DE10055715A1 - Hydraulikdruckbremseinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Eine Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug hat einen Hauptzylinder (MC) mit einem Hauptzylinderkolben (MP), eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB) zum Verstärken des Betriebs des Hauptzylinderkolbens (MP) durch einen Unterdruck als Reaktion auf eine Bremspedalbetätigung und eine hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB) mit einer Leistungskammer (RP), die an dem hinteren Abschnitt des Hauptzylinderkolbens (MP) ausgebildet ist, um den Betrieb des Hauptzylinderkolbens (MP) durch ein Zuführen des abgegebenen Hydraulikdrucks von einer Pumpe (HP) zu der Leistungskammer (RP) als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung zu verstärken. Die Bremseinrichtung hat des weiteren ein Ventilelement (VM) zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer (RP) der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC), um den Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens (MP) durch die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung zu steuern.

Description

Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeugbremssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug, die eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung und eine Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung als einen Bremskraftverstärker zum Betätigen eines Hauptbremszylinders als Reaktion auf eine Bremspedalbetätigung umfasst.

Eine Hydraulikdruckbremseinrichtung mit einer Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung und einer Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung als ein Bremskraftverstärker ist in dem U.S.-Patent Nr. 4 024 713, das am 24. Mai 1977 veröffentlicht wurde, und in dem U.S.-Patent Nr. 3 967 536 veröffentlicht, das am 6. Juli 1976 veröffentlicht wurde.

Die durch das U.S.-Patent Nr. 4 024 713 beschriebene Bremseinrichtung umfasst einen Unterdruckbremskraftverstärker (Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung) und einen Hydraulikdruckbremskraftverstärker (Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung), die als ein Bremskraftverstärker kombiniert sind, um eine erhöhte verstärkte Leistung zum Unterstützen des Bremsdruckaufbaus durch die Betätigung eines Bremspedals abzugeben. Eine Leistungssteuerpumpe, die als die Bremsdruckquelle für den Hydraulikdruckbremskraftverstärker dient, wird zum Zuführen eines Bremsdruckes zu dem Hydraulikdruckbremskraftverstärker verwendet.

Bei der in dem U.S.-Patent Nr. 3 967 536 beschriebenen Bremseinrichtung umfasst eine Bremskraftverstärkungseinrichtung ein pneumatisches Leistungsunterstützungsgerät (Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung) und ein Hydraulikdruckleistungsunterstützungsgerät (Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung), wobei eine Leistungssteuerungspumpe als eine Bremsdruckquelle verwendet wird. Die Bremskraftverstärkungseinrichtung umfasst des weiteren eine Hilfsbremsdruckquelle, die dann verwendet werden kann, wenn der Motor abgeschaltet ist. Die Hilfsbremsdruckquelle hat eine elektrisch betriebene Pumpe und einen Druckreaktionsschalter, der zwischen dem Leistungssteuergetriebe und der Pumpe angeordnet ist, um die Pumpe durch eine Betätigung des Schalters zu betätigen.

Jedoch ist bei all diesen bekannten Einrichtungen ein Ventilelement zum Steuern der Verstärkung durch die Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung innerhalb des Unterdruckbremskraftverstärkers angeordnet. Infolgedessen ist es notwendig, einen normalen Unterdruckbremskraftverstärker relativ stark zu verändern, wodurch sich die Bremseinrichtung verteuert.

Angesichts der vorstehend erwähnten Problematik besteht ein Bedarf für eine Hydraulikdruckbremseinrichtung, die sich zumindest dem vorstehend genannten Nachteil widmet, der sich auch auf andere bekannte Hydraulikdruckbremseinrichtungen bezieht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat eine Hydraulikdruckbremseinrichtung einen Hauptzylinder mit einem Hauptzylinderkolben, eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung zum Verstärken des Betriebs des Hauptzylinderkolbens durch einen Unterdruck als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung und eine hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung mit einer Leistungskammer, die an dem hinteren Abschnitt des Hauptzylinderkolbens zum Verstärken des Betriebs des Hauptzylinderkolbens durch ein Zuführen des abgegebenen Hydraulikdruckes von einer Pumpe zu der Leistungskammer als Reaktion auf die Bremspedaltätigkeit ausgebildet ist. Die Bremseinrichtung hat des weiteren ein Ventilelement zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer der Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders, um den Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens durch die Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung zu steuern.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung hat eine Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug einen Hauptzylinder, der einen Hydraulikdruck als Reaktion auf eine Betätigung eines Bremspedals abgibt, eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders durch einen Unterdruck als Reaktion auf die Betätigung des Bremspedals, eine Pumpe zum Abgeben eines Hydraulikdrucks, eine hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung mit einer Leistungskammer für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders durch ein Zuführen eines abgegebenen Hydraulikdrucks von der Pumpe zu der Leistungskammer als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung. Die Leistungskammer der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung ist außerhalb der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung angeordnet. Ein Ventilelement öffnet und schließt die Leistungskammer der Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders, um den Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders durch die Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung zu steuern.

Die vorstehend erwähnten und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zusammen mit der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wobei mit denselben Bezugszeichen dieselben Bauelemente bezeichnet sind.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Teilquerschnittansicht einer Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Eingabe- und Abgabeverhaltens, das mit der in der Fig. 1 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung verknüpft ist;

Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht einer Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Hauptzylinders und eines mittleren Elementes, die bei der in der Fig. 3 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung vorgesehen sind;

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Unterdruckbremskraftverstärkers, der bei der in der Fig. 3 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung vorgesehen ist;

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Entlastungsventils, das bei der in der Fig. 3 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung vorgesehen ist;

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Solenoidventils, das bei der in der Fig. 3 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung vorgesehen ist; und

Fig. 8 zeigt eine graphische Darstellung des Eingabe- und Abgabeverhaltens während einem Fehlverhalten des Unterdruckbremskraftverstärkers, der bei der in der Fig. 3 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung vorgesehen ist. Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, weist die Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Hauptzylinder MC, einen Unterdruckbremskraftverstärker VB und einen hydraulischen Bremskraftverstärker HB auf. Der Hauptzylinder MC hat einen axial bewegbaren Hauptzylinderkolben MP und ein Paar Druckkammern R1, R2. Die Druckkammern R1, R2 stehen mit einem Behälter RV in einer Fluidverbindung, der ein Bremsfluid enthält. Wenn sich der Hauptzylinderkolben MP nach links gemäß der Fig. 1 als eine Reaktion auf das Niederdrücken eines Bremspedals BP bewegt, wird das Bremsfluid von dem Behälter RV in den Druckkammern R1, R2 mit Druck beaufschlagt, um von den Druckkammern R1, R2 abgegeben zu werden. Das mit Druck beaufschlagte Bremsfluid von dem Hauptzylinder MC wird verschiedenen Radbremszylindern zugeführt, die bei verschieden Fahrzeugrädern zum Bewirken eines Bremsvorgangs vorgesehen sind.

Die Hydraulikdruckbremseinrichtung hat auch den Unterdruckbremskraftverstärker VB und den hydraulischen Bremskraftverstärker HB, die dazu dienen, den Betrieb des Hauptzylinderkolbens als Reaktion auf die Betätigung des Bremspedals BP zu verstärken. Der Unterdruckbremskraftverstärker VB bildet die Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung und der hydraulische Bremskraftverstärker HB bildet die Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung.

Der Unterdruckbremskraftverstärker VB hat ein Gehäuse HS, eine bewegbare Wand MW, die das Innere des Gehäuses in eine Konstantdruckkammer CP und in eine Wechseldruckkammer VP teilt, und ein Antriebselement AM. Die Konstantdruckkammer CP ist mit einer Unterdruckquelle wie zum Beispiel einem Einlasskrümmer des Fahrzeuges zum Zuführen eines Unterdrucks in die Konstantdruckkammer CP verbunden. Das Antriebselement AM ist mit der bewegbaren Wand MW bewegbar und bewegbar an dem Gehäuse HS gestützt.

Der Unterdruckbremskraftverstärker VB hat des weiteren einen Steuerventilmechanismus CV, der sowohl die Verbindung zwischen der Wechseldruckkammer VP und dem Atmosphärendruck als auch die Verbindung zwischen der Wechseldruckkammer VP und der Konstantdruckkammer CP als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals BP steuert. Ein Druckunterschied wird zwischen den zwei Kammern CP, VP durch den Betrieb des Steuerventilmechanismus CV erzeugt. Durch diesen Druckunterschied erzeugt der Unterdruckbremskraftverstärker VB eine Verstärkungskraft, um den Hauptzylinderkolben MP zu bewegen.

Ein mittleres Element MD ist zwischen dem Unterdruckbremskraftverstärker VB und dem Hauptzylinder MC angeordnet. Ein Leistungskolben PP ist in dem mittleren Element MD angeordnet und steht mit dem hinterem Ende (das heißt dem rechten Ende gemäß der Fig. 1) des Hauptzylinderkolbens MP in Kontakt. Ein Ventilelement VM ist zwischen dem Hauptzylinderkolben MP und dem Leistungskolben PP angeordnet, um einen Verstärkungsvorgang des hydraulischen Bremskraftverstärkers HB zu steuern. Eine aus einem elastischen Material geschaffene Reaktionsscheibe RD ist zwischen einem Übertragungselement TM und dem Antriebselement AM angeordnet.

Eine Einrichtung, die durch eine Strichpunktlinie in der Fig. 1 umschlossen ist, ist in dem mittleren Element MD untergebracht. Die Einrichtung hat eine Hydraulikdruckpumpe HP, einen elektrischen Motor M, ein Prüfventil CH, ein Solenoidventil PV und ein Entlastungsventil RL. Die Hydraulikdruckpumpe HP ist durch den elektrischen Motor M angetrieben, um unabhängig von dem Hauptzylinder MC einen Hydraulikdruck abzugeben. Die Eingabeseite der Pumpe HP ist mit dem Behälter RV verbunden, und die Abgabeseite der Pumpe HP ist durch einen mit dem Prüfventil CH vorgesehenen Druckanstiegskanal AI mit einer Leistungskammer RP verbunden, die an der hinteren Seite des Leistungskolbens PP vorgesehen ist. Wenn der abgegebene Hydraulikdruck (ein Leistungshydraulikdruck) von der Pumpe HP der Leitungskammer RP zugeführt wird, wird der Leistungskolben PP angetrieben oder bewegt, um die Bewegung des Hauptzylinderkolbens MP zum Unterstützen des Bremsvorganges zu verstärken.

Die Leistungskammer RP ist durch das Ventilelement VM und durch einen Druckverringerungskanal AO mit dem Behälter RV verbunden. Das Solenoidventil PV ist in dem Druckverringerungskanal AO angeordnet, um einen Fluiddurchsatz in dem Druckverringerungskanal AO auf der Grundlage des Betätigungszustandes des Bremspedals BP und/oder des Fahrzeugbewegungszustandes zu steuern. Ein Druckkanal AC ist in dem mittleren Element MD ausgebildet, um den Druckanstiegskanal AI an einer Position zwischen der Leistungskammer RP und dem Prüfventil CH mit dem Druckverringerungskanal AO an einer Position zwischen der Leistungskammer RP und dem Solenoidventil PV zu verbinden. Das Entlastungsventil RL ist in dem Druckkanal AC angeordnet. Das Entlastungsventil RL schließt normalerweise den Druckkanal AC, aber es ist daran angepasst, den Druckkanal AC zu öffnen, wenn der abgegebene Hydraulikdruck von der Pumpe HP einen vorbestimmten Druck überschreitet. Das Solenoidventil PV ist ein Linear-Solenoidventil oder ein Proportional- Steuerventil, und es wird derart gesteuert, dass ein Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Solenoidventils in Proportion zu dem Solenoidantriebsstrom geändert wird.

Ein Drucksensor DT1, der eine erste Erfassungseinrichtung ausbildet, ist zum Erfassen des Druckniveaus in der Wechseldruckkammer VP vorgesehen. Dieser Drucksensor DT1 kann an die Stelle eines Hubsensors DT2 treten oder durch diesen ersetzt werden, der durch eine gepunktete Linie in der Fig. 1 dargestellt ist, der ebenfalls eine Erfassungseinrichtung bildet, die den Betätigungsbetrag des Bremspedals BP oder den Hubbetrag des Bremspedals erfasst. Das abgegebene Signal des Drucksensors DT1 (oder des Hubsensors DT2) ist einer elektronischen Steuereinrichtung ECU zugeführt. Des weiteren sind ein Bremsschalter, Radgeschwindigkeitssensoren, ein Sensor YG einer seitlichen Beschleunigung und ein Hydraulikdrucksensor PS mit der elektronischen Steuereinrichtung ECU verbunden, so dass Abgabesignale von solchen Sensoren zu der elektronischen Steuereinrichtung ECU abgegeben werden. Der Bremsschalter schaltet auf EIN, wenn das Bremspedal BP niedergedrückt wird. Die Radgeschwindigkeitssensoren, der Sensor YG einer seitlichen Beschleunigung und der Hydraulikdrucksensor PS sind als Fahrzeugbewegungszustandserfassungseinrichtungen aufgebaut. Die elektronische Steuereinrichtung ECU hat einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und verschiedene Eingabe- und Abgabeanschlüsse. Die Abgabesignale der verschiedenen Sensoren werden von den jeweiligen Eingabeanschlüssen über jeweilige Verstärkungsschaltungen in die CPU eingegeben.

Wenn das Bremspedal BP betätigt wird, wird der Unterdruckbremskraftverstärker VB betätigt, wodurch das Übertragungselement TM vorwärts (d. h. nach links gemäß der Fig. 1) bewegt wird, um den Hauptzylinderkolben MP zu verstärken (Unterdruckverstärkung). Anschließend wird die Leistungskammer RP durch das Ventilelement VM geschlossen, wenn der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder MC ansteigt und einen vorbestimmten Druck überschreitet. Das bedeutet, dass die Verbindung zwischen der Leistungskammer RP und dem Druckverringerungskanal AO (dem Behälter RV) durch das Ventilelement VM unterbrochen ist. Bei diesem Zustand wird der elektrische Motor angetrieben, falls durch die elektronische Steuereinrichtung ECU bestimmt ist, dass das Abgabesignal zumindest des Drucksensors DT1 oder des Hubsensors DT2 einen festgelegten Wert überschreitet, wodurch der abgegebene Hydraulikdruck von der Pumpe HP der Leistungskammer RP zugeführt wird, um den Hauptzylinderkolben MP zu verstärken (hydraulische Verstärkung).

Des weiteren wird das Solenoidventil PV durch die elektronische Steuereinrichtung ECU derart gesteuert, dass der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ventils in Proportion zu dem Solenoidantriebsstrom auf der Grundlage des Betätigungszustandes des Bremspedals BP und/oder des Fahrzeugbewegungszustandes geändert wird. Der Fluiddurchsatz des Druckverringerungskanals AO wird durch ein Steuern des Solenoidventils PV gesteuert, und verschiedene Bremssteuerungen wie zum Beispiel eine Traktionssteuerung, eine Lenksteuerung durch ein Bremsen und eine Bremsunterstützungssteuerung werden ausgeführt.

Bei Betrachtung der anfänglichen Beurteilung zum Bestimmen, ob die Hydraulikdruckpumpe EP anzutreiben ist, wird der durch den Drucksensor DT1 erfasste Druck Pv in der Wechseldruckammer VP mit einem vorbestimmten Druckwert Kp verglichen. Wenn der erfasste Druck Pv größer ist als der vorbestimmte Druck Kp, wird der elektrische Motor M angetrieben, um den Bremsdruck von der Hydraulikpumpe HP abzugeben. Anders gesagt wird der elektrische Motor nicht angetrieben, solange der Druck Pv in der Wechseldruckkammer VP unterhalb des vorbestimmten Werts Kp ist, und somit ist die Hydraulikpumpe in der Ruheposition (d. h. in dem Nicht-Betriebszustand). Der vorbestimmte Druckwert Kp wird auf der Grundlage der Verstärkungsgrenze des Unterdruckbremskraftverstärkers VB bestimmt, und um eine ruhige Übertragung bei der Verstärkungskraftzunahme durch die Hydraulikpumpe HP sicherzustellen, ist der Unterdruck- oder Druckwert Pv vorzugsweise auf den Wert festgelegt, bei dem der Druck in der Wechseldruckkammer VP den Atmosphärendruck unmittelbar erreicht (d. h. unmittelbar bevor der Unterdruckbremskraftverstärker seine Verstärkungsgrenze erreicht).

Alternativ ist es möglich, den Druck Pv in der Wechseldruckkammer VP zu differenzieren, um das Differential DPv von Pv zu erhalten und um den Betrag DPv mit einem vorbestimmten Wert Kdp zu vergleichen. Der vorbestimmte Wert Kdp ist auch vorzugsweise so auf das Differential des Drucks festgelegt, bei dem der Unterdruckbremskraftverstärker VB seine Verstärkungsgrenze unmittelbar erreicht. Für eine Bedingung der Beurteilung können das Vergleichsergebnis des Druckes Pv mit dem vorbestimmten Druck Kp und das Vergleichsergebnis des Differentials DPv mit dem vorbestimmten Wert Kdp kombiniert werden. Falls beide Bedingungen erfüllt sind, d. h. dass der Druck Pv größer ist als der vorbestimmte Druck Kp und dass das Differenzial DPv größer ist als der vorbestimmte Wert Kdp, wird der elektrische Motor M angetrieben. Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Bedingungen kann der Bremsschalter verwendet werden, um den Antriebsbeginn des Motors M zu bestimmen. Anders gesagt kann der elektrische Motor M angetrieben werden, wenn der Bremsschalter auf EIN steht und wenn der Druck Pv und/oder das Differential DPv den jeweiligen vorbestimmen Wert Kp und/oder Kdp überschreiten.

Als ein Mechanismus zum Erfassen des Betätigungsbetrages des Bremspedals BP kann der Hubsensor DT2 verwendet werden, der durch die gepunktete Linie in der Fig. 1 gezeigt ist. Beim Vergleichen des erfassten Hubs (St) des Bremspedals BP mit einem vorbestimmten Hubwert KSt kann der Motor M angetrieben werden, wenn der erfasste Hubwert St größer ist als der vorbestimmte Wert KSt. Der vorbestimmte Hubwert KSt wird auf der Grundlage der Verstärkungsgrenze des Unterdruckbremskraftverstärkers VB bestimmt, und um die ruhige Übertragung bei der Verstärkungskraftzunahme durch die Hydraulikpumpe HP sicherzustellen, ist der Hubwert KSt vorzugsweise auf den Wert festgelegt, bei dem der Unterdruckbremskraftverstärker seine Verstärkungsgrenze unmittelbar erreicht. Alternativ ist es möglich, den Hub St zu differenzieren, um das Differential DSt von St zu erhalten und um diesen Betrag mit einem vorbestimmten Wert Kds zu vergleichen. Auch der vorbestimmte Wert Kds ist vorzugsweise auf das Differential des Hubs festgelegt, bei dem der Unterdruckbremskraftverstärker VB seine Verstärkungsgrenze unmittelbar erreicht.

Als ein Mechanismus zum Erfassen des Betätigungsbetrags des Bremspedals BP kann außerdem ein Niederdrückkraftsensor (nicht gezeigt) zum Abtasten der Niederdrückkraft des Bremspedals BP verwendet werden. Des weiteren kann ein (nicht gezeigter) Drucksensor zum Erfassen des Abgabebremsdruckes von dem Hauptzylinder MC vorgesehen sein. Bei Verwendung der erfassten Niederdrückkraft oder des erfassten Hauptzylinderdruckes und/oder ihrer differenzierten Werte kann ein Beginn des Antriebsvorgangs der Pumpe M bestimmt werden. Des weiteren kann die Abgabe eines (nicht gezeigten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensors verwendet werden, um den elektrischen Motor M (und demgemäß die Hydraulikpumpe) als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anzutreiben.

Die Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das in der Fig. 2 gezeigte Funktionsverhalten zeigen. Die graphische Darstellung der Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Eingabe (Niederdrückkraft des Bremspedals BP) und der Abgabe (hydraulischer Bremsdruck von dem Hauptzylinder MC). Die durchgezogene Linie in der Fig. 2 zeigt das Verhalten während des Verstärkungsvorgangs des Unterdruckbremskraftverstärkers VB, die gepunktete Linie zeigt das Verhalten bei dem Verstärkungsgrenzzustand des Unterdruckbremskraftverstärkers VB und die Zweipunktstrichlinie zeigt das Verhalten während des Verstärkungsvorgangs des hydraulischen Bremskraftverstärkers HB zusätzlich zu dem Verstärkungsvorgang des Unterdruckbremskraftverstärkers VB. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass eine Bremskraft von jedem Rad ungeachtet der Bremspedalbetätigung gesteuert wird, so dass zum Beispiel die Lenksteuerung durch ein Bremsen ausgeführt werden kann, um eine Fahrzeugbewegungsstabilität aufrechtzuerhalten.

Bei dem normalen Bremsvorgang wird Atmosphärendruck in die Wechseldruckkammer VP eingeleitet, wenn das Bremspedal BP betätigt wird, und der Unterdruckbremskraftverstärker VB beginnt den Verstärkungsvorgang. Solch eine Verstärkungsfunktion ist durch die durchgezogene Linie in der Fig. 2 gezeigt. Wenn der Hauptzylinderdruck durch ein weiteres Niederdrücken des Bremspedals BP den vorbestimmten Druck überschreitet, wird die Leistungskammer RP durch das Ventilelement VM geschlossen. Wenn der durch den Drucksensor DT1 erfasste Druck Pv in der Wechseldruckkammer VP größer wird als der vorbestimmte Wert Kp, wird der elektrische Motor M angetrieben, um die Pumpe HP anzutreiben. Die Pumpe HP führt einen Bremsdruck der Leistungskammer RP zu, die an der hinteren Seite des Leistungskolbens PP vorgesehen ist, so dass der Leistungskolben PP vorwärts bewegt wird. Bei diesem Zustand wird das Entlastungsventil RL geöffnet, falls der abgegebene Hydraulikdruck der Pumpe HP den voreingestellten Druck des Entlastungsventils RL überschreitet, um das mit Druck beaufschlagte Fluid der Leistungskammer RP über den Hydraulikdruckkanal AC zu dem Behälter RV auszulassen. Anders gesagt wird ein oberer Grenzdruck der Leistungskammer RP (ein maximaler Druck durch den Hydraulikdruckverstärkungsvorgang) durch das Entlastungsventil RL festgelegt.

Demgemäß wird der Verstärkungsvorgang des hydraulischen Bremskraftverstärkers HB zusätzlich zu dem Verstärkungsvorgang des Unterdruckbremskraftverstärkers VB ausgeführt, wie dies durch die Zweipunktstrichlinie in der Fig. 2 gezeigt ist.

Nachdem der Zündschalter geschlossen wurde, werden verschiedene Arten einer Bremssteuerung wie zum Beispiel eine Lenksteuerung durch ein Bremsen, eine Traktionssteuerung und eine Bremsunterstützungssteuerung durch die elektronische Steuereinrichtung ECU ausgeführt. Eine nähere Erläuterung von diesen Bremssteuerungen wird weggelassen, da diese für einen Durchschnittsfachmann bekannt sind.

Eine Bremseinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 3 bis 7 dargestellt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 ist zunächst eine Hydraulikdruckbremseinrichtung gezeigt, die einen Hauptzylinder 10, ein mittleres Element 20 und einen Unterdruckbremskraftverstärker 40 aufweist, die miteinander verbunden sind. Der Hauptzylinder 10, das mittlere Element 20 und der Unterdruckbremskraftverstärker 40 entsprechen jeweils dem Hauptzylinder MC, dem mittleren Element MD und dem Unterdruckbremskraftverstärker VB, die in der Fig. 1 gezeigt sind. Das Ventilelement VM und der hydraulische Bremskraftverstärker HB sind in dem mittleren Element 20 angeordnet, und ihre dazugehörigen Bauteile wie zum Beispiel der elektrische Motor M, die Hydraulikdruckpumpe HP, das Prüfventil CH, das Entlastungsventil RL, das Solenoidventil PV und die Hydraulikdruckkanäle AO, AI, AC sind in dem mittleren Element 20 untergebracht. Die Einzelheiten des Aufbaus des Entlastungsventils RL und des Solenoidventils PV sind in der Fig. 6 bzw. in der Fig. 7 gezeigt und werden nachfolgend beschrieben. Der Aufbau der in der Fig. 3 gezeigten elektronischen Steuereinrichtung ECU ist derselbe wie bei der elektronischen Steuereinrichtung ECU, die in der Fig. 1 gezeigt und vorstehend beschrieben ist, wobei entsprechende Merkmale mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind.

Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist, sind der Hauptzylinder 10 und der Unterdruckbremskraftverstärker 40 über das mittlere Element 20 miteinander verbunden. Der Hauptzylinder 10 ist an der Fahrzeugvorderseite (d. h. die linke Seite gemäß der Fig. 3) vorgesehen, und der Unterdruckbremskraftverstärker 40 ist an der Fahrzeughinterseite (d. h. die rechte Seite gemäß der Fig. 3) vorgesehen. Das (nicht in der Fig. 3 gezeigte) Bremspedal BP ist an der hinteren Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers 40 vorgesehen. Die Niederdrückkraft von dem Bremspedal BP wird auf eine Eingabestange 3 als eine Bremsbetätigungskraft übertragen. Als Reaktion auf die Niederdrückkraft des Bremspedals BP verstärkt der Unterdruckbremskraftverstärker 40 die Bremsbetätigungskraft, und der hydraulische Bremskraftverstärker 20 verstärkt die Bremsbetätigungskraft, wenn der Unterdruckbremskraftverstärker 40 im wesentlichen seine Verstärkungsgrenze erreicht. Die somit erhöhte Verstärkungskraft wird auf den Hauptzylinder 10 übertragen, um den Bremsdruck zu jedem Radbremszylinder abzugeben, die an einem jeweiligen Fahrzeugrad angebracht sind.

Wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist, hat der Hauptzylinder 10 einen ersten Zylinder 1a, einen zweiten Zylinder 1b und einen dritten Zylinder 1c. Der zweite Zylinder 1b und ein Abschnitt des dritten Zylinders 1c sind in dem ersten Zylinder 1a eingefügt bzw. darin angeordnet. Ein erster Kolben 11 und ein zweiter Kolben 12 sind in dem zweiten bzw. in dem dritten Zylinder 1b, 1c gleitbar angeordnet. Ein Ende des ersten Zylinders 1a ist geschlossen und der Innendurchmesser des Zylinders 1a vergrößert sich stufenweise zu dem offenen Ende des Zylinders 1a. Der zweite Zylinder 1b verfügt über eine annähernd zylindrische Form mit einer inneren Zylinderbohrung 1d. Der dritte Zylinder 1c verfügt ebenfalls über eine annähernd zylindrische Form und hat eine Zylinderbohrung 1e, deren Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des zweiten Zylinders 1b. Der dritte Zylinder 1c hat auch eine Verbindungsbohrung 1f, die in Verbindung mit der Zylinderbohrung 1e steht. Der Innendurchmesser der Verbindungsbohrung 1f ist kleiner als der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 1d. Der erste Zylinder 1a ist mit zwei Zuführungsöffnungen 1g, 1h und mit zwei Auslassöffnungen 1j, 1k versehen. Der dritte Zylinder 1c ist mit einer Einlassöffnung 1p und einer Ausstoßöffnung 1r versehen.

Der zweite Zylinder 1b ist in dem ersten Zylinder 1a über ein ringartiges Element 17 mit einem sich in der radialen Richtung erstreckendem Verbindungsloch 17a und U-förmigen Dichtelementen S1 angeordnet, die an beiden Enden des ringartigen Elementes 17 vorgesehen sind. Der dritte Zylinder 1c ist in dem ersten Zylinder 1a über ein ringartiges Element 18 mit einem sich in der radialen Richtung erstreckendem Verbindungsloch 18a und U- förmigen Dichtelementen S1 angeordnet, die an beiden Enden des ringartigen Elementes 18 vorgesehen sind.

Der erste Kolben 11 ist gleitbar und fluiddicht in der Zylinderbohrung 1d angeordnet, um so eine Druckkammer R1 zwischen dem geschlossenen Ende des ersten Zylinders 1a und dem geschlossenen Ende des ersten Kolbens 11 zu definieren. Bei dem Ruhezustand (d. h. wenn das Bremspedal nicht betätigt ist), ist der erste Kolben 11 hinsichtlich des Verbindungslochs 17a des ringartigen Elementes 17 so positioniert, dass ein Verbindungsloch 11a, das an einem Randabschnitt des Kolbens 11 vorgesehen ist, dem Verbindungsloch 17a zugewandt ist oder mit diesem in Verbindung steht, um eine Fluidverbindung zwischen der Druckkammer R1 und einem Behälter 4 durch die Zuführungsöffnung 1g zu ermöglichen.

Jedes Ende des zweiten Kolbens 12 ist mit einem konkaven oder vertieften Abschnitt 12b bzw. 12c versehen. Das hintere Ende des zweiten Kolbens 12 hat einen größeren Durchmesserabschnitt 12e und das vordere Ende des zweiten Kolbens 12 ist gleitbar und fluiddicht in der Zylinderbohrung 1d eingepasst, um so eine Druckkammer R2 zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben 11, 12 zu definieren. Bei dem Ruhezustand ist der zweite Kolben 12 hinsichtlich dem Verbindungsloch 18a des ringartigen Elementes 18 so angeordnet, dass ein Verbindungsloch 12a, das an einem Randabschnitt des zweiten Kolbens 12 vorgesehen ist, dem Verbindungsloch 18a zugewandt ist oder mit diesem in Verbindung steht, um eine Fluidverbindung zwischen der Druckkammer R2 und dem Behälter 4 durch die Zuführungsöffnung 1h zu ermöglichen.

Eine Gummischeibe 25 ist in dem konkaven bzw. vertieften Abschnitt 12c des zweiten Kolbens 12 angeordnet. Auch ein Stützelement 22 ist in dem vertieften Abschnitt 12c angeordnet, wobei ein ringartiges Abstandsstück 26 zwischen der Scheibe 25 und dem Stützelement 22 angeordnet ist. Eine Verbindungsbohrung 22a ist an der Mitte des Stützelementes 22 ausgebildet, und ein Ventilkörper 23 des Ventilelementes VM ist gleitbar in der Verbindungsbohrung 22a so gestützt, dass das vordere Ende (d. h. das Ende an der linken Seite gemäß der Fig. 4) des Ventilkörpers 23 mit der Gummischeibe 25 in Kontakt steht. Eine Fluidkammer R3 ist zwischen der Außenseite des zweiten Kolbens 12 und der Innenseite des dritten Zylinders 1c definiert, um stets mit der Ausstoßöffnung 1r in Verbindung zu stehen. Ein Verbindungskanal 12f ist an der vorderen Seite des größeren Durchmesserabschnitts 12e des zweiten Kolbens 12 ausgebildet, um einen Öffnungsabschnitt des konkaven Abschnittes 12c mit der Fluidkammer R3 zu verbinden.

Eine Feder 13 ist zwischen dem Boden oder dem geschlossenem Ende eines vertieften Abschnitts des ersten Zylinders 1a und dem Boden oder dem geschlossenem Ende eines vertieften Abschnitts des ersten Kolbens 11 angeordnet, um den Kolben 11 stets zu dem zweiten Kolben 12 vorzuspannen (d. h. nach rechts gemäß der Fig. 4). Ein Ende einer Stange 14 ist an dem Boden des konkaven Abschnitts 12b des zweiten Kolbens 12 gesichert und das andere Ende der Stange 14 (d. h. der Kopfabschnitt) steht mit dem oberen Ende eines Federhalters 16 in Eingriff. Ein Flanschabschnitt des Halters 16 steht mit der hinteren Seitenfläche des ersten Kolbens 11 in Kontakt. Eine Feder 15 ist zwischen einer vorderen Seite des vertieften Abschnitts 12b des zweiten Kolbens 12 und dem Flanschabschnitt des Halters 16 angeordnet, um den ersten und den zweiten Kolben 11, 12 in entgegengesetzten Richtungen voneinander weg vorzuspannen.

Das mittlere Element 20 ist zwischen dem ersten Zylinder 1a des Hauptzylinders 10 und dem Unterdruckbremskraftverstärker 40 angeordnet und an ihnen durch ein paar Schrauben BL gesichert. Verschiedene Elemente sind im Inneren des mittleren Elementes 20 angeordnet, wie zum Beispiel sowohl der hydraulische Bremskraftverstärker HB als auch ein Abschnitt des dritten Zylinders 1c. Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist, erstreckt sich ein Armabschnitt 20a von dem mittleren Element 20 nach vorne. Unter nochmaliger Bezugnahme auf die Fig. 4 ist zu beachten, dass die Seite oberhalb des dritten Zylinders 1c einen unterschiedlichen Querschnitt zu demjenigen der Fig. 3 zeigt, um den verbundenen Zustand durch die obere Seitenschraube BL in der Fig. 4 darzustellen. Ein Hydraulikdruckkanal ist einstückig in dem Armabschnitt 20a ausgebildet, um die Hydraulikdruckkanalleitung in dem mittleren Element 20 mit dem Behälter 4 zu verbinden.

Ein größerer Durchmesserabschnitt 21d eines Leistungskolbens 21 ist gleitbar in der Zylinderbohrung 1e des dritten Zylinders 1c gestützt, während ein kleinerer Durchmesserabschnitt des Leistungskolbens 21 gleitbar in der Verbindungsbohrung 1f des dritten Zylinders 1c gestützt ist. Die Leistungskammer RP ist zwischen dem hinteren Ende des größeren Durchmesserabschnittes 21d des Leistungskolbens 21 und einem Stufenabschnitt des dritten Zylinders 1c definiert und daran angepasst, mit der Einlassöffnung 1p in Verbindung zu stehen. Ein becherförmiges Dichtelement S2 ist an dem hinteren Ende des größeren Durchmesserabschnittes 21d des Leistungskolbens 21 angeordnet, um einen dichten Zustand für die Leistungskammer RP sicherzustellen. Eine erste ringartige Nut ist an der Innenseite der Verbindungsbohrung 1f des dritten Zylinders 1c ausgebildet, und eine andere ringartige Nut ist an der Innenseite der Verbindungsbohrung 1f an einer in der axialen Richtung von der ersten Nut getrennten Position ausgebildet. In jeder Nut ist ein becherförmiges Dichtelement S3 angeordnet, um ebenfalls einen dichten Zustand für die Leistungskammer RP sicherzustellen.

An jedem Ende des Leistungskolbens 21 ist ein konkaver bzw. vertiefter Abschnitt ausgebildet, und ein Ventilsitz 21a ist einstückig an dem vertieften Abschnitt vorgesehen, der an der vorderen Seite des Leistungskolbens 21 ausgebildet ist. Eine sich axial erstreckende Verbindungsbohrung 21b und ein sich radial erstreckender Verbindungskanal 21c sind in dem Leistungskolben 21 ausgebildet. Die Verbindungsbohrung 21b öffnet sich zu dem Ventilsitz 21a, und der Verbindungskanal 21c steht mit der Verbindungsbohrung 21b in Verbindung und mündet in die Leistungskammer RP. Ein an dem vorderen Ende eines Übertragungselementes 31 vorgesehener Tauchkolben 31a ist in dem vertieften Abschnitt 21e angeordnet, der an der hinteren Seite des Leistungskolbens 21 ausgebildet ist, um mit der Bodenseite des vertieften Abschnittes 21e in Kontakt zu stehen.

Eine Feder 24 ist in der Verbindungsbohrung 21b des Leistungskolbens 21 angeordnet, um den Ventilkörper 23 in einer Richtung vorzuspannen, wodurch der Ventilkörper 23 von dem Ventilsitz 21a getrennt wird. Infolgedessen wird normalerweise ein Raum zwischen der Spitze des Ventilkörpers 23 und dem Ventilsitz 21a ausgebildet, um die Leistungskammer RP mit der Fluidkammer R3 über die Verbindungsbohrung 21b und den Verbindungskanal 21c zu verbinden. Die Gummischeibe 25 wird zusammengedrückt und dehnt sich nach hinten durch eine mittlere Bohrung des Abstandsstückes 26 aus, wenn der Hauptzylinderdruck den vorbestimmten Druck überschreitet, so dass der Ventilkörper 23 gegen die Vorspannkraft der Feder 24 nach hinten bewegt wird. Der vorbestimmte Druck wird durch eine voreingestellte Last der Feder 24 bestimmt und entspricht beispielsweise dem Hauptzylinderdruck unmittelbar vor dem Unterdruckverstärkungsvorgang durch den Unterdruckbremskraftverstärker 40.

Wie dies in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist, ist der Unterdruckbremskraftverstärker 40 mit einem Vorderseitengehäuseabschnitt 41a und einem Hinterseitengehäuseabschnitt 41b ausgebildet, um ein kastenartiges Gehäuse auszubilden. Eine bewegbare Wand 42 ist in dem Gehäuse angeordnet, und der äußere Randabschnitt der bewegbaren Wand 42 ist durch die Gehäuseabschnitte 41a, 41b gesichert. Eine Konstantdruckkammer (Unterdruckkammer) CP und eine Wechseldruckkammer VP sind durch und an entgegengesetzten Seiten der bewegbaren Wand 42 in dem Gehäuseraum definiert. Die Konstantdruckkammer CP ist mit einer Unterdruckquelle wie zum Beispiel ein Einlasskrümmer über eine (nicht gezeigte) Einlassöffnung zum Zuführen eines Unterdruckes in die Konstantdruckkammer CP verbunden, um die Kammer CP bei dem Unterdruckniveau zu halten.

Die bewegbare Wand 42 hat eine Druckaufnahmeplatte 42a und eine Membran 42b. Ein offenes Ende eines zylindrischen Antriebselementes 43, das als ein Unterdruckbremskraftverstärkerleistungskolben bezeichnet ist, ist in einer luftdichten Art und Weise an dem mittleren Abschnitt der bewegbaren Wand 42 gesichert, und das andere offene Ende des Antriebselementes 43 durchdringt den Vorderseitengehäuseabschnitt 41b, um sich nach hinten zu erstrecken (d. h. nach rechts gemäß der Fig. 3). Das Antriebselement 43 ist gleitbar und luftdicht in der Öffnung des Gehäuses 41b durch das Dichtelement S4 gestützt und durch eine Haube BT verschlossen. Die Haube BT ist an der Eingabestange 3 gesichert und hat ein offenes Ende Bta, damit sie dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Eine Feder 44 ist zwischen dem vorderen Ende der Antriebseinrichtung und der inneren Wand des Vorderseitengehäuses 41a vorgesehen, um die bewegbare Wand 42 in der nach hinten gerichteten Richtung (d. h. nach rechts gemäß der Fig. 3) vorzuspannen.

Die Eingabestange 3 ist entlang der Mittelachse des Antriebselementes 43 angeordnet, wobei ihr vorderes Ende mit einem Tauchkolben 45 durch eine Gelenkkupplungsverbindung verbunden ist. Der Tauchkolben 45 ist gleitbar in einem Verbindungsloch 43a gestützt, das in dem Antriebselement 43 axial ausgebildet ist. Ein Ventilsitz 43b ist um das Verbindungsloch 43a herum ausgebildet. Ein erster Steuerventilmechanismus 46 ist an dem Antriebselement 43 vorgesehen, der den Ventilsitz 43b umfasst und einen ringartigen Ventilkörper 46a vorspannt, damit dieser mit dem Ventilsitz 43b im Eingriff steht. Dieser erste Steuerventilmechanismus 46 bildet ein Steuerventil aus. Ein zweiter Steuerventilmechanismus 47 ist an dem hinteren Ende des Tauchkolbens 45 vorgesehen und hat einen Ventilsitz 45b, der an dem hinteren Ende des Tauchkolbens 45 ausgebildet ist, und einen ringartigen Ventilkörper 47a, der vorgespannt ist, um mit dem Ventilsitz 45b im Eingriff stehen zu können. Dieser zweite Steuerventilmechanismus 47 bildet ein Luftventil aus. Der Ventilkörper 47a ist an dem vorderen Ende eines zylindrischen elastischen Elementes ausgebildet, und eine Feder 48a ist an dem hinteren Ende des zylindrischen elastischen Elementes zum Vorspannen des Ventilkörpers 47a zu dem Ventilsitz 43b angeordnet. Das zylindrische elastische Element, das den zweiten Steuerventilmechanismus 47 ausbildet, ist zu dem Ventilsitz 43b durch eine Feder 48b vorgespannt, um mit einem inneren abgestuften Abschnitt 43c im Eingriff zu stehen, der an dem Antriebselement 43 vorgesehen ist.

Ein ringartiger kleinerer Durchmesserabschnitt 45a ist an dem hinteren Abschnitt des gleitbaren Abschnittes vorgesehen, der an dem oberen Ende des Tauchkolbens 45 vorgesehen ist, und ein Keilelement 49 ist in diesem kleineren Durchmesserabschnitt 45a angeordnet. Das Keilelement 49 ist gleitbar in der axialen Richtung über einen vorbestimmten Abstand relativ zu dem kleineren Durchmesserabschnitt 45a. Das Keilelement 49 erstreckt sich von dem äußeren Rand des Antriebselementes 43 nach außen und ist daran angepasst, mit dem Gehäuse 41b im Eingriff zu stehen, um die nach hinten gerichtete axiale Bewegung des Tauchkolbens 45 zu begrenzen. Diese begrenzte axiale Bewegung des Tauchkolbens 45 definiert die Rückkehrposition der bewegbaren Wand 42.

Ein konkaver bzw. vertiefter Abschnitt 43d ist an dem vorderen Abschnitt des Antriebselementes 43 vorgesehen, und ein Übertragungselement 32 ist gleitbar in diesem vertieften Abschnitt 43d angeordnet. Ein hinterer Endabschnitt 31b eines Übertragungselementes 31 hat einen vergrößerten Durchmesserabschnitt mit einer zylindrischen Form und einem geschlossenem Ende. Eine Reaktionsgummischeibe 33 ist in dem zylindrischen hinteren Endabschnitt 31b gestützt und an der gleichen Achse wie das Übertragungselement 32 und der Tauchkolben 45 angeordnet. Das Übertragungselement 32 ist in dem vertieften konkaven Abschnitt 43d des Antriebselementes 43 gestützt und in der axialen Richtung über einen vorbestimmten Abstand bewegbar, um mit der Reaktionsgummischeibe 33 in Kontakt zu stehen. Die Reaktionsgummischeibe 33 ist im Wesentlichen gleich wie das in der Fig. 1 gezeigte reaktionselastische Element RD.

Wie dies vorstehend erwähnt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Ventilkörper 23 zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer RP als Reaktion auf den Hauptzylinderdruck durch den Hauptzylinderkolben 12 gestützt, so dass der hydraulische Bremskraftverstärker HB und das Ventilelement VM an der vorderen Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers 40 angeordnet sind.

Ähnlich wie dies vorstehend beschrieben ist und ähnlich gemäß der Fig. 1 sind des weiteren der elektrische Motor M und die Hydraulikpumpe HP in dem mittleren Element 20 angeordnet, und die Pumpe HP ist mit dem Behälter 4 an der Einlassseite verbunden, und mit der Leistungskammer RP durch das Prüfventil CH an der Auslassseite verbunden. Da die Pumpe HP mit der Leistungskammer RP durch das Prüfventil CH verbunden ist, wird verhindert, dass ein Bremsfluid in der Leistungskammer RP zu der Pumpe HP fließt, so dass ein ruhiger Betrieb der hydraulischen Bremseinrichtung aufrechterhalten werden kann.

Die Bestimmung zum Beginnen eines Antriebsvorganges der Hydraulikpumpe wird als Reaktion auf den durch den Drucksensor DT1 erfassten Druck vorgesehen, der den Druck in der Wechseldruckkammer VP erfasst. Anstelle oder zusätzlich zu diesem Drucksensor DT1 können andere Sensoren wie zum Beispiel ein Bremspedalbetätigungssensor oder ein Bremspedalhubsensor vorgesehen werden, um die Antriebszeitgebung der Pumpe HP zu bestimmen. Unmittelbar vor der Verstärkungsgrenze des Unterdruckbremskraftverstärkers 40 wird der Betrieb des zweiten Kolbens 12 durch den abgegebenen Druck der Pumpe HP verstärkt, wie dies nachfolgend erläutert wird.

Die Fig. 6 zeigt den detaillierten Aufbau des Entlastungsventils RL, das in dem mittleren Element 20 vorgesehen ist. Das Entlastungsventil RL hat einen an der Eingabeseite vorgesehenen Ventilsitz 201 und einen Ventilkörper 202, der zu dem Ventilsitz 201 durch eine Feder 203 vorgespannt ist. Die Eingabeseite des Entlastungsventils RL ist mit der Auslassseite der Pumpe HP verbunden, und die Abgabeseite des Entlastungsventils ist mit dem Behälter 4 über das Solenoidventil PV verbunden. Demgemäß steht der Ventilkörper 202 durch die Feder 203 normalerweise in Kontakt mit dem Ventilsitz 201. Wenn der abgegebene Druck der Pumpe HP den festgelegten Druck überschreitet, wird der Ventilkörper 202 von dem Ventilsitz 201 getrennt, um den abgegebenen Druck der Pumpe HP zu dem Behälter 4 durch das Solenoidventil PV rückzuführen. Infolgedessen ist eine obere Grenze des Leistungsdruckes in der Leistungskammer RP festgelegt.

Die Fig. 7 zeigt den detaillierten Aufbau des Solenoidventils PV, das in dem mittleren Element 20 vorgesehen ist. Das Solenoidventil PV hat einen an der Eingabeseite des Solenoidventils vorgesehenen Ventilsitz 204 und einen Ventilkörper 205. Der Ventilkörper 205 ist einstückig an der Spitze eines Tauchkolbens 207 vorgesehen, und er ist durch eine Feder 206 in der Richtung von dem Ventilsitz 204 weg vorgespannt. Die Eingabeseite des Solenoidventils PV ist mit der Ausstoßöffnung 1r verbunden, und die Abgabeseite des Solenoidventils ist mit dem Behälter 4 verbunden. Bei dem Solenoidventil PV wird der Tauchkolben 207 als Reaktion auf eine Erregung einer Solenoidspule 208 angetrieben, und der Ventilkörper 205 ist somit mit dem Ventilsitz 204 in Kontakt oder von diesem getrennt. Der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Solenoidventils PV ändert sich in Proportion zu dem Antriebsstrom der Solenoidspule 208. Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Pfeile zeigen den Fluss des Bremsfluids.

Der Betrieb der in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Hydraulikdruckbremseinrichtung ist folgendermaßen. Zunächst sind die Bauteile der Bremseinrichtung in der Art und Weise positioniert, wie dies in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, wenn das Bremspedal BP nicht betätigt wird. Der Unterdruckbremskraftverstärker 40 ist in dem Ruhezustand, der zweite Steuerventilmechanismus 47 ist durch den Kontakt zwischen dem Ventilkörper 47a und dem Ventilsitz 45b geschlossen, und es wird verhindert, dass die Wechseldruckkammer VP mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Wechseldruckkammer VP steht nur mit dem Unterdruck in der Konstantdruckkammer CP durch den ersten Steuerventilmechanismus 46 in Verbindung.

Ausgehend von diesen Zuständen werden, wenn das mit der Eingabestange 3 verbundene Bremspedal BP niedergedrückt wird, die Eingabestange 3 und der Tauchkolben 45 gedrückt und nach links in die Vorwärtsrichtung bewegt. Infolgedessen steht der Ventilsitz 43b der Antriebseinrichtung 43 in Eingriff mit dem Ventilkörper 46a des ersten Steuerventilmechanismus 46, um eine Fluidverbindung zwischen der Konstant- und der Wechseldruckkammer CP, VP zu unterbrechen. Anschließend wird der Ventilkörper 47a des zweiten Steuerventilmechanismus von dem Ventilsitz 45b getrennt, um Atmosphärendruck in die Wechseldruckkammer VP durch die Haube Bta einzulassen. Der Druck in der Wechseldruckkammer VP ist somit erhöht, um die bewegbare Wand 42 vorwärts zu bewegen und dadurch den zweiten Kolben 12 durch das Antriebselement 43, die Reaktionsgummischeibe 33, das Übertragungselement 31, den Leistungskolben 21, das Stützelement 22, das Abstandsstück 26 und die Gummischeibe 25 vorwärts zu bewegen. Infolge der Bewegung des zweiten Kolbens 12 wird ebenfalls der erste Kolben 11 vorwärts bewegt. Während diesem Vorgang wird der Ventilkörper 23 zusammen mit dem Leistungskolben 21 durch die Feder 24 vorwärts bewegt.

Während diesem Verstärkungsvorgang des Unterdruckbremskraftverstärkers 40 dehnt sich ein Planseitenabschnitt der Reaktionsgummischeibe 33, der dem Übertragungselement 32 zugewandt ist, nach hinten aus, um mit dem vorderen Ende des Übertragungselementes 32 in Kontakt zu stehen, wenn der Hauptzylinderdruck durch den Druckanstieg der Druckkammern R1, R2 erhöht ist. Infolgedessen wird eine nach hinten gerichtete Reaktionskraft auf das Übertragungselement 32 und den Tauchkolben 45 aufgebracht, die proportional zu der Druckkraft der bewegbaren Wand 42 ist, und der erste und der zweite Steuerventilmechanismus 46 bzw. 47 werden als Reaktion auf den Unterschied zwischen der Reaktionskraft und der durch die Eingabestange 3 aufgebrachten Betätigungskraft gesteuert.

Wenn der Druck in den Druckkammern R1, R2 weiter ansteigt ist und den vorbestimmten Druck überschreitet, wird die Gummischeibe 25 zusammengedrückt, und sie dehnt sich nach hinten durch eine mittlere Bohrung des Abstandsstückes 26 aus. Infolgedessen wird der Ventilkörper 23 gegen die Vorspannkraft der Feder 24 nach hinten bewegt und steht anschließend mit dem Ventilsitz 21a des Leistungskolbens 21 in Kontakt, wodurch die Verbindung zwischen der Leistungskammer RP und der Fluidkammer R3 unterbrochen ist. Bei diesem Zustand wird der Antriebsvorgang des elektrischen Motors M gestartet, um die Hydraulikpumpe HP anzutreiben, wenn auf der Grundlage des Drucksensors DT1 bestimmt ist, dass der Unterdruckbremskraftverstärker 40 kurz vor Erreichen der Verstärkungsgrenze ist. Und zwar wird der Antriebsvorgang des elektrischen Motors M gestartet, um dadurch einen Hydraulikdruck von der Hydraulikpumpe HP durch die Einlassöffnung 1p der Leistungskammer RP zuzuführen, wenn der durch den Drucksensor DT1 erfasste Druck Pv in der Wechseldruckkammer VP größer ist als der vorbestimmte Druckwert Kp.

Unmittelbar bevor der Unterdruckbremskraftverstärker 40 seine Verstärkungsgrenze erreicht, wird der abgegebene Druck der Pumpe HP oder der Leistungsdruck auf das hintere Ende des größeren Durchmesserabschnittes 21d des Leistungskolbens 21 aufgebracht. Infolgedessen wird der zweite Kolben 12 nach vorne gedrückt und der Verstärkungsvorgang des hydraulischen Bremskraftverstärkers HB wird dem Verstärkungsvorgang des Unterdruckbremskraftverstärkers 40 hinzugefügt. In diesem Fall wird eine Kraft, die durch das Produkt des Leistungsdruckes mit der Querschnittsfläche des Leistungskolbens 21 in der Verbindungsbohrung 1f definiert ist, auf die an der hinteren Seite des Leistungskolbens 21 angeordnete Eingabestange 3 als eine Reaktionskraft des hydraulischen Bremskraftverstärkers HB aufgebracht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann, selbst wenn der Unterdruckbremskraftverstärker 40 ein Fehlverhalten zeigt, der hydraulische Verstärkungsvorgang durch den hydraulischen Bremskraftverstärker HB gemäß einer in der Fig. 8 gezeigten Strichpunktlinie ausgeführt werden, indem der vorbestimmte Druck zum Schließen der Leistungskammer RP auf einen niedrigeren Druck festgelegt wird als derjenige bei dem Hydraulikverstärkungsvorgang zusätzlich zu dem Unterdruckverstärkungsvorgang. Die in der Fig. 8 gezeigte gepunktete Linie zeigt das Verhalten während einer manuellen Bremspedalbetätigung, bei dem weder der Unterdruckverstärkungsvorgang noch der Hydraulikverstärkungsvorgang ausgeführt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Hydraulikdruckbremseinrichtung den Unterdruckbremskraftverstärker und den hydraulischen Bremskraftverstärker. Die Bremseinrichtung hat des weiteren das Ventilelement zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer als Reaktion auf den Hauptzylinderdruck, um den Verstärkungsvorgang durch den hydraulischen Bremskraftverstärker zu steuern. Bei diesem Aufbau muss zum Beispiel nur der an der vorderen Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers angeordnete Hauptzylinder abgewandelt werden, und somit können Abwandlungen des Unterdruckbremskraftverstärkers minimiert werden. Daher kann die Bremseinrichtung bei relativ geringen Kosten hergestellt werden.

Die Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug hat den Hauptzylinder MC; 10 mit dem Hauptzylinderkolben MP; 11, 12, die Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung VB; 40 zum Verstärken des Betriebs des Hauptzylinderkolbens MP; 11, 12 durch einen Unterdruck als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung und die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung HB; 20 mit der Leistungskammer RP, die an dem hinteren Abschnitt des Hauptzylinderkolbens MP; 11, 12 ausgebildet ist, um den Betrieb des Hauptzylinderkolbens MP; 11, 12 durch ein Zuführen des abgegebenen Hydraulikdrucks von der Pumpe HP zu der Leistungskammer RP als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung zu verstärken. Die Bremseinrichtung hat des weiteren das Ventilelement VM zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer RP der Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders MC; 10, um den Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens MP; 11, 12 durch die Hydraulikdruckbremskraftverstärkungseinrichtung zu steuern.

Die Prinzipien, bevorzugter Ausführungsbeispiele und Betriebsweisen der vorliegenden Erfindung wurden in der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Jedoch ist die zu schützende Erfindung nicht durch die speziellen offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt. Des weiteren sind die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht als einschränkend, sondern als erläuternd zu betrachten. Abwandlungen und Änderungen können durch einen Durchschnittsfachmann geschaffen werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Demgemäß ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass all solche Abwandlungen, Änderungen und Äquivalente darin enthalten sind, die innerhalb des durch die Ansprüche definierten Umfangs der Erfindung fallen.

Claims (13)

1. Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist:
einen Hauptzylinder (MC; 10) mit einem Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12) und einer Druckkammer (R1, R2) zum Abgeben eines Hydraulikdruckes als Reaktion auf eine Bremspedalbetätigung;
eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens (MP; 11, 12) durch einen Unterdruck als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung;
eine Pumpe (HP) zum Abgeben eines Hydraulikdrucks;
eine hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) mit einer Leistungskammer (RP), die an einer hinteren Seite des Hauptzylinderkolbens (MP; 11, 12) ausgebildet ist, für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens (MP; 11, 12) durch ein Zuführen eines abgegebenen Hydraulikdrucks von der Pumpe (HP) zu der Leistungskammer (RP) als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung; und
ein Ventilelement (VM) zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer (RP) der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10), um einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinderkolbens (MP; 11, 12) durch die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) zu steuern.

2. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) einen vorbestimmten Druck überschreitet, das Ventilelement (VM) die Leistungskammer (RP) der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) schließt, um den hydraulischen Verstärkungsvorgang durch die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) zu ermöglichen.

3. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (VM) einen Ventilkörper (23) zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer (RP) und ein zwischen dem Ventilkörper (23) und dem Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12) angeordnetes elastisches Element (25) hat, um den Ventilkörper (23) als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) anzutreiben.

4. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (VM) einen Ventilsitz (21a), einen Ventilkörper (23), der zwischen einer Position, an der er mit dem Ventilsitz (21a) in Kontakt steht, zum Öffnen der Leistungskammer (RP) und einer anderen von dem Ventilsitz (21a) entfernten Position zum Schließen der Leistungskammer (RP) bewegbar ist, eine Feder (24) zum Vorspannen des Ventilkörpers (23) in einer Richtung, bei der der Ventilkörper (23) von dem Ventilsitz (21a) getrennt ist, und ein elastisches Element (25) aufweist, das zwischen dem Ventilkörper (23) und dem Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12) angeordnet ist, um den Ventilkörper (23) mit dem Ventilsitz (21a) in Kontakt zu bringen, wenn der Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) den vorbestimmten Druck überschreitet.

5. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (VM) außerhalb der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) angeordnet ist.

6. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 1, die des weiteren eine Erfassungseinrichtung (ECU) zum Erfassen eines Zustandes zumindest der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) oder der Bremspedalbetätigung aufweist, wobei die Pumpeneinrichtung (HP) auf der Grundlage eines erfassten Abgabesignals von der Erfassungseinrichtung (ECU) angetrieben ist.

7. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Erfassungseinrichtung (ECU) einen Bremspedalbetätigungssensor (DT2) zum Erfassen des Betätigungsbetrages des Bremspedals (BP) aufweist, wobei die Pumpe (HP) angetrieben wird, wenn das Signal (St) einen vorbestimmten Wert (KSt) überschreitet, das den Bremspedalbetätigungsbetrag angibt.

8. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Erfassungseinrichtung (ECU) einen Drucksensor (DT1) zum Erfassen des Drucks (Pv) der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) aufweist, wobei die Pumpe (HP) angetrieben wird, wenn der erfasste Druck (Pv) einen vorbestimmten Wert (Kp) überschreitet.

9. Hydraulikdruckbremseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Bremspedal (BP), die Folgendes aufweist:
einen Hauptzylinder (MC; 10), der als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals (BP) einen Hydraulikdruck abgibt;
eine Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders (MC; 10) durch einen Unterdruck als Reaktion auf die Betätigung des Bremspedals (BP);
eine Pumpe (HP) zum Abgeben eines Hydraulikdrucks;
eine hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) mit einer Leistungskammer (RP) für einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders (MC; 10) durch ein Zuführen eines abgegebenen Hydraulikdrucks von der Pumpe (HP) zu der Leistungskammer (RP) als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung, wobei die Leistungskammer (RP) außerhalb der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) angeordnet ist; und
ein Ventilelement (VM) zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer (RP) der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10), um einen Verstärkungsvorgang des Hauptzylinders (MC; 10) durch die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) zu steuern.

10. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 9, wobei, wenn der Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) einen vorbestimmten Druck überschreitet, das Ventilelement (VM) die Leistungskammer (RP) der hydraulischen Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) schließt, um den hydraulischen Verstärkungsvorgang durch die hydraulische Bremskraftverstärkungseinrichtung (HB; 20) zu ermöglichen.

11. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Hauptzylinder (MC; 10) einen Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12), das Ventilelement (VM) mit einem Ventilkörper (23) zum Öffnen und zum Schließen der Leistungskammer (RP) und ein elastisches Element (25) aufweist, das zwischen dem Ventilkörper (23) und dem Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12) angeordnet ist, um den Ventilkörper (23) als Reaktion auf den Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) anzutreiben.

12. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Hauptzylinder (MC; 10) einen Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12), das Ventilelement (VM) mit einem Ventilsitz (21a), einem Ventilkörper (23), der zwischen einer Position, an der er mit dem Ventilsitz (21a) in Kontakt steht, zum Öffnen der Leistungskammer (RP) und einer anderen von dem Ventilsitz (21a) entfernten Position zum Schließen der Leistungskammer (RP) bewegbar ist, einer Feder (24) zum Vorspannen des Ventilkörpers (23) in einer Richtung, bei der der Ventilkörper (23) von dem Ventilsitz (21a) getrennt ist, und ein elastisches Element (25) aufweist, das zwischen dem Ventilkörper (23) und dem Hauptzylinderkolben (MP; 11, 12) angeordnet ist, um zu bewirken, dass der Ventilkörper (23) in Kontakt mit dem Ventilsitz (21a) steht, wenn der Hydraulikdruck des Hauptzylinders (MC; 10) den vorbestimmten Druck überschreitet.

13. Hydraulikdruckbremseinrichtung gemäß Anspruch 9, die des weiteren eine Erfassungseinrichtung (ECU) zum Erfassen eines Zustands der Unterdruckbremskraftverstärkungseinrichtung (VB; 40) aufweist, wobei die Pumpeneinrichtung (HP) auf der Grundlage eines erfassten Abgabesignals von der Erfassungseinrichtung (ECU) angetrieben ist.