DE102004023852A1 - Bremshubsimulator - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist auf einen Bremshubsimulator zur Verwendung in einem Bremssystem gerichtet, mit: einem Simulatorkolben, der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements bewegt wird, und einem elastischen Element zum Bereitstellen eines Hubs an den Hubsimulator, ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird, wobei der Rückstellbetrag des elastischen Elements begrenzt wird, um eine daran anzulegende Anfangslast einzustellen. Das elastische Element hat ein erstes elastisches Element, das aus Gummi hergestellt ist und ein zweites elastisches Element, das aus einer Spiralfeder hergestellt ist, welche in Serie mit dem ersten elastischen Element angeordnet ist. Die Anfangslast, die an das erste elastische Element angelegt ist, und die Anfangslast, die an das zweite elastische Element angelegt ist, werden so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich zueinander sind.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bremshubsimulator zur Verwendung in einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug und insbesondere auf einen Bremshubsimulator der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements betrieben wird.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Bisher sind verschiedene hydraulische Bremssysteme bekannt, einschließlich solch eines Systems, das durch eine Hydraulikdruck-Steuervorrichtung gebildet wird, das eine Druckquelle zum Regulieren von Hydraulikdruck hat, der von der Druckquelle ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements abgeführt wird, um in den Radbremszylinder zugeführt zu werden. Außerdem ist ein Bremshubsimulator vorgesehen, um einen Hub eines manuell betätigten Bremselements ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die daran angelegt wird, bereitzustellen.
  • In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-167042, die dem US-Patent Nr. 6,058,705 entspricht, wird beispielsweise eine verlängerte Leerlaufbewegung eines Kolbens eines Hauptzylinders für ein hydraulisches Bremssystem vorgeschlagen, worin eine bewegungsabhängige Kraft mit Simulatorfederelementen realisiert wird, die auf die Kolben wirken. Beispielsweise ist eine Druckfeder als ein Simulatorfederelement vorgesehen und ein kuppelartiger elastischer Körper (Gummi) ist zwischen einem Bremspedal und den Kolben als anderes Simulatorfederelement vorgesehen. In dem US-Patent Nr. 6,058,705 ist beschrieben, dass der elastische Körper in einen Zylinder mit einer Anfangsspannung (wahrscheinlich mit Anfangslast, die daran angelegt wird, gemeint) eingefügt, und die Anfangsspannung wird so ausgewählt, dass sie so groß ist, dass sich der elastische Körper nicht verformt bis ein Schwimmkolben, auf den eine stärkere Spiraldruckfeder wirkt, beinahe über seine gesamte Leerlaufbewegungsstrecke durchlaufen hat.
  • Bezüglich einer Beziehung zwischen der Bremsbetätigungskraft und dem Hub des manuell betätigten Bremselements ist es wünschenswert, dass die Bremsbetätigungskraft, die zur Erhöhung eines Bremsbetätigungsbetrags erforderlich ist, d.h. Niederdrücken eins Bremspedals, größer eingestellt wird, als die Bremsbetätigungskraft, die zum Verringern des Bremsbetätigungsbetrags erforderlich ist, d.h. Halten oder Nachlassen des Bremspedals, um eine sogenannte hysterese Eigenschaft bereitzustellen, die ein passendes Bremspedalgefühl sicherstellt.
  • Wenn gemäß dem hydraulischen Bremssystem, wie vorstehend beschrieben, die Bewegung des manuell betätigten Bremselements anfängt einen Hub mittels des Simulatorfederelements, das aus einem elastischen Körper (Gummi) hergestellt ist, zu erzeugen, kann die Hysterese in der Beziehung zwischen der Bremsbetätigungskraft und dem Hub des manuell betätigten Bremselements durch die Hysterese des elastisch verformten Gummis verursacht werden. Wenn jedoch die Bewegung des Hauptkolbens beginnt ihren Hub mittels des Simulatorfederelements, das aus einer Feder hergestellt ist, zu erzeugen, wird fast keine Hysterese bereitgestellt, so dass das passende Bremspedalgefühl nicht sichergestellt werden kann. Da zusätzlich die Anfangslast, die an das Simulatorfederelement angelegt wird, das aus Gummi hergestellt ist, unabhängig eingestellt wird, ist eine extreme Dimensionsgenauigkeit des Simulatorfederelements, das aus Gummi hergestellt ist, erforderlich, um zu erreichen, dass die Anfangslast stabil ist, was erhöhte Kosten zur Folge hat. Da des Weiteren das Simulatorfederelement, das aus Gummi hergestellt ist, von altersbedingter Verschlechterung betroffen ist, die die Anfangslast, die an das Simulatorfederelement angelegt wird, im großen Ausmaß verändert, kann das Bremspedalgefühl insgesamt verschlechtert werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Bremshubsimulator bereitzustellen, der als eine Komponente eines hydraulischen Bremssystems für ein Fahrzeug verwendet wird und der in der Lage ist eine stabile Anfangslast an den Simulator bereitzustellen sowie eine geringe alterbedingte Verschlechterung und eine passende Hysterese bereitzustellen, um ein passendes Bremspedalgefühl sicherzustellen.
  • Um die vorstehenden und andere Aufgaben zu erreichen, hat der Bremshubsimulator, der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements betätigt wird und zur Verwendung in einem Bremssystem vorgesehen ist, einen Simulatorkolben, der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements bewegt wird und ein elastisches Element, das einen Hub für den Simulatorkolben ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätige Bremselement angelegt wird, bereitstellt, wobei der Rückstellbetrag des elastischen Elements beschränkt wird, um eine daran anzulegende Anfangslast einzustellen. Das elastische Element hat ein erstes elastisches Element, das aus einem Gummi hergestellt ist, und ein zweites elastisches Element, das aus einer Spiralfeder hergestellt ist, die in Serie mit dem ersten elastischen Element angeordnet ist. Die Anfangslast, die an das erste elastische Element angelegt wird und die Anfangslast, die an das zweite elastische Element angelegt wird werden so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich zueinander sind.
  • Der Bremshubsimulator kann des weiteren eine Gehäuse aufweisen, um das erste elastische Element und das zweite elastische Element darin aufzunehmen, wobei jeder Rückstellbetrag von ihnen begrenzt wird, um die Anfangslast einzustellen. Bevorzugterweise hat ein zweites elastisches Element eine Spiraldruckfeder mit einer Längsachse, die mit der Längsachse des ersten elastischen Elements ausgerichtet ist. Außerdem kann der Bremshubsimulator des weiteren einen Schwimmkolben aufweisen, der bewegbar in dem Gehäuse zwischen dem ersten elastischen Element und dem zweiten elastischen Element angeordnet ist, um die Bremsbetätigungskraft zu übertragen.
  • Das Bremssystem kann des Weiteren eine Druckerzeugungsvorrichtung aufweisen, die mit einem Kolben versehen ist, der ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird und mit einer Hydraulikdruckkammer versehen ist, die vor dem Kolben definiert wird und welche Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer erzeugt, um den Hydraulikdruck davon ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird, abzuführen, wobei der Kolben ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird. Das elastische Element stellt den Hub zum Simulatorkolben ansprechend auf den Hydraulikdruck bereit, der von der Druckerzeugungsvorrichtung abgeführt wird.
  • Die Druckerzeugungsvorrichtung kann durch einen Hauptzylinder ausgebildet werden, der einen Hauptkolben hat, der ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird und durch eine Hauptdruckkammer ausgebildet werden, die vor dem Hauptkolben definiert ist, um den Hydraulikdruck ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft abzuführen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die vorstehend genannte Aufgabe und die folgende Beschreibung werden leicht unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, worin gleiche Bezugsnummern gleiche Bauteile kennzeichnen und in denen folgendes dargestellt ist:
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines hydraulischen Bremssystems mit einem Bremshubsimulator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines hydraulischen Bremssystem mit einem Bremshubsimulator gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Bremshubsimulators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Hauptzylinders und eines Bremshubsimulators gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Kraft, die an den Simulatorkolben angelegt wird und dessen Hub gemäß einem Bremshubsimulator der vorliegenden Erfindung, darstellt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiel
  • Bezugnehmend auf 1 ist ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug veranschaulicht, das einen Bremshubsimulator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Ein Hubsimulator SM hat ein Gehäuse HS, das einen Simulatorkolben SP aufnimmt, der ansprechend auf die Betätigung eines Bremspedals BP bewegt wird, das als ein manuell betätigtes Bremselement dient, und ein erstes elastisches Element E1 und ein zweites elastisches Element E2 zum Bereitstellen eines Hubs an den Simulatorkolben SP ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft. In dem Gehäuse HS ist ein Hauptkolben MP und eine Rückstellfeder R1 aufgenommen, um einen Hauptzylinder MC zu bilden, der im Falle, dass eine Drucksteuervorrichtung PC, die später beschrieben wird, in einen abnormalen Betrieb verfällt, als eine Druckerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von Hydraulikdruck ansprechend auf die Betätigung eines Bremspedals BP dient, um den Hydraulikdruck in Radbremszylinder (durch WC gekennzeichnet) zuzuführen, von denen jeder jeweils an Räder des Fahrzeugs wirkmontiert ist. Außerdem ist ein normalerweise offenes Elektromagnet-Schaltventil NO zwischen dem Hauptzylinder MC und dem Radbremszylinder WC angeordnet. Des Weiteren ist eine Druckquelle PG zum Erzeugen eines gewissen Hydraulikdrucks ungeachtet der Bremsbetätigung des Fahrzeugsführers an die Hydraulikleitung zwischen dem Schaltventil NO und dem Radbremszylinder WC angeschlossen.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Druckquelle PG einen Elektromotor M, der durch eine elektronische Steuereinheit ECU gesteuert wird und eine Hydraulikdruckpumpe HP, die durch den Elektromotor M angetrieben wird und deren Einlass mit einem Sammelbehälter unter Atmosphärendruck RS (nachfolgend einfach als Sammelbehälter RS bezeichnet) verbunden ist und dessen Auslass mit einem Druckspeicher AC verbunden ist. Gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Drucksensor Sps mit dem Auslass verbunden und der erfasste Druck wird durch die elektronische Steuereinheit ECU überwacht. Auf der Basis des Überwachungsergebnisses, wird der Motor M durch die elektronische Steuereinheit ECU gesteuert, um den Hydraulikdruck in dem Druckspeicher AC zwischen einer vorher bestimmten Ober- und Untergrenze zu halten. Der Druckspeicher AC ist über ein erstes Linear-Solenoidventil SV1 einer normalerweise geschlossenen Bauart mit einer Hydraulikleitung zwischen dem Schaltventil NO und dem Radbremszylinder WC verbunden, um den Hydraulikdruck, der von der Druckquelle PG abgeführt wird zu regulieren und um ihn an die Radbremszylinder WC zuzuführen. Außerdem ist der Sammelbehälter RS über ein zweites Linear-Solenoidventil SV2 einer normalerweise geschlossenen Bauart mit der Hydraulikleitung zwischen dem Schaltventil NO und dem Radbremszylinder WC verbunden, um den Hydraulikdruck in dem Radbremszylinder WC zu verringern und um diesen zu regulieren. Dementsprechend wird die Drucksteuervorrichtung PC durch die Druckquelle PG, das erste und zweite Linear-Solenoidventil SV1 und SV2, die elektronische Steuereinheit ECU und Sensoren, die später beschrieben werden, ausgebildet.
  • Gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Drucksensor Smc in einer Hydraulikleitung zwischen dem Hauptzylinder MC und dem Schaltventil NO angeordnet und ein Drucksensor Swc ist zwischen einer Hydraulikleitung zwischen dem Schaltventil NO und dem Radbremszylinder WC angeordnet. Am Bremspedal BP ist ein Hubsensor BS wirkverbunden, um seinen Hub zu erfassen. Die Signale, die durch die Sensoren, wie vorstehend beschrieben, erfasst werden, werden in die elektronische Steuereinheit ECU eingespeist. Folglich wird der Hydraulikdruck, der von dem Hauptzylinder MC abgeführt wird, der Hydraulikdruck im Radbremszylinder WC und der Hub des Bremspedals BP durch solche Sensoren überwacht. Um des Weiteren Steuerungen wie z.B. einer ABS Steuerung oder dergleichen zu erreichen, sind Sensoren SN wie beispielsweise Radgeschwindigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren oder dergleichen bereitgestellt, so dass die Signale, die durch diese erfasst werden, in die elektronische Steuereinheit ECU eingespeist werden.
  • Wie in 3 vergrößert, hat der Hubsimulator SM in dem vorliegenden Ausführung folgende Elemente: den Simulatorkolben SP, das erste elastische Element E1, das darin aufgenommen ist und aus einem Gummi hergestellt ist, um durch Bremsbetätigungskraft zusammengedrückt zu werden, die durch den Simulatorkolben SP an dieses übertragen wird, einen Schwimmkolben FP, wobei die Bremsbetätigungskraft über das erste elastische Elemente E1 daran übertragen wird und ein zweites elastisches Element E2 das darin aufgenommen ist und aus einer Spiraldruckfeder hergestellt ist, die durch die Bremsbetätigungskraft zusammengedrückt wird, die durch den Schwimmkolben FP daran übertragen wird, wobei all diese Elemente in dem Gehäuse SH aufgenommen sind und deren Längsachsen miteinander ausgerichtet sind. Während das erste elastische Element E1 und das zweite elastische Element E2 in dem Gehäuse SH aufgenommen ist, wird jeder Rückstellbetrag (Ausdehnungslänge) begrenzt und jede Anfangslast so eingestellt, dass sie im Wesentlichen die gleiche Last aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Federkonstante des zweiten elastischen Elements E2 so eingestellt, dass sie kleiner ist, als die Federkonstante des ersten elastischen Elements E1.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hauptzylinder MC in einem Körper mit dem Hubsimulator SM ausgebildet und der Hauptkolben MP wird gleitfähig in dem Gehäuse HS vor dem Hubsimulator SM aufgenommen, um eine Hauptdruckkammer C1 vor dem Hauptkolben MP auszubilden, die mit Radbremszylinder WC über das Schaltventil NO, das vorstehend beschrieben wurde, verbunden ist. In der Hauptdruckkammer C1 ist eine Rückstellfeder (Druckfeder) R1 angeordnet, um den Hauptkolben MP mit ihrer Drängkraft nach hinten zu drängen. In dem Gehäuse HS wird der Hauptkolben MP fluiddicht und gleitfähig durch Abdichtelemente S1 und S2 unterstützt, die jeweils einen kelchförmigen Querschnittaufbau haben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hauptkolben MP mit Führungsabschnitten an seinen gegenüberliegenden Endabschnitten ausgebildet, von denen jeder eine Ringnut aufweist, in der jeweils die Abdichtelemente S1 und S2 gehalten werden. In dem ringförmigen Raum zwischen der Innenperipheriefläche des Gehäuses HS und der Außenperipheriefläche des Mittelabschnitts des Hauptkolbens MP ist eine Atmosphärendruckkammer C2 zwischen den Abdichtelementen S1 und S2 definiert und mit dem Sammelbehälter RS über eine Öffnung P2 verbunden. Obwohl das Zylindergehäuse HS und das Simulatorgehäuse SH als ein Körper in 1 und 3 veranschaulicht sind, ist leicht ersichtlich, das es in der Praxis aus einer Vielzahl an zylindrischen Elementen aufgebaut ist.
  • Wie in 1 dargestellt, ist das Gehäuse HS mit Öffnungen P1 und P2 versehen. Wenn der Hauptkolben MP in seiner Anfangsposition angeordnet ist, ist die Hauptdruckkammer C1 mit dem Sammelbehälter RS über die Öffnung P1 verbunden. Wenn der Hauptkolben MP um einen vorherbestimmten Hub aus seiner Anfangsposition oder darüber hinaus vorwärts bewegt wird, wird das Öffnungsende der Öffnung P1 durch das Abdichtelement S1 verschlossen, so dass die Verbindung zwischen der Hauptdruckkammer C1 und dem Sammelbehälter RS versperrt wird. Die Atmosphärendruckkammer C2 ist immer mit dem Sammelbehälter RS über die Öffnung P2 verbunden.
  • Nachfolgend wird der gesamte Betrieb des hydraulischen Bremssystem mit dem Hubsimulator SM und dem Hauptzylinder MC, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, erklärt. Wenn das Bremspedal BP niedergedrückt wird, wird die Bremsbetätigungskraft zum Hauptkolben MP über den Hubsimulator SM übertragen und der Hauptkolben MP wird entgegen der Drängkraft der Rückstellfeder R1 vorwärts bewegt. Wenn der Hauptkolben MP um den vorherbestimmten Hub vorwärts bewegt wird, wird die Öffnung P1 durch das Abdichtelement S1 verschlossen, so dass die Verbindung zwischen der Hauptdruckkammer C1 und dem Sammelbehälter RS versperrt wird. Wenn das Bremspedal BP weiter niedergedrückt wird, wird daher Hydraulikdruck in der Hauptdruckkammer C1 ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft erzeugt. In diesem Fall wird somit sein Hub durch den Hubsensor BS erfasst und der Hydraulikdruck, der von dem Hauptzylinder MC abgeführt wird, wird durch den Drucksensor Smc erfasst. Wenn diese erfassten Signale an die elektronische Steuereinheit ECU eingespeist werden, wird das Schaltventil NO erregt, um in seiner geschlossenen Position angeordnet zu werden, so dass die Verbindung zwischen der Hauptdruckkammer C1 und dem Radbremszylinder WC versperrt wird. In der elektronischen Steuereinheit ECU wird ein gewünschter Radzylinderdruck (Ziel-Radzylinderdruck) auf der Basis des erfassten Hubs des Bremspedals BP und dem erfassten Hydraulikdruck, der von dem Hauptzylinder MC abgeführt wird, errechnet. Dann wird der elektrische Strom, der an das erste und zweite Linear-Solenoidventil SV1 und SV2 eingespeist wird, jeweils so gesteuert, dass der Radzylinderdruck, der durch den Drucksensor Swc erfasst wird, gleich dem gewünschten Radzylinderdruck ist. Infolgedessen wird der Hydraulikdruck, der durch die Drucksteuervorrichtung PC ansprechend auf die Betätigung des Bremspedals BP reguliert wird, zum Radbremszylinder WC zugeführt.
  • Im Gegensatz dazu wird, in dem Fall, bei dem die Drucksteuervorrichtung PC einschließlich der Druckquelle PG und dergleichen in einen abnormalen Betrieb verfällt, das Schaltventil NO entregt (abgeschaltet), um in seiner offenen Position angeordnet zu sein, so dass die Hauptdruckkammer C1 und der Radbremszylinder WC miteinander verbunden sind, wie in 1 dargestellt. Gleichzeitig werden das erste und das zweite Linear-Solenoidventil SV1 und SV2 entregt (abgeschaltet), um jeweils in ihren geschlossenen Positionen angeordnet zu sein, so dass der Hydraulikdruck nicht von der Druckquelle PG zum Radbremszylinder WC zugeführt wird.
  • Wenn in diesem Zustand das Bremspedal BP niedergedrückt wird, wird der Hydraulikdruck, der ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft erzeugt wird, vom Hauptzylinder MC zum Radbremszylinder WC zugeführt. Infolgedessen wird die Bremsbetätigungskraft aufrecht erhalten, selbst wenn die Drucksteuervorrichtung PC abnormal wird.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Hubsimulators SM des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn das Bremspedal BP niedergedrückt wird, und dann die Bremsbetätigungskraft, die an den Simulatorkolben SP angelegt wird, gleich oder größer als eine Anfangslast wird, welche an das erste elastische Element E1 und das zweite elastische Element E2 angelegt wurde, werden sie zusammengedrückt, um einen Hub des Simulatorkolbens SP ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft bereitzustellen. In diesem Fall wird die Federkonstante des Hubsimulators SM gleich zur Gesamtfederkonstante der Federkonstante des ersten elastischen Elements E1 und der Federkonstante des zweiten elastischen Elements E2. Da die Federkonstante des zweiten elastischen Elements E2 kleiner festgesetzt wurde als die Federkonstante des ersten elastischen Elements E1, wird das zweite elastische Element E2 mehr zusammengedrückt als das erste elastische Element E1. Wenn das Bremspedal BP weiter in einem solchen Ausmaß niedergedrückt wird, dass das zweite elastische Element E2 zusammengedrückt wird bis der Springkolben FP an den Boden des Simulatorgehäuses SH stößt, wird das zweite elastische Element E2 nicht weiter zusammengedrückt, so dass nur das erste elastische Element E1 zusammengedrückt wird. Infolgedessen wird die Federkonstante des Hubsimulators SM gleich zur Federkonstante des ersten elastischen Elements E1 und deshalb wird sie größer als die Federkonstante vor dem Anstoßen des Schwimmkolbens FP an den Boden des Simulatorgehäuses SH.
  • Wenn das Bremspedal BP weiter niedergedrückt wird, berührt das erste elastische Element E1, das aus Gummi hergestellt ist, kontinuierlich die Innenperipheriefläche des Simulatorkolbens SP, so dass der zusammenzudrückende Abschnitt verkürzt wird, um seine Federkonstante progressiv zu vergrößern. Infolgedessen wird die Federkonstante des Hubsimulators SM progressiv vergrößert. Da somit die Federkonstante des Hubsimulators SM progressiv ansprechend auf die Betätigung des Bremspedals BP vergrößert wird, kann solch eine passende Bremspedalgefühleigenschaft erreicht werden, dass der Erhöhungsbetrag des Hubs des Bremspedals BP mit einer erhöhten Bremsbetätigungskraft verringert wird. Da insbesondere das erste elastische Element E1, sofort nachdem der Hubsimulator SM beginnt, den Hub bereitzustellen, zusammengedrückt wird, wird die Hysterese aufgrund der Verformung des Gummis des ersten elastischen Elements E1 dazu veranlasst, eine Hystereseeigenschaft wie in 5 dargestellt, bereitzustellen, wobei in 5 die Beziehung zwischen der Kraft, die an den Simulatorkolben angelegt wird (Bremsbetätigungskraft) und dem Hub des Simulatorkolbens (Hub des Bremspedals BP) dargestellt ist. Selbst wenn eine Dimensionsveränderung oder altersbedingte Verschlechterung bezüglich des ersten elastischen Elements E1, das aus Gummi hergestellt ist, auftritt, ist der Einfluss auf die Anfangslast, die an den Hubsimulator SM angelegt ist, sehr klein, weil sie abhängt vom Ergebnis der Gesamtfederkonstante der Federkonstante des ersten elastischen Elements E1 und der Federkonstante des zweiten elastischen Elements E2 multipliziert mit dem Betrag seiner Dimensionsveränderung oder altersbedingten Verschlechterung. Obwohl der Hauptzylinder MC gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispielen vor dem Hubsimulator SM ausgebildet ist, kann er zwischen dem Hubsimulator SM und dem Bremspedal BP angeordnet sein.
  • Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel des Hubsimulators unter Bezugnahme auf die 2 und 4 erklärt, wobei Strukturbauteile, die äquivalent zu jenen, die bezüglich des Hubsimulators SM in den 1 und 3 beschrieben wurden, durch entsprechende Bezugsnummern gekennzeichnet sind. Der Hubsimulator SM2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist getrennt vom Hauptzylinder MC2 ausgebildet, d.h. der Simulatorkolben SP2 und der Schwimmkolben FP sind in einem Simulatorgehäuse SH2 aufgenommen und der Hauptkolben MP und die Rückstellfeder R1 sind in einem Gehäuse HS2 aufgenommen. In dem Simulatorgehäuse SH2 wird vor dem Simulatorkolben SP2 eine Simulatordruckkammer C3 ausgebildet und mit der Hauptdruckkammer C1 des Hauptzylinders MC2 verbunden. Auf dem Simulatorkolben SP2 ist deshalb ein Abdichtelement S3 mit einem kelchförmigen Querschnittsaufbau angeordnet.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel, das in den 2 und 4 dargestellt ist, wird deshalb der Hydraulikdruck in der Hauptdruckkammer C1, der ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft erzeugt wird, zur Simulatordruckkammer C3 des Hubsimulators SM2 zugeführt, um den Hub des Simulatorkolbens SP2 ansprechend auf den Hydraulikdruck in der Simulatordruckkammer C3 bereitzustellen. Infolgedessen kann der Hub des Hauptkolbens MP und infolgedessen der des Bremspedals BP ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft bereitgestellt werden.
  • Bezüglich der Hydraulikdruckkammer der vorliegenden Erfindung wurde die Hauptdruckkammer C1 des Hauptzylinders MC in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet, wie in 4 dargestellt. Alternativ kann für die Hydraulikdruckkammer der vorliegenden Erfindung eine spezielle Druckkammer zum Zuführen des Hydraulikdrucks zur Simulatordruckkammer C3 des Hubsimulators SM2 verwendet werden, so dass der Hauptzylinder MC vor der speziellen Druckkammer ausgebildet ist. Oder es kann der Hauptzylinder MC zwischen der speziellen Druckkammer und dem Bremspedal BP ausgebildet werden. Anstatt des ersten und zweiten Linear-Solenoidventils SV1 und SV2 kann die Drucksteuervorrichtung PC mit einem Druckregulierventil (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um den Hydraulikdruck zu regulieren, der von der Druckquelle PG ansprechend auf die Bremsbetätigung ohne Verwendung der elektronischen Steuerung zugeführt wird, um den Hydraulikdruck abzuführen.
  • Obwohl der Hauptzylinder MC in dem hydraulischen Bremssystem zur Verwendung in jedem Ausführungsbeispiel vorgesehen war, kann das System, abhängig von der Zuverlässigkeit der Drucksteuervorrichtung PC, ohne irgendeinen Hauptzylinder ausgebildet werden. Der Radbremszylinder WC wird durch den Hydraulikdruck betätigt, der von der Drucksteuervorrichtung PC in jedem Ausführungsbeispiel zugeführt wird. Anstatt dessen kann er so aufgebaut sein, dass ein Radbremsmechanismus (nicht dargestellt) durch einen Motor (nicht dargestellt) betätigt wird. Das manuell betätigte Bremselement ist nicht auf das Bremspedal BP begrenzt, so dass ein manuell betätigter Bremshebel (nicht dargestellt) verwendet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einen Bremshubsimulator zur Verwendung in einem Bremssystem gerichtet, mit: einem Simulatorkolben, der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements bewegt wird, und einem elastischen Element zum Bereitstellen eines Hubs an den Hubsimulator ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird, wobei der Rückstellbetrag des elastischen Elements begrenzt wird, um eine daran anzulegende Anfangslast einzustellen. Das elastische Element hat ein erstes elastisches Element, das aus Gummi hergestellt ist und ein zweites elastisches Element, das aus einer Spiralfeder hergestellt ist, welche in Serie mit dem ersten elastischen Element angeordnet ist. Die Anfangslast, die an das erste elastische Element angelegt ist und die Anfangslast, die an das zweite elastische Element angelegt ist, werden so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich zueinander sind.

Claims (9)

  1. Bremshubsimulator, der ansprechend auf die Betätigung eines manuell betätigten Bremselements betätigt wird, für die Verwendung in einem Bremssystem, mit: einem Simulatorkolben, der ansprechend auf die Betätigung des manuell betätigten Bremselements bewegt wird; und einer elastischen Einrichtung zum Bereitstellen eines Hubs für den Simulatorkolben ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird, wobei der Rückstellbetrag der elastischen Einrichtung begrenzt wird, um eine daran anzulegende Anfangslast einzustellen, wobei die elastische Einrichtung folgende Element aufweist: ein erstes elastisches Element, das aus Gummi hergestellt ist, und ein zweites elastisches Element, das aus einer Spiralfeder hergestellt ist, die in Serie mit dem ersten elastischen Element angeordnet ist, wobei die Anfangslast, die an das erste elastische Element angelegt wird und die Anfangslast, die an das zweite elastische Element angelegt wird, so eingestellt wird, dass sie im Wesentlichen gleich zueinander sind.
  2. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 1, des weiteren mit einem Gehäuse zum Aufnehmen des ersten elastischen Elements und des zweiten elastischen Elements, wobei jeweils ein Rückstellbetrag des ersten elastischen Elements und des zweiten elastischen Elements begrenzt wird, um jeweils die Anfangslast einzustellen.
  3. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 2, wobei das zweite elastische Element eine Spiraldruckfeder hat, dessen Längsachse mit einer Längsachse des ersten elastischen Elements ausgerichtet ist.
  4. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 2, des weiteren mit einem Schwimmkolben, der bewegbar in dem Gehäuse zwischen dem ersten elastischen Element und dem zweiten elastischen Element angeordnet ist, um die Bremsbetätigungskraft zu übertragen.
  5. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 1, wobei das Bremssystem eine Druckerzeugungseinrichtung aufweist, die mit einem Kolben versehen ist, der ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird und eine Hydraulikdruckkammer aufweist, die vor dem Kolben definiert ist, um Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer zu erzeugen, um den Hydraulikdruck daraus ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird, abzuführen, wobei der Kolben ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird und wobei die elastische Einrichtung den Hub für den Simulatorkolben ansprechend auf den Hydraulikdruck bereitstellt, der von der Druckerzeugungseinrichtung abgeführt wird.
  6. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 5, des weiteren mit einem Gehäuse zum Aufnehmen des ersten elastischen Elements und des zweiten elastischen Elements, wobei jeweils ein Rückstellbetrag des ersten elastischen Elements und des zweiten elastischen Elements begrenzt wird, um jeweils die Anfangslast einzustellen.
  7. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 6, wobei das zweite elastische Element eine Spiraldruckfeder aufweist, wobei dessen Längsachse mit einer Längsachse des ersten elastischen Elements ausgerichtet ist.
  8. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 6, des weiteren mit einem Schwimmkolben, der bewegbar in dem Gehäuse zwischen dem ersten elastischen Element und dem zweiten elastischen Element angeordnet ist, um die Bremsbetätigungskraft zu übertragen.
  9. Bremshubsimulator gemäß Anspruch 5, wobei die Druckerzeugungseinrichtung ein Hauptzylinder ist, der einen Hauptkolben hat, der ansprechend auf das manuell betätigte Bremselement bewegt wird und eine Hauptdruckkammer hat, die vor dem Hauptkolben definiert ist, um den Hydraulikdruck ansprechend auf die Bremsbetätigungskraft abzuführen, die an das manuell betätigte Bremselement angelegt wird.
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