DE102013204692B4

DE102013204692B4 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013204692B4
Application number: DE102013204692.8A
Authority: DE
Inventors: Takato Ogiwara; Mitsuhiro Endo; Naganori Koshimizu
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: JP2013209037A; JP6012225B2; CN103359095A; KR102027004B1; US20130257140A1; CN103359095B; KR20130111331A; DE102013204692A1; US9056601B2

Abstract

Ein Regler regelt eine hydraulische Regeleinrichtung zum Erzeugen einer Zielbremskraft, die dem Hub eines Bremspedals entspricht, indem ein geregelter hydraulischer Bremskraftbereich angepasst wird, der durch die hydraulische Regeleinrichtung auf Basis des Zusammenhangs mit einem hydraulischen Hauptbremskraftbereich, der durch den hydraulischen Bremsdruck in einem Hauptzylinder erzeugt wird, und einem regenerativen Bremskraftbereich, der durch eine regenerative Bremseinrichtung erzeugt wird. Die regenerative Bremseinrichtung maximiert den regenerativen Bremskraftbereich, bevor der Bremspedalhub einen Ruhehub erreicht, und anschließend beginnt die hydraulische Regeleinrichtung durch den geregelten hydraulischen Bremskraftbereich zu bremsen. Wenn der Hub des Bremspedals den Ruhehub erreicht, beginnt der Hauptzylinder durch den hydraulischen Hauptbremskraftbereich zu bremsen. Der Hauptzylinder erzeugt keinen hydraulischen Bremsdruck und übermittelt keine hydraulische Druckreaktionskraft an das Bremspedal, bis der Hub den Ruhehub erreicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, das zum Antrieb mit einem elektrischen Motor ausgestattet ist. Die Bremsvorrichtung führt eine regenerative kooperative Regelung aus, um eine angestrebte Bremskraft zu erhalten, indem die Bremskraftverteilung zwischen Reibbremskraft, die durch eine hydraulische Bremse erzeugt wird, und regenerativer Bremskraft, die durch einen Generator erzeugt wird, geregelt wird.
Regenerative kooperative Regelung ist eine bekannte Technik, die in Bremsvorrichtungen für Fahrzeuge verwendet wird, um eine angestrebte Bremskraft zu erhalten, indem die Bremskraftverteilung zwischen Reibbremskraft, die durch eine hydraulische Bremse erzeugt wird, und regenerativer Bremskraft, die durch einen Generator, zum Beispiel einem Motorgenerator, erzeugt wird, geregelt wird. Die hydraulische Bremse aktiviert eine Scheibenbremse oder dergleichen, die für jedes Rad vorgesehen ist, indem ein hydraulischer Bremsdruck, der durch einen Hauptzylinder, eine hydraulische Pumpe oder dergleichen erzeugt wird, verwendet wird. Die japanische Patentanmeldung JP 2006-96218 A offenbart eine Bremsregelungsvorrichtung mit einer hydraulischen Regeleinrichtung, die zwischen einem Hauptzylinder und einer hydraulischen Bremse für jedes Rad eingeführt ist. Die hydraulische Regeleinrichtung weist eine Pumpe, einen Akkumulator, elektromagnetische Ventile usw. auf, um selektiv einen hydraulischen Druck, welcher der hydraulischen Bremse zuzuführen ist, zu erhöhen, zu verringern oder aufrechtzuerhalten. Während des regenerativen Bremsens passt die hydraulische Regeleinrichtung den hydraulischen Druck, welcher der hydraulischen Bremse zuzuführen ist, an, um dabei eine regenerative kooperative Regelung auszuführen.
Das Dokument US 5 853 229 A beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb.
Ferner ist die Veröffentlichung JP 2012-001195 A bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Bremsregelungsvorrichtung, welche in der japanischen Patentanmeldung JP 2006-96218 A offenbart ist, weist jedoch folgendes Problem auf. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion auf einen Bremspedalbetriebs verringert, wird die regenerative Bremskraft abgeschwächt; aus diesem Grund wird ein hydraulischer Bremsdruck durch die hydraulische Regeleinrichtung erzeugt, um die Bremskraft zu unterstützen. Wenn zu dieser Zeit die Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks durch den Hauptzylinder bereits gestartet wurde, wird eine Veränderung des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder, die durch den Betrieb der hydraulischen Regeleinrichtung hervorgehoben wird, an das Bremspedal übertragen, was zu einer Verschlechterung des Bremspedalbetriebsgefühls führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verschlechterung des Bremspedalbetriebsgefühls in einer Bremsvorrichtung, die regenerative kooperative Regelung ausführt, zu unterdrücken.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind nachfolgend sowie in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verschlechterung des Bremspedalbetriebsgefühls in der Bremsvorrichtung, welche eine regenerative kooperative Regelung ausführt, zu unterdrücken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Schaltbild, das schematisch die Struktur einer Bremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Hauptzylinders und Boosters der Bremsvorrichtung, welche in 1 gezeigt ist.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils von 2.
4 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Hauptteils des Hauptzylinders, die verschiedene Betriebszustände der Bremsvorrichtung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
5 ist ein Graph, der Eigenschaften der Bremsvorrichtung, welche in 1 gezeigt ist, zeigt.
6 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht von Hauptteilen eines Hauptzylinders und Boosters einer Bremsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine unvollständige vertikale Querschnittsansicht, die verschiedene Betriebszustände des Hauptzylinders und Boosters, welche in 6 gezeigt sind, zeigt.
8 ist eine Zeichnung, die eine Abwandlung des Zughakens zeigt, welcher in 2 gezeigt ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine Automobilbremsvorrichtung 200 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Bremsvorrichtung 200 umfasst einen Booster 101, der durch den Betrieb eines Bremspedals 19 aktiviert wird, einen Hauptzylinder 110, der an dem Booster 101 angebracht ist, eine hydraulische Regeleinrichtung 5, die ein Pumpmechanismus ist, der mit hydraulischen Druckanschlüssen 164 und 165 des Hauptzylinders 110 verbunden ist, um ein hydraulisches Fluid (Bremsfluid) zu Radzylindern Ba bis Bd zuzuführen, die in Verbindung mit Rädern Wa bis Wd vorgesehen sind, eine regenerative Bremseinrichtung 8, die einen Generator aufweist, der mit einem angetriebenen Rad verbindbar ist, um regeneratives Bremsen auszuführen, und einen Regler 7, der eine Regeleinheit ist, die mit der regenerativen Bremseinrichtung 8 verbunden ist und die hydraulische Regeleinrichtung 5 regelt. In dieser Ausführungsform gestalten der Booster 101 und der Hauptzylinder 110 eine hydraulische Druckerzeugungseinrichtung aus, die hydraulisches Fluid zu den Radzylindern zuführt, wenn das Bremspedal bis zu mindestens einer vorbestimmten Bremspedalposition eingedrückt wird.
Die Bremsvorrichtung 200 weist hydraulische Kreise von zwei Systemen auf, die in einer „X-Verrohrung“ zwischen dem Hauptzylinder 110 und der hydraulischen Regeleinrichtung 5 angeordnet sind. Die hydraulischen Kreise umfassen einen ersten hydraulischen Kreis 5A (die rechte Seite der Mitte der hydraulischen Regeleinrichtung 5, wie in 1 zu sehen) zum Zuführen des hydraulischen Fluids von dem Hauptanschluss 164 des Hauptzylinders 110 zu den Radzylindern Ba und Bb für das linke Vorderrad Wa und das rechte Hinterrad Wb, und einen zweiten hydraulischen Kreis 5B (die linke Seite der Mitte der hydraulischen Regeleinrichtung 5, wie in 1 zu sehen) zum Zuführen des hydraulischen Fluids von dem Nebenanschluss 165 des Hauptzylinders 110 zu den Radzylindern Bc und Bd für das rechte Vorderrad Wc und das linke Hinterrad Wd.
In dieser Ausführungsform sind die Radzylinder Ba bis Bd jene von hydraulischen Scheibenbremsen, bei denen Kolben durch das Zuführen eines hydraulischen Drucks vorwärts bewegt werden, um Bremsblöcke gegen Scheibenrotoren, welche sich in Verbindung mit den Rädern drehen, zu drücken, um dabei eine Bremskraft zu erzeugen. Die Bremsen können jedoch andere Arten von hydraulischen Bremsen sein, zum Beispiel allgemein bekannte Trommelbremsen.
Der erste hydraulische Kreis 5A und der zweite hydraulische Kreis 5B sind im Aufbau ähnlich zueinander. Die hydraulischen Kreise, die mit den Radzylindern Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd verbunden sind, sind im Aufbau ähnlich zueinander. In der folgenden Beschreibung bezeichnen die Endsilben A und B und a bis d, welche zu den Bezugszeichen hinzugefügt sind, dass die einzelnen Elemente, welche mit diesen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, in Verbindung mit den ersten und zweiten hydraulischen Kreisen 5A und 5B bzw. den Rädern Wa bis Wd stehen.
Die hydraulische Regeleinrichtung 5 weist Zuführventile 35A und 35B, die elektromagnetische An-Aus-Ventile sind, welche die Zuführung von hydraulischem Druck von dem Hauptzylinder 110 zu den Radzylindern Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd regeln, Druckerhöhungsventile 36a bis 36d, die elektromagnetische An-Aus-Ventile sind, welche die Zuführung von hydraulischem Druck zu den Radzylindern Ba bis Bd regeln, Systembehälter 37A und 37B zum zeitweisen Aufnehmen des hydraulischen Fluids, welches von den Radzylindern Ba bis Bd abgegeben wird, Druckreduzierungsventile 38a bis 38d, die elektromagnetische An-Aus-Ventile sind, welche die Zuführung von hydraulischem Fluid zu den Radzylindern Ba bis Bd der Systembehälter 37A und 37B regeln, Pumpen 39A und 39B zum Zuführen des hydraulischen Fluids zu den Radzylindern Ba bis Bd, einen Pumpenmotor 40, der die Pumpen 39A und 39B antreibt, Boostventile 41A und 41B, die elektromagnetische An-Aus-Ventile sind, welche die Zuführung von hydraulischem Fluid von dem Hauptzylinder 110 zu den Saugseiten der Pumpen 39A und 39B regeln, Prüfventile 42A, 42B, 43A, 43B, 44A und 44B zum Verhindern eines Rückflusses von der Stromabwärtsseite in Richtung der Stromaufwärtsseite der Pumpen 39A und 39B, und hydraulische Drucksensoren 45A und 45B auf, die für den Hauptanschluss 164 bzw. den Nebenanschluss 165 des Hauptzylinders 110 vorgesehen sind, um hydraulische Drücke, welche in dem Hauptzylinder 110 erzeugt werden, zu detektieren.
Die folgenden Betriebsmodi können ausgeführt werden, indem der Betrieb der Zuführventile 35A und 35B, der Druckerhöhungsventile 36a bis 36d, der Druckreduzierungsventile 38a bis 38d, der Boostventile 41A und 41B und des Pumpmotors 40 durch den Regler 7 geregelt wird.
[Normalbremsmodus]
Während des Normalbremsens sind die Zuführventile 35A und 35B und die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d geöffnet, und die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d und die Boostventile 41A und 41B geschlossen, um dabei hydraulischen Druck von dem Hauptzylinder 110 zu den Radzylindern Ba bis Bd der Räder Wa bis Wd zuzuführen.
[Druckreduzierungsmodus]
Die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d sind geöffnet, und die Zuführventile 35A und 35B, die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d und die Boostventile 41A und 41B geschlossen, um dabei hydraulisches Fluid von den Radzylindern Ba bis Bd an die Behältern 37A und 37B abzugeben, um dabei den hydraulischen Druck in den Radzylindern Ba bis Bd zu verringern.
[Druckaufrechterhaltungsmodus]
Die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d und die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d sind geschlossen, um dabei den hydraulischen Druck in den Radzylindern Ba bis Bd aufrechtzuerhalten.
[Druckerhöhungsmodus]
Die Druckerhöhungsventile 36a bis 36b sind geöffnet, und die Zuführventile 35A und 35B, die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d und die Boostventile 41A und 41B sind geschlossen. In diesem Zustand wird der Pumpmotor 40 betrieben, um dabei das Bremsfluid von den Behältern 37A und 37B zu dem Hauptzylinder 110 zurückzuführen, um den hydraulischen Druck in den Radzylindern Ba bis Bd zu erhöhen.
[Boostmodus]
Die Boostventile 41A und 41B und die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d sind geöffnet, und die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d und die Zuführventile 35A und 35B sind geschlossen. In diesem Zustand wird der Pumpmotor 40 betrieben, um die Pumpen 39A und 39B zu aktivieren, um das hydraulische Fluid zu den Radzylindern Ba bis Bd unabhängig von dem hydraulischen Druck in dem Hauptzylinder 110 zuzuführen.
Verschiedene Bremsregelungsbetriebe können durch geeignetes Ausführen der zuvor beschriebenen Betriebsmodi gemäß dem Fahrzeugzustand ausgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, den folgenden Regelbetrieb auszuführen: Bremskraftverteilungsregelung, um die Bremskraft geeignet zu jedem Rad in Abhängigkeit der Grundbelastung usw. während des Bremsens zu verteilen; Blockierschutzbremsregelung, um ein Blockieren der Räder durch automatisches Anpassen der Bremskraft für jedes der Räder während des Bremsens zu verhindern; Fahrzeugstabilisierungsregelung, um das Verhalten des Fahrzeugs durch Unterdrückung von Untersteuerung und Übersteuerung durch Detektion eines Seitenrutschens eines Rads während des Betriebs und automatischen Anlegen von geeigneten Bremskräften zu jedem Rad unabhängig von der Betriebsmenge des Bremspedals 19 zu stabilisieren; Hügelanfahrunterstützungsregelung, um das Anfahren des Fahrzeugs an einer Neigung (insbesondere in einer Nach-Oben-Neigung) durch das gebremst-Halten des Fahrzeugs zu unterstützen; Fahrzeugfolgeregelung, um einen vorbestimmten Abstand zwischen dem betroffenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechtzuerhalten; Spurabweichungsunterbindungsregelung, um das Fahrzeug in der Spur zu halten; und Hindernisvermeidungsregelung, um eine Kollision mit einem Hindernis zu vermeiden.
Es wird darauf hingewiesen, dass als Pumpen 39A und 39B allgemein bekannte hydraulische Pumpen, wie beispielsweise Kolbenpumpen, Trochoidpumpen, Getriebepumpen usw. verwendet werden können. Getriebepumpen werden vorzugsweise im Hinblick auf die Fahrzeugmontierbarkeit, Geräuscharmut, Pumpeffizienz usw. verwendet. Der Pumpmotor 40 kann ein allgemein bekannter Motor, wie beispielsweise ein Gleichstrommotor, ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor sein. Ein bürstenloser Gleichstrommotor wird vorzugsweise im Hinblick auf die Regelbarkeit, Geräuscharmut, Haltbarkeit, Fahrzeugmontierbarkeit usw. verwendet.
Eigenschaften der elektromagnetischen An-Aus-Ventile der hydraulischen Regeleinrichtung 5 können in Abhängigkeit des verwendeten Modus geeignet festgelegt werden. Der folgende Aufbau wird hingegen im Hinblick auf Ausfallsicherheit und Regelungseffizienz bevorzugt. Das heißt, die Zuführventile 35A und 35B und die Druckerhöhungsventile 36a bis 36d sind als Normalöffnungsventile ausgestaltet, und die Druckreduzierungsventile 38a bis 38d und die Boostventile 41A und 41B als Normalschließventile. Bei so einem Aufbau kann, wenn von dem Regler 7 kein Regelungssignal bereitsteht, der erforderliche hydraulische Druck von dem Hauptzylinder 110 zu den Radzylindern Ba bis Bd zugeführt werden.
Die regenerative Bremseinrichtung 8 treibt einen Generator (Elektromotor) durch Rotation von mindestens einem Rad während der Verlangsamung und dem Bremsen an, um dabei kinetische Energie als elektrische Energie zurück zu gewinnen. Die regenerative Bremseinrichtung 8 und der Regler 7 tauschen Regelungssignale miteinander aus. Während dem regenerativen Bremsen regelt der Regler 7 die hydraulische Regeleinrichtung 5, um die Radzylinder Ba bis Bd mit einem hydraulischen Druck zu versorgen, der durch Abziehen eines regenerativen Bremskraftbereichs von einer erforderlichen Bremskraft auf Basis eines Signals von einem Hubsensor 20, der eine Betriebsmenge des Bremspedals 19, welches durch den Fahrer betätigt wird, detektiert, berechnet wird, um so eine regenerative kooperative Regelung auszuführen, um eine angestrebte Bremskraft zu erhalten.
Im Folgenden wird der Booster 101 und der Hauptzylinder 110 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben.
Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der Booster 101 ein Einzeltyp-Pneumatikbooster mit einem pneumatischen Aktuator als Boostquelle. Der Booster 101 weist ein Gehäuse 104 auf, welches durch Zusammenführen einer Vorderschale 102 und einer Rückschale 103 ausgebildet wird, die jeweils aus einer dünnen Platte ausgebildet sind. Das Innere des Gehäuses 104 ist in zwei Kammern unterteilt, genauer gesagt, durch einen Arbeitskolben 106 mit einer Membran 105 in eine Konstantdruckkammer 107 und eine Verstelldruckkammer 108 unterteilt. Die Vorderschale 102 und die Rückschale 103 weisen jeweils eine im Wesentlichen kreisförmige Zylinderform auf, deren eines Ende geschlossen ist. Die vorderen und hinteren Schalen 102 und 103 sind luftdicht miteinander verbunden, indem die Öffnungskante des äußeren Umfangs der Rückschale 103 in die Öffnungskante des äußeren Umfangs der Vorderschale 102 eingepasst wird, und ein äußerer Umfangsbereich der Membrane 105 zwischen die Öffnungskanten der Vorder- und Rückschalen 102 und 103 eingebracht wird.
Der Hauptzylinder 110 ist an der Vorderschale 102 befestigt. Genauer gesagt wird das hintere Ende des Hauptzylinders 110 in eine Öffnung 109 in die Mitte des unteren Endes der Vorderschale 110 eingeführt. Die Vorderschale 102 weist ein Verbindungsrohr 126 auf, welches an der Außenseite davon befestigt ist. Das Verbindungsrohr 126 ist mit einer nicht gezeigten Vakuumquelle, zum Beispiel einem Maschineneinlaufrohr, verbunden, um die Konstantdruckkammer 107 unter einem vorbestimmten Negativdruck zu allen Zeiten zu halten. Die Rückschale 103 weist einen kreisförmigen Zylinderbereich 112 auf, der von der Mitte des unteren Endes davon hervorsteht, um das darin Einführen eines Ventilkörpers 111 (später beschrieben) zu ermöglichen. Die Rückschale 103 weist eine Lagerbefestigungsoberfläche 113 auf, die um den Zylinderbereich 112 ausgebildet ist. Die Lagerbefestigungsoberfläche 113 stößt gegen ein nicht gezeigtes Armaturbrett des Fahrzeugkörpers.
Das Gehäuse 104 ist mit einer Zugstange 114 versehen, die sich dadurch von der Vorderschale 102 zu der Lagerbefestigungsoberfläche 113 der Rückschale 103 erstreckt. Die Zugstange 114 umfasst einen Befestigungsgewindebereich 115 und einen Sicherungsgewindebereich 116 an dem davon gegenüberliegenden Enden. Die Proximalendbereiche der Befestigungs- und Sicherungsgewindebereiche 115 und 116 sind im Durchmesser vergrößert, um einen Vorderflansch 117 bzw. einen Hinterflansch 118 auszubilden. Der Vorderflansch 117 stößt luftdicht gegen die Innenseite einer vorderen Lageroberfläche 102A mit einem dazwischen eingeführten Halter 119 und einer Dichtung 120. Der Hinterflansch 118 stößt luftdicht gegen die Innenseite der Lagersicherungsoberfläche 113, und in diesem Zustand wird der Hinterflansch 118 gesichert, indem dieser mit der Rückschale 103 verstemmt ist. Der Mittelbereich der Zugstange 114 erstreckt sich durch eine Öffnung 121, die in dem Arbeitskolben 116 vorgesehen ist, und durch eine im Wesentlichen kreisförmige zylindrische Stangendichtung 122, die ganzheitlich mit der Membran 105 ausgebildet ist. Das heißt, dass die Zugstange sich bewegbar und luftdicht relativ zu dem Arbeitskolben 106 und der Membran 105 erstreckt.
Es gibt zwei Zugstangen 114 (in 2 und 3 ist nur eine gezeigt), die beabstandet voneinander in die Diametralrichtung der Vorder- und Rückschale 102 und 103 angeordnet sind. Der Befestigungsgewindebereich 115 von jeder Zugstange 114 wird verwendet, um den Hauptzylinder 110 an der Vorderschale 102 zu sichern, und der Sicherungsgewindebereich 116 wird verwendet, um das Gehäuse 104 mit der Sicherungslageroberfläche 113, die gegen das nicht gezeigte zuvor beschriebene Armaturenbrett des Fahrzeugkörpers stößt, an dem Fahrzeugkörper zu sichern. Darüber hinaus weist die Sicherungslageroberfläche 113 Rückbolzen 123 auf, die daran durch Klemmen gesichert sind. Die Rückbolzen 123 werden verwendet, um die Sicherungslageroberfläche 113 gegen das Armaturenbrett zu stoßen.
Der Ventilkörper 111 umfasst eine ganzheitliche doppelwandige Struktur an einem Ende davon, welches näher an dem Hauptzylinder 110 angeordnet ist. Die doppelwandige Struktur umfasst einen kleindurchmessrigen Zylinderbereich 111E und einen großdurchmessrigen Zylinderbereich 111A, der im Durchmesser divergierend vergrößert um den äußeren Umfang des kleindurchmessrigen Zylinderbereichs 111E ist. Der großdurchmessrige Zylinderbereich 111A wird in entsprechende Mittelöffnungen 105A und 106A der Membrane 105 und den Arbeitskolben 106 eingeführt. Der großdurchmessrige Zylinderbereich 111A weist äußere Umfangsrillen 111B auf, die auf dem äußeren Umfang davon ausgebildet sind. Die Umfangskante der Mittelöffnung 105A der Membrane 105 ist in die äußere Umfangsrille 111B eingepasst, um so zu ermöglichen, dass die Membran 105 und der Ventilkörper 111 luftdicht miteinander verbunden werden können. Der Ventilkörper 111 weist einen kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C auf, der an einem Ende, das näher an dem Bremspedal 19 angeordnet ist, ausgebildet ist. Der kleindurchmessrige Rohrbereich 111C erstreckt sich durch die Verstelldruckkammer 108, die in dem Gehäuse 104 ausgebildet ist, und ist durch den Zylinderbereich 112 der Rückschale 103 eingeführt, um sich außerhalb des Gehäuses 104 zu erstrecken. Ein Dichtelement 124 ist zwischen den kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C und den Zylinderbereich 112 eingeführt, um bewegbar den kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C in Bezug auf das Gehäuse 104 abzudichten. Darüber hinaus ist eine balgförmige Staubabdeckung 125 um den äußeren Umfang eines Teils des kleindurchmessrigen Rohrbereichs 111C, der sich von dem Zylinderbereich 112 erstreckt, vorgesehen. Ein Ende der Staubabdeckung 125 ist an dem Zylinderbereich 112 gesichert.
Der Ventilkörper 111 weist ein scheibenförmiges Reaktionselement 155 und eine Ausgabestange 128 auf, die an dem kleindurchmessrigen Zylinderbereich 111E gesichert ist. Die Ausgabestange 128 hat einen stabförmigen Distalendbereich 128A, der gegen den Hauptkolben 160 stoßen kann. Die Ausgabestange 128 weist einen Proximalendbereich 128B auf, der in Form eines Bechers ausgebildet ist, um das Reaktionselement 155 aufzunehmen. Der Proximalendbereich 128B der Ausgabestange 128 ist an den äußeren Umfang des kleindurchmessrigen Zylinderbereichs 111E angepasst. Die Ausgabestange 128 überträgt einen Schub des Ventilkörpers 111 an den Hauptkolben 160 des Hauptzylinders 110 durch das Reaktionselement 155.
Der Ventilkörper 111 weist ein ringförmiges Reaktionskraftempfangselement 152 auf, welches durch Anpassung an den inneren Umfang des kleindurchmessrigen Zylinderbereichs 111E gesichert ist. Das Reaktionskraftempfangselement 152 überträgt daran übertragene Kräfte des Reaktionselements 155 an den Ventilkörper 111. Das Vorderende des Reaktionskraftempfangselements 152 stößt gegen das Reaktionselement 155 gemeinsam mit dem Vorderende des kleindurchmessrigen Zylinderbereichs 111E des Ventilkörpers 111. Das Reaktionskraftempfangselement 152 stützt axial beweglich ein im Wesentlichen kreisförmig säulenförmig darin aufgenommenes Reaktionskraftübertragungselement 153. Das Reaktionskraftübertragungselement 153 wird in Richtung des Reaktionselements 155 durch eine Reaktionskraftanpassungsfeder 157 gedrängt, welche eine Spiralkompressionsfeder ist, die zwischen ein ringförmiges Federhaltelement 153A, das an den äußeren Umfang des Reaktionskraftübertragungselement 153 angepasst ist, und ein Federhalteelement 152B, das an einem kreisförmigen Zylinderbereich 152A, der an einem Hinterende des Reaktionskraftempfangselements 152 ausgebildet ist, gesichert ist, eingeführt ist. Das Vorderende 153B des Reaktionskraftübertragungselements 153 ist gegen das Reaktionselement 155 stoßbar. In einem Nicht-Bremszustand, wo das Bremspedal 19 nicht betätigt ist, stößt das Vorderende 153B des Reaktionskraftübertragungselements 153 gegen das Reaktionselement 155, um eine festgelegte Last an die Reaktionskraftanpassungsfeder 157 anzulegen.
In dieser Ausführungsform ist das Reaktionselement 155 in so einer Art vorgesehen, dass es in dem Proximalendbereich 128B der Ausgabestange 128 enthalten ist, welche in einer Becherform ausgebildet ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Reaktionselement 155 in dem kleindurchmessrigen Zylinderbereich 111E des Ventilkörpers 111 oder in einer Aussparung, die in dem Reaktionskraftempfangselement 152 vorgesehen ist, enthalten sein kann. In solch einem Fall kann die Ausgabestange 128 eine vereinfachte Form durch Ausbilden des Proximalendbereich 128 in Form einer Scheibe aufweisen.
Der Ventilkörper 111 umfasst ein Druckstück 131, welches in dem kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C vorgesehen ist. Das Druckstück 131 ist axial bewegbar in dem kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C an der Grenze mit dem kleindurchmessrigen Zylinderbereich 111E vorgesehen. Wenn das Bremspedal 19 betätigt wird, liegt das Vorderende 131A des Druckstücks 131 dem Hinterende 153C des Reaktionskraftübertragungselements 153 über einen Spalt C1 gegenüber, wie in 3 gezeigt. Das Hinterende des Druckstücks 131 ist mit dem Distalende einer Eingabestange 133, die in den Ventilkörper 111 von dem Hinterende des kleindurchmessrigen Rohrbereichs 111C eingeführt ist, verbunden. Das Druckstück 131 bewegt sich in Antwort auf die Bewegung der Eingabestange 133. Der Proximalendbereich der Eingabestange 133 erstreckt sich durch eine luftpermeable Staubdichtung 134, die in den Hinterendbereich des kleindurchmessrigen Rohrbereichs 111C des Ventilkörpers 111 eingepasst ist, nach außen. Die Eingabestange 133 umfasst einen Zugharken 135, die an dem Proximalende davon gesichert ist, um das Bremspedal 19 mit der Eingabestange 133 zu verbinden. Der Zugharken 135 umfasst Zugharkenlöcher 135A. Das Bremspedal 19 umfasst einen Zugharkenanschluss 19A, der dadurch eingeführt ist. Der Zugharkenanschluss 19A ist ferner durch die Zugharkenlöcher 135A des Zugharkens 135 eingeführt, um dabei die Eingabestange 133 und das Bremspedal 19 miteinander zu verbinden. Darüber hinaus ist ein Regelventilelement 132 in dem kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C des Ventilkörpers 111 vorgesehen. Das Regelventilelement 132 ist ein Ein-Ausgeregeltes Druckstück 131. Das Regelventilelement 132 wird durch die Eingabestange 133 in Richtung des Druckstücks 131 in eine Ventilschließrichtung durch eine Ventilfeder 141 gedrückt, die an einem Ende davon aufgenommen ist.
Der kleindurchmessrige Rohrbereich 111C des Ventilkörpers 111 ist mit einer Konstantdruckpassage 136 versehen, die sich in die Axialrichtung des Ventilkörpers 111 erstreckt, um die Konstantdruckkammer 107 und eine Verstelldruckkammer 137 miteinander zu verbinden, die sich in die Radialrichtung des Ventilkörpers 111 erstreckt, um sich mit der Verstelldruckkammer 108 zu verbinden. Der kleindurchmessrige Rohrbereich 111C weist einen Vakuumventilsitz 111D, der in der Nähe der Öffnung der Konstantdruckpassage 136 ausgebildet ist. Das Ventilregelelement 132 stößt gegen den Vakuumventilsitz 111D. Das Druckstück 131 weist einen atomsphärischen Ventilsitz 131B auf, der an dem Hinterende davon ausgebildet ist. Das Regelventilelement 132 stößt gegen den atmosphärischen Ventilsitz 131B. Das Regelventilelement 132 schaltet in Abhängigkeit der relativen Verschiebung zwischen dem Ventilkörper 111 und dem Druckstück 131 zwischen Verbindung und Absperrung der Konstantdruckpassage 136 und der Staubdichtungsseite 134-Atmosphäre in Bezug auf die Verstellpassage 137. Wenn das Bremspedal 19 nicht betätigt wird, ist die Konstantdruckpassage 136 und die Staubdichtungsseiten 134-Atmosphäre von der Verstelldruckpassage 137 abgeschnitten. In anderen Worten ist der Booster 111 ein pneumatischer Balance-Typ-Booster, in welchem, in einem Nicht-Bremszustand, die Verstelldruckkammer 108 von der Konstantdruckkammer 107 und der Atmosphäre abgeschnitten ist. Wenn das Bremspedal 19 in Betrieb ist, so dass sich das Druckstück 131 in Bezug auf den Ventilkörper 111 nach vorne bewegt, ist die Verstelldruckpassage 137 mit der Atmosphäre (Staubdichtungsseite 134) verbunden, wobei die Konstantdruckpassage 136 abgeschnitten von der Verstelldruckpassage 137 bleibt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verstelldruckpassage 137 durch die Staubdichtung 134 zu der Atmosphäre geöffnet.
Ein Anschlagteil 138 ist in die Verstelldruckpassage 137, die sich radial durch den kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C des Ventilkörpers 111 erstreckt, eingeführt. Das Anschlagteil 138 bestimmt die Zurückziehposition des Ventilkörpers 111 durch Eingreifen mit einem Stufenbereich des Zylinderbereichs 112 der Rückschale 103. Darüber hinaus beschränkt das Anschlagteil 138 die relative Verschiebungsmenge zwischen dem Ventilkörpers 111 und dem Druckstück 131 durch bewegbares Eingreifen in eine äußere Umfangsrille auf dem Druckstück 131.
Eine Rückstellfeder 139 ist zwischen der Vorderwand der Vorderschale 102 und einem Federaufnehmer 151, der an dem großdurchmessrigen Zylinderbereich 111A an dem Vorderende des Ventilkörpers 111 gesichert ist, vorgesehen. Die Rückstellfeder 139 drückt den Ventilkörper 111 in Richtung der Rückziehposition davon. Darüber hinaus ist eine Rückstellfeder 140 in dem kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C an einer Position vorgesehen, die näher an dem Hinterende des Ventilkörpers 111 liegt, um die Eingabestange 133 in Richtung der Rückziehposition davon zu drücken.
Das Bremspedal 19 wird konstant in Richtung einer Nicht-Bremsposition davon durch eine Reaktionskraftfeder 159 gedrückt. Dementsprechend wird die Eingabestange 133 des Boosters 111 ständig zu einer Nicht-Bremsposition davon durch die Reaktionskraftfeder 159 durch das Bremspedal 19 und den Zugharken 135 gedrückt.
Der Hauptzylinder 110 weist einen kreisförmigen zylindrischen Hauptkolben 160 auf, der in einen Öffnungsseitenteil davon eingepasst ist. Der Hauptkolben 160 hat einen becherförmigen Distalendbereich. Der Hauptzylinder 110 weist ferner einen becherförmigen Nebenkolben 161 auf, der in einem Bodenseitenteil davon eingepasst ist. Der Hinterendbereich des Hauptkolbens 160 steht von der Öffnung des Hauptzylinders 110 hervor und stößt gegen das Distalende der Ausgabestange 128 in der Konstantdruckkammer 107. Der Hauptzylinder 110 weist zwei hydraulische Druckkammern auf, genauer gesagt, eine Hauptkammer 162 und eine Nebenkammer 163, welche darin durch den Hauptkolben 160 und den Nebenkolben 161 ausgebildet sind. Die Hauptkammer 162 und die Nebenkammer 163 sind mit hydraulischen Druckanschlüssen 164 bzw. 165 versehen. Die hydraulischen Druckanschlüsse 164 und 165 sind mit Radzylinder Ba bis Bd der hydraulischen Bremsen für die Räder Wa bis Wd durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 verbunden, welche hydraulische Kreise von zwei Systemen umfasst (siehe 1).
Die obere Seite der Seitenwand des Hauptzylinders 110 ist mit Behälteranschlüssen 166 und 167 zum Verbinden der Hauptkammer 162 und der Nebenkammer 163 mit einem Behälter 10 versehen. Zwei Dichtelemente 168A und 168B dichten zwischen der Zylinderbohrung des Hauptzylinders 110 und dem Hauptkolben 160 ab. Auf ähnliche Weise dichten zwei Dichtelemente 169A und 169B zwischen der Zylinderbohrung des Hauptzylinders 110 und dem Nebenkolben 161 ab. Die Dichtelemente 168A und 168B sind so angeordnet, dass sie sich über den Behälteranschluss 166 axial gegenüberliegen. Wenn sich der Hauptkolben 160 in einer Ausgangsposition befindet, die in 2 und 3 gezeigt ist, steht die Hauptkammer 162 mit dem Behälteranschluss 166 durch einen Anschluss 170, der an einer Seitenwand des Hauptkolbens 160 vorgesehen ist, in Verbindung. Wenn sich der Hauptkolben 160 von der Ausgangsposition um einen vorbestimmten Ruhehub S1 (siehe 3) nach vorne bewegt, ist die Hauptkammer 162 von dem Behälteranschluss 166 durch das Dichtelement 168B abgeschnitten. Dementsprechend wird die Hauptkammer 162 unter Druck gesetzt. Auf ähnliche Weise sind die Dichtelemente 169A und 169B angeordnet, um einander über den Behälteranschluss 167 axial gegenüber zu liegen. Wenn der Nebenkolben 161 sich in einer Ausgangsposition, die in 2 und 3 gezeigt ist, befindet, steht die Nebenkammer 163 mit dem Behälteranschluss 167 durch einen Anschluss 171, der in der Seitenwand des Nebenkolbens 161 vorgesehen ist, in Verbindung. Wenn der Nebenkolben 161 sich von der Ausgangsposition um einen vorbestimmten Ruhehub S1 nach vorne bewegt, wird die Nebenkammer 163 von dem Behälteranschluss 167 durch das Dichtelement 169B abgeschnitten. Dementsprechend wird die Nebenkammer 163 unter Druck gesetzt. In dieser Ausführungsform ist die Position, welche von jedem der Kolben 160 und 161 erreicht wird, wenn diese sich um den vorbestimmten Ruhehub S1 nach vorne bewegen, die vorbestimmte Bremspedalposition, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung beginnt, das hydraulische Fluid zu dem Radzylindern in der vorliegenden Erfindung zuzuführen. Ferner ist die Betriebsmenge des Bremspedals 19, die erforderlich für jeden Kolben 160 und 161 ist, um sich um den vorbestimmten Ruhehub S1 von der Ausgangsposition nach vorne zu bewegen, die vorbestimmte Bremspedalbetriebsmenge, bei der die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung beginnt, das hydraulische Fluid zu dem Radzylinder in der vorliegenden Erfindung zuzuführen.
Eine Federbaugruppe 172 ist zwischen dem Hauptkolben 160 und dem Nebenkolben 161 in der Hauptkammer 162 eingeführt. Eine Rückstellfeder 173 ist zwischen dem Boden des Hauptzylinders 110 und dem Nebenkolben 161 in der Nebenkammer 163 eingeführt. Die Rückstellfeder 173 ist eine Spiralkompressionsfeder. Die Federbaugruppe 172 umfasst eine Spiralkompressionsfeder, die in einem vorbestimmten Kompressionszustand durch einen erweiterbaren Halter gehalten wird, so dass die Federbaugruppe 172 gegen die Federkraft davon komprimiert werden kann. Der Hauptkolben 160 und der Nebenkolben 161 bewegen sich normalerweise simultan, um die Hauptkammer 162 und die Nebenkammer 163 simultan unter Druck zu setzen.
Anschließend wird der Betrieb des Boosters 101 beschrieben.
In dem Nicht-Bremszustand, der in 2 und 3 gezeigt ist, genauer gesagt, wenn das Bremspedal 19 nicht eingedrückt ist, befindet sich das Druckstück 131 in der Nicht-Bremsposition, die in den Figuren gezeigt ist, und die Kontantdruckkammer 107 und die Verstelldruckkammer 108 weisen den gleichen Druck auf. Daher wird kein Schub in dem Arbeitskolben 106 erzeugt. Zu dieser Zeit sind die Konstantdruckpassage 136 und die Verstelldruckpassage 137 durch das Regelventilelement 132 abgeschnitten. In anderen Worten werden die Konstantdruckkammer 107 und die Verstelldruckkammer 108 durch das Regelventilelement 132 abgeschnitten.
Drücken des Bremspedals 19 wird begonnen und das Druckstück 131 durch die Eingabestange 133 gegen die Federkraft der Reaktionskraftfeder 159, die mit dem Bremspedal 19 verbunden ist, und die Federkraft der Rückstellfeder 140 um einen Abstand, welcher dem Spalt C1 zwischen dem Vorderende 131A des Druckstücks 131 und dem Hinterende 153C des Reaktionskraftübertragungselements 153 entspricht, nach vorne bewegt. Zu dieser Zeit trennt sich das Druckstück 131 von dem Regelventilelement 132, was dazu führt, dass die Verstelldruckpassage 137 zu der Atmosphäre geöffnet wird, und dabei ermöglicht wird, dass Luft in die Verstelldruckkammer 108 eingeführt wird. Dementsprechend wird ein Differenzialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108 erzeugt. Der Differenzialdruck erzeugt Schub in dem Arbeitskolben 106 und der Ventilkörper 111 bewegt sich nach vorne, was dazu führt, dass die Ausgangsstange 128 durch das Reaktionselement 155 nach vorne bewegt wird. Dementsprechend drückt die Ausgangsstange 128 gegen den Hauptkolben 160 des Hauptzylinders 110 und bewegt diesen nach vorne.
Zu dieser Zeit wird kein hydraulischer Druck in dem Hauptzylinder 110 erzeugt und keine Reaktionskraft durch den hydraulischen Druck erzeugt, trotz des nach vorne Bewegens des Hauptkolbens 160, bis der Hauptkolben 160 die Position zum Schließen des Anschlusses 170 (siehe Teil (C) in 4) erreicht, genauer gesagt, bis der Hauptkolben 160 um einen Abstand nach vorne bewegt wird, welcher dem Ruhehub F1 entspricht. Dementsprechend wirkt nur eine Reaktionskraft von den Federkräften der Reaktionskraftfeder 159 und der Rückstellfeder 140 auf das Bremspedal 19.
Das Bremspedal 19 wird weiter eingedrückt und der Hauptkolben 160 schreitet um einen Abstand, welcher dem Ruhehub S1 entspricht, nach vorne, um die Position zum Schließen der Anschlüsse 170 und 171 (siehe Teil (C) in 4) zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Anschlüsse 170 und 171 durch die Dichtelemente 168A und 168B geschlossen, was zu einer hydraulischen Druckerzeugung in dem Hauptzylinder 110 führt, und eine Reaktionskraft von dem hydraulischen Druck wirkt auf den Ventilkörper 111 durch das Reaktionselement 155 und wird ebenfalls an das Reaktionskraftübertragungselement 153 durch das Reaktionselement 155 übertragen. Das Reaktionskraftübertragungselement 153 bewegt sich nicht, bis die Reaktionskraft, welche zu dem Reaktionskraftübertragungselement 153 übertragen wird, die festgelegte Last der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 erreicht. Darüber hinaus verhindert der Spalt C1, welcher zwischen dem Reaktionskraftübertragungselement 153 und dem Druckstück 131 vorgesehen ist, dass die Reaktionskraft des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder 110 auf das Druckstück 131 übertragen wird. Daher wirken weiterhin nur noch die Reaktionskraft der Federkräfte der Reaktionskraftfeder 159 und der Rückstellfeder 140 auf das Bremspedal 19. Somit ist es möglich, ein positives Betriebsgefühl des Bremspedals 19 unabhängig von der hydraulischen Druckänderung in dem Hauptzylinder 110 zu erhalten.
Das Bremspedal 19 wird ferner eingedrückt und der Ventilkörper 111 schreitet weiter vorwärts, was dazu führt, dass der hydraulische Druck in dem Hauptzylinder 110 ansteigt, was zu einem Anstieg in der Reaktionskraft von dem hydraulischen Druck führt. Wenn die Reaktionskraft, die von dem Reaktionselement 155 zu dem Reaktionskraftübertragungselement 153 übertragen wird, die festgelegte Last der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 überschreitet, zieht sich das Reaktionskraftübertragungselement 153 zurück und stößt gegen das Druckstück 131. Dementsprechend wirkt ein Teil der Reaktionskraft des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder 110 auf das Druckstück 131. Somit wird eine Reaktionskraft, die mit einem Anstieg des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder 110 ansteigt, auf das Bremspedal 19 mit einem vorbestimmten Boostverhältnis übertragen. Daher ist es möglich, ein steifes Bremsgefühl, welches nicht mit der Reaktionskraftfeder 159 allein erhalten werden kann, zu erhalten. Anschließend, wenn das Bremspedal 19 weiter bis zum Erreichen des Volllastpunkts eingedrückt wird, wird das Boostverhältnis 1.
Wenn das Bremspedal 19 zurückgeführt wird, um die Eingabe zu der Eingabestange aufzuheben, zieht sich das Druckstück 131 zurück und die Verstelldruckpassage 137 wird mit der Konstantdruckpassage 136 verbunden, während diese von der Atmosphäre durch das Regelventilelement 132 abgeschnitten ist. Somit wird der Differenzialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108 aufgehoben und der Schub in dem Arbeitskolben 106 dissipiert. Dementsprechend zieht sich der Arbeitskolben 106 folgend der Bewegung des Druckstücks 131 zurück, um zu der Nicht-Bremsposition, welche in 2 und 3 gezeigt ist, zurück zu kehren.
Anschließend wird die Regelung der hydraulischen Regeleinrichtung 5 und der regenerativen Bremseinrichtung 8 durch den Regler 7 und der Betrieb des Hauptzylinders 110 und des Boosters 101 unter Bezugnahme auf hauptsächlich 4 und 5 beschrieben. Der Regler 7 legt eine Bremszielkraft für einen Hub S der Eingabestange 133 fest, welcher einer Betriebsmenge des Bremspedals 19 entspricht, die von dem Hubsensor 70 detektiert wird, und regelt den Betrieb der hydraulischen Regeleinrichtung 5 so, dass die Totalsumme der Bremskraft, welche durch den hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 (hydraulischer Hauptbremskraftbereich m) erzeugt wird, einer Bremskraft, welche durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 (geregelter hydraulischer Bremskraftbereich h) erzeugt wird, und einer Bremskraft, welche durch die regenerative Bremseinrichtung 8 (regenerativer Bremskraftbereich r) erzeugt wird, die Zielbremskraft wird.
Teile (A) bis (D) in 4 zeigen die Position des Haupt- und Nebenkolbens 160 und 161 in dem Hauptzylinder 110 relativ zu dem Hub S in der Eingabestange 133 während regenerativer kooperativer Regelung. Beispielsweise zeigt 5 die Fahrzeugverlangsamung G, welche durch die Bremsvorrichtung 200 während regenerativer kooperativer Regelung erreicht wird, die Fahrzeugverlangsamung M (gebrochene Linie in 5) durch den hydraulischen Hauptbremskraftbereich m, welcher durch den Hauptzylinder 110 erzeugt wird, die Fahrzeugverlangsamung R durch den regenerativen Bremskraftbereich r (schraffierte Flächen in 5), welche durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, und die Fahrzeugverlangsamung H durch den geregelten hydraulischen Bremskraftbereich h (kreuzschraffierte Flächen in 5), welche durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird.
Als erstes wird mit dem Eindrücken des Bremspedals 19 von einer Nicht-Bremsposition A0 aus (Teil (A) in 4) begonnen, und regeneratives Bremsen an einem Bremsstartpunkt A nach einem ersten Abschnitt (1) begonnen, der sich in einer Ruheregion vor Starten des Bremsens befindet. Anschließend wird hauptsächlich durch den regenerativen Bremskraftbereich r gebremst, der ausschließlich durch die regenerative Bremseinrichtung 8 während eines zweiten Abschnitts (2) zwischen dem Bremsstartpunkt A und einem maximal regenerativen Bremspunkt B erzeugt wird, bei welchem die regenerative Bremseinrichtung 8 den Zustand von maximalem regenerativen Bremsen erreicht. Der Begriff „maximal regeneratives Bremsen“, wie er hier verwendet wird, bedeutet, eine maximale Bremskraft, welche von der regenerativen Bremseinrichtung 8 erhalten werden kann, die in dem Stadium zum Konstruieren des Fahrzeugs festgelegt wird (maximale Bremskraft wird oft im Hinblick auf Kraft oder Verlangsamung ausgedrückt; in dieser Ausführungsform ist es eine Verlangsamung von beispielsweise 0,15 G).
Während des zweiten Abschnitts (2) wird die Zielbremskraft erreicht, indem der regenerative Bremskraftbereich r, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, gemäß dem Hub S der Eingabestange 133 verwendet wird; anschließend wird die hydraulische Regeleinrichtung 5 nicht betrieben. Wenn der regenerative Betrieb aufgrund einer Fahrzeuggeschwindigkeitsverringerung, einer elektrischen Energiemenge, die in den Batterien geladen ist, etc., hingegen nicht stark ausgeführt wird, kann eine ausreichende Bremskraft durch die regenerative Bremseinrichtung 8 nicht erhalten werden. Daher wird die hydraulische Regeleinrichtung 5 geeignet in dem Boostmodus betrieben, um den Bremskraftmangel zu kompensieren und die Zielbremskraft zu erreichen. Es wird darauf hingewiesen, dass während des zweiten Abschnitts (2) bevor der maximale regenerative Bremspunkt B erreicht ist, die hydraulische Regeleinrichtung 5 in dem Boostmodus betrieben werden kann, um zu beginnen, den geregelten hydraulischen Bremsbereich h anzulegen. Zu dieser Zeit erzeugt der Hauptzylinder 110 keinen hydraulischen Bremsdruck, da der Hub S der Eingabestange 133 noch nicht den Ruhehub S1 des Hauptkolbens 160 erreicht hat. Anschließend sind der Behälter 10 und die hydraulische Regeleinrichtung 5 miteinander verbunden, und die hydraulische Regeleinrichtung 5 kann hydraulisches Fluid von dem Behälter 10 einsaugen und zu den Radzylindern Ba bis Bd zuführen, um diese unter Druck zu setzen. Währenddessen wird eine Reaktionskraft, die der Betriebsmenge des Bremspedals 19 entspricht, an das Bremspedal 19 durch die Federkraft der Reaktionskraftfeder 159 angelegt.
Anschließend wird das Bremspedal 19 weiter eingedrückt und nachdem der Hub S der Eingabestange 133 den maximalen regenerativen Bremspunkt B erreicht hat, wird mit Bremsen durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 begonnen. Genauer gesagt, wenn der Hub S der Eingabestange 133 ansteigt, sinkt der regenerative Bremsbereich r, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, mit einer konstanten Rate ab. Somit wird der geregelte hydraulische Bremskraftbereich h, der durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, erhöht, um den Abfall des regenerativen Bremskraftbereichs r zu kompensieren. Das heißt, es wird eine sogenannte Ersatzregelung ausgeführt. Dementsprechend wird in einem dritten Abschnitt (3) zwischen dem maximalen regenerativen Bremspunkt B und einem hydraulischen Hauptbremsstartpunkt C, bei dem der Hub S der Eingabestange 133 den Ruhehub S1 erreicht, die Zielbremskraft durch die Summe des regenerativen Bremskraftbereichs r, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, und des geregelten hydraulischen Bremskraftbereichs h, der durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, erzeugt.
Während des dritten Abschnitts (3) erzeugt der Hauptzylinder 110 auch keinen hydraulischen Bremsdruck, da der Hub S der Eingabestange 133 noch nicht den Ruhehub S1 des Hauptkolbens 160 erreicht hat. Genauer gesagt sind die Haupt- und Nebenkammern 162 und 163 in dem Hauptzylinder 110 in Verbindung dem Behälter 10. Daher operiert die hydraulische Kontrolleinrichtung 5 in dem Boostmodus, um das hydraulische Fluid, welches in dem Behälter 10 aufgenommen ist, durch die Haupt- und Nebenkammern 162 und 163, die hydraulische Druckkammern sind, einzusaugen, und das hydraulische Fluid zu dem Radzylindern Ba bis Bd zuzuführen. Zu dieser Zeit wirkt ebenfalls nur die Federkraft der Reaktionskraftfeder 159 auf das Bremspedal 19 und eine Reaktionskraft, welche der Betriebsmenge des Bremspedals 19 entspricht, wirkt darauf. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die regenerative Bremskraft, welche durch die regenerative Bremseinrichtung erzeugt wird, weniger als ein vorbestimmtes Verhältnis wird, da eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine elektrische Leistungsmenge, die in den Batterien geladen verringert wird etc., die hydraulische Regeleinrichtung 5 so betrieben werden kann, dass der geregelte hydraulische Bremskraftbereich h um eine Menge, die dem Mangel der regenerativen Bremskraft entspricht, erhöht werden kann, um dabei den Mangel der Bremskraft zu kompensieren.
In der zuvor erwähnten japanischen Patentanmeldung JP 2006-96218 A wird der Ruhehub des Hauptzylinders relativ zu dem Hub S der Eingabestange 133 so festgelegt, dass der maximale regenerative Bremspunkt B und der hydraulische Hauptbremsstartpunkt C zur gleichen Zeit auftreten. In so einem Fall werden, wenn der maximale regenerative Bremspunkt B erreicht wird, die hydraulischen Druckkammern in dem Hauptzylinder von dem Behälter abgeschnitten und damit geschlossen. Wenn in diesem Zustand Ersatzregelung ausgeführt wird, stellt die hydraulische Regeleinrichtung das Bremsfluid von den geschlossenen hydraulischen Druckkammern zu den Radzylindern bereit. Dementsprechend reduziert sich die Bremsfluidmenge in den hydraulischen Druckkammern, was zu dem Auftreten eines sogenannten Kolbensaugphänomens führt, bei dem die Kolben in dem Hauptzylinder in Richtung der hydraulischen Druckkammern durch Saugen gezogen werden. Das heißt der hydraulische Druck in dem Hauptzylinder variiert, was zu einer Verschlechterung in dem Bremspedalbetriebsgefühl führt.
Diesbezüglich ist in dieser Ausführungsform der hydraulische Hauptbremsstartpunkt C in die Hubvergrößerungsrichtung relativ zu dem Hub S der Eingabestange 133 verschoben. In anderen Worten ist eine Bremspedalposition, bei der das Bremspedal über die maximale Bremspedaleindrückposition hinaus eingedrückt wird, als die vorbestimmte Bremspedalposition bestimmt, bei der das hydraulische Fluid zu dem Radzylinder zugeführt wird. Daher sind, wenn der maximale regenerative Bremspunkt B erreicht wird, die hydraulischen Druckkammern in dem Hauptzylinder 110 in Verbindung mit dem Behälter 10 und die hydraulische Regeleinrichtung 5 führt in diesem Zustand Ersatzregelung aus. Das heißt, die hydraulische Regeleinrichtung 5 führt die Bremsflüssigkeit zu den Radzylindern Ba bis Bd von dem Behälter 10 zu. Dementsprechend gibt es keine Reduktion in der Bremsflüssigkeitsmenge in den hydraulischen Druckkammern in dem Hauptzylinder 110, und in dem Hauptzylinder 110 entsteht kein Kolbenansaugphänomen. Dementsprechend ist es, selbst wenn die hydraulische Regeleinrichtung 5 während der regenerativen kooperativen Regelung betrieben wird, möglich, die Verschlechterung des Betriebsgefühls des Bremspedals 19 zu unterdrücken.
Anschließend, wenn der Hub S der Eingabestange 133 den hydraulischen Hauptbremsstartpunkt C erreicht, sind die Anschlüsse 170 und 171 des Haupt- und Nebenkolbens 160 und 161 in dem Hauptzylinder 110 geschlossen, und der Hub des Hauptkolbens 160 erreicht den Ruhehub S1. Anschließend wird die Hauptkammer 162 und die Nebenkammer 163 durch das nach vorne Bewegen des Haupt- und Nebenkolbens 160 und 161 unter Druck gesetzt. Somit wird ein hydraulischer Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 erzeugt. Während eines vierten Abschnitts (4) von dem hydraulischen Hauptbremsstartpunkt C zu einem regenerativen Bremsendpunkt D, bei welchem das regenerative Bremsen durch die regenerative Bremseinrichtung 8 aufhört, wird eine Zielbremskraft, die dem Hub S entspricht, durch die Totalsumme des regenerativen Bremskraftbereichs r, welcher durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, des geregelten hydraulischen Bremskraftbereich h, welcher durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, und des hydraulischen Hauptbremskraftbereich m, welcher durch den hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 erzeugt wird, erzeugt.
Zu dieser Zeit fährt die hydraulische Regeleinrichtung 5 fort, die Ersatzregelung auszuführen, um die Verringerung des regenerativen Bremskraftbereichs r, welcher durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, zu kompensieren, da der regenerative Bremskraftbereich r fortschreitet, mit konstanter Rate zu fallen, wodurch ferner der geregelte hydraulische Bremskraftbereich h, welcher durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, erhöht wird. Wenn der hydraulische Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110, welcher gemäß dem Hub S erzeugt wird, bis zu einem bestimmten Ausmaß angestiegen ist, wird der geregelte hydraulische Bremskraftbereich h, der durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, umgeschaltet, um abzunehmen. Zu dieser Zeit schaltet die hydraulische Regeleinrichtung 5 graduell von dem Boostmodus zu dem normalen Bremsmodus durch Regelung der Zuführventile 35A und 35B und der Boostventile 41A und 41B auf Basis des Verhältnisses zu dem hydraulischen Hauptbremskraftbereich m und dem regenerativen Bremskraftbereich r, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird. Das heißt, der Regler 7 setzt die Anstiegsrate der hydraulischen Fluidmenge in Bezug auf die Eindrückmenge des Bremspedals, so dass Anstiegsrate der hydraulischen Fluidmenge geringer vor als bei und nach dem Zeitpunkt ist, bei dem das Bremspedal zu der maximalen regenerativen Bremspedaleindrückposition eingedrückt ist.
Wenn der Ruhehub des Hauptkolbens relativ zu dem Hub S der Eingabestange 133 so gesetzt wird, dass der maximale regenerative Bremspunkt B und der hydraulische Hauptbremsstartunkt C zufällig zur gleichen Zeit auftreten, wie in der zuvor genannten japanischen Patentanmeldung JP 2006-96218 A , ist die Bremsfluidmenge, die erforderlich ist, einen hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen, der für die hydraulische Regeleinrichtung erforderlich ist die Ersatzregelung auszuführen, eine Bremsfluidmenge V, die erforderlich ist, einen hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen, der dem regenerativen Bremskraftbereich entspricht, welcher während dem maximalen regenerativen Bremsen auftritt. Somit verschwindet eine Bremsfluidmenge, welche der Bremsfluidmenge V entspricht, von der hydraulischen Druckkammer in dem geschlossenen Hauptzylinder, was zu einer Änderung in dem hydraulischen Druck in dem Hauptzylinder führt.
Somit ist in dieser Ausführungsform der hydraulische Hauptbremsstartpunkt C von dem maximalen regenerativen Bremspunkt B in die Hubvergrößerungsrichtung relativ zu dem Hub S der Eingabestange 133 verschoben. Dementsprechend ist, bei dem hydraulischen Hauptbremsstartpunkt C, bei welchem die hydraulischen Druckkammern in dem Hauptzylinder 110 von dem Behälter 10 abgeschnitten werden, der regenerative Bremskraftbereich kleiner geworden, als zu dem Zeitpunkt des maximalen regenerativen Bremsens. Somit ist die Bremsfluidmenge, welche erforderlich ist, einen hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen, der für die hydraulische Regeleinrichtung 5 erforderlich ist Ersatzregelung auszuführen, eine Bremsfluidmenge VI, die geringer als die zuvor beschriebene Bremsfluidmenge V ist. Somit kann die Veränderung des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder 110, die durch den Betrieb der hydraulischen Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, auf ein ausreichend kleines Level verringert werden. Somit ist es möglich, die Verschlechterung des Betriebsgefühls des Bremspedals 19 zu unterdrücken.
Der Hauptzylinder 110 drückt das Reaktionskraftübertragungselement 153 in Richtung des Druckstücks 131 durch das Reaktionselement 155 mit einem Teil der Reaktionskraft von dem hydraulischen Bremsdruck, welcher von dem Hauptkolben 160 übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Reaktionskraftübertragungselement 153 durch die festgelegte Last der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 davon abgehalten, gegen das Druckstück 131 zu stoßen, und somit wirkt die Reaktionskraft von dem hydraulischen Druck in dem Hauptzylinder 110 nicht auf das Bremspedal 19. Daher kann ein positives Bremspedalbetriebsgefühl aufrechterhalten werden.
Somit wird der regenerative Bremskraftbereich, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, graduell von dem maximalen regenerativen Bremspunkt B reduziert, während die Verringerung der Bremskraft durch den geregelten hydraulische Bremskraftbereich, der durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, kompensiert wird, und anschließend wird das Bremsen durch den hydraulischen Bremsdruck, welcher in dem Hauptzylinder 110 erzeugt wird, begonnen, was es ermöglicht, dass der Bremsmodus sanft vom regenerativen Bremsen zum Bremsen durch den hydraulischen Bremsdruck in den Hauptzylinder 110 umgeschaltet werden kann. Somit kann der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal 19 ohne ein negatives Gefühl betreiben.
Wenn die Eingabestange 133 sich weiter nach vorne bewegt und der Hub S den regenerativen Bremsendpunkt D erreicht, wird das regenerative Bremsen durch die regenerative Bremseinrichtung 8 beendet und die Regelung in dem Boostmodus durch die hydraulische Regeleinrichtung 5 ebenfalls beendet. In dem anschließenden fünften Abschnitt (5) wird das Bremsen hauptsächlich durch den hydraulischen Bremsdruck, welcher in dem Hauptzylinder 110 erzeugt wird, ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die Reaktionskraft, welche von dem Hauptkolben 160 zu dem Reaktionskraftübertragungselement 153 durch das Reaktionselement 155 übertragen wird, dass das Reaktionskraftübertragungselement 153 gegen die Federkraft der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 zurückgezogen wird und gegen das Druckstück 131 anstößt. Auf diese Weise wird die Reaktionskraft zu der Eingabestange 133 und dem Bremspedal 19 zurückgeführt. Ferner wird ebenfalls negatives Druckboosting durch den Booster 101 ausgeführt und während die Eingabestange 133 ferner fortführt sich nach vorne zu bewegen, wird der Volllastpunkt (nicht gezeigt) schließlich erreicht.
Somit befindet sich, selbst wenn die hydraulische Regeleinrichtung 5 so betrieben wird, dass sie die Reduzierung in der regenerativen Bremskraft kompensiert und den zylindrischen Haupthydraulikdruck dazu bewegt, sich während und nach dem maximalen regenerativen Bremspunkt B zu verändern, der Hub S innerhalb des Ruhehubs S1 und es wird kein Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 110 erzeugt. Somit ist es möglich, die Verschlechterung des Betriebsgefühls des Bremspedals 19 zu unterdrücken. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, den regenerativen Bremskraftbereich, welcher durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, zu verringern, um die Veränderung in dem Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 110 zu unterdrücken. Somit kann der regenerative Bremskraftbereich effektiv eingesetzt werden und Energie effizient rückgewonnen werden.
Die hydraulische Regeleinrichtung 5 kann betrieben werden, Ersatzregelung auszuführen, um für eine Reduzierung in der regenerativen Bremskraft, welche durch eine Reduzierung in der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen hervorgerufen wird, zu kompensieren, nachdem der Hub S den hydraulischen Hauptstartpunkt C, bei welchem das Bremsen durch den hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 begonnen wird, erreicht wurde. In solch einem Fall hat der Hub S bereits den Ruhehub S1 erreicht, und die Anschlüsse 170 und 171 wurden bereits geschlossen. Daher wird eine Veränderung in dem hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110, welcher durch den Betrieb der hydraulischen Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, an das Reaktionskraftübertragungselement 153 durch das Reaktionselement 155 übertragen. Somit hat die zuvor beschriebene Ausführungsform folgende Vorteile verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem der hydraulische Hauptstartpunkt C und der maximale regenerative Bremspunkt B zum gleichen Zeitpunkt festgelegt sind. Das heißt, der regenerative Bremskraftbereich ist bereits aufgrund der Reduktion des Levels bei dem maximal regenerativen Bremspunkt B hinreichend klein bei dem hydraulischen Hauptbremsstartpunkt C geworden. Dementsprechend führt die hydraulische Regeleinrichtung 5 eine entsprechende reduzierte Fluidmenge zu den Radzylindern Ba bis Bd zu, um die Reduktion in der regenerativen Bremskraft zu kompensieren. Somit kann die Veränderung des hydraulischen Drucks in dem Hauptzylinder 110, welche durch den Betrieb der hydraulischen Regeleinrichtung 5 erzeugt wird, auf ein hinreichend kleines Level reduziert werden. Daher reduziert sich die Bremsfluidmenge, welche von dem Hauptzylinder 110 durch die hydraulische Druckkammer zugeführt wird, und es ist somit möglich, die Verschlechterung des Betriebsgefühls des Bremspedals 19 zu unterdrücken.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn Bremsen, das nicht in Verbindung mit der regenerativen kooperativen Regelung steht, ausgeführt wird, der Regler 7 die hydraulische Regeleinrichtung 5 regelt, um eine Bremskraft zu erzeugen, die dem regenerativen Bremskraftbereich r, der in 5 gezeigt ist, entspricht, um zu verhindern, dass der Fahrer den Ruhehub S1 des Hauptkolbens 160 des Hauptzylinder 110 fühlt.
Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Elemente und Bereiche, die ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet wurden, bezeichnet und nur Punkte, in welchen die zweite Ausführungsform sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, im Detail beschrieben.
Die Bremsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet einen Booster 180, der in 6 gezeigt ist (nur ein Hauptteil ist in der Fig. gezeigt). Wie in 6 gezeigt, ist ein Hauptzylinder 210 nicht mit dem Ruhehub S1 versehen. Der Hauptzylinder 210 umfasst einen Hauptkolben 260, einen Nebenkolben 261 und Anschlüsse 270 und 271. Der Haupt- und Nebenkolben 260 und 261 schließen die Anschlüsse 270 und 271, um die Haupt- und Nebenkammer 162 und 163 entsprechend unter Druck zu setzen, nachdem diese sich nur leicht nach vorne bewegt haben, genauer gesagt, von den Ausgangspositionen, welche in 5 gezeigt sind, um einen kurzen Ruhehub, in der gleichen Form wie konventionelle Hauptzylinder.
In dem Booster 180 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Regelventilelement 181 bewegbar und luftdicht an ein Führungselement 182, welches in dem kleindurchmessrigen Rohrbereich 111C des Ventilkörpers 111 gesichert ist, angepasst. Das Regelventilelement 181 wird durch die Ventilfeder 141 gedrängt, um an dem Hinterende des Druckstücks 131 zu sitzen, wodurch die Konstantdruckpassage 136 und die Verstelldruckpassage 137 von der Atmosphäre abgeschnitten werden (Staubdichtungsseite 134). Der Ventilkörper 111 hat einen ringförmigen Sitzbereich 183 zwischen der Konstantdruckpassage 136 und der Verstelldruckpassage 137 ausgebildet, der ein Konstantdruckventilsitz ist. Wenn sich die Eingabestange 133 in einer Nicht-Bremsposition, welche in 6 gezeigt ist, befindet, ist das Regelventilelement 181 von dem Sitzbereich 183 um einen Abstand, der einem Ruhehub S2 entspricht, entfernt angeordnet, was eine Verbindung der Konstantdruckpassage 136 und der Verstelldruckpassage 137 miteinander ermöglicht. In anderen Worten bilden das Regelventilelement 181 und der Sitzbereich 183 ein Vakuumventil aus, und wenn die Eingabestange 133 sich in einer Nicht-Bremsposition befindet, sind das Regelventilelement 181 und der Sitzbereich 183 voneinander entfernt angeordnet, und bilden dabei den Ruhehub S2 aus. Das heißt in dieser Ausführungsform ist der Ruhehub S2 in dem Booster 180 bereitgestellt, anstatt des Ruhehubs S1, der in dem Hauptzylinder 110 in der ersten Ausführungsform bereitgestellt wird. In dieser Ausführungsform ist die Position, bei welcher das Regelventilelement 181 gegen den Sitzbereich 183 durch nach vorne Bewegung von der Ausgangsposition um einen Abstand, welcher einem vorbestimmten Ruhehub S2 entspricht, stößt, die vorbestimmte Bremspedalposition, bei welcher die hydraulische Bremserzeugungseinrichtung beginnt, das Hydraulikfluid zu dem Radzylinder in der vorliegenden Erfindung zuzuführen. Darüber hinaus ist die Betriebsmenge des Bremspedals 19, die erforderlich ist, das Regelventilelement 181 von der Ausgangsposition um den vorbestimmten Ruhehub S2 nach vorne zu bewegen, um gegen den Sitzbereich 183 zu stoßen, die vorbestimmte Bremspedalbetriebsmenge, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung beginnt, das hydraulische Fluid zu dem Radzylinder in der vorliegenden Erfindung zuzuführen.
In dem Booster 180 drückt, während sich die Eingabestange 133 nach vorne bewegt, das Regelventilelement 181 die Ventilfeder 141, um sich gemeinsam mit dem Druckstück 131 nach vorne zu bewegen. Wenn der Hub S der Eingabestange 133 den Ruhehub S2 erreicht, sitzt das Regelventilelement 181 auf dem Sitzbereich 183 auf, um die Verbindung zwischen der Konstantdruckpassage 136 und der Verstelldruckpassage 137 zu trennen. Wenn die Eingabestange 133 sich weiter nach vorne bewegt, wird der Kolben 133 von dem Regelventilelement 181 getrennt, während der Spalt C2, der zwischen dem Distalende des Druckstücks 131 und dem Reaktionskraftübertragungselement 153 ausgebildet ist, aufgehoben wird, und ermöglicht, dass die Verstelldruckpassage 137 in Verbindung mit der Atmosphäre kommt, während die Konstantdruckpassage 136 und die Atmosphäre voneinander getrennt bleiben. Es wird darauf hingewiesen, dass der Spalt C2 leicht größer als der Ruhehub S2 zwischen dem Regelventilelement 181 und dem Sitzbereich 183 ist, wenn die Eingabestange 133 sich in der Nicht-Bremsposition befindet, wie in 6 und Teil (A) von 7 gezeigt.
Somit werden, wenn das Bremspedal 19 von der Nicht-Bremsposition, welche in 6 und Teil (A) in 7 gezeigt ist, eingedrückt wird und sich entsprechend die Eingabestange 133 nach vorne bewegt, die Verbindung zwischen der Konstantdruckpassage 136 und der Verstelldruckpassage 137 und die Absperrung zwischen der Verstelldruckpassage 137 und der Atmosphäre aufrechterhalten, bis der Hub S der Eingabestange 133 den Ruhehub S2 erreicht. Somit wird während dieser Zeit kein Differenzialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108 erzeugt, und der Ventilkörper 111 bewegt sich nicht nach vorne. Darüber hinaus kann das Druckstück 131 aufgrund des Vorhandenseins des Spalts C2 nicht gegen das Reaktionskraftübertragungselement 153 drücken. Dementsprechend drückt die Ausgabestange 128 nicht gegen den Hauptkolben 260, und somit erzeugt der Hauptzylinder 210 keinen hydraulischen Bremsdruck. Daher sind der Behälter 10 und die hydraulische Regeleinrichtung 5 miteinander in Verbindung und die hydraulische Regeleinrichtung 5 kann hydraulisches Fluid von dem Behälter 10 ansaugen und zu den Radzylindern Ba bis Bd zuführen, um diese unter Druck zu setzen.
Wie in Teil (B) in 7 gezeigt, sitzt, wenn die Eingabestange 133 sich weiter nach vorne bewegt und der Hub S den Ruhehub S2 erreicht, das Regelventilelement 181 auf dem Sitzbereich 183 auf, um die Konstantdruckpassage 136 und die Verstelldruckpassage 137 voneinander abzutrennen. Zu diesem Zeitpunkt stößt das Druckstück 131 nicht gegen das Reaktionskraftübertragungselement 153, da der Spalt C2 leicht größer als der Ruhehub S2 ist.
Wie Teil in Teil (C) von 7 gezeigt, trennt, wenn die Eingabestange 133 sich weiter nach vorne bewegt, das Druckstück 131 sich von dem Regelventilelement 181, was es ermöglicht, dass die Verstelldruckpassage 137 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird. Dementsprechend wird Luft in die Verstelldruckkammer 108 durch die Verstelldruckpassage 137 eingeführt, was in einem Differentialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108 führt. Somit wird ein Schub in dem Arbeitskolben 106 erzeugt. Der Schub führt dazu, dass der Ventilkörper 101 sich nach vorne bewegt, und die Ausgabestange 128 durch das Reaktionselement 155 bewegt, wodurch der Hauptkolben 206 gedrückt wird. Dementsprechend werden die Anschlüsse 170 und 171 geschlossen, und ein hydraulischer Bremsdruck in dem Hauptzylinder 210 erzeugt. Während der Ventilkörper 111 sich nach vorne bewegt, sitzt das Regelventilelement 181 auf dem Sitzbereich 183 auf, um die Verstelldruckpassage 137 von der Atmosphäre abzuschneiden. Somit wird der Differenzialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108, genauer gesagt, der Schub des Arbeitskolbens 106, aufrechterhalten. Dementsprechend bewegt sich der Ventilkörper 111 so, dass er der Bewegung des Druckstücks 131 folgt.
Zu dieser Zeit wird die Reaktionskraft von dem hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 210 von dem Hauptkolben 160 zu dem Ventilkörper 111 durch das Reaktionselement 155 übertragen. Ein Teil der Reaktionskraft wird ebenfalls zu dem Reaktionskraftübertragungselement 153 durch das Reaktionselement 155 übertragen. Das Reaktionskraftübertragungselement 153 bewegt sich hingegen nicht und stößt nicht gegen das Druckstücks 131, welches von dem Reaktionskraftübertragungselement 153 aufgrund der Bewegung des Ventilkörpers 111 getrennt ist, bis die Reaktionskraft die festgelegte Last der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 erreicht. Daher wirkt die Reaktionskraft des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder 110 nicht auf das Druckstück 131, sondern nur die Reaktionskraft von den Federkräften der Reaktionskraftfeder 159 und der Ventilfeder 141 wirken auf das Druckstück 131.
Wie in Teil (D) von 7 gezeigt, steigt, während die Eingabestange 133 sich weiter nach vorne bewegt, der hydraulische Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 weiter an, und die Reaktionskraft des Hydraulikdrucks steigt weiter an. Wenn die Reaktionskraft, welche auf das Reaktionskraftübertragungselement 153 durch das Reaktionselement 155 wirkt, die Federkraft der Reaktionskraftanpassungsfeder 157 überschreitet, zieht sich das Reaktionskraftübertragungselement 153 zurück und stößt gegen das Druckstück 131. Dementsprechend wirkt ein Teil der Reaktionskraft des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder 100 auf das Druckstück 131. Somit wird eine Reaktionskraft, welche mit einem Anstieg des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder 110 steigt, auf das Bremspedal 19 mit einem vorbestimmten Boostverhältnis, welches durch das Druckempfangene Flächenverhältnis des Reaktionselements 150 festgelegt wird, übertragen. Somit ist es möglich, ein steifes Bremsgefühl zu erhalten, das nicht mit der Reaktionskraftfeder 159 alleine erhalten werden kann.
Wenn das Bremspedal 19 zurückgeführt wird, um den Eintrag auf die Eingabestange 133 zu beenden, zieht sich der Kolben 133 zurück und die Verstelldruckpassage 137 wird mit der Konstantdruckpassage 136 verbunden, während sie von der Atmosphäre durch das Regelventilelement 130 abgeschnitten bleibt. Somit wird der Differenzialdruck zwischen der Konstantdruckkammer 107 und der Verstelldruckkammer 108 aufgehoben und der Schub in dem Arbeitskolben 106 dissipiert. Dementsprechend zieht sich der Arbeitskolben 106 folgend der Bewegung des Druckstücks 131 zurück, um zu der Nicht-Bremsposition, welche in 6 und Teil (A) in 7 gezeigt ist, zurück zu kehren.
Somit können in 5 gezeigte Eingangs-Ausgangseigenschaften erzielt werden, die ähnlich zu jenen des Hauptzylinders 110 und des Boosters 101 in der ersten Ausführungsform sind, durch die Kombination des Hauptzylinders 210, der nicht zusätzlich mit einem Ruhehub versehen ist, und dem Booster 108, der mit dem Ruhehub S2 versehen ist, gemäß der zweiten Ausführungsform. Dementsprechend ist es möglich, vorteilhafte Effekte ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform durch Anlegen des Hauptzylinders 210 und des Boosters 180 gemäß der zweiten Ausführungsform an die Bremsvorrichtung 200 zu erzielen. In solch einer Form kann ein herkömmlicher Hauptzylinder, der nicht zusätzlich mit einem Ruhehub versehen ist, als Hauptzylinder 110 verwendet werden. Somit können Kosten verringert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass in der ersten Ausführungsform der Ruhehub S1 in dem Hauptzylinder 110 und in der zweiten Ausführungsform der Ruhehub S2 in dem Booster 180 festgelegt wird. Als anderes Schema zum Bereitstellen eines Ruhehubs können die Zugharkenlöcher 135A des Zugharkens 135, die in 2 gezeigt ist, wie in 8, ausgebildet werden. In der in 8 gezeigten Modifikation sind die Zugharkenlöcher 135A' der Zugharken 135' als Aussparungen ausgebildet, die sich in die Hubrichtung der Eingabestange 133 erstrecken, und dabei einen Ruhehub ausbilden. So kann der Ruhehub, ohne das Erfordernis innere Teile des Hauptzylinders und des Boosters anpassen zu müssen, einfach angepasst werden.
Obwohl in den vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsformen der regenerative Bremskraftbereich, der durch die regenerative Bremseinrichtung 8 erzeugt wird, linear mit einer vorbestimmten Rate in den Abschnitten (3) und (4) abfällt, wie in den zuvor beschriebenen in 5 gezeigten Beispielen gezeigt, kann sich der regenerative Bremskraftbereich krummlinig oder stufenweise verringern. Die Anordnung kann auch so sein, dass der regenerative Bremskraftbereich nicht verringert wird, sondern an dem Level des maximalen regenerativen Bremspunkts B gehalten wird. In solch einem Fall wird der regenerative Bremskraftbereich in den Abschnitten (3) und (4) davon abgehalten, mehr als der Level an dem maximalen regenerativen Bremskraftpunkt B als Spitze zu steigen. So ist es beispielsweise selbst dann möglich, wenn die hydraulische Regeleinrichtung 5 so betrieben wird, dass sie eine Verringerung der regenerativen Bremskraft, welche durch eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit hervorgerufen wird, kompensiert, die Veränderung in dem hydraulischen Bremsdruck in dem Hauptzylinder 110 zu unterdrücken und ein positives Betriebsgefühl des Bremspedals 19 aufrechtzuerhalten.
Obwohl in den vorhergehenden Ausführungsformen ein Tandemhauptzylinder als Beispiel verwendet wird, kann ein Einzeltyphauptzylinder verwendet werden, wenn die hydraulischen Kreise der zwei Systeme nicht erforderlich sind. Obwohl in den vorhergehenden Ausführungsformen die Vakuumquelle ein Motoransaugrohr ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Vakuumquelle kann auch eine elektrisch motorgetriebene Vakuumpumpe oder dergleichen sein. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung der Booster einen pneumatischen Aktuator als Boostquelle verwendet, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es ist ebenfalls möglich, andere Arten von Aktuatoren, zum Beispiel einen elektrischen motorgetriebenen Aktuator oder einen hydraulischen Aktuator zu verwenden.
Ferner, obwohl in den vorhergehenden Ausführungsformen die Booster 101 und 180 jeweils Einzeltyp-Pneumatikbooster mit einem pneumatischen Aktuator als Boostquelle sind, können die Booster 101 und 180 jeweils Tandem-Pneumatikbooster mit zwei Paaren von Konstant- und Verstelldruckkammern, welche in einem Gehäuse ausgebildet sind, sein. Ferner können die Booster 101 und 180 jeweils elektrische motorgetriebene Booster mit einem elektrisch motorgetriebenen Aktuator als Boostquelle oder hydraulische Booster mit einem hydraulischen Aktuator als Boostquelle sein.
Obwohl in den vorhergehenden Ausführungsformen das Gehäuse 104 des Boosters 101 mit den Zugstangen 114, die sich dahindurch von der Vorderschale 102 zu der Lagersicherungsoberfläche 113 der Rückschale 103 erstrecken, vorgesehen ist, kann das Gehäuse 104 ausgestaltet sein, ohne die Zugstangen 114 vorzusehen.
Obwohl in den vorhergehenden Ausführungsformen der Ruhehub (vorbestimmte Bremspedalposition; vorbestimmte Bremspedalbetriebsmenge) in einem der Einrichtungen festgelegt wird, genauer gesagt Hauptzylinder, Booster, oder Zugharken, kann die Ruhehubmenge (vorbestimmte Bremspedalposition; vorbestimmte Bremspedalbetriebsmenge) festgelegt werden, sich über eine Vielzahl der zuvor beschriebenen Einrichtungen zu erstrecken.

Claims

Bremsvorrichtung mit: einer regenerativen Bremseinrichtung (8), die eingerichtet ist, eine regenerative Bremskraft an ein Fahrzeugradanzulegen, indem durch die Raddrehung in Abhängigkeit einer Eindrückposition eines Bremspedals (19) elektrische Energie erzeugt wird; einer hydraulischen Druckerzeugungseinrichtung (101, 110), die eingerichtet ist, ein hydraulisches Fluid zu einem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zuzuführen, wenn das Bremspedal (19) bis zu mindestens einer vorbestimmten Bremspedalposition eingedrückt ist; und einem Pumpmechanismus (5), welcher eingerichtet ist, über eine Pumpe (39A, 39B) das hydraulische Fluid von der hydraulischen Druckerzeugungseinrichtung (101, 110) zu dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zu fördern; dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpmechanismus (5) das hydraulische Fluid dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) bereits zugeführt hat, wenn das Bremspedal (19) über eine maximale regenerative Bremspedaleindrückposition hinaus eingedrückt wird, bei welcher die regenerative Bremseinrichtung (8) eine maximale regenerative Bremskraft erzeugt, und wobei die vorbestimmte Bremspedalposition da ist, wo das Bremspedal (19) über die maximale regenerative Bremspedaleindrückposition hinaus eingedrückt wird, und wobei die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung (101, 110) eine Reaktionskraft eines darin erzeugten hydraulischen Drucks an das Bremspedal (19) übermittelt, nachdem das Bremspedal (19) über die vorbestimmte Bremspedalposition hinaus eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Pumpmechanismus (5) beginnt das hydraulische Fluid dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zuzuführen, wenn das Bremspedal (19) über die maximale regenerative Bremspedaleindrückposition hinaus eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Pumpmechanismus (5) beginnt das hydraulische Fluid dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zuzuführen, bevor das Bremspedal (19) zu der maximalen regenerativen Bremspedaleindrückposition eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher eine Mengenwachstumsrate des hydraulischen Fluids, das der Pumpmechanismus (5) in Abhängigkeit einer Eindrückmenge des Bremspedals zuführt, geringer vor, als zu und nach einem Zeitpunkt festgelegt ist, bei dem das Bremspedal (19) zu der maximalen regenerativen Bremspedaleindrückposition eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung einen Hauptzylinder (110) und einen Booster (101) aufweist, und die vorbestimmte Bremspedalposition, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung das hydraulische Fluid dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zuführt, durch eine Ruhehubposition in dem Hauptzylinder (110) festgelegt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der Booster (101) ein Eingabeelement aufweist, welches mit dem Bremspedal (19) verbunden ist, wobei das Eingabeelement so angeordnet ist, dass eine durch einen hydraulischen Druck in dem Hauptzylinder (110) erzeugte Reaktionskraft an das Eingabeelement übermittelt wird, nachdem das Bremspedal zu der vorbestimmten Bremspedalposition eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung einen Hauptzylinder (110) und einen Booster (101) aufweist, und die vorbestimmte Bremspedalposition, bei welcher die hydraulische Druckerzeugungseinrichtung das hydraulische Fluid dem Radzylinder (Ba, Bb, Bc, Bd) zuführt, durch eine Ruhehubposition in dem Booster (101) festgelegt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Booster (101) ein Eingabeelement (133) aufweist, das mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das Eingabeelement (133) so angeordnet ist, dass eine durch einen hydraulischen Druck im Hauptzylinder (110) erzeugte Reaktionskraft an das Eingabeelement (133) übermittelt wird, nachdem das Bremspedal (19) zu der vorbestimmten Bremspedalposition eingedrückt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Booster ein Gehäuse (104), das in eine Konstantdruckkammer (107) und eine Verstelldruckkammer (108) unterteilt ist, ein Eingabeelement (133), das mit dem Bremspedal (19) verbunden ist, und ein Regelventil (132) aufweist, welches durch das Eingabeelement (133) geregelt wird, um die Verbindung und Absperrung zwischen der Verstelldruckkammer (108) und einer der Konstantdruckkammern (107) und einem Äußeren des Gehäuses (104) zu regeln, wobei die Ruhehubposition durch eine Anordnung des Regelventils (132) und eines Konstantdruckventilsitzes (183) festgelegt ist, auf welchem und von welchem das Regelventil (132) aufsitzt und sich abhebt.