DE102009029594A1 - Brake booster - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker 100 mit einem Elektromotor 16 für einen Hauptbremszylinder 10, der mittels eines Übertragungsmittels 15 mit einem Druckkolben 11 des Hauptbremszylinders 10 gekoppelt ist und einen mittels eines Bremspedals 33 auf den Druckkolben 11 übertragenen Bremsdruck verstärkt, wobei das Übertragungsmittel 15 ein Kurvenscheibengetriebe aufweist, das mit dem Druckkolben 11 in Wirkverbindung steht und eine Verschiebung des Druckkolbens 11 in den Hauptbremszylinder 10 bewirkt.The invention relates to a brake booster 100 with an electric motor 16 for a master brake cylinder 10, which is coupled to a pressure piston 11 of the master brake cylinder 10 by means of a transmission means 15 and amplifies a brake pressure transmitted to the pressure piston 11 by means of a brake pedal 33, the transmission means 15 having a cam gear , which is in operative connection with the pressure piston 11 and causes a displacement of the pressure piston 11 in the master cylinder 10.
Description
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker mit einem Elektromotor für einen Hauptbremszylinder, der mittels eines Übertragungsmittels mit einem Druckkolben des Hauptbremszylinders gekoppelt ist, und einen mittels eines Bremspedals auf den Druckkolben übertragenen Bremsdruck verstärkt.The invention relates to a brake booster with an electric motor for a master cylinder, which is coupled by means of a transmission means with a pressure piston of the master cylinder, and amplifies a transmitted by means of a brake pedal to the pressure piston brake pressure.
Stand der TechnikState of the art
Allgemein weisen fremdkraftunterstützte Bremsanlagen ein Reibmedium z. B. eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel und einen Radaktuator wie beispielsweise einen Bremssattel mit einem Radbremszylinder auf. Der Radaktuator ist dabei mit einem Hauptbremszylinder mittels zugehörigen Bremsleitungen verbunden. Der Hauptbremszylinder ist ferner mit einem Bremspedal gekoppelt. Der Bremskraftverstärker ist zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder angeordnet und benutzt Fremdenergie, beispielsweise in Form von Druckluft, Unterdruck oder elektrischer Energie, um eine vom Fahrer aufgebrachte Pedalkraft auf das Bremspedal zu verstärken. Übliche Verstärkungsfaktoren liegen bei einem PKW im Bereich von fünf bis zehn.In general, power-assisted brake systems have a friction medium z. As a brake disc or a brake drum and a Radaktuator such as a caliper with a wheel brake on. The Radaktuator is connected to a master cylinder by means of associated brake lines. The master cylinder is further coupled to a brake pedal. The brake booster is disposed between the brake pedal and the master cylinder and uses external energy, for example in the form of compressed air, negative pressure or electrical energy, to amplify a pedal applied by the driver pedal force on the brake pedal. Usual gain factors are in a car in the range of five to ten.
In herkömmlichen Dieselmotorfahrzeugen sowie bei Fahrzeugen mit Ottomotoren, die mittels Benzindirekteinspritzung oder ohne Drosselklappe die Gemischaufbereitung vollziehen, ist zusätzlich zu einem unterdruckbetriebenen pneumatischen Bremskraftverstärker eine Unterdruckpumpe erforderlich. Des Weiteren ist der benötigte Bauraum für einen pneumatischen Bremskraftverstärker abhängig von der notwendigen Bremskraftverstärkung. Der Durchmesser des pneumatischen Bremskraftverstärkers kann dabei bis zu 30 cm umfassen.In conventional diesel motor vehicles, as well as in vehicles with gasoline engines that perform the mixture preparation by gasoline direct injection or without throttle valve, a vacuum pump is required in addition to a vacuum-operated pneumatic brake booster. Furthermore, the space required for a pneumatic brake booster depends on the necessary brake booster. The diameter of the pneumatic brake booster can be up to 30 cm.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen kompakten und verbesserten Bremskraftverstärker zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention to provide a compact and improved brake booster available.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a brake booster according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der Bremskraftverstärker besonders kompakt ausbildbar ist, indem ein Übertragungsmittel, das einen Elektromotor mit einem Hauptbremszylinder koppelt, ein Kurvenscheibengetriebe aufweist, das mit einem Druckkolben eines Hauptbremszylinders in Wirkverbindung steht und dass das Kurvenscheibengetriebe eine Verschiebung des Druckkolbens in den Hauptbremszylinder bewirkt.According to the invention it has been recognized that the brake booster is particularly compact formable by a transmission means which couples an electric motor with a master cylinder, a cam gear, which is operatively connected to a pressure piston of a master cylinder and that the cam gear causes a displacement of the pressure piston in the master cylinder.
Dies hat den Vorteil, dass der Bremskraftverstärker ohne Unterdruck betrieben werden kann und gleichzeitig die Übersetzung und/oder die Umlenkung durch das Übertragungsmittel mittels des Kurvenscheibengetriebes bauraumoptimiert an dem Hauptbremszylinder angeordnet werden.This has the advantage that the brake booster can be operated without negative pressure and at the same time the translation and / or the deflection by the transmission means by means of the cam gear are space-optimized arranged on the master cylinder.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Kurvenscheibengetriebe wenigstens eine Kurvenscheibe auf, deren Umfangsseite eine Abrolleinrichtung zugeordnet ist. Die Abrolleinrichtung ist mit dem Druckkolben gekoppelt und ausgelegt, entlang der Umfangsseite der Kurvenscheibe abzurollen. Dies hat den Vorteil, dass ein gewünschter Verlauf der Bremskraftverstärkung flexibel über die Gestaltung der Umfangsseite der Kurvenscheibe anpassbar ist.In a further embodiment of the invention, the cam gear has at least one cam, whose peripheral side is associated with a rolling device. The unwinding device is coupled to the pressure piston and designed to unroll along the peripheral side of the cam. This has the advantage that a desired course of the brake booster can be flexibly adapted via the design of the peripheral side of the cam.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Druckkolben mit der Abrolleinrichtung über einen Fortsatz des Druckkolbens direkt verbunden. Auf diese Weise kann der Bremskraftverstärker besonders robust ausgebildet werden.In a further embodiment of the invention, the pressure piston is connected directly to the unwinding device via an extension of the pressure piston. In this way, the brake booster can be made particularly robust.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Kurvenscheibe mit einem ersten Stirnrad und eine zweite Kurvenscheibe mit einem zweiten Stirnrad verbunden, wobei die beiden Stirnräder mit wenigstens einem dritten Stirnrad gekoppelt sind und die an den Stirnrädern befestigten Kurvenscheiben die Abrolleinrichtung betätigen. Auf diese Weise kann der Druckkolben des Hauptbremszylinders ohne eine Umlenkung direkt betätigt werden, so dass der Hauptbremszylinder zusammen mit dem Bremskraftverstärker in besonders kompakter Bauart zueinander ausgerichtet sind.In a further embodiment of the invention, a first cam is connected to a first spur gear and a second cam to a second spur gear, wherein the two spur gears are coupled to at least one third spur gear and the cams attached to the spur gears actuate the unwinding device. In this way, the pressure piston of the master cylinder can be directly operated without a deflection, so that the master cylinder are aligned together with the brake booster in a particularly compact design to each other.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Druckkolben mit der Abrolleinrichtung mittels eines Kipphebels verbunden, wobei der Kipphebel eine Aufnahme für eine Kippachse aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Abtastung der Umfangsseite der Kurvenscheibe durch die Abrolleinrichtung parallel zur Verschieberichtung des Druckkolbens des Hauptbremszylinders erfolgen und somit der verfügbare Bauraum gezielt ausgenutzt werden kann.In a further embodiment of the invention, the pressure piston is connected to the unwinding device by means of a rocker arm, wherein the rocker arm has a receptacle for a tilting axis. This has the advantage that the scanning of the peripheral side of the cam by the unwinding done parallel to the direction of displacement of the pressure piston of the master cylinder and thus The available space can be specifically exploited.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Umfangskontur der Kurvenscheibe spiralförmig oder elliptisch ausgebildet. Diese Umfangskonturen eignen sich besonders für eine gleichmäßige Verstärkung des Bremsdruckes.In a further embodiment of the invention, a circumferential contour of the cam is formed spirally or elliptically. These circumferential contours are particularly suitable for a uniform increase in the brake pressure.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kurvenscheibe eine Sperreinrichtung auf, die ein Sperrelement und ein Federelement aufweist, wobei die Sperreinrichtung das Bremspedal in eine Ausgangsstellung zieht, indem das Sperrelement die Abrolleinrichtung auf der Kurvenscheibe mitnimmt. Dies hat den Vorteil, dass bei Fahrzeugen mit Elektro- oder Hybridantrieb das Bremspedal in eine Ausgangsstellung gebracht werden kann.In a further embodiment of the invention, the cam on a locking device, which has a locking element and a spring element, wherein the locking device pulls the brake pedal in an initial position by the blocking element entrains the unwinding on the cam. This has the advantage that in vehicles with electric or hybrid drive, the brake pedal can be brought into a starting position.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bremskraftverstärker eine Rückstelleinrichtung, insbesondere eine Spiralfeder, auf, die mit der Kurvenscheibe und einem Gehäuse gekoppelt ist. Beim Verstärken des Bremsdruckes verspannt sich die Rückstelleinrichtung gegenüber dem Gehäuse und dreht mittels der Verspannung die Kurvenscheibe in eine Ausgangsposition. Dies hat den Vorteil, dass der Elektromotor zum Betrieb des Bremskraftverstärkers nur in eine Richtung bestromt werden kann und somit kostengünstiger ausgebildet sein kann.In a further embodiment of the invention, the brake booster on a restoring device, in particular a coil spring, which is coupled to the cam and a housing. When amplifying the brake pressure, the restoring device braces against the housing and rotates the cam by means of the tension in a starting position. This has the advantage that the electric motor for the operation of the brake booster can be energized only in one direction and thus can be designed more cost-effective.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Kurvenscheibengetriebe mittels eines weiteren Getriebes, insbesondere eines Planetengetriebes oder eines Stirnradgetriebes, mit dem Elektromotor gekoppelt. Auf diese Weise kann der Elektromotor kleiner und kostengünstiger ausgeführt werden als bei einem Bremskraftverstärker ohne Getriebe.In a further embodiment of the invention, the cam gear is coupled to the electric motor by means of a further gear, in particular a planetary gear or a spur gear. In this way, the electric motor can be made smaller and cheaper than a brake booster without gear.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bremskraftverstärker mit einem Steuergerät verbunden, das die Bestromung des Elektromotors des Bremskraftverstärkers anhand des über das Bremspedal aufgebrachten Bremsdrucks steuert. Auf diese Weise können der gewünschte Bremsdruck sowie die gewünschten Bremseigenschaften des Fahrzeugs entsprechend variabel angepasst werden.In a further embodiment of the invention, the brake booster is connected to a control unit which controls the energization of the electric motor of the brake booster based on the brake pressure applied via the brake pedal. In this way, the desired brake pressure and the desired braking characteristics of the vehicle can be variably adjusted accordingly.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to drawings. Showing:
Um den über ein Bremspedal erzeugten Bremsdruck im Hauptbremszylinder
Die Kolbenstange
Um die Kurvenscheiben
Die gezeigte Anordnung wird in Elektrofahrzeugen oder Fahrzeugen mit Hybridantrieb benötigt, um das Bremspedal
Um das Bremspedal
Um das Bremspedal
Statt der dargestellten Sperreinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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