DE4441910C2 - Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker - Google Patents
Elektronisch gesteuerter BremskraftverstärkerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronisch gesteuer
ten Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff der Patentansprü
che 1, 2 und 4. Ein solcher Bremskraftverstärker ist aus der
DE-OS 24 15 683 bekannt.
Bei dem vorgenannten Stand der Technik wird ein Bremskraftver
stärker in Abhängigkeit von Signalen einer Hinderniserfassungs
einrichtung eines Fahrzeugs angesteuert, wenn der
Fahrzeugführer nicht rechtzeitig eine Bremsung einleitet, die
dazu ausreicht, vor dem Hindernis zum Stehen zu kommen.
Dazu ist der Bremskraftverstärker gemäß der DE-OS 24 15 683 mit
einem Elektromagneten versehen, dessen Anker bei einer elektro
nisch gesteuerten Betätigung des Bremskraftverstärkers mit
dessen Betätigungseinrichtung koppelt, um die Betätigungsein
richtung zu verschieben und dadurch das Steuerventil des Brems
kraftverstärkers zu öffnen.
Aus der DE 42 11 849 A1 ist ein elektronisch gesteuerter Brems
kraftverstärker bekannt, bei dem eine Elektromagnetanordnung
und eine Betätigungseinrichtung koaxial zueinander angeordnet
sind. Die Betätigungseinrichtung wirkt über eine sich zumindest
annähernd wie eine Flüssigkeit verhaltende Druckscheibe aus
gummielastischem Material auf den Kolben des Hauptbremszylin
ders. Mittels der Elektromagnetanordnung ist es möglich, das
Öffnen und Schließen einer Steuerventilanordnung des Brems
kraftverstärkers vorzunehmen, ohne daß eine Betätigung der
Betätigungseinrichtung stattfindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftver
stärker der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß
unter allen Umständen ein definierter Funktionsablauf sicherge
stellt ist, der insbesondere unabhängig von der zeitlichen
Reihenfolge einer mechanischen und/oder elektronisch gesteuer
ten Betätigung des Bremskraftverstärkers ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Bremskraftver
stärker gelöst, der die im Anspruch 1, im Anspruch 2 oder im
Anspruch 4 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausge
staltungen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers sind in
den Unteransprüchen beschrieben.
Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremskraft
verstärkers ist der Aktuator, der eine Elektromagnetanordnung
sein kann, permanent mit der Betätigungseinrichtung des Brems
kraftverstärkers verbunden. Undefinierte Zustände, wie sie
gemäß dem Stand der Technik bei bestimmten Betätigungskonstel
lationen auftreten können, sind dadurch ausgeschlossen.
Der Aktuator des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers kann
eine auf das Bremspedal wirkende Kraft ersetzen oder unterstüt
zen, um den Kolben des Hauptbremszylinders zu betätigen.
Bei unterschiedlichen Beladungszuständen des Fahrzeuges ist es
damit möglich, daß die für einen bestimmten Bremsweg notwendige
Betätigungskraft des Bremspedals im wesentlichen gleich groß
gehalten wird. Mit anderen Worten kann die vom Fahrer aufzu
bringende Betätigungskraft des Bremspedals unabhängig von der
Beladung des Fahrzeuges gehalten werden, indem die von der
Betätigungseinrichtung weitergeleiteten Betätigungskräfte von
einer mit der Beladung des Fahrzeuges wachsenden Betätigungs
kraft durch den Aktuator unterstützt werden. Bei einer niedri
gen Beladung des Fahrzeuges erfolgt demnach keine Unterstützung
durch den Aktuator, während bei einer höheren Beladung des
Fahrzeuges der Aktuator zusammen mit der über das Bremspedal in
die Betätigungseinrichtung eingeleiteten Kraft auf letztere
einwirkt und so einen entsprechenden zusätzlichen Kraftanteil
in den Kolben des Hauptbremszylinders einleitet.
Außerdem erlaubt diese Ausgestaltung die Dosierbarkeit der
Bremskraft auch bei aktivierter elektronischer Bremsunterstüt
zung, ist einfach zu realisieren und erfordert nur eine Steue
rung mit unkompliziertem Aufbau und verringerter Sensorik.
Es ist jedoch auch möglich, völlig ohne eine vom Fahrer auf
zubringende Betätigung des Bremspedals eine Bremswirkung zu
erzielen, wie sie z. B. bei einem Anfahren am Hang (nei
gungssensorabhängig) wünschenswert sein kann ("hill-holder").
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker
der Aktuator mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden,
die ein Stromsignal liefert, das charakteristisch für die durch
die Steuereinheit vorbestimmte Kraft ist, die der Aktuator auf
die Betätigungseinrichtung ausüben soll. Dazu wird die elektro
nische Steuereinheit von einem oder mehreren Sensoren mit
Signalen gespeist. Die Sensoren sind dabei z. B. an der Fahr
zeugaufhängung oder an den Stoßdämpfern angebracht, um den
Beladungszustand des Fahrzeuges zu erfassen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Betätigungs
einrichtung mit einem den Verstärkungsverlauf des Brems
kraftverstärkers bestimmenden Teil gekoppelt, damit eine durch
den Aktuator ausgeübte Kraft direkt auf dieses Teil wirkt.
Insbesondere kann dieses Teil die Fühlscheibe sein, die mit der
Betätigungseinrichtung starr oder beweglich gekoppelt sein
kann. Wenn die Fühlscheibe mit der Betätigungseinrichtung starr
gekoppelt ist, kann der Fahrer die Wirkung des Aktuators da
durch erfassen, daß das Bremspedal auch ohne Fußbetätigung sich
in dem Maß bewegt, wie der Aktuator auf die Fühlscheibe ein
wirkt, diese in die Druckscheibe eindringt und dadurch die
Steuerventilanordnung sich öffnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bremskraftverstärkers ist der Aktuator koaxial zu der Betä
tigungseinrichtung angeordnet, die mit dem vorzugsweise als
Fühlscheibe ausgebildeten Teil auf eine sich zumindest annä
hernd wie eine Flüssigkeit verhaltende Druckscheibe wirkt, die
mit dem Kolben des Hauptbremszylinders verbunden ist. Damit ist
es möglich, die Kräfte der Elektromagnetanordnung und der
Betätigungseinrichtung optimal in den Kolben des Hauptbremszy
linders einzuleiten.
Vorzugsweise ist der Aktuator als Elektromagnetanordnung ausge
bildet, die einen hülsenförmigen Anker aufweist, der die Betä
tigungseinrichtung zumindest teilweise (sowohl in Längs- als
auch in Umfangsrichtung) umgibt und mit dieser verbunden ist.
Die Spule der Elektromagnetanordnung kann sowohl innerhalb des
Ankers als auch den Anker umgebend ausgestaltet sein. Wenn der
Anker innerhalb der Spule angeordnet ist, kann die Steuerventi
lanordnung einen geringen Durchmesser haben. Allerdings können
im Dauerbetrieb auch Wärmeprobleme entstehen. Dies kann durch
eine Anordnung der Spule außerhalb des Ankers (diesen umgebend)
verhindert werden.
Wenn der Anker gemäß einer ersten Ausführungsform mit der
Betätigungseinrichtung über eine Verschraubung, Verrastung oder
Verriegelung fest verbunden ist, kann die von der Elek
tromagnetanordnung ausgeübte Kraft direkt auf die mit der
Betätigungseinrichtung gekoppelte Fühlscheibe ausgeübt werden.
Da zwischen dem Anker und einem Ankergegenstück bei dieser
Ausführungsform ein sehr kurzer Luftspalt möglich ist, sind
auch sehr hohe magnetische Betätigungskräfte erzielbar.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist der Aktuator eine
Zylinder-Kolben-Anordnung auf, wobei ein mit dem Anker starr
verbundener Kolben mit einer ersten Schubfläche auf ein Fluid
wirkt, das mit einer zweiten, vorzugsweise größeren Schubfläche
auf die Betätigungseinrichtung oder die (mit der Betätigungs
einrichtung fest verbundene) Fühlscheibe wirkt. Durch das
Verhältnis der ersten Schubfläche zur zweiten Schubfläche kann
eine Über- oder Untersetzung der von der Elektromagnetanordnung
erzeugten Kraft bzw. eine Über- oder Untersetzung des von dem
Anker zurückgelegten Weges erzielt werden. Damit kann eine fein
abgestufte oder genau dosierte Betätigung des Kolbens des
Hauptbremszylinders bewirkt werden.
In Abhängigkeit davon, ob das Fluid eine inkompressible Flüs
sigkeit oder ein kompressibles, anstelle einer Flüssigkeit
eingesetztes Gas ist, kann die Steifigkeit und die Re
aktionszeit der Anordnung festgelegt werden.
Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bremskraftverstärkers weist der Aktuator einen Elektromotor
auf, wobei die Betätigungseinrichtung als Kugelumlaufspindel
ausgebildet ist, die über mehrere Kugeln mit einer Kugelbüchse
getrieblich gekoppelt ist, die als Rotor ausgebildet ist, der
durch eine Statorwicklungsanordnung in Drehung versetzbar ist.
Je nach baulichen Gegebenheiten kann die Kugelbüchse auch mit
einem Rotor gekoppelt sein, der im Zusammenspiel mit der Sta
torwicklungsanordnung in Drehung versetzbar ist. Dies gilt z. B.
für die Ausgestaltung der Rotor-Stator-Anordnung als Scheiben
läufermotor, die besonders kurzbauend und durch hohe Dynamik
ausgezeichnet ist.
Die Kugelbüchse überträgt die rotatorische Bewegung über die
Kugeln auf die als Kugelumlaufspindel ausgebildete Be
tätigungseinrichtung, die dann eine translatorische Bewegung
ausführt. Diese translatorische Bewegung wird auf die Fühl
scheibe und damit über die Druckscheibe auf den Kolben des
Bremszylinders übertragen. Abhängig von der Steigung des Gewin
des in der Spindel kann auch hier eine Über- bzw. Untersetzung
der Kraft und der Bewegung erfolgen, die von der Rotor-Stator-
Anordnung auf die Betätigungseinrichtung übertragen wird. Der
Begriff "Stator" bezeichnet in diesem Fall die sich axial nicht
bewegende Kugelbüchse. Außerdem ist hierbei die Betäti
gungseinrichtung oder zumindest ihr mit dem Rotor zusammenwir
kender Teil drehgesichert. Um ggf. des Massenträgheitsmoment
des Rotors von der Betätigungseinrichtung zu entkoppeln, können
diese beiden Komponenten auch über einen Freilauf miteinander
verbunden sein.
Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale des erfindungs
gemäßen Bremskraftverstärkers werden anhand der beigefügten
Zeichnungen nachstehend erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Steuerventilanordnung eines Brems
kraftverstärkers gemäß der Erfindung in einer
vergrößerten schematischen Schnittansicht in
einer ersten Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt eine Steuerventilanordnung eines Brems
kraftverstärkers gemäß der Erfindung in einer
vergrößerten schematischen Schnittansicht in
einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt eine Steuerventilanordnung eines Brems
kraftverstärkers gemäß der Erfindung in einer
vergrößerten schematischen Schnittansicht in
einer dritten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt einen bekannten Bremskraftverstärker in
einer schematischen seitlichen Schnittdarstel
lung.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein bekannter
Bremskraftverstärker einer Fahrzeugbremsanlage beschrieben.
Der dargestellte Bremskraftverstärker 10 ist als Tandem
bremskraftverstärker ausgebildet und hat ein im wesentli
chen rotationssymmetrisches Gehäuse 12, in dem eine Ar
beitskammer 14 sowie eine Unterdruckkammer 16 angeordnet
und durch eine bewegliche Wand 18 voneinander getrennt
sind. Zum Bremskraftverstärker gehört eine Steuerventi
lanordnung 20, die mit der beweglichen Wand 18 zu gemeinsa
mer Relativbewegung in bezug auf das Gehäuse 12 verbunden
ist. Auf die Steuerventilanordnung 20 wirkt das vordere En
de eines stangenförmigen Betätigungsgliedes 22, das im Ein
bauzustand mit einem (nicht gezeigten) Bremspedal des
Kraftfahrzeuges verbunden ist.
Innerhalb des Bremskraftverstärkers ist ein Kolben 64 ange
ordnet, der mit der Steuerventilanordnung 20 verbunden ist.
Der Kolben 64 ist zur Betätigung eines Bremszylinders 32
vorgesehen.
In dem abgebildeten Ruhezustand, bei abgeschalteter Unter
druckquelle, herrscht in beiden Kammern 14 und 16 Atmosphä
rendruck. Bei eingeschalteter Unterdruckquelle, also bei
spielsweise bei laufendem Motor, mit dessen Ansaugrohr die
Unterdruckkammer 16 verbunden ist, entsteht in der Unter
druckkammer 16 ein Unterdruck, so daß die bewegliche Wand
18, und mit ihr die Steuerventilanordnung 20, geringfügig
nach vorne verschoben wird, wodurch sich ein erneutes
Druckgleichgewicht zwischen den beiden Kammern 14 und 16
einstellt. Von dieser Bereitschaftsstellung aus ist eine
verlustwegfreie Betätigung des Bremskraftverstärkers ge
währleistet.
Bei einer normalen Bremsbetätigung durch den Fahrer arbei
tet der Bremskraftverstärker in üblicher Weise, indem die
Verbindung zwischen den beiden Kammern 14 und 16 über die
Steuerventilanordnung 20 unterbrochen wird und Umgebungs
luft in die Arbeitskammer 14 strömt. Infolgedessen steht
nun eine durch den Bremskraftverstärker verstärkte Betäti
gungskraft am Kolben 64 zur Verfügung.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Steuerventilanordnung 20 detailliert veranschau
licht. Das Betätigungsglied 22 ragt in ein Steuergehäuse
42. Das Steuergehäuse 42 ist mit der beweglichen Wand 18
(siehe Fig. 4) fest verbunden und in dem Gehäuse 12 axial
verschiebbar. Das Betätigungsglied 22 trägt an seinem im
Inneren des Steuergehäuses 42 liegenden Ende eine Druck
stange 44, die in einer Gleitbuchse 47 axial verschiebbar
aufgenommen ist. An dem mit der Betätigungsstange 22 durch
ein Kugelgelenk 45 verbundenen Ende der Druckstange 44 ist
ein innerer Ventilsitz 46 angeordnet. In radialem Abstand
zu dem inneren Ventilsitz 46 ist auf gleicher axialer Höhe
ein äußerer Ventilsitz 50 angeordnet, der an der Innenseite
des Steuergehäuses 42 ausgeformt ist. Ein Ventilschließ
glied 48 ist durch eine sich an einem Käfig 53 abstützende
Druckfeder 49 gegen den äußeren Ventilsitz 50 und den inne
ren Ventilsitz 46 gedrückt. Der Käfig 53 ist an der Innen
wand des Steuerventilgehäuses 42 abgestützt. Die beiden
Kammern 14, 18 sind gegeneinander in der gezeigten Stellung
abgedichtet, da ein Durchlaßkanal 58 versperrt ist. Die Be
tätigungsstange 22 und die Druckstange 44 bilden zusammen
die Betätigungseinrichtung 22, 24 für den Kolben 30 des
Bremszylinders 32 (Fig. 4).
Eine durch die Betätigung des Bremspedals hervorgerufene
Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles V des Betätigungs
gliedes 22 wird über eine in einer stirnseitigen Ausnehmung
des Ventilgehäuses 42 aufgenommene gummielastische Druck
scheibe 60 sowie den einen Kopfflansch 62 aufweisenden Kol
ben 64 eines Hauptbremszylinders 32 (Fig. 4) der Bremsanla
ge übertragen, der am unterdruckseitigen Ende des Brems
kraftverstärkers angebracht ist.
Eine zweite Druckfeder 54, die zwischen dem Betätigungs
glied 22 und dem Käfig 53 eingespannt ist, bewirkt eine
Vorspannung des Betätigungsgliedes 22 gegenüber dem Steuer
ventilgehäuse 42 entgegen der Richtung des Pfeils V.
An dem vorderen Ende (in Fig. 1 links) der Druckstange 44
ist eine Fühlscheibe 70 vorgesehen, deren axiale Beweglich
keit einerseits durch das gummielastische Teil 60 und ande
rerseits durch einen als Rückanschlag wirkenden Ringbund 72
begrenzt ist, durch den die Druckstange 44 hindurchragt.
Die Fühlscheibe 70 ist mit der Druckstange 44 fest verbun
den.
Die axiale Beweglichkeit der Druckstange 44 - und damit
auch des mit dieser verbundenen Betätigungsgliedes 22 - ist
durch ein Wegbegrenzungselement 80 begrenzt, das von der
Druckstange 44 radial absteht und durch eine Öffnung 82 in
dem Ventilgehäuse 42 in einen Kanal 84 ragt, der zu der Ar
beitskammer 14 führt. An dem Wegbegrenzungselement 80 ist
ein Schaltelement 88 angeordnet. Die Wände des Kanals 84
sind als Anschlagflächen 90, 92 ausgebildet, zwischen denen
das Wegbegrenzungselement 80 axial hin- und herbewegbar
ist. Wenn die Anschlagfläche 92 mit dem Schaltelement 88 in
Berührung kommt, gibt das Schaltelement 88 ein Signal an
eine (nicht dargestellte) elektronische Steuereinheit ab.
Das Steuerventilgehäuse 42 weist auf seiner dem Kolben 30
zugewandten Seite eine Magnetspule 91 auf, die über eine
Leitung 95 mit der (nicht dargestellten) elektronischen
Steuereinheit verbunden ist. Die Magnetspule 91 ist zwi
schen ein ringförmiges Gehäuseabschlußteil 74 und einen
Ring 100 aufgenommen. Im Inneren der Magnetspule 91 ist ei
ne Ankerhülse 40 angeordnet, die im Gleitsitz über eine
Hülse 101 axial verschiebbar geführt ist. Die Magnetspule
91 bildet zusammen mit der Ankerhülse 40 eine Elektromagne
tanordnung 102. Die Ankerhülse 40 ist mit der Druckstange
44 durch eine Gewindeverbindung 103 verschraubt. Die Hülse
101 ist über eine Dichtung 105 gegen den Gehäuseabschluß
teil 74 abgedichtet.
Für den Betrieb dieser ersten Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Ventilanordnung sind drei Betriebsarten zu un
terscheiden.
- 1. Bei einer normalen (ununterstützten) Betätigung des Bremspedals wird die Betätigungsstange 22 in Richtung des Pfeils V verschoben. Dabei drückt die Betätigungsstange 22 die mit ihr kugelgelenkig verbundene Druckstange 44 mit der Fühlscheibe 70. Die Fühlscheibe 70 dringt in die Gummi scheibe 60 ein, verformt diese und bewirkt eine Verschie bung des Kolbens 64 des Hauptbremszylinders 32. Dabei wird der mit der Druckstange 44 starr verbundene innere Ventil sitz 46 auch in Richtung des Pfeils V verschoben, so daß der innere Ventilsitz 46 von dem Ventilschließglied 48 ab hebt und die Arbeitskammer mit der Umgebungsatmosphäre in Strömungsverbindung steht. Dies hat zur Folge, daß die be wegliche Wand 18 sich aufgrund des verringernden Volumens der Unterdruckkammer 16 ebenfalls in Richtung des Pfeils V bewegt, was eine Verstärkung der auf den Kolben 64 ausgeüb ten Kraft bewirkt.
- 2. Bei einer (ausschließlich) elektronisch gesteuerten Betätigung der Bremse wird das Bremspedal nicht betätigt. Statt dessen wird die Spule 91 der Elektromagnetanordnung 102 über die Leitung 95 durch eine (nicht gezeigte) elek tronische Steueranordnung mit Strom versorgt. Dies hat zur Folge, daß die Ankerhülse 40 sich in Richtung des Pfeils V bewegt und die mit ihr verschraubte Druckstange 44 mit der Fühlscheibe 70 auf die Druckscheibe 60 drängt. Demzufolge wird der Kolben 64 des Bremszylinders 32 ebenfalls in Rich tung des Pfeils V verschoben, so daß eine Bremswirkung ein tritt. Diese Bremswirkung wird dadurch pneumatisch unter stützt, daß der innere Ventilsitz 46 von dem Ventilschließ glied 48 abhebt und die Arbeitskammer 14 mit der Umge bungsatmosphäre verbindet. Dies hat wie oben die Folge, daß die bewegliche Wand 18 ebenfalls in Richtung des Pfeils V verschoben wird und die gesamte Steuerventilanordnung 20 sich in Richtung des Pfeils V bewegt und damit der Kolben 64 des Bremszylinders 32 ebenfalls in Richtung V verschoben wird.
- 3. Bei einer überlagerten Bremsung, d. h. wenn sowohl das Bremspedal betätigt wird, so daß die Betätigungsstange 22 sich in Richtung des Pfeils V bewegt, als auch die Elektro magnetanordnung 102 betätigt wird, überlagern sich die bei den vorstehend beschriebenen Vorgänge. Auf diese Weise ist es möglich, die Bremskraftverstärkerkennlinie zu verändern.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Steuerventilanordnung 20 veranschaulicht. In Fig. 2
sind Teile, die denen in Fig. 1 entsprechen, mit den glei
chen Bezugszeichen versehen und werden nachstehend nicht
nochmals im Detail erläutert.
Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform
nach der Fig. 1 und der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht
darin, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 an der An
kerhülse 40 ein Hohlzylinder 120 starr befestigt ist, der
auf der Druckstange 44 im Schiebesitz gleitet und in das
Gehäuseabschlußteil 74 hineinragt. Der Hohlzylinder 120
weist an seinem der Fühlscheibe 70 zugewandten Ende eine
Dichtung 122 auf. Zwischen der Dichtung 122 und der von der
Druckscheibe 60 abgewandten Seite der Fühlscheibe 70 ist
eine Hydraulikflüssigkeit 124 eingekammert. An der von der
Druckscheibe 60 abgewandten Seite der Fühlscheibe 70 ist
ebenfalls eine Dichtung 126 vorgesehen. Die Stirnfläche des
Hohlzylinders 120 ist kleiner als die von der Druckscheibe
60 abgewandte Seite der Fühlscheibe 70, da sich die Kammer
für die Hydraulikflüssigkeit 124 im Bereich des Ringbundes
72 radial erweitert. Im Verhältnis dieser beiden Flächen
wird eine Bewegung der Ankerhülse 40 in Richtung des Pfeils
V untersetzt und die dabei über die Fühlscheibe 70 auf die
Druckscheibe 60 ausgeübte Kraft übersetzt.
Auch in Fig. 3 sind gegenüber den Ausführungsformen nach
den Fig. 1 und 2 unveränderte Bauteile mit den entsprechen
den Bezugszeichen versehen und nachstehend nicht nochmals
erläutert. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform weist ei
nen Elektro-Linearmotor auf, der der Elektromagnetanordnung
in den Fig. 1 und 2 entspricht, wobei die Druckstange 44
als Kugelumlaufspindel mit einer Schraubennut 140 ausgebil
det ist. Die Kugelumlaufspindel steht über mehrere Kugeln
142 mit einer Kugelbüchse 144 in getrieblichem Eingriff.
Die Kugelbüchse 144 ist als Rotor des Elektro-Linearmotors
ausgebildet, der durch eine Statorwicklungsanordnung 146 in
Drehung versetzbar ist. Die Kugelbüchse 144 weist an ihren
beiden Stirnflächen jeweils ein Axiallager 150, 152 auf,
mit denen die Kugelbüchse 144 gegen das Gehäuseabschlußteil
74 bzw. den Ring 100 in axialer Richtung abgestützt ist.
Der so gebildete Elektro-Linearmotor 102 kann als Schritt
motor ausgestaltet sein und bewirkt, daß bei einer Drehung
der Kugelbüchse 144 die Fühlscheibe 70 in die Druckscheibe
60 gepreßt wird.
Bei allen drei Ausführungsformen spürt der Fahrer die auto
matische Betätigung insoweit, als das Bremspedal um den
durch die Elektromagnetanordnung 102 bzw. den Elektro-
Linearmotor hervorgerufenen Hub bewegt wird.
Von den beschriebenen Unterschieden abgesehen unterscheiden
sich die drei Ausführungsformen in ihrer Funktion nicht.
Claims (8)
1. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker für eine
Straßenfahrzeugbremsanlage, mit
- 1. einem Gehäuse (12), das eine Unterdruckkammer (16) und eine von dieser durch eine bewegliche Wand (18) getrennte Arbeits kammer (14) aufweist,
- 2. einer Steuerventilanordnung (20), die mit der beweglichen Wand (18) zu gemeinsamer Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse (12) verbunden ist,
- 3. einer Betätigungseinrichtung (22, 44), die mit einem Bremspe dal gekoppelt ist und die im Betätigungsfall zu einer Verschie bung eines Kolbens (64) eines Hauptbremszylinders (32) auf den Kolben (64) einwirkt und die Steuerventilanordnung (20) öffnet, und
- 4. einem Aktuator (102), der mit der Betätigungseinrichtung (22, 44) koppelbar ist, um bei einem elektronisch gesteuerten Betä tigen des Bremskraftverstärkers auf die Betätigungseinrichtung (22, 44) einzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß
- 5. der Aktuator (102) einen Anker (40) aufweist, der mit der Betätigungseinrichtung (22, 44) über eine Verschraubung, Ver rastung oder Verriegelung (103) permanent verbunden ist.
2. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker für eine
Straßenfahrzeugbremsanlage, mit
- 1. einem Gehäuse (12), das eine Unterdruckkammer (16) und eine von dieser durch eine bewegliche Wand (18) getrennte Arbeits kammer (14) aufweist,
- 2. einer Steuerventilanordnung (20), die mit der beweglichen Wand (18) zu gemeinsamer Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse (12) verbunden ist,
- 3. einer Betätigungseinrichtung (22, 44), die mit einem Bremspe dal gekoppelt ist und die im Betätigungsfall zu einer Verschie bung eines Kolbens (64) eines Hauptbremszylinders (32) auf den Kolben (64) einwirkt und die Steuerventilanordnung (20) öffnet, und
- 4. einem Aktuator (102), der mit der Betätigungseinrichtung (22, 44) koppelbar ist, um bei einem elektronisch gesteuerten Betä tigen des Bremskraftverstärkers auf die Betätigungseinrichtung (22, 44) einzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß
- 5. der Aktuator eine Zylinder-Kolben-Anordnung (74, 120) mit einem Anker (40) aufweist, wobei ein mit dem Anker (40) starr verbundener Kolben (120) mit einer ersten Schubfläche auf ein Fluid (124) wirkt, das mit einer zweiten, vorzugsweise größeren Schubfläche auf die Betätigungseinrichtung (22, 44) oder eine Fühlscheibe (60) wirkt.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. der Aktuator als Elektromagnetanordnung (102) mit einem hülsenförmigen Anker (40) ausgebildet ist, der die Betätigungs einrichtung (22, 44) zumindest teilweise umgibt und mit dieser verbunden ist.
4. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker für eine
Straßenfahrzeugbremsanlage, mit
- 1. einem Gehäuse (12), das eine Unterdruckkammer (16) und eine von dieser durch eine bewegliche Wand (18) getrennte Arbeits kammer (14) aufweist,
- 2. einer Steuerventilanordnung (20), die mit der beweglichen Wand (18) zu gemeinsamer Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse (12) verbunden ist,
- 3. einer Betätigungseinrichtung (22, 44), die mit einem Bremspe dal gekoppelt ist und die im Betätigungsfall zu einer Verschie bung eines Kolbens (64) eines Hauptbremszylinders (32) auf den Kolben (64) einwirkt und die Steuerventilanordnung (20) öffnet, und
- 4. einem Aktuator (102), der mit der Betätigungseinrichtung (22, 44) koppelbar ist, um bei einem elektronisch gesteuerten Betä tigen des Bremskraftverstärkers auf die Betätigungseinrichtung (22, 44) einzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß
- 5. der Aktuator als Elektromotor (102) und die Betätigungsein richtung (22, 44) als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist, die über mehrere Kugeln (142) mit einer als Rotor des Elektromotors (102) ausgebildeten Kugelbüchse (144) getrieblich gekoppelt ist, die durch eine Statorwicklungsanordnung (146) des Elektro motors (102) in Drehung versetzbar ist.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Stator-Anordnung des
Elektromotors (102) als Scheibenläufermotor ausgebildet ist.
6. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. der Aktuator (102) mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist, die ein Stromsignal liefert, das charakteri stisch für die durch die Steuereinheit vorbestimmte Kraft ist, die der Aktuator (102) auf die Betätigungseinrichtung (22, 44) ausüben soll.
7. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. die Betätigungseinrichtung (22, 44) mit einem den Verstär kungsverlauf des Bremskraftverstärkers bestimmenden Teil (70) gekoppelt ist, damit eine durch den Aktuator (102) ausgeübte Kraft direkt auf dieses Teil (70) wirkt.
8. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. der Aktuator (102) koaxial zu der Betätigungseinrichtung (22, 44) angeordnet ist, die mit dem vorzugsweise als Fühlscheibe (70) ausgebildeten Teil (70) auf eine sich zumindest annähernd wie eine Flüssigkeit verhaltende Druckscheibe (60) wirkt, die mit dem Kolben (64) des Hauptbremszylinders (32) verbunden ist.
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