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Die Erfindung betrifft eine Bremskraftverstärkervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung ein Bremsgerät für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und ein Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Bremskraftverstärkervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs, für ein Bremsgerät eines Bremssystems eines Fahrzeugs und für ein Bremssystem eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2009 047 263 A1 ist ein Bremskraftverstärker beschrieben. Mittels des elektromechanischen Bremskraftverstärkers ist eine Bremsunterstützungskraft auf einen Verstärkerkörper derart ausübbar, dass über das Verstellen des Verstärkerkörpers die Bremsunterstützungskraft zumindest teilweise so auf ein Ausgangselement mit einer Druckstange übertragbar ist, dass die Druckstange zumindest teilweise in einen Hauptbremszylinder hineinverstellbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Bremskraftverstärkervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Bremsgerät für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Herstellungsverfahren für eine Bremskraftverstärkervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10, ein Herstellungsverfahren für ein Bremsgerät eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Herstellungsverfahren für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Das erste Stangenkolbenbauteil und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil können ein Stangenkolben sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das erste Stangenkolbenbauteil und das zweite Stangenkolbenbauteil nicht auf eine Ausbildung als Stangenkolben beschränkt sind. Insbesondere ist die Ausbildbarkeit des ersten Stangenkolbenbauteils und/oder des zweiten Stangenkolbenbauteils nicht auf einen bestimmten Typ eines Stangenkolbens limitiert.
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Außerdem können das erste Stangenkolbenbauteil und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil auch als Kontaktteile für jeweils einen Stangenkolben ausgebildet sein. In diesem Fall können das erste Stangenkolbenbauteil und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil auch dazu ausgebildet sein, eine Kraft auf jeweils einen daran angeordneten oder anordbaren Stangenkolben unabhängig voneinander so zu übertragen, dass der Stangenkolben mittels der übertragenen Kraft so verstellbar ist, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares Druckvolumen des Hauptbremszylinders reduzierbar ist.
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Das erste Stangenkolbenbauteil und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil können einstückig/einteilig ausgebildet sein. Ebenso können das erste Stangenkolbenbauteil und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil auch aus mehreren zusammengesetzten Untereinheiten aufgebaut sein. Die Verwendung des Begriffs "Bauteil" legt die Ausbildbarkeit des ersten Stangenkolbenbauteils und/oder des zweiten Stangenkolbenbauteils nicht auf eine einstückige Ausbildung fest.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung realisiert eine Trennung/Unterteilung eines in eine Druckkammer des Hauptbremszylinders hineinverstellbaren Stangenkolbenbauteils (Primärkolbens) in verschiedene Segmente/Kolben/Bolzenbauteile. Mittels der realisierten Trennung wird eine gestufte Bremskraftverstärkung möglich. Insbesondere kann auf diese Weise die Einbremsfläche in den Hauptbremszylinder variiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Bremskraftverstärkervorrichtung ein Eingangsstangenbauteil, an welchem ein Bremsbetätigungselement derart anordbar ist, dass eine auf das Bremsbetätigungselement ausgeübte Fahrerbremskraft auf das Eingangsstangenbauteil übertragbar ist. Bevorzugter Weise ist das Eingangsstangenbauteil zumindest zeitweise derart in einem Kontakt mit dem ersten Stangenkolbenbauteil, dass die Fahrerbremskraft zumindest teilweise auf das erste Stangenkolbenbauteil übertragbar ist, während eine zumindest Teilübertragung der Fahrerbremskraft auf das zweite Stangenkolbenbauteil verhindert ist. Diese Ausbildung der Bremskraftverstärkervorrichtung ist mit dem Vorteil verbunden, dass bei einem Betrieb die Bremsunterstützungskraft teilweise direkt zum Steigern des in dem Hauptbremszylinder vorliegenden Innendrucks auf das zweite Stangenkolbenbauteil ausübbar ist, während ein Teil der Bremsunterstützungskraft zur Unterstützung der Bremsbetätigung durch den Fahrer auf das erste Stangenkolbenbauteil ausgeübt wird.
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Bevorzugter Weise ist bei einem Vorliegen der Aktoreinrichtung in einem deaktivierten Zustand das erste Stangenkolbenbauteil mittels der zumindest teilweise darauf übertragenen Fahrerbremskraft verstellbar. Bei einer Funktionsbeeinträchtigung der Aktoreinrichtung, wie beispielsweise bei einem Ausfall der Aktoreinrichtung, wird somit eine hydraulische Übersetzung aktiviert, die verglichen mit dem Stand der Technik bei einer von dem Fahrer ausgeübten Fahrerbremskraft eine höhere Steigerung des Innendrucks in den Hauptbremszylinder bewirkt. Man kann dies auch so umschreiben, dass die Bremskraftverstärkervorrichtung bei einer Funktionsbeeinträchtigung der Aktoreinrichtung als Volumenverstärker noch nutzbar ist.
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Beispielsweise kann das zweite Stangenkolbenbauteil eine durchgehende Aussparung aufweisen, wobei das erste Stangenkolbenbauteil zumindest teilweise innerhalb der durchgehenden Aussparung verstellbar angeordnet ist. Somit können beide Stangenkolbenbauteile auf einfache Weise durch eine Öffnung des Hauptbremszylinders verstellt werden.
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Als Alternative dazu kann das erste Stangenkolbenbauteil in eine Verstellrichtung durch eine erste Öffnung eines Hauptbremszylinders verstellbar sein, wobei das zweite Stangenkolbenbauteil in die Verstellrichtung durch eine zweite Öffnung des Hauptbremszylinders verstellbar ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, ermöglicht eine derartige Anordnung und Ausbildung der beiden Stangenkolbenbauteile eine vorteilhafte Auslegung des Hauptbremszylinders.
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Die oben genannten Vorteile sind in einem Bremsgerät für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einer derartigen Bremskraftverstärkervorrichtung und einem Hauptbremszylinder gewährleistet.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform können das erste Stangenkolbenbauteil und das zweite Stangenkolbenbauteil in eine erste Druckkammer des Hauptbremszylinders so hineinragen, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares erstes Restvolumen der ersten Druckkammer mittels eines Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils und/oder des zweiten Stangenkolbenbauteils variierbar ist, wobei der Hauptbremszylinder eine zweite Druckkammer aufweist, in welche ein Schwimmkolbenbauteil so hineinragt, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares zweites Restvolumen der zweiten Druckkammer mittels eines Verstellens des Schwimmkolbenbauteils variierbar ist. Das vorteilhafte Bremsgerät kann somit auch mit einem Tandemhauptbremszylinder ausgestattet sein. Das vorteilhafte Bremsgerät ist deshalb für eine Vielzahl von verschiedenen Bremskreisauslegungen geeignet.
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Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann das erste Stangenkolbenbauteil in eine erste Teildruckkammer des Hauptbremszylinders so hineinragen, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares erstes Teilrestvolumen der ersten Teildruckkammer mittels eines Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils variierbar ist, wobei das zweite Stangenkolbenbauteil in eine zweite Teildruckkammer des Hauptbremszylinders, welche über eine durchgehende oder unterbrochene Trennwand von der ersten Teildruckkammer abgegrenzt ist, so hineinragt, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares zweites Teilrestvolumen der zweiten Teildruckkammer mittels eines Verstellens des zweiten Stangenkolbenbauteils variierbar ist. Eine derartige Ausbildung des Hauptbremszylinders gewährleistet größere Designfreiheiten.
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Die oben beschriebenen Vorteile sind auch bei einen korrespondierenden Bremssystem mit mindestens einem Bremskreis und einer Bremskraftverstärkervorrichtung und einem Hauptbremszylinder, bzw. einem entsprechenden Bremsgerät, bewirkt.
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Außerdem sind die Vorteile auch bei einem korrespondierenden Herstellungsverfahren für eine Bremskraftverstärkervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs realisiert.
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Ebenso ergeben sich die Vorteile bei einem Ausführen eines Herstellungsverfahrens für ein Bremsgerät eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Des Weiteren sind die Vorteile realisierbar, indem ein entsprechendes Herstellungsverfahren für ein Bremssystem eines Fahrzeugs ausgeführt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung;
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3a und 3b Funktionsdiagramme zum Darstellen einer dritten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung; und
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4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Bremsgeräts.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung.
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Die in 1 schematisch wiedergegebene Bremskraftverstärkervorrichtung ist in einem (hydraulischen) Bremssystem eines Fahrzeugs einsetzbar. Die Bremskraftverstärkervorrichtung umfasst einen Verstärkerkörper 10, auf welchen mittels einer Aktoreinrichtung 12 eine Bremsunterstützungskraft Fu derart ausübbar ist, dass der Verstärkerkörper 10 mittels der Bremsunterstützungskraft Fu verstellbar ist. Der Verstärkerkörper 10 kann beispielsweise als Ventilkörper ausgebildet sein. Die Ausbildbarkeit des Verstärkerkörpers 10 ist jedoch für ein vorteilhaftes Zusammenwirken mit der Aktoreinrichtung 12 relativ frei variierbar. Die Aktoreinrichtung 12 kann beispielsweise ein elektromechanisches Gerät oder eine Hydraulikeinrichtung sein. Die Ausbildbarkeit der Aktoreinrichtung 12 ist jedoch nicht auf diese genannten Beispiele limitiert.
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Die Bremskraftverstärkervorrichtung weist auch ein erstes Stangenkolbenbauteil 14 auf. Das erste Stangenkolbenbauteil 14 ist so in Bezug zu dem Verstärkerkörper 10 angeordnet, dass die Bremsunterstützungskraft Fu auf das erste Stangenkolbenbauteil 14 zumindest teilweise übertragbar ist. Das Übertragen der Bremsunterstützungskraft Fu kann beispielsweise über einen ersten Kraftübertragungskontakt zwischen dem eine erste Kontaktfläche des Verstärkerkörpers kontaktierenden ersten Stangenkolbenbauteil 14 und dem Verstärkerkörper 10 erfolgen. Als Alternative dazu kann der erste Kraftübertragungskontakt zum zumindest teilweisen Übertragen der Bremsunterstützungskraft Fu auch über eine das erste Stangenkolbenbauteil 14 und die erste Kontaktfläche 16 des Verstärkerkörpers 10 kontaktierende erste Verbindungskomponente 18 verlaufen. Die erste Verbindungskomponente 18 kann beispielsweise eine Reaktionsscheibe sein. Die Ausbildbarkeit der ersten Verbindungskomponente 18 ist jedoch nicht auf eine Reaktionsscheibe limitiert.
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Die zumindest teilweise Übertragung der Bremsunterstützungskraft Fu über den ersten Kraftübertragungskontakt ist so ausführbar, dass das erste Stangenkolbenbauteil 14 verstellbar ist. Insbesondere kann, sofern das erste Stangenkolbenbauteil 14 an einem Hauptbremszylinder 20 geordnet ist, mittels der zumindest teilweisen Übertragung der Bremsunterstützungskraft Fu zum Verstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 ein mit Flüssigkeit befüllbares Volumen in dem Hauptbremszylinder 20 (in seiner Größe) reduzierbar sein.
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Außerdem umfasst die Bremskraftverstärkervorrichtung auch ein zweites Stangenkolbenbauteil 22, auf welches über einen zweiten Kraftübertragungskontakt die Bremsunterstützungskraft Fu zumindest teilweise derart übertragbar ist, dass das zweite Stangenkolbenbauteil 22 zusammen mit dem ersten Stangenkolbenbauteil 14 verstellbar ist. Auch mittels der zumindest teilweisen Übertragung der Bremsunterstützungskraft Fu zum Verstellen des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 kann ein mit Flüssigkeit befüllbares Volumen in dem Hauptbremszylinder 20 (in seiner Größe) reduzierbar sein. Der zweite Kraftübertragungskontakt kann zwischen dem eine zweite Kontaktfläche 24 des Verstärkerkörpers 10 kontaktierenden zweiten Stangenkolbenbauteil 22 und dem Verstärkerkörper 10 verlaufen. Als Alternative dazu ist der zweite Kraftübertragungskontakt zwischen dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 und dem Verstärkerkörper 10 auch über eine (nicht skizzierte) zweite Verbindungskomponente, welche die zweite Kontaktfläche 24 des Verstärkerkörpers 10 kontaktiert, bewirkbar.
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Das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 können in einer vorteilhaften Ausführungsform als Stangenkolben ausgebildet sein. Insbesondere können das erste Stangenkolbenbauteil 14 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 so an dem Hauptbremszylinder 20 angeordnet oder anordbar sein, dass das erste Stangenkolbenbauteil 14 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 eine (in ihrer Größe) variierbare Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20 begrenzen. Das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 können somit als Hauptbremszylinder-Primäärkolben und/oder als Hauptbremszylinder-Stangenkolben/Teilstangenkolben bezeichenbar sein. Die Ausführbarkeit der Stangenkolbenbauteile 14 und 22 ist jedoch nicht auf eine bestimmte Stangen- oder Kolbenform limitiert.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das erste Stangenkolbenbauteil 14 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 nicht auf eine Ausbildung als Stangenkolben beschränkt sind. Stattdessen können das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 auch als Kontaktteile für jeweils einen Stangenkolben ausgebildet sein. In diesem Fall können das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 auch dazu ausgebildet sein, eine Kraft auf jeweils einen daran angeordneten oder anordbaren Stangenkolben unabhängig voneinander so zu übertragen, dass der Stangenkolben mittels der übertragenen Kraft so verstellbar ist, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares Druckvolumen des Hauptbremszylinders 20 reduzierbar ist.
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Das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 können einstückig/einteilig ausgebildet sein. Ebenso können das erste Stangenkolbenbauteil 14 und/oder das zweite Stangenkolbenbauteil 22 auch aus mehreren zusammengesetzten Untereinheiten aufgebaut sein.
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Unter der ersten Kontaktfläche 16 können auch mehrere getrennt voneinander liegende Teilflächen verstanden werden. Entsprechend kann auch die zweite Kontaktfläche 24 in mehrere voneinander getrennte Teilflächen unterteilt sein. (Die Verwendung des Singulars in dem Begriff „Kontaktfläche“ erfolgt lediglich der besseren Anschaulichkeit wegen.) Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass unter der ersten Kontaktfläche 16 und der zweiten Kontaktfläche 24 unterschiedliche (Gesamt-)Flächen zu verstehen sind. Man kann dies auch so umschreiben, dass sich die beiden Kontaktflächen 16 und 24 höchstens berühren, aber nicht überschneiden. Ebenso sind unter den Kontaktflächen 16 und 24 keine deckungsgleichen Flächen zu verstehen.
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Das erste Stangenkolbenbauteil 14 ist vorzugsweise ohne ein Mitbewegen des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 verstellbar. Die vorteilhafte Verstellbarkeit des ersten Stangenkolbenbauteils 14 kann unabhängig von einer Stellung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 sein. Entsprechend kann auch das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ohne ein Mitbewegen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 und/oder unabhängig von einer Stellung des ersten Stangenkolbenbauteils 14 verstellbar sein.
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Die in 1 schematisch wiedergegebene Bremskraftverstärkervorrichtung realisiert somit einen Bremskraftverstärker, der auf zwei unabhängig voneinander verstellbare Stangenkolbenbauteile 14 und 22 wirkt. Dem ersten Stangenkolbenbauteil 14 kann dabei eine erste Begrenzungsfläche F1 zugeordnet werden, entlang welcher ein Verstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 eine Volumenvariierung der (in ihrer Größe) variierbaren Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20 bewirkt. Man kann dies auch so umschreiben, dass eine auf das erste Stangenkolbenbauteil 14 übertragene Kraft an der ersten Begrenzungsfläche F1 dem Druck in der Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20 entgegensteht. Entsprechend kann auch dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 eine zweite Begrenzungsfläche F2 zugeordnet werden, an welcher mittels der auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 übertragenen Kraft in die Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20 einbremsbar ist. Die unabhängige Verstellbarkeit der Stangenkolbenbauteile 14 und 22 bewirkt somit eine Variierbarkeit der Einbremsfläche in die Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20. Auf die sich daraus ergebenden Vorteile wird unten genauer eingegangen.
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In der dargestellten Ausführungsform weist das zweite Stangenkolbenbauteil 22 eine durchgehende Aussparung 26 auf, in welche das erste Stangenkolbenbauteil zumindest teilweise hineinragt. Das erste Stangenkolbenbauteil 14 ist innerhalb der durchgehenden Aussparung 26 verstellbar angeordnet. Weitere Anordnungsmöglichkeiten für die beiden Stangenkolbenbauteile 14 und 22 werden unten noch ausführlicher beschrieben.
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Die beiden Stangenkolbenbauteile 14 und 22 ragen in eine Öffnung des Hauptbremszylinders 20 hinein. Um ein Durchsickern von Bremsflüssigkeit entlang eines Öffnungsrands 28 der Öffnung zu verhindern, kann zwischen dem Öffnungsrand 28 und dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 ein Dichtelement 30, wie beispielsweise ein Dichtring, angeordnet sein. Ebenso ist ein Hindurchsickern von Flüssigkeit durch die durchgehende Aussparung 26 verhinderbar, indem innerhalb der durchgehenden Aussparung 26 zwischen dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 und dem ersten Stangenkolbenbauteil 14 ein weiteres Dichtelement 32, wie beispielsweise ein Dichtring, angeordnet wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Bremskraftverstärkervorrichtung ein Eingangsstangenbauteil 34, an welchem ein Bremsbetätigungselement 36 derart anordbar ist, dass eine auf das Bremsbetätigungselement 36 ausgeübte Fahrerbremskraft Fb auf das Eingangsstangenbauteil 34 übertragbar ist. Das anordbare Bremsbetätigungselement 36 kann beispielsweise ein Bremspedal sein. Anstelle eines Bremspedals kann jedoch auch ein anders ausgebildetes Bremsbetätigungselement 36 an dem Eingangsstangenbauteil 34 anordbar sein.
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Vorzugsweise liegt das Eingangsstangenbauteil 34 zumindest zeitweise so in einem (Kraftübertragungs-)Kontakt mit dem ersten Stangenkolbenbauteil 14 vor, dass die Fahrerbremskraft Fb zumindest teilweise auf das erste Stangenkolbenbauteil 14 übertragbar ist, während eine zumindest Teilübertragung der Fahrerbremskraft Fb auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 verhindert ist. Unter dem Verhindern zumindest einer Teilübertragung der Fahrerbremskraft Fb auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ist kein aktiver Vorgang zu verstehen. Stattdessen kann das Eingangsstangenbauteil 34 zumindest zeitweise das erste Stangenkolbenbauteil 14 so kontaktieren, dass keine Fahrerbremskraft Fb auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 übertragen wird.
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Bei der in 1 schematisch wiedergegebene Bremskraftverstärkervorrichtung ist das erste Stangenkolbenbauteil 14 durch die Fahrerbremskraft Fb (unterstützt von der Aktoreinrichtung 12) bewegbar. Demgegenüber ist das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ohne einen Kraftaufwand des Fahrers mittels der Aktoreinrichtung 12 bewegbar.
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Insbesondere kann bei einem Vorliegen der Aktoreinrichtung 12 in einem deaktivierten Zustand das erste Stangenkolbenbauteil 14 mittels der zumindest teilweise bereits übertragenen Fahrerbremskraft Fb zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder verstellbar sein. Die vorteilhafte geteilte Ausbildung des Stangenkolbens ist in diesem Fall mit dem Vorteil verbunden, dass bei einer Funktionsbeeinträchtigung der Aktoreinrichtung 12 mittels einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 36 lediglich das erste Stangenkolbenbauteil 14 bewegbar ist, während das zweite Stangenkolbenbauteil 22 trotz der Betätigung des Bremsbetätigungselements 36 durch den Fahrer in einer bestimmten Stellung verharrt. Der Fahrer muss damit nicht mit der Gesamt-Einbremsfläche gleich der Summe der Begrenzungsflächen F1 + F2, sondern lediglich mit einer reduzierten Einbremsfläche gleich der ersten Begrenzungsfläche F1, in die Druckkammer 21 des Hauptbremszylinders 20 einbremsen. Auf diese Weise ergibt sich mittels einer geänderten hydraulischen Übersetzung eine höhere Bremswirkung trotz einer gleichbleibenden Fahrerbremskraft Fb. Man kann dies auch so umschreiben, dass aufgrund der reduzierten Einbremsfläche gleich der ersten Begrenzungsfläche F1 die Fahrerbremskraft Fb einen größeren Druckaufbau in dem Hauptbremszylinder 20 bewirkt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung.
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Die in 2 schematisch dargestellte Bremskraftverstärkervorrichtung weist die oben schon beschriebenen Komponenten auf. Wie in 2 zu erkennen ist, kann die erste Verbindungskomponente 18a und 18b auch mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die erste Verbindungskomponente 18a und 18b eine Reaktionsscheibe 18a und einen Verbindungskolben 18b umfassen. Außerdem kann zusätzlich zu der ersten Verbindungskomponente 18a und 18b noch eine (einteilige oder mehrteilige) zweite Verbindungskomponente 40 zwischen dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 und dem Verstärkerkörper 10 angeordnet sein, über welche der zweite Kraftübertragungskontakt gewährleistet ist, wobei die zweite Verbindungskomponente 40 die zweite Kontaktfläche 24 des Verstärkerkörpers 10 kontaktiert. Um ein verlässliches Zurückstellen der ersten Verbindungskomponente 18a und 18b und/oder der zweiten Verbindungskomponente 40 in eine Ausgangsstellung bei einer Nichtbetätigung des (nicht skizzierten) Bremsbetätigungselements zu gewährleisten, können eine erste Rückstellfeder 42 der ersten Verbindungskomponente 18a und 18b und eine zweite Rückstellfeder 44 der zweiten Verbindungskomponente 40 zugeordnet sein.
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Das Eingangsstangenbauteil 34 kann durch eine mittige Bohrung des Verstärkerkörpers 10 geführt sein. Mittels eines in der mittigen Bohrung 46 angeordneten Dichtelements 48, wie beispielsweise eines Dichtrings, kann ein Durchsickern von Flüssigkeit unterbunden sein. Insbesondere ein als Dichtring ausgebildetes Dichtelement 48 kann mittels einer in dem Verstärkerkörper 10 oder dem Eingangsstangenbauteil 34 ausgebildeten Nut 50 auf einfache Weise in einer bevorzugten Betriebsposition befestigt sein.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Bremskraftverstärkervorrichtung an einem als Tandemhauptbremszylinder ausgebildeten Hauptbremszylinder 20 angeordnet. Der derart ausgebildete Hauptbremszylinder weist zusätzlich zu einer ersten Druckkammer 52, in welche das erste Stangenkolbenbauteil 14 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 jeweils in eine gemeinsame Verstellrichtung 54 zumindest teilweise hineinverstellbar sind, noch eine zweite Druckkammer 56 auf. Ein Schwimmkolbenbauteil 58 kann zumindest teilweise in die zweite Druckkammer 56 hineinverstellbar sein. Es wird darauf hingewiesen, dass weder unter dem ersten Stangenkolbenbauteil 14 noch unter dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 ein Schwimmkolbenbauteil 58 zu verstehen ist. Stattdessen sind die beiden Stangenkolbenbauteile 14 und 22 gemeinsam dazu ausgelegt, einen ersten Innendruck in der ersten Druckkammer 52 zu steuern, während mittels des Schwimmkolbenbauteils 58 ein zweiter Innendruck in der zweiten Druckkammer 56 einstellbar/festlegbar ist.
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Die vorteilhaft ausgebildete Bremskraftverstärkervorrichtung kann somit auch zusammen mit einem als Tandemhauptbremszylinder ausgebildeten Hauptbremszylinder 20 eingesetzt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorteilhafte Bremskraftverstärkervorrichtung auch mit einem Hauptbremszylinder 20 mit lediglich einer Druckkammer 52, in welche die beiden Stangenkolbenbauteile 14 und 22 hineinverstellbar sind, einsetzbar ist.
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Das erste Stangenkolbenbauteil 14 kann einen Durchmesser d1 haben, welcher beispielsweise gleich der Hälfte eines zweiten Durchmessers d2 des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 ist. In diesem Fall ist auch bei einer Funktionsbeeinträchtigung der Aktoreinrichtung, wenn lediglich mittels der Fahrerbremskraft Fb eine Steigerung des Innendrucks in dem Hauptbremszylinder 20 ausführbar ist, eine vergleichsweise große Übersetzung der Fahrerbremskraft Fb in eine Drucksteigerung gewährleistet. Die Dimensionen der Stangenkolbenbauteile 14 und 22 sind jedoch nicht auf die hier beispielhaft wiedergegebenen Durchmesser d1 und d2 limitiert. (Auch der in 2 eingezeichnete Verlängerdurchmesser Dv ist lediglich beispielhaft zu interpretieren.)
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3a und 3b zeigen Funktionsdiagramme zum Darstellen einer dritten Ausführungsform der Bremskraftverstärkervorrichtung.
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Die in 3a und 3b schematisch wiedergegebene Bremskraftverstärkervorrichtung 70 ist in unterschiedlichen Funktionszuständen dargestellt. 3a erläutert die Funktionsweise der Bremskraftverstärkervorrichtung 70 bei einer gewährleisteten Einsetzbarkeit der Bremskraftverstärkeraktorik. Demgegenüber zeigt 3b die Funktionsweise der Bremskraftverstärkervorrichtung 70 bei einer Funktionsbeeinträchtigung, wie beispielsweise einem Ausfall, der Bremskraftverstärkeraktorik.
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Sowohl bei einer gewährleisteten Einsetzbarkeit der Bremskraftverstärkeraktorik als auch bei einer Funktionsbeeinträchtigung der Bremskraftverstärkeraktorik ist ein Eingangsstangenbauteil 34 mittels einer Fahrerbremskraft Fb verstellbar. Dabei wird zumindest ein Teil Fb' der Fahrerbremskraft Fb auf eine Reaktionsscheibe 18a übertragen. Eine Differenzweg-Feder 72, welche zwischen dem Eingangsstangenbauteil 34 und dem Verstärkerkörper 10 der Bremskraftverstärkervorrichtung 70 angeordnet ist, kann dabei entgegen einer Federkraft Ff72 komprimiert werden.
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In dem in 3a wiedergegebenen Funktionsmodus bei einer gewährleisteten Einsetzbarkeit der Bremskraftverstärkeraktorik ist die Betätigung des Eingangsstangenbauteils 34 außerdem mittels eines Sensors 74, wie beispielsweise eines Bremskraftsensors, ermittelbar. Beispielsweise ermittelt der Sensor 74 eine der Fahrerbremskraft Fb entsprechende Sensorgröße S1. Danach gibt der Sensor 74 ein der Sensorgröße S1 entsprechendes Steuersignal 76 an eine Steuerung 12a einer Aktoreinrichtung aus. Die Steuerung 12a der Aktoreinrichtung kann dazu ausgelegt sein, ein dem Sensorsignal 75 entsprechendes Spannungssignal 76 an einen Motor 12b der Aktoreinrichtung bereitzustellen. Optionalerweise ist die Steuerung 12a zusätzlich dazu ausgelegt, beim Bereitstellen des Spannungssignals 76 an den Motor 12b ein Drehwinkelsignal 78 eines an dem Motor 12b angeordneten Drehwinkel-Sensors 12c der Aktoreinrichtung zu berücksichtigen.
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Der von der Steuerung 12a angesteuerte Motor 12b übt ein Drehmoment 80 auf die Gewindekomponenten 12d und 12e der Aktoreinrichtung aus. Durch das Betätigen der Gewindekomponenten 12d und 12e der Aktoreinrichtung ist zumindest eine Bremsunterstützungskraft Fu auf ein Unterstützungsbolzenbauteil 82 übertragbar. Dabei wird das Unterstützungsbolzenbauteil 82 entgegen einer Reibungskraft Fr1 so verstellt, dass die Bremsunterstützungskraft Fu auf den Verstärkerkörper 10 übertragen wird und der Verstärkerkörper 10 entgegen einer Reibungskraft Fr2 mittels der Bremsunterstützungskraft Fu verstellt wird.
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Der Verstärkerkörper 10 kontaktiert an einer ersten Kontaktfläche eine Reaktionsscheibenführung 84 so, dass die Reaktionsscheibenführung 84 durch zumindest die darauf übertragene erste Teil-Bremsunterstützungskraft Fu1 entgegen einer Reibungskraft Fr3 verstellt wird. Durch das Verstellen der Reaktionsscheibenführung 84 wird die erste Teil-Bremsunterstützungskraft Fu1 auf die oben schon genannte Reaktionsscheibe 18a übertragen. Dabei kann die Reaktionsscheibe entgegen einer Elastizitätskraft Fr4 verformt werden. Gleichzeitig überträgt die Reaktionsscheibe 18a während einer Betätigung des Bremsbetätigungselements bei gleichzeitigem Vorliegen der Aktoreinrichtung in einem funktionsgewährleistenden Zustand die Summe aus der zumindest teilweise übertragenen Fahrerbremskraft Fb' und der ersten Teil-Bremsunterstützungskraft Fu1 (Gesamtkraft Fb' + Fu1) auf das oben schon genannte Verbindungselement 18b und weiter auf ein erstes Stangenkolbenbauteil 14. (Der Verstellbewegung des Verbindungselements 18b mittels der darauf übertragenen Gesamtkraft Fb' + Fu1 kann eine Trägheitskraft Ft und/oder eine Reibungskraft Fr5 entgegenwirken.)
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Das erste Stangenkolbenbauteil 14 ist mittels der übertragenen Gesamtkraft Fb' + Fu1 in eine erste Druckkammer des Hauptbremszylinders 20 zumindest teilweise hineinverstellbar. Dem Hineinverstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 in die erste Druckkammer wirkt ein darin vorliegender erster Druck p1, bzw. eine zu dem ersten Druck p1 korrespondierende Gegenkraft Fg, entgegen. Durch das Hineinverstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 in die erste Druckkammer des Hauptbremszylinders 20 wird der erste Druck P1 gesteigert und somit ein erster Bremsdruck pb1 in mindestens einer mit der ersten Druckkammer hydraulisch verbundenen ersten Radbremszange aufgebaut.
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Außerdem kann das erste Stangenkolbenbauteil 14 derart über eine Verbindungskomponente 86 mit einem Schwimmkolben 58 verbunden sein, dass der Schwimmkolben 58 bei einem Hineinverstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 14 in die erste Druckkammer zumindest teilweise in eine zweite Druckkammer hineinverstellbar ist. Dem Hineinverstellen des Schwimmkolbens 58 in die zweite Druckkammer wirkt ein zweiter Druck p2 entgegen. Mittels des Hineinverstellens des Schwimmkolbens 58 in die zweite Druckkammer ist der Druck p2 so steigerbar, dass ein zweiter Bremsdruck pb2 in mindestens einer mit der zweiten Druckkammer hydraulisch verbundenen zweiten Radbremszange aufbaubar ist.
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Der Verstärkerkörper 10 kontaktiert auch ein zweites Stangenkolbenbauteil 22 derart, dass eine zweite Teil-Bremsunterstützungskraft Fu2 auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 übertragbar und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 entgegen der Federkräfte Ff42 und Ff44 der oben schon beschriebenen Federn 42 und 44 in die erste Druckkammer des Hauptbremszylinders 20 hineinverstellbar ist. (Insbesondere die Feder 44 kann dabei mittels einer Deformationskraft Fd leicht komprimiert werden.) Mittels des Verstellens des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in die erste Druckkammer des Hauptbremszylinders 20 kann der darin vorliegende erste Druck p1 zusätzlich gesteigert werden, sodass der an die mindestens eine erste Radbremszange weitergeleitete erste Bremsdruck pb1 auch mittels der zweiten Teil-Bremsunterstützungskraft Fu2 steigerbar ist. Ebenso können durch den zusätzlichen Druckaufbau in der ersten Druckkammer des Hauptbremszylinders 20 der zweite Druck p2 und der zweite Bremsdruck pb2 gesteigert werden.
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3b zeigt das Funktionsschema bei einem Vorliegen der Aktoreinrichtung in einem funktionsbeeinträchtigten Zustand. Somit kann keine Bremsunterstützungskraft Fu mittels der Aktoreinrichtung auf den Verstärkerkörper 10 ausgeübt werden. Allerdings kann das erste Stangenkolbenbauteil noch immer mittels der zumindest teilweise darauf übertragenen Fahrerbremskraft Fb verstellt werden. Während das zweite Stangenkolbenbauteil in einer konstanten Stellung/Position verharrt, sind somit mittels des Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils 14 der in der ersten Druckkammer vorliegende erste Druck p1 und über die Verbindungskomponente der in der zweiten Druckkammer vorliegende zweite Druck p2 noch steigerbar. Anstelle eines Einbremsens in die erste Druckkammer an den Begrenzungsflächen beider Stangenkolbenbauteile 14 und 22 wird lediglich mit der Begrenzungsfläche des ersten Stangenkolbenbauteils 14 in die erste Druckkammer eingebremst.
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Durch die bei einem Vorliegen der Aktoreinrichtung in einem funktionsbeeinträchtigten Zustand reduzierte Einbremsfläche kann ein besseres Kraft-Druck-Übersetzungsverhältnis bewirkt werden. Aufgrund des bewirkbaren vergleichsweise hohen Kraft-Druck-Übersetzungsverhältnisses kann der Fahrer mittels der Fahrerbremskraft Fb einen vergleichsweise großen ersten Druck p1 in der ersten Druckkammer des Hauptbremszylinders 20, und damit verbunden auch einen vergleichsweise großen ersten Bremsdruck pb1 in der mindestens einen ersten Radbremszange bewirken. Entsprechend ist aufgrund des vorteilhaften Druck-Kraft-Übersetzungsverhältnisses auch ein vergleichsweise großer zweiter Druck p2, bzw. ein vergleichsweise großer zweiter Bremsdruck pb2, mittels der Fahrerbremskraft Fb realisierbar.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Bremsgeräts.
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Das in 4 schematisch wiedergegebene Bremsgerät weist eine Bremskraftverstärkervorrichtung und einen Hauptbremszylinder 20 auf. Das Bremsgerät ist in einem Bremssystem mit mindestens einem Bremskreis 100a und 100b mit jeweils mindestens einer Radbremszange 102a und 102b einsetzbar. Da die Verwendbarkeit des Bremsgeräts jedoch nicht auf eine bestimmte Auslegung des mindestens einen Bremskreises 100a und 100b limitiert ist, wird auf die einzelnen Komponenten des mindestens einen Bremskreises 100a und 100b nicht weiter eingegangen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist das erste Stangenkolbenbauteil 14 in eine Verstellrichtung 54 durch eine erste Öffnung 104 des Hauptbremszylinders 20 verstellbar, während das zweite Stangenkolbenbauteil 22 in die Verstellrichtung 54 durch eine zweite Öffnung 106 des Hauptbremszylinders 20 verstellbar ist. Man kann dies auch so umschreiben, dass das erste Stangenkolbenbauteil 14 in eine erste Teildruckkammer 52a des Hauptbremszylinders 20 so hineinragt, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares erstes Teilrestvolumen der ersten Teildruckkammer 52a mittels eines Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils 14 variierbar ist, während das zweite Stangenkolbenbauteil 22 in eine zweite Teildruckkammer 52b des Hauptbremszylinders 20 so hineinragt, dass ein mit Flüssigkeit befüllbares zweites Teilrestvolumen der zweiten Teildruckkammer 52b mittels eines Verstellens des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 variierbar ist. Zwischen der ersten Teildruckkammer 52a und der zweiten Teildruckkammer 52b ist eine durchgehende oder unterbrochene Trennwand 108 ausgebildet.
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Sofern ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Teildruckkammern 52a und 52b gewährleistet ist, können die beiden Teildruckkammern 52a und 52b als Untereinheiten einer gemeinsamen Druckkammer angesehen werden. In diesem Fall ist ein gemeinsamer erster Druck in den beiden Teildruckkammern 52a und 52b einstellbar. Somit ist es auch ausreichend, lediglich eine der beiden Teildruckkammern 52a und 52b über eine Schnüffelbohrung 110 mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir 112 zu verbinden.
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Der Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Teildruckkammern 52a und 52b ist beispielsweise gewährleistbar, indem mindestens eine Durchströmöffnung in der unterbrochenen Trennwand 108 ausgebildet wird. Bei einer durchgehenden Trennwand 108 können auch beide Teildruckkammern 52a und 52b an einen gemeinsamen ersten Bremskreis 100a angebunden/angeschlossen werden. Sofern keine der beiden Teildruckkammern 52a und 52b mittels eines Schließens eines Trennventils von dem ersten Bremskreis 100a entkoppelt wird, ist in diesem Fall der Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Teildruckkammern 52a und 52b ermöglicht.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Hauptbremszylinder 20 als Tandemhauptbremszylinder ausgebildet, welcher zusätzlich zu der ersten Teildruckkammer 52a und der zweiten Teildruckkammer 52b, welche gemeinsam eine erste Druckkammer bilden, noch eine zweite Druckkammer 56 aufweist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausbildung des hier beschriebenen Hauptbremszylinders 20 als Tandemhauptbremszylinder lediglich optional ist. Außerdem ist das Eingangsstangenbauteil 34 auch als erste Verbindungskomponente 18 nutzbar.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Bremskraftverstärkervorrichtung und des Bremsgeräts sind auf einfache Weise mittels einer Wahl der Dimensionen ihrer Komponenten so ausbildbar, dass bereits bei einer Fahrerbremskraft von 500 N eine Fahrzeugverzögerung von 2,44 m/s2 selbst bei einer signifikanten Funktionsbeeinträchtigung der Aktoreinrichtung, aufgrund welcher keine Bremsunterstützungskraft bereitstellbar ist, erreichbar ist. Mit allen Ausführungsformen können bei einem Ausfall der Aktoreinrichtung höhere Verzögerungen erreicht werden. Zudem kann bei allen Ausführungsformen der Hauptbremszylinder 20 ohne Rücksicht auf die bei einem Ausfall der Aktoreinrichtung erreichbare Verzögerung ausgelegt werden.
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Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Ausführungsformen der Bremskraftverstärkervorrichtung und des Bremsgeräts liegt darin, dass das Wecken des Bremssystems zur Erfüllung von weiteren Anforderungen, wie beispielsweise zum Erzeugen einer Fahrzeugverzögerung von 6,44 m/s2 bei 500 N Fahrerbremskraft, auch bei einem abgezogenen Zündschlüssel erfüllbar ist. Außerdem können mittels der oben beschriebenen Technologie Bremskraftverstärkervorrichtungen mit einer reduzierten Komplexität hergestellt werden.
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Die vorteilhaften Herstellungsverfahren sind anhand der oben beschriebenen Ausführungsformen der Bremskraftverstärkervorrichtung und des Bremsgeräts schematisch wiedergegeben. Auf eine zusätzliche Beschreibung der Herstellungsverfahren wird deshalb hier verzichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009047263 A1 [0002]
