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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Bremskreis für ein Automobil,
insbesondere eine Zylindervorrichtung zur Verwendung in einem Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem,
einem sogenannten brake-by-wire (BBW) System, um einen Fluiddruck von
einer Fluiddruckquelle zu regeln und den Fluiddruck auf Radzylinder
gemäß dem Betrieb
eines Bremspedals anzuwenden.
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Das
BBW-System weist im allgemeinen einen ausfallsicheren Druckzylinder,
der in dem Versagensfall des Systems wirkt, und einen Hubsimulator auf,
um einen gewünschten
Hub des Bremspedals beim normalen Betrieb des Systems sicherzustellen. Im
allgemeinen wird in herkömmlichen
BBW-Systemen ein
Druckspeicher oder Dämpfer
als Hubsimulator verwendet, wobei eine volumetrische Änderung gemäß dem Fluiddruck
des Druckzylinders bewirkt wird. In derartigen herkömmlichen
BBW-Systemen muß nicht
nur das dem Druckspeicher oder Dämpfer zuzuführende Fluid,
sondern auch das den Radzylindern zuzuführende Fluid im Druckzylinder
gehalten werden, so dass der Druckzylinder groß sein muß.
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Als
eine Gegenmaßnahme
schlägt
z.B. die Offenlegung der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung (Kokai) JP 7-165031 eine Bremsregelungsvorrichtung
(BBW-System), die in 4 gezeigt
ist (ein Auszug aus JP 7-165031), vor. In dieser Vorrichtung ist
ein Einstellmechanismus für
das Pedalgefühl (Hubsimulator)
f zwischen einem Bremspedal a und einem Druckzylinder b vorgesehen.
Der Einstellmechanismus für
das Pedalgefühl
f umfasst: eine erste Stange f1, die auf einer Seite des Druckzylinders
b vorgesehen ist; eine zweite Stange f2, die auf einer Seite des
Bremspedals a vorgesehen ist; und eine Feder f3, die zwischen der
ersten Stange f1 und der zweiten Stange f2 vorgesehen ist. Beim
Normalbetrieb des Systems wird ein gewünschter Hub des Bremspedals
a sichergestellt, indem die Feder f3 zusammengezogen wird. Im Versagensfall
des Systems stößt für einen
ausfallsicheren Betrieb die zweite Stange f2 gegen die erste Stange
f1, um damit eine auf das Bremspedal a ausgeübte Trittkraft direkt auf den
Druckzylinder b zu übertragen.
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Wenn
jedoch bei dem Hubsimulator der JP 7-165031 der Druckzylinder b
für einen
ausfallsicheren Betrieb arbeitet, muß der Fahrer das Bremspedal a
um eine dem Hub des Druckzylinders b entsprechende Wegstrecke (d.h.,
dem Hub eines Kolbens im Druckzylinder b) zusätzlich zu einer Strecke drücken, die
dem vom Hubsimulator f beim normalen Betrieb des Systems verbrauchten
Hub entspricht. Somit wird der unwirksame Hub des Bremspedals groß, so dass,
um dieselbe Verzögerung
zu bewirken, das Bremspedal a tief und fest im Vergleich zum normalen
Bremsen gedrückt
werden muß.
Daher wird das Bremsen extrem schwierig.
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Im
Hinblick auf das Obige wurde die vorliegende Erfindung ausgeführt. Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylindervorrichtung
für ein
Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem
bereitzustellen, das bei normalem Betrieb des Systems als Hubsimulator
dient und das eine Erhöhung
des unwirksamen Hubs des Bremspedals für einen ausfallsicheren Betrieb
beträchtlich
unterdrückt,
um somit einen gewünschten
Hub des Bremspedals sicherzustellen, ohne die Betriebsfähigkeit
der Bremse zu beeinträchtigen.
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Die
DE 196 30 219 A1 offenbart
einen Hauptbremszylinder. Dabei weist ein Tandemdruckzylinder einen
Zylinderkörper
und einen ersten und einen zweiten Kolben, die in dem Zylinderkörper verschiebbar
vorgesehen sind, auf. Eine primäre
Druckkammer ist zwischen dem primären Kolben und dem sekundären Kolben,
und eine sekundäre
Druckkammer ist zwischen dem sekundären Kolben und dem Zylinderkörper definiert.
Ein Durchgang ist in einem Bereich zwischen den beiden Druckkammern
vorgesehen und verbindet die primäre Druckkammer mit einem Behälter. Dieser
Durchgang ist bei nicht betätigter
Bremse geschlossen und wird beim Betätigen der Bremse aufgrund einer
Bewegung des sekundären Kolbens
geöffnet,
falls keine Fehlfunktion der Bremsanlage vorliegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung eine Zylindervorrichtung für ein Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
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Bei
der Zylindervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist beim normalen
Betrieb des BBW-Systems das Maß an
Hub des sekundären
Kolbens sehr klein, so dass das Fluid in der primären Druckkammer
an den Behälter
durch die Verbindungs-Einstellmittel
abgegeben wird, und sich eine Rückkehrfeder in
der primären
Druckkammer zusammenzieht, um somit einen gewünschten Hub des Bremspedals
sicherzustellen. Somit dient die Zylindervorrichtung als Ganzes
als ein Hubsimulator. Andererseits wird im Falle des Versagens des
BBW-Systems für
einen ausfallsicheren Betrieb das Fluid der sekundären Druckkammer
den Radzylindern in einem der Bremskreise zugeführt, so dass das Maß an Hub
des sekundären
Kolbens groß wird
und somit die Verbindungs-Einstellmittel eine Verbindung zwischen
der primären
Druckkammer und dem Behälter
vermeiden. Dies ermöglicht
es, das Fluid der primären Druckkammer
den Radzylindern in dem anderen Bremskreis zuzuführen. Somit dient die Zylindervorrichtung
als Ganzes nicht nur als ausfallsicherer Druckzylinder, sondern
auch als Tandemdruckzylinder, der für eine ausfallsichere Betätigung im
Versagensfall der Radbremskreise wirkungsvoll ist. Weiterhin kann,
wenn die Zylindervorrichtung als Tandemdruckzylinder dient, ein
Zusammenziehen der Rückkehrfeder
in der primären
Druckkammer minimiert werden, so dass der unwirksame Hub des Bremspedals
minimiert werden und eine gute Betriebsfähigkeit der Bremse sichergestellt
werden kann.
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Bei
der Zylindervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt,
dass der primäre
Kolben eine größere druckaufnehmende
Fläche
besitzt als der sekundäre
Kolben. Durch diese Anordnung kann, wenn die Zylindervorrichtung
als ausfallsicherer Druckzylinder dient, das Volumen der primären Druckkammer
einfach dadurch verringert werden, dass der primäre Kolben bewegt wird, um eine
gewünschte
Fluidmenge den Radzylindern zuzuführen. Daher ist das Maß an Kontraktion
der Rückkehrfeder in
der primären
Druckkammer, die beim normalen Betrieb des BBW-Systems als Hubsimulator
dient, sehr gering, so dass es möglich
ist, eine Verminderung des Wirkungsgrades der Fluiddruckerzeugung aufgrund
eines Anstiegs der Reaktionskraft der Feder zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Zylindervorrichtung,
anpassbar für
eine Bremsflüssigkeits-Druckregelvorrichtung,
mit den Merkmalen des Anspruchs 3 oder 4 bereit.
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Die
vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und
den beigefügten
Ansprüchen
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer Zylindervorrichtung
für ein
Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Systemdiagramm des Bremsflüssigkeits-Druckregelsystems
mit der Zylindervorrichtung.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die den Aufbau einer Zylindervorrichtung
für ein
Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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4 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines herkömmlichen
Hubsimulators zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
folgenden wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
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2 zeigt
einen gesamten Aufbau eines Bremsflüssigkeits-Druckregelsystems (BBW-System) mit einer
Zylindervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die auf einen Doppelbremskreis angewandt
wird. In 2 bezeichnet Referenzziffer 1 eine
Zylindervorrichtung in dieser Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die betriebsmäßig mit
einem Bremspedal 2 verbunden ist. Referenzziffer 3 bezeichnet
eine Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung,
die einen vorbestimmten Fluiddruck gemäß dem Betrieb des Bremspedals 2 erzeugt
und den vorbestimmten Fluiddruck auf vier Radzylinder 4 (4A, 4B, 4C, 4D)
ausübt.
Jeder Radzylinder 4 ist selektiv mit der Zylindervorrichtung 1 oder der
Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 mit
Hilfe eines ausfallsicheren Ventils 5 (5A, 5B, 5C, 5D)
verbunden. Wie später
detailliert erläutert
werden wird, dient die Zylindervorrichtung 1 nicht nur
als ein Tandemdruckzylinder, sondern auch als ein Hubsimulator.
Wenn die Zylindervorrichtung 1 als der Tandemdruckzylinder
dient, wird der von der Zylindervorrichtung 1 erzeugte
Fluiddruck durch eine Rohrleitung 6 den Radzylindern 4A und 4B in
einem der zwei Bremskreise und durch eine Rohrleitung 7 den
Radzylindern 4C und 4D in dem anderen Bremskreis
zugeführt.
Die zwei Bremskreise können
angeordnet sein, um die Vorderradbremsen in einem Kreis und die
Hinterradbremsen im anderen Kreis zu haben, oder können in
einer X-förmigen
Anordnung angeordnet sein. Während
nicht gebremst wird, wird die Position jedes ausfallsicheren Ventils 5 eingestellt, um
den Radzylinder 4 mit der Zylindervorrichtung 1 zu
verbinden.
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In
dieser Ausführungsform
umfaßt
die Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 eine
Flüssigkeitsdruckquelle 8,
ein Flüssigkeitsdruck-Regelventil 9 und
eine elektronische Regeleinheit (ECU) 10. Das Flüssigkeitsdruck-Regelventil 9 enthält ein lineares Magnetventil
(nicht dargestellt), das auf einen Befehl von der ECU 10 hin
betätigt
wird und den Flüssigkeitsdruck
von der Flüssigkeitsdruckquelle 8 gemäß der Druckkraft
des Magnetventils regelt. Wenn eine Trittkraft auf das Bremspedal 2 ausgeübt wird,
erfaßt ein
Bremslampenschalter 11 die Anwendung der Trittkraft und
gibt ein Signal aus. Das Signal wird auf die ECU 10 übertragen
und die ECU schaltet die Position jedes ausfallsicheren Ventils 5 Zylinderkörpers 20 verschieben
kann. Ein Abstand zwischen dem ersten Kolben 21 und der
Hülse 23 (im
folgenden oft als "die
erste Hülse 23" bezeichnet), die
auf einer Seite des offenen Endes des Zylinderkörpers 20 vorgesehen
ist, ist mit einem von der Hülse 23 gehaltenen
Dichtelement 31 abgedichtet. Ein Abstand zwischen dem zweiten
Kolben 22 und der Hülse 24 (im folgenden
oft als "die zweite
Hülse 24" bezeichnet), die
auf einer Seite des geschlossenen Endes des Zylinderkörpers 10 vorgesehen
ist, ist mit einem vom zweiten Kolben 22 gehaltenen Dichtelement 32 abgedichtet.
Somit sind zwei abdichtbare Druckkammern, nämlich eine erste Druckkammer 33 und
eine zweiten Druckkammer 34, im Zylinderkörper 20 zwischen
dem ersten Kolben 21 und dem zweiten Kolben 22 und
zwischen dem zweiten Kolben 22 und dem geschlossenen Ende
des Zylinderkörpers 20 jeweils
definiert.
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Eine
erste Feder 37, umfassend zwei Federkörper 35 und 36,
ist in der ersten Druckkammer 33 vorgesehen, um den ersten
Kolben 21 und den zweiten Kolben 22 voneinander
weg vorzuspannen. Die Federkörper 35 und 36 sind
in Tandemanordnung zwischen Federlagern 38 und 39 angeordnet,
wobei ein Federlager 40 zwischen den Federkörper 35 und 36 vorgesehen
ist. Das Federlager 38 ist auf einem vorderen Ende des
ersten Kolbens 21 montiert. Das Federlager 39 ist
auf einem Schaftende des zweiten Kolbens 22 montiert. Das
Federlager 40 ist zwischen den Federkörpern 35 und 36 gehalten,
ohne an jeglichen Elementen befestigt zu sein. Andererseits stellt ein
vorderer Endbereich des zweiten Kolbens 22 (auf einer Seite,
die zuerst in den Zylinderkörper 20 eintritt,
wenn der zweite Kolben 22 in den Zylinderkörper 20 eingeführt wird)
einen Schüsselbereich 22a bereit, und
eine zweite Feder 41 ist in der zweiten Druckkammer 34,
die den Schüsselbereich 22a aufweist, vorgesehen.
Zwei schüsselförmige Federlager 43 und 44 sind
miteinander mittels eines Schaftelements 42 verbunden,
das sich in verschiebender Weise bewegt, um den Abstand zwischen
den Federlagern 43 und 44 zu verändern. Die
zweite Feder 41 besitzt entgegengesetzte Enden, die in
den Federlagern 43 und 44 aufgenommen sind. Wenn
nicht gebremst wird, spannt die zweite Feder 41 den zweiten Kolben 22 in
eine Position am nächsten
zu dem ersten Kolben 21 vor.
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Ein
ringförmiger
Durchgang 45 ist um die zweite Hülse 24 herum auf einer
Seite näher
der ersten Druckkammer 33 relativ zum O-Ring 30 gebildet. Eine
erste Auslaßöffnung 46,
die im Zylinderkörper 20 gebildet
ist, öffnet
sich zu dem ringförmigen Durchgang 45.
Eine zweite Auslaßöffnung 47,
die in einem vorderen Endbereich des Zylinderkörpers 20 gebildet
ist, öffnet
sich zur zweiten Druckkammer 34. Der ringförmige Durchgang 45 um
die zweite Hülse 24 herum
steht mit der ersten Druckkammer 33 durch einen in dem
vorderseitigen Anschlagring 26 gebildeten Kanal in Verbindung.
Daher öffnet
sich die erste Auslaßöffnung 46 im
wesentlichen zur ersten Druckkammer 33. Die zweite Auslaßöffnung 47 ist
mit einem Ende der Rohrleitung 6 verbunden, die sich von den
Radzylindern 4A und 4B in dem einen Bremskreis
erstreckt. Die erste Auslaßöffnung 46 ist
mit einem Ende der Rohrleitung 7 verbunden, die sich von den
Radzylindern 4C und 4D im anderen Bremskreis erstreckt.
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Die
oben genannten Elemente sind im wesentlichen dieselben wie die Elemente
eines Tandemdruckzylinders für
allgemeine Zwecke. Der erste Kolben 21 und der zweite Kolben 22 entsprechen
jeweils einem Primärkolben
und einem Sekundärkolben
in dem Tandemdruckzylinder für
allgemeine Zwecke. Die erste Druckkammer 33 und die zweite Druckkammer 34 entsprechen
jeweils einer primären Druckkammer
und einer sekundären
Druckkammer im Tandemdruckzylinder für allgemeine Zwecke. Die erste
Feder 34 und die zweite Feder 41 entsprechen jeweils
einer primären
Rückkehrfeder
und einer sekundären
Rückkehrfeder
im Tandemdruckzylinder für allgemeine
Zwecke. Der erste Kolben 21 besitzt eine Aussparung 21a an
einem hinteren Endbereich desselben, um einen Eingangsschaft 2a (2)
aufzunehmen, der sich von dem Bremspedal 2 erstreckt. Somit
ist der ersten Kolben 21 dazu geeignet, innerhalb des Zylinderkörpers 20 in
Richtung des zweiten Kolbens 22 gemäß einer Trittkraft, die auf
das Bremspedal 2 ausgeübt
wird, zu bewegen.
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Eine
vorgegebene Belastung der zweiten Feder 41 in der zweiten
Druckkammer 34 ist größer als
eine kombinierte, eingestellte Belastung der Federkörper 35 und 36 der
ersten Feder 37. Daher ist der zweite Kolben 22 normalerweise
an seinem zurückgezogenen
Ende positioniert, wo das Schaftelement 42 auf das maximale
Maß ausgefahren
ist. In bezug auf die zwei Federkörper 35 und 36 der
ersten Feder 37, wird eine Federkonstante des einen Federkörpers 35 dahingehend
eingestellt, daß sie
geringer ist als jene des anderen Federkörpers 36. Daher ist die
erste Feder 37 dazu geeignet, sich in zwei Schritten auszudehnen
und zu kontrahieren. Weiterhin wird mit Bezug auf den ersten Kolben 21 und
den zweiten Kolben 22 eine druckaufnehmende Fläche A des
ersten Kolbens 21 größer eingestellt
als eine druckaufnehmende Fläche
B des zweiten Kolbens 22.
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Ein
Dichtelement 40 ist durch den Zylinderkörper 20 gehalten,
um in abdichtender Weise mit dem schüsselartigen Bereich 22a des
zweiten Kolbens 22 in Eingriff zu treten. Weiterhin ist
eine ringförmige
Kammer 51 mit einem durch den O-Ring 30 geschlossenen
Ende um einen vorderen Endbereich der zweiten Hülse 24 herum gebildet.
Andererseits sind zwei Behälteröffnungen 53 und 54 auf
der Vorderseite und Hinterseite des zylinderförmigen Körpers 20 in einer
zueinander beabstandeten Beziehung gebildet, um einzeln mit getrennten
Kammern in einem Behälter 52 (2)
in Verbindung zu stehen. Die vordere Behälteröffnung 53 öffnet sich
zu der ringförmigen
Kammer 51. Die ringförmige
Kammer 51 steht mit der zweiten Druckkammer 34 durch
eine in der zweiten Hülse 24 gebildete Öffnung 55 und eine
in dem schüsselartigen
Bereich 22a des zweiten Kolbens 22 gebildete Öffnung 56 in
Verbindung. Die Öffnung 56 im
schüsselartigen
Bereich 22a des zweiten Kolbens 22 ist geringfügig von
dem Dichtelement 50 nach hinten hin positioniert, wenn
der zweite Kolben 22 an dem zurückgezogenen Ende angeordnet ist.
Wenn somit der zweite Kolben 22 geringfügig von dem zurückgezogenen
Ende vorrückt,
wird die Öffnung 56 durch
das Dichtelement 50 geschlossen, um somit die zweite Druckkammer 34 abzudichten.
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Eine
ringförmige
Kammer 57 ist um den zweiten Kolben 22 herum gebildet.
Die ringförmige Kammer 57 steht
mit den in der zweiten Hülse 24 gebildeten Öffnungen 58 und 59 in
Verbindung, die jeweils mit der ringförmigen Kammer 51 und
dem ringförmigen
Durchgang um die zweite Hülse 24 herum in
Verbindung stehen. Wenn der zweite Kolben 22 an dem zurückgezogenen
Ende angeordnet ist, ist das vom zweiten Kolben 22 gehaltene
Dichtelement 32 geringfügig
nach hinten (in Richtung einer Seite mit der ersten Druckkammer 33)
von der mit dem ringförmigen
Durchgang 45 in Verbindung stehenden Öffnung 59 angeordnet.
Wenn somit der zweite Kolben 22 an dem zurückgezogenen
Ende angeordnet ist, ist die erste Druckkammer 33 mit dem
Behälter 52 durch den
ringförmigen
Durchgang 45 um die zweite Hülse 24, die Öffnung 59 in
der zweiten Hülse 24,
die ringförmige
Kammer 57 um den zweiten Kolben 22, die Öffnung 58 in
der zweiten Hülse 24,
die ringförmige Kammer 51 um
die zweite Hülse 24 und
die vordere Behälteröffnung 53 in
dem zylinderförmigen
Körper 20 in
Verbindung. Es ist anzumerken, daß die Öffnung 59 in der zweiten
Hülse 24 teilweise
beschränkt ist,
um somit eine Düse
zu bilden.
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Der
Anschlagring 27 vor der ersten Hülse 23 hält einen
O-Ring 60, der mit dem zylinderförmigen Körper 20 in abdichtendem
Eingriff ist und ein Dichtelement 61, das mit dem ersten
Kolben 21 in abdichtendem Eingriff ist. Weiterhin ist eine
gemeinsame ringförmige
Kammer 62 um die erste Hülse 23 und den hinteren
Anschlagring 27 zwischen dem O-Ring 29 und dem
O-Ring 60 gebildet. Die hintere Behälteröffnung 54 im zylinderförmigen Körper 20 öffnet sich in
die ringförmige
Kammer 62. Eine Aussparung 21b ist am vorderen
Endbereich des ersten Kolbens 21 gebildet, um mit der ersten
Druckkammer 33 in Verbindung zu stehen. Die Aussparung 21b steht
auch mit der ringförmigen
Kammer 62 durch eine in dem ersten Kolben 21 gebildete Öffnung 63 und
eine in der ersten Hülse 23 gebildete Öffnung 64 in
Verbindung. Wenn der ersten Kolben 21 an seinem zurückgezogenen
Ende angeordnet ist, ist die Öffnung 63 geringfügig nach
hinten (in Richtung des offenen Endes des Zylinderkörpers 20)
vom Dichtelement 61, das durch den hinteren Anschlagring 27 gehalten wird,
angeordnet. Wenn somit der erste Kolben 21 an dem zurückgezogenen
Ende angeordnet ist, steht die erste Druckkammer 33 mit
dem Behälter 52 durch die Öffnung 63 in
dem ersten Kolben 21, die Öffnung 64 in der ersten
Hülse 23,
die ringförmige
Kammer 62 um die erste Hülse 23 und die hintere
Behälteröffnung 54 in
dem Zylinderkörper 20 in
Verbindung.
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Nachfolgend
wird der Betrieb des BBW-Systems mit der wie oben angeordneten Zylindervorrichtung 1 erläutert werden.
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Zuerst
wird der Betrieb des BBW-Systems erläutert, wenn die Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 normal
betätigt
wird. Beim normalen Betrieb der Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 während des
Bremsens, werden die ausfallsicheren Ventile 5 geschaltet,
um die Radzylinder 4 mit der Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 so
zu verbinden, daß keine Flüssigkeit
in den ersten und zweiten Druckkammern 33 und 34 in
der Zylindervorrichtung 2 zu den Radzylindern 4 abgegeben
wird. Wenn in diesem Zustand das Bremspedal 2 niedergedrückt wird,
rückt der
erste Kolben 21 vor und erhöht somit die Reaktionskraft der
ersten Feder 37 und startet ein Vorrücken des zweiten Kolbens 22.
Wenn sowohl der erste Kolben 21 wie auch der zweite Kolben 22 vorrücken, wird
die Öffnung 63 in
dem ersten Kolben 21 durch das Dichtelement 61 geschlossen,
um somit eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 33 und
der hinteren Behälteröffnung 54 in
dem Zylinderkörper 20 zu verhindern.
Andererseits wird die Öffnung 56 im zweiten
Kolben 22 durch das Dichtelement 50 geschlossen,
so daß die
Flüssigkeit
in der zweiten Druckkammer 34 eingeschlossen ist, und der
zweite Kolben 22 stoppt sofort.
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Wenn
der zweite Kolben 22 angehalten ist, schließt das Dichtelement 32,
das vom zweiten Kolben 22 gehalten ist, nicht die Öffnung 59 in
der zweiten Hülse 24,
so daß die
Flüssigkeit
in der ersten Druckkammer 33 in dem Behälter 52 durch den
ringförmigen
Durchgang 45, die Öffnung 59,
die ringförmige
Kammer 57, die Öffnung 58,
die ringförmige Kammer 51 und
die vordere Behälteröffnung 53 im Zylinderkörper 20 freigegeben
wird. Folglich zieht sich die erste Feder 37 frei zusammen,
so daß ein gewünschter
Hub des Bremspedals 2 durch das Zusammenziehen der ersten
Feder 37 sichergestellt werden kann, und die Zylindervorrichtung 1 dient
als ein Hubsimulator. Mit Bezug auf die erste Feder 37 sollte
angemerkt werden, daß,
da die Federkonstante des Federkörpers 35 kleiner
eingestellt ist als jene des Federkörpers 36, das Zusammenziehen
der ersten Feder 37 zuerst hauptsächlich durch das Zusammenziehen
des Federkörpers 35 bewirkt
wird, und dann nur durch das Zusammenziehen des Federkörpers 36 bewirkt
wird, das heißt,
wenn das Bremspedal 2 niedergedrückt ist, wird eine Erhöhungsrate
der Reaktionskraft an einem Zwischenpunkt während des Niederdrückens des
Bremspedals 2 hoch und versorgt somit den Fahrer mit einem
Pedalgefühl, das
dem tatsächlichen
Bremsen entspricht. Im Falle des schnellen Bremsens, sorgt die düsenförmige Öffnung 59 für einen
großen
Strömungswidersand
für die
von der ersten Druckkammer 33 zum Behälter 52 abgegebene
Flüssigkeit.
Dies erzeugt eine Reaktionskraftkomponente entsprechend der Betätigungsgeschwindigkeit
der Bremspedals 2, so daß ein Pedalgefühl übereinstimmend
mit dem tatsächlichen Bremsen
sichergestellt werden kann.
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Nachfolgend
wird die Betätigung
des BBW-Systems im Versagensfall der Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 erläutert werden.
Im Versagensfall der Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 während des
Bremsens werden die ausfallsicheren Ventile 5 geschaltet,
um die Radzylinder 4 mit der Zylindervorrichtung 1 zu
verbinden. Wenn in diesem Zustand das Bremspedal 2 niedergedrückt wird,
rücken der
erste Kolben 21 und der zweite Kolben 22 als eine
Einheit vor und die Flüssigkeit
in der zweiten Druckkammer 34 wird durch die zweite Auslaßöffnung 47 zu
den Radzylindern 4A und 4B in dem einen Bremskreis
abgegeben. Folglich schließt
das von dem zweiten Kolben 22 gehaltene Dichtelement 32 die Öffnung 59 in
der zweiten Hülse 24 und
verhindert somit eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 33 und
dem Behälter 52.
Andererseits ist die erste Druckkammer 33 mit dem Radzylindern 4C und 4D im
anderen Bremskreis in Verbindung. In diesem Fall wird die erste
Druckkammer 33 in Bezug auf das Volumen durch das Vorrücken des
ersten Kolbens 21 mit einer größeren druckaufnehmenden Fläche als
der zweite Kolben 22 verringert, und eine gewünschte Menge
an Flüssigkeit
wird von der ersten Druckkammer 33 zu den Radzylindern 4C und 4D in
dem anderen Bremskreis geliefert. Somit dient die Zylindervorrichtung 1 als
ein Tandemdruckzylinder, der allgemein verwendet wird. Das heißt, die
Zylindervorrichtung 1 ist für einen ausfallsicheren Betrieb nicht
nur im Falle des Versagens der Flüssigkeitsdruck-Regelvorrichtung 3 wirkungsvoll,
sondern auch im Versagensfall der Radbremskreise. Weiterhin bewegen
sich aufgrund der oben erwähnten
Differenz in Bezug auf die druckaufnehmende Fläche der erste Kolben 21 und
der zweite Kolben 22, während
sie einen Abstand zwischen sich im wesentlichen mit einem vorbestimmten
Maß aufrecht
erhalten, so daß im
wesentlichen kein Zusammenziehen der ersten Feder 37 auftritt.
Dies macht den unwirksamen Hub nahezu zu Null und stellt die gewünschte Betriebsfähigkeit
der Bremse sicher. Da weiterhin im wesentlichen keine Kontraktion
der ersten Feder 37 auftritt, ist es möglich, die Verringerung der
Wirksamkeit der Flüssigkeitsdruckerzeugung
in der ersten Druckkammer 33 aufgrund einer Reaktionskraft
von der ersten Feder 37 zu vermeiden.
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3 zeigt
einen Aufbau einer Zylindervorrichtung 1' gemäß einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Ein Grundaufbau der Zylindervorrichtung 1' ist derselbe
wie jener der in 1 gezeigten Zylindervorrichtung 1.
Daher sind in 3 dieselben Elemente wie jene
der Zylindervorrichtung 1 durch dieselben Referenzziffern,
die in 1 verwendet werden, bezeichnet und eine Erläuterung derselben
ist unterlassen. Ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform
liegt darin, daß der Strömungspfad
zwischen der ersten Druckkammer 33 und der vorderen Behälteröffnung 53 komplett versperrt
ist und die erste Druckkammer 33 mit der Kammer im Behälter 52,
die mit der hinteren Behälteröffnung 54 in
Verbindung steht, in Strömungsverbindung
ist.
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Somit
ist bei der Zylindervorrichtung 1' eine ringförmige Kammer 71 gebildet,
indem die um die zweite Hülse 24 gebildete
ringförmige
Kammer 51, um mit der Behälteröffnung in Verbindung zu stehen, in
zwei Kammern auf der Vorderseite und der Rückseite durch einen von der
zweiten Hülse 24 gehaltenen
O-Ring 70 unterteilt ist. Die somit gebildete ringförmige Kammer 71 zwischen
den O-Ringen 70 und 30 steht durch einen axialen
Durchgang 72, der an einer Wand der zylinderförmigen Körpers 20 gebildet ist,
mit einem einen Behälter
anbringenden Bereich 73 in Verbindung, auf den sich die
hintere Behälteröffnung 54 öffnet.
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Wenn
nicht gebremst wird, stehen in der Zylindervorrichtung 1' die erste Druckkammer 33 und die
zweite Druckkammer 34 jeweils mit zwei getrennten Kammern
in dem Behälter 52 in
Verbindung. Somit kann, selbst wenn ein Fehler z.B. in der mit der zweiten
Druckkammer 34 in Verbindung stehenden Rohrleitung 6 auftritt
und die Flüssigkeit
in einer Kammer im Behälter 52 während des
Zeitraums des Nichtbremsens verbraucht ist, eine ausreichend große Flüssigkeitsmenge
in der ersten Druckkammer 33, die mit der anderen Kammer
im Behälter 52 in Verbindung
steht, gehalten werden. Somit kann die Funktion der Zylindervorrichtung 1' als ein ausfallsicherer
Druckzylinder aufrecht erhalten werden, was zu einer hohen Zuverlässigkeit
der Vorrichtung führt. In
der Zylindervorrichtung 1 (1) der oben
genannten Ausführungsform
stehen während
des Nichtbremsens die erste Druckkammer 33 und die zweite
Druckkammer 34 miteinander in Verbindung und stehen auch
mit derselben Kammer in dem Behälter 52 in
Verbindung. Somit wird im Versagensfalle der Rohrleitung 6,
wie oben genannt, die Flüssigkeit im
Behälter 52 komplett
an die Außenseite
abgegeben.
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Wenn
kein Fehler in den Radbremskreisen auftritt, arbeitet die Zylindervorrichtung 1' im wesentlichen
in derselben Weise wie die Zylindervorrichtung 1. Wenn
die Zylindervorrichtung 1' als
ein Hubsimulator dient, strömt
die Flüssigkeit
in der ersten Druckkammer 33 durch die ringförmige Kammer 71,
den axialen Durchgang 72 und den den Behälter befestigenden
Bereich 73 in dem Behälter 52.
Wenn die Zylindervorrichtung 1' als ein ausfallsicherer Tandemdruckzylinder
dient, schließt
das Dichtelement 32 der Öffnung 59 in der zweiten
Hülse 24,
um eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 33 und
dem Behälter 52 zu
verhindern.
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Wie
oben detailliert dargelegt wurde, dient die Zylindervorrichtung
der vorliegenden Erfindung für
ein Bremsflüssigkeits-Druckregelsystem
als ein Hubsimulator beim normalen Betrieb des Systems und dient
als ein ausfallsicherer Druckzylinder im Versagensfall des Systems,
anstelle als der Hubsimulator zu dienen. Daher kann nicht nur ein
gewünschter
Hub des Bremspedals beim normalen Betrieb des Systems sichergestellt
werden, sondern auch eine Erhöhung
des unwirksamen Hubs des Bremspedals kann für einen versagenssicheren Betrieb
unterdrückt
werden, um eine Verminderung der Betriebsfähigkeit der Bremse zu verhindern.
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Wenn
weiterhin die Zylindervorrichtung als der ausfallsichere Druckzylinder
dient, dient er auch als ein Tandemdruckzylinder. Daher ist die
Zylindervorrichtung für
einen ausfallsicheren Betrieb im Versagensfalle der Radbremskreise
wirksam und führt zu
einer hohen Zuverlässigkeit
der Vorrichtung.
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Weiterhin
wird eine Reaktionskraftkomponente entsprechend der Betätigungsgeschwindigkeit des
Bremspedals aufgrund des Strömungswiderstandes,
das der von der primären
Druckkammer zum Behälter
abgegebenen Flüssigkeit
verliehen wird, erzeugt, so daß das
gewünschte
Pedalgefühl beim
normalen Betrieb des Systems sichergestellt werden kann.
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Wenn
weiterhin der primäre
Kolben eine größere druckaufnehmende
Fläche
als der sekundäre Kolben
besitzt, bewegen sich im Fall, daß die Zylindervorrichtung als
ein ausfallsicherer Druckzylinder dient, der primäre Kolben
und der sekundäre
Kolben, während
sie einen vorbestimmten Abstand zwischen sich aufrecht erhalten.
Somit kann das Maß an
Kontraktion der Rückkehrfeder
in der primären
Druckkammer, welche Feder als der Hubsimulator im Falle des normalen
Betriebs des Systems dient, minimiert werden, so daß es möglich ist,
die Absenkung der Wirksamkeit der Flüssigkeitsdruckerzeugung aufgrund
einer Erhöhung
der Reaktionskraft von der Feder zu vermeiden.