DE19845052A1 - Bremssystem - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem mit einem Bremsunterstützungsmechanismus, der einen Fahrer bei dessen Bremsvorgang in einem Notfall unterstützt, um eine erhöhte Bremskraft zu erzeugen.

Ein Beispiel eines bekannten Bremssystems mit einem Bremsunterstützungsmechanismus ist in der japanischen Patentanmeldung mit der ungeprüften Veröffentlichungsnummer (im folgenden als "JP(A)" bezeichnet) 61-268560 offenbart.

Das oben erwähnte bekannte Bremssystem weist einen Bremsunterstützungsmechanismus auf, der in einem Bremskraftverstärker (Servobremsgerät) enthalten ist.

Der Verstärker ist wie folgt aufgebaut. Wenn das Bremspedal herabgedrückt wird, wird eine Entscheidung darüber gefällt, ob oder ob nicht eine Notfallsituation vorliegt, in der der Fahrer das Fahrzeug sofort anhalten oder abbremsen möchte, um einen Unfall zu verhindern, beispielsweise auf Grundlage einer Ausgabe von einem Sensor, der die Geschwindigkeit feststellt, mit der das Bremspedal herabgedrückt wird. Unter normalen Bedingungen wird ein Vakuumventil durch einen Eingabestab geschlossen, der sich in Übereinstimmung mit dem Pedaldruck bewegt, der durch den Fahrer an das Bremspedal angelegt wird. Zur gleichen Zeit wird ein Luftventil (atmosphärisches Ventil) durch die Bewegung des Eingabestabes geöffnet, um eine Arbeitsflüssigkeit in eine Variabeldruckkammer (Kammer variablen Drucks) einzuführen, wie im Falle des bekannten Systems, wodurch bewirkt wird, daß ein differentieller Druck auf einen Kraftkolben einwirkt, um einen Verstärkungsbetrieb zu erzielen. In Notfallsituationen, in denen der Fahrer das Fahrzeug sofort anhalten oder abbremsen möchte, und einen Unfall zu verhindern, arbeitet der Bremskraftverstärker (Servobremsgerät) wie folgt. Zusätzlich zum oben beschriebenen Bereitstellen einer Arbeitsflüssigkeit durch die Bewegung des Eingabestabes wird ein Steuerventil geöffnet, um die Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer einzuleiten, wodurch bewirkt wird, daß ein noch größerer differentieller Druck auf den Kraftkolben einwirkt, um einen erhöhte Verstärkungswirkung zu erzielen. Somit wird der Fahrer bei seinem Bremsbetrieb unterstützt, um eine erhöhte Bremskraft zu erzeugen.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Steuerbetriebs eines bekannten Steuerers, der von dem oben beschriebenen Bremskraftverstärker verwendet wird, um das Steuerventil zu öffnen, wobei eine Notfallsituation auf der Grundlage der Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal herabgedrückt wird, beurteilt wird.

Im veranschaulichten Beispiel liest der Steuerer in einem vorbestimmten Steuerzyklus (Schritt S1) ein Hubsignal sB von einem Pedalhubsensor (nicht gezeigt) . Im nachfolgenden Schritt S2 erhält der Steuerer eine Differenz VB zwischen dem Hubsignalwert sB(n-1), der im vorhergehenden Steuerzyklus gelesen wurde, und dem Hubsignalwert sB(n), der im Schritt S1 im vorliegenden Steuerzyklus gelesen wurde. Der Steuerzyklus wird in vorbestimmten Zeitintervallen beispielsweise durch ein Zeitgeberinterruptverarbeiten gestartet. Bei der oben beschriebenen Differenzberechnung wird eine Geschwindigkeit (Hubgeschwindigkeit) VB berechnet. Das heißt, der Steuerer berechnet eine Hubgeschwindigkeit in Entsprechung zur Differenz VB im Schritt S2. In der folgenden Beschreibung wird die Hubgeschwindigkeit geeignet durch ein Bezugszeichen VB bezeichnet.

Im nachfolgenden Schritt S3 multipliziert der Steuerer einen Bezugswert Seo eines Hubgeschwindigkeitsschwellwertes mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizienten F1(V) und einem Hubkoeffizienten F2(sB), um einen Hubgeschwindigkeitsschwellwert Se zu berechnen.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizient F1(V) wurde gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit vorab eingestellt, wie in der JP(A) 7-76267 mittels eines Beispiels dargestellt. Insbesondere wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, der Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizient F1(V) auf einen hohen Wert gesetzt, um zu verhindern, daß der Bremsunterstützungsmechanismus unnötigerweise aufgrund eines starken Bedienens des Bremspedals während eines Fahrens zum Parken oder Zurücksetzen in Betrieb genommen wird. Wenn das Fahrzeug gleichmäßig mit einer normalen Geschwindigkeit fährt, wird der Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizient F1(V) kleiner eingestellt, als der Koeffizient eingestellt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist [der Koeffizient F1(V) schließt einen Minimalwert ein], wodurch erlaubt wird, daß der Bremsunterstützungsmechanismus durch einen starken Betrieb des Bremspedals sofort aktiviert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr hoch ist, wird der Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizient F1(V) höher eingestellt als in dem Fall der normalen gleichmäßigen Fahrgeschwindigkeit. Der Fahrer neigt dazu, das Bremspedal stark zu betätigen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr hoch ist. Daher wird verhindert, daß der Bremsunterstützungsmechanismus unnötigerweise aufgrund des starken Bremspedalbetriebs in Betrieb genommen wird.

Der Hubkoeffizient F2(sB) wird eingestellt, wie dies beispielsweise in der JP(A) 7-76267 beschrieben ist. Der Inhalt dieser Veröffentlichung wird hierdurch durch Nennung einbezogen. Das heißt, der Hubkoeffizient F2(sB) verringert sich schrittweise mit einem Erhöhen des Hubes des Bremspedals. Wenn beispielsweise der Bremspedalhub sich erhöht, erhöht sich die Reaktionskraft des Verstärkers. Daher wird der Hubkoeffizient F2(sB) so eingestellt, daß er den Nachteil kompensiert, der dadurch entsteht, daß es mit einer Erhöhung des Bremspedalhubes für den Fahrer schwieriger wird, eine hohe Bremspedal-Herabbewegungsgeschwindigkeit zu erzielen und es somit schwierig wird, den Bremsunterstützungsmechanismus zu aktivieren.

Im nachfolgenden Schritt S4 wird eine Bremssteifigkeits- Überwachungsverarbeitung ausgeführt, um einen Steifigkeitskoeffizienten Kw zu berechnen.

Die Bremssteifigkeits-Überwachungsverarbeitung ist so, wie sie beispielsweise in der JP(A) 8-207721 gezeigt ist. Insbesondere wird die Überwachung durchgeführt, um eine Veränderung der Reaktionscharakteristiken des Bremssystems aufgrund einer Veränderung der Elastizität einer Membran, die auf dem Kraftkolben des Verstärkers bereitgestellt ist, oder einer Abnutzung der Bremsklötze festzustellen, beispielsweise auf Grundlage des Verhältnisses zwischen Daten wie beispielsweise dem Bremspedalhub und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn eine Änderung der Reaktionscharakteristiken festgestellt wird, wird ein Steifigkeitskoeffizient Kw berechnet, um einen Einfluß der Veränderung der Reaktionscharakteristik zu kompensieren.

Im nachfolgenden Schritt S5 wird eine Fahrerbediengewohnheitsüberwachung durchgeführt, um einen Bedienungsgewohnheitskoeffizienten zu berechnen.

Die Überwachungsverarbeitung der Fahrerbediengewohnheit ist so, wie sie beispielsweise in der JP(A) 7-156786 gezeigt ist. Die Inhalte dieser Veröffentlichung werden hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Ein Bediengewohnheitskoeffizient wird als ein Berichtigungskoeffizient bezüglich jedes einzelnen Fahrers erhalten. Nach Beendigung eines jedem einzelnen Fahrer durchgeführten Bremsbetriebs wird ein Bediengewohnheitskoeffizient für den Fahrer berechnet. Insbesondere wird ein charakteristischer Koeffizient K auf Grundlage einer maximalen Hubgeschwindigkeit VBm und einem maximalen Hub sBm des Bremspedals, erhalten während des Bremsbetriebs, berechnet. Ein voreingestellter Modell- Fahrerbediengewohnheitskoeffizient (=1) wird mit dem charakteristischen Koeffizienten K multipliziert, um einen Bediengewohnheitskoeffizienten zu erhalten, der für jeden betreffenden Fahrer einzigartig ist.

Im nachfolgenden Schritt S6 wird der Hubgeschwindigkeitsschwellwert Se, der im vorhergehenden Schritt S3 erhalten wurde, mit dem Steifigkeitskoeffizienten Kw und dem Bediengewohnheitskoeffizienten multipliziert, um einen korrigierten Hubgeschwindigkeitsschwellwert zu berechnen. Dann wird ein Vergleich durchgeführt, ob oder ob nicht die vorhergehend erhaltene Hubgeschwindigkeit VB größer als der korrigierte Hubgeschwindigkeitsschwellwert ist, wobei entschieden wird, ob die vorliegende Situation ein Notfall ist oder nicht.

Falls die Antwort im Schritt S6 JA ist, d. h. falls die vorliegende Situation als ein Notfall beurteilt wird, wird das Solenoid des Steuerventils angesteuert, um das Ventil zu öffnen. Demzufolge wird die Arbeitsflüssigkeit durch das Steuerventil von der Arbeitsflüssigkeitsquelle in die Variabeldruckkammer eingeleitet, zusätzlich zu der Einleitung von Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer durch das Vakuum und die Luftventile, die durch die Bewegung des Eingabestabes wie im Fall des bekannten Systems eingestellt werden. Dadurch wird ein noch größerer differentieller Druck erzeugt, der auf den Kraftkolben einwirkt, um einen Verstärkungsbetrieb zu bewirken, wodurch der Fahrer bei seinem Bremsbetrieb unterstützt wird, um eine erhöhte Bremskraft zu erzeugen.

Dann wird die oben beschriebene Steuerung (Subroutine) mit den Schritten S1 bis S7 beendet. Dieser Steuerbetrieb wird mit einem vorbestimmten Steuerzyklus wiederholt ausgeführt.

In einem Bremssystem mit einem Bremsunterstützungsmechanismus, der den Fahrer in einem Notfall bei seinem Bremsbetrieb unterstützt, um eine erhöhte Bremskraft zu erzeugen, wie oben ausgeführt, sollte der Bremsunterstützungsmechanismus nur in einer Notfallsituation aktiviert werden, in der der Betrieb des Bremsunterstützungsmechanismus tatsächlich benötigt wird; er sollte nicht in einer Situation mit niedrigem Notfallniveau aktiviert werden.

Aus diesem Grund, wie mit Bezug auf Fig. 7 ausgeführt, muß die Einstellung eines Hubgeschwindigkeitsschwellwertes für eine Entscheidung, ob oder ob nicht die gegenwärtige Situation ein Notfall ist, bei dem der Bremsunterstützungsmechanismus aktiviert werden muß, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und gemäß dem Bremspedalhub fein eingestellt werden. Darüber hinaus kann sogar dann, wenn der gleiche Pedaldruck an das Bremspedal angelegt wird, sich die Brems-Herabbewegungsgeschwindigkeit aufgrund beispielsweise einer Veränderung der Elastizität der auf dem Kraftkolben des Verstärkers angebrachten Membran oder einer Abnutzung der Bremsklötze verändern. Daher muß der Hubgeschwindigkeitsschwellwert durch ein Überwachen auch der Bremssteifigkeit zu allen Zeiten korrigiert werden.

Darüber hinaus bestehen Unterschiede zwischen Individuen im Hinblick auf einen in einem Notfall angelegten Bremspedaldruck (d. h. die Weise, mit der das Bremspedal betätigt wird) . Mit anderen Worten kann die Weise, mit der ein Individuum das Bremspedal in einer Notfallsituation herabdrückt, innerhalb des Bereiches der Weise sein, mit der ein anderes Individuum das Bremspedal in einer normalen Situation herabdrückt. Daher muß der Hubgeschwindigkeitsschwellwert in Übereinstimmung mit der Bedienungsgewohnheit jedes Individuums korrigiert werden.

Somit ist die Einstellung von Koeffizienten für diese Korrekturvorgänge kompliziert und erfordert vorläufige Studien, die mit einer großen Anzahl von Fahrern mit hohen Kosten bezüglich Zeit und Aufwand durchzuführen sind.

Sogar dann, wenn der Hubgeschwindigkeitsschwellwert mit viel Aufwand strikt korrigiert wird, kann die Weise, mit der die Bremse in Reaktion auf ein Betätigen des Bremspedals aktiv wird, sich bei einer Hubgeschwindigkeit um den korrigierten Hubgeschwindigkeitsschwellwert herum stark ändern. Dies kann den Eindruck des Fahrers im Hinblick auf ein Kontrollieren des Bremspedals verwirren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem mit einem Bremsunterstützungsmechanismus bereitzustellen, der eine Sicherheit und Betriebsfertigkeit sicherstellen kann, und der es ermöglicht, daß in einem Notfall eine erhöhte Bremskraft durch einen einfachen Steuerbetrieb erzeugt wird.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Bremssystem einschließlich eines Verstärkers mit einem Gehäuse und einem Kraftkolben bereit, der das Innere des Gehäuses in eine Konstantdruckkammer und eine Variabeldruckkammer aufteilt. Ein Ventilkörper wird durch den Kraftkolben getragen, und ein Ventilmechanismus wird in dem Ventilkörper bereitgestellt, um das Einleiten einer Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer zu steuern, indem ein Plungerkolben bewegt wird, der mit einem Eingabestab verbunden ist, der mit dem Bremspedal fest verbunden ist. Der Verstärker ist wie folgt ausgebildet. Ein Schub, der in dem Kraftkolben durch einen differentiellen Druck erzeugt wird, der zwischen der Variabeldruckkammer und der Konstantdruckkammer auf Grundlage des Betriebs des Ventilmechanismus erzeugt wird, wird auf einen Ausgabestab übertragen, und ein Teil der Reaktionskraft vom Ausgabestab wird durch ein Reaktionsbauteil und den Plungerkolben übertragen, um auf den Eingabestab zu wirken. Das Bremssystem umfaßt weiter eine Steuerventilvorrichtung, die mit der Variabeldruckkammer des Verstärkers in Verbindung steht, um die Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer einzuleiten, in Reaktion auf ein dorthin eingegebenes Ansteuersignal. Das Bremssystem umfaßt weiter eine Huberfassungsvorrichtung, die einen Hub des Bremspedals erfaßt, und eine Steuerventilantriebs-Steuervorrichtung, die eine Hubgeschwindigkeit des Bremspedals auf Grundlage des Erfassungsergebnisses durch die Huberfassungsvorrichtung mit einem voreingestellten Schwellwert vergleicht. Wenn die Hubgeschwindigkeit den Schwellwert übersteigt, gibt die Steuerventilantriebs-Steuervorrichtung ein Antriebssignal an die Steuerventilvorrichtung aus. Zusätzlich schließt das Bremssystem einen Reaktionseinstellmechanismus ein, der so ausgebildet ist, daß, wenn der Teil der Reaktionskraft von dem Ausgangsstab, der durch das Reaktionsbauteil und den Plungerkolben übertragen wird, um auf den Eingabestab zu wirken, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der Reaktionseinstellmechanismus den Betrag der Reaktionskraft, die auf den Eingabestab wirkt, auf ein Niveau reduziert, das niedriger als das (Niveau) vor Erreichen des vorbestimmten Wertes ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schließt der Ventilmechanismus ein Ventilelement ein, das im Ventilkörper bereitgestellt ist, und einen Plungerkolben, der im Ventilkörper beweglich ist und mit dem Eingabestab verbunden ist. Der Ventilmechanismus schließt weiter einen Beschlag ein, der einen Ventilsitzabschnitt aufweist, der ausgebildet ist, an das Ventilelement anzustoßen, und einen Eingriffabschnitt, der mit dem Plungerkolben einkuppeln kann. Der Beschlag ist im Ventilkörper beweglich und wird so gedrückt, daß der Eingriffabschnitt normalerweise an den Plungerkolben anstößt. Die Steuerventilvorrichtung schließt den Beschlag und ein Solenoid ein, das eine Magnetkraft erzeugt, die auf den Beschlag wirkt, so daß der Beschlag sich vom Ventilelement trennt. Der Reaktionseinstellmechanismus schließt einen Reaktionsempfänger ein, der zwischen dem Reaktionsbauteil und dem Plungerkolben angeordnet ist, so daß er relativ zum Plungerkolben beweglich ist, und an das Reaktionsbauteil anstoßen kann. Der Reaktionseinstellmechanismus schließt weiter ein Federbauteil ein, das zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben bereitgestellt ist. Ein Einstellbauteil ist zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben bereitgestellt, um eine anfängliche Trennung zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben einzustellen, und um eine Last des Federbauteils einzustellen, die an den Reaktionsempfänger angelegt wird.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schließt der Ventilmechanismus ein im Ventilkörper bereitgestelltes Ventilelement ein, und einen Plungerkolben, der im Ventilkörper beweglich ist und mit dem Eingabestab verbunden ist. Der Ventilmechanismus schließt weiter einen Beschlag ein, der einen Ventilsitzabschnitt aufweist, der angepaßt ist, an das Ventilelement anzustoßen, und einen Eingriffabschnitt, der mit dem Plungerkolben einkuppeln kann. Der Beschlag ist im Ventilkörper beweglich und wird so bewegt, daß der Eingriffabschnitt normalerweise an dem Plungerkolben anstößt. Die Steuerventilvorrichtung schließt den Beschlag und ein Solenoid ein, das eine Magnetkraft erzeugt, die auf den Beschlag wirkt, so daß sich der Beschlag vom Ventilelement trennt. Der Reaktionseinstellmechanismus weist eine in einem Abschnitt des Ventilkörpers ausgebildete Vertiefung auf, die in Kontakt mit dem Reaktionsbauteil steht. Die Vertiefung beherbergt das distale Ende des Plungerkolbens. Die Vertiefung erlaubt, daß sich der effektive Druckempfangsbereich des Plungerkolbens gemäß der Höhe der Ausgabereaktionskraft verändert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Bremssystems gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Bremssystems aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm der Inhalte eines Steuerbetriebs, der durch einen Steuerer des Bremssystems aus Fig. 1 durchgeführt wird.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm mit Eingabe/Ausgabecharakteristiken des in Fig. 1 gezeigten Bremssystems.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm der Inhalte eines Steuerbetriebs, der durch einen Steuerer eines Bremssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Fig. 6 zeigt ein Schnittbild eines Bremssystems gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm der Inhalte eines Steuerbetriebs, der in einem Beispiel eines bekannten Bremssystems ausgeführt wird.

Fig. 8 zeigt ein Diagramm mit Eingabe/Ausgabecharakteristiken des Standes der Technik für einen Vergleich mit Fig. 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Ein Bremssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unterhalb mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Steuerschritte, die gleich den in Fig. 7 gezeigten sind, durch die gleichen Bezugszeichen beschrieben werden, und, wenn geeignet, eine Beschreibung davon ausgelassen wird. In den Fig. 1 und 2 besteht ein Gehäuse 1 im wesentlichen aus einer vorderen Schale 2 und einer hinteren Schale 3. Das Innere des Gehäuses 1 ist durch eine Zentralschale 4 in eine Vorder- und Hinterkammer aufgeteilt (ohne Bezugszeichen). Die Vorderkammer ist durch einen Kraftkolben 6a mit einer Membran 5 in eine vordere Konstantdruckkammer 7a und eine vordere Variabeldruckkammer 8a unterteilt. Die hintere Kammer ist durch einen Kraftkolben 6b mit einer Membran 5b in eine hintere Konstantdruckkammer 7b und eine hintere Variabeldruckkammer 8b unterteilt.

In diesem Ausführungsbeispiel stellt das Gehäuse 1, ein Ventilmechanismus, eine Reaktionsscheibe 28, ein Plungerkolben 20 etc. (später beschrieben) einen Verstärker dar.

Ein allgemein zylindrischer Ventilkörper 9 ist an den Kraftkolben 6a und 6b befestigt. Der Ventilkörper 9 weist einen tassenförmigen zylindrischen Abschnitt großen Durchmessers 10 auf, dessen eines Ende geschlossen ist, sowie einen zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers 11, der an den zylindrischen Abschnitt großen Durchmessers 10 angrenzt. Der zylindrische Abschnitt großen Durchmessers 10 ist auf luftdichte Weise in die Kraftkolben 6a und 6b eingepaßt und erstreckt sich gleitfähig auf luftdichte Weise durch die Zentralschale 4. Der zylindrische Abschnitt kleinen Durchmessers 11 erstreckt sich gleitfähig und auf luftdichte Weise durch die rückwärtige Schale 3, um rückwärtig hervorzutreten. Ein Filter 12 mit einer Schalldämpferfunktion und einer Luftreinigungsfunktion ist in einem Abschnitt des zylindrischen Abschnitts kleinen Durchmessers 11 mit offenem Ende untergebracht. Atmosphärische Luft wird durch den Filter 12 in den Ventilkörper 9 eingeführt.

Der zylindrische Abschnitt kleinen Durchmessers 11 weist einen dickwandigen Abschnitt 13 an einer Seite auf, die näher am zylindrischen Abschnitt großen Durchmessers 10 liegt. Der dickwandige Abschnitt 13 ist mit einem sich axial erstreckenden Durchlaß T1 versehen, dessen eines Ende sich am offenen Ende des zylindrischen Abschnitts großen Durchmessers 10 öffnet. Das andere Ende des Durchlasses T1 öffnet sich am distalen Ende des zylindrischen Abschnitts kleinen Durchmessers 11. Der dickwandige Abschnitt 13 ist weiter mit einem sich radial erstreckenden Durchlaß T2 versehen, dessen eines Ende sich in der rückwärtigen Variabeldruckkammer 8b öffnet. Das andere Ende des Durchlasses T2 öffnet sich innen im dickwandigen Abschnitt 13 (der Durchlaß T2 ist der Einfachheit halber schematisch gezeigt).

Darüber hinaus ist der Ventilkörper 9 mit einem Durchlaß T3 ausgestattet, der ein Kommunizieren zwischen der vorderen und der hinteren Konstantdruckkammer 7a und 7b bereitstellt. Der Ventilkörper 9 ist weiter mit einem Durchlaß ausgestattet (nicht gezeigt), der ein Kommunizieren zwischen der vorderen und der hinteren Variabeldruckkammer 8a und 8b bereitstellt. In der folgenden Beschreibung werden der Einfachheit halber die vordere und hintere Konstantdruckkammer 7a und 7b allgemein als "Konstantdruckkammer 7" bezeichnet, und die vordere und hintere Variabeldruckkammer 8a und 8b werden als "Variabeldruckkammer 8" bezeichnet. Die Konstantdruckkammer 7 ist mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden, beispielsweise einer Saugvorrichtung des Motors, und das Innere der Konstantdruckkammer 7 wird zu allen Zeiten auf einem Vakuum gehalten.

Ein elastisch deformierbares Ventilelement 14 wird durch ein Haltebauteil an einem proximalen Ende 15 im zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers 11 in der Nähe der Öffnung des Durchlasses T1 befestigt. Eine Feder 17 ist zwischen dem distalen Ende des Ventilelements 14 und einem Eingabestab 16, um das Ventilelement 14 in Richtung der Öffnung (Ventilsitz) des Durchlasses T1 zu drücken, bereitgestellt, wodurch der Durchlaß T1 geschlossen wird. Das Ventilelement 14 und die Öffnung (Ventilsitz) des Durchlasses T1 bilden ein Vakuumventil 18.

Eine Rückfeder 19 ist zwischen dem Haltebauteil 15 und dem Eingabestab 16 bereitgestellt, um den Eingabestab 16 rückwärtig zu drücken.

Der Eingabestab 16 ist mit einem Bremspedal (nicht gezeigt) verbunden und in den zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers 11 eingeführt. Das distale Ende des Eingabestabs 16 ist mit einem schaftförmigen Plungerkolben 20 versehen, der durch den Eingabestab 16 eingekuppelt wird.

Ein Solenoid 21 ist auf dem Boden des zylindrischen Abschnitts großen Durchmessers 10 auf konzentrische Weise zum Eingabestab 16 angeordnet. Das Solenoid 21 wird durch ein annähernd zylindrisches Solenoidbehaltebauteil 22 im zylindrischen Abschnitt großen Durchmessers 10 gehalten. Ein allgemein zylindrischer Beschlag 23 ist axial beweglich innerhalb des Solenoids 21 angeordnet. Der Beschlag 23 wird durch das Solenoid 21 vorwärts und rückwärts bewegt. Wenn das Solenoid 21 angeregt wird, erzeugt es eine Magnetkraft, um den Reschlag 23 vom Ventilelement 24 zu trennen. In diesem Fall wird der Beschlag 23 an einer Stelle positioniert, die bezüglich der Mitte des Solenoids 21 in Richtung auf den Eingabestab 16 zu verschoben ist.

Der Beschlag 23 besteht im wesentlichen aus einem Beschlagkörper großen Durchmessers 23a und einem Beschlaghilfsbauteil 23b, das an dem Beschlagkörper 23a befestigt ist. Das Beschlaghilfsbauteil 23b ist ein zylindrisches Bauteil mit einem Durchmesser, der kleiner als der des Beschlagkörpers 23a ist. Der Beschlagkörper 23a weist einen Bodenabschnitt (Eingriffsabschnitt) 23c auf, der mit einem Loch versehen ist (ohne Bezugszeichen), damit der Plungerkolben 20 hindurchtreten kann. Ein Stufenabschnitt 20a des Plungerkolbens 20 grenzt an den Bodenabschnitt 23c an, so daß, wenn der Plungerkolben 20 nach vorne bewegt wird, der Beschlag 23 zusammen mit dem Plungerkolben 20 nach vorne bewegt wird.

Der distale Endabschnitt des Beschlaghilfsbauteils 23 kann an den distalen Endabschnitt des Ventilelements 14 angrenzen. Wenn es an den distalen Endabschnitt des Ventilelements 14 angrenzt, trennt das Beschlaghilfsbauteil 23b den Durchlaß T2 von der Atmosphäre ab. Wenn es sich vom distalen Endabschnitt des Ventilelements 14 trennt, stellt das Beschlaghilfsbauteil 23b eine Verbindung zwischen dem Durchlaß T2 und der Atmosphäre bereit, um die atmosphärische Luft in die rückwärtige Variabeldruckkammer 8b und die vordere Variabeldruckkammer 8a einzuführen. Das Beschlaghilfsbauteil 23b und das Ventilelement 14 bilden ein Luftventil 24.

In diesem Ausführungsbeispiel bilden das Ventilelement 14, der Plungerkolben 20 und der Beschlag 23 einen Ventilmechanismus. Der Beschlag 23 und das Solenoid 21 bilden eine Steuerventilvorrichtung.

Ein Scheibenbeherbergungsbauteil 25 ist in einen Endabschnitt des Solenoidhaltebauteils 22 eingepaßt (d. h. den in Fig. 1 linksseitigen Endabschnitt) . Das Scheibenbeherbergungsbauteil 25 weist einen zylindrischen Beherbergungsabschnitt 25a und einen ringförmigen Flanschabschnitt 25b auf. Der Flanschabschnitt 25b ist an dem Solenoidhaltebauteil 22 befestigt. Der zylindrische Abschnitt 25a erstreckt sich in das Solenoid 21. Eine Rückfeder 25 ist zwischen dem Scheibenbeherbergungsbauteil 25 und der Vorderschale 2 bereitgestellt, um das Scheibenbeherbergungsbauteil 25 zusammen mit dem Ventilkörper 9 rückwärtig zu drücken (rückwärtig bei Betrachtung von Fig. 1).

Eine Bohrung 25c ist im Scheibenbeherbergungsbauteil 25 ausgebildet, um den proximalen Endabschnitt eines Ausgabestabs 27 und eine Reaktionsscheibe (Reaktionsbauteil) 28 aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Gummimaterial) zu beherbergen. Der distale Endabschnitt des Ausgabestabs 27 erstreckt sich auf luftdichte Weise durch die Vorderschale 2 und steht nach vorne hervor. Das hervorstehende Ende des Ausgabestabs 27 ist mit einem Hauptzylinder (nicht gezeigt) verbunden. Eine Feder 29 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 25a und dem Beschlagkörper 23a befestigt, um diese auseinanderzudrücken. Ein Beschlagbolzen 31 ist auf der rückwärtigen Schale 3 befestigt. Der Verstärker ist durch den Befestigungsbolzen 31 an einer Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) befestigt.

Ein Reaktionseinstellmechanismus 32 ist zwischen der Reaktionsscheibe 28 und dem Plungerkolben 20 in der Bohrung 25c des Scheibenbeherbergungsbauteils 25 und dem Beschlagkörper 23a bereitgestellt.

Der Reaktionseinstellmechanismus 32 besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Zwischenbauteil 33, das parallel zu Reaktionsscheibe 28 bereitgestellt ist; einem zylindrischen Reaktionsempfänger 34, dessen eines Ende geschlossen ist und der mit einem seiner Enden in eine Bohrung im Zwischenbauteil 33 eingefügt ist; einem hutförmigen Federhalter 35, der an dem distalen Endabschnitt des Plungerkolbens 20 bereitgestellt ist; einer Kompressionsfeder 36, die zwischen einem Flansch 34a des Reaktionsempfängers 34 und dem Federhalter 35 bereitgestellt ist; und einem Einstellstab 37, der eine vorgegebene Stellast an die Kompressionsfeder 36 anlegt. In einem in Fig. 1 (Fig. 2) gezeigten anfänglichen Zustand ist ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Reaktionsempfänger 34 und der Reaktionsscheibe 28 ausgebildet.

Im Reaktionseinstellmechanismus 32 wird die an die Kompressionsfeder 36 angelegte Setzlast vorab eingestellt, so daß, wenn ein Teil einer Reaktionskraft, die vom Ausgabestab 27 durch die Reaktionsscheibe 28 und den Plungerkolben 20 auf den Eingabestab 16 wirkt, einen vorbestimmten Wert erreicht hat [ein Wert, der dem Punkt C in Fig. 4 entspricht (später beschrieben)], der Teil der Reaktionskraft, der auf den Eingabestab 16 wirkt, auf ein Niveau reduziert wird, das kleiner als das vor dem Erreichen des vorbestimmten Wertes ist (siehe den Ausgabebereich D in Fig. 4).

Der Federhalter 35 weist einen zylindrischen Abschnitt (im folgenden als "zylindrischer Federhalteabschnitt" bezeichnet) 35a auf, dessen eines Ende geschlossen ist, und einen Flansch (im folgenden als "Federhalteflansch" bezeichnet) 35b auf, der an dem offenen Ende des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a ausgebildet ist. Ein Boden 35c des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a ist mit einer Bohrung versehen (ohne Referenzzeichen), damit ein Schaftabschnitt 37a des Einstellstabs 37 axial beweglich hindurchtritt. Der distale Endabschnitt des Plungerkolbens 20 ist in die Öffnung des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a eingepaßt.

Der Schaftabschnitt 37a des Einstellstabs 37 erstreckt sich durch die Bohrung im Boden 35c des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a und ist in dem Loch des Reaktionsempfängers 34 mittels Preßpassen befestigt. Der Kopfabschnitt 37b des Einstellstabs 37 ist im zylindrischen Federhalteabschnitt 35a axial beweglich und wird durch den Boden 35c des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a gestoppt. Die Stellast, die an die Kompressionsfeder 36 angelegt ist, ist einstellbar mittels einer Änderung der Länge, mit der der Einstellstab 37 in das Loch des Reaktionsempfängers 34 eingesetzt ist.

In einem zusammengebauten Zustand, bei dem keine Last an die Kompressionsfeder 36 angelegt wird, die größer als die Stellast ist, ist die Länge N vom Kopfabschnitt 37b des Einstellstabs 37 zum distalen Ende des Plungerkolbens 20 länger als die Länge M vom Reaktionsempfänger 34 zum Boden 35c des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a (N<M) Demzufolge ist, wenn die Kompressionsfeder 36 zusammengedrückt wird, der Kopfabschnitt 37b des Einstellstabs 37 im zylindrischen Federhalteabschnitt 35a beweglich, bis der Boden 35c des zylindrischen Federhalteabschnitts 35a in Kontakt mit dem Reaktionsempfänger 34 kommt.

Ein Rumpfabschnitt 38a eines Hubsensors (Huberfassungsvorrichtung) 38 ist auf luftdichte Weise in die Vorderschale 2 eingepaßt. Ein beweglicher Schaft 38b wird durch den Rumpfabschnitt 38a des Hubsensors 38 axial beweglich gehalten. Das distale Ende des beweglichen Schafts 38b ist mit dem Kraftkolben 6a verbunden, um die Wegposition des Kraftkolbens 6a zu erfassen, d. h. die Wegposition des Ventilkörpers 9.

Ein Steuerer (Steuerventilantriebs-Steuervorrichtung) 39, der außerhalb des Gehäuses 1 angebracht ist, ist mit dem Hubsensor 38 und dem Solenoid 21 verbunden. Eine Verbindungsleitung 40, die das Solenoid und den Steuerer 39 verbindet, erstreckt sich auf luftdichte Weise durch eine in die Vorderschale 2 eingepaßte Gummitülle 41.

Wenn die Hubgeschwindigkeit VB einen Bezugswert Seo übersteigt, schaltet der Steuerer 39 das Solenoid 21 an, um eine große Ausgabe zu erhalten, wie später beschrieben.

Der Steuerer 39 führt eine arithmetische Verarbeitung aus, wie in Fig. 3 gezeigt. Das heißt, der Steuerer 39 liest ein Hubsignal sB vom Hubsensor 38 (Schritt S1) und erhält eine Hubgeschwindigkeit VB im nächstfolgenden Schritt S2. Als nächstes beurteilt der Steuerer 39, ob oder ob nicht die Hubgeschwindigkeit VB größer als der Bezugswert Seo (Schritt S6A) ist. Falls im Schritt S6A die Antwort JA ist, schaltet der Steuerer 39 das Solenoid 21 ein, um das Luftventil 24 (Schritt S7) unabhängig vom Betrieb des Reaktionseinstellmechanismus 32 zu öffnen.

Der Betrieb des Bremssystems, wie oben ausgebildet, wird im folgenden beschrieben.

Wenn das Bremssystem im Anfangszustand ist, wie in Fig. 1 (Fig. 2) gezeigt, ist die Konstantdruckkammer 7 und die Variabeldruckkammer 8 auf einem konstanten Druck (negativer Druck), und das Luftventil 24 und das Vakuumventil 18 ist geschlossen. Falls der Eingabestab 16 unter diesen Bedingungen geschoben wird, bewegen sich der Plungerkolben 20, der Beschlag 23 und der Reaktionseinstellmechanismus 32 in den jeweiligen Spalten zwischen der Reaktionsscheibe 28, dem Reaktionseinstellmechanismus 32 und dem Plungerkolben 20, was bewirkt, daß das Beschlaghilfsbauteil 23b sich vom Ventilelement 14 entfernt (d. h. das Luftventil 24 geöffnet wird). Demzufolge fließt die atmosphärische Luft durch einen Raum 48 zwischen dem zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers 11 und dem Beschlag 23 und weiter durch den Durchlaß T2 in die rückwärtige Variabeldruckkammer 8b (und die vorderseitige Variabeldruckkammer 8a). Als eine Folge wird ein differentieller Druck zwischen der rückwärtigen Konstantdruckkammer 7b und der rückwärtigen Variabeldruckkammer 8b erzeugt, und es wird auch ein differentieller Druck zwischen der vorderen Konstantdruckkammer 7a und der vorderen Variabeldruckkammer 8a erzeugt. Dies bewirkt, daß die Kraftkolben 6a und 6b sich zusammen mit dem Ventilkörper 9 vorwärtsbewegen. Demzufolge wird ein Schub am Ausgabestab 27 erzeugt, und ein Bremsbetrieb wird bewirkt.

In diesem anfänglichen Zustand des Bremsbetriebs bewegt sich der Reaktionsempfänger 34 des Reaktionseinstellmechanismus 32 im Spalt zwischen der Reaktionsscheibe 28 und dem Reaktionsempfänger 34, wodurch erlaubt wird, daß das Luftventil 24 geöffnet wird, ohne eine Reaktionskraft von der Reaktionsscheibe 28 zu empfangen. Daher ist es möglich, eine ausreichende anfängliche Bremskraft zu erhalten (siehe die Anfangsgröße, die in Fig. 4 im Ausgabebereich A gezeigt ist).

Danach, wenn sich der Plungerkolben 20 weiter vorwärtsbewegt und ein Teil der Reaktionsscheibe 28 deformiert wird, um in Richtung des Reaktionsempfängers 34 zu schwellen, wird ein Teil der Ausgabereaktionskraft von dem Reaktionsempfänger 34 zur Kompressionsfeder 36, die unter der Setzlast zusammengedrückt wurde, übertragen, und auch zum Plungerkolben 20 und zum Eingabestab durch die deformierte Reaktionsscheibe 28. Demzufolge erhöht sich die Ausgabe proportional zur Eingabe (siehe Ausgabebereich B in Fig. 4) In diesem Fall ist die Kompressionsfeder 36 nicht über den Einstellzustand hinaus zusammengedrückt (verkürzt); daher befinden sich der Reaktionsempfänger 34 und der Plungerkolben 20 unter den gleichen Bedingungen, da sie miteinander als ein fester Körper verbunden sind.

Wenn der Bremspedaldruck die Setzlast des Reaktionseinstellmechanismus 32 (Kompressionsfeder 36) erreicht, beginnt die Kompressionsfeder 36, sich zusammenzuziehen. Als eine Folge biegt sich das Liniensegment, das die Eingabe/Ausgabecharakteristik darstellt, im Punkt C. Demzufolge wird das Verstärkungsverhältnis (d. h. das Verhältnis der Ausgabe von dem Ausgabestab 27 zur Eingabe des Eingabestabs 16, was durch den Steigungswinkel des Liniensegments in Fig. 4 dargestellt wird) größer als das Verstärkungsverhältnis im Ausgabebereich B (siehe Ausgabebereich D in Fig. 4).

Es wird darauf hingewiesen, daß der Grund, warum das Verstärkungsverhältnis im Ausgabebereich D größer als das Verstärkungsverhältnis im Ausgabebereich B ist, darin liegt, daß, wenn ein Teil der Reaktionskraft, die auf den Eingabestab 16 vom Ausgabestab 27 durch die Reaktionsscheibe 28 und den Plungerkolben 20 wirkt, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der Anteil der Reaktionskraft, der auf den Eingabestab 16 wirkt, auf ein Niveau reduziert wird, welches kleiner als das vor erreichen des vorbestimmten Wertes ist (siehe Ausgabebereich D in Fig. 4).

Der Grund, warum "das Verstärkungsverhältnis erhöht wird", in dem "der Anteil (das Verhältnis) der Reaktionskraft vermindert wird", wird unterhalb beschrieben.

Im anfänglichen in Fig. 2 gezeigten Zustand sind die Konstantdruckkammern 7a und 7b und die Variabeldruckkammern 8a und 8b auf einen konstanten Druck (negativer Druck), und das Luftventil 24 ist geschlossen, wie oben ausgeführt.

Wenn das Bremspedal in diesem Zustand betätigt wird und somit der Eingabestab 16 bewegt wird, bewegt sich der Plungerkolben 20, der mit dem Eingabestab 16 verbunden ist, vorwärts, wie oben ausgeführt. Der Beschlag 23 bewegt sich ebenso vorwärts, aufgrund des Vorhandenseins des Stufenabschnitts 20a, was bewirkt, daß der Endabschnitt des Beschlaghilfsbauteils 23 sich vom Ventilelement 14 trennt. Demzufolge wird das Luftventil 24 geöffnet, wobei das Vakuumventil 18 geschlossen ist. Als eine Folge fließt atmosphärische Luft in die Variabeldruckkammern 8a und 8b, was das Entstehen eines differentiellen Drucks zwischen den Konstantdruckkammern 7a und 7b auf der einen Seite und den Variabeldruckkammern 8a und 8b auf der anderen Seite bewirkt. Der differentielle Druck bewirkt, daß die Kraftkolben 6a und 6b sich vorwärtsbewegen, was eine Ausgabe erzeugt, die bewirkt, daß der Ausgabestab 27 sich vorwärts durch die Reaktionsscheibe 28 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Reaktionsscheibe 28 durch die daran angelegte Reaktionskraft von dem Ausgabestab 27 deformiert und kommt in Kontakt mit dem Reaktionsempfänger 34 des Reaktionseinstellmechanismus 32, unter Ausfüllung des Spalts P mit einer vorbestimmten Breite, der zwischen dem Reaktionsempfänger und der Reaktionsscheibe 28 ausgebildet ist. Somit drückt die Reaktionsscheibe 28 den Reaktionsempfänger 34. Als eine Folge wirkt ein Teil der Reaktionskraft vom Ausgabestab 27 durch den Reaktionseinstellmechanismus 32 und den Plungerkolben 20 auf den Eingabestab 16, was ein normales Gefühl eines Widerstands bei einem Herabdrücken des Bremspedals bewirkt (siehe die Anfangsgröße, die im Ausgabebereich A in Fig. 4 gezeigt ist).

Während des Zeitabschnitts zwischen diesem Punkt und dem Moment, zu dem der Bremspedaldruck einen vorbestimmten Wert erreicht, ist der Teil der Reaktionskraft, der durch die Reaktionsscheibe 28 zum Reaktionseinstellmechanismus 32 übertragen wird, kleiner als die voreingestellte Setzlast der Kompressionsfeder 36. Daher ist die Kompressionsfeder 36 nicht komprimiert (verkürzt) . Demzufolge wird die Reaktionskraft zum Plungerkolben übertragen, wie in einem Fall einer Übertragung durch einen steifen Körper. Somit ist es möglich, eine Servokraft entsprechend zu der Bremsbedienkraft mit einem vorbestimmten Verstärkungsverhältnis zu erzeugen (siehe Ausgabebereich B in Fig. 4).

Wenn der Bremspedaldruck den vorbestimmten Wert überschreitet, ist der Teil der Reaktionskraft, der durch die Reaktionsscheibe 28 zum Reaktionseinstellmechanismus 32 übertragen wird, größer als die vorbestimmte Setzkraft der Kompressionsfeder 36. Daher wird die Kompressionsfeder 36 in Übereinstimmung mit der Größe des Teils der Reaktionskraft, der zum Reaktionseinstellmechanismus 32 übertragen wird, komprimiert, und der Reaktionsempfänger 34 bewegt sich relativ auf den Plungerkolben 20 zu, d. h. den Federhalter 35. Als eine Folge bewegt sich der Reaktionsempfänger 34 des Reaktionseinstellmechanismus 32 von der Reaktionsscheibe 28 um einen Strecke weg, die dem Ausmaß einer Kompression der Kompressionsfeder 36 entspricht, mit Bezug auf die gegebene Position der verschobenen Kraftkolben 6a und 6b. Demzufolge vergrößert sich der zwischen dem Reaktionsempfänger 34 und der Reaktionsscheibe 28 gebildete Spalt P in einem Ausmaß, das der Kompression der Kompressionsfeder 36 entspricht, was eine Erhöhung der in Fig. 4 gezeigten Anfangsgröße (Ausgabebereich A) zur Folge hat.

Somit ist, wenn der Bremspedaldruck größer als der vorbestimmte Wert ist, der Teil der Reaktionskraft, der durch den Reaktionseinstellmechanismus 32 durch die Reaktionsscheibe 28 übertragen wird, größer als die vorbestimmte Setzlast der Kompressionsfeder 36. Demzufolge wird die Kompressionsfeder 36 in Übereinstimmung mit der Größe des Teils der übertragenen Reaktionskraft komprimiert, und die Anfangsgröße erhöht sich um einen Wert, der der Kompression der Kompressionsfeder 36 entspricht. Daher wird das Verstärkungsverhältnis offensichtlich größer als in dem Fall, in dem der Bremspedaldruck den vorbestimmten Wert nicht übersteigt (siehe Ausgabebereich D in Fig. 4).

Somit erhält der Reaktionseinstellmechanismus 32 in diesem Ausführungsbeispiel zwei Verhältnischarakteristiken, wie in den Ausgabebereichen B und D in Fig. 4 gezeigt.

Wenn das Bremspedal weiter herabgedrückt wird, wird die Kompressionsfeder 36 weiter komprimiert, und irgendwann kommt der Federhalter 35 in Kontakt mit dem Reaktionsempfänger 34 (d. h. die Länge M=0). Zu dieser Zeit (d. h. wenn der Punkt E in Fig. 4 erreicht ist) wirkt die Federkraft der Kompressionsfeder 36 nicht länger auf die Übertragung der Kraft zwischen dem Eingabestab und dem Ausgabestab 27.

Demzufolge biegt sich das Liniensegment, das die Eingabe/Ausgabecharakteristiken darstellt, im Punkt E, und das Verstärkungsverhältnis wird ungefähr gleich zu dem im Ausgabebereich B (siehe Ausgabebereich F in Fig. 4).

In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel hat das Bremssystem den Reaktionseinstellmechanismus 32 und kann die Eingabe/Ausgabecharakteristiken (2-Verhältnis- Charakteristiken) in den Ausgabebereichen B und D, in Fig. 4 gezeigt und oben erwähnt, aufweisen. Im Gegensatz dazu kann ein bekanntes Bremssystem eines Typs, der nicht den Reaktionseinstellmechanismus 32 aufweist, solche 2-Verhältnis-Charakteristiken nicht erzielen. Die Eingabe/Ausgabecharakterstiken des bekannten Bremssystems sind wie die in Fig. 8 gezeigten.

Wie oben erwähnt, erhöht sich die Erhöhungsrate in der Ausgabe, wenn die Eingabe einen vorbestimmten Punkt (C) überschreitet. Daher kann eine erhöhte Bremskraft sogar dann erhalten werden, wenn das Erhöhen des Bremspedaldrucks klein ist. Demzufolge, sogar in einem Fall eines Notfalls mittleren Niveaus, kann eine erhöhte Bremskraft schnell und mit einem relativ kleinen Bremspedaldruck im Vergleich zum bekannten System ohne Reaktionseinstellmechanismus 32 erzeugt werden. Somit ist es möglich, eine Sicherheitsverbesserung zu erzielen.

Der Steuerer 39 überwacht ein Ausgabesignal sB von dem Hubsensor 38 und erhält eine Hubgeschwindigkeit VB durch Durchführen einer differentiellen Berechnung für das Hubsignal sB in Intervallen mit einer vorbestimmten Zeit. Wenn das Hubsignal VB einen Bezugswert Seo des Hubgeschwindigkeitsschwellwertes überschreitet, schaltet der Steuerer 39 das Solenoid 21 ein (versorgt es mit Energie), um den Beschlag 23 anzuziehen. Demzufolge wird das Luftventil 24 unabhängig von der Position des Plungerkolbens 20 geöffnet. Demzufolge wird die atmosphärische Luft in die Variabeldruckkammer 8 eingeführt, um einen Druckunterschied zwischen dem Vakuum in der Konstantdruckkammer 7 und dem Druck (atmosphärischen Druck) in der Variabeldruckkammer 8 zu erzeugen. Somit werden die Kraftkolben 6a und 6b zusammen mit dem Ausgabestab 27 durch einen Schub in Entsprechung zur Druckdifferenz vorwärtsbewegt, wodurch ein Bremsbetrieb mit voller Kraft durchgeführt wird, was in einem Fall eines extrem hohen Notfallniveaus anwendbar ist.

Wie oben ausgeführt, trägt der Reaktionseinstellmechanismus 32 bei einer Sicherheitsverbesserung in einer Situation mit mittleren Notfallgrad bei. Daher kann das erzwungene Bremsen mit voller Kraft, durch das Solenoid 21 ausgeführt, restriktiv für den Fall eines hohen Notfallniveaus verwendet werden. Das heißt, mit der erforderlichen Sicherheit sichergestellt, kann der Referenzwert Seo des Hubgeschwindigkeitsschwellwertes hoch eingestellt werden, um ein unnötiges Bremsen zu verhindern. Daher wird es unnötig, strikt einen Kompromiß beim Einstellen eines Schwellwertes zu verfolgen, was im oben beschriebenen Stand der Technik notwendig war. Demzufolge ist es möglich, das Schwellwertberichtigungsverarbeiten zu vermeiden, wie es in den Schritten S3, S4 und S5 (siehe Fig. 7) im Stand der Technik ausgeführt wurde. Daher kann die Ausführung des Steuerers 39 entsprechend vereinfacht werden, und die Steuerung kann beschleunigt werden.

Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.

Der Steuerer 39 im zweiten Ausführungsbeispiel führt einen Steuerbetrieb aus, bei dem Schritte S1, S2 und S7 wie im Fall von Fig. 3 ausgeführt werden, und ein Schritt S6B ist anstatt des Schrittes S6A in Fig. 3 vorgesehen. Zusätzlich sind Schritte S3B und S5B zwischen den Schritten S2 und S6B vorgesehen. Im Schritt S3B wird der Bezugswert Seo des Hubgeschwindigkeitsschwellwertes mit einem Hubkoeffizienten F2(sB) multipliziert, um einen Hubgeschwindigkeitsschwellwert Se zu berechnen.

Im Schritt S5B wird eine Überwachungsverarbeitung einer Fahrerbediengewohnheit durchgeführt, und ein Bediengewohnheitskoeffizient wird berechnet, wie im Fall von Fig. 7.

Im Schritt S6B werden der Hubgeschwindigkeitsschwellwert Se und der Bediengewohnheitskoeffizient miteinander multipliziert, um einen korrigierten Schwellwert zu erhalten. Dann wird eine Entscheidung darüber gefällt, ob oder ob nicht die Hubgeschwindigkeit VB größer als der korrigierte Schwellwert ist (der durch den Bediengewohnheitskoeffizienten korrigierte Schwellwert).

Das zweite Ausführungsbeispiel benötigt keine wie im Schritt S4 im Stand der Technik ausgeführte Schwellwertberichtigungsverarbeitung und benötigt auch keine Berechnung unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeits­ koeffizienten F1(V) im Schritt S3. Daher kann der Aufbau des Steuerers 39 entsprechend vereinfacht werden, und die Steuerung kann beschleunigt werden. Eine Bremsüberwachungsverarbeitung, die im Stand der Technik im Schritt S4 durchgeführt wird, benötigt allgemein Fahrzeugverzögerungsinformation. Daher wird es unnötig, eine Signaleingabeschaltung für eine Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnung bereitzustellen, und unnötig, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsverarbeitung durchzuführen, da keine Notwendigkeit einer Fahrzeugverzögerungsinformation und -Berechnung unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizienten F1 (V) notwendig ist. Demzufolge kann das System vereinfacht werden.

Obwohl die vorhergehenden Ausführungsbeispiele den Reaktionseinstellmechanismus 32 mit einem Federbauteil (Kompressionsfeder 36) verwenden, kann ein anderer Typ von Reaktionseinstellmechanismus an dessen Stelle bereitgestellt werden, bei dem eine Vertiefung (Bohrung mittleren Durchmessers 50b) im Ventilkörper 9 ausgebildet ist, und der effektive Druckempfangsbereich des Plungerkolbens 20 in Übereinstimmung mit der Größe der Ausgabereaktionskraft durch die Vertiefung (Bohrung mittleren Durchmessers 50b) verändert wird.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel der oben beschriebenen Anordnung (d. h. ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung).

In Fig. 6 werden Bauteile, die mit dem ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und dem dritten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird geeignet ausgelassen. Es wird darauf hingewiesen, daß das Bremssystem nach dem dritten Ausführungsbeispiel ein Paar von Konstant- und Variabeldruckkammern 7 und 8 aufweist, die sich vom oben beschriebenen Tandemtyp (mit zwei Paaren von Konstant- und Variabeldruckkammern 7 und 8) unterscheiden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 weist der Ventilkörper 9 einen dickwandigen zylindrischen Abschnitt großen Durchmessers 10 auf. Der zylindrische Abschnitt großen Durchmessers 10 weist eine hindurchreichende Bohrung 50 auf, die im wesentlichen aus drei Bohrungen besteht, die schrittweise unterschiedlichen inneren Durchmesser aufweisen, d. h. eine Bohrung großen Durchmessers 50a, eine Bohrung mittleren Durchmessers 50b und eine Bohrung kleinen Durchmessers 50c. Der proximale Endabschnitt des Ausgabestabs 27 und der Reaktionsscheibe 28 sind in der Bohrung großen Durchmessers 50a untergebracht.

Der Plungerkolben 20 weist einen allgemein säulenförmigen Schaftendabschnitt 20a am distalen Ende auf. Der Schaftendabschnitt 20a erstreckt sich durch die Bohrung kleinen Durchmessers 50c, um in die Bohrung mittleren Durchmessers (Vertiefung) 50b hineinzuragen. Unter normalen Bedingungen ist ein Spalt (Anfangsabstand) P zwischen dem distalen Ende des Schaftendabschnitts 20a und der Reaktionsscheibe 28 ausgebildet. Der Teilbereich der Reaktionsscheibe 28 ist auf R eingestellt. Der Bereich der Bohrung mittleren Durchmessers (Vertiefung) 50b ist auf B₁ eingestellt, und der Teilbereich des Schaftendabschnitts 20a ist auf B₂(B₁<B₂) eingestellt.

Der zylindrische Abschnitt großen Durchmessers 10 weist eine ringförmige Rille 51 auf, die in einem Abschnitt ausgebildet ist, der näher am Eingabestab 16 gelegen ist. Die ringförmige Rille 51 öffnet sich in Richtung des Eingabestabes 16. Der Beschlag 23 ist in die ringförmige Rille 51 auf solche Weise eingesetzt, daß er vorwärts- und rückwärtsbewegt werden kann. Der zylindrische Abschnitt großen Durchmessers 10 weist ein Solenoid 21 auf, das darin eingeschlossen ist, um den Beschlag 23 anzutreiben.

Im in Fig. 6 gezeigten System wird in einem Anfangsbremszustand der Eingabestab 16 gedrückt, und der Plungerkolben 20 bewegt sich eine Strecke, die dem Spalt P entspricht, der zwischen dem distalen Ende des Schaftendabschnitts 20a und der Reaktionsscheibe 28 gebildet ist. Demzufolge wird das Luftventil 24 geöffnet, ohne eine Reaktionskraft von der Reaktionsscheibe 28 zu erhalten. Daher ist es möglich, eine ausreichende Anfangsbremskraft zu erhalten (siehe im Ausgabebereich A in Fig. 4 gezeigte Anfangsgröße).

Wenn sich danach der Plungerkolben 20 weiter vorwärtsbewegt und die Reaktionsscheibe 28 drückt, schwillt ein Teil der Reaktionsscheibe 28 in Richtung auf die Bohrung mittleren Durchmessers 50b zu. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ausgabereaktionskraft, die an den Plungerkolben angelegt wird, ungefähr gleich dem, was übrig ist, wenn eine durch den Ventilkörper 9 empfangene Reaktionskraft von der Reaktionskraft von der Reaktionsscheibe 28 abgezogen wird. Das heißt, die an den Plungerkolben angelegte Ausgabereaktionskraft weist einen Wert auf, der dem Bereich B₁ entspricht. Das Verstärkungsverhältnis ist R/B₁ (siehe Ausgabebereich B in Fig. 4).

Wenn die Reaktionsscheibe weiter in solch einem Ausmaß anschwillt, daß der angeschwollene Teil der Reaktionsscheibe 28 den Stufenabschnitt zwischen der Bohrung mittleren Durchmessers 50b und der Bohrung kleinen Durchmessers 50c erreicht, wird der Stufenabschnitt auch der Ausgabereaktionskraft unterworfen. Zu diesem Zeitpunkt ist die an den Plungerkolben 20 angelegte Ausgabereaktionskraft das, was übrig ist, wenn eine durch den Ventilkörper 9 empfangene Reaktionskraft von der Reaktionskraft von der Reaktionsscheibe 28 abgezogen wird. Das heißt, die an den Plungerkolben angelegte Ausgabereaktionskraft weist einen Wert auf, der dem Bereich B₂ entspricht. Das Verstärkungsverhältnis ist R/B₂ (<R/B₁) (siehe Ausgabebereich D in Fig. 4).

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Vertiefung (Bohrung mittleren Durchmessers 50b im Ventilkörper 9 ausgebildet, so daß der effektive Druckempfangsbereich des Plungerkolbens 20 gemäß der Größe der Ausgabereaktionskraft durch die Vertiefung (Bohrung mittleren Durchmessers 50b) verändert wird, wie oben ausgeführt, so daß ein 2-Verhältnis­ charakteristik erhalten wird, so wie die in Fig. 4 gezeigte.

In diesem Ausführungsbeispiel kann das Verstärkungsverhältnis in Übereinstimmung mit der Größe des Bereichs der Bohrung mittleren Durchmessers (Vertiefung) 50b verändert werden. Demzufolge ist es möglich, die Einstellung einer Bremskraft im Fall eines Notfalls mittleren Niveaus relativ einfach zu ändern.

Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel der Steuerventilvorrichtung (Beschlag 23 und Solenoid 21) im Ventilkörper 9 angeordnet ist, wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise darauf beschränkt ist, und daß die Steuerventilvorrichtung außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sein kann, und mit der Variabeldruckkammer (vordere und hintere Variabeldruckkammern 8a und 8b) kommunizieren kann, um die Arbeitsflüssigkeit der Variabeldruckkammer zuzuführen.

Gemäß der Erfindung kann eine 2-Verhältnis-Charakteristik erhalten werden, indem die Ausgabe durch den Reaktionseinstellmechanismus eingestellt wird, und die Steuerventilvorrichtung liefert die Arbeitsflüssigkeit zur Variabeldruckkammer auf Grundlage eines Ansteuersignals von der Steuerventilantriebssteuervorrichtung. Daher kann ein hohes Verstärkungsverhältnis unabhängig vom Betrieb des Reaktionseinstellmechanismus erhalten werden. Demzufolge trägt der Reaktionseinstellmechanismus einer Sicherheitsverbesserung in einer Notfallsituation mittleren Niveaus bei. Auf der anderen Seite kann das durch die Steuerventilantriebssteuervorrichtung erzwungene Bremsen mit voller Kraft restriktiv in dem Fall eines hohen Notfallniveaus verwendet werden. Es wird daher unnötig, strikt einen Kompromiß beim Einstellen eines Schwellwertes anzustreben, wie dies im Stand der Technik notwendig war. Demzufolge ist es möglich, eine Schwellwertberichtigungsverarbeitung zu vermeiden, die vorher notwendig war, um ein Bremsen mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Somit kann die Anordnung des Steuersystems vereinfacht werden, und die Steuerung kann beschleunigt werden.

In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt der Reaktionseinstellmechanismus einen Reaktionsempfänger ein, der zwischen einem Reaktionsbauteil und einem Plungerkolben angeordnet ist, so daß er relativ zum Plungerkolben beweglich ist und an das Reaktionsbauteil angrenzen kann. Ein Federbauteil ist zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben bereitgestellt. Ein Einstellbauteil ist zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben angeordnet, um den anfänglichen Abstand zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben und die Setzlast des Federbauteils, die an den Reaktionsempfänger angelegt wird, einzustellen. Da die Setzlast des Federbauteils durch das Einstellbauteil eingestellt wird, ist es möglich, den Punkt einzustellen, an dem das Verstärkungsverhältnis beginnt, sich zu ändern.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der effektive Druckempfangsbereich des Plungerkolbens in Übereinstimmung mit der Größe der Ausgabereaktionskraft durch eine Vertiefung verändert werden. Da das Verstärkungsverhältnis in Übereinstimmung mit der Größe der Vertiefung geändert werden kann, ist es möglich, die Einstellung einer Bremskraft im Fall eines Notfalls mittleren Niveaus relativ einfach zu ändern.

Claims (6)

1. Ein Bremssystem, umfassend:
einen Verstärker mit einem Gehäuse, einen Kraftkolben, der ein Inneres des Gehäuses in eine Konstantdruckkammer und eine Variabeldruckkammer unterteilt; einen durch den Kraftkolben getragenen Ventilkörper; und einen in dem Ventilkörper bereitgestellten Ventilmechanismus, um eine Bereitstellung einer Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer durch eine Bewegung eines Plungerkolbens, der mit einem mit einem Bremspedal verbundenen Eingabestab verbunden ist, zu steuern, wobei ein in dem Kraftkolben durch einen differentiellen Druck, der zwischen der Variabeldruckkammer und der Konstantdruckkammer auf Grundlage eines Betriebs des Ventilmechanismus erzeugt wird, erzeugter Schub zu einem Ausgabestab übertragen wird, und ein Teil der Reaktionskraft von dem Ausgabestab durch ein Reaktionsbauteil und den Plungerkolben übertragen wird, um auf den Eingabestab zu wirken;
eine Steuerventilvorrichtung, die in Verbindung mit der Variabeldruckkammer des Verstärkers bereitgestellt ist, um die Arbeitsflüssigkeit in die Variabeldruckkammer zu liefern, in Reaktion auf ein dorthin eingegebenes Ansteuersignal;
eine Huberfassungsvorrichtung, um einen Hub des Bremspedals zu erfassen;
eine Antriebssteuervorrichtung für die Steuerventilvorrichtung, die eine Hubgeschwindigkeit des Bremspedals, basierend auf einem Erfassungsergebnis durch die Huberfassungsvorrichtung, mit einem voreingestellten Schwellwert vergleicht, und, wenn die Hubgeschwindigkeit den Schwellwert übersteigt, ein Ansteuersignal an die Steuerventilvorrichtung ausgibt; und
einen Reaktionseinstellmechanismus, der, wenn der Teil der Reaktionskraft von dem Ausgabestab, der durch das Reaktionsbauteil und den Plungerkolben übertragen wird, um auf den Eingabestab zu wirken, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, einen Betrag der auf den Eingabestab wirkenden Reaktionskraft auf ein Niveau vermindert, das kleiner als das vor Erreichen des vorbestimmten Wertes ist.

2. Ein Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus ein in dem Ventilkörper bereitgestelltes Ventilelement einschließt; den Plungerkolben; und einen Beschlag mit einem Ventilsitzabschnitt, der ausgebildet ist, um an dem Ventilelement und einen Eingriffsabschnitt, der mit dem Plungerkolben einkuppeln kann, anzugrenzen, wobei der Beschlag in dem Ventilkörper beweglich ist und so gedrängt wird, daß der Eingriffsabschnitt normalerweise an den Plungerkolben angrenzt;
die Steuerventilvorrichtung den Beschlag einschließt, und ein Solenoid, das eine Magnetkraft erzeugt, die auf den Beschlag einwirkt, so daß der Beschlag von dem Ventilelement getrennt wird; und
der Reaktionseinstellmechanismus einen Reaktionsempfänger einschließt, der zwischen dem Reaktionsbauteil und dem Plungerkolben so angeordnet ist, daß er relativ zu dem Plungerkolben beweglich ist, und an das Reaktionsbauteil anstoßen kann; ein Federbauteil, das zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben angeordnet ist; und eine Einstellvorrichtung, die zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Plungerkolben angeordnet ist, um eine an den Reaktionsempfänger angelegte Vorlast des Federbauteils einzustellen.

3. Ein Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsempfänger eine axiale Bohrung aufweist und die Einstellvorrichtung einen Einstellstab umfaßt, mit einem Schaftabschnitt und einem vergrößerten Kopfabschnitt, wobei der Einstellstab in die axiale Bohrung preßgepaßt ist, und einen hutförmigen Federhalter, der am distalen Ende des Plungerkolbens angebracht ist, und einen zylindrischen Abschnitt und einen Flansch aufweist, so daß die Feder zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Flansch gehalten wird, wobei der zylindrische Abschnitt einen mit einer Öffnung versehenen Boden aufweist, damit der Schaftabschnitt des Einstellstabes hindurchtreten kann, wobei der Raum zwischen dem Reaktionsempfänger und dem Boden des Federhalters kleiner als der Raum zwischen dem Kopfabschnitt des Einstellstabs und dem distalen Ende des Plungerkolbens ist.

4. Ein Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuervorrichtung eine Vorrichtung einschließt, um entweder einen Hubkoeffizienten und/oder einen Betriebsgewohnheitskoeffizienten zu bestimmen, so daß der Schwellwert auf Grundlage des Hubkoeffizienten und/oder den Gewohnheitskoeffizienten korrigiert wird.

5. Ein Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus ein in den Ventilkörper bereitgestelltes Ventilelement umfaßt; den Plungerkolben und einen Beschlag mit einem Ventilsitzabschnitt, der ausgebildet ist, um an das Ventilelement anzugrenzen, und einen Eingriffsabschnitt, der mit dem Plungerkolben einkuppeln kann, wobei der Beschlag in dem Ventilkörper beweglich ist und so gedrückt wird, daß der Eingriffsabschnitt normalerweise an den Plungerkolben anstößt;
die Steuerventilvorrichtung den Beschlag einschließt, und ein Solenoid, das eine auf den Beschlag einwirkende Magnetkraft erzeugt, so daß der Beschlag sich vom Ventilelement trennt; und
der Reaktionseinstellmechanismus eine in einem Abschnitt des Ventilkörpers ausgebildete Vertiefung aufweist, die in Kontakt mit dem Reaktionsbauteil ist, wobei die Vertiefung ein distales Ende des Plungerkolbens beherbergt, so daß das Verhältnis der Anteile der durch den Ventilkörper bzw. den Plungerkolben empfangenen Reaktionskraft in Übereinstimmung mit einer Größe der Ausgabereaktionskraft verändert wird.

6. Ein Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuervorrichtung eine Vorrichtung einschließt, um einen Hubkoeffizienten und/oder Bediengewohnheitskoeffizienten zu erfassen, so daß der Schwellwert auf Grundlage des Hubkoeffizienten und/oder Bediengewohnheitskoeffizienten korrigiert wird.