DE602004003457T2

DE602004003457T2 - Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE602004003457T2
Application number: DE602004003457T
Authority: DE
Inventors: Isao Ueda-shi Nagano-ken Matsuno; Kazuhiro Ueda-shi Nagano-ken Tagata
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2024-12-04
Also published as: EP1538049A3; EP1538049A2; EP1538049B1; CN1318246C; CN1623827A; DE602004003457D1; US20050121973A1; US7083240B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Beschreibung des betreffenden Fachgebiets
Ein Fahrzeugbremssystem des oben erwähnten Typs ist in der Druckschrift US-A-4405181 offenbart. Das bekannte Fahrzeugbremssystem umfasst einen Hydraulikverstärker mit einem Steuer-/Regelkolben, welcher direkt durch ein Bremsbetätigungselement betätigt wird, um zu schalten, zwischen einem Zustand, in dem eine Hydraulikenergiequelle mit Radbremsen verbunden ist, und einem Zustand, in welchem diese Verbindung unterbrochen ist. Eine als Bremshubsimulator wirkende Schraubenfeder ist so installiert, dass sie den Steuer-/Regelkolben umgibt, und wirkt zwischen dem Steuer-/Regelkolben und einem Gehäuse des Fahrzeugbremssystems.
Ein weiteres Fahrzeugbremssystem ist in der JP-A-04316082 offenbart und umfasst ein Bremsbetätigungselement und einen Bremsverstärker, der mit Fahrzeugbremsen verbunden ist. Ferner umfasst das bekannte Fahrzeugbremssystem einen Bremshubsimulator, der aus zwei elastischen Elementen aufgebaut ist. Die beiden elastischen Elemente weisen unterschiedliche Elastizitäten auf, um einerseits einen Spielzustand am Anfang eines Vorgangs des Niedertretens des Bremspedals zu simulieren und andererseits eine simulierte Bremsreaktionskraft bereitzustellen.
Zur weitere Illustration des fachlichen Hintergrunds kann auch auf die Druckschriften US-A-4736646 und US 2003/214179 A1 verwiesen werden, welche Fahrzeugbremssysteme offenbaren, die einen Hydraulikverstärker zum Erzeugen eines Verstärkungshydraulikdrucks zur Einwirkung auf Radbremsen sowie einen zwischen einem Bremsbetätigungselement und einem Kolbenelement des Hydraulikverstärkers installierten Bremshubsimulator aufweisen.
Ferner offenbart das japanische Patent Nr. 3209540 ein Fahrzeugbremssystem, welches umfasst: einen Hydraulikverstärker, welcher einen Steuer-/Regelkolben aufweist, um einen Ausgleich zu erzielen zwischen einer Reaktionskraft, welche durch Hydraulikdruck einer Verstärkungshydraulikdruckkammererzeugt wird, die in der Lage ist, auf Radbremsen auszuübenden Verstärkungshydraulikdruck zu erzeugen, und einer Bremsbetätigungseingabe von einem Bremsbetätigungselement, und welcher Ausgabehydraulikdruck einer Hydraulikenergiequelle an die Verstärkungshydraulikdruckkammer anlegt, nachdem der Ausgabehydraulikdruck bei axialer Bewegung des Steuer-/Regelkolbens reguliert wurde; und einen Bremshubsimulator, der zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Betätigungshübe des Bremsbetätigungselements spüren zu lassen.
Der Bremshubsimulator des herkömmlichen Fahrzeugbremssystems weist eine Schraubenfeder und einen gummiartigen elastischen Körper auf, der in Reihe zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben angeordnet ist, um Änderungen der Bremsbetätigungskraft, die in den Steuer-/Regelkolben eingegeben werden, den tatsächlichen Betätigungsbedingungen der Bremse anzunähern. Wenn die Bremsbetätigungskraft gelöst wird, so ist es wünschenswert, dass die Rückkehrdistanz des Bremsbetätigungselements zusammen mit der Abnahme der Bremsbetätigungskraft reduziert wird, dass nämlich die Hysteresebreite im Zusammenhang zwischen Bremsbetätigungshub und Betätigungsbelastung größer ist, um den Aufwand für den Fahrer zu reduzieren. Das herkömmliche Fahrzeugbremssystem erlaubt jedoch keine große Hysteresebreite.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
In Anbetracht der obigen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugbremssystem bereitzustellen, in welchem ein Bremshubsimulator eine große Hysteresebreite in der Beziehung zwischen Bremsbetätigungshub und Betätigungslast erlaubt.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugbremssystem bereitgestellt, umfassend: einen Hydraulikverstärker, welcher einen Steuer-/Regelkolben aufweist, um einen Ausgleich zu erreichen zwischen einer Reaktionskraft, welche durch Hydraulikdruck einer Verstärkungshydraulikdruckkammer erzeugt wird, die in der Lage ist, auf Radbremsen auszuübenden Verstärkungshydraulikdruck zu erzeugen, und einer Bremsbetätigungseingabe von einem Bremsbetätigungselement, und welcher Ausgabehydraulikdruck einer Hydraulikenergiequelle an die Verstärkungshydraulikdruckkammer anlegt, nachdem der Ausgabehydraulikdruck bei axialer Bewegung des Steuer-/Regelkolbens reguliert wurde; und einen Bremshubsimulator, der zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Betätigungshübe des Bremsbetätigungselements spüren zu lassen, wobei der Bremshubsimulator ein Eingabeelement umfasst, welches axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben von zylindrischer Form untergebracht und mit dem Bremsbetätigungselement verbunden ist, und einen elastischen Körper umfasst, der zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben angeordnet und in dem Steuer-/Regelkolben untergebracht ist, und wobei der elastische Körper in einer Röhrenform ausgebildet ist, so dass er durch Ausdehnung des Durchmessers des elastischen Körpers unter der Wirkung einer axialen Kompressionskraft, die durch Vorwärtsbewegung des Eingabeelements erzeugt ist, in elastischen Kontakt mit einem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens gelangt.
Wenn sich nach dem ersten Merkmal das Eingabeelement in Antwort auf eine Betätigung der Bremse durch das Bremsbetätigungselement vorwärts bewegt, wobei der elastische Körper in der axialen Richtung komprimiert wird, so muss das Bremsbetätigungselement, da sich der Außenumfang des elastischen Körpers unter der axialen Kompression krümmt, wodurch der elastische Körper in elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkörpers gelangt, mit einer solchen Betätigungskraft betätigt werden, dass die Summe der Federkraft des elastischen Körpers und der Reibungskraft zwischen dem elastischen Körper und dem Steuer-/Regelkolben überwunden wird. Wenn andererseits die Bremsbetätigungskraft des Bremsbetätigungselements gelöst wird, so wirkt die Reibungskraft auf das Bremsbetätigungselement in der der Rückkehrichtung entgegengesetzten Richtung, während sich der elastische Körper in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens befindet, und der Bremshubsimulator kann die Hysteresebreite in der Beziehung zwischen dem Bremsbetätigungshub und der Betätigungsbelastung erhöhen und somit die Belastung für den Fahrer verringern.
Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst das System zusätzlich zur Anordnung des ersten Merkmals ferner einen Hauptzylinder, in welchem ein Hauptkolben, dessen Rückseite der Verstärkungshydraulikdruckkammer zugewandt ist, verschiebbar in einem Gehäuse aufgenommen ist, und der Hauptzylinder ist mit den Radbremsen verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Verstärkungshydraulikdruck, der durch Verstärken der Betätigungseingabe von dem Bremsbetätigungselement erhalten wird, über den Hauptzylinder an die Radbremsen anzulegen.
Gemäß einem dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zur Anordnung des zweiten Merkmals das Gehäuse von dem Hauptzylinder und dem Hydraulikverstärker gemeinsam genutzt. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Hauptzylinder und den Hydraulikverstärker in kompakter Weise zusammenzubringen.
Gemäß einem vierten Merkmal der vorliegenden Erfindung verjüngt sich zusätzlich zur Anordnung des ersten Merkmals der Außenumfang des elastischen Körpers in der axialen Richtung, so dass ein Ende einen größeren Durchmesser aufweist als das andere. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Betrag der Änderungen im Bereich des Gleitkontakts zwischen dem elastischen Körper und dem Steuer-/Regelkolben nach Maßgabe des Betätigungshubs des Bremsbetätigungselements zu regulieren und somit die Hysteresebreite zu regulieren.
Gemäß einem fünften Merkmal der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich zur Anordnung des ersten Merkmals in dem Bremshubsimulator der elastische Körper und ein Metallfederelement mit einer Federkonstante, die kleiner ist als die des elastischen Körpers, in einer Reihe zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben angeordnet, wobei der elastische Körper durch das Federelement vorgespannt ist.
Da mit der Konfiguration des fünften Aspekts der elastische Körper durch das Federelement vorgespannt ist, wird selbst dann, wenn der elastische Körper an Elastizität verliert, der Verlust an Elastizität durch das Federelement aufgenommen, und somit ist es möglich, ein Gefühl eines Leerlaufhubs während einer normalen Bremsbetätigung zu vermeiden und Zwei-Schritt-Betätigungs-Simulationscharakteristiken unter Verwendung des elastischen Körpers und eines Federelements unabhängig vom Verlust an Elastizität des elastischen Körpers zu erhalten.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständig verständlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben, betrachtet in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm eines Bremshydrauliksystems, welches einen Gesamtaufbau eines Fahrzeugbremssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Längsschnittansicht eines Hauptzylinders, eines Hydraulikverstärkers und eines Bremshubsimulators.
3 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht des Hauptzylinders.
4 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht des Hydraulikverstärkers.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils von 4.
6 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht des Bremshubsimulators.
7 ist ein Diagramm, welches Charakteristiken der Reaktionskraft zeigt.
8 ist ein Diagramm, welches Betriebscharakteristiken des Bremshubsimulators zeigt.
9 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Bremshubsimulators gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. Unter Bezugnahme zunächst auf 1 umfasst ein Bremssystem für ein vierrädriges Fahrzeug: Einen Tandem-Hauptzylinder M; einen Hydraulikverstärker 13, welcher Hydraulikdruck einer Hydraulikdruckquelle 12 nach Maßgabe einer Bremsbetätigungskraft reguliert, die von einem als ein Bremsbetätigungselement dienenden Bremspedal 11 eingegeben wird, und welcher den Hydraulikdruck an den Hauptzylinder M anlegt; und einen Bremshubsimulator 14, der zwischen dem Bremspedal 11 und dem Hydraulikverstärker 13 angeordnet ist.
Unter Bezugnahme ferner auf 2 ist in einem von dem Hauptzylinder M und dem Hydraulikverstärker 13 gemeinsam verwendeten Gehäuse 15 untergebracht: ein erster Zylinderkörper 16 von zylindrischer Form mit Boden, dessen vorderes Ende geschlossen ist; ein zweiter Zylinderkörper 17, welcher zylindrische Form aufweist, einen Innenflansch 17a an seinem hinteren Ende aufweist und koaxial mit dem hinteren Teil des ersten Zylinderkörpers 16 gekoppelt ist; ein ringförmiger Separator 18, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Zylinderkörper 16 und 17 angeordnet ist; sowie eine zylindrische Hülse 19, welche mit einem Außenflansch 19a an ihrem hinteren Ende versehen ist, der zwischen dem Separator 18 und dem hinteren Ende des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet ist, und in dem hinteren Teil des ersten Zylinderkörpers 16 eingeführt und befestigt ist.
Das Gehäuse 15 ist mit einer Reihe von Zylinderlöchern versehen, welche von seinem vorderen Ende aus sich konzentrisch in der folgenden Reihenfolge erstrecken: ein erstes Zylinderloch 20, das durch den vorderen Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 gebildet ist, ein zweites Zylinderloch 21, welches durch den Innenumfang der Hülse 19 gebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Zylinderloch 20, ei drittes Zylinderloch 22, welches durch den Innenumfang des Separators 18 gebildet ist und einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als das zweite Zylinderloch 21, ein viertes Zylinderloch 23, welches durch den Innenumfang des zweiten Zylinderkörpers 17 mit Ausnahme des Innenflansches 17a gebildet ist und im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie das zweite Zylinderloch 21, sowie ein fünftes Zylinderloch 24, das durch den Innenumfang des Innenflansches 17a des zweiten Zylinderkörpers 17 gebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als das vierte Zylinderloch 23.
Unter Bezugnahme ferner auf 3 ist in dem Hauptzylinder M ein hinterer Hauptkolben 26, der nach hinten federvorgespannt ist, verschiebbar in das zweite Zylinderloch 21 in dem Gehäuse 15 eingesetzt, wobei seine Rückseite einer Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt ist, ein vorderer Hauptkolben 27, der nach hinten federvorgespannt ist und vor dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet ist, ist verschiebbar in das erste Zylinderloch 20 in dem Gehäuse 15 eingesetzt, eine hintere Ausgabehydraulikdruckkammer 28 ist zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und dem vorderen Hauptkolben 27 ausgebildet und eine vordere Ausgabehydraulikdruckkammer 29 ist zwischen einem scheibenförmigen Sitzhalteelement 30, welches flüssigkeitsdicht in dem vorderen Ende des Gehäuses 15, d.h. dem vorderen Ende des ersten Zylinderkörpers 16, eingesetzt ist, und dem vorderen Hauptkolben 27 ausgebildet.
Ein ringförmiges, kolbenseitiges Dichtungselement 31 und hülsenseitiges Dichtungselement 32, welche axial im Abstand voneinander angeordnet sind, sind zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 angeordnet, wo der hintere Hauptkolben 26 eine zylindrische Form mit Boden aufweist, dessen vorderes Ende geöffnet ist. Das kolbenseitige Dichtungselement 31 ist an dem hinteren Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des zweiten Zylinderlochs 21 angebracht. Das hülsenseitige Dichtungselement 32 ist an dem Innenumfang der Hülse 19 angebracht, und zwar in Kontakt mit dem vorderen Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26, wenn sich der hintere Hauptkolben 26 in seiner vollständig zurückgezogenen Stellung befindet.
Eine ringförmige Freigabekammer 33 ist zwischen dem Außenumfang der Hülse 19 und dem ersten Zylinderkörper 16 ausgebildet. Die gegenüberliegenden Enden der ringförmigen Freigabekammer 33 in axialer Richtung sind mit einem ringförmigen Dichtungselement 34 und einem ringförmigen Dichtungselement 35 abgedichtet, wobei das ringförmige Dichtungselement 34 an dem vorderen Außenumfang der Hülse 19 angebracht ist und elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet ist, während das ringförmige Dichtungselement 35 an dem hinteren Außenumfang der Hülse 19 angebracht ist und elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet ist. Dabei weist die Hülse 19 eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 36 auf, welche zwischen den Dichtungselementen 31 und 32 vorgesehen sind, die wiederum zwischen der Hülse 19 und dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet sind. Die Verbindungslöcher 36 sind in solcher Weise vorgesehen, dass von dem Bereich zwischen dem Innenumfang der Hülse 19 und dem Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 der Teil zwischen den axial gegenüberliegenden Enden, der mit den Dichtungselementen 31 und 32 abgedichtet ist, mit der ringförmigen Freigabekammer 33 in Verbindung steht.
Eine ringförmige Vertiefung 38, welche zusammen mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 eine hintere Ringkammer 37 bildet, ist an dem Außenumfang des vorderen Hauptkolbens 27 vorgesehen. Eine hintere Freigabeöffnung 39, die mit der hinteren Ringkammer 37 und der ringförmigen Freigabekammer 33 in Verbindung steht, ist an dem ersten Zylinderkörper 16 vorgesehen. Die hintere Freigabeöffnung 39 steht mit dem zweiten Ölsumpf 42, ausgewählt aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ölsumpf 41, 42 und 43, die unabhängig voneinander in einem Reservoir 40 ausgebildet sind, wie in 1 gezeigt ist, in Verbindung.
An dem Außenumfang des ersten Hauptkolbens 27 ist eine hintere Lippendichtung 44 zwischen der hinteren Ausgabehydraulikdruckkammer 28 und der hinteren Ringkammer 37 angeordnet, so dass ermöglicht wird, das Bremsfluid von der hinteren Ringkammer 37 zur hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 strömt, so dass die hintere Ausgabehydraulikkammer 28 wieder mit Bremsfluid nachgefüllt werden kann, während eine vordere Lippendichtung 45 zwischen der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 und der hinteren Ringkammer 37 angeordnet ist. Demzufolge ist das zweite Zylinderloch 21, das durch den Innenumfang der Hülse 19 gebildet ist, von kleinerem Durchmesser als das erste Zylinderloch 20 und somit ist ein Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26, der durch das kolbenseitige Dichtungselement 31 und das hülsenseitige Dichtungselement 32 gebildet wird, kleiner als ein Dichtungsdurchmesser des vorderen Hauptkolbens 27, der durch die Lippendichtungen 44 und 45 gebildet ist.
Ein Ventillochbildungselement 49 ist durch Presssitz im Zentrum des hinteren Endes des vorderen Hauptkolbens 27 eingesetzt, ein aus Gummi hergestelltes, ringförmiges Sitzelement 48 ist durch Ausbacken/Aushärten an dem Außenumfang des Ventillochbildungselements 49 angebracht und eine Mehrzahl von Verbindungskanälen 51 sind hinter dem vorderen Hauptkolben 27 vorgesehen, so dass sie ein im Zentrum des Ventillochbildungselements 49 vorgesehenes Ventilloch 50 mit der hinteren Ringkammer 37 verbinden.
Eine scheibenförmige Ventilscheibe 52, welche das Ventilloch 50 schließen kann, wenn sie auf dem Sitzelement 48 aufsitzt, ist in der Nähe des vorderen Endes einer Stange 54 installiert und integral mit dieser ausgebildet, wobei diese Teil des Maximaldistanz-Begrenzungsmittels 53 bildet, welches zwischen dem hinteren und dem vorderen Hauptkolben 26 und 27 angeordnet ist, um die Maximaldistanz zwischen dem hinteren und dem vorderen Hauptkolben 26 und 27 zu begrenzen. Das vordere Ende der Stange 54 ist so in das Ventilloch 50 eingeführt, dass der Durchgang von Bremsfluid durch das Ventilloch 50 erlaubt ist, wenn die Ventilscheibe 52 von dem Sitzelement 48 abgehoben ist.
Das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 umfasst ein hinteres Haltemittel 55, welches in einer zylindrischen Form mit Boden ausgebildet ist, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist, und welches an dem hinteren Hauptkolben 26 anliegt, ein vorderes Haltemittel 56, welches in einer zylindrischen Form mit Boden ausgebildet ist, wobei dessen hinteres ende geschlossen ist, und an welchem das hintere Ende des vorderen Hauptkolbens 27 anliegt, einer hinteren Rückstellfeder 57, welche unter Kompression zwischen dem hinteren und dem vorderen Haltemittel 55 und 56 angebracht ist und den hinteren Hauptkolben 26 nach hinten vorspannt, sowie die Stange 54, welche beweglich durch das geschlossene vordere Ende des hinteren Haltemittels 55 und das geschlossene hintere Ende des vorderen Haltemittels 56 dringt.
Die Stange 54 ist mit einem Eingriffsflansch 54a an ihrem hinteren Ende sowie mit einer Eingriffsschulter 54b hinter der Ventilscheibe 52 versehen, wobei der Eingriffsflansch 54a mit dem geschlossenen vorderen Ende des hinteren Haltemittels 55 von hinten in Eingriff gebracht werden kann und die Eingriffsschulter 54b mit dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 56 von vom in Eingriff gebracht werden kann. Eine Führungsröhre 58 ist in das hintere Haltemittel 55 eingesetzt und dort befestigt, um die axiale Bewegung des Eingriffsflanschs 54a zu führen.
Wenn das hintere Haltemittel 55 durch die Federkraft der hinteren Rückholfeder 57 im Wesentlichen mit dem hinteren Hauptkolben 26 befestigt ist, das vordere Haltemittel 56 durch die Federkraft der hinteren Rückholfeder 57 im Wesentlichen mit dem vorderen Hauptkolben 27 befestigt ist und sich der hintere Hauptkolben 26 an seiner vollständig zurückgezogenen Position befindet, wie in 3 gezeigt ist, so begrenzt das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 die Maximaldistanz zwischen dem hinteren und dem vorderen Hauptkolben 26 und 27, wenn der Eingriffsflansch 54a mit dem geschlossenen vorderen Ende des hinteren Haltemittels 55 von hinten in Eingriff gebracht ist und die Eingriffsschulter 54b mit dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 56 von vorn in Eingriff gebracht ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ventilscheibe 52 von dem Sitzelement 58 abgehoben, um das Ventilloch 50 zu öffnen.
Darüber hinaus ist eine Ventilfeder 59, deren Federkraft kleiner ist als die der hinteren Rückholfeder 57, unter Kompression zwischen dem vorderen Haltemittel 56 und der Ventilscheibe 52 angebracht, und wenn sich der hintere Hauptkolben 26 aus seiner vollständig zurückgezogenen Stellung heraus nach vorn bewegt, so setzt sich die Ventilscheibe 52 durch die Federkraft der Ventilfeder 59 auf dem Sitzelement 48 ab, um das Ventilloch 50 zu schließen.
Eine vordere Ringkammer 60 ist zwischen einer Innenfläche des vorderen Endes des ersten Zylinderlochs 20 und dem Sitzhalteelement 30 ausgebildet, und eine vordere Freigabeöffnung 61, die mit der vorderen Ringkammer 60 in Verbindung steht, ist an der Vorderseite des ersten Zylinderkörpers 16 vorgesehen. Die vordere Freigabeöffnung 61 steht in Verbindung mit dem dritten Ölsumpf 43, der in dem Reservoir 40 ausgebildet ist, wie in 1 gezeigt ist. Ferner ist eine Lippendichtung 62 an dem Außenumfang des Sitzhalteelements 30 angebracht und ist elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet, um zu ermöglichen, dass das Bremsfluid von der vorderen Ringkammer 60 zur vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 strömt.
Ein Ventillochbildungselement 64 ist durch Presssitz in dem Zentrum des Sitzhalteelements 30 eingesetzt, ein aus Gummi hergestelltes, ringförmiges Sitzelement 63 ist durch Ausbacken/Aushärten an dem Außenumfang des Ventillochbildungselements 64 angebracht und eine Mehrzahl von Verbindungsnuten 66 sind an der Vorderseite des Sitzhalteelements 30 vorgesehen, um ein im Zentrum des Ventillochbildungselements 64 vorgesehenes Ventilloch 65 mit der vorderen Ringkammer 60 zu verbinden.
Eine scheibenförmige Ventilscheibe 67, welche das Ventilloch 65 schließen kann, wenn es auf dem Sitzelement 63 abgesetzt ist, ist nahe dem vorderen Ende einer Stange 69 vorgesehen, welche Teile eines Maximaldistanz-Begrenzungsmittels 68 bildet, das zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem vorderen Hauptkolben 27 installiert ist, um die Maximaldistanz zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem vorderen Hauptkolben 27 zu begrenzen. Das vordere Ende der Stange 69 ist in das Ventilloch 65 derart eingeführt, dass ein Durchgang von Bremsfluid durch das Ventilloch 65 erlaubt ist, wenn die Ventilscheibe 67 von dem Sitzelement 63 abgehoben ist.
Das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 68 umfasst ein hinteres Haltemittel 70, welches in zylindrischer Form mit Boden ausgebildet ist, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist, und an welchem der vordere Hauptkolben 27 anliegt, ein vorderes Haltemittel 71, welches in zylindrischer Form mit Boden ausgebildet ist, wobei sein hinteres Ende geschlossen ist, und an welchem das hintere Ende des Sitzhalteelements 30 anliegt, eine vordere Rückholfeder 72, welche unter Kompression zwischen dem hinteren und dem vorderen Haltemittel 70 und 71 angebracht ist und den vorderen Hauptkolben 27 nach hinten vorspannt, sowie die Stange 69, welche beweglich in das geschlossene vordere Ende des hinteren Haltemittels 70 und das geschlossene hintere Ende des vorderen Haltemittels 71 eindringt, wobei die vordere Rückholfeder 72 eine geringere Federkraft aufweist als die hintere Rückholfeder 57.
Die Stange 69 ist mit einem Eingriffsflansch 69a an ihrem hinteren Ende und in einer Eingriffsschulter 69b hinter der Ventilscheibe 67 ausgestattet, wobei der Eingriffsflansch 69a mit dem geschlossenen Ende des hintere Haltemittels 70 von hinten in Eingriff gebracht werden kann und die Eingriffsschulter 69b mit dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 71 von vorn in Eingriff gebracht werden kann. Eine Führungsröhre 73 ist in dem hinteren Haltemittel 70 eingesetzt und befestigt, um eine axiale Bewegung des Eingriffsflanschs 69a zu führen.
Wenn das hintere Haltemittel 70 durch die Federvorspannung der vorderen Rückholfeder 72 im Wesentlichen mit dem vorderen Hauptkolben 27 befestigt ist, das vordere Haltemittel 71 durch die Federkraft der vorderen Rückholfeder 72 im Wesentlichen mit dem Sitzhalteelement 30 befestigt ist und der vordere Hauptkolben 27 sich in seiner vollständig zurückgezogenen Position befindet, wie in 3 gezeigt ist, so beschränkt das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 68 die Maximaldistanz zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem vorderen Hauptkolben 27, wenn der Eingriffsflansch 69a von hinten mit dem geschlossenen vorderen Ende des hinteren Haltemittels 70 gelangt ist und die Eingriffsschulter 69b von vorn in Eingriff mit dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 71 gelangt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ventilscheibe 67 von dem Sitzelement 63 abgehoben, um das Ventilloch 65 zu öffnen.
Ferner ist eine Ventilfeder 74, welche eine geringere Federkraft aufweist als die der vorderen Rückholfeder 72, unter Kompression zwischen dem vorderen Haltemittel 71 und der Ventilscheibe 67 angebracht, und wenn sich der vordere Hauptkolben 27 aus seiner vollständig zurückgezogenen Position heraus vorwärts bewegt, so setzt sich die Ventilscheibe 67 durch die Federkraft der Ventilfeder 74 auf dem Sitzelement 63 ab, um das Ventilloch 65 zu schließen.
Der erste Zylinderkörper 16 ist mit einer hinteren Ausgabeöffnung 77 aussgestattet, welche Hydraulikdruck aus der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 ausgibt, deren Druck mit einer Vorwärtsbewegung des hinteren Hauptkolbens 26 vergrößert wird, und ist mit einer vorderen Ausgabeöffnung 78 ausgestattet, welche Hydraulikdruck der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 ausgibt, deren Druck mit Vorwärtsbewegung des vorderen Hauptkolbens 27 vergrößert wird. Wie in 1 gezeigt ist, ist ferner die hintere Ausgabeöffnung 77 über eine erste Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A mit einer rechten vorderen BA und einer linken hinteren Radbremse BA und BB verbunden, während die vordere Ausgabeöffnung 78 mit einer linken vorderen und einer rechten hinteren Radbremse BC und BD über eine zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79B verbunden ist.
Die erste Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A umfasst ein im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80A, das zwischen der hinteren Ausgabeöffnung 77 und der rechten vorderen Radbremse BA installiert ist, ein im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80B, welches zwischen der hinteren Ausgabeöffnung 77 und einer linken hinteren Radbremse BB installiert ist, Einwegventile 81A und 81B, welche einen Durchgang von Bremsfluid zur hinteren Ausgabeöffnung 77 erlauben und jeweils parallel zu den im Ruhezustand geöffneten Elektromagnetventilen 80A und 80B verbunden sind, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83A, welches zwischen der rechten vorderen Radbremse BA und einem ersten Reservoir 82A installiert ist, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83B, welches zwischen der linken hinteren Radbremse BB und dem ersten Reservoir 82A installiert ist, eine erste Rücklaufpumpe 84A, welche Bremsfluid zurückführt, das von dem ersten Reservoir 82A zu der hinteren Ausgabeöffnung 77 gepumpt wurde, sowie eine Mündung 85A, welche zwischen der ersten Rücklaufpumpe 84A und der hinteren Ausgabeöffnung 77 vorgesehen ist.
Die zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79B umfasst ein im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80C, welches zwischen der vorderen Ausgabeöffnung 78 und einer linken vorderen Radbremse BC installiert ist, ein im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80D, welches zwischen der vorderen Ausgabeöffnung 78 und einer rechten hinteren Radbremse BD installiert ist, Einwegventile 81C und 81D, welche einen Durchgang des Bremsfluids zu der vorderen Ausgabeöffnung 78 erlauben und jeweils parallel mit den im Ruhezustand geöffneten Elektromagnetventilen 80C bzw. 80D verbunden sind, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83C, welches zwischen der linken vorderen Radbremse BC und einem zweiten Reservoir 82B installiert ist, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83D, welches zwischen der rechten hinteren Radbremse BD und einem zweiten Reservoir 82B installiert ist, eine zweite Rücklaufpumpe 84B, welche das von dem zweiten Reservoir 82B zur vorderen Ausgabeöffnung 78 gepumpte Öl zurückführt, sowie eine Öffnung 85B, welche zwischen der zweiten Rücklaufpumpe 84B und der vorderen Ausgabeöffnung 78 vorgesehen ist.
Die erste und die zweite Rücklaufpumpe 84A und 84B sind gemeinschaftlich mit einem einzigen Elektromotor 86 verbunden, durch welchen diese gemeinsam angetrieben werden.
Die erste und die zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A und 79B können das von der hinteren und der vorderen Ausgabeöffnung 77 und 78 ausgegebene Bremsfluid frei steuern/regeln. Über die hydraulische Steuerung/Regelung können die erste und die zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A und 79B auch eine Antiblockier-Brems-Steuerung/Regelung während einer Bremsbetätigung, eine Traktions-Steuerung/Regelung in einer Nicht-Bremssituation, usw. ausführen.
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst der Hydraulikverstärker 13 einen Sicherungskolben 88, welcher einer gestufte zylindrische Form aufweist und verschiebbar in dem Gehäuse 15 untergebracht ist, wobei seine Stirnseite der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt ist, ein Druckreguliermittel 89, das in dem Sicherungskolben 88 enthalten ist, einen Steuer-/Regelkolben 90, welcher bewirkt, dass das Druckreguliermittel 89 den Druck so reguliert, dass ein Ausgleich erzielt wird zwischen der Reaktionskraft, die durch den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugt wird, und der Bremsbetätigungskraft, die über den Bremshubsimulator 14 von dem Bremspedal 11 eingegeben wird, sowie einen Reaktionskolben 92, der zwischen dem Druckreguliermittel 89 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet ist.
Der Sicherungskolben 88 umfasst integral einen Kolbenkörper 88a, welcher verschiebbar in das vierte Zylinderloch 23 passt, ein zylindrisches Druckelement 88b, welches mit dem vorderen Ende des Kolbenkörpers 88a koaxial und integral verbunden ist, indem es verschiebbar durch das dritte Zylinderloch 22 dringt, und eine zylindrische Erweiterungsröhre 88c, welche mit dem hinteren Ende des Kolbenkörpers 88a koaxial und integral verbunden ist und sich über das Gehäuse 15 hinaus erstreckt, indem sie das fünfte Zylinderloch 24 verschiebbar durchdringt, wobei das Druckelement 88b durch direkte Anlage an dem hinteren Ende des hinteren Hauptkolbens 26 den hinteren Hauptkolben 26 nach vorn drücken kann.
Am Außenumfang des Sicherungskolbens 88 ist eine Begrenzungsschulter 88d nahe dem hinteren Ende zwischen dem Kolbenkörper 88a und der Erweiterungsröhre 88c ausgebildet. Die Begrenzungsschulter 88d definiert die vollständig zurückgezogene Stellung des Sicherungskolbens 88 innerhalb des Gehäuses 15, wenn sie an dem Innenflansch 17a am hinteren Ende des zweiten Zylinderkörpers 17 in dem Gehäuse 15 von vom anliegt.
Ringförmige Dichtungselemente 93 und 94, welche axial im Abstand voneinander angeordnet sind, sind an dem Außenumfang des Kolbenkörpers 88a des Sicherungskolbens 88 angebracht und sind elastisch in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des vierten Zylinderlochs 23 angeordnet. Ein ringförmiges Dichtungselement 95 ist an dem Innenumfang des Separators 18 angebracht und ist elastisch in Gleitkontakt mit dem Außenumfang des Druckelements 88b des Sicherungskolbens 88 angeordnet. Somit ist das dritte Zylinderloch 22 von geringfügig kleinerem Durchmesser als das zweite und das vierte Zylinderloch 21 und 23, welche im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen, und das Druckelement 88b, welches einen Dichtungsdurchmesser aufweist, der kleiner ist als die Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 und des Kolbenkörpers 88a, passt verschiebbar in das dritte Zylinderloch 22 des Gehäuses 15.
Eine ringförmige Eingangskammer 96 ist zwischen dem zweiten Zylinderkörper 17 und dem Sicherungskolben 88 in dem Gehäuse 15 ausgebildet und die axial gegenüberliegenden Enden der Eingangskammer 96 sind abgedichtet durch das ringförmige Dichtungselement 93, welches von den zwei ringförmigen Dichtungselementen 93 und 94, die an dem Außenumfang des Kolbenkörpers 88a angebracht sind, näher an der Vorderseite angeordnet ist, sowie durch das ringförmige Dichtungselement 95, welches an dem Innenumfang des Separators 18 angebracht ist. Die Eingangskammer 96 steht mit einer Eingangsöffnung 97 in Verbindung, die in dem zweiten Zylinderkörper 17 vorgesehen ist.
Wenn das Druckelement 88b des Sicherungskolbens 88 den hinteren Hauptkolben 26 des Hauptzylinders M nach vorn drückt, so wird das Volumen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 vergrößert und das Volumen der Eingangskammer 96 wird verkleinert, wobei die Volumenzunahme der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im Wesentlichen gleich der Volumenabnahme der Eingangskammer 96 ist.
Die Eingangsöffnung 97 steht mit einer Hydraulikenergiequelle 12 in Verbindung, wie in 1 gezeigt ist. Die Hydraulikenergiequelle 12 umfasst eine Hydraulikpumpe 98, welche das Bremsfluid aus dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 pumpt, einen Akkumulator 99, der mit einer Auslassöffnung der Hydraulikpumpe 98 verbunden ist, ein Ablassventil 100, welches zwischen der Auslassöffnung der Hydraulikpumpe 98 und dem ersten Ölsumpf 41 installiert ist, sowie einen Hydraulikdrucksensor 101, welcher den Hydraulikdruck des Akkumulators 99 erfasst, um einen Betrieb der Hydraulikpumpe 98 zu steuern/zu regeln. Ein im Normalfall bei einem konstanten Druck gehaltenes Hochdruckbremsfluid wird von der Hydraulikenergiequelle 12 zur Eingangsöffnung 97 zugeführt und somit zur Eingangskammer 96.
Eine in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 untergebrachte Feder 102 ist unter Kompression zwischen dem Sicherungskolben 88 und dem hinteren Hauptkolben 26 angebracht, deren vollständig zurückgezogene Stellungen in dem Gehäuse 15 festgelegt sind. Die Federkraft der Feder 102 drückt den Sicherungskolben 88 und den hinteren Hauptkolben 26 in einer solchen Richtung, dass sie voneinander getrennt werden.
In einem Nicht-Bremszustand halten somit die Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 und 68 die Distanz zwischen dem geschlossenen vorderen Ende des Gehäuses 15 und dem hinteren Hauptkolben 26 innerhalb einer vorbestimmten Maximaldistanz. In diesem Zustand ist ein Zwischenraum 91 zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und dem vorderen Ende des Sicherungskolbens 88 in dessen vollständig zurückgezogener Stellung ausgebildet, so dass sich der hintere Hauptkolben 26 dem Sicherungskolben 88 von vorn nähert und diesem gegenüberliegt. Die Feder 102 weist somit eine geringere Federkraft auf als die hintere Rückholfeder 57 und die vordere Rückholfeder 72. Die Feder 102 hält den Abstand 91 zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und dem Sicherungskolben 88 in einem Nicht-Bremszustand.
Wenn der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 auf die Eingangskammer 96 wirkt, so wirkt Hydraulikdruck in der Rückzugsrichtung auf den Sicherungskolben 88, während die Federkraft der Feder 102 außerdem in der Rückzugsrichtung auf den Sicherungskolben 88 wirkt. Vorzugsweise beträgt die kombinierte Kraft der Hydraulikkraft in der Rückzugsrichtung und der Federkraft der Feder 102 in der Rückzugsrichtung 300 bis 1000N.
In dem Gehäuse 15 sind der zweite Zylinderkörper 17, der erste Zylinderkörper 16 und die Hülse 19 mit einer Verstärkungshydraulikdruck-Eingangsöffnung 103 ausgestattet, welche mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 in Verbindung steht. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Verstärkungshydraulikdruck-Eingangsöffnung 103 mit der Hydraulikenergiequelle 12 über ein im Ruhezustand geschlossenes Linearelektromagnetventil 104 für eine automatische Bremsdruckgebung verbunden, und ist mit dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 über ein im Ruhezustand geschlossenes Druck reduzierendes Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration und Koordination verbunden. Das heißt, dass das im Ruhezustand geschlossene Linearelektromagnetventil 104 für automatische Bremsdruckgebung zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und der Hydraulikenergiequelle 12 angeordnet ist, während das im Ruhezustand geschlossene Druck reduzierende Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration und Koordination zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und dem Reservoir 40 angeordnet ist.
Eine ringförmige Ausgabekammer 106 ist zwischen dem Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 und dem zweiten Zylinderkörper 17 in dem Gehäuse 15 in solcher Weise ausgebildet, dass ihre axial gegenüberliegenden Enden durch das Paar ringförmiger Dichtungselemente 93 und 94 abgedichtet sind, die an dem Außenumfang des Kolbenkörpers 88a angebracht sind. Ferner ist eine Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107, die mit der Ausgabekammer 106 in Verbindung steht, in dem zweiten Zylinderkörper 17 vorgesehen.
Die Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 ist mit der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 über ein im Ruhezustand geöffnetes Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung und ein im Ruhezustand geöffnetes Druck gebendes Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination verbunden, welche in Reihe verbunden sind. Ein erstes Einwegventil 110 ist parallel zum im Ruhezustand geöffneten Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung angeschlossen, um ein Strömen des Bremsfluids von der Verstärkungshydraulik-Ausgabeöffnung 107 zu der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 zu ermöglichen. Ferner ist ein zweites Einwegventil 111 parallel zum Druck gebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination angeschlossen, um eine Strömung des Bremsfluids von der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 zu der Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 zu erlauben.
Das heißt, dass das Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung, das parallel zum ersten Einwegventil 110 angeschlossen ist, sowie das Druck gebende Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination, das parallel zum zweiten Einwegventil 111 angeschlossen ist, zwischen der Ausgabekammer 106 und der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet sind.
Ferner ist ein Hydraulikdrucksensor 112 zum Erfassen des Betrags der Bremsbetätigung zwischen der Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 und dem Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung verbunden, während ein Hydraulikdrucksensor 113 für automatische Bremsregelung zwischen dem Druck gebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination und der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 verbunden ist.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 5 ist das Druckreguliermittel 89 aus einem Verstärkungsventil 116 und einem Druckreduzierungsventil 117 gebildet. Das Druckreguliermittel 89 ist in dem Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 enthalten und kann eine Verbindung zwischen der Eingabekammer 96 und der Ausgabekammer 106 bereitstellen, sowie zwischen dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 und der Ausgabekammer 106, wenn der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 abnimmt.
Ein Ventilgehäuse 118, welches aufgebaut ist aus einem Gehäusekörper 119 mit einer gestuften zylindrischen Form und einem Endwandelement 120, das in dem vorderen Ende des Gehäusekörpers 119 eingesetzt und flüssigkeitsdicht befestigt ist, ist koaxial in dem Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 eingesetzt und befestigt. Eine ringförmige Schulter 121, welche dem Hauptzylinder M zugewandt ist, ist an einer Innenfläche des Kolbenkörpers 88a vorgesehen. Das Ventilgehäuse 118 ist von vorn in den Kolbenkörper 88a eingesetzt, bis es an der Schulter 121 anliegt. Ein scheibenförmiges Druckelement 122, welches zwischen sich selbst und der Schulter 121 das Ventilgehäuse 118 aufnimmt, ist in den Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 eingeschraubt. Die in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 untergebrachte Feder 102 ist unter Kompression zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 des Hauptzylinders M und dem Druckelement 122 angebracht.
Jenseits des Ventilgehäuses 118 sind eine Eingriffsschulter 123 (siehe 4), die dem Ventilgehäuse 118 zugewandt ist, sowie auch eine ringförmige Eingriffsschulter 124, die zwischen der Eingriffsschulter 123 und dem Ventilgehäuse 118 angeordnet ist und dem Ventilgehäuse 118 zugewandt ist, an einer Innenfläche des Kolbenkörpers 88a des Sicherungskolbens 88 vorgesehen. Die Eingriffsschulter 123 liegt an dem Außenumfang des hinteren Endes einer zylindrischen Hülse 125 an, die flüssigkeitsdicht in der Kolbenkammer 88a eingesetzt ist, und ist mit diesem in Eingriff. Das vordere Ende der Hülse 125 ist bündig mit der ringförmigen Eingriffsschulter 124 angeordnet.
Die vorderen Enden der Eingriffsschulter 124 und der Hülse 125 liegen an dem äußeren Teil der Rückseite eines ringförmigen elastischen Elements 127 an, dessen Vorderseite in Kontakt mit einem Plattenhalteelement 126 steht. Außerdem ist eine Druckstangenfeder 128 unter Kompression zwischen dem Ventilgehäuse 118 und der Vorderseite des Halteelements 126 angebracht. Folglich sind die Seiten des elastischen Elements 127 zwischen den vorderen Enden der Eingriffsschulter 124 und der Hülse 125 und der Rückseite des Halteelements 126 gehalten.
In dem Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 ist eine Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zwischen dem Ventilgehäuse 118 und dem Halteelement 126 in Kontakt mit dem elastischen Element 127 ausgebildet, um Hydraulikdruck auf eine Oberfläche des elastischen Elements 127 auszuüben. Die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 steht mit der Ausgabekammer 106 über eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 129 in Verbindung, die in dem Kolbenkörper 88a vorgesehen sind.
Unter Bezugnahme ferner auf 6 ist der Steuer-/Regelkolben 90 als eine gestufte Röhre mit geschlossenem Ende ausgebildet, deren vorderes Ende geschlossen ist, und ist relativ verschiebbar in den hinteren Teilen der Erweiterungsröhre 88c und des Kolbenkörpers 88a des Sicherungskolbens 88 eingesetzt. Ein Sprengring 133 ist in das hintere Ende der Erweiterungsröhre 88c des Sicherungskolbens 88 eingesetzt, so dass er an dem hinteren Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 anliegt, wodurch verhindert wird, dass der Steuer-/Regelkolben 90 aus dem Sicherungskolben 88 heraustritt.
Ein ringförmiges Dichtelement 134, welches in elastischen Kontakt mit dem hinteren Innenumfang des Kolbenkörpers 88a des Sicherungskolbens 88 gelangt, ist an dem vorderen Außenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht. In dem hinteren Teil des Kolbenkörpers 88a ist eine Freigabekammer 135 ausgebildet, welche von außen durch das Dichtungselement 134 abgedichtet ist, wobei die Freigabekammer 135 so ausgebildet ist, dass sie dem vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 zugewandt ist. Andererseits sind in dem zweiten Zylinderkörper 17 in dem Gehäuse 15 eine Freigabeöffnung 136, die mit dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 in Verbindung steht, und ein Freigabekanal 137, der mit der Freigabeöffnung 136 verbunden ist, sowie eine ringförmige Vertiefung 138, welche zu einer Innenfläche des vierten Zylinderlochs 23 öffnet, so dass sie mit dem Freigabekanal 137 in Verbindung steht, vorgesehen. Ferner ist der Sicherungskolben 88 mit einer Mehrzahl von Verbindungslöchern 139 ausgestattet, um die Freigabekammer 135 im Normalfall in Verbindung mit der ringförmigen Vertiefung 138 zu halten. Die ringförmige Vertiefung 138 ist sowohl von vorn als auch von hinten abgedichtet durch das ringförmige Dichtungselement 94, welches an dem Außenumfang des Sicherungskolbens 88 angebracht ist, und ein ringförmiges Dichtungselement 141, welches an einer Innenfläche des fünften Zylinderlochs 24 vor der ringförmigen Vertiefung 138 angebracht ist und in Gleitkontakt mit dem Außenumfang der Erweiterungsröhre 88c des Sicherungskolbens 88 angeordnet ist.
Dementsprechend wird die Freigabekammer 135 im Normalfall in Verbindung mit dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 gehalten.
Der Reaktionskolben 92 umfasst integral einen Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a, dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt ist, sowie einen Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser 92b, der koaxial zum hinteren Ende des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a verläuft, indem er eine ringförmige Schulter 92c, die der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt ist, zwischen sich selbst und dem Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a bildet. Der Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a durchdringt flüssigkeitsdicht und verschiebbar das elastische Element 127 und durchdringt axial verschiebbar das Halteelement 126, während der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser 92b verschiebbar in der Hülse 125 eingesetzt ist.
Wenn der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130, der auf die Vorderseite des elastischen Elements 127 wirkt, einen vorbestimmten Wert erreicht, so wird der Innenumfang der Rückseite des elastischen Elements 127, das normalerweise so angeordnet ist, dass es der ringförmigen Schulter 92c zugewandt ist, deformiert und gegen die ringförmige Schulter 92c des Reaktionskolbens 92 gepresst.
Das hintere Ende des Reaktionskolbens 92 stößt koaxial gegen das vordere Ende des Steuer-/Regelkolbens 90. Eine Feder 142, deren Federkraft bewirkt, dass der Reaktionskolben 92 gegen das vordere Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 stößt, ist unter Kompression zwischen einem an dem hinteren Ende des Reaktionskolbens 92 vorgesehenen Flansch 92d und dem Sicherungskolben 88 angebracht. Die Feder 142 stellt eine geringe Federkraft bereit, die lediglich groß genug ist, um zu bewirken, dass der Steuer-/Regelkolben 90 dem Reaktionskolben 92 folgt.
Der Reaktionskolben 92 ist mit einem Einführungsloch 143 versehen, dessen vorderes Ende mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in Verbindung steht und welches sich koaxial mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt, und ist mit einem Durchgangsloch 144 ausgestattet, welches ein Schaftloch 144a aufweist, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 ist und mit der Freigabekammer 135 in Verbindung steht. Ein flanschförmiger Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 steht radial nach innen zwischen dem Einführungsloch 143 und dem Schaftloch 144a vor, um ein Druckreduzierungs-Ventilloch 145 zu bilden, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 und dem Durchgangsloch 144 ist.
Das Druckreduzierungsventil 117 ist aufgebaut aus dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 und einer Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom Sitzventiltyp, welcher vor dem Reaktionskolben 92 angeordnet ist, so dass ihr hinteres Ende sich auf dem Ventilsitz 146 absetzen kann, und welche bis zu einer Rückwärts-Grenzposition durch eine Feder nach hinten vorgespannt ist. Der hintere Teil der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 ist koaxial in das Einführungsloch 143 eingeführt, um in Verbindung mit dem Reaktionskolben 92 eine ringförmige Öffnung 148 vor dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 zu bilden.
An der Rückseite des Gehäusekörpers 119 des Ventilgehäuses 118 ist eine zylindrische Führungsröhre 119a integral mit dem Gehäusekörper 119 montiert, so dass sie sich nach hinten in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt. Die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, die in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht ist, ist axial verschiebbar durch die Führungsröhre 119a in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 gehalten.
Ein Sprengring 149 ist an dem hinteren Ende der Führungsröhre 119a angebracht, um eine Rückwärts-Grenzposition der Druckreduzierungs- Ventilscheibe 147 durch eine Anlage an der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 von hinten einzustellen. Ferner ist ein Ablenkelement 150, welches von dem vorderen Teil der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 axial beweglich durchsetzt wird, in der Führungsröhre 119a untergebracht, wobei es eine vordere Endwand der Führungsröhre 119a bildet und an einem Innenflansch 119b anliegt, der an dem Gehäusekörper 119 des Ventilgehäuses 118 vorgesehen ist. Ferner ist eine Druckreduzierungs-Ventilfeder 151, welche die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach hinten vorspannt, unter Kompression zwischen dem Ablenkelement 150 und der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 angebracht.
Ein veränderbarer Drosselmechanismus 154 ist zwischen dem Reaktionskolben 92 und der Hülse 125 vorgesehen, deren hinteres Ende der Freigabekammer 135 zugewandt ist. Der veränderbare Drosselmechanismus 154 bewirkt, dass Bremsfluid durch das Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135 bei vollständig geöffneter Drossel hindurchtritt, wenn das Bremspedal 11 und somit der Reaktionskolben 92 in einem Nicht-Betätigungszustand inaktiv sind, dass jedoch der Durchtritt des Bremsfluids durch das Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135 begrenzt wird, wenn der Reaktionskolben 92 über das Bremspedal 11 betätigt wird.
Das Durchgangsloch 144 ist aufgebaut aus dem Schaftloch 144a und einer Mehrzahl von Aussparungen 144b, wobei das Schaftloch 144a in dem Reaktionskolben 92 vorgesehen ist, wobei dessen vorderes Ende mit dem Druckreduzierungs-Ventilloch 145 in Verbindung steht und dessen hinteres Ende an dem vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 geschlossen ist, während die Aussparungen 144b sich zu dem mittleren Teil des Schaftlochs 144a erstrecken und sich zu einer Außenfläche des Reaktionskolbens 92 hin öffnen. Der veränderliche Drosselmechanismus 154 ist aus dem hinteren Ende der Hülse 125 und den Aussparungen 144b aufgebaut.
Ein Abschnitt mit konisch erweitertem Durchmesser 125a, welcher sich zu dem offenen Ende hin aufweitet, ist an dem Innenumfang des hinteren Endes der Hülse 125 ausgebildet.
In dem Ventilgehäuse 118 ist eine Ventilkammer 155 zwischen dem Innenflansch 119b und dem Endwandelement 120 gebildet. Ferner ist eine ringförmige Vertiefung 156 in dem Außenumfang des Gehäusekörpers 119 des Ventilgehäuses 118 vorgesehen. Der Gehäusekörper 119 ist mit einer Mehrzahl von Verbindungslöchern 157 ausgestattet, um die Ventilkammer 155 mit der ringförmigen Vertiefung 156 zu verbinden. Ferner ist der Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 mit einer Mehrzahl von Verbindungskanälen 158 ausgestattet, welche sich in radialer Richtung des zweiten Zylinderkörpers 17 erstrecken, wobei ihre inneren Enden mit der ringförmigen Vertiefung 156 in Verbindung stehen und ihre äußeren Enden mit der Eingangskammer 96 in Verbindung stehen, so dass die Ventilkammer 155 mit der Hydraulikenergiequelle 12 verbunden wird. Darüber hinaus sind ein Paar von ringförmigen Dichtungselementen 159 und 160, welche die ringförmige Vertiefung 156 zwischen sich aufnehmen, an dem Außenumfang des Gehäusekörpers 119 des Ventilgehäuses 118 angebracht und sind elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des Kolbenkörpers 88a angeordnet.
Das Verstärkungsventil 116 umfasst einen Verstärkungsventilsitz 161, der durch den Außenumfang des Innenflanschs 119b des Ventilgehäuses 118 gebildet ist und der Ventilkammer 155 zugewandt ist, sowie eine Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp, welche in der Ventilkammer 155 untergebracht ist und auf dem Verstärkungsventilsitz 161 aufsetzen kann. Der Verstärkungsventilsitz 161 bildet ein Verstärkungsventilloch 163, welches erlaubt, dass das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durch dieses hindurchtritt. Die Verstärkungsventilscheibe 162 ist in der Ventilkammer 155 untergebracht, wobei sie durch eine Ventilfeder 177, die unter Kompression zwischen der Verstärkungsventilscheibe 162 und dem Ventilgehäuse 118 angebracht ist, nach hinten vorgespannt ist, sie kann jedoch durch das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, welche durch das Verstärkungsventilloch 163 hindurchtritt, nach vorn gedrückt werden.
Die Verstärkungsventilscheibe 162 umfasst integral eine Stange 162a, welche flüssigkeitsdicht und axial beweglich durch den mittleren Teil des Endwandelements 120 des Ventilgehäuses 118 hindurchtritt. Das vordere Ende der Stange 162a ist einer Hydraulikkammer 164 zugewandt, die zwischen dem Endwandelement 120 und dem Druckelement 122 gebildet ist. Das Druckelement 122 ist mit einem Verbindungsloch 165 ausgestattet, welches die Hydraulikkammer 164 mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbindet, wodurch bewirkt wird, dass der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 nach hinten auf das vordere Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 wirkt. Die Druckaufnahmefläche an dem vorderen Ende der Verstärkungsventilscheibe 162, die dem Hydraulikdruck von der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 aus gesetzt ist, ist im Wesentlichen auf den gleichen Wert gesetzt wie die Dichtungsfläche, die erhalten wird, wenn die Verstärkungsventilscheibe 162 auf dem Verstärkungsventilsitz 161 abgesetzt wird. Das heißt, dass der Durchmesser der Stange 162a im Wesentlichen auf den gleichen Wert gesetzt ist, wie der Durchmesser desjenigen Teils des Verstärkungsventilsitzes 161, auf welchem die Verstärkungsventilscheibe 162 aufsetzt.
Wenn das Verstärkungsventil 116 offen ist, so fließt das Bremsfluid in der Ventilkammer 155, welche mit der Hydraulikenergiequeile 12 in Verbindung steht, durch das Verstärkungsventilloch 163 in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130. Das Ablenkelement 150 ist in der Nähe des Verstärkungsventillochs 163 in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 angeordnet. Das Ablenkelement 150 wird axial beweglich von der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durchsetzt und wird durch die Druckreduzierungs-Ventilfeder 151 so vorgespannt, dass es in Kontakt mit dem Innenflansch 119b angeordnet wird.
Das Ablenkelement 150 umfasst eine Scheibe 150a, die so angeordnet ist, dass sie dem Innenflansch 119b zugewandt ist, wobei ihr Zentrum axial beweglich von der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durchsetzt wird, und umfasst eine Mehrzahl von Vorsprüngen 150b, welche von der Scheibe 150a derart vorstehen, dass sie an dem Innenflansch 119b anliegen. Das Bremsfluid, welches durch das Verstärkungsventilloch 163 in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein strömt, ändert seine Strömungsrichtung, wenn es auf die Scheibe 150a trifft, wird abgelenkt, so dass es in radialer Richtung zwischen der Scheibe 150a und dem Innenflansch 119 strömt, und strömt in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130.
Wenn in dem Hydraulikverstärker 13 eine Bremsbetätigungseingabe von dem Bremspedal 11 in den Steuer-/Regelkolben 90 über den Bremshubsimulator 14 eingegeben wird, so wirkt eine Druckkraft des Steuer-/Regelkolbens 90 in Vorwärtsrichtung auf den Reaktionskolben 92. Dementsprechend bewegt sich der Reaktionskolben 92 nach vorn, wodurch bewirkt wird, dass sich die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 auf dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 absetzt. Im Ergebnis schließt das Druckreduzierungsventil 117, um die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 von dem Reservoir 40 abzutrennen. Wenn sich dann der Steuer-/Regelkolben 90, der Reaktionskolben 92 und die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 weiter nach vorn bewegen, so wird die Verstärkungsventilscheibe 162 von dem Verstärkungsventilsitz 161 abgehoben, wodurch das Verstärkungsventil 116 geöffnet wird und somit bewirkt wird, dass Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 auf die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 wirkt. Wenn das Druckreduzierungsventil 117 geschlossen bleibt, so wirkt der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130, d.h. der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25, auf den vorderen Teil des Reaktionskolbens 92, und der Reaktionskolben 92 und der Steuer-/Regelkolben 90 fahren zurück, um einen Ausgleich zu erzielen zwischen der Bremsbetätigungseingabe von dem Bremspedal 11 und der durch den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/ Regelkammer 130 erzeugten Hydraulikkraft. Dementsprechend öffnet das Druckreduzierungsventil 117 und das Verstärkungsventil 116 schließt. Wenn sich das Öffnen und Schließen des Verstärkungsventil 116 und des Druckreduzierungsventils 117 wiederholt, so wird der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 so reguliert, dass er ein Verstärkungshydraulikdruck entsprechend der Bremsbetätigungseingabe von dem Bremspedal 11 ist, und wird an die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 angelegt und somit an die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25.
Der Bremshubsimulator 14 umfasst einen Eingabekolben 166, welcher ein axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebrachtes Eingabeelement ist, sowie einen elastischen Körper 167 und eine Schraubenfeder 168, die in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet sind. Der Bremshubsimulator 14 ist in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht und öffnet den Steuer-/Regelkolben 90 zur Außenumgebung hin.
Der Eingabekolben 166 ist verschiebbar in dem hinteren Teil des Steuer-/Regelkolbens 90 eingesetzt, wobei seine vollständig zurückgezogene Stellung durch einen Sprengring 169 definiert ist, der an dem hinteren Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht ist, und ist schwenkbar mit dem vorderen Ende einer mit dem Bremspedal 11 verbundenen Eingabestange 170 verbunden. Somit wird eine der Betätigung des Bremspedals 11 entsprechende Bremsbetätigungskraft über die Eingabestange 170 in den Eingabekolben 166 eingegeben und der Eingabekolben 166 bewegt sich nach Maßgabe der Bremsbetätigungskraft vorwärts.
Der elastische Körper 167 ist aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi/Kautschuk, hergestellt und weist eine zylindrische Form auf. Der elastische Körper 167 und die metallische Schraubenfeder 168, deren Federkraft geringer ist als die des elastischen Körpers 167, sind in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet, und zwar über ein zwischengeschaltetes Übertragungselement 171, welches eine verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben 90 eingesetzte Scheibe 171a und einen zylindrischen Abschnitt 171b mit Boden umfasst, der in die Schraubenfeder 168 hineinreicht und mit der Scheibe 171a integral verbunden ist.
Der hintere Teil eines Führungsschafts 172 ist koaxial in der Mitte des Eingabekolbens 166 eingepresst und befestigt. Der vordere Teil des Führungsschafts 172 durchsetzt axial beweglich das Zentrum der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und ist verschiebbar in den zylindrischen Abschnitt 171b mit Boden des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 eingesetzt.
Der elastische Körper 167 ist zwischen der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und dem Eingabekolben 166 angeordnet, wobei seine Biegung nach innen dadurch begrenzt ist, dass er an dem Führungsschaft 172 angebracht ist. Der elastische Körper 167 kann in elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 gelangen, indem er seinen Durchmesser unter axialer Kompressionskraft, die durch eine Vorwärtsbewegung des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, vergrößert.
Die Schraubenfeder 168 ist zwischen der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und dem geschlossenen vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 installiert. Wenn sich der Eingabekolben 166 an seiner Rückwärts-Grenzposition befindet, so ist die Schraubenfeder 168 im Vergleich zu ihrem natürlichen Zustand, in welchem keine äußere Belastung auf sie einwirkt, geringfügig komprimiert. Das heißt, dass der elastische Körper 167 durch die Schraubenfeder 168 vorbelastet ist.
Ein Loch 173 ist in dem geschlossenen vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts 171b mit Boden des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 vorgesehen, um zu verhindern, dass der Druck im Inneren des zylindrischen Abschnitts 171b mit Boden bei einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Führungsschafts 172 zunimmt oder abnimmt. Um ferner den Steuer-/Regelkolben 90 zur Außenumgebung hin zu öffnen, ist eine Auslassnut 174 in dem Außenumfang der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 vorgesehen und eine Auslassnut 175 ist in dem Außenumfang des Eingabekolbens 166 vorgesehen. Ferner ist hinter dem Dichtungselement 134, welches an dem Außenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht ist und in Verschiebungskontakt mit dem Innenumfang der Erweiterungsrohre 88c des Sicherungskolbens 88 angeordnet ist, ein Schlitz 176 in dem Steuer-/Regelkolben 90 vorgesehen, um jeglichen abgedichteten Raum zwischen dem Steuer-/Regelkolben 90 und dem Sicherungskolben 88 zu eliminieren.
Als nächstes wird ein Betrieb der ersten Ausführungsform beschrieben. Der Tandem-Hauptzylinder M umfasst den hinteren Hauptkolben 26 und den vorderen Hauptkolben 27, welche verschiebbar in dem Gehäuse 15 angeordnet sind, wobei die Rückseite des hinteren Hauptkolbens 26 der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt ist, während der vordere Hauptkolben 27 in Zusammenwirkung mit dem hinteren Hauptkolben 26 die hintere Ausgabehydraulikkammer 28 ausbildet und dessen Vorderseite der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 zugewandt ist. Außerdem ist in dem Gehäuse 15 verschiebbar der Sicherungskolben 88 untergebracht, dessen Vorderseite der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt ist, dessen Rückwärts-Grenzposition festgelegt ist und welcher bereit ist, den hinteren Hauptkolben 26 direkt von hinten in Antwort auf eine Betätigung des Bremspedals 11 zu drücken, wenn der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 abnimmt. Der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 resultiert aus dem Ausgabehydraulikdruck von der Hydraulikenergiequelle 12, der durch den Hydraulikverstärker 13 gemäß der Bremsbetätigung über das Bremspedal 11 reguliert wird. Der Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 am Gehäuse 15 ist auf einen kleineren Wert gesetzt als der Dichtungsdurchmesser des vorderen Hauptkolbens 27 am Gehäuse 15.
Somit kann der Betrag der Volumenänderung in der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 pro Hub des hinteren Hauptkolbens 26 auf einen relativ großen Wert gesetzt werden. Wenn dementsprechend der hintere Hauptkolben 26 in Reaktion auf eine Abnahme des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 direkt durch den Sicherungskolben 88 gedrückt wird, so ist es möglich, den Betrag der Betätigung des Bremspedals 11, d.h. den Betrag der Änderung des Hydraulikdrucks der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 pro Hub des Sicherungskolbens 88 und des hinteren Hauptkolbens 26, relativ zu vergrößern, wodurch die Bremseffektivität vergrößert wird.
Der Sicherungskolben 88 umfasst den Kolbenkörper 88a und das Druckelement 88b, wobei der Kolbenkörper 88a verschiebbar in dem Gehäuse 15 mit im Wesentlichen dem gleichen Dichtungsdurchmesser wie der Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 eingesetzt ist, wobei das Druckelement 88b verschiebbar in das Gehäuse 15 mit einem kleineren Dichtungsdurchmesser als der Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 und des Kolbenkörpers 88a eingesetzt ist koaxial zum vorderen Ende des Kolbenkörpers 88a verläuft, wobei er dazu bereit ist, an dem hinteren Ende des hinteren Hauptkolbens 26 anzuliegen und diesen zu drücken. Der Sicherungskolben 88 enthält außerdem das Druckreguliermittel 89, welches zwischen dem Sicherungskolben 88 und dem Gehäuse 15 ausgebildet ist, um auf diese Weise die Hydraulikenergiequelle 12 mit den axial gegenüberliegenden Enden der ringförmigen Eingabekammer 96 zu verbinden, die durch die Dichtungselemente 93 und 95 abgedichtet ist, die jeweils zwischen dem Kolbenkörper 88a und dem Gehäuse 15 bzw. zwischen dem Druckelement 88b und dem Gehäuse 15 angeordnet sind. Außerdem bildet das Druckreguliermittel 89 einen Teil des Hydraulikverstärkers 13, wobei es zwischen der Eingabekammer 96 und der Ausgabekammer 106 angeordnet ist, so dass es die Eingabekammer 96 mit der mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbundenen Ausgabekammer 106 verbindet und die Ausgabekammer 106 mit dem Reservoir 40 verbindet, wenn der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 abnimmt. Wenn demzufolge das Druckelement 88b den hinteren Hauptkolben 26 nach vorn drück, so wird der Betrag der Volumenzunahme in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im Wesentlichen gleich dem Betrag der Volumenabnahme in der Eingabekammer 96 gesetzt.
Da eine Reduzierung des Hydraulikdrucks der Eingabekammer 96, d.h. eine Reduzierung des Hydraulikdrucks der Hydraulikenergiequelle 12, eine Reduzierung der Hydraulikkraft verursacht, welche den Sicherungskolben 88 zu dessen Rückwärts-Grenzposition hin drückt, ist es möglich, den Sicherungskolben 88 nach Maßgabe der Betätigung des Bremspedals 11 vorzuschieben, an dem Druckelement 88b im vorderen Teil des Sicherungskolbens 88 gegen den hinteren Hauptkolben 26 anzuschlagen, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 15 und der inneren Kontaktfläche des hinteren Hauptkolbens 26 bereitgestellt ist, und den hinteren Hauptkolben 26 in diesem Zustand vorzuschieben, wodurch das verstärkte Bremsfluid aus dem Hauptzylinder M ausgegeben wird. Wenn sich der Sicherungskolben 88 und der hintere Hauptkolben 26 auf diese Weise vorwärts bewegen, so kommt es nicht zu einer Zunahme des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25, da der Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 im Wesentlichen den gleichen Dichtungsdurchmesser aufweist wie der hintere Hauptkolben 26, da der Betrag der Volumenzunahme in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im Wesentlichen gleich dem Betrag der Volumenabnahme in der Eingabekammer 96 ist, wenn das Druckelement 88b des Sicherungskolbens 88 den hinteren Hauptkolben 26 in der Vorwärtsrichtung drückt, und da die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 über das Druckreguliermittel 89 mit der Eingabekammer 96 in Verbindung steht. Dies erlaubt es, eine Zunahme des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 während einer Vorwärtsbewegung des Sicherungskolbens 88 unter Verwendung einer einfachen Konfiguration mit einer verringerten Anzahl an Bauteilen zu vermeiden.
Da ferner die Feder 102, welche den Sicherungskolben 88 und den hinteren Hauptkolben 26 in einer Richtung zur Trennung dieser voneinander vorspannt, zwischen den beiden Kolben 88 und 26, deren vollständig zurückgezogene Stellungen in dem Gehäuse 15 begrenzt sind, installiert ist, ist es möglich, einen Leerlaufhub gemäß einer Reduzierung des Hydraulikdrucks der Hydraulikenergiequelle 12 sicherzustellen, wenn der Sicherungskolben 88 mit dem Bremspedal 11 vorwärts bewegt wird.
Da die kombinierte Kraft aus dem Rückwärts-Hydraulikdruck, welcher auf den Sicherungskolben 88 wirkt, wenn der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 auf die Eingabekammer 96 wirkt, und der Vorspannungskraft der Feder 102, welche den Sicherungskolben 88 in der Rückwärtsrichtung vorspannt, auf 300 bis 1000 N eingestellt ist, kann der Sicherungskolben 88 stabil in seiner vollständig zurückgezogenen Stellung gehalten werden, wenn die Hydraulikenergiequelle 12 ordnungsgemäß arbeitet. Das heißt, indem der Sicherungskolben mit einer Kraft von 300 N oder mehr in die Rückwärtsrichtung vorgespannt wird, ist es möglich, den Sicherungskolben 88 zuverlässig in Rückwärtsrichtung vorzuspannen, wobei der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 sowie der Verschiebungswiderstand des Sicherungskolbens 88 berücksichtigt wurden. Durch Vorspannen des Sicherungskolbens 88 in der Rückwärtsrichtung mit einer Kraft, die nicht größer ist als 1000 N, ist es außerdem möglich zu verhindern, dass der hintere Hauptkolben 26 vollständig in den Hauptzylinder M hineingedrückt wird.
Im Übrigen ist das im Ruhezustand geschlossene Linearelektromagnetventil 104 für automatische Bremsdruckgebung zwischen der Hydraulikenergiequelle 12 und der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet, während das im Ruhezustand geöffnete Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung und das erste Einwegventil 110 zwischen der Ausgabekammer 106 und der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet sind, wobei das erste Einwegventil 110 parallel zum Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung angeschlossen ist, um zu erlauben, dass das Bremsfluid von der Ausgabekammer 106 zu der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 strömt. Selbst dann, wenn das Bremspedal 11 nicht betätigt wird und somit das Druckreguliermittel 89 nicht arbeitet, ist es möglich, eine automatische Brems-Steuerung/Regelung durchzuführen, bei welcher das Bremsfluid in einer Situation, in der nicht gebremst wird, auf die Radbremsen BA bis BD einwirken gelassen wird, indem das Linearelektromagnetventil 104 für automatische Bremsdruckgebung und das Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung geöffnet und geschlossen werden, wodurch der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 reguliert wird. Wenn ferner in einem automatischen Bremsmodus das Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung geschlossen ist, so ist es möglich, das Bremsreguliermittel 89 durch Betätigung des Bremspedals 11 zu aktivieren. Wenn somit in der Ausgabekammer 106 ein Hydraulikdruck erzeugt wird, der größer ist als der der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25, so kann bewirkt werden, dass der Hydraulikdruck der Ausgabekammer 106 über das erste Einwegventil 110 auf die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 wirkt, um dadurch den Hauptzylinder M wie während normalen Bremsbetätigungen zu betätigen.
Das im Ruhezustand geschlossene Druckreduzierungs-Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration und Koordination ist zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und dem Reservoir 40 angeordnet, während das im Ruhezustand geöffnete Druck gebende Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination und das zweite Einwegventil 111 zwischen der Ausgabekammer 106 und der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet sind, wobei das zweite Einwegventil 111 zu dem Druck gebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination parallel geschaltet ist, um zu ermöglichen, dass Bremsfluid von der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zur Ausgabekammer 106 fließt. Während einer Regeneration in einem Bremsbetrieb ist es somit durch Öffnen und Schließen des Druck gebenden Linearelektromagnetventils 109 für Regeneration und Koordination und des Druck reduzierenden Linearelektromagnetventils 105 für Regeneration und Koordination und durch die damit verbundene Regulierung des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 möglich, Bremshydraulikdruck von dem Hauptzylinder M auszugeben, und zwar in einem Zustand, der von dem während eines normalen Bremsbetriebs versetzt ist. Durch Zurückführen des Bremspedals 11 bei geschlossenem druckgebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination ist es möglich, den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 über das zweite Einwegventil 111 in das Reservoir 40 freizulassen.
Das Gehäuse 15 umfasst den ersten Zylinderkörper 16, in welchen der vordere Hauptkolben 27 verschiebbar eingesetzt ist, sowie die zylindrische Hülse 19, welche in dem ersten Zylinderkörper 16 eingesetzt und befestigt ist, wobei der hintere Hauptkolben 26 verschiebbar in diese eingesetzt ist. Ferner bildet die Hülse 19 zwischen sich selbst und dem ersten Zylinderkörper 16 die ringförmige Freigabekammer 33 aus, wobei die ringförmige Freigabekammer 33 mit dem Reservoir 40 in Verbindung steht. Das ringförmige kolbenseitige Dichtungselement 31 und das ringförmige hülsenseitige Dichtungselement 32, welche axial im Abstand voneinander angeordnet sind, sind zwischen der Hülse 19 und dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet, der verschiebbar in der Hülse 19 eingesetzt ist. Die Verbindungslöcher 36 sind in der Hülse 19 so vorgesehen, dass von dem Teil zwischen dem Innenumfang der Hülse 19 und dem Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 der Teil zwischen den axial gegenüberliegenden Enden, der durch die Dichtungselemente 31 und 32 abgedichtet ist, mit der ringförmigen Freigabekammer 33 in Verbindung steht.
Wenn das kolbenseitige Dichtungselement 31 seine Dichtfunktion verfehlt, wobei das kolbenseitige Dichtungselement 31 von dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32, die zwischen der Teil des Gehäuses 15 bildenden Hülse 19 und dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet sind, dasjenige Dichtungselement ist, das näher an der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 liegt, so wird das Bremsfluid in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zu dem Reservoir 40 zurückgeführt, wobei es zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 sowie zwischen den Verbindungslöchern 36 und der ringförmigen Freigabekammer 33 fließt. Bei diesem Prozess ist der Verstärkungshydraulikdruck nicht verfügbar, da der Sicherungskolben 88 in Antwort auf die Abnahme des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 direkt den hinteren Hauptkolben 26 drückt, wobei jedoch zwei Bremshydrauliksysteme, die mit dem Tandem-Hauptzylinder M verbunden sind, die Radbremsen BA bis BD betreiben.
Wenn von dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32 das hülsenseitige Dichtungselement 32, welches sich näher an der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 befindet, seine Dichtungsfunktion verfehlt, so wird das Bremsfluid in der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 in das Reservoir 40 zurückgeführt, wobei es zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 sowie durch die Verbindungslöcher 36 und die ringförmige Freigabekammer 33 strömt. In diesem Fall steht den mit der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 verbundenen Radbremsen BA und BB des Bremshydrauliksystems Bremshydraulikdruck nicht zur Verfügung, da jedoch der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 auf den hinteren Hauptkolben 26 wirkt, kann der vordere Hauptkolben 27 mit dem Verstärkungsdruck betrieben werden und der Bremshydraulikdruck, welcher durch das mit der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 verbundene Bremshydrauliksystem verstärkt wurde, kann auf die Radbremsen BC und BD wirken gelassen werden.
Wenn daher eines von dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32, die zwischen der Hülse 19 und dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet sind, seine Funktion verfehlt, so ändern die Radbremsen BA bis BD ihren Betriebszustand, um auf diese Weise klar zu detektieren, welches der Dichtungselemente 31 und 32 beschädigt ist.
Da ferner eines der Dichtungselemente 31 und 32, nämlich das kolbenseitige Dichtungselement 31, am hinteren Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 angebracht ist, während das andere Dichtungselement, d.h. das hülsenseitige Dichtungselement 32, am Innenumfang der Hülse 19 angebracht ist, so dass es in Kontakt mit dem vorderen Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 gelangt, der sich in seiner vollständig zurückgezogenen Stellung befindet, kann das Paar von Dichtungselementen 31 und 32 zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 angeordnet werden, während eine Zunahme der axialen Länge der Hülse 19 und somit eine Zunahme der axialen Länge des Gehäuses 15 unabhängig vom Hub des hinteren Hauptkolbens 26 vermieden wird.
Ferner wird der hintere Hauptkolben 26 in einer Situation, in welcher keine Bremsung erfolgt, durch die hintere Rückholfeder 57 nach hinten vorgespannt, wobei sein Abstand von dem geschlossenen vorderen Ende des Gehäuses 15 durch die Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 und 68 auf einer vorbestimmten Maximaldistanz gehalten werden. in diesem Zustand ist der Zwischenraum 91 zwischen dem hinteren Ende des hinteren Hauptkolbens 26 und dem vorderen Ende des Sicherungskolbens 88 in dessen vollständig zurückgezogener Stellung ausgebildet, so dass sich der hintere Hauptkolben 26 dem Sicherungskolben 88 von vorn annähert und diesem gegenübersteht. Dieser Zwischenraum 91 kann axiale Abweichungen des Hauptzylinders M und des Sicherungskolbens 88 aufnehmen, um dadurch eine Kompression der vorderen Rückholfeder 74, welche den vorderen Hauptkolben 27 nach hinten vorspannt, und der hinteren Rückholfeder 57, welche den hinteren Hauptkolben 26 nach hinten vorspannt, über deren festgelegte Belastungen hinaus zu vermeiden und somit eine Zunahme eines Leerlaufhubs des Bremspedals 11 zu vermeiden.
Da ferner die Feder 102, deren Federkraft kleiner ist als die der hinteren Rückholfeder 57, unter Kompression zwischen dem Sicherungskolben 88 und dem hinteren Hauptkolben 26 angebracht ist, so dass sie den hinteren Hauptkolben 26 nach vorn vorspannt, ist es möglich, den Abstand 91 zwischen den hinteren Hauptkolben 26 und dem Sicherungskolben 88 aufrecht zu erhalten, während vermieden wird, dass der hintere und der vordere Hauptkolben 26 und 27 sich in einer solchen Richtung bewegen, dass sie an dem Sicherungskolben 88 anstoßen, wenn das Bremspedal 11 nicht betätigt wird.
Der Hydraulikverstärker 13 umfasst den Sicherungskolben 88, das in dem Sicherungskolben 88 enthaltene Druckregulierungsmittel 89, den Steuer-/Regelkolben 90, welcher das Druckregulierungsmittel 89 veranlasst, den Druck derart zu regulieren, dass ein Ausgleich erzielt wird zwischen der durch den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugten Reaktionskraft und der von dem Bremspedal 11 über den Bremshubsimulator 14 eingegebenen Bremsbetätigungskraft, sowie den Reaktionskolben 92, welcher zwischen dem Druckregulierungsmittel 89 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet ist. Das Druckregulierungsmittel 89 umfasst das Verstärkungsventil 116 und das Druckreduzierungsventil 117, wobei das Verstärkungsventil 116 zwischen der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130, die mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbunden ist, und der Hydraulikenergiequelle 12 angeordnet ist, um zu öffnen, wenn der Steuer-/Regelkolben 90 vorrückt, und zu schließen, wenn der Steuer-/Regelkolben 90 zurückfährt, wobei das Druckreduzierungsventil 117 zwischen der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 und dem Reservoir 40 angeordnet ist, um zu schließen, wenn der Steuer-/Regelkolben 90 vorrückt, und zu öffnen, wenn der Steuer-/Regelkolben 90 zurückfährt. Der Steuer-/Regelkolben 90 ist relativ verschiebbar in dem Sicherungskolben 88 eingepasst und ist koaxial mit dem hinteren Ende des Reaktionskolbens 92 verbunden, dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt ist, die in dem Sicherungskolben 88 ausgebildet ist. Das Ventilgehäuse 118 ist in dem Sicherungskolben 88 vor dem Reaktionskolben 92 angebracht und befestigt. Das Druckreduzierungsventil 117 umfasst den Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 und die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom Sitzventiltyp, wobei der Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 an dem Reaktionskolben 92 installiert ist, so dass das Druckreduzierungs-Ventilloch 145 gebildet wird, welches in Verbindung mit dem Reservoir 40 steht, wenn das Druckreduzierungsventil 117 zurückfährt, während die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom Sitzventiltyp in dem Ventilgehäuse 118 untergebracht ist und zu der Rückwärts-Grenzposition nach hinten federvorgespannt ist. Das Verstärkungsventil 116 umfasst den Verstärkungsventilsitz 161 und die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp, wobei der Verstärkungsventilsitz 161 in dem Ventilgehäuse 118 installiert ist, so dass das Verstärkungsventilloch 163 gebildet wird, welches mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in Verbindung steht und dafür bereit ist, das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 aufzunehmen, wobei die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp in dem Ventilgehäuse 118 installiert ist und nach hinten federvorgespannt und dazu bereit ist, durch das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach vom gedrückt zu werden.
Somit kann das Druckregulierungsmittel 89, das aus dem Steuer-/Regelkolben 90, dem Reaktionskolben 92, dem Verstärkungsventil 116 und dem Druckreduzierungsventil 117 aufgebaut ist, in dem in dem Gehäuse 15 verschiebbar untergebrachten Sicherungskolben 88 vorinstalliert sein, wodurch es einfacher wird, den Steuer-/Regelkolben 90, den Reaktionskolben 92 und das Druckregulierungsmittel 89 an dem Gehäuse 15 zu montieren.
Da der Dichtungsbereich, der erhalten wird, wenn sich die Verstärkungsventilscheibe 162 auf dem Verstärkungsventilsitz 161 absetzt, im Wesentlichen gleich ist der Druckaufnahmefläche an dem vorderen Ende der Verstärkungsventilscheibe 162, die dem Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 ausgesetzt ist, sind die Hydraulikkräfte, die auf die gegenüberliegenden Enden der Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp des Verstärkungsventils 116 wirken, im Wesentlichen gleich, und somit arbeitet die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp derart, dass sie die Ventilöffnungskraft, die auf die Verstärkungsventilscheibe 162 vom vorderen Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 des Druckreduzierungsventils 117 aus wirkt, mit der Federkraft ausgleicht, die die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp nach hinten vorspannt, wodurch die Betriebscharakteristiken des Verstärkungsventils 116 verbessert werden. Die Federkraft, welche die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp nach hinten vorspannt, ist ausreichend, um eine schwache Kraft dafür zu sein, dass die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 folgt, und die Federkraft, welche die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach hinten vorspannt, ist ebenfalls ausreichend, um eine schwache Kraft dafür zu sein, dass die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 dem Reaktionskolben 92 folgt, was dazu führt, dass eine sehr schwache Federkraft auf den Reaktionskolben 92 wirkt. Somit ist die auf den Reaktionskolben 92 wirkende Reaktionskraft nahezu vollständig dem Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zuzuschreiben, um das Reaktionsgefühl zu verbessern.
Das Ventilgehäuse 118 ist in dem Sicherungskolben 88 eingesetzt und befestigt, indem es zwischen der Schulter 121, die an dem Sicherungskolben 88 so vorgesehen ist, dass sie nach vorn weist, und dem in den Sicherungskolben 88 eingeschraubten Druckelement 122 aufgenommen ist. Außerdem ist das Verbindungsloch 165 in dem Druckelement 122 vorgesehen, um die Hydraulikkammer 164 mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zu verbinden, wobei die Hydraulikkammer 164 zwischen dem Druckelement 122 und dem Ventilgehäuse 118 ausgebildet ist, so dass sie dem vorderen Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 zugewandt ist. Dies macht es einfacher, einen Hydraulikkanal zu konfigurieren, der dazu verwendet wird, den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 auf das vordere Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp wirken zu lassen.
Der Reaktionskolben 92 umfasst den Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a, dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt ist, und den Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser 92b, der sich koaxial und untrennbar zum hinteren Ende des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a erstreckt, und zwar über die ringförmige Schulter 92c, welche der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt ist. Der Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 ist koaxial an dem Reaktionskolben 92 installiert, wobei sein Zentrum dem mit dem Reservoir 40 in Verbindung stehenden Druckreduzierungs-Ventilloch 145 zugewandt ist. Die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 ist in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht, wobei sie zu dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 hin zur Rückwärts-Grenzposition federvorgespannt ist. Der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 wirkt auf eine Fläche des elastischen Elements 127, welches flüssigkeitsdicht und verschiebbar von dem Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a des Reaktionskolbens 92 durchsetzt wird. Der innere Teil der anderen Fläche des elastischen Elements 127 ist so angeordnet, dass er der ringförmigen Schulter 92c zugewandt ist, so dass er während der Vorwärtsbewegung des Reaktionskolbens 92 deformiert und gegen die ringförmige Schulter 92c gepresst wird, wenn der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 einen vorbestimmten Wert erreicht.
Die Struktur des Druckreduzierungsventils 117 kann vereinfacht werden, indem das Druckreduzierungsventil 117 konstruiert wird aus dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146, der in dem mit dem Steuer-/Regelkolben 90 verbundenen Reaktionskolben 92 installiert ist, und der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, die in der dem vorderen Ende des Reaktionskolbens 92 zugewandten Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht ist. Die auf den Reaktionskolben 92 wirkende Reaktionskraft variiert zwischen zwei Stufen: einer Niedrigbelastungsstufe, in welcher der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 auf die kleine Druckaufnahmefläche des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a des Reaktionskolbens 92 wirkt; und einer Hochbelastungsstufe, in welcher der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-Regelkammer 130 nicht nur auf die kleine Druckaufnahmefläche des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a, sondern über das deformierte elastische Element 127 auch auf die ringförmige Schulter 92c. Somit kann eine ideale Bremscharakteristik erhalten werden, wenn der durch die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugte Verstärkungshydraulikdruck gemäß der Betätigungseingabe von dem Bremspedal 11 in zwei Stufen verändert wird, wie in 7 gezeigt ist.
Das Verstärkungsventil 116 umfasst den Verstärkungsventilsitz 161 und die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp, wobei die Verstärkungsventilscheibe 161 das Verstärkungsventilloch 163 ausbildet, welches mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in Verbindung steht, während die Verstärkungsventilscheibe 162 vom Sitzventiltyp nach hinten federvorgespannt ist, um sich auf dem Verstärkungsventilsitz 161 abzusetzen, wobei sie dazu bereit ist, während einer Vorwärtsbewegung des Steuer-/Regelkolbens 90 nach vorn gedrückt zu werden. Das Ablenkelement 150 ist in der Nähe des Verstärkungsventillochs 163 in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 installiert, um das Bremsfluid abzulenken, das durch das Verstärkungsventilloch 163 in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein fließt. Wenn somit das Hochdruckbremsfluid von der Hydraulikenergiequelle 12 auf eine Öffnung des Verstärkungsventils 116 hin durch das Verstärkungsventilloch 163 in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein fließt, so wird das Bremsfluid durch das Ablenkelement 150 abgelenkt, wodurch Betriebsgeräusche und pulsierende Geräusche, die von dem Betrieb des Verstärkungsventils 116 herrühren, reduziert werden.
Der Reaktionskolben 92 ist mit einem Einführungsloch 143 ausgestattet, dessen vorderes Ende mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in Verbindung steht und welches sich koaxial mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt, und ist mit einem Durchgangsloch 144 ausgestattet, welches ein Schaftloch 144 aufweist, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 ist und welches mit der Freigabekammer 135 in Verbindung steht. Ein flanschförmiger Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 steht radial nach innen zwischen dem Einführungsloch 143 und dem Schaftloch 144a vor. Das hintere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, welche zusammen mit dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 das Druckreduzierungsventil 117 bildet, ist in das Einführungsloch 143 eingeführt, um auf diese Weise zwischen sich selbst und dem Reaktionskolben 92 vor dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 die ringförmige Öffnung 148 auszubilden. Wenn somit ein hoher Druck in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 auf ein Öffnen des Druckreduzierungsventils 117 hin in die Freigabekammer 135 ausgelassen wird, so setzt sich der hohe Druck durch einen schmalen Kanal zwischen der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 und dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 fort, nachdem er vorläufig durch die ringförmige Öffnung 148 gedrosselt wird, die zwischen der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 des Druckreduzierungsventils 117 und dem Reaktionskolben 92 ausgebildet ist. Dies führt zu einer relativen Milderung von Änderungen in der Strömungsrate des Bremsfluids, wodurch das Betriebsgeräusch des Druckreduzierungsventils 117, das aus abrupten Änderungen in der Strömungsrate herrührt, reduziert wird.
Ferner ist der Reaktionskolben 92 mit dem Durchgangsloch 144 ausgestattet, wodurch die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 mit der Freigabekammer 135 verbunden wird, wenn das Druckreduzierungsventil 117 geöffnet wird. Der veränderbare Drosselmechanismus 154 ist zwischen der Hülse 125 und dem Reaktionskolben 92 bereitgestellt, wobei die Hülse 125 an dem Sicherungskolben 88 befestigt ist, um den Reaktionskolben 92 verschiebbar aufzunehmen. Der veränderbare Drosselmechanismus 154 leitet bei vollständig geöffneter Drossel, wenn das Bremspedal 11 nicht aktiviert ist und der Reaktionskolben 92 nicht aktiviert ist, das Bremsfluid durch das Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135, begrenzt jedoch den Durchgang des Bremsfluids durch das Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135, wenn der Reaktionskolben 92 über das Bremspedal 11 betätigt wird.
Wenn somit ein hoher Druck in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 bei einer Öffnung des Druckreduzierungsventils 117 in die Freigabekammer 135 ausgelassen wird, so wird die Strömung des Bremsfluids zu der Freigabekammer 135 durch das Durchgangsloch 144 in dem Reaktionskolben 92 gedrosselt, wodurch der hohe Hydraulikdruck langsam in die Freigabekammer 135 ausgelassen wird, wodurch Betriebsgeräusche reduziert werden.
Eine sehr einfache Konfiguration kann durch den folgenden veränderlichen Drosselmechanismus 154 bereitgestellt werden. Die Hülse 125 ist so angeordnet, dass ihr hinteres Ende der Freigabekammer 135 zugewandt ist; das Durchgangsloch 144 ist zusammengesetzt aus dem Schaftloch 144a, das in dem Reaktionskolben 92 vorgesehen ist, wobei sein vorderes Ende mit dem Druckreduzierungs-Ventilloch 145 in Verbindung steht, und den Aussparungen 144b, welche sich zu dem Schaftloch 144a erstrecken und in eine Außenfläche des Reaktionskolbens 92 öffnen; und der veränderliche Drosselmechanismus 154 ist aufgebaut aus dem hinteren Ende der Hülse 125 und den Aussparungen 144b.
Da ferner der Abschnitt mit konisch erweitertem Durchmesser 125a, welcher sich zu seinem offenen Ende hin aufweitet, in dem Innenumfang des hinteren Endes der Hülse 125 ausgebildet ist, ist es möglich, einen geeigneten Betrag an Drosselung zu erhalten, indem der Betrag an Drosselung nach Maßgabe der Betätigung des Reaktionskolbens 92 variiert wird.
Der Steuer-/Regelkolben 90 ist in zylindrischer Form mit Boden ausgebildet, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist. Der Steuer-/Regelkolben 90 ist zur Außenumgebung hin durch den Bremshubsimulator 14 geöffnet, den er aufnimmt. Der Bremshubsimulator 14 umfasst den Eingabekolben 166 sowie den elastischen Körper 167 und die Schraubenfeder 168, wobei der Eingabekolben 166 über die Eingabestange 170 mit dem Bremspedal 11 verbunden ist, axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht ist und eine Rückwärts-Grenzposition aufweist, die durch den Sprengring 169 festgelegt ist, der abnehmbar an dem hinteren Teil des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht ist, wobei der elastische Körper 167 und die Schraubenfeder 168 in Reihe miteinander verbunden sind und zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet sind.
Somit ist der Bremshubsimulator 14 in dem Steuer-/Regelkolben 90 des Hydraulikverstärkers 13 untergebracht. Dies reduziert die axiale Gesamtlänge des Hydraulikverstärkers 13 und des Bremshubsimulators 14. Ferner kann selbst dann, wenn der Bremshubsimulator 14 eine Fehlfunktion hat, Bremsbetätigungskraft über den Bremshubsimulator 14 von dem Bremspedal 11 auf den Steuer-/Regelkolben 90 eingegeben werden. Ferner ist der Bremshubsimulator 14 so konfiguriert, dass er unter Verwendung der Federkräfte des elastischen Körpers 167 und der Schraubenfeder 168 ohne die Verwendung von Hydraulikfluid ein Hubgefühl des Bremspedals 11 bereitstellt. Dies vereinfacht die Montage des Bremshubsimulators 14 an dem Steuer-/Regelkolben 90.
Die durch das Bremspedal 11 an den Eingabekolben 166 angelegte Bremsbetätigungskraft wird über das zwischengeschaltete Übertragungselement 171 sowie dann über den elastischen Körper 167 und die Schraubenfeder 168, die in Reihe angeschlossen sind, auf den Steuer-/Regelkolben 90 übertragen. Die Schraubenfeder 168 weist eine kleinere Federkonstante auf als der elastische Körper 167. Wie in 8 gezeigt ist, ändert sich somit in einem Bereich, in welchem die Bremsbetätigungslast gering ist, die Betätigungslast mäßig in Bezug auf den Betrag der Änderung des Betätigungshubs des Bremspedals 11, da das Bremspedal 11 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 168 niedergedrückt wird. In einem Bereich, in welchem die Bremsbetätigungslast groß ist, ändert sich jedoch die Betätigungslast relativ stark in Bezug auf den Betrag der Änderung des Betätigungshubs des Bremspedals 11, da das Bremspedal 11 gegen die Federkraft des elastischen Körpers 167 niedergedrückt wird.
Da ferner der elastische Körper 167 in zylindrischer Form ausgebildet ist, so dass er in elastischem Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 gelangt, indem er unter einer axialen Kompressionskraft, die durch die Vorwärtsbewegung des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, seinen Durchmesser erweitert, wenn das Bremspedal 11 niedergedrückt wird, muss das Bremspedal 11 mit einer Betätigungskraft betätigt werden, welche die Summe der Federkraft des elastischen Körpers 167 und der Reibungskraft zwischen dem elastischen Körper 167 und dem Steuer-/Regelkolben 90 überwindet. Wenn jedoch die Bremsbetätigungskraft gelöst wird, so wirkt die Reibungskraft auf das Bremspedal 11 in der der Rückkehrrichtung des Bremspedals 11 entgegengesetzten Richtung, während der elastische Körper 167 in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 verbleibt. Somit kann der Bremshubsimulator 14 die Hysteresebreite in der Beziehung zwischen dem Bremsbetätigungshub und der Betätigungslast erhöhen, wie in 8 gezeigt, wodurch die Belastung für den Fahrer reduziert wird.
Da der elastische Körper 167 mit der Schraubenfeder 168 vorgespannt ist, wird selbst dann, wenn der elastische Körper 167 Elastizität verliert, der Verlust an Elastizität durch die Schraubenfeder 168 aufgenommen, und es ist möglich, ein Gefühl eines Leerlaufhubs während einer normalen Bremsbetätigung zu eliminieren und Zweischritt-Betätigungssimulations-Charakteristiken unter Verwendung des elastischen Körpers 167 und der Schraubenfeder 168 unabhängig vom Verlust an Elastizität des elastischen Körpers 167 zu erhalten.
9 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher ein Bremshubsimulator 14' einen Eingabekolben 166 umfasst, der axial verschiebbar in einem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht ist, sowie einen elastischen Körper 167' und die Schraubenfeder 168, welche in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet sind. Der Bremshubsimulator 14' ist in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht und öffnet den Steuer-/Regelkolben 90 zur Außenumgebung.
Der elastische Körper 167' ist aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi/Kautschuk, hergestellt und weist eine zylindrische Form auf. Der elastische Körper 167' und die metallische Schraubenfeder 168, deren Federkraft kleiner ist als die des elastischen Körpers 167', sind über ein zwischengeschaltetes Übertragungselement 171 in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet.
Der elastische Körper 167' ist in zylindrischer Form ausgebildet, wobei sein Außenumfang in axialer Richtung verjüngt ist, so dass ein Ende einen größeren Durchmesser aufweist als das andere. Der elastische Körper 167' gelangt in elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90, indem er unter einer Wirkung einer Kompressionskraft, die durch eine Vorwärtsbewegung des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, seinen Durchmesser erweitert.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es zusätzlich zu demselben Effekt wie in der ersten Ausführungsform möglich, den Betrag der Änderungen in dem Bereich des Gleitkontakts zwischen dem elastischen Körper 167' und dem Steuer-/Regelkolben 90 in Reaktion auf den Betätigungshub eines Bremspedals 11 zu regulieren, wodurch die Hysteresebreite reguliert wird.
Wenngleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Konstruktionsänderungen können durchgeführt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgehalten ist, zu verlassen.
Wenngleich beispielsweise ein Fahrzeugbremssystem, das mit einem Tandem-Hauptzylinder M ausgestattet ist, in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, so ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar auf ein Fahrzeugbremssystem, welches mit einem Hauptzylinder ausgestattet ist, in welchem ein einzelner Hauptkolben in einem Gehäuse verschiebbar untergebracht ist.
Ein Fahrzeugbremssystem umfasst: einen Hydraulikverstärker, welcher Ausgabehydraulikdruck von einer Hydraulikenergiequelle an eine Verstärkungshydraulikdruckkammer anlegt, nachdem der Ausgabehydraulikdruck geregelt wurde, und zwar bei einer Betätigung des Steuer-/Regelkolbens derart, dass eine durch Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer erzeugte Reaktionskraft mit einer Bremsbetätigungseingabe ausgeglichen wird; und einen Bremshubsimulator, der zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Bremsbetätigungshübe des Bremsbetätigungselements spüren zu lassen. Der Bremshubsimulator weist auf: ein Eingabeelement, welches axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben von zylindrischer Form untergebracht und mit dem Bremsbetätigungselement verbunden ist; und einen elastischen Körper, der zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben angeordnet ist. Der elastische Körper ist in einer Röhrenform ausgebildet, so dass er in elastischen Kontakt mit einem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens gelangt, indem er unter der Wirkung einer axialen Kompressionskraft, die durch eine Vorwärtsbewegung des Eingabeelements erzeugt wird, seinen Durchmesser erweitert. Demzufolge ermöglicht der Bremshubsimulator eine große Hysteresebreite in der Beziehung zwischen dem Bremsbetätigungshub und der Betätigungslast.

Claims

Fahrzeugbremssystem, umfassend: einen Hydraulikverstärker (13), welcher einen Steuer-/Regelkolben (90) aufweist, um einen Ausgleich zu erreichen zwischen einer Reaktionskraft, welche durch Hydraulikdruck einer Verstärkungshydraulikdruckkammer (25) erzeugt wird, die in der Lage ist, auf Radbremsen (BA, BB, BC, BD) auszuübenden Verstärkungshydraulikdruck zu erzeugen, und einer Bremsbetätigungseingabe von einem Bremsbetätigungselement (11), und welcher Ausgangshydraulikdruck einer Hydraulikenergiequelle (12) an die Verstärkungshydraulikdruckkammer (25) anlegt, nachdem der Ausgangshydraulikdruck bei axialer Bewegung des Steuer-/Regelkolbens (90) reguliert wurde; und einen Bremshubsimulator (14; 14'), um einen Fahrer Betätigungshübe des Bremsbetätigungselements (11) spüren zu lassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremshubsimulator (14; 14') zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist und ein Eingabeelement (166) umfasst, welches axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben (90) von zylindrischer Form untergebracht und mit dem Bremsbetätigungselement (11) verbunden ist, und einen elastischen Körper (167; 167') umfasst, der zwischen dem Eingabeelement (166) und dem Steuer-/Regelkolben (90) angeordnet und in dem Steuer-/Regelkolben (90) untergebracht ist, und wobei der elastische Körper (167; 167') in einer Röhrenform ausgebildet ist, so dass er durch Ausdehnung des Durchmessers des elastischen Körpers (167; 167') unter der Wirkung einer axialen Kompressionskraft, die durch Vorwärtsbewegung des Eingabeelements (166) erzeugt ist, in elastischen Kontakt mit einem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens (90) gelangt.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Hauptzylinder (M), in welchem ein Hauptkolben (26), dessen Rückseite der Verstärkungshydraulikdruckkammer (25) zugewandt ist, verschiebbar in einem Gehäuse (15) aufgenommen ist, wobei der Hauptzylinder (M) mit den Radbremsen (BA, BB, BC, BD) verbunden ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (15) von dem Hauptzylinder (M) und dem Hydraulikverstärker (13) gemeinsam genutzt wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, in welchem der Außenumfang des elastischen Körpers (167') sich in der axialen Richtung verjüngt, so dass ein Ende einen größeren Durchmesser aufweist als das andere.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, in welchem in dem Bremshubsimulator (14; 14') der elastische Körper (167; 167') und ein Metallfederelement (168) mit einer Federkonstante, die kleiner ist als die des elastischen Körpers (167; 167'), in einer Reihe zwischen dem mit dem Bremsbetätigungselement (11) verbundenen Eingabeelement (166) und dem Steuer-/Regelkolben (90) angeordnet sind, wobei der elastische Körper (167; 167') durch das Federelement (168) vorgespannt ist.