JP7490911B2

JP7490911B2 - 調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム

Info

Publication number: JP7490911B2
Application number: JP2022523293A
Authority: JP
Inventors: ジァンマイハオ; ヂェンホァン; リーシュイヂォン; シィォンヤン
Original assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2024-05-28
Anticipated expiration: 2040-10-19
Also published as: WO2021073645A1; JP2022553274A; CN110682900A

Description

本発明は、自動車スマート運転ブレーキ制御システムの分野に属し、特に、自動車ブレーキシステムにおける調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステムに関する。

新エネルギー車が大きく発展する環境下において、自動車は従来の内燃機関動力からハイブリッド動力及び純電気駆動へ発展している。従来の内燃機関動力がない自動車は、ブレーキ過程においてブレーキマスタシリンダに真空補助を提供する真空源がなくなる。これを解決するために、現在の電気自動車又はハイブリッド車は、真空源として、従来のブースタに真空ポンプを追加している。この方法により、コストが高くなると同時に、真空ポンプによる回避できない作動騒音が発生する。また、従来のブレーキマスタシリンダは、制動力を提供する作用のみを有し、新エネルギー車のエネルギー回収機能を満たすことができない。エネルギー回収を実現するために、エネルギー回収装置を追加する必要があり、コストがかかる。

背景技術における課題を解決するために、本発明では調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステムを提供する。インテグレーテッドブレーキマスタシリンダにより、各ホイールシリンダの制動力を精確に制御でき、所定の時間内で迅速に加圧する効果を達し、ホイールシリンダの圧力を迅速かつ精確に制御する機能を実現できる。

以上の技術的課題を解決するために、本発明では以下の技術的解決手段を用いる。

本発明は、マスタシリンダ制御部と圧力実行部とを含んでいる。前記マスタシリンダ制御部は、ブレーキマスタシリンダ、ペダルシミュレータ及びブレーキ液オイルカップを含んでいる。前記圧力実行部は、モータ、サブマスタシリンダ、カップリング弁、線形液体進入弁及びブレーキホイールシリンダを含んでいる。ブレーキマスタシリンダに、ストロ
ーク変位センサが一体として取り付けられている。モータがサブマスタシリンダに接続されている。モータの出力端は、伝動部材を介してサブマスタシリンダにおけるピストンを往復移動させる。圧力形成一方向弁の入力端が、ブレーキ液オイルカップに直接接続されている。ブレーキマスタシリンダにおける２つの室から２つの油路が出力されている。ブレーキマスタシリンダの前室がペダルシミュレータを介して圧力形成一方向弁の入力端及びブレーキマスタシリンダの前室自身に戻るように接続されている。ブレーキマスタシリンダの前室及び後室は、それぞれ１つのカップリング弁を介して、自動車の前輪ブレーキのブレーキホイールシリンダ及び後輪ブレーキのブレーキホイールシリンダにそれぞれ接続されている。カップリング弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体進入弁が接続され、取り付けられている。サブマスタシリンダは、２つの圧力形成ユニット液体供給弁を介して、自動車の前輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間、並びに自動車の後輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間にそれぞれ接続されている。圧力形成一方向弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体排出弁が接続され、取り付けられている。

本発明のマスタシリンダ制御部は、電液協働の制御方法によって、ブレーキフットフィ
ーリングのシミュレーションの非線形調節を実現でき、非線形のブレーキフットフィーリングを実現する。圧力実行部は、ホイールシリンダの圧力を迅速かつ精確に制御し調節する。

前記圧力形成ユニット液体供給弁及び前記カップリング弁はいずれも開閉弁である。

前記線形液体進入弁及び前記線形液体排出弁はいずれも調節弁である。

前記圧力形成一方向弁は、両端の油圧の大小によって制御される、ブレーキ液オイルカップからサブマスタシリンダへの方向のみ流れる弁である。

前記ペダルシミュレータは非線形制御ペダルシミュレータであり、ペダルシミュレータシリンダ本体と、ペダルシミュレータピストンと、ピストンリターンスプリングと、フットフィーリング調節弁と、シミュレータ弁と、オイルカップと、圧力センサとを含んでいる。ペダルシミュレータピストンは、ペダルシミュレータシリンダ本体の内部に配置されており、これによって、ペダルシミュレータシリンダ本体の内部が、ピストン前室とピストン後室との２つの室に分けられている。ピストンリターンスプリングは、ペダルシミュレータシリンダ本体のピストン後室に配置されている。ペダルシミュレータシリンダ本体のピストン後室は、フットフィーリング調節弁を介して、ブレーキ液オイルカップに連通している。それと同時に、ペダルシミュレータシリンダ本体のピストン後室は、ブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続されている。ペダルシミュレータシリンダ本体のピストン前室は、シミュレータ弁を介してブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続され連通している。

前記シミュレータ弁とブレーキマスタシリンダとの間の油管路に、圧力センサが配置されている。

前記フットフィーリング調節弁は、線形制御電磁弁であり、流量を線形的に調節できる。後ブレーキ液がオイルカップからフットフィーリング調節弁を経てピストン後室へ流れ込む。前記シミュレータ弁は開閉弁であり、圧力ブレーキ液が、ピストン前室からシミュレータ弁を経て、流量を調節されずにブレーキマスタシリンダへ流れ込む。

前記シミュレータ弁に、ブレーキ液の還流のための前部一方向弁が並列接続されている。前部一方向弁では、所定の油圧の制御によってピストン前室からブレーキマスタシリンダへブレーキ液が流れる。前記フットフィーリング調節弁に、ブレーキ液の還流のための後部一方向弁が並列接続されている。後部一方向弁では、所定の油圧の制御によってオイルカップからピストン後室へブレーキ液が流れる。

前記ペダルシミュレータは、従来のブレーキペダルのフットフィーリングをシミュレートでき、そして、ペダルシミュレータに、異なる状態におけるブレーキフットフィーリングをシミュレートするためのペダルシミュレータフットフィーリング調節弁が配置されており、電液協働によってブレーキペダルシミュレーションの非線形制御を実現できる。

本発明の有益な効果は以下の通りである。

本発明で用いられる技術的解決手段において、圧力実行部がホイールシリンダの圧力を迅速かつ精確に制御する。

さらに、ブレーキホイールのホイールシリンダにおける圧力が、線形液体進入弁によって具体的な圧力まで制御し、エネルギー回収状態における制動力の補充を実現できる。そ
して、エネルギー回収過程において、ホイールシリンダの圧力をリアルタイムで変化させることを実現し、エネルギー回収効率を向上させる。さらに本発明を踏まえて、アンチロック・ブレーキシステム及び横滑り防止システムを実現でき、スマート運転の拡張機能に良好な拡張プラットフォームを提供する。

以下、図面と具体的な実施形態と併せて本発明をさらに説明する。
図１はインテグレーテッドブレーキシステムの作動状態図である。図２は通常加圧状態の作動状態図である。図３は通常減圧状態の作動状態図である。図４は自発独立加圧状態の作動状態図である。図５は自発独立減圧状態の作動状態図である。図６は無効ブレーキ状態におけるブレーキの作動状態図である。図７は製品油路漏洩検出の第１種の作動状態図である。図８は製品油路漏洩検出の第２種の作動状態図である。図９は非線形制御ペダルシミュレータの全体構造概略図である。図１０は非線形制御ペダルシミュレータのシミュレーションフットフィーリングＰＶ特性図である。図１１は非線形制御ペダルシミュレータのペダルシミュレータフットフィーリング調節弁の流量制御線形特性図である。図１２は非線形制御ペダルシミュレータの全体制御フローチャートである。図１３は、運転者がブレーキを踏んだ過程において、非線形制御ペダルシミュレータの各部材の作動概略図である。図１４は、運転者がブレーキを離し、又はブレーキを保持している過程において、非線形制御ペダルシミュレータの各部材の作動概略図である。

以下、図面と実施形態と併せて、本発明をさらに説明する。

図１に示すように、マスタシリンダ制御部と圧力実行部とを含んでいる。マスタシリンダ制御部は、ブレーキマスタシリンダ、ペダルシミュレータ及びブレーキ液オイルカップを含んでいる。圧力実行部は、モータ、サブマスタシリンダ、カップリング弁、線形液体進入弁及びブレーキホイールシリンダを含んでいる。モータは、ブラシレスモータである。ブレーキマスタシリンダに、ストローク変位センサが一体として取り付けられている。ストローク変位センサは、ブレーキマスタシリンダにおけるピストンペダルが移動する深さと速度を測るために用いられる。圧力形成ユニットは、ブラシレスモータ及びサブマスタシリンダによって構成されており、モータがサブマスタシリンダに接続している。モータの出力端は、伝動部材を介してサブマスタシリンダにおけるピストンを往復移動させる。サブマスタシリンダの後室は、圧力形成一方向弁の入力端に接続されている。圧力形成一方向弁の入力端は、ブレーキ液オイルカップに直接接続されている。ブレーキマスタシリンダにおける２つの室から２つの油路が出力されている。ブレーキマスタシリンダの前室がペダルシミュレータを介して圧力形成一方向弁の入力端及びブレーキマスタシリンダの前室自身へ戻るように接続されている。ブレーキマスタシリンダの後室に、圧力センサが配置されている。ブレーキマスタシリンダの前室及び後室は、それぞれ１つのカップリング弁を介して、自動車の前輪ブレーキのブレーキホイールシリンダ及び後輪ブレーキのブレーキホイールシリンダにそれぞれ接続されている。カップリング弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体進入弁が接続され取り付けられている。各線形液体進入弁は、いずれも油戻しに用いられる一方向弁が並列接続されている。圧力形成ユニット液体供給弁の出力端は、カップリング弁と線形液体進入弁との間に接続されている。サブマスタシリンダの後室は、２つの圧力形成ユニット液体供給弁を介して、自動車の前輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間、並びに自動車の後輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間にそれぞれ接続されている。圧力形成一方向弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体排出弁が接続され、取り付けられている。ブレーキマスタシリンダの前室は、ロッドが配置された一側により近く、後室は、ロッドがない一側により近い。前室と後室は、いずれも圧力形成室である。

圧力形成ユニット液体供給弁及びカップリング弁はいずれも開閉弁である。線形液体進入弁及び線形液体排出弁はいずれも調節弁である。圧力形成一方向弁は、両端の油圧の大小によって制御される、ブレーキ液オイルカップからサブマスタシリンダへの方向のみ流れる弁である。

具体的な実施形態において、自動車の２つの前輪のそれぞれに１つのブレーキが配置されており、２つの後輪のそれぞれに１つのブレーキが配置されている。

具体的な実施形態において、サブマスタシリンダの後室とブレーキホイールシリンダには、いずれも圧力センサが配置されている。

ブレーキマスタシリンダの前室の１つの油路がさらに２つに分けられ、その一方の油路が常閉電磁弁のシミュレータ弁を経てペダルシミュレータに接続され、他方はカップリング弁を経て出力されて圧力実行部（２）に接続されている。ブレーキマスタシリンダにおける２つの室から２つの油路が出力されており、さらにそれぞれ２つに分けられることで連続した４つの油路に分けられ、４つの油路にそれぞれが線形液体進入弁を経て２つに分けられ、その一方がホイールシリンダまで出力され、他方は液体排出弁を経てオイルカップへ戻る。

具体的な実施形態において、ブレーキマスタシリンダの側壁に、オイルカップに連通する２つの油口を設けることができ、２つの油口は、それぞれ前室と後室の傍に位置している。非圧力形成作動過程において、図１、図３～図５及び図７～図８に示すように、２つの油口によって、前室と後室はオイルカップにおいて連通している。圧力形成作動過程において、図２及び図６に示すように、ピストンが拡張し、２つの油口を塞ぎ、前室と後室はオイルカップにおいて連通していない。

本発明は、ペダルが調節できると同時に、自己検査機能を有する。具体的な実施形態において、少なくとも２種の検査方法がある。

第１種の具体的な検査過程では、２つの油路における圧力形成ユニット液体供給弁を通電オンにし、４つの油路における線形液体進入弁を通電オフにし、下方油路のカップリング弁（概略図において、後室に接続されているマスタシリンダの前室）を通電オフにし、フットフィーリング調節弁を通電オフにする。このとき、サブマスタシリンダが圧力形成をする。サブマスタシリンダの油圧センサを観測し、油圧センサに明らかな圧力下降を確認できたら、油路の漏洩が検出されたことを意味し、不合格と製品が警告する。

第２種の具体的な検査過程では、２つの油路における圧力形成ユニット液体供給弁を通電オンにし、下方油路のカップリング弁（概略図において、後室に接続されているマスタシリンダの前室）を通電オフにし、フットフィーリング調節弁を通電オフにする。このとき、サブマスタシリンダが圧力形成をする。サブマスタシリンダの油圧センサを観測し、油圧センサに明らかな圧力下降を確認できたら、油路の漏洩が検出されたことを意味し、不合格と製品が警告する。

図９に示すように、具体的な実施形態では、ペダルシミュレータシリンダ本体１と、ペダルシミュレータピストン２と、ピストンリターンスプリング３と、フットフィーリング調節弁４と、シミュレータ弁５と、オイルカップ６と、圧力センサ７とを含んでいる。ペダルシミュレータピストン２は、ペダルシミュレータシリンダ本体１の内部に配置されており、これによって、ペダルシミュレータシリンダ本体１の内部が、ピストン前室とピストン後室との２つの室に分けられている。ピストンリターンスプリング３は、ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室に配置されている。ピストンリターンスプリング３は、ペダルシミュレータピストン２とペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室の内壁との間に接続されている。ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室は、フットフィーリング調節弁４を介して、ブレーキ液オイルカップに接続されており、それと同時に、ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室は、ブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続されており、ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン前室は、シミュレータ弁５を介して、ブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続され連通している。

シミュレータ弁５とブレーキマスタシリンダとの間の油管路に、圧力センサ７が配置されている。フットフィーリング調節弁４は、線形制御電磁弁であり、後ブレーキ液がオイルカップ６からフットフィーリング調節弁４を経てピストン後室へ流れる。シミュレータ弁５は開閉弁であり、圧力ブレーキ液がピストン前室からシミュレータ弁５を経てブレーキマスタシリンダへ流れ込む。

シミュレータ弁５に、ブレーキ液の還流のための前部一方向弁が並列接続されており、フットフィーリング調節弁４に、ブレーキ液の還流のための後部一方向弁が並列接続されている。シミュレータ弁５及びフットフィーリング調節弁４に並列接続されている一方向弁は、いずれも油圧力によって制御され、一方向へ流れる。進入端の油圧が出口端の油圧より大きい場合のみ、開放される。進入端の油圧が出口端の油圧より小さいとき、出口端のより高い油圧によりバルブコアが塞がれ、開放できない。

ピストン前室は、運転者がブレーキをかけるとき、ブレーキマスタシリンダから押し出された圧力を有するブレーキ液を収集するためのものである。ピストン後室の、ピストンリターンスプリング３を有する端は、オイルカップブレーキ液で充満されている密封室であり、フットフィーリング調節弁４を介してブレーキ液オイルカップ６に接続されている。圧力センサ７は、ペダルシミュレータ全体が作動するときのピストン前室内の圧力を監視するために配置されている。

図１０の折れ線に示すように、現在のペダルシミュレータの多くは、図における複数段折れ線型線形フィッティング図における非線形曲線を用いて、運転者のペダルフィーリングを満たしている。

図１１は、本発明のフットフィーリング調節弁の流量制御の特性曲線を示している。当該電磁弁の制御によって、ペダルシミュレータ後室から流出するブレーキ液の量を制御し、圧力の変化を形成させ、変化するフットフィーリングをシミュレーションする。

図１２は、ペダルシミュレータがブレーキシステム全体における制御の流れを示している。

本発明の作動実施過程は以下の通りである。

運転者が点火した後、ブレーキシステムが初期化し、故障について自己検査する。

ブレーキシステムが自己検査し、故障が検出された場合、ペダルシミュレータが作動に介入しない。

ブレーキシステムが自己検査し、故障がない場合、ペダルシミュレータが介入し、作動する。具体的には、以下の通りである。

運転者がブレーキペダルを踏んだとき、図１３に示すように、シミュレータ弁５とフットフィーリング調節弁４が通電され、ブレーキペダルがブレーキマスタシリンダ内のピストンを往復移動させる。これにより、ブレーキマスタシリンダ内の前ブレーキ液の圧力が増大し、圧力ブレーキ液が形成され、そしてシミュレータ弁５を経てペダルシミュレータのペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン前室に入る。ピストンリターンスプリング３がピストン２に圧縮されたことにより、ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室の油圧が増大する。ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室の後ブレーキ液がフットフィーリング調節弁４を経てオイルカップ６へ排出される。フットフィーリング調節弁４によって、ペダルシミュレータシリンダ本体１のピストン後室の後ブレーキ液が排出されるときの流量が調節され、流量の調節により、抵抗力が形成される。この抵抗力及びピストンリターンスプリング３自身の弾性力の共同作用によって、運転者へ伝わるブレーキの抵抗力感が形成され、すなわち、ブレーキフットフィーリングである。

運転者が、ペダルを変化しないように保持するとき、又はペダルを離したとき、シミュレータ弁５とフットフィーリング調節弁４が電源オフになる。圧力センサ７によって、圧力変化量を収集し処理して、ブレーキ液の圧力を保持し（具体的には、圧力センサ７によって収集された圧力が小さくなったとき、シミュレータ弁５とフットフィーリング調節弁４が閉鎖され、流れない。２つの一方向弁によって油を戻し、前室と後室の圧力を平衡に保つ）、圧力を維持し、運転者のブレーキフットフィーリングを保証する。

形成されたブレーキ抵抗感をＦとする。Ｆは、Ｆ＝Ｆ_L＋Ｆ_Sのように表される。Ｆ_Lはブレーキ液が流れるときに形成された減衰力であり、Ｆ_Sはピストン後室におけるスプリングの弾性力である。Ｆ_L＝Ｐ_L×Ｓである。ここで、Ｐ_Lはピストン後室の瞬時圧力で、Ｓはピストン後室の液圧が作用する面積である。Ｆ_S＝Ｋ_S×Ｌである。ここで、Ｋ_Sはピストンリターンスプリング３のばね剛性で、Ｌはピストンリターンスプリング３の圧縮長さである。図１０の連続した曲線は、シミュレートした目標ブレーキ圧力とブレーキ液体積とのＰＶ特性曲線関係であり、必要とするＶブレーキ液体積で、現段階の目標圧力Ｐのときの圧縮長さを計算することにより、Ｆ_Sを得て、既知数となる。

具体的な実施形態において、Ｆ_Lブレーキ液が流れるときに形成された減衰力を制御することにより、フットフィーリングの非線形制御を行う。圧力差の作用により液体が流動するため、液体流動公式
が成り立つ。Ｐ_Lはペダルシミュレータの後室の瞬時圧力である。シミュレータのフットフィーリング調節弁の後端はオイルカップに直接接続されている。Ｐ₀は大気圧Ｐ₀であり、γは液体固有パラメータの液体容積重量であり、ｕは現段階の状況下における液体流速である。

図１１に示されるフットフィーリング調節弁の流量制御の特性は、流量を流速ｕへ変換し、さらに、フットフィーリング調節弁４を制御することによって、液体流動の流速ｕの
設定を制御する。さらに、
によってＦ_Lの数値を得て、さらに、抵抗感Ｆの数値を制御することによって、ペダルシミュレータ全体の非線形連続フットフィーリング調節を実現する。図１０の連続した曲線に示される非線形の過程を実現する。

運転者が変化しないように保持するとき、フットフィーリング調節弁４が直ちに電源オフになり、シミュレータのピストン後室の圧力を維持する。

運転者がブレーキペダルを離したとき、図１４に示すように、すべてのフットフィーリング調節弁４及びシミュレータ弁５が電源オフになり、ピストン２が前へ移動する。前ブレーキ液がピストン２によって押圧され、シミュレータ弁５に並列接続されている前部一方向弁を経てブレーキマスタシリンダに戻る。後室のブレーキ液に負圧が形成されることによって、次回のブレーキシミュレーションに備え、オイルカップの後ブレーキ液がフットフィーリング電磁弁４に並列接続されている後部一方向弁を経て、ピストン後室へ戻るように吸引される。

本発明の具体的な実施作動形態の作動モードは、以下の通りである。

Ａ）図２に示されているのは、通常加圧状態における作動状態である。

運転者がブレーキペダルを踏んだとき、カップリング弁はいずれも通電されていることにより、マスタシリンダ制御部と圧力実行部が離隔し導通しない。ペダルシミュレータにおけるシミュレータ弁が開放され、フットフィーリング調節弁が開放される。圧力形成液体供給弁と線形液体進入弁はいずれも開放され、線形液体排出弁は閉鎖される。

マスタシリンダ制御部において、運転者がブレーキペダルを踏み、ブレーキペダルがブレーキマスタシリンダのピストンを押圧し、ピストンに押圧された室内のブレーキ液がシミュレータ弁を経てペダルシミュレータのピストン前室に入り、ペダルシミュレータの他端のピストン後室（スプリング室）の油液がフットフィーリング調節弁を経て流出し、オイルカップに流れ込む。このように、ペダルシミュレータの構造によって、電液協働の制御方法によって、ブレーキフットフィーリングシミュレーションを調節し、ブレーキペダルシミュレーションの非線形制御を実現できる。

圧力実行部において、ブラシレスモータの作動によりサブマスタシリンダが押圧され、サブマスタシリンダの後室の油液が高圧油に形成される。高圧油が圧力形成一方向弁の出口に到達することにより、圧力形成一方向弁が開放できずに、導通しない。高圧油が圧力形成ユニット液体供給弁及び線形液体進入弁を経て、前後輪のブレーキのブレーキホイールシリンダまで運ばれ、液体を供給する。これにより、ホイールシリンダに高圧ブレーキ液を提供し、ブレーキがかかり、迅速な加圧によるホイールシリンダの圧力の制御を実現する。

線形液体進入弁から流出するブレーキ液は、ブレーキホイールシリンダへのみ流れ、線形液体排出弁を経てオイルカップへ直接還流できない。

Ｂ）図３に示されているのは、通常減圧状態における作動状態である。

運転者がブレーキペダルを離したとき、カップリング弁はいずれも継続して通電されていることにより、マスタシリンダ制御部と圧力実行部が離隔したまま、互いに導通しない。ペダルシミュレータにおけるシミュレータ弁が閉鎖され、フットフィーリング調節弁が閉鎖される。圧力形成液体供給弁と線形液体進入弁はいずれも開放され、線形液体排出弁は閉鎖される。ペダルシミュレータのブレーキ液がブレーキマスタシリンダに入る。ホイーシリンダルのブレーキ液の圧力を下げるために、圧力実行部のモータがサブマスタシリンダを引き戻す。

マスタシリンダ制御部において、オイルカップにおけるブレーキ液が後部一方向弁を経てペダルシミュレータのピストン後室（スプリング室）に入り、ペダルシミュレータの他端のピストン前室の油液が前部一方向弁を経て流出し、ブレーキマスタシリンダの前室に流れ込む。

圧力実行部において、ブラシレスモータの作動によりサブマスタシリンダが引き戻され、サブマスタシリンダの後室の油液が低圧油に形成される。低圧油が圧力形成一方向弁の出口に到達することにより、圧力形成一方向弁が開放され、導通する。前後輪のブレーキのブレーキホイールシリンダのブレーキ液が、線形液体進入弁及び圧力形成ユニット液体供給弁を経て、サブマスタシリンダの後室へ流れる。これにより、ブレーキが緩み、ホイールシリンダのブレーキ液の圧力が下降し、迅速な減圧によるホイールシリンダの圧力の制御を実現する。

ブレーキホイールシリンダから流出するブレーキ液は、線形液体進入弁へのみ流れ、線形液体排出弁を経てオイルカップへ直接還流できない。

Ｃ）図４に示されているのは、自発独立加圧状態における作動状態である。

運転者がブレーキをかけていない過程において、増圧ブレーキが必要であると自動車が識別したとき、ブレーキを必要とするホイールシリンダに対しブレーキをかける。このとき、ブレーキを必要としない車輪に対しブレーキをかけない。対応する液体進入及び排出弁は閉鎖状態である。

このとき、カップリング弁はいずれも通電されていることにより、マスタシリンダ制御部と圧力実行部が離隔し導通しない。ペダルシミュレータにおけるシミュレータ弁とフットフィーリング調節弁は、いずれも閉鎖される。圧力形成ユニット液体供給弁はいずれも開放される。ブレーキを必要とする車輪の線形液体進入弁が開放され、ブレーキを必要としない車輪の線形液体進入弁が閉鎖され、線形液体排出弁はいずれも閉鎖される。

マスタシリンダ制御部において、シミュレータ弁とフットフィーリング調節弁はいずれも閉鎖され、ブレーキペダルの押圧によるブレーキマスタシリンダの作動もないため、マスタシリンダ制御部が作動せず、油液が流れない。

圧力実行部において、ブラシレスモータの作動によりサブマスタシリンダが押圧され、サブマスタシリンダの後室の油液が高圧油に形成される。高圧油が圧力形成一方向弁の出口に到達することにより、圧力形成一方向弁が開放できずに、導通しない。高圧油が圧力形成ユニット液体供給弁及び線形液体進入弁を経て、ブレーキを必要とする車輪のブレーキのブレーキホイールシリンダまで運ばれ、液体を供給する。これにより、ブレーキを必要とする車輪のホイールシリンダに高圧ブレーキ液を提供し、ブレーキがかかり、迅速かつ精確な加圧によるホイールシリンダの圧力の制御を実現する。

ブレーキを必要としない車輪は、ブレーキをかけていない。図４に示すように、最初の
３つの車輪はブレーキをかけておらず、最後の１つの車輪はブレーキをかけている。

Ｄ）図５に示されているのは、自発独立減圧状態における作動状態である。

運転者がブレーキをかけておらず、減圧ブレーキが必要であると自動車が識別したとき、ホイールシリンダに対しブレーキを選択的にかける。ブレーキが外されたときに、液体排出弁を介してオイルカップへ戻る。

このとき、カップリング弁はいずれも通電されていることにより、マスタシリンダ制御部と圧力実行部が離隔し導通しない。ペダルシミュレータにおけるシミュレータ弁とフットフィーリング調節弁は、いずれも閉鎖される。圧力形成ユニット液体供給弁はいずれも開放され、ブレーキを外す必要がある車輪の線形液体進入弁と線形液体排出弁が開放され、ブレーキを外す必要がない車輪の線形液体進入弁と線形液体排出弁が閉鎖される。

圧力実行部において、ブラシレスモータの作動によりサブマスタシリンダが引き戻され、サブマスタシリンダの後室の油液が低圧油に形成される。低圧油が圧力形成一方向弁の出口に到達することにより、圧力形成一方向弁が開放され、導通する。ブレーキを必要とする車輪のブレーキのブレーキホイールシリンダのブレーキ液が、線形液体排出弁を経てオイルカップへ直接戻ることができ、迅速かつ精確な減圧によるホイールシリンダの圧力の制御を実現する。独立減圧の過程において、ホイールシリンダのブレーキ液がオイルカップへ直接戻る。

ブレーキを必要としない車輪はブレーキを外していない。図５に示すように、最初の３つの車輪はブレーキを外しておらず、最後の１つの車輪はブレーキを外している。

それと同時に、ブレーキホイールシリンダから流出するブレーキ液は、線形液体進入弁へ流れてサブマスタシリンダに戻ることができない。余ったブレーキ液は線形液体排出弁を介して、オイルカップに直接戻ることができる。

Ｅ）図６に示されているのは、無効ブレーキ状態におけるブレーキの作動状態である。

運転者がブレーキをかける過程において、製品が失効し、モータ及びずべての電磁弁（シミュレータ弁及びフットフィーリング調節弁）が作動できない状態において、ペダルシミュレータ及びサブマスタシリンダが作動に介入できなくなる。運転者がブレーキペダルを踏んだとき、マスタシリンダのブレーキ液がホイールシリンダに直接入る。

このとき、カップリング弁はいずれも通電していないことにより、マスタシリンダ制御部と圧力実行部との間は互いに導通する。ペダルシミュレータにおけるシミュレータ弁とフットフィーリング調節弁は、いずれも作動できずに閉鎖される。圧力形成ユニット液体供給弁はいずれも作動できずに閉鎖される。線形液体排出弁はいずれも閉鎖され、線形液体進入弁は開放される。

マスタシリンダ制御部と圧力実行部は互いに導通する。シミュレータ弁とフットフィー
リング調節弁がいずれも閉鎖されていることにより、ブレーキペダルがブレーキマスタシリンダを押圧し、高圧油が形成される。前室の内部の高圧ブレーキ液が、シミュレータ弁又は前部一方向弁を経てペダルシミュレータのピストン前室に入ることができないため、１つのカップリング弁を経て前輪／後輪の２つのブレーキホイールシリンダの油路に入る。高圧油が圧力形成ユニット液体供給弁及び線形液体進入弁を経て、２つのブレーキ車輪のブレーキのブレーキホイールシリンダまで運ばれ、液体を供給する。後室内の高圧ブレーキ液が別の１つのカップリング弁を経て後輪／前輪の２つのブレーキホイールシリンダの油路に直接入る。高圧油が圧力形成ユニット液体供給弁及び線形液体進入弁を経て、別の２つのブレーキ車輪のブレーキのブレーキホイールシリンダまで運ばれ、液体を供給する。

線形液体排出弁が閉鎖されていることにより、線形液体進入弁からブレーキホイールシリンダへ流れるブレーキ液は、線形液体排出弁を経てオイルカップへ戻ることができない。

Ｆ）図７と図８に示されているのは、油路検査の１種の作動状態である。

自動車が点火された後、システムが油路自己検査モードに入る。油圧センサは、ブレーキマスタシリンダの後室の中に配置されている。異なる弁の作動形式及び油路における油圧センサの数値を通して、各弁の漏洩状況を検査し、製品のシステムの起動時の自己検査に用いられる。

図７に示すように、第１種の具体的な検査過程は下記の通りである。２つの油路における圧力形成ユニット液体供給弁を通電オンにし、４つの油路における線形液体進入弁を通電オフにし、下方油路のカップリング弁（概略図において、後室に接続されているマスタシリンダの前室）を通電オフにし、フットフィーリング調節弁を通電オフにする。このとき、サブマスタシリンダが圧力形成をする。サブマスタシリンダの油圧センサを観測し、油圧センサに明らかな圧力下降を確認できたら、油路の漏洩が検出されたことを意味し、不合格と製品が警告する。

図８に示すように、第２種の具体的な検査過程は下記の通りである。２つの油路における圧力形成ユニット液体供給弁を通電オンにし、下方油路のカップリング弁（概略図において、後室に接続されているマスタシリンダの前室）を通電オフにし、フットフィーリング調節弁を通電オフにする。このとき、サブマスタシリンダが圧力形成をする。サブマスタシリンダの油圧センサを観測し、油圧センサに明らかな圧力下降を確認できたら、油路の漏洩が検出されたことを意味し、不合格と製品が警告する。

以上の実施形態からわかるように、本発明のペダルシミュレータを有するインテグレーテッドブレーキ構造は、複数種類のブレーキ作動状態を同時に実現でき、そして、電液協働によってブレーキフットフィーリングシミュレーションの非線形調節を実現でき、ブレーキ過程において、ペダルフットフィーリングの調節可能を同時に実現する。

１ペダルシミュレータシリンダ本体
２ペダルシミュレータピストン
３ピストンリターンスプリング
４フットフィーリング調節弁
５シミュレータ弁
６オイルカップ
７圧力センサ

Claims

マスタシリンダ制御部と圧力実行部とを含んでおり、
前記マスタシリンダ制御部は、ブレーキマスタシリンダ、ペダルシミュレータ及びブレーキ液オイルカップを含んでおり、
前記圧力実行部は、モータ、サブマスタシリンダ、カップリング弁、線形液体進入弁及びブレーキホイールシリンダを含んでおり、
ブレーキマスタシリンダに、ストローク変位センサが一体として取り付けられており、モータがサブマスタシリンダに接続されており、モータの出力端は、伝動部材を介してサブマスタシリンダにおけるピストンを往復移動させ、圧力形成一方向弁の入力端が、ブレーキ液オイルカップに直接接続されており、
ブレーキマスタシリンダにおける２つの室から２つの油路が出力されており、ブレーキマスタシリンダの前室がペダルシミュレータを介して圧力形成一方向弁の入力端及びブレーキマスタシリンダの前室自身に戻るように接続されており、
ブレーキマスタシリンダの前室及び後室は、それぞれ１つのカップリング弁を介して、自動車の前輪ブレーキのブレーキホイールシリンダ及び後輪ブレーキのブレーキホイールシリンダにそれぞれ接続されており、
カップリング弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体進入弁が接続され、取り付けられており、サブマスタシリンダは、２つの圧力形成ユニット液体供給弁を介して、自動車の前輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間、並びに自動車の後輪ブレーキに対応するカップリング弁及び線形液体進入弁の間にそれぞれ接続されており、
圧力形成一方向弁と各ブレーキホイールシリンダとの間の油路には、いずれも線形液体排出弁が接続され、取り付けられており、
前記ペダルシミュレータは非線形制御ペダルシミュレータであり、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）と、ペダルシミュレータピストン（２）と、ピストンリターンスプリング（３）と、フットフィーリング調節弁（４）と、シミュレータ弁（５）と、オイルカップ（６）と、圧力センサ（７）とを含んでおり、ペダルシミュレータピストン（２）は、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）の内部に配置されており、これによって、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）の内部が、ピストン前室とピストン後室との２つの室
に分けられており、ピストンリターンスプリング（３）は、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）のピストン後室の中に配置されており、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）のピストン後室は、フットフィーリング調節弁（４）を介して、ブレーキ液オイルカップに接続されており、それと同時に、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）のピストン後室は、ブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続されており、ペダルシミュレータシリンダ本体（１）のピストン前室は、シミュレータ弁（５）を介して、ブレーキマスタシリンダのロッド配置室に接続され連通している、ことを特徴とする調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記圧力形成ユニット液体供給弁及び前記カップリング弁はいずれも開閉弁である、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記線形液体進入弁及び前記線形液体排出弁はいずれも調節弁である、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記圧力形成一方向弁は、両端の油圧の大小によって制御される、ブレーキ液オイルカップからサブマスタシリンダへの方向のみ流れる弁である、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記シミュレータ弁（５）とブレーキマスタシリンダとの間の油管路に、圧力センサ（７）が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記フットフィーリング調節弁（４）は、線形制御電磁弁であり、流量を線形的に調節でき、後ブレーキ液がオイルカップ（６）からフットフィーリング調節弁（４）を経てピストン後室へ流れ込み、前記シミュレータ弁（５）は開閉弁であり、圧力ブレーキ液が、ピストン前室からシミュレータ弁（５）を経て、流量を調節されずにブレーキマスタシリンダへ流れ込む、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。
前記シミュレータ弁（５）に、ブレーキ液の還流のための前部一方向弁が並列接続されており、前部一方向弁では、所定の油圧の制御によってピストン前室からブレーキマスタシリンダへブレーキ液が流れ、前記フットフィーリング調節弁（４）に、ブレーキ液の還流のための後部一方向弁が並列接続されており、後部一方向弁では、所定の油圧の制御によってオイルカップ（６）からピストン後室へブレーキ液が流れる、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なペダルフィーリング及び自己検査機能を有するインテグレーテッドブレーキシステム。