JPH11500982A - 少なくとも１つの電気制御可能な弁を備えたハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ホイールブレーキのためのホイールブレーキ圧を調節するために電気制御可能な第１の弁と第２の弁とを有するハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置の動力エネルギ源の過剰負荷を防止する。動力エネルギ源を過剰負荷防止する目的で従来使用されてきた安全弁を回避するために本発明によれば、第１の弁が、座弁として形成されており、この座弁が、上流側に位置する流入開口（２６）によって動力エネルギ源（３）に接続された弁座（２８）と、この弁座（２８）に対応する閉鎖体（２９）と、この閉鎖体（２９）を弁座（２８）に押圧する閉鎖ばね（３０）とを備えている。この閉鎖ばね（３０）は本発明によれば安全弁ばねとして設定されている。第１の弁（５）は廉価に、動力エネルギ源（３）を保護する安全弁として働き、かつ他方ではブレーキ過程のためにホイールブレーキ圧を調節するための弁として働く。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも１つの電気制御可能 な弁を備えたハイドロリック式 の車両動力ブレーキ装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のハイドロリック式の車両動力 ブレーキ装置から出発する。 米国特許第３８０２７４５号明細書に基づき公知のハイドロリック式の車両動 力ブレーキ装置の構成では、リザーバと、ポンプと、ポンプ圧調整弁と、前記ポ ンプによって充填可能な少なくとも１つの動力エネルギ蓄え器とが設けられてお り、この動力エネルギ蓄え器は、分離ダイヤフラムとクッションガス充填物とを 備えたハイドロアキュムレータとして形成されている。さらに、この動力エネル ギ蓄え器と、たとえば少なくとも１つのホイールブレーキとの間には弁装置が設 けられており、この弁装置はホイールブレーキを前記動力エネルギ蓄え器に接続 するために電気制御可能である。さらに上記公知の構成では、ホイールブレーキ に対応するホイールブレーキ圧力センサと、ブレーキペダルと、このブレーキペ ダルによって調節可能な、ホイールブレーキ圧のための目標値信号発生器として 働くポテンショメータと、制御装置とが設けられており、この制御装置は前記目 標値信号発生器とホイールブレーキ圧センサとに接続されていて、前記弁装置を 制御するために設計されており、この場合、一方ではホイールブレーキを動力エ ネルギ源に接続することによって、目標値を達成するまでのホイールブレーキ圧 の増圧が可能となり、他方ではブレーキペダルの解放時にホイールブレーキを前 記リザーバに接続することによってホイールブレーキ圧の減圧が可能となる。上 記公知の構成では、自体公知のタイプのこの弁装置が３つの接続ポートを有して いる。たとえば、このような弁装置を複数個設けて、たとえば車両の各ホイール のホイールブレーキにそれぞれ専用の弁装置を設けることも可能である。ホイー ルブレーキセンサを配置しかつ制御装置を改良することにより、ブレーキペダル によって設定された目標値に逆らってホイールブレーキ圧を調節して、車両ホイ ールのロックを回避することも可能となる。しかし上記公知の構成では、ポンプ が駆動されていて、ハイドロアキュムレータがフルチャージされており、しかも ブレーキペダルが操作されていない状態において、過剰量で圧送される圧力媒体 をリザーバにまで案内するポンプ圧調整弁のために大きな技術的な手間がかかる ことを欠点として挙げることができる。 前記米国特許第３８０２７４５号明細書に開示され たハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置とは異なり、ドイツ連邦共和国特許 出願公開第１９６１０３９号明細書に基づき公知のハイドロリック式の車両動力 ブレーキ装置の構成では、ポンプ圧制限弁が不要とされており、その代わりに、 動力エネルギ蓄え器が十分にチャージされている場合に、ポンプを駆動する電動 モータを遮断するための圧力スイッチが組み込まれている。圧力スイッチおよび 電動モータの配置は一方では、動力エネルギ蓄え器が十分にチャージされるまで の間だけポンプが作動するという利点を有しているが、しかし他方ではこのよう な圧力スイッチの配置は次のような欠点を有している。すなわち、電動モータの 接点素子の溶着が場合によっては排除不能となる場合に電動モータはもやは遮断 不可能となり、その結果、電動モータ、ポンプまたは車両動力ブレーキ装置の別 の構成部分の過剰負荷またはそれどころが破壊が生じる恐れがある。上記ドイツ 連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書には、動力エネルギ源とホイ ールブレーキシリンダとリザーバとの間での３つの接続ポートを備えた弁の使用 の他に、動力エネルギ源とホイールブレーキシリンダとの間に、２つの接続を備 えた、２つの位置のために設計された電磁制御可能な方向切換弁を配置し、かつ ホイールブレーキシリンダとリザーバとの間に第２の２ポート２位置弁を配置す ることも開示されている。この場合、両２ポート２位 置弁は閉鎖ばねを備えていて、標準位置において閉じられている。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２９７９３号明細書に基づき、動力エネ ルギを用いて運転可能な車両ブレーキ装置内に、ホイールブレーキ圧センサを介 してホイールブレーキ圧を調節するために必要となる２ポート２位置弁を、漏れ 流の回避の目的で座弁として形成することが知られている。このことは、特に動 力エネルギの故障時に、ペダルによって操作可能なマスタブレーキシリンダを使 用して制動作用が形成され得る場合に、車両動力ブレーキ装置の運転安全性を向 上させる。 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明によるハイドロリック式の車両動力ブレーキ 装置には、次のような利点がある。すなわち、米国特許第３８０２７４５号明細 書に開示されているようなポンプ圧調整弁の組込みを不要にすることができる。 なぜならば、本発明により構成されたばねが、制動のために働く弁の閉鎖部材お よび動力エネルギ源に接続された弁座と共に、少なくともブレーキペダルの非操 作状態においてポンプ圧調整弁の機能を引き受けるからである。請求項１の特徴 部に記載の構成にもかかわらず、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３ ９号明細書に記載の圧力スイッチが、ポンプを駆動する電動モータに対応される と、動力ブレーキ装置の電動モータとポンプとが各制動過程の間に保護される。 この場合、エネルギも節約される。 請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載のハイドロリック式の車両 動力ブレーキ装置の有利な改良が可能となる。 請求項２に記載の構成により、次のような利点が得られる。すなわち、ブレー キペダルが出発位置の方向へ少なくとも部分的に戻される度にホイールブレーキ 圧が少なくとも減少可能となる。 請求項３に記載の構成により、次のような利点が得られる。すなわち、第２の 励磁電流の制御された調節に基づき、第２の弁の弁座に対する第２の閉鎖体の押 圧が調節されることにより、制動過程時における第１の励磁電流の維持時に動力 エネルギ源が過剰量の圧力媒体を供給し、ひいては第１の弁座が通流されると、 リザーバへの圧力媒体流出が可能となる。この場合、本発明によれば第２の弁の 弁座も通流可能となるので、動力エネルギ源の過剰負荷が防止可能となる。 請求項４に記載の構成には次のような利点がある。すなわち、たとえば複数の 車両ホイールが互いに無関係に独立して制動可能となるので、たとえば米国特許 第３８０２７４５号明細書に既に開示されているように、ホイール回転数センサ が配置されていてかつ制御装置が改良されている場合に１つまたは複数の車両ホ イールにおけるホイールロック危険が、条件に関連した自動的なホイールブレー キ圧減圧によって個別に回避可能となる。さらに、一般に公知のトラクションコ ントロール技術から出発して、第１の弁と第２の弁との制御によって車両ブレー キ装置を、車両ホイールに過剰量で存在する駆動トルクを補償するために使用す ることも可能である。 請求項５に記載の構成には次のような利点がある。すなわち、一方ではホイー ルブレーキ圧の増圧時および／または一定保持時に、第２の弁を通ってリザーバ にまで流れる早期の不都合な圧力媒体流出が回避され、他方では動力エネルギ源 もしくはそのポンプとリザーバとの間の共通の全圧力差が第１の弁と第２の弁と によって調節可能であることに基づき、動力エネルギ源もしくはそのポンプまた は別の構成要素の過剰負荷が防止可能となる。第２の励磁電流調整器の調整また は第２の励磁電流調整器に作用する調整器の調整に応じて、動力エネルギ源に形 成される圧力は、たとえばブレーキペダルが解放された状態、ひいては第２の弁 が解放された状態よりも僅か数バールだけ高い。この場合、第１の弁は本発明に よればポンプ圧調整弁の機能を果たす。請求項６に記載の構成は、制御装置の有 利な構成を提供する。 図面 図面には、本発明によるハイドロリック式の車両動 力ブレーキ装置の２つの実施例が示されている。第１図はハイドロリック式の車 両動力ブレーキ装置の第１の実施例のハイドロリック回路図を示しており、第２ 図は本発明による車両動力ブレーキ装置の第２実施例の回路図が示されており、 第３図は本発明による車両動力ブレーキ装置の制御装置のための回路原理を示し ており、第４図は第１図に示したハイドロリック式の車両ブレーキ装置の第１の 弁および第２の弁のための時間区分の間の例示的なホイールブレーキ圧経過およ び対応する励磁電流が示されている。 実施例の説明 第１図に示した第１実施例によるハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２ は、動力エネルギ源３，４と、第１の弁５と、第２の弁６と、第１の弁５と第２ の弁６との間に接続された少なくとも１つのホイールブレーキ７と、ホイールブ レーキ圧センサ８と、ホイールブレーキ圧目標値信号発生器９と、このホイール ブレーキ圧目標値信号発生器９を調節するためのブレーキペダル１０と、制御装 置１１とを有している。 第１図に示した第１実施例では、動力エネルギ源３，４がポンプ１２と、この ポンプ１２を駆動するための電動モータ１３と、ハイドロアキュムレータとして 形成された動力エネルギ蓄え器１４と、ハイドロリック圧力媒体のための無圧の リザーバ１５と、ポンプ圧センサ１６とから成っている。ポンプ１２の入口１７ は吸込管路１８に接続されており、この吸込管路１８の始端部１９はリザーバ１ ５に浸漬されている。ポンプ１２の出口２０は吐出管路２１，２２によって、動 力エネルギを蓄えるために働くハイドロアキュムレータ１４にハイドロリック圧 力媒体を供給する。ハイドロアキュムレータ１４は、たとえばガスクッションを 備えたブラダ型アキュムレータとして形成されている。別の吐出管路２３を介し てポンプ圧センサ１６が吐出管路２１に接続されていて、ひいてはポンプ１２の 出口２０に接続されている。吐出管路２１からは吐出管路２４が導出されており 、この吐出管路２４は動力エネルギ源３から第１の弁５に通じている。 第１の弁５は流入開口２６と流出開口２７とを備えたケーシング２５を有して いる。流入開口２６は弁座２８に移行している。この弁座２８には閉鎖体２９が 対応している。たとえば閉鎖体２９は弁座２８に接触するために規定された範囲 において球面状に形成されている。第１の弁５はさらに閉鎖ばね３０を有してい る。この閉鎖ばね３０は閉鎖体２９を弁座２８に押圧している。本発明によれば 、この閉鎖ばね３０は弁座２８の直径に合わせて調整されてプレロードもしくは 予負荷をかけられており、この場合、閉鎖ばね３０は安全弁ばねの機能を引き受 けて、ポンプ１２の運転時にポンプ１２の圧力を制限するか、またはポンプ１２ の休止時にハイドロアキュムレータ１４内の温度が上 昇した際に不都合な圧力増大を回避する。第１の弁５は電磁制御可能であって、 この目的のために少なくとも１つの励磁コイル３１と可動子３２とを有している 。第１の弁５の流出開口２７からはホイールブレーキ管路３３が出発しており、 このホイールブレーキ管路３３はホイールブレーキ７に通じているか、もしくは ホイールブレーキ７に分岐している。センサ管路３４を介してホイールブレーキ 圧センサ８がホイールブレーキ管路３３に接続されていて、ひいてはホイールブ レーキ７に連通されている。ホイールブレーキ７には別のホイールブレーキ管路 ３５も連通している。 第２の弁６はやはりケーシング３６と、流入開口３７と、流出開口３８とを有 している。流入開口３７はホイールブレーキ管路３５に接続されており、したが ってホイールブレーキ７とホイールブレーキ圧センサ８とに連通している。流入 開口３７は第２の弁座３９に移行している。この第２の弁座３９には第２の閉鎖 体４０が対応している。さらに第２の弁６は開放ばね４１を有している。この開 放ばね４１は第２の弁６を開放させることができるが、しかしばね力はできるだ け弱く設定されている。第２の弁６を電磁制御するためには、第２の弁６に少な くとも１つの励磁コイル４２と可動子４３とが対応している。 以下においてハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２の機能に関して簡単 かつ判り易く説明を行うた めに、たとえば第２の弁座３９は第１の弁５の弁座２８と同じ直径を有している ものとする。また、第２の弁６の閉鎖体４０も第１の弁５の閉鎖体２９と同一に 形成されているものとする。 第２の弁６の流出開口３８からは、戻し管路４４が導出されており、この戻し 管路４４はリザーバ１５に開口している。 制御装置１１（制御装置の構造に関してはあとで第３図につき詳しく説明する ）は、一方ではホイールブレーキ圧センサ８に接続されていて、他方ではホイー ルブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されている。さらに制御装置１１はポン プ圧センサ１６にも接続されている。制御装置１１からは電気的な線路４５，４ ６，４７が導出されている。電気的な線路４５はポンプ１２の電動モータ１３に 通じている。電気的な線路４６は第１の弁５の励磁コイル３１に通じている。電 気的な線路４７は第２の弁６の励磁コイル４２に通じている。制御装置１１は、 電気的な線路４６に接続された第１の励磁電流調整器４８と、電気的な線路４７ に接続された第２の励磁電流調整器４９とを有している（あとで第３図につき説 明する）。 第２の弁６の弁座３９が第１の弁５の弁座２９に対してたとえば同一に形成さ れているのと同様に、第２の弁６の励磁コイル４２も第１の弁５の励磁コイル３ １と同一に形成されている。同じことは、可動子４３ の磁気特性にも云える。 ハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置２の機能形式： 制御装置１１はポンプ圧センサ１６から信号を受信し、これにより、ハイドロ アキュムレータ１４が十分に充填されているのかどうか、またはハイドロアキュ ムレータ１４が電動モータ２３の接続、ひいてはポンプ１２の駆動によって充填 されなければならないのかどうかを検知する。この実施例では、ポンプ圧センサ １６が、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１０３９号明細書に記載の圧力 スイッチと比較可能な単純に形成された圧力スイッチであるのかどうか、または ポンプ圧センサ１６が、ポンプ１２によって形成された圧力に比例する信号、つ まり電動モータ１３に対する比例給電を行うためのベースとなり得る信号を送信 するのかどうかは、あまり重要ではない。 ブレーキペダル１０が操作されていないと、ホイールブレーキ圧目標値信号発 生器９は「ブレーキ圧ゼロ」に調節されており、制御装置１１は両励磁電流調整 器４８，４９において「励磁電流強さゼロ」を生ぜしめる。したがって、第２の 弁６は図示の開放位置に位置しており、第１の弁５は条件付きではあるが図示の 閉鎖位置に位置している。第２の弁６の開放位置に基づき、ホイールブレーキ７ は戻し管路４４に連通していて、これによって無圧状態となる。それに対して、 第１の弁５の閉鎖ばね３０は間接的に可動子３１を介して閉鎖体２９を負荷して いる。この閉鎖体２９は一方では弁座２８の内部で動力エネルギ源３の圧力にさ らされており、他方では場合によっては弁座２８を起点にして生ぜしめられる反 力の軸方向力成分にさらされている。ポンプ圧センサ１６または制御装置１１の 機能故障によるか、またはポンプ１２の停止状態におけるハイドロアキュムレー タ１４の加熱により、ハイドロアキュムレータ１４内の圧力が許容し得ない程に 増大しそうになると、存在する圧力に関連して弁座２８の横断面によって閉鎖体 ２９を押圧する軸方向力が、本発明により安全ばねとして形成された閉鎖ばね３ ０のばね力を上回り、その結果、閉鎖体２９は弁座２８から引き離される。これ により、圧力媒体は第１の弁５の流入開口２６と流出開口２７と、開いた第２の 弁６と、戻し管路４４とを通ってリザーバ１５へ流出する。この限りでは、第１ の弁５の本発明による構成により、少なくともブレーキペダル１０が操作されて いない状態では、従来汎用の、別個に組み込まれる安全弁が節約されることが判 る。 ブレーキペダル１０の操作によってホイールブレーキ圧目標値信号発生器９が 調節されると、制御装置１１は、運転手によって任意に調節可能なブレーキ圧目 標値を受け取るが、しかし他方ではまだホイールブレーキ圧センサ８によってホ イールブレーキ圧「ゼロ」 が報知される。この場合、制御装置１１は第２の励磁電流調整器４９を制御し、 これによって電気的な線路４７によって励磁電流が通電されることに基づき、励 磁コイル４２が磁界を形成し、ひいては可動子４３を、閉鎖体４０に設けられた 開放ばね４１のばね力に抗して第２の弁６の弁座３９に押圧する。さらに、制御 装置１１は第１の励磁電流調整器４８をも制御するので、励磁コイル３１も磁界 を形成し、この磁界は可動子３２に作用するので、この可動子３２は閉鎖ばね３ ０の閉鎖力の少なくとも一部を補償する。その結果、所望通りに、閉鎖ばね３０ の閉鎖力の一部だけがまだ、閉鎖体２９を弁座２８に押圧するために残されてお り、かつ／または動力エネルギ源３の圧力×弁座２８の横断面積により形成され るハイドロリック負荷に抗する力として残されている。すなわち、励磁コイル３ １の励磁によって、少なくとも一時的に力平衡が生ぜしめられ、この力平衡に基 づき、閉鎖体２９が弁座２８から引き離され、ひいては吐出管路２４と、流入開 口２６と、ケーシング２５と、流出開口２７と、ホイールブレーキ管路３３とを 通じてホイールブレーキ７に流入する圧力媒体流が生ぜしめられる。その結果、 このホイールブレーキ７ではホイールブレーキ圧の増圧が行われ、これによって 第１の弁５の流入開口２６と流出開口２７との間に最初に存在していた圧力差が 小さくなり、最終的にはこれによって閉鎖体２９が下 流側でハイドロリック的に負荷されることに基づき、閉鎖ばね３０は、弁座２８ を閉鎖体２９によってシールすることができるようになる。このときに弁座２８ がシールされるまでホイールブレーキ７内で増圧した圧力は、センサ管路３４を 通じてホイールブレーキ圧センサ８にも作用し、このホイールブレーキ圧センサ ８は、検知されたホイールブレーキ圧に対応する実際値信号を制御装置１１に報 知する。制御装置１１は、場合によっては十分に増大していないホイールブレー キ圧実際値を第１の励磁電流調整器４８の調節によって、つまり第１の励磁電流 調整器４８の増幅された制御によって高めるように形成されている（あとで第３ 図につき詳しく説明する）。この場合、制御装置１１は、運転手によって選択さ れたホイールブレーキ圧目標値に対応して第２の励磁電流調整器４９が励磁コイ ル４２に所定の励磁電流を供給して、この励磁電流によりホイールブレーキ７で ホイールブレーキ圧が少なくともホイールブレーキ圧目標値の大きさに保持され るようにも調整されている。 上記説明から明らかであるように、第２の弁６が十分に固く閉じられている状 態においては、第１の励磁電流調整器４８から出発する励磁電流が強く調節され ればされるほど、ホイールブレーキ圧はますます高く増大する。また、高いホイ ールブレーキ圧を得るためには第２の弁６が第２の励磁電流調整器４９からの大 きな励磁電流によって、つまり比較的小さなホイールブレーキ圧の場合よりも大 きな励磁電流によって閉鎖状態に保持されなければならないことも明らかである 。 運転手がブレーキペダル１０によって任意にブレーキ圧目標値信号発生器９を 、より小さなブレーキ圧目標値へ調節すると、制御装置１１は、ホイールブレー キ圧センサ８によって制御装置１１に報知されるブレーキ圧実際値が、目標値よ りも高く形成されていることを認識する。したがって、制御装置１１は第２の励 磁電流調整器４９の制御を減弱させることによって第２の弁６における弁閉鎖保 持力を減少させるので、第２の弁６を通じて圧力媒体はホイールブレーキ７から リザーバ１５へ流出することができる。それと同時に、制御装置１１は第１の励 磁電流調整器４８に対する作用をも減弱させるので、第１の弁５の流入開口２６ と流出開口２７との間に場合によっては存在していた圧力差を大きくすることが できる。運転手が任意にブレーキペダル１０を出発位置へ戻すと、ホイールブレ ーキ圧目標値信号発生器９は「ホイールブレーキ圧ゼロ」を制御装置１１に報知 するので、この制御装置１１は両励磁電流調整器４８，４９に作用して、両励磁 電流調整器４８，４９がもはや励磁電流を送出しないように制御する。これによ って再び、機能説明を開始した出発状態が得られる。 以下に、第３図につき制御装置１１の１実施例を説明する。 制御装置１１は第１の入力側５０と、第２の入力側５１と、第３の入力側５２ とを有している。第１の入力側５０はホイールブレーキ圧センサ８に接続されて いる。第２の入力側５１はホイールブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されて いる。給電のために制御装置１１は第４の入力側５３を有している。 第１の入力側５０は、たとえば比較器５５の第１の入力側５４に接続されてい る。この比較器５５は第２の入力側５６と出力側５７とを有していて、たとえば 公知先行技術に所属の形式で（詳細な説明は省略する）形成されている。制御装 置１１の第２の入力側５１には、整合ユニット５８が接続されており、この整合 ユニット５８は比較器５５の第２の入力側５６に電気的に接続されている。この 実施例において比較器５５は、ホイールブレーキ圧センサ８から出発した実際値 信号を処理するように調整されている。整合ユニット５８の配置に基づき、ブレ ーキ圧目標値信号発生器９から送出された信号は、このブレーキ圧目標値信号発 生器９がどのように形成されているのかに応じて、たとえばホイールブレーキ圧 センサ８から送出可能な信号のレベルのオーダおよび／またはホイールブレーキ 圧センサ８により供給され得る信号の種類に整合可能となる。言い換えれば：た とえばホイールブレーキ圧 センサ８は、このホイールブレーキ圧センサに供給されるホイールブレーキ圧に 比例した電圧を制御装置１１の第１の入力側５０に供給することができる。これ とは異なり、たとえばホイールブレーキ圧目標値信号発生器９は、デジタルコー ド化されたブレーキ圧目標値信号を送出するための公知先行技術に応じて形成さ れていてよい。このような場合では整合ユニット５８がデジタル・アナログ変換 器として形成されているので、比較器５５は両入力側５４，５６において、互い に整合されたレベルを有するアナログ信号を受け取る。 第１の入力側５４に入力された信号量と、第２の入力側５６に入力された信号 量とが互いに異なっていると、出力側５７において差が生じる。 微分器５９は直接にブレーキ圧目標値信号発生器９に接続されているか、また は第３図に示したように整合ユニット５８の出力側に接続されている。整合ユニ ット５８から送出される、たとえばアナログ式の信号に合わせて、微分器はアナ ログ式の微分器として形成されており、この微分器の主要構成素子はコンデンサ （図示しない）と測定回路（図示しない）である。この測定回路はたとえば、整 合ユニット５８からのアナログ信号が増大してコンデンサの充電をもたらすと、 当該測定回路が「ブレーキ圧の増圧」信号を出力側６１に送出するように形成さ れている。他方においてこ の測定回路は、「ブレーキ圧の減圧」の場合に微分器５９の出力側６０から対応 する信号が送出されるように調整されている。出力側６０から送出されるこの信 号は、第１の調整器６２に供給される。この第１の調整器６２には第１の励磁電 流調整器４８が接続されている。出力側６１から送出される「ブレーキ圧の増圧 」信号は第２の調整器６３に供給される。この第２の調整器６３には第２の励磁 電流調整器４９が接続されている。両出力側６０，６１から送出される信号は、 両調整器６２，６３をそれぞれ第１の制御特性から第２の制御特性へ切り換える ために使用される。たとえば両調整器６２，６３に作用する別の制御量としては 入力側５２を通じてポンプ圧センサ１６からの信号が供給される。 制御装置１１の第４の入力側５３は、たとえば車両のバッテリ６４に接続され ている。周知のように、慣用のバッテリ６４は特に種々異なる負荷を受けて、一 定の高さの電圧を送出しないので、第４の入力側５３には、制御された電圧変換 器６５が接続されている。この電圧変換器６５は公知先行技術に基づき知られて いるので詳しい説明は省略する。電圧変換器６５は少なくとも両調整器６２，６ ３に電圧を供給し、かつたとえば励磁電流調整器４８，４９にも電圧を供給する （図示しない）。励磁電流調整器４８，４９は、たとえば制御可能な電流調整器 の形で形成されている。 第３の入力側５２、ひいてはポンプ圧センサ１６には、制御装置１１内でポン プ制御装置６６が接続されている。このポンプ制御装置６６は、モータ電流調整 器６７を制御するために働き、この場合、このモータ電流調整器６７は線路４５ により電動モータ１３に給電を行ってポンプ１２を駆動し、これによってポンプ １２は吐出管路２１を通じてハイドロアキュムレータ１４をチャージする。ハイ ドロアキュムレータ１４をチャージする場合に吐出管路２１内で圧力変化が生じ 、ひいては第１の弁５の流入開口２６においても圧力変化が生じることは回避す ることができない。このことは、何故ポンプ圧センサ１６が、既に説明したよう に両調整器６２，６３に接続されていてよいのかの理由である。その場合、両調 整器６２，６３は、この調整器がポンプ圧センサ１６により報知された圧力経過 を圧力変動として認識して、制御作業時に考慮するように調整されている（詳し くは説明しない）。このことは極めて有利である。なぜならば、運転手によって 意図されるホイールブレーキ圧を達成するために、ポンプ１２によって形成され る目下の動力エネルギ圧力またはハイドロアキュムレータ１４内に存在する目下 の動力エネルギ圧力が低ければ低いほど、励磁電流調整器４８はますます大きな 励磁電流を第１の弁５に供給しなければならないからである。 既に説明したように、両調整器６２，６３はそれ自 体任意に形成されていてよい。前で説明したアナログ式の比較器５５が使用され る場合では、両調整器６２，６３もアナログ式の調整器として形成されると有利 である。しかし、アナログ式の比較器５５の代わりに、デジタル式の比較器を使 用するか、もしくはコンピュータ（図示しない）を使用することも可能である。 その場合、制御装置１１の内部で、このコンピュータにインストールされたソフ トウエアを使用して目標値の入力量と実際値の入力量とが演算により互いに比較 され、偏差が両調整器６２，６３にデジタル式に供給される。調整器６２，６３ 自体はこの場合、やはりコンピュータによって形成されていて、このコンピュー タにファイルされたソフトウエアを用いて作動させられる。コンピュータの選択 された構造および技術的な構成に応じて、時間連続的な制御または時間断続的な 制御を行うことができる。 第１の調整器６２は、この第１の調整器６２がどのような構造で形成されてい るのかに関係なく、ブレーキ圧増圧のために働く第１の制御特性と、ブレーキ圧 減圧時に働く第２の制御特性とを有している。第２の調整器６３も、同じく第１ の制御特性と第２の制御特性とを有しているが、ただしこの場合、第１の制御特 性がブレーキ圧の減圧時に働き、第２の制御特性がブレーキ圧の増圧時に働く。 制御装置１１の機能形式： ブレーキペダル１０が解放された状態、つまりプレーキペダル１０から運転手 の足が離された状態では、比較器５５は両入力側５４，５６で、たとえばブレー キ圧値「ゼロ」に相当する、等しい大きさの信号を受け取る。したがって、出力 側５７には差信号が生じない。ブレーキペダル１０から足が離されていると、目 標値の変化が行われないので、微分器５９の出力側６０，６１には制御信号が生 じない。これとは無関係に、ポンプ制御装置６６はポンプ圧センサ１６からの信 号に関連して、つまりポンプ圧が、予め設定された圧力よりも下にあるのかどう か、または上にあるのかどうかに関連して、モータ電流調整器６７を制御する。 ポンプ圧が低すぎる場合には、ポンプ制御装置６６によってモータ電流調整器６ ７を介して電動モータ１３に電流が供給され、これによって電動モータ１３がポ ンプ１２を駆動し、ひいては低すぎるポンプ圧を所望の値にまで増大させる。 運転手によってブレーキペダル１０が操作されると、ホイールブレーキ圧目標 値信号発生器９が整合ユニット５８に当該目標値を報知する。したがって、整合 ユニット５８は既に説明したように、目標値に対応する信号を比較器５５の第２ の入力側５６に報知する。しかし、ホイールブレーキ７にはさしあたりホイール ブレーキ圧が存在していないので、比較器５５の第１の入力側５４にも、目標値 に比べて低すぎる実際値し か存在していない。その結果、比較器５５は既に説明したように出力側５７によ って第１の調整器６２と第２の調整器６３とに偏差を報知する。ホイールブレー キ圧目標値信号発生器９の目標値の発生および増大と共に、第２の調整器６３の 第２の制御特性への切換も行われる。 第１の調整器６２は、その第１の制御特性の使用下では、目標値と実際値との 間の差に相当する入力量を、ブレーキ圧をホイールブレーキ圧目標値にまで増圧 させるための信号として利用するように調整されている。したがって、第１の調 整器６２は第１の励磁電流調整器４８において、運転手によってホイールブレー キ圧目標値が高く設定されればされるほど、ますます高い励磁電流を調節する。 ホイールブレーキ圧センサ８によって検知される調整器の調整結果は、ホイール ブレーキ圧センサ８によって比較器５５の第１の入力側５４に報知される。した がって、出力側５７において最初に存在していた差信号は小さくなるので、第１ の調整器６２は第１の励磁電流調整器４８の調節を終了させて、得られた調節状 態を維持する。 それと同時に、第２の調整器６３はその第２の制御特性で作動させられる。第 ２の調整器６３の第２の制御特性は、微分器５９の出力側６１から到来する「ブ レーキ圧の増圧」信号においてこの第２の調整器６３が第２の励磁電流調整器４ ９を制御して、この第２の 励磁電流調整器４９が規定のホイールブレーキ圧のために第２の弁６に、過剰に 高められた励磁電流を供給することにより特徴付けられている。これにより、ブ レーキ圧の増圧時に第２の弁６が不本意に開くことが回避され、ひいてはブレー キ圧の増圧のために第１の弁５を通ってホイールブレーキ７の方向へ流れるべき 圧力媒体部分量がこのホイールブレーキ７に流入せずにリザーバ１５に流入して しまうことも回避される。またこの場合、第２の弁６が第２の励磁電流調整器４ ９からの励磁電流によって強力に閉じられれば閉じられるほど、動力エネルギ源 ３からの圧力媒体の不本意な流出がますます確実に回避されることも明らかであ る。しかしこの場合にも、第２の弁６は過度に強力に閉鎖保持されないほうが望 ましい。なぜならば、さもないと、ポンプ１２が圧力媒体を過剰に供給した場合 に、ホイールブレーキ圧の不本意な増圧が行なわれ、その結果、ブレーキ作用が 高められてしまうからである。このことは、たしかに運転手によって、ブレーキ ペダル１０の部分的な引戻しにより補償可能ではあるが、しかし凍結した路面で は場合によっては極めて不都合になる恐れがある。また第２の調整器６３は、第 ２の弁６における閉鎖力過剰量が過度に大きくならないようにも調整されている 。このような閉鎖力過剰量は、比較器５５がその出力側５７によって制御偏差「 ホイールブレーキ圧の高過ぎ」を第２の調整器６３に 報知した場合に、比較的迅速に除去可能となる。 すなわち、規定のホイールブレーキ圧への増圧時における励磁電流強さまたは 規定のホイールブレーキ圧への減圧時に励磁電流強さに生じるその都度の差分は 、たとえばほぼ一定の差分量の形で設定するか、あるいは予め設定されたファク タの形で設定することができるので、その場合、ブレーキ圧が大きくなると各励 磁電流における差分も大きくなる。後者の手段は、前記外乱量が比較的大きな場 合に有利になり得る。この場合、小さなホイールブレーキ圧においては場合によ って圧力媒体そのものが利用されずに動力エネルギ源３からリザーバ１５へ流出 するが、しかしこのことはあまり問題ではない。なぜならば、小さなホイールブ レーキ圧を形成するためには、動力エネルギ源３のために設定された「標準圧」 の一部およびポンプ出力の一部しか必要とされないからである。 第４図の上部１／３にはホイールブレーキ圧経過のための任意の例が時間との 関係で示されている。このホイールブレーキ圧経過はブレーキペダル１０の操作 によって生ぜしめられ、ひいてはホイールブレーキ圧目標値信号発生器９の調節 に応じて描かれているので、この経過は符号９０で示されている。経過９０はホ イールブレーキ圧「ゼロ」において任意の時点で開始し、たとえば時間ｔ８でや はりホイールブレーキ圧「ゼロ」と共に終了する。第１のブレーキ圧増圧９０． １には、第４図の真ん中１／３に示した、励磁コイル３１のための第１の電気的 な電流増大３１．１が対応している。第１の調整器６２によって制御される第１ の電流増大３１．１に対応して、第２の調整器６３はまず電流ジャンプ４２．１ を形成し、この電流ジャンプ４２．１には、たとえば第２の弁の励磁コイル４２ のための、前記第１の電流増大３１．１に比べてより急峻な電流増大４２．１ａ が続いている。すなわち、この場合、ブレーキ圧増圧の形成時に第２の弁６の閉 鎖力を過剰増大させるための前記両手段が使用されたわけである。第４図の上部 １／３では第１のブレーキ圧増圧９０．１に続いてホイールブレーキ圧保持段階 が行なわれ、このホイールブレーキ保持段階は水平な線９０．２で示されている 。このためには、第１のブレーキ圧増圧を生ぜしめた電流強さを変化させる必要 はない。続いて第２のブレーキ圧増圧９０．３が行なわれ、この第２のブレーキ 圧増圧９０．３のためには、第４図の真ん中１／３に示したように別の電流増大 ３１．３が必要となる。第２の弁６の励磁コイル４２においても、符号４２．３ で示した電流増大が必要となる。第２のブレーキ圧増圧９０．３に続いて、第１ の部分的なブレーキ圧減圧過程９０．４が行われる。このブレーキ圧減圧過程９ ０．４を実施するためには、第２の弁６における閉鎖力過剰量が除去されなけれ ばならない。このことは極めて急峻な電流降下４２． ４、つまり負の電流ジャンプと、これに続くほぼ滑らかな励磁電流強さ減少過程 ４２．４ａとによって行われる。この過程の間、第１の弁５では閉鎖力過剰量が 存在していると望ましい。この閉鎖力過剰量は第４図の真ん中１／３において、 比較的僅かに傾けられた励磁電流経過３１．４によって示されている。この部分 的なブレーキ圧減圧に続いてブレーキ圧保持段階が形成される。このブレーキ圧 保持段階は時点ｔ４と時点ｔ５との間の一定の電流によって直線４２．５で示さ れている。このようなブレーキ圧保持段階ではポンプ１２が過剰量の圧力媒体を 供給することが予想されるので、この圧力媒体過剰量が、動力エネルギ源３にお ける著しい圧力変化を生じることなしにリザーバ１５へ到達することが望まれる 。このためには時点ｔ４と時点ｔ５との間で励磁コイル３１のための励磁電流を 少しだけ減少させることができる。このことは第４図の真ん中１／３において時 点ｔ４と時点ｔ５との間で僅かに傾けられた直線３１．５で示されている。これ に続く時点ｔ５からの第３のブレーキ圧増圧９０．６は原理的には第２のブレー キ圧増圧９０．３と同様にして形成可能である。なぜならば、両者の場合ともブ レーキ圧保持段階から出発しているからである。これに続く第３のブレーキ圧保 持段階９０．７に関しては詳しい説明を省略する。なぜならば、この場合、ブレ ーキ圧増圧段階からブレーキ圧保持段階への移行が、 第１のブレーキ圧増圧９０．１の場合に第１のブレーキ圧保持段階９０．２へ行 われた移行と全く同様に行われるからである。後続の、ブレーキ圧値「ゼロ」へ のホイールブレーキ圧の減圧は第１の弁５の完全な閉鎖を必要とし、したがって 基準値「ゼロ」までの励磁電流経過３１．８を必要とする。ブレーキ圧減圧過程 の開始時にホイールブレーキ圧が存在する状態で、第２の弁６の第１の開放過程 を実現するためには、ジャンプ状の第１の電流降下４２．８が行なわれ、この電 流降下４２．８に続いて値「ゼロ」にまでの傾けられた電流降下４．８ａが行わ れる。 既に明細書の冒頭で説明しかつ米国特許第３８０２７４５号明細書に基づき既 に開示されているように、制動された車両ホイールにおいて種々様々に生じるホ イールロック危険を回避する目的で、個々の車両ホイールを条件に関連して自動 的に制動することができるようにするためには、たとえば４つの車両ホイールに 対して４つのホイールブレーキ７，７．１，７．２，７．３のための４つの第１ の弁５，５．１，５．２，５．３と４つの第２の弁６，６．１，６．２，６．３ とを設けることができる。このためには、ホイールブレーキ７によって制動した い車両ホイール（図示しない）にホイール回転数センサ７０が対応しており、こ のホイール回転数センサ７０は、自動的なブレーキスリップ制御のために改良さ れた制御装置１１．１に電 気的に接続されている。この改良は公知先行技術から出発して行われるので、そ の他の車両ホイールの３つのホイールブレーキ７．１，７．２，７．３には別の ３つのホイール回転数センサ７０．１，７０．２，７０．３が対応している。 ホイールロック危険を回避するために改良された制御装置１１．１を備えた、 第２図に示したハイドロリック式の車両ブレーキ装置２ａのためには、第２の調 整器６３のために、制動開始時に励磁電流を飛躍的に増大させ、かつブレーキ圧 の減圧の導入時に励磁電流を飛躍的に適合させるために働くような制御特性が使 用されると有利である。このことは次のような利点をもたらす。すなわち、たと えばアンチロックブレーキコントロール運転時に生じ得る小さなブレーキ圧変化 が生じた場合に、つまりこれによって動力エネルギ源３から圧力媒体が常時消費 される場合に、動力エネルギ源からリザーバへの圧力媒体の、既に説明した無駄 な流出が十分に回避される。 既に上で説明したように本発明を理解し易くする目的で両弁座２８，３９が同 じ構造に形成されていて、両励磁コイル３１，４２も同じ構造で形成されており 、さらに両可動子３２，４３の電磁特性も事実上合致しているものと仮定すると 、ブレーキ圧制御運転時、つまりブレーキペダル１０の踏み込みによるホイール ブレーキ圧の増圧時およびブレーキペダル１０の解放 によるホイールブレーキ圧の減圧時に、第１の弁５の励磁コイル３１の励磁電流 と、第２の弁６の第２の励磁コイル４２の励磁電流とはほぼ互いに等しい大きさ になると言うことができるが、しかしこのことは、第３図で外乱量Ｚ１で示され た、不本意に低いポンプ圧や、ブレーキ圧減圧時の第１の調整器６２の特性線お よびブレーキ圧増圧時の第２の調整器６３の特性線によって基づき必ずしもそう であるとは限らない。 これまでは、両弁座２８，３９が同じ構造で形成されていることを前提として いたが、しかし当然ながら弁座２８と弁座３８とは必ずしも同じ構造を有してい なくてもよい。この場合、たとえば一方の弁座が、より大きく形成されると、こ の弁座には、より大きな閉鎖力が必要となり、ひいては対応する励磁コイルも、 より大きな出力を有していなければならない。たとえば、より大きな弁座を第２ の弁に対応させ、これによってたとえば凍結した路面での走行時に、それ自体既 に低いホイールブレーキを特に迅速に減少させることが可能となる。すなわち、 このような場合にはそれぞれ第１の弁が、小さいの方の弁座を有することになる が、このことは必ずしも不都合になるとは限らない。なぜならば、小さい方の弁 座を用いても、動力エネルギ源３の比較的高い圧力によってスムーズなホイール ブレーキ圧増圧が形成可能となり、また過度に迅速なホイールブレーキ圧増圧は アンチロックブレーキ運転 時では不都合となるからである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン ゲヤール ドイツ連邦共和国 Ｄ−76133 カールス ルーエ エルツベルガー シュトラーセ 22

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置であって、ハイドロリック圧力 媒体のためのリザーバと、該リザーバから圧力媒体を供給される動力エネルギ源 とが設けられており、該動力エネルギ源が、モータにより駆動されるポンプと、 該ポンプの圧力を制限する少なくとも１つの制限手段とを有しており、さらに前 記動力エネルギ源と少なくとも１つのホイールブレーキならびに前記リザーバと の間に、ホイールブレーキを前記リザーバから分離しかつホイールブレーキを前 記動力エネルギ源に接続するための少なくとも１つの弁装置が配置されており、 該弁装置が電気制御可能であって、少なくとも１つのばねを有しており、さらに ホイールブレーキに対応するホイールブレーキ圧センサと、ブレーキペダルと、 該ブレーキペダルによって調節可能な、ホイールブレーキ圧を設定するための電 気的な目標値信号発生器と、該目標値信号発生器および前記ホイールブレーキ圧 センサに接続された制御装置とが設けられており、該制御装置が、前記目標値信 号発生器からの信号と前記ホイールブレーキ圧センサからの信号とを比較し、か つ比較結果に関連して前記弁装置を電気的に制御するために調整されている形式 のものにおいて、前記弁装置（５，６）が、座弁構造により形成されていて、前 記動力エネルギ源（３）に 接続された弁座（２８）と、該弁座（２８）に前記ばね（３０）によって押圧可 能な閉鎖体（２９）とを有しており、前記ばね（３０）が安全弁ばねとして設定 されており、前記弁装置（５，６）が、少なくとも１つの電磁石（３１，３２） を有しており、該電磁石（３１，３２）が、前記制御装置（１１，４８）による 励磁電流の供給時に前記ばね（３０）のばね力に抗して作用するようになってお り、前記制御装置（１１）が励磁電流調整器（４８）を有しており、該励磁電流 調整器（４８）に前記電磁石（３１，３２）が接続されていることを特徴とする 、少なくとも１つの電気制御可能な弁を備えたハイドロリック式の車両動力ブレ ーキ装置。 ２．前記弁装置（５，６）が、ホイールブレーキ（７）に接続された第２の弁 座（３９）と、該第２の弁座（３９）に対応する第２の閉鎖体（４０）と、該第 ２の閉鎖体（４０）に対応する電磁石（４２，４３）とを有しており、該電磁石 （４２，４３）が、前記第２の閉鎖体（４０）を閉鎖方向で、場合によっては存 在するホイールブレーキ圧に抗して負荷するために働き、前記制御装置（１１） が、第２の励磁電流調整器（４９）を有していて、少なくともホイールブレーキ 圧の減圧過程の間にホイールブレーキ圧を調節するために前記第２の励磁電流調 整器（４９）を制御するために改良されている、請求項１記載のハイドロリック 式の車両動力ブレーキ装置。 ３．第１の弁（５）の弁座（２８）と、第２の弁（６）の弁座（３９）とが、 ほぼ同じ構造で形成されており、第２の電磁石（４２，４３）の励磁電流を少な くとも傾向的に第１の電磁石（３１，３２）の第１の励磁電流に関連して制御し てブレーキ運転時に両励磁電流がほぼ等しい大きさを有するように前記制御装置 （１１）が調整されている、請求項２記載のハイドロリック式の車両動力ブレー キ装置。 ４．ハイドロリック式の車両ブレーキ装置（２ａ）が、少なくとも１つの付加 的な弁装置（５．１，５．２，５．３，６．１，６．２，６．３）と、少なくと も１つの第１の付加的な励磁電流調整器（４８）と、少なくとも１つの付加的な 励磁電流調整器（４９）とを有している、請求項１から３までのいずれか１項記 載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。 ５．前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（９）と前記ホイールブレーキ 圧センサ（８）とに比較器（５５）が接続されており、該比較器（５５）が出力 側（５７）を有していて、該出力側（５７）に、第１の励磁電流調整器（４８） に作用する第１の調整器（６２）と、第２の励磁電流調整器（４９）に作用する 第２の調整器（６３）とが接続されており、第１の調整器（６２）が、目標値の 変化時にブレーキ圧の減圧の場合に、ブレーキ圧の増圧の場合よりも高い励磁電 流を送出するように調整されており、第２の調整器（６３）が、ブレーキ圧の増 圧の場合に、ブレーキ圧の減圧の場合よりも高い励磁電流を送出するように調整 されている、請求項２から４までのいずれか１項記載のハイドロリック式の車両 動力ブレーキ装置。 ６．前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（９）に微分器（５９）が接続 されており、該微分器（５９）が、前記ホイールブレーキ圧目標値信号発生器（ ９）によって送出される信号の変化に基づき、少なくとも１つの出力側（６０， ６１）で、第１の調整器（６２）と第２の調整器（６３）とを切り換えてブレー キ圧の増圧またはブレーキ圧の減圧のために励磁電流調整器（４８，４９）を制 御するための「ブレーキ圧増圧」または「ブレーキ圧減圧」を表示するようにな っている、請求項５記載のハイドロリック式の車両動力ブレーキ装置。