DE10019425A1 - Unterdruckbremskraftverstärker mit mechanischer Notbremshilfe - Google Patents
Unterdruckbremskraftverstärker mit mechanischer NotbremshilfeInfo
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Abstract
Es wird ein Unterdruckbremskraftverstärker (10) mit einer Unterdruckkammer (16) und einer davon durch eine bewegliche Wand (14) getrennten Arbeitskammer (18) sowie einem Steuerventil (20), das ein mit der beweglichen Wand (14) kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse (22) aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand (14) die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskammer (18) zu steuern vermag, beschrieben. Der Unterdruckbremskraftverstärker (10) besitzt eine Notbremshilfe mit einem Permanentmagneten (38), der in dem Steuerventilgehäuse (22) angeordnet ist, und einem mit dem Permanentmagneten (38) zusammenwirkenden Anker (36A), der bei einer Notbremsung in Anlage mit dem Permanentmagneten (38) gezogen wird, wodurch das Steuerventil (20) für die Zufuhr von Atmosphärendruck zur Arbeitskammer (18) geöffnet gehalten wird. Ein Betätigungskolben (28) des Bremskraftverstärkers (10) ist zum Lösen von Anker (36A) und Permanentmagnet (38) entgegen der Betätigungsrichtung mit einer dieser Komponenten (36A, 38) der Notbremshilfe gekoppelt. In Betätigungsrichtung hinter dem Betätigungskolben (28) ist eine Fühlscheibe (30) angeordnet, welche die Übertragung einer Kraft vom und zum Betätigungskolben (28) ermöglicht. Es ist ein sich entgegen der Betätigungsrichtung am Steuerventilgehäuse (44) abstützendes elastisches Element (72) vorhanden, das auf die Fühlscheibe (30) eine Vorspannkraft in Betätigungsrichtung ausüben kann, wodurch eine auf die ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker mit
einer Unterdruckkammer und einer davon durch eine bewegliche
Wand getrennten Arbeitskammer, einem Steuerventil, das ein mit
der beweglichen Wand kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse
aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der
beweglichen Wand die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck
zur Arbeitskammer zu steuern vermag, einer Notbremshilfe mit
einem in dem Steuerventilgehäuse angeordneten Permanentmagneten
und einem mit dem Permanentmagneten zusammenwirkenden Anker,
der bei einer Notbremsung in Anlage mit dem Permanentmagneten
gezogen wird, wodurch das Steuerventil für die Zufuhr von
Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskammer geöffnet
gehalten wird, einem Betätigungskolben, der zum Lösen von Anker
und Permanentmagnet entgegen der Betätigungsrichtung mit einer
dieser Komponenten der Notbremshilfe gekoppelt wird, und einer
in Betätigungsrichtung hinter dem Betätigungskolben angeordne
ten Fühlscheibe, welche die Übertragung einer Kraft vom und zum
Betätigungskolben gestattet. Mit dem Begriff "Betätigungs
richtung" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer die
Betätigungsrichtung des Bremskraftverstärkers gemeint.
Unterdruckbremskraftverstärker sind seit langem bekannt und
befinden sich millionenfach im Einsatz, um die Betätigungs
kräfte einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage zu unterstützen
und dadurch auf einem für den Fahrer eines Fahrzeuges angeneh
men Niveau zu halten. Ebenfalls bekannt sind sogenannte Not
bremshilfen, die häufig auch als "Bremsassistenten" bezeichnet
werden. Es handelt sich dabei um Einrichtungen, die einem
Fahrer im Fall einer Notbremsung bei im wesentlichen gleicher
Betätigungskraft eine erhöhte Bremsleistung zu Verfügung stel
len.
Notbremshilfen lassen sich in elektromagnetisch betätigte und
mechanisch betätigte Systeme unterscheiden. Aus Kostengründen
wird für Anwendungen in preiswerteren Fahrzeugen der Einsatz
eines mechanischen Systems angestrebt.
Ein Unterdruckbremskraftverstärker mit einer derartigen mecha
nischen Notbremshilfe ist beispielsweise aus der WO 00/07862
bekannt. Dieser Unterdruckbremskraftverstärker besitzt eine
Unterdruckkammer und eine davon durch eine bewegliche Wand
druckdicht getrennte Arbeitskammer. Ein Steuerventil, welches
ein mit der beweglichen Wand kraftübertragend gekoppeltes
Gehäuse aufweist, umfaßt einen Atmosphären-Ventilsitz, der zur
Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand die
Zufuhr von Atmosphärendruck zur Arbeitskammer in Abhängigkeit
der Verschiebung eines Eingangsgliedes des Bremskraftverstär
kers zu steuern vermag.
Das Eingangsglied ist in Betätigungsrichtung mit einem Betäti
gungskolben gekoppelt. In Betätigungsrichtung hinter dem Betä
tigungskolben ist eine mit der Reaktionsscheibe eines Kraftab
gabegliedes zusammenwirkende Fühlscheibe angeordnet. Die Fühl
scheibe gestattet die Übertragung einer Kraft vom und zum
Betätigungskolben.
Zur besseren Bremskraftunterstützung bei Notbremsungen ist in
dem Steuerventilgehäuse eine mechanische Notbremshilfe angeord
net. Die Notbremshilfe umfaßt einen mit einem Permanentmagneten
zusammenwirkenden Anker, der über den Betätigungskolben mit dem
Eingangsglied in Betätigungsrichtung starr gekoppelt ist. Der
Anker ist federnd entgegen der Betätigungsrichtung des Brems
kraftverstärkers vorgespannt und in der Ausgangsstellung des
Steuerventils in einem ersten Abstand von dem Permanentmagneten
gehalten. Im Zuge einer Annäherung an den Permanentmagneten
wird der Anker bei Unterschreitung eines vorab festgelegten,
zweiten Abstandes, welcher kleiner als der erste Abstand ist,
von dem Permanentmagneten entgegen der auf den Anker wirkenden
federnden Vorspannkraft und unter Aufhebung seiner in Betäti
gungsrichtung starren Kopplung mit dem Eingangsglied in Anlage
an den Permanentmagneten gezogen.
Die Bewegung des Ankers wird auf eine mit dem Anker starr
gekoppelte Ventilhülse übertragen, an deren dem Eingangsglied
zugewandten Ende der Atmosphären-Ventilsitz angeordnet ist. Bei
aktivierter Notbremshilfe wird aufgrund der Kopplung von Anker
und Permanentmagnet das Atmosphären-Ventil maximal geöffnet
gehalten. Es baut sich daher die maximal mögliche Druckdiffe
renz auf, wodurch die maximal mögliche Verstärkungskraft des
Bremskraftverstärkers erreicht wird.
Nach der Aktivierung der Notbremshilfe muß zu deren Deaktivie
rung die durch den Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft redu
ziert werden. Infolge der Reduzierung der vom Fahrer aufge
brachten Betätigungskraft bewegt sich der Betätigungskolben
entgegen der Betätigungsrichtung und ein mit dem Betäti
gungskolben starr gekoppelter Mitnehmer löst den Anker vom
Permanentmagneten.
Solange sich jedoch der Anker noch nicht vom Permanentmagneten
gelöst hat, reduziert sich bei einer Verringerung der Betäti
gungskraft durch den Fahrer die Bremskraft an den Rädern ledig
lich um den vergleichsweise geringen Fußkraftanteil, wohingegen
aufgrund der aktivierten Notbremshilfe der Bremskraftverstärker
weiterhin eine vergleichsweise große Verstärkerkraft zur Verfü
gung stellt. Erst nach der Deaktivierung der Notbremshilfe
durch Lösen des Ankers vom Permanentmagneten fällt der Brems
kraftverstärker auf seine ursprüngliche Leistungskennlinie
zurück und kann vom Fahrer wieder in gewohnter Weise dosiert
werden.
Folglich weist der Bremskraftverstärker vor dem Deaktivieren
der Notbremshilfe eine Leistungskennlinie auf, welche von der
dem Fahrer vertrauten Leistungskennlinie abweicht. Diese Abwei
chung von der gewohnten Leistungskennlinie ist für den Fahrer
ungewohnt und wird daher als nachteilig empfunden.
Bei dem bekannten Bremskraftverstärker wird die zum Lösen des
Ankers vom Permanentmagneten benötigte Kraft durch Rückstellfe
dern aufgebracht, deren Kraft bei einer Betätigung des Bremskraftverstärkers
vom Fahrer überwunden werden muß. Zwar könnte
ein frühzeitigeres Lösen (geringere Hysterese) des Ankers vom
Permanentmagneten durch Erhöhung der Federkonstanten dieser
Rückstellfedern erreicht werden, damit würde sich aber auch die
vom Fahrer aufzubringende Betätigungskraft erhöhen. Folglich
wird bewußt eine gewisse Hysterese in der Leistungskennlinie
von Bremskraftverstärkern mit mechanischer Notbremshilfe in
Kauf genommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftver
stärker mit mechanischer Notbremshilfe anzugeben, welcher eine
Leistungskennlinie mit verringerter Hysterese aufweist.
Ausgehend von einem Bremskraftverstärker der eingangs beschrie
benen Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein sich
entgegen der Betätigungsrichtung am Steuerventilgehäuse abstüt
zendes elastisches Element gelöst, das auf die Fühlscheibe eine
Vorspannkraft in Betätigungsrichtung ausüben kann, wobei eine
auf die Fühlscheibe entgegen der Betätigungsrichtung wirkende
und die Vorspannkraft überschreitende Kraft an den Betätigungs
kolben weitergeleitet wird.
Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß sich bei den
Bremskraftverstärkern des Standes der Technik die Fühlscheibe
vom Betätigungskolben trennt, bevor ein Lösen des Ankers vom
Permanentmagneten stattfindet. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß bei einer Zurücknahme der vom Fahrer aufgebrachten Betäti
gungskraft eine Verschiebung der Fühlscheibe entgegen der
Betätigungsrichtung durch einen feststehenden Anschlag im
Steuerventilgehäuse begrenzt ist, was bei einer weiteren Rück
nahme der Betätigungskraft zu einer Entkopplung von Fühlscheibe
und Betätigungskolben führt. Aufgrund dieser Entkopplung von
Fühlscheibe und Betätigungskolben werden die in die Fühlscheibe
eingeleiteten hydraulischen Rückwirkkräfte des Hauptbremszylin
ders vollständig von der Fühlscheibe auf das Steuerventilgehäu
se übertragen.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zumindest einen Teil
der vom Hauptbremszylinder in die Fühlscheibe eingeleiteten
Rückwirkkräfte in den Betätigungskolben einzuleiten, um bei
aktivierter Notbremshilfe das Lösen von Anker und Permanentmag
net zu unterstützen. Dabei ist eine Aufteilung der Rückwirk
kräfte in einen ersten Anteil, welcher auf das Steuer
ventilgehäuse wirkt, und einen zweiten Anteil, welcher auf den
Betätigungskolben wirkt, vorgesehen. Diese Aufteilung der
Rückwirkkräfte wird durch das elastische Element erzielt. Da
sich die Fühlscheibe über das elastische Element am Steuerven
tilgehäuse abstützen kann, wird derjenige Anteil der Rückwirk
kräfte, welcher zum Vorspannen des elastischen Elements entge
gen der Betätigungsrichtung benötigt wird, auf das Steuerven
tilgehäuse übertragen. Der diesen Anteil überschreitende Teil
der Rückwirkkräfte hingegen wird über die Fühlscheibe in den
Betätigungskolben eingeleitet.
Die zusätzlich in den Betätigungskolben entgegen der Betäti
gungsrichtung eingeleitete Kraft bewirkt einerseits, daß z. B.
ein mit dem Betätigungskolben gekoppelter Mitnehmer frühzeiti
ger mit dem gekoppelten Verbund aus Permanentmagnet und Anker
zusammenwirkt und andererseits, daß eine höhere Kraft zum Lösen
von Anker und Permanentmagnet zur Verfügung steht. Der Löse
vorgang von Anker und Permanentmagnet wird daher unterstützt
und die oben beschriebene Hysterese der Leistungskennlinie
verringert sich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Fühl
scheibe und dem elastischen Element ein in Bezug auf eine
Längsachse des Steuerventilgehäuses axial verschieblicher,
erster Anschlag für die Fühlscheibe vorhanden. Dieser axial
verschiebliche Anschlag gestattet es, die vom Hauptbremszylin
der in die Fühlscheibe eingeleiteten Rückwirkkräfte von der
Fühlscheibe auf das elastische Element zu übertragen. Der axial
verschiebliche Anschlag kann als Kreisring ausgebildet sein, so
daß sich der Betätigungskolben durch den verschieblichen An
schlag hindurch erstrecken kann. Der Betätigungskolben kann
sich darüber hinaus durch das elastische Element erstrecken,
welches beispielsweise als Schraubenfeder oder als aus einem
Elastomermaterial bestehender Ring ausgebildet sein kann.
Für den ersten, axial verschieblichen Anschlag kann in Betäti
gungsrichtung ein zweiter, starrer Anschlag vorhanden sein, in
Richtung auf den der erste, axial verschiebliche Anschlag durch
das elastische Element vorgespannt sein kann.
Weiterhin kann für den ersten, axial verschieblichen Anschlag
entgegen der Betätigungsrichtung ein dritter, starrer Anschlag
vorhanden sein. Dieser dritte Anschlag begrenzt somit die
Verschiebung der Fühlscheibe entgegen der Betätigungsrichtung.
Aus diesem Grund sollte die axiale Position des dritten An
schlages derart gewählt sein, daß der verschiebliche Anschlag
erst nach dem Lösen von Anker und Permanentmagnet in Anlage mit
dem dritten Anschlag gelangen kann.
Sowohl der zweite als auch der dritte Anschlag können im Steu
erventilgehäuse beispielsweise in Gestalt einer Stufe ausgebil
det sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der
zweite und der dritte Anschlag in einem Steuerventilgehäuse-
Einsatz ausgebildet, welcher das Steuerventilgehäuse an einem
der Unterdruckkammer zugewandten Ende abschließt.
Der zweite und der dritte Anschlag werden vorzugsweise von
einer im Steuerventilgehäuse ausgebildeten Nut gebildet. Der
erste, axial bewegliche Anschlag ist dann vorzugsweise in
dieser Nut geführt.
Der Bremskraftverstärker kann weiterhin ein der Fühlscheibe in
Betätigungsrichtung nachfolgendes Kraftabgabeglied umfassen,
welches mit einem Hauptbremszylinder zur Erzeugung eines hy
draulischen Bremsdrucks zusammenwirkt. Das Kraftabgabeglied
kann auf einer der Fühlscheibe zugewandten Seite eine bei
spielsweise aus einem elastomeren Material bestehende Reakti
onsscheibe aufweisen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit
weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten,
schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Steuerventil eines
erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers mit
Notbremshilfe in Bereitschaftsstellung; und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß
Fig. 1 mit aktivierter Notbremshilfe kurz vor Ab
schalten derselben (Abschaltstellung).
In Fig. 1 ist ein Unterdruckbremskraftverstärker 10 mit einem
Gehäuse 12 gezeigt, in dem eine bewegliche Wand 14 eine Unter
druckkammer 16 druckdicht von einer Arbeitskammer 18 trennt.
Die Unterdruckkammer 16 steht im Betrieb des Bremskraftverstär
kers 10 ständig mit einer Unterdruckquelle in Verbindung,
beispielsweise mit dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors
oder mit einer Unterdruckpumpe. Ein Steuerventil 20 mit einem
Gehäuse 22 kann wahlweise die Arbeitskammer 18 mit der Unter
druckkammer 16 verbinden, um die Arbeitskammer 18 zu evakuie
ren, oder die evakuierte Arbeitskammer 18 mit der Umgebungs
atmosphäre, d. h. dem Umgebungsdruck, verbinden, um eine Druck
differenz an der beweglichen Wand 14 zu erzeugen. Die bewegli
che Wand 14 ist kraftübertragend mit dem Steuerventilgehäuse 22
gekoppelt.
Der Bremskraftverstärker 10 wird mittels eines stangenförmigen,
von einer Feder 24 in seine Ausgangsstellung vorgespannten
Eingangsgliedes 26 betätigt, das längs einer Achse A in das
Steuerventilgehäuse 22 ragt und mit seinem einen, kugelig
ausgeführten Ende in einem Betätigungskolben 28 befestigt ist.
Das dem kugelig ausgeführten Ende des Eingangsgliedes 26 gegen
überliegende Ende des Betätigungskolbens 28 steht in Kontakt
mit einer Fühlscheibe 30, die eine über das Eingangsglied 26 in
den Bremskraftverstärker 10 eingeleitete Betätigungskraft über
eine Reaktionsscheibe 32 aus Elastomermaterial auf einen Reak
tionskolben 34 eines dem Bremskraftverstärker 10 funktionell
nachgeschalteten, hier nicht gezeigten Hauptzylinders einer
hydraulischen Fahrzeugbremsanlage überträgt. Die Reaktions
scheibe 34 führt die vom Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft
sowie die Verstärkerkraft zusammen.
Der Betätigungskolben 28 durchsetzt einen konzentrisch zu ihm
angeordneten, kreisringförmigen Anker 36A und einen ebenfalls
konzentrisch zum Betätigungskolben 28 angeordneten, ringförmi
gen Permanentmagneten 38, der in einem topfförmigen Bauteil 40
aufgenommen ist.
Das den Permanentmagneten 38 aufnehmende topfförmige Bauteil 40
ist über ein zentrales Innengewinde axial verschieblich mit
einem Haltering 42 verbunden, welcher ein komplementäres Außen
gewinde besitzt. Der Haltering 42 besitzt eine flanschförmige
Durchmessererweiterung 42A, welche mit einem Teil ihrer dem
Eingangsglied 26 zugewandten Oberfläche an einer Stufe 22A des
Steuerventilgehäuses 22 anliegt.
Das Steuerventilgehäuse 22 wird auf einer dem Eingangsglied 26
gegenüberliegenden Seite durch einen Steuerventilgehäuse-Ein
satz 44 abgeschlossen. Zwischen einer der Unterdruckkammer 16
zugewandten Oberfläche der flanschförmigen Durchmessererweite
rung 42A des Halteringes 42 und einer dem Eingangsglied 26
zugewandten Stirnfläche des Steuerventilgehäuse-Einsatzes 44
ist ein ringförmiges Spannelement 43 angeordnet. Das Spannele
ment 43, welches hier aus einem Elastomermaterial besteht,
gestattet eine definierte Verschiebung des Halteringes 42 bzw.
des mit dem Haltering 42 gekoppelten und den Permanentmagneten
36 aufnehmenden topfförmigen Bauteiles 40 in Betätigungsrich
tung.
Der mit dem Permanentmagneten 38 zusammenwirkende Anker 36A ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit einer axial
verschieblichen und im Steuerventilgehäuse geführten Ventil
hülse 36B ausgestaltet. Der Anker 36A weist einen radial nach
innen weisenden Kragen auf, welcher mit einer Rückstellfeder 58
zusammenwirkt. Die unter Vorspannung stehende Rückstellfeder 58
wirkt mit dem fest mit dem Steuerventilgehäuse 22 verbundenen
Steuerventilgehäuseeinsatz 44 zusammen und spannt den Anker 36A
und die Ventilhülse 36B entgegen der Betätigungsrichtung des
Eingangsgliedes 26 gegen einen Absatz 28A des Betätigungskol
bens 28 vor.
Am freien Ende der Ventilhülse 36B ist ein erster, ringförmiger
Ventilsitz 54 des Steuerventils 20 ausgebildet. Der erste
Ventilsitz 54 wirkt mit einem über eine Feder 60 gegen ihn
vorgespannten, ebenfalls ringförmigen Ventildichtglied 56
zusammen und kann die Verbindung zwischen der Umgebungsatmo
sphäre und der Arbeitskammer 18 des Bremskraftverstärkers 10
steuern. Radial außerhalb des ersten Ventilsitzes 54 und kon
zentrisch zu diesem ist innen am Steuerventilgehäuse 22 ein
zweiter ringförmiger Ventilsitz 62 des Steuerventils 20 ausge
bildet, der ebenfalls mit dem Ventildichtglied 56 zusammenwirkt
und der die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 16 und der
Arbeitskammer 18 des Bremskraftverstärkers 10 steuern kann.
Der erste Ventilsitz 54 des Steuerventils 20 wird bei einer
Betätigung des Bremskraftverstärkers in Abhängigkeit der Ver
schiebung des Eingangsgliedes 26 relativ zum Steuerventilge
häuse 22 mehr oder weniger weit geöffnet, wodurch sich eine
entsprechende Unterstützungskraft des Bremskraftverstärkers 10
ergibt, die aus der aktuell an der beweglichen Wand 14 wirken
den Druckdifferenz resultiert.
Bei einer schnell und mit relativ großem Hub erfolgenden Betä
tigung des Eingangsgliedes 26, wie sie typisch für eine Not
bremsung ist, nähert sich der Anker 36A dem Permanentmagneten
38 soweit an, daß die Kraft der Druckfeder 58 nicht mehr dazu
ausreicht, den Anker 36A vom Permanentmagneten 38 fernzuhalten.
Es überwiegt dann die vom Permanentmagneten 38 auf den Anker
36A ausgeübte Kraft. Letzterer entkoppelt dann vom Eingangs
glied 26 und gerät in Anlage mit dem Permanentmagneten 38. Der
mit dem Anker 36A gekoppelte Ventilsitz 54 wird maximal geöff
net gehalten und die Notbremshilfe ist somit aktiviert.
Wenn bei einer Rücknahme der vom Fahrer aufgebrachten Betäti
gungskraft der Rückhub des Eingangsgliedes 26 so groß wird, daß
ein mit dem Betätigungskolben 28 gekoppelter und sich durch
eine Ausnehmung 36D der Ventilhülse 36B erstreckender Mitnehmer
in Gestalt eines Riegels 64 in Kontakt mit einer Stirnseite 36C
der Ventilhülse 36B gelangt, wird auf den Anker 36A die auf die
Fühlscheibe 30 wirkende Rückstellkraft übertragen, die dazu
ausreicht, den Anker 36A vom Permanentmagneten 38 wieder zu
lösen. Der erste Ventilsitz 54 kommt daraufhin mit dem Ventil
dichtglied 56 in Berührung und verschiebt dieses entgegen der
Betätigungsrichtung, wodurch der zweite Ventilsitz 62 geöffnet
und eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 18 und der
Unterdruckkammer 16 hergestellt wird. Die Arbeitskammer 18 wird
evakuiert und es stellt sich wieder der in Fig. 1 gezeigte
Ausgangszustand ein.
Um die Hysterese in der Leistungskennlinie des Unterdruckbrems
kraftverstärkers zu reduzieren, ist ein elastisches Element in
Gestalt einer Schraubenfeder 72 zum Vorspannen der Fühlscheibe
30 in Betätigungsrichtung vorgesehen. Die Schraubenfeder 72
stützt sich mit ihrem einen Ende an einer der Unterdruckkammer
16 zugewandten Oberfläche einer Stufe 74 des Steuerventilge
häuse-Einsatzes 44 ab. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die
Schraubenfeder 72 an einem Anschlag für die Fühlscheibe 30,
welcher als ringförmiges Element 76 ausgebildet ist, ab. Das
ringförmige Element 76 ist innerhalb einer Ringnut 78 des
Steuerventilgehäuse-Einsatzes 44 axial verschieblich angeord
net. In der in Fig. 1 dargestellten Bereitschaftsstellung des
Unterdruckbremskraftverstärkers 10 spannt die Schraubenfeder 72
das ringförmige Element 76 in Betätigungsrichtung gegen eine
als starrer Anschlag für das ringförmige Element 76 fungierende
Seitenwand 78A der Nut 78 vor.
Bei Aktivierung der Notbremshilfe in einer Notbremssituation
stellt sich der in Fig. 2 dargestellte Zustand ein, in dem der
Anker 36A in Anlage an den Permanentmagneten 38 gelangt ist.
Bei einer Reduzierung der vom Fahrer aufgebrachten Betätigungs
kraft und einer damit einhergehenden Verschiebung des Betäti
gungskolbens 28 entgegen der Betätigungsrichtung wird die
Fühlscheibe 30 durch die Rückwirkkräfte des Hauptbremszylinder
in Anlage mit dem ringförmigen Element 76 gebracht. Das ring
förmige Element 76 verschiebt sich aufgrund der vom Haupt
bremszylinder über den Reaktionskolben 34 und die Reakti
onsscheibe 32 in die Fühlscheibe 30 eingeleiteten Kräfte entge
gen der Betätigungsrichtung. Die Verschiebung des ringförmigen
Elements 76 wiederum führt zu einer Kompression der Schrauben
feder 72.
Obwohl sich die Fühlscheibe 30 in Anlage mit dem verschiebli
chen ringförmigen Element 76 befindet, verbleibt die Fühl
scheibe 30 weiterhin in kraftübertragendem Kontakt mit dem
Betätigungskolben 28. Die Fühlscheibe 30 verbleibt selbst dann
in kraftübertragendem Kontakt mit dem Betätigungskolben 28,
wenn aufgrund einer weiteren Reduzierung der Betätigungskraft
der Betätigungskolben 28 so weit entgegen der Betätigungsrich
tung verschoben wird, daß der Riegel 64 die Stirnfläche 36C der
Ventilhülse 36B berührt. Diese Funktionsstellung des Brems
kraftverstärkers 10 ist in Fig. 2 dargestellt.
Der die Rückstellkraft der Schraubenfeder 72 übersteigende
Anteil der in die Fühlscheibe 30 eingeleiteten Rückwirkkräfte
des Hauptbremszylinders wird demzufolge von der Fühlscheibe 30
auf den Betätigungskolben 28, von diesem auf den Riegel 64, von
dem Riegel 64 auf die Ventilhülse 36B und von der Ventilhülse
36B auf den einstückig mit der Ventilhülse 36B ausgebildeten
Anker 36A übertragen. Es wird daher zusätzlich zu den Rück
stellkräften der Federn 24 und 58 auch ein Teil der vom
Hauptzylinder in die Fühlscheibe 30 eingeleiteten Rückwirk
kräfte entgegen der Betätigungsrichtung auf den Anker 36A
übertragen, womit die Deaktivierung der Notbremshilfe, also das
Lösen des Ankers 36A vom Permanentmagneten 38, unterstützt
wird.
Auch ohne Erhöhung der Federkonstanten der Rückstellfedern 24
und 58 kann daher die Hysterese in der Leistungskennlinie des
Bremskraftverstärkers reduziert und aus der Sicht des Fahrers
das Ansprechverhalten der Fahrzeugbremse verbessert werden.
Nach dem Lösen des Ankers 36A vom Permanentmagneten 38 bewirkt
eine weitere Verschiebung der Fühlscheibe 30 entgegen der
Betätigungsrichtung, daß das ringförmige Element 76 in Anlage
mit einer weiteren Seitenfläche 78B der Nut 78 gelangt. Diese
Seitenfläche 78B fungiert als starrer Anschlag für die Fühl
scheibe 30. Eine weitere Rücknahme der vom Fahrer aufgebrachten
Betätigungskräfte führt folglich nach Deaktivierung der Not
bremshilfe zu einer Entkopplung von Betätigungskolben 28 und
Fühlscheibe 30. Die vom Hauptbremszylinder in die Fühlscheibe
30 eingeleiteten Rückwirkkräfte werden nunmehr vollständig auf
das Steuerventilgehäuse 22 übertragen.
Sobald die vom Hauptbremszylinder in die Fühlscheibe 30 einge
leiteten Rückwirkkräfte eine bestimmte Schwelle unterschreiten,
wird das ringförmige Element 76 von der Schraubenfeder 72
wieder in Anlage mit der Seitenfläche 78A der Nut 78 gebracht
und es stellt sich der in Fig. 1 dargestellte Ausgangszustand
ein.
Claims (14)
1. Bremskraftverstärker (10), mit
einer Unterdruckkammer (16) und einer davon durch eine bewegliche Wand (14) getrennten Arbeitskammer (18),
einem Steuerventil (20), das ein mit der beweglichen Wand (14) kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse (22) aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand (14) die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskam mer (18) zu steuern vermag,
einer Notbremshilfe mit einem Permanentmagneten (38), der in dem Steuerventilgehäuse (22) angeordnet ist, und einem mit dem Permanentmagneten (38) zusammenwirkenden Anker (36A), der bei einer Notbremsung in Anlage mit dem Permanentmagneten (38) gezogen wird, wodurch das Steuerventil (20) für die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskammer (18) geöffnet gehalten wird,
einem Betätigungskolben (28), welcher zum Lösen von Anker (36A) und Permanentmagnet (38) entgegen der Betätigungsrichtung mit einer dieser Komponenten (36A, 38) der Notbremshilfe gekop pelt wird, und
einer in Betätigungsrichtung hinter dem Betätigungskolben (28) angeordneten Fühlscheibe (30), welche die Übertragung einer Kraft vom und zum Betätigungskolben (28) gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß
ein sich entgegen der Betätigungsrichtung am Steuerventilgehäu se (44) abstützendes elastisches Element (72) vorhanden ist, das auf die Fühlscheibe (30) in Betätigungsrichtung eine Vor spannkraft ausüben kann, wobei eine auf die Fühlscheibe (30) entgegen der Betätigungsrichtung wirkende und die Vorspannkraft überschreitende Kraft an den Betätigungskolben (28) weiterge leitet wird.
einer Unterdruckkammer (16) und einer davon durch eine bewegliche Wand (14) getrennten Arbeitskammer (18),
einem Steuerventil (20), das ein mit der beweglichen Wand (14) kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse (22) aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand (14) die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskam mer (18) zu steuern vermag,
einer Notbremshilfe mit einem Permanentmagneten (38), der in dem Steuerventilgehäuse (22) angeordnet ist, und einem mit dem Permanentmagneten (38) zusammenwirkenden Anker (36A), der bei einer Notbremsung in Anlage mit dem Permanentmagneten (38) gezogen wird, wodurch das Steuerventil (20) für die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskammer (18) geöffnet gehalten wird,
einem Betätigungskolben (28), welcher zum Lösen von Anker (36A) und Permanentmagnet (38) entgegen der Betätigungsrichtung mit einer dieser Komponenten (36A, 38) der Notbremshilfe gekop pelt wird, und
einer in Betätigungsrichtung hinter dem Betätigungskolben (28) angeordneten Fühlscheibe (30), welche die Übertragung einer Kraft vom und zum Betätigungskolben (28) gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß
ein sich entgegen der Betätigungsrichtung am Steuerventilgehäu se (44) abstützendes elastisches Element (72) vorhanden ist, das auf die Fühlscheibe (30) in Betätigungsrichtung eine Vor spannkraft ausüben kann, wobei eine auf die Fühlscheibe (30) entgegen der Betätigungsrichtung wirkende und die Vorspannkraft überschreitende Kraft an den Betätigungskolben (28) weiterge leitet wird.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen der Fühlscheibe (30) und dem elastischen
Element (72) ein erster, axial verschieblicher Anschlag (76)
für die Fühlscheibe (30) angeordnet ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Anschlag als Kreisring (76) ausgebildet ist.
4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Schrau
benfeder (72) ist.
5. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten, axial verschiebli
chen Anschlag (76) in Betätigungsrichtung ein zweiter, starrer
Anschlag (78A) vorhanden ist.
6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das elastische Element (72) den ersten, axial ver
schieblichen Anschlag (76) in Richtung auf den zweiten, starren
Anschlag (78A) vorspannt.
7. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten, axial verschiebli
chen Anschlag (76) entgegen der Betätigungsrichtung ein drit
ter, starrer Anschlag (78B) vorhanden ist.
8. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite (78A) und/oder dritte
(78B) Anschlag im Steuerventilgehäuse (22) ausgebildet sind.
9. Bremskraftverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der zweite (78A) und/oder dritte (78B) Anschlag in
einem Einsatz (44) des Steuerventilgehäuses (22) ausgebildet
sind, welcher das Steuerventilgehäuse (22) an einem der Unter
druckkammer (16) zugewandten Ende abschließt.
10. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite (78A) und der dritte
(78B) Anschlag von einer im Steuerventilgehäuse (22) ausgebil
deten Nut (78) gebildet sind.
11. Bremskraftverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste, axial verschiebliche Anschlag (76)
innerhalb der Nut (78) geführt ist.
12. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß ein in Betätigungsrichtung der
Fühlscheibe (30) nachfolgender Reaktionskolben (34) vorhanden
ist.
13. Bremskraftverstärker nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Reaktionskolben (34) und der Fühl
scheibe (30) eine Reaktionsscheibe (32) aus einem elastomeren
Material angeordnet ist.
14. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (28) zumin
dest entgegen der Betätigungsrichtung starr mit einem Mitnehmer
(64) zum Lösen von Anker (36B) und Permanentmagnet (38) gekop
pelt ist.
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DE2000119425 DE10019425B4 (de) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Unterdruckbremskraftverstärker mit mechanischer Notbremshilfe |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2867140A1 (fr) * | 2004-03-02 | 2005-09-09 | Bosch Gmbh Robert | Servomoteur a deux sauts differencies par actionneur piezoelectrique |
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