(57)【要約】  本発明は、油圧作動システム、特にハイブリッド車又は電気自動車用の自動車ブレーキ用の、又はクラッチ及び／又は少なくとも１つのギアアクチュエータ用の装置であって、この装置の場合、以下の構成要素がメインモジュール（ＭＯ）を形成するために組み合わされ、特に１つのハウジング内に配置される：電動駆動装置（Ｍ）によって駆動され、少なくとも１つの油圧回路内の圧力を変化させるためのピストンポンプ又は二重動作ピストンポンプの形態である少なくとも１つの圧力供給装置（１１）であって、駆動装置（Ｍ）は、ステップアップトランスミッション、特に台形又は再循環ボール機構を介してピストンポンプ又は二重動作ピストンポンプのピストンを調整する、少なくとも１つの圧力供給装置（１１）、少なくとも１つのソレノイドバルブを備えたバルブ装置（ＨＣＵ）であって、前記バルブ／バルブ装置が油圧回路内の油圧を個別に設定するために、及び／又は油圧回路を圧力供給装置（１１）及び／又はピストン／シリンダユニット（１０）に、又はから分離又は接続する働きをする、少なくとも１つのソレノイドバルブを備えたバルブ装置（ＨＣＵ）、油圧作動システムの少なくとも２つの油圧消費部品、特に車両のアクスルのホイールブレーキ（ＲＢ）用の油圧コネクタ（ＡＬ１〜４）、油圧作動システム内の圧力を調整するために、少なくとも１つのソレノイドバルブと電動駆動装置（Ｍ）を作動するための、特に、ＢＬＤＣモータ用のエンジン制御電子機器、バルブ出力段、及びセンサを備えたＥＣＵ（Ｓ−ＥＣＵ）、ここでメインモジュール（ＭＯ）は、少なくとも１つのさらなるシステム構成要素又は作動ユニット（ＢＥ）に、特に作動ペダルを備えた電気又は油圧作動式移動シミュレータ及び／又は中央コンピュータ（Ｍ−ＥＣＵ）に電気的に接続される、又は電気的及び油圧的に接続される装置に関する。
2020525341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にハイブリッド車又は電気自動車用の自動車ブレーキの、又はクラッチ及び／又は少なくとも１つのギアアクチュエータ用の油圧作動システム用の装置であって、前記装置において、以下の構成要素がメインモジュール（ＭＯ）を形成するために組み合わされ、特に１つのハウジング内に配置され：
−電動駆動装置（Ｍ）によって駆動され、少なくとも１つの油圧回路内の圧力を変化させるためのピストン型又はダブルストロークピストン型ポンプの形態である少なくとも１つの圧力供給装置（１１）であって、前記駆動装置（Ｍ）は、伝達機構、特に台形又は再循環ボール機構を介して前記ピストン型又はダブルストロークピストン型ポンプのピストンを調整する、少なくとも１つの圧力供給装置（１１）、
−前記油圧回路内の油圧を個別に設定するために、及び／又は前記油圧回路を前記圧力供給装置（１１）及び／又はピストン−シリンダユニット（１０）から分離及び接続するために役立つ少なくとも１つのソレノイドバルブを備えたバルブ装置（ＨＣＵ）、
−前記油圧作動システムの少なくとも２つの油圧消費部品、特に車両のアクスルのホイールブレーキ（ＲＢ）用の油圧ポート（ＡＬ１〜４）、
−調整によって前記油圧作動システム内の圧力を設定するために、前記少なくとも１つのソレノイドバルブと前記電動駆動装置（Ｍ）を起動するための、特に、ＢＬＤＣモータ用のモータ制御電子機器、バルブ出力段、及びセンサを備えたＥＣＵ（Ｓ−ＥＣＵ）、
前記メインモジュール（ＭＯ）は、少なくとも１つのさらなるシステム構成要素又は作動ユニット（ＢＥ）に、特に作動ペダルを備えた電気又は油圧作動式移動シミュレータ及び／又は中央プロセッサ（Ｍ−ＥＣＵ）に電気的に接続される、又は電気的及び油圧的に接続される装置。
【請求項２】
ピストン−シリンダユニットがさらなるシステム構成要素の構成部分であり、さらなる別個のモジュール（ＭＯ１）、特に作動モジュール（ＢＥ）に配置され、前記さらなる別個のモジュール（ＭＯ１）、特に作動モジュール（ＢＥ）は、特に前記メインモジュール（ＭＯ）とは空間的に分離して配置されること、及び、前記ピストン−シリンダユニットの少なくとも１つのピストンが、作動装置、特にブレーキペダルによって調整可能であり、前記ピストン−シリンダユニットは、少なくとも１つの、特に剛性又は可撓性の油圧ライン（ＨＬ）を介して、前記メインモジュール（ＭＯ）、特に出力ライン（ＡＬ）、油圧回路、及び／又はバルブ装置に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記作動ユニット（ＢＥ）が単回路マスターシリンダ（ＨＺ）又は２回路タンデムマスターシリンダ（ＴＨＺ）を有し、及び前記マスターシリンダの作動室又は前記作動装置（ＢＥ）の前記２回路ＴＨＺの２つの作動室と１つ又は２つのブレーキ回路（ＢＫ１、ＢＫ２）との間の油圧接続を選択的に確立又は閉鎖するために少なくとも１つの隔離バルブ（ＴＶ１、ＴＶ２）を有することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記油圧ライン（ＨＬ）が常開バルブによって通常動作の間遮断され、及び／又は緊急事態（フォールバックレベル）の際、圧力を、前記作動装置によって前記油圧ライン（ＨＬ）を介して油圧回路（ＢＫｉ）に、又はホイールブレーキ（ＲＢ）、クラッチ、若しくはギアアクチュエータの調整のために伝達することができることを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
さらに、一方で上位制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）及び／又は少なくとも１つの走行モータ（ＴＭ）と、他方で前記メインモジュール（ＭＯ）及び／又は前記さらなるモジュール（ＭＯ１）との間に電気接続が同じく存在することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
さらなるモジュール（ＭＯ２）内に又は上に、電気駆動装置又はアクチュエータによって力を及ぼすことができる電子ペダル又はレバーが配置され、前記電子ペダルに及ぼされた前記前記力が測定され、制御信号を、特に電気接続線又は無線伝送の形態の伝送経路を介して、特に前記メインモジュールと前記さらなるモジュール（ＭＯ２）との間で伝送することができることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記メインモジュール（ＭＯ）が２つの油圧出力ライン（ＡＬ１、ＡＬ２）を有し、前記２つの油圧出力ライン（ＡＬ１、ＡＬ２）を介して、前記圧力フィードバック制御が、特に二輪車の２つの別個のホイールブレーキ又は２つの油圧回路で実行されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
ブレーキ力ブースト用の前記圧力フィードバック制御が前記出力ライン（ＡＬ１、ＡＬ２）を介して実行され、及び／又は少なくとも１つの電気モータによる回収が発電機モードで行われているブレンディングフィードバック制御の場合、制動動作が前記出力ライン（ＡＬ１、ＡＬ２）を介した補助動作によって実行されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記回収及び前記ブレンディングフィードバック制御が前記メインモジュールの前記ＥＣＵによって実行されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置が１つより多いメインモジュール（ＭＯ）を有し、特に２つのメインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が動態又は冗長性を高めるために提供され、各メインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）がそれぞれ圧力供給ユニット、ソレノイドバルブ及びＥＣＵを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
各メインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が１つの油圧回路又は２つの油圧回路又はブレーキ回路での前記圧力フィードバック制御に役立ち、いずれの場合も少なくとも１つ、好ましくは２つの消費部品、特にホイールブレーキが各油圧回路に配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記メインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が前記ブレーキ力ブースト、ブレンディング、ＡＢＳ／ＥＳＰ、及び運転者支援機能のための前記圧力フィードバック制御に役立つことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
２つ以上の消費部品の場合、多重モードの少なくとも１つのメインモジュールが圧力フィードバック制御を同時に及び／又は時間オフセット式に実行することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
メインモジュール（ＭＯ）の切換えバルブに加えて、少なくとも１つのアウトレットバルブが、特に前記メインモジュールに同じく提供され、前記少なくとも１つのアウトレットバルブによって、少なくとも１つの消費部品、特に１つのホイールブレーキ、クラッチ又はギアアクチュエータの圧力散逸を実行することができることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置の制御が上位制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）によって実行され、前記少なくとも１つのメインモジュール（ＭＯ）は圧力作動機能のみを実行し、運転の動的フィードバック制御が前記上位制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）で計算され、実行されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が各場合において４つの油圧出力ライン（ＡＬ１〜４）を有する１つだけのメインモジュール（ＭＯ）を有し、各出力ラインを介して、前記圧力フィードバック制御が４つのホイールブレーキの１つで実行され、前記メインモジュール（ＭＯ）は前記ブレーキ力ブースト、ブレンディング、ＡＢＳ／ＥＳＰ、及び／又は運転者支援のための前記機能を行う又は実行することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記ＥＣＵ、特にその少なくとも１つの回路基板が、前記圧力供給装置に隣接して、特に平行に配置され、特に少なくとも１つのモータセンサ、少なくとも１つのバルブ本体及び位相接点の形態にある少なくとも１つの電気構成要素が、前記少なくとも１つの回路基板に直接配置され、及び／又は前記ＥＣＵ又はその１つの回路基板に固定された電気接点を介して前記ＥＣＵに電気的に接続されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
屈曲ロッド（ＢＳ）が提供され、それを介してスピンドル（２５）が前記駆動装置のロータ（２２）に接続されることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記屈曲ロッド（ＢＳ）が前記スピンドル（２５）内を軸方向に延在し、その一端によって前記ポット状ロータ（２２）のベース壁に固定され、及びその他端によって特に前記スピンドルの端部に固定されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記圧力供給装置によってスピンドルドライブ、任意選択的にボールスクリュードライブ（ダブルストロークピストン型ポンプ又はピストン型ストロークポンプ）、又は台形スピンドルドライブ（ピストン型ストロークポンプ）を備える電気モータ（Ｍ）を有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
スピンドルによって駆動されるナット（２６）が、前記圧力供給装置の前記ピストン（１１）に共同して回転するように接続されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記スピンドルドライブが自動ロック設計のものであり、特に台形スピンドルの形態であることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記メインモジュール（ＭＯ）の前記出力ライン（ＡＬ）と前記圧力供給装置との間に配置された前記ソレノイドバルブが低い流れ抵抗を有し、特に前記ホイールブレーキの比較的高い圧力と前記圧力供給ユニット又は出力ライン（ＡＬ）の圧力との間の圧力差により自動的に開放することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
１つのみの又は２つのメインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が存在する場合、これ／これらは２つの別個の電気回路によって、特にバッテリから直接及びさらにはＤＣ／ＤＣコンバータを介して冗長的にフィードされ、又は前記前記エネルギーの冗長的なフィードは、異なる電圧の２つのバッテリによって実行されることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
個々の構成要素間の、特に前記メインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）及び前記作動モジュール（ＭＯ１）及び存在する場合上位制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）の間の信号の伝送が冗長的な構成であることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
相対回転防止手段（３３）が前記ピストン（１１）がその長手方向軸の周りを回転することを防止することを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記メインモジュール（ＭＯ）のハウジングがプラスチックから製造されることを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記ピストンハウジング（５３）、前記モータハウジング（５５）及び／又は前記ロータ（Ｒ）が、プラスチックから製造されることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
接続要素、特に前記車両の車載電気システムに接続するためのプラグコネクタ（１）が、前記制御ユニット（ＥＣＵ）に隣接して横方向に、又は端面で前記制御ユニット（ＥＣＵ）に、特に部分的に前記制御ユニットＥＣＵ及び／又はリザーバ容器（ＶＢ）の突出部の下に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記接続要素、特に前記プラグコネクタ（１）が水平差込み方向に前記制御ユニット（ＥＣＵ）に差し込まれる又は差し込み可能であり、及び／又は特に直角ケーブル出口を有するプラグコネクタであり、特に前記差込み方向は車両の中心の方向ではなく車両外側に向かって向けられるように選択される又は提供されることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記駆動装置の前記モータが２×３相を有し、前記圧力供給装置の前記ピストン−シリンダユニットが２つの作動室を有するダブルストロークピストンを有し、ここでいずれの場合も１つのブレーキ回路が各作動室に接続され、したがって電気的及び油圧的冗長性が実現されることを特徴とする、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
１つの圧力センサ（ＤＲ）が２つの油圧回路に提供され、前記油圧回路はバルブによって油圧式に接続可能であることを特徴とする、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
２つのメインモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）及び１つの別個のモジュール（ＭＯ１）が提供され、各メインモジュール（ＭＯ）がその前記１つの油圧出力ライン（ＡＬ）を介していずれの場合も１つのブレーキ回路（ＢＫ１、ＢＫ２）に接続されることを特徴とする、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記ブレーキ回路（ＢＫ１、ＢＫ２）が、少なくとも１つの接続バルブ（ＢＶ１、ＢＶ２）によって遮断可能な接続ライン（ＶＬ）によって選択的に互いに接続可能であることを特徴とする、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記別個のモジュール（ＭＯ１）の前記作動ユニット（ＢＥ）が少なくとも１つの油圧ライン（ＨＬ１、ＨＬ２）を介して１つ又は両方のブレーキ回路（ＢＫ１、ＢＫ２）に接続可能であり、前記油圧ライン（ＨＬ１、ＨＬ２）は特に常開バルブ（ＴＶ１、ＴＶ２）によって遮断可能であることを特徴とする、請求項３３又は３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記ピストン位置の前記フィードバック制御が、ピストン−体積特性曲線又はピストン−体積特性マップを考慮してモータ電流及びモータ角度の測定によって実行され、圧力変換器（ＤＲ）が較正又は細かいフィードバック制御（フィードバック制御カスケード圧力の外部フィードバック制御回路−移動−電流）に使用されることを特徴とする、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記圧力供給ユニット（ＤＥ）が、２つの作動室（３ａ、３ｂ）を互いに分離するダブルストロークピストンを有するピストン−シリンダユニットを有すること、及び各作動室が１つの油圧回路又は油圧出力ライン（Ｈ３、Ｈ４、ＢＫ１、ＢＫ２）いずれの場合にも接続されることを特徴とする、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記圧力供給ユニット（ＤＥ）の１つ又は両方の作動室（３ａ、３ｂ）が切換え可能バルブ（ＰＤ１、ＰＤ２）によって前記リザーバ容器（５、Ｒ）に接続可能であることを特徴とする、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
前記接続バルブ（ＢＶ、ＢＶ１、ＢＶ２）が閉じられるとき、別個の圧力変化を前記ブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２で実行可能であり、特に圧力散逸が一方のブレーキ回路で実行され、同時の又は時間オフセットの圧力蓄積が他方のブレーキ回路で実行されることを特徴とする、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記モータ（Ｍ）の励磁コイルの接触が３相又は２×３相によって、いずれの場合でも実行され、別個のブリッジ回路が、特に電気的に分離された方法で、前記制御装置（Ｓ−ＥＣＵ）を供給し、及び／又は、さらなるシステムモジュール、特に制御ユニット（Ｍ−ＥＣＵ）及び／又は別個のモジュール（ＭＯ１）への冗長的な信号線（ＤＳ１、ＤＳ２）が提供されることを特徴とする、請求項１〜３９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
ブレーキ圧力の高速蓄積の場合、両方のモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が前記圧力蓄積に使用され、前記ブレーキ回路が接続ライン（ＶＬ）及び開かれたバルブ（ＢＶ１、ＢＶ２）によって互いに接続されることを特徴とする、請求項１〜４０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４２】
１つのモジュール（ＭＯ’）の１つのモータ（Ｍ）が、前記ＡＢＳ及び／又はＥＳＰフィードバック制御機能に十分なレベルの駆動力のみを有することを特徴とする、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記２つのブレーキ回路（ＢＫ  Ｉ、ＢＫ  ＩＩ）の圧力の前記蓄積について、特にフェージングの場合、前記接続バルブ（ＢＶ１、ＢＶ２）が開かれ、両方のモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が、圧力蓄積のために同時にその前記ピストン（１）を調整する、又はその前記ピストン（１）に力を適用することを特徴とする、請求項１〜４２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４４】
各モジュール（ＭＯ、ＭＯ’）が各ブレーキ回路（ＢＫ  Ｉ、ＢＫ  ＩＩ）の前記圧力変化に、特に冗長性のために、又は１つのモジュール（ＭＯ、ＭＯ’）の故障の場合に、利用可能であることを特徴とする、請求項１〜４３のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車のブレーキ又はクラッチの、油圧作動システム用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車製造業者（ＯＥＭ）からの多くの新しいシステムを考慮すると、アセンブリを、特にモータ又はアセンブリコンパートメントに設置することは、設置スペースが限られているため、さらに大きな問題を引き起こす。場合によっては、例えば、ＡＢＳアセンブリは、特に前輪駆動及び横置きモータ構成の中にあり、モータの後ろに配置され、その結果、ＡＢＳアセンブリの交換中にモータを取り外す必要がある。
【０００３】
したがって、ＯＥＭには、既存のアセンブリのサイズを小さくするか、又はブレーキシステム及びクラッチ／ギアアクチュエータ用の新しいアセンブリをできるだけコンパクトにすることが求められている。さらに、右ハンドル車と左ハンドル車が存在し、これは、ブレーキアセンブリの場合、いわゆるパッケージングが同一であるという結果になる。
【０００４】
多くのアセンブリは電気機能とセンサを有し、これらは多くの場合複数のプラグコネクタを必要とするが、これは特に設置の面で面倒である。
【０００５】
さらに、衝突安全性に関する要求はますます高まっており、その結果、アセンブリコンパートメント内のシステムの設置長は、特にそれらが隔壁及び隣接するアセンブリに固定されている場合、又は制御ユニットが前記設置ユニットに取り付けられている場合、できるだけ短くそして狭くしなければならない。自動車製造業者（ＯＥＭ）の理想的な要望は、運転者に関する隔壁にアセンブリを取り付けないことであるが、これは運転者のいない自動運転車両の場合に限り可能である。それというのも作動装置（ブレーキ、アクセルペダル）を省略できるためである。さらに、自動変速機シフト手段（ダブルクラッチ、自動マニュアルシフト手段）の使用がますます増えており、その結果、クラッチ作動装置を省略でき、ブレーキ作動及びアクセルペダルは、運転手がいる車両において必須装置のままである。
【０００６】
知られているように、ブレーキシステムの場合には、制動力ブースタ、ＡＢＳ／ＥＳＰアセンブリ及び真空ポンプが異なる構造ユニットを形成し、これらはまた特に空間的に分離して配置され得る、現行の従来型のいわゆる「３ボックスソリューション」から、一体型「１ボックスソリューション」へ移行する強い傾向がある。「１ボックスソリューション」では、圧力供給、油圧（バルブ）ユニット（ＨＣＵ）、フィードバック制御ユニット（ＥＣＵ）及びマスターシリンダなどのすべての構成要素が１つの構造ユニットに一体化される。独国特許第１０  ２０１２  ２１３  ２１６号明細書は、例えば、前記タイプのコンパクトな「１ボックスブレーキシステム」を記載している。ここでの主な特徴は、電気モータの軸が第１のピストン−シリンダユニットの縦軸に垂直であることである。
【０００７】
１９８０年代中頃、ＴｅｖｅｓはＭａｒｋ２でこの特徴を有する部分的に一体化されたソリューションを生み出したが、同じく変形として、ポンプ付きの電気モータの軸が作動軸に平行に配置されることを生み出した。注目すべきは、提案された発明とは異なり、モータ及び圧力供給及びＥＣＵが１つのハウジングユニットに一体化されていないことである。ここでは、ポンプ付きモータが取り付けられ、ホースラインを介してバルブブロック（ＨＣＵ）及びシリンダ−ピストンユニットから構成されるハウジングに接続された。非常に狭くて短い構造ユニットの目的はまだ達成されていない。
【０００８】
電気駆動モータのセンサとして、独国特許第１０  ２０１１  ０１７  ４３６号明細書は、モータターゲットの歯付きギアドライブについて記載している。この場合、センサ要素は、プラグ接続によってシステム回路基板に接続されるセンサモジュールに配置される。さらに、冗長なペダル移動センサと、ブレーキ流体容器内の充填レベルを監視するセンサとが必要である。
【０００９】
独国特許第１０  ２０１２  ２１３  ２１６号明細書に記載されているブレーキシステムの場合、車両運転者によって作動される第１のシリンダ−ピストン装置、圧力供給装置、及びバルブ装置は同じハウジング内に配置され、ここで圧力供給装置の電気モータの軸は第１のシリンダ−ピストン配置の縦軸に実質的に垂直に配置されている。このソリューションでは、ある程度のコンパクトさを実現することがすでに求められているが、それはなおも改善が可能である。特に、独国特許第１０  ２０１２  ２１３  ２１６号明細書は、従来の真空ブースタの円形輪郭の空間的境界条件用に設計されており、車両の全体的なパッケージングの最適化を考慮していない。最適なパッケージングのために、長方形の構造形式は円形の輪郭よりも好都合である。また、特に、例えば、特に、隔壁に取り付けられる電気制動力ブースタ及び一体化ＡＢＳを有する電気制動力ブースタの、モータコンパートメントへの設置（いわゆる「フロントボルテッド」）など、さまざまな設置状況への適応性については物足りなさが残る。
【００１０】
ますます静かな牽引動作を行う電気自動車又はハイブリッド車に向かう傾向は常に増加している。したがって、隔壁に配置された一体型１ボックスブレーキシステムは、電気モータ、ギアリング、油圧装置及びバルブ切り替えに起因するノイズを生成するので、ますます目立ってきた。それというのも、駆動モータ（特に電気自動車及びハイブリッド車の場合）の音がますます聞こえなくなっているからである。したがって、電気自動車用のブレーキシステムに関して、それらが可能な限り静かに動作し、ノイズ発生構成要素を異なる方法で位置決めし、可能な限りボディ伝播音の伝達を最小化するためのソリューションが同様に求められている。
【００１１】
例えば、アップル、ＵＢＥＲ、又はグーグルなどのいくつかの製造業者は、運転者なしで完全に自動運転する車両に取り組んでおり、この車両は最終的な構成レベルではもはやブレーキペダルを具備しないように意図されている。これに対するソリューションへの既知のアプローチとして、ＥＭＢ又はウェッジタイプブレーキが存在する。これらのシステムは、安全上の懸念と高コストのために、これまでに確立されていない。高コストは、特に、ホイールブレーキごとに電気モータと複雑な電気機械的機構が必要であるという事実に基づく。
【００１２】
特にますます強力な電気駆動モータを備えた、新しい未来のブレーキシステムに対する要求は、次のように要約することができる：
−短くて狭い構造形態
−油圧ライン、特にホイールブレーキへのブレーキラインの設備の良好なアクセス性
−特にメインラインセットのプラグコネクタの良好なアクセス性、及び自動車用配電ボックス（中央電気システム）への短いケーブル長
−最終組み立てプロセス（真空による）中だけでなく、整備中（ペダル操作による換気）においても良好な換気能力
−プラグコネクタからモータコントローラの電源部への電力線の短い経路
−電源部（出力段、ＭＯＳＦＥＴ及びドライバ）の良好な冷却と放熱
−駆動及びソレノイドバルブ、隔壁へのボディ伝播ノイズ伝達に由来するノイズの低減
−ＴＨＺからの短いボア、ＨＣＵへの圧力遅延。
【００１３】
具体的には、純粋な電気自動車（電気自動車）及び自動運転操作又は運転者なしの運転操作が可能な将来の車両には、次のことがさらに要求される：
−完全に静かな動作。すなわち、隔壁上のアセンブリからの心をかき乱すようなノイズがない、
−新規車両プラットフォーム概念に起因する、従来の乗用車の場合よりもさらに短い構造、
−特に発電機運転中の駆動モータによるホイール特定又はアクスル特定のブレーキ介入。ここで走行モータは１つ又は２つのアクスルに位置決めされるか、又は直接ホイールに位置決めされる、
−システムの冗長性、信号伝送、電力供給による安全性の向上、
−制動距離をさらに短くするためのフィードバック制御の精度に対する新たな要求。
【００１４】
特に内燃モータを備える車両と純粋な電気自動車の共存（内燃モータ、ハイブリッドモータ、純粋な電気自動車、無人車両）による、多数の車両駆動概念のせいで、システムのモジュール性、すなわち特に圧力供給における同一の部品／モジュールの使用は、非常に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、車両向けの、特に電気自動車、電気走行モータ（ＴＭ）を搭載したハイブリッド車、及び自動運転操作車両又は無人車両向けの、油圧作動システムの主要な構成要素が、隔壁上での非常に短い構造長さ、静音動作、非常に高い信頼性／システム利用可能性及び高いフィードバック制御精度要求に対する要求を考慮して設計された装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、特許請求項１の特徴を有する装置によって達成される。
【００１７】
本発明による装置は、以下の事実によって特に有利に区別される。少なくとも１つの油圧回路内の圧力変化のための１つ又は２つの作動室を備えたピストン型又はダブルストロークピストン型ポンプの形態の圧力供給装置などの主要な構成要素、及びまた、その電動駆動装置と介在伝達機構、特に再循環ボール機構又は台形スピンドル機構、及びまた、少なくとも１つのソレノイドバルブ、油圧作動システムの少なくとも２つの油圧消費部品用の油圧ポートを備えたバルブ装置、及びまた、ソレノイドバルブと電動駆動装置を起動させる電気制御ユニットＥＣＵが、１つのモジュール（以下、メインモジュールと呼ぶ）内に組み込まれるという事実。及び、メインモジュールは少なくとも１つのさらなるシステム構成要素に電気的に接続されるか、又は少なくとも１つのさらなるシステム構成要素（以下、作動モジュール又はシステム構成要素と呼ぶ）に電気的及び油圧的に接続され、ここでさらなるシステム構成要素は、作動ペダルを備えた電気的又は油圧的に作動する移動シミュレータ及び／又は中央プロセッサであり得るという事実。
【００１８】
したがって、本発明による装置は、純粋な圧力供給、圧力フィードバック制御、及びアセンブリ診断に有利に使用することができ、ここで、
−自動運転車両の場合のように、ブレーキペダルはまったく使用されない、
−又は、例えばブレーキバイワイヤ電気自動車の場合のように、純粋に電気的にモジュールに結合されたブレーキペダル又はブレーキレバーが使用される、
−又は、モジュールに油圧的及び電気的に結合されているブレーキペダル又はブレーキレバーが使用され、
ここで、後者の２つの変形では、それぞれの場合に移動シミュレータも提供され得る。
【００１９】
メインモジュールと、例えばブレーキペダルを備えた作動モジュールとの間に油圧接続が存在する場合、油圧フォールバックレベルが実現され、それにより、例えばメインモジュールのモータの故障の場合、ブレーキペダルによって、少なくとも１つのホイールブレーキにブレーキ圧をなおも蓄積することができる。設計バリエーション、車両の種類（二輪車、乗用車、電気駆動モータ付き乗用車）及び安全要求に依存して、作動モジュールは単回路又は２回路のマスターブレーキシリンダ（ＨＺ又はＴＨＺ）として設計可能であり、及びシステム障害（フルバックレベル）の場合、手動の緊急制動機能を生じさせるために、油圧体積を１つ又は２つのブレーキ回路、又は２つ又は４つのホイールブレーキに導くことができる。
【００２０】
さらに、メインモジュールは、有利に冗長的なデータライン、特にデータ及び／又は制御バスを介して、上位制御装置に接続されてもよい。
【００２１】
作動装置としてのブレーキペダルは、同様に追加モジュールに配置することができ、移動センサも任意選択的に追加モジュールに配置することができる。追加モジュールは、作動装置の設計に依存して、純粋な電気接続又は電気／油圧接続のいずれかによってメインモジュールに接続される。
【００２２】
本発明によるメインモジュールは、車両内に単独で又は複数で設けることができる。したがって、メインモジュールは、好ましくは１つのアクスルの２つのホイールブレーキで又は車両の４つのホイールブレーキで選択的に圧力フィードバック制御を実行してもよい。
【００２３】
第１の実施形態では、メインモジュールが２つの油圧出力ラインを備え、それにより、圧力フィードバック制御、例えば、回収中のブレーキ力ブースト及びブレンディングフィードバック制御が、２つの別個のホイールブレーキ又は２つの油圧回路で実行されるようになっている。
【００２４】
実施形態１は、例えば高出力の電気駆動モータを用いるモータレースにおいて、ブレーキ力ブースト又はブレンディングが１つのアクスルに使用される二輪車又は車両に提供される。１つのアクスルに、回収が発電機モードで行われる電気駆動モータが提供されている場合、ブレンディングが必要である。この場合、回収はメインモジュールによってフィードバック制御され、作動ユニットの一定の運転者感覚が調整によって設定される、つまり、作動ユニットは圧力フィードバック制御の影響を受けず、切り離される。この場合、作動ユニットは、好ましくはメインモジュールに配置された常開ソレノイドバルブによって通常モードで切り離される。他の機能（診断、移動シミュレータ）のために作動モジュールにソレノイドバルブが必要な場合（例えば、本出願人のＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０６８６９３号明細書に記載されているように）、常開ソレノイドバルブが作動ユニットに配置されることが確認され得る。これは、メインモジュールが故障した場合にのみ開かれ、作動ユニットによって蓄積された油圧力によってブレーキ圧がホイールブレーキ内に蓄積され得る。
【００２５】
この場合、ＡＢＳ／ＥＳＰ機能は、二輪車で使用する場合に制限なく使用できる。２つのアクスルを有する車両で実施例１を使用する場合、運転安定機能は、例えば減速時及び加速時の重量移動に依存する方法でのアクスル内のブレーキ圧の理想的な分布など、圧力フィードバック制御によって制限された形でのみ実現することができる。後者の機能は、例えば都市車両、新興国の１トン未満の車両重量の安価な車両など、単純な車両に完全に適している。
【００２６】
さらに可能な第２及び第３の実施形態では、より大きな動態又は冗長性を達成するために、２つのメインモジュールが車両に配置され、メインモジュールはそれぞれ圧力供給ユニット、ソレノイドバルブ、及び制御ユニットを備え、システムは４つの油圧消費部品、例えば４つのホイールブレーキを備えた２つの油圧回路を有し、各メインモジュールは、例えば２つのホイールブレーキなどの複数の消費部品を備えた１つの油圧回路のみの圧力フィードバック制御に使用される。
【００２７】
このシステムでは、２つのメインモジュールを使用して、例えばブレーキ力のブースト、ブレンディング、ＡＢＳ／ＥＳＰ及び運転者支援機能（例えば緊急制動機能、距離制御等）など、ホイールブレーキの理想的なフィードバック制御を実行することが可能である。ここで、このシステムは、純粋なブレーキバイワイヤシステム（ＥＭＢ、ウェッジタイプブレーキ）の性能特性に似ている。特に、この設計の変形では、本出願人からの欧州特許第１  ８７４６０２号明細書に記載されているように、多重フィードバック制御を使用するのが好都合な場合がある。この目的のために、それぞれの場合に、メインモジュールのブレーキ回路ごとに１つのソレノイド切換えバルブを設ける必要がある。本出願人によるＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０８１４０２号明細書に記載されているように、切換えバルブとは別に、少なくとも１つのメインモジュールについては、アウトレットバルブも提供することができる。このようにして、特に車両のフロントアクスルに対する非常に動的なフィードバック制御の要求を満たすことが可能である。また、ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０８１４０３号明細書に記載されているバルブの切換えと制御を使用して、ピストンによる流入圧力制御で静かな圧力蓄積を実現すること、及びアウトレットバルブを介して圧力を放出することも有利な場合がある。
【００２８】
さらに、システムはそれぞれ専用の電子機器と電気モータを備えた２つの完全に独立したメインモジュールを有し、それらは１つのモジュールに障害が発生した場合に２つのホイールブレーキになおもはたらくことができるので、システムは慣習的な２ボックスシステム（電動ブースタ＋ＥＳＰ）に似た非常に高い冗長性を有する。このようにして自動運転の適切な安全性が実現される。
【００２９】
実施形態２はまた、作動ユニットのメインモジュールへの油圧接続を有する。この目的のために、常開ソレノイドバルブがメインモジュールに提供される。したがって、システムに障害が発生した場合でも、運転者の操作力によってブレーキ回路に圧力がなおも蓄積され、システムの安全性は、すでに提供された冗長性のほかに２つのメインモジュールによってさらに向上される。
【００３０】
第３の実施形態では、制御はＭ−ＥＣＵによって純粋に電気的に実現され、メインモジュールは好ましくは追加の圧力作動機能のみを実行する。次に、運転の動的フィードバック制御がＭ−ＥＣＵで実行される。Ｍ−ＥＣＵは同様に冗長的な設計（例えばクアッドコア）であることが好ましい。この実施形態では、作動ユニットは省略することができる。この実施形態では、一方ではメインモジュール間の、他方ではメインモジュールと制御ユニットとの間の電気的接続を冗長的な設計にすることが有利に可能であり、メインモジュールは、例えば１２Ｖバッテリ、第２の電圧供給ネットワーク４８Ｖ又は高電圧、１２Ｖバッテリ及び第２の電圧ネットワークのＤＣ／ＤＣコンバータなどの２つの電圧源に冗長的に接続される。さらに、メインモジュールと制御ユニットとの間の信号伝送は、好ましくは２本の信号ラインで冗長的に実行され、この場合、ラインはケーブル又は無線伝送であってもよい。したがって、ケーブルによる伝送と無線伝送との組み合わせも冗長性として可能性がある。これらの拡張された冗長性対策により、第３の実施形態は、自動運転又は運転者のいない車両でも冗長性と安全機能を適切に備えており、コストと信頼性の点で、いずれの場合も１つのホイールブレーキに対して４つのアクチュエータを備えた純粋な電気ブレーキシステム（ウェッジ型ブレーキ、ＥＭＢ）よりも優れている。
【００３１】
第３の実施形態の場合、特に台形スピンドルの使用は、メインモジュール構成概念２でより詳細に考察されるように、コスト削減のさらなる可能性である。これは、より低いレベルの電力が必要であり、システムは構造的な空間の制約がないせいでメインモジュールの圧力供給のピストンの設計に関して自由度があるため可能である。したがって、システムは台形スピンドルの低い軸力負荷と駆動モータの低トルク用に設計でき、２つのモジュールの追加コストが比較的低くなるように、非常に安価な設計にすることができる。
【００３２】
さらなる変形（実施形態４〜７）では、１つのメインモジュールのみが提供される。メインモジュールには４つの油圧出力ラインがあり、４つのホイールブレーキの１つでの圧力フィードバック制御は各出力ラインを介して実行される。そのようなシステムの場合、メインモジュールは、例えばブレーキ力ブースト、ブレンディング、ＡＢＳ／ＥＳＰ及び運転者支援機能などのすべての機能を実行可能であり、性能に関してわずかの制約しか同時に有さないので第２及び第３の実施形態に対してコスト上の利点を有し、したがって乗用車の一連のアプリケーションの標的システムコンセプトとして提供される。圧力供給部として、ここでは、油圧冗長性を生むために、２つの作動室を備えたダブルストロークピストン型ポンプが有利に使用される。電気モータ、スピンドル駆動、及びピストンを備えた圧力供給部の構成は図３により詳細に示される。さらに、図７に示すように、駆動モータと冗長電源の２×３相接触が、可用性を高めるために有利に好都合である。２×３相接触の冗長性とは別に、電子回路基板、特にモータのＢ６ブリッジの電気的に分離した設計も有利である。これは２×３相接触が使用されるさらなる実施形態にも適用される。
【００３３】
第４から第６の実施形態では、メインモジュールに加えて、作動モジュールが提供され、これは、第４の実施形態ではメインモジュールへの好ましくは冗長な電気接続及び１つ又は２つの油圧接続を有するが、第５及び第６の実施形態では純粋に電気的な、好ましくは冗長的な接続のみを有する。第４の実施形態では、好ましくはメインモジュールに一体化される１つ又は２つの常開バルブが設けられる。１つの回路を備えた作動モジュールには１つの常開バルブが必要であり、２つの油圧回路を備えた作動モジュールの場合は２つの常開バルブが必要である（例えばＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０６８６９３号明細書）。油圧接続により、メインモジュールが故障した場合のフォールバックレベルが提供され、メインモジュールが故障した場合、作動モジュールが少なくとも１つのブレーキ回路、好ましくは２つのブレーキ回路に圧力媒体を供給し、又は少なくとも１つのブレーキ回路に圧力を蓄積する。冗長性を高めるために、メインモジュールと作動モジュールの間に１本ではなく２本の油圧ラインを設けることも可能である。
【００３４】
第５の実施形態において油圧接続又は作動モジュールが省略された場合、追加の安全対策が不可欠であり、これは第４の実施形態でも推奨され、例えば、２つの車載電気システムへのメインモジュールの冗長接続、信号線の冗長性、２×３相の形態のモータの設計、例えば２つの作動室を備えたダブルストロークピストン型ポンプによる油圧冗長性のためのシステムの構成である。
【００３５】
第６の実施形態では、２つの電気モータと２つの冗長な圧力供給部とが設けられ、１つの圧力供給部が１つの油圧回路又は２つのホイールブレーキにいずれの場合も圧力を供給する。この場合、圧力供給は、台形スピンドルを備えた単一ピストンポンプとして設計するのが好ましい（台形スピンドルを備えた図４を参照）。ここでは、特定の程度の冗長性（電気モータの２×３相接触）と２つの作動室を備えたダブルストロークピストン型ポンプとを省略することが可能である。システムは、メインモジュールの圧力供給部ごとに並行して及び互いに独立して油圧回路に圧力媒体を供給できる場合、より高いフィードバック制御性能を実現することもできる。この場合、実施形態６において、実施形態２及び３と同様の性能により、すなわち、１つのモータが１つの油圧回路又は２つのホイールブレーキにいずれの場合もはたらくので、多重法（アウトレットバルブなし）において圧力を１つのブレーキ回路内で蓄積し、一方で他方のブレーキ回路内の圧力が並行して散逸されることも可能である。これは、特に非常に動的な介入（例えば、高摩擦係数での制動、特別なＥＳＰ介入）の場合に利点があり、非常に高出力の車両の場合の運転安定化と制動距離の短縮をもたらす。第２及び第３の実施形態と同様の信頼性を実現するために、電子システムはモータごとに個別の駆動装置を有する、例えば２×Ｂ６ブリッジ、電気的に別個の電子回路基板を有する冗長的な構成であり、メインモジュールの電気的供給及び信号伝送も同様に冗長的な構成である。
【００３６】
第７の実施形態は、運転者のいない車両を意図しているため、作動モジュールが不要であり、したがってこれは省略される。
【００３７】
本発明による装置を複数のモジュールに分割した結果、メインモジュールをモータコンパートメントの隔壁から離して配置することができ、それにより、メインモジュールによって発せられるより少ないノイズが乗員室に伝わるということが有利に起こり、このノイズは、油圧振動の結果としてＡＢＳ／ＥＳＰモードでの非常に動的なフィードバック制御により発生し、及び圧力差の結果としてソレノイドバルブ切換えノイズによって発生する。メインモジュールは、モータコンパートメントのほぼすべての場所に配置可能である。
【００３８】
車両が走行モータを有する場合、これは同様に制動アシストに使用することができる。この目的のために、前記走行モータを対応して作動させ、構成要素の機能を互いに調整することが必要である。したがって、メインモジュール、上位コントローラ、及び走行モータ間のデータバス及び／又は制御バスを介した電気接続が必要であり、それに応じて提供されなければならない。
【００３９】
メインモジュールは、モータコンパートメント内で水平及び垂直の両方に配置できる。ノイズを最小限に抑えるために、対応する減衰要素を提供することが同様に可能である。
【００４０】
さらに、メインモジュールのプラグコネクタの設計は、最小限のボックス容量と優れたアクセス性に関して、有利な設計である。これは、メインモジュールの電子回路基板に直接接続され、電子回路基板に対して９０°の角度で直立するプラグコネクタの形で実現することができる。さらに、プラグコネクタは、上述の実施形態の可能な改良において、リザーバ容器の下に取り付けられ、特に、モータに平行に水平に引き抜くことができる。これにより、プラグコネクタの取り付けに必要となる構造スペースが無駄に費やされることがない。
【００４１】
さらに、以下でより詳細に考察するように、メインモジュールは、ソレノイドバルブのすべてのセンサとバルブ本体がＥＣＵ回路基板上に直接位置決めされ、電気モータの位相接点が電子システムに直接つながり、電子システムを非常に簡単にインストールできるように有利に設計することができる。ここでは、ソレノイドバルブのコイル本体は回路基板に接続され、センサ評価要素は差し込まれることによりセンサターゲットに間隔を空けて取り付けられ、電気モータのリードフレームの３（６）位相接点は回路基板（例えばＲａｄｓｏｋ接点）にプラグオンされるか、又は位相接点は回路基板上の銅要素に溶接される。
【００４２】
さらに、メインモジュールは、屈曲ロッドが好ましくは溶接接続によって回転スピンドルに接続される、屈曲ロッド概念による非常に簡単な取り付け及び半径方向の力の補償を示し得る。スピンドルは金属製の高強度材料から形成されており、プラスチック製の台形スピンドルを駆動することが好ましい。台形スピンドルは、特に、最大圧力が低いシステム及び複数のメインモジュールで構成されるシステムで使用される。これは、特に第１、第２、第３及び第６の実施形態の場合に有利であるが、制動を支援し、したがって容積バランス又は最大圧力要件にプラスの影響を与える少なくとも１つの高出力駆動モータを備えたシステムでも使用可能である。台形スピンドルは、特殊な材料が台形スピンドルに使用されているため及び／又はメインモジュールは空気のアクティブな供給により低い周囲温度が支配的な場所に、例えば車両のフロントエンド領域に位置決めされているため、第４、第５及び第７の実施形態の場合のように、１つのモータを備えたシステムの場合にも使用することができる。特に電気自動車の場合、温度は内燃機関を備えた車両の場合よりも大幅に低く、台形スピンドルの使用をさらに促進する。
【００４３】
台形スピンドルの代わりに、ボールねじ駆動（ＫＧＴ）を使用することができる。ボールねじ駆動には、特に総重量が２トンを超える大型で重量のある車両の場合、軸力による負荷に対して比較的高い効率と比較的高いキャパシティがあるという利点を有する。さらに、システムのヒステリシスが少ないため、ボールねじ駆動はフィードバック制御を促進する。１つのモジュールにおける台形スピンドルの組み合わせも考えられ、例えば、フロントアクスルのＫＧＴ、リアアクスルの台形スピンドルである。
【００４４】
メインモジュールの圧力ユニットは、非常に単純で安価なトルクサポートを有するように、及びシングルストロークからダブルストロークピストンタイプのポンプにわずかな修正で簡単に変換できるように設計することもできる。
【００４５】
さらに、本発明による装置には多種多様な用途があり、モジュールを異なるシステム概念に容易に組み合わせて、非常に広範な車両クラスを少数の構成要素でカバーできるようにすることができる。
【００４６】
本発明による装置、及び二輪車又は四輪車におけるその使用は、図面に基づいて以下により詳細に考察される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】特にＡＢＳ／ＥＳＰのないアクスルごとのブレンディングを伴う二輪車又は車両用の、２つの油圧消費部品を備えた作動システムを備えた本発明による第１の実施形態を示し、ここでメインモジュール及び追加モジュールは電気データ及び／又は制御ライン及び油圧ラインを介して互いに接続されている。
【図１ｂ】非常に高いフィードバック制御要求及び柔軟な位置決めのための２つのメインモジュールと、作動装置を備えた追加モジュールとを備えた第２の可能な実施形態を示す。
【図１ｃ】ブレーキバイワイヤブレーキシステム又はブレーキペダルのない自動運転車両用の２つの独立した冗長メインモジュールを備えたペダルのない第３の可能な実施形態を示す。
【図２ａ】四輪ブレーキの圧力フィードバック制御用のメインモジュールと作動装置付きの追加モジュールとを備えた油圧フォールバックレベルを備えた乗用車の一連のシステム概念の第４の実施形態を示し、ここでメインモジュールと追加モジュールは電気データ及び／又は制御ライン及び油圧ラインを介して互いに接続されている。
【図２ｂ】図２ａに対応する油圧フォールバックレベルのない、しかしメインモジュールと追加モジュール間の油圧接続のない乗用車の一連のシステム概念の第５の実施形態を示す。
【図２ｃ】２つのモータを備えた油圧フォールバックレベルのない乗用車の一連のシステム概念の第６の実施形態を示し、ここでメインモジュールには、それぞれ別個の電動駆動装置とギヤとを備えた２つの圧力供給装置が配置されている。
【図２ｄ】ブレーキバイワイヤブレーキシステム用の又は四輪ブレーキへの圧力供給のためのブレーキペダルのない自動運転車両用のメインモジュールを備えた機械式作動モジュールのないブレーキバイワイヤシステムの第７の実施形態を示す。
【図３】モータ、センサ、電気接続ＨＣＵ及びマグネットコイルを備えたＥＣＵ、吸引バルブを備えた圧力ピストンを備えたメインモジュールの第１の可能な実施形態の断面図である。
【図４】メインモジュールの第２の可能な実施形態の断面図であり、図の上半分に台形スピンドルが示され、図の下半分にボールねじ駆動装置が示されている。
【図５ａ】すべての実施形態のメインモジュール内の可能なバルブ回路を示す。
【図５ｂ】メインモジュール及び図５ａによるバルブ回路用の本発明によるインレットバルブを示す。
【図６】第２、第３及び第６の実施形態の好ましい油圧概念を示す。
【図７】２つの作動室の圧力フィードバック制御用のソレノイドバルブを備えたダブルストロークピストン型ポンプの構成を示し、各作動室は１つのブレーキ回路に割り当てられている。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１ａは、２つの油圧回路又はブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２の圧力フィードバック制御のためのメインモジュールＭＯと、作動装置を備えた追加モジュールＭＯ１とを備えた本発明による装置の第１の可能な実施形態を示し、ここでメインモジュールＭＯと追加モジュールＭＯ１は、電気データ及び／又は制御ラインＤＳ及び油圧ラインＨＬを介して互いに接続されている。追加モジュールＭＯ１は、例えば車両の場合のブレーキペダル又はオートバイの場合のブレーキレバーなどの作動装置を有し得る。追加モジュールＭＯ１に移動シミュレータを追加で配置することができる。さらに別のピストン−シリンダユニットが追加モジュールに配置され、そのピストンが作動装置によって調整可能である場合、フォールバックレベルを任意選択の油圧接続によって実現可能であり、その結果、メインモジュールの１つの構成要素に障害が発生した場合、ブレーキ回路ＢＫ１／ＢＫ２の一方又は両方に、作動装置を使用してブレーキ圧力をなおも蓄積することができる。
【００４９】
移動変換器ＰＳ及び／又はレベル変換器ＮＧも追加モジュールＭＯ１に配置することができる。ここで、移動変換器ＰＳは、例えばブレーキペダル又はブレーキレバーの形態の作動手段の偏向を検出し、その信号は電線ＤＳを介して制御装置Ｓ−ＥＣＵ及びＭ−ＥＣＵに送信される。
【００５０】
以下のすべての例示的な実施形態について、バルブ装置ＨＣＵは、モジュールのコントローラＳ−ＥＣＵと圧力供給装置ＤＶを備えたモータＭとの間に配置することができる。
【００５１】
同様に、図に記載され示されているすべての実施形態について、コントローラＳ−ＥＣＵに加えて追加の上位制御装置Ｍ−ＥＣＵも提供できることが基本的に当てはまる。しかしながら、上位制御機能は、本発明によるモジュールＭＯに設けられたＳ−ＥＣＵにより共同で実行することも可能であり、その結果、基本的に上位コントローラを省くことも可能である。したがって、図１ａに示される上位制御ユニットＭ−ＥＣＵは、メインモジュールＭＯに一体化することもできる、又はそれを形成することもできる。
【００５２】
例えば、モータ又はトランスミッションコントローラ及びＥＳＰ機能などの最新のシステムでは、システムコントローラＳ−ＥＣＵは、Ｉ／Ｏ、計算、作動要素の起動、及び診断機能などのほぼすべての機能を実行する。将来的には、ドメインプロセッサ又は中央プロセッサＭ−ＥＣＵの使用が増加するだろう。この場合、ＥＣＵは各アセンブリ又はその近くに配置され、特に起動機能と部分診断機能のみを実行する。
【００５３】
モジュールＭＯは、減衰特性を有し得るブラケットＤＦによってモータコンパートメントに固定される。
【００５４】
したがって、図１ａに示すシステムは、２つの油圧消費回路又はブレーキ回路を備えたシステムに、及びまた走行モータを備えたアクティブブレーキシステムの場合に、及びまた二輪車（前輪及び後輪ブレーキ）において及び／又はアクスルごとのブレンディング及び１つのアクスルにおけるブレーキ力のブースト／ブレンディングを備えたシステム（１つのアクスルにおける駆動モータ及び１つのアクスルのホイールブレーキにおける油圧ブレーキ力のブースト及びブレンディングによるモータレース）に、ＥＳＰ／ＡＢＳ機能のないアクスルにおける異なるブレーキ力配分のみを備えた単純な車両に使用することができる。
【００５５】
作動ユニットＢＥは、単一回路マスターシリンダＨＺ又は２回路タンデムマスターシリンダＴＨＺ、及び少なくとも１つの隔離バルブＴＶ１、ＴＶ２を有し、マスターシリンダの作動室間の油圧接続を、又は作動装置ＢＥの２回路ＴＨＺの両作動室の１つ又は２つのブレーキ回路ＢＫ１、ＢＫ２への油圧接続を選択的に確立又は閉鎖することができる。
【００５６】
図１ｂは、図１ａに示され記載された本発明による装置と同様の装置を示し、この場合、特にモータレースのために動態を増加させる目的で２つのメインモジュールＭＯ及びＭＯ’が設けられる。さらに、作動装置を備えた追加モジュールＭＯ１が提供され、追加モジュールＭＯ１は、電気データ及び／又は制御ラインＤＳによって上位コントローラＭ−ＥＣＵ及び走行モータ、並びにメインモジュールＭＯ及びＭＯ’に接続される。この場合、２つのメインモジュールは、多重機能により、従来型切換バルブで及び場合によってはアウトレットバルブでも動作できるため、純粋なブレーキ力ブースタとして又はＡＢＳ及び／又はＥＳＰ機能を備えたブレーキ力ブースタとして使用することができる。したがって、メインモジュールＭＯは、ホイールアクスル１のホイールブレーキの圧力フィードバック制御のために提供され、メインモジュールＭＯ’は、ホイールアクスル２のホイールブレーキの圧力フィードバック制御のために提供することができる。しかしながら、メインモジュールＭＯ及びＭＯ’によるホイールブレーキへの圧力の斜め供給も同様に可能である。メインモジュールＭＯの油圧フォールバックレベルは、追加モジュールＭＯ１とメインモジュールＭＯとの間の油圧接続ＨＬによって実現される又は可能である。したがって、高い動態とフィードバック制御精度を備えたアクスル特定又はホイール特定圧力フィードバック制御が可能である。このようなシステムでは、電気ブレーキ（ＥＭＢ、ウェッジ型ブレーキ）と比べてより少ない構成要素及びより低いコストで同じ機能を実現することが可能である。
【００５７】
図１ｃは、ブレーキバイワイヤブレーキシステム用の又はブレーキペダルのない自動運転車両用の２つのメインモジュールＭＯ及びＭＯ’を備え及び２つの走行モータＴＭ１及びＴＭ２を備えた本発明による装置を示し、ここでメインモジュールＭＯは接続ラインＡＬ１及びＡＬ２を介したアクスル１のホイールブレーキＲＢの圧力フィードバック制御を実行し、メインモジュールＭＯ’はアクスル２のホイールブレーキの圧力フィードバック制御を実行する。上位制御装置Ｍ−ＥＣＵがホイールブレーキＲＢの及び走行モータＴＭ１及びＴＭ２のブレーキ機能を制御する。
【００５８】
図５及び６に示され記載されているようなバルブ設計と油圧回路は、図１ｂ及び１ｃの装置の場合に好都合である。
【００５９】
図２ａは、４つのホイールブレーキＲＢにおける圧力フィードバック制御のためのメインモジュールＭＯと作動装置を備えた追加モジュールＭＯ１とを備えた本発明による装置を示し、ここでメインモジュールＭＯと追加モジュールＭＯ１は電気データ及び／又は制御ラインＤＳ及び油圧ラインＨＬを介して互いに接続される。油圧ラインＨＬは、先の例示的実施形態で記載したように、フォールバックレベルとして機能する。圧力供給装置用のメインモジュールＭＯのモータＭは例えば６相モータであってもよく、それにより、２×３相によって適切な冗長性が提供される。電子システムに障害が発生した場合、電気モータはトルクの半分をなおも生成すること、及びシステムが１６０〜２００バールに設計されている場合、なおも８０〜１００バールを得ることが可能である。８０〜１００バールがロックブレーキを構成するため、１つのモータに障害が発生した場合でも、ほぼ完全な制動減速を達成することが可能である。圧力供給装置はさらに、その２つの作動室により、同様に油圧回路の二重の冗長性を提供するダブルストロークピストンを有してもよい。メインモジュールＭＯの圧力供給装置により、ブレーキ力のブースト、ブレンディング、運転者支援機能とは別に、ホイールブレーキのＡＢＳ及び／又はＥＳＰ機能を実現することがほぼ可能である。電子システムの一部に障害が発生した場合、残りの３つの相では、電力が減少するため、完全なＡＢＳ性能を達成することはできない。しかしながら、ＥＳＰでの安全重視の介入と、例えばＡＢＳによる制動距離の延長をもたらす、比較的低いパフォーマンスによる制限されたＡＢＳパフォーマンスとが依然として可能である。
【００６０】
追加モジュールＭＯ１は車両の隔壁に配置することができる一方、メインモジュールＭＯは、特にノイズを最小化するために隔壁から遠く離れた、モータコンパートメントに実質的に任意に配置することができる。油圧振動は機構の取り付けの減衰によって減衰させるのが困難であるため、前記振動は液体を介してボディ伝播音によってブレーキペダルに伝達されるので、この配置はノイズ最小化の観点から非常に効果的である。
【００６１】
図２ｂは、図２Ａによる本発明による装置を示しているが、メインモジュールＭＯと追加モジュールＭＯ１との間に油圧接続がない。このシステムは、例えば自動運転用の量産型乗用車で使用可能であり、非常に静かであり、ここでメインモジュールＭＯは、４つの出力ラインＡＬ１〜４を介して各ホイールブレーキＲＢに接続される。それぞれのブレーキ回路ＢＫ１又はＢＫ２を１つのアクスル１／２に割り当てるのではなく、いずれの場合も互いに対して斜めに配置された２つのホイールブレーキにそれぞれ割り当てることも同様に可能である。十分な冗長性と安全性のために、６相モータ接触（図２ａ参照）以外に、２つの車載電圧ネットワークへのメインモジュールＭＯの冗長信号伝送と冗長接続：（ａ）１２Ｖへの接続及び（ｂ）第２の電圧レベルのＤＣ／ＤＣコンバータへの接続がここで同じく可能である。
【００６２】
図２ｃは本発明による装置を示しており、それぞれ別個の電動駆動装置Ｍ及び歯車装置を備えた２つの圧力供給装置がメインモジュールＭＯに配置されている。２つの圧力供給装置を提供することにより、二重の冗長性が実現される。さらに、２つのモータを使用することで、パフォーマンスの向上（図１ｃ参照）を実現することができる。このシステムの場合、図５及び図６に示され記載されているようなバルブ回路を使用することが好都合に可能である。
【００６３】
図２ｄは、ブレーキバイワイヤブレーキシステム又は４輪ブレーキへの圧力供給のためのブレーキペダルのない自動運転車両用のメインモジュールＭＯを備えた本発明による装置を示す。ここでは、図２ｂに示した冗長性（２×３相、冗長信号伝送及び電圧供給）、及び２つの作動室を備えたダブルストロークピストン型ポンプが必須である。
【００６４】
図３は、メインモジュールＭＯに配置された、モータＭ、駆動装置、圧力供給装置ＤＫ、バルブ装置ＨＣＵ、及びその主構成要素を備えた制御及びフィードバック制御ユニットＥＣＵの断面図を示している。
【００６５】
モータハウジング１６は、好ましくは消音材料から構成される中間部品３２を介して第１のハウジング部ＧＨ１に接続され、ここでセンタリングは突起１４ｂによって実現され得る。モータハウジング１６及び中間部品１４及びＥＣＵハウジング３５は、例えば長方形のハッチングされた表面で密閉されているが、これらは個別には記載されていない。４点軸受２０がモータハウジング１６に押し込まれ、この４点軸受はスピンドル２５とロータ２２からの両方向の軸方向の力に対応し、これらをセンタリングする。ロータ２２は、軸方向固定手段２９によって固定され、ステータ領域において、磁石２０を備えた通常のロータ積層体１９を支える。
【００６６】
ロータ２２はさらに、フェース側でかさ歯車２８に接続され、これはシャフト４１及びターゲット３８を備える第２のかさ歯車２９を駆動する。ターゲット３８は、ロータの回転を評価するセンサ要素３７に作用する。ここでは、センサ要素はシステム回路基板ＰＣＢ上に据えられ、特に安価でフェールセーフである。機械的解決策の代替として、図示されていない解決策を実施することができ、そこではかさ歯車への接続の代わりに、ロータは磁石を備えるスリーブに接続され、したがってモータの回転角度の評価用のターゲット３８を形成する。この場合、ターゲット磁場は、ターゲット付近のセンサ要素の対応する配置によって（例えば、ＥＣＵへのプラグ接続によって）検出され得るか、又は磁束伝導要素によってＰＣＢ上のリモートセンサ要素へ伝導され得る。
【００６７】
かさ歯車２９は、モータハウジング１６に接続されたハウジング４０に取り付けられる。歯付きギヤ２０は、対応するブレーシングを備えた可撓性駆動シャフト４１が歯の遊びを生じないように、半径方向の遊びＳＲでハウジングに取り付けられる。ここで、シャフトは、中間部品１４に固定された軸受ブッシング４１に取り付けられる。シャフト４１は、例えば回転防止手段を備えた対応する輪郭によって歯車２９に共同して回転するように接続される。屈曲ロッドＢＳは、ナット２３によってロータ２２に固定される。前記屈曲ロッドは、例えば溶接接続部３０によってスピンドル２５に共同して回転するように接続される。スピンドル２５は、ＫＧＴナット２６に作用し、ＫＧＴナット２６は例えばねじ２７によってピストン１１に共同して回転するように接続される。ロータ及びスピンドルの回転中に、半径方向の公差によりスピンドルの振れが生じ、これによりピストンに対応する高い横方向の力がもたらされ、これはシールＤＫの走行面にとって重要である。曲げロッドＢＳの曲げ弾性によりこの値は小さくなる。この原理は、静的スピンドル（図示せず）及び回転ナットの場合にも適用することができる。この場合、ピストンは段付きピストンとして設計され、小さなストロークの場合、短い構造長が得られる。断面図に示すように、構造長はストロークＨ１＋Ｈ２＝２×Ｈ１＋ＫＧＴナットのＬで構成される。これは、本出願人からの独国特許第１０  ２００８  ０６３  ７７２号明細書に対応するモータ内の中空シャフトモータであるため、ステータと軸受から構成される実際のモータ構造長はこの構造長に含まれない。ストローク成分Ｈ１の隙間は、巻線に接続された巻線のリードフレーム３１に利用される。さらに、すでに述べたように、モータ感知手段２８〜２９をここに収容することも可能である。
【００６８】
ピストンは、対応する圧力室を密閉するために３つのシールＤＫによって密閉される。これについてはこれ以上詳しく考察しないし、この目的に最適である中間部品１４と第１のハウジング部（ＧＨ１）の設計についても考察しない。
【００６９】
ピストン付きＫＧＴナットには回転防止手段が必要である。回転防止手段はここでは端面に取り付けられている。四角形又は多角形の輪郭を有する対応する部分３３は、ＧＨ１に共同して回転するように接続されており、ピストンに共同して回転するように接続されているスライドブッシング３４に支持されている。このスライドガイドは、ブレーキ液の小さな潤滑作用の恩恵を受ける。ピストン駆動装置は、静的スピンドルと回転ＫＧＴナットによって設計することもできる。ＧＨ１の片側に収容されるのは、対応するポートによってＶＢに接続される吸引バルブＳＶ１及びＳＶ２である。一点鎖線で示すように、これらは管状要素のＨ２面に配置することができる。反対側に配置されているのはＧＨ２−ＨＣＵであり、これはすでに記載したようにＭＶ及び圧力変換器付きの他のバルブを収容する。ここでは、頂部と底部に、ＧＨ１とＧＨ２の非常に短い接続穴をはっきりと見ることができる。
【００７０】
ＧＨ２に接続されているのはＥＣＵハウジングであり、これはＰＣＢを構造要素ＢＥとともに収容する。モータ接点ＫＭに至るリードフレーム３１のモータへの短い電気接続もここに記載されており、その近傍には、ＰＣＢ上のモータ制御のためのＢＥへのプラグコネクタ１の電力接点が配置されている。対応する電力損失は、ＰＣＢから熱伝導体を介してＨＣＵのバルブブロック５６まで散逸される。ＥＣＵハウジング３５は、モータに対して平行且つ横方向に形成されてもよい。この構成により、多くの要求を考慮した有利なコンパクトな解決策を安価に実現することが可能である。
【００７１】
図４は、メインモジュールＭＯの断面図を示し、ここで図の上半分に台形のスピンドルＴＳが、図の下半分にボールねじドライブＫＧＴが示されている。メインモジュールは、ピストンハウジング５３及びモータハウジング５５を有する。ピストンハウジング５３及びモータハウジング５５は金属又はプラスチックから製造することができる。作動室内の作動圧力が１００バールを超える場合、少なくともピストンハウジング５３のハウジングはプラスチックから製造するべきでない。外側ステータ５２及びステータ巻線５１はモータハウジング内に配置される。
【００７２】
ピストンハウジング５３は、ハウジング５３とピストン５９によって区切られ、出力ラインＡＬ（図示せず）を接続するための出口６１を有する作動室Ａを有する。ピストン５９は、ピストンハウジング５３内に配置されたシール５０により密閉され、ポット形ロータＲに共同して回転するように配置されたスピンドルＳＰにより駆動される。ロータＲは、ベアリング６０によってモータハウジング５５内に回転可能に取り付けられる。
【００７３】
回転防止手段５４は、ピストン５９のその長手軸の周りの望ましくない回転を防止する。この場合、スピンドルは台形のスピンドルＴＳ（図の上部）又はボールねじドライブＫＧＴの一部であり得る。スピンドルＳＰは、ロータＲに共同して回転するように接続された屈曲ロッド５８に固定され得、それにより、起こり得る偏心の存在下での補償が実現される。
【００７４】
モータ用のロータリエンコーダ５６と電気接続５７がコントローラＳ−ＥＣＵに設けられる。
【００７５】
過度に高い動作圧力が行き渡らない場合、ピストンハウジング５３とピストン５９の両方をプラスチックで製造することができる。モータハウジング５５も同様にプラスチックから製造することができる。さらに可能な実施形態では、ステータ５２も同様にプラスチックから製造することができる。
【００７６】
さらに、ロータＲ又はロータＲの一部を同じくプラスチックから製造することも可能であり、ここで磁束伝導部品を備えた磁石がプラスチックに挿入されるか、又はプラスチックによって囲まれる。
【００７７】
図５ａは、国際公開第２０１６／１４６２２３号パンフレットから知られている、多重動作に重要な低い流れ抵抗の切換バルブを備えたバルブ回路を示し、ここで切換バルブは、ホイールブレーキ内の圧力により自動的に開くように配置される。ここで、油圧媒体はブレーキ回路又は圧力発生ユニットからアーマチュアスペースを介してバルブシートへホイールシリンダの方向に流れる。故障が発生した場合、ホイール圧力が切換バルブを開く。しかしながら、磁力も１３０バールに対抗して閉鎖を実現する必要があるが、これはバルブ終端位置に小さなアーマチュアエアギャップがある場合に実現される。したがって、切換バルブＳＶのリセットスプリングは、切換バルブが対応して大量の流れの存在下で「突然閉じる」ことのないように、わずかな強化のみを必要とする。従来のインレットバルブは最大２２０バール（図５ａの場合１３０バール）に対抗して閉じる必要があるため、磁石の寸法を変更せずにバルブシート領域を拡大することができ、これは背圧又は流れ抵抗をより低くし、ＭＵＸ操作に有利である。したがって、図１ｅに示されるバルブ回路は、本発明によるブレーキシステムにとって有利である。
【００７８】
図５ｂは、本発明によるインレットバルブＥＶの可能な実施形態と、ブレーキ回路ＢＫと圧力供給部ＤＶとホイールブレーキＲＢｉとの接続とを示している。
【００７９】
インレットバルブＥＶは、磁石アーマチュアＭＡ、磁気本体ＭＧＫ及び励磁コイルＥＳを有する。ソレノイドバルブＥＶが通電されると、磁力ＭＫは差移動ＳＡだけアーマチュアＭＡを位置ＳＡ０から位置ＳＡ２に変位させる。磁石アーマチュアＭＡはプランジャＭＳｔｏｅを同じ移動によって移動し、その結果、プランジャＭＳｔｏｅはバルブシートＶＳに当接し、ソレノイドバルブの出口Ｅａを閉じる。この位置で、アーマチュアＭＡは磁気本体ＭＫＧに対して残留エアギャップＳ０を有する。これはバルブＥＶの励磁コイルＥＳへの通電が停止されるときにアーマチュアＭＡが鉄回路の再磁化損失により磁石ハウジングＭＧＫに固着しないように提供される。バルブ電流が停止すると、リセットスプリングＲＦがアーマチュアＭＡを初期位置に戻す。ここで、比較的小さなエアギャップの場合、すなわち移動量が増加すると、磁力ＦＭは非線形に増加する。リセットスプリングＦＲＦは、初期位置ＳＡ０で、バルブの確実な閉鎖が保証されるように、磁力ＦＭがスプリング力よりも大きくなるように寸法決めされる。スプリング力は移動量ＳＡの増加とともに増加し、最終位置ＳＡ２では同様に磁力ＦＭよりも低くなる。線形スプリングは、最終位置で、所与の電流の存在下に、磁力ＦＭがリセット力よりもかなり高く、その結果バルブを低電流で保持でき、確実な閉鎖がホイールブレーキと圧力供給部との間に大きな圧力差がある場合でも保証されるように好ましくは使用される。大きな圧力差がある場合でも、閉じたバルブ位置で磁力が非線形に大きく増加するため、保持動作が保証される。しかしながら、リセットスプリングは、常開バルブとしての機能を確保でき、バルブが常に確実に開くような寸法にする必要もある。
【００８０】
バルブの出力ＥａはホイールブレーキＲＢｉ（ＲＢ１〜ＲＢ４）に接続され、入力Ｅｉはブレーキ回路ＢＫｉ及び／又は圧力供給ユニットＤＶ（２０）に接続される。このような接続により、インレットバルブＥＶは、リセットスプリングＲＦとホイールブレーキの圧力の両方によって開くことができ、これは特にブレーキシステムの故障又は不具合の場合（例えばバルブの電圧に不具合がある場合）に非常に重要である。さらに、ブレーキ回路に高圧が、ホイールブレーキに低圧が存在する場合、入口Ｅｉと出口Ｅａの間の圧力差のみがプランジャＭＳｔｏｅに作用するということも起こる。バルブのこの圧力差は、圧力蓄積中は比較的小さいが、その体積が圧力供給部ＤＶからホイールブレーキに搬送されるときに圧力が蓄積する間、圧力差がバルブを押して閉じないようにするために、スプリング構成ＲＦにおいて考慮される必要がある。開口部の断面積ＯｅＱが大きい又は低流量損失のバルブは、この影響を低減する。
【００８１】
上記の大きな開口断面積のバルブは、特に、流入圧力とホイールブレーキの実際の圧力との圧力差が小さい圧力ボリューム制御又は時間制御による圧力蓄積の場合に使用することができる。その理由はフィードバック制御精度が非常に高いためである。これには、特に高速圧力蓄積（ＴＴＬ）中に低流量損失のみが発生し、駆動モータは非常に短い時間（ＴＴＬ＝１５０ｍｓ）で高速圧力蓄積のために低レベルの電力のみを必要とするという利点がある。
【００８２】
さらに、有利に設計されたインレットバルブの低流量損失により、インレットバルブを介して圧力の散逸を迅速に行うことができる。インレットバルブＥＶを介した正確な散逸圧力は、圧力供給ユニット２０のピストン運動の対応する制御を通じて実行することができる。任意選択的に、既知のＭＵＸ方法を、上述のバルブ回路とともに、又は、特に例えばリアアクスルのホイールブレーキなど低体積バランスの消費部品向けに、ブレーキ回路内のアウトレットバルブＡＶによる圧力散逸制御とともに実施することも可能である。すなわち、組み合わせも可能であり、それによって、ＭＵＸ方式は２つのホイールブレーキ（例えばフロントアクスル）でのみ新しいバルブ回路構成と組み合わせて使用され、圧力散逸は２つのさらなるホイールブレーキで従来通り実行される。これは、インレットバルブとアウトレットバルブ（ＳＶ１、ＳＶ２＋ＡＶ）を備えた２つのホイールブレーキ／アクチュエータが提供されること、及び、入口又は切換バルブＳＶ３、ＳＶ４のみを備えた２つのホイールブレーキ／アクチュエータが提供されることを意味し得る。この場合、図１ａ及び１ｂに示すように、フロントアクスルのホイールブレーキのみに本発明の新しいバルブ回路を装備し、標準回路構成／標準バルブをリアアクスルで使用することが可能であろう。
【００８３】
図６は、２つのメインモジュールＭＯ及びＭＯ’と、作動ユニットＢＥ及びブレーキペダルを備えたさらなる別個のモジュールＭＯ１とから構成される、本発明による装置を備えたブレーキシステムを示す。
【００８４】
モジュールＭＯ１内の前記作動ユニットＢＥは、例えば油圧で作動し、モジュールＭＯに接続されてもよく、又は電気ブレーキペダル又は進行停止スイッチであってもよい。メインモジュールＭＯは、モータＭと、制御ユニットＳ−ＥＣＵと、シリンダ、モータＭによってその内部で動かされるピストン１からなる圧力発生ユニットＤＥとを備える。ピストン１はスピンドルＳによって駆動され、シリンダとともに作動室３の境界を定め、作動室３は吸引バルブＳＶを介してリザーバ容器Ｒに接続される。作動室３は、モジュールＭＯの出力ラインＡＬを介して第１のブレーキ回路ＢＫ１にさらに接続され、それに対して２つのホイールブレーキＲＢ１及びＲＢ２が切換バルブＳＶ１及びＳＶ２を介在して接続されている。ホイールブレーキＲＢ２内の圧力蓄積と圧力散逸は、ここでは開いた切換バルブＳＶ１又はＳＶ２を介して、又は両方の切換バルブが開いている場合は同時に、いずれの場合も実行される。ここで、圧力発生器ユニットＭＯのピストン１は、前進ストローク又は後退ストロークによって制御される。切換バルブＳＶ１を閉じると、ホイールブレーキ内の圧力が保持される。ホイールブレーキＲＢ１の場合にアウトレットバルブＡＶが存在しない場合、ホイールブレーキの圧力蓄積と圧力散逸は、その開かれた切換バルブＳＶ１によってピストンの前進ストロークと後退ストロークによって実行される。
【００８５】
ホイールブレーキＲＢ１内の圧力散逸は、リザーバ容器Ｒの方向においてアウトレットバルブＡＶを介して又はピストン−シリンダユニットの作動室３内へ切換バルブＳＶ１を介して選択的に実現され得る。圧力の制御された散逸のために、特にパルス幅変調用に設計された共通のアウトレットバルブ（ＡＶ）によって、クロック動作（開閉）又はパルス幅変調、すなわち高速クロッキング又は開閉で、アウトレットバルブを動作させることがさらに可能であり、この際、圧力センサＤＲが圧力散逸中のアウトレットバルブのクロッキングの制御に使用される。ＲＢ２の圧力散逸は、切換バルブＳＶ１とＳＶ２を開いた状態でアウトレットバルブＡＶを介して行うこともでき、ここで制御された圧力散逸は圧力変換器を使用するアウトレットバルブのクロッキングによって同様に実現することができる。ここで、ピストン−シリンダユニットＭＯのピストンは、静止していることが好ましい。また、ピストンを圧力散逸中に動かし、さらに、補充される体積によって圧力散逸を制御し、圧力散逸を共同で制御するために使用することも可能である。この場合、圧力はホイールブレーキＲＢ１とＲＢ２の両方で同時に散逸される。対応するアウトレットバルブ（図示せず）をホイールブレーキＲＢ２に設けることも言うまでもなく可能である。アウトレットバルブが提供されている場合、圧力がＲＢ２で同時に蓄積される一方、圧力がＲＢ１で同時に散逸されることが可能である。ＲＢ２の場合にアウトレットバルブが設けられている場合、圧力がブレーキ回路ＢＫ  Ｉ又はＢＫ  ＩＩのいずれかのホイールブレーキ内で同時に蓄積され、別のホイールブレーキＢＫ  Ｉ又はＢＫ  ＩＩで同時に散逸されることが可能である。アウトレットバルブの使用は、ＭＵＸ動作における圧力フィードバック制御動態でモータの負荷を軽減するために、特にブレーキ回路の黒白配分（フロントアクスルにＢＫ  Ｉ、リアアクスルにＢＫ  ＩＩ）の場合に有利である。或いは、アウトレットバルブを他のホイールブレーキ（例えば、ＲＢ１及びＲＢ３）に設けることも可能である。これは、例えば、ＲＢ１とＲＢ３が斜めのブレーキ力配分の場合にフロントアクスルのホイールブレーキを投影する場合に好都合である。
【００８６】
メインモジュールＭＯには、モータの回転角α、モータ電流ｉ、及び温度Ｔを決定するためのセンサ６、７、８も配置されている。ブレーキ回路ＢＫ１内の圧力は、圧力センサＤＲによって決定することができる。
【００８７】
これらのセンサによって、フィードバック制御を改良することができ、ピストンの位置フィードバック制御とモータの電流フィードバック制御によってのみ圧力作動を実行することができる。温度センサは、この目的のために、トルク定数ｋｔを動作温度に合わせる働きをする。このシステムでは、圧力変換器は主に目標圧力に対する較正と細かいフィードバック制御とに使用され、ここで、電流と位置により、圧力−体積特性曲線の評価に従って、非常に高速なパイロット制御が実現され、主に非常に動的な圧力変化に使用される。ヒステリシスのより正確なモデリングにより、圧力変換器を完全に省略するか、又はブレーキ回路ＢＫ  Ｉ又はＢＫ  ＩＩの一方において１つのみの圧力変換器を較正目的のみに使用することも可能である。較正では、バイパスバルブＢＶ１、ＢＶ２を開いて、それぞれの圧力フィードバック制御ユニットを圧力変換器で較正できるようにする。１つのブレーキ回路ＢＫ  Ｉで１つ又は複数のアウトレットバルブが使用される場合、圧力変換器は、ブレーキ回路ＢＫ  Ｉの圧力散逸フィードバック制御のクロッキングに使用できるように、ＢＫ  Ｉに都合よく配置される。
【００８８】
メインモジュールＭＯの電圧供給は、メインモジュールが最初に１２Ｖバッテリの端子に直接接続され次にＤＣ／ＤＣコンバータを介して第２の供給源に接続されることによる冗長的な構成のものであることが好ましい。データラインＤＳ１及びＤＳ２も冗長的な構成のものであり、車載電気システムの中央制御ユニットＺ−ＥＣＵに接続される。
【００８９】
第２のメインモジュールＭＯ’は、第１のメインモジュールＭＯと実質的に同一の設計であり、その油圧出力ラインＡＬによって第２のブレーキ回路ＢＫ２に接続され、これを介して圧力蓄積及び圧力散逸がホイールブレーキＲＢ３及びＲＢ４で実行される。第１のメインモジュールＭＯとの唯一の違いは、電圧供給が４８ＶバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータによって実現され、それにより、より大きな冗長性が実現されることである。圧力センサＤＲを第２のブレーキ回路ＢＫ２に対して同様に設けることができる。
【００９０】
一方のユニット（ＭＯ）又はＭＯ２が故障した場合、接続ラインＶＬのバイパスバルブＢＶ１及びＢＶ２を開き、ブレーキ回路ＢＫ  ＩとＢＫ  ＩＩを相互に接続することによって、すべてのホイールブレーキを残りの圧力供給ユニットＭＯ２によってＭＵＸ操作で操作することが可能である。使用できるモータは１つだけなので、ＡＢＳ／ＥＳＰフィードバック制御操作の最大動態は制限される。ここで、アウトレットバルブは特にフィードバック制御操作に役立ち、１つ又は２つのホイールブレーキ（ＲＢ１／ＲＢ２又はＲＢ１／ＲＢ３）、特にフロントアクスルホイールブレーキに少なくとも１つのアウトレットバルブが設けられる。欠陥のないモータの体積変位又はピストン変位を防ぐために、ドライブＭＯ及びＭＯ’は、自動ロック機構、特に自動ロック台形スピンドルＦを使用して設計される。或いは、さもなければ非自動ロック式圧力供給装置の上流に接続しなければならないであろう遮断バルブ（図６には示されない）で使用することが可能である。
【００９１】
バイパス回路は、個々のホイールブレーキ（例えば、フロントアクスルＢＫ  Ｉのホイールブレーキ）内の圧力蓄積が、両方の圧力供給ユニットを介してバイパスラインを開くことによって共同で実現されるように都合よく利用することもでき、１つのアクスル（例えばＢＫ  ＩＩ）において、電気モータの高出力電気駆動モータ（５０〜２００ｋＷ）が少なくとも１つのアクスルでのブレーキ動作に使用できるかどうかを確認する。したがって、モジュールＭＯ／ＭＯ１のモータを小型化することができ、電力に関しては、ＡＢＳ／ＥＳＰフィードバック制御機能専用に設計する必要がある。
【００９２】
モジュールＭＯ及びＭＯ’の圧力アクチュエータＤＥ及びＤＥ’の寸法決定に関して、次の可能性も好都合である：
ＤＥ：約２００バールの高圧用に寸法決めされ、容積はＤＥ’の容積の５０％
ＤＥ’：ＤＥの圧力の約５０％、つまり約１００バール、容積は１００％
したがってＤＥとＤＥ’は同じ出力を有する。ＤＥピストンはＤＥ’ピストンのピストン面積の５０％で寸法決めすることができ、それによりＤＥ’の軸力の５０％のみが必要とされる。したがって、両方のモータＭは同じトルクを有する。フォールバックレベル（ＲＦＥ）でＤＥに障害が発生した場合、ＤＥ’は５０％の圧力で動作し、これは十分であり、ＤＥは１００％の圧力とより小さい容積で動作し、後退ストローク中ＳＶは閉じされた状態で引き込みのための後退ストローク及び対応するバルブ回路によるさらなる容積のための前進ストロークによるＤＥの補充を必要とする。
【００９３】
さらに、補充、つまりピストンの後退により、ＺＥＡバルブの開放によってバイパスバルブＢＶ１／ＢＶ２又はバイパスバルブＢＶ１及びＢＶ１を開放することにより、さらなる容積を引き込むことができ、したがって圧力室の容積バランスを縮小することができる。したがって、ピストン３の端面の小さな断面積を作り出すこともさらに可能であり、それにより、モータＭに対するトルク要求を低減することができる。これはコストに大きな影響を及ぼす。圧力発生器ユニットは隔壁に配置されず、長さは構造上のスペースの制限（例えば、衝突要件）によって制限されていないため、圧力発生器ユニットの作動室は、小さな断面積の細長い設計にすることができる、すなわち、断面積は都合よく３０〜５０％減少され、作動室３の長さは同じ長さだけ増加する。このようにして、モータＭ及びスピンドルドライブＦのトルク及びコストをさらに削減することができる。したがって、モータの比較的低いトルクがモータの比較的高い回転速度によって補償可能であり、したがって駆動ユニットのパワー削減をもたらさない物理的効果を利用することが可能である。より高い回転速度に起因する作動のノイズの増加は、隔壁に配置するよりも隔壁から離れた配置において減衰しやすいため、このパラメータは駆動ユニットのコスト削減に都合よく利用でき、つまり駆動ユニットＭＯ及びＭＯ’は細長い実施形態においてかなり安価に同じパワーで設計することができる。さらに、既知の２ボックスブレーキシステムとは対照的に、ＡＢＳ／ＥＳＰユニットに障害が発生した場合、１つのモジュールＭＯ又はＭＯ’が、バイパスラインＶＬの使用により障害の発生時にすべてのホイールブレーキでブレーキ力ブースト及びフィードバック制御機能ＡＢＳ／ＥＳＰを実行することができる。
【００９４】
接続ラインＶＬは１つの切換バルブＢＶ１及び任意選択的に２つのバイパスバルブＢＶ１、ＢＶ２と１つの排出バルブＺＥＡとを有し、一方又は両方のバイパスバルブを開くことにより、２つのブレーキ回路ＢＫ  ＩとＢＫ  ＩＩの間に油圧接続が確立される。バイパスバルブはコスト面での利点と低いスロットル抵抗とを有するが、特にフィードバック制御動作中の耐漏れ性に高い要求があり、複数のバイパスバルブＢＶ１及びＢＶ２により信頼性のある耐漏れ性テストが可能になり、さらにシステムの自由度が高まる。バイパスバルブは、通常は閉じられたソレノイドバルブとして設計されることが好ましい。ただし、この目的のために、両方のブレーキ回路の緊急操作のために、圧力供給ユニットによって、圧力供給が失敗した場合でもバルブに電流が供給されること、すなわち、バイパスバルブは圧力供給部ＭＯ及びＭＯ１のＳ−ＥＣＵによって好都合に処理されることを保証する必要がある。
【００９５】
２つのバルブ（ＢＶ１及びＢＶ２）を備えたバイパス回路は、とりわけ圧力をさらに上げるために、ブレーキ回路の１つで補充するために、中央アウトレットバルブ（ＺＥＡ）を介してリザーバ容器から液体を引き込む場合に有利である。代替的に補充はＳＶが同時に閉じられた状態でＤＥのピストンの後退ストロークによりＲ又はＲ’から吸引バルブを介して体積を引き込むことによって実現されてもよい。前進ストローク中、前記体積はブレーキ回路ＢＫ  Ｉ及びＢＫ  ＩＩに対して利用できる。
【００９６】
バイパスバルブ回路は、いずれの場合も１つのバイパスソレノイドバルブＢＶ１とＢＶ２で構成され、中央ＺＥＡソレノイドバルブがリザーバ容器に接続されている。これは、対応する体積がリザーバ容器に排出されることによって、及びリザーバ容器からの補充のための引き込みのために消費される。
【００９７】
前記ＥＡソレノイドバルブは断面積が大きい（特に＞５ｍｍ２）ものであることができ、これは素早い引き込みに必要である。上記の機能又は診断のために、前記バルブは開かれる。すでに述べたように、バイパスソレノイドバルブは一時的に開かれる。この場合、ピストンストロークに対する圧力又はモータ電流の既知の割り当てによって、起こり得る漏れが検出される。既知の方法で、ＭＵＸシステムはメモリに圧力−体積特性曲線を有する。
【００９８】
作動ユニットＢＥは、油圧ラインＨＬ１及びＨＬ２を介して２つのブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２に任意選択的に油圧的に接続され、切換え可能な遮断バルブＴＶ１及びＴＶ２が油圧ラインＨＬ１及びＨＬ２に配置される。前記遮断バルブは、好ましくは、通常は開いており、故障の場合、ＤＥ及び遮断駆動装置の故障の場合、バルブＴＶ１及びＴＶ２が開き、作動ユニットＢＥのブレーキペダル及びピストン−シリンダユニットによりブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２内に油圧が蓄積され得、それによってフォールバックレベルが実現される。通常の動作中、バルブＴＶ１及びＴＶ２は閉じられており、したがって作動ユニットＢＥはブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２から切り離されている。
【００９９】
開かれたバルブＢＶ１を介して、例えば第２のメインモジュールＭＯ’の圧力発生ユニットＤＥを用いて、ホイールブレーキＲＢ１及びＲＢ２の圧力変化を実施することが可能である。逆に、ブレーキ回路ＢＫ２の圧力変化は、バルブＢＶ１が開いているときに、第１のメインモジュールの圧力発生ユニットＤＥによって実行することもできる。
【０１００】
圧力発生装置により、ホイールブレーキＲＢ１〜４の圧力変化を時間オフセット方式で及び／又は同時に実行することができ、これは一般に多重動作ＭＵＸとも呼ばれる。１つ又は複数のアウトレットバルブＡＶが補助として提供されてもよい。
【０１０１】
ボールねじ駆動装置を備えたシステムとは対照的に、台形のスピンドルを備えた圧力供給部の構成の場合、圧力供給部の出力で隔離バルブ（図示せず）を省略することが可能である。その理由は、自動ロックにより、隔離バルブＴＶ１（ＴＶ２）が開いた状態でのフォールバックレベルにおいて、ピストンは調整されず、ペダルの作動によりホイールブレーキに制動力が発生するためである。したがって、台形スピンドルソリューションには、スロットル損失が発生しないため、多重動作に特に利点がある。
【０１０２】
或いは、メインモジュールの圧力供給部とホイールブレーキとの間の切換バルブＳＶ１〜４は省略されてもよく、ホイール特定フィードバック制御は省略され、つまり、ＡＢＳ／ＥＳＰフィードバック制御は機能の一部ではない。
【０１０３】
上記のアウトレットバルブＡＶは、圧力フィードバック制御で大きな動態を達成するために、例えばフロントアクスル又は１つのブレーキ回路に提供することができる。これは、制動距離を短くするため、特に危険な状況（高μ制動、つまりアスファルト上での制動）において好都合である。
【０１０４】
ピストン運動のフィードバック制御は、位置α、電流ｉ、及び温度Ｔによって実現可能である。圧力変換器ＤＲはもっぱら位置合わせ又は較正のためにはたらく。原則として、ブレーキ回路ＢＫ１とＢＫ２はバルブＢＶ１（通常は閉じている）によって互いに接続可能であるため、圧力変換器ＤＲは１つだけあればよい。
【０１０５】
一方の圧力供給ユニットＤＥが故障した場合、もう一方のメインモジュールの圧力供給ユニットＤＥは、開かれた接続バルブＢＶ１を介して、緊急動作において両方のブレーキ回路の圧力変更を実行することができる。圧力供給ユニットＤＥのスピンドルドライブが自動ロック設計の場合、欠陥のある圧力供給ユニットＤＥのピストンは調整されない。ボールねじ駆動装置が使用される場合、この機能のために、ＤＥと切換えバルブＳＶ／隔離バルブＳＶとの間の他のブレーキ回路からの送り込みの上流に追加の隔離バルブが必要である。
【０１０６】
自動ロック式ボールねじ駆動装置が使用されない場合、モータＭの発生された又は切り換えられた短絡によって自動ロックを引き起こすことができる。
【０１０７】
台形スピンドルの温度誘起ヒステリシスにより、異なる圧力−体積／移動の割り当てが異なる温度で発生する。温度を測定することにより、最大８０バールの圧力変換器測定範囲のみが位置合わせのために必要であるということが有利に起こる。
【０１０８】
圧力変化のより大きな動態を達成するために、閉ブレーキ回路で、つまりＡＶなしで比較的高い動態要求を伴うメインモジュールＭＯを、例えば４８Ｖバッテリに又は４８Ｖ出力のＤＣ／ＤＣコンバータに接続することができる。
【０１０９】
図７は、圧力供給ユニットＤＥを備えたブレーキ装置を示しており、そのピストン１はモータＭによって調整され、ピストン１は２つの作動室３ａ及び３ｂを互いに密封式に分離し、各作動室は油圧ラインＨ３、Ｈ４を介して１つのブレーキ回路ＢＫ１及びＢＫ２に接続されている。追加の切換えバルブＰＤ１及びＰＤ２により、作動室をリザーバ容器５に選択的に接続することができる。圧力蓄積及び圧力散逸は、両方向のピストン制御及びＰＤ１／ＰＤ２バルブの開閉によって実現される。接続バルブＢＶを使用して、ブレーキ回路ＢＫ１とＢＫ２を互いに油圧的に接続することができる。さらに、バルブＶＫＦを圧力供給ユニットの上流に接続することができる。したがって、ダブルストロークピストンの両ストローク方向（前進ストロークと後退ストローク）において２つのブレーキ回路ＢＫ  ＩとＢＫ  ＩＩ内で圧力を蓄積し散逸することが可能である。この冗長性は、特にステージ３〜５の自動運転操作の車両で必要であり、この場合、モータは両方とも冗長的な構成のものでなければならず、例えば２×３相接続を備え、すなわち、１つの３相接続の故障時に半トルクで操作され、同じく油圧機構も冗長的、特に２つの作動室でなければならず、つまり、ダブルストロークピストンの１つの室のみで両方のブレーキ回路の作動が可能でなければならない。メインモジュールは１２Ｖ及び／又は４８Ｖの車載電気システムによって電力を供給される。エネルギーの冗長的な供給は、対応するＤＣ／ＤＣコンバータによってさらに実現される。モータＭの励磁コイルは、冗長給電ラインＥＬ１及びＥＬ２によって接続される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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