８の吸込側に接続されており、液圧ポンプ２８の吐出側は遮断弁３４とブレーキ圧増圧弁３６との間に開口する。ブレーキ圧減圧弁４２と液圧ポンプ２８との間には、液圧ポンプ２８の方向で通流可能な逆止弁４４が接続されている。ブレーキ圧減圧弁４２の、ホイールブレーキ２６とは反対の側には、ブレーキスリップコントロール時にホイールブレーキ２６からのブレーキ液を一次的に蓄えるための液圧アキュムレータ４６が接続されている。
【００１９】
液圧ポンプ２８の吸込側は吸込弁４８の介在下でマスターブレーキシリンダ２０に接続されている。吸込弁４８の開弁により、液圧ポンプ２８の吸込側は直接マスターブレーキシリンダ２０に接続されるので、トラクションコントロールまたはビークルダイナミクスコントロールの事例のために、液圧ポンプ２８による迅速な増圧が可能である。
【００２０】
ソレノイド弁３４，３６，４２，４８は２ポート２位置切換ソレノイド弁として形成されており、その際、遮断弁３４およびブレーキ圧増圧弁３６はその非通電の基本位置で開弁しており、ブレーキ圧減圧弁４２および吸込弁４８はその非通電の基本位置で閉弁している。
【００２１】
ブレーキスリップコントロールのために、遮断弁３４は閉弁され、ブレーキ圧増圧弁３６およびブレーキ圧減圧弁４２はホイールブレーキ圧調整弁装置（「ホイールブレーキ圧変調弁装置」とも呼ばれる）を形成し、ホイールブレーキ圧調整弁装置により、液圧式のホイールブレーキ２６内のホイールブレーキ圧は調整可能である。ブレーキスリップコントロールは自体公知であるので、本明細書での詳細な説明は省略する。ホイール毎のブレーキスリップコントロールが可能である。車両ホイールに対応配置されたブレーキ圧増圧弁３６および所属のブレーキ圧減圧弁４２は例えば３ポート３位置切換ソレノイド弁により代替されてもよく、図示されていない３ポート３位置切換ソレノイド弁は有利には、非通電の基本位置で液圧式のホイールブレーキ２６をマスターブレーキシリンダ２０に接続し、一方の切換位置でホイールブレーキ２６を遮断し、他方の切換位置でホイールブレーキ２６を液圧アキュムレータ４６および液圧ポンプ２８の吸込側に接続する。
【００２２】
ブレーキスリップコントロールは電子式の制御装置３２により実施され、電子式の制御装置３２はソレノイド弁３４，３６，４２，４８を操作し、液圧ポンプ２８の電動モータ３０および電気機械式のホイールブレーキ１６の電動モータ１８を制御する。電子式の制御装置３２は、マスターブレーキシリンダ２０に接続されている圧力センサ５０の信号と、液圧式のホイールブレーキ２６に接続されている圧力センサ５２の信号と、制動可能な各車両ホイールに対応配置されている車輪速センサ５４の信号を受信する。電子式の制御装置３２により、液圧式のホイールブレーキ２６および電気機械式のホイールブレーキ１６の、ホイール毎のブレーキスリップコントロールが可能である。
【００２３】
さらに、電子式の制御装置３２は、フットブレーキペダル２２のストロークもしくはその位置を検出するペダルストロークセンサ５６の信号を受信する。マスターブレーキシリンダ２０の操作機構を成すフットブレーキペダル２２のペダルストロークは、電気機械式の常用ブレーキ装置１４により加えたいブレーキ力の高さのための目標値を成す。ペダルストロークとブレーキ力との間の関係は必ずしもリニアである必要はない。それに加えて、電子式の制御装置３２により、車両のフロントアクスルとリヤアクスルとの間でブレーキ力を分配することが可能である。操作機構を成すフットブレーキペダル２２もしくはペダルストロークセンサは、電気機械式の常用ブレーキ装置１４により加えたいブレーキ力のためのブレーキ値発生器を形成する。
【００２４】
車両ブレーキ装置１０はフットブレーキペダル２２のための戻し装置５８を有しており、戻し装置５８は図面ではシンボリックにコイルばねとして示されている。コイルばねの代わりに、渦巻ばねまたはねじりばね（図示せず）が設けられていてもよく、渦巻ばねまたはねじりばねはペダル軸の領域でフットブレーキペダル２２に作用する。例えばガス圧ばね（Ｇａｓｄｒｕｃｋｆｅｄｅｒ）のような別のばねエレメントまたはその他の戻し装置も可能である（図示せず）。戻し装置５８はストロークに依存した戻し力をフットブレーキペダル２２に生ぜしめ、この戻し力を車両運転者はフットブレーキペダル２２の踏み込み時に抵抗として認識する。戻し装置５８は、液圧式の常用ブレーキ装置１２の失陥時にマスターブレーキシリンダ２０によって液圧がもはや形成されることができず、フットブレーキペダル２２が戻し装置５８なしにはほぼ無抵抗に完全踏み込まれてしまう場合に、フットブレーキペダル２２にペダル力を生ぜしめる目的を有している。戻し装置５８は車両運転者に液圧式の常用ブレーキ装置１２の失陥時に少なくともほぼ普段通りのペダル感覚を伝える。ペダル力は実際のところ、液圧式の常用ブレーキ装置１２が機能している場合に比べれば認識できる程に減じられてはいるものの、それでも尚明らかに認知可能な抵抗として認識することができる。このことは、車両運転者が液圧式の常用ブレーキ装置１２の思いがけない失陥時にフットブレーキペダル２２を完全に踏み込んでしまい、結果的に、電気機械式の常用ブレーキ装置１４のフルブレーキ（過制動）が行われてしまうことを回避する。さらに、車両運転者がペダル力の減少により車両ブレーキ装置１０の故障の報告を受け取っても、車両運転者はフットブレーキペダル２２が「落ちる」驚愕を感じずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による車両ブレーキ装置の回路図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  車両ブレーキ装置、  １２  液圧式の常用ブレーキ装置、  １４  電気機械式の常用ブレーキ装置、  １６  電気機械式のホイールブレーキ、  １８  電動モータ、  ２０  マスターブレーキシリンダ、  ２２  フットブレーキペダル、  ２４  ブレーキ力倍力装置、  ２６  液圧式のホイールブレーキ、  ２８  液圧ポンプ、  ３０  電動モータ、  ３２  制御装置、  ３４  遮断弁、  ３６  ブレーキ圧増圧弁、  ３８  逆止弁、  ４０  逆止弁、  ４２  ブレーキ圧減圧弁、  ４４  逆止弁、  ４６  液圧アキュムレータ、  ４８  吸込弁、  ５０  圧力センサ、  ５２  圧力センサ、  ５４  車輪速センサ、  ５６  ペダルストロークセンサ、  ５８  戻し装置
【図１】
2005001661.tif 000003