DE102008005892A1

DE102008005892A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes

Info

Publication number: DE102008005892A1
Application number: DE102008005892A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Toyota Miyazaki; Takahiro Toyota Okano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2008-07-31
Also published as: JP2008179270A; CN101229807A; US20080179145A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine Bremspedalreaktionskraft erzeugt. Die Vorrichtung umfasst einen veränderlichen Drosselmechanismus (100), der eine Fluiddurchtrittsfläche zwischen dem veränderlichen Drosselmechanismus und einem Hubsimulator (69) ändert, wenn die Strömungsrate eines von einem Hauptzylinder gelieferten Betriebsfluids eine vorbestimmte Strömungsrate überschreitet. Der veränderliche Drosselmechanismus (100) umfasst ein bewegliches Element (104), in dem ein Durchgang (106) für das Betriebsfluid ausgebildet ist, und einen Drosselabschnitt, der in der Mitte des Durchgangs (106) ausgeführt ist. Das bewegliche Element (104) ist gleitbar im Inneren eines Gehäusekörpers (102) angeordnet und ändert die Fluiddurchtrittsfläche durch Verschließen eines Abschnitts eines Kommunikationsanschlusses (12), der in dem Gehäusekörper (102) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes in Antwort auf ein Niederdrücken eines Bremspedals durch einen Fahrer und insbesondere eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes, die einen Hubsimulator umfasst.
In einer Bremsvorrichtung wird üblicherweise ein Hubsimulator verwendet, damit der Fahrer beim Bremsen ein gutes Gefühl hat. Zum Beispiel ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-112617 ( JP 2003-112617-A ) eine Konstruktion beschrieben, die ein Simulatorsteuerventil umfasst, das zwischen einem Hauptzylinder und dem Hubsimulator angeordnet ist. Durch Verändern des dem Simulatorsteuerventil zugeführten Stromes kann der Einströmwiderstand eines Fluids, das von dem Hauptzylinder zu dem Hubsimulator fließt, eingestellt werden. Dies erlaubt die Steuerung einer Beziehung zwischen einer Niederdrückkraft und einem Pedalhub.
In einer Bremssteuerungs- bzw. regelungsvorrichtung (im Folgenden ist zwischen Steuerung und Regelung nicht expressis verbis unterschieden, da dem Fachmann klar ist, um was es sich im Einzelfall handelt), die einen Bremskraftverstärker umfasst, ist die Niederdrückkraft eines Bremspedals erhöht, wenn die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals erhöht ist. Ferner wird in der Bremssteuerungsvorrichtung, auf die ein elektronisch gesteuertes Bremssystem (ECB) angewendet wird, statt dem Bremskraftverstärker eine Öffnung verwendet, wobei die Öffnung zwischen dem Hauptzylinder und dem Hubsimulator angeordnet ist. In diesem Fall stimmt eine Beziehung zwischen einem Erhöhungsbetrag, um den ein Widerstand des Bremspedals zunimmt (ΔF), und der Niederdrückgeschwindigkeit (V) des Bremspedals mit einer Strömungsratenformel der Öffnung überein. Insbesondere ist ΔF proportional zu V². Nach dieser Beziehung ist, wenn die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals niedrig ist, der Bremspedalwiderstand höher als ein von dem Fahrer gewünschter Bremspedalwiderstand, und das Bremspedal fühlt sich schwergängig an. Hingegen ist in einem Fall, in dem die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals erhöht ist, der Bremspedalwiderstand niedriger als ein von dem Fahrer gewünschter Bremspedalwiderstand, und das Bremspedal fühlt sich leichtgängig an. Insbesondere kann der Fahrer, wenn das Bremspedal schnell niedergedrückt wird, spüren, dass das Bremspedal schwergängig ist und einer Bewegung einen großen Widerstand entgegensetzt, wenn das Pedal zu Beginn niedergedrückt wird, wobei die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals niedrig ist. Dies führt zu einem unangenehmen Bremsgefühl. Es ist daher erforderlich, einen geeigneten Bremspedalwiderstand in Übereinstimmung mit der Niederdrückgeschwindigkeit zu erzeugen.
Die in der JP 2003-112617-A beschriebene Bremssteuerungsvorrichtung ist ausgelegt, um zu bestimmen, ob das Pedal in Antwort auf die Niederdrückkraft und den Niederdrückhub schlagartig niedergedrückt wird. Der Beziehung zwischen der Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals und dem Bremspedalwiderstand wird keine Beachtung geschenkt. Wie es in der JP 2003-112617-A gezeigt ist, ist der Aufwand/Belastung erhöht, und eine Regelungsantwort kann verzögert sein, wenn das Simulatorsteuerventil des momentanen Antriebs den Einströmungswiderstand ändert.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Bremspedalwiderstandskraft bereit, die stabil ein gutes Bremsgefühl liefert.
Eine Vorrichtung, die einen Bremspedalwiderstand in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert, umfasst einen Mechanismus mit veränderlichem Drosselventil bzw. veränderlichen Drosselung (im folgenden kurz „veränderlicher Drosselmechanismus" genannt), der mit einer Betriebsfluid-Versorgungsdurchführung verbunden ist, die ein Betriebsfluid von einem Hauptzylinder liefert, und einen Hubsimulator zur Kommunikation mit dem veränderlichen Drosselmechanismus, wobei die Bremspedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung einen Bremspedalwiderstand in Übereinstimmung mit der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer erzeugt. Der veränderliche Drosselmechanismus verändert eine Fluiddurchtrittsfläche, wenn die Strömungsrate des von dem Hauptzylinder gelieferten Betriebsfluids eine vorbestimmte Strömungsrate überschreitet. Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, ein angenehmes Bremsgefühl stabil zu gewinnen, indem die Fluiddurchtrittsfläche in Antwort auf die Versorgungsströmungsrate des Betriebsfluids unter Verwendung des veränderlichen Drosselmechanismus verändert wird.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der veränderliche Drosselmechanismus die Fluiddurchtrittsfläche zwischen dem veränderlichen Drosselmechanismus und dem Hubsimulator verändern. Der durch den Hubsimulator erzeugte Widerstand kann durch Verändern der Fluiddurchtrittsfläche, die direkt mit dem Hubsimulator verbunden ist, in geeigneter Weise gesteuert werden. Alternativ kann der veränderliche Drosselmechanismus die Fluiddurchtrittsfläche hauptzylinderseitig ändern.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der veränderliche Drosselmechanismus ein bewegliches Element umfassen, in dem eine Durchführung ausgebildet ist, durch die das Betriebsfluid strömt und in dem ein Drosselungs- bzw. Drosselungsabschnitt ausgebildet ist. Zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende des beweglichen Elements wird in Antwort auf die Strömungsrate des Betriebsfluids ein Differenzdruck erzeugt, indem in dem Durchgang im Inneren des beweglichen Elements der Drosselungsabschnitt ausgebildet ist. Dies erlaubt die Bewegung des beweglichen Elements.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Element innerhalb eines Gehäusekörpers gleitbar angeordnet sein, und das bewegliche Element verändert die Fluiddurchtrittsfläche durch Schließen eines Abschnitts eines Kommunikationsanschlusses, der in dem Gehäusekörper ausgebildet ist. Somit ist es möglich, den veränderlichen Drosselmechanismus mit einer relativ einfachen Struktur zu bilden.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Bremspedalwiderstandes in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass der veränderliche Drosselmechanismus eine Drückeinheit umfasst, die das bewegliche Element in eine vorbestimmte Position innerhalb des Gehäusekörpers drückt, und der Abstand von der vorbestimmten Position zu dem Kommunikationsanschluss auf einen vorbestimmten Abstand eingestellt ist. Der vorbestimmte Abstand ist auf einen Abstand eingestellt, der größer als Null (0) ist. Daher bewegt sich das bewegliche Element von der vorbestimmten Position in Richtung des Kommunikationsanschlusses, bis das Bremspedal um einen vorbestimmten Betrag niedergedrückt ist. Das Bremspedal kann relativ leicht niedergedrückt werden, bis das bewegliche Element einen Abschnitt des Kommunikationsanschlusses verschließt. Ferner ist es möglich, zu verhindern, dass der Bremspedalwiderstand schlagartig ansteigt, unmittelbar nachdem das Bremspedal niedergedrückt wird. Es ist vorteilhaft, dass die Drückeinheit eine oder mehrere Federn umfasst und der vorbestimmte Abstand entsprechend der Federkonstante eingestellt ist.
In Übereinstimmung mit den Aspekten der vorliegenden Erfindung lässt sich ein angenehmes Bremsgefühl stabil gewinnen.
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
1 ein Diagramm, das schematisch eine Bremssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 Kennlinien, die eine Beziehung zwischen einem Erhöhungsbetrag, um den ein Bremspedalwiderstand zunimmt (ΔF), und einer Niederdrückgeschwindigkeit (V) des Bremspedals zeigen;
3A und 3B Ansichten, die die innere Struktur eines Drosselmechanismus zeigen; und
4 Kennlinien, die die Beziehung zwischen dem Pedalhub und der Pedalniederdrückkraft zeigen.
Nachfolgend sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Bremssteuerungsvorrichtung 20 für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in 1 gezeigte Bremssteuerungsvorrichtung 20 umfasst ein elektronisch gesteuertes Bremssystem (ECB = electronically controlled brake system) und steuert Bremskräfte, die auf die einzelnen Räder des Fahrzeugs ausgeübt werden. Die Bremssteuerungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen für seinen Antrieb verwendet, eingebaut sein. In dem Hybridfahrzeug werden sowohl ein regeneratives Bremsen, bei dem die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt wird, als auch ein hydraulisches Bremsen, gesteuert durch die Bremssteuerungsvorrichtung 20, verwendet, um das Fahrzeug zu bremsen. In dem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das regenerative Bremsen zusammen mit dem hydraulischen Bremsen eingesetzt werden, um eine kooperative Bremssteuerung auszuführen und so die gewünschte Bremskraft zu erzeugen.
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst die Bremssteuerungsvorrichtung 20 Scheibenbremseneinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL (im Folgenden zusammenfassend als „Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL" bezeichnet), eine Hauptzylindereinheit 10, eine Leistungshydraulikdruckquelle 30 und einen Hydraulikaktuator 40, wobei jede der Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL einem entsprechenden der Räder zugeordnet ist.
Die Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL üben die Bremskraft auf ein rechtes Vorderrad, ein linkes Vorderrad, ein rechtes Hinterrad bzw. ein linkes Hinterrad aus. In der vorliegenden Ausführungsform dient die Hauptzylindereinheit 10 als eine manuelle Hydraulikdruckquelle, die ein Bremsfluid, das in Übereinstimmung mit einem Niederdrückbetrag eines Bremspedals 24, das als ein Bremsbetätigungselement dient, mit Druck beaufschlagt wird, zu den Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL führt. Die Leistungshydraulikdruckquelle 30 wird von einer Leistungsversorgung angetrieben bzw. gespeist und beaufschlagt das Bremsfluid, das als Betriebsfluid dient, mit Druck. Die Leistungshydraulikdruckquelle 30 liefert dann das mit Druck beaufschlagte Bremsfluid zu den Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL, und zwar unabhängig vom Niederdrücken des Bremspedals 24 durch einen Fahrer. Der Hydraulikaktuator 40 stellt in geeigneter Weise den Druck des von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 oder der Hauptzylindereinheit 10 gelieferten Bremsfluids ein und liefert das Bremsfluid an die Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL. Daher kann die auf jedes einzelne der Räder wirkende Bremskraft durch das Hydraulikbremssystem eingestellt werden.
Im Folgenden sind die Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL, die Hauptzylindereinheit 10, die Leistungshydraulikdruckquelle 30 und der Hydraulikaktuator 40 ausführlich beschrieben. Die Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL umfassen jeweils eine Bremsscheibe 22 und einen Radzylinder 23FR, 23FL, 23RR bzw. 23RL, die in jeweilige Bremssättel eingebaut sind. Jeder der Radzylinder 23FR–23RL ist über eine separate Fluiddurchführung mit dem Hydraulikaktuator 40 verbunden. Im Folgenden sind zur Vereinfachung die Radzylinder 23FR–23RL zusammenfassend als Radzylinder 23 bezeichnet.
In den Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL wird, wenn das Bremsfluid von dem Hydraulikaktuator 40 zu den Radzylindern 23 geliefert wird, jeweils ein Bremsbelag, der als ein Reibungselement dient, gegen die entsprechende Bremsscheibe 22 gedrückt, die sich zusammen mit dem Rad dreht. Dadurch wird auf jedes der Räder eine Bremskraft ausgeübt. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Scheiben bremseneinheiten 21FR–21RL verwendet werden, können auch andere Bremskraftausübungsvorrichtungen verwendet werden, die die Radzylinder 23 enthalten, zum Beispiel Trommelbremsen.
Die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Hauptzylindereinheit 10 umfasst einen angebrachten Hydraulikbremskraftverstärker 31, einen Hauptzylinder 32, einen Regulator 33 und einen Speicher 34. Der Hydraulikbremskraftverstärker 31 ist mit dem Bremspedal 24 verbunden. Der Hydraulikbremskraftverstärker 31 verstärkt die auf das Bremspedal 24 ausgeübte Niederdrückkraft und überträgt sie auf den Hauptzylinder 32. Das Bremsfluid wird dem Hydraulikbremskraftverstärker 31 von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 über den Regulator 33 zugeführt, um auf diese Weise die Niederdrückkraft zu verstärken. Der Hauptzylinder 32 erzeugt einen Hauptzylinderdruck, der ein vorbestimmtes Verstärkungsverhältnis bezüglich der Niederdrückkraft besitzt.
Der Speicher 34, in dem das Bremsfluid aufgenommen ist, ist an einem oberen Abschnitt des Hauptzylinders 32 und des Regulators 33 befestigt. Der Druck in dem Speicher 34 ist zum Beispiel der Atmosphärendruck. Wenn das Bremspedal 24 gelöst – d. h. nicht betätigt – ist, ist der Hauptzylinder 32 mit dem Speicher 34 verbunden. Der Regulator 33 ist mit beiden Seiten des Speichers 34 und einem Druckspeicher 35 in der Leistungshydraulikdruckquelle 30 verbunden. Der Speicher 34 wird als Niedrigdruckquelle verwendet, der Druckspeicher 35 wird als Hochdruckquelle verwendet, und der Regulator 33 erzeugt einen Druck, der in etwa gleich dem Hauptzylinderdruck ist.
Die Leistungshydraulikdruckquelle 30 umfasst den Druckspeicher 35 und eine Pumpe 36. Der Druckspeicher 35 wandelt eine Druckenergie des durch die Pumpe 36 mit Druck beaufschlagten Bremsfluids in eine Druckenergie eines Gases wie etwa Stickstoff um, zum Beispiel 14 MPa–22 MPa. Der Druckspeicher 35 speichert die umgewandelte Druckenergie. Ein Motor 36a wird zum Antrieb der Pumpe 36 verwendet. Der Einlass der Pumpe 36 ist mit dem Speicher 34 verbunden, und der Auslass der Pumpe 36 ist mit dem Druckspeicher 35 verbunden. Der Druckspeicher 35 ist ferner mit einem Entlastungsventil 35a verbunden, das in der Hauptzylindereinheit 10 angeordnet ist. Wenn der Bremsfluiddruck in dem Druckspeicher 35 zum Beispiel etwa 25 MPa erreicht, öffnet das Entlastungsventil 35a, und das unter erhöhtem Druck stehende Bremsfluid wird in den Speicher 34 zurückgeführt.
Wie es oben beschrieben ist, umfasst die Bremssteuerungsvorrichtung 20 den Hauptzylinder 32, den Regulator 33 und den Druckspeicher 35, der als eine Bremsfluidversorgungsquelle für die Radzylinder 23 dient. Eine Hauptleitung 37 ist mit dem Hauptzylinder 32 verbunden, eine Regulatorleitung 38 ist mit dem Regulator 33 verbunden, und eine Druckspeicherleitung 39 ist mit dem Druckspeicher 35 verbunden. Die Hauptleitung 37, die Regulatorleitung 38 und die Druckspeicherleitung 39 sind jeweils mit dem Hydraulikaktuator 40 verbunden.
Der Hydraulikaktuator 40 umfasst einen Aktuatorblock, in dem mehrere Fluiddurchführungen ausgebildet sind, sowie mehrere elektromagnetische Steuerventile. Die mehreren Fluiddurchführungen, die in dem Aktuatorblock ausgebildet sind, umfassen eine Hauptfluiddurchführung 45 und einzelne Fluiddurchführungen 41, 42, 43 und 44 (im Folgenden zusammenfassend als „einzelne Fluiddurchführungen 41–44" bezeichnet). Jede einzelne Fluiddurchführung 41–44 zweigt von der Hauptfluiddurchführung 45 ab. Die einzelnen Fluiddurchführungen 41–44 sind mit den entsprechenden Radzylindern 23 der Scheibenbremseneinheiten 21FR–21RL verbunden. Demzufolge kann jeder der Radzylinder 23 mit der Hauptfluiddurchführung 45 kommunizieren.
ABS-Halteventile 51, 52, 53 und 54 (im Folgenden zusammenfassend als „ABS-Halteventile 51–54" bezeichnet) sind in den mittleren Abschnitten der entsprechenden einzelnen Fluiddurchführungen 41–44 angeordnet. Jedes der ABS-Halteventile 51–54 umfasst ein Solenoid, das so gesteuert werden kann, dass es entweder offen oder geschlossen ist, und eine Feder. Jedes der ABS-Halteventile 51–54 ist ein normalerweise geöffnetes elektromagnetisches Steuerventil. Jedes der ABS-Halteventile 51–54 erlaubt im geöffneten Zustand (wenn das entsprechende Solenoid nicht bestromt wird) ein Durchströmen des Bremsfluids in beide Richtungen strömen. Das heißt, die ABS-Halteventile ermöglichen es dem Bremsfluid, von der Hauptdurchführung 45 zu den Radzylindern 23 oder von den Radzylindern 23 zu der Hauptluiddurchführung 45 zu strömen. Wenn eines der Solenoide bestromt wird, so dass das entsprechende der ABS-Halteventile 51–54 geschlossen ist, ist das Durchströmen des Bremsfluids durch die entsprechende der Fluiddurchführungen 41–44 unterbrochen.
Die Radzylinder 23 sind über Druckverringerungsdurchführungen 46, 47, 48 und 49, die mit entsprechenden der einzelnen Fluiddurchführungen 41–44 verbunden sind, mit einer Speicherfluiddurchführung 55 verbunden. ABS-Druckverringerungsventile 56, 57, 58 und 59 (im Folgenden zusammenfassend als „ABS-Druckverringerungsventile 56–59" bezeichnet) sind in den mittleren Abschnitten der entsprechenden Druckverringerungsdurchführungen 46–49 angeordnet. Jedes der ABS-Druckverringerungsventile 56–59 umfasst ein Solenoid, das so gesteuert werden kann, dass es entweder offen oder geschlossen ist, und eine Feder. Jedes der ABS-Druckverringerungsventile 56–59 ist ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Steuerventil. Wenn eines der ABS-Druckverringerungsventile 56–59 geschlossen ist – d. h. nicht bestromt ist – , ist die Strömung des Bremsfluids durch die entsprechende der Druckverringerungsdurchführungen 46–49 unterbrochen. Wenn das Solenoid eines ABS-Druckverringerungsventils 56–59 bestromt und somit geöffnet ist, ist die Strömung des Bremsfluids durch die entsprechende der Druckverringerungsdurchführungen 46–49 ermöglicht. In geöffnetem Zustand kann somit das Bremsfluid von dem entsprechenden der Radzylinder 23 durch die entsprechende der Druckverringerungsdurchführungen 46–49 und die Speicherfluiddurchführung 55 zu dem Speicher 34 zurückströmen. Die Speicherfluiddurchführung 55 ist über eine Speicherleitung 77 mit dem Speicher 34 der Hauptzylindereinheit 10 verbunden.
Ein Trennventil 60 ist in dem mittleren Abschnitt der Hauptfluiddurchführung 45 angeordnet. Die Hauptfluiddurchführung 45 ist durch das Trennventil 60 in eine erste Fluiddurchführung 45a und eine zweite Fluiddurchführung 45b unterteilt, wobei die erste Fluiddurchführung 45a mit den einzelnen Fluiddurchführungen 41 und 42 und die zweite Fluiddurchführung 45b mit den einzelnen Fluiddurchführungen 43 und 44 verbunden ist. Die erste Fluiddurchführung 45a ist über die einzelnen Fluiddurchführungen 41 und 42 mit den Radzylindern 23FR bzw. 23FL für die Vorderräder verbunden. Die zweite Fluiddurchführung 45b ist über die einzelnen Fluiddurchführungen 43 und 44 mit den Radzylindern 23RR bzw. 23RL verbunden.
Das Trennventil 60 umfasst ein Solenoid, das so gesteuert werden kann, dass es entweder offen oder geschlossen ist, und eine Feder. Das Trennventil 60 ist ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Steuerventil. Wenn das Trennventil 60 geschlossen ist, ist die Strömung des Bremsfluids durch die Hauptfluiddurchführung 45 unterbrochen. Wenn das Solenoid bestromt und das Trennventil 60 somit offen ist, kann das Bremsfluid in beide Richtungen zwischen der ersten Fluiddurchführung 45a und der zweiten Fluiddurchführung 45b strömen.
Ferner sind eine Hauptfluiddurchführung 61 und eine Regulatorfluiddurchführung 62, die mit der Hauptfluiddurchführung 45 verbunden sind, in dem Hydraulikaktuator 40 ausgebildet. Genauer gesagt ist die Hauptfluiddurchführung 61 mit der ersten Fluiddurchführung 45a der Hauptfluiddurchführung 45 und die Regulatorfluiddurchführung 62 mit der zweiten Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 verbunden.
Die Hauptfluiddurchführung 61 ist mit der Hauptleitung 37 verbunden. Die Regulatorfluiddurchführung 62 ist mit der Regulatorleitung 38 verbunden.
Ein Hauptsperrventil 64 ist in dem mittleren Abschnitt der Hauptfluiddurchführung 61 angeordnet. Das Hauptsperrventil 64 ist in einem Bremsfluidversorgungsweg angeordnet, der sich von dem Hauptzylinder 32 zu den jeweiligen Radzylindern 23 erstreckt. Das Hauptsperrventil 64 umfasst ein Solenoid, das so gesteuert werden kann, dass es entweder offen oder geschlossen ist, und eine Feder. Das Hauptsperrventil 64 wird durch eine elektromagnetische Kraft geschlossen, die durch das Solenoid erzeugt wird, dem der vorbestimmte Steuerstrom zugeführt wird. Das Hauptsperrventil 64 ist ein normalerweise geöffnetes elektromagnetisches Steuerventil. Ein geöffnetes Hauptsperrventil 64 ermöglicht das Strömen des Bremsfluids in beide Richtungen zwischen dem Hauptzylinder 32 und der ersten Fluiddurchführung 45a der Hauptfluiddurchführung 45. Wenn der vorbestimmte Steuerstrom dem Solenoid zugeführt wird, so dass das Hauptsperrventil 64 geschlossen ist, ist die Strömung des Bremsfluids in der Hauptfluiddurchführung 61 unterbrochen.
Ein Regulatorsperrventil 65 ist in dem mittleren Abschnitt der Regulatorfluiddurchführung 62 angeordnet. Das Regulatorsperrventil 65 ist in einem Bremsfluidversorgungsweg angeordnet, der von dem Regulator 33 zu dem jeweiligen Radzylinder 23 vorgesehen ist. Das Regulatorsperrventil 65 umfasst ferner ein Solenoid, das so gesteuert werden kann, dass es entweder offen oder geschlossen ist, und eine Feder. Das Regulatorsperrventil 65 wird durch eine elektromagnetische Kraft geschlossen, die von dem Solenoid erzeugt wird, dem der vorbestimmte Steuerstrom zugeführt wird. Das Regulatorsperrventil 65 ist ein normalerweise offenes elektromagnetisches Steuerventil, das offen ist, wenn das Solenoid nicht bestromt bzw. erregt ist. Wenn das Regulatorsperrventil 65 offen ist, kann das Bremsfluid in beide Richtungen zwischen dem Regulator 33 und der zweiten Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 strömen. Wenn das Solenoid bestromt ist und somit das Regulatorsperrventil 65 geschlossen ist, ist die Strömung des Bremsfluids in der Regulatorfluiddurchführung 62 unterbrochen.
Ferner ist zusätzlich zu der Hauptfluiddurchführung 61 und der Regulatorfluiddurchführung 62 eine Druckspeicherfluiddurchführung 63 in dem Hydraulikaktuator 40 ausgebildet. Ein Ende der Druckspeicherfluiddurchführung 63 ist mit der zweiten Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 verbunden, und das weitere Ende der Druckspeicherfluiddurchführung 63 ist mit der Druckspeicherleitung 39 verbunden.
Ein Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 ist in dem mittleren Abschnitt der Druckspeicherfluiddurchführung 63 angeordnet. Die Druckspeicherfluiddurchführung 63 und die zweite Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 sind über ein Druckverringerungslinearsteuerventil 67 mit der Speicherfluiddurchführung 55 verbunden. Das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 und das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 umfassen jeweils ein Linearsolenoid und eine Feder. Das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 und das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 sind beides normalerweise geschlossene elektromagnetische Steuerventile. Die Öffnungsgrade des Druckerhöhungslinearsteuerventils 66 und des Druckverringerungslinearsteuerventils 67 werden proportional zu den den jeweiligen Solenoiden zugeführten Strömen eingestellt.
Das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 ist als ein gemeinsames Steuerventil zur Druckerhöhung jedes der Radzylinder 23, der dem jeweiligen Rad entspricht, vorgesehen. Das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 ist in entsprechender Weise als ein gemeinsames Steuerventil zur Verringerung des Drucks jedes der Radzylinder 23 vorgesehen. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 und das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 als ein Paar von gemeinsamen Steuerventilen zum Steuern der Zulieferung von Betriebsfluid von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 zu den jeweiligen Radzylindern 23 vorgesehen. Wenn das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66, etc. so vorgesehen sind, dass sie allen Radzylindern 23 zugeordnet sind, können im Vergleich zu einem Fall, in dem ein Linearsteuerventil für jeden Radzylinder 23 vorgesehen ist, Kosten eingespart werden.
In der Bremssteuerungsvorrichtung 20 werden die Leistungshydraulikdruckquelle 30 und der Hydraulikaktuator 40 durch eine Brems-ECU 70 gesteuert. Die Brems-ECU 70 besteht aus einem Mikroprozessor mit einer CPU. Die Brems-ECU 70 umfasst zusätzlich zu der CPU einen ROM, der verschiedene Programme speichert, einen RAM, der vorübergehend Daten speichert, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse, einen Kommunikationsanschluss, etc. Die Brems-ECU 70 kommuniziert mit einer High-Level-Hybrid-ECU (nicht gezeigt), etc. Die Brems-Ecu 70 steuert die Pumpe 36 der Leistungshydraulikdruckquelle 30 und die elektromagnetischen Steuerventile 51–54, 56–59, 60 und 64–67, aus denen der Hydraulikaktuator 40 gebildet bzw. aufgebaut ist, auf der Grundlage von Steuersignalen von der Hybrid-ECU oder Signalen von verschiedenen Sensoren.
Ein Regulatordrucksensor 71, ein Druckspeicherdrucksensor 72 und ein Steuerdruckdrucksensor 73 sind mit der Brems-ECU 70 verbunden. Der Regulatordrucksensor 71 erfasst den Bremsfluiddruck in der Regulatorfluiddurchführung 62 strömungsaufwärts des Regulatorsperrventils 65, d. h. einen Regulatordruck. Der Regulatordrucksensor 71 gibt ein Signal, das ein Maß für den erfassten Druck ist, an die Brems-ECU 70 aus. Der Druckspeicherdrucksensor 72 erfasst einen Bremsfluiddruck in der Druckspeicherfluiddurchführung 63 strömungsaufwärts des Druckerhöhungslinearsteuerventils 66, d. h. einen Druckspeicherdruck. Der Druckspeicherdrucksensor 72 gibt ein Signal, das ein Maß für den erfassten Druck ist, an die Brems-ECU 70. Der Steuerdrucksensor 73 erfasst einen Bremsfluiddruck in der ersten Fluiddurchführung 45a der Hauptfluiddurchführung 45 und gibt ein Signal, das ein Maß für den erfassten Druck ist, an die Brems-ECU 70. Die erfassten Drücke von jedem der Drucksensoren 71–73 werden aufeinanderfolgend, in vorbestimmten Intervallen an die Brems-ECU 70 weitergegeben. Der erfasste Druck von jedem der Drucksensoren 71–73 wird in einem bestimmten Speicherbereich der Brems-ECU 70 gespeichert und bewahrt.
Wenn die erste Fluiddurchführung 45a und die zweite Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 bei geöffnetem Trennventil 60 miteinander verbunden sind, zeigt ein Ausgangswert von dem Steuerdrucksensor 73 den Hydraulikdruck auf einer Niedrigdruckseite des Druckerhöhungslinearsteuerventils 66 sowie den Hydraulikdruck auf einer Hochdruckseite des Druckverringerungslinearsteuerventils 67 an. Daher kann der Ausgangswert von dem Steuerdrucksensor 73 dazu verwendet werden, das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 und das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 zu steuern. Wenn das Druckerhöhungslinearsteuerventils 66 und das Druckverringerungslinearsteuerventils 67 geschlossen sind und das Hauptsperrventil 64 offen ist, zeigt ein Ausgangswert von dem Steuerdrucksensor 73 den Hauptzylinderdruck an. Ferner, wenn jedes der ABS-Druckverringerungsventile 56–59 geschlossen ist, während jedes der ABS-Halteventile 51–54 offen ist, und ferner die erste Fluiddurchführung 45a der Hauptfluiddurchführung 45 mit der zweiten Fluiddurchführung 45b der Hauptfluiddurchführung 45 verbunden ist, indem das Trennventil 60 geöffnet ist, zeigt ein Ausgangswert von dem Steuerdrucksensor 73 einen Hydraulikdruck an, der auf jeden der Radzylinder 23 wirkt, d. h. einen Radzylinderdruck.
Ferner ist ein Hubsensor 25, der an dem Bremspedal 24 angeordnet ist, mit der Brems-ECU 70 verbunden. Der Hubsensor 25 erfasst den Betrag, um den das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, und gibt ein Signal, das ein Maß für den erfassten Betrag ist, an die Brems-ECU 70. Ein Ausgangswert von dem Hubsensor 25 wird ferner aufeinanderfolgend, in vorbestimmten Intervallen an die Brems-ECU 70 gegeben. Der Ausgangswert von dem Hubsensor 25 wird in einem vorbestimmten Speicherbereich gespeichert. Eine Erfassungseinheit zur Erfassung des Niederdrückens des Bremspedals 24 wird auf den Hubsensor 25 angewendet, oder ist statt des Hubsensors 25 vorgesehen, so dass die Erfassungseinheit mit der Brems-ECU 70 verbunden werden kann. Die Erfassungseinheit zur Erfassung des Bremsbetätigungszustandes umfasst zum Beispiel einen Pedalkraftsensor zur Erfassung der Niederdrückkraft des Bremspedals 24, einen Bremsschalter zur Erfassung, ob das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, etc.
Die wie oben beschrieben gebildete Bremssteuerungsvorrichtung 20 führt die kooperative Bremssteuerung aus. Die Bremssteuerungsvorrichtung 20 empfängt ein Bremssignal und beginnt den Bremsvorgang. Das Bremssignal erfolgt, wenn es erforderlich ist, dass eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird, zum Beispiel dann, wenn ein Fahrer das Bremspedal 24 niederdrückt, etc. Die Brems-ECU 70 empfängt ein Bremssignal und berechnet eine Soll-Bremskraft. Anschließend berechnet die Brems-ECU 70 eine gewünschte Hydraulikbremskraft oder eine gewünschte kooperative Bremskraft, die von der Bremssteuerungsvorrichtung 20 erzeugt wird, durch Subtraktion der regenerativen Bremskraft von der Soll-Bremskraft. Die regenerative Bremskraft wird der Bremssteuerungsvorrichtung 20 von der Hybrid-ECU geliefert. Die Bremskraft-ECU 70 berechnet einen Soll-Hydraulikdruck jedes der Radzylinder 23 auf der Grundlage der berechneten Soll-Hydraulikbremskraft. Die Brems-ECU 70 bestimmt den Wert des zu dem Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 oder dem Druckverringerungslinearsteuerventil 67 gelieferten Steuerstroms durch eine Regelung derart, dass der Radzylinderdruck der Soll-Hydraulikdruck ist.
Dadurch wird in der Bremssteuerungsvorrichtung 20 das Bremsfluid von der Leistungshydraulikdruckquelle 30 durch das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66 zu dem jeweiligen der Radzylinder 23 geliefert, so dass die Bremskraft auf das Rad ausgeübt wird. Das Bremsfluid kann gegebenenfalls über das Druckverringerungslinearsteuerventil 67 von dem jeweiligen der Radzylinder 23 abgeführt werden, um so die auf das Rad ausgeübte Bremskraft einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Radzylinderdrucksteuerungssystem die Leistungshydraulikdruckquelle 30, das Druckerhöhungslinearsteuerventil 66, das Druckverringerungslinearsteuerventil 67, etc. Das Radzylinderdrucksteuerungssystem ist parallel in einem Bremsfluidversorgungsweg angeordnet, der von der Hauptzylindereinheit 10 zu den Radzylindern 23 vorgesehen ist.
Ferner schließt die Brems-ECU 70 das Regulatorsperrventil 65, so dass Bremsfluid von dem Regulator 33 zu dem Radzylinder 23 geliefert wird. Wenn das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, schließt die Brems-ECU 70 das Hauptsperrventil 64, so dass Bremsfluid von dem Hauptzylinder 32 statt zu den Hauptzylindern 23 zu einer Bremspedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 geleitet wird. Ein Differenzdruck, der dem Betrag der regenerativen Bremskraft entspricht, wirkt zwischen der strömungsaufwärts gelegenen und der strömungsabwärts gelegenen Seite des Regulatorsperrventils 65 und dem Hauptsperrventil 64 während der kooperativen Bremssteuerung.
In der Bremssteuerungsvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform ist die Bremspedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 über eine Simulatorfluiddurchführung 78 mit der Hauptleitung 37 verbunden. Die Bremspedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 erzeugt einen Widerstand in Antwort auf das Niederdrücken des Bremspedals. Die Bremspedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 umfasst einen veränderlichen Drosselmechanismus 100 und einen Hubsimulator 69, wobei der veränderliche Drosselmechanismus 100 mit der Hauptfluiddurchführung 78 bzw. einer Betriebsfluidversorgungsdurchführung von dem Hauptzylinder 32 und über eine Kommunikationsdurchführung 114 mit dem Hubsimulator 69 verbunden ist. Der veränderliche Drosselmechanismus 100 ist ein auf die Strömungsrate ansprechender Drosselmechanismus, der die Fluiddurchtrittsfläche in Antwort auf die Strömungsrate des Bremsfluids einstellt. Der Hubsimulator 69 empfängt das von dem veränderlichen Drosselmechanismus 100 gelieferte Bremsfluid und erzeugt einen Widerstand in Antwort auf das Niederdrücken des Bremspedals.
2 stellt eine Beziehung zwischen dem Erhöhungsbetrag des Bremspedalwiderstandes (ΔF) und der Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal betätigt wird, dar. Eine Niederdrückkraft, mit der der Fahrer das Pedal niederdrücken muss, nimmt mit zunehmendem Bremspedalwiderstand zu. Eine charakteristische Kurve A repräsentiert die von dem Fall abgeleitete Beziehung, in dem eine herkömmliche Öffnung verwendet wird. Die charakteristische Kurve A stimmt mit einer Strömungsratenformel der Öffnung überein, so dass ΔF proportional zu V² ist. Eine charakteristische Kurve B repräsentiert eine ideale Beziehung zwischen ΔF und V, die empirisch auf der Grundlage der Wahrnehmung des Bremsgefühls durch den Fahrer bestimmt wird.
Vergleicht man die charakteristische Kurve A mit den charakteristische Kurve B, wenn die Bremspedalniederdrückgeschwindigkeit niedrig ist (V < V₀), so ist der von der Öffnung entsprechend der Bremspedalniederdrückgeschwindigkeit stammende Bremspedalwiderstand größer als ein Soll-Widerstand. Ferner ist, wenn die Bremspedalniederdrückgeschwindigkeit groß ist (V > V₀), der Bremspedalwiderstand kleiner als der Soll-Pedalwiderstand. Ein Fahrer, der das Bremspedal 24 schnell niederdrückt, spürt, dass das Bremspedal schwergängig ist und einer Bewegung einen großen Widerstand entgegensetzt, wenn die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals niedrig ist, das heißt zu Beginn des Niederdrückvorgangs des Pedals. Hingegen spürt der Fahrer, dass das Bremspedal leichtgängig ist, wenn die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals hoch ist.
Daher ist eine Charakteristik der Pedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 zur Gewinnung eines angenehmen Bremsgefühls erforderlich. Demzufolge ist es vorteilhaft, den Bremspedalwiderstand zu Beginn des Niederdrückvorgangs des Bremspedals gegenüber dem Fall, in dem die Öffnung verwendet wird, zu verringern. Es ist auch vorteilhaft, das Gefühl zu vermeiden, dass das Bremspedal 24 zurückgezogen wird. Es ist weiterhin vorteilhaft, dem Fahrer das Gefühl zu vermitteln, dass das Bremspedal mit einer geeigneten Stärke betätigt wird, wenn die Bremspedalniederdrückgeschwindigkeit erhöht ist, während der Fahrer das Bremspedal 24 weiter niederdrückt. In der Bremssteuerungsvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform verringert die Pedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 den Bremspedalwiderstand zu Beginn des Niederdrückvorgangs des Pedals und erhöht den Bremspedalwiderstand, wenn die Pedalniederdrückgeschwindigkeit hoch ist. Die Pedalwiderstand-Erzeugungsvorrichtung 80 kann je nach Erfordernis jede der Operationen ausführen.
3A und 3B zeigen jeweils die innere Struktur des veränderlichen Drosselmechanismus 100. Der veränderliche Drosselmechanismus 100 umfasst ein bewegliches Element 104 und eine Feder oder mehrere Federn 110, die in einem Gehäusekörper 102 eingebaut sind. Das Innere des Gehäusekörpers 102 ist zylindrisch ausgebildet, und das bewegliche Element 104 kann im Inneren des Gehäusekörpers 102 gleiten. Der Gehäusekörper 102 ist über einen Kommunikationsanschluss 103 in einer Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 mit der Simulatorfluiddurchführung 78 verbunden. Der Gehäusekörper 102 ist ferner über einen Kommunikationsanschluss 102 in der Seitenoberfläche des Gehäusekörpers 102 mit der Kommunikationsdurchführung 114 verbunden. Der Hubsimulator 69 zur Erzeugung des Pedalwiderstandes ist mit der Kommunikationsdurchführung 114 verbunden. Die Feder 110 ist im Inneren des Gehäusekörpers 102 angeordnet, wobei ein Ende der Feder 110 die Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 auf der Seite, auf der der Kommunikationsanschluss 103 nicht ausgebildet ist, berührt und das weitere Ende der Feder 110 die Grundfläche des beweglichen Elements 104 berührt. Die Feder 110 drückt das be wegliche Element 104 in die Richtung, die zu der Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 weist, bei der der Kommunikationsanschluss 103 ausgebildet ist. Somit kann ein Zustand, in dem das bewegliche Element 104 durch die Feder 110 in die Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 gedrückt wird, aufrecht erhalten werden, wenn das Bremspedal 24 nicht niedergedrückt wird.
3A zeigt einen Zustand, in dem das bewegliche Element 104 durch die Feder 110 gegen die Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 gedrückt wird. Die Feder 110 fungiert als Drückeinheit, um das bewegliche Element 104 an eine vorbestimmte Position zu platzieren. Ein Durchgang 106 ist in dem beweglichen Element 104 ausgebildet, wobei der Durchgang 106 das Bremsfluid von der Simulatorfluiddurchführung 78 ins Innere des Gehäusekörpers 102 leitet und ferner das Bremsfluid von dem Kommunikationsanschluss 112 durch die Kommunikationsdurchführung 114 zu dem Hubsimulator 69 liefert. Eine Drossel 108 ist in dem Durchgang 106 ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform wirkt, wenn das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, die Erhöhung des Hauptzylinderdrucks durch das Niederdrücken des Bremspedals 24 über den Kommunikationsanschluss 103 auf das bewegliche Element 104. Das Bremsfluid strömt durch den Durchgang 106 ins Innere des Gehäusekörpers 102. Dabei erzeugt die Drossel 108 oder ein Drosselungsabschnitt, die bzw. der in der Mitte des Durchgangs 106 ausgebildet ist, einen Differenzdruck zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104. Wenn der Differenzdruck einen vorbestimmten Wert überschreitet, gleitet das bewegliche Element 104 entgegen einer Druckkraft der Feder 110 in die Richtung des Kommunikationsanschlusses 112. Der Abstand von der Position, in der das bewegliche Element 104 gegen die Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 gedrückt wird, zu einer Position, in der das bewegliche Element 104 den Rand des Kommunikationsanschlusses 112 erreicht, ist auf einen vorbestimmten Abstand eingestellt. Der Abstand entspricht einem nicht erlaubten Hub ST. Der nicht erlaubte Hub ST ist der Abstand von der Position der Bodenoberfläche des beweglichen Elements 104 in dem Zustand, in dem das bewegliche Element 104 gegen die Endoberfläche des Gehäusekörpers 102 gedrückt wird, zu der Randposition des Kommunikationsanschlusses 112.
3B zeigt einen Zustand, in dem das bewegliche Element 104 einen Teil des Kommunikationsanschlusses 112 verschließt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich das bewegliche Element 104 von einer Endoberflächenberührungsposition über den unerlaubten Hub ST hinaus bewegt. Wie es oben beschrieben ist, wird, wenn sich das bewegliche Element 104 über den unerlaubten Hub ST hinaus bewegt, ein Teil des Kommunikationsanschlusses 112 verschlossen, und die Fluiddurchtrittsfläche wird verändert. Das heißt, die Fluiddurchtrittsfläche bedeutet eine Querschnittsfläche in der Fluiddurchführung. Insbesondere wird eine Öffnungsfläche des Kommunikationsanschlusses 112 eingeengt, um dadurch die Kommunikationsdurchführung 114 zu drosseln. Die Feder und der zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104 erzeugte Differenzdruck bestimmen den Abstand, um den sich das bewegliche Element 104 bewegt.
Wie es oben beschrieben ist, wird der Abstand, um den sich das bewegliche Element 104 bewegt, in Antwort auf die Strömungsrate des Bremsfluids bestimmt und überschreitet den unerlaubten Hub ST, wenn die Versorgungsströmungsrate des Bremsfluids eine vorbestimmte Strömungsrate überschreitet. Da ein Teil des Kommunikationsanschlusses 112 zu diesem Zeitpunkt verschlossen wird, wird die Fluiddurchtrittsfläche der Kommunikationsdurchführung 114 verändert, und ein Einströmwiderstand des Bremsfluids wird größer. In dem veränderlichen Drosselmechanismus 100 kann der auf die Strömungsrate ansprechende Drosselmechanismus des Bremsfluids durch die relativ einfache Struktur implementiert sein, die aus dem beweglichen Element 104 und der Feder 10 besteht. Da der veränderliche Drosselmechanismus 100 direkt die Drosselung variiert, indem er das bewegliche Element 104 direkt bewegt, anders als die Regelung, die ein elektromagnetisches Ventil verwendet, spricht der veränderliche Drosselmechanismus 100 schneller auf Veränderungen der Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals an.
Der unerlaubte Hub ST ist in Übereinstimmung mit der Federkonstanten k der Feder 110 eingestellt. Der zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104 erzeugte Differenzdruck entspricht der Versorgungsströmungsrate des Bremsfluids. Es ist jedoch erforderlich, dass ein Fahrer spürt, dass das Pedal einer Bewegung einen hohen Widerstand entgegenstellt, bis der Differenzdruck zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104 in der Anfangsphase einen Soll-Differenzdruck P erreicht, wenn das Bremspedal schnell niedergedrückt wird. Somit ist es vorteilhaft, dass der unerlaubte Hub auf ST ≥ (P·A – L)/k eingestellt ist, wobei L eine Anfangslast durch die Feder 110 in der Endoberflächenberührungsposition des beweglichen Elements 104 repräsentiert, A die Fluiddurchtrittsfläche repräsentiert, P den gewünschten Differenzdruck zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104 repräsentiert, und k die Federkonstante k der Feder 110 repräsentiert.
4 zeigt eine Beziehung zwischen dem Pedalhub und der Niederdrückkraft, die von einem Fahrer aufgebracht werden muss, wenn der Fahrer das Bremspedal niederdrückt. Eine charakteristische Kurve C repräsentiert einen statischen Charakter in der Beziehung zwischen dem Pedalhub und der Niederdrückkraft.
Eine charakteristische Kurve D ist eine charakteristische Kurve, wenn ein Fahrer plötzlich das Pedal niederdrückt. Zum Beispiel wird ein niedriger Bremspedalwiderstand aufrecht erhalten, bis der Pedalhub S₀ überschreitet, da sich das bewegliche Element 104 in die Richtung des Kommunikationsanschlusses 104 bewegt, und zwar auf der Grundlage des Differenzdrucks zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104, während das bewegliche Element 104 immer noch in dem Bereich des unerlaubten Hubs ST bleibt, bevor es den Kommunikationsanschluss 112 erreicht. Wenn der Pedalhub So überschreitet, erreicht das bewegliche Element 104 den Kommunikationsanschluss 112 und drosselt bzw. verschließt allmählich die Kommunikationsdurchführung 114. Dies erlaubt eine Erhöhung des Einströmwiderstandes, so dass sich der Bremspedalwiderstand erhöht.
Auf diese Weise können die Erhöhungen des Bremspedalwiderstandes begrenzt werden, bis das bewegliche Element 104 den Kommunikationsanschluss 112 erreicht. Daher ist es möglich, den Bremsniederdrückvorgang zu implementieren, der einem Fahrer zu Beginn, wenn der Fahrer das Pedal schnell niederdrückt, kein unangenehmes Gefühl vermittelt. Wenn das bewegliche Element 104 den Kommunikationsanschluss 112 erreicht, kann der Bremspedalwiderstand erhöht sein. Somit kann einem Fahrer ein geeignetes Bremsgefühl vermittelt werden.
Wenn der Differenzdruck zwischen der Vorder- und der Rückseite des beweglichen Elements 104 den gewünschten Differenzdruck P nicht erreicht und das bewegliche Element 104 den Kommunikationsanschluss 12 nicht erreicht, während das Bremspedal 24 relativ sanft niedergedrückt wird, ist eine Beziehung zwischen dem Pedalhub und der Pedalkraft, wie sie in einer charakteristischen Kurve E gezeigt ist, realisiert. Wenn das Bremspedal 24 sanft niedergedrückt wird, besteht keine Notwendigkeit, den Bremspedalwiderstand durch Drosselung des Kommunikationsanschlusses 112 zu erhöhen. Somit ist es möglich, ein geeignetes Bremsgefühl in Antwort auf die Geschwindigkeit zu erhalten, bei dem das Bremspedal niedergedrückt wird.
Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-112617 [0002]
- JP 2003-112617- A [0002, 0004, 0004]

Claims

Vorrichtung, die einen Bremspedalwiderstand in Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedals erzeugt und umfasst: – einen veränderlichen Drosselmechanismus (100), der mit einer Betriebsfluidversorgungsdurchführung gekoppelt ist, die ein Betriebsfluid von einem Hauptzylinder (32) liefert; und – einen Hubsimulator (69), der mit dem veränderlichen Drosselmechanismus (100) kommuniziert, wobei der veränderliche Drosselmechanismus (100) eine Fluiddurchtrittsfläche verändert, wenn eine Strömungsrate des von dem Hauptzylinder gelieferten Betriebsfluids eine vorbestimmte Strömungsrate überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderliche Drosselmechanismus (100) die Fluiddurchtrittsfläche einer Fluiddurchführung verändert, die den veränderlichen Drosselmechanismus mit dem Hubsimulator verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderliche Drosselmechanismus (100) ein bewegliches Element (104) umfasst, in dem ein Durchgang (106) für das Betriebsfluid ausgebildet ist, und dass eine Drosselstruktur (108) in dem Durchgang vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstruktur (108) eine Durchführung mit einem kleinen Durchmesser aufweist, der kleiner als der der weiteren Durchführungen in dem Durchgang ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (104) gleitbar im Inneren eines Gehäusekörpers (102) angebracht ist, und dass das bewegliche Element die Fluiddurchtrittsfläche durch Verschließen eines Abschnitts eines Kommunikationsanschlusses (112) verändert, der in dem Gehäusekörper ausgebildet ist und mit dem Hubsimulator kommuniziert.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderliche Drosselmechanismus eine Drückeinheit (110) zum Drücken des beweglichen Elements (104) zu einer vorbestimmten Position im Inneren des Gehäusekörpers umfasst, und dass der Abstand von der vorbestimmten Position zu dem Kommunikationsanschluss als ein vorbestimmter Abstand (ST) eingestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drückeinheit eine Feder oder mehrere Federn umfasst und dass der vorbestimmte Abstand entsprechend der Federkonstanten der Feder eingestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhungsrate des Bremspedalwiderstandes niedrig gehalten wird, bis sich das bewegliche Element (104) über den vorbestimmten Abstand hinaus bewegt hat, und dass die Erhöhungsrate des Bremspedalwiderstandes progressiv erhöht wird, während sich das bewegliche Element (104) über den vorbestimmten Abstand hinaus bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element die Fluiddurchtrittsfläche verändert, wenn sich das bewegliche Element (104) über den vorbestimmten Abstand (ST) hinaus bewegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (106) das Betriebsfluid von der Betriebsfluidversorgungsdurchführung ins Innere des Gehäusekörpers richtet, und dass das Betriebsfluid über einen Kommunikationsanschluss (112) dem Hubsimulator zugeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (104) aufgrund eines zwischen der Vorder- und der Rückseite der Drosselstruktur (108) erzeugten Differenzdruckes gleitet.