(57)【要約】  車両用ブレーキシステムは、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置を備え、マスターシリンダーと、機械制御されたバックアップ用油圧シリンダーとを含む。マスターシリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し油圧ブレーキ装置と流体連通している。マスターシリンダーは、作動時に油圧ブレーキ装置を制御するように動作する。機械制御されたレギュレーションバックアップ用シリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し、マスターシリンダーと流体連通している。バックアップ用油圧シリンダーは、機械的に制御されて、バックアップ用油圧シリンダーの中のブレーキ液を移動させ、ブレーキ液をマスターシリンダーに送ることでマスターシリンダーを作動させる。【選択図】図１
2016510708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ブレーキシステムであって、前記車両は、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置を含み、当該ブレーキシステムは、
ブレーキ液のリザーバーと流体連通し前記油圧ブレーキ装置と流体連通するマスターシリンダーであって、作動時に前記油圧ブレーキ装置を制御するように動作するマスターシリンダーと、
ブレーキ液のリザーバーと流体連通し前記マスターシリンダーと流体連通する機械制御されたバックアップ用油圧シリンダーであって、機械的に制御されて該バックアップ用油圧シリンダーの中のブレーキ液を移動させ、該ブレーキ液を前記マスターシリンダーに送りさらにブレーキに送るバックアップ用油圧シリンダーとを備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、前記マスターシリンダーは、前記バックアップ用油圧シリンダーを介して、ブレーキ液のリザーバーと間接的に流体連通していることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、少なくとも１つのマスターシリンダーピストンの移動を介して前記マスターシリンダー内のブレーキ液を移動させることにより前記マスターシリンダーを作動させる電気的ブレーキ力発生部をさらに備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、前記バックアップ用油圧シリンダーは、ドライバにより制御される入力デバイスの動きに応じて前記バックアップ用油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させる変位可能なピストンを含むことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のブレーキシステムにおいて、前記ピストンを変位させる前記入力デバイスによって可動可能な力伝達部材をさらに備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のブレーキシステムにおいて、前記力伝達部材は、前記入力デバイスの動作に先立って前記バックアップ用油圧シリンダーの前記ピストンから離間していて、これにより、前記入力デバイスの初期動作によって前記バックアップ用油圧シリンダー内のブレーキ液が移動することを防ぎ、前記マスターシリンダーを作動させないようにしていることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項７】
請求項５に記載のブレーキシステムにおいて、前記バックアップ用油圧シリンダーの前記ピストンと前記力伝達部材との間に配置された付勢部材であって、前記バックアップ用油圧シリンダーの前記ピストンから離れるように前記力伝達部材を付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のブレーキシステムにおいて、前記付勢部材は、前記力伝達部材と、前記入力デバイスの初期動作時の前記入力デバイスとを介して、ドライバにフィードバックを与えるように動作可能であることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、前記付勢部材は、非線形ばねであることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１０】
車両用ブレーキシステムであって、前記車両は、少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置を含み、当該ブレーキシステムは、
ブレーキ液のリザーバーと流体連通し前記油圧ブレーキ装置と流体連通する第１の油圧シリンダーであって、作動時に前記油圧ブレーキ装置を制御するように動作する第１の油圧シリンダーと、
第２の油圧シリンダーを含む機械制御されたブレーキ力発生部であって、前記第２の油圧シリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し、第１の油圧シリンダーと流体連通し、機械制御されたブレーキ力発生部は、第２の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させるように機械制御され、これによりブレーキ液を第１油圧シリンダーに送ることにより、第１の油圧シリンダーを加圧する機械制御されたブレーキ力発生部と、
第１の油圧シリンダーの少なくとも第１のピストンの移動を介して第１の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させることにより、第１の油圧シリンダーを作動させる電気制御されたブレーキ力発生部とを備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のブレーキシステムにおいて、当該システムは、電気制御されたブレーキ力発生部によって第２の油圧シリンダーを電気的に作動させる第１のモードで動作可能であり、機械制御されたブレーキ力発生部によって第２の油圧シリンダーを機械的に作動させる第２のモードで動作可能であることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のブレーキシステムにおいて、第２の油圧シリンダーは、ドライバにより制御される入力デバイスの動きに応じて第２の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させる可動可能な第２のピストンを含むことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のブレーキシステムにおいて、ブレーキペダルをさらに備え、当該システムは、車両のドライバによる前記ブレーキペダルの第１の変位に応じて第１のモードで動作し、ドライバによる前記ブレーキペダルの第２の変位に応じて第２のモードで動作することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のブレーキシステムにおいて、前記ブレーキペダルの第１の変位は、前記ブレーキペダルの第２の変位よりも大きいことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１５】
請求項１０に記載のブレーキシステムにおいて、機械制御されたブレーキ力発生部は、車両のドライバによる操作に応じて機械的に動作可能であり第２の油圧シリンダーの第２のピストンを機械的に変位させる力伝達部材を含むことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のブレーキシステムにおいて、前記力伝達部材は、ドライバの操作の動作に先立って第２の油圧シリンダーの第２のピストンから離間していて、これにより、ドライバによる初期操作によって第２の油圧シリンダー内のブレーキ液が移動することを防ぎ、第１の油圧シリンダーを作動させないようにしていることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のブレーキシステムにおいて、第２の油圧シリンダーの第２のピストンと前記力伝達部材との間に配置された付勢部材であって、第２の油圧シリンダーの第２のピストンから離れるように前記力伝達部材を付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のブレーキシステムにおいて、前記付勢部材は、ドライバにフィードバックを与えるように作動する非線形ばねであることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１９】
ブレーキシステムを備えた車両制動方法において、前記ブレーキシステムは、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置と、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し前記油圧ブレーキ装置と流体連通する第１の油圧シリンダーと、第１の油圧シリンダーと流体連通する第２の油圧シリンダーとを含み、当該方法は、
第１の油圧シリンダーの少なくとも第１のピストンの動きを介して、第１の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させることにより、第１の油圧シリンダーを作動させる第１のブレーキ力発生部を電気的に操作し、
第２の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させ、これによりブレーキ液を第１の油圧シリンダーに送ることにより、第１の油圧シリンダーを作動させる第２のブレーキ力発生部を機械的に操作することを特徴とする車両制動方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のブレーキシステムを備えた車両制動方法において、第２のブレーキ力発生部は、ピストンであって、ドライバにより制御される入力デバイスの動きに応じて該ピストンの中のブレーキ液を移動させる変位可能なピストンを含み、第２のブレーキ力発生部は、前記入力デバイスの動作に先立って前記ピストンから離間している力伝達部材をさらに含み、これにより、前記入力デバイスの初期動作によって第２の油圧シリンダー内のブレーキ液が移動することを防ぎ、前記マスターシリンダーを作動させないようにしていることを特徴とする車両制動方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野】
【０００１】
本発明は、概して車両用ブレーキシステムに関し、より詳細には、電気的ブレーキ力発生部および機械的ブレーキ力発生部を備えた電気自動車用またはハイブリッド電気自動車用のブレーキシステムに関する。
【背景】
【０００２】
本項目では、必ずしも従来技術ではなく、本発明に関連する背景情報を提供する。
【０００３】
従来の車両では、運動エネルギーは摩擦ブレーキを介して熱に変換される。例えば、ドライバがブレーキペダルに機械的な力を与えると、マスターシリンダーは、機械的な力を油圧に変換する。油圧は、ブレーキパッドなどの摩擦材に力を与え、車輪に取り付けられたディスクの側面に対して摩擦材を押し付ける。ディスクに接触した摩擦材は、摩擦を発生し、車輪を減速または停止させる。近年の車両は、ドライバが効果的に車両を減速または停止させるために必要とされる、ブレーキペダルに与える機械的な力の量を減少させるためにブレーキブースタを利用している。ブレーキブースタは、ブレーキペダルによってマスターシリンダーに与えられる力を高めるために、エンジン吸気口の負圧を用いる。
【０００４】
電気自動車は、電気推進システムのみに依存している。ハイブリッド電気自動車は、内燃機関と電気推進システムとを組み合わせている。電気自動車およびハイブリッド電気自動車は、従来のブレーキブースタを作動させるための十分な負圧源を含んでいない。このような代替構成は、ブレーキペダルによってマスターシリンダーに与えられた力を高めるために、電気自動車に採用されている。例えば、電気自動車およびハイブリッド電気自動車は、電気機械式のブレーキブースタを含んでいる。
【０００５】
ハイブリッド自動車および電気自動車は、車両の減速時に、モータを作動させるために、発電機として回生ブレーキを採用することが一般的に知られている。従来、摩擦ブレーキ時に熱として消散するエネルギーは、電気エネルギーに変換可能であり、さらにバッテリに集められ蓄積可能である。このようにエネルギーは、それ以降の使用のために保存可能であり、それによって電力下での車両の電気航続距離が拡大する。摩擦ブレーキは、ドライバによって要求されたブレーキ力を与えるために、車両用ＥＣＵによって回生ブレーキと混合されてもよい。
【０００６】
公知のブレーキシステムは、その意図された目的が達成されている一方で、関連技術の継続的な改善の必要性は依然としてある。
【発明の概要】
【０００７】
本項目は、本発明の一般的な概要を提供するものであり、その全範囲またはそのすべての特徴の包括的な開示ではない。
【０００８】
一つの態様によれば、本発明は、車両用ブレーキシステムを提供する。車両は、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置を含む。ブレーキシステムは、マスターシリンダーおよび機械制御されたバックアップ用油圧シリンダーを含む。マスターシリンダーは、ブレーキ液のリザーバーに流体連通し、油圧ブレーキ装置と流体連通している。マスターシリンダーは、作動時に油圧ブレーキ装置を制御するように動作する。機械制御されたバックアップ用油圧シリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し、マスターシリンダーと流体連通していて、バックアップ用油圧シリンダーは、その中のブレーキ液を移動させるように機械制御され、これによりマスターシリンダーにブレーキ液を送ることで、マスターシリンダーを作動させる。
【０００９】
他の態様によれば、本発明は、車両用ブレーキシステムを提供する。車両は、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置を含む。ブレーキシステムは、第１の油圧シリンダー、機械制御されたブレーキ力発生部および電気制御されたブレーキ力発生部を含む。第１の油圧シリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し、油圧ブレーキ装置と流体連通している。第１の油圧シリンダーは、作動時に油圧ブレーキ装置を制御するように動作する。機械制御されたブレーキ力発生部は、第２の油圧シリンダーを含む。第２の油圧シリンダーは、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し、第１の油圧シリンダーと流体連通している。パニック停止では、機械制御されたブレーキ力発生部を機械制御し、第１の油圧シリンダーを介してブレーキ液を送ることによって第２の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させ、油圧ブレーキ装置を制御してよい。電気制御されたブレーキ力発生部は、第１の油圧シリンダーの少なくとも第１のピストンの動きを介して第１の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させることによって第１の油圧シリンダーを作動させるよう、操作可能である。
【００１０】
さらに他の態様によれば、本発明は、ブレーキシステムを備えた車両制動方法を提供する。ブレーキシステムは、車両の少なくとも１つの車輪に摩擦ブレーキ力を印加する油圧ブレーキ装置と、ブレーキ液のリザーバーと流体連通し油圧ブレーキ装置と流体連通する第１の油圧シリンダーと、第１の油圧シリンダーと流体連通する第２のシリンダーとを含む。本方法は、第１のブレーキ力発生部を電気的に操作して第１の油圧シリンダーを作動させる工程を含み、同工程は、第１の油圧シリンダー内の少なくとも第１のピストンの動きを介して第１の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させることによって行う。本方法はさらに、第２のブレーキ力発生部を機械的に操作する工程を含み、同工程では、第１の油圧シリンダーを介してブレーキ液を送ることによって、第２の油圧シリンダー内のブレーキ液を移動させる。
【００１１】
さらなる適用範囲は、本明細書の詳細な説明によって明らかにする。本概要での詳細な説明および実施形態は、例示のみを目的とするものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本明細書に記載された図面は、選択された実施形態のみではなく、すべての可能な実施を例示するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるブレーキシステムを搭載した車両の概略図である。
【図２】本発明による車両用ブレーキシステムの非制動状態を示す、車両用ブレーキシステムの概略図である。
【図３】図２の車両用ブレーキシステムの協調回生ブレーキ状態を示す、図２と同様の概略図である。
【図４】図２の車両用ブレーキシステムのセーフティ停止状態を示す、図２と同様の他の概略図である。
【図５】本発明による車両用ブレーキシステムの非制動状態を示す、他の車両用ブレーキシステムの概略図である。
【図６】図５の車両ブレーキシステムの協調回生ブレーキ状態を示す、図５と同様の概略図である。
【図７】図５の車両用ブレーキシステムのセーフティ停止状態を示す、図５と同様の他の概略図である。
【００１４】
同一の参照番号は、様々な視点から見た各図面にわたって共通する部分を示している。
【発明の詳細な説明】
【００１５】
例示的な実施形態は、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
例示的な実施形態は、本発明が完全となり、当業者にその範囲を十分に伝えるように提供される。本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、詳しい構成要素、デバイスおよび方法の実施例として、具体的な詳細が数多く記載される。その具体的な詳細を採用する必要がないこと、例示的な実施形態が多くの異なる形態で実施可能とされること、いずれも本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではないことは、当業者には明らかである。いくつかの実施形態では、周知のプロセス、周知のデバイス構成および周知技術については、詳細な説明をしない。
【００１７】
まず図１を参照すると、本発明による構成された車両用ブレーキシステムが概略的に示されていて、参照番号１０で全体が識別されている。ブレーキシステム１０は、車両１２に組み込まれて操作可能なように示されている。ブレーキシステム１０の詳細について述べる前に、典型的な使用環境の簡単な説明を必要とする。
【００１８】
本発明の範囲内で、典型的な車両１２は、電気自動車（内燃推進なし）またはハイブリッド電気自動車（内燃推進あり）であってもよい。特に図示したように、車両１２は、内燃機関１４と、変速機１８を介して車両の１つ以上の車輪２０にトルクを伝達する電動モータ１６とを有するハイブリッド電気自動車である。図示の実施形態では、内燃機関１４および電動モータ１６は、車両の前輪２０にトルクを伝達する。電動モータ１６は、従来の内燃機関車に比べ燃費を向上させる。
【００１９】
バッテリ２２は、車両１２のための電力を供給する。バッテリ２２は、直流電力を供給できる。インバータ２４はバッテリ２２と電気的に接続され、直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ１６に供給する。インバータ２４はまた発電機２６に電気的に接続され、発電機２６に交流電力を供給する。
【００２０】
車両１２は、車両１２の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ２２を充電する回生ブレーキ装置２８を含む。回生ブレーキ装置２８は、電動モータ１６およびインバータ２４によって規定される。車両１２のドライバが、車両１２の車室内に取付けられたブレーキペダル（図２〜図７参照）のような入力デバイスを踏み込むと、車両用電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、反転モードで電動モータ１６を動作させ、これにより、電動モータ１６が逆方向に回転し、変速機１８を介して電動モータ１６の抵抗を応用することで、車両１２を制動する。このモードでは、電動モータ１６は、交流電力の発電機として機能する。回生ブレーキの間、電動モータ１６によって発生した交流電力は、インバータ２４によって交流電力に変換され、蓄電のためにバッテリ２２に供給される。
【００２１】
回生ブレーキ装置２８に加え、車両１２は摩擦ブレーキ装置３２（図２〜図７参照）を含む。摩擦ブレーキ装置３２は、車両の車輪２０の各々に関連する摩擦ブレーキ３４（例えば、ディスクブレーキ）を含む。摩擦ブレーキ３４は、ブレーキ液によって油圧制御される。さらに後述するように、摩擦ブレーキ３４は、ブレーキ用ＥＣＵ３６によって電気的に作動されてよい。摩擦ブレーキ３４はまた、ブレーキペダル２９の所定の変位に応じて、機械的に作動してよい。つぎの「機械的に作動する」という用語は、油圧作動を含み、電力とは独立して作動が生じることを意図する。回生ブレーキの間、車両用ＥＣＵ３０は、回生ブレーキ装置２８を介する回生ブレーキに、摩擦ブレーキ３４の電気的な作動を介する摩擦ブレーキを混合することによって、車両１２の全体のブレーキ力を調整してよい。
【００２２】
以下、特に説明しない限り、本発明の車両ブレーキシステム１０のための典型的な使用環境は、機能および構造の両方で一般的あると理解されたい。
【００２３】
続けて図１を参照し、さらに図２〜４を参照して、本発明のブレーキシステム１０をさらに詳細に説明する。ブレーキシステム１０は、第１のブレーキ力発生部３８および第２のブレーキ力発生部４０を全体として含むように示されている。第１のブレーキ力発生部は、電気的ブレーキ力発生部３８としてよい。第２のブレーキ力発生部は、機械的ブレーキ力発生部４０としてよい。電気的および機械的ブレーキ力発生部３８、４０の両方は、第１の油圧シリンダー４２すなわちマスターシリンダー４２と協働して、摩擦ブレーキ装置３２に油圧を伝達する。
【００２４】
マスターシリンダー４２は、その中のブレーキ液を移動させるための少なくとも１つのピストン４８を含む。マスターシリンダーは、タンデムマスターシリンダー４２としてよく、これは、ピストン４８および予め負荷されたばね４９の形での付勢部材にそれぞれ関連する第１および第２のチャンバ４４、４６を規定する。チャンバ４４、４６は、ブレーキ液で満たされていて、さらにブレーキ液のリザーバーと流体連通されている。ブレーキ液のリザーブは、ブレーキ液のリザーバー５０内で処理されてよい。図示の実施形態では、各ピストン４８は、異なるブレーキ回路を動作させる。例えば、一方のブレーキ回路は、２つの車輪２０に摩擦ブレーキを与え、他方のブレーキ回路は、他の２つの車輪２０に摩擦ブレーキを与える。ブレーキ液は、第１および第２のポートＰ１、Ｐ２を介してマスターシリンダー４２に流入し、第３および第４のポートＰ３、Ｐ４を介してマスターシリンダー４２から流出する。
【００２５】
ブレーキペダル２９は、車両１２の車室内に取付けられ、ピボット軸５２を中心に回転する。ペダル移動センサ５４は、車両のドライバによって踏み込まれたブレーキペダルに応じて、ブレーキペダル２９の動きを検出する。図示の実施形態では、ペダル移動センサ５４は、ピボット軸５２を中心にブレーキペダル２９の回転変位を検出する。他の実施形態では、ペダル移動センサ５４は、ブレーキペダル２９の直線変位または他の変位を検出してよい。ブレーキペダル２９の検出された変位は、ブレーキ用ＥＣＵ３６と電気的に接続されている。
【００２６】
電気的ブレーキ力発生部３８は、ペダル移動センサ５４によって検出されたブレーキペダル２９の変位に応じてマスターシリンダー４２を作動させる任意の機構を含んでよい。図示の実施形態では、電気的ブレーキ力発生部３８は、ブレーキ用ＥＣＵ３６によって制御される電動モータ５６を全体として含む。電動モータ５６は、ギアボックス６０を介して出力部５８を駆動する。出力部５８は、ナットおよびスピンドル、ボールスクリューアセンブリまたは他の適切な構成要素を含んでよい。出力部５８は、マスターシリンダー４２の入力ロッド６２に連結されている。電動モータ５６の作動時に、マスターシリンダー４２は、摩擦ブレーキ装置３２に油圧を与えるために制御される。
【００２７】
機械的ブレーキ力発生部４０は、第２の油圧シリンダーすなわちバックアップ用油圧シリンダー６４を全体として含むように示されている。バックアップ用油圧シリンダー６４は、ブレーキ液で満たされていて、第５のポートＰ５を介してブレーキ液リザーバー５０と流体連通している。図示の特定アプリケーションでは、バックアップ用油圧シリンダー６４とマスターシリンダー４２は（バックアップ用油圧シリンダー６４を間接的に介して）、共通のブレーキ液リザーバー５０と流体連通している。他のアプリケーションでは、バックアップ用油圧シリンダー６４およびマスターシリンダー４２は、別々のリザーバーと流体連通してもよい。さらに他のアプリケーションでは、マスターシリンダー４２は、共通のブレーキ液リザーバー５０と直接に流体連通してもよい。バックアップ用油圧シリンダー６４は、第１および第２のポートＰ１、Ｐ２を介してマスターシリンダー４２と連通している。
【００２８】
バックアップ用油圧シリンダー６４は、ピストン６６と、予め負荷されたばね６８の形での付勢部材とを含む。バックアップ用油圧シリンダー６４の作動時では、以下さらに説明するように、ブレーキ液は、バックアップ用油圧シリンダー６４からマスターシリンダー４２に押し出される。つぎに、マスターシリンダー４２は、摩擦ブレーキ装置３２に油圧を伝達する。代替のアプリケーションでは、複雑さが増すため好ましくはないが、バックアップ用油圧シリンダー６４からブレーキに流体が直接（例えばマスターシリンダー４２を介さず）送られるようにしてよい。
【００２９】
機械的ブレーキ力発生部４０はさらに、バックアップ用油圧シリンダー６４のピストン６６にブレーキペダル２９を機械的に連結する機械的な構成を全体として含むように示されている。上述のように、機械的ブレーキ力発生部４０は、任意の電力から独立して作動する。このように機械的ブレーキ力発生部４０は、車両１２への電力損失にもかかわらず、作動したままとなる。
【００３０】
ピストン６６にブレーキペダル２９を連結する機械的な構成は、ブレーキペダル２９から入力された力をバックアップ用油圧シリンダー６４に機械的に伝達する力伝達部材７０を含む。力伝達部材は、移動可能な要素であり、ブレーキペダル２９の変位に応じて、第１の位置から第２の位置まで移動可能なドライバロッド７０の形であってもよい。ドライバロッド７０の第１の位置を図２に示す。ドライバロッド７０の第２の位置は図４に示す。
【００３１】
図示の実施形態では、ドライバロッド７０は、ブレーキペダル２９と接触する第１の端部と、バックアップ用油圧シリンダー６４のピストン６６を駆動してバックアップ用油圧シリンダー６４を作動させる第２の端部とを有する。ドライバロッド７０は、第１および第２の位置間で直線的に移動可能であり、ピストン６６に間接的に連結されていて、これによりピストン６６がバックアップ用油圧シリンダー６４を作動するに先立って、ドライバロッド７０の所定の変位Ｓが必要とされる。ドライバロッド７０の所定の変位Ｓは、ブレーキペダル２９の対応する回転変位に相関があってよい。
【００３２】
図示のように、ドライバロッド７０の第２の端部は、拡大部すなわちヘッド部７２を動かす。ブレーキペダル２９の踏み込みに先立って、ヘッド部７２は、ピストン６６のピストンロッド７４から離間している。その離間した距離は、ヘッド部７２とピストンロッド７４との間のギャップを与え、所定距離Ｓに対応している。付勢部材７６は、ドライバロッド７０をブレーキペダル２９に向けて付勢している。図示のように付勢部材７６はばね７６としてよく、これはピストンロッド７４を囲んでいて、ドライバロッド７０のヘッド部７２とピストン６６との間に延びている。
【００３３】
ブレーキペダル２９の踏み込みによって、ドライバロッド７０は、ばね７６の付勢力に抗して、第１の位置から第２の位置まで変位する（図２〜図４に示す右から左へ）。ドライバロッド７０が所定距離Ｓだけ変位すると、ドライバロッド７０のヘッド部７２は、ピストンロッド７４に係合するだけである。このような変位の後に、ピストン６６は、バックアップ用油圧シリンダー６４を作動させる。
【００３４】
機械的ブレーキ力発生部４０はペダルフィールシミュレータ７８をさらに含んでよく、これは、ブレーキペダル２９が踏み込まれたときのペダルの変位に対する抵抗の形で、ブレーキシステム１０からのフィードバックをドライバに与える。ペダルフィールシミュレータ７８は、ばね７６を含み、さらにドライバロッド７０を囲む追加のばね８０を含む。ばね７６は、非線形のコイルばねであってよく、それによってペダル移動に対して非線形の反力を与える。このように、ドライバは、一般に初期のペダル変位に応じてソフトなフィードバックを感じるが、ペダルがさらに移動すると硬めのフィードバックを感じる。ばね７６として適切なものを選択することによって、ペダルフィールシミュレータを、特定の車両デザイン用に独立して調整してもよい。
【００３５】
ブレーキシステム１０の非制動状態を図２に示す。この状態では、すべてのポートＰ１〜Ｐ５は開いている。ブレーキシステム１０は、第１のモード（図３参照）および第２のモード（図４参照）で動作する。
【００３６】
第１の動作モードは協調回生モードとしてよく、これは、車両用ＥＣＵ３０およびブレーキ用ＥＣＵ３６が協調し、回生ブレーキ装置２８による回生ブレーキと、電気的ブレーキ力発生部３８による摩擦ブレーキとを混合して車両１２にブレーキをかけるモードである。第１の動作モード内では、車両１２のブレーキは、１００％の回生ブレーキと０％の摩擦ブレーキとの混合、０％の回生ブレーキと１００％の摩擦ブレーキとの混合、またはそれらの間の任意の比率での混合であってもよい。第２のモードはフェイル電気ブーストモードとしてよく、これは、電気的ブレーキ力発生部３８に電源を入れないか、あるいは電気的ブレーキ力発生部３８を回生ブレーキ装置２８と十分に協調させないことで、車両１２にブレーキをかけるモードである。
【００３７】
ブレーキシステム１０は、ドライバによるブレーキペダル２９の初期変位に応じて、第１モードで動作する。ペダル移動センサ５４は、ブレーキペダル２９の変位を検出する。ブレーキペダル２９の変位に応じて、ブレーキ用ＥＣＵ３６は、マスターシリンダー４２を作動させるために電気的ブレーキ力発生部３８を制御する。
【００３８】
第１のモードでは、マスターシリンダー４２のピストン４８は、電気的ブレーキ力発生部３８によって駆動されて第１および第２のポートＰ１、Ｐ２を閉じる。ブレーキ液は、第３および第４のポートＰ３、Ｐ４を介してマスターシリンダー４２から押し出される。その結果、油圧は、摩擦ブレーキ装置３２に伝達される。第１のモードでは、ドライバへのペダルフィードバックは、ペダルシミュレータ７８内のばね８０、７６の組み合わせによって与えられる。しかしながら、ペダルシミュレータ７８では、複数のばねおよびダンパーの異なる組み合わせが使用可能であることを理解されたい。
【００３９】
ドライバロッド７０の変位が、ブレーキペダル２９の変位に応じて所定距離Ｓを超えると、ブレーキシステム１０は、第２のモードで動作する。このような変位は、電気的ブレーキ力発生部３８の故障が生じた場合に起こる可能性がある。第２のモードでは、ピストン６６は、バックアップ用油圧シリンダー６４を作動させる。ピストン６６は、第５ポートＰ５を閉じる。第１、第２、第３および第４のポートＰ１〜Ｐ４は、開いたままになる。ブレーキ液は、バックアップ用油圧シリンダー６４から押し出され、マスターシリンダー４２に入る。つぎにブレーキ液は、第３および第４のポートＰ３、Ｐ４を介して、マスターシリンダー４２から押し出され、さらに油圧は、摩擦ブレーキ装置３２に伝達される。ここでも第２の動作モードは、電気制御から完全に独立していることを理解されたい。
【００４０】
第２のモードまたは緊急バックアップモードでは、ドライバへのペダルフィードバックは、ブレーキ力ブースター機能を失った従来のブレーキシステムと同様となる。所定のブレーキ圧それに対応する車両減速を達成するために必要とされる踏力は、完全に機能するシステムよりも高くなる。本システムは、ＦＭＶＳＳ１２６で指定されているようにフェイルブースト状況での、ブレーキ踏力および減速の要件を遵守する。
【００４１】
図５〜図７は、本発明により構成された他のブレーキシステムを示していて、これは参照符号１００で識別される。ブレーキシステム１０とブレーキシステム１００との間の類似点に鑑み、同一の要素は同一の参照符号を用いて識別する。ブレーキシステム１００は、主に、マスターシリンダー４２で発生した油圧からドライバへの追加のペダルフィードバックを組み込むことによって、ブレーキシステム１０と異なる。
【００４２】
チャンバ１０２は、ペダルフィールシミュレータ７８とバックアップ用油圧シリンダー６４との間に設けられている。チャンバ１０２は、ドライバロッド７０のヘッド部７２、ピストンロッド７４およびスプリング７６を収容する。チャンバ１０２は、第６ポートＰ６を介してマスターシリンダー４２と流体連通している。第６ポートＰ６は、常に開いているフィードバックポートを提供する。ドライバロッド７０のヘッド部７２は、チャンバ１０２内のリアクションディスクとして機能する。ヘッド部７２の面積は、ピストン４８の面積よりも通常は複数倍小さい。２つの間の比率は、この電気的に作動するブースターの利得を決定するのに役立つ。
【００４３】
本発明は、構造的に非常にコンパクトであり、非常に堅牢な機構を含むブレーキシステムを提供することが当業者によって理解される。本発明は、シンプルかつ電磁弁および非油圧制御のない、機械的ペダルシミュレーションをさらに提供する。さらに本発明は、システムの他の部分は標準的であるものの、ペダルシミュレータが様々な車両および各種ブレーキ構成に容易に適合できるモジュラーシステムを提供する。
【００４４】
上述の実施形態の説明は、例示および説明のために提供されている。それは、包括的であること、または開示を限定することを意図したものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されるものではなく、具体的に図示または説明していない場合でも、選択された実施形態で適用可能であり、代替可能であり使用可能である。また同じことが多くの方法で変更可能である。このような変形は、本開示からの逸脱とみなされるべきではない。そしてすべてのそのような改変は、本開示の範囲内に含まれることを意図している。
【図１】
2016510708.tif 000003
【図２】
2016510708.tif 000004
【図３】
2016510708.tif 000005
【図４】
2016510708.tif 000006
【図５】
2016510708.tif 000007
【図６】
2016510708.tif 000008
【図７】
2016510708.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月18日(2015.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
車両１２は、車両１２の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ２２を充電する回生ブレーキ装置２８を含む。回生ブレーキ装置２８は、電動モータ１６およびインバータ２４によって規定される。車両１２のドライバが、車両１２の車室内に取付けられたブレーキペダル（図２〜図７参照）のような入力デバイスを踏み込むと、車両用電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、反転モードで電動モータ１６を動作させ、これにより、電動モータ１６が逆方向に回転し、変速機１８を介して電動モータ１６の抵抗を応用することで、車両１２を制動する。このモードでは、電動モータ１６は、交流電力の発電機として機能する。回生ブレーキの間、電動モータ１６によって発生した交流電力は、インバータ２４によって直流電力に変換され、蓄電のためにバッテリ２２に供給される。
【国際調査報告】
2016510708.tif 000010