-
HINTERGRUND
-
1. Technisches Gebiet
-
Die Offenbarung bezieht sich auf ein Hybridbremssystem. Genauer gesagt bezieht sich die Offenbarung auf ein Hybridbremssystem zur Durchführung eines Bremsvorgangs für ein Fahrzeug durch das Erzeugen eines hydraulischen Drucks in einem Hauptzylinder.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Im Allgemeinen erfasst ein hydraulischer aktiver Verstärker (Booster) (HAV) dann, wenn ein Fahrer auf ein Bremspedal tritt, eine Verschiebung des Bremspedals von einem Pedalwegsensor und schließt ein Absperrventil, um einen Fluidpfad zwischen einem Hauptzylinder eines Pedalsimulators und einem Rad zu schließen, und ein elektronisches Steuergerät (ECU; electronic control unit) berechnet den Raddruck gemäß einem Drucksignal eines Drucksensors, um den Druck jedes Rades durch eine unabhängige Rückkopplungsregelung zu regeln.
-
Wenn der HAV versagt oder ausfällt, dann wird das Absperrventil in einen normalerweise offenen (NO) Zustand geschaltet, so dass ein Flüssigkeitsdruck des Hauptzylinders, der einer Pedalkraft des Fahrers entspricht, zu einem Radzylinder übertragen wird, so dass der Bremsvorgang im Falle des Systemausfalls durchgeführt werden kann.
-
In einem solchen HAV wird dann, wenn der Fahrer auf das Bremspedal tritt, eine Eingangswelle bewegt, und das ECU erfasst die Bewegung der Eingangswelle, so dass ein Fluid, das in einem Speicher gespeichert ist, zu dem Hauptzylinder übertragen wird, um den Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder zu erzeugen. Aber wenn der Druck des Hauptzylinders während des regenerativen Bremsvorgangs geändert wird, dann kann es sein, dass die Druckvariation auf das Bremspedal übertragen wird, wodurch sich das Pedalgefühl verschlechtert.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
-
Folglich ist es ein Aspekt der Offenbarung, ein Hybridbremssystem bereitzustellen, das einen doppelten Pedalsimulator aufweist, um das Bremspedalgefül zu verbessern.
-
Weitere Aspekte und/oder Vorteile der Offenbarung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch das Praktizieren der Erfindung erlernt werden.
-
Die oben genannten und/oder weitere Aspekte der Offenbarung werden durch das Bereitstellen eines Hybridbremssystems erzielt, das eine Eingangswelle, die mit einem Bremspedal verbunden ist, einen Pedalsimulator, der mit der Eingangswelle verbunden ist, um eine Rückstoßkraft zu erzeugen, wenn Druck auf das Bremspedal ausgeübt wird, einen Hauptzylinder, der mit dem Pedalzylinder verbunden ist und darin mit ersten und zweiten Kolben versehen ist, ein Ölzufuhrteil, das Öl zu dem Pedalsimulator und dem Hauptzylinder zuführt, einen Arbeitskolben, der mit dem ersten Kolben verbunden ist und durch das Empfangen eines drückenden Druckes des Bremspedals durch die Eingangswelle nach vorne bewegt wird, und eine ersten Kammer umfasst, die zwischen dem Arbeitskolben und einer inneren Fläche des Hauptzylinders gebildet ist, um einen Flüssigkeitsdruck durch das Empfangen von Öl von dem Ölzufuhrteil zu bilden. Der Pedalsimulator umfasst ein Simulationsgehäuse, eine Simulationsstange, die an einem Ende des Simulationsgehäuses bereitgestellt ist und mit der Eingangswelle verbunden ist, eine zweite Kammer, die an einer lateralen Seite der ersten Kammer gebildet ist, um die Simulationsstange aufzunehmen, und ein verstärkendes Teil, das mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, um die Rückstoßkraft zu erzeugen, wenn auf das Bremspedal Druck ausgeübt wird.
-
In Übereinstimmung mit der Offenbarung umfasst die Simulationsstange eine erste Simulationsstange, die an einer Seite der ersten Kammer bereitgestellt ist, und eine zweite Simulationsstange, die auf einer gegenüberliegenden Seite der ersten Kammer bereitgestellt ist, und ein Querstück ist zwischen der Simulationsstange und der Eingangswelle bereitgestellt, um den Arbeitskolben zu drücken.
-
In Übereinstimmung mit der Offenbarung sind die ersten und zweiten Simulationsstangen durch das Querstück einstückig miteinander gekoppelt, und ein Spalt ist zwischen einem hinteren Ende des Arbeitskolbens und dem Querstück gebildet.
-
In Übereinstimmung mit der Offenbarung umfasst das verstärkende Teil einen Bohrungsabschnitt, der mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, einen Simulationskolben, der in dem Bohrungsabschnitt gleitend auf und ab bewegt wird, eine Druckfeder, die von dem Simulationskolben zusammengedrückt wird, und eine Gehäusekappe, die die Druckfeder abstützt.
-
In Übereinstimmung mit der Offenbarung ist ein Dämpfungsloch an einem unteren Ende des Simulationskolbens gebildet, und ein Dämpfungsvorsprung ist an der Gehäusekappe bereitgestellt, um in das Dämpfungsloch eingeführt zu werden.
-
In Übereinstimmung mit der Offenbarung ist das Simulationsgehäuse mit einer Öldurchlassöffnung ausgebildet, um Öl in die erste Kammer zuzuführen.
-
Wie oben beschrieben worden ist, sind in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Offenbarung die Simulationsstangen auf beiden Seiten der ersten Kammer bereitgestellt, so dass die Größe des Hybridbremssystems reduziert werden kann.
-
Außerdem kann der hydraulische Druck von dem Pedalsimulator, der die parallele Struktur aufweist, unabhängig geregelt werden, so dass das Bremspedalgefühl verbessert werden kann.
-
Des Weiteren kann das Hybridbremssystem unterschiedlich gestaltet werden und die Einstellung bzw. Anpassung (Tuning) des Hybridbremssystems kann leicht sein, da der Pedalsimulator getrennt von dem Gehäuse installiert ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlich und leichter verstanden, in denen:
-
1 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch ein Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt;
-
2 eine Schnittansicht ist, die schematisch ein Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt;
-
3 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht ist, die schematisch ein Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt;
-
4 eine perspektivische Teilansicht ist, die schematisch einen Pedalsimulator eines Hybridbremssystems in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt; und
-
5 eine Schnittansicht ist, die schematisch einen Pedalsimulator eines Hybridbremssystems in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Nun wird detailliert Bezug auf die Ausführungsbeispiele der Offenbarung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen durchwegs auf die gleichen Elemente beziehen. Die Ausführungsbeispiele werden unten beschrieben, um die Offenbarung durch Bezugnahme auf die Figuren zu erläutern.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt, 2 ist eine Schnittansicht, die schematisch das Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt, 3 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die schematisch das Hybridbremssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt, 4 ist eine perspektivische Teilansicht, die schematisch einen Pedalsimulator des Hybridbremssystems in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt, und 5 ist eine Schnittansicht, die schematisch den Pedalsimulator des Hybridbremssystems in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt.
-
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, umfasst das Hybridbremssystem 1 in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der Offenbarung ein Bremspedal 10, das von einem Fahrer bei dem Bremsvorgang betätigt wird, eine Eingangswelle 11, die mit dem Bremspedal 10 verbunden ist, einen Pedalsimulator 20 zum Bereitstellen einer Rückstoßkraft gegenüber dem Bremspedal 10, einen Hauptzylinder 40, der mit dem Pedalsimulator 20 verbunden ist, um einen Bremsdruck zu einer Radbremse (nicht gezeigt) zu übertragen, wenn der Bremsdruck von dem Bremspedal 10 erzeugt wird, einen Arbeitskolben 35, der mit dem Hauptzylinder 40 verbunden ist, um sich durch das Empfangen des Drucks des Bremspedals 10 von der Eingangswelle 11 in der Vorwärtsrichtung zu bewegen, einen Ölbehälter 30 zum Speichern von Öl darin, und ein Ölzufuhrteil 51 zum Zuführen von Öl des Ölbehälters 30 zu dem Hauptzylinder 40 und dem Pedalsimulator 20.
-
Eine Seite der Eingangswelle 11 ist mit dem Bremspedal 10 verbunden und die andere Seite der Eingangswelle 11 ist mit einem Steuerkolben 21 und einer Simulationsstange 30 des Pedalsimulators 20 verbunden, die mit dem Steuerkolben 21 verbunden ist, was später noch beschrieben werden wird.
-
Ein Querstück 34, das eine dreieckige Form aufweist, ist an einem äußeren Abschnitt des Steuerkolbens 21 gekoppelt, und die Simulationsstange 30 ist an einem oberen Abschnitt des Querstücks 34 installiert.
-
Die Simulationsstange 30 umfasst eine erste Simulationsstange 30a und eine zweite Simulationsstange 30b. Die erste Simulationsstange 30a ist an einer Seite des oberen Abschnitts des Querstücks 34 befestigt und die zweite Simulationsstange 30b ist an der anderen Seite des oberen Abschnitts des Querstücks 34 befestigt.
-
Das heißt, die ersten und zweiten Simulationsstangen 30a und 30b sind voneinander um eine vorher festgelegte Distanz beabstandet, und eine erste Kammer 38 ist zwischen den ersten und zweiten Simulationsstangen 30a und 30b gebildet, so dass Störfaktoren in der Längsrichtung beseitigt werden können, wodurch das Kräftegleichgewicht aufrecht erhalten wird.
-
Das Bezugszeichen 33 ist eine Scheibe zum Abstützen der ersten und zweiten Simulationsstangen 30a und 30b an einem Simulationsgehäuse 31, und das Bezugszeichen 33a ist ein Befestigungselement zum Befestigen der Scheibe 33 an dem Simulationsgehäuse 31.
-
Der Hauptzylinder 40 umfasst ein Zylindergehäuse 40a, das einen Raum zum Speichern von Öl darin aufweist, und ein Ölbehälter 50 ist mit dem oberen Abschnitt des Zylindergehäuses 40a gekoppelt.
-
Ein Ende des Zylindergehäuses 40a ist offen und ist mit dem Pedalsimulator 20 gekoppelt.
-
Das Zylindergehäuse 40a ist darin mit einem ersten Kolben 41, der sich mittels des Arbeitskolbens 35 nach vorne bewegt, einem zweiten Kolben 42, der von dem ersten Kolben 41 um eine vorher festgelegte Distanz beabstandet ist, ersten und zweiten Federn 43 und 44, die elastisch zwischen den ersten und zweiten Kolben 41 und 42 und zwischen dem zweiten Kolben 42 und dem Zylindergehäuse 40a abgestützt sind, und der ersten Kammer 38 versehen, die zwischen der inneren Wand des Zylindergehäuses 40a und dem Arbeitskolben 35 gebildet ist, um Öl zu speichern, das von dem Ölbehälter 50 zugeführt wird.
-
Ein Abdichtelement 36 ist an einem äußeren Abschnitt eines vorderen Endes des Arbeitskolbens 35 installiert, um zwischen dem äußeren Abschnitt des Arbeitskolbens 35 und der inneren Wand des Zylindergehäuses 40a abzudichten.
-
Das vordere Ende des Arbeitskolbens 35 ist von dem hinteren Ende des ersten Kolbens 41 abgestützt. Infolgedessen bewegt sich der erste Kolben 41 nach vorne, wenn sich der Arbeitskolben 35 nach vorne bewegt, und der zweite Kolben 42 bewegt sich durch den ersten Kolben 41 nach vorne.
-
Die Druckkraft des Bremspedals 10 wird auf den Arbeitskolben 35 durch das Querstück 34 des Steuerkolbens 21 übertragen, der mit der Eingangswelle verbunden ist, so dass sich der Arbeitskolben 35 nach vorne bewegt. Ein Spalt G ist zwischen dem Arbeitskolben 35 und dem Querstück 34 gebildet.
-
Im Falle des normalen Betriebs kann die Kraft, die an die Eingangswelle 11 und den Steuerkolben 21 angelegt wird, die mit dem Bremspedal 10 verbunden sind, in Folge des Spalts G durch das Querstück 34 nicht auf den Arbeitskolben 35 übertragen werden.
-
Mit anderen Worten, in dem Fall des regenerativen Bremsens kommt, selbst wenn sich der Arbeitskolben 35 rückwärts bewegt, das Querstück 34 des Steuerkolbens 21 nicht in direkten Kontakt mit dem Arbeitskolben 35, so dass das Pedalgefühl des Bremspedals 10 nicht verschlechtert wird.
-
Der Pedalsimulator 20 umfasst das Simulationsgehäuse 31, die Simulationsstange 30, die an einer Seite des Simulationsgehäuses 31 installiert ist und mit der Eingangswelle 11 verbunden ist, zweite Kammern 39, die auf beiden lateralen Seiten der ersten Kammer 38 gebildet sind, um darin die ersten und zweiten Simulationsstangen 30a und 30b aufzunehmen, und ein verstärkendes Teil, das mit der zweiten Kammer 39 in Verbindung steht, um die Rückstoßkraft zu erzeugen, wenn auf das Bremspedal 10 ein Druck ausgeübt wird.
-
Eine Öldurchlassöffnung 32 ist an einem oberen Abschnitt des Simulationsgehäuses 31 gebildet, um das Öl von dem Ölzufuhrteil 50 zu der ersten Kammer 38 zuzuführen.
-
Die ersten und zweiten Simulationsstangen 30a und 30b bewegen sich in den zweiten Kammern 39 des Simulationsgehäuse 31 vor und zurück. Die zweiten Kammern 39 des Simulationsgehäuses 31 sind voneinander beabstandet, während sie die erste Kammer 38 dazwischen platzieren, so dass die Größe des Hybridbremssystems reduziert werden kann.
-
Das verstärkende Teil, das die parallele Struktur aufweist, ist an dem unteren Abschnitt des Simulationsgehäuses 31 installiert. Das verstärkende Teil erzeugt die Rückstoßkraft zur Verbesserung des Pedalgefühls, wenn auf das Bremspedal 10 ein Druck ausgeübt wird.
-
Das verstärkende Teil umfasst einen Bohrungsabschnitt 21, der eine dritte Kammer 26 aufweist, die mit den zweiten Kammern 39 verbunden ist, einen Simulationskolben 22, der in dem Bohrungsabschnitt 21 gleitend auf und ab bewegt wird, eine Druckfeder 23, die von dem Simulationskolben 22 zusammengedrückt wird, und eine Gehäusekappe 25, die die Druckfeder 23 und den Simulationskolben 22 abstützt.
-
Die dritte Kammer 26 ist zwischen einem inneren oberen Abschnitt des Bohrungsabschnitts 21 und dem oberen Ende des Simulationskolbens 22 gebildet, und die dritte Kammer 26 steht mit den zweiten Kammern 39 in Verbindung.
-
Außerdem sind die zweiten Kammern 39 mit Simulationslöchern 39a ausgebildet, um Öl von den zweiten Kammern 39 zu den zweiten Kammern 39 zuzuführen.
-
Das verstärkende Teil des Simulationsgehäuses 31 weist die parallele Struktur auf und umfasst ein erstes verstärkendes Teil 20a, das links von dem verstärkenden Teil angeordnet ist, und ein zweites verstärkendes Teil 20b, das rechts von dem verstärkenden Teil angeordnet ist.
-
Die ersten und zweiten verstärkenden Teile 20a und 20b können unabhängig von einander Kraft bzw. Energie zuführen, so dass der Bremsvorgang unabhängig gesteuert und geregelt werden kann.
-
Das Ölzufuhrteil 51 kann einen Motor M, der von einem elektronischen Steuergerät (ECU; nicht gezeigt) gesteuert wird, eine Pumpe M, die von dem Motor M betrieben wird, und einen Speicher zum vorübergehenden Speichern von Hochdrucköl umfassen, das von der Pumpe P zugeführt wird.
-
Der Motor M wird von dem ECU (nicht gezeigt) gesteuert. Das ECU steuert den Motor M, um den Druck herzustellen, der der Pedalkraft des Fahrers entspricht, die von einem Pedalwegsensor erfasst wurde.
-
Ein Drucksensor (nicht gezeigt) ist an einer Auslassseite des Speichers bereitgestellt, um einen Öldruck des Speichers zu messen. Das ECU vergleicht den von dem Drucksensor gemessenen Öldruck mit dem vorgegebenen Öldruck und steuert die Pumpe an, wenn der gemessene Öldruck niedriger als der vorgegebene Öldruck ist, um den Speicher mit Öl zu füllen.
-
Außerdem führt das ECU das Öl, das in den Speicher gefüllt worden ist, zu der ersten Kammer 38 durch die Öldurchlassöffnung 32 entsprechend der Pedalkraft des Fahrers zu.
-
Infolgedessen wird der Flüssigkeitsdruck zwischen dem Arbeitskolben 35 und dem ersten Kolben 41 in Folge des Öls erzeugt, das der ersten Kammer 38 zugeführt wird.
-
Der Simulationskolben 22 weist eine zylindrische Form auf und ein Flansch 22a ist an einem äußeren Abschnitt eines oberen Endes des Simulationskolbens 22 vorgesehen. Außerdem ist ein Dämpfungsloch 22b in der Mitte einer unteren Fläche des Simulationskolbens 22 ausgebildet.
-
Ein Abdichtelement 24 ist an einem oberen Abschnitt des Simulationskolbens 22 bereitgestellt, um zwischen dem Simulationskolben 22 und dem Bohrungsabschnitt 21 abzudichten.
-
Der Flansch 22a des Simulationskolbens 22 weist eine Größe auf, die einem Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts 21 entspricht, und stützt eine Seite der Druckfeder 33 ab.
-
Die Gehäusekappe 25 weist eine Größe auf, die dem Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts 21 entspricht, und ist an dem unteren Ende des Bohrungsabschnitts 21 installiert. Ein Dämpfungsvorsprung 25a ist in der Mitte der Gehäusekappe 25 bereitgestellt. Der Dämpfungsvorsprung 25a steht nach oben vor, um in das Dämpfungsloch 22b des Simulationskolbens 22 eingeführt zu werden.
-
Das Dämpfungsloch 22b des Simulationskolbens 22 und der Dämpfungsvorsprung 25a der Gehäusekappe 25 führen die Bewegung des Simulationskolbens 22.
-
Die Druckfeder 33 ist zwischen dem Flansch 22a des Simulationskolbens 22 und der Gehäusekappe 25 installiert, um den Simulationskolben 22 elastisch abzustützen.
-
Das heißt, wenn das Bremspedal 10 mit Druck beaufschlagt wird, dann bewegt sich die Simulationsstange 30 nach vorne, so dass das Öl von den zweiten Kammern 39 zu der dritten Kammer 26 transferiert wird. Infolgedessen bewegt sich der Simulationskolben 22 der dritten Kammer 26 nach unten, während er die Druckfeder 33 zusammendrückt. Deshalb kann der Fahrer bedingt durch die Rückstoßkraft der Druckfeder 33 ein verbessertes Pedalgefühl fühlen.
-
An diesem Zeitpunkt kann das verstärkende Teil, da das verstärkende Teil die parallele Struktur aufweist, unabhängig Druck zu jeder Kammer zuführen und der Bremsvorgang kann unabhängig gesteuert und geregelt werden.
-
Die ersten und zweiten verstärkenden Teile 20a und 20b weisen die gleiche Struktur und den gleichen Betrieb auf, so dass die Einzelheiten davon weggelassen werden.
-
Obwohl einige Ausführungsbeispiele der Offenbarung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass Änderungen bei diesen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Erfindungsgedanken der Offenbarung abgewichen wird, deren Schutzumfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
