JP2020526446A

JP2020526446A - ブレーキシステム

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Publication number: JP2020526446A
Application number: JP2020501130A
Authority: JP
Inventors: ドルマヤ・ヨーゼフ; ブリーゼヴィッツ・リューディガー; ディンケル・ディーター
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: WO2019011858A1; KR20200016343A; US20200139949A1; KR102315237B1; DE102017211953A1; JP6913227B2

Abstract

【課題】高度に自動化された走行に適するようにブレーキシステムを改善し、その際、ドライバーにとって快適かつフレキシブルに車両内に取付け可能であるようにする。とりわけＮＶＨ短所を大きく低減させる。
【解決手段】とりわけ高度に自動化された走行の車両のためのブレーキシステム１ａであって、とりわけ少なくとも４つの油圧的に操作可能なホイールブレーキ８ａ−８ｄ、及びプライマリ・ブレーキコントロールユニット３００を持ち、以下のもの、すなわち−ホイール別のブレーキ圧力を設定するためにホイールブレーキごとに少なくとも一つの電気的に操作可能なホイール弁１０ａ‐１０ｄ、１１ａ‐１１ｄ、−大気圧下にある圧力媒体貯蔵タンク４、及び、−ホイールブレーキ８ａ‐８ｄを操作するための電気的に制御可能な圧力提供装置５であって油圧圧力室５０を有しており、それぞれのホイールブレーキ８ａ−９ｄは圧力室５０に油圧接続されているか又は接続可能である、圧力提供装置を含んでいるブレーキシステムにおいて、ブレーキシステム１ａは、ブレーキペダル１を用いて操作可能なシミュレータを持つシミュレーションユニット３、及び、追加モジュール７０を含んでおり、追加モジュールは、ホイールブレーキのうち少なくとも２つ８ａ、８ｃにおいて能動的に圧力を増大させるためにとりわけ電気的に制御可能な圧力提供装置８６を持つ油圧ユニット８０を含んでおり、また、シミュレーションユニット３は別個のモジュール３２０として構成されている。

Description

本発明は、請求項１のおいて書きに記載された、とりわけ高度に自動化された走行のための車両用のブレーキシステムに関する。

車両技術において「ブレーキバイワイヤ」ブレーキ装置はますます広がっている。そのようなブレーキ装置は、車両ドライバーにより操作可能なブレーキマスターシリンダに加えて、しばしば、電気的に制御可能な圧力提供装置を有しており、これを用いて動作モード「ブレーキバイワイヤ」においてホイールブレーキが操作される。油圧的なフォールバックレベル（予備レベル）に備えてブレーキマスターシリンダはホイールブレーキに接続されており、動作モード「ブレーキバイワイヤ」においてはホイールブレーキから遮断されてシミュレータと接続され、動作モード「ブレーキバイワイヤ」においてシミュレータは、できるだけ慣れ親しんだ快適なブレーキペダルフィールをドライバーに伝える。動作モード「ブレーキバイワイヤ」において実際の制動は、制御調節ユニット（開ループ制御ユニット及び閉ループ制御ユニット）により制御される圧力提供装置によりブレーキ回路内の圧力を能動的に増大させることにより行われる。そのようなブレーキシステムにおいては、（動作モード「ブレーキバイワイヤ」において）ブレーキペダル操作が圧力増大から油圧的に遮断されることにより、ＡＢＳ、ＥＳＣ、ＴＣＳ、坂道発進補助（Ｈａｎｇａｎｆａｈｒｈｉｌｆｅ）などの多数の機能がドライバーにとって快適に実現される。そのようなブレーキシステムではブレーキマスターシリンダ、シミュレータ、圧力提供装置が一つのモジュール内に配置されており、圧力提供装置による振動又はシミュレータ操作による振動が隔壁に直接的に伝わる（ｗｅｉｔｅｒｇｅｇｅｂｅｎ）という短所がある。その際に発生する周波数は共鳴によっても増幅され得る。自動車の設計によっては、このことが著しいＮＶＨ（ノイズ、振動、ハーシュネス）短所につながる可能性がある。また、そのようなブレーキバイワイヤブレーキ装置は、自動化された走行における使用には適さない。

特許文献１より車両用の「ブレーキバイワイヤ」ブレーキ装置が知られており、このブレーキ装置はブレーキペダルで操作可能なシミュレータ及び電気的に制御可能な圧力提供装置を有しており、この圧力提供装置は油圧圧力室を持つシリンダ・ピストン機構により形成されており、そのピストンは電気機械式アクチュエータにより変位させることができる（ｖｅｒｓｃｈｉｅｂｂａｒ）。そのようなブレーキバイワイヤブレーキ装置は、車両制御が部分的又はほぼ完全に自動化されているためにドライバーが他のこと（Ａｋｔｉｖｉｔａｅｔｅｎ）を行えるような自動化走行において使用するためには適さない。ブレーキ装置のノーマルレベルに故障がある場合に、車両を制動できる可能性があることがまだ必要である。

独国特許出願公開第１０２０１３２２３８５９号明細書

本発明の課題は、高度に自動化された走行に適するよう、及びその際、ドライバーにとって快適かつフレキシブルに車両内に取付け可能であるように上述したブレーキシステムを改善することである。とりわけＮＶＨ短所を大きく低減させるべきである。

この課題は本発明の請求項１に記載のブレーキシステムにより解決される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。本発明では、シミュレーションユニットが別個のモジュールとして構成されており、また、（さらなる）追加モジュールが設けられているという考えに基づいており、追加モジュールは、ホイールブレーキの少なくとも一つの部分で能動的に圧力を増大させるための第２の圧力提供装置を有している。

不快なＮＶＨ（ＢｅｌａｅｓｔｉｇｕｎｇｅｎｄｕｒｃｈＮＶＨ）はなかんずく調節プロセス、弁切替などにより起こり、これは隔壁へと伝達される。しかしながら隔壁に取付けられた既知のブレーキシステムにおいて起きるこれらの外乱（Ｓｔｏｅｒｕｎｇｅｎ）を低減させることが望ましい。今やこれらの短所は、シミュレーションモジュールを構造的に独立したコンポーネントとしてもしくは独立したモジュールとして構成することにより排除できることが知られている。シミュレーションモジュールの動作では先述の外乱の発生がより少なく、そのため隔壁に取付けることができる。プライマリ・ブレーキコントロールユニットも、プライマリ・ブレーキコントロールユニットが故障した際にはドライバーが引き継ぐまでブレーキ基本機能を確保できる追加モジュールも、ＮＶＨノイズの増大につながらない、車両内の他の場所に配置することができる。

シミュレーションユニットは、プライマリ・ブレーキコントロールユニットとは別個のモジュールとして構成されている。望ましくはシミュレーションユニットは追加モジュールとも別個のモジュールとして構成される。

望ましくはシミュレーションユニットは、ホイールブレーキでのブレーキ圧力増大の可能性に関して、いずれのホイールブレーキとも接続されていない。別の表現をすると、望ましくはブレーキペダルとホイールブレーキとの間には、機械的及び／又は油圧的な相互作用（Ｗｉｒｋｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）は存在しない。

シミュレーションユニットを別個のモジュールとして構成するということは、望ましくは、そのモジュールが、車両内のブレーキシステムの他のコンポーネントとは独立して、とりわけ隔壁に取付けることができる構造的なユニットとして構成されていることを意味している。プライマリ・ブレーキコントロールユニットへの接続は望ましくは、それぞれの圧力媒体貯蔵タンクの油圧接続によってのみ、もしくは、シミュレーションユニットの制御調節ユニットと、プライマリ・ブレーキコントロールユニット及び／又は追加モジュールの制御調節ユニットとの間の信号ライン（ケーブル接続又は無線）によってのみ行われる。

有利にはシミュレーションユニットは油圧圧力室（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈｅｒＤｒｕｃｋｒａｕｍ）を有しており、この油圧圧力室はシミュレータユニット圧力媒体貯蔵タンクに油圧接続されている。

シミュレータユニット圧力媒体貯蔵タンクは望ましくはプライマリ・ブレーキコントロールユニットの圧力媒体貯蔵タンクに油圧接続されている。

望ましくはシミュレーションユニットは、とりわけドライバーの意志を検知するための制御調節ユニットを有している。

有利には、シミュレーションユニット内には圧力室内の圧力を決定するための圧力センサ、及び、ブレーキペダルの操作行程を決定するための行程センサが設けられており、シミュレーションユニットの制御調節ユニットは信号入力側で両方のセンサに接続されている。

望ましくはブレーキシステムは第１車載電気システム（第１オンボード電源）及び第２車載電気システム（第２オンボード電源）を有しており、プライマリ・ブレーキコントロールユニットは第１車載電気システムから電気エネルギーの供給を受け、追加モジュールは第２車載電気システムから電気エネルギーの供給を受け、シミュレーションユニットは第１及び第２の車載電気システムから電気エネルギーの供給を受ける、又は受けることができる。そのためドライバーの意志はどの時点においても確実に捕捉することができる。

有利には、プライマリ・ブレーキコントロールユニットと追加モジュールとは、構造的に分けられたコンポーネントとして構成されている。それによりこれらを車両内で分けて配置することができる。望ましくはプライマリ・ブレーキコントロールユニット及び／又は追加モジュールは、互い同士を取付けるため、及び／又は、シミュレーションユニットに取付けるための取付け手段を有している。

有利にはブレーキシステムは完全にバイワイヤ動作用に設計されており、そのため、ブレーキペダルを用いて操作可能なブレーキマスターシリンダは設けられていない。ブレーキペダルはシミュレータユニットの一部であり、シミュレータのみを操作する。

望ましくは、少なくとも一つの逆止弁が圧力室とホイールブレーキとの間の油圧接続内に設置されており、この逆止弁は、ホイールブレーキの方向から圧力室へのブレーキフルードの逆流を妨げ、また、圧力室からホイールブレーキの方向へのブレーキフルードの流入を許すものである。ブレーキシステムの設計によりここでは逆止弁で十分である。圧力作動式弁（Ｄｒｕｃｋｚｕｓｃｈａｌｔｖｅｎｔｉｌ）は必要ではない。

望ましくは各ホイールブレーキには無電流開弁式（ｓｔｒｏｍｌｏｓｏｆｆｅｎ）の入口弁が割り当てられている。

望ましくは各ホイールブレーキには無電流閉弁式（ｓｔｒｏｍｌｏｓｇｅｓｃｈｌｏｓｓｅｎ）の出口弁が割り当てられている。

有利には、第１圧力提供装置の圧力室内の圧力を測定するための圧力センサが設けられている。

有利には、追加モジュール内では少なくとも一つのブレーキフルード用リザーバが油圧ユニットに組込まれている。そのため追加モジュールは素早く、及び例えば貯蔵タンクなど外部の圧力媒体供給とは独立して、ホイールブレーキ圧力の増大を行える。

望ましくは、それぞれのリザーバは、大気接続を形成するために設けられた油圧均圧管（油圧補整管路）（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈｅｎＡｕｓｇｌｅｉｃｈｓｌｅｉｔｕｎｇ）に接続されている。

有利には、追加モジュールの圧力提供装置は少なくとも一つのポンプを有しており、そのポンプは電動機により駆動され、ポンプの吸込側はそれぞれのリザーバに油圧接続されている。

望ましくは追加モジュールは、プライマリ・ブレーキコントロールユニット、とりわけプライマリ・ブレーキコントロールユニットのホイール別の出力側圧力ポートの少なくとも一つの部分と、少なくとも２つのホイールブレーキとの間に油圧的に接続されている。

本発明の有利点はとりわけ、取付スペースを削減したシミュレータユニットを構成して隔壁に直接取付けることができる一方で、プライマリ・ブレーキコントロールユニット及び追加モジュールをほかの場所に取付けられるところにある。それにより、調節及び圧力設定ユニットから周波数が隔壁に直接的に伝達されることがなくなる。シミュレータモジュールを分離することにより、ブレーキシステムは完全にブレーキバイワイヤ動作用に設計することができ、それによりタンデム・ブレーキマスターシリンダをなくすことができる。プライマリ・ブレーキコントロールユニット内で必要な弁の数が減り、それにより制御調節ユニット内のコイルの数も減る。コンポーネントが削減されることにより、プライマリ・ブレーキコントロールユニットをコンパクトに構成することができる。

図を用いて本発明の実施例を詳しく説明する。図は大幅に図式化されている。

望ましい実施例における追加モジュール及びシミュレーションモジュールを備えるブレーキシステムを示す図である。通常の制動でのある切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＡＢＳコントロール中のある切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＡＢＳコントロール中の別の切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＡＢＳコントロール中の別の切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＡＢＳコントロール中の別の切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＥＳＣコントロール中のある切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。ＥＳＣコントロール中のある切替状態における図１のブレーキシステムを示す図である。

すべての図において、同じ部分には同じ符号が用いられている。

図１には、ブレーキシステム１ａの望ましい実施形態が図式的に図示されている。ブレーキ装置は基本的に（ｉｍＷｅｓｅｎｔｌｉｃｈｅｎ）、本明細書ではブレーキペダル１であるブレーキ操作要素、ブレーキ操作要素１に連結されたシミュレーション装置３であって、本例においては操作行程を捕捉するための行程センサ２ａ及び圧力センサ２ｂを有する、車両ドライバーによるブレーキ操作を捕捉するための望ましくは冗長に構成された測定装置２を持つシミュレーション装置３、電子的制御調節ユニット７、大気圧下にある圧力媒体貯蔵タンク４、及び、電気的に制御可能な圧力変調装置６（油圧ユニット、ＨＣＵ）を有しており、この圧力変調装置には、図示されていない車両の油圧操作可能なホイールブレーキ８ａ‐８ｄを接続することが可能である。圧力変調装置６は基本的に、電気的に制御可能な圧力源５、電気的に操作可能な複数の弁１０ａ‐ｄ、１１ａ‐ｄ、及び、圧力源５の圧力を捕捉するための、望ましくは冗長に構成された少なくとも一つの圧力センサ１９を有している。

ここで、各ホイールブレーキ８ａ‐８ｄにはそれぞれ無電流開弁式入口弁１０ａ‐ｄ及び、それぞれ無電流閉弁式出口弁１１ａ‐ｄが割り当てられており、これらは共通の排出ライン５ａに接続されている。ブレーキ装置もしくはブレーキシステム１ａは、ホイールブレーキ８ａ‐８ｄに接続されているか又は接続可能な、ブレーキ操作要素１により操作可能なブレーキマスターシリンダは有していない。「ブレーキバイワイヤ」ブレーキ装置であるため、車両ドライバーは、ホイールブレーキの直接的で機械的油圧的な操作を行うことはできない。そのためホイールブレーキに対する車両ドライバーの直接的な介入の機械式又は油圧式フォールバックレベル（予備レベル）は存在しない。車両ドライバーのブレーキ指示は電気的（「バイワイヤ」）にのみ伝えられるかもしくは実施される。

この実施例によると、ホイールブレーキ８ａ及び８ｂは左前輪（ＦＬ）及び右後輪（ＲＲ）に割り当てられており、また、第１ブレーキ回路供給ラインＩに接続されている。ホイールブレーキ８ｃ及び８ｄは右前輪（ＦＲ）及び左後輪（ＲＬ）に割り当てられており、また、第２ブレーキ回路供給ラインＩＩに接続されているかもしくは接続可能である（いわゆるダイアゴナルスプリット）。

ブレーキペダル１の操作の際、有利には、シミュレーション装置３は慣れ親しんだブレーキペダルフィールを車両ドライバーに伝える。望ましくはシミュレーション装置３は、続けて配置された２つのピストン３０、３１を持つシミュレータを有しており、これら２つのピストンはハウジング３２内に変位可能に案内されている。ペダル操作により起こるブレーキペダル１の旋回運動はピストンロッド３３により第１ピストン３０の並進運動に連結され、ピストンの操作行程が行程センサ２ａにより捕捉される。ピストン３０はバネ３４を介してピストン３１に支持される。ピストン３１は弾性要素３５によりハウジング３２に支持される。

電気的に制御可能な圧力源５は油圧式シリンダ・ピストン機構（Ｚｙｌｉｎｄｅｒ−Ｋｏｌｂｅｎ−Ａｎｏｒｄｎｕｎｇ）を有しており、そのピストン５１は電気機械式アクチュエータにより操作可能であり、このアクチュエータは本例では図式的に示された電動機５３及びやはり図式的に図示された回転並進伝動装置５２により形成される。回転並進伝動装置５２は望ましくはボールネジ（ＫＧＴ）により形成されている。圧力源５は望ましくは、圧力変調装置６のハウジング内に配置された穴を通ってピストン５１が変位可能に案内されていることにより形成されている。

ピストン５１はハウジングと共に圧力室５０を画定している。圧力源５は単一回路で実施されており、つまり、圧力源５もしくはその圧力室５０は、車両の、油圧操作可能なすべてのホイールブレーキ８ａ‐８ｄに接続されているかもしくは接続可能である。ピストン５１を操作方向において（図１においては左に向かって）変位させることにより圧力媒体を圧力室５０からホイールブレーキ８ａ‐８ｄに押し出す（ｖｅｒｄｒａｅｎｇｅｎ）ことができる。ホイールブレーキ８ａ‐８ｄ用の圧力源５のポート５６は系統圧力ライン部分５８に接続されており、系統圧力ライン部分はブレーキ回路供給ラインＩ、ＩＩに接続されている。圧力室５０は均圧管（圧力補整管路）４１ａにより圧力媒体貯蔵タンク４に接続されており、圧力媒体貯蔵タンクには詳しく図示されていない逆止弁が設置されている。ピストン５１を戻すことにより、ライン４１ａを介して圧力媒体を圧力室５０へさらに吸い込むことが可能である。圧力源５の圧力を捕捉するための圧力センサ１９は本例では系統圧力ライン部分５８の領域に配置されている。

圧力室５０は、ピストン５１の操作状態に拘わらず、つまり、（図１に図示されているように）例えばピストン５１が非操作の状態であっても、本例ではピストン５１に配置された第１密封要素５４により大気圧に対して密封されている。

圧力源５のピストン５１の位置／場所についての特性変数を捕捉するためにセンサ５９が設けられており、本例ではこれは、電動機５３のロータ位置を捕捉するためのロータ位置センサとして構成されている。例えばピストン５１の位置／場所を捕捉するための行程センサなど、他のセンサも考えられる。ピストン５１の位置／場所についての特性変数を用いて、圧力源５により排出された、又は取り入れられた圧力媒体体積を決定することが可能である。

本例では圧力変調装置６は第１ブレーキ回路Ｉのホイールブレーキ８ａ、８ｂそれぞれについて電気的に操作可能な無電流開弁式入口弁１０ａ、１０ｂを有しており、これはホイールブレーキ８ａ、８ｂとブレーキ回路供給ラインＩとの間（つまり圧力源５とホイールブレーキ８ａ、８ｂとの間）に配置されており、また、電気的に操作可能な無電流開弁式の、望ましくはアナログ化された又はアナログ制御された出口弁１１ａ、１１ｂが設けられており、これはホイールブレーキ８ａ、８ｂと均圧管（圧力補整管路）５ａとの間に配置されている。第２ブレーキ回路ＩＩのホイールブレーキ８ｃ、８ｄそれぞれについては電気的に操作可能な無電流閉弁式入口弁１０ｃ、１０ｄが設けられており、これは圧力源５とホイールブレーキ８ｃ、８ｄとの間に配置されており、また、電気的に操作可能な無電流開弁式の、望ましくはアナログ化された又はアナログ制御された出口弁１１ｃ、１１ｄが設けられており、これはホイールブレーキ８ｃ、８ｄと均圧管５ａとの間に配置されている。ブレーキ装置が無電流状態にあるときホイールブレーキ８ａ、８ｂは開いた弁１０ａ、１０ｂを介して、及び、ホイールブレーキ８ｃ、８ｄは開いた弁１０ｃ、１０ｄを介して、圧力媒体貯蔵タンク４に接続されている。

電子的制御調節ユニット（電子的開ループ制御及び閉ループ制御ユニット）（ＥＣＵ）７は、例えば圧力源５、及び圧力変調装置６の弁１０ａ‐ｄ、１１ａ‐ｄの制御、ならびに、圧力変調装置６のセンサの信号の評価を行う。制御調節ユニット７又はさらなる制御調節ユニットにおいては、捕捉されたドライバーのブレーキ意志に基づいて車両減速設定値、例えば圧力源の系統圧力設定値が求められる。

ブレーキシステム１ａはまた追加モジュール７０を有しており、これはブレーキ装置１の圧力増大が行えなくなった際にブレーキ介入を実行できるものである。それによりドライバーが車両の制動を引き継げるまでの期間をカバーすることができる。

追加モジュール７０はハウジングもしくは油圧ハウジング７６内に配置された油圧ユニット８０を有している。圧力提供装置８６は電動機９２を有しており、この電動機により必要に応じて２つのポンプ９６、９８を動作させる。ポンプ９６は圧力側で油圧ラインもしくはホイールブレーキ供給ライン１０２を介してホイールブレーキ８ａに接続されている。ポンプ９８は圧力側でラインもしくはホイールブレーキ供給ライン１０８を介してホイールブレーキ８ｃに接続されている。

このようにして追加モジュールを用いてフロントホイールブレーキ８ａ、８ｃにおいて能動的に圧力を増大させることができる。追加モジュール７０は、必要であればブレーキ機能を確実に引き継ぐことができるよう設計されている。そのためにブレーキフルード用の２つのリザーバ１２０、１３０が設けられており、これらは油圧ユニット８０内に組込まれて油圧ハウジング７６内に配置されている。ブレーキフルードリザーバ１２０は油圧ライン１３６を介してポンプ９６の吸込側に油圧接続されており、この油圧ライン内に無電流閉弁式リザーバ弁１４２が設置されている。リザーバ１３０は、無電流閉弁式リザーバ弁１５２が設置されている油圧ライン１４８を介して、吸込側でポンプ９８に油圧接続されている。

望ましくは冗長に構成された圧力センサ１６０がライン１０２内の圧力を測定し、望ましくは冗長に構成された圧力センサ１６２がライン１０８内の圧力を測定する。制御調節ユニット１８２は信号入力側で圧力センサ１６０、１６２に接続されている。

ライン１０２からは油圧戻りライン１７０が分岐しており、ライン１０２はリザーバ１２０に油圧接続されており、戻りラインには無電流閉弁式戻し弁１７６が設置されている。ライン１０８からは油圧式戻りライン１８０が分岐しており、この戻りラインには無電流閉弁式戻し弁１８６が設置されている。

以下、追加モジュール７０とブレーキ装置１との油圧接続について説明する。共通の油圧均圧管（圧力補整管路）１９０により両方のリザーバ１２０、１３０はブレーキ媒体タンクポート１９６においてブレーキ媒体貯蔵タンク４に接続されている。

本明細書では左フロントホイールブレーキに対応するホイールブレーキ８ａはブレーキライン２０２を介して圧力提供装置５に接続されている。右フロントホイールブレーキに対応するホイールブレーキ８ｃはブレーキライン２００により圧力提供装置５に接続されている。

追加モジュール７０はブレーキライン２００、２０２内に油圧的に接続されており、このときこれらブレーキラインの一部はそれぞれ追加モジュール７０内を通っている。このようにして追加モジュールは必要に応じてブレーキ８ａ、８ｃにおけるブレーキ圧力を増大させることができる。ブレーキライン２００は、追加モジュール７０内においてライン部分２１０を通っている。ライン部分２１０には無電流開弁式分離弁２２０が設置されている。圧力センサ１９４はブレーキライン２００内の圧力を測定する。フォールバックレベル（予備レベル）においてブレーキ圧力設定は追加モジュール７０により引き継がれ、フォールバックレベル（予備レベル）においては望ましくは圧力センサ１９４の信号によりドライバーのブレーキ意志が捕捉される。

ブレーキライン２０２は、ライン部分２３４において追加モジュール７０内を通っている。ライン部分２３４には無電流開弁式分離弁２４０が設置されている。追加モジュール７０は、必要に応じてフロントホイールブレーキ８ａ、８ｃにおいて能動的に圧力を増大させるよう構成されている。それぞれの分離弁２２０、２４０にはそれぞれ平行して設置された逆止弁は設けられていない。

ブレーキシステム１ａは１００％のブレーキバイワイヤ操作を行える。ブレーキシステム１ａは２つもしくは３つの集合体（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｎ）又はモジュールで構成されており、これらは取付装置により互いに接続することも可能ある。ブレーキシステム１ｄの回路図には３つの集合体が図示されている。第１モジュール３００はＥＣＵ７、圧力提供装置５、圧力媒体貯蔵タンク４ならびに弁１０ａ‐ｄ、１１ａ‐ｄを有している。第１モジュールはプライマリ・ブレーキコントロールユニットを形成しており、これを用いて通常動作においては４つのホイールブレーキ８ａ−８ｄすべてにおいて能動的にブレーキ圧力を増大させることができる。第２モジュール３０６は追加モジュール７０であり、これはモジュール３００が故障した場合にフロントアクスルでのブレーキ圧力を能動的に増大させることができる。

モジュール３００及び３０６は望ましくは取付装置を有しており、それにより互いにもしくは車両内の所望の位置に取付けることができる。

ＮＶＨの理由から、モジュール３００及び３０６は隔壁から離して配置するのが有利である。それによりモータもしくはポンプにより生じた振動が隔壁に伝えられることがなくなる。代替的にモジュール３００、３０６は互いに組込んで構成することもできる。

第３モジュール３２０はシミュレータユニットもしくはシミュレーションユニット３を有している。シミュレーション装置３はシミュレータ圧力媒体貯蔵タンク３３０を有しており、これは吸込ライン３３６を介して油圧圧力室３４２に油圧接続されており、ブレーキペダル１が操作されるとピストン３０は油圧圧力室内へと変位する。シミュレータ圧力媒体貯蔵タンク３３０はさらに均圧管（補整管路）３５０を介してモジュール３００の圧力媒体貯蔵タンクに接続されている。シミュレーション装置３は制御調節ユニット３５２を有しており、これはとりわけセンサ２ａ、２ｂの信号によりドライバーの意志を検知する。モジュール３２０は構造的には、車両の隔壁に直接取付けることができる別個のコンポーネントとして構成されており、他の２つのモジュール３００、３０６は、とりわけ隔壁に直接的にではなく、他の場所に取付けることができる。このようにしてアクチュエータ操作又は弁操作により生じるノイズが隔壁に伝えられることがないため、ＮＶＨ外乱を回避することができる。

ドライバーは、ブレーキペダル１及び連結ロッド（Ｋｏｐｐｅｌｓｔａｎｇｅ）３３もしくはピストンロッドを介してシミュレータユニットもしくはシミュレーションユニット３を直接的に操作し、そのようにしてドライバーの力をシミュレータに直接的に入れ込む（ｈｉｎｅｉｎｂｒｉｎｇｅｎ）。隔壁にはシミュレータユニットのみが取付けられるため、隔壁にはモータ振動も弁操作も伝えられることはない。さらにシミュレータユニット３は既知のブレーキバイワイヤブレーキ装置に比較して非常に小型に構成されており、このブロック内に存在するのはシミュレータコンポーネントのみであるため、必要とする取付スペースも非常に小さい。ブレーキタンクもしくはシミュレータ圧力媒体貯蔵タンク３３０は、任意ですべての集合体のためのメインタンクとして使用できるか、又は、シミュレーションユニット３のための純粋なエキストラタンクとして使用することができる。

モジュール３００の圧力設定及び調節ユニットは、ここではもはやＨＭＩ（ヒューマンマシンインターフェース）が不要であるため自動車内に随意に配置することができる。そのためもはや振動、弁操作切替、及び一般的なＮＶＨ現象が隔壁に直接的に伝達されることはない。シミュレータがシミュレータユニット内に配置されているため、モジュール３００内にはシミュレータはもはや不要である。さらに、既知のブレーキ装置においてはタンデムブレーキマスターシリンダ（ＴＨＺ）内の漏れを測定可能にするために使われる診断弁もない。ここに図示されたブレーキシステム１ａにはタンデムブレーキマスターシリンダは不要である。したがってシミュレータユニットとモジュール３００との間には油圧的な圧力接続がないため、タンデムブレーキマスターシリンダの分離弁もない。

ブレーキシステム１ａには圧力作動式弁は不要である。その代わりにそれぞれ入口弁１０ａ、１０ｂと圧力室５０との間、及び、入口弁１０ｃ、１０ｄと圧力室との間にそれぞれ逆止弁３７０、３８０が設置されており、これはそれぞれ圧力媒体が圧力室５０に逆流するのを妨げ、また、ホイールブレーキ８ａ‐ｄへと流入するのを許すものである。

ブレーキ回路内もしくはホイールブレーキ内で圧力を増大させる場合、それに対応する入口弁１０ａ‐ｄが切り替えられる。

ブレーキシステム１ａは第１車載電気システム（第１オンボード電源）４００及び第２車載電気システム（第２オンボード電源）４１０という２つの車載電気システムを有している。第１車載電気システム４００はモジュール３００につながれている。第２車載電気システム４１０は追加モジュール７０につながれている。ドライバーの意志がどの時点においても確実に捕捉され、対応するＥＣＵ１８２、７に伝えられるよう、望ましくは２つの車載電気システム４００、４１０はモジュール３２０のＥＣＵ３５２につながれている。

図２から図８には、図１のブレーキシステムの様々な切替状態が図示されている。これらの図においては見やすいように一部の符号のみが記載されている。

図２には、通常制動におけるブレーキシステム１ａが図示されている。入口弁１０ａ‐１０ｄはすべて開いており、圧力媒体は圧力室５０からホイールブレーキ８ａ‐８ｄへ流れ込むことができる。ドライバーのブレーキ意志が認識されたため、ブレーキ圧力を増大させるためにピストン５１が圧力室５０内に移動している。出口弁１１ａ‐１１ｄはすべて閉じた位置に切替わっている。分離弁２２０、２４０は開いた位置にある。

図３には、ＡＢＳコントロール中のブレーキシステム１ａが図示されている。入口弁１０ａは閉じており、入口弁１０ｂ‐１０ｄは開いている。出口弁１１ａ‐１１ｄは閉じている。それによりホイールブレーキ８ａは圧力室５０から油圧的に分離されている。図４では、ＡＢＳコントロール中に出口弁１１ａが開いている。するとブレーキフルードはホイールブレーキ８ａから圧力媒体貯蔵タンク４内へと流れ込むことができるため、ホイールブレーキ８ａ内のホイールブレーキ圧力が低下する。ドライバーがブレーキペダル１を操作するとバネ要素３４が圧縮される。図５ではドライバーはブレーキペダル１を戻している。図６ではすべての出口弁１１ａ‐１１ｄが開いており、すべてのホイールブレーキ８ａ‐８ｄにおいてホイールブレーキ圧力を低下させることができる。

図７には、ＥＳＣコントロール中のブレーキシステム１ａが図示されている。入口弁１０ｂ‐１０ｄは閉じており、入口弁１０ａは開いている。すべての出口弁１１ａ‐１１ｄは閉じている。それによりホイールブレーキ８ａのみが圧力室５０に接続されている。このようにして、ピストン５１を圧力室５０内に移動させる際に選択的に、ホイールブレーキ８ａにおいてのみホイールブレーキ圧力の増大が起こるようにすることができる一方、それまでに設定されたホイールブレーキ圧力はホイールブレーキ８ｂ‐８ｄにおいて変わらない。

図８に図示された、ＥＳＣコントロール中のブレーキシステム１ａの状態においては、入口弁１０ａ及び１０ｃは開いている一方で、入口弁１０ｂ及び１０ｄは閉じている。出口弁１１ａ及び１１ｃは開いている一方で、出口弁１１ｂ及び１１ｄは閉じている。このようにしてホイールブレーキ８ａ及び８ｃのホイールブレーキ圧力を低下させることができる。

１ブレーキペダル
１ａブレーキシステム
２測定装置
２ａ行程センサ
２ｂ圧力センサ
３シミュレーション装置
４圧力媒体貯蔵タンク
５圧力源、圧力提供装置
５ａ共通排出ライン、均圧管
６圧力変調装置
７電子的制御調節ユニット
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄホイールブレーキ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ入口弁
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ出口弁
１９圧力センサ
３０ピストン
３１ピストン
３２ハウジング
３３ピストンロッド
３４バネ
３５弾性要素
４１ａ均圧管
５０圧力室
５１ピストン
５２回転並進伝動装置
５３電動機
５４密封要素
５６ポート
５８系統圧力ライン部分
５９センサ
７０追加モジュール
７６油圧ハウジング
８０油圧ユニット
８６圧力提供装置
９２電動機
９６ポンプ
９８ポンプ
１０２ホイールブレーキ供給ライン
１０８ホイールブレーキ供給ライン
１２０リザーバ
１３０リザーバ
１３６油圧ライン
１４２無電流閉弁式リザーバ弁
１４８油圧ライン
１５２無電流閉弁式リザーバ弁
１６０圧力センサ
１６２圧力センサ
１７０油圧戻りライン
１７６無電流閉弁式戻し弁
１８０油圧式戻りライン
１８２制御調節ユニット
１８６無電流閉弁式戻し弁
１９０油圧均圧管
１９４圧力センサ
１９６ブレーキ媒体タンクポート
２００ブレーキライン
２０２ブレーキライン
２１０ライン部分
２２０分離弁
２２０無電流開弁式分離弁
２３４ライン部分
２４０分離弁
２４０無電流開弁式分離弁
３００第１モジュール
３０６第２モジュール
３２０第３モジュール
３３０シミュレータ圧力媒体貯蔵タンク
３３６吸込ライン
３４２油圧圧力室
３５０均圧管
３５２電子的制御調節ユニット
３７０逆止弁
３８０逆止弁
４００車載電気システム
４１０車載電気システム
Ｉ第１ブレーキ回路供給ライン
ＩＩ第２ブレーキ回路供給ライン

Claims

とりわけ高度に自動化された走行のための車両用のブレーキシステム（１ａ）であって、とりわけ少なくとも４つの油圧操作可能なホイールブレーキ（８ａ‐８ｄ）、及びプライマリ・ブレーキコントロールユニット（３００）を持ち、以下のもの、すなわち、
−ホイール別のブレーキ圧力を設定するために、各ホイールブレーキごとに少なくとも一つの電気的に操作可能なホイール弁（１０ａ‐１０ｄ、１１ａ‐１１ｄ）、
−大気圧下にある圧力媒体貯蔵タンク（４）、及び、
−ホイールブレーキ（８ａ‐８ｄ）を操作するための電気的に制御可能な圧力提供装置（５）であって油圧圧力室（５０）を有しており、それぞれのホイールブレーキ（８ａ‐８ｄ）は圧力室（５０）に油圧接続されているか又は油圧接続可能である、圧力提供装置、
を含むブレーキシステムにおいて、
ブレーキシステム（１ａ）は、ブレーキペダル（１）を用いて操作可能なシミュレータを持つシミュレーションユニット（３）と、追加モジュール（７０）とを含んでおり、追加モジュールは、ホイールブレーキのうち少なくとも２つ（８ａ、８ｃ）において能動的に圧力を増大させるためのとりわけ電気的に制御可能な圧力提供装置（８６）を持つ油圧ユニット（８０）を含んでおり、また、シミュレーションユニット（３）は別個のモジュール（３２０）として構成されていることを特徴とする、ブレーキシステム。
請求項１に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、シミュレーションユニット（３）が、シミュレータユニット圧力媒体貯蔵タンク（３３０）に油圧接続された油圧圧力室（３４２）を有している、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項２に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、シミュレータユニット圧力媒体貯蔵タンク（３３０）がプライマリ・ブレーキコントロールユニット（３００）の圧力媒体貯蔵タンク（４）に油圧接続されている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項２又は３に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、シミュレーションユニット（３）が、とりわけドライバーの意志を検知するための制御調節ユニット（３５２）を有している、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項４に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、圧力室（３４２）内の圧力を決定するための圧力センサ（２ｂ）が設けられており、また、ブレーキペダル（１）の操作行程を決定するための行程センサ（２ａ）が設けられており、及び、シミュレーションユニット（３）の制御調節ユニット（３５２）が信号入力側で両方のセンサ（２ａ、２ｂ）に接続されている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から５のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、プライマリ・ブレーキコントロールユニット（３００）及び追加モジュール（７０）が構造的に分けられているコンポーネントとして構成されている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項６に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、プライマリ・ブレーキコントロールユニット（３００）及び／又は追加モジュール（７０）が、相互に固定するため及び／又はシミュレーションユニット（３）に固定するための固定手段を有している、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から７のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、ブレーキペダル（１）を用いて操作可能なブレーキマスターシリンダが設けられていない、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から８のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、圧力室（５０）とホイールブレーキ（８ａ‐ｄ）との間の油圧接続内に少なくとも一つの逆止弁（３７０、３８０）が設置されており、この逆止弁によりホイールブレーキ（８ａ‐ｄ）の方向から圧力室（５０）へのブレーキフルードの逆流が妨げられ、また、圧力室（５０）からホイールブレーキ（８ａ‐ｄ）の方向へのブレーキフルードの流入が許される、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から９のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、各ホイールブレーキ（８ａ‐８ｄ）にそれぞれ無電流開弁式入口弁（１０ａ‐１０ｄ）が割り当てられている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から１０のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、各ホイールブレーキ（８ａ‐８ｄ）にそれぞれ無電流閉弁式出口弁（１１ａ‐１１ｄ）が割り当てられている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から１１のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、圧力提供装置（５）の圧力室（５０）内の圧力を測定するための圧力センサ（１９）が設けられている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１から１２のいずれか一項に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、追加モジュール（７０）内においてブレーキフルード用の少なくとも一つのリザーバ（１２０、１３０）が油圧ユニット（８０）内に組込まれている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１３に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、それぞれのリザーバ（１２０、１３０）が、大気接続を形成するために設けられている油圧均圧管（１９０）に接続されている、ブレーキシステム（１ａ）。
請求項１３又は１４に記載のブレーキシステム（１ａ）であって、追加モジュール（７０）の圧力提供装置（８６）が少なくとも一つのポンプ（９６、９８）を含んでおり、このポンプは電動機（９２）により駆動され、ポンプの吸込側はそれぞれのリザーバ（１２０、１３０）に油圧接続されている、ブレーキシステム（１ａ）。