DE10159572A1 - Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck - Google Patents

Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck

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Abstract

In einer Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der Erfindung wird ein erstes Ventilelement (5a) so gesteuert, daß es die Eingabe einer Eingabestange (4) und eine erste umgewandelte Ventilelementkraft eines ersten Hub/Kraft-Wandlers (6) ausgleicht, und ein zweites Ventilelement (5b) wird so gesteuert, daß es eine erste umgewandelte Steuerventilkraft (F¶2¶) eines ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers (10) und eine zweite umgewandelte Ventilelementkraft eines zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers (7) ausgleicht. Auch bei Steuerdurchführung für Bremsdruck (P¶w¶) der Seite der Radzylinder (9) auf der Ausgabeseite eines Steuerventils (5) ist der Hub des ersten Ventilelements (5a) nicht durch die Bremsdrucksteuerung beeinflußt. Das heißt, auch bei Durchführung der Bremsdrucksteuerung auf der Ausgabeseite des Steuerventils (5) kann verhindert werden, daß der Pedalhub schwankt. Daher läßt sich ein gewünschter Hubkennwert der Bremsbetätigungseinrichtung unabhängig von Schwankung des Bremsflüssigkeitsverbrauchs im Bremskreis erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck, die Bremsflüssigkeitsdruck über ein Steuerventil als Reaktion auf Betätigung einer Bremsbetäti­ gungseinrichtung, z. B. eines Bremspedals, erzeugt, und insbesondere eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssig­ keitsdruck, die verhindern kann, daß der Betätigungshub der Bremsbetätigungseinrichtung auch bei Verbrauchsschwankung von Bremsflüssigkeit schwankt, indem eine Bremsflüssig­ keitsdrucksteuerung unabhängig von der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung auf einer Radzylinderseite der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck durchge­ führt wird.
In einer herkömmlichen Bremsanlage eines Kraftfahr­ zeugs kommt z. B. eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüs­ sigkeitsdruck zum Einsatz, die eine auf ein Bremspedal aus­ geübte Pedalkraft durch Flüssigkeitsdruck in vorbestimmter Größe verstärkt, um großen Bremsflüssigkeitsdruck zu ent­ wickeln. Die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeits­ druck funktioniert so, daß sie eine große Bremskraft aus einer kleinen, auf das Bremspedal ausgeübten Pedalkraft be­ reitstellt, wodurch sie die Bremswirkung gewährleistet und die Ermüdung eines Fahrers reduziert.
Solche herkömmlichen Erzeugungsvorrichtungen für Bremsflüssigkeitsdruck lassen sich grob in die folgenden Typen einteilen: eine verwendet einen Unterdruckverstärker zum Verstärken der Pedalkraft durch Unterdruck, um den Hauptzylinder zu betätigen, eine verwendet einen hydrauli­ schen Verstärker zum Verstärken der Pedalkraft durch Flüs­ sigkeitsdruck, um den Hauptzylinder zu betätigen, eine wird in einer Bremsanlage mit voller Kraftverstärkung zum direk­ ten Zuführen von Flüssigkeitsdruck zu Radzylindern verwen­ det, und eine weitere verwendet einen pneumatischen Ver­ stärker oder einen elektromagnetischen Verstärker zum Ver­ stärken der Pedalkraft durch Druckluft oder elektromagneti­ sche Kraft, um einen Hauptzylinder zu betätigen.
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung einer Brems­ anlage mit einer Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssig­ keitsdruck unter Verwendung eines herkömmlichen Unterdruck­ verstärkers, und Fig. 14 ist eine schematische Darstellung einer Bremsanlage unter Verwendung eines herkömmlichen hydraulischen Verstärkers. In der folgenden Beschreibung des Stands der Technik sowie in der Beschreibung von Aus­ führungsformen bezeichnen solche Begriffe wie "oben", "un­ ten", "rechts", "links" die obere, untere, rechte und linke Seite in den zugehörigen Zeichnungen und entsprechen ihnen, und Begriffe "vorn" und "hinten" entsprechen links und rechts in den zugehörigen Zeichnungen.
In der Bremsanlage mit der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck unter Verwendung des Unterdruckver­ stärkers von Fig. 13 wird eine Eingabekraft F1 auf eine Eingabewelle bzw. -stange 4 der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck durch Treten auf ein Bremspedal 3 als Bremsbetätigungseinrichtung so ausgeübt, daß sich die Eingabestange 4 in Betätigungsrichtung bewegt. Danach be­ wegt sich ein erstes Ventilelement 5a eines Steuerventils 5 nach links, so daß ein Ausgabeanschluß 5c des ersten Ven­ tilelements 5a von einem Niederdruck-(L)Ventildurchgang 5b1 eines zweiten Ventilelements 5b isoliert ist, der mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, und mit einem Hoch­ druck-(H)Ventildurchgang 5b2 des zweiten Ventilelements 5b verbunden ist, der mit der atmosphärischen Luft verbun­ den ist. Die atmosphärische Luft wird gemäß der Eingabe F1 durch das Steuerventil 5 so gesteuert, daß Steuerventil- Ausgabedruck Pr entwickelt wird. Der Steuerventil-Ausgabe­ druck Pr wird zu einer Kraftverstärkerkammer 15b der Kraft­ verstärkerzylindereinheit 15 so geführt, daß sich ein Kraftverstärkerkolben 15a nach links bewegt, um eine Aus­ gabe Fp zu erzeugen, die eine verstärkte Pedalkraft ist. Ein Hauptzylinderkolben 16a wird durch die Ausgabe Fp so betätigt, daß ein Hauptzylinder 16 Hauptzylinderdruck Pm erzeugt, der zu einem (mehreren) Radzylinder(n) 9 als Bremsflüssigkeitsdruck Pb geführt wird, was die Bremse be­ tätigt. Eine Reaktionskraft Fm vom Hauptzylinder 16 wird durch einen Reaktionsmechanismus 57 als Reaktionskraft Fv moduliert und am ersten Ventilelement 5a angelegt. Daher wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr des Steuerventils 5 so reguliert, daß die Reaktionskraft Fv mit der Eingabe­ kraft F1 der Eingabestange 4 ausgeglichen wird. Die Reak­ tionskraft Fv wird über die Eingabestange 4 und das Brems­ pedal 3 zu einem Fahrer übertragen. Im Unterdruckverstärker bewegt sich das erste Ventilelement 5a zusammen mit der Eingabestange 4, und das zweite Ventilelement 5b bewegt sich zusammen mit dem Kraftverstärkerkolben 15a.
In der Bremsanlage mit der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck unter Verwendung des hydraulischen Verstärkers gemäß Fig. 14 wird eine Eingabekraft F1 auf eine Eingabestange 4 durch Treten auf ein Bremspedal 3 aus­ geübt, so daß sich die Eingabestange 4 in Betätigungsrich­ tung bewegt. Danach bewegt sich ein erstes Ventilelement 5a eines Steuerventils 5 so nach links, daß ein Ausga­ beanschluß 5c des ersten Ventilelements 5a von einem Nie­ derdruck-(L)Ventildurchgang 5b1 eines zweiten Ventilele­ ments 5b isoliert ist, der mit einem Behälter verbunden ist, und mit einem Hochdruck-(H)Ventildurchgang 5b2 des zweiten Ventilelements 5b verbunden ist, der mit einer Flüssigkeitsdruckquelle verbunden ist. Der hydraulische Druck der Flüssigkeitsdruckquelle, z. B. einer Pumpe und eines Speichers, wird gemäß der Eingabe F1 durch das Steu­ erventil 5 gesteuert, um einen Steuerventil-Ausgabedruck Pr zu erzeugen. Der Steuerventil-Ausgabedruck Pr wird zu einer Kraftverstärkerzylindereinheit 15 so geführt, daß sich ein Kraftverstärkerkolben 15a nach links bewegt, um eine Aus­ gabe Fp zu erzeugen, die eine verstärkte Pedalkraft ist. Ein Hauptzylinderkolben 16a wird durch die Ausgabe Fp so betätigt, daß ein Hauptzylinder 16 Hauptzylinderdruck Pm erzeugt, der zu einem (mehreren) Radzylinder(n) 9 als Bremsflüssigkeitsdruck Pb geführt wird, was die Bremse be­ tätigt. Eine Reaktionskraft Fm vom Hauptzylinder 16 und eine Reaktionskraft durch den Steuerventil-Ausgabedruck Pr des Steuerventils 5 werden durch einen Reaktionsmechanismus 57 als Reaktionskraft Fv moduliert und am ersten Ventilele­ ment 5a angelegt. Daher wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr des Steuerventils 5 so reguliert, daß die Reaktionskraft Fv mit der Eingabekraft F1 der Eingabestange 4 ausgeglichen wird. Die Reaktionskraft Fv wird über die Eingabestange 4 und das Bremspedal 3 zu einem Fahrer übertragen. Wie im Unterdruckverstärker bewegt sich im hydraulischen Verstär­ ker das erste Ventilelement 5a zusammen mit der Eingabe­ stange 4, und das zweite Ventilelement 5b bewegt sich zu­ sammen mit dem Kraftverstärkerkolben 15a.
Im übrigen nutzen solche herkömmlichen Bremsanlagen verschiedene Bremssteuerungen, z. B. zum Steuern der Brems­ kraft beim Bremsvorgang, beispielsweise Bremshilfssteuerung (Brake Assist Control) zum Erhöhen der Bremskraft, wenn die Bremskraft zur Notbremsung o. ä. unzureichend ist, Koordi­ nierungssteuerung mit Regenerativbremse (Regenerative Brake Coordination Control), die durchzuführen ist, wenn eine Re­ generativbremsanlage verwendet wird, um Bremsdruck beim Bremsvorgang durch die Betriebsbremsanlage zu erzeugen, au­ tomatische Bremssteuerungen (Automatic Brake Controls), zum Beispiel eine Bremssteuerung zur Abstandssteuerung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Bremssteuerung zur Vermei­ dung einer Kollision mit einem Hindernis und Traktionssteu­ erung (Traction Control (TRC)).
Die meisten solcher Bremssteuerungen werden normaler­ weise in einem Bremskreis zwischen dem Hauptzylinder 16 und dem (den) Radzylinder(n) 9 durchgeführt. Erfolgt aber die Bremssteuerung im Bremskreis nach dem Hauptzylinder, muß verhindert werden, daß der Pedalhub des Bremspedals 3 oder die Pedalkraft darauf durch solche Bremssteuerungen beeinflußt wird, z. B. zum Erhalten eines besseren Betäti­ gungsgefühls.
Allerdings ist in den o. g. herkömmlichen Bremsanlagen der Hub des Hauptzylinderkolbens 16a durch die Beziehung zwischen dem Hauptzylinder 16 und dem (den) Radzylinder(n) 9 festgelegt. Somit ist der Hub der Eingabestange 4 der Er­ zeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck, d. h. der Pedalhub des Bremspedals 3, vom Hub des Hauptzylinderkol­ bens 16a abhängig. Das heißt, der Hub zur Eingabe wird durch die Bremssteuerungen beeinflußt, die im Bremskreis nach dem Hauptzylinder 16 durchgeführt werden. In der Bremsanlage unter Verwendung der herkömmlichen Erzeugungs­ vorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck ist es schwierig, die o. g. Forderung sicher und ausreichend zu erfüllen.
Werden die Eingabeseite und die Ausgabeseite einfach voneinander getrennt, um Ausgaben unabhängig vom Hub der Eingabeseite zu erzeugen, verfährt die Eingabeseite nicht, so daß der Hub der Eingabeseite nicht gewährleistet werden kann.
Dazu ist herkömmlich eine Bremsanlage mit voller Kraftverstärkung vorgeschlagen, bei der ein Hubsimulator am Bremskreis nach dem Hauptzylinder 16 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß der Hub der Eingabeseite durch die Brems­ steuerung nach dem Hauptzylinder beeinflußt wird, und um den Hub der Eingabeseite zu gewährleisten.
Bei dieser Art von Bremsanlage mit voller Kraftverstärkung gemäß Fig. 15 wird eine Eingabekraft F1 auf eine Eingabestange 4 durch Treten auf ein Bremspedal 3 so ausgeübt, daß sich die Eingabestange 4 in Betätigungs­ richtung bewegt. Danach bewegt sich ein erstes Ventilele­ ment 5a eines Steuerventils 5 nach links, so daß ein Ausga­ beanschluß 5c des ersten Ventilelements 5a von einem Nie­ derdruck-(L)Ventildurchgang 5b1 eines zweiten Ventilele­ ments 5b isoliert ist, der mit einem Behälter verbunden ist, und mit einem Hochdruck-(H)Ventildurchgang 5b2 des zweiten Ventilelements 5b verbunden ist, der mit einer Flüssigkeitsdruckquelle verbunden ist. Der hydraulische Druck der Flüssigkeitsdruckquelle, z. B. einer Pumpe und eines Speichers, wird gemäß der Eingabe F1 durch das Steu­ erventil 5 gesteuert, um einen Steuerventil-Ausgabedruck Pr zu erzeugen. Der Steuerventil-Ausgabedruck Pr wird zu einem (mehreren) Radzylinder(n) 9 als Bremsflüssigkeitsdruck Pb geführt, wodurch die Bremse betätigt wird.
Zugleich wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr auch zu einer Kraftverstärkerkammer 15b der Kraftverstärkerzylin­ dereinheit 15 so geführt, daß sich der Kraftverstärkerkol­ ben 15a nach links bewegt, um eine Ausgabe Fp zu erzeugen. Der Hauptzylinderkolben 16a wird durch die Ausgabe Fp so betätigt, daß der Hauptzylinder 16 Hauptzylinderdruck Pm erzeugt, der zum Hubsimulator 58 geführt wird, wodurch sich ein Kolben des Hubsimulators 58 nach links bewegt und so den Hub der Eingabestange 4 gewährleistet, d. h. den Hub des ersten Ventilelements 5a. Eine Reaktionskraft Fm vom Hauptzylinder 16 und eine Reaktionskraft durch den Steuer­ ventil-Ausgabedruck Pr des Steuerventils 5 werden durch ei­ nen Reaktionsmechanismus 57 als Reaktionskraft Fv moduliert und am ersten Ventilelement 5a angelegt. Daher wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr des Steuerventils 5 so regu­ liert, daß die Reaktionskraft Fv mit der Eingabekraft F1 der Eingabestange 4 ausgeglichen wird. Die Reaktionskraft Fv wird über die Eingabestange 4 und das Bremspedal 3 zu einem Fahrer übertragen.
Im Steuerventil 5 der Bremsanlage mit voller Kraftver­ stärkung bewegt sich wie im Unterdruck- oder hydraulischen Verstärker das erste Ventilelement 5a zusammen mit der Ein­ gabestange 4, und das zweite Ventilelement 5b bewegt sich zusammen mit dem Kraftverstärkerkolben 15a.
Für den zusätzlichen Hubsimulator 58 sind aber zahl­ reiche Teile (von denen einige Teile nicht gezeigt sind) erforderlich, z. B. ein Hubzylinder und ein elektromagneti­ sches Schaltventil, die für den Hubsimulator 58 verwendet werden, was den Aufbau komplex macht und die Kosten erhöht.
Wird in einer Koordinierungsanlage mit Regenerativ­ bremse, die aus einer Kombination aus einer Betriebsbrems­ anlage und einer Regenerativbremsanlage besteht, die Rege­ nerativbremsanlage Betriebsbremsen durch Betätigen der Er­ zeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck betätigt, sollte die durch die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüs­ sigkeitsdruck erzeugte Bremskraft für die durch die Regene­ rativbremsanlage erzeugte Bremskraft reduziert sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Steuerung des Brems­ flüssigkeitsdrucks auf der Radzylinderseite durchzuführen.
In einer Bremsanlage, die aus einer Kombination aus einer Betriebsbremsanlage und einer Bremshilfsanlage be­ steht, ist es erwünscht, die Ausgabe der Erzeugungsvorrich­ tung für Bremsflüssigkeitsdruck zu erhöhen, um die durch die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck er­ zeugte Bremskraft in einem solchen Fall zu intensivieren, in dem Bremshilfsbetätigung benötigt wird, z. B. wenn ein Fahrer nicht ausreichend auf das Bremspedal bei Betätigung der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck tre­ ten kann und so keine vorbestimmte Bremskraft erzeugt. In diesem Fall ist es auch erwünscht, die Steuerung des Brems­ flüssigkeitsdrucks radzylinderseitig durchzuführen.
Da beschreibungsgemäß der Verbrauch von Bremsflüssig­ keit durch die Steuerung des Bremsdrucks schwankt, wenn die Steuerung des Bremsdrucks auf der Radzylinderseite unabhän­ gig von der Betätigung des Bremspedals beim Betriebsbrems­ vorgang durchgeführt wird, ist der Pedalhub in der herkömm­ lichen Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck beeinflußt. Das heißt, in der herkömmlichen Erzeugungsvor­ richtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck läßt sich kein ge­ wünschter Pedalhub erhalten, da er durch Verbrauchsschwan­ kung der Bremsflüssigkeit beeinflußt wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Erzeu­ gungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck bereitzustel­ len, die einen gewünschten Betätigungshubkennwert einer Bremsbetätigungseinrichtung unabhängig von einer Verbrauchsschwankung von Bremsflüssigkeit in einem Brems­ kreis erzeugen kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
In der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeits­ druck der Erfindung sind die Eingabeseite und Ausgabeseite voneinander getrennt, wodurch verhindert werden kann, daß der Hub einer Bremsbetätigungseinrichtung schwankt, auch wenn eine Bremsdrucksteuerung in einem Bremskreis auf der Bremszylinderseite nach einem Steuerventil unabhängig von der Eingabe der Eingabeseite bei Normalbremsbetrieb durch­ geführt wird, so daß der Bremsflüssigkeitsverbrauch schwankt.
Die Vorrichtung kann einen gewünschten Hubkennwert der Bremsbetätigungseinrichtung vorsehen, ohne durch eine Verbrauchsschwankung von Bremsflüssigkeit auf der Ausgabe­ seite der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck beeinflußt zu sein.
Ferner ermöglicht die Vorrichtung die Durchführung der Bremskraftsteuerung im Bremskreis auf der Bremszylinder­ seite nach dem Steuerventil unabhängig von der Eingabe auf der Eingabeseite bei Normalbremsbetrieb. Daher läßt sich die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der Erfindung leicht und flexibel an eine Anlage anpassen, die der Bremsdrucksteuerung bedarf, z. B. der Senkung des Bremsdrucks zur Koordinierungssteuerung mit Regenerativ­ bremse einer Koordinierungsanlage mit Regerativbremse und der Erhöhung des Bremsdrucks zur Bremshilfssteuerung einer Bremshilfsanlage, unabhängig von der Betätigung der Brems­ betätigungseinrichtung beim Betrieb der Erzeugungsvorrich­ tung für Bremsflüssigkeitsdruck.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind teils offensichtlich und gehen teils aus der Beschreibung hervor.
Somit weist die Erfindung die Aufbaumerkmale, Element­ kombinationen und Teileanordnung auf, die im nachfolgend beschriebenen Aufbau exemplarisch dargelegt werden, wobei der Schutzumfang der Erfindung in den Ansprüchen festgelegt ist.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Bremsan­ lage, auf die eine erste Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck Anwendung findet;
Fig. 2 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine zweite Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet;
Fig. 3 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine dritte Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines ersten kon­ kreten Beispiels, in dem die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Ausführungsform von Fig. 3 auf eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylinder Anwendung findet;
Fig. 5 ist eine Fig. 3 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine vierte Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet;
Fig. 6 ist eine Fig. 4 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch ein zweites konkretes Beispiel, in dem die Er­ zeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der vierten Ausführungsform von Fig. 5 auf eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylinder Anwendung findet;
Fig. 7 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine fünfte Ausfüh­ rungsform Anwendung findet;
Fig. 8 ist eine Fig. 3 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine sechste Ausfüh­ rungsform Anwendung findet;
Fig. 9 ist eine Fig. 4 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch ein drittes konkretes Beispiel, in dem die Er­ zeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der sechsten Ausführungsform von Fig. 8 auf eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylinder Anwendung findet;
Fig. 10 ist eine Ansicht einer Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck eines vierten konkreten Bei­ spiels mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylin­ der, die detaillierter als im dritten konkreten Beispiel von Fig. 9 realisiert sind;
Fig. 11 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Un­ terdruckverstärkers von Fig. 10;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptzylin­ ders von Fig. 10;
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für eine Bremsanlage mit einer Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck unter Verwendung eines herkömmlichen Unterdruckverstärkers;
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht einer Bremsan­ lage unter Verwendung eines herkömmlichen hydraulischen Verstärkers; und
Fig. 15 ist eine schematische Ansicht einer herkömmli­ chen Bremsanlage mit voller Kraftverstärkung.
Gemäß Fig. 1 verfügt eine Bremsanlage, auf die eine Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der ers­ ten Ausführungsform Anwendung findet, über ein Gehäuse 2, ein Bremspedal 3 als Bremsbetätigungseinrichtung, eine Ein­ gabestange 4, die durch die über das Bremspedal 3 übertra­ gene Eingabe so betätigt wird, daß sie sich nach links be­ wegt, ein Steuerventil 5, das ein erstes und ein zweites Ventilelement 5a, 5b hat und durch die Betätigung der Ein­ gabestange 4 betätigt wird, um Druck einer (nicht gezeig­ ten) Druckquelle auszugeben, der gemäß der durch Treten auf das Bremspedal 3 ausgeübten Eingabe (Pedalhub, Pedalkraft) gesteuert wird, einen ersten Hub/Kraft-Wandler 6, der z. B. aus einer ersten Feder besteht, die den Hub des ersten Ven­ tilelements 5a entsprechend dem Pedalhub in eine erste um­ gewandelte Ventilelementkraft (die erste Kraft der Erfin­ dung) durch einen Umwandlungsfaktor k1 (die Federkonstante k1 der ersten Feder im dargestellten Beispiel: der dritte Umwandlungsfaktor der Erfindung) umwandelt und die erste umgewandelte Ventilelementkraft am ersten Ventilelement 5a anlegt, einen zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7, der z. B. aus einer zweiten Feder besteht, die den Hub des zweiten Ventilelements 5b in eine zweite umgewandelte Ven­ tilelementkraft durch einen Umwandlungsfaktor k2 (die Feder­ konstante k2 der zweiten Feder im dargestellten Beispiel: der erste Umwandlungsfaktor der Erfindung) umwandelt und die zweite umgewandelte Ventilelementkraft am zweiten Ven­ tilelement 5b anlegt, eine Bremsdrucksteuerung 8, die den Steuerventil-Ausgabedruck Pr auf den Bremsdruck Pw steuert, einen (mehrere) Radzylinder 9, die den Bremsdruck Pw emp­ fangen, um eine Bremskraft zu erzeugen, und einen ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10, der den Steuer­ ventil-Ausgabedruck Pr in eine erste umgewandelte Steuer­ ventilkraft F2 (die zweite Kraft der Erfindung) durch einen Umwandlungsfaktor k3 (der zweite Umwandlungsfaktor der Er­ findung) umwandelt und die erste umgewandelte Steuerventil­ kraft F2 am zweiten Ventilelement 5b anlegt. In diesem Fall setzt sich die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssig­ keitsdruck der ersten Ausführungsform aus dem Gehäuse 2, der Eingabestange 4, dem Steuerventil 5, dem ersten und zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 6, 7 und dem ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 zusammen.
Das Steuerventil 5 weist ein erstes Ventilelement 5a und ein zweites Ventilelement 5b auf, die zueinander beweg­ lich angeordnet sind. Das erste Ventilelement 5a ist verse­ hen mit einem Ausgabeanschluß 5c des Steuerventils 5, der stets mit dem (den) Radzylinder(n) 9 und dem ersten Steuer­ ventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 kommuniziert, einem ersten Ventildurchgang 5a1, der stets mit dem Ausga­ beanschluß 5c kommuniziert und mit einem Niederdruck-(PL)­ Ventildurchgang 5b1 des später beschriebenen zweiten Ven­ tilelements 5b verbunden oder davon isoliert sein kann, und einem zweiten Ventildurchgang 5a2, der stets mit dem Ausga­ beanschluß 5c kommuniziert und mit einem Hochdruck-(PH)­ Ventildurchgang 5b2 des zweiten Ventilelements 5b verbunden oder davon isoliert sein kann. Das zweite Ventilelement 5b ist versehen mit dem Niederdruck-(PL)Ventildurchgang 5b1, der stets mit einem (nicht gezeigten) Niederdruck-Abgabeab­ schnitt, z. B. einem Behälter, in dem Bremsflüssigkeit ge­ speichert ist und in den Bremsflüssigkeit in der Erzeu­ gungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck abgegeben wird, und einer Unterdruckquelle kommuniziert, und der Hochdruck-(PH)Ventildurchgang 5b2 kommuniziert stets mit einer (nicht gezeigten) externen Druckquelle zum Erzeugen von Hochdruck als Betätigungsdruck zum Betätigen der Erzeu­ gungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck.
Das erste Ventilelement 5a ist so gestaltet, daß es die Eingabe der Eingabestange 4 empfängt und auch die erste umgewandelte Ventilelementkraft des ersten Hub/Kraft-Wand­ lers 6 in Gegenrichtung zur Eingabe der Eingabestange 4 empfängt. Das zweite Ventilelement 5b ist so gestaltet, daß es die erste umgewandelte Steuerventilkraft F2 des ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers 10 empfängt und auch die zweite umgewandelte Ventilelementkraft des zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7 in Gegenrichtung zur ers­ ten umgewandelten Steuerventilkraft F2 empfängt.
Das erste Ventilelement 5a kann eine dargestellte Ruheposition, in der es den ersten Ventildurchgang 5a1 mit dem Niederdruck-(PL)Ventildurchgang 5b1 verbindet und den zweiten Ventildurchgang 5a2 vom Hochdruck-(PH)Ventildurch­ gang 5b2 isoliert.
Die Bremsanlage unter Verwendung dieser Erzeugungsvor­ richtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der ersten Ausfüh­ rungsform ist eine Bremsanlage mit voller Kraftverstärkung, in der der vom Ausgabeanschluß 5c des ersten Ventilelements 5a ausgegebene Steuerventil-Ausgabedruck Pr durch die Bremsdrucksteuerung 8 auf den Bremsdruck Pw so gesteuert wird, daß der Bremsdruck Pw zu dem (den) Radzylinder(n) 9 geführt wird.
Nunmehr wird der Betrieb der Bremsanlage mit der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der ers­ ten Ausführungsform mit dem oben dargestellten Aufbau beschrieben.
Ist im Ruhezustand der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck gemäß Fig. 1 das Bremspedal 3 nicht betätigt, befindet sich das Steuerventil 5 in der Ruheposi­ tion, in der der erste Ventildurchgang 5a1 mit dem Nieder­ druck-Ventildurchgang 5b1 verbunden und der zweite Ventil­ durchgang 5a2 vom Hochdruck-Ventildurchgang 5b2 isoliert ist. Daher sind die Bremsdrucksteuerung 8, der (die) Radzy­ linder 9 und der erste Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft- Wandler 10 mit dem Niederdruck-Abgabeabschnitt über den Ausgabeanschluß 5c, den ersten Ventildurchgang 5a1 bzw. den Niederdruck-Ventildurchgang 5b1 so verbunden, daß kein Druck zur Bremsdrucksteuerung 8, dem (den) Radzylinder(n) 9 und dem ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 geführt und kein Hub zum ersten und zweiten Ventilelement­ hub/Kraft-Wandler 6, 7 geführt wird.
Beim Treten auf das Bremspedal 3 wird die der Betäti­ gung des Bremspedals 3 entsprechende Pedaleingabe zur Ein­ gabestange 4 so übertragen, daß sich die Eingabestange 4 je nach Eingabe nach links bewegt (verfährt). Diese Eingabe wirkt auf das erste Ventilelement 5a so, daß auf das erste Ventilelement 5a gedrückt wird. Dann verfährt das erste Ventilelement 5a nach links relativ zum zweiten Ventilele­ ment 5b. Hierbei wird der Hub des ersten Ventilelements 5a auf den ersten Hub/Kraft-Wandler 6 so ausgeübt, daß der erste Hub/Kraft-Wandler 6 den Hub des ersten Ventilelements 5a durch den Umwandlungsfaktor k1 in eine erste umgewan­ delte Ventilelementkraft je nach Hub umwandelt. Somit ver­ fährt das erste Ventilelement 5a nach links gegen die erste umgewandelte Ventilelementkraft und nimmt die Betriebsposi­ tion ein, in der der erste Ventildurchgang 5a1 vom Nieder­ druck-Ventildurchgang 5b1 isoliert und der zweite Ventil­ durchgang 5a2 mit dem Hochdruck-Ventildurchgang 5b2 verbun­ den ist. Das heißt, das Steuerventil 5 wird so umgeschal­ tet, daß der Steuerventil-Ausgabedruck Pr am Ausga­ beanschluß 5c durch den Druck von der Druckquelle entwi­ ckelt wird. Der Steuerventil-Ausgabedruck Pr wird durch die Bremsdrucksteuerung 8 auf einen vorbestimmten Bremsdruck Pw gesteuert, und der Bremsdruck Pw wird zu dem (den) Radzy­ linder(n) 9 geführt. Daher erzeugt (erzeugen) der (die) Radzylinder 9 eine Bremskraft, was die Bremse betätigt. Die erste umgewandelte Ventilelementkraft des ersten Hub/Kraft- Wandlers 6 wird als Reaktionskraft zum Bremspedal 3 über das erste Ventilelement 5a und die Eingabestange 4 so über­ tragen, daß der Fahrer diese Reaktionskraft spürt.
Hierbei wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr auch zum ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 geführt. Der erste Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 wan­ delt den Steuerventil-Ausgabedruck Pr in eine erste umge­ wandelte Steuerventilkraft F2 durch den Umwandlungsfaktor k3 um und legt die erste umgewandelte Steuerventilkraft F2 am zweiten Ventilelement 5b an. Danach verfährt das zweite Ventilelement 5b nach links relativ zum ersten Ventilele­ ment 5a. Hierbei wird der Hub des zweiten Ventilelements 5b am zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7 angelegt. Der zweite Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7 wandelt den Hub des zweiten Ventilelements 5b durch den Umwandlungsfaktor k2 in eine zweite umgewandelte Ventilelementkraft je nach Hub um. Daher verfährt das zweite Ventilelement 5b nach links gegen die zweite umgewandelte Ventilelementkraft.
Danach wird das erste Ventilelement 5a so gesteuert, daß die Eingabe der Eingabestange 4 mit der ersten umgewan­ delten Ventilelementkraft des ersten Hub/Kraft-Wandlers 6 ausgeglichen wird, während das zweite Ventilelement 5b so gesteuert wird, daß die erste umgewandelte Steuerventil­ kraft F2 des ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wand­ lers 10 mit der zweiten umgewandelten Ventilelementkraft des zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7 ausgeglichen wird. Sind die auf das erste Ventilelement 5a ausgeübten Kräfte ausgeglichen und sind die auf das zweite Ventilele­ ment 5b ausgeübten Kräfte ausgeglichen, ist der erste Ven­ tildurchgang 5a1 vom Niederdruck-Ventildurchgang 5b1 iso­ liert, und der zweite Ventildurchgang 5a2 ist vom Hoch­ druck-Ventildurchgang 5b2 isoliert.
Da ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a an diesem Punkt F1 = k1 × L1 lautet, wobei die Eingabe von der Eingabestange 4 (die der Pedalkraft entsprechende Eingabe, nachfolgend mitunter als "Pedalein­ gabe" bezeichnet) F1 ist und der Hub des ersten Ventilele­ ments 5a im gestoppten Zustand aufgrund der ausgeglichenen Kräfte L1 ist, erhält man folgende Gleichung:
L1 = F1/k1 (1).
Der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a entspricht dem Pe­ dalhub.
Da andererseits ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ventilelement 5b k3 × Pr = k2 × L2 lautet, wo­ bei der Hub des zweiten Ventilelements 5b bei Ausgleich der darauf ausgeübten Kräfte L2 ist, erhält man folgende Glei­ chung:
L2 = k3 × Pr/k2 (2).
Ferner ist das Steuerventil 5 in einem Zwischenlastzustand L1 - L2 = A ausgeglichen (A: ein vorbestimmter Wert, der für das Steuerventil 5 voreingestellt ist). An dieser Stelle erhält man aus den o. g. Ausdrücken (1) und (2) die fol­ gende Gleichung:
L1 - L2 = (F1/k1) - (k3 × Pr/k2) = A.
Somit erhält man die folgende Gleichung:
Pr = {k2/(k1 × k3)} × F1 - (k2/k3) × A (3).
Bei der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der ersten Ausführungsform stellt man gemäß Gleichung (1) fest, daß der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a pro­ portional zur Pedaleingabe F1 ist, d. h., der Pedalhub ist proportional zur Pedalkraft. Da aber der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a vom Umwandlungsfaktor k1 des ersten Hub/Kraft-Wandlers 6 abhängt, wird der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a durch den ersten Hub/Kraft-Wandler 6 ein­ gestellt. Das heißt, der Pedalhub wird durch den ersten Hub/Kraft-Wandler 6 eingestellt, wodurch eine Hubverkürzung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen erreicht wird.
Aus Gleichung (1) wird deutlich, daß auch dann, wenn die Steuerung des Bremsdrucks Pw auf der Ausgabeseite des Steuerventils 5 z. B. durch die Koordinierungssteuerung mit Regenerativbremse und/oder die Bremshilfssteuerung erfolgt, der Hub des ersten Ventilelements 5a nicht durch eine sol­ che Bremsdrucksteuerung beeinflußt wird. Das heißt, auch wenn die Bremsdrucksteuerung auf der Ausgabeseite des Steu­ erventils 5 durchgeführt wird, läßt sich eine Schwankung des Pedalhubs verhindern.
Nach Gleichung (3) wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr durch die Eingabe F1 der Eingabestange 4, d. h. durch die Pedalkraft, geradlinig gesteuert. Da in diesem Fall der Bremsdruck Pw so gesteuert wird, daß der dem Steuerventil- Ausgabedruck Pr entspricht, wird der Bremsdruck Pw durch die Pedalkraft geradlinig gesteuert.
Verständlich sollte sein, daß beim Loslassen des Bremspedals 3, so daß die Eingabe der Eingabestange 4 weg­ fällt, das erste und zweite Ventilelement 5a, 5b in die Ru­ hepositionen zurückgeführt werden, so daß das Steuerventil 5 den Ruhezustand einnimmt.
Wie erwähnt wurde, können gemäß der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck dieser Ausführungsform der Pedalkraft-Pedalhub-Kennwert und der Pedalkraft-Brems­ druck-Kennwert auf verschiedene Weise beliebig eingestellt werden, indem die Umwandlungsfaktoren k1, k2 (Federkonstan­ ten im gezeigten Beispiel) des ersten und zweiten Ventil­ elementhub/Kraft-Wandlers 6, 7 und der Umwandlungsfaktor k3 des ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers 10 geeignet eingestellt werden.
Fig. 2 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine zweite Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet. Für die Beschrei­ bung der späteren Ausführungsformen ist zu beachten, daß Teile der späteren Ausführungsformen, die den Teilen der vorherigen Ausführungsform ähneln oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind und die nähere Be­ schreibung der Teile entfällt.
In der zuvor beschriebenen Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der ersten Ausführungsform ist die Eingabestange 4 des ersten Ventilelements 5a direkt mit dem Hebel des Bremspedals 3 verbunden, und die erste umgewan­ delte Steuerventilkraft F2, die aus dem Steuerventil-Ausga­ bedruck Pr durch den ersten Steuerventil-Ausgabe­ druck/Kraft-Wandler 10 umgewandelt wird, wird auf das zweite Ventilelement 5b ausgeübt. In der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der zweiten Ausführungs­ form ist dagegen die Eingabestange 4 des ersten Ventilele­ ments 5a nicht direkt mit dem Hebel des Bremspedals 3 ver­ bunden, und der erste Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wand­ ler 10 ist nicht vorgesehen.
Das heißt, gemäß Fig. 2 ist die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der zweiten Ausführungsform mit einem Eingabeverteiler 12 versehen, der die Eingabe ge­ mäß einem Verteilungsfaktor k5 (der erste oder zweite Ver­ teilungsfaktor der Erfindung) verteilt und der an einer Verbindungsstange 11 befestigt ist, die mit dem Hebel des Bremspedals 3 gelenkig verbunden ist. Mit dem Eingabever­ teiler 12 sind die Eingabestange 4 und eine Druckstange 13 verbunden. Im dargestellten Beispiel besteht der Eingabe­ verteiler 12 aus einem Steuerhebel, bei dem ein von der Mitte verschobener Punkt mit der Verbindungsstange 11 ge­ lenkig verbunden ist. Die Eingabestange 4 ist mit einem Ende des Eingabeverteilers 12 gelenkig verbunden, das näher am Verbindungspunkt liegt, an dem die Verbindungsstange 11 verbunden ist. Anders ausgedrückt ist unter der Annahme, daß der Verteiler 12 eine kurze Armseite und eine lange Armseite aufweist, die am Verbindungspunkt geteilt sind, an dem die Verbindungsstange 11 verbunden ist, die Eingabe­ stange 4 mit dem Ende der kurzen Armseite gelenkig verbun­ den. Daher wird eine Komponente der Kraft F1, die durch die auf die Verbindungsstange 11 ausgeübte Pedalkraft erzeugt wird, an der Eingabestange 4 angelegt. Weiterhin ist die Druckstange 13 mit dem anderen Ende des Verteilers 12, d. h. dem Ende der langen Armseite, gelenkig verbunden. Die andere Komponente der auf die Verbindungsstange 11 ausgeüb­ ten Kraft wird an der Druckstange 13 angelegt. Die Druckstange 13 übt diese Komponente als Druckkraft (die zweite Kraft der Erfindung) auf das zweite Ventilelement 5b gegen die zweite umgewandelte Ventilelementkraft des zwei­ ten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7 aus.
Obwohl der erste Hub/Kraft-Wandler 6 in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, ist in der zweiten Ausfüh­ rungsform ein zweiter Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wand­ ler 14 anstelle des ersten Hub/Kraft-Wandlers 6 vorgesehen. Der zweite Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 14 wan­ delt den Steuerventil-Ausgabedruck Pr in eine zweite umge­ wandelte Steuerventilkraft F3 (die erste Kraft der Erfin­ dung) durch einen Umwandlungsfaktor k4 (der vierte Umwand­ lungsfaktor der Erfindung) um und übt die zweite umgewan­ delte Steuerventilkraft F3 auf das erste Ventilelement 5a gegen die Eingabe der Eingabestange 4 aus.
Obwohl die Eingabe der Eingabestange 4 eine Kraftkomponente der Verbindungsstange 11 aufgrund des Ein­ gabeverteilers 12 ist, wird die Kraft der Verbindungsstange 11 zur zweckmäßigen Erläuterung durch F1 beschrieben.
Die anderen Komponenten der Bremsanlage der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie in der ersten Ausfüh­ rungsform.
Beim Treten auf das Bremspedal 3 in der Bremsanlage der zweiten Ausführungsform mit dem o. g. Aufbau wird die der Pedalkraft entsprechende Kraft als Eingabe zum Eingabe­ verteiler 12 über die Verbindungsstange 11 übertragen. Die am Eingabeverteiler 12 angelegte Eingabe F1 wird mit dem Verteilungsfaktor k5 (das Hebelverhältnis des Steuerhebels 12 im dargestellten Beispiel) durch den Eingabeverteiler 12 so verteilt, daß eine größere Komponente der Kraft auf die Eingabestange 4 ausgeübt wird und eine kleinere Komponente der Kraft als Druckkraft des zweiten Ventilelements 5b auf die Druckstange 13 wirkt.
Danach verfährt das erste Ventilelement 5a nach links relativ zum zweiten Ventilelement 5b, der erste Ventil­ durchgang 5a1 ist vom Niederdruck-Ventildurchgang 5b1 iso­ liert, und der zweite Ventildurchgang 5a2 ist mit dem Hoch­ druck-Ventildurchgang 5b2 verbunden. Das heißt, wie in der ersten Ausführungsform wird der Steuerventil-Ausgabedruck am Ausgabeanschluß 5c durch den Druck aus der Druck­ quelle entwickelt. Der Steuerventil-Ausgabedruck Pr wird durch die Bremsdrucksteuerung 8 auf einen vorbestimmten Bremsdruck Pw gesteuert, und der Bremsdruck Pw wird zu dem (den) Radzylinder(n) 9 geführt. Daher erzeugt (erzeugen) der (die) Radzylinder 9 eine Bremskraft, was die Bremse be­ tätigt. Die zweite umgewandelte Steuerventilkraft F3, die aus dem Steuerventil-Ausgabedruck Pr durch den zweiten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 14 umgewandelt wird, wird als Reaktionskraft zur Eingabestange 4 übertra­ gen und zudem zum Bremspedal 3 über den Eingabeverteiler 12 und die Verbindungsstange 11 übertragen. Das zweite Ventil­ element 5b wird durch die Druckkraft der Druckstange 13 so gedrückt, daß es nach links relativ zum Gehäuse 2 gegen die zweite umgewandelte Ventilkraft des zweiten Ventilelement­ hub/Kraft-Wandlers 7 verfährt.
Danach wird das erste Ventilelement 5a so gesteuert, daß es die Kraftkomponente auf die Eingabestange 4 mit der zweiten umgewandelten Steuerventilkraft F3 des zweiten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers 14 ausgleicht, während das zweite Ventilelement 5b so gesteuert wird, daß es die Druckkraft der Druckstange 13 mit der zweiten umge­ wandelten Ventilelementkraft des zweiten Ventilelement­ hub/Kraft-Wandlers 7 ausgleicht. Da ein Ausdruck des Kräf­ tegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a an diesem Punkt k5 × F1 = k4 × Pr lautet, erhält man die folgende Glei­ chung:
Pr = (k5 × k4) × F1 (4).
Da andererseits ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ventilelement 5b (1 - k5) × F1 = k2 × L2 lautet, erhält man die folgende Gleichung:
L2 = [(1 - k5)/k2] × F1 (5).
Ferner ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a in einem Zwischenlastzustand bei Ausgleich ausgedrückt durch:
L1 = L2 + A = [(1 - k5)/k2] × F1 + A (6).
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der zweiten Ausführungsform stellt man gemäß Glei­ chung (6) fest, daß der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a proportional zur Eingabe F1 ist. Da aber der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a vom Umwandlungsfaktor k2 des zwei­ ten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7 und vom Verteilungs­ faktor k5 des Eingabeverteilers 12 abhängt, wird der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a durch den zweiten Ventilele­ menthub/Kraft-Wandler 7 und den Eingabeverteiler 12 einge­ stellt. Das heißt, der Pedalhub wird durch den zweiten Ven­ tilelementhub/Kraft-Wandler 7 und den Eingabeverteiler 12 eingestellt, wodurch man eine Hubverkürzung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen erreicht.
Aus den Gleichungen (5) und (6) wird deutlich, daß auch dann, wenn die Steuerung des Bremsdrucks Pw auf der Ausgabeseite des Steuerventils 5 z. B. durch die o. g. Bremsdrucksteuerung 8 nahe dem (den) Radzylinder(n) 9 er­ folgt, der Hub des ersten Ventilelements 5a nicht durch eine solche Bremsdrucksteuerung beeinflußt wird. Das heißt, auch wenn die Bremsdrucksteuerung auf der Ausgabeseite des Steuerventils 5 durchgeführt wird, läßt sich eine Schwan­ kung des Pedalhubs verhindern.
Nach Gleichung (4) wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr durch die Kraftkomponente (k5 × F1) auf die Eingabestange 4, d. h. durch die Pedalkraft, geradlinig gesteuert. Da in diesem Fall der Bremsdruck Pw so gesteuert wird, daß der dem Steuerventil-Ausgabedruck Pr entspricht, wird der Bremsdruck Pw, durch die Pedalkraft geradlinig gesteuert.
Wie erwähnt wurde, können gemäß der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der zweiten Ausführungs­ form der Pedalkraft-Pedalhub-Kennwert und der Pedalkraft- Bremsdruck-Kennwert auf verschiedene Weise beliebig einge­ stellt werden, indem der Umwandlungsfaktoren k2 des zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7, der Umwandlungsfaktor k4 des zweiten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers 14 und der Verteilungsfaktor k5 des Eingabeverteilers 12 geeignet eingestellt werden.
Ansonsten gleicht die Arbeits- und Wirkungsweise der Bremsanlage der zweiten Ausführungsform der der ersten Aus­ führungsform.
Fig. 3 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine dritte Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der o. g. ersten Ausführungsform wird die umgewan­ delte Kraft des aus der ersten Feder bestehenden ersten Hub/Kraft-Wandlers 6 auf das erste Ventilelement 5a ausge­ übt, und die umgewandelte Steuerventilkraft des ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandlers 10 wird auf das zweite Ventilelement 5b ausgeübt. Dagegen ist die Erzeu­ gungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck dieser drit­ ten Ausführungsform weder mit dem ersten Hub/Kraft-Wandler 6 noch mit dem ersten Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wand­ ler 10 versehen. Ferner ist die Vorrichtung der dritten Ausführungsform nicht mit der Bremsdrucksteuerung 8 der ersten Ausführungsform versehen.
Gemäß Fig. 3 ist die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Ausführungsform versehen mit einer Kraftverstärkerzylindereinheit 15, deren Ausgabe unter Verwendung von Unterdruck und atmosphärischem bzw. Luftdruck erfolgt, und mit einem Hauptzylinder 16, der durch die Ausgabe der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 be­ tätigt wird, um Hauptzylinderdruck Pm zu erzeugen. Der Luftdruck Patm dient als Druckquelle, und eine Unterdruck­ quelle, die Unterdruck Pvac erzeugt, dient als Niederdruck- Abgabeabschnitt.
Die Kraftverstärkerzylindereinheit 15 verfügt über ei­ nen Kraftverstärkerkolben 15a, eine Kraftverstärkerkammer 15b und eine Unterdruckkammer 15c, die durch den Kraftver­ stärkerkolben 15 getrennt sind, sowie eine Ausgabestange 15d, die durch den Kraftverstärkerkolben 15a betätigt wird. Der Ausgabeanschluß 5c des ersten Ventilelements 5a kommu­ niziert stets mit der Kraftverstärkerkammer 15b der Kraft­ verstärkerzylindereinheit 15, nicht mit dem (den) Radzylin­ der(n) 9, um so die Einleitung von Druck, der durch das Steuerventil 5 auf Grundlage des Luftdrucks Patm gesteuert wird, oder die Einleitung von Unterdruck zu ermöglichen. Die Unterdruckkammer 15c kommuniziert stets mit der Unter­ druckquelle, so daß Unterdruck in die Unterdruckkammer 15c eingeleitet wird. Bei Einleitung des durch das Steuerventil 5 gesteuerten Drucks in die Kraftverstärkerkammer 15c ver­ fährt der Kraftverstärkerkolben 15a mit dem Druck in der Kraftverstärkerkammer 15b nach links, so daß die Kraftver­ stärkerzylindereinheit 15 eine Kraft, die eine verstärkte Pedalkraft ist, über die Ausgabestange 15d ausgibt.
Der Hauptzylinder 16 weist einen Hauptzylinderkolben 16a und eine Rückholfeder 16a1 auf. Die Ausgabestange 15d der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 steht mit dem Haupt­ zylinderkolben 16a in Berührung. Daher wird der Hauptzylin­ derkolben 16a durch die Ausgabe der Kraftverstärkerzylin­ dereinheit 15 so betätigt, daß Hauptzylinderdruck erzeugt wird. Der Hauptzylinderdruck wird als Bremsdruck Pw zu dem (den) Radzylinder(n) 9 geführt, was die Bremse betätigt.
Zwischen der Ausgabestange 15d der Kraftverstärkerzy­ lindereinheit 15 und dem zweiten Ventilelement 5b ist ein dritter Hub/Kraft-Wandler (die dritte Feder im dargestell­ ten Beispiel) 17 angeordnet. Der dritte Hub/Kraft-Wandler 17 wandelt den Hub der Ausgabestange 15d durch den Umwand­ lungsfaktor k6 (der fünfte Umwandlungsfaktor der Erfindung) in eine dritte umgewandelte Kraft (die zweite Kraft der Er­ findung) um. Die dritte umgewandelte Kraft wird auf das zweite Ventilelement 5b gegen die zweite umgewandelte Ven­ tilelementkraft des zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7 ausgeübt.
Zwischen dem Hauptzylinder 16 und dem ersten Ventilelement 5a ist ein Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 angeordnet. Der Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 wan­ delt den Hauptzylinderdruck (d. h. den Bremsdruck Pw) durch den Umwandlungsfaktor k7 (der sechste Umwandlungsfaktor in der Erfindung) in eine umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 (die erste Kraft der Erfindung) um und übt die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 auf das erste Ventilelement 5a gegen die Eingabe F1 der Eingabestange 4 aus.
Auf diese Weise ist in der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Ausführungsform das zweite Ventilelement 5b getrennt vom Kraftverstärkerkolben 15a vorgesehen.
Die anderen Komponenten der Bremsanlage der dritten Ausführungsform gleichen denen der ersten Ausführungsform.
Im dargestellten Ruhezustand der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck ist wie in der o. g. ersten Ausführungsform der erste Ventildurchgang 5a1 mit dem Nie­ derdruck-Ventildurchgang 5b1 verbunden, und der zweite Ven­ tildurchgang 5a2 ist vom Hochdruck-Ventildurchgang 5b2 iso­ liert. Das heißt, die Kraftverstärkerkammer 15b der Kraft­ verstärkerzylindereinheit 15 ist mit der Unterdruckquelle über das Steuerventil 5 verbunden. Daher erfolgt keine Aus­ gabe der Kraftverstärkerzylindereinheit 15, so daß der Hauptzylinder 16 nicht den Hauptzylinderdruck erzeugt. Das bedeutet, daß kein Hauptzylinderdruck auf den (die) Radzy­ linder 9 und den Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 ausge­ übt und kein Hub zum zweiten und dritten Hub-Kraft-Wandler 7, 17 geführt wird.
Beim Treten auf das Bremspedal 3 verfährt die Eingabe­ stange 4 je nach Pedaleingabe F1 nach links und legt so die Eingabe F1 am ersten Ventilelement 5a an, um auf das erste Ventilelement 5a zu drücken. Danach verfährt das erste Ven­ tilelement 5a nach links relativ zum zweiten Ventilelement 5b, und der erste Ventildurchgang 5a1 ist vom Niederdruck- Ventildurchgang 5b1 isoliert, und der zweite Ventildurch­ gang 5a2 ist mit dem Hochdruck-Ventildurchgang 5b2 verbun­ den. Das heißt, das Steuerventil 5 wird so umgeschaltet, daß der Steuerventil-Ausgabedruck Pr am Ausgabeanschluß 5c auf der Grundlage des Luftdrucks entwickelt wird. Der Steu­ erventil-Ausgabedruck Pr wird in die Kraftverstärkerkammer 15b der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 eingeleitet.
Danach verfährt der Kraftverstärkerkolben 15a nach links wegen des in die Kraftverstärkerkammer 15b eingelei­ teten Steuerventil-Ausgabedrucks Pr, und die Ausgabestange 15d verfährt nach links, wodurch es zur Ausgabe der Kraft­ verstärkerzylindereinheit 15 kommt. Durch die Ausgabe der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 verfährt der Hauptzylin­ derkolben 16a nach links, wodurch der Hauptzylinder 16 Hauptzylinderdruck Pm erzeugt. Der Hauptzylinderdruck Pm wird als Bremsdruck Pw zu dem (den) Radzylinder(n) 9 ge­ führt, was die Bremse betätigt. Hierbei wird der Hauptzy­ linderdruck Pm auch zum Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 geführt, so daß der Hauptzylinderdruck durch den Hauptzy­ linderdruck/Kraft-Wandler 18 in die umgewandelte Hauptzy­ linderkraft F4 umgewandelt wird. Die umgewandelte Hauptzy­ linderkraft F4 wird als Reaktionskraft über das erste Ven­ tilelement 5a und die Eingabestange 4 zum Bremspedal 3 übertragen.
Der Hub der Ausgabestange 15d der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 wird zum dritten Hub/Kraft-Wandler 17 geführt, so daß der dritte Hub/Kraft- Wandler 17 den Hub der Ausgabestange 15d in die dritte um­ gewandelte Kraft umwandelt und die dritte umgewandelte Kraft am zweiten Ventilelement 5b anlegt. Dadurch verfährt das zweite Ventilelement 5b nach links relativ zum ersten Ventilelement 5a gegen die zweite umgewandelte Ventilkraft des zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandlers 7. Das erste Ventilelement 5a wird so gesteuert, daß es die Eingabe der Eingabestange 4 mit der umgewandelten Hauptzylinderkraft F4 des Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandlers 18 ausgleicht, wäh­ rend das zweiten Ventilelement 5b so gesteuert wird, daß es die zweite und dritte umgewandelte Kraft des zweiten und dritten Hub/Kraft-Wandlers 7, 17 ausgleicht.
Einen Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a an diesem Punkt erhält man durch:
F1 = k7 × Pm (7).
Andererseits erhält man einen Ausdruck des Kräftegleichge­ wichts für das zweite Ventilelement 5b an diesem Punkt durch:
k2 × L2 = k6 × L3 (8),
wobei t3 der Hub der Ausgabestange 15d (d. h. des Kraft­ verstärkungskolbens 15a) ist.
Im übrigen ist der Hub des Hauptzylinderkolbens 16a der gleiche wie der Hub L3 der Ausgabestange 15d und ist proportional zum Verbrauch (der Verbrauch ist fahrzeugtyp­ abhängig) von Bremsflüssigkeit auf der Seite der Radzylin­ der 9. Weiterhin hängt der Verbrauch vom Hauptzylinderdruck Pm ab, und die Beziehung zwischen Hauptzylinderdruck Pm und Hub des Hauptzylinderkolbens 16a läßt sich durch eine Ge­ rade darstellen, wenn die Geschwindigkeitsabnahme (g) des Fahrzeugs in einem Normalbremsbereich liegt. Daher ist der Hub L3 durch L3 = k8 × Pm (k8: Proportionalkonstante) ausge­ drückt.
Somit läßt sich Gleichung (8) zu k2 × L2 = k6 × k8 × Pm umwandeln, so daß der Hub L2 des zweiten Ventilelements 5b ausgedrückt ist durch:
L2 = [(k6 × k8)/(k2 × k7)] × F1 (9).
Zu berücksichtigen ist, daß die Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck Pm und dem Hub des Hauptzylinderkolbens 16a durch eine Kurve dargestellt sein kann, wenn die Ge­ schwindigkeitsabnahme (g) in einem recht hohen Bereich liegt.
Da ferner wie zuvor erwähnt L1 - L2 = A ist, ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a in einem Zwischenlast­ zustand bei Ausgleich ausgedrückt durch:
L1 = L2 + A = [(k6 × k8)/(k2 × k7)] × F1 + A (10).
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der dritten Ausführungsform stellt man gemäß Glei­ chung (10) fest, daß der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a proportional zur Eingabe F1 ist, d. h. der Pedalhub ist proportional zur Pedalkraft. Da aber der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a vom Umwandlungsfaktor k2 des zweiten Ven­ tilelementhub/Kraft-Wandlers 7, vom Umwandlungsfaktor k6 des dritten Hub/Kraft-Wandlers 17 und vom Umwandlungsfaktor k7 des Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandlers 18 abhängt, er­ folgt die Einstellung des Hubs L1 des ersten Ventilelements 5a durch den zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7, den dritten Hub/Kraft-Wandler 17 und den Hauptzylinder­ druck/Kraft-Wandler 18. Das heißt, der Pedalhub wird durch den zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7, den dritten Hub/Kraft-Wandler 17 und den Hauptzylinderdruck/Kraft-Wand­ ler 18 eingestellt, wodurch eine Hubverkürzung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen erreicht wird.
Zu beachten ist, daß bei Durchführung der Steuerung des Bremsdrucks Pw auf der Seite der Radzylinder 9 des Hauptzylinders 16 der Hub des Hauptzylinderkolbens 16a so schwankt, daß der Pedalhub ebenfalls je nach Hubschwankung des Hauptzylinderkolbens 16a schwankt.
Nach Gleichung (7) wird der Hauptzylinderdruck Pm durch die Eingabe F1 der Eingabestange, d. h. die Pedal­ kraft, geradlinig gesteuert, und der Steuerventil-Ausgabe­ druck Pr ist proportional zum Hauptzylinderdruck Pm. Dies bedeutet, daß der Steuerventil-Ausgabedruck Pr durch die Eingabe F1 der Eingabestange 4, d. h. die Pedalkraft, ge­ radlinig gesteuert wird.
Wie erwähnt wurde, können gemäß der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Ausführungs­ form der Pedalkraft-Pedalhub-Kennwert und der Pedalkraft- Bremsdruck-Kennwert auf verschiedene Weise beliebig einge­ stellt werden, indem die Umwandlungsfaktoren k2, k6 (beide Federkonstanten im gezeigten Beispiel) des zweiten und dritten Hub/Kraft-Wandlers 7, 17 und der Umwandlungsfaktor k7 des Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandlers 18 geeignet einge­ stellt werden.
Die restliche Arbeits- und Wirkungsweise der Bremsan­ lage der dritten Ausführungsform gleicht der in der ersten Ausführungsform.
Zu beachten ist, daß die Kraftverstärkerzylinderein­ heit 15 in der dritten Ausführungsform eine Kraftverstär­ kerzylindereinheit 15 unter Nutzung von Flüssigkeitsdruck anstelle von Unterdruck und Luftdruck sein kann.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines ersten kon­ kreten Beispiels, in dem die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Ausführungsform von Fig. 3 auf eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylinder An­ wendung findet.
Gemäß Fig. 4 kommt im ersten konkreten Beispiel ein Unterdruckverstärker 15' als Kraftverstärkerzylindereinheit 15 zum Einsatz, und das Gehäuse 2 des Steuerventils 5 dient gemeinsam als Gehäuse des Unterdruckverstärkers 15' und Ge­ häuse des Hauptzylinders 16. Das erste Ventilelement 5a des Steuerventils 5 ist mit der Eingabestange 4 einteilig aus­ gebildet. Das zweite Ventilelement 5b des Steuerventils 5 ist zylinderförmig ausgebildet, umgibt den Außenumfang der Eingabestange 4 sowie den Außenumfang des ersten Ventilele­ ments 5a und wird gleitend und luftdicht im Gehäuse 2 in einer solchen Position gestützt, daß sich das zweite Ven­ tilelement 5b innerhalb und außerhalb des Gehäuses 2 er­ streckt.
Ferner ist der Kraftverstärkerkolben 15a zylinderför­ mig ausgebildet und zwischen das Gehäuse 2 und das zweite Ventilelement 5b so eingepaßt, daß der Kraftverstärkerkol­ ben 15a relativ zum Außenumfang des zweiten Ventilelements 5b und Innenumfang des Gehäuses 2 gleitfähig und luftdicht ist. In diesem Fall ist der Außendurchmesser eines Ab­ schnitts des zweiten Ventilelements 5b dort, wo es relativ zum Kraftverstärkerkolben 15a luftdicht gleitet, größer als der Außendurchmesser des zweiten Ventilelements 5b dort eingestellt, wo es relativ zum Gehäuse 2 luftdicht gleitet.
Daher wird im ersten konkreten Beispiel verglichen mit der dritten Ausführungsform zusätzlich zur umgewandelten Kraft durch den dritten Hub/Kraft-Wandler 17 die umgewandelte Steuerventilkraft durch den Steuerventil-Ausgabe­ druck/Kraft-Wandler 10 auch auf das zweite Ventilelement 5b in einer Richtung ausgeübt, die der umgewandelten Kraft durch den zweiten Ventilelementhub/Kraft-Wandler 7 entge­ genwirkt. Damit nur die umgewandelte Kraft durch den drit­ ten Hub/Kraft-Wandler 17 auf das zweite Ventilelement 5b ausgeübt wird, sind die Außendurchmesser der beiden Ab­ schnitte so eingestellt, daß sie gleich sind.
Die Ausgabestange 15d ist mit dem Kraftverstärkerkol­ ben 15a einteilig ausgebildet, und ferner ist der zylindri­ sche Hauptzylinderkolben 16a mit der Ausgabestange 15d ein­ teilig ausgebildet. Die Ausgabestange 15d wird im Gehäuse 2 für den Unterdruckverstärker 15' gleitend und luftdicht ge­ stützt, und der Hauptzylinderkolben 16a ist in das Gehäuse 2 für den Hauptzylinder 16 gleitend und luftdicht einge­ paßt.
Das zweite Ventilelement 5b des Steuerventils 5 weist einen Ventilkörper 5b3 und einen Unterdruck-Ventilsitz 5b4 auf, auf dem der Ventilkörper 5b3 aufsitzen und von dem er getrennt sein kann. Das erste Ventilelement 5a weist einen Luftdruck-Ventilsitz 5a3 auf, auf dem der Ventilkörper 5b3 aufsitzen und von dem er getrennt sein kann. Der Ventilkör­ per 5b3 wirkt mit dem Luftdruck-Ventilsitz 5a3 so zusammen, daß ein Luftdruckventil gebildet ist, und der Ventilkörper 5b3 wirkt mit dem Unterdruck-Ventilsitz 5b4 so zusammen, daß ein Unterdruckventil gebildet ist. Das erste Ventilelement 5a des ersten konkreten Beispiels ist nicht mit dem ersten und zweiten Ventildurchgang 5a1, 5a2 ausgebildet, die im ersten Ventilelement 5a der dritten Ausführungsform ausge­ bildet sind. Ein erster Ventildurchgang 5a1 des ersten kon­ kreten Beispiels besteht aus der Kombination aus einem im zweiten Ventilelement 5b gebildeten Radialloch und einem zwischen dem Außenumfang des ersten Ventilelements 5a und dem Innenumfang des zweiten Ventilelements 5b gebildeten Ringraum, wobei das Radialloch stets mit der Kraftverstär­ kerkammer 15b kommuniziert. Ferner besteht ein zweiter Ven­ tildurchgang 5a2 des ersten konkreten Beispiels aus einem Ringraum (ohne Bezugszahl), der sich innerhalb des Luft­ druckventils befindet, d. h. auf der Unterdruckseite einer Position befindet, an der der Ventilkörper 5b3 auf dem Luftdruck-Ventilsitz 5a3 sitzt.
Im dargestellten Ruhezustand des Unterdruckverstärkers 15' sitzt der Ventilkörper 5b3 auf dem Luftdruck-Ventilsitz 5a3, so daß das Luftdruckventil geschlossen und der Ventil­ körper 5b3 vom Unterdruck-Ventilsitz 5b4 so getrennt ist, daß das Unterdruckventil offen ist. Der erste Ventildurch­ gang 5a1 ist mit dem Niederdruckdurchgang 5b1 verbunden, und der zweite Ventildurchgang 5a2 ist vom Hochdruckdurchgang 5b2 isoliert. Daher kommunizieren im Ruhezustand des Unter­ druckverstärkers 15' die Kraftverstärkerkammer 15b und die Unterdruckkammer 15c miteinander, so daß Unterdruck in die Kraftverstärkerkammer 15b eingeleitet wird. Im Betriebszu­ stand des Unterdruckverstärkers 15', in dem die Eingabe­ stange nach links verfährt, sitzt der Ventilkörper 5b3 auf dem Unterdruck-Ventilsitz 5b4, so daß das Unterdruckventil geschlossen ist, und der Ventilkörper 5b3 ist vom Luft­ druck-Ventilsitz 5a3 getrennt, so daß das Luftdruckventil offen ist, wodurch der zweite Ventildurchgang 5a2 mit dem Hochdruckdurchgang 5b2 verbunden und der ersten Ventil­ durchgang 5a1 vom Niederdruckdurchgang 5b1 isoliert ist. Da also im Betriebszustand des Unterdruckverstärkers 15' die Kraftverstärkerkammer 15b von der Unterdruckkammer 15c iso­ liert ist und mit der Atmosphäre kommuniziert, wird der Luftdruck in die Kraftverstärkerkammer 15b eingeleitet, was den Kraftverstärkerkolben 15a betätigt.
Der aus einer zweiten Feder bestehende zweite Ventil­ elementhub/Kraft-Wandler 7 ist zwischen dem Gehäuse 2 des Unterdruckverstärkers 15' und dem zweiten Ventilelement 5b angeordnet. Der aus einer dritten Feder bestehende dritte Kraft/Hub-Wandler 17 ist zwischen dem zweiten Ventilele­ ment 5b und der Ausgabestange 15d angeordnet.
Ferner ist eine Verlängerungsstange 19 so gebildet, daß sie vom ersten Ventilelement 5a nach links vorsteht.
Die Verlängerungsstange 19 ist gleitend und luftdicht in und durch das zweite Ventilelement 5b eingepaßt. Der aus einem Reaktionskolben bestehende Hauptzylinderdruck/Kraft­ Wandler 18 ist am Ende der Verlängerungsstange 19 gebildet. Der Reaktionskolben ist in den zylindrischen Hauptzylinder­ kolben 16 so eingepaßt, daß der Reaktionskolben relativ zum Innenumfang des Hauptzylinderkolbens 16a luftdicht und gleitfähig ist. Bei dieser Gestaltung wirkt Hauptzylinder­ druck auf den Reaktionskolben gegen die Eingabe der Einga­ bestange 4. Das heißt, der Hauptzylinderdruck wird mit ei­ nem Umwandlungsfaktor k7 in eine umgewandelte Hauptzylin­ derkraft F4 durch den Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 umgewandelt. Die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 wird als Reaktionskraft zum Bremspedal 3 über die Verlängerungs­ stange 19, das erste Ventilelement 5a und die Eingabestange 4 übertragen.
Ist das Bremspedal 3 nicht betätigt, d. h. befindet sich die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des ersten konkreten Beispiels mit diesem Aufbau in Ruhe, verfährt die Eingabestange 4 nicht nach links und befindet sich im dargestellten Zustand. Da also die Kraftverstärker­ kammer 15 und die Unterdruckkammer 15c des Unterdruckver­ stärkers 15' miteinander so kommunizieren, daß sie be­ schreibungsgemäß beide einen Unterdruck haben, verfährt der Kraftverstärkerkolben 15a nicht nach links, so daß kein Hauptzylinderdruck durch den Hauptzylinder 16 entwickelt wird.
Beim Treten auf das Bremspedal 3 verfährt die Eingabe­ stange 4 nach links, wodurch Luftdruck in die Kraftverstär­ kerkammer 15b eingeleitet wird, so daß der Kraftverstärker­ kolben 15a gemäß der vorstehenden Beschreibung nach links verfährt. Daher erzeugt der Unterdruckverstärker 15' eine Ausgabe, die eine verstärkte Pedalkraft ist, über die Aus­ gabestange 15d. Durch die Ausgabe des Unterdruckverstärkers 15' verfährt der Hauptzylinderkolben 16a nach links, wo­ durch der Hauptzylinder 16 Hauptzylinderdruck erzeugt. Der Hauptzylinderdruck wird als Bremsdruck Pw zu dem (den) Bremszylinder(n) 9 geführt, wodurch die Bremse betätigt wird. Wie zuvor beschrieben wurde, wird der Hauptzylinder­ druck durch den Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 in die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 umgewandelt und als Re­ aktionskraft zum Bremspedal 3 übertragen.
Im Zwischenlastzustand, in dem der Unterdruckverstär­ ker 15' betätigt ist, sind das erste Ventilelement 5a und zweite Ventilelement 5b beide ausgeglichen. Sind das erste und zweite Ventilelement 5a und 5b ausgeglichen, sitzt der Ventilkörper 5b3 sowohl auf dem Unterdruck-Ventilsitz 5b4 als auch auf dem Luftdruck-Ventilsitz 5a3. Das heißt, die Kraftverstärkerkammer 15b ist sowohl von der Atmosphäre als auch von der Unterdruckkammer 15c isoliert. In diesem Zu­ stand verschiebt sich das erste Ventilelement 5a relativ zum zweiten Ventilelement 5b um A (L1 - L2 = A wie zuvor er­ wähnt).
Unter der Annahme, daß die Druckaufnahmefläche des ersten Ventilelements 5a zum Aufnehmen des Ausgabedrucks Pr des Steuerventils 5 als Druck der Kraftverstärkerkammer 15b A1 ist, lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a:
F1 = k7 × Pm + A1 × Pr (11).
Unter der Annahme, daß die Druckaufnahmefläche des zweiten Ventilelements 5b zum Aufnehmen des Ausgabedrucks Pr des Steuerventils 5 A2 ist, ist ein Kräftegleichgewicht für das zweite Ventilelement 5b ausgedrückt durch:
k2 × L2 = k6 × L3 + A2 × Pr (12).
Ferner ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a ausge­ drückt durch:
L1 = L2 + A = (k6/k2) × L3 + (A2/k2) × Pr + A (13).
Die Arbeits- und Wirkungsweise der Bremsanlage der Er­ zeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des ersten konkreten Beispiels gleicht im wesentlichen der in der o. g. dritten Ausführungsform.
Fig. 5 ist eine Fig. 3 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine vierte Ausfüh­ rungsform der Erfindung Anwendung findet.
In der o. g. dritten Ausführungsform ist der dritte Hub/Kraft-Wandler 17 vorgesehen, der den Hub der Ausgabe­ stange 15d der Kraftverstärkerzylindereinheit 15 durch den Umwandlungsfaktor k6 in die dritte umgewandelte Kraft um­ wandelt und die dritte umgewandelte Kraft auf das zweite Ventilelement 5b ausübt. Gemäß Fig. 5 ist aber eine Erzeu­ gungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der vierten Ausführungsform nicht mit den dritten Hub/Kraft-Wandler 17 versehen, sondern mit dem ersten Steuerventil-Ausgabe­ druck/Kraft-Wandler 10 versehen, der in der ersten Ausfüh­ rungsform von Fig. 1 zum Einsatz kommt. Der erste Steuer­ ventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 wandelt den Steuerven­ til-Ausgabedruck Pr in die erste umgewandelte Steuerventil­ kraft F2 durch den Umwandlungsfaktor k3 um und legt die erste umgewandelte Steuerventilkraft F2 am zweiten Ventil­ element 5b wie in der ersten Ausführungsform an.
Die anderen Komponenten der Bremsanlage der vierten Ausführungsform sind die gleichen wie in der dritten Aus­ führungsform.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der vierten Ausführungsform mit dem o. g. Aufbau lau­ tet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a wie der in der dritten Ausführungsform, d. h. wie in Gleichung (7). Ein Ausdruck des Kräftegleich­ gewichts für das zweite Ventilelement 5b lautet:
k2 × L2 = k3 × Pr (14).
Da der Steuerventil-Ausgabedruck Pr proportional zum Haupt­ zylinderdruck Pm ist und man eine Gleichung Pm = k9 × Pr er­ hält, ist der Hub L2 des zweiten Ventilelements 5b ausge­ drückt durch:
L2 = (k3/k2 × k9) × Pm = (k3/k2 × k4 × k9) × F1 (15),
und der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a ist ausgedrückt durch:
L1 = L2 + A = (k3/k2 × k4 × k9) × F1 + A (16).
Die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform in Fig. 3 dadurch, daß der Hub des Kraftverstärkerkolbens 15a nicht durch den Hub L1 des ers­ ten Ventilelements 5a beeinflußt wird. Nach Gleichung (16) ist daher der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a proporti­ onal zur Pedaleingabe F1 der Eingabestange 4, d. h. der Pe­ dalkraft. Nach Gleichung (14) und Gleichung (15) wird der Steuerventil-Ausgabedruck Pr proportional zur Pedalkraft gesteuert.
Die Arbeits- und Wirkungsweise der Bremsanlage der vierten Ausführungsform ist die gleiche wie in der o. g. dritten Ausführungsform.
Zu beachten ist, daß die Kraftverstärkerzylinderein­ heit 15 in der vierten Ausführungsform auch eine Kraftver­ stärkerzylindereinheit 15 unter Nutzung von Flüssigkeits­ druck anstelle der Kraftverstärkerzylindereinheit unter Nutzung von Unterdruck und Luftdruck sein kann.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines zweiten konkreten Beispiels, in dem die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der vierten Ausführungsform von Fig. 5 auf eine Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckverstärker und einem Hauptzylinder An­ wendung findet.
Gemäß Fig. 6 ähnelt das zweite konkrete Beispiel dem ersten konkreten Beispiel von Fig. 4, unterscheidet sich vom ersten konkreten Beispiel aber dadurch, daß der dritte Hub/Kraft-Wandler 17 nicht vorgesehen ist. Daher wird im zweiten konkreten Beispiel nur die umgewandelte Steuerven­ tilkraft durch den Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 10 am zweiten Ventilelement 5b so angelegt, daß sie der um­ gewandelten Kraft durch den zweiten Ventilelementhub/Kraft- Wandler 7 entgegenwirkt.
Die anderen Komponenten der Bremsanlage des zweiten konkreten Beispiels sind die gleichen wie im ersten konkre­ ten Beispiel.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck des zweiten konkreten Beispiels mit diesem Aufbau lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a wie im ersten konkreten Beispiel, d. h. wie in Gleichung (11). Da man k6 × L3 = 0 aus Gleichung (12) erhält, da der dritte Hub/Kraft-Wandler 17 nicht vorgesehen ist, lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ventilelement 5b:
k2 × L2 = A2 × Pr (17).
Ferner ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a ausge­ drückt durch:
L1 = L2 + A = (A2/k2) × Pr + A (18).
Die Arbeits- und Wirkungsweise der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des zweiten konkreten Beispiels ist im wesentlichen die gleiche wie im o. g. ersten konkreten Beispiel.
Fig. 7 ist eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine fünfte Ausfüh­ rungsform Anwendung findet.
Gemäß Fig. 7 ähnelt die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der fünften Ausführungsform der ersten Ausführungsform von Fig. 1, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform dadurch, daß der zweite Steuerventil-Ausgabedruck/Kraft-Wandler 14, der in der zweiten Ausführungsform von Fig. 2 zum Einsatz kommt, an­ stelle des ersten Hub/Kraft-Wandlers 6 verwendet wird. Zu­ sätzlich ist eine Hilfsvorspannkraft-Erzeugungseinheit 20 vorgesehen, z. B. ein Elektromagnet bzw. Solenoid, der eine Hilfsvorspannkraft zwischen dem ersten und zweiten Ventil­ element 5a, 5b erzeugt, um das erste Ventilelement 5a nach links vorzuspannen und das zweite Ventilelement 5b nach rechts vorzuspannen. Durch die Hilfsvorspannkraft-Erzeu­ gungseinheit 20 können Betätigungskräfte auf das erste und zweite Ventilelement 5a, 5b unabhängig von der Pedaleingabe ausgeübt werden.
Die anderen Komponenten der Bremsanlage der fünften Ausführungsform gleichen denen der ersten Ausführungsform.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der fünften Ausführungsform mit dem o. g. Aufbau lau­ tet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a:
F1 + Fadd = k4 × Pr (19),
wobei Fadd die Hilfsvorspannkraft durch die Hilfsvorspann­ kraft-Erzeugungseinheit 20 ist. Da die Hilfsvorspannkraft Fadd auf das zweite Ventilelement 5b ausgeübt wird, lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ven­ tilelement 5b:
k2 × L2 + Fadd = k3 × Pr (20).
Ferner ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a ausge­ drückt durch:
L1 = L2 + A = [(k3 × Pr - Fadd)/k2] + A (21).
In der zweiten Ausführungsform von Fig. 2 variiert der Steuerventil-Ausgabedruck Pr infolge der Betätigung der Bremskraftsteuerung auf der Seite der Radzylinder 9, wo­ durch sich auch der Pedalhub und die Pedalkraft ändern. In der fünften Ausführungsform kann dagegen die Hilfsvorspann­ kraft-Erzeugungseinheit 20 eine Schwankung des Pedalhubs und der Pedalkraft verhindern. Das heißt, die Hilfsvor­ spannkraft-Erzeugungseinheit 20 ist zugleich mit der Pedal­ betätigung betätigt, um vorab eine Hilfsvorspannkraft Fadd zu erzeugen. Schwankt der Steuerventil-Ausgabedruck Pr in­ folge der erwähnten Bremskraftsteuerung, wird die Hilfsvor­ spannkraft Fadd so gesteuert, daß sie sich je nach Schwan­ kung des Steuerventil-Ausgabedrucks Pr ändert. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen des Pedalhubs und der Pedal­ kraft vermeiden. Beispielsweise läßt sich eine Schwankung der Eingabe F1 der Eingabestange, d. h. der Pedalkraft, in Gleichung (19) vermeiden, indem bei Erhöhung des Steuerven­ til-Ausgabedrucks Pr die Hilfsvorspannkraft Fadd je nach Zu­ nahmebetrag des Steuerventil-Ausgabedrucks Pr erhöht wird, und indem bei Verringerung des Steuerventil-Ausgabedrucks Pr die Hilfsvorspannkraft Fadd je nach Abnahmebetrag des Steuerventil-Ausgabedrucks Pr verringert wird.
Die Arbeits- und Wirkungsweise der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der fünften Ausführungs­ form ist im wesentlichen die gleiche wie in der o. g. ers­ ten Ausführungsform.
Fig. 8 ist eine Fig. 3 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch eine Bremsanlage, auf die eine sechste Ausfüh­ rungsform Anwendung findet.
Gemäß Fig. 8 ähnelt eine Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der sechsten Ausführungsform der Er­ zeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der vier­ ten Ausführungsform, die in der Bremsanlage mit der Kraft­ verstärkerzylindereinheit 15 und dem Hauptzylinder 16 zum Einsatz kommt, und ist ferner mit der Hilfsvorspannkraft- Erzeugungseinheit 20 versehen, die in der Erzeugungsvor­ richtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der fünften Ausfüh­ rungsform verwendet wird.
Die anderen Komponenten der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der sechsten Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen wie in der o. g. vierten Ausführungsform.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck der sechsten Ausführungsform mit dem vorgenannten Aufbau lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a:
F1 + Fadd = k7 × Pm (22),
wobei Fadd die Hilfsvorspannkraft durch die Hilfsvorspann­ kraft-Erzeugungseinheit 20 ist. Ferner ist ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ventilelement 5b durch Gleichung (20) wie in der o. g. fünften Ausführungsform dargestellt. Außerdem ist der Hub L1 des ersten Ventilele­ ments 5a durch Gleichung (21) ausgedrückt.
Auch in der sechsten Ausführungsform lassen sich Schwankungen des Pedalhubs und der Pedalkraft auch dann verhindern, wenn der Steuerventil-Ausgabedruck Pr oder der Hauptzylinderdruck Pm infolge der o. g. Bremskraftsteuerung variieren, indem die Hilfsvorspannkraft Fadd je nach Schwan­ kung des Steuerventil-Ausgabedrucks Pr oder Hauptzylinder­ drucks Pm variiert wird. Beispielsweise läßt sich eine Schwankung der Eingabe F1 der Eingabestange, d. h. der Pe­ dalkraft, in Gleichung (22) verhindern, indem bei Erhöhung des Hauptzylinderdrucks Pm die Hilfsvorspannkraft Fadd je nach Zunahmebetrag des Hauptzylinderdrucks Pm erhöht wird, und indem bei Verringerung des Hauptzylinderdrucks Pm die Hilfsvorspannkraft Fadd je nach Abnahmebetrag des Hauptzy­ linderdrucks Pm verringert wird. Obwohl es keinen Term für den Steuerventil-Ausgabedruck Pr in Gleichung (22) gibt, gilt für die Erhöhung oder Verringerung des Steuerventil- Ausgabedrucks Pr das gleiche wie für die Erhöhung oder Ver­ ringerung des Hauptzylinderdrucks Pm.
Die Arbeits- und Wirkungsweise der Erzeugungsvorrich­ tung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der sechsten Ausführungs­ form ist im wesentlichen die gleiche wie in der o. g. vier­ ten und fünften Ausführungsform.
Fig. 9 ist eine Fig. 4 ähnelnde Ansicht, zeigt aber schematisch ein drittes konkretes Beispiel, in dem die Er­ zeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der sechs­ ten Ausführungsform von Fig. 8 auf eine Erzeugungsvorrich­ tung für Bremsflüssigkeitsdruck mit einem Unterdruckver­ stärker und einem Hauptzylinder Anwendung findet.
Eine Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck des dritten konkreten Beispiels ähnelt der Erzeu­ gungsvorriqhtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der sechsten Ausführungsform von Fig. 8, unterscheidet sich aber von der sechsten Ausführungsform dadurch, daß sie ferner den drit­ ten Hub/Kraft-Wandler 17 aufweist, der in der Erzeugungs­ vorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck der dritten Aus­ führungsform von Fig. 3 zum Einsatz kommt.
Das heißt, im dritten konkreten Beispiel besteht die Hilfsvorspannkraft-Erzeugungseinheit 20 aus einem Solenoid. Konkret verfügt die Hilfsvorspannkraft-Erzeugungseinheit 20 gemäß Fig. 9 über einen Tauchanker 20a, der benachbart zum ersten Ventilelement und einteilig damit ausgebildet ist, und einem Solenoidkern 20c, der mit dem zweiten Ventilele­ ment 5b so einteilig ausgebildet ist, daß er den Tauchanker 20a umgibt, und hat eine Solenoidspule 20b. Durch Aktivie­ ren der Solenoidspule 20c erzeugt die Solenoidspule 20c elektromagnetische Kräfte. Durch die elektromagnetischen Kräfte wird der Tauchkern 20a in der (mit dem Pfeil be­ zeichneten) gleichen Richtung wie die Eingabe der Eingabe­ stange 4 angezogen.
Die anderen Komponenten der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des dritten konkreten Beispiels sind die gleichen wie im ersten konkreten Beispiel von Fig. 4.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck des dritten konkreten Beispiels mit dem o. g. Aufbau lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das erste Ventilelement 5a:
F1 + Fadd = k7 × Pm + A1 × Pr (23).
Ferner lautet ein Ausdruck des Kräftegleichgewichts für das zweite Ventilelement 5b:
k2 × L2 + Fadd = k6 × L3 + A2 × Pr (24).
Weiterhin ist der Hub L1 des ersten Ventilelements 5a aus­ gedrückt durch:
L1 = L2 + A = (k6/k2) × L3 + (A2/k2) × Pr - (Fadd/k2) + A (25).
Im ersten konkreten Beispiel von Fig. 4 variiert der Flüssigkeitsverbrauch auf der Seite der Radzylinder 9 ge­ genüber dem beim Normalbremsbetrieb mit gleicher Pedalkraft (d. h. gleicher Eingabe F1 und gleichem Steuerventil-Ausga­ bedruck Pr) infolge der Bremskraftsteuerung (z. B. Koordi­ nierungssteuerung mit Regenerativbremse und/oder Brems­ hilfssteuerung) auf der Seite der Radzylinder 9, wodurch der Hauptzylinderdruck Pm und Hub L3 des Kraftverstärkerkol­ bens schwanken, so daß auch die Pedaleingabe F1 (die Pedal­ kraft) und die Hübe L1, L2 des ersten und zweiten Ventilele­ ments 5a, 5b (d. h. der Pedalhub) schwanken. Das heißt, im ersten konkreten Beispiel werden die Pedalkraft und der Pe­ dalhub durch die Bremskraftsteuerung auf der Seite der Rad­ zylinder 9 beeinflußt.
Auch wenn im dritten konkreten Beispiel der Hauptzylinderdruck Pm und der Hub des Hauptzylinders (d. h. der Hub L3 des Kraftverstärkerkolbens infolge der Brems­ kraftsteuerung auf der Seite der Radzylinder 9 variieren, läßt sich aber eine Schwankung des Pedalhubs und der Pedal­ kraft verhindern, indem gemäß Gleichung (23) und (25) die Aktivierung der Solenoidspule 20b der Hilfsvorspannkraft- Erzeugungseinheit 20 so gesteuert wird, daß man die Hilfs­ vorspannkraft Fadd steuert. Beispielsweise läßt sich eine Schwankung der Pedalkraft und des Pedalhubs verhindern, in­ dem die durch die Solenoidspule 20b gemäß Gleichung (23) und (25) erzeugte Hilfsvorspannkraft Fadd erhöht wird, wenn der Hauptzylinderdruck Pm gesteigert wird, wodurch man auch den Hub L3 des Kraftverstärkerkolbens erhöht.
Ist die Gestaltung so, daß die Solenoidspule 20c nicht aktiviert wird, um auch dann noch im Ruhezustand zu blei­ ben, wenn auf das Bremspedal getreten wird, und die Sole­ noidspule 20b nur aktiviert wird, wenn die Bremskraftsteue­ rung erfolgt, wirkt die Solenoidspule 20b nur in einer Richtung zum Erhöhen der Hilfsvorspannkraft Fadd, so daß es schwierig ist, der Schwankung, d. h. Zunahme und Abnahme, des Hauptzylinderdrucks Pm infolge der Bremskraftsteuerung sicher zu entsprechen. Zur Lösung dieses Problems ist die Gestaltung so, daß die Solenoidspule 20b von Beginn der Pe­ dalbetätigung an aktiviert wird, um in den Betriebszustand versetzt zu werden, damit die Hilfsvorspannkraft Fadd sowohl in Zunahmerichtung als auch in Abnahmerichtung gesteuert werden kann, wodurch der Schwankung, d. h. Zunahme und Ab­ nahme, des Hauptzylinderdrucks Pm infolge der Bremskraft­ steuerung sicher entsprochen wird.
Im folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem während des durch Treten auf das Bremspedal 3 durchgeführten Nor­ malbremsbetriebs die Bremskraftsteuerung, z. B. Koordinie­ rungssteuerung mit Regenerativbremse, erfolgt, um eine zu­ sätzliche Bremskraft zu erzeugen. In diesem Fall ist es für diese zusätzliche Bremskraft erforderlich, die durch den Hauptzylinderdruck Pm erzeugte Bremskraft zu verringern. Da die Solenoidspule 25920 00070 552 001000280000000200012000285912580900040 0002010159572 00004 2580120b von Beginn der Pedalwirkung an in Be­ trieb genommen wird, läßt sich die Hilfsvorspannkraft Fadd durch Steuern der Solenoidspule 20b leicht verringern. Wird andererseits die Bremskraftsteuerung gestoppt, um die zu­ sätzliche Bremskraft aufzuheben, muß der Hauptzylinderdruck Pm erhöht werden. Durch Steuern der Solenoidspule 20b läßt sich die Hilfsvorspannkraft Fadd problemlos erhöhen.
Bei beschreibungsgemäßer Inbetriebnahme der Sole­ noidspule 20b von Beginn der Pedalbetätigung an wird Haupt­ zylinderdruck erzeugt, dessen Größe die durch den Hauptzy­ linderdruck/Kraft-Wandler 18 erzeugte Reaktionskraft mit der Resultierenden der Eingabe F1 der Eingabestange 4 und der elektromagnetischen Kraft der Solenoidspule 20b aus­ gleicht. Dadurch wird dieser Hauptzylinderdruck so einge­ stellt, daß er gleich dem durch die gleiche Eingabe der Eingabestange 4 erzeugten Druck (d. h. der gleichen Pedal­ kraft) im Unterdruckverstärker 15' ohne die Hilfsvorspann­ kraft-Erzeugungseinheit 20 wie im ersten und zweiten kon­ kreten Beispiel von Fig. 4, 6 ist.
Die übrige Arbeits- und Wirkungsweise der Erzeugungs­ vorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des dritten kon­ kreten Beispiels ist im wesentlichen die gleiche wie im o. g. ersten konkreten Beispiel von Fig. 4.
Fig. 10 ist eine Ansicht einer Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck eines vierten konkreten Bei­ spiels mit einem Unterdruckverstärker 15' und einem Haupt­ zylinder 16, die detaillierter als im dritten konkreten Beispiel von Fig. 9 realisiert sind, Fig. 11 ist eine teil­ weise vergrößerte Ansicht des Unterdruckverstärkers 15' von Fig. 10, und Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptzylinders 16 von Fig. 10.
Die Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des vierten konkreten Beispiels ist eine Vorrichtung, deren Unterdruckverstärker 15' und Hauptzylinder 16 detaillierter als im dritten konkreten Beispiel von Fig. 9 realisiert sind. Daher ist der Unterdruckverstärker 15' des vierten konkreten Beispiels im Grundaufbau mit dem des dritten kon­ kreten Beispiels identisch, so daß Komponenten des Grund­ aufbaus, die den Komponenten des dritten konkreten Bei­ spiels entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeich­ net sind, wodurch sich die nähere Beschreibung der Kompo­ nenten erübrigt. Von den anderen Komponenten des Unter­ druckverstärkers 15' des vierten konkreten Beispiels werden nur Komponenten im Zusammenhang mit der Erfindung beschrie­ ben.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck des vierten konkreten Beispiels ist das Gehäuse 2, das gemeinsam als Gehäuse des Steuerventils 5 und Gehäuse des Unterdruckverstärkers 15' dient, aus Schalen 2a und 2b zusammengesetzt. Das Gehäuse 2c des Hauptzylinders 16 ist getrennt von den Schalen 2a, 2b vorgesehen.
Der Unterdruckverstärker 15' hat eine direkt mit der Unterdruckquelle verbundene Unterdruck-Einleitungskammer 15e innerhalb der Schalen 2a, 2b. Die Unterdruck-Einlei­ tungskammer 15e ist von der Unterdruckkammer 15c durch eine Trennwand 15g abgeteilt und kommuniziert stets mit der Un­ terdruckkammer 15c über ein in der Trennwand 15g gebildetes Durchgangsloch 15f. Die Trennwand 15g stützt luftdicht und gleitend einen zylindrischen Abschnitt 15a1 des Kraftver­ stärkerkolbens 15a, der die Trennwand 15g durchdringt. Der Kraftverstärkerkolben 15a ist durch eine Rückholfeder 21 .stets in Ruherichtung vorgespannt. Obwohl die Rückholfeder 21 im ersten bis dritten konkreten Beispiel nicht darge­ stellt ist, können das erste bis dritte konkrete Beispiel die Rückholfeder 21 aufweisen.
Mit der Solenoidspule 20b ist eine Stromversorgungsleitung 20d verbunden. Die Stromversor­ gungsleitung 20d ist mit einem Verbinder 20e verbunden, der luftdicht in die Schale 2a eingepaßt ist. Der Verbinder 20e kann mit einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuerein­ heit (CPU) verbunden sein.
Andererseits ist der Hauptzylinder 16 des vierten kon­ kreten Beispiels ein Tandem-Hauptzylinder gemäß Fig. 12. Ein erstes bis drittes zylindrisches Teil 22, 23, 24 sind in eine abgestufte Bohrung des Gehäuses 2c in dieser Rei­ henfolge von links flüssigkeitsdicht eingepaßt. Ein viertes zylindrisches Teil 25 ist in das erste zylindrische Teil 22 flüssigkeitsdicht eingepaßt, und ein fünftes zylindrisches Teil 26 ist in das zweite zylindrische Teil 23 flüssig­ keitsdicht eingepaßt. Durch Einschrauben des dritten zy­ lindrischen Teils 24 in das Gehäuse 2c sind das erste bis fünfte zylindrische Teil 22, 23, 24, 25, 26 so befestigt, daß sie sich nicht in Längsrichtung des Gehäuses 2c bewe­ gen.
Ein zylindrischer Primärkolben 16a (da dieser Primär­ kolben dem Hauptzylinderkolben 16a im ersten bis dritten konkreten Beispiel entspricht, ist er in der Beschreibung des vierten konkreten Beispiels mit der gleichen Bezugszahl 16a bezeichnet) ist in Bohrungen des zweiten und fünften zylindrischen Teils 23, 26 flüssigkeitsdicht und gleitend durch eine erste Topfmanschette 27 eingepaßt, die zwischen dem zweiten und fünften zylindrischen Teil 23 und 26 ange­ ordnet ist. Eine zylindrische Ausgabestange 15d ist in das zylindrische Teil 24 flüssigkeitsdicht und gleitend so ein­ gepaßt, daß das rechte Ende des Primärkolbens 16a mit dem linken Ende der Ausgabestange 15d in Berührung steht.
Ein Sekundärkolben 16b, der als Zylinder mit einem Bo­ den ausgebildet ist, ist in das erste und vierte zylindri­ sche Teil 22, 24 flüssigkeitsdicht und gleitend durch eine zweite Topfmanschette, die zwischen dem ersten und vierten zylindrischen Teil 22 und 25 angeordnet ist, und eine Dich­ tung eingepaßt, die durch das erste zylindrische Teil 22 getragen wird. Der hinterste Abschnitt des Sekundärkolbens 16b ist als die Stelle festgelegt, an der sein rechtes Ende mit dem fünften zylindrischen Teil 26 in Berührung kommt.
Eine Primärrückholfeder 29 ist im zusammengedrückten Zustand zwischen dem Primärkolben 16a und Sekundärkolben 16b über zwei dehnbare Federteller bzw. -halterungen 30 und 31 angeordnet, deren maximale Dehnung festgelegt ist. Zu­ sätzlich ist eine Sekundärfeder 32 im zusammengedrückten Zustand zwischen dem Sekundärkolben 16b und dem Gehäuse 2c angeordnet.
Innerhalb der Axialbohrungen des ersten und fünften zylindrischen Teils 22, 26 ist eine erste Hauptzylinder­ druckkammer 33 zwischen dem Primärkolben 16a und Sekundär­ kolben 16b gebildet. Die erste Hauptzylinderdruckkammer 33 kommuniziert stets mit einem (mehreren) Radzylinder(n) 9 eines ersten Bremskreises über ein Radialloch 34, das im ersten zylindrischen Teil 22 gebildet ist, und einen ersten Ausgabeanschluß 35, der im Gehäuse 2c gebildet ist. Das zweite zylindrische Teil 23 ist mit einem Axialloch 36 und einem Radialloch 37 ausgebildet. Das Radialloch 37 kommuni­ ziert stets mit einem (nicht gezeigten) Behälter, in dem Bremsflüssigkeit gespeichert ist, über einen Ringraum 38, ein Radialloch (Durchgang) 39 und einen ersten Behälterver­ bindungsanschluß 40, der im Gehäuse 2c gebildet ist. Der Primärkolben 16a ist mit einem Radialloch 41 ausgebildet, das stets mit der ersten Hauptzylinderdruckkammer 33 kommu­ niziert.
Andererseits ist innerhalb der Axialbohrungen des Ge­ häuses 2c und des vierten zylindrischen Teils 25 eine zweite Hauptzylinderdruckkammer 42 zwischen dem Gehäuse 2c und Sekundärkolben 16b gebildet. Die zweite Hauptzylinder­ druckkammer 42 kommuniziert stets mit dem (den) Radzylin­ der(n) 9 in einem zweiten Bremskreis über einen im Gehäuse 2c gebildeten zweiten Ausgabeanschluß 43. Das erste zylind­ rische Teil 22 ist mit einem Axialloch 44 und einem Radial­ loch 45 ausgebildet. Das Radialloch 45 kommuniziert stets mit dem o. g. Behälter über ein Radialloch (Durchgang) 46 und einen zweiten Behälterverbindungsanschluß 47, der im Gehäuse 2c gebildet ist. Der Sekundärkolben 16b ist mit ei­ nem Radialloch 48 ausgebildet, das stets mit der zweiten Hauptzylinderdruckkammer 42 kommuniziert.
Im dargestellten Ruhezustand des Hauptzylinders 16 im vierten konkreten Beispiel sind die Radiallöcher 41, 48 des Primär- und Sekundärkolbens 16a, 16b hinter (auf der rech­ ten Seite von) Lippen der ersten bzw. zweiten Topfman­ schette 27, 28 positioniert. In diesem Zustand kommuniziert die erste Hauptzylinderdruckkammer 33 mit dem Behälter über das Radialloch 41, einen Raum zwischen der Rückseite (Rück­ fläche) der ersten Topfmanschette 27 und dem zweiten zy­ lindrischen Teil 23, das Axialloch 36, das Radialloch 37, den Ringraum 38, das Radialloch 39 und den ersten Behälter­ verbindungsanschluß 40, wodurch die Hauptzylinderdruckkam­ mer 33 den Luftdruck hat. Ferner kommuniziert die zweite Hauptzylinderdruckkammer 42 mit dem Behälter über das Radi­ alloch 48, einen Raum zwischen der Rückseite (Rückfläche) der zweiten Topfmanschette 28 und dem ersten zylindrischen Teil 22, das Axialloch 44, das Radialloch 45, das Radial­ loch 46 und den zweiten Behälterverbindungsanschluß 47, wo­ durch die zweite Hauptzylinderdruckkammer 42 den Luftdruck hat.
Im Betriebszustand des Hauptzylinders 16 sind die Radiallöcher 41, 48 des Primär- und Sekundärkolbens 16a, 26b vor den Lippen (auf deren linker Seite) der ersten bzw. zweiten Topfmanschette 27, 28 positioniert. In diesem Zu­ stand sind die Radiallöcher 41, 48 von den Axiallöchern 36, 44 bzw. den Radiallöchern 37, 45 isoliert, d. h., die erste und zweite Hauptzylinderdruckkammer 33, 42 sind vom Behäl­ ter isoliert, wodurch Hauptzylinderdrücke Pm in der ersten bzw. zweiten Hauptzylinderdruckkammer 33, 42 entwickelt werden.
Der aus einem Reaktionskolben bestehende Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 ist innerhalb des Pri­ märkolbens 16a angeordnet. Der Reaktionskolben ist flüssig­ keitsdicht und gleitend in den Primärkolben 16a eingepaßt und empfängt an seinem linken Ende den Hauptzylinderdruck, um den Hauptzylinderdruck in eine umgewandelte Hauptzylin­ derkraft F4 als Reaktionskraft umzuwandeln. Das rechte Ende des Reaktionskolbens steht mit dem linken Ende eines ersten Reaktionskraftübertragungsstabes 49 in Berührung, der die Ausgabestange 15d flüssigkeitsdicht und gleitend durch­ dringt, um sich vom Inneren der Ausgabestange 15d zum Inne­ ren des Primärkolbens 16a zu erstrecken.
Der rechte Seitenabschnitt des ersten Reaktionskraft­ übertragungsstabes 49 ist in einen zylindrischen linken Endabschnitt 5b5 des zweiten Ventilelements 5b eingesetzt, der gleitend in die zylindrische Ausgabestange 15d einge­ paßt ist. Zwischen dem zylindrischen linken Endabschnitt 5b5 des zweiten Ventilelements 5b und dem ersten Reaktions­ kraftübertragungsstab 49 ist ein Springmechanismus 50 ange­ ordnet. Der Springmechanismus 50 verfügt über eine Feder­ halterung 51, die gleitend in den zylindrischen linken End­ abschnitt 5b5 des zweiten Ventilelements 5b eingepaßt ist, eine Feder 52, die im zusammengedrückten Zustand zwischen dem zylindrischen linken Endabschnitt 5b5 und der Federhal­ terung 51 angeordnet ist, einen Anschlag 53 zum Verhindern, daß sich die Federhalterung 51 vom zylindrischen linken Endabschnitt 5b5 löst, einen Flansch 49a, der um den ersten Reaktionsübertragungsstab 49 angeordnet ist und durch den die Federhalterung 51 nach rechts gegen die Vorspannkraft der Feder gedrückt werden kann, und einen zweiten Reakti­ onskraftübertragungsstab 54, der gleitend in den zylindri­ schen linken Endabschnitt 5b5 eingepaßt und vom rechten Ende des ersten Reaktionskraftübertragungsstabes 49 um ei­ nen vorbestimmten Zwischenraum α beabstandet ist. Wird eine nach rechts gehende Kraft auf den ersten Reaktionskraft­ übertragungsstab 49 ausgeübt und übersteigt diese Kraft eine voreingestellte Last der Feder 52, verformt der Flansch 49a die Feder 52, um die Federhalterung 51 nach rechts zu bewegen, wodurch das rechte Ende des ersten Reak­ tionskraftübertragungsstabes 49 in Berührung mit dem zwei­ ten Reaktionskraftübertragungsstab 54 gebracht wird. Daher kann die Kraft des ersten Reaktionskraftübertragungsstabes 49 zum zweiten Reaktionskraftübertragungsstab 54 übertragen werden.
Am rechten Ende des zweiten Reaktionskraftübertragungsstabes 54 ist eine Reaktions­ scheibe 55 angeordnet, die aus elastischem Material, z. B. Gummi, hergestellt ist. Das rechte Ende der Reaktions­ scheibe 55 steht mit dem linken Ende eines Abstandshalters 56 in Berührung. Das rechte Ende des Abstandshalters 56 steht mit dem linken Ende der Verlängerungsstange 19 in Be­ rührung.
Die anderen Komponenten der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des vierten konkreten Beispiels sind die gleichen wie im dritten konkreten Beispiel von Fig. 9.
In der Erzeugungsvorrichtung 1 für Bremsflüssigkeits­ druck des vierten konkreten Beispiels mit diesem Aufbau wird Unterdruck stets in die Unterdruck-Einleitungskammer 15e und Unterdruckkammer 15c des Unterdruckverstärkers 15' eingeleitet. Da im dargestellten Ruhezustand gemäß der vor­ stehenden Beschreibung das Luftdruckventil geschlossen und das Unterdruckventil offen ist, wird Unterdruck auch in die Kraftverstärkerkammer 15b eingeleitet, so daß sich der Kraftverstärkerkolben 15a in der Ruheposition befindet. In diesem Zustand erzeugt der Unterdruckverstärker 15' keine Ausgabe. Zusätzlich befinden sich der Primärkolben 16a und Sekundärkolben 16b des Hauptzylinders 16 auch in den jewei­ ligen Ruhepositionen, die Radiallöcher 41, 48 befinden sich auf den rechten Seiten der Lippen der ersten bzw. zweiten Topfmanschette 27, 28, so daß die erste und zweite Hauptzy­ linderdruckkammer 33, 42 beide Luftdruck haben.
Bei Aktivierung der Solenoidspule 20b durch Treten auf das Bremspedal 3 verfährt das erste Ventilelement 5a nach links durch die Eingabe der Eingabestange 4 und die elekt­ romagnetische Kraft der Solenoidspule 20b, wodurch das Un­ terdruckventil geschlossen und das Luftdruckventil geöffnet wird. Danach wird Luftdruck durch den atmosphärischen Druck in die Kraftverstärkerkammer 15b eingeleitet, um den Kraft­ verstärkerkolben 15a zu betätigen. Der Kraftverstärkerkol­ ben 15a verfährt nach links, wodurch der Unterdruckverstär­ ker 15' eine Ausgabe über die Ausgabestange 15d erzeugt. Aufgrund dieser Ausgabe verfährt der Primärkolben 16a nach links. Wird das Radialloch 41 zu einer Position auf der linken Seite der Lippe der ersten Topfmanschette 27 bewegt, entwickelt sich beschreibungsgemäß Hauptzylinderdruck Pm in der ersten Hauptzylinderdruckkammer 33. Aufgrund des Haupt­ zylinderdrucks Pm verfährt der Sekundärkolben 16b nach links. Wird das Radialloch 48 zu einer Position auf der linken Seite der Lippe der zweiten Topfmanschette 28 be­ wegt, entwickelt sich Hauptzylinderdruck Pm in der zweiten Hauptzylinderdruckkammer 42. Beide Hauptzylinderdrücke Pm sind so eingestellt, daß sie gleich sind. Aufgrund dieser Hauptzylinderdrücke Pm wird Bremsflüssigkeit in der ersten und zweiten Hauptzylinderdruckkammer 33, 42 zu den Radzy­ lindern 9 über den ersten bzw. zweiten Ausgabeanschluß 35, 43 geführt.
Andererseits empfängt der Reaktionskolben des Hauptzy­ linderdruck/Kraft-Wandlers 18 den Hauptzylinderdruck Pm von der ersten Hauptzylinderdruckkammer 33, um eine umgewan­ delte Hauptzylinderkraft F4 zu erzeugen, und überträgt die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 als Reaktionskraft zum ersten Reaktionskraftübertragungsstab 49. Danach drückt der erste Reaktionskraftübertragungsstab 49 die Federhalterung 51 nach rechts gegen die Vorspannkraft der Feder 52 über den Flansch 49a. Bis die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 die voreingestellte Last der Feder 52 übersteigt, wird die Feder 52 nicht verformt, so daß der erste Reaktionskraft­ übertragungsstab 49 nicht nach rechts verfährt und somit nicht mit dem zweiten Reaktionskraftübertragungsstab 54 in Berührung kommt. Daher wird die Reaktionskraft nicht zum Bremspedal 3 übertragen. Steigt der Hauptzylinderdruck Pm in einem Maß, in dem er ein Endverlusthub auf der Seite der Radzylinder 9 ist, wird die umgewandelte Hauptzylinderkraft F4 erhöht und dadurch die Feder 52 verformt, wodurch der erste Reaktionskraftübertragungsstab 49 nach rechts verfährt, um mit dem zweiten Reaktionskraftübertragungsstab 54 in Berührung zu kommen. Daher wird die Reaktionskraft auf das Bremspedal 3 über den zweiten Reaktionskraftüber­ tragungsstab 54, die Reaktionsscheibe 55, den Abstandshal­ ter 56, die Verlängerungsstange 19, das erste Ventilelement 5a und die Eingabestange 4 übertragen. Auf diese Weise wird ein Springvorgang durch den Springmechanismus 50 durchge­ führt.
Die übrige Arbeits- und Wirkungsweise der Erzeugungs­ vorrichtung 1 für Bremsflüssigkeitsdruck des vierten kon­ kreten Beispiels gleicht der im dritten konkreten Beispiel von Fig. 9.
Zu beachten ist, daß auf das erste und zweite Ventil­ element 5a, 5b ausgeübte Kräfte nicht auf die zur Veran­ schaulichung dienenden Ausführungsformen und Beispiele be­ schränkt sind und daß Kombinationen aus Teilen der Ausfüh­ rungsformen und Beispiele zum Einsatz kommen können. Obwohl z. B. der Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler 18 als Kraft zur Ausübung auf das erste Ventilelement in der dritten Ausfüh­ rungsform von Fig. 3 zum Einsatz kommt, kann statt dessen die umgewandelte Steuerventilkraft wie in der zweiten Aus­ führungsform von Fig. 2 verwendet werden. Verständlich sollte sein, daß daneben verschiedene andere Kombinationen gewählt werden können.
Obwohl weiterhin der Unterdruckverstärker 15' als Kraftverstärkerzylindereinheit 15 im ersten bis vierten konkreten Beispiel gebraucht wird, können andere Kraftver­ stärkerzylindereinheiten 15, z. B. ein hydraulischer Ver­ stärker, als Kraftverstärkerzylindereinheit 15 der Erfin­ dung zum Einsatz kommen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, sind gemäß der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der Erfindung die Eingabeseite und Ausgabeseite voneinander getrennt, wodurch verhindert werden kann, daß der Hub einer Bremsbetätigungseinrichtung schwankt, auch wenn eine Brems­ drucksteuerung in einem Bremskreis auf der Bremszylinder­ seite nach einem Steuerventil unabhängig von der Eingabe der Eingabeseite während des Normalbremsbetriebs durchge­ führt wird, so daß der Verbrauch von Bremsflüssigkeit vari­ iert.
Die Vorrichtung kann einen erwünschten Hubkennwert der Bremsbetätigungseinrichtung vorsehen, ohne durch Verbrauchsschwankungen von Bremsflüssigkeit auf der Ausga­ beseite der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeits­ druck beeinflußt zu sein.
Ferner ermöglicht die Vorrichtung die Durchführung der Bremskraftsteuerung im Bremskreis auf der Bremszylinder­ seite nach dem Steuerventil unabhängig von der Eingabe auf der Eingabeseite beim Normalbremsbetrieb. Daher läßt sich die Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck der Erfindung leicht und flexibel an eine Anlage anpassen, die der Steuerung des Bremsdrucks Pw bedarf, z. B. einer Sen­ kung des Bremsdrucks Pw für eine Koordinierungssteuerung mit Regenerativbremse in einer Koordinierungsanlage mit Re­ generativbremse und der Erhöhung des Bremsdrucks Pw für eine Bremshilfssteuerung in einer Bremshilfsanlage, unab­ hängig von der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung beim Betrieb der Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssig­ keitsdruck.
Zeichnungen - Legende Fig. 3
Pvac
Unterdruckquelle
Fig. 4
1
Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck
2
Gehäuse
4
Eingabestange
5
Steuerventil
5
a Erstes Ventilelement
5
b Zweites Ventilelement
7
Zweiter Ventilelementhub/Kraft-Wandler
Druckaufnahmefläche (für Steuerventil-Ausgabedruck Pr
) der Kraftverstärkerkammer des zweiten Ventilelement-(
5
b)Hub/Kraft- Wandlers
9
Radzylinder
15
a Kraftverstärkerkolben
15
b Kraftverstärkerkammer
15
c Unterdruckkammer
16
Hauptzylinder
16
a Hauptzylinderkolben
17
Dritter Hub/Kraft-Wandler
18
Hauptzylinderdruck/Kraft-Wandler
Pvac
Unterdruckquelle
Patm
Luftdruck
Fig. 5
Pvac
Unterdruckquelle
Fig. 6
Pvac
Unterdruckquelle
Patm
Luftdruck
Druckaufnahmefläche (für Steuerventil-Ausgabedruck Pr
) der Kraftverstärkerkammer des zweiten Ventilelement-(
5
b)Hub/Kraft- Wandlers
Fig. 8
Pvac
Unterdruckquelle
Fig. 9
20
Hilfsvorspannkraft-Erzeugungseinheit
20
a Tauchanker
20
b Solenoidspule
20
c Solenoidkern
Pvac
Unterdruckquelle
Druckaufnahmefläche (für Steuerventil-Ausgabedruck Pr
) der Kraftverstärkerkammer des zweiten Ventilelement-(
5
b)Hub/Kraft- Wandlers
Fig. 10
Pvac
Unterdruckquelle
Fig. 13
4
Eingabestange
5
a Erstes Ventilelement
5
b Zweites Ventilelement
5
b1
Unterdruckquelle
5
b2
Luftdruck
57
Reaktionsmechanismus
Fig. 14
4
Eingabestange
5
a Erstes Ventilelement
5
b Zweites Ventilelement
5
b1
Zum Behälter
5
b2
Von Flüssigkeitsdruckquelle
Fig. 15
5
b1
Zum Behälter
5
b2
Von Flüssigkeitsdruckquelle
58
Hubsimulator

Claims (8)

1. Erzeugungsvorrichtung für Bremsflüssigkeitsdruck mit mindestens einer Eingabestange, die durch eine Ein­ gabe betätigt wird, die durch die Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung ausgeübt wird, und einem Steuerventil, das durch die Eingabe der Eingabestange so betätigt wird, daß es den Druck einer Druckquelle je nach der Betätigungseingabe (Betätigungshub, Betä­ tigungskraft) der Bremsbetätigungseinrichtung regu­ liert, um regulierten Steuerventil-Ausgabedruck aus­ zugeben, wobei
das Steuerventil ein erstes Ventilelement und ein zweites Ventilelement hat, die relativ zueinander be­ weglich sind,
das erste Ventilelement der Eingabe der Eingabestange und einer ersten Kraft in Relation zur Eingabe ausge­ setzt ist, die einander entgegenwirken, und das zweite Ventilelement einer zweiten Kraft in Relation zur Eingabe und einer zweiten umgewandelten Ventil­ elementkraft ausgesetzt ist, die durch Umwandeln des Hubs des zweiten Ventilelements durch einen ersten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, die einander entge­ genwirken, und
das erste Ventilelement so gesteuert wird, daß es die Eingabe und die erste Kraft ausgleicht, und das zweite Ventilelement so gesteuert wird, daß es die zweite Kraft und die zweite umgewandelte Ventilele­ mentkraft ausgleicht, wodurch der je nach der Betäti­ gungseingabe der Bremsbetätigungseinrichtung regu­ lierte Steuerventil-Ausgabedruck erzeugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die auf das zweite Ventilelement ausgeübte zweite Kraft folgendes ist: eine erste umgewandelte Steuerventilkraft, die durch Umwandeln des Steuerventil-Ausgabedrucks durch einen zweiten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, oder eine Komponente der Kraft entsprechend der Betätigungsein­ gabe der Bremsbetätigungseinrichtung, die durch Ver­ teilen der Kraft gemäß einem ersten Verteilungsfaktor erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die auf das erste Ventilelement ausgeübte erste Kraft folgendes ist: eine erste umgewandelte Ventilelementkraft, die durch Umwandeln des Hubs des ersten Ventilelements durch einen dritten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, oder eine zweite umgewandelte Steuerventilkraft, die durch Umwandeln des Steuerventil-Ausgabedrucks durch einen vierten Umwandlungsfaktor erzeugt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit ei­ ner Kraftverstärkerzylindereinheit, in der der Steu­ erventil-Ausgabedruck zugeführt und ein Kraftverstär­ kerkolben durch den zugeführten Steuerventil-Ausgabe­ druck bewegt wird, um eine Ausgabe zu erzeugen, und einem Hauptzylinder, der durch die Ausgabe der Kraft­ verstärkerzylindereinheit betätigt wird, um Hauptzy­ linderdruck zu erzeugen, wobei die auf das zweite Ventilelement ausgeübte zweite Kraft folgendes ist: eine umgewandelte Kraft, die durch Umwandeln des Hubs des Kraftverstärkerkolbens durch einen fünften Umwandlungsfaktor erzeugt wird, eine erste umgewandelte Steuerventilkraft, die durch Umwandeln des Steuerventil-Ausgabedrucks durch einen zweiten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, oder eine Komponente der Kraft entsprechend der Betätigungsein­ gabe der Bremsbetätigungseinrichtung, die durch Ver­ teilen der Kraft gemäß einem ersten Verteilungsfaktor erzeugt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die auf das erste Ventilelement ausgeübte erste Kraft folgendes ist: eine erste umgewandelte Ventilelementkraft, die durch Umwandeln des Hubs des ersten Ventilelements durch einen dritten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, eine zweite umgewandelte Steuerventilkraft, die durch Um­ wandeln des Steuerventil-Ausgabedrucks durch einen vierten Umwandlungsfaktor erzeugt wird, oder eine um­ gewandelte Hauptzylinderkraft, die durch Umwandeln des Hauptzylinderdrucks durch einen sechsten Umwand­ lungsfaktor erzeugt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Hilfsvorspannkraft zum Verschieben des ersten Ventilelements relativ zum zweiten Ventilelement zwi­ schen dem ersten und zweiten Ventilelement ausgeübt wird, wobei das erste Ventilelement so gesteuert wird, daß es die Eingabe, die erste Kraft und die Hilfsvor­ spannkraft ausgleicht, und das zweite Ventilelement so gesteuert wird, daß es die zweite Kraft, die zweite umgewandelte Ventilelementkraft und die Hilfs­ vorspannkraft ausgleicht, wodurch der je nach der Be­ tätigungseingabe der Bremsbetätigungseinrichtung re­ gulierte Steuerventil-Ausgabedruck erzeugt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Hilfsvorspann­ kraft eine elektromagnetische Kraft durch eine Sole­ noidspule ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die auf das erste Ventilelement ausgeübte Eingabe der Eingabestange eine Komponente der Kraft entsprechend der Betätigungseingabe der Bremsbetätigungseinrich­ tung ist, die durch Verteilen der Kraft gemäß einem zweiten Verteilungsfaktor erzeugt wird.
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