DE69100821T2 - Verfahren zum Regeln des Schwellenwertes an einem Bremskraftverstärker. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Unterdruck-Bremskraftverstärker; sie bezieht sich speziell auf die Einstellung des Sprunges eines solchen Bremskraftverstärkers.
• Im folgenden wird die Richtung mit vorne bezeichnet, die in den Zeichnungen links liegt, d. h. in einem Fahrzeug nach vorne zeigt, in dem ein solcher Bremskraftverstärker angebracht ist.
• Ein Unterdruck-Bremskraftverstärker enthält im allgemeinen koaxial angeordnet einen Kolben, einen im Kolben angeordneten Tauchkolben, der mit einer Steuerstange verbunden ist, eine Reaktionsscheibe und eine Schubstange mit einem vergrößerten Kopf, wobei eine der Seiten der Scheibe durch einen Ring in Berührung mit dem vergrößerten Kopf der Schub stange gehalten wird und ein ringförmiger Bereich ihrer anderen Seite sich in Berührung mit dem Kolben befindet, und wobei in der Ruhestellung zwischen dem Mittenbereich der anderen Seite der Scheibe und dem Tauchkolben ein Spiel bestimmt ist.
• Ein solcher Bremskraftverstärker ist im Dokument EP-A-0 341 101 beschrieben, auf dem der Oberbegriff des Hauptanspruchs basiert.
• Üblicherweise wirkt der Kolben, der die Servounterstützungskraft auf die Schubstange überträgt, auf diese Schubstange über eine Reaktionsscheibe, die aus einem verformbaren Material gebildet ist, z. B. aus einem Elastomer. In der Ruhestellung existiert zwischen dem vorderen Ende des Tauchkolbens und der Reaktionsscheibe ein geringes Spiel. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs mit der Betätigung des Bremspedals beginnt, erlaubt dieses geringfügige Spiel, daß der Tauchkolben sich sofort nach vorne verlagert, um die Kraftverstärkungselemente zu steuern und ein sofortiges Ansprechen der Bremsen zu gewahren.
• Die Übertragung der auf den Kolben aufgebrachten Servounterstützungskraft über die Reaktionsscheibe auf die Schubstange bewirkt eine axiale, zur Servounterstützungskraft proportionale Kompression des Umfangsbereiches der Reaktionsscheibe. Diese Kompression des Umfangsbereiches der Reaktionsscheibe führt zu einer Verformung des Mittenbereiches dieser Scheibe in Richtung der vorderen Seite des Tauchkolbens.
• Wenn die Servounterstützungskraft einen bestimmten Wert überschreitet, ist das ursprünglich in der Ruhestellung zwischen der Reaktionsscheibe und der vorderen Seite des Tauchkolbens existierende Spiel beseitigt, so daß der Tauchkolben die Reaktionsscheibe berührt und diese auf das Bremspedal eine Reaktionskraft überträgt, die die auf die Fahrzeugbremsen aufgebrachte Bremskraft repräsentiert. Diese gut bekannte Bauweise erlaubt es dem Fahrer, die von ihm auf das Pedal aufgebrachte Bremskraft in Abhängigkeit von dem von ihm wahrgenommenen Widerstand zu dosieren, der sich mit der Bremskraft erhöht.
• Aus der vorangegangenen Beschreibung ergibt sich, daß die Reaktion auf das Pedal erst dann auftritt, wenn die durch die Betätigung des Bremspedals erzeugte Servounterstützungskraft einen bestimmten Wert überschreitet. Dieser Wert heißt "Sprung" des Bremskraftverstärkers. Er stellt ein wichtiges Kennzeichen des Bremskraftverstärkers dar. Wenn für ein sofortiges Ansprechen der Bremse bei einer Betätigung des Pedals die Existenz des Sprunges notwendig ist, wünschen die Konstrukteure von Kraftfahrzeugen nämlich im allgemeinen, daß der Wert dieses Sprunges zwischen bestimmten Grenzen liegt, damit die Servounterstützung keinen zu großen Wert erreicht, ohne daß sich die Reaktion auf das Pedal erhöht.
• Jedoch können speziell aufgrund der Fertigungstoleranzen der unterschiedlichen Bauteile, aus denen der Bremskraftverstärker besteht, große Unterschiede im Wert des Sprunges von einem Servomotor zum anderen existieren. Außerdem gibt es zur Zeit kein Mittel, um schnell und praktisch den Wert des Sprunges des Bremskraftverstärkers zu kontrollieren oder einzustellen, so daß die oben genannten Forderungen nicht immer erfüllt werden, es sei denn, es werden komplexe und kostspielige Steuerungen verwendet.
• Die vorliegende Erfindung hat genau einen Bremskraftverstarker zur Aufgabe, bei dem der Wert des Sprunges individuell einstellbar ist, d. h., daß der Sprung jedes Bremskraftverstärkers unabhängig vom Sprung eines anderen Bremskraftverstärkers einfach und ohne eine wesentliche Erhöhung der Kosten eines so eingestellten Bremskraftverstärkers eingestellt werden kann.
• Gemäß der Erfindung ist der Ring mit dem Kolben verbunden, weist der vergrößerte Kopf im wesentlichen die gleiche Fläche auf wie die Reaktionsscheibe, ist ein vorgespanntes elastisches Mittel zwischen einem fest mit dem Kolben verbundenem Abschnitt und der Schubstange angeordnet, und ist die Vorspannung des elastischen Mittels einstellbar.
• Vorzugsweise ist der fest mit dem Kolben verbundene Abschnitt der Ring selbst.
• EP-A-0 341 101 beschreibt die Verwendung einer Feder, um die Kennlinie in Höhe des Sättigungspunktes des Bremskraftverstärkers zu verändern. Der Ring ist in diesem Fall nicht fest mit dem Kolben verbunden.
• Die Feder ist also nicht zwischen einem fest mit dem Kolben verbundenen Abschnitt und der Schubstange angeordnet. Daher ist ihre Wirkung sehr verschieden.
• GB-A-2 104 989 beschreibt die Verwendung einer Feder, die zwischen der Schubstange und einem mit dem Kolben verbundenen Ring angeordnet ist. Jedoch dient diese Feder nur dazu, in der Ruhestellung das Spiel zwischen der Schubstange und der Reaktionsscheibe zu schaffen, was völlig verschieden ist.
• Mit den oben genannten Merkmalen der Erfindung ist nämlich eine Veränderung der Reaktion erzielbar, also dessen, was von der Reaktionsscheibe in Abhängigkeit von der auf das elastische Mittel aufgebrachten Vorspannung "gesehen" wird.
• Die Erfindung wird besser verstanden und ihre weiteren Ziele, Vorteile und Merkmale ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaft und nicht einschränkend gegebener Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
• die Figuren 1 und 2 schematisch gemäß zweier Ausführungsformen der Erfindung einen Abschnitt eines Bremskraftverstärkers, der in herkömmlicher Weise zwischen dem Bremspedal eines Fahrzeugs und dem Hauptzylinder, der den Bremskreis steuert, angeordnet werden kann.
• Mit Bezug auf die beiden Figuren enthält der Bremskraftverstärker ein Gehäuse 10, in dessen Inneren sich ein Kolben 12 befindet, der mit Hilfe einer Membran 14 eine permanent mit einer Unterdruckquelle verbundene vordere Kammer 16 und eine hintere Kammer 18 abgrenzt.
• Ein nicht dargestelltes Ventilelement in bekannter Ausführung bildet bei der Betätigung der Steuerstange 20 zwischen den beiden Kammern einen Druckunterschied aus, um den Kolben 12 und eine Schubstange 22 zur Betätigung des Hauptzylinders nach vorne zu verlagern.
• Zwischen dem Kolben 12 und der Schubstange 22 ist eine Reaktionsscheibe 24 angeordnet. Zwischen der hinteren Seite der Reaktionsscheibe 24 und der vorderen Seite eines Tauchkolbens 26, der im Kolben 12 angeordnet und mit der Steuerstange 20 verbunden ist, ist ein Spiel X vorgesehen. Die Schubstange 22 besitzt einen vergrößerten Kopf 28, der im wesentlichen die gleiche Fläche aufweist wie die Reaktionsscheibe 24. Die Schubstange gleitet in einem am Kolben durch einen Reif 32 befestigten Ring 30 und weist auf ihrem vorderen Abschnitt ein Gewinde 34 auf, das eine Mutter 36 aufnimmt.
• In Fig. 1 ist zwischen der Mutter 36 und dem mit dem Kolben 12 verbundenen Reif 32 eine Feder 38 angeordnet, während in Fig. 2 die Feder 38 zwischen der Mutter 36 und dem mit dem Kolben 12 verbundenen Ring 30 angeordnet ist. Die Mutter 36 kann von außerhalb des Bremskraftverstärkers durch eine Öffnung 40 gedreht werden, während die Schubstange von Rillen 42 drehfest gehalten werden kann.
• Der noch nicht mit dem Hauptzylinder versehene Bremskraftverstärker kann in der folgenden Weise eingestellt werden: eine erste Kraft auf das mit der Steuerstange 20 verbundene Bremspedal wirkt auf das Ventilelement, um eine Druckdifferenz zwischen den Kammern 16 und 18 auszubilden, die die Vorwärtsbewegung des Kolbens 12 und des Ringes 30 bewirkt, wobei letzterer die Schubstange 22 gegen eine Meßvorrichtung mit Hilfe der Feder 38 drückt, die vorher durch das Anziehen der Mutter 36 auf der Schubstange vorgespannt wurde. Man erkennt, daß während dieses ersten Zeitabschnitts auf die Reaktionsscheibe 24 keine Spannung aufgebracht wird.
• Wenn die Kraft auf die Steuerstange erhöht wird, wird die Feder 38 komprimiert; der vergrößerte Kopf 28 der Schub stange stützt sich dabei auf der Reaktionsscheibe 24 ab und verformt diese so, daß der Kopf die vordere Seite des Tauchkolbens 26 berührt, indem das Spiel X aufgenommen wird. Ab diesem Moment wird auf die Steuerstange eine Reaktion aufgebracht.
• Der vor dem Auftreten der Reaktion gemessene Wert der Servounterstützung wird, wie oben dargestellt, "Sprung" des Bremskraftverstärkers genannt.
• Man erkennt, daß der Wert des Sprunges durch das über die Öffnung 40 ausgeführte Anziehen oder das Lösen der Mutter 36 auf der Schubstange 22 justiert werden kann, was die Vorspannung der Feder 38 und folglich den Wert der Servounterstützungskraft verändert, bei der die Reaktionsscheibe den Tauchkolben berührt, was den Sprung bestimmt. Die Mutter wird dann auf der Schubstange durch übliche Elemente gesichert, z. B. durch Sperrelemente.
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beispielhaft beschriebenen Ausführungsformnen beschränkt, sondern deckt alle ihre Varianten ab. Man erkennt also, daß die Erfindung sich auf alle Bremskraftverstärker unabhängig von ihrem speziellen Aufbau bezieht.
• Die Einstellung der Vorspannung der Feder 38 kann auch durch andere Mittel erzielt werden, wie z. B. durch die Zwangsverschiebung eines Ringelementes auf der Schubstange, die zu diesem Zweck festgehalten wird.

Claims (6)

1. Unterdruck-Bremskraftverstärker, der koaxial angeordnet enthält: einen Kolben (12), einen im Kolben (12) angeordneten Tauchkolben (26), der mit einer Steuerstange (20) verbunden ist, eine Reaktionsscheibe (24) und eine Schubstange (22) mit einem vergrößerten Kopf (28), der im wesentlichen die gleiche Fläche aufweist wie die Reaktionsscheibe (24), wobei eine der Seiten der Scheibe (24) durch einen Ring (30) in Berührung mit dem vergrößerten Kopf (28) der Schubstange (22) gehalten wird und ein ringförmiger Bereich ihrer anderen Seite sich in Berührung mit dem Kolben (12) befindet, wobei der Bremskraftverstärker dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Ruhestellung zwischen dem Mittenbereich der anderen Seite der Scheibe (24) und dem Tauchkolben (26) ein Spiel (X) bestimmt ist, daß der Ring (30) mit dem Kolben (12) verbunden ist, daß ein vorgespanntes elastischen Mittel (38) zwischen einem fest mit dem Kolben (12) verbundenen Abschnitt und der Schubstange (22) angeordnet ist, und daß die Vorspannung des elastischen Mittels (38) einstellbar ist.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fest mit dem Kolben (12) verbundenen Abschnitt der Ring (30) ist.

3. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel (38) eine Feder ist.

4. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel (38) mittels eines Anschlages einstellbar ist.

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eine Mutter (36) ist.

6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein zwangsverschobenes Ringelement ist.