JP2010523402A - 車両のためのブレーキシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、ブレーキシステム（１）であって、アクチュエータユニット（１０，１０´）を備えており、該アクチュエータユニット（１０，１０´）はブレーキペダル（２，２´）と、ペダルシミュレータ（４）とブレーキ力増幅器（１２，１２´）とを有しており、マスタブレーキシリンダ（２０）を備えており、該マスタブレーキシリンダ（２０）を介して少なくとも１つのホイールブレーキ（４２，４４，４６，４８）を規定可能なブレーキ圧で制御可能であり、ブレーキペダル（２，２´）又はブレーキ力増幅器（１２，１２´）はブレーキ圧の形成又は解体のためにマスタブレーキシリンダ（２０）に作用するブレーキシステムにかんする。本発明によれば第１の運転形式中に、有利にはブレーキバイワイヤ運転形式中にブレーキ力増幅器（１２，１２´）は評価・制御ユニット（１１，１１´）によって制御されてブレーキ力を形成し、該ブレーキ力はマスタブレーキシリンダのピストン（２１）に作用し、アクチュエータユニット（１０，１０´）は第１の伝達装置（５，６）を有しており、該伝達装置（５，６）は評価・制御ユニット（１１，１１´）によって制御されて、第１の運転形式中に規定可能な基準に基づいてブレーキペダル（２，２´）をマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）から機械的に分離するか、又は伝達装置（５，６）はブレーキペダル（２，２´）をマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に連結し、ブレーキペダル（２，２´）に形成されるペダル力は少なくとも部分的に付加的にマスタブレーキシリンダのピストン（２１）に作用する。

Description

背景技術
本発明は独立請求項１の上位概念部に記載の、車両のためのブレーキシステムに基づく。

ブレーキバイワイヤブレーキシステムは、いわゆる外力ブレーキシステム（Ｆｒｅｍｄｋｒａｆｔｂｒｅｍｓｓｙｓｔｅｍ）と記述される。外力ブレーキシステムにおいては、ブレーキ力増幅器を備えたブレーキモーメント形成エレメントに運転者の人力を直に伝達することなく、必要なブレーキモーメントが形成される。この種のブレーキバイワイヤブレーキシステムは、一般的にペダルシミュレータを有している。ペダルシミュレータはブレーキバイワイヤ運転モード中には、アクティブで機能を発揮し、運転者にブレーキ工程に対応するペダル特性（力経路特性曲線）をシミュレートする。ブレーキバイワイヤ運転モードの故障時には、ペダルシミュレータは一般的には迂回され、従って効果を発揮しない。踏力がブレーキ力増幅器によって形成された増幅力に付加的に供給されるブレーキ装置は、乗用車分野において広く知られている、いわゆる補助力ブレーキ装置である。

ＷＯ２００５／０１４３５１Ａ１には、いわゆるブレーキバイワイヤブレーキ装置が記載されている。記載のブレーキ装置はブレーキ操作ユニットにより操作される。ブレーキ操作ユニットは、負圧ブレーキ力増幅器として構成されているブレーキ力増幅器と、ブレーキ力増幅器に後置されているマスタブレーキシリンダと、運転者の減速希望を検出する手段と、ペダルストロークシミュレータとを有している。ブレーキ力増幅器は、ブレーキペダルによっても電子的な制御ユニットによっても、運転者の希望に応じて操作することができる。この場合には、ブレーキバイワイヤ運転モード中にブレーキペダルとブレーキ力増幅器との力伝達結合を分離する手段が設けられている。ペダルストロークシミュレータはブレーキバイワイヤ運転モード中に、ブレーキ力増幅器の操作に左右されずにブレーキペダルに作用する戻し力をシミュレートする。ペダルストロークシミュレータはブレーキバイワイヤ運転モード中に、ブレーキペダルとブレーキ力増幅器との力伝達結合の分離時において接続可能であり、ブレーキバイワイヤ運転モード以外では断路可能である。ペダルストロークシミュレータの接続もしくは断路は、電気機械的、又は電気液圧式、又はニューマチック式の切替え手段により行われる。

ＵＳ６６３４７２４Ｂ２には、電気機械式のブレーキ力増幅器を備えた従来のブレーキシステムが記載されている。電気モータにより駆動される記載のブレーキ力増幅器においては、運転中に電気モータの回転運動はブレーキ力を増幅するための並進運動に変換される。回転を並進へと変換することは、ピニオン／歯付きロッドコンビネーションにより行われる。記載のブレーキ力増幅器は補助力ブレーキシステムの部品である。補助力ブレーキシステムにおける実際の制動力は、運転者によって加えられるペダル力と、ブレーキ力増幅器によりもたらされる補助力との合計により形成される。

発明の開示
これに対して、独立請求項１の特徴を有する本発明に係るブレーキシステムは、第１の運転モード中、有利にはブレーキバイワイヤ運転モード中に、ブレーキ力増幅器が評価・制御ユニットによって制御されて、マスタブレーキシリンダのピストンに作用する外力を形成する。アクチュエータユニットの部分である第１の伝達装置は、評価・制御ユニットによって制御されてブレーキペダルを第１の運転モード中に規定された基準に基づいて、マスタブレーキシリンダのピストンから機械的に分離するか、又はブレーキペダルをマスタブレーキシリンダのピストンに連結して、ブレーキペダルに形成されたブレーキ力が少なくとも部分的にマスタブレーキシリンダのピストンに付加的に作用する。有利には、本発明に係るブレーキシステムは純粋な外力ブレーキシステムと補助力ブレーキシステムとの間の中間状態を可能にする。ブレーキバイワイヤ運転モードの部分故障の場合又はフェージングの場合、つまり高温に基づくブレーキパッドとブレーキディスクとの間の摩擦係数損失もしくはブレーキトルク損失において、ブレーキ力の付加的な量をブレーキシステムのサポートのために運転者によって加えることができるという可能性により、「複合制動」が可能である。従って必要な場合には運転者の人力を有利に使用することができる。更にペダルシミュレータにより、制動に対応するフィードバックをなお運転者に形成することができる。純粋なブレーキバイワイヤブレーキ装置と比べて、運転者の踏力はブレーキバイワイヤ運転形式の完全な故障の場合に使用されるだけでなく、電圧降下、電圧変動、過熱等によりもたらされることがあるブレーキバイワイヤ運転モードの部分的な故障時、及びフェージング時に使用されてよい。更に、ブレーキペダルに生じるアイドルストロークはペダルシミュレータが迂回される際に有利には避けることができる。

従属請求項に記載の手段及び改良形により、独立請求項に記載のブレーキシステムの有利な構成が可能である。

好ましくは、ブレーキペダルはペダルシミュレータと、第１の伝達装置とに連結されており、第１の伝達装置はロック装置又は力切換え機構として構成されており、ペダルシミュレータ及び／又はセンサユニットは、第１の運転モード中にブレーキペダルにおける減速要求を検出し、対応するペダル力を測定し、検出結果及び／又は測定結果を評価・制御ユニットに転送し、評価・制御ユニットは対応する外力を形成するためにブレーキ力増幅器を制御し、ペダルシミュレータは対応する触覚フィードバックを形成してブレーキペダルに加える。

好ましくは、ブレーキ力増幅器は電気機械的なブレーキ力増幅器であり、ブレーキ力増幅器は電気モータと第２の伝達装置とを有しており、第２の伝達装置は電気モータによって形成されたトルクを、規定可能な減速比で並進的な外力としてマスタブレーキシリンダのピストンに伝達する。

好ましくは、第２の伝達装置は、連結ポンチに結合された歯付きロッドとピニオンとを有する伝動装置として構成されているか、又は被駆動中空軸を有するねじ山駆動装置として構成されており、被駆動中空軸内において連結ポンチは長手方向可動に案内されており、連結ポンチはマスタブレーキシリンダのピストンに連結されている。

好ましくは、ロック装置はブレーキペダルを必要に応じてマスタブレーキシステムのピストンに連結して、ブレーキペダルに形成されたペダル力が完全にマスタブレーキシリンダのピストンに作用する。

好ましくは、ロック装置は軸線方向で内外に移動可能な２つのスリーブを有しており、２つのスリーブのうちの外側のスリーブ（５．１）は、連結ポンチの部分として構成されており、内側のスリーブは、連結ロッドの部分として構成されており、連結ロッドはブレーキペダルに結合されており、内側のスリーブ内に少なくとも１つの球体が配置されており、球体は外側のスリーブと内側のスリーブとをロックするために、内側のスリーブ内において長手方向可動に案内されているピンによって、出発位置から内側のスリーブにおける少なくとも１つの対応する開口を通って、外側のスリーブにおける対応する収容凹部内へと外方に押圧され、ピンは保持装置によって出発状態に保持されており、出発位置状態において連結ロッドは機械的に連結ポンチから分離されている。

好ましくは、連結ポンチと連結ロッドとの機械的な連結のために、評価・制御ユニットは保持装置を解除し、これによりばねによって力を負荷されているピンは内側のスリーブ内部において運動し、少なくとも１つの球体はピンによって、球体の出発位置から外側のスリーブの対応する少なくとも１つの収容凹部内へと外方に押圧され、内側のスリーブは外側のスリーブと共に形状結合式の結合部を形成する。

好ましくは、力切換え機構はブレーキペダルを必要な場合にはマスタブレーキシリンダのピストンに連結して、マスタブレーキシリンダのピストンに作用する、ブレーキペダルに形成されたペダル力の成分が無段式に調節可能である。

好ましくは、ブレーキペダルは連結ロッドと力切換え機構とを介して、ペダルシミュレータとマスタブレーキシリンダのピストンとに連結されており、力切換え機構はガイドを備えたレバーとして形成されており、ガイド内において、旋回点として作用する連結ロッドの端部は案内されており、ペダルシミュレータを第１の伝達ロッドを介して力切換え機構に連結している第２の連結点と、マスタブレーキシリンダのピストンを第２の伝達ロッドを介して力切換え機構に連結している第３の連結点との間のてこ作用は、旋回点の移動により調節可能であり、マスタブレーキシリンダのピストンに作用するペダル力の成分はてこ作用を介して調節可能である。

好ましくは、第２の運転モード、有利には非常運転モード中に、ブレーキペダルはマスタブレーキシリンダのピストンと機械的に連結されており、ブレーキペダルに形成されるペダル力はマスタブレーキシリンダのピストンに完全に伝達され、ペダルシミュレータは第２の運転モード中には、解除されている、且つ／又は迂回されている。

ブレーキペダルがペダルシミュレータ、及び、例えばロック装置又は力切換え機構として構成されている第１の伝達装置に連結されている、ということは特に有利である。ペダルシミュレータ及び／又はセンサユニットは、第１の運転モード中にはブレーキペダルにおける減速希望を検出し、対応するペダル力を測定し、検出及び／又は測定結果を評価・制御ユニットに転送する。評価・制御ユニットは適切な外力を形成するためにブレーキ力増幅器を制御する。更にペダルシミュレータは適切な触覚フィードバックを形成し、触覚フィードバックをブレーキペダルに提供する。ロック装置は必要な場合、有利にはブレーキペダルとマスタブレーキシリンダとの形状結合式の結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）を形成する。従って、長いアイドルストロークの後で初めてブレーキペダルに形成されたペダル力がマスタブレーキシリンダのピストンに連結されるのではなく、著しい距離損失なく連結することができる。アイドルストロークは通常運転中にはブレーキペダルとマスタブレーキシリンダとの機械的な分離のために働く。択一的には力切換え機構は、有利には運転者によってブレーキペダルに形成されたペダル力の、ペダルシミュレータ及びマスタブレーキシリンダのピストンへの連続的な分配を可能にする。力切換え機構によって運転者の踏力は目下のシステム状態に基づき、つまり通常運転、ブレーキバイワイヤ運転形式の完全な故障、ブレーキバイワイヤ運転形式の部分故障に基づき、フェージング等の場合には適切に供給することができる。力切換え機構により、同様にアイドルストロークもしくは移動ストロークは、移動が行われるペダルシミュレータを備えたブレーキペダルの操作時には発生しない。

本発明に係るブレーキシステムの構成では、ブレーキ力増幅器は電気機械的なブレーキ力増幅器として構成されている。電気機械的なブレーキ力増幅器は電気モータと第２の伝達装置とを有している。第２の伝達装置は電気モータによって形成されたトルクを規定可能な変速比で、並進的な外力としてマスタブレーキシリンダのピストンに伝達する。第２の伝達装置は、例えば伝動装置として構成されている。伝動装置は連結ポンチに結合されている歯付きロッドとピニオンとを有している。連結ポンチはマスタブレーキシリンダのピストンに連結されている。変速比は、例えば歯付きロッドの構成及びピニオンの構成を介して規定することができる。択一的には第２の伝達装置はねじ山駆動装置（Ｇｅｗｉｎｄｅｔｒｉｅｂ）として構成されてもよい。ねじ山駆動装置は被駆動の中空軸を有している。被駆動の中空軸内では連結ポンチが長手方向可動に案内されている。

本発明に係るブレーキシステムの別の構成では、ロック装置は必要な場合にはブレーキペダルをマスタブレーキシリンダのピストンに連結して、ブレーキペダルに形成されるペダル力を完全にマスタブレーキシリンダのピストンに作用させる。ロック装置は、例えば軸線方向で内外に移動可能な２つのスリーブを有している。２つのスリーブのうち、外側のスリーブは連結ポンチの部分として構成されており、内側のスリーブは連結ロッドの部分として構成されている。連結ロッドはブレーキペダルに結合されている。更に内側のスリーブ内では少なくとも１つの球体、有利には２つの球体が配置されている。２つの球体を、内側のスリーブを外側のスリーブにロックするために内側のスリーブ内において長手方向可動に配置されているピンによって、出発位置から内側のスリーブの対応する開口を通って、外方へ外側のスリーブの対応する収容凹部内に押圧することができる。ピンは、例えば電磁石として構成されている保持装置によって出発位置に保持される。出発位置では連結ロッドが連結ポンチから機械的に分離されている。従って内側のスリーブはピン及び少なくとも１つの球体の出発位置では、機械的に分離されて外側のスリーブ内部において運動することができる、つまりピン及び少なくとも１つの球体の出発位置では、連結ロッドから連結ポンチへの力伝達はもたらされない。連結ポンチと連結ロッドとの機械的な連結のために、評価・制御ユニットが保持装置を非動作状態にする。これによりばねによって力を負荷されているピンは内側のスリーブ内部で運動して、少なくとも１つの球体はピンによってその出発位置から外方に外側のスリーブの対応する収容凹部に押圧される。その結果、内側のスリーブは外側のスリーブにロックされていることになる。従って内側のスリーブと外側のスリーブとの間に形状結合式の結合部がもたらされ、連結ロッドから、連結ポンチ、ひいてはマスタブレーキシリンダのピストンへの力伝達をもたらすことができる。この状態において、マスタブレーキシリンダのピストンはブレーキペダル及びブレーキ力増幅器を介して力を負荷することができる。これによって、マスタブレーキシリンダのピストンにおけるブレーキ力は、ペダル力とブレーキ力とから構成される。

本発明に係るブレーキシステムの更に別の構成では、力切換え機構はブレーキペダルを必要な場合にはマスタブレーキシリンダのピストンに連結して、ブレーキペダルに形成された、マスタブレーキシリンダのピストンに作用するペダル力の成分は無段式に調節可能である。例えばブレーキペダルは第１の連結点において連結ロッドと連結されている。連結ロッドはブレーキペダルに形成されたペダル力を力切換え機構を介してペダルシミュレータと、マスタブレーキシリンダのピストンとに伝達する。例えば力切換え機構はガイドを備えたレバーとして形成されている。ガイド内では旋回点として作用する連結ロッドの端部が案内されている。ペダルシミュレータが第１の伝達ロッドを介して力切換え機構に連結されている第２の旋回点と、マスタブレーキシリンダのピストンが第２の伝達ロッドを介して力切換え機構に連結されている第３の連結テントの間のてこの関係は、旋回点の移動により調節することができる。マスタブレーキシリンダのピストンに作用するペダル力の成分は、てこの関係を介して調節可能である。力切換え機構は、運転者によりブレーキペダルに形成されたペダル力を、ペダルシミュレータとマスタブレーキシリンダとの間で無段式に分配できることを可能にするので、運転者によって加えられた踏力は、ブレーキバイワイヤ運転モードの完全又は部分的な故障時に、完全に又は部分的にマスタブレーキシリンダのピストンに作用することができる。旋回点の移動は電気的なアクチュエータにより行うことができる。

ブレーキシステムの更に別の構成では、第２の運転モード中、有利には非常運転モード中に、ブレーキペダルはマスタブレーキシリンダのピストンに機械的に連結されており、その結果、ブレーキペダルに形成されたペダル力はマスタブレーキシリンダのピストンに完全に伝達される。ペダルシミュレータは第２の運転モード中に非作動状態にする、且つ／又は迂回されている。

本発明の有利で、以下に記載の構成が図示されている。

本発明に係るブレーキシステムの第１の実施の形態を概略的に示したブロック回路図である。 ロック装置として構成されている図１の第２の伝達装置の第１の実施の形態の概略図である。 本発明に係るブレーキシステムの第２の実施の形態を概略的に示したブロック回路図である。 力切換え機構として構成されている図３の第１の伝達装置の実施の形態の概略図である。

発明の実施の形態
図面では、同じもしくは対応する機能を発揮するエレメントもしくは構成要素には同じもしくは対応した符号を用いて表記した。

図１から判るように、本発明に係るブレーキシステム１の第１の実施の形態はアクチュエータユニット１０と、マスタブレーキシリンダ２０と、流体制御ブロック３０と、複数のホイールブレーキ４２，４４，４６，４８とを有している。アクチュエータユニット１０はブレーキペダル２と、ペダルシミュレータ４と、ロック装置５として構成された第１の伝達装置と、ブレーキ力増幅器とを有している。ブレーキ力増幅器は本発明では電気機械的なブレーキ力増幅器１２として構成されている。複数のホイールブレーキ４２，４４，４６，４８はマスタブレーキシリンダ２０と流体制御ブロック３０とを介して規定可能なブレーキ圧によって制御される。マスタブレーキシリンダ２０は、例えばタンデムマスタブレーキシリンダとして構成されていて、適切な流体接続部を介して、補償容器としてブレーキ流体のために使用される流体容器２２及び後置されている流体制御ブロック３０に接続されている。ブレーキペダル２はペダルシミュレータ４と連結ロッド３とに接続されている。連結ロッド３はロック装置５の部分として構成されている。電気機械的なブレーキ力増幅器１２は電気モータ１３と第２の伝達装置１４とを有している。第２の伝達装置１４は電気モータ１３によって形成されたトルクもしくは形成された外力を、連結ポンチ２３を介してマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達する。従って第２の伝達装置１４はマスタブレーキシリンダ２０の制御のために回転運動を並進運動に変換し、電気モータ１３によって形成されたトルクを規定可能な変速比でマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達する。対応する変速比を実現することができるように、第２の伝達装置１４を多段式に構成できる。電気機械的なブレーキ力増幅器１２の実現のために、適切な電気的な駆動装置を任意の第２の伝達装置１４に連結することができるので、例えばウォーム駆動装置、ベルト駆動装置、チェーン駆動装置等を使用することができる。これによりマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１はブレーキ圧の調節のために外力によって適切に負荷される。

図１記載の第１の実施の形態では、第２の伝達装置は伝動装置１４として構成されている。伝動装置１４は連結ポンチ２３に連結された歯付きロッド１４．１とピニオン１４．２とを有している。図示の実施の形態では、歯付きロッド１４．１が連結ポンチ２３内に直に統合されている。変速比は歯付きロッド１４．１の構成及びピニオン１４．２の構成を介して規定することができる。図１から更に判るように、歯付きロッド１４．１は連結ポンチ２３を介してマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に連結されていて、本発明ではブレーキバイワイヤ運転モードに相当する第１の運転モード中に、電気モータ１３によってピニオン１４．２を介して駆動される。第１の運転モード中に、ペダルシミュレータ４又はセンサユニット（図示せず）はブレーキペダル２における減速希望を検知し、対応するペダル力を測定し、検知結果及び／又は測定結果を評価・制御ユニット１１もしくは１１′に転送する。評価・制御ユニット１１は適切な外力を形成するために電気機械式のブレーキ力増幅器１２を制御する。付加的に、ペダルシミュレータ４は適切なペダル反応もしくは触覚フィードバックを形成し、ペダル反応もしくは触覚フィードバックをブレーキペダル２にアウトプットする。

エラーのない運転では、ブレーキシステム１はブレーキバイワイヤ運転モードにおいて運転される、つまり、運転者の人力によって形成されたペダル力は、ブレーキモーメントを形成するエレメント、本発明ではマスタブレーキシリンダ２０に伝達されず、評価・制御ユニット１１が必要なブレーキ力を単に電気機械的なブレーキ力増幅器１２によって形成する。エラーのない運転事例では、評価・制御ユニット１１はブレーキペダル２を、第１の伝達装置の適切な制御によりマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１から機械的に完全に分離する。付加的に評価・制御ユニット１１はブレーキスリップ制御過程及び／又はブレーキ圧制御過程中に、少なくとも１つのセンサユニット６０を介してブレーキシステム１における実際のブレーキ圧を測定し、実際のブレーキ圧を高めるか又は減じるために、電気機械的なブレーキ力増幅器１２を介してブレーキ力を適切に調節することができる。従って、種々異なる快適さに関する機能及び確実性に関する機能、例えばブレーキアシスト機能、ＡＣＣ機能、ソフトストップ機能、ヒルホールド機能、運転者から独立した非常ブレーキ機能等を実施することができる。

例えば電圧降下、電圧変動、過熱等によりもたらされることがある、ブレーキバイワイヤ運転モードにおける部分故障の場合、又はフェージングの場合、つまり高温に基づくブレーキパッドとブレーキディスクとの間の摩擦係数損失時もしくはブレーキモーメント損失時に、評価・制御ユニット１１は第１の伝達装置を制御して、ブレーキペダル２とマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１との形状接続式の結合が形成される。これにより付加的にブレーキ力増幅器１２によって加えられた外力に対して付加的に運転者によって加えられたペダル力を、ブレーキシステムのサポートのために使用することができる。従って必要な場合には運転者の人力を効果的に供給できる。運転者はペダルシミュレータ４によりブレーキペダル２を介して制動に対応する反応を獲得する。

図２から判るようにロック装置５として構成されている第１の伝達装置は、軸線方向で内外に移動可能な２つのスリーブ５．１，５．２を有している。スリーブ５．１，５．２のうちの外側のスリーブ５．１は連結ポンチ２３の部分として構成されており、内側のスリーブ５．２はブレーキペダル２に結合されている連結ポンチ３の部分として構成されている。内側のスリーブ５．２内において、図示の実施の形態では、２つの球体５．６が配置されている。これらの球体５．６は、内側のスリーブ５．２において長手方向運動可能に案内されるピン５．３によって、外側のスリーブ５．１と内側のスリーブ５．２とのロックのために、内側のスリーブ５．２の内側の出発位置から内側のスリーブ５．２における対応する開口を介して、外側のスリーブ５．１における対応する収容凹部５．７へと外方に押圧することができる。択一的には２つより多い又は少ない球体５，６を、内側のスリーブ５．２を外側のスリーブ５．１にロックするために使用することができる。エラーのない運転中にピン５．３は、例えば電磁石として構成されている保持装置５．４によって出発位置に保持される。出発位置では内側のスリーブ５．２の内側に２つの球体５．６が配置されており、連結ロッド３は機械的に連結ポンチ２３から分離されている。ブレーキペダル２の操作時に、内側のスリーブ５．２として構成されているピストンロッド３は、外側のスリーブ５．１として構成されている連結ポンチ２３の内側で運動する。ピストンロッド３の端面とピストンポンチ２３における内側のストッパとの間の間隔ｓは、エラーのない場合には、マスタブレーキシリンダ２０のピストン２１からブレーキペダル２を機械的に分離するために働く。

評価・制御ユニット１１がブレーキバイワイヤ運転モード中の部分故障を認識すると、評価・制御ユニット１１は保持装置５．４を停止させる。これによりばね５．８によって力を負荷されているピン５．３は、内側のスリーブ５．２の内部で運動する。図２記載の左方への矢印方向のピン５．３の運動に対応するピン５．３の長手方向運動により、２つの球体５．６は、ピン５．３における対応するフランクを介してピン５．３の出発位置から内側のスリーブ５．２の対応する開口を通って、外側のスリーブ５．１の対応する収容凹部５．７へ外方に押圧され、２つのスリーブ５．２，５．１との間の形状接続式の結合部５．５を形成する。２つの球体５．６のこのポジションは、図２では二点鎖線により記載されている。これにより連結ロッド３は機械的に連結ポンチ２３に連結され、運転者によってブレーキペダル２に形成されたペダル力は、連結ポンチ２３を介してマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達される。従って、連結ポンチ２３と連結ロッド３との機械的な連結は、長いアイドルストローク（Ｌｅｅｒｗｅｇ）の後、つまり間隔ｓを詰めた後に始めて形成できるのではなく、著しいストローク損失なしで形成することができる。

ブレーキバイワイヤ運転モード中の完全な故障時には、ブレーキペダル２とマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１との機械的な結合は、ペダルシミュレータ４が遮断されるか又は迂回され、内側のスリーブ５．２の内部で保持装置５．４は解除される。ペダルシミュレータ４の遮断もしくは迂回、及び保持装置５．４の解除により、第２の運転モード、つまり非常運転モードが始動するので、運転者の人力によりブレーキペダル２に形成されるペダル力はマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達される。非常運転モード中に連結ロッド３は形状接続式の結合部５．５を介して連結ポンチ２３に機械的に連結されている。これにより、ブレーキ装置を電気機械的なブレーキ力増幅器１２のサポートなしで運転者は操作することができる。

これまでの実施の形態においては、ブレーキペダル２はエラーのないブレーキバイワイヤ運転モード中にはペダルシミュレータ４にのみ連結されているということが明らかになった。ブレーキバイワイヤ運転モード中の部分故障時には、ブレーキペダルはペダルシミュレータ４にもマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１にも連結されている。ブレーキバイワイヤ運転モード中の完全な故障時には、ブレーキペダル２はマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１にのみ連結されている。

図３記載の本発明に係るブレーキシステム１´の第２の実施の形態は、図１記載の本発明に係るブレーキシステム１の第１の実施の形態とは、力切換え機構６として構成されている第１の伝達装置の点で異なる。同じ機能もしくは対応する機能を発揮するエレメントもしくは構成要素は、図１及び図３では同じ符号を用いた。これにより前記エレメントもしくは構成要素の繰返しとなる詳細な記載を省くことができる。

図３から判るように、本発明に係るブレーキシステム１´の第２の実施の形態は、図１記載の第１の実施の形態と同じように、ブレーキペダル２´と、ペダルシミュレータ４と、第１の伝達装置と、電気機械式のブレーキ力増幅器１２とを有するアクチュエータユニット１０´を有している。第１の伝達装置は第１の実施の形態とは異なり、力切換え機構６として形成されており、ロック装置５としては形成されていない。第２の実施の形態は流体容器２２を備えたマスタブレーキシリンダ２０と、流体制御ブロック３０と、マスタブレーキシリンダ２０及び流体制御ブロック３０を介して規定可能なブレーキ圧で制御される複数のホイールブレーキ４２，４４，４６，４８とを有している。ブレーキペダル２は連結ロッド３´を介して力切換え機構６に結合されている。電気機械式のブレーキ力増幅器１２は第１の実施の形態と同じように、電気モータ１３と第２の伝達装置１４とを有している。第２の伝達装置１４はマスタブレーキシリンダ２０を制御するために電気モータ１３の回転運動を並進的な運動に変更し、電気モータ１３によって形成されたトルクを規定可能な変速比で連結ポンチ２３´を介してマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達する。これによりマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１はブレーキ圧の調節のために外力によって適切に負荷される。

図１記載の第１の実施の形態と同じように、第２の伝達装置は伝動装置１４として構成されている。伝動装置１４は連結ポンチ２３´に結合されている歯付きロッド１４．１とピニオン１４．２とを有している。図示の実施の形態では、歯付きロッド１４．１は連結ポンチ２３に直接統合されている。その結果、ブレーキバイワイヤ運転モード中のマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１は電気モータ１３によってピニオン１４．２と歯付きロッド１４．１とを介して駆動される。

力切換え機構６は、運転者によりブレーキペダル２´に形成される、連結ロッド３´を介して力切換え機構６に伝達されるペダル力は、規定された基準に基づいてペダルシミュレータ４とマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１との間で無段式に分配することができる。これにより図１記載の第１の実施の形態と同じように、運転者によって加えられたペダル力はブレーキバイワイヤ運転モード中の完全な故障時には、マスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に完全にもたらすことができる。更に力切換え機構６は運転者によって形成されたペダル力を、エラーのない場合には完全にペダルシミュレータに伝えることができる。しかし図１の実施の形態とは異なり力切換え機構６は、ブレーキバイワイヤ運転モード中の部分的な故障時又はフェージング時には、運転者によってブレーキペダル２´に形成されるブレーキ力は、単に部分的にマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝えられる。第１の運転モード中に、ペダルシミュレータ４又はセンサユニット（図示せず）は、ブレーキペダル２´における減速希望を検知し、対応するペダル力を測定し、検知結果及び／又は測定結果を評価・制御ユニット１１´に転送する。評価・制御ユニット１１´は電気機械的なブレーキ力増幅器１２´を適切な外力を形成するために制御する。付加的にペダルシミュレータ４は適切なペダル反応もしくは触覚フィードバックを形成し、ペダル反応もしくは触覚フィードバックを力切換え機構６を介してブレーキペダル２に提供する。

図４から判るように、力切換え機構６として構成されている第１の伝達装置は、ガイド６．１を備えたレバーとして形成されている。ガイド６．１内において旋回点３．２として作用する連結ロッド３´の端部が案内されている。連結ロッド３´は第１の連結点３．１においてブレーキペダル２´に連結されている。力切換え機構６のガイド６．１内部における旋回点３．２の移動により、第２の連結点６．４と第３の連結点６．５との間のてこの作用を調節することができる。第２の連結点６．４においてペダルシミュレータ４は第１の伝達ロッド６．２を介して力切換え機構６に連結されている。第３の連結点６．５においてマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１は連結ポンチ２３´と第２の伝達ロッド６．３とを介して力切換え機構６に連結されている。てこの作用を介して、マスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に作用するペダル力の成分、もしくはペダルシミュレータ４に作用するペダル力の成分は、０〜１００％の間で調節することができる。旋回点３．２の記載の中間位置Ｓｍにおいては、ペダル力の５０％をペダルシミュレータ４に伝達でき、且つペダル力の５０％をマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達することができる。二点鎖線で記載された連結ロッド３´と旋回点３．２との位置Ｓ１においては、ペダル力は１００％、ペダルシミュレータに伝達される。このことはエラーのない場合の位置に相当する。連結ロッド３′と旋回点３．２との二点鎖線で記載された位置Ｓ２においては、ペダル力は１００％、マスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達される。このことは非常運転、つまり、ブレーキバイワイヤ運転モード中の完全な故障の場合の位置に相当する。移動装置（図示せず）を介して、評価・制御ユニット１１´はペダル力の導入を、必要な場合にシステム状態に基づいてペダルシミュレータ４とマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１との間で無段式に変更できる。旋回点３．２の移動は、例えば電気的なアクチュエータにより実施できる。従って力切換え機構６として構成されている第１の伝達装置は、ブレーキペダル２´を非常運転中に力切換え機構６を介してアイドルストロークなしでブレーキシリンダ２０のピストン２１に連結することができる、ということを可能にする。

記載されていない択一的な実施の形態の場合、第２の伝達装置はネジ山駆動装置として構成されている。ネジ伝動装置は中空軸を有している。中空軸内において連結ポンチ２３，２３´は、電気モータによって形成された外力及び／又は運転者によってブレーキペダルに形成されたペダル力をマスタブレーキシリンダ２０のピストン２１に伝達するために、長手方向可動に案内されている。

本発明に係るブレーキシステムの記載されていない別の択一的な実施の形態の場合、ブレーキ力増幅器は負圧ブレーキ力増幅器として構成されている。連結ポンチ２３，２３´はこの種の実施の形態において、負圧ブレーキ力増幅器を介してマスタブレーキシリンダに作用する。

本発明に係るブレーキシステムによって、ブレーキバイワイヤ運転モード中の部分故障の場合又はフェージングの場合、付加的なブレーキ力量を運転者によってブレーキ力をサポートするために加えることができる。従って必要な場合には運転者の人力を有利には供給でき、ペダルシミュレータにより更に制動に応じたフィードバックを形成することができる。この「複合制動（Ｍｉｓｃｈｂｒｅｍｓｕｎｇ）」は、例えば本発明の記載の実施の形態によって達成することができる。複合制動は運転者によって加えられるペダル力、及びペダルシミュレータによって形成される対応力、及び必要な場合に運転者によって直にマスタブレーキシリンダに加えられる力を適当に調整する。

Claims (10)

1. ブレーキシステムであって、ブレーキペダル（２，２´）と、ペダルシミュレータ（４）と、ブレーキ力増幅器（１２，１２´）とを有するアクチュエータユニット（１０，１０´）と、マスタブレーキシリンダ（２０）とを備えており、該マスタブレーキシリンダ（２０）を介して少なくとも１つのホイールブレーキ（４２，４４，４６，４８）を規定可能なブレーキ圧で制御可能であり、ブレーキペダル（２，２´）又はブレーキ力増幅器（１２，１２´）は、ブレーキ圧の増圧又は減圧のためにマスタブレーキシリンダ（２０）に作用するブレーキシステムにおいて、
   第１の運転モード中、有利にはブレーキバイワイヤ運転モード中に、ブレーキ力増幅器（１２，１２´）は評価・制御ユニット（１１，１１´）によって制御されて、マスタブレーキシリンダのピストン（２１）に作用する外力を形成し、アクチュエータユニット（１０，１０´）は第１の伝達装置（５，６）を有しており、該伝達装置（５，６）は評価・制御ユニット（１１，１１´）によって制御されて、第１の運転モード中に規定可能な基準に基づいてブレーキペダル（２，２´）をマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）から機械的に分離するか、又は伝達装置（５，６）はブレーキペダル（２，２´）をマスターブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に連結して、ブレーキペダル（２，２´）に形成されるペダル力が、少なくとも部分的に付加的にマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に作用することを特徴とする、ブレーキシステム。
2. ブレーキペダル（２，２′）はペダルシミュレータ（４）と、第１の伝達装置（５，６）とに連結されており、該第１の伝達装置（５，６）はロック装置（５）又は力切換え機構（６）として構成されており、ペダルシミュレータ（４）及び／又はセンサユニットは、第１の運転モード中にブレーキペダル（２，２´）における減速要求を検出し、対応するペダル力を測定し、検出結果及び／又は測定結果を評価・制御ユニット（１１，１１´）に転送し、該評価・制御ユニット（１１，１１´）は対応する外力を形成するためにブレーキ力増幅器（１２，１２´）を制御し、ペダルシミュレータ（４）は対応する触覚フィードバックを形成してブレーキペダル（２，２´）に加えることを特徴とする、請求項１記載のブレーキシステム。
3. 前記ブレーキ力増幅器は電気機械的なブレーキ力増幅器（１２，１２´）であり、該ブレーキ力増幅器（１２，１２´）は電気モータ（１３）と第２の伝達装置（１４）とを有しており、該第２の伝達装置（１４）は電気モータ（１３）によって形成されたトルクを、規定可能な減速比で並進的な外力としてマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に伝達することを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキシステム。
4. 前記第２の伝達装置は、連結ポンチ（２３）に結合された歯付きロッド（１４．１）とピニオン（１４．２）とを有する伝動装置（１４）として構成されているか、又は被駆動中空軸を有するねじ山駆動装置として構成されており、前記被駆動中空軸内において連結ポンチ（２３）は長手方向可動に案内されており、連結ポンチ（２３）はマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に連結されていることを特徴とする、請求項３記載のブレーキシステム。
5. ロック装置（５）はブレーキペダル（２）を必要に応じてマスタブレーキシステム（２０）のピストン（２１）に連結して、ブレーキペダル（２）に形成されたペダル力が完全にマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に作用することを特徴とする、請求項２から４までのいずれか一項記載のブレーキシステム。
6. ロック装置（５）は軸線方向で内外に移動可能な２つのスリーブ（５．１，５．２）を有しており、２つのスリーブ（５．１，５．２）のうちの外側のスリーブ（５．１）は、連結ポンチ（２３）の部分として構成されており、内側のスリーブ（５．２）は、連結ロッド（３）の部分として構成されており、連結ロッド（３）はブレーキペダル（２）に結合されており、内側のスリーブ（５．２）内に少なくとも１つの球体（５．６）が配置されており、該球体（５．６）は外側のスリーブ（５．１）と内側のスリーブ（５．２）とをロックするために、内側のスリーブ（５．２）内において長手方向可動に案内されているピン（５．３）によって、出発位置から内側のスリーブ（５．２）における少なくとも１つの対応する開口を通って、外側のスリーブ（５．１）における対応する収容凹部（５．７）内へと外方に押圧され、ピン（５．３）は保持装置（５．４）によって出発状態に保持されており、前記出発位置状態において連結ロッド（３）は機械的に連結ポンチ（２３）から分離されていることを特徴とする、請求項５記載のブレーキシステム。
7. 連結ポンチ（２３）と連結ロッド（３）との機械的な連結のために、評価・制御ユニット（１１）は保持装置（５．４）を解除し、これによりばね（５．８）によって力を負荷されているピン（５．３）は内側のスリーブ（５．２）内部において運動し、少なくとも１つの球体（５．６）はピン（５．３）によって、球体（５．６）の出発位置から外側のスリーブ（５．１）の対応する少なくとも１つの収容凹部（５．７）内へと外方に押圧され、内側のスリーブ（５．２）は外側のスリーブ（５．１）と共に形状結合式の結合部（５．５）を形成することを特徴とする、請求項６記載のブレーキシステム。
8. 力切換え機構（６）はブレーキペダル（２′）を必要な場合にはマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に連結して、マスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に作用する、ブレーキペダル（２´）に形成されたペダル力の成分が無段式に調節可能であることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか一項記載のブレーキシステム。
9. ブレーキペダル（２´）は連結ロッド（３´）と力切換え機構（６）とを介して、ペダルシミュレータ（４）とマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）とに連結されており、力切換え機構（６）はガイド（６．１）を備えたレバーとして形成されており、ガイド（６．１）内において、旋回点（３．２）として作用する連結ロッド（３´）の端部は案内されており、ペダルシミュレータ（４）を第１の伝達ロッド（６．２）を介して力切換え機構（６）に連結している第２の連結点（６．４）と、マスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）を第２の伝達ロッド（６．３）を介して力切換え機構（６）に連結している第３の連結点（６．５）との間のてこ作用は、旋回点（３．２）の移動により調節可能であり、マスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に作用するペダル力の成分はてこ作用を介して調節可能であることを特徴とする、請求項８記載のブレーキシステム。
10. 第２の運転モード、有利には非常運転モード中に、ブレーキペダル（２，２´）はマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）と機械的に連結されており、ブレーキペダル（２，２´）に形成されるペダル力はマスタブレーキシリンダ（２０）のピストン（２１）に完全に伝達され、ペダルシミュレータ（４）は第２の運転モード中には、解除されている、且つ／又は迂回されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載のブレーキシステム。

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