DE112013003749T5

DE112013003749T5 - Masterzylinder und Masterzylindervorrichtung

Info

Publication number: DE112013003749T5
Application number: DE112013003749.1T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Isono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2015-08-27
Also published as: JP5692202B2; JP2014094635A; US9827962B2; US20150251643A1; CN104602979B; CN104602979A; WO2014072777A1

Abstract

Ein Masterzylinder enthält: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist, um einen Fluiddruck in einer Vorwärtsdruckkammer während einer Vorwärtsbewegung zu erhöhen; und eine mehrstufige Modifikationsvorrichtung, die eine Beziehung zwischen einem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rücktrittsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Masterzylinder, der in einem Hydraulikbremssystem enthalten ist, und eine Masterzylindervorrichtung, die den Masterzylinder enthält.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In einem Masterzylinder, der einen Eingangskolben und einen Druckkolben enthält, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-24098 ( JP 2008-24098 A ) beschrieben ist, kann der Druckkolben veranlasst werden, sich durch einen Fluiddruck in einer Hinterflächenkammer (Hinterflächenkammer), die hinter dem Druckkolben angeordnet ist, in Bezug auf den Eingangskolben vorwärts zu bewegen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremsgefühl in einem Hydraulikbremssystem zu verbessern, das einen Masterzylinder aufweist, der einen Eingangskolben und einen Druckkolben enthält.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Masterzylinder gemäß der Erfindung wird eine Beziehung zwischen einem Hub eines Eingangskolbens und einem Fluiddruck in einer Druckkammer in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rückzugsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt. Während sich der Eingangskolben von der Rückzugsendposition an die Vorwärtsbewegungsendposition bewegt, kommt es beispielsweise häufig vor, dass ein hohes Reaktionsvermögen in einem Bereich beim Start eines Bremsbetriebs (ein Anfangsbereich) benötigt wird, ein hohes Steuervermögen in einem Bereich eines normalen Bremsbetriebs (ein normaler Bereich) benötigt wird und eine hohe Wirksamkeit in einem Bereich eines Notbremsbetriebs (ein Notbereich) benötigt wird. Durch Variieren der Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in mindestens drei Stufen, während sich der Eingangskolben von der Rückzugsendposition an die Vorwärtsbewegungsendposition bewegt, können beispielsweise die obigen Anforderungen eines Fahrers in Bezug auf das Bremsgefühl erfüllt werden. Man beachte, dass die Erfindung unter der Annahme ausgelegt ist, dass eine Abnormität in dem Masterzylinder, einem Hydraulikbremssystem, das den Masterzylinder enthält, usw. nicht aufgetreten ist und nicht impliziert, dass die Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in mindestens drei Stufen ähnlich wie in einem Fall variiert wird, in dem eine Abnormität auftritt. Außerdem entspricht eine Zeitdauer, die notwendig ist, damit sich der Eingangskolben von der Rückzugsendposition an die Vorwärtsbewegungsendposition bewegt, einem einzelnen kontinuierlichen Bremsbetrieb.
Im Folgenden werden in dieser Anmeldung beanspruchbare Erfindungen oder Merkmale dieser Erfindungen beschrieben.
Ein Masterzylinder gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch einen Betrieb eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist, um einen Fluiddruck in einer Vorwärtsdruckkammer während eines Vorwärtsbewegens zu erhöhen; und eine mehrstufige Modifikationsvorrichtung, die eine Beziehung zwischen einem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rückzugsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt. Die mehrstufige Modifikationsvorrichtung kann die Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in drei Stufen, vier oder mehr Stufen oder kontinuierlich modifizieren.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann die mehrstufige Modifikationsvorrichtung zwischen mindestens einer ersten Bedingung, bei der eine Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens größer als eine Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens ist, so dass sich der Druckkolben in Bezug auf den Eingangskolben vorwärts bewegen kann, einer zweiten Bedingung, bei der die Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens kleiner als die Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens ist, so dass ein relative Vorwärtsbewegung möglich ist, und einer dritten Bedingung wechseln, bei der die Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens und die Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens identisch sind, so dass sich der Eingangskolben und der Druckkolben integral bzw. einstückig vorwärts bewegen können. Bei der ersten Bedingung wird ein hohes Reaktionsvermögen erhalten, und bei der zweiten Bedingung wird ein Steuervermögen erhalten. Bei der dritten Bedingung kann der Fluiddruck in der Druckkammer durch Erhöhen einer Unterstützungskraft erhöht werden, und demzufolge wird eine hohe Wirksamkeit erhalten. Der Hub ist eine Länge ab der Rückzugsendposition, und die Hubvariationsgeschwindigkeit ist eine Hubvariationsgröße (eine Bewegungsgröße) je Zeiteinheit.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann die mehrstufige Modifikationsvorrichtung die erste Bedingung einstellen, wenn eine Bremsbetriebszustandsgröße, die durch eine Betätigungskraft und/oder einen Betriebshub des Bremsbetriebselements repräsentiert wird, kleiner als eine vorbestimmte Normalbetriebsbestimmungszustandsgröße ist, kann die zweite Bedingung einstellen, wenn die Bremsbetriebszustandsgröße gleich oder größer als die Normalbetriebsbestimmungszustandsgröße, aber kleiner als eine vorbestimmte Notbetriebsbestimmungszustandsgröße ist, und kann die dritte Bedingung einstellen, wenn die Bremsbetriebszustandsgröße gleich oder größer als die Notbetriebsbestimmungszustandsgröße ist.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Masterzylinder außerdem eine Zwischenkolbenkammer enthalten, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist, wobei ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt, größer als ein Oberflächenbereich sein kann, auf dem der Eingangskolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt. Bei einer Bedingung, bei der die Zwischenkolbenkammer von einem Reservoir, der gegenüberliegenden Kammer usw. getrennt ist, werden der Eingangskolben und der Druckkolben relativ zueinander bewegt, so dass eine Menge eines Arbeitsfluids in der Zwischenkolbenkammer konstant bleibt. Wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Eingangskolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer größer als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer ist, ist der Hub des Druckkolbens größer als derjenige des Eingangskolbens, und daher trennen sich der Eingangskolben und der Druckkolben voneinander. Wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Eingangskolbens kleiner als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens ist, ist der Hub des Eingangskolbens größer als derjenige des Druckkolbens, und daher nähern sich der Eingangskolben und der Druckkolben einander an.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Masterzylinder außerdem enthalten: eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben angeordnet ist; und eine Verbindungspassage für die gegenüberliegende Kammer/Zwischenkolbenkammer, die die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander verbindet, wobei der Druckkolben einen Abschnitt großen Durchmessers, einen vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers, der vor dem Abschnitt großen Durchmessers angeordnet ist, und eine Stufe, die durch den Abschnitt großen Durchmessers und den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers gebildet wird, enthält, und ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der gegenüberliegenden Kammer aufnimmt, gleich oder kleiner als der Oberflächenbereich ist, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt. Wenn eine Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die auf den Druckkolben ausgeübt wird, sich erhöht, wenn die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander verbunden sind, aber von dem Reservoir getrennt sind, erhöht sich ein Fluiddruck in der gegenüberliegenden Kammer. Das Arbeitsfluid kann jedoch von der gegenüberliegenden Kammer in die Zwischenkolbenkammer fließen. Als Ergebnis kann sich der Druckkolben vorwärts bewegen. In diesem Fall wird ein Vorwärtsbewegen des Eingangskolbens nicht ermöglicht, wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens in Bezug auf die gegenüberliegende Kammer identisch mit dem wirksamen Druckaufnahmeoberflächenbereich in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer ist, aber ein Vorwärtsbewegen des Eingangskolbens wird ermöglicht, wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich in Bezug auf die gegenüberliegende Kammer kleiner als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer ist. Der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich ist ein Oberflächenbereich eines Teils, der im Wesentlichen einen Fluiddruck von einer Fluidkammer empfängt bzw. aufnimmt, und ist nicht auf einen Oberflächenbereich einer gegenüberliegenden Fläche, die der Fluidkammer gegenüberliegt, beschränkt. Der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich nimmt beispielsweise einen Wert an, der durch Teilen eines Betrags, um den sich eine Kapazität der Zwischenkolbenkammer zur Unterbringung des Arbeitsfluids verringert, wenn sich der Eingangskolben durch einen eingestellten Hub vorwärts bewegt, durch den eingestellten Hub erhalten wird.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Masterzylinder außerdem enthalten: ein Reservoir; eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben angeordnet ist; und eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung, die Kommunikationsbedingungen zwischen der Zwischenkolbenkammer, der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir steuert, wobei der Druckkolben den Abschnitt großen Durchmessers, den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers, der vor dem Abschnitt großen Durchmessers angeordnet ist, und die Stufe, die durch den Abschnitt großen Durchmessers und den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers gebildet wird, enthalten kann, und wobei die Kommunikationssteuerungsvorrichtung zwischen einer ersten Kommunikationsbedingung, bei der die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander kommunizieren, aber von dem Reservoir getrennt sind, einer zweiten Kommunikationsbedingung, bei der die Zwischenkolbenkammer von der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir getrennt ist, und einer dritten Kommunikationsbedingung wechseln kann, bei der die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer mit dem Reservoir kommunizieren. Durch Steuern der Kommunikationsbedingungen zwischen der Zwischenkolbenkammer, der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir kann die Beziehung zwischen der Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens und der Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens variiert werden, und als Ergebnis kann die Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer variiert werden. Bei der zweiten Kommunikationsbedingung kommuniziert die gegenüberliegende Kammer mit dem Reservoir.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann die Kommunikationssteuerungsvorrichtung enthalten: ein Reservoirverbindungsventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir angeordnet ist; ein Verbindungstrennventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und der Zwischenkolbenkammer angeordnet ist; und einen Solenoidventilsteuerungsabschnitt, der ein Öffnen und Schließen des Reservoirverbindungsventils und des Verbindungstrennventils steuert. Die Kommunikationssteuerungsvorrichtung kann enthalten: ein Reservoirverbindungsventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir angeordnet ist; ein Verbindungstrennventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und der Zwischenkolbenkammer angeordnet ist; und eine Solenoidventilsteuerungseinrichtung zum Steuern eines Öffnens und Schließens des Reservoirverbindungsventils und des Verbindungstrennventils. Das Reservoirverbindungsventil und das Verbindungstrennventil können auf der Grundlage der Betriebsbedingung, die beispielsweise durch den Betriebshub und/oder die Betriebskraft des Bremsbetriebselements repräsentiert wird, geöffnet und geschlossen werden.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann der Masterzylinder außerdem enthalten: eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben derart angeordnet ist, dass sie stets mit dem Reservoir kommuniziert; ein In-Kolbenverbindungstrennventil, das in einem Inneren des Druckkolbens angeordnet ist, um die Zwischenkolbenkammer von der gegenüberliegenden Kammer zu trennen, wenn der Eingangskolben und der Druckkolben voneinander getrennt sind, und die Zwischenkolbenkammer mit der gegenüberliegenden Kammer zu verbinden, wenn der Eingangskolben und der Druckkolben einander kontaktieren; und ein Rückschlagventil, das in dem Inneren des Druckkolbens parallel zu dem In-Kolbenverbindungstrennventil angeordnet ist, um ein Fließen eines Arbeitsfluids von der gegenüberliegenden Kammer in die Zwischenkolbenkammer zu ermöglichen und ein Fließen des Arbeitsfluids in die umgekehrte Richtung zu verhindern.
In dem oben beschriebenen Aspekt kann das In-Kolbenverbindungstrennventil in einer Fluidpassage angeordnet sein, die in dem Inneren des Druckkolbens ausgebildet ist, um die Zwischenkolbenkammer mit der gegenüberliegenden Kammer zu verbinden, und kann einen Ventilsitz, ein Ventilelement, das in der Lage ist, sich dem Ventilsitz anzunähern und sich von diesem zu trennen, und eine Feder enthalten, die das Ventilelement in einer Richtung eines Sitzens des Ventilelements auf dem Ventilsitz vorspannt, und der Eingangskolben kann ein Ventilöffnungselement enthalten, das den Druckkolben kontaktiert, um zu bewirken, dass sich das Ventilelement von dem Ventilsitz trennt. Wenn die Zwischenkolbenkammer von der gegenüberliegenden Kammer getrennt ist, bewegen sich der Eingangskolben und der Druckkolben relativ zueinander. Der Druckkolben wird veranlasst, sich durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer vorwärts zu bewegen, und der Eingangskolben wird veranlasst, sich durch die Bremsbetriebskraft vorwärts zu bewegen. Durch die Verwendung des Rückschlagventils kann eine Situation, bei der ein negativer Druck in der Zwischenkolbenkammer erzeugt wird, in günstiger Weise vermieden werden. Das In-Kolbenverbindungstrennventil ist in der Nähe einer zwischenkolbenkammerseitigen Öffnung der Fluidpassage angeordnet, und das Ventilelement ist der Zwischenkolbenkammer gegenüberliegend angeordnet. Wenn der Eingangskolben den Druckkolben kontaktiert, bewirkt das Ventilöffnungselement, dass sich das Ventilelement von dem Ventilsitz gegen eine Vorspannungskraft der Feder trennt, mit dem Ergebnis, dass das Verbindungstrennventil in einen geöffneten Zustand gewechselt wird. Die Zwischenkolbenkammer kommuniziert mit dem Reservoir über die gegenüberliegende Kammer, und daher kann die Kapazität der Zwischenkolbenkammer variiert werden.
Ein Masterzylinder gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei der Masterzylinder enthalten kann: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist und ausgelegt ist, sich relativ zu dem Eingangskolben vorwärts zu bewegen; und eine mehrstufige Geschwindigkeitsverhältnismodifikationsvorrichtung, die ein Geschwindigkeitsverhältnis, das ein Verhältnis zwischen einer Variationsgeschwindigkeit eines Hubs des Druckkolbens und einer Variationsgeschwindigkeit eines Hubs des Eingangskolbens ist, in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rückzugsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt. Das Geschwindigkeitsverhältnis kann beispielsweise zwischen drei unterschiedlichen Werten (γv1 ≠ γv2 ≠ γv3) variiert werden. Die Werte γv1, γv2, γv3 können größer als 1 oder kleiner als 1 sein. Das Geschwindigkeitsverhältnis kann auch zwischen vier oder mehr unterschiedlichen Werten variiert werden oder kann kontinuierlich variiert werden. Die technischen Merkmale, die unter den obigen Punkten (1) bis (11) beschrieben sind, können in dem Masterzylinder verwendet werden.
Ein Masterzylinder gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung, wobei der Masterzylinder enthalten kann: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist und ausgelegt ist, sich relativ zu dem Eingangskolben vorwärts zu bewegen; und eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist, wobei ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt, größer als ein Oberflächenbereich sein kann, auf dem der Eingangskolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt.
Ein Masterzylinder gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung, wobei die Masterzylindervorrichtung enthalten kann: den Masterzylinder gemäß einem der Aspekte und eine Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung, die einen Fluiddruck einer Hinterflächenkammer, die in dem Masterzylinder angeordnet ist, steuert, wobei die Hinterflächenkammer hinter einer Fläche angeordnet sein kann, die einen Druck von dem Druckkolben aufnimmt, und wobei die Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung enthalten kann: eine Leistungsfluiddruckquelle, die durch eine Zufuhr von elektrischer Leistung betrieben wird, so dass sie in der Lage ist, ein Fluid mit hohem Druck auszugeben; und eine Fluiddrucksteuerungseinheit, die den Fluiddruck der Hinterflächenkammer unter Verwendung des Fluiddrucks von der Leistungsfluiddruckquelle nahe an einen Sollfluiddruck bringt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die ein Hydraulikbremssystem zeigt, das einen Masterzylinder gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält, wobei das Hydraulikbremssystem eine Masterzylindervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung enthält;
2 eine Schnittansicht, die einen Regulator einer Regulierungsfluiddrucksteuerungsvorrichtung zeigt, die in der Masterzylindervorrichtung angeordnet ist;
3A eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Hub eines Eingangskolbens und einem Hub eines Druckkolbens in dem Hydraulikbremssystem zeigt, 3B eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Betriebskraft, die auf ein Bremspedal ausgeübt wird, und einem Regulierungsfluiddruck in dem Regulator zeigt, und 3C eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und einem Fluiddruck in einem Bremszylinder eines Vorderrads zeigt;
4 eine Ansicht, die ein Beispiel einer Steuerung eines Verbindungstrennventils und eines Reservoirverbindungsventils, die in dem Masterzylinder enthalten sind, zeigt;
5 ein Flussdiagramm, das ein Bremsgefühlmodifikationsprogramm darstellt, das in einer Speichereinheit einer elektronischen Bremssteuereinheit (ECU) gespeichert ist, die in dem Hydraulikbremssystem angeordnet ist;
6 eine Ansicht, die ein Hydraulikbremssystem zeigt, das einen Masterzylinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält, wobei das Hydraulikbremssystem eine Masterzylindervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform enthält;
7A eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Hub des Druckkolbens in dem Hydraulikbremssystem zeigt, 7B eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Betriebskraft, die auf das Bremspedal ausgeübt wird, und dem Regulierungsfluiddruck in dem Regulator zeigt, und 7C eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in dem Bremszylinder des Vorderrads zeigt;
8 eine Ansicht, die ein Hydraulikbremssystem zeigt, das einen Masterzylinder gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung enthält, wobei das Hydraulikbremssystem eine Masterzylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung enthält;
9 eine Ansicht, die Bedingungen des Verbindungstrennventils und eines Rückschlagventils, die in dem Masterzylinder enthalten sind, zeigt;
10 ein Flussdiagramm, das ein Regulierungsfluiddrucksteuerungsprogramm darstellt, das in der Speichereinheit der Brems-ECU gespeichert ist, die in dem Hydraulikbremssystem angeordnet ist;
11 eine Ansicht, die ein Hydraulikbremssystem zeigt, das einen Masterzylinder gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung enthält, wobei das Hydraulikbremssystem eine Masterzylindervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung enthält;
12 eine Schnittansicht, die einen Regulator einer Regulierungsfluiddrucksteuerungsvorrichtung zeigt, die in der Masterzylindervorrichtung angeordnet ist; und
13A und 13B Ansichten, die die Beziehung zwischen der Betriebskraft, die auf das Bremspedal ausgeübt wird, und dem Regulierungsfluiddruck in dem Regulator in dem Hydraulikbremssystem zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird ein Hydraulikbremssystem, das einen Masterzylinder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält, genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Das Hydraulikbremssystem enthält eine Masterzylindervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Das Hydraulikbremssystem ist in einem Fahrzeug angeordnet und enthält, wie es in 1 gezeigt ist, (i) Bremszylinder 12FL, 12FR, 12RL, 12RR von Hydraulikbremsen, die jeweils an vorderen und hinteren linken und rechten Rädern 10FL, 10FR, 10RL, 10RR angeordnet sind und mittels eines Fluiddrucks betrieben werden, um eine Drehung der jeweiligen Fahrzeugräder zu unterdrücken, (ii) eine Masterzylindervorrichtung 13 etc. Die Masterzylindervorrichtung 13 enthält (a) einen Masterzylinder 14, der den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR einen Fluiddruck zuführt, (b) eine Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16, die als eine Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung dient, die einer Hinterflächenkammer 15 des Masterzylinders einen Regulierungsfluiddruck zuführt, etc.
Der Masterzylinder 14 enthält (1) ein Gehäuse 20 und (2) einen Eingangskolben 22 und zwei Druckkolben 24, 25, die flüssigkeitsdicht und gleitend in das Gehäuse 20 eingepasst sind. Der Eingangskolben 22 und die beiden Druckkolben 24, 25 sind auf einer identischen Achse (Lm) derart angeordnet, dass sie sich in der Richtung der Achse (Lm) relativ zueinander bewegen können. Ein Bremspedal 26, das als ein Bremsbetriebselement dient, ist mit dem Eingangskolben 22 über eine Betriebsstange 27 gekoppelt, so dass der Eingangskolben 22 veranlasst wird, sich als Reaktion auf einen Betätigungsbetrieb des Bremspedals 26 vorwärts zu bewegen. Druckkammern 28, 29 sind jeweils vor den Druckkolben 24, 25 ausgebildet. Die Bremszylinder 12FL, 12FR der linken und rechten Vorderräder 10FL, 10FR sind mit der Druckkammer 28 verbunden, und die Bremszylinder 12RL, 12RR der linken und rechten Hinterräder 10RL, 10RR sind mit der Druckkammer 29 verbunden. Eine Zwischenkolbenkammer 30 ist zwischen dem Druckkolben 25 und dem Eingangskolben 22 auf dessen Hinterseite ausgebildet. Somit ist in dieser Ausführungsform der Masterzylinder 14 ein Tandem-Masterzylinder, und das Hydraulikbremssystem weist zwei Systeme, d. h. ein vorderes und ein hinteres System, auf.
Der Druckkolben 25 weist eine Stufengestalt mit unterschiedlichen Radien auf. Ein vorderer Abschnitt wird durch einen vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 32 gebildet, ein Zwischenabschnitt wird durch einen Zwischenabschnitt großen Durchmessers 33 gebildet, und ein hinterer Abschnitt wird durch einen rückseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 34 gebildet, der einen kleineren Durchmesser als der vorderseitige Abschnitt kleinen Durchmessers 32 aufweist. Die Druckkammer 29 ist vor dem vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 32 angeordnet. Eine gegenüberliegende Kammer 38 ist vor einer Stufenfläche 36 zwischen dem vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 32 und dem Zwischenabschnitt großen Durchmessers 33 ausgebildet. Die Hinterflächenkammer 15 ist hinter einer Stufenfläche 42 angeordnet, die als eine Druckaufnahmefläche zwischen dem Zwischenabschnitt großen Durchmessers 33 und dem rückseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 34 dient. Die Zwischenkolbenkammer 30 zwischen dem Eingangskolben 22 und dem Druckkolben 25 kommuniziert mit einem Reservoir 50, wenn sich der Eingangskolben 22 in einer Rückzugsendposition befindet, ist aber von dem Reservoir 50 getrennt, wenn sich der Eingangskolben 22 vorwärts bewegt. In dieser Ausführungsform sind die gegenüberliegende Kammer 38 und das Reservoir 50 mit einer Reservoirpassage 54 verbunden, während die gegenüberliegende Kammer 38 und die Zwischenkolbenkammer 30 durch eine Verbindungspassage 56 der gegenüberliegenden Kammer/Zwischenkolbenkammer verbunden sind. Ein Reservoirverbindungsventil 58 und ein Verbindungstrennventil 60 der gegenüberliegenden Kammer/Zwischenkolbenkammer (im Folgenden auch als Verbindungstrennventil abgekürzt) sind jeweils in der Reservoirpassage 54 und der Verbindungspassage 56 der gegenüberliegenden Kammer/Zwischenkolbenkammer angeordnet. Das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 werden jeweils durch normalerweise offene Solenoid-Öffnungs-/Schließventile gebildet, die offen sind, wenn ihren Solenoiden kein Strom zugeführt wird.
Außerdem ist gemäß dieser Ausführungsform ein Oberflächenbereich, mit anderen Worten ein wirksamer Druckaufnahmeoberflächenbereich (a2 – a1), der Stufenfläche 36 des Druckkolbens 25, die der gegenüberliegenden Kammer 38 gegenüberliegt, im Wesentlichen identisch mit einer Querschnittsfläche (ein wirksamer Druckaufnahmeoberflächenbereich) a3 eines Teils des rückseitigen Abschnitts kleinen Durchmessers 34, der in der Zwischenkolbenkammer 30 angeordnet ist (a2 – a1 ≅ a3), während der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich a3 größer als eine Querschnittsfläche, oder mit anderen Worten ein wirksamer Druckaufnahmeoberflächenbereich a4, eines Teils des Eingangskolbens 2 ist, der in der Zwischenkolbenkammer 30 angeordnet ist (a3 > a4). Der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich a4 ist eine Oberfläche, die anstatt einer gegenüberliegenden Fläche im Wesentlichen einen Fluiddruck aufnimmt, und nimmt einen Wert an, der durch Teilen eines Betrags, um den ein Volumen der Zwischenkolbenkammer 30, das von dem Eingangskolben 22 belegt wird, variiert, wenn sich der Eingangskolben 22 um einen eingestellten Hub bewegt, durch den eingestellten Hub erhalten wird. Außerdem sind der vorderseitige Abschnitt kleinen Durchmessers 32, der Zwischenabschnitt großen Durchmessers 33 und der rückseitige Abschnitt kleinen Durchmessers 34 des Druckkolbens 25 jeweils flüssigkeitsdicht und gleitend in das Gehäuse eingepasst, und daher sind die Hinterflächenkammer 15, die Druckkammer 29, die gegenüberliegende Kammer 38 und die Zwischenkolbenkammer 30 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt, wodurch darin jeweils ein Fluiddruck individuell und unabhängig erzeugt werden kann.
Wie es in 2 gezeigt ist, enthält die Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 6 einen Regulator 90, eine Hochdruckquelle 92, eine Linearventilvorrichtung 94 etc. Der Regulator 90 ist zwischen der Hinterflächenkammer 15, der Hochdruckquelle 92, der Linearventilvorrichtung 94 und dem Reservoir 50 angeordnet, die als Regulierungsfluiddruckzufuhrsubjekte dienen, und in dem Regulator 90 wird ein Fluiddruck, der der Hinterflächenkammer 15 zugeführt wird, durch Steuern der Linearventilvorrichtung 94 unter Verwendung eines Fluiddrucks von der Hochdruckquelle 92 und eines Arbeitsfluids in dem Reservoir 50 gesteuert. Der Regulator 90 enthält ein Gehäuse 100 und mehrere bewegliche Elemente 102 bis 106, die nacheinander flüssigkeitsdicht und gleitend in das Gehäuse 100 eingepasst sind. Ein Ausgangskanal 110, der mit der Hinterflächenkammer 15 verbunden ist, ein Hochdruckkanal 112, der mit der Hochdruckquelle 92 verbunden ist, ein Niederdruckkanal 114, der mit dem Reservoir 50 verbunden ist, ein Lineardruckkanal 116, der mit der Linearventilvorrichtung 94 verbunden ist, und ein Pilotdruckkanal 118, der mit der Druckkammer 28 verbunden ist, sind in dem Gehäuse 100 zueinander beabstandet in der Richtung einer Achse (Lr) angeordnet.
Das bewegliche Element 102 kann durch einen Fluiddruck in dem Fluiddruckkanal 118 bewegt werden. Ein bewegliches Element 104 weist eine Stufengestalt auf, die einen Abschnitt kleinen Durchmessers 120 und einen Abschnitt großen Durchmessers 122 enthält, wobei eine Endfläche auf der Seite des Abschnitts großen Durchmessers als Druckaufnahmefläche zum Aufnehmen eines Fluiddrucks von dem Lineardruckkanal 116 dient, mit anderen Worten des Fluiddrucks, der von der Linearventilvorrichtung 94 gesteuert wird. Somit kann das bewegliche Element 104 durch den Fluiddruck, der von der Linearventilvorrichtung 94 gesteuert wird, bewegt werden. Eine Axialrichtungspassage 124 und eine Ausgangspassage 126, die als eine Radialrichtungspassage dient, sind in einem miteinander kommunizierbaren Zustand in dem beweglichen Element 106 ausgebildet. Die Ausgangspassage 126 kommuniziert mit dem Ausgangskanal 110. Außerdem weist das bewegliche Element 102 eine Stufengestalt auf, die einen Abschnitt kleinen Durchmessers 128 und einen Abschnitt großen Durchmessers 130 enthält, wobei ein ringförmiger vertiefter Abschnitt 132 in einer Außenumfangsfläche des Abschnitts kleinen Durchmessers 128 derart angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung parallel zu der Achse Lr erstreckt und mit dem Hochdruckkanal 112 kommuniziert. Ein Stufenabschnitt (ein Ventilelement) 134 zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers 128 und dem Abschnitt großen Durchmessers 130 und ein Stufenabschnitt (ein Ventilsitz) 136, der in dem Gehäuse 100 angeordnet ist, bilden zusammen ein Hochdruckzufuhrventil 138. Durch Öffnen und Schließen des Hochdruckzufuhrventils 138 wird der ringförmige vertiefte Abschnitt 132 mit dem Ausgangskanal 110 verbunden und von diesem getrennt. Das Hochdruckzufuhrventil 138 wird durch eine Feder 140 in einen geschlossenen Zustand vorgespannt, die zwischen dem beweglichen Element 106 und dem Gehäuse 100 angeordnet ist. Außerdem ist der Abschnitt kleinen Durchmessers 120 des beweglichen Elements 104 innerhalb der Axialrichtungspassage 124 des beweglichen Elements 106 angeordnet, wodurch ein Stufenabschnitt (ein Ventilelement) 144 zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers 120 und dem Abschnitt großen Durchmessers 122 des beweglichen Elements 104 und ein Öffnungskantenabschnitt (ein Ventilsitz) 146 der Axialrichtungspassage 124 des beweglichen Elements 106 zusammen ein Niederdrucktrennventil 148 bilden. Durch Öffnen und Schließen des Niederdrucktrennventils 148 wird der Niederdruckkanal 114 mit dem Ausgangskanal 110 verbunden und von diesem getrennt. Das Niederdrucktrennventil 148 wird durch eine Feder 150, die zwischen dem beweglichen Element 104 und dem beweglichen Element 106 angeordnet ist, in einen geöffneten Zustand vorgespannt. Ein elastisches Element (ein Element, das beispielsweise aus Gummi ausgebildet ist) 152 ist zwischen einem Endabschnitt des beweglichen Elements 106 auf einer dem beweglichen Element 104 gegenüberliegenden Seite und dem Gehäuse 100 angeordnet. Wenn das elastische Element 152 einer elastischen Verformung unterzogen wird, kann sich das bewegliche Element 106 in einer Richtung eines Pfeils P (Bewegung in einer Richtung zum Wechseln bzw. Schalten des Hochdruckzufuhrventils 138 in einen geöffneten Zustand) bewegen.
Die Hochdruckquelle 92 enthält eine Pumpvorrichtung 163, die eine Pumpe (eine Kolbenpumpe) 106 und einen Pumpmotor 162 aufweist, einen Akkumulator 164 und einen Akkumulatordrucksensor 166, der einen Fluiddruck in dem Akkumulator 164 erfasst, mit anderen Worten, den Fluiddruck in dem Hochdruckkanal 112. Der Pumpmotor 162 wird derart gesteuert, dass er den Akkumulatordruck innerhalb eines eingestellten Bereichs hält. Die Linearventilvorrichtung 94 enthält ein lineares Druckerhöhungsventil 170, das zwischen der Hochdruckquelle 92 und dem Lineardruckkanal 116 angeordnet ist, und ein lineares Druckverringerungsventil 172, das zwischen dem Lineardruckkanal 116 und dem Reservoir 50 angeordnet ist. Jeweilige Vorwärts-Rückwärts-Differenzialdrücke des linearen Druckerhöhungsventils 170 und des linearen Druckverringerungsventils 172 können auf Größen gesteuert werden, die Strombeträgen entsprechen, die ihren jeweiligen Solenoiden zugeführt werden. Außerdem ist das lineare Druckerhöhungsventil 170 ein normalerweise geschlossenes Ventil, das geschlossen ist, wenn seinem Solenoid kein Strom zugeführt wird, wohingegen das lineare Druckverringerungsventil 172 ein normalerweise offenes Ventil ist, das offen ist, wenn seinem Solenoid kein Strom zugeführt wird. Durch Steuern des linearen Druckerhöhungsventils 170 und des linearen Druckverringerungsventils 172 wird der Fluiddruck in dem Lineardruckkanal 116 auf eine gewünschte Größe gesteuert. Außerdem ist der Fluiddruck in der Druckkammer 28 mit dem Pilotdruckkanal 118 über eine Fluidpassage 180 verbunden.
Man beachte, dass eine Schlupfsteuerungsventilvorrichtung 182, die mindestens ein Solenoidventil enthält, zwischen der Druckkammer 28 und den Bremszylindern 12FL, 12FR der linken und rechten Vorderräder angeordnet ist und eine Schlupfsteuerungsventilvorrichtung 184, die mindestens ein Solenoidventil enthält, zwischen der Druckkammer 29 und den Bremszylindern 12RL, 12RR der linken und rechten Hinterräder angeordnet ist.
Das Hydraulikbremssystem weist eine Brems-ECU 200 (siehe 1) auf, die einen Computer als Hauptelement aufweist. Die Brems-ECU 200 enthält eine Ausführungseinheit, eine Eingangs-/Ausgangseinheit und eine Speichereinheit. Der Akkumulatordrucksensor 166, ein Hubsensor 210, der einen Betriebshub des Bremspedals 26 erfasst, ein Betätigungskraftsensor 212, der eine Betätigungskraft als eine Betriebskraft, die auf das Bremspedal 26 ausgeübt wird, erfasst, ein Ausgangsfluiddrucksensor 214, der den Fluiddruck in dem Ausgangskanal 110 erfasst, etc. sind mit der Eingangs-/Ausgangsheit zusammen mit dem Reservoirverbindungsventil 58, dem Verbindungstrennventil 60, der Linearventilvorrichtung 94, dem Pumpmotor 162 etc. verbunden. Eine große Anzahl von Programmen und Tabellen einschließlich eines Bremsgefühlmodifikationsprogramms sind in der Speichereinheit der Brems-ECU 200 gespeichert.
Im Folgenden wird ein Betrieb dieses Hydraulikbremssystems beschrieben. Wenn das Bremspedal 26 nicht betrieben wird, befinden sich der Masterzylinder 14 und der Regulator 90 an Ursprungspositionen, wie es in den Zeichnungen gezeigt ist. In dem Masterzylinder 14 befinden sich der Eingangskolben 22 und die Druckkolben 24, 25 in der Rückzugsendposition, und daher kommunizieren die Druckkammern 28, 29 und die Zwischenkolbenkammer 30 mit dem Reservoir 50. In dem Regulator 90 ist das Hochdruckzufuhrventil 138 geschlossen, das Niederdrucktrennventil 148 ist offen und der Ausgangskanal 110, mit anderen Worten die Hinterflächenkammer 15, kommuniziert mit dem Reservoir 50.
Wenn das Bremspedal 26 derart betätigt wird, dass der Eingangskolben 22 veranlasst wird, sich vorwärts zu bewegen, wird die Zwischenkolbenkammer 30 von dem Reservoir 50 getrennt, und als Ergebnis wird ein Fluiddruck darin erzeugt. Außerdem wird der Hinterflächenkammer 15 ein Regulierungsfluiddruck von der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 zugeführt, mit dem Ergebnis, dass sich die Druckkolben 24, 25 in Bezug auf den Eingangskolben 22 vorwärts bewegen. In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 wird der Strom, der dem Solenoid der Linearventilvorrichtung 94 zugeführt wird, derart gesteuert, dass der Regulierungsfluiddruck, mit anderen Worten der Fluiddruck, der von dem Ausgangskanal 110 ausgegeben wird, sich einem Sollfluiddruck annähert. Durch Steuern des Fluiddrucks in dem Lineardruckkanal 116 werden das Hochdruckzufuhrventil 138 und das Niederdrucktrennventil 148 geöffnet und geschlossen, und als Ergebnis nähert sich der Fluiddruck in dem Ausgangskanal 110 dem Sollfluiddruck an. Der Sollfluiddruck nimmt eine Größe an, die auf der Grundlage einer Bremsbetriebszustandsgröße, die durch den Betriebshub und/oder die Betätigungskraft des Bremspedals 26 repräsentiert wird, und eine Verstärkung bestimmt wird.
[Anfangsstufe des Bremsbetriebs (Bereich A in Fig. 3)]
In dem Masterzylinder 14 ist, wie es in 4 gezeigt ist, das Reservoirverbindungsventil 58 geschlossen und das Verbindungstrennventil 60 ist offen. Die gegenüberliegende Kammer 38 und die Zwischenkolbenkammer 30 sind miteinander verbunden, aber von dem Reservoir 50 getrennt. Außerdem ist der Oberflächenbereich (a2 – a1) der Stufenfläche 36 des Druckkolbens 25, die der gegenüberliegenden Kammer 38 gegenüberliegt, im Wesentlichen identisch mit dem Oberflächenbereich a3 des Teils des rückseitigen Abschnitts kleinen Durchmessers 34, der der Zwischenkolbenkammer 30 gegenüberliegt (a2 – a1 ≅ a3), und daher wird ein Arbeitsfluid mit einer Menge, die identischen zu einer Menge einer Verringerung des Volumens der Zwischenkolbenkammer 30 ist, das von dem Druckkolben 25 belegt wird, aufgrund eines Vorwärtsbewegens des Druckkolbens 25 zugeführt, mit dem Ergebnis, dass sich der Eingangskolben 22 nicht vorwärts bewegen kann. Außerdem werden in dem Druckkolben 25 eine Kraft, die durch den Fluiddruck der gegenüberliegenden Kammer 38 ausgeübt wird, und eine Kraft, die durch den Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30 ausgeübt wird, ausgeglichen. Somit erhöht sich, wie es in 3A gezeigt ist, in einem Bereich A der Hub des Eingangskolbens 22 nicht, und der Druckkolben 25 wird veranlasst, sich durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 in Bezug auf den Eingangskolben 22 vorwärts zu bewegen. Außerdem wird der Hub des Druckkolbens 25 in dem Bereich A durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 bestimmt. Man beachte, dass in dem Bereich A der Hub des Eingangskolbens 22 extrem klein ist, und daher nimmt ein Verhältnis zwischen einer Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Druckkolbens 25 und einer Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Eingangskolbens 22 einen extrem großen Wert (einen Wert von größer als 1) an.
In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 nimmt der Sollfluiddruck der Hinterflächenkammer 15 eine Größe an, die durch die Betätigungskraft und eine Anfangsverstärkung bestimmt wird. Die Anfangsverstärkung nimmt einen großen Wert an, und daher erhöht sich in dem Bereich A, wie es in 3B gezeigt ist, der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 schnell. Als Ergebnis werden die Druckkolben 25, 24 veranlasst, sich in dem Masterzylinder 14 schnell vorwärts zu bewegen. Durch Ausführen der oben beschriebenen Steuerung in dem Hydraulikbremssystem wird ein Fluiddruck, der dem Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 entspricht, in den Druckkammern 28, 29 erzeugt, mit anderen Worten den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR. In diesem Sinne kann angenommen werden, dass in dem Bereich A eine Hydraulikbremse in einem regulierungsdruckabhängigen Bremsmodus betrieben wird. Wie es in 3C gezeigt ist, kann, wenn eine Beziehung zwischen dem Hub des Eingangskolbens 22 und dem Fluiddruck der Bremszylinder 12FI, 12FR, 12RL, 12RR mit derjenigen eines herkömmlichen Hydraulikbremssystems (beispielsweise ein Hydraulikbremssystem, bei dem der Regulierungsfluiddruck in dem Bereich A nicht mit einem scharfen Gradienten erhöht wird), das durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, verglichen wird, der Bremsfluiddruck in dem Bereich A erhöht werden. Als Ergebnis kann eine Anfangsreaktionsverzögerung unterdrückt werden, und daher kann ein hohes Reaktionsvermögen erhalten werden.
Wenn eine Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt ist, beispielsweise wenn die Betätigungskraft, die von dem Betätigungskraftsensor 212 erfasst wird, eine normale Betriebsbestimmungsbetätigungskraft (die auch als eine Anfangsbetriebsbeendigungsbestimmungsbetätigungskraft bezeichnet werden kann) etc. erreicht, wird die Steuerung zu einem Bereich B gewechselt. Wie es in 4 gezeigt ist, ist dort das Verbindungstrennventil 60 geschlossen und das Reservoirverbindungsventil 58 ist offen. Die Normalbetriebsbestimmungsbetätigungskraft kann beispielsweise auf einen Wert eingestellt werden, auf dem der Fluiddruck in den Druckkammern 28, 29 (der Fluiddruck in den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR) gleich oder größer als ein Fluiddruck ist, bei dem eine erste Füllung beendet ist, wenn der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 auf eine Größe gesteuert wird, die durch die Normalbetriebsbestimmungsbetätigungskraft und die Anfangsverstärkung bestimmt wird. Außerdem ist der Bereich B ein Bereich, in dem ein normaler Bremsbetrieb durchgeführt wird, und dieser kann auch als normaler Bereich oder Niedrig-G-Bereich bezeichnet werden.
[Normaler Bereich, Niedrig-G-Bereich (Bereich B)]
In dem Masterzylinder 14 kommuniziert die gegenüberliegende Kammer 38 mit dem Reservoir 50, aber die Zwischenkolbenkammer 30 ist sowohl von der gegenüberliegenden Kammer 38 als auch von dem Reservoir 50 getrennt. Der Eingangskolben 22 und der Druckkolben 25 werden veranlasst, sich relativ zueinander derart zu bewegen, dass in der Zwischenkolbenkammer 30 ein Betrag, um den sich das Volumen, das von dem Eingangskolben 22 belegt wird, aufgrund dessen Vorwärtsbewegung erhöht, identisch mit einem Betrag ist, um den sich das Volumen, das von dem Druckkolben 25 belegt wird, aufgrund dessen Vorwärtsbewegung verringert. Das Verhältnis (ein Geschwindigkeitsverhältnis γv) zwischen der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Druckkolbens 25 und der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Eingangskolbens 22 nimmt ein Inverses (γv = 1/γa = a4/a3) eines Verhältnisses (eines Oberflächenbereichsverhältnisses γa = a3/a4) zwischen dem wirksamen Druckaufnahmebereich (ein Oberflächenbereich einer gegenüberliegenden Fläche, eine Querschnittsfläche) a3 des Druckkolbens 25 in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 und dem wirksamen Druckaufnahmeoberflächenbereich (eine Querschnittsfläche) a4 des Eingangskolbens 22 in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 an und nimmt daher einen Wert von kleiner als 1 an. Dementsprechend nähert sich der Eingangskolben 22 dem Druckkolben 25 an. In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 wird der Fluiddruck (Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15) des Ausgangskanals 110 auf eine Größe gesteuert, die durch die Betätigungskraft und eine normale Verstärkung bestimmt wird, die kleiner als die Anfangsverstärkung ist, und daher erhöht sich, wie es in 3B gezeigt ist, in dem Bereich B der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 mit einem sanften Gradienten, wenn sich die Betätigungskraft erhöht. In dem Hydraulikbremssystem nimmt der Fluiddruck in den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR, mit anderen Worten der Fluiddruck in den Druckkammern 28, 29, eine Größe an, die durch eine Kraft, die dem Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30 entspricht (eine Kraft, die der Betätigungskraft entspricht, die auf den Eingangskolben 22 ausgeübt wird), und eine Kraft, die durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 erzeugt wird, bestimmt wird. In diesem Sinne kann angenommen werden, dass in dem Bereich B die Hydraulikbremse in einem betriebskraft-/regulierungsdruckabhängigen Niedrig-G-Bremsmodus betrieben wird. Außerdem ist, wie es in 3C gezeigt ist, der Erhöhungsgradient des Bremszylinderfluiddrucks in Bezug auf den Hub des Eingangskolbens 22 in dem Bereich B im Vergleich zu einem herkömmlichen Hydraulikbremssystem sanfter. Durch Verringern des Erhöhungsgradienten des Bremsfluiddrucks in Bezug auf den Hub des Eingangskolbens 22, mit anderen Worten den Hub des Bremspedals 26, kann auf diese Weise der Bremsfluiddruck noch einfacher im Vergleich zu dem Hub des Bremspedals 26 gesteuert werden, was eine Verbesserung des Steuervermögens ermöglicht.
Wenn beispielsweise entweder der Betriebshub des Bremspedals 26 (entspricht dem Hub des Eingangskolbens 22), der von dem Hubsensor 210 erfasst wird, einen Notbetriebsbestimmungshub erreicht oder die Betätigungskraft, die von dem Betätigungskraftsensor 212 erfasst wird, eine Notbetriebsbestimmungsbetätigungskraft erreicht oder wenn beide Bedingungen erfüllt sind, wird der Bereich B als beendet bestimmt. Wie es in 4 gezeigt ist, sind dann sowohl das Reservoirverbindungsventil 58 als auch das Verbindungstrennventil 60 offen, wodurch die Steuerung in den Bereich C eintritt. Der Notbetriebsbestimmungshub und die Notbetriebsbestimmungsbetätigungskraft können als Größen eingestellt werden, aus denen hergeleitet werden kann, dass ein Fahrer eine große Bremskraft benötigt. Der Bereich C kann auch als ein Hoch-G-Bereich bezeichnet werden.
[Notbetriebsbereich (Bereich C)]
In dem Masterzylinder 14 kommunizieren die gegenüberliegende Kammer 38 und die Zwischenkolbenkammer 30 mit dem Reservoir 50. Der Eingangskolben 22 kontaktiert den Druckkolben 25 derart, dass sich der Eingangskolben 22 und der Druckkolben 25 einstückig vorwärts bewegen. Wie es in 3A gezeigt ist, das Hubgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Eingangskolben 22 und dem Druckkolben 25 ist in dem Bereich C gleich 1. In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 wird, wie es in 3B gezeigt ist, der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 in dem Bereich C auf eine Größe gesteuert, die auf der Grundlage der Betätigungskraft und einer Notverstärkung, die größer als die normale Verstärkung, aber kleiner als die Anfangsverstärkung ist, bestimmt wird. Dementsprechend ist der Erhöhungsgradient des Fluiddrucks in der Hinterflächenkammer 15 größer als derjenige in dem Bereich B. In dem Hydraulikbremssystem wird ein Fluiddruck, der durch die Betätigungskraft und eine Kraft, die dem Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 entspricht, bestimmt wird, in den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR (den Druckkammern 28, 29) erzeugt. In diesem Sinne kann angenommen werden, dass die Hydraulikbremse in dem Bereich C in einem betriebskraft-/regulierungsdruckabhängigen Hoch-G-Bremsmodus betrieben wird. Wie es in 3C gezeigt ist, wird in dem Bereich C der Erhöhungsgradient des Bremsfluiddrucks in Bezug auf den Hub des Eingangskolbens 22 erhöht, und daher erhöht sich ebenfalls der Bremsfluiddruck. Als Ergebnis wird eine hohe Wirksamkeit erhalten.
Das Bremsgefühlmodifikationsprogramm, das in dem Flussdiagramm der 5 dargestellt ist, wird in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. In Schritt 1 (im Folgenden mit S1 abgekürzt; dasselbe gilt für die weiteren Schritte) wird bestimmt, ob ein Bremsbetrieb durchgeführt wird. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass ein Bremsbetrieb durchgeführt wird, wenn der Betriebshub des Bremspedals 26, der von dem Hubsensor 210 erfasst wird, einen Betriebsbestimmungseinstellhub (einen Hub, bei dem beispielsweise die Zwischenkolbenkammer 30 von dem Reservoir 50 getrennt wird) erreicht oder überschreitet oder wenn die Betätigungskraft, die von dem Betätigungskraftsensor 212 erfasst wird, eine Betriebsbestimmungseinstellbetätigungskraft (eine Größe, anhand der beispielsweise zuverlässig bestimmt werden kann, dass der Fahrer das Bremspedal 26 betätigt hat) erreicht oder überschreitet. Man beachte, dass ein Bremsschalter vorhanden sein kann und bestimmt werden kann, dass der Bremsbetrieb durchgeführt wird, wenn der Bremsschalter eingeschaltet ist. In einer Brems-Nicht-Betriebsbedingung wird den Solenoiden des Reservoirverbindungsventils 58 und des Verbindungstrennventils 60 in S2 kein Strom zugeführt, und daher werden das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 an ihren Ursprungspositionen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, oder offen gehalten. Außerdem wird in der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 dem Solenoid der Linearventilvorrichtung 94 kein Strom zugeführt, und daher kommuniziert die Hinterflächenkammer 15 mit dem Reservoir 50.
Wenn ein Bremsbetrieb durchgeführt wird, wird in S3 bestimmt, ob eine Bereich-B-Beendigungsbedingung erfüllt ist, und es wird in S4 bestimmt, ob eine Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt ist. Wenn die Ergebnisse beider Bestimmungen negativ sind, befindet sich die Steuerung in dem Bereich A, und daher wird in S5 das Reservoirverbindungsventil 58 geschlossen, das Verbindungstrennventil 60 wird geöffnet und der Sollfluiddruck des Fluiddrucks in der Hinterflächenkammer 15 wird auf die Größe eingestellt, die durch die Betätigungskraft und die Anfangsverstärkung bestimmt wird. Dementsprechend erhöht sich der Regulierungsfluiddruck, mit anderen Worten der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15, auf einen extrem großen Gradienten. Wenn die Bereich-B-Beendigungsbedingung nicht erfüllt ist, aber die Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in S4 negativ, während das Ergebnis der Bestimmung in S5 positiv ist, und daher wird in S6 das Reservoirverbindungsventil 58 geöffnet, das Verbindungstrennventil 60 wird geschlossen und der Sollfluiddruck der Hinterflächenkammer 15 wird auf die Größe eingestellt, die auf der Grundlage der Betätigungskraft und der normalen Verstärkung bestimmt wird. Dementsprechend erhöht sich der Regulierungsfluiddruck mit einem sanften Gradienten. Wenn die Bereich-B-Beendigungsbedingung erfüllt ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in S4 positiv, und daher werden in S7 das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 beide geöffnet und der Sollfluiddruck der Hinterflächenkammer 15 wird auf den Wert eingestellt, der durch die Betätigungskraft und die Notverstärkung bestimmt wird. Dementsprechend erhöht sich der Regulierungsfluiddruck mit einem großen Gradienten.
Somit wird gemäß dieser Ausführungsform durch Steuern eines Öffnens und Schließens des Reservoirverbindungsventils 58 und des Verbindungstrennventils 60 das Bremsgefühl in drei Stufen gewechselt, und als Ergebnis dessen wird ein Bremsgefühl entsprechend den Anforderungen des Fahrers erhalten.
Wenn eine Abnormität in einem elektrischen System etc. auftritt, kann der Strom nicht länger den Solenoiden zugeführt werden, und daher treten das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 in einen kommunikativen Zustand derart ein, dass die gegenüberliegende Kammer 38 und die Zwischenkolbenkammer 30 mit dem Reservoir 50 kommunizieren. Außerdem wird der Linearventilvorrichtung 94 in der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 kein Strom zugeführt, und daher kommuniziert der Lineardruckkanal 116 mit dem Reservoir 50, während der Fluiddruck in der Druckkammer 29 dem Pilotdruckkanal 118 zugeführt wird. Als Ergebnis wird das bewegliche Element 102 in der Richtung des Pfeils P bewegt, und das bewegliche Element 104 und das bewegliche Element 106 werden bewegt. Das Niederdrucktrennventil 148 wird geschlossen und das Hochdruckzufuhrventil 138 wird geöffnet. Der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 kann erhöht (reguliert) werden, solange ein Fluiddruck in dem Akkumulator 164 verbleibt. Sogar wenn ein Fluiddruck von dem Akkumulator 164 nicht zugeführt werden kann, kann der Masterzylinder 14 manuell betrieben werden. In dem Masterzylinder 14 wird der Eingangskolben 22 veranlasst, den Druckkolben 25 durch die Betätigungskraft, die auf das Bremspedal 26 ausgeübt wird, zu kontaktieren, wodurch sich der Eingangskolben 22 und der Druckkolben 24 einstückig vorwärts bewegen. Es wird ein Fluiddruck in den Druckkammern 28, 29 erzeugt und der Fluiddruck wird der Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR zugeführt. Man beachte, dass in der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 ein Arbeitsfluid von dem Reservoir 50 dem Ausgangskanal 110 durch Betätigung eines Rückschlagventils (Auslassventil, Ansaugventil), das in der Kolbenpumpe 160 angeordnet ist, zugeführt werden kann.
Wenn die Zwischenkolbenkammer 30 in den Bereichen A und B von dem Reservoir 50 getrennt ist, bewegt sich der Druckkolben 25 in Bezug auf den Eingangskolben 22 vorwärts. Genauer gesagt bewegt sich der Druckkolben 25 in dem Bereich A in Bezug auf den Eingangskolben 22 derart vorwärts, dass sich die beiden Kolben voneinander trennen. In dem Bereich B nähern sich der Eingangskolben 22 und der Druckkolben 25 einander an. In dem Bereich C kommuniziert die Zwischenkolbenkammer 30 mit dem Reservoir 50 derart, dass sich der Druckkolben 25 und der Eingangskolben 22 einstückig vorwärts bewegen. Mit anderen Worten, wenn die Zwischenkolbenkammer 30 von dem Reservoir 50 getrennt ist, wird ein Betrag, um den sich der Druckkolben 25 in Bezug auf den Eingangskolben 22 vorwärts bewegt, reguliert, und danach entspricht, wie es durch eine Strich-Punkt-Linie in 3A angegeben ist, ein Hub des Eingangskolbens 22 und des Druckkolbens 25, während sie einander kontaktieren, einem hypothetischen Hub in einem Fall, in dem sich der Eingangskolben 22 und der Druckkolben 25 von dem Start des Bremsbetriebs an einstückig vorwärts bewegen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform bilden das Verbindungstrennventil 60, das Reservoirverbindungsventil 58, die Teile der Brems-ECU 200 zum Speichern und Ausführen des Bremsgefühlmodifikationsprogramms etc. zusammen eine mehrstufige Modifikationsvorrichtung. Die mehrstufige Modifikationsvorrichtung entspricht einer Geschwindigkeitsverhältnismodifikationsvorrichtung. Außerdem bilden Teile der mehrstufigen Modifikationsvorrichtung zum Speichern und Ausführen von S5, S6 und S7 des Flussdiagramms der 5 etc. zusammen eine Hubbeziehungsmodifikationseinheit. Die Hubbeziehungsmodifikationseinheit dient auch als eine Kommunikationsbedingungssteuerungseinheit und eine Solenoidventilsteuerungseinheit. Außerdem bildet ein Teil zum Steuern des Fluiddrucks der Hinterflächenkammer 15 in S5, S6 und S7 etc. eine Fluiddrucksteuerungseinheit, und Teile zum Bestimmen der jeweiligen Sollfluiddruckwerte in S5, S6 und S7 etc. bilden jeweils eine erste Bestimmungseinheit, eine zweite Bestimmungseinheit und eine dritte Bestimmungseinheit.
Durch Bereitstellen eines Fluiddrucksensors, der den Fluiddruck in der Zwischenkolbenkammer 30 erfasst, kann die Bremsbetätigungskraft, die in den Bereichen A und B auf das Bremspedal 26 ausgeübt wird, auf der Grundlage eines Erfassungswerts von dem Fluiddrucksensor bestimmt werden. Außerdem kann, wie es durch eine gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist, der Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30 dem Pilotdruckkanal 118 in dem Regulator 90 zugeführt werden. In diesem Fall wird der Regulator 90 an seiner Ursprungsposition, die in der Zeichnung gezeigt ist, gehalten, wenn eine Abnormität in dem elektrischen System auftritt. Der Grund dafür besteht darin, dass, wenn eine Abnormität in dem elektrischen System auftritt, die Zwischenkolbenkammer 30 mit dem Reservoir 50 kommuniziert. Außerdem ist der Regulator 90 nicht essenziell, und stattdessen kann die Linearventilvorrichtung 94 mit der Hinterflächenkammer 15 verbunden sein. Außerdem ist der Regulator 90 nicht auf den in dieser Ausführungsform beschriebenen Aufbau beschränkt.
Der Masterzylinder ist nicht auf den Aufbau, der in dieser Ausführungsform beschrieben wurde, beschränkt. Wie es in 6 gezeigt ist, kann beispielsweise der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich (a2 – a1) einer Stufenfläche 36m des Druckkolbens 25m, die der gegenüberliegenden Kammer 38 gegenüberliegt, kleiner als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich a3 eines rückseitigen Abschnitts kleinen Durchmessers 34m in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 sein (a2 – a1 < a3). In diesem Fall ist es in dem Bereich A, mit anderen Worten, wenn das Reservoirverbindungsventil 58 geschlossen ist und das Verbindungstrennventil 60 offen ist, unmöglich, die Verringerung des Volumens der Zwischenkolbenkammer 30, das von dem Druckkolben 25m belegt wird, aufgrund des Vorwärtsbewegens des Druckkolbens 25m durch Zufuhr von Arbeitsfluid von der gegenüberliegenden Kammer 38 zu der Zwischenkolbenkammer 30, wenn sich der Druckkolben 25m vorwärts bewegt, zu kompensieren, und daher kann sich der Eingangskolben 22 dementsprechend vorwärts bewegen. In dem Bereich A ist daher, wie es in 7A gezeigt ist, das Verhältnis γv zwischen der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Druckkolbens 25m und der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Eingangskolbens 22 gleich a4/{a3 – (a2 – a1)}. Als Ergebnis kann der Eingangskolben 22 in dem Bereich A einen Hub durchführen, und daher kann das Betriebsgefühl in dem Bereich A verbessert werden.
Außerdem unterscheidet sich in dem Druckkolben 25m der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich a3 in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 von dem wirksamen Druckaufnahmeoberflächenbereich (a2 – a1) in Bezug auf die gegenüberliegende Kammer 38, und daher wirkt eine Kraft in der Vorwärtsbewegungsrichtung, die dem Fluiddruck in der Zwischenkolbenkammer 30 entspricht, auf den Druckkolben 25m. Als Ergebnis wird ein Fluiddruck mit einer Größe, die entsprechend einer Kraft, die dem Fluiddruck in der Zwischenkolbenkammer 30 entspricht, und einer Kraft, die dem Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 entspricht, bestimmt wird, in den Druckkammern 28, 29 (den Bremszylindern 12FL, 12FR, 12RL, 12RR) erzeugt. In diesem Sinne kann angenommen werden, dass die Hydraulikbremse in dem Bereich A in einem betriebskraft-/regulierungsdruckabhängigen Modus betrieben wird.
Man beachte, dass in dieser Ausführungsform die Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt sein kann, wenn der Betriebshub des Bremspedals 26 einen normalen Betriebsbestimmungshub erreicht.
Indem Masterzylinder, der in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, wird das Bremsgefühl durch Steuern der beiden Solenoid-Öffnungs-/Schließventile 58, 60 in drei Stufen modifiziert. Das Bremsgefühl kann jedoch in drei Stufen unter Verwendung von Ventilen modifiziert werden, die mechanisch geöffnet und geschlossen werden. Wie es in 8 gezeigt ist, kommuniziert die gegenüberliegende Kammer 38 in einem Masterzylinder 300, der in einem Hydraulikbremssystem gemäß einer dritten Ausführungsform enthalten ist, normalerweise mit dem Reservoir 50 über eine Reservoirpassage 302. Der Masterzylinder 300 unterscheidet sich auch von dem Masterzylinder 14 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass eine Verbindungspassage 314 für die Zwischenkolbenkammer/gegenüberliegende Kammer, ein In-Kolbenverbindungstrennventil 316 und ein Rückschlagventil 318 in einem Inneren eines Druckkolbens 312 angeordnet sind, der auf der Rückseite von zwei Druckkolben 310, 312 angeordnet ist. Sämtliche anderen Konfigurationen ähneln denjenigen der ersten Ausführungsform, und daher wird deren Beschreibung weggelassen. Der Druckkolben 312 weist eine Stufengestalt auf, bei der ein vorderer Abschnitt durch einen vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 332 gebildet wird, ein Zwischenabschnitt durch einen Zwischenabschnitt großen Durchmessers 333 gebildet wird und ein hinterer Abschnitt durch einen rückseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers 334 gebildet wird, der einen kleineren Durchmesser als der vorderseitige Abschnitt kleinen Durchmessers 332 aufweist. Die Verbindungspassage 314 für die Zwischenkolbenkammer/gegenüberliegende Kammer ist auf einer Rückseite des Zwischenabschnitts des Druckkolbens 312 angeordnet. Die Verbindungspassage 314 für die Zwischenkolbenkammer/gegenüberliegende Kammer enthält eine Axialrichtungspassage 346, die sich in einer axialen Richtung erstreckt, und eine Radialrichtungspassage 348, die sich in einer radialen Richtung erstreckt, wobei die Axialrichtungspassage 346 und die Radialrichtungspassage 348 miteinander kommunizieren können. Die Axialrichtungspassage 346 öffnet sich in die Zwischenkolbenkammer 30 und die Radialrichtungspassage 348 öffnet sich in die gegenüberliegende Kammer 38. Das In-Kolbenverbindungstrennventil 316 und das Rückschlagventil 318 sind parallel zueinander in der Nähe einer Öffnung der Verbindungspassage 314 der Zwischenkolbenkammer/gegenüberliegenden Kammer auf der Seite der Zwischenkolbenkammer 30 vorhanden. Das In-Kolbenverbindungstrennventil 316 enthält einen Ventilsitz 360, ein Ventilelement 362, das in der Lage ist, sich dem Ventilsitz 360 anzunähern und von diesem zu trennen, und eine Feder 364, die das Ventilelement 362 in Richtung des Ventilsitzes 360 vorspannt, wobei das Ventilelement 362 derart angeordnet ist, dass es der Öffnung auf der Seite der Zwischenkolbenkammer 30 gegenüberliegt. Ein Ventilöffnungselement 366 ist an einem vorderen Abschnitt eines Eingangskolbens 365 derart angeordnet, dass es sich einstückig damit in der axialen Richtung bewegen kann. Wenn der Eingangskolben 365 den Druckkolben 312 kontaktiert, bewirkt das Ventilöffnungselement 366, dass sich das Ventilelement 362 gegen eine Vorspannungskraft der Feder 364 von dem Ventilsitz 360 trennt, mit dem Ergebnis, dass das In-Kolbenverbindungstrennventil 316 in einen geöffneten Zustand gewechselt wird. Außerdem ermöglicht das Rückschlagventil 318 ein Fließen des Arbeitsfluids von der gegenüberliegenden Kammer 38 in die Zwischenkolbenkammer 30, verhindert aber ein Fließen des Arbeitsfluids in der umgekehrten Richtung.
In dem Masterzylinder 300 ist der wirksame Druckaufnahmebereich a3 des rückseitigen Abschnitts kleinen Durchmessers 334 des Druckkolbens 312 in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 auf größer als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich a4 des Eingangskolbens 365 in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer 30 eingestellt bzw. festgelegt (a3 > a4).
Im Folgenden wird ein Betrieb dieses Hydraulikbremssystems beschrieben.
[Anfangsstufe des Bremsbetriebs (Bereich A)]
Wenn der Druckkolben 312 in dem Masterzylinder 300 veranlasst wird, sich durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 vorwärts zu bewegen, trennt sich der Druckkolben 312 von dem Eingangskolben 365, und als Ergebnis wird das In-Kolbenverbindungstrennventil 316 geschlossen. Außerdem wird, wenn sich der Eingangskolben 365 vorwärts bewegt, die Zwischenkolbenkammer 30 von dem Reservoir 50 getrennt, so dass ein Fluiddruck darin erzeugt wird. Wie es in 9 gezeigt ist, ist das In-Kolbenverbindungstrennventil 316 geschlossen. In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 erhöht sich ähnlich wie in der ersten und zweiten Ausführungsform der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 mit einem extrem großen Gradienten und wird somit auf die Größe reguliert, die auf der Grundlage der Betätigungskraft und der Anfangsverstärkung bestimmt wird. Der Erhöhungsgradient des Fluiddrucks in der Hinterflächenkammer 15 ist größer als ein Erhöhungsgradient der Betätigungskraft, und daher wird der Druckkolben 312 veranlasst, sich relativ zu dem Eingangskolben 365 zu bewegen (sich von diesem zu trennen). Das Arbeitsfluid kann von dem Reservoir 50 über das Rückschlagventil 318 in die Zwischenkolbenkammer 30 fließen, und daher kann sich der Druckkolben 312 in Bezug auf den Eingangskolben 365 vorwärts bewegen. Somit kann eine Situation, bei der der Fluiddruck in der Zwischenkolbenkammer 30 negativ wird, in günstiger Weise vermieden werden.
[Normaler Bremsbereich (Bereich B)]
In dem Masterzylinder 300 bleibt das Verbindungstrennventil 316 geschlossen. In der Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 16 wird der Fluiddruck der Hinterflächenkammer 15 auf die Größe eingestellt, die auf der Grundlage der Betätigungskraft und der normalen Verstärkung bestimmt wird, und er erhöht sich sanft. In dem Masterzylinder 300 ist das Verhältnis zwischen der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Eingangskolbens 365 und der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Druckkolbens 312 gleich a4/a3 (< 1) und daher nähern sich der Druckkolben 312 und der Eingangskolben 365 innerhalb der Zwischenkolbenkammer 309 einander an.
[Notbremsbereich (Bereich C)]
Wenn der Eingangskolben 365 den Druckkolben 312 kontaktiert, wird die Steuerung in den Bereich C gewechselt. In dem Masterzylinder 300 bringt das Ventilöffnungselement 366 das Verbindungstrennventil 316 in den geöffneten Zustand, so dass die Zwischenkolbenkammer 30 mit der gegenüberliegenden Kammer 38, mit anderen Worten mit dem Reservoir 50, kommuniziert. Der Eingangskolben 365 und der Druckkolben 312 werden durch die Betätigungskraft und den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 veranlasst, sich einstückig vorwärts zu bewegen. Das Verhältnis zwischen der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Eingangskolbens 365 und der Variationsgeschwindigkeit des Hubs des Druckkolbens 312 beträgt 1.
Man beachte, dass bestimmt wird, dass der Bereich A beendet ist, wenn entweder der Hub des Eingangskolbens 365 den normalen Betriebsbestimmungshub erreicht oder die Betätigungskraft die normale Betriebsbestimmungsbetätigungskraft erreicht oder wenn beide Bedingungen erfüllt sind.
Ein Regulierungsfluiddruckmodifikationsprogramm, das in dem Flussdiagramm der 10 dargestellt ist, wird in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. In S21 wird bestimmt, ob ein Bremsbetrieb durchgeführt wird, und wenn ein Bremsbetrieb durchgeführt wird, wird jeweils in S22 und S23 bestimmt, ob die Bereich-B-Beendigungsbedingung erfüllt ist und ob der Bereich A beendet ist. Wenn weder die Bereich-B-Beendigungsbedingung noch die Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt ist, befindet sich die Steuerung in dem Bereich A, und daher wird in S24 der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 auf die Größe gesteuert, die durch die Betätigungskraft und die Anfangsverstärkung bestimmt wird, woraufhin sich der Fluiddruck mit einem extrem großen Gradienten erhöht. Wenn die Bereich-B-Beendigungsbedingung nicht erfüllt ist, aber die Bereich-A-Beendigungsbedingung erfüllt ist, befindet sich die Steuerung in dem Bereich B, und daher wird in S25 der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 auf die Größe gesteuert, die durch die Betätigungskraft und die normale Verstärkung bestimmt wird. Wenn die Bereich-B-Beendigungsbedingung erfüllt ist, befindet sich die Steuerung in dem Bereich C, und daher wird in S26 der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 auf die Größe gesteuert, die auf der Grundlage der Betätigungskraft und der Notverstärkung bestimmt wird. Somit kann gemäß dieser Ausführungsform das Bremsgefühl in drei Stufen modifiziert werden, ohne ein Solenoidsteuerungsventil zu verwenden.
Die Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung ist nicht auf die Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung beschränkt, die in der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben wurde, und kann einen Aufbau aufweisen, der in den 11 und 12 dargestellt ist. In dieser Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, bei dem eine Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 590 für die Masterzylindervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Bis auf die Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 590 sind sämtliche anderen Teile identisch mit denjenigen der ersten Ausführungsform, und daher wird deren Beschreibung weggelassen. Die Regulierungsfluiddruckzufuhrvorrichtung 590 enthält einen Regulator 592, die Hochdruckquelle 92 und eine Linearventilvorrichtung 594. Wie es in 12 gezeigt ist, kann der Regulator 592 den Regulierungsfluiddruck, der der Hinterflächenkammer 15 zugeführt wird, auf eine Größe steuern, die der Betriebskraft entspricht, die auf das Bremspedal 26 (im Folgenden auch als Bremsbetriebskraft bezeichnet) unter Verwendung des Fluiddrucks der Hochdruckquelle 92 ausgeübt wird. Der Regulator 592 enthält ein Gehäuse 600, einen Kolben 602, der gleitend in das Gehäuse 600 eingepasst ist, ein Vorwärtsbewegungsantriebselement 604, das eine Kraft auf den Kolben 602 in einer Vorwärtsbewegungsrichtung ausübt, und ein Rückzugsantriebselement 606, das eine Kraft auf den Kolben 602 in einer Rückzugsrichtung ausübt. Der Kolben 602, das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 und das Rückzugsantriebselement 606 sind jeweils auf einer identischen Achse (Ls) derart angeordnet, dass sie sich relativ zueinander bewegen können. Das Gehäuse 600 weist auf: einen Ausgangskanal 610, mit dem die Hinterflächenkammer 15 verbunden ist, einen Eingangskanal 612, mit dem die Zwischenkolbenkammer 30 verbunden ist, einen Masterdruckkanal 614, mit dem die Druckkammer 29 verbunden ist, einen Niederdruckkanal 618, mit dem das Reservoir 50 über ein lineares Druckverringerungsventil 616 verbunden ist, einen Hochdruckkanal 620, mit dem die Hochdruckquelle 92 verbunden ist, einen Lineardruckkanal 624, mit dem die Hochdruckquelle 92 über ein lineares Druckerhöhungsventil 622 verbunden ist, und einen Rückkopplungsdruckkanal 626, mit dem die Hinterflächenkammer 15 verbunden ist. Diese Kanäle sind in dem Gehäuse 600 zueinander beabstandet in einer radialen Richtung oder einer Richtung der Achse (Ls) angeordnet. Eine ringförmige Kommunikationsnut 630, die sich in der Achsrichtung (Ls) erstreckt, ist in einem Außenumfangsabschnitt eines Zwischenabschnitts des Kolbens 602 ausgebildet. Die Kommunikationsnut 630 ist an einer Position und mit einer Größe ausgebildet, mit denen der Ausgangskanal 610 und der Lineardruckkanal 624 normalerweise offen sind, der Niederdruckkanal 618 geöffnet wird, wenn sich der Kolben 602 in der Rückzugsendposition befindet, und der Hochdruckkanal 620 geöffnet wird, wenn sich der Kolben 602 in der Vorwärtsbewegungsendposition befindet. Ein Fluiddruck in dem Ausgangskanal 610 wird durch Bewegen des Kolbens 602 in Bezug auf das Gehäuse 600 gesteuert, so dass entweder der Niederdruckkanal 618 oder der Hochdruckkanal 620 wahlweise mit dem Ausgangskanal 610 verbunden wird. Eine Rückstellfeder 632 ist zwischen dem Kolben 602 und dem Gehäuse 600 angeordnet, um den Kolben 602 in einer Rückzugsrichtung vorzuspannen. Außerdem nimmt eine hintere Endfläche 633 des Kolbens 602 einen Fluiddruck von dem Eingangskanal 612 auf.
Das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 ist auf der Rückseite des Kolbens 602 angeordnet, und ein Fluiddruck von dem Masterdruckkanal 614 wird von einer hinteren Endfläche 634 aufgenommen. Das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 kann veranlasst werden, sich durch eine Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die durch den Fluiddruck des Masterdruckkanals 614 erzeugt wird, vorwärts zu bewegen, und es übt die Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die durch den Masterdruck erzeugt wird, auf den Kolben 602 aus. Außerdem weist das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 eine Stufengestalt auf, die einen Abschnitt kleinen Durchmessers und einen Abschnitt großen Durchmessers enthält, und die Rückzugsendposition wird durch einen Kontakt zwischen einem Stufenabschnitt, der zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers und dem Abschnitt großen Durchmessers ausgebildet ist, und dem Gehäuse 600 definiert. In diesem Zustand dient eine vordere Endfläche des Vorwärtsbewegungsantriebselements 604 als ein Stopper, der die Rückzugsendposition des Kolbens 602 bestimmt.
Das Rückzugsantriebselement 606 ist vor dem Kolben 602 mit einer Lücke dazwischen angeordnet, und ein Fluiddruck von dem Rückkopplungsdruckkanal 626 wird von dessen vorderer Endfläche 636 aufgenommen. Ein elastisches Element 640, das aus Gummi etc. besteht, ist an einem hinteren Abschnitt (einem hinteren Hauptkörperabschnitt) des Rückzugsantriebselements 606 angeordnet, und ein Halteelement 641, das eine Stopperfunktion aufweist, ist in einem Zwischenabschnitt derart angeordnet, dass es in der radialen Richtung vorsteht. Die Vorwärtsbewegungsendposition wird durch einen Kontakt zwischen dem Halteelement 641, das eine Stopperfunktion aufweist, und dem Gehäuse 600 definiert. Eine Rückstellfeder 642 ist zwischen dem Halteelement 641, das eine Stopperfunktion aufweist, und dem Gehäuse 600 angeordnet, um das Rückzugsantriebselement 606 in der Vorwärtsbewegungsrichtung vorzuspannen. Eine Einstelllast Fset der Rückstellfeder 642 ist auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt bzw. festgelegt. Das Rückzugsantriebselement 606 kann veranlasst werden, sich durch eine Rückzugsrichtungskraft einer Größe, die durch Subtrahieren einer elastischen Kraft der Rückstellfeder 642 von dem Fluiddruck des Rückkopplungsdruckkanals 626 erhalten wird, zurückzuziehen, und es übt die Rückzugsrichtungskraft auf den Kolben 602 aus.
Der Kolben 602, das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 und das Rückzugsantriebselement 606 sind jeweils flüssigkeitsdicht in das Gehäuse 600 eingepasst. Als Ergebnis sind der Masterdruckkanal 614, der Eingangskanal 612 und der Rückkopplungsdruckkanal 626 auf flüssigkeitsdichte Weise voneinander getrennt. Außerdem ist ein Oberflächenbereich der hinteren Endfläche 633 des Kolbens 602 auf Aio eingestellt, ein Oberflächenbereich eines Teils 644, der durch Subtrahieren eines Oberflächenbereichs eines Kontaktabschnitts, der das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 kontaktiert, von der hinteren Endfläche 633 erhalten wird (ein Oberflächenbereich eines ringförmigen Teils, mit anderen Worten ein Oberflächenbereich eines Teils, der den Fluiddruck des Eingangskanals 612 aufnimmt, wenn der Kolben 602 das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 kontaktiert), ist auf Ai eingestellt, ein Oberflächenbereich der hinteren Endfläche 634 des Vorwärtsbewegungsantriebselements 604 ist auf Am eingestellt und ein Oberflächenbereich der vorderen Endfläche 636 des Rückzugsantriebselements 606 ist auf As eingestellt. Außerdem ist eine Lücke x1 zwischen einer hinteren Endfläche des elastischen Elements 640, das an dem Rückzugsantriebselement 604 angeordnet ist, und einer vorderen Endfläche des Kolbens 602 gleich einem Abstand x2 zwischen einer hinteren Endfläche der Kommunikationsnut 630 und dem Niederdruckkanal 618 oder überschreitet diesen (x1 ≥ x2), und eine Lücke x3 zwischen einer hinteren Hauptkörperendfläche 646 des Rückzugsantriebselements 606 und der vorderen Endfläche des Kolbens 602 ist gleich oder größer als ein Abstand x4 zwischen einer vorderen Endfläche der Kommunikationsnut 630 des Kolbens 602 und dem Hochdruckkanal 620 (x3 ≥ x4), wobei der Abstand x1 gleich oder kleiner als der Abstand x4 ist (x1 ≤ x4). Die Abstände x1 bis x4 sind derart bezeichnet, dass sich der Kolben 602 an eine Druckerhöhungsposition bewegen kann, bei der der Ausgangskanal 610 über die Kommunikationsnut 630 mit dem Hochdruckkanal 620 kommuniziert, bevor die vordere Endfläche des Kolbens 602 die hintere Hauptkörperendfläche 646 des Rückzugsantriebselements 606 kontaktiert, und derart, dass der Kolben 602 an der Druckerhöhungsposition das elastische Element 640 kontaktiert (und in bestimmten Fällen elastisch verformt).
Wie es oben beschrieben wurde, enthält die Linearventilvorrichtung 594 das lineare Druckerhöhungsventil 622, das zwischen der Hochdruckquelle 92 und dem Lineardruckkanal 624 angeordnet ist, und das lineare Druckverringerungsventil 616, das zwischen dem Niederdruckkanal 618 und dem Reservoir 50 angeordnet ist. Jeweilige Vorwärts-Rückwärts-Differenzialdrücke des linearen Druckerhöhungsventils 622 und des linearen Druckverringerungsventils 616 können auf Größen gesteuert werden, die Strombeträgen entsprechen, die deren jeweiligen Solenoiden zugeführt werden. Außerdem sind das lineare Druckerhöhungsventil 622 und das lineare Druckverringerungsventil 616 normalerweise offene Ventile, die offen sind, wenn ihren Solenoiden kein Strom zugeführt wird. Die Linearventilvorrichtung 594 wird während eines automatischen Bremsbetriebs derart verwendet, dass, wenn das Bremspedal 26 betrieben wird, das lineare Druckerhöhungsventil 622 geschlossen gehalten wird und das lineare Druckverringerungsventil 616 offen gehalten wird.
Im Folgenden wird ein Betrieb dieses Hydraulikbremssystems beschrieben.
[Anfangsstufe des Bremsbetriebs]
Wenn das Bremspedal 26 betätigt wird, werden das Reservoirverbindungsventil 58 und das Zwischenkammerverbindungstrennventil 60 jeweils in einen geschlossenen und einen geöffneten Zustand versetzt. Wenn der Eingangskolben 22 fortschreitet, wird die Zwischenkolbenkammer 30 von dem Reservoir 50 getrennt, und als Ergebnis wird ein Fluiddruck darin erzeugt. Der Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30 wird dem Regulator 592 zugeführt. In dem Regulator 592 wird der Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30 von dem Eingangskanal 612 derart zugeführt, dass eine Vorwärtsbewegungsrichtungskraft auf den Kolben 602 wirkt. Wenn die Vorwärtsbewegungsrichtungskraft eine Einstelllast der Rückstellfeder 632 überschreitet, bewegt sich der Kolben 602 in Bezug auf das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 vorwärts. Der Ausgangskanal 610 wird von dem Niederdruckkanal 618 getrennt und mit dem Hochdruckkanal 620 verbunden, und als Ergebnis beginnt die Zufuhr eines Fluiddrucks zu der Hinterflächenkammer 15 (ein Punkt As in 13A). Da der Hochdruckkanal 620 mit dem Ausgangskanal 610 kommuniziert, erhöht sich der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer 15 mit einem großen Gradienten in einem Bereich RAs in 13A. Eine Position, an der der Ausgangskanal 610 und der Hochdruckkanal 620 des Kolbens 602 kommunizieren, ist als Druckerhöhungsposition verfügbar. Wie es oben beschrieben wurde, gilt x1 ≥ x2, x3 ≥ x4 und x4 ≥ x1, und wenn die Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die auf den Kolben 602 wirkt, eine Summe (F1 + F2) aus einer Kraft F1, mit der die Rückstellfeder 632 durch einen Verschiebungsbetrag x4 elastisch verformt werden kann, und einer Kraft F2, durch die das elastische Element 640 um einen Verschiebungsbetrag (x4 – x1) elastisch verformt werden kann, überschreitet oder gleich dieser ist, wird daher der Kolben 602 an die Druckerhöhungsposition bewegt (wenn x4 = x1, F2 ist gleich null). Außerdem kontaktiert der Kolben 602 an der Druckerhöhungsposition des Kolbens 602 das elastische Element 640 (und verformt dieses in einigen Fällen elastisch). Man beachte, dass in dieser Ausführungsform die Einstelllast und eine Federkonstante der Rückstellfeder 632 und eine Einstelllast und eine Federkonstante des elastischen Elements 640 auf kleine Werte eingestellt sind und daher der Kolben 602 an die Druckerhöhungsposition bewegt wird, wenn die Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die auf den Kolben 602 wirkt, mit anderen Worten der Fluiddruck in der Zwischenkolbenkammer 30 (entspricht der Bremsbetätigungskraft), klein ist.
Wenn sich der Kolben 602 in der Druckerhöhungsposition befindet, wird eine Rückzugsrichtungskraft Fb, die eine Größe aufweist, die durch die folgende Gleichung angegeben wird, durch einen Fluiddruck Ps der Hinterflächenkammer 15 auf das Rückzugsantriebselement 606 ausgeübt. Fb = Ps × As – Pi × Aio (1)
In der obigen Gleichung ist ein Fluiddruck Pi der Fluiddruck der Zwischenkolbenkammer 30. Der Kolben 602 kontaktiert das elastische Element 640 (das Rückzugsantriebselement 606), und daher wirkt eine Vorwärtsbewegungsrichtungskraft, die durch den Fluiddruck in dem Eingangskanal 612 erzeugt wird, über den Kolben 602 auf das Rückzugsantriebselement 606. Wenn die Rückzugsrichtungskraft Fb, die auf das Rückzugsantriebselement 606 wirkt, die Einstelllast Fset der Rückstellfeder 642 überschreitet (Fb > Fset), wird das Rückzugsantriebselement 606 in der Rückzugsrichtung bewegt, und als Ergebnis zieht sich der Kolben 602 zurück. Der Hochdruckkanal 620 wird aus der Kommunikationsnut 630 entfernt, und der Hochdruckkanal 620 wird von dem Ausgangskanal 610 getrennt (ein Punkt Bs in 13A). Ein Fluiddruck Psa in der Hinterflächenkammer 15 weist an diesem Punkt eine Größe auf, die durch die folgende Gleichung angegeben wird. Psa = (Fsets + Pi × Aio)/As (2)
Außerdem weist eine Bremsbetriebskraft Fps an diesem Punkt eine Größe auf, die dem Fluiddruck Pi der Zwischenkolbenkammer 30 entspricht, und dient als normale Betriebsbestimmungsbetätigungskraft.
[Normaler Bereich, Notbetrieb]
Wenn die Bremsbetriebskraft Fps die normale Betriebsbestimmungsbetätigungskraft erreicht, werden ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 jeweils in den offenen Zustand und den geschlossenen Zustand gewechselt. Außerdem bewegt sich in dem Regulator das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 vorwärts, um den Kolben 602 zu kontaktieren, wenn sich der Fluiddruck in der Druckkammer 29 erhöht, was zu einer Erhöhung eines Fluiddrucks Pm führt, der dem Masterdruckkanal 614 zugeführt wird. Wenn der Kolben 602, das Vorwärtsbewegungsantriebselement 604 und das Rückzugsantriebselement 606 (das elastische Element 640) einander kontaktieren, wirkt eine Kraft auf den Kolben 602, die durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird. Ps × As – (Ks × Δ + Fsets) = Pi × Ai + Pm × Am (4)
In der obigen Gleichung ist Pm der Fluiddruck in der Druckkammer 29, Ks ist ein Elastizitätsmodul der Rückstellfeder 642 und Δ ist ein Verschiebungsbetrag der Rückstellfeder 642. Gemäß der obigen Gleichung bewegt sich der Kolben 602 in der Richtung der Achse Ls derart, dass der Ausgangskanal 610 wahlweise mit dem Hochdruckkanal 620 und dem Niederdruckkanal 12 kommuniziert, wenn die Rückzugsrichtungskraft auf der linken Seite und die Vorwärtsbewegungsrichtungskraft auf der rechten Seite ausgeglichen sind. Als Ergebnis ist ein Erhöhungsgradient des Regulierungsfluiddrucks Ps in Bezug auf die Bremsbetriebskraft Fp (entspricht dem Fluiddruck Pi der Zwischenkolbenkammer 30 und dem Fluiddruck Pm der Druckkammer 29) in einem Bereich RBs der 13A kleiner als in dem Bereich RAs. Wenn der Hub des Bremspedals 26 anschließend den Notbetriebsbestimmungshub erreicht, werden, wie es in 13B gezeigt ist, das Reservoirverbindungsventil 58 und das Verbindungstrennventil 60 jeweils in den offenen Zustand gewechselt. Als Ergebnis erreicht das Hubgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Eingangskolben 22 und dem Druckkolben 25 den Wert von 1. Wie es in 13B gezeigt ist, variiert das Hubgeschwindigkeitsverhältnis des Masterzylinders 14 auf ähnliche Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen.
Gemäß dieser Ausführungsform kann in dem Regulator 592 der Erhöhungsgradient des Regulierungsfluiddrucks in zwei Stufen gewechselt werden, ohne die Linearventilvorrichtung 594 zu steuern. Außerdem kann während der Anfangsstufe des Bremsbetriebs der Erhöhungsgradient des Regulierungsfluiddrucks erhöht werden, und daher kann eine Anfangsreaktionsverzögerung in der Bremse in günstiger Weise unterdrückt werden.
Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich des Aufbaus der Hydraulikbremsschaltung etc., und zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Erfindung verschiedentlich modifiziert werden, und geänderte Ausführungsformen sind innerhalb des Wissens des Fachmanns möglich.
In dem Masterzylinder, der in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann der Masterzylinder eine Hinterflächenkammer enthalten, die hinter einer Druckaufnahmefläche des Druckkolbens ausgebildet ist, und der Druckkolben kann veranlasst werden, sich durch einen Fluiddruck in der Hinterflächenkammer in Bezug auf den Eingangskolben vorwärts zu bewegen. Die Druckaufnahmefläche ist häufig an einem hinteren Abschnitt eines Abschnitts großen Durchmessers des Druckkolbens angeordnet.
In dem Masterzylinder, der in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann der Masterzylinder außerdem eine Zwischenkolbenkammer enthalten, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist, und ein wirksamer Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer kann auf eine andere Größe als die Größe eines wirksamen Druckaufnahmeoberflächenbereichs des Eingangskolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer eingestellt werden. Wenn die Zwischenkolbenkammer von einem Reservoir, der gegenüberliegenden Kammer etc. getrennt ist, werden der Eingangskolben und der Druckkolben relativ zueinander bewegt, so dass eine Arbeitsfluidmenge in der Zwischenkolbenkammer konstant bleibt. Wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Eingangskolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer größer als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer ist, ist der Hub des Druckkolbens größer als derjenige des Eingangskolbens, und daher trennen sich der Eingangskolben und der Druckkolben voneinander. Wenn der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Eingangskolbens kleiner als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens ist, ist der Hub des Eingangskolbens größer als derjenige des Druckkolbens, und daher nähern sich der Eingangskolben und der Druckkolben einander an.
Gemäß dem Masterzylinder, der in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, können sowohl das Reservoirverbindungsventil als auch das Verbindungstrennventil normalerweise offene Ventile sein, die offen sind, wenn ihren Solenoiden kein Strom zugeführt wird. Wenn eine Abnormität in einem elektrischen System auftritt, kommunizieren die Zwischenkolbenkammer und die gegenüberliegende Kammer mit dem Reservoir. Als Ergebnis können sich der Eingangskolben und der Druckkolben einstückig vorwärts bewegen, und es kann ein Fluiddruck in der Druckkammer erzeugt werden.
Gemäß dem Masterzylinder, der in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann der Masterzylinder einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch einen Betrieb eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen, und einen Druckkolben enthalten, der koaxial zu dem Eingangskolben derart angeordnet ist, dass er sich in Bezug auf den Eingangskolben vorwärts bewegen kann, wobei der Eingangskolben über eine Zwischenkolbenkammer dem Druckkolben gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Druckkolben in einer Stufengestalt ausgebildet ist, die einen Abschnitt großen Durchmessers und einen vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers aufweist, der vor dem Abschnitt großen Durchmessers angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt großen Durchmessers aufweist, wobei der Masterzylinder enthält: eine gegenüberliegende Kammer, die vor einem Stufenabschnitt angeordnet ist, der zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers und dem vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers ausgebildet ist; und eine Verbindungspassage für die gegenüberliegende Kammer/Zwischenkolbenkammer, die die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander verbindet, und wobei ein wirksamer Druckaufnahmeoberflächenbereich des Druckkolbens in Bezug auf die gegenüberliegende Kammer gleich oder kleiner als der wirksame Druckaufnahmeoberflächenbereich in Bezug auf die Zwischenkolbenkammer ist (a2 – a1 ≤ a3).
In der Masterzylindervorrichtung, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, enthält die Fluiddrucksteuerungseinheit eine Sollfluiddruckbestimmungseinheit, die den Sollfluiddruck der Hinterflächenkammer bestimmt, und die Sollfluiddruckbestimmungseinheit enthält (a) eine erste Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Sollfluiddrucks von einer Bremsbetriebszustandsgröße, die durch den Betriebshub und/oder die Betriebskraft des Bremsbetriebselements repräsentiert wird, und einer Anfangsverstärkung, (b) eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Sollfluiddrucks von der Bremsbetriebszustandsgröße und einer normalen Verstärkung, die kleiner als die Anfangsverstärkung ist, und (c) eine dritte Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Sollfluiddrucks von der Bremsbetriebszustandsgröße und einer Notverstärkung, die größer als die normale Verstärkung, aber kleiner als die Anfangsverstärkung ist.
In der Masterzylindervorrichtung, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann die erste Bestimmungseinrichtung den Sollfluiddruck in einem Anfangsbereich beim Start eines Bremsbetriebs bestimmen, die zweite Bestimmungseinrichtung kann den Sollfluiddruck in einem normalen Bereich während eines normalen Bremsbetriebs bestimmen, und die dritte Bestimmungseinrichtung kann den Sollfluiddruck in einem Notbereich während eines Notbremsbetriebs bestimmen.
In der Masterzylindervorrichtung, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, kann die Masterzylindervorrichtung eine Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung enthalten, die einen Fluiddruck in einer Hinterflächenkammer steuert, die hinter einer Druckaufnahmeoberfläche des Druckkolbens angeordnet ist, und die Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung kann enthalten: (a) eine Leistungsfluiddruckquelle, die durch eine Zufuhr von elektrischer Leistung betrieben wird, so dass sie in der Lage ist, ein Fluid hohen Drucks auszugeben; und (b) einen Regulator, der den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer unter Verwendung des Fluiddrucks der Leistungsfluiddruckquelle auf eine Größe steuert, die der Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements entspricht. Der Druckkolben wird veranlasst, sich durch den Fluiddruck in der Hinterflächenkammer vorwärts zu bewegen, und daher kann durch Steuern des Fluiddrucks in der Hinterflächenkammer auf eine Größe, die der Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements entspricht, der Fluiddruck in der Druckkammer ebenfalls auf eine Größe gesteuert werden, die der Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements entspricht. Die Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements kann durch die Betriebskraft, die auf das Bremsbetriebselement ausgeübt wird, und/oder dessen Betriebshub repräsentiert werden. Wenn eine Abnormität in dem elektrischen System auftritt, kann außerdem ein Fluid hohen Drucks von der Leistungsfluiddruckquelle häufig nicht an den Regulator ausgegeben werden, und als Ergebnis kann der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer nicht gesteuert werden. In der Masterzylindervorrichtung, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, enthält die Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung: (i) ein Gehäuse, in dem mindestens ein Ausgangskanal, der mit der Hinterflächenkammer verbunden ist, ein Hochdruckkanal, der mit der Hochdruckquelle verbunden ist, und ein Niederdruckkanal, der mit dem Reservoir verbunden ist, ausgebildet sind, (ii) einen Kolben, der in dem Gehäuse derart angeordnet ist, dass er sich relativ dazu bewegen kann, und der einen Fluiddruck, der von dem Ausgangskanal ausgegeben wird, durch Verbinden des Ausgangskanal wahlweise mit dem Hochdruckkanal oder dem Niederdruckkanal steuern kann, und (iii) einen Regulator, der eine Kolbenbewegungsvorrichtung aufweist, die, wenn eine Kraft, die auf den Kolben wirkt und durch die Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements bestimmt wird, einen vorbestimmten eingestellten Wert erreicht oder diesen überschreitet, während sich der Kolben an einer Druckerhöhungsposition befindet, bei der der Ausgangskanal von dem Niederdruckkanal getrennt ist und mit dem Hochdruckkanal verbunden ist, den Ausgangskanal an eine Nicht-Druckerhöhungsposition bewegt, bei der der Ausgangskanal von dem Hochdruckkanal getrennt ist. Während die Kraft, die durch die Betriebsbedingung des Bremsbetriebselements bestimmt wird, kleiner als der eingestellte Wert, mit anderen Worten an einer Anfangsstufe des Bremsbetriebs, bleibt, ist der Kolben an der Druckerhöhungsposition, und daher kann der Fluiddruck in der Hinterflächenkammer mit einem großen Gradienten erhöht werden.

Claims

Masterzylinder, der aufweist: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist, um einen Fluiddruck in einer Vorwärtsdruckkammer während einer Vorwärtsbewegung zu erhöhen; und eine mehrstufige Modifikationsvorrichtung, die eine Beziehung zwischen einem Hub des Eingangskolbens und dem Fluiddruck in der Druckkammer in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rücktrittsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt.
Masterzylinder nach Anspruch 1, wobei die mehrstufige Modifikationsvorrichtung zwischen mindestens einer ersten Bedingung, bei der eine Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens größer als eine Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens ist, so dass sich der Druckkolben in Bezug auf den Eingangskolben vorwärts bewegen kann, einer zweiten Bedingung, bei der die Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens kleiner als die Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens ist, so dass eine relative Vorwärtsbewegung möglich ist, und einer dritten Bedingung wechselt, bei der die Hubvariationsgeschwindigkeit des Druckkolbens und die Hubvariationsgeschwindigkeit des Eingangskolbens identisch sind, so dass sich der Eingangskolben und der Druckkolben einstückig vorwärts bewegen.
Masterzylinder nach Anspruch 2, wobei die mehrstufige Modifikationsvorrichtung die erste Bedingung einstellt, wenn eine Bremsbetriebszustandsgröße, die durch eine Betätigungskraft und/oder einen Betriebshub des Bremsbetriebselements repräsentiert wird, kleiner als eine vorbestimmte normale Betriebsbestimmungszustandsgröße ist, die zweite Bedingung einstellt, wenn die Bremsbetriebszustandsgröße gleich oder größer als die normale Betriebsbestimmungszustandsgröße, aber kleiner als eine vorbestimmte Notbetriebsbestimmungszustandsgröße ist, und die dritte Bedingung einstellt, wenn die Bremsbetriebszustandsgröße gleich oder größer als die Notbetriebsbestimmungszustandsgröße ist.
Masterzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem eine Zwischenkolbenkammer aufweist, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist wobei ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt, größer als ein Oberflächenbereich ist, auf dem der Eingangskolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt.
Masterzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem aufweist: eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben angeordnet ist; und eine Verbindungspassage für die gegenüberliegende Kammer/Zwischenkolbenkammer, die die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander verbindet, wobei der Druckkolben einen Abschnitt großen Durchmessers, einen vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers, der vor dem Abschnitt großen Durchmessers angeordnet ist, und eine Stufe enthält, die durch den Abschnitt großen Durchmessers und den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers gebildet wird, und wobei ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der gegenüberliegenden Kammer aufnimmt, gleich oder kleiner als der Oberflächenbereich ist, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt.
Masterzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem aufweist: ein Reservoir; eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben angeordnet ist; und eine Kommunikationssteuerungsvorrichtung, die Kommunikationsbedingungen zwischen der Zwischenkolbenkammer, der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir steuert, wobei der Druckkolben den Abschnitt großen Durchmessers, den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers, der vor dem Abschnitt großen Durchmessers angeordnet ist, und die Stufe enthält, die durch den Abschnitt großen Durchmessers und den vorderseitigen Abschnitt kleinen Durchmessers gebildet wird, und die Kommunikationssteuerungsvorrichtung zwischen einer ersten Kommunikationsbedingung, bei der die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer miteinander kommunizieren, aber von dem Reservoir getrennt sind, einer zweiten Kommunikationsbedingung, bei der die Zwischenkolbenkammer von der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir getrennt ist, und einer dritten Kommunikationsbedingung wechselt, bei der die gegenüberliegende Kammer und die Zwischenkolbenkammer mit dem Reservoir kommunizieren.
Masterzylinder nach Anspruch 6, wobei die Kommunikationssteuerungsvorrichtung aufweist: ein Reservoirverbindungsventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und dem Reservoir angeordnet ist; ein Verbindungstrennventil, das zwischen der gegenüberliegenden Kammer und der Zwischenkolbenkammer angeordnet ist; und einen Solenoidventilsteuerungsabschnitt, der ein Öffnen und Schließen des Reservoirverbindungsventils und des Verbindungstrennventils steuert.
Masterzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem aufweist: eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist; eine gegenüberliegende Kammer, die vor dem Druckkolben derart angeordnet ist, dass sie stets mit dem Reservoir kommuniziert; ein In-Kolbenverbindungstrennventil, das in einem Inneren des Druckkolbens angeordnet ist, um die Zwischenkolbenkammer von der gegenüberliegenden Kammer zu trennen, wenn der Eingangskolben und der Druckkolben voneinander getrennt sind, und die Zwischenkolbenkammer mit der gegenüberliegenden Kammer zu verbinden, wenn der Eingangskolben und der Druckkolben einander kontaktieren; und ein Rückschlagventil, das in dem Inneren des Druckkolbens parallel zu dem In-Kolbenverbindungstrennventil angeordnet ist, um ein Fließen eines Arbeitsfluids von der gegenüberliegenden Kammer in die Zwischenkolbenkammer zu ermöglichen und ein Fließen des Arbeitsfluids in umgekehrter Richtung zu verhindern.
Masterzylinder nach Anspruch 8, wobei das In-Kolbenverbindungstrennventil in einer Fluidpassage angeordnet ist, die in dem Inneren des Druckkolbens ausgebildet ist, um die Zwischenkolbenkammer mit der gegenüberliegenden Kammer zu verbinden, und einen Ventilsitz, ein Ventilelement, das in der Lage ist, sich dem Ventilsitz anzunähern und von diesem zu trennen, und eine Feder enthält, die das Ventilelement in einer Richtung eines Sitzens des Ventilelements auf dem Ventilsitz vorspannt, und der Eingangskolben ein Ventilöffnungselement enthält, das den Druckkolben kontaktiert, um zu bewirken, dass sich das Ventilelement von dem Ventilsitz trennt.
Masterzylinder, der aufweist: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist und ausgelegt ist, sich relativ zu dem Eingangskolben vorwärts zu bewegen; und eine mehrstufige Geschwindigkeitsverhältnismodifikationsvorrichtung, die ein Geschwindigkeitsverhältnis, das ein Verhältnis zwischen einer Variationsgeschwindigkeit eines Hubs des Druckkolbens und einer Variationsgeschwindigkeit eines Hubs des Eingangskolbens ist, in drei oder mehr Stufen variiert, während sich der Eingangskolben von einer Rücktrittsendposition an eine Vorwärtsbewegungsendposition bewegt.
Masterzylinder, der aufweist: einen Eingangskolben, der veranlasst wird, sich durch Betreiben eines Bremsbetriebselements vorwärts zu bewegen; einen Druckkolben, der koaxial zu dem Eingangskolben angeordnet ist und ausgelegt ist, sich relativ zu dem Eingangskolben vorwärts zu bewegen; und eine Zwischenkolbenkammer, die zwischen dem Eingangskolben und dem Druckkolben angeordnet ist, wobei ein Oberflächenbereich, auf dem der Druckkolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt, größer als ein Oberflächenbereich ist, auf dem der Eingangskolben einen Druck von der Zwischenkolbenkammer aufnimmt.
Masterzylindervorrichtung, die aufweist: den Masterzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und eine Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung, die einen Fluiddruck einer Hinterflächenkammer steuert, die in dem Masterzylinder angeordnet ist, wobei die Hinterflächenkammer hinter einer Oberfläche angeordnet ist, die einen Druck von dem Druckkolben aufnimmt, und wobei die Hinterflächenfluiddrucksteuerungsvorrichtung aufweist: eine Leistungsfluiddruckquelle, die durch eine Zufuhr von elektrischer Leistung betrieben wird, so dass sie in der Lage ist, ein Fluid hohen Drucks auszugeben; und eine Fluiddrucksteuerungseinheit, die den Fluiddruck der Hinterflächenkammer unter Verwendung des Fluiddrucks von der Leistungsfluiddruckquelle nahe an einen Sollfluiddruck bringt.