JP2008137654A - 手動フェールセーフを備えた電子式ブレーキ管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキシステムのペダル感覚を改善し、さらに、ブレーキシステムの特定の部品の製造の経済性に貢献する。
【解決手段】加圧されたブレーキ作動流体の電動式常時ソース４２と、常時ソースが故障した場合の、手動式バックアップソース１２とを備える。通常制動時には、バックアップソースからの流体は車両ブレーキからペダルシミュレータに送られる。ペダルシミュレータ２６は、好ましくは、ばね装填ピストン、拡張容量および減衰オリフィスの構造を、車制動時に改善されたペダル感覚を提供するペダルシミュレータとの間の流体の流れを選択的に制御する弁とともに含む。バックアップソースと常時ソースとの間での加圧流体の混合を防ぐために設けられた比較的低廉な流体分離装置をさらに含む。流体分離装置は、好ましくは、いずれも同じ直径の２個の作用面を有するピストンとして具現化される。
【選択図】図１

Description

本発明は一般に、陸上の乗り物のブレーキシステムに関し、特に、電動式ポンプによって供給される正常な制動圧を用いる電子油圧作動式ブレーキシステムに関する。

手動式バックアップシステムを用いる電子油圧作動式制動システムがいくつかの公開公報に開示されている。たとえば、ドイツ国特許出願ＤＥ４４１３５７９Ａ１号は、車の車輪にあるブレーキに隔離弁を介して接続された手動式マスタシリンダを有するシステムを示している。隔離弁が閉じているとき、マスタシリンダからの加圧されたブレーキ流体がペダルシミュレータに送達される。圧力変換器を使用して所望の制動作用を表す信号を生成し、この信号が電子制御装置に送られる。電子制御装置がモータ作動制動圧発生器（ポンプ）の動作を制御して、相応に、加圧されたブレーキ作動流体を車両ブレーキに送達する。

電子油圧作動式制動の特定の一般原理は公知であるが、公知の機器は、比較的高価であり、「ペダル感覚」、すなわちそのようなブレーキシステムのブレーキペダルを操作するとき運転者が感じる触感的フィードバックのような重要な分野では、比較的不十分な機能しか持たない。

本発明は、ブレーキシステムのペダル感覚を改善するための特徴を有し、さらに、ブレーキシステムの特定の部品の製造の経済性に貢献する設計の特徴を有する、改善された電子油圧作動式ブレーキシステムに関する。本システムは、加圧されたブレーキ作動流体の電動式常時ソースと、常時ソースが故障した場合の、車両ブレーキに対する、加圧されたブレーキ作動流体の手動式バックアップソースとを提供する。通常制動時には、バックアップソースからの流体は車両ブレーキからペダルシミュレータに送り返される。ペダルシミュレータは、好ましくは、ばね装填ピストン、拡張容量および減衰オリフィスの構造を、車制動時に改善されたペダル感覚を提供するペダルシミュレータとの間の流体の流れを選択的に制御する弁とともに含む。本発明のブレーキシステムは、バックアップソースと常時ソースとの間での加圧流体の混合を防ぐために設けられた比較的低廉な流体分離装置をさらに含む。流体分離装置は、正常ソースがバックアップソースのブレーキ作動流体に作用して車両ブレーキを作動させるように働く。流体分離装置は、好ましくは、いずれも同じ直径の２個の作用面を有するピストンとして具現化される。

図１には、本発明の車両ブレーキシステムの第一の実施態様を２で示す。ブレーキシステム２は、４個の車輪および車輪ごとに１個のブレーキを有する陸上の乗り物、たとえば自動車に使用することが適当である。ブレーキシステム２は、４で示す加圧ブレーキ作動流体の常時ソースと、６で示す加圧ブレーキ作動流体のバックアップソースとを含む。常時ソース４は電子制御モジュール１０を含む。制御モジュール１０は、以下に論じるように、種々の信号を受け、それらの信号を処理し、それらの信号に基づいてブレーキシステム２の種々の部品の動作を制御する。この方法で、制御モジュール１０は、常時ソース４をバックアップソース６の油圧作動回路の一部と協働させて、電子制御される圧力にあるブレーキ作動流体を４個の車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄに提供する。車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄそれぞれは、それぞれのブレーキ作動部材（たとえばスレーブシリンダ）と、作動部材によって動かされて車輪の回転自在の制動面と係合することができる摩擦部材とを含む。

以下詳細に論じるように、バックアップソース６は、車両ブレーキの好ましくは２個１１ａおよび１１ｂに対する手動バックアップ制動を提供する。一般に、自動車における制動状況の大部分では車の前輪ブレーキが制動抵抗の大部分を提供するため、前輪ブレーキを加圧ブレーキ作動流体のバックアップ供給源に接続することが想定されよう。しかし、本発明は、いかなるブレーキの組み合わせとで機能するように適合することも容易であり、図示する構造に限定されない。

バックアップソース６の加圧ブレーキ作動流体のソースは手動式マスタシリンダ１２である。マスタシリンダ１２は、ブレーキペダル１４によって動かされると、加圧ブレーキ作動流体を、導管１６を介して第一の手動バックアップブレーキ回路に供給し、導管１７を介して第二の手動バックアップブレーキ回路に供給する。図示するように、マスタシリンダ１２は、好ましくは、２個のサービスピストンを有するタンデム型マスタシリンダであるが、マスタシリンダ１２は、いかなる適当な設計、たとえば単ピストン設計または３ピストン設計であってもよい。ブレーキペダル１４には、ブレーキペダル１４の動きを検出するためのブレーキペダル検出器１８が設けられていてもよい。ブレーキペダル検出器１８は、ブレーキランプ（図示せず）を作動させるか、ブレーキペダル１４が押されていることを示すための、制御モジュール１０への入力として働くスイッチであってもよい。また、ブレーキペダル１４は、操作者によるブレーキ要求を示す、ブレーキペダル１４がどれくらい深く押されているかを示す信号を生成する変位変換器１９に結合されることが好ましい。この信号は制御モジュール１０への入力であってもよい。従来どおり、通常の方法でマスタシリンダ１２を介して第一および第二のブレーキ回路と連通するリザーバ２０が設けられている。リザーバ２０は、適宜、単チェンバ設計、２チェンバ設計または３チェンバ設計であってもよく、それどころか、いかなる適当な数のチェンバを有するものでもよい。

導管１６は、第一の電動式隔離弁２２ａを介して第一の油圧作動式車両ブレーキ１１ａに接続されている。導管１７は、第二の電動式隔離弁２２ｂを介して第二の油圧作動式車両ブレーキ１１ｂに接続されている。隔離弁２２ａまたは２２ｂが給電を断たれると、図１に示すように弁が開き、マスタシリンダ１２からの加圧ブレーキ流体を対応する車両ブレーキ１１ａまたは１１ｂに加えて車を制動することができる。通常動作では、制動が起こっていないとき、隔離弁２２ａおよび２２ｂは給電を断たれて開いている。車の制動時には、隔離弁２２ａおよび２２ｂは励起されて閉じ、マスタシリンダ１２を車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂから隔離する。この状態で、マスタシリンダ１２中で発生する加圧ブレーキ流体は、代わりに導管２７を介してペダルシミュレータ２６に送られる。導管２７の中には、ペダルシミュレータ２６に流入し、そこから流出する流体を選択的に通すためのシミュレータ弁２８が位置している。隔離弁２２ａおよび２２ｂが励起して閉じると、シミュレータ弁２８が励起して開く。隔離弁２２ａおよび２２ｂが給電を断たれて開くと、シミュレータ弁２８は給電を断たれて閉じる。隔離弁２２ａおよび２２ｂならびにシミュレータ弁２８をパルス幅変調させて、弁の動作を電子的に指示してもよい。

図６に詳細に示すように、ペダルシミュレータ２６は、穿孔２６ｂを有するハウジング２６ａを含む。ピストン２６ｃが穿孔２６ｂの中に滑動自在に配置されている。ピストン２６ｃはコップ形フランジ付き部材２６ｄに結合されている。ピストン２６ｃの、図６に示す位置からの右への動きが、円錐形のばね２６ｅをプレート２６ｆに対して圧縮する。ペダルシミュレータ２６はまた、ピストン２６ｃおよびフランジ付き部材２６ｄの移動を制限する、プレート２６ｆにねじ込まれた調節自在のストッパ部材２６ｇを含む。プレート２６ｆは、ハウジング２６ａ中に形成された溝に係合するスナップリング２６ｈにより、ばね２６ｅの力に対して所定位置に保持される。細長い部材２６ｉがピストン２６ｃとコップ形フランジ付き部材２６ｄとを結合して、ピストン２６ｃとコップ形フランジ付き部材２６ｄとを整合状態に維持し、それらの間で力を伝達する。

ペダルシミュレータ２６が導管１６に接続されて、ブレーキペダル１４が押されると、マスタシリンダ１２からの加圧ブレーキ流体が導管１６を介してペダルシミュレータ２６に送られて、ピストン２６ｃを駆動してばね２６ｅを圧縮するようになっている。ばね２６ｅが圧縮するとき、ばね２６ｅは、ピストン２６ｃのさらなる動きに対して増大した抵抗を加える。以下詳細に説明するように、ばね２６ｅは、好ましくは、漸進率を有するものであって、ブレーキペダル１４が押され始めるところよりもブレーキペダル１４がペダル行程の端に近いところで、さらなる動きに対し、ブレーキペダル１４の変位の１単位あたりより大きな抵抗を生じさせる。このようにして、ペダルシミュレータ２６は、従来の制動システムで感じられる、ペダル動に対する漸進的に増大する抵抗を模倣することができる。ばね２６ｅが漸増ばね率を有するようにする一つの方法は、ばね２６ｅを、異なるピッチを有する、すなわち、ばね２６ｅの各巻きがばね２６ｅの中心軸２６ｊに対して垂直に画定される面（図示せず）に対して異なる傾斜を有する円錐形のらせんばねとして形成する方法である。

ペダルシミュレータ２６のばね２６ｅがより大きな抵抗を加えると、ばね装填ピストン２６ｃによるさらなる動きに対する抵抗により、導管１６中の圧力が増大する。移動に対するこの抵抗は、マスタシリンダ１２中で反作用する導管１６中の圧力の増大によってペダル１４にフィードバックされ、その結果、ブレーキペダル１４が押されるとき、ブレーキペダルの操作者は、マスタシリンダ１２が車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに油圧的に結合されているときに感じられる抵抗に類似した抵抗の増大を感じる。導管１７中の圧力は、導管１６中の圧力とともに、通常の方法で上昇する。たとえば、マスタシリンダ１２がタンデム軸マスタシリンダであるならば、マスタシリンダ１２の一次チェンバ（図示せず）および導管１６中の増大した圧力が、マスタシリンダの二次ピストン（図示せず）の動きによってマスタシリンダ１２の二次チェンバ（図示せず）および導管１７に供給される。

ペダルシミュレータ２６は、図１および６に示すように、１枚の金属コイルばね２６ｅに対して作用するピストン２６ｃとして具現化されることが好ましいが、
他の設計のペダルシミュレータが本発明の一部として使用するのに考慮される。たとえば、ペダルシミュレータ２６中の加圧ブレーキ作動流体は、いかなる適当なばね構造、たとえば互いに直列または並列に作用するように配置された複数のコイルばねに対して作用することもでき、また、好適には、所望の漸進ばね率を送達するように相互作用することもできる。さらには、ペダルシミュレータ２６のばねは、いかなる適当な材料でできていてもよい。たとえば、ばねはエラストマーばねであってもよい。

ペダルシミュレータ２６のピストン２６ｃは、ばねに対して作用するダイアフラムまたは他の可撓性もしくは可動性の流体分離装置に代えてもよい。さらなる例として、ペダルシミュレータ２６は、ピストン、ダイアフラムまたはブラダを流体分離装置として含むこともでき、その第一の側面が、マスタシリンダ１２からの加圧ブレーキ流体によって作用され、その第二の側面が、ブレーキ回路中の圧力が増大するにつれて圧力が自然に増大することができるか、選択的に制御することができる流体（たとえば一定量のガス）によって作用される。具体的には、ペダルシミュレータ２６中のそのような流体分離装置の第二の側面に対する流体の圧力を制御して、ペダルシミュレータ２６の減衰およびばね率特性を選択的に調節することが考えられる。そのような圧力制御は、いかなる所望の手段、たとえば圧力フィードバック、適当なポンプもしくは弁の電子制御または他の機械的アクチュエータあるいは主としてその中で相変化を受ける物質による変位を達成するアクチュエータによって達成することもできる。

また、選択的に作動する機械的アクチュエータによってペダルシミュレータ２６中のそのような流体分離装置に対して直接作用を加えることも考えられる。ペダルシミュレータ２６のばね率および減衰特性を制御することにより、ブレーキペダル１４を押し、解放するとき車の操作者が経験するペダル感覚を制御することができる。さらに別の設計の変形では、ペダルシミュレータ２６は、所望の物理特性を有する一定量の適当な物質、たとえばエラストマー材料のブロックが位置するチェンバとして具現化することもできる。ペダルシミュレータ２６中のブレーキ流体の圧力が増大するにつれ、材料は弾性的に圧縮される。材料は、ガスを充填された内部チェンバを含むことができる。

ブレーキシステム２は、好ましくは、図１にブロック２９として示す任意の減衰回路と、図１にブロック３１として示す任意の拡張容量装置とを含む。以下詳細に論じるように、減衰回路２９および拡張容量装置３１がペダルシミュレータ２６と協働して、改善されたブレーキペダル感覚を提供する。この感覚は、上述したように、ブレーキペダル１４を操作するときに車の操作者が経験する応答特性である。

マスタシリンダ１２と隔離弁２２ａとの間の導管１６中の圧力は、感知した圧力を表す信号をブレーキ要求信号として制御モジュール１０に供給する圧力変換器３０によってモニタされる。圧力変換器３０からの圧力信号の代わりに、ブレーキペダル変位変換器１９からの信号をブレーキ要求信号として使用してもよいし、また、バックアップまたはチェック信号として使用して、圧力変換器３０の正しい動作を立証してもよいことが理解されよう。望むならば、導管１７中の圧力は、圧力変換器（図示せず）によってモニタすることもできる。

しかし、好ましくは、ペダル変換器１９からの変位信号と、圧力変換器３０からの圧力信号とを適当な方法で混合して、システムブレーキ要求信号を生成する。たとえば、ペダル動程の最初の部分では、圧力変換器３０によって測定される圧力は、ペダル移動量に比較して大幅には増大しない。圧力変換器３０によって生成される圧力信号から所望の制動要求を正確に測定することは困難であるかもしれない。理由は、圧力信号の増大は、正常な電子的バックグラウンド「ノイズ」と区別することが困難であるからである。したがって、ペダル動程の最初の部分では、ペダル変換器１９からの信号は、所望の制動をよりよく示すことができ、ブレーキ要求信号を測定する際により大きな重みを与えることができる。しかし、ペダル動程の後の部分では、圧力変換器３０によってモニタされる圧力は、ブレーキペダル１４の位置の小さな変化、ひいては、ペダル変換器１９によって生成されるブレーキペダル信号の比較的小さな変化ででも有意に変化することができる。したがって、この領域では、圧力変換器３０からの信号は、所望の制動のより正確な決定因子であることができ、したがって、ブレーキ要求信号を決定する際により大きな重みを与えられることができる。ペダル行程の中間部分では、ブレーキ要求信号を決定する際に、圧力変換器３０からの信号とペダル変換器１９からの信号とに等しい重みを与えることができる。

圧力変換器３０からの圧力信号は、運転者によってペダル１４に加えられる力に比例する。圧力変換器を使用して、運転者によってブレーキペダル１４に加えられる力から生じる圧力を測定する代わりに、ブレーキペダル１４からマスタシリンダ１２のピストンまで延びる連結部に適当に配置されたひずみゲージの使用により、ブレーキペダルに加わる力の直接測定値を得ることも考えられる。この測定値を、圧力変換器３０からの信号の代わりに、ブレーキ要求信号を生成するのに使用することもできる。

ブレーキ要求信号のアルゴリズムの一つの好ましい実施態様は、常時ソース４が作動流体圧力をブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄに送達するよう運転者によって指令される圧力を表す信号Ｐ_ＢＢＷを生成する。この信号よりも、衝突回避信号またはアンチロック制動制御信号のような自動制御を優先させてもよい。Ｐ_ＢＢＷは、動程指令成分Ｐ_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}および力指令成分Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}から生成される。力指令成分Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}は、圧力変換器３０（または、上記に論じたように、力センサ）からの圧力信号から生成される。Ｐ_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}およびＰ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}は、バックラッシュ（ヒステリシス）に関して調節され、制限を加えられたのち、Ｐ_ＢＢＷを生成するために入力される。

Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}は、以下の等式によって示されるように、比例的かつ自乗の関数を有する。

Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}＝Ｐ_Ｔ×ｋ_１＋Ｐ_Ｔ ^２×ｋ_２ （１）
ただし、Ｐ_Ｔは、変位変換器１９からの調節された信号であり、ｋ_１およびｋ_２は、Ｐ_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}をさらに調節するために適当に調節することができるゲイン因数定数である。

Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}はまた、以下の等式によって示されるように、比例的かつ自乗の関数を有する。

Ｐ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}＝Ｐ_Ｆ×ｋ_３＋Ｐ_Ｆ ^２×ｋ_４ （２）
ただし、Ｐ_Ｆは、圧力変換器３０からの調節された信号であり、ｋ_３およびｋ_４は、Ｐ_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}をさらに調節するために適当に調節することができるゲイン因数定数である。

上記等式１および２で生成されるＰ_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}およびＰ_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}を混合して、以下の二つの等式（３および４）にしたがって、Ｐ_ＢＢＷを生成する。

W_{ＢＬＥＮＤ}＝P_Ｆ×k_{ＢＬＥＮＤ}−P_{ＢＬＥＮＤ＿ＯＦＦＳＥＴ}｜^ｈｉｇｈ _ｌｏｗ限界 （３）
P_ＢＢＷ=P_{ＣＭＤ＿ＴＲＡＶＥＬ}×(1-W_{ＢＬＥＮＤ})+P_{ＣＭＤ＿ＦＯＲＣＥ}×W_{ＢＬＥＮＤ} （４）
このシステムにより、ペダル動程および力によって運転者の意図を「電気的に」測定する。これらの信号が電気的に混合されて、常時ソース４に対する所望の指令が発される。出力は、信号に限界を設定して変化の最小ステップを制御してハンチングおよびノイズを抑制する分解回路（図示せず）を介して印加される。信号はスルー回路の中でさらに調節されて、指令された圧力適用速度を制限する。信号はさらに、指令することができる最大圧の点でも制限を受ける。ペダル動程および力がいずれも最小限であるならば、デフォルトの負圧指令信号は、スイッチインされてＰ_ＢＢＷを負の弁に強制することが好ましい。これが、圧力制御弁のスプールが「落ち着く」前に、圧力減少サイクル中に常時ソース４の圧力制御弁（以下詳細に論じる）がゼロ圧アウト状態に滑らかに移行することを保証し、実際に要求信号がないときに回路中のノイズによる制御弁の「ハンチング」または「シマリング」を回避させる。

車の操作者がブレーキペダル１４を押すと、マスタシリンダ１２が作動し、それにより、導管１６および１７の中の圧力を増大させる。導管１６中の増圧がペダルシミュレータ２６のばねを圧縮し、導管１６中の圧力は圧力変換器３０によって感知される。ペダルシミュレータ２６は、隔離弁２２ａおよび２２ｂが閉じているかどうかにかかわらず、車の操作者が一貫したペダル感覚を経験するように設けられている。また、シミュレータ弁２８を省いてもよいことが考えられる。シミュレータ弁２８を省くならば、マスタシリンダ１２は、常時ソース４の故障の場合に十分な圧力をペダルシミュレータ２６に供給し、車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂを作動させるのに十分な量のブレーキ流体を加圧すべきである。

各隔離弁２２ａおよび２２ｂの間の導管１６および１７ならびに各車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂの中の圧力は、それぞれの感知された圧力を表す信号を制御モジュール１０に供給するそれぞれの圧力変換器３６ａおよび３６ｂによって感知される。制御モジュール１０は、圧力変換器３６ａおよび３６ｂによって生成される圧力信号を、以下に説明する目的に利用する。また、以下さらに説明するように、制御モジュール１０は、シミュレータ弁２８ならびに隔離弁２２ａおよび２２ｂの動作を制御する。

上述したように、隔離弁２２ａおよび２２ｂは、ブレーキシステム２の通常動作の間には励起され、閉じられている。異常な状況、たとえば電力の損失の場合にのみ、隔離弁２２ａおよび２２ｂは、運転者がブレーキペダル１４を押すことによってブレーキ要求信号を開始した後でも開いたままになる。そのような状況では、マスタシリンダ１２が作用して加圧ブレーキ作動流体を開いた隔離弁２２ａおよび２２ｂを介して車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに供給する。しかし、何らかのタイプの故障が存在しないならば、常時ソース４が、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを動かすための加圧ブレーキ作動流体を供給すべきであると意図される。

常時ソース４は、ブレーキ作動流体をリザーバ２０から汲み上げて、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを作動させることができるポンプ４２を含む。ポンプ４２は、制御モジュール１０の制御の下でモータ４３によって電気的に駆動されることが好ましい。しかし、ポンプ４２は、ポンプ４２の出力が制御モジュール１０によって制御されるいかなる適当な手段によって駆動してもよい。常時ソース４には、事前に設定された圧力を超えると開いて加圧ブレーキ流体をポンプ４２の吐き出しからリザーバ２０に戻す逃がし弁４４により、過圧保護を設けられている。

ポンプ４２からの加圧ブレーキ作動流体が逆止め弁４７を介して高圧アキュムレータ４６に供給される。逆止め弁４７は、ブレーキ流体がポンプ４２の吐き出しから流れることを許し、ブレーキ流体が吐き出しポートを通ってポンプ４２に流れ込むことを制限する。アキュムレータ４６は従来のものであり、アキュムレータ４６のシリンダの中を滑動シールとともに動くことができるピストンと、ばね要素として作用する窒素のプレチャージとを含む。考えられる他の適当なばね要素は、圧縮可能な容量の他の適当なガス、金属もしくはエラストマーばねまたは他のばね構造を含む。アキュムレータ４６に含まれる窒素のプレチャージがピストンをアキュムレータ４６の流体接続に向けて偏倚させる。当然、いかなる適当なアキュムレータ設計を使用してもよく、アキュムレータ４６は、図示するピストン設計である必要はない。たとえば、アキュムレータ４６は、ダイアフラムタイプであり、金属、ゴムまたはプラスチックもしくは他のエラストマーでできたダイアフラムまたはベローを用いるものでもよい。

加圧ブレーキ作動流体が流体接続を介してアキュムレータ４６に流れ込むと、アキュムレータ４６のピストンが動いて窒素ガスプレチャージをさらに圧縮する。この状態で、アキュムレータ４６は、ポンプ４２が作動しているかどうかにかかわらず、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを作動させるのに使用することができる圧縮窒素ガスの影響の下でピストンによって加圧されるブレーキ作動流体のリザーバを含む。アキュムレータ４６中のブレーキ作動流体の圧力は、対応する信号を制御モジュール１０に供給する圧力変換器４９によって感知される。

常時ソース４はまた、圧力隔離弁４８を含む。圧力隔離弁４８は、制御モジュール１０によって制御されて、アキュムレータ４６中の加圧ブレーキ流体がアキュムレータ４６から吐き出されることができない図１に示す給電遮断位置と、加圧ブレーキ流体がアキュムレータ４６から流れ出すことができる励起位置との間で動く。圧力隔離弁４８は通常、給電を断たれて閉じた状態にあり、種々の他のシステム弁を通過するシステム漏れによるアキュムレータ４６の吐き出しを防ぐ。高圧逃がし弁４４および逆止め弁４７が圧力隔離弁４８と協働して、圧力隔離弁４８が閉じているときアキュムレータ４６中の流体が吐き出されることを防ぐことが理解されよう。制動が必要であるとき、圧力隔離弁４８が励起されて開き、アキュムレータ４６中の加圧ブレーキ作動流体を使用して車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを適用することを可能にする。ブレーキシステム２中の圧力隔離弁４８の位置は、逃がし弁４４によるアキュムレータ４６の過圧保護を考慮している。

圧力隔離弁４８により、ポンプ４２の出口およびアキュムレータ４６は流体導管５０と流通している。流体導管５０は、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄと流通している。比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄに供給されるブレーキ作動流体から汚染粒子を除去するため、フィルタ５２が、好ましくは、流体導管５０中、加圧ブレーキ作動流体のソース（ポンプ４２およびアキュムレータ４６）と比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄとの間に設けられている。

図示する比例制御弁５１ａは、流体分離装置５４ａと流通するポートを有している。図７にさらに詳細に示すように、流体分離装置５４ａは、円筒形の穿孔５５ａを中に有するハウジング５５を含む。穿孔５５ａの第一端５５ｂが比例制御弁５１ａと流通している。穿孔５５ａの第二端５５ｃは車両ブレーキ１１ａと流通している。

流体分離ピストン５６が円筒形穿孔５５ａの中に穿孔５５ａの第一端５５ｂと第二端５５ｃとの間に滑動自在に配置されている。ピストン５６はほぼ円筒形であり、第一のピストン面５６ａが穿孔５５ａの第一端５５ｂを介して常時ソース４と流通し、第二のピストン面５６ｂが穿孔５５ａの第二端５５ｃを介してバックアップソース６と流通している。ピストン５６には、好ましくは、１対の軸方向に離間した周方向に延びる溝５６ｃおよび５６ｄが形成されている。溝５６ｃは第一のピストン面５６ａの近くに形成され、溝５６ｄは第二のピストン面５６ｂの近くに形成されている。ピストン５６にはさらに、第二のピストン面５６ｂから軸方向に延びる直径縮小突出部５６ｅが形成されている。好ましくは、ピストン５６にはまた、第一のピストン面５６ａに盛り上がったボス５６ｆが形成されている。ボス５６ｆは、ピストン５６が図７に示す非作動位置にあるとき、ピストン５６とボス５５ａの隣接する端壁との間の油圧式ロックを防ぐのに役立つ。

好ましくはリップシールである第一のシール５７ａが、ピストン５６中に形成された第一の溝５６ｃの中に配置され、ピストン５６と穿孔５５ａの壁との間で、穿孔５５の第一端５５ｂに供給される常時ソース４からの加圧ブレーキ作動流体に対して滑動的にシールするように向けられている。第一のシール５７ａとピストン面５６ａとが協働して、ピストン５６の第一の作用面を画定している。

同様に、同じく好ましくはリップシールである第二のシール５７ｂが、ピストン５６中に形成された第二の溝５６ｄの中に配置されている。第二のシール５７ｂは、ピストン５６と穿孔５５ａの壁との間で、穿孔５５の第二端５５ｃのバックアップソース６からの加圧ブレーキ作動流体に対して滑動的にシールするように向けられている。第二のシール５７ｂとピストン面５６ｂとが、延長部５６ｅを含め、協働して、ピストン５６の第二の作用面を画定している。

図７から、ピストン５６の直径が、シール５７ａの領域と、シール５７ｂの領域とで同じであることが理解されよう。したがって、ピストン５６の第一の作用面の断面積（隣接するブレーキ作動流体の量によって作用を受ける面積）は、ピストン５６の第二の作用面の断面積と同じである。さらには、穿孔５５ａは一定の直径である。本発明のこれらの特徴が、流体分離装置５４ａの構造を簡素化し、段付きの穿孔およびその中を滑動する段付きのピストンを有する可能な代替構造に比較して費用を減らすものと考えられる。流体分離装置５４ａの中で、常時ソース６からの加圧流体が流体分離装置５４ａのピストン５６を作動させて、隔離弁２２ａと車輪ブレーキ１１ａとの間に捕えられたブレーキ作動流体を、ブレーキ作動流体が常時ソース６から流体分離装置５４ａに供給される圧力と実質的に同じ圧力まで加圧させる。流体分離装置５４ａのばね５８の圧縮および摩擦による差は、一般に、制動中に流体分離装置５４ａの中で作用するブレーキ作動流体の圧力のうち無視できる部分である。

流体分離装置５４ａは、穿孔５５ａの中の流体分離ピストン５６の動きを介して、ピストン５６の片側のブレーキ作動流体中の圧力（ピストン５６の第一および第二の作用面の一方に作用する）を、流体分離ピストン５６の他方の側のブレーキ作動流体（ピストン５６の第一および第二の作用面の他方に作用する）に伝達することができる。流体分離装置５４ａは、シール５７ａおよび５７ｂにより、穿孔５５ａの壁に対してシールされて、ピストン５６のいずれか側でのブレーキ作動流体の混合を阻止する。明らかであるように、流体分離装置５４ａ（および流体分離装置５４ｂ）の第一の目的は、常時ソース４が故障または損傷した場合でも、ブレーキ作動流体のバックアップソース６の完全性および動作性を維持することである。

流体分離ピストン５６をピストン５６の非作動位置に偏倚するばね５８が、流体分離装置５４ａの穿孔５５ａの第一端５５ｂに設けられている。流体分離ピストン５６は、穿孔５５ａの中に残るように強制され、それにより、流体分離装置５４ａの流体分離ピストン５６の片側におけるブレーキ作動流体および圧力の完全な損失が、流体分離ピストン５６の他方側における流体の損失または圧力の完全な損失をもたらすことはない。加圧ブレーキ作動流体が比例制御弁５１ａから流体分離装置５４ａに流れ込むと、流体分離ピストン５６が作動位置に動かされて、ばね５８を圧縮する。ピストン５６は、穿孔５５の第二端５５ｃのブレーキ作動流体に作用し、それにより、励起した隔離弁２２ａと車両ブレーキ１１ａとの間に捕らえられたブレーキ作動流体を加圧し、車両ブレーキ１１ａを適用させる。常時ソース４はまた、制御弁５１ｂと車両ブレーキ１１ｂとの間に接続された流体分離装置５４ｂ（流体分離装置５４ａ、制御弁５１ａおよびブレーキ１１ａの構造に類似した構造）を含む。流体分離装置５４ｂは構造および動作において流体分離装置５４ａに類似している。

図８および９は、ピストン５６の代わりに流体分離装置５４ａおよび５４ｂに使用することができるピストンの代替態様であるピストン５９を示す。図示するように、ピストン５９は、ほぼコップ形の円筒形ピストンであり、穿孔５５ａの第一端５５ｂを介して常時ソース４と流通している第一のピストン面５９ａと、穿孔５５ａの第二端５５ｃを介してバックアップソース６と流通している第二のピストン面５９ｂとを有している。ピストン５９には、好ましくは、軸方向に離間した１対の周方向に延びる溝５９ｃおよび５９ｄが形成されている。溝５９ｃは第一のピストン面５９ａの近くに形成され、溝５９ｄは第二のピストン面５９ｂの近くに形成されている。ピストン５９にはさらに、第二のピストン面５９ｂから軸方向にピストン５９の中に延びる凹み５９ｅが形成されている。

望むならば、ピストン５９の第一のピストン面５９ａに溝５９ｆを画定してもよい。溝５９ｆは、ボス５６ｆと同様に、ピストン５９がその非作動位置で油圧式にロックされることを防ぐ。溝５９ｆは、ピストン５９の第一の面５９ａに部分的にしか掛からないように形成してもよく、それでも、ピストン５９の油圧式ロックを防ぐのには効果的である。

好ましくはＯリングである第一のシール（図示せず）が、ピストン５９に形成された第一の溝５９ｃに配置される。第一のシールは、ピストン５９と穿孔５５ａの壁との間を滑動的にシールして、穿孔５５の第一端５５ｂに供給される常時ソース４からの加圧ブレーキ作動流体に対してシールする。第一のシールとピストン面５９ａとが協働してピストン５９の第一の作用面を画定する。

同様に、同じく好ましくはＯリングである第二のシール（図示せず）が、ピストン５６に形成された第二の溝５６ｄに配置される。第二のシールは、ピストン５６と穿孔５５ａの壁との間を滑動的にシールして、穿孔５５の第二端５５ｃでバックアップソース６からの加圧ブレーキ作動流体に対してシールする。第二のシールと、凹み５６ｅを含むピストン面５６ｂとが協働して、ピストン５６の第二の作用面を画定する。

ばね６０が、凹み５９ｅの中に部分的に配置され、ピストン５９と穿孔５５ａの第二端の端壁との間で作用して、ピストン５９を穿孔５５ａの第一端５５ｂでその引き込み位置に付勢する。動作中、ピストン５９はピストン５６と同様に作用する。

比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄそれぞれは、制御モジュール１０によって電気的に配置される。第一の励起位置、すなわち適用位置では、比例制御弁５１ａまたはｂが、比例制御弁５１ａまたはｂに供給される加圧ブレーキ作動流体を流体導管５０から対応する流体分離装置５４ａまたは５４ｂに送る。第二の励起位置、すなわち維持位置では、比例制御弁５１ａまたはｂが、対応する流体分離装置５４ａまたは５４ｂと連通しているそのポートを閉じて、それにより、流体分離装置５４ａまたは５４ｂの対応する流体分離ピストンを選択位置に油圧式にロックする。給電遮断位置、すなわち解放位置では、比例制御弁５１ａまたは５１ｂのスプールが、ばねにより、図１に示す位置まで動かされる。この位置では、比例制御弁５１ａまたは５１ｂは、対応する流体分離装置５４ａまたは５４ｂとリザーバ２０との間の流通を提供する。これが、対応する流体分離装置５４ａまたは５４ｂからの圧力を抜き、そのピストン５６を、対応するばね５８の付勢の下でその非作動位置に戻させ、それにより、対応する車両ブレーキ１１ａまたは１１ｂの圧力を減らす。比例制御弁５１ｃまたは５１ｄは、バックアップソース６が車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄに供給しないため、比例制御弁５１ｃおよび５１ｄとそれぞれの車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄとの間に流体分離装置が配置されていないことを除き、一般には比例制御弁５１ａおよび５１ｂと同様に作動する。

好ましくは、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄの位置は、制御された圧力が励起電気信号の電流に比例するように制御される。比例制御弁５１ａまたは５１ｂの制御圧は、流体導管中の、それぞれの比例制御弁５１ａまたは５１ｂと対応する流体分離装置５４ａまたは５４ｂとの間の流体圧である。比例制御弁５１ｃまたは５１ｄの制御圧は、流体導管中の、それぞれの比例制御弁５１ｃまたは５１ｄと対応する車両ブレーキ１１ｃまたは１１ｄとの間の流体圧である。それぞれの圧力フィードバック導管６１ａ、ｂ、ｃまたはｄが、対応する比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄに対して設けられて、制御される圧力が、そのソレノイドの励起を増すことによって比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄの中で生じる動きに反対するようにしている。

しかし、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄの正確な位置が制御モジュール１０からの励起電気信号に比例するように比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄの位置を制御することが望ましいかもしれない。たとえば、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄは、上述のたった三つの位置どころか、無限の数の位置に配置することができる。加圧ブレーキ作動流体を対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄに急速に適用することが望まれるならば、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄを第一の励起（適用）位置までいっぱいに動かす。しかし、ブレーキ作動流体を対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄに対してよりゆっくりと適用することを望むならば、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄを、上述した第一の（適用）励起位置と第二の（維持）励起位置との間の位置まで動かして、加圧ブレーキ作動流体を、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄが絞られているために可能な最大速度に満たない速度で対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄに適用することができるようにする。同様に、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄを、第二の（維持）励起位置と給電遮断位置の間の位置まで動かして、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄが給電遮断（解放）位置にあるときに可能な速度に満たない速度で、加圧ブレーキ作動流体を対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄから抜くこともできる。

ブレーキシステム２は、制御モジュール１０によって電気的に制御される１対の常時開つりあい弁６２および６４をさらに含む。つりあい弁６２は、比例制御弁５１ａおよび５１ｂの出口ポートの間の流通を選択的に隔離する。つりあい弁６４は、車両ブレーキ１１ｃと１１ｄとの間の流通を選択的に隔離する。以下詳細に論じるように、つりあい弁６２および６４のもう一つの機能は、車両ブレーキ１１ａと１１ｂとの間および車両ブレーキ１１ｃと１１ｄとの間それぞれに較正を提供することである。

通常制動時には、制御モジュール１０は、隔離弁２２ａおよび２２ｂを励起して閉じた状態に維持し、シミュレータ弁２８を励起して開いた状態に維持し、それにより、マスタシリンダ１２を車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂから隔離し、ペダルシミュレータ２６をマスタシリンダ１２に油圧式に接続する。一定量のブレーキ作動流体が隔離弁２２ａと車両ブレーキ１１ａとの間および隔離弁２２ｂと車両ブレーキ１１ｂとの間に捕えられる。ポンプ４２は、好適には、アキュムレータ４６と協働するように作動して、ブレーキの要求を満たすのに十分な量の加圧ブレーキ作動流体を供給する。一般に、ブレーキ要求を満たすのに十分な量の適当に加圧されたブレーキ作動流体が生成されたとき、ポンプ４２は制御モジュール１０によって遮断される。このようにして、流体導管５０は、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄまで加圧される。

圧力変換器４９は、アキュムレータ４６および流体導管５０の中の圧力をモニタして（圧力隔離弁４８が励起されて開いているとき）、制御モジュール１０に入力を提供する。制御モジュール１０は、必要に応じてポンプ４２の動作を制御して、常時ソース４のブレーキ作動流体の圧力を維持する。好適には、制御モジュール１０は、圧力の応答が予想どおりではないならば車両の操作者に警告するように設計することができる。

常時ソース４の中で異常な圧力損失があるか、常時ソース４の他の故障がある場合、制御モジュール１０は、圧力変換器４９、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄおよび３０をモニタして、異常の程度を決定することを試みる。あらかじめプログラムされた劣化制御計画が制御モジュール１０の中にプログラムされていることが好ましい。以下に論じるように、制御モジュール１０は、特定の劣化条件で常時ソース４からの制動制御を維持することができる。特定の他の条件では、制御モジュール１０は、車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂの作動のための加圧ブレーキ作動流体を、マスタシリンダ１２からの手動バックアップソース６から供給させる。この場合、隔離弁２２ａおよび２２ｂ、シミュレータ弁２８ならびに比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄが給電を断たれて、それにより、手動制御に備えて車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂをマスタシリンダ１２に接続する。常時ソース４の流体導管５０の破損および常時ソース４からのブレーキ作動流体の完全な排出でさえ、流体分離装置５４ａおよび５４ｂがバックアップソース６の導管１６または導管１７から常時ソース４の配管へのブレーキ作動流体の損失を防止するため、マスタシリンダ１２による車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂの作動を妨げないことが理解されよう。

しかし、利用できる常時ソース４を用いる通常制動時でも、車両の操作者は、ブレーキペダル１４を押すことによって手動ブレーキ要求信号を生成する。ブレーキペダル１４を押すと、加圧ブレーキ作動流体がペダルシミュレータ２６に送られる。ブレーキペダル１４をさらに押すと、ペダルシミュレータ２６のばね２６ｅのさらなる圧縮により、ペダルシミュレータ２６中のブレーキ作動流体の圧力が増大する。結果的に起こる導管１６中の圧力の上昇が圧力変換器３０によってモニタされる。上述したように、圧力変換器３０の出力信号は、制御モジュール１０に送られるブレーキ要求信号である。ブレーキペダル１４を押せば押すほど、圧力変換器３０によって生成されるブレーキ要求信号は大きくなる。同様に、ブレーキペダル１４を押せば押すほど、ブレーキペダル変位変換器１９によって生成され、制御モジュール１０に送られるブレーキ要求信号は大きくなる。上述したように、変位変換器１９および圧力変換器３０によって生成されるブレーキ要求信号を合成してシステムブレーキ要求信号を生成する。

種々の自動化ブレーキ要求信号およびブレーキ変調信号を制御モジュール１０に供給することができる。たとえば、トラクション制御、同調車両安定性制御または自動衝突回避制御方式のために、車両の操作者がブレーキペダル１４を押していないときでさえ、１個以上の車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを作動させることが望まれるかもしれない。同様に、アンチロック制動のために、操作者がブレーキペダル１４を押しているとしても、１個以上の車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄの制動力を一時的に減らすことが望まれるかもしれない。そのような自動化制御方式のために制御モジュール１０に供給することができる信号は、各車輪の車輪速度、車両の減速、操舵角、車両ヨーレート、車両速度、車両ロールレートならびにレーダ、赤外線、超音波もしくは同様な衝突回避システム、クルーズ制御システム（ＡＩＣＣ−Autonomous Intelligent Cruise Control Systemsを含む）などからの信号を含むことができる。

１個以上の車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄで制動が要求されると、圧力隔離弁４８が開かれ、適切な比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄが適用位置に励起される。制動時には、つりあい弁６２および６４は通常、閉位置に動き、それにより、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを互いに隔離する。車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂの場合、常時ソース４からの加圧ブレーキ作動流体が、それぞれの流体分離装置５４ａおよび５４ｂの流体分離ピストン５６に加えられて、流体分離ピストン５６を穿孔５５ａの第二端５５ｃに向けて動かし、ばね５８を圧縮し、加圧ブレーキ作動流体を流体分離装置５４ａおよび５４ｂの第二端５５ｃから押し出す。車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂと対応する隔離弁２２ａおよび２２ｂとの間に捕えられたブレーキ作動流体の量がすでにあるため、流体分離装置５４ａおよび５４ｂからの加圧ブレーキ作動流体は、対応する車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂを適用させる。車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄに対応する流体分離装置はないため、比例制御弁５１ｃおよび５１ｄからの加圧ブレーキ作動流体が対応する車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄに適用される。当然、後輪ブレーキ１１ｃおよび１１ｄに対して手動ブレーキをかけることを望むならば、流体分離装置を、好適には、比例制御弁５１ｃおよび５１ｄと対応する車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄとの間に、マスタシリンダ１２との選択的流通とともに、加えてもよい。

車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄに加えられるブレーキ作動流体の圧力は、対応する圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄによってモニタされる。車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄで所望のブレーキ圧に達すると、制御モジュール１０は、対応する比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄを維持位置まで動かして、所望の圧力を維持させる。アキュムレータ４６が、加圧ブレーキ作動流体の十分な圧力および量を比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄに供給することができないならば、ポンプ４２が必要な加圧ブレーキ作動流体を供給し始める。

車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄの圧力がもはや所望の圧力ではなくなると、制御モジュール１０が、異なるブレーキおよび変調要求信号ならびに制御モジュール１０にプログラムされた制御方式に応答して、適宜、対応する比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄを配置して、より多くの加圧流体を加えさせて、加えられる圧力を増すか、加圧ブレーキ流体をリザーバ２０に抜いて、加えられる圧力を軽減もしくは解放するかする。

ブレーキシステム２の設置ののち、または定期的に、ブレーキシステム２を較正して、圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄそれぞれのゼロポイント読みを決定することができる。ブレーキペダルが押されず、マスタシリンダ１２および常時ソース４が作動していない非制動状況では、つりあい弁６２および６４は、それらの非作動開位置に放置される。圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄごとに最初の読みを記録して、ゼロ基準値を決定する。最初の読みを記録したのち、つりあい弁６２および６４を閉位置に動かす。そして、常時ソース４を作動させ、比例弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄを適用位置まで励起して、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄから対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄまでの流体導管中の圧力を増大させる。常時ソース４ならびに比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄは、制御モジュール１０からの較正指令信号により、または、上述したようにブレーキペダル１４を押してブレーキシステム２を作動させることにより、作動させることができる。圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄごとに第二の読みを記録して、信号ゲインを測定する。好ましくは、ブレーキシステム２中のブレーキ流体の流体流動効果が読み値に悪影響しないよう、圧力増大がほぼ横ばいになったのちに第二の読みを記録する。望むならば、異なる圧力レベルでいくつかの圧力読み値を記録して、圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄそれぞれの応答の線形性を検査することもできる。

上述の較正方法は、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄが正しく機能しているという仮定の下で働く。この仮定は、圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄの圧力読み値が予想値の範囲にあるということをチェックすることにより、ほぼ立証することができる。圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄの読み値が予想値の範囲にないならば、まず、つりあい弁６２および６４の給電を断って開位置にすることにより、ブレーキシステム２をさらに解析することができる。次に、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄを個々に作動させ、圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄの読み値をモニタして、どの車輪の流体回路が障害を起こしているのかを決定する。

非制動状態には、つりあい弁６２および６４は通常は非作動開位置にあり、それにより、ブレーキシステム２の電流消費を節約または減少する。

つりあい弁６２および６４はまた、特定のシステム障害条件でフェ−ルセーフバックアップを提供する。比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄが必要な圧力をその対応する車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄに正しく供給していないならば、対応するつりあい弁６２または６４を開いて、対応する対の他の比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃまたはｄが車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃまたはｄを作動させることができるようにする。たとえば、車両ブレーキ１１ａが、たとえば比例制御弁５１ａの故障または常時ソース４から車両比例制御弁５１ａまでの配管の破損のために常時ソース４から圧力を受けていないならば、つりあい弁６２の給電を断って開位置にすることができる。そして、比例制御弁５１ｂを使用して、加圧流体を両方の車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに供給することができる。同様に、車両ブレーキ１１ｂが故障するならば、比例制御弁５１ａを使用して車両ブレーキ１１ｂに圧力を供給することができる。同様に、車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄの対に関し、つりあい弁６４の給電を断って開位置にして、故障していない比例制御弁５１ｃまたは５１ｄが両方の車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄに圧力を供給することができる。

もう一つの故障状況では、圧力変換器３６ｃまたは３６ｄが圧力降下（車両ブレーキ１１ｃまたは１１ｄに接続された流体ラインの１本における破損によって生じるようなもの）を感知するならば、つりあい弁６４を作動させて、制動が進行中ではない場合でも閉位置にとどまらせて、加圧流体を残る作動可能な車両ブレーキ１１ｃまたは１１ｄに供給する流体ラインのいずれにも空気が入ることができないようにすることができる。流体分離装置５４ａまたは５４ｂの１個とそれぞれの圧力制御弁５１ａまたは５１ｂとの間に異常な圧力降下が検出されるならば、制動期間および非制動期間中につりあい弁６２を閉位置まで作動させて、加圧流体を残る作動可能な車両ブレーキ１１ａまたは１１ｂに供給する流体ラインのいずれにも空気が入ることができないようにすることができる。流体分離装置５４ａまたは５４ｂの他方の側で異常な圧力降下が検出されるならば（流体分離装置５４ａまたは５４ｂとそれぞれの車両ブレーキ１１ａまたは１１ｂの間の流体ライン中で）、適切な隔離弁２２ａまたは２２ｂを閉位置に動かすことに留意すべきである。

常時ソース４の流体導管５０の破損および常時ソース４からのブレーキ作動流体の完全な排出でさえ、流体分離装置５４ａまたは５４ｂが導管１６または導管１７から常時ソース４へのブレーキ作動流体の損失を防止するため、マスタシリンダ１２による車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂの作動を妨げないことに留意すべきである。

別個の部品として上述し、例示した部品の多くを１個のコンパクトなハウジングに容易に合わせることができることを理解すべきである。たとえば、マスタシリンダ１２、隔離弁２２ａおよび２２ｂ、シミュレータ弁２８、ペダルシミュレータ２６ならびに１個以上の道程変換器および１個以上の圧力変換器３０を、その中にリザーバ２０を含むか含まない１個の装置に統合してもよい。同様に、流体分離装置５４ａおよび５４ｂ、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄ、つりあい弁６２および６４、圧力変換器３６ａ、ｂ、ｃおよびｄ、フィルタ５２ならびに逃がし弁４４を１個の装置に統合してもよい。アキュムレータ４６、圧力隔離弁４８、逃がし弁４４、モータ付きポンプ４２ならびに圧力変換器４９を１個の装置に組み込んでもよい。制御モジュール１０（ＥＣＵ−Electronic Control Unitとも知られる）を、ポンプ４２を含む装置に統合してもよい。実際には、この段落で論じる部品のいずれもまたはすべてを１個の装置に高度に統合することもできることが考えられる。

また、流体分離装置５４ａおよび５４ｂをそれぞれの車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに統合することができることが考えられる（たとえば、ディスクブレーキのキャリパまたはドラムブレーキのアクチュエータに）。

ブレーキペダル検出器１８およびペダル変位変換器１９を、ブレーキペダル１４またはマスタシリンダ１２とともにパッケージに統合することもできる。また、導管１６および１７それぞれにペダルシミュレータ２６を設けることが望まれるかもしれない。

また、一般に、コンパクトな部品を使用してブレーキシステム２が現代の自動車設計の空間的制約に収まるようにすることが望ましいことに注目すべきである。したがって、比較的コンパクトなマスタシリンダ１２をブレーキシステム２に使用することが望ましいであろう。マスタシリンダ１２は、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを動かすための加圧ブレーキ流体の常時ソースではないため、マスタシリンダ１２中の流体圧力のパワーアシスト（たとえば真空または油圧ブースト）は必要ではないことが予想される。しかし、望むならば、真空もしくは油圧ブースタまたはマスタシリンダ１２を動かすために加えられる力を増すための他の適当な構造を使用してもよい。

図２は、減衰回路２９の好ましい実施態様を示す。減衰回路２９は、ペダルシミュレータ２６とシミュレータ弁２８との間に油圧式に配置される。減衰回路２９は、３個の平行な流体分路８０、８２および８４を有している。流体分路８０は、オリフィス８６および逆止め弁８８を含む。逆止め弁８８は、流体分路８０を通過する流体の流れをシミュレータ弁２８からペダルシミュレータ２６の方向（「適用方向」と呼ぶ）に制限する。流体分路８２はオリフィス９０を含む。流体は、分路８２の中を適用方向またはペダルシミュレータ２６からシミュレータ弁２８の方向（「解除方向」と呼ぶ）のいずれにも流れることができる。したがって、流体が解除方向に流れているとき（「解除方向流」）、流体は流体分路８０および８２の両方を流れることができることが明らかである。対照的に、流体分路８０および８２のうち、流体分路８２を通過する流体は、ペダルシミュレータ２６に向かってしか流れる（「適用方向流」）ことができない。

図１および２を参照すると、車両の操作者がブレーキペダル１４を押し、マスタシリンダ１２を作動させると、導管１６中の圧力が増大する。ブレーキの故障が生じていない通常の制動時には、シミュレータ弁２８は開き、隔離弁２２ａおよび２２ｂが閉じる。流体は流体分路８２を介して減衰回路２９を通過してペダルシミュレータ２６に流れ込む。導管１６中の圧力が、逃がし弁９４を開く所定の圧力未満である限り、減衰回路２９を通過して流れる流体の全部が流体分路８２に向けられる。流体がオリフィス９０の制限された断面積を通過するとき、ブレーキペダルの操作者は、この流体の動きに対する抵抗を感じる。当然、車の操作者はまた、ペダルシミュレータ２６中のばね２６ｅの圧縮およびブレーキシステム２の可動部品どうしの摩擦のような要因により、ブレーキペダル１４に作用する抵抗力を感じる。減衰回路２９およびペダルシミュレータ２６ならびに上述した他の要因の組み合わせが、従来のブレーキシステムを精密に模倣することができるペダル感覚特性または他の所望のペダル感覚を作り出す。

ブレーキをかけるとき、たとえばパニック的ブレーキの状況で、導管１６中の圧力が、逃がし弁９４を開く所定の圧力よりも大きくなるならば、逃がし弁９４が開き、それにより、より多くの量の流体を減衰回路２９に適用方向で通すことができる。

ブレーキペダル１４を解放すると、流体は、ペダルシミュレータ２６から流れ出し、流体分路８０および８２を介して減衰回路２９を通過する。ブレーキをかける場合とは違って、流体は、オリフィス９０およびオリフィス８６の両方を通過する。したがって、操作者が感じるペダル応答は、ブレーキ解除方向とブレーキ適用方向とで異なる。

ブレーキ適用方向の場合、マスタシリンダ１２とペダルシミュレータ２６との間の圧力差は、オリフィス９０およびおそらくは逃がし弁９４を通過する流体の流れに依存する。ブレーキ解除方向の場合、マスタシリンダ１２とペダルシミュレータ２６との間の圧力差は、オリフィス８６および９０を通過する流れに依存する。流量は、ブレーキペダル１４の作動速度に関係する。したがって、抵抗特性は、ブレーキペダルの作動速度ならびにマスタシリンダ１２とペダルシミュレータ２６との間の圧力差に依存する。抵抗特性は、逃がし弁９４を開く所定の圧力を調節することによって、また、オリフィス８６および９０の断面積を調節することによって変えることができる。好ましくは、オリフィス８６および９０は、ブレーキペダル１４の作動（適用方向流）が、ブレーキペダル１４を解放したとき（解除方向流）よりも多くの抵抗を作り出すような大きさまたは調節にすることができる。

通常のブレーキ適用状況（逃がし弁９４が閉じたまま）で分路８０および８２を通過する適用方向流の全断面積は、解除方向流の断面積よりも小さい。これは、良好なペダル感覚を達成するのに有意な要因であることがわかった。一般に、分路８０および８２を通過する適用方向流の断面積に対する解除方向流の断面積の好ましい比率は、１（１：１）よりも大きく、かつ約１０：１よりも小さく、最も好ましくは約２：１〜４：１の範囲であることがわかった。

流体分路８４は、所定の圧力に達するまで、流体分路８４を適用方向に通過する流体の流れを防ぐ逃がし弁９４を含む。所定の圧力に達すると、逃がし弁９４が開き、それにより、流体を流体分路８４に適用方向に通過させることができる。これが、パニック停止状況で車の運転者が経験するペダル反応力を制限するように働く。適当な所定の圧力の値は、マスタシリンダ１２中のピストンの作用面の面積に依存する。減衰回路２９をはさんでの圧力降下の結果としてマスタシリンダ１２中に見られる所与の圧力に対して、マスタシリンダ中のピストンの作用面の面積がより大きければ、ブレーキペダル１４に対する反応力は相応に大きくなる。しかし、軽トラックまたは乗用車のような車両の場合、そのような車両に典型的に供給されるサイズのマスタシリンダ１２では、逃がし弁９４を作動させる所定の圧力セットポイントに好ましい範囲（良好なペダル感覚のために）は、約５バール〜約３０バールであることがわかった。

図２は、減衰回路２９の具体例を示すが、いかなる適当な構造を使用してもよいことが理解されよう。

図２にはまた、ペダルシミュレータ２６と流通している拡張容量装置３１の例が示されている。拡張容量装置３１は、好ましくは、シリンダの中に配置された可撓性の膜を含む。この膜は、好ましくは、エラストマー材料でできている。ブレーキペダル１４を押すと、マスタシリンダ１２からの加圧流体が拡張容量装置３１に送り込まれ、それにより、膜を外側方向に拡張させる。好ましくは、膜は、最終的には、膜の拡張を制限するケージ形ハウジングにくい込むまで拡張する。膜が拡張するにつれ、膜は、さらなる拡張に対する抵抗の増大を提供し、その結果、流体がマスタシリンダ１２から拡張容量装置３１に流れ込むときの導管１６中の圧力を徐々に増大させる。拡張に対するこの抵抗は、マスタシリンダ１２の中で反作用する導管２６の圧力の増大を介して、ブレーキペダル１４にフィードバックされて、ブレーキペダル１４の操作者が抵抗の増大を感じるようになる。膜は、ケージ形部材の境界に達するまで外側に拡張を続ける。膜の拡張によって生じる抵抗力は、拡張容量装置３１の種々の設計規準、たとえば膜材料の剛性ならびに膜およびケージ形ハウジングの形状に依存する。

図２は、拡張容量装置３１の具体例を示すが、いかなる適当な構造を使用してもよいことが理解されよう。たとえば、拡張容量装置は、ケージ形ハウジングなしで設計し、代わりに、シールされたチェンバを含むこともできる。シールされたチェンバに空気または他の適当なガスを充填して、膜に対して作用する反作用ばね力を提供することができる。そして、シールされたチェンバに弁構造を設けて、シールされたチェンバの中に空気をシールすることができる。拡張容量装置３１にはまた、膜によって加えられる力を補足するための機械的ばね要素を設けることもできる。好ましい実施態様では、拡張容量装置は、第一端でガス抜きされる（好ましくはリザーバ２０に）シリンダ（シリンダは大気にガス抜きしてもよい）を画定するハウジング（図示せず）を含む。拡張容量装置のシリンダの第二端は、ペダルシミュレータ２６と流通している。ピストン（図示せず）が、拡張容量装置のシリンダの中に滑動自在に配置され、シリンダの壁に対してシールする。ピストンの第一端は、ペダルシミュレータ２６と流通している。ばね（図示せず）が、拡張容量装置のピストンの第二端と、シリンダの第二（ベント付き）端に形成されたばね座との間に延びている。膜がピストンの第一端に固定され、膜とピストンの第一端との間に空気容量が形成されている。ピストンには、空気容量をシリンダの第二（ベント付き）端に抜くためのガス抜き穴が形成されている。圧力がペダルシミュレータ中で増大すると、拡張容量装置中の膜は、まず、ピストンに対して変形して空気容量を押し潰す。圧力が上昇し続けると、拡張容量装置中のピストン（ペダルシミュレータ２６のピストンと比べて比較的軽いばねが装填されている）が動き始め、拡張容量装置のばねを圧縮してゆく。拡張容量装置中のピストンが動程の最後に近づくと、ペダルシミュレータ２６中の圧力が、ペダルシミュレータ２６中のピストンが動き始めるのに要する圧力まで上昇する。図示する拡張容量装置３１を参照して以下に説明するように、この構造は、拡張容量装置３１と同様な方法で、ペダル感覚の改善をもたらす。

拡張容量装置３１は、ブレーキペダル１４の初期行程動の間に改善されたペダル感覚を提供する。図３は、車の操作者によってペダル１４に作用する入力（ペダル力）とブレーキペダル１４の移動長または行程との関係を示すグラフである。拡張容量装置３１を持たない典型的な電子油圧式ブレーキシステムのプロットを実線で示す。拡張容量装置３１を有する電子油圧式ブレーキシステムのプロットを点線で示す。

まず、拡張容量装置３１を持たない典型的な電子油圧式ブレーキシステムの実線プロットを参照すると、図３で「Ａ」と標識する、ブレーキペダル１４の初期行程は、機械的なペダル連結のたるみを吸収することを含む。補足ポートを有する従来のマスタシリンダの場合、ブレーキペダル１４の初期行程「Ａ」はまた、ピストンシールによって補足ポートを閉じる前に、マスタシリンダ１２の中でのピストンの動きを含む。符号「Ｂ」によって示す補足ポートの閉鎖の間、ペダル力は、比較的小さなペダル移動距離にわたって比較的急激に増大する。ペダルシミュレータ２６のピストンの静的摩擦およびペダルシミュレータ２６のばね２６ｅの予荷重が、わずかなペダル動程で、またはペダル動程なしで、符号「Ｃ」によって示す、ペダル力における一般に急激な上昇を起こさせる。ひとたびペダルシミュレータの静的摩擦およびばね予荷重を克服し、ペダルシミュレータ２６中のピストン２６ｃが動き始めると（保持限界圧力）、ブレーキペダル１４の動きの継続が、符号「Ｄ」によって示すような、ペダルシミュレータ２６のピストン／ばね構造に特徴的な曲線をもたらす。

拡張容量装置３１の膜の拡張が、ブレーキペダル１４の操作者によって感じられる抵抗を提供する。好ましくは、拡張容量装置３１は、ブレーキペダル１４の操作者が、ブレーキペダル動きの開始段階で、補足ポートがマスタシリンダ１２に対して閉じ、圧力が保持限界圧力まで上昇してペダルシミュレータピストン２６ｃを動かし、それにより、所与の圧力上昇に必要なペダル動程を増大させ、図３の点線によって示すようなペダル力対ペダル動程曲線を「平滑化」するとき、この徐々に増大する抵抗を感じるように設計される。

減衰回路２９および拡張容量装置３１はいずれも本発明のブレーキシステムに含まれることが好ましいことが理解されよう。しかし、減衰回路２９のいずれかもしくは両方および拡張容量装置３１を適宜に省いてもよいことが考えられる。拡張容量装置３１はまた、ペダル行程の動きに対して漸進的に大きくなる抵抗を提供し、それにより、ペダルシミュレータとして作用し、ペダルシミュレータ１４の必要性をブレーキシステムから除くように設計することもできる。

図４は、符号２００で示す、本発明のもう一つの車両ブレーキシステムの略図である。ブレーキシステム２００の部品およびそれらの機能は、多くの場合、機能および構造において、図１に示すブレーキシステム２の上記実施態様で開示された部品と同一である。そのような部品は、ブレーキシステム２と同じ参照番号を使用して参照する。別段指示しない限り、同様な番号の部品が図４に示され、ただし具体的に説明されていない場合、その機能および構造は、図１のブレーキシステム２の同様な番号の部品と同様であると見なすことができる。同様に、部品が論じられるか暗示されるが、具体的には示されない場合、その構造および機能もまた、すでに開示した、図１に同様に位置する部品と同様であると見なすことができる。

車両ブレーキシステム２００は、好適には、４個の車輪および車輪ごとのブレーキを有する自動車に使用することができる。本発明は、車両ブレーキの２個１１ａおよび１１ｂに対して手動バックアップ制動を有する４輪の電子制御ブレーキシステムを提供する。ブレーキシステム２とブレーキシステム２００との違いの一つは、つりあい弁６２が、圧力制御弁５１ａおよび５１ｂの出口どうしの間の連通ではなく、車両ブレーキ１１ａと車両ブレーキ１１ｂとの間の連通を提供することである。したがって、ブレーキシステム２００のつりあい弁６２は、流体分離装置５４ａおよび５４ｂの、車両ブレーキシステム２のつりあい弁６２からは反対の側に油圧式に接続されている。この構造は、たとえば車輪ブレーキ１１ａおよび圧力変換器３６ａと他の前輪ブレーキ１１ｂおよび圧力変換器３６ｂとの直接相互接続を可能にすることにより、制御モジュール１０の異なる試験能力を提示する。

図５は、符号３００で示す、本発明のもう一つの車両ブレーキシステムの略図である。ブレーキシステム３００の部品およびそれらの機能は、多くの場合、機能および構造において、図１〜４それぞれに示すブレーキシステム２および２００の上記実施態様で開示された部品と同一である。そのような部品は、ブレーキシステム２および２００と同じ参照番号を使用して参照する。別段指示しない限り、同様な番号の部品が図５に示され、ただし具体的に説明されていない場合、その機能および構造は、ブレーキシステム２または２００の同様な番号の部品と同様であると見なすことができる。同様に、部品が論じられるか暗示されるが、具体的には示されない場合、その構造および機能もまた、すでに開示した、図１または図４に同様に位置する部品と同様であると見なすことができる。

車両ブレーキシステム３００は、好適には、４個の車輪および車輪ごとのブレーキを有する自動車に使用することができる。ブレーキシステム２とブレーキシステム３００との違いの一つは、ブレーキシステム３００が、車両ブレーキの４個全部１１ａ、ｂ、ｃおよびｄに対して手動バックアップを有する４輪の電子制御ブレーキシステムであるということにある。ブレーキシステム３００は、隔離弁３０６を介して車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂと流通している一次回路導管３０２を含む。ブレーキシステム３００はまた、隔離弁３０８を介して車両ブレーキ１１ｃおよび１１ｄと流通している二次回路導管３０４を含む。ブレーキシステム３００はさらに、車両ブレーキ１１ａと１１ｂとの間の流通を選択的に隔離するつりあい弁３１０を含む。つりあい弁３１２が、車両ブレーキ１１ｃと１１ｄとの間の流通を選択的に隔離する。ブレーキシステム３００はまた、比例制御弁５１ａ、ｂ、ｃおよびｄと車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄとの間にそれぞれ配置された４個の流体分離装置５４ａ、ｂ、ｃおよびｄを含む。

望むならば、ブレーキシステム２００および３００は、適当な減衰回路２９および適当な拡張容量装置３１を、別個または組み合わせて、さらに含むことができる。

図６は、本発明のブレーキシステム２、２００および３００に使用することができるマスタシリンダ１２およびペダルシミュレータ２６の具体的な実施態様を示す。マスタシリンダ１２は、２個のサービスピストン１２ａおよび１２ｂを有するタンデム型マスタシリンダである。マスタシリンダ１２は、導管、たとえば導管１６を介してペダルシミュレータ２６と流通している。ブロック２８によって示す隔離弁は、導管１６の中、マスタシリンダ１２とペダルシミュレータ２６との間に位置し、それらと流通している。ブロック２９によって示す任意の減衰回路が、導管１６を介してペダルシミュレータと流通していることも示されている。また、図示しないが、拡張容量装置３１が、好ましくは、導管１６を介してペダルシミュレータ２６とも流通している。

図１０は、一般に符号３５０で示す、本発明の車両ブレーキシステムの略図である。ブレーキシステム３５０の部品の多くは、ブレーキシステム２、２００および３００で開示された部品と類似しており、同様な方法で機能する。そのような部品は、先のブレーキシステム２、２００および３００と同じ参照番号を割り当てる。部品が図１０に示され、ただし具体的に説明されていない場合、その機能および構造は、ブレーキシステム２、２００および３００に同様に位置する部品と同様であると見なすことができる。同様に、部品が論じられるか暗示されるが、具体的には示されない場合、その存在および機能もまた、すでに開示した同様に位置する部品と同様であると見なすことができる。

車両ブレーキシステム３５０は、好適には、４個の車輪および車輪ごとのブレーキを有する自動車に使用することができる。車両ブレーキシステム３５０は、２個の別個のブレーキシステム、すなわち、一般に３５２で示す前ブレーキシステムと、一般に３５４で示す後ブレーキシステムとからなる。前ブレーキシステム３５２は、２個のサブシステム、すなわち、モータ作動式電子制御式の加圧ブレーキ流体４の常時ソースを含む電動式前ブレーキシステムと、マスタシリンダ１２として具現化される、加圧ブレーキ作動流体の手動供給源とからなる。後ブレーキシステム３５４は、加圧ブレーキ作動流体を個々の車輪ブレーキ装置に供給するための２個の電子制御式パワーシリンダ２１０および２１２からなる。

本発明の前ブレーキシステム３５２は、両方の前車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに対するブレーキ作動流体の圧力を制御する比例制御弁５１が１個しかないという点で、上記に開示した前ブレーキシステムとは異なる。そして、以下に説明するように、電動式のソレノイド隔離弁７０ａ、７０ｂ、７２ａおよび７２ｂによってブレーキ作動流体が選択的に車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに加えられる。さらには、アキュムレータ４６のみを隔離し、ポンプ４２を隔離しないように作用する圧力隔離弁３４８が設けられている。アキュムレータ４６のために、適当な過圧保護（図示せず）を設けるべきである。圧力変換器４９は、圧力隔離弁３４８が閉じているとき、吐き出し圧が少なくともアキュムレータ４６中の圧力と同じ高さであるときのみ、ポンプの吐き出し圧を反映する。しかし、圧力隔離弁３４８は、通常の制動時に励起されて開き、圧力変換器４９が、比例制御弁５１に供給されるブレーキ作動流体の圧力を反映することを可能にする。

マスタシリンダ１２の外の導管１６および１８にそれぞれ接続された２個のペダルシミュレータ２６ａおよび２６ｂぞれぞれに１個づつ、２個の減衰回路２９が設けられていることが理解されよう。ペダルシミュレータ２６ａと流通している拡張容量装置３１が１個だけ示されている。望むならば、拡張容量装置３１を、ペダルシミュレータ２６ｂと流通させて設けてもよい。

図１０を参照すると、前車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂへの加圧ブレーキ作動流体の常時ソースが一般に４で示されている。比例制御弁５１が、制御モジュール（図示せず）から受信される指令にしたがって、車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに提供されるブレーキ作動流体の圧力を変化させる。ブレーキ作動流体は、電動式隔離弁７０ａおよび７０ｂを介してそれぞれ車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに供給される。通常動作においては、隔離弁７０ａおよび７０ｂは、給電を断たれ、図１０に示す開位置にある。隔離弁７０ａおよび７０ｂは、それにより、ブレーキ作動流体を比例制御弁５１から流体分離装置５４ａおよび５４ｂに通過させる。流体分離装置５４ａおよび５４ｂは、流体分離装置５４ａおよび５４ｂが常時ソース４のブレーキ作動流体とバックアップソース６のブレーキ作動流体とが混合すること防ぎ、それにより、常時ソース４の配管からの漏れがブレーキ作動流体のバックアップソースを不能にすることを防ぎ、同時に、加圧ブレーキ作動流体の常時ソース４からの圧力を車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに動作的に油圧式に接続させるという点で、ブレーキシステム２の流体分離装置と同一に機能する。比例制御弁５１は、基礎制動のために車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに供給されるブレーキ作動流体の圧力を制御する。圧力変換器３０および３２で感知される圧力によって合図される種々の運転者指令に応答して、比例制御弁５１が配置されて、加圧流体を車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに加えて、ブレーキ１１ａおよび１１ｂに圧力を保持するか、ブレーキ１１ａおよび１１ｂから圧力を抜く。ブレーキ１１ａおよび１１ｂの両方の圧力を制御するのに１個の圧力制御弁５１しか使用されない。このような構造は、たとえばブレーキシステム２のブレーキ１１ａおよび１１ｂそれぞれに別個の比例制御弁５１を使用する構造よりも廉価であることが証明されるかもしれない。

隔離弁７０ａおよび７０ｂが放出弁７２ａおよび７２ｂと協働して、アンチロック制動、車両安定性制御またはトラクション制御機能のためのデジタルブレーキ制御を提供する。たとえば、トラクション制御のシナリオは、前輪駆動車において、急激な加速時にトラクションを失う左前輪を含むかもしれない。このような状況では、ブレーキ１１ｂをかけずにブレーキ１１ａをかけることが望ましいかもしれない。これを達成するため、隔離弁７０ｂを閉じ、隔離弁７０ａを開けておく。圧力隔離弁３４８が開き、アキュムレータ４６からの加圧ブレーキ作動流体が、圧力制御弁５１によって所望の圧力まで調節される。加圧ブレーキ作動流体は、隔離弁７０ｂにより、ブレーキ１１ｂに適用されることを阻止されるが、開いた弁７０ａにより、ブレーキ１１ａを作動させて、１個の車輪を、対応する車輪が減速し、トラクションを回復するまで減速させることができる。そして、制御モジュールによって指示されるように、放出弁７２ａを開くか、制御弁５１の給電を断つか、その両方を実施して、ブレーキ１１ａからリザーバ４０に圧力を戻すことができる。そして、圧力隔離弁３４８が閉じ、ポンプ４２が作動しているならば、ポンプ４２が停止する。

他の制御方式を好適に使用することもできる。たとえば、加速時に両前輪がスリップしているが、同じ速度ではスリップしていないならば、両方の隔離弁７０ａおよび７０ｂを閉じ、比例制御弁５１を開いて、圧力を、いずれかの車輪で必要であるよりも高く調節したのち、隔離弁７０ａおよび７０ｂをパルス式に開いて、それぞれの車輪を減速するのに必要な別個に制御される圧力を達成することができる。各車輪の制動力は、それぞれの隔離弁７０ａおよび７０ｂならびに放出弁７２ａおよび７２ｂの協働的変調によって制御されよう。考えられるもう一つの構造では、隔離弁７０ａおよび７０ｂを初めは閉じず、対応する車輪が減速し始めたとき、または、所望のブレーキ圧力に達したときに閉じるであろう。考えられるさらに別の制御方式では、比例制御弁５１がブレーキ中の圧力を必要に応じて変調して、両方の隔離弁７０ａおよび７０ｂが常に開いたままであり、両方の放出弁７２ａおよび７２ｂが閉じたままである状態で、ブレーキ１１ａおよび１１ｂの両方に必要な圧力を達成する。これは、簡単な制御であるが、車輪のスピンを防ぐのに必要であるよりも大きな圧力で制動される他のブレーキ１１ａおよび１１ｂほど高いブレーキ圧を必要としないブレーキ１１ａまたは１１ｂを生じさせることができる。したがって、比例制御弁５１を変調して、摩擦係数が低めの路面で作動する車輪のスピンを抑制し、同時に、隔離弁７０ａまたは７０ｂおよび放出弁７２ａまたは７２ｂを変調して、より高い摩擦係数の路面にあるほかの車輪のブレーキ圧を、車輪のスピンを止めるのに必要な適切な低めの圧力に制御することが考えられる。このように、ブレーキシステム３５０の構造が、トラクション制御の状況で大きな融通性を考慮していることが明らかである。これは、他の制動状況、たとえばアンチロック制動が求められる状況でも当てはまる。

一例として、たとえばブレーキをロックさせることを防ぐために必要であるように車両ブレーキ１１ａおよびｂを脈動させたり、滑りやすい道路条件でブレーキをかける必要性が検出されたならば、隔離弁７０ａおよび７０ｂならびに放出弁７２ａおよび７２ｂを脈動させて開閉させてもよい。隔離弁７０ａおよび７０ｂならびに放出弁７２ａおよび７２ｂの制御のデジタル性（オンまたはオフのいずれか）が、隔離弁７０ａおよび７０ｂならびに放出弁７２ａおよび７２ｂを協働させて、アンチロック制動のための圧力を急速に増減または保持させることができる。必要に応じて、前ブレーキシステム３５２の他の非変調またはデジタル用途を、図示する隔離弁および放出弁７０ａ、７０ｂ、７２ａおよび７２ｂによって実現することもできる。隔離弁７０ａおよび７０ｂならびに放出弁７２ａおよび７２ｂは、それぞれの弁を通過するブレーキ作動流体の比例制御を提供し、それにより、ブレーキ１１ａおよび１１ｂにおける油圧のより綿密な制御を可能にするよう好適に構成してもよいと予想されることが理解されよう。たとえば、隔離弁７０ａおよび７０ｂは、弁が部分的に開いているとき、弁が安定な方法で作動して、車輪がロック状態に近いならば望まれるかもしれない対応するブレーキ１１ａおよび１１ｂにおけるよりわずかづつの圧力上昇を可能にするように構成してもよい。放出弁７２ａおよび７２ｂも同様に、そこを通過するブレーキ作動流体の流れを変調させるように構成することができる。

ブレーキシステム２、２００および３００の既述の実施態様におけるように、車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂに対する加圧ブレーキ作動流体４の常時ソースが故障すると、または、制御モジュールが故障すると、マスタシリンダ１２によって供給される加圧ブレーキ作動流体のバックアップソース６が、ブレーキシステム３５０のブレーキ、好ましくは図１０に示す前ブレーキ１１ａおよび１１ｂに加えられる加圧ブレーキ作動流体の利用可能なソースになる。マスタシリンダ１２によって供給される車両ブレーキ１１ａおよび１１ｂは、マスタシリンダ１２から供給される圧力によって車を安全に作動させるのに十分な制動力を提供するように設計することができる。当然、図１０には示さないが、マスタシリンダ１２は、望むならば、加圧ブレーキ作動流体をパワーシリンダ２１０および２１２に選択的に供給するように動作的に接続することができることが考えられる。また、別個の電源を使用してパワーシリンダ２１０および２１２のモータに給電してさらなるレベルの冗長性および安全性をブレーキシステム３５０に提供することもできることが考えられる。当然、冗長性で、独立して給電され、相互検査性の制御モジュールを使用して、パワーシリンダ２１０および２１２ならびに比例制御弁５１ａおよび５１ｂの動作を制御してもよい。また、すべて４個の車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄを、パワーシリンダ２１０に類似したそれぞれのパワーシリンダから供給してもよいことが考えられる。バックアップソース６は、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄの２個または４個に接続することができる。適当な流体分離装置５４ａが、好ましくは、パワーシリンダとバックアップソース６の接続との間に、車両ブレーキ１１ａ、ｂ、ｃおよびｄと連通して設けられる。

本発明の原理および動作形態をその好ましい実施態様で説明し、例示した。しかし、本発明は、その真髄または範囲を逸することなく、具体的に説明し、例示したものとは異なる方法で実施することができることを理解しなければならない。

好ましい実施態様の以下の詳細な説明を添付図面を参照しながら読むことにより、本発明の種々の目的および利点が当業者にとって明らかになるであろう。

車両ブレーキシステムの第一の実施態様の略図である。 図１のブレーキシステムの部分図である。 拡張容量装置を有する電子油圧作動式ブレーキシステムおよび拡張容量装置を有しない電子油圧作動式ブレーキシステムの、ペダル力対ペダル動程の関係を表すグラフである。 車両ブレーキシステムの第二の実施態様の略図である。 車両ブレーキシステムの第三の実施態様の略図である。 本発明のブレーキシステムに使用することができるマスタシリンダおよびペダルシミュレータの具体的な実施態様の断面図である。 図１の流体分離装置に使用することができる流体分離ピストンの拡大断面図である。 図１の流体分離装置に使用することができるピストンの、その作用面に形成された溝を示す端面図である。 図８の９−９線から見た図である。 前輪ブレーキ用の、加圧ブレーキ作動流体の電子油圧作動式常時ソースおよびバックアップソースと、加圧ブレーキ作動流体をそれぞれの後輪に供給するための個々のパワーシリンダとを有する車両ブレーキシステムの略図である。

Claims (19)

1. ブレーキペダル（１４）と、
   前記ブレーキペダル（１４）の動程を表示するストローク信号を生成するためのペダル動程センサ（１９）と、
   前記ブレーキペダル（１４）のストローク以外のブレーキシステムパラメータを表示する第２の信号を生成するためのブレーキシステムセンサと、
   ブレーキ（１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の動作を制御するためのデマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）を生成するための制御モジュール（１０）と、
   を備え、
   前記デマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）は、前記ストローク信号と前記第２の信号とのうちの１つの関数として前記ストローク信号と前記第２の信号とを組合わせることによって生成されるようにして成る、ブレーキシステム。
2. 前記ブレーキペダル（１４）の動程の前記第１の部分の間に、前記ストローク信号が前記第２の信号より大きく重み付けされ、前記ブレーキペダル（１４）の動程の第２の部分の間、前記第２の信号が前記ストローク信号より大きく重み付けされるようにして成る請求項１記載のブレーキシステム。
3. 前記ブレーキペダル（１４）の動程の前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記ブレーキペダル（１４）の動程の中間部分の間に、前記第２の信号と前記ストローク信号とが均等に重み付けされるようにして成る請求項２記載のブレーキシステム。
4. 前記第２の信号を生成するための前記ブレーキシステムセンサが圧力センサ（３０、３２）である請求項１記載のブレーキシステム。
5. 加圧流体を前記ブレーキ（１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に供給するように前記ブレーキペダル（１４）によって選択的に作動されるマスタシリンダ（１２）を備え、前記圧力センサ（３０、３２）が、前記マスタシリンダ（１２）によって供給される加圧流体の圧力を感知するようにして成る請求項４記載のブレーキシステム。
6. 前記第２の信号を生成するためのブレーキシステムセンサが、ドライバが前記ブレーキペダル（１４）に加える力を測定する力センサである請求項１記載のブレーキシステム。
7. 前記デマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）が、前記ストローク信号の関数である動程指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＴＲＡＶＥＬ}）と、前記第２の信号の関数である力指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＦＯＲＣＥ}）とから生成される請求項１記載のブレーキシステム。
8. 前記動程指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＴＲＡＶＥＬ}）が、以下の式によって示され、
   （Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＴＲＡＶＥＬ}）＝Ｐ_Ｔ×ｋ_１＋Ｐ_Ｔ ^２×ｋ_２
   ただしＰ_ｒは、前記ストローク信号の調節されたフォームであり、ｋ_１及びｋ_２はゲイン因数定数である請求項７記載のブレーキシステム。
9. 前記力指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＦＯＲＣＥ＿}）が、以下の式によって示され、
   （Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＦＯＲＣＥ}）＝Ｐ_Ｆ×ｋ_３＋Ｐ_Ｆ ^２×ｋ_４
   ただしＰ_Ｆは、前記第２信号の調節されたフォームであり、ｋ_３及びｋ_４はゲイン因数定数である請求項８記載のブレーキシステム。
10. 前記デマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）は、前記動程指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＴＲＡＶＥＬ}）によって示され、前記力指令成分（Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＦＯＲＣＥ}）は、以下の式によって示され、
    Ｐ_ＢＢＷ＝Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＴＲＡＶＥＬ}×（１−Ｗ_{ＢＬＥＮＤ}）＋Ｐ_ＣＭＤ＿_{ＦＯＲＣＥ}×Ｗ_{ＢＬＥＮＤ}
    ただしＷ_{ＢＬＥＮＤ}は、前記ストローク信号及び前記第２の信号の関数として変化する可変加重因数である請求項９記載のブレーキシステム。
11. 前記ストローク信号及び前記第２の信号が最小数であり、前記デマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）は、負の値に強制される請求項１記載のブレーキシステム。
12. 第１の流体を供給する常時流体ソース（４）と、
    第２の流体を供給するバックアップ流体ソース（６）と、
    車両の作動のために前記第１及び第２の流体を受取るための構造部材（５４ａ、ｂ、ｃ、ｄ）であって、前記ブレーキ（１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が動作している間に前記第１及び第２の液体の混合を防止するための可動の圧力境界（５６）を備えた構造部材と、
    を備えた請求項１記載のブレーキシステム。
13. 前記構造部材（５４ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が、前記常時流体ソース（４）から流体を受取るように開放した第１の端部（５５ｂ）を持つ円筒形の穿孔（５５ａ）を備えたハウジング（５５）から成り、前記穿孔（５５ａ）は、前記バックアップ流体ソース（６）からの流体及び前記ブレーキ（１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ）への流体に開放した第２の端部（５５ｃ）を持ち、前記可動な圧力境界（５６）は、前記穿孔（５５ａ）内で移動し、前記ハウジング（５５）に対して密封され、前記常時流体ソース（４）からの圧力が、前記バックアップ流体ソース（６）からの流体を介して前記ブレーキ（１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に作用できるようにして成る請求項１２記載のブレーキシステム。
14. 前記可動な圧力境界（５６）が、等しい面積の端部面を持つピストン（５６）である請求項１３記載のブレーキシステム。
15. 前記マスタシリンダ（１２）と流体連通状態のペダルシュミレータ（２６）を備え、前記ペダルシュミレータ（２６）が、ばね（２６ｅ）と、ピストン（２６ｃ）とを備え、前記ピストン（２６ｅ）は、加圧された作動流体が第１の圧力を越えるときに、前記マスタシリンダ（１２）からの加圧された作動流体の影響のもとに移動して前記ばね（２６ｅ）を圧縮するようにして成る請求項５記載のブレーキシステム。
16. 前記ペダルシュミレータ（２６）と、前記マスタシリンダ（１２）との間に流体圧作動状態に配置された減衰回路（２９）を備え、前記減衰回路（２９）は、流体が前記マスタシリンダ（１２）から前記ペダルシュミレータ（２６）内に流れるように、適用方向（８０、８２）に第１の流れ横断面積を形成すると共に流体が前記ペダルシュミレータ（２６）から流出して前記減衰回路を通過するように、解除方向（８４）に第２の横断流動面積を形成するようにし、前記第１の横断流動面積の前記第２の横断流動面積に対する比を１より大きくして成る請求項１５記載のブレーキシステム。
17. 前記比が１０：１未満である請求項１６記載のブレーキシステム。
18. 前記比が２：１〜４：１の範囲である請求項１７記載のブレーキシステム。
19. 前記デマンド信号（Ｐ_ＢＢＷ）は、前記ストローク信号と前記第2の信号とを、前記ストローク信号の関数として組合わせることによって生成される請求項１記載のブレーキシステム。

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