(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
倍力装置ケーシングの内室が可動の壁によって第１の室である負圧室と第２の室である作動室に分割され、制御ケーシング内に、可動の壁に作用する空気圧の差圧を制御する制御弁が設けられ、この制御弁が、操作棒によって操作可能な第１のシール座と、第２のシール座を備え、第１のシール座の開放が作動室への通気を可能にし、第２のシール座の開放が両室の連通を可能にし、制御弁が両シール座と協働する弾性的な弁体を備え、第１のシール座または弁体と協働する他のシール座が、操作棒と関係なく、作動室を通気する方向に、電子制御ユニットにより制御可能な電磁石によって操作可能であり、ブレーキ倍力装置の後に接続配置されたマスターブレーキシリンダ内に供給される圧力が検出され、電磁石（７）が予め設定された電流変化によって作動させられて、マスターブレーキシリンダ（３）の圧力が一定値（ｐschwell）に達した後で、電磁石（７）に供給される電流（Ｉ）を変更することによって、液圧が制御される、空気圧式ブレーキ倍力装置を運転する方法において、
ａ）電磁石（７）が制御弁（６）の影響を受けずに、最大電流強さ（Ｉmax）の電流パルスによって作動させられ、
ｂ）その後、電磁石（７）に供給される電流が、第１または他のシール座（３０）の開放を越えて、マスターブレーキシリンダ（３）内の圧力が一定値（ｐschwell）に達するまで、傾斜勾配状に高められ、
ｃ）続いて、電流が値（Ｉh）まで低下させられ、この値のときに、倍力装置ケーシング（２０）内の空気圧が一定のままであると同時に、マスターブレーキシリンダ（３）内の液圧（ｐhyd）が上昇し、
ｄ）マスターブレーキシリンダ（３）に供給される圧力が電子制御ユニット（１２）によって発生する目標値（ｐsoll）に一致するように、段階ｃ）で調節された電流値（Ｉh）が変更されることを特徴とする方法。
【請求項２】
マスターブレーキシリンダ（３）に供給される圧力が一定のままであるように、段階ｃ）で調節された電流値（Ｉh）が変更されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、倍力装置ケーシングの内室が可動の壁によって第１の室（負圧室）と第２の室（作動室）に分割され、制御ケーシング内に、可動の壁に作用する空気圧の差圧を制御する制御弁が設けられ、この制御弁が、操作棒によって操作可能な第１のシール座と、第２のシール座を備え、第１のシール座の開放が作動室への通気を可能にし、第２のシール座の開放が両室の連通を可能にし、制御弁が両シール座と協働する弾性的な弁体を備え、第１のシール座または弁体と協働する他のシール座が、操作棒と関係なく、作動室を通気する方向に、電子制御ユニットによって制御可能な電磁石によって操作可能であり、ブレーキ倍力装置の後に接続配置されたマスターブレーキシリンダ内に供給される圧力が検出される、空気圧式ブレーキ倍力装置を運転する方法に関する。
このような方法は国際特許出願ＷＯ９３／２４３５３号によって知られている。この公知の方法を実施する際、記憶されたブレーキ圧力目標値が、ブレーキ倍力装置を操作するブレーキペダルの瞬時の操作速度に連続的に関連づけられ、測定されたブレーキ圧力実際値と比較される。比較結果に依存して、ブレーキ倍力装置が制御される。この公知の方法の場合、圧力設定がブレーキペダル運動の評価によって行われるので、運転者によるブレーキ倍力装置の操作を行わずに実施される純粋な独立操作が実現不可能であるということは有利ではないと見なされる。従って、公知の方法を実施するための装置は、例えばヒルホルダ、液圧ブレーキ装置の予充填または衝突回避のような若干の用途には適していない。
ドイツ連邦共和国特許第４４０５０９２号公報により、電磁補助制御装置を備えた空気圧式ブレーキ倍力装置が知られている。この倍力装置の場合には、第１のシール座が制御ケーシング内に配置された電磁石のアーマチュアに連結された円筒状のスリーブに形成されている。運転者による公知のブレーキ倍力装置の操作を可能にするために、操作棒に力伝達的に連結された弁ピストンが設けられている。この弁ピストンには軸方向でアーマチュアが支持され、それによって運転者の操作時に弁ピストンによって一緒に動かされる。独立操作時または電磁石の通電時に、第１のシール座が弁体から離れるので、大気が作動室に流入することができる。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３８３３３号公報により、真空式ブレーキ倍力装置が知られている。この倍力装置の制御弁は第３のシール座を備えている。この第３のシール座は電磁石によって操作可能であり、独立操作時に機能的に第２のシール座によって置き換えられる。電磁石による制御弁の操作は、運転者による操作方向と反対方向に行われるので、弁体は第３のシール座を摺動させることによって、弁ピストンに形成された第１のシール座から離れるように移動する。
そこで、本発明の課題は、運転者によるブレーキ倍力装置の操作を必要としないで、所望の値まで圧力を迅速に上昇させることができる、冒頭に述べた種類の空気圧式倍力装置を運転する方法を提供することである。その際、所望の圧力値は独立操作によって達成可能な最高限度以下にあるようにすべきである。
この課題は本発明に従い、電磁石が予め設定された電流変化によって作動させられ、マスターブレーキシリンダの圧力が一定値に達した後で、電磁石に供給される電流を変更することによって、液圧が制御されることによって解決される。
本発明による思想を具体化するために、
ａ）電磁石が制御弁の影響を受けずに、最大電流強さの電流パルスによって作動させられ、
ｂ）その後、電磁石に供給される電流が、第１または他のシール座の開放を越えて、マスターブレーキシリンダ内の圧力が一定値に達するまで、傾斜勾配状に高められ、
ｃ）続いて、電流が値まで低下させられ、この値のときに、倍力装置ケーシング内の空気圧が一定のままであると同時に、マスターブレーキシリンダ内の液圧が上昇し、
ｄ）マスターブレーキシリンダに供給される圧力が電子制御ユニットによって発生する目標値に一致するように、段階ｃ）で調節された電流値が変更される。その際好ましくは、マスターブレーキシリンダに供給される圧力が一定のままであるように、段階ｃ）で調節された電流値が変更される。
次に、添付の図に関連して、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明による方法を実施するためのブレーキ装置の実施の形態を概略的に示す図、
図２は独立操作可能なブレーキ倍力装置の実施の形態の非作動準備位置を部分的に破断して示す縦断面図、
図３は図２に示したブレーキ倍力装置の独立操作、特にブレーキ倍力装置の電磁石に供給される電流の時間的な変化（図３ａ）と、ブレーキ倍力装置の後に配置されたマスターブレーキシリンダ内の圧力上昇（図３ｂ）を示すグラフである。
図１に示した自動車用ブレーキ装置は実質的に、操作ユニット１と、電子制御装置８と、図示していない自動車の車輪ブレーキからなっている。操作ユニット１自体は、操作ペダル４によっておよび操作ペダル４とは関係なく操作可能な空気圧式ブレーキ倍力装置、特に真空式ブレーキ倍力装置２からなっている。このブレーキ倍力装置の後には、マスターブレーキシリンダ、特にタンデム式マスターシリンダ３が配置されている。このマスターブレーキシリンダの図示していな圧力室は液圧管路９，１０を介して車輪ブレーキに接続されている。操作ペダル４には操作棒５が連結されている。この操作棒は略示した制御弁６を機械的に操作するために役立つ。この制御弁は真空式ブレーキ倍力装置２のケーシング内の空気圧の差圧の上昇および低下を制御する。その際、電磁石７は、車両の運転者によって操作棒５に加えられる操作力とは関係なく、制御弁を（外部から独立して）制御することができる。その際、電磁石７は電子制御装置８の制御信号によって電流制御要素４５を介して制御される。この電流制御要素の構造について後述する。タンデム式マスターシリンダ３の圧力室の一つに接続された圧力センサｌｌは、タンデム式マスターシリンダ３に供給される液圧を検出する。
電子制御装置８は実質的に、電子制御ユニット１２と、電流コントロール１３と、圧力コントローラ１４からなっている。前述の圧力センサ１１の出力信号ｐistが供給される電子制御ユニット１２は、圧力設定信号ｐsollを発生する。この圧力設定信号はマスターブレーキシリンダ３内の液圧を示す実際値信号ｐistと比較回路４３で比較される。この場合、比較結果は入力量として圧力コントローラ１４に供給される。制御ユニット１２は更に、実際圧力値ｐistに依存して制御信号Ｅsを発生する。この制御信号は、電流コントロール１３の電流信号Ｉsによってあるいは圧力コントローラ１４の出力信号Ｉpによって電磁石７が作動すべきかどうかを判断するために考慮される。上記の切換え機能は切換えスイッチ（選択スイッチ）４４の図示によって概略的に示してある。
図２は、上述の圧力制御のために使用可能な独立操作可能な（外部操作可能な）真空式ブレーキ倍力装置の実施の形態を示している。このブレーキ倍力装置の概略的に示した倍力装置ケーシング２０は、軸方向に移動可能な壁２２によって作動室２３と負圧室２４に分割されている。軸方向に移動可能な壁２２は薄板を深絞りしたダイヤフラムプレート２８と、それに接触する可撓性のダイヤフラム２９からなっている。このダイヤフラムはダイヤフラムプレート２８の外周と倍力装置ケーシング２０の間で、ローリングダイヤフラムをシールとして形成している。
図１に関連して述べた、操作棒５によって操作可能な制御弁６は、倍力装置ケーシング２０内でシールされて案内され可動の壁２２を支持する制御ケーシング２５内に収納されている。制御弁は操作棒５に連結された弁ピストン２６に形成された第１のシール座１５と、制御ケーシング２５に形成された第２のシール座１６と、両シール座２８，２９の間に半径方向に設けられた第３のシール座３０と、シール座１５，１６，３０と協働するリング状の弁体３１からなっている。この弁体は制御ケーシング２５内にシールされて配置された案内部材３２内で案内されている。弁体は案内部材３２に支持された弁ばね３３によって、シール座１５，１６，３０に予備付勢されている。作動室３は制御ケーシング２５内を延びる側方の通路４１を介して、負圧室４に接続可能である。
制動力は制御ケーシング２５に支持された前側部分１７に接触する端面側のゴム弾性的な反作用ディスク４６と、頭付きフランジ２１を有する押圧棒１８とを介して、図示していないブレーキ装置のマスターシリンダの操作ピストンに伝達される。このマスターシリンダは負圧側の倍力装置ケーシング半部に取付けられている。
制御弁６の操作時に作動室３を大気に接続できるようにするために、制御ケーシング２５内には、ほぼ半径方向に延びる通路２７が形成されている。その際、制動の終わりの弁ピストン２６の戻り運動は、横方向部材３４によって制限される。この横方向部材は真空式ブレーキ倍力装置の図示解放位置で、倍力装置ケーシング１内に形成されたストッパー１９に接触している。
図２に示したブレーキ倍力装置の、操作棒５に左右されない独立操作を開始するために、図１に関連して述べた電磁石７が設けられている。この電磁石は特に、弁ピストン２６に固定連結されたケーシング３５内に設けられ、弁ピストン２６と共に制御ケーシング２５内で摺動可能である。電磁石７はケーシング３５内に設けられたコイル３６と、軸方向に摺動可能に設けられた円筒形のアーマチュア（電機子）３７とからなっている。このアーマチュアは一部がケーシング３５を閉鎖する閉鎖部材３８内で案内され、このアーマチュアには力伝達スリーブ３９が支持されている。この力伝達スリーブは前述の第３のシール座３０を支持している。弁ピストン２６と力伝達スリーブ３９の間には圧縮ばね４０が設けられている。この圧縮ばねはアーマチュア３７をその出発位置に保持する。この出発位置では、第３のシール座３０が弁ピストン２６に形成された第１のシール座に対して軸方向にずらして設けられている。制御ケーシング２５内で案内された閉鎖部材３８は、伝動ディスク４２を介在して、前述の反作用ディスク４６に接触し、操作棒５によって加えられたインプット力を反作用ディスク４６に伝達することができる。
図３のグラフから判るように、図２に示したブレーキ倍力装置の電磁石７には、独立操作の開始時（時点Ｔ0）に、最大電流強さの短いパルスが加えられ、それに続いて傾斜した上昇電流が加えられる。それによって、第３のシール座３０が弁体３１に当接しかつ前述のシール座１６を作用的に架橋するまで、第３のシール座３０が第１の時間インターバルＴ0〜Ｔ1で弁体３１の方へ迅速に移動するように、電磁石が制御される。第３のシール座３０が更に移動すると、このシール座は先ず最初に電磁石７の操作方向に、すなわちブレーキ倍力装置の操作方向と反対方向に、弁体３１の材料内に押し込まれ、続いて弁体３１を第１のシール座１５から離れるように摺動するので、時点Ｔ1では、弁体３１と第１のシール座１５の間に隙間が生じる。この隙間は電流の上昇につれて拡大し、作動室２３への大気の流入を可能にする。第２のシール座１６が第３のシール座３０によって機能的に置き換えられる前述の過程では、ブレーキ倍力装置２の後に接続配置されたマスターブレーキシリンダ３内の圧力が上昇し、しかも時点Ｔ2で閾値ｐschwellに達するまで上昇する。この時点Ｔ2では、電磁石７に供給される電流が一定値Ｉhまで低下し、一定の時間（時点Ｔ3）までこの値に保持される。この時間インターバルでは、マスターブレーキシリンダ３に供給される液圧が電子制御装置１２（図１）によって設定された目標値ｐsollまで上昇する。その際、値Ｉhは、弁体３１が第１のシール座１５を再び閉じるまで、第３のシール座３０が移動するような大きさに選定されている。その際、第３のシール座１６は閉じたままである。電磁石７に送られる電流は時間インターバルＴ0〜Ｔ3で機能ブロック“電流コントロール”１３（図１）によって供給される。液圧がその目標値に達する時点Ｔ3で、電子制御装置１２は切換え信号Ｅsを発生する。この切換え信号は電流コントロール１３から圧力コントローラ１４、場合によってはＰ−コントローラへの切換えを行う。圧力コントローラ１４内に含まれる制御アルゴリズムは、マスターブレーキシリンダ３内の液圧ｐhydが一定のままになるように、電磁石７に供給される電流を調節する。前述のように、マスターブレーキシリンダ３内の液圧は基準入力値または目標値として使用される。この場合、圧力コントローラ１４は時間インターバルＴ0〜Ｔ3を経過した後の装置内の圧力値ｐsollを読み取る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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