DE60010862T2

DE60010862T2 - Fahrzeugbremsanlage und fahrzeugbremsvorrichtung

Info

Publication number: DE60010862T2
Application number: DE60010862T
Authority: DE
Inventors: Masato Yoshino; Hideaki Higashimura; Makoto Nishikimi; Keita Nakano; Yoichi Miyawaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: US20040061377A1; JP4403682B2; DE60010862D1; EP1151901A4; US20080185910A1; US6685280B1; EP1151901B1; US20040061376A1; WO2001030627A1; US7669942B2; US6979062B2; EP1151901A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem, vorzugsweise zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge, bei welchem eine Bremssubstanz oder eine Bremsflüssigkeit, die durch eine Hilfsdruckquelle unter Druck gesetzt wird, eingestellt wird, und dann zugeführt wird, um einen Bremsvorgang für die Räder des Kraftfahrzeugs in Reaktion auf den Bremshub des Fahrers zu steuern.
Technischer Hintergrund
Das Dokument US-A-5,878,573 beschreibt den Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Als Kraftfahrzeugbremssysteme sind mit wachsender Entwicklung eines Steuersystems, das bei dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, und entsprechend dem Erfordernis des stabilen Fahrens bei einem Antischlupfbremssystem, nachstehend als "ABS" bezeichnet, und einer Traktionssteuerung, anstelle eines normalen, von einem Fahrer durchgeführten Bremsvorgangs verbesserte Systeme für die Bremsbetätigung der Räder verfügbar, bei welchen ein elektronisches Steuersystem einen optimalen Bremszustand in Abhängigkeit von der Betätigung durch den Fahrer liest und dann festlegt. Einige derartiger Systeme sind mit einer Hilfsdruckquelle zur Erzeugung eines höheren Bremsdruck versehen, zusätzlich zu einem Mechanismus zur Erzeugung des Bremsdrucks infolge der Beaufschlagungskraft, die von dem Fahrer auf das Bremspedal aufgebracht wird.
Die JP 10-86802 (A) beschreibt ein Beispiel für ein voranstehend geschildertes Bremssystem, bei welchem ein Signal, das einen Bremsdruck anzeigt, das durch den von dem Fahrer vorgenommenen Bremsvorgang erzeugt wird, an die Steuerung übertragen wird. In Reaktion auf dieses Signal steuert die Steuerung einen getrennten Druckgenerator, so dass der Generator einen Bremsflüssigkeitsdruck erzeugt und dann an die Radsysteme liefert. Bei diesem geschilderten System wird der Flüssigkeitsdruck, der durch die Bremsbetätigung des Fahrers erzeugt wird, nur zur Erzeugung des Steuersignals eingesetzt, jedoch nicht direkt zur Bremssteuerung der Radsysteme eingesetzt.
Weiterhin beschreibt die JP 10-35455 (A) ein weiteres Steuersystem. Bei diesem Steuersystem wird die Bremskraft auf Grundlage des Hubes des Pedals berechnet. Das Ergebnis der Berechnung wird dann zur Einstellung eines hohen Drucks verwendet, der von der Hilfsdruckquelle erzeugt wird, bei einem Proportionaldrucksteuerventil, so dass ein entsprechend eingestellter Druck an die Radsysteme übertragen wird. Bei diesem System wird der Flüssigkeitsdruck, der durch die Pedalbetätigung des Fahrers erzeugt wird, auch für den Bremsvorgang der Räder eingesetzt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein herkömmliches Bremssystem für Kraftfahrzeuge beschrieben. 6 zeigt ein Beispiel für das Kraftfahrzeugbremssystem mit einer Hilfsdruckquelle. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Bremspedal, auf welches der Fahrer eine Beaufschlagungskraft zur Bremssteuerung des Kraftfahrzeugs aufbringt. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Vorrichtung (nachstehend als "Hauptzylinder" bezeichnet) zur Erzeugung einer Druckkraft in der Bremssubstanz oder der Bremsflüssigkeit entsprechend der Bremsbetätigung des Fahrers. Zu diesem Zweck steht der Hauptzylinder 2 in Fluidverbindung mit zwei Kanälen oder Rohren 3 und 4 zu einem Vorratsbehälter 5 zur Aufnahme einer Bremssubstanz oder Bremsflüssigkeit.
Der Hauptzylinder 2, der als Tandemzylinder ausgebildet ist, wobei zwei Kolben innerhalb eines Zylinders in Reihe geschaltet sind, kann die unter Druck gesetzte Flüssigkeit in zwei Wegen oder Kanälen 6 und 16 zur Verfügung stellen, die in Flüssigkeitsverbindung mit jeweiligen Enden der Kolben stehen. Der Kanal 6 steht in Fluidverbindung mit einem Schaltventil 7, und teilt sich dann auf zwei Unterkanäle 8 und 9 auf. Normalerweise wird vorzugsweise ein Elektromagnetventil als das Ventil 7 eingesetzt, obwohl stattdessen auch andere Arten von Ventilen eingesetzt werden können. Der abgezweigte Kanal 8 steht in Fluidverbindung mit einer vorderen rechten Bremseinheit 10, und der andere abgezweigte Kanal 9 steht in Fluidverbindung mit einer hinteren linken Bremseinheit 11, zum Beispiel. Wenn das Elektromagnetventil 7 elektrisch von einer Energiequelle getrennt ist, steht es in Fluidverbindung mit dem Kanal an seinem Abschnitt, beispielsweise dem linken Abschnitt, der durch einen Pfeil mit Spitzen an seinen entgegengesetzten Enden in der Zeichnung angedeutet ist, wodurch die Flüssigkeit in dem Kanal 6 dort hindurchgehen kann. Andererseits ist, wenn das Elektromagnetventil 7 elektrisch mit der Energiequelle verbunden ist, es mit dem Kanal an seinem anderen Abschnitt verbunden, beispielsweise dem rechten Abschnitt, wodurch der Durchgang von Flüssigkeit in dem Kanal 6 gesperrt wird. Weiterhin sind Sensoren 13 und 14 zur Erfassung des Drucks der Flüssigkeit in dem Kanal 6 in dem Kanal 6 und an den entgegengesetzten Seiten des Ventils 7 vorgesehen.
Entsprechend ist der Kanal 16 an ein Elektromagnetventil 17 angeschlossen, und verzweigt sich dann in Unterkanäle 18 und 19, die wiederum mit einer linken vorderen Bremseinheit 20 bzw. einer rechten hinteren Bremseinheit 21 verbunden sind. Das Elektromagnetventil 17 ist ebenso aufgebaut, und weist dieselben Anschlüsse auf, wie das Ventil 7. Weiterhin sind Sensoren 23 und 14 an entgegengesetzten Seiten des Ventils 17 zu dem Zweck vorgesehen, den Druck der dort hindurchgehenden Flüssigkeit zu erfassen. Weiterhin weist zwar das Kraftfahrzeugbremssystem andere Kanäle und Ventile für ABS und die Traktionssteuerung auf, jedoch sind diese zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt.
Im Betrieb des wie voranstehend geschildert aufgebauten Bremssystems setzt in dem in 11 gezeigten Zustand, wenn die Ventile elektrisch von der Energiequelle getrennt sind, die Verstellung des Bremspedals 1 infolge des Beaufschlagungsvorgangs durch den Fahrer die Bremsflüssigkeit unter Druck, die in den beiden Kolben in dem Hauptzylinder 2 vorgesehen ist, wodurch der Druck in den Kanälen ansteigt. Der Druck in dem Kanal 6 wird über das Elektromagnetventil 7 und dann die Kanäle 8 und 9 an die Bremseinheiten in der vorderen rechten und hinteren linken Radeinheit 10 und 11 übertragen, wo er zur Bremssteuerung des jeweiligen Rades eingesetzt wird. Entsprechend wird der Druck in dem Kanal 16 über das Elektromagnetventil 17 und die Kanäle 18 und 19 an die Bremseinheiten in der linken vorderen bzw. rechten hinteren Radeinheit 20 bzw. 21 übertragen, wo er zur Drucksteuerung des jeweiligen Rades eingesetzt wird.
Danach wird, wenn die Beaufschlagungskraft des Bremspedals nicht mehr vorhanden ist, der Druck bei den Kolben in dem Hauptzylinder 2 entlastet. Hierdurch wird auch der Druck in den Kanälen 6 und 16 entlastet, wodurch bei den Rädern keine Bremssteuerung mehr vorgenommen wird.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung anderer Teile, einschließlich einer Hilfsdruckquelle des Bremssystems. Die Hilfsdruckquelle 20, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, weist einen Motor 31 auf, mit einer Ausgangswelle, die mit zwei Pumpen 32 verbunden ist. Jede Pumpe 32 steht in Fluidverbindung an ihrer Einlass- oder Saugöffnung über einen Kanal 34 mit dem Vorratsbehälter 5, und an ihrer Auslass- oder Ausstoßöffnung über einen Kanal 35 mit einem Sammler 35 und einem Sensor 37 zur Erfassung des Drucks in dem Kanal. Ein Entlastungsventil 38 ist zu dem Zweck vorgesehen, einen Schutz in Bezug auf eine nachteilige, schnelle Druckerhöhung in den Kanälen zur Verfügung zu stellen. Weiterhin steht der Kanal 35 in Fluidverbindung mit einer Eingangsöffnung 41 eines Proportionaldrucksteuerventils 40, das nachstehend beschrieben wird. Das Ventil 40 weist eine Ausgangsöffnung und eine Rückführöffnung 42 bzw. 44 auf, die an einen Kanal 43 bzw. 45 angeschlossen sind. Der Kanal 45 zweigt von dem Kanal 34 ab, und endet dann am Vorratsbehälter 5.
Der Kanal 43, der an seinem einen Ende an die Auslassöffnung 42 des Ventils 40 angeschlossen ist, verzweigt sich auf einen Kanal 46, der sich über ein Elektromagnetventil 47 bis zu den Kanälen 8 und 9 erstreckt, und auf einen anderen Kanal 48, der sich über ein Elektromagnetventil 49 bis zum Kanal 18 und 19 erstreckt. In der Zeichnung ist das Elektromagnetventil 47 so dargestellt, dass es geschlossen ist, so dass es von der Energieversorgungsquelle getrennt ist. Eine elektronische Steuervorrichtung 70 ist so vorgesehen, dass sie elektrisch an ihrer Klemme, die mit dem Buchstaben A bezeichnet ist, mit Klemmen des Motors 31 und des Ventils 40 verbunden ist, die ebenfalls mit dem Buchstaben A bezeichnet sind. Zur Vereinfachung sind die entsprechenden Verbindungen in der Zeichnung nicht dargestellt. Weiterhin ist, obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, die Steuervorrichtung 70 elektrisch an sämtliche Sensoren 13, 14, 23, 24 und 37 sowie an die Elektromagnetventile 7, 17, 47 und 49 angeschlossen.
Der Betrieb der Hilfsdruckquelle 30 und der zugehörigen Bauteile mit dem voranstehend geschilderten Aufbau wird nachstehend geschildert. Bei Drehung des Motors 31 werden die Pumpen 32 so angetrieben, dass sie die Bremsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter 5 über den Kanal 34 in den Sammler 36 abziehen. Der Sammler 36 kann unter verschiedenen Arten von Sammlern ausgewählt werden. Wenn beispielsweise ein Sammler des Kolbentyps eingesetzt wird, der ein zylindrisches Rohr aufweist, in welchem zwei federbelastete Kolben vorgesehen sind, wird die Bremsflüssigkeit in den Sammler 36 so gezwungen, dass die Federn zusammengedrückt werden, um die Bremskraft bzw. die Energie dort zu sammeln. Der benachbarte Bremssensor 37 erfasst den Bremsdruck in dem Sammler 37. Wenn dann der Druck einen vorbestimmten Wert erreicht hat, sendet der Sensor 37 ein entsprechendes Signal aus. Das Signal wird dann an die Steuervorrichtung 70 übertragen, welche wiederum den Motor 31 abschaltet.
Der angesammelte Druck nimmt infolge der Bremsbetätigungen ab, was von dem Drucksensor 37 erfasst wird. Wenn der Drucksensor 37 feststellt, dass der Druck bis auf einen vorbestimmten Druck abgenommen hat, schickt er ein Signal an die Steuervorrichtung 70. Beim Empfang des Signals betreibt die Steuervorrichtung 70 den Motor 31 so, dass der Druck in der Hilfsdruckquelle 30 gesammelt wird. Dies bedeutet, dass die Hilfsdruckquelle 30 die Pumpen in Reaktion auf die Druckabnahme betreibt, so dass dort immer ein bestimmtes Ausmaß an Bremsenergie mit einem vorbestimmten Druck gesammelt wird, wenn das Kraftfahrzeug mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Betrieb des Bremspedals 1 ist nicht direkt mit jenem der Pumpe 32 verbunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass selbst dann, wenn das elektrische System des Kraftfahrzeugs beim Fahren plötzlich ausfällt, die Hilfsdruckquelle immer eine ausreichende Bremsenergie aufrecht erhält.
Der Druck der Bremsflüssigkeit wird über den Kanal 35 an die Eingangsöffnung 41 des Proportionaldrucksteuerventils 40 übertragen. Durch einen nachstehend geschilderten Steuervorgang wird dann der Druck weiterhin über die Ausgangsöffnung 42 an den Kanal 43 übertragen, und dann über die Verzweigung der Kanäle 46 und 48 auf die Elektromagnetventile 47 und 49. Wenn sie elektrisch von der Energiequelle getrennt sind, wie in 11 gezeigt, schließen sich die Elektromagnetventile 47 und 49, und öffnen sich die Elektromagnetventile 7 und 17, wodurch ermöglicht wird, dass der Bremsdruck über den Hauptzylinder 2 an die Steuervorrichtung übertragen wird. Sobald sie elektrisch mit der Energieversorgungsquelle verbunden sind, öffnen sich die Elektromagnetventile 47 und 49, und schließen sich die Elektromagnetventile 7 und 17. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Druck der Bremsflüssigkeit von dem Ventil 47 über die Kanäle 8 und 9 an die Bremseinheiten des rechten vorderen und linken hinteren Rades 10 bzw. 11 übertragen wird, und von dem Ventil 49 über die Kanäle 18 und 19 an die Bremseinheiten des linken vorderen bzw. rechten hinteren Rades 20 bzw. 21. Dies führt dazu, dass die vier Räder ordnungsgemäß gebremst werden. Bei diesem Bremsvorgang wird die Bremsflüssigkeit in der Hilfsdruckquelle 30 mit einem erhöhten Druck gesammelt, der höher ist als jener, der direkt von dem Hauptzylinder 2 übertragen wird. Dies führt zu einer höheren Bremskraft bei einer geringeren Kraft, die auf das Pedal von dem Fahrer ausgeübt wird.
Wenn sie nicht mit der Energieversorgungsquelle verbunden sind, obwohl dies nicht gezeigt ist, sind die Elektromagnetventile 7 und 17 geschlossen, die in dem jeweiligen Kanal 6 bzw. 16 vorgesehen sind, der den Hauptzylinder 2 mit dem jeweiligen Rad verbindet. Hierdurch wird verhindert, dass der in dem Hauptzylinder erzeugte Druck infolge der Betätigung des Bremspedals 1 an die Räder übertragen wird. Wenn das System elektrisch mit der Energieversorgungsquelle verbunden ist, wird ein den Druck in dem Hauptzylinder 2 anzeigendes Signal über die Ausgangsklemmen der Drucksensoren 13 und 23 an die Steuervorrichtung 70 übertragen. Nach dem Empfang berechnet die Steuervorrichtung 70 den Bremsdruck, der zum Bremsen der Räder in Reaktion auf das Eingangssignal erforderlich ist. Auf Grundlage der berechneten Bremskraft überträgt dann die Steuervorrichtung 70 ein Signal an das Ventil 40, bei welchem der Ausgangsdruck von der Hilfsdruckquelle 30 auf einen bestimmten Pegel eingestellt wird, der für die Bremssteuerung der jeweiligen Räder benötigt wird.
Wenn die Zündung des Kraftfahrzeugs abgeschaltet wird, oder dessen Stromversorgungssystem aus irgendeinem Grund nicht ordnungsgemäß funktioniert, werden sämtliche Elektromagnetventile abgeschaltet, wie in der Zeichnung dargestellt. In diesem Fall wird der Bremsdruck, der durch die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer erzeugt wird, direkt an die Räder 10, 11, 20 und 21 übertragen. Obwohl der hohe Druck in der Hilfsdruckquelle 30 für den Bremsvorgang nicht eingesetzt wird, wird daher eine minimale Bremskraft sichergestellt, die im Notfall benötigt wird.
12 erläutert ein Beispiel für das Proportionaldrucksteuerventil 40 und zugehörige Abschnitte. Es wird darauf hingewiesen, dass gleiche Teile in sämtlichen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Weiterhin weist zwar das Kraftfahrzeug mehrere Räder und zugehörige Bremssysteme auf, wie in 11 gezeigt, jedoch ist in dieser Zeichnung nur ein Rad und dessen Bremssystem zur Vereinfachung dargestellt. Aus dem gleichen Grund sind die Sensoren in der Zeichnung weggelassen.
In dieser Zeichnung weist das Proportionaldrucksteuerventil 40 einen Betätigungsabschnitt oder mechanischen Abschnitt 50 auf, sowie einen Steuerabschnitt 60, wie im oberen bzw. unteren Abschnitt der Zeichnung dargestellt. Der mechanische Abschnitt 50 weist eine Muffe 51 in Form eines Zylinders auf, der an seinem oberen Ende geschlossen ist, und an seinem unteren Ende offen ist, sowie eine Spule 52, die so in dem Inneren der Muffe 51 angebracht ist, dass sie sich in Axialrichtung der Muffe 51 bewegen kann, während sie in abgedichteter Berührung mit einer Innenoberfläche der Muffe 51 steht. Die Muffe 51 weist drei Öffnungen auf, nämlich eine Eingangsöffnung 41, eine Ausgangsöffnung 42 und eine Rückkehröffnung 44, die so in ihr vorgesehen sind, dass jede der drei Öffnungen eine Fluidverbindung zwischen ihrem Inneren und ihrem Äußeren herstellt. Wie voranstehend erwähnt, sind die drei Öffnungen jeweils mit einem Ende der Kanäle 35, 43 bzw. 45 verbunden.
Die Spule 52 ist in ihrem mittleren Abschnitt in Längsrichtung mit einem verkleinerten Abschnitt 53 versehen, der als Ventil dient, das eine Verbindung bzw. Trennung zwischen der Eingangsöffnung 41 und der Rückkehröffnung 44 herstellt, infolge der Verschiebung der Spule 52 in Axialrichtung. Die Ausgangsöffnung 42 steht in Verbindung mit einer Kammer, die in der Nähe des verkleinerten Abschnitts 53 vorgesehen ist, unabhängig von der Position der Spule 51. Der verkleinerte Abschnitt 53 weist ein Querloch 54 auf, das sich Richtung senkrecht zur Axialrichtung, und diese kreuzen, der Spule 52 erstreckt. Das Querloch 54 steht in Fluidverbindung mit einem vertikalen Loch 55, das sich nach unten entlang der Axialrichtung erstreckt, so dass die Löcher 54 und 55 miteinander so zusammenarbeiten, dass ein T-förmiger Kanal in der Spule 52 ausgebildet wird. Das vertikale Loch 55 nimmt einen zylindrischen Stift 56 auf, so dass sich der Stift in Axialrichtung bewegt, unter Dichtungsberührung zwischen der Außenoberfläche des Stiftes und der Innenoberfläche des vertikalen Lochs.
Der Steuerabschnitt 60, der in dem unteren Teil des Ventils 40 angebracht ist, und koaxial zum mechanischen Abschnitt 50 angeordnet ist, weist einen äußeren, zylindrischen Abschnitt 61 auf. Der zylindrische Abschnitt 61 ist an seinem unteren Ende geschlossen, welches ein Ende des Ventils 40 bildet, und ist an seinem oberen Ende geöffnet, das in Dichtungsverbindung mit dem unteren Ende der Muffe 51 steht. Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 61 ist größer als jener der Muffe 51, so dass eine Stufe an deren Verbindung ausgebildet wird. Eine Wicklung 62 ist um den zylindrischen Abschnitt 61 herumgewickelt. Weiterhin ist im Inneren des zylindrischen Abschnitts 61 ein Anschlag 63 in Form einer Stange vorgesehen, die sich entlang der Axialrichtung von dem unteren Ende 64 aus erstreckt. Das obere Ende des Anschlags 63 ist am unteren Ende des Stiftes 56 so aufgenommen, dass eine Abwärtsbewegung des Stiftes 56 eingeschränkt wird.
Die Spule 52 ist an ihrem unteren Abschnitt mit einem vergrößerten, zylindrischen Abschnitt 57 versehen, der sich nach unten im Inneren des zylindrischen Abschnitts 61 erstreckt. Der vergrößerte Abschnitt 57 arbeitet so mit einem Abschnitt der Spule 52 zusammen, dass eine Stufe am obersten Ende des vergrößerten Abschnitts ausgebildet wird. Die Stufe arbeitet mit einer anderen Stufe zusammen, die zwischen der Muffe 51 und dem zylindrischen Abschnitt 61 vorgesehen ist, um dazwischen einen Anschlag auszubilden, der die Aufwärtsbewegung der Spule 52 und des vergrößerten Abschnitts 57 begrenzt. Der vergrößerte Abschnitt 57 ist an seinem unteren Ende mit einem Loch versehen, welches den stangenförmigen Anschlag 63 aufnimmt. Weiterhin ist der vergrößerte Abschnitt 57 an seiner Innenumfangsoberfläche mit einer Stufe versehen. Eine Feder 65 ist an ihren entgegengesetzten Enden durch die Stufe und das geschlossene Ende des zylindrischen Abschnitts 61 gehaltert, so dass sie die Spule 52 nach oben zwingt.
Nachstehend wird der Betrieb des Proportionaldrucksteuerventils 40 mit dem geschilderten Aufbau erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass sich 12 teilweise von 11 unterscheidet, und einen Zustand mit Energieversorgung darstellt, also in welchem die Zündung eingeschaltet ist. In diesem Fall erzeugt, nach Betätigung des Bremspedals 1 durch den Fahrer, der Hauptzylinder einen Bremsdruck, der an den Kanal 6 übertragen wird. Da das Elektromagnetventil 7 im Zustand mit Energieversorgung geschlossen ist, wird der Druck jedoch nie direkt auf das Rad 10 übertragen. Ein Signal, welches den Druck in dem Hauptzylinder 2 anzeigt, wird von dem Drucksensor 13 auf die Steuervorrichtung 70 übertragen. Auf Grundlage des Signals berechnet die Steuervorrichtung 70 den erforderlichen Bremsdruck, und weist dann die Steuerung 60 des Ventils 40 an, einen elektrischen Strom anzulegen, der zur Erzeugung des erforderlichen Bremsdrucks benötigt wird. Die Spule 62 arbeitet mit dem vergrößerten Abschnitt 57 der Spule 52 so zusammen, dass ein Elektromagnet ausgebildet wird, so dass der vergrößerte Abschnitt 57 durch ein Magnetfeld angezogen wird, das durch das Anlegen elektrischen Stroms an die Wicklung 62 erzeugt wird. Hierdurch wird der vergrößerte Abschnitt 57 zusammen mit der Spule 52 dazu veranlasst, sich gegen die Beaufschlagungskraft der Feder 65 nach unten zu bewegen.
Bei Abwärtsbewegung der Spule 52 wird die Rückführöffnung 44 geschlossen, die mit dem verkleinerten Abschnitt 53 in Verbindung steht, und dann stellt die Eingangsöffnung 41 eine Verbindung mit dem verkleinerten Abschnitt 53 her. Da die Eingangsöffnung 41 über den Kanal 35 mit dem Sammler 36 zum Sammeln der Bremsflüssigkeit verbunden ist, die durch den Betrieb der Pumpe 42 unter Druck gesetzt ist, ermöglicht es die Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 41 und dem verkleinerten Abschnitt 53, dass die unter Druck stehende Flüssigkeit von dem Kanal 35 über die Eingangsöffung 41 und die Umfangskammer, die durch den verkleinerten Abschnitt 53 festgelegt wird, der Ausgangsöffnung 42 zugeführt wird. Dann wird die Flüssigkeit über das Elektromagnetventil 49, das im Zustand mit Stromversorgung geöffnet ist, und über die Kanäle 43 und 48 den Rädern 10 zugeführt.
Wenn das Bremspedal 1 von dem Fahrer freigegeben wird, nimmt der Druck in dem Hauptzylinder 2 ab, wobei dieser Zustand von dem Drucksensor 13 an die Steuervorrichtung 70 übertragen wird. Dann schaltet die Steuervorrichtung 70 das Anlegen des elektrischen Stroms an die Wicklung 62 ab. Hierdurch wird der Elektromagnet nicht mehr mit Strom versorgt, so dass die Spule 52 dazu veranlasst wird, sich nach oben zu bewegen, infolge der auf sie durch die Feder 65 einwirkenden Kraft. Zu diesem Zeitpunkt wird die Eingangsöffnung 41 geschlossen, um zu verhindern, dass die Bremsflüssigkeit in den verkleinerten Abschnitt 53 fließt. Stattdessen wird der verkleinerte Abschnitt 53 mit dem Rückführventil 44 verbunden, was dazu führt, dass der an das Rad 10 angelegte Bremsdruck über die Ausgangsöffnung 42 in die Rückstellöffnung 44 abgelassen wird.
Nunmehr erfolgt eine weitere Beschreibung der Beziehung zwischen der Verstellung des Bremspedals und dem Bremsflüssigkeitsdruck. Wie voranstehend erwähnt, wird das den Druck im Hauptzylinder 2 anzeigende Signal, hervorgerufen durch den Hub des Bremspedals, von dem Drucksensor 13 an die Steuervorrichtung 70 übertragen. In Reaktion auf das Signal weist die Steuervorrichtung 70 die Ventilsteuerung 60 des Proportionaldrucksteuerventils 40 an, einen elektrischen Strom I anzulegen, der proportional zu diesem Bremsdruck ist. Es ist bekannt, dass typischerweise die Kraft des Elektromagneten zum Bewegen der Spule proportional zum Quadrat des Stroms variiert.
Wie voranstehend geschildert, weist die Spule 52 das Querloch 54 und ein vertikales Loch 55 auf, in welches der Stift 56 eingeführt ist. Das unterste Ende des Stiftes 56 liegt zum Inneren des zylindrischen Abschnitts 61 hin frei, wo auf es kein Bremsdruck einwirkt. Dies bedeutet, dass ein übermäßiger Druck (P × S) in dem Querloch 54 einwirkt, wobei

P: der über die Eingangsöffnung 41 zugeführte Bremsdruck ist;
S: der Querschnitt des Stiftes 56 ist (entsprechend dem Querschnitt des vertikalen Lochs 55); und
F: die Vorspannkraft ist, die nach oben durch die Feder 65 auf die Spule 52 ausgeübt wird.

Dies führt dazu, dass die Spule 52 dort bleibt, wo eine nach oben gerichtete Kraft, welche die Summe der nach oben gerichteten Kraft (P × S) und der Vorspannkraft F der Feder 65 ist, im Gleichgewicht mit einer nach unten gerichteten Kraft steht, die durch die Wicklung 61 hervorgerufen wird. Dieser Gleichgewichtszustand kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: P × S + F = a × I2 (a: Koeffizient)
Dies lässt sich folgendermaßen umschreiben: p = [(a × I2 – F]/S
Diese Beziehung, die graphisch in 13 dargestellt ist, bedeutet, dass der Bremsdruck proportional zum Quadrat des Stroms oder der Vorspannkraft ist, die auf das Bremspedal einwirkt. Dies bedeutet weiterhin, dass das Proportionaldruckventil 40 den hohen Bremsdruck, der sich in dem Sammler 36 angesammelt hat, dazu einsetzt, den benötigten Bremsdruck einzustellen, der an das Rad angelegt werden soll, abhängig von dem Hub des Bremspedals.
14 zeigt ein weiteres, herkömmliches Bremssystem. Das System weist keine Vorrichtung zur Übertragung des Flüssigkeitsdrucks in dem Hauptzylinder 2, der durch die Betätigung des Bremspedals 1 erzeugt wird, direkt an das Rad 10 auf. Alternativ wird ein Signal, das den Druck in der Flüssigkeit anzeigt, an die Steuervorrichtung 70 übertragen. Dann wird der erforderliche Bremsdruck nur durch den Betrieb des Ventils 40 erzeugt, das durch den Befehl von der Steuervorrichtung 70 betrieben wird.
Wie dargestellt, weist der Hauptzylinder 2 einen Drucksensor zur Übertragung eines Signals, das den Druck anzeigt, an die Steuervorrichtung 70 auf. Weiterhin wird der Bremsdruck, der zum Bremsen des Rades 10 eingesetzt werden soll, nur von dem Proportionaldrucksteuerventil 40 erhalten. Dies ermöglicht es, das Elektromagnetventil zur Umschaltung der Kanäle wegzulassen, was den Aufbau des Bremssystems vereinfacht. Andere Teile sind ebenso, wie dies voranstehend beschrieben wurde, so dass sie nicht erneut detailliert beschrieben werden. Durch diese Anordnung kann tatsächlich der Aufbau des Bremssystems vereinfacht werden. Da keine Vorrichtung zu dem Zweck vorhanden ist, einen bestimmten Bremsdruck an die Räder anzulegen, sollte jedoch eine getrennte Anordnung aus Sicherheitsgründen vorgesehen werden, bei möglichen Notfällen, beispielsweise einem Ausfall des elektrischen Systems.
Wie voranstehend geschildert wird bei dem herkömmlichen Bremssystem der Druck, der sich in der Hilfsdruckquelle angesammelt hat, nicht beim Bremsvorgang in Notfällen eingesetzt, die beispielsweise durch einen Ausfall des elektrischen Systems oder des Systems in dem Kraftfahrzeug hervorgerufen werden. Bei dem herkömmlichen Bremssystem, das in der JP 10-86802 (A) beschrieben wird, wird zwar die Flüssigkeit unter Druck in der Hilfsdruckquelle angesammelt, jedoch durch das Elektromagnetventil verhindert, dass der Druck an die Räder übertragen wird, selbst bei einem Ausfall der Stromversorgung. Weiterhin wird der durch die Pedalbetätigung erzeugte Druck nicht an die Räder übertragen, was in nachteiliger Weise das Kraftfahrzeug in einen Zustand versetzt, in welchem kein Bremsdruck an die Räder angelegt wird. Um dies zu verhindern, sollte ein zusätzliches Hilfsbremssystem hinzugefügt werden.
Andererseits ist das Bremssystem, das in der JP 10-35455 (A) beschrieben wird, so ausgelegt, dass der in der Flüssigkeit hervorgerufene Druck, der durch die Betätigung des Bremspedals erzeugt wird, an die Räder selbst in Notfällen übertragen wird, bei welchen keine elektrische Energie an das Bremssystem geliefert wird. Hierdurch wird eine bestimmte Bremskraft sichergestellt, obwohl es sich um einen minimalen Bremsdruck handeln kann, der vom Fahrer veranlasst wird, der vom Hersteller sichergestellt werden muss. Bei dem Bremssystem wird daher verhindert, dass der Druck, der sich in der Hilfsdruckquelle angesammelt hat, an die Räder übertragen wird, infolge des Elektromagnetventils. Dies bedeutet, dass der Druck nicht wirksam zum Bremsen in Notfällen eingesetzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge, das die Bremsenergie nutzen kann, die sich in der Hilfsdruckquelle angesammelt hat, nicht nur im Normalzustand, sondern auch bei Notfällen, beispielsweise bei einem Ausfall der Elektrik oder des Systems.
Um die voranstehend geschilderten Probleme anzugehen, weist das Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hilfssteuervorrichtung zum Aktivieren eines Proportionaldrucksteuerventils auf, selbst bei einem Notfall, beispielsweise bei einer Fehlfunktion oder einem Ausfall der Elektrik. Alternativ betätigt die Hilfssteuervorrichtung das Proportionaldrucksteuerventil entsprechend einem Hub des Bremspedals zur Erzeugung eines höheren Drucks. Die Bremsenergie, die in der Hilfsdruckquelle gespeichert ist, wird an jedes der Räder zur Erzeugung einer ausreichenden Bremskraft übertragen. Einzelheiten werden nachstehend erläutert.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: eine Signalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Signals in Reaktion auf einen Hub eines Bremspedals; eine Druckflüssigkeitssammelvorrichtung zur Druckbeaufschlagung einer Bremsflüssigkeit und deren Speicherung; eine Proportionaldrucksteuervorrichtung zur Einstellung des Drucks der Bremsflüssigkeit entsprechend einem Signal, das von der Signalerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, und zur Übertragung des eingestellten Drucks der Bremsflüssigkeit an die Räder; und eine Hilfssteuervorrichtung zum Steuern der Proportionaldrucksteuervorrichtung, während keine elektrische Verbindung mit einer Energieversorgungsquelle vorhanden ist, so dass die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit, die in der Proportionaldrucksteuervorrichtung gespeichert ist, zur Erzeugung einer Bremskraft eingesetzt werden kann. Die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit, die in der Sammlervorrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeiten gespeichert ist, kann daher dazu genutzt werden, eine wirksame Bremskraft zu erhalten, selbst in einem Zustand ohne Energieversorgung.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: eine Signalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Signals in Reaktion auf den Hub eines Bremspedals; eine Sammlervorrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeit zur Druckbeaufschlagung einer Bremsflüssigkeit und deren Speicherung in sich; eine Proportionaldrucksteuervorrichtung zur Einstellung des Drucks der Bremsflüssigkeit entsprechend dem Signal, das von der Signalerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, und zur Übertragung des eingestellten Drucks der Bremsflüssigkeit an die Räder; und eine Hilfssteuervorrichtung zum Steuern der Proportionaldrucksteuervorrichtung sobald dann, wenn das Bremspedal über einen vorbestimmten Hub betätigt wird; wobei die Proportionaldrucksteuervorrichtung sowohl durch das Signal, das von der Signalerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, als auch durch die Hilfssteuervorrichtung gesteuert wird, so dass die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit, die in der Proportionaldrucksteuervorrichtung aufbewahrt wird, als Bremskraft eingesetzt werden kann. Die Betätigung des Bremspedals kann daher die Proportionaldrucksteuervorrichtung aktivieren, unabhängig davon, ob ein Zustand mit oder ohne Energieversorgung vorhanden ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, bei dem die Hilfssteuervorrichtung die Proportionaldrucksteuervorrichtung entsprechend dem Druck der Bremsflüssigkeit betätigt, der durch den vom Fahrer hervorgerufenen Hub erzeugt wird. Weiterhin kann die Hilfssteuervorrichtung die Proportionaldrucksteuervorrichtung über ein elastisches Teil entsprechend dem Druck der Bremsflüssigkeit betätigen, der durch den vom Fahrer hervorgerufenen Hub erzeugt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung einen Bewegungsabschnitt aufweist, der im Eingriff mit dem Bremspedal steht, wobei der Bewegungsabschnitt direkt die Proportionaldrucksteuervorrichtung entsprechend dem von dem Fahrer hervorgerufenen Hub betätigt. Weiterhin kann die Hilfssteuervorrichtung einen Bewegungsabschnitt aufweisen, der im Eingriff mit dem Bremspedal steht, wobei der Bewegungsabschnitt die Proportionaldrucksteuervorrichtung über ein elastisches Teil entsprechend dem von dem Fahrer hervorgerufenen Hub betätigt.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: einen Hauptzylinder zur Erzeugung eines Drucks einer Bremsflüssigkeit in Reaktion auf den Hub eines Bremspedals; einen Flüssigkeitsdrucksensor zur Erfassung des Drucks der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder; einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung der Bremsflüssigkeit; eine Hilfsdruckquelle zur Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit in dem Vorratsbehälter und zum Sammeln der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit; eine Steuerung zur Berechnung eines Bremsflüssigkeitsdrucks, der zum Bremsen von Rädern benötigt wird, auf Grundlage von Information, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor ausgegeben wird; ein Proportionaldrucksteuerventil zur Einstellung der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit entsprechend einem elektrischen Signal, das von der Steuerung ausgegeben wird; einen Kanal zum Verbinden der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder mit dem Proportionaldrucksteuerventil; ein Schaltventil, das in dem Kanal vorgesehen ist, um die Bremsflüssigkeit durchzulassen, wenn es elektrisch von einer Energieversorgungsquelle getrennt ist, und diese zu sperren, wenn es elektrisch an die Energieversorgungsquelle angeschlossen ist; sowie einen Hilfssteuermechanismus zum Veranlassen des Proportionaldrucksteuerventils, den Bremsflüssigkeitsdruck einzustellen, der von der Hilfsdruckquelle hervorgerufen wird, entsprechend dem Druck, der von dem Hauptzylinder übertragen wird. Zu diesem Zweck kann bei dem Fahrzeugbremssystem, das den Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder nicht direkt an die Räder überträgt, eine ausreichende Bremskraft in einem Zustand ohne Energieversorgung erzielt werden.
Anstatt des Schaltventils, das in dem Kanal vorgesehen ist, können ein Entlastungsventil und ein Rückkehrventil eingesetzt werden. Das Entlastungsventil überträgt die Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder dann, wenn der Druck der Bremsflüssigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet. Das Rückkehrventil bringt die Bremsflüssigkeit von dem Proportionaldrucksteuerventil zum Hauptzylinder zurück, wenn der Druck der Bremsflüssigkeit abgelassen wird. Die Betätigung des Bremspedals kann daher das Proportionaldrucksteuerventil aktivieren, unabhängig davon, ob ein Zustand mit oder ohne Energieversorgung vorhanden ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: einen Hauptzylinder zur Erzeugung eines Drucks einer Bremsflüssigkeit in Reaktion auf einen Hub eines Bremspedals; einen Flüssigkeitsdrucksensor zur Erfassung des Drucks der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder; einen ersten Kanal zur Übertragung des Drucks der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder auf Rädern; ein in dem ersten Kanal vorgesehenes, erstes Schaltventil zur Übertragung des Drucks der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder an Räder, während es elektrisch von einer Energieversorgungsquelle getrennt ist, und zum Sperren des Drucks, während es elektrisch mit der Energieversorgungsquelle verbunden ist; einen Vorratsbehälter, welcher die Bremsflüssigkeit speichert; eine Hilfsdruckquelle zur Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit in dem Vorratsbehälter, und zum Sammeln der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit; eine Steuerung zur Berechnung eines Bremsflüssigkeitsdrucks, der zum Bremsen von Rädern benötigt wird, auf Grundlage von Information, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor ausgegeben wird; ein Proportionaldrucksteuerventil zur Einstellung der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit entsprechend einem elektrischen Signal, das von der Steuerung ausgegeben wird; einen zweiten Kanal zum Verbinden der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit, die durch das Proportionaldrucksteuerventil eingestellt wird, mit Rädern; ein zweites, in dem zweiten Kanal vorgesehenes Schaltventil zur Übertragung der unter Druck stehenden Bremsflüssigkeit, die von dem Proportionaldrucksteuerventil eingestellt wird, an die Räder, während es elektrisch mit der Energieversorgungsquelle verbunden ist, und zum Sperren der Bremsflüssigkeit, während es elektrisch von der Energieversorgungsquelle getrennt ist; einen dritten Kanal zum Verbinden der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder mit dem Proportionaldrucksteuerventil; ein drittes, in dem dritten Kanal vorgesehenes Schaltventil zur Übertragung der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder an das Proportionaldrucksteuerventil, während es elektrisch mit der Energieversorgungsquelle verbunden ist, und zum Sperren der Bremsflüssigkeit, während es elektrisch von der Stromversorgungsquelle getrennt ist; einen Hilfssteuermechanismus zur Veranlassung des Proportionaldrucksteuerventils dazu, den Bremsflüssigkeitsdruck einzustellen, der von der Hilfsdruckquelle hervorgerufen wird, entsprechend dem Druck, der von dem Hauptzylinder über den dritten Kanal an das Proportionaldrucksteuerventil übertragen wird; einen vierten Kanal zum Umgehen des zweiten Schaltventils, welches selektiv den zweiten Kanal öffnet oder sperrt; und einen Booster-Kolben, der in dem vierten Kanal vorgesehen ist, während das zweite Schaltventil den zweiten Kanal sperrt, und die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die von dem Proportionaldrucksteuerventil eingestellt wird, an den vierten Kanal durchgelassen wird, zum Sperren des ersten Kanals, der die Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder mit den Rädern verbindet, und zur Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit, die den Rädern zugeführt wird. Zu diesem Zweck kann bei dem Fahrzeugbremssystem, das den Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder direkt an die Räder überträgt, die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit, die in dem Sammler aufbewahrt wird, eingesetzt werden, so dass eine ausreichende Bremskraft selbst in einem Zustand ohne Energieversorgung erzielt werden kann.
Anstatt des dritten Schaltventils, das in dem dritten Kanal vorgesehen ist, können ein Entlastungsventil und ein Rückkehrventil eingesetzt werden. Das Entlastungsventil überträgt die Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder dann, wenn der Druck der Bremsflüssigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet. Das Rückkehrventil bringt die Bremsflüssigkeit von dem Proportionaldrucksteuerventil zum Hauptzylinder zurück, wenn der Druck der Bremsflüssigkeit entlastet wird. Die Betätigung des Bremspedals kann daher das Proportionaldrucksteuerventil aktivieren, unabhängig davon, ob ein Zustand mit oder ohne Energieversorgung vorhanden ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen, bei welchem statt des Flüssigkeitsdrucksensors, oder in Kombination mit diesem, ein Hubsensor zur Erfassung des Hubs des Bremspedals vorgesehen ist, und die Steuerung den Bremsflüssigkeitsdruck berechnet, der zum Bremsen der Räder benötigt wird, auf Grundlage von Information, die vom Hubsensor abgegeben wird, berechnet, anstatt auf Grundlage jener Information, oder in Kombination mit dieser, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor ausgegeben wird. Hierdurch kann ein geeigneterer Bremsbetrieb erzielt werden.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: einen Hubsensor zur Erfassung des Hubes eines Bremspedals; einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung einer Bremsflüssigkeit; eine Hilfsdruckquelle zur Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit in dem Vorratsbehälter und zum Sammeln der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit; eine Steuerung zur Berechnung eines Bremsflüssigkeitsdrucks, der zum Bremsen der Räder benötigt wird, auf Grundlage von Information, die von dem Hubsensor ausgegeben wird; ein Proportionaldrucksteuerventil zur Einstellung der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit, die von der Hilfsdruckquelle geliefert wird, entsprechend einem elektrischen Signal, das von der Steuerung ausgegeben wird; und einen Hilfssteuermechanismus mit einem Bewegungsabschnitt, der im Eingriff mit dem Bremspedal steht, wobei der Bewegungsabschnitt direkt den Proportionaldrucksteuermechanismus entsprechend dem Hub betätigt, wenn das Bremspedal über einen vorbestimmten Hub hinaus betätigt wird. Die Betätigung des Bremspedals kann daher mechanisch das Proportionaldrucksteuerventil steuern, unabhängig davon, ob ein Zustand mit oder ohne Energieversorgung vorhanden ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, bei welchem der Hilfssteuermechanismus eine Druckstange aufweist, die beim Bremspedal vorgesehen ist, und einer Spule gegenüberliegt, welche das Proportionaldrucksteuerventil schaltet, oder einem Verlängerungsabschnitt von dieser, mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen, wobei die Druckstange in Berührung mit der Spule oder mit deren Verlängerungsabschnitt gelangt, nachdem das Bremspedal über einen vorbestimmten Hub hinaus betätigt wurde, und darauf drückt. Weiterhin kann die Spule, die Verlängerungsstange, oder die Druckstange teilweise aus einem elastischen Material bestehen, und kann das elastische Material eine Feder sein.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, bei welchem der Hilfssteuermechanismus eine Verlängerungsstange aufweist, die von einer Spule ausgeht, welche das Proportionaldrucksteuerventil schaltet, und eine elektromagnetische Kupplung, die in der Verlängerungsstange vorgesehen ist, wobei nach Empfang eines Signals, das anzeigt, dass das Bremspedal über einen vorbestimmten Hub hinaus betätigt wurde, die elektromagnetische Kupplung die Verlängerungsstange so haltert, dass auf die Spule über die Verlängerungsstange gedrückt wird.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: einen Hubsensor zur Erfassung des Hubes eines Bremspedals; einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung einer Bremsflüssigkeit; eine Hilfsdruckquelle zur Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit innerhalb des Vorratsbehälters und zum Sammeln der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit; eine Steuerung zur Berechnung eines Bremsflüssigkeitsdrucks, der zum Bremsen der Räder benötigt wird, auf Grundlage von Information, die von dem Hubsensor ausgegeben wird; ein Proportionaldrucksteuerventil zur Einstellung der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit, die von der Hilfsdruckquelle geliefert wird, entsprechend einem elektrischen Signal, das von der Steuerung ausgegeben wird; und einen Hilfssteuermechanismus, der einen Bewegungsabschnitt aufweist, der im Eingriff mit dem Bremspedal steht, wobei der Bewegungsmechanismus direkt den Proportionaldrucksteuermechanismus entsprechend dem Hub betätigt, während elektrisch eine Trennung von einer Energieversorgungsquelle vorhanden ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, bei welchem der Hilfssteuermechanismus eine Verlängerungsstange aufweist, die von einer Spule ausgeht, welche das Proportionaldrucksteuerventil schaltet, sowie eine elektromagnetische Kupplung, die in der Verlängerungsstange angebracht ist, wobei die elektromagnetische Kupplung die Verlängerungsstange so haltert, dass auf die Spule über die Verlängerungsstange gedrückt wird, während keine elektrische Verbindung mit einer Energieversorgungsquelle vorhanden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform eines Bremssystems zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Teilansicht des Bremssystem in 1, wobei ein Proportionaldrucksteuerventil im einzelnen dargestellt ist.
3 ist eine andere schematische Teilansicht des Bremssystems in 2, wobei im einzelnen ein Proportionaldrucksteuerventil dargestellt ist.
4 ist eine schematische Teilansicht einer anderen, bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, wobei ein Proportionaldrucksteuerventil im einzelnen dargestellt ist.
5 ist eine schematische Teilansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, wobei im einzelnen ein Proportionaldrucksteuerventil dargestellt ist.
6 ist eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, wobei im einzelnen ein Proportionaldrucksteuerventil dargestellt ist.
7 ist eine schematische Teilansicht einer alternativen Ausführungsform von 6.
8 ist eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, wobei ein Proportionaldrucksteuerventil im einzelnen dargestellt ist.
9 ist eine schematische Teilansicht einer Alternative zu der in 8 gezeigten Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hub eines Bremspedals und dem Druck einer Bremsflüssigkeit erläutert.
11 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Bremssystems nach dem Stand der Technik zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen.
12 ist eine schematische Teilansicht des in 11 dargestellten Bremssystems.
13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Strom, der in eine Wicklung des Proportionaldrucksteuerventils fließt, und dem Druck einer Bremsflüssigkeit erläutert..
14 ist ein schematisches Blockschaltbild eines anderen Bremssystems nach dem Stand der Technik zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine erste, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. 1 zeigt ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches zusätzliche Bestandteile enthält, die dem herkömmlichen Bremssystem hinzugefügt sind, das voranstehend geschildert wurde, und in 11 dargestellt ist. In der Zeichnung ist zusätzlich ein Kanal 75 vorhanden, der eine Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 2 und dem Proportionaldrucksteuerventil 80 herstellt, und in sich ein Elektromagnetventil 76 aufweist. Während das Bremssystem nicht mit elektrischer Energie versorgt wird, ist das Elektromagnetventil 76 geöffnet, so dass der Druck in dem Hauptzylinder 2 an das Ventil 80 übertragen wird, wie in der Zeichnung dargestellt. Das Ventil 80 weist zusätzliche Merkmale auf, die nicht bei dem herkömmlichen Proportionaldrucksteuerventil 40 vorhanden sind, und die nachstehend im einzelnen erläutert werden.
Booster-Kolben 90 und 110 sind so zwischen den Kanälen (Kanälen für höheren Druck) 43 und 46, die von der Hilfsdruckquelle ausgehen, und den Kanälen (Kanälen für niedrigeren Druck) 6 und 16, die von dem Hauptzylinder 2 ausgehen, angeordnet und stehen mit diesen in Fluidverbindung, so dass die Kanäle für höheren Druck und niedrigeren Druck so verbunden bzw. abgetrennt werden können, dass der an die Bremseinheiten für die Räder angelegte Bremsdruck erhöht wird, wie dies nachstehend im einzelnen erläutert wird. Ein wahlweise vorgesehener Hubsensor 120 ist zu dem Zweck vorgesehen, dass er den Hub des Pedals 1 erfasst, das von dem Fahrer betätigt wird.
2 erläutert den Aufbau des Proportionaldrucksteuerventils 80 und zugehöriger Abschnitte. Zur Vereinfachung ist nur ein Teil dargestellt, nämlich eine Einheit des Bremssystems und ein zugehöriges Rad, und sind andere Abschnitte wie beispielsweise Sensoren weggelassen, obwohl das Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung vier Einheiten für die zugehörigen Räder und Sensoren aufweist, wie dies in 1 gezeigt ist. Im Vergleich zum Proportionaldrucksteuerventil 40 weist das Proportionaldrucksteuerventil 80 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Hilfssteuerabschnitt 81 auf, zusätzlich zu dem mechanischen Abschnitt 50 und dem Steuerabschnitt 60, die bei dem herkömmlichen Ventil vorgesehen sind.
Der Hilfssteuerabschnitt 81 weist ein Gehäuse 82 auf, das aus einem hohlzylindrischen Teil besteht, das an seinen entgegengesetzten Endwänden in Längsrichtung verschlossen ist. Eine verschlossene Endwand des Gehäuses 82 ist fest mit dem oberen Endabschnitt des mechanischen Abschnitts 50 und koaxial zu diesem verbunden. Die andere, geschlossene Endwand des Gehäuses 82 legt ein Ende, nämlich das obere Ende in der Zeichnung, des Proportionaldrucksteuerventils 80 fest. In dem Gehäuse 82 ist ein Hilfskolben 84 vorgesehen, der an seinem einen Ende einen Flansch 83 aufweist, und sich vom Inneren des Gehäuses durch ein Durchgangsloch erstreckt, das in der Wand am untersten Ende des Gehäuses 82 vorgesehen ist, bis zur Außenseite des Gehäuses 82 gegenüberliegend dem oberen Ende der Spule 52 am anderen Ende. Ein Dichtungsring, beispielsweise ein O-Ring 85, ist um den Hilfskolben 84 und in dem Durchgangsloch so vorgesehen, dass der Hilfskolben 84 abgedichtet und beweglich in dem Durchgangsloch gehaltert wird. Ein Vorspannteil, beispielsweise eine Schraubenfeder 86, ist zwischen dem Flansch 83 und der Wand am unteren Ende des Gehäuses 82 vorgesehen, neben dem mechanischen Abschnitt 50, so dass der Hilfskolben 84 nach oben gedrückt wird. Obwohl nicht dargestellt, ist der Hilfskolben 84 an seinem Umfang, unterhalb der Wand am unteren Ende des Gehäuses 82, mit in Umfangsrichtung verlaufenden Ausschnitten oder Nuten versehen, in denen ein Anschlag, beispielsweise ein E-Ring, vorgesehen ist, um zu verhindern, dass der Kolben 84 aus dem Durchgangsloch ins Innere des Gehäuses 82 gezogen wird.
Das Gehäuse 82 weist eine Drucksteueröffnung 87 auf, mit welcher ein Ende des Kanals 75 in Fluidverbindung steht, so dass das Innere des Gehäuses 82 in Fluidverbindung, über das Elektromagnetventil 76, mit dem Hauptzylinder 2 steht. Bei dem in 2 gezeigten Zustand mit Energieversorgung, ist das Elektromagnetventil 76 geschlossen, so dass im normalen Antriebszustand der Hilfssteuerabschnitt 81 nicht mit dem Bremsvorgang zusammenwirkt. Andere Abschnitte des Ventils 80 einschließlich des mechanischen Abschnitts 50 und des Steuerabschnitts 60 arbeiten wie voranstehend geschildert, unabhängig von dem Hilfssteuerabschnitt 81.
Als nächstes wird nachstehend der Betriebsablauf des Proportionaldrucksteuerventils 80 mit dem geschilderten Aufbau beschrieben. Bei dem herkömmlichen Bremssystem führt jeder Ausfall der Elektrik des Bremssystems dazu, dass die Wicklung 62 des Steuerabschnitts 60 in dem Proportionaldrucksteuerventil 80 von der Energieversorgungsquelle abgetrennt wird, was zu einer Fehlfunktion des Proportionaldrucksteuerventils 80 führt.
Weiterhin führt dies dazu, dass eine ausreichende Bremsenergie, die sich in dem Sammler 36 angesammelt hat, nicht zur Bremssteuerung eingesetzt werden kann. Dennoch kann eine minimale Bremssteuerung sichergestellt werden, da sämtliche Elektromagnetventile 7, 49 und 76 in den geöffneten Zustand geschaltet werden, so dass der Flüssigkeitsdruck des Hauptzylinders 2 über das Elektromagnetventil 7 auf das Rad 10 übertragen wird.
Bei dem Proportionaldrucksteuerventil 80 gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem zusätzlichen Elektromagnetventil 76 dazu, dass das Ventil geöffnet wird, so dass der Flüssigkeitsdruck des Hauptzylinders 2 über den Kanal 75 und die Drucksteueröffnung 87 in das Gehäuse 82 des Hilfssteuerabschnitts 81 übertragen wird. Wie voranstehend erläutert, ist der Hilfskolben 84 in dem Gehäuse 82 angeordnet. Der Flansch 83 des Hilfskolbens 84 nimmt den Flüssigkeitsdruck über seine obere Oberfläche auf. Weiterhin ist die untere Oberfläche des Flansches 83 mit einem Ende des Hilfskolbens 84 verbunden, dessen anderes Ende nach außerhalb des Gehäuses 82 hin freiliegt. Der Druck, welcher der Querschnittsfläche des Hilfskolbens 84 entspricht, wird daher an den Flansch 83 in Richtung von oben nach unten angelegt, also nach unten in der Zeichnung. Daher wird der Hilfskolben 84 gegen die Vorspannkraft der Feder 86 nach unten gedrückt.
Da das untere Ende des Hilfskolbens 84 nahe am obersten Ende der Spule 52 des Proportionaldrucksteuerventils 80 angeordnet ist, oder dieses berührt, führt die Abwärtsbewegung des Hilfskolbens 84 dazu, dass die Spule 52 gegen die Vorspannkraft nach unten gedrückt wird. Schließlich steht der Kanal, der durch den verkleinerten Abschnitt 53 der Spule 52 ausgebildet wird, in Fluidverbindung mit der Eingangsöffnung 44, so dass die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die in dem Sammler 36 aufbewahrt wird, an den Kanal 43 über die Eingangsöffnung 44, den verkleinerten Abschnitt 53 und die Ausgangsöffnung 42 übertragen wird. Weiterhin wird das Elektromagnetventil 49 aus der in der Zeichnung dargestellten, geöffneten Position in die geschlossene Position umgeschaltet. Der Druck der Bremsflüssigkeit wird daher an ein zusätzliches Bauteil der vorliegenden Erfindung übertragen, nämlich an einen Booster-Kolben 90.
3 zeigt schematisch den Aufbau des Booster-Kolbens 90 und dessen anderer, zugehöriger Bestandteile. Anders als 2 zeigt 3 einen Zustand ohne Energieversorgung, in welchem das elektrische System nicht mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Booster-Kolben 90 weist ein Paar sich überlappender, hohlzylindrischer Teile auf, die beide ein geschlossenes Ende in Axialrichtung aufweisen, wobei das äußere, zylindrische Teil ein Zylinder ist, und das innere Teil ein Kolben 92. Der Kolben 92 ist in dem Zylinder 91 so angeordnet, dass die beiden Kolben gegeneinander abgedichtet sind, so dass der Kolben 92 in Axialrichtung gleiten kann. Der Kolben 92 weist an seinem einen Ende ein Durchgangsloch 93 auf, durch welches sich ein Nadelventil 94 von der Innenseite des Kolbens 92 aus erstreckt. Weiterhin wird das Nadelventil 94 in Richtung auf das Durchgangsloch 93 durch eine Feder 96 beaufschlagt, die zwischen dem anderen Ende des Kolbens 92 und dem inneren Ende des Nadelventils 94 angeordnet ist. Weiterhin sorgt eine andere Feder 98, die zwischen dem linken Ende 97 des Zylinders 91 gegenüberliegend dem Nadelventil 94 und dem linken Ende des Kolbens 92 angeordnet ist, dafür, dass der Kolben 92 in eine solche Richtung vorgespannt wird (von links nach rechts in der Zeichnung), in welcher das Nadelventil heruntergedrückt wird, so dass das Ventil geöffnet wird.
Eine Öffnung 99, die auch als Ventilsitz dient, ist im Zentrum des linken Endes 97 des Zylinders 91 vorgesehen, gegenüberliegend dem Nadelventil 94. Die Öffnung 99 steht in Fluidverbindung mit dem Kanal 6, in Verbindung mit dem Hauptzylinder 2. Eine weitere Öffnung 101 ist am linken Ende 97 des Zylinders 91 so vorgesehen, dass der Booster-Kolben 90 mit dem Rad 10 über den Kanal 6' verbunden wird. Weiterhin ist am rechten Ende des Zylinders 91, entgegengesetzt zum linken Ende 97, eine Öffnung 102 vorgesehen, die in Fluidverbindung mit der Ausgangsöffnung 42 des Proportionaldrucksteuerventils 80 steht.
Selbst wenn das elektrische System ausfällt, führt der Einsatz des Booster-Kolbens 90 mit dem voranstehend geschilderten Aufbau, in Zusammenarbeit mit dem von dem Fahrer eingeleiteten Bremsvorgang, dazu, dass der in 2 dargestellte Hilfssteuerabschnitt 81 das Proportionaldrucksteuerventil 80 aktiviert. Der hohe Druck der Bremsflüssigkeit, der von der Hilfsbremsquelle erzeugt wird, kann daher an den Kanal 43 über die Ausgangsöffnung 42 übertragen werden. Da das Elektromagnetventil 49 geschlossen ist, wird daher der hohe Druck zum Booster-Kolben 90 geleitet, unter Umgehung des Elektromagnetventils 49. Der hohe Druck der Bremsflüssigkeit wird daher über die Öffnung 102 des Booster-Kolbens 90 in den Zylinder 91 übertragen, so dass in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den an die Öffnungen 99 und 102 angelegten Drucken sich der Kolben 92 in Richtung nach links in der Zeichnung bewegt, um das Nadelventil 94 gegen die Vorspannkraft der Feder 98 nach vorn zu stellen. Hierbei verschließt das Nadelventil 94 die Öffnung 99, um so die Flüssigkeit in dem Kanal 6 abzusperren, der den Hauptzylinder 2 und das Rad 10 verbindet. Die Vorspannkraft der Feder 96 hält die Öffnung 99 geschlossen.
Weiterhin schiebt der Flüssigkeitsdruck von der Öffnung 102 den Kolben 92 nach vorn, und dann wird die in dem Zylinder 91 festgehaltene Bremsflüssigkeit unter Druck gesetzt, und dieser Druck wird als Bremsdruck über die Öffnung 101 und den Kanal 6' an das Bremssystem des Rades 10 übertragen, um eine Bremskraft zu erzeugen.
Wenn die unter hohem Druck stehende Bremsflüssigkeit nicht in der Hilfsdruckquelle gesammelt wird, wird der Booster-Kolben 90 nicht aktiviert, so dass das Nadelventil 94 die Öffnung 99 offen hält. Daher steht der Kanal 6 mit dem Kanal 6' über die Öffnung 99 und die Öffnung 101 in Verbindung, wodurch der Flüssigkeitsdruck, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird, direkt an das Rad 10 übertragen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn das elektrische System ausfällt, wenn die unter hohem Druck stehende Bremsflüssigkeit in der Hilfsdruckquelle gesammelt wird, die Betätigungskraft des Fahrers die höhere Bremskraft aktivieren, unter Einsatz der unter hohem Druck stehenden Bremsflüssigkeit, um so Sicherheit in einem Notfall bereitzustellen, wobei selbst dann, wenn der angesammelte hohe Druck nicht verfügbar ist, eine minimale Bremskraft sichergestellt werden kann.
Im Normalbetrieb, bei Energieversorgung, ist das Elektromagnetventil 49 geöffnet. Die Drucke, die an der Öffnung 99 und an der Öffnung 101 vorhanden sind, sind daher gleich, so dass der Kolben 92 seine Ruhelage beibehält, und die Öffnung 101 geöffnet gehalten wird. Im Normalbetrieb legt daher kein Kanal, der mit dem Booster-Kolben 90 verbunden ist, den Umgehungskanal des Elektromagneten 49 fest, und bringt der Booster-Kolben 90 keinen Anteil zum Betrieb des Systems. Sämtliche Bremsflüssigkeitsdrucke werden auf das Rad 10 übertragen.
Als nächstes wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, eine zweite, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung nachstehend im einzelnen geschildert. 4 ist eine schematische Ansicht des Bremssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Druck der Bremsflüssigkeit nicht direkt von dem Hauptzylinder 2 übertragen wird, sondern exklusiv von dem Proportionaldrucksteuerventil an das Rad 10 übertragen wird. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 80 das Proportionaldrucksteuerventil einschließlich des Hilfssteuerabschnitts 81, wobei die Drucksteueröffnung 87 mit dem Hauptzylinder über den Kanal 75 und das Elektromagnetventil 76 verbunden ist. Da der Aufbau des Hilfssteuerabschnitts 81 ebenso ist, wie dies bei der ersten Ausführungsform geschildert wurde, erfolgt insoweit keine erneute Beschreibung. Bei dem Bremssystem gemäß dieser Ausführungsform ist, da der Flüssigkeitsdruck an das Rad nur über das Proportionaldrucksteuerventil 80 übertragen wird, kein Elektromagnetventil zur Umschaltung des Kanals für den Druck erforderlich. Hierdurch wird auch der Booster-Kolben 90 ausgeschaltet, der als Umgehung im Fall eines Ausfalls der Elektrik dient. Zu diesem Zweck kann der gesamte Aufbau des Systems vereinfacht werden.
Grundsätzlich ist der Betriebsablauf des wie geschilderten aufgebauten Fahrzeugbremssystems ebenso wie bei der ersten Ausführungsform. Im Normalbetrieb (also im Zustand mit Energieversorgung) aktiviert das Schließen des Elektromagnetventils 76, wie in der Zeichnung gezeigt, nicht den Hilfssteuerabschnitt 81, und wird der Bremsdruck an das Rad 10 von dem Proportionaldrucksteuerventil 80 aus angelegt, das den Druck in Reaktion auf den Befehl einstellt, der von dem Steuerabschnitt 70 an den Ventilsteuerabschnitt 60 ausgegeben wird, der den Elektromagneten aufweist. Sobald das elektrische System des Kraftfahrzeugs aus irgendeinem Grund ausfällt, ist das Elektromagnetventil 76 offen, so dass der Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder 2 an den Hilfssteuerabschnitt 81 des Proportionaldrucksteuerventils 80 übertragen wird. Dann wird, wie voranstehend geschildert, der Hilfskolben 84 nach unten gedrückt, um das Proportionaldrucksteuerventil 80 zu aktivieren, so dass der hohe Druck der Bremsflüssigkeit, die in dem Sammler 36 gespeichert wird, an das Rad 10 übertragen wird. Die Hinzufügung des einfachen Bauteils der vorliegenden Erfindung bei dem Bremssystem, welches selbst nicht eine Bremskraft beim Ausfall der Elektrik erzeugt, und keine Ausfallsicherheitsfunktion aufweist, veranlasst in vorteilhafter Art und Weise das Bremssystem dazu, die erforderliche Bremskraft selbst in einem derartigen Notfall zu erzeugen.
Als nächstes wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine dritte, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist eine schematische Ansicht des Bremssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Proportionaldrucksteuerventil 110 bei dieser Ausführungsform ist ähnlich wie das Herkömmliche ausgebildet, das voranstehend beschrieben wurde, und in 14 dargestellt ist, mit Ausnahme der Tatsache, dass es mit einer Verlängerungsstange 111 versehen ist, die vom obersten Ende der Spule 52 über ein Durchgangsloch 112 ausgeht, das am geschlossenen Ende der Muffe 51 vorgesehen ist, und ein O-Ring 85 innerhalb des Durchgangslochs 112 vorgesehen ist, um die Verlängerungsstange 111 abzudichten. Die Verlängerungsstange 111 wird durch eine Feder 86 vorgespannt, in der Zeichnung nach oben. Weiterhin ist ein Flansch so angeordnet, dass er verhindert, dass die Verlängerungsstange nach oben hin abgleitet, infolge der Vorspannkraft. Eine elektromagnetische Kupplung 113 ist bei dem Bremspedal 1 vorgesehen, um die Verlängerungsstange 111 zu halten oder freizugeben. Die elektromagnetische Kupplung 113 bei dieser Ausführungsform ist so ausgebildet, dass sie die Verlängerungsstange 111 so freigibt, dass sie sich im Zustand des Kraftfahrzeuges mit Energieversorgung frei bewegen kann, jedoch die Verlängerungsstange 111 dann festhält, wenn ein Zustand ohne Energieversorgung vorhanden ist. Obwohl der Hubsensor 120 bei dem Bremspedal 1 vorgesehen ist, gibt es insoweit keine Beschränkung, da auch andere Sensoren, beispielsweise eine Kombination aus dem Hauptzylinder 2 und dem Drucksensor 13, oder ein Betätigungskraftsensor, eingesetzt werden können. Im übrigen ist der Aufbau gemäß der Ausführungsform ebenso wie bei dem herkömmlichen Fahrzeugbremssystem, das in 14 gezeigt ist.
Im Betrieb des Bremssystems für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Hub des Bremspedals 1, das durch den Fahrer betätigt wurde, von dem Hubsensor 120 erfasst. Der Hubsensor 120 gibt ein Signal an die Steuervorrichtung 70 aus, die wiederum das Proportionaldrucksteuerventil 110 in Reaktion auf den Hub bewegt. Die Bewegung des Proportionaldrucksteuerventils 110 führt dazu, dass die darin enthaltene Bremsflüssigkeit in vorteilhafter Weise zum Bremsen eines Rades eingesetzt wird. Dieser Vorgang ist ebenso wie beim Stand der Technik.
Wenn bei dem Kraftfahrzeug eine Unterbrechung der Energieversorgung auftritt, ist das herkömmliche Proportionaldrucksteuerventil 40 nicht betriebsfähig, so dass es den hohen Druck der Bremsflüssigkeit nicht nutzen kann, wie dies voranstehend erläutert wurde. Im Gegensatz hierzu ergreift oder haltert gemäß der vorliegenden Erfindung die elektromagnetische Kupplung 113 die Verlängerungsstange 111 in einem Zustand ohne Energieversorgung. Dies führt dazu, dass die auf das Bremspedal 1 einwirkende Kraft direkt über die elektromagnetische Kupplung 113 an die Verlängerungsstange 111 übertragen wird. Dann wiederum drückt die Verlängerungsstange 111 die Spule 52 nach unten, so dass die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die in dem Sammler 36 aufbewahrt wird, der Eingangsöffnung 41 zugeführt werden kann. Wie voranstehend geschildert, kann die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit dazu verwendet werden, eine Bremskraft sicherzustellen, die zum Bremsen eines Rades ausreicht, selbst in einem Zustand ohne Energieversorgung.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 5 dargestellt ist, bei dem in 14 dargestellten Bremssystem nach dem Stand der Technik eingesetzt wird, ist sie hierauf nicht beschränkt, und kann auch bei anderen Arten von Fahrzeugbremssystemen eingesetzt werden. Weiterhin ist die Verlängerungsstange 111 als getrenntes Bauteil in 5 dargestellt, jedoch kann sie auch einstöckig mit der Spule 52 ausgebildet sein, die sich nach oben durch die Muffe 51 bis zur elektromagnetischen Kupplung 113 erstreckt, um einen Verlängerungsabschnitt von dieser zu haltern oder freizugeben. Zu diesem Zweck führt die Bereitstellung des einfachen Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Bremssystem, welches selbst keine Bremskraft beim Ausfall der Elektrik und eine Ausfallsicherheitsfunktion aufweist, in vorteilhafter Weise dazu, dass das Bremssystem die benötigte Bremskraft selbst bei einem derartigen Notfall erzeugt.
Weiterhin wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine vierte, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert. Eines der Ziele der voranstehenden Ausführungsformen besteht darin, den hohen Druck der Bremsflüssigkeit zu nutzen, die in dem Sammler gespeichert ist, und dazu ausreicht, die Räder abzubremsen, während das elektrische System des Kraftfahrzeugs ausgefallen ist. Darüber hinaus kann, während das elektrische System eines Kraftfahrzeugs nicht ausgefallen ist, also im Zustand mit Energieversorgung, der hohe Druck der Bremsflüssigkeit in Reaktion auf den Hub des Bremspedals eingesetzt werden, um die Räder wirksam zu Bremsen.
6 zeigt ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge gemäß der Ausführungsform, welches ähnlich jenem ist, das anhand der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform beschrieben wurde, und in 4 dargestellt ist, mit Ausnahme der Tatsache, dass das Elektromagnetventil 76, das in dem Kanal vorhanden ist, welcher den Hauptzylinder 2 und das Proportionaldrucksteuerventil 80 verbindet, durch das Entlastungsventil 116 und das Rückkehrventil 117 ersetzt ist, die in 6 dargestellt sind. Der Austausch des Elektromagnetventils 76 durch das Entlastungsventil 116 und das Rückführventil 117 führt dazu, dass der Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder 2 über das Entlastungsventil 116 an den Hilfssteuerabschnitt 81 im normalen Betriebszustand mit Energieversorgung übertragen wird. Ist der Druck der Bremsflüssigkeit innerhalb des Hauptzylinders 2, die die Vorspannkraft überwindet, die durch eine Ventilschließfeder bei dem Entlastungsventil 116 einwirkt, stellt die Steuervorrichtung 70 das Proportionaldrucksteuerventil 80 in Reaktion auf das Signal ein, das von dem Flüssigkeitsdrucksensor 13 erhalten wurde, auf dieselbe Art und Weise, wie dies eine herkömmliche Steuervorrichtung tut. Sobald der Druck der Bremsflüssigkeit die Vorspannkraft überschreitet, die von irgendeiner Ventilschließfeder aufgebracht wird, wird dies über den Kanal 75 an den Hilfssteuerabschnitt 81 übertragen, der wiederum den Hilfskolben 84 nach unten drückt, um das Proportionaldrucksteuerventil 80 in Gang zu setzen. Zu diesem Zweck ist der auf die Räder einwirkende Druck jener Druck, der von dem Hilfssteuerabschnitt 81 erzeugt wird, zusätzlich zu dem Druck, der von dem Proportionaldrucksteuerventil 80 in Reaktion auf das Signal gesteuert wird, das von dem Flüssigkeitsdrucksensor 13 ausgegeben wird. Auf diese Weise kann der höhere Druck an die Räder angelegt werden.
Die Freigabe des Bremspedals 1 durch den Fahrer verringert den Druck der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder 2 so, dass das Entlastungsventil 116 geschlossen wird. Die Aufwärtsbewegung des Hilfskolbens 84 schickt die überflüssige Bremsflüssigkeit zum Hauptzylinder 2 über das Rückkehrventil 117 zurück.
Einer der Vorteile des Fahrzeugbremssystems gemäß dieser Ausführungsform besteht, wie voranstehend geschildert, darin, dass der höhere Druck erhalten wird, durch Erhöhung der Bewegung des Proportionaldrucksteuerventils 80, wenn der Hub des Bremspedals im Normalzustand mit Energieversorgung größer ist als ein vorbestimmter Hub. Wenn beispielsweise eine Verstärkung, die in Reaktion auf den Hub des Bremspedals von dem Hubsensor ausgegeben wird, oder eine Verstärkung, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor ausgegeben wird, infolge irgendwelcher Fehlfunktionen verringert ist, kann der höhere Druck zum wirksamen Bremsen der Räder sichergestellt werden. Selbst wenn das elektrische System ausfällt, kann darüber hinaus das Proportionaldrucksteuerventil 80 immer noch betätigt werden. Zu diesem Zweck wird die Bremskraft in dem Zustand mit Energieversorgung erhöht, und kann auch die Sicherheit in vorteilhafter Weise in einem Notfall verbessert werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 6 dargestellt ist, wird bei dem voranstehend geschilderten Bremssystem eingesetzt, das in 4 dargestellt ist, durch den Austausch des Elektromagnetventils 76 durch das Entlastungsventil 116 und das Rückkehrventil 117. Allerdings gibt es insoweit keine Beschränkung, und darüber hinaus ist auch ein Einsatz bei irgendwelchen Arten eines Bremssystems möglich, wie sie in den 1 und 2 dargestellt sind, durch den Austausch des Elektromagnetventils 76 durch das Entlastungsventil 116 und das Rückkehrventil 117.
Die 7(a) und 7(b) sind Teilansichten der Abänderungen der Ausführungsform, wobei nur die abgeänderten Abschnitte des Fahrzeugbremssystems dargestellt sind. Im übrigen ist der Aufbau ebenso wie in 6. In 7(a) wird der Flüssigkeitsdruck innerhalb des Hauptzylinders 2, der durch die Betätigung des Bremspedals hervorgerufen wird, an das Proportionaldrucksteuerventil 110 über das Entlastungsventil 116 übertragen, auf ähnliche Weise wie jene, die in 6 dargestellt ist. Das Proportionaldrucksteuerventil 110 weist eine innere Bohrung auf, in welcher mehrere Federn 119 und ein weiterer Kolben 121 auf einer oberen Oberfläche der Spule 52 angeordnet sind. Der Flüssigkeitsdruck, der auf den Kolben 121 einwirkt, drückt den Kolben 121 gegen die Vorspannkraft der Federn 119 nach unten. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird ein ähnlicher Vorteil wie bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform erreicht, wobei zusätzlich in vorteilhafter Art und Weise die Feder 119 als Puffer dient.
Bei dem in 7(b) dargestellten Proportionaldrucksteuerventil 110 weist die Muffe 51b einen vergrößerten Bohrungsabschnitt auf, bei welchem, zusätzlich zur Anbringung der Federn 119 und des Kolbens 121 auf der oberen Oberfläche der Spule 52 weitere Federn 122 vorgesehen sind, und zwar auf einer Stufe, die durch den vergrößerten Bohrungsabschnitt gebildet wird. Der Kolben 122 wird durch diese Federn nach oben vorgespannt. Im Anfangsschritt, wenn das Bremspedal 1 betätigt wird, so dass der Druck in dem Hauptzylinder 2 ansteigt, wird der erhöhte Druck durch die Vorspannkraft der Federn 122 ausgeglichen. Wenn jedoch der erhöhte Druck einen vorbestimmten Druck überschreitet, werden die weiteren Federn 119 nach unten zusammengedrückt, so dass sie die Spule 52 nach unten drücken. Das Proportionaldrucksteuerventil 110 mit dem voranstehend geschilderten Aufbau ersetzt das Entlastungsventil 116 und das Rückkehrventil 117, wodurch der Aufbau vereinfacht wird. Der Betriebsablauf im Zustand mit und ohne Stromversorgung stellt entsprechende Vorteile wie jene zur Verfügung, die in 7(a) dargestellt sind.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine fünfte, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen geschildert. 8 zeigt ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wobei das Proportionaldrucksteuerventil 110 vorgesehen ist, mit der Verlängerungsstange 111, die voranstehend erläutert wurde, und in 5 gezeigt ist, und mit dem Bremspedal 1, bei dem eine Druckstange 118 vorgesehen ist, die der Verlängerungsstange gegenüberliegt, und von dieser um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Obwohl der Hubsensor 120 bei dem Bremspedal 1 eingesetzt wird, können auch andere Sensoren zur Erfassung der Betätigungskraft dort vorgesehen sein. Im übrigen ist der Aufbau ähnlich wie bei der in 5 dargestellten Ausführungsform.
Im Betrieb des Fahrzeugbremssystems mit der wie voranstehend geschildert ausgebildeten Ausführungsform erfasst dann, sobald der Fahrer auf das Bremspedal 1 tritt, der Hubsensor 120 dessen Hub, und gibt dann ein Signal in Reaktion auf den Hub an die Steuervorrichtung 70 aus. Die Steuervorrichtung 70 aktiviert das Proportionaldrucksteuerventil 110 entsprechend dem Ausgangssignal, um so die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit zu leiten, die in dem Sammler gespeichert ist, nämlich zu den Rädern. Dieser Vorgang ist ebenso wie bei einem herkömmlichen Bremssystem. Bei der Ausführungsform des Fahrzeugbremssystems führt der Hub entsprechend dem vorbestimmten Spalt G dazu, dass die Druckstange 118, die in Berührung mit der Verlängerungsstange 111 steht, und der weitere Hub, über den vorbestimmten Spalt G hinaus, auf die Verlängerungsstange 111 drückt. Der Druck nach unten der Verlängerungsstange 111 drückt die Spule 52 herunter, und betätigt das Proportionaldrucksteuerventil 110, so dass die Eingangsöffnung 41 eine größere Öffnung aufweist. Da das Proportionaldrucksteuerventil 110 sowohl direkt durch die Betätigung des Bremspedals 1 als auch durch das Signal gesteuert wird, das in Reaktion auf den Hub von dem Hubsensor 120 ausgegeben wird, kann eine wirksamere Bremskraft unter Verwendung des hohen Drucks der Bremsflüssigkeit erzielt werden, die in dem Sammler 36 gespeichert ist.
Obwohl die in 8 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem in 14 dargestellten Bremssystem nach dem Stand der Technik eingesetzt wird, ist sie nicht hierauf beschränkt, und kann daher auch bei irgendwelchen Arten von Fahrzeugbremssystemen eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in 12 gezeigt sind.
Weiterhin ist in 8 die getrennte Verlängerungsstange 111 dargestellt, jedoch kann die Muffe auch einen Verlängerungsabschnitt aufweisen, der sich durch das Loch erstreckt, auf welches die Druckstange 118 nach unten drückt. Bei der Ausführungsform kann in vorteilhafter Art und Weise das Proportionaldrucksteuerventil 110 in dem Zustand ohne Energieversorgung betätigt werden, und kann daher die Sicherheit in einem Notfall erhöht werden.
Die 9(a) und 9(b) zeigen verschiedene Abänderungen der Ausführungsform, wobei ein Abschnitt oberhalb der gedachten Linie X-X in 8 dargestellt ist. Der übrige Aufbau, der nicht dargestellt ist, ist ähnlich wie bei 7. In 9(a) ist die Verlängerungsstange 111 weggelassen, und ist die Druckstange 118 des Bremspedals 1 so angeordnet, dass sie der Spule 52 gegenüberliegt, mit dem dazwischen vorhandenen Spalt G. Der Betriebsablauf der Abänderung ist ähnlich wie voranstehend geschildert, und in 8 dargestellt, mit Ausnahme der Tatsache, dass die Druckstange 118 selbst direkt die Spule 52 herunterdrückt, nachdem das Bremspedal über den vorbestimmten Hub hinaus betätigt wurde. Weiterhin kann ein elastisches Teil wie beispielsweise eine Feder in dem Spalt G in den 8 und 9(a) vorgesehen sein. In diesem Fall drückt die Betätigung des Bremspedals die Feder zusammen, wodurch wiederum die Spule 52 nach unten vorgespannt wird. Beim Zusammendrücken der Feder wird die Vorspannkraft zum Herunterdrücken der Spule 52 erhöht, was in vorteilhafter Art und Weise dazu führt, dass das Proportionaldrucksteuerventil 110 in Reaktion auf den Hub des Bremspedals gesteuert wird, das von dem Fahrer betätigt wird.
In 9(b) ist in dem oberen und inneren Abschnitt der Muffe 51a ein Abschnitt mit einer verkleinerten Bohrung vorgesehen, der eine Stufe festlegt. Weiterhin sind eine Anschlagplatte 115 und eine Feder 119 in Berührung mit der Stufe und der oberen Oberfläche der Spule 52 und dazwischen angeordnet. Die Druckstange 118a, die mit dem Bremspedal 1 verbunden ist, wird nach oben durch eine Rückstellfeder vorgespannt, so dass ein Spalt G in Bezug auf die Anschlagplatte 115 vorgesehen ist. Wenn das Bremspedal 1 über den vorbestimmten Hub betätigt wird, berührt die Druckstange 118a die Anschlagplatte 115, und drückt dann die Feder so zusammen, dass die Spule nach unten gedrückt wird. Da die Feder, die stärker zusammengedrückt wird, eine stärkere Vorspannkraft zur Druckbeaufschlagung der Spule 52 nach unten erzeugt, weist die in 9(b) dargestellte Abänderung den Vorteil auf, dass sie ähnlich wie in 9(a) ausgebildet ist. Darüber hinaus dient die Feder 119 als Puffer.
Bei der in den 9(a) und 9(b) dargestellten Abänderungen kann das Proportionaldrucksteuerventil 110 nicht nur durch die Steuervorrichtung 70, sondern auch durch den Hub des Bremspedals 1 gesteuert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das in 9(b) dargestellte, elastische Teil als Gummistreifen ausgebildet sein kann, anstatt einer Feder 119.
Bei einer anderen Abänderung der Ausführungsform kann die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem voranstehend geschilderten Bremssystem eingesetzt werden, wie dieses in 5 gemäß der voranstehend geschilderten Ausführungsform dargestellt ist. Insbesondere haltert zwar die elektromagnetische Kupplung 113 die Verlängerungsstange 111 in dem Zustand ohne Stromversorgung, etwa in einem Notfall, jedoch kann sie auch im Zustand mit Stromversorgung eingesetzt werden, um die Verlängerungsstange 111 zu haltern, falls der Hubsensor 120 ein Signal feststellt, welches anzeigt, dass das Bremspedal über den vorbestimmten Hub hinaus betätigt wird. Zu diesem Zweck wird das Proportionaldrucksteuerventil 110 nur durch die Steuervorrichtung 70 gesteuert, während der Hub des Bremspedals sich innerhalb eines Schwellenwertes befindet, wogegen dann, falls der Schwellenwert überschritten wird, die elektromagnetische Kupplung 113 so betätigt wird, dass sie es ermöglicht, dass die Bremspedalbetätigung direkt das Proportionaldrucksteuerventil 110 steuert. Die Auswirkungen dieser Abänderung sind ähnlich jenen, die voranstehend bei der Ausführungsform beschrieben wurden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine sechste, bevorzugte Ausführungsform eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. 10 erläutert die Beziehung zwischen dem Hub eines Bremspedals, das von dem Fahrer betätigt wird, und dem Druck der Bremsflüssigkeit, der in dem Hauptzylinder 2 erzeugt wird. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, bewegt sich der Kolben in dem Hauptzylinder, und dann wird die darin befindliche Bremsflüssigkeit unter Druck gesetzt. Insbesondere dann, wenn eine Trommelbremse zum Bremsen der Räder eingesetzt wird, muss die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit einen Radzylinderkolben bewegen, der in Bezug auf das Rad eine bestimmte Entfernung aufweist, so dass der Bremsflüssigkeitsdruck nicht sehr stark erhöht wird. Wenn eine Scheibenbremse eingesetzt wird, bewegt zwar die Bremsflüssigkeit unter Druck einen Klotz eines Bremssatzes, wobei allerdings der Bremsflüssigkeitsdruck nicht sehr stark erhöht wird. Sobald der Klotz tatsächlich die Bremsscheibe oder die Bremstrommel berührt, dient der Bremsflüssigkeitsdruck als Kraft, welche auf die Trommel oder die Scheibe drückt, und steigt dann deutlich an. Dies liegt daran, dass die Bremsflüssigkeit selbst nicht eingeschränkt werden kann, und sich der Kanal, der Zylinder, und ein flexibler Schlauch kaum ausdehnen können, infolge des Bremsflüssigkeitsdrucks, und auch der Bremspedalarm geringfügig abgebogen wird, wenn der Fahrer darauf drückt. Zu diesem Zweck ist, wie in 5 gezeigt, eine solche Beziehung zwischen dem Hub des Bremspedals und dem Bremsflüssigkeitsdruck vorgesehen, bei welcher die Steigung des Bremsflüssigkeitsdrucks bis zum Betätigungspunkt a sanft verläuft, und danach steil.
Sobald bei dem herkömmlichen Bremssystem die Steuervorrichtung 70 ein Eingangssignal empfängt, welches den Druck der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder anzeigt, wie durch die durchgezogene Linie in 5 dargestellt, steuert sie den Strom, der an die Wicklung 62 des Steuerabschnitts 60 angelegt wird, und der proportional zum Bremsflüssigkeitsdruck ist. Im Gegensatz hierzu wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Eingangssignal, welches den Hub anstelle des Drucks repräsentiert, an die Steuervorrichtung 70 angelegt, die wiederum den Strom an die Wicklung 62 entsprechend dem Eingangssignal anlegt, so dass eine geeignetere Bremskraft in Reaktion auf den Pedalhub erhalten werden kann, der von dem Fahrer hervorgerufen wird.
Bei der Ausführungsform der vorbestimmt empfängt daher der Steuerabschnitt, der das Proportionaldrucksteuerventil 80 steuert, das den Hub repräsentierende Eingangssignal, statt des Bremsflüssigkeitsdrucks in dem Hauptzylinder, der bei den voranstehenden Ausführungsformen eingesetzt wird, die in den 2 bis 9 dargestellt sind. Dies kann dadurch erzielt werden, dass ein Hubsensor 120 bei dem Bremspedal 1 wie in 1 dargestellt vorgesehen wird, der den Betätigungshub des Bremspedals 1 erfasst, um das Signal, das mit der gestrichelten Linie in 10 dargestellt ist, an die Steuervorrichtung 70 auszugeben.
Gemäß 10 ist der Bremsflüssigkeitsdruck in Reaktion auf das lineare Ausgangssignal auf Grundlage des Betätigungshubes ebenso groß wie im Hauptzylinder bei dem Hub b, und ist letzterer höher als der erstgenannte, jenseits des Hubes b. Anders ausgedrückt erhöht, sobald die Bremsflüssigkeit damit beginnt, die Bremstrommel oder die Bremsscheibe zu beaufschlagen, um das Rad abzubremsen, eine geringe Erhöhung signifikant den Druck der Bremsflüssigkeit. Wenn es beispielsweise erforderlich ist, das Rad in einem Notfall abzubremsen, kann der Bremsflüssigkeitsdruck erheblich höher sein als jener, welcher dem Ausgangssignal entspricht, das mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Um diesen Vorteil bei der Ausführungsform zu ermöglichen, empfängt die Steuervorrichtung 70 das Eingangssignal so, dass der Bremsflüssigkeitsdruck bis zum Hubpunkt b linear ansteigt, oder bis in dessen Nähe, und jenseits des Hubpunktes b entsprechend dem Druck der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder ansteigt.
Bei der Ausführungsform gibt daher die Steuervorrichtung den Befehl in Bezug auf den der Wicklung 62 zugeführten Strom in dem Ventilsteuerabschnitt 60 des Proportionaldrucksteuerventils 80 so aus, dass der Befehl auf Grundlage der Kombination des Hubs des Bremspedals 1 und des Bremsflüssigkeitsdrucks festgelegt wird, um eine geeignetere Bremskraft zu erzielen. Um dies zu ermöglichen, wird der Steuervorrichtung 70 das Signal zugeführt, welches den Hub anzeigt, das von dem in 1 gezeigten Sensor 120 erfasst wird, oder den Druck der Bremsflüssigkeit, der in dem Hauptzylinder 2 erfasst wird, und weist die Steuervorrichtung 70 eine Logikschaltung zum selektiven Umschalten des Signals entsprechend dem Hub oder dem Bremsflüssigkeitsdruck auf.
Obwohl keine Beschreibung anderer Bremssysteme wie beispielsweise eines ABS oder einer Traktionssteuerung erfolgt, hat die vorliegende Erfindung keine negativen Auswirkungen auf derartige Systeme, und kann im Gegensatz hierzu mit diesen zusammenarbeiten.
Bei dem Fahrzeugbremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die in der Hilfsbremsquelle gespeichert wird, selbst dann genutzt werden, wenn das elektrische System in einem Notfall ausfällt, aber auch im Normalzustand mit Energieversorgung, ohne irgendeine Belastung für den Fahrer, um so eine ausreichende Bremskraft sicherzustellen, die an die Räder angelegt wird, selbst im Zustand ohne Energieversorgung.
Weiterhin ermöglicht gemäß der vorliegenden Erfindung das Hinzufügen eines einfachen Merkmals zum Bremssystem selbst, welches die Räder in dem Zustand ohne Energieversorgung nicht abbremsen kann, dass die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die in der Hilfsdruckquelle gespeichert ist, genutzt werden kann, selbst wenn das elektrische System in einem Notfall ausfällt, aber auch im normalen Zustand mit Energieversorgung, ohne eine Belastung für den Fahrer, um so sicherzustellen, dass eine ausreichende Bremskraft an die Räder selbst im Zustand ohne Energieversorgung angelegt wird.
Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine wirksamere Bremskraft dadurch erzielt werden, dass die Bewegung des Proportionaldrucksteuerventils in jenem Fall verstärkt wird, wenn das Bremspedal über einen vorbestimmten Hub hinaus in dem normalen Zustand mit Energieversorgung betätigt wird. Darüber hinaus kann selbst im Zustand ohne Energieversorgung, beispielsweise bei einem Notfall, das Proportionaldrucksteuerventil so gesteuert werden, dass die Sicherheit des Bremssystems in vorteilhafter Weise im Notfall verbessert werden kann.
Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung das bei Kraftfahrzeugen eingesetzte Bremssystem sowohl durch den Bremsflüssigkeitsdruck als auch durch den Hub des Bremspedals gesteuert werden, so dass eine geeignetere Bremskraft entsprechend der Betätigung des Bremspedals sichergestellt werden kann.

Claims

Bremssystem zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen, welches aufweist: eine Signalerzeugungsvorrichtung (2, 120) zur Erzeugung eines Signals in Reaktion auf einen Hub eines Bremspedals (1); eine Sammlervorrichtung (30–37) für druckbeaufschlagte Flüssigkeit zum Druckbeaufschlagen einer Bremsflüssigkeit und deren Speicherung darin; eine Proportionaldrucksteuervorrichtung (80, 81) zum Anlegen eines Bremsdrucks der Bremsflüssigkeit von der Sammlervorrichtung (30–37) für druckbeaufschlagte Flüssigkeit entsprechend dem Signal, das von der Signalerzeugungsvorrichtung abgegeben wird, an Radzylinder, durch Öffnen/Schließen eines elektromagnetisch gesteuerten Ventils (50, 60), und zur Übertragung des eingestellten Drucks der Bremsflüssigkeit in die Räder; gekennzeichnet durch eine Hilfssteuervorrichtung (76; 110; 116, 117) zum Steuern der Proportionaldrucksteuervorrichtung (80, 81), während sie elektrisch von einer Stromversorgungsquelle getrennt ist, sodass die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die in der Proportionaldrucksteuerung gespeichert ist, als Bremskraft über die Proportionaldrucksteuerung eingesetzt werden kann.
Bremssystem nach Anspruch 1, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung (116, 117) eine Vorrichtung zum Steuern der Proportionaldrucksteuerung (80, 81), sobald das Bremspedal (1) über einen vorbestimmten Hub (E) hinaus betätigt wird, aufweist; und die Proportionaldrucksteuerung (80, 81) sowohl durch das Signal, das von der Signalerzeugungsvorrichtung (2, 120) ausgegeben wird, als auch durch die Hilfssteuervorrichtung (116, 117) gesteuert wird.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung (76) die Proportionaldrucksteuerung (80, 81) entsprechend dem Druck der Bremsflüssigkeit betätigt, der durch den von dem Fahrer hervorgerufenen Hub erzeugt wird.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung (118a, 86, 115) die Proportionaldrucksteuerung (110) über ein elastisches Teil (119) entsprechend dem Druck der Bremsflüssigkeit betätigt, der durch den vom Fahrer erzeugten Hub erzeugt wird.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung einen Bewegungsabschnitt (118) aufweist, der mit dem Bremspedal (1) im Eingriff steht, wobei der Bewegungsabschnitt (118) direkt die Proportionaldrucksteuerung (110) entsprechend dem von dem Fahrer erzeugten Hub betätigt.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Hilfssteuervorrichtung einen Bewegungsabschnitt (118a) aufweist, der mit dem Bremspedal (1) im Eingriff steht, wobei der Bewegungsabschnitt (118a) direkt die Proportionaldrucksteuerung (110) über ein elastisches Teil (119) entsprechend dem von dem Fahrer erzeugten Hub betätigt.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches weiterhin aufweist: einen Hauptzylinder (2) zur Erzeugung des Drucks einer Bremsflüssigkeit in Reaktion auf den Hub des Bremspedals (1); einen Flüssigkeitsdrucksensor (13) zur Feststellung des Drucks der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder (2); einen Vorratsbehälter (5) zum Speichern der Bremsflüssigkeit; eine Steuerung (70) zur Berechnung eines Bremsflüssigkeitsdrucks, der zum Bremsen der Räder erforderlich ist, auf Grundlage von Information, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor (13) ausgegeben wird; einen Kanal (75) zum Verbinden der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder (2) mit dem Proportionaldrucksteuerventil (80, 81); und ein Schaltventil (76), das in dem Kanal (75) vorgesehen ist, um die Bremsflüssigkeit zu übertragen, während es elektrisch von einer Stromversorgungsquelle getrennt ist, und zu deren Sperrung, wenn es elektrisch mit der Stromversorgungsquelle verbunden ist.
Bremssystem nach Anspruch 7, welches weiterhin aufweist: ein Entlastungsventil (116) zur Übertragung der Bremsflüssigkeit von dem Hauptzylinder (2), wenn der Druck der Bremsflüssigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet; und ein Rückführventil (117) zum Zurückführen der Bremsflüssigkeit von dem Proportionaldrucksteuerventil (110) zu dem Hauptzylinder (2), wenn der Druck der Bremsflüssigkeit entlastet wird; wobei das in dem Kanal (75) vorgesehene Schaltventil (76) ersetzt ist durch das Entlastungsventil und das Rückführventil (116, 117).
Bremssystem nach Anspruch 7 oder 8, welches weiterhin aufweist: einen zweiten Kanal (43) zur Übertragung der druckbeaufschlagten Bremsflüssigkeit, die durch das Proportionaldrucksteuerventil (80, 81) eingestellt ist, an Räder; ein zweites Schaltventil (49), das in dem zweiten Kanal (43) angeordnet ist, um die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die durch das Proportionaldrucksteuerventil (80, 81) eingestellt ist, an die Räder zu übertragen, während es elektrisch mit der Stromversorgungsquelle verbunden ist, und zu deren Sperrung, während es elektrisch von der Stromversorgungsquelle getrennt ist; ein drittes Schaltventil (76), das in dem dritten Kanal (75) vorgesehen ist, um die Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder (2) an das Proportionaldrucksteuerventil (80, 81) zu übertragen, während es elektrisch mit der Stromversorgungsquelle verbunden ist, und zu deren Sperrung, während es elektrisch von der Stromversorgungsquelle getrennt ist; einen vierten Kanal zum Umgehen des zweiten Schaltventils (49), welches selektiv den zweiten Kanal freigibt bzw. sperrt; und einen Boosterkolben (90), der in dem vierten Kanal vorgesehen ist, während das zweite Schaltventil (49) den zweiten Kanal (43) sperrt, und die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit, die von dem Proportionaldrucksteuerventil (80, 81) eingestellt ist, an den vierten Kanal übertragen wird, um den ersten Kanal (6) zu sperren, der die Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder (2) an die Räder überträgt, und zur Druckbeaufschlagung der auf die Räder einwirkenden Bremsflüssigkeit.
Bremssystem nach Anspruch 9, welches weiterhin aufweist: ein Entlastungsventil (116) zum Übertragen der Bremsflüssigkeit in dem Hauptzylinder (2), wenn der Druck der Bremsflüssigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet; und ein Rückführventil (117) zum Zurückführen der Bremsflüssigkeit von dem Proportionaldrucksteuerventil (110) an den Hauptzylinder (2), wenn der Druck der Bremsflüssigkeit entlastet wird; wobei das dritte Schaltventil (76) durch das Entlastungsventil und das Rückführventil (116, 117) ersetzt ist.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei welchem anstelle des Flüssigkeitsdrucksensors (13a) oder in Kombination mit diesem, ein Hubsensor (2) zur Erfassung des Hubs des Bremspedals (1) vorgesehen ist, bei welchem die Steuerung (70) den zum Bremsen der Räder erforderlichen Bremsflüssigkeitsdruck auf Grundlage von Informationen berechnet, die von dem Hubsensor (2) ausgegeben wird, anstelle von Information, oder in Kombination mit dieser, die von dem Flüssigkeitsdrucksensor ausgegeben wird.
Bremssystem nach Anspruch 1, bei welchem der Hilfssteuermechanismus eine Druckstange (118) aufweist, die bei dem Bremspedal (1) vorgesehen ist, und einer Spule (52) gegenüberliegt, welche das Proportionaldrucksteuerventil (110) schaltet, oder einem Verlängerungsabschnitt der Spule mit einem vorbestimmten Spalt (G) dazwischen gegenüberliegt, und bei welchem die Druckstange (118) die Spule (52) oder deren Verlängerungsabschnitt berührt, nachdem das Bremspedal (1) über einen vorbestimmten Hub hinaus betätigt wurde, und darauf drückt.
Bremssystem nach Anspruch 1, bei welchem der Hilfssteuermechanismus eine Verlängerungsstange (111) aufweist, die von einer Spule (52) ausgeht, welche das Proportionaldrucksteuerventil (110) schaltet, sowie eine elektromagnetische Kupplung (13), die bei der Verlängerungsstange (111) angebracht ist, und bei welchem nach Empfang eines Signals, das anzeigt, dass das Bremspedal (1) über einen vorbestimmten Hub hinaus betätigt wurde, die elektromagnetische Kupplung (113) die Verlängerungsstange (111) so haltert, dass die Spule (52) über die Verlängerungsstange (111) druckbeaufschlagt wird.
Bremssystem nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem die Spule, die Verlängerungsstange, oder die Druckstange teilweise aus elastischem Material besteht.
Bremssystem nach Anspruch 14, bei welchem das elastische Material eine Feder (86) ist.