DE19612952C2 - Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker - Google Patents
Elektronisch gesteuerter BremskraftverstärkerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen eine elektromagnetisch betätigba
re Steuerventilanordnung aufweisenden Bremskraftverstärker für
eine elektronisch gesteuerte Fahrzeugbremsanlage wie sie aus
der vorangemeldeten, aber nachveröffentlichten DE 44 36 819 A1 be
kannt ist. Die Steuerventilanordnung wird mit Steuersignalen
für eine Auslösung oder Rücknahme einer automatischen Bremsung
von einer elektronischen Steuereinrichtung (ECU) angesteuert.
Der Bremskraftverstärker ist dabei vorzugsweise ein Unter
druck-Bremskraftverstärker, der durch eine bewegliche Wand in
eine Vakuumkammer und eine über eine Steuerventil mit Atmo
sphärendruck verbindbare Arbeitskammer unterteilt ist. Das
Steuerventil kann dabei wahlweise mechanisch über eine mit dem
Bremspedal verbundene Krafteingangsstange oder unabhängig von
dieser über eine elektromagnetische Betätigungseinheit geöff
net bzw. geschlossen werden.
Aus "ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 97 (1995), Heft 1, S. 36,
37 - Elektronisch geregelter Bremskraftverstärker - von Josef
Pickenhahn" ist bekannt, einen Bremskraftverstärker mit einem
regelbaren Magnetventil auszustatten, so daß ein dosierter
Bremsdruck erzeugbar ist. Dabei ist das Magnetventil als Pro
portional-Magnetventil ausgestaltet.
Aus der ebenfalls älteren Anmeldung nach der DE 195 03 202 C1
ist ein Verfahren zum Beenden eines automatischen
Bremsvorgangs bekannt, bei dem ein Bremskraftverstärker mit
einem Magnetventil ausgestattet ist. Hier ist jedoch nur das
Beenden, nicht aber die Durchführung des automatischen Brems
vorgangs an sich beschrieben.
Eine ähnliche Anordnung ist aus der DE 40 28 290 C1 bekannt,
bei der die durch den Fahrer veranlaßte Betätigungsgeschwin
digkeit des Bremspedals als einziges Kriterium zur Auslösung eines automati
schen Bremskraftvorganges herangezogen wird. Hierbei wird ein
Vergleich der durch den Fahrer veranlaßten Betätigungsge
schwindigkeit des Bremspedals in dessen jeweiliger Stellung
mit einem unveränderlichen Schwellwert ausgeführt und in Ab
hängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Notbremsung veran
laßt. Um die Notbremsung zu beenden, wird bei dieser bekannten
Vorgehensweise ein Richtungswechsel der Betätigungsgeschwin
digkeit des Bremspedals als Kriterium zur Beendigung der Not
bremsung verwendet.
Diese Anlage weist eine elektromagnetische Betätigung auf,
welche im Falle einer Notbremsung direkt die volle Bremskraft
verstärkerleistung zur Verfügung stellt, um die Bremswege zu
verkürzen. Üblicherweise ist das Magnetsystem des Steuerven
tils vorzugsweise als Zweistellungsmagnet ausgebildet, wobei
der stromlose Zustand der Magnetbetätigung keinen Einfluß auf
die normale Bremskraftverstärkerfunktion nimmt.
Aus der EP 0 460 408 A1 ist eine schlupfgeregelte Fahrzeug
bremsanlage bekannt, die eine Rückförderpumpe aufweist, welche
zur Erreichung des optimalen Füllungsgrades von einer Vorlade
pumpe mit einem notwendigen Vordruck gespeist wird.
Die zusätzliche Vorladepumpe, inclusive der zugehörigen An
steuerung verteuert das System erheblich und bedeutet einen
erhöhten Platzbedarf.
Aus der DE 44 41 910 A1 ist ein elektronisch gesteuerter
Bremskraftverstärker für eine Straßenfahrzeugbremsanlage be
kannt, der ein Gehäuse aufweist, das eine Unterdruckkammer und
eine von dieser durch eine bewegliche Wand getrennte Arbeits
kammer aufweist. Weiterhin hat der Bremskraftverstärker eine
Steuerventilanordnung, die mit der beweglichen Wand zu gemein
samer Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse verbunden ist, ei
nen Aktuator, der für ein elektronisch gesteuertes Betätigen
der Steuerventilanordnung mit dieser verbunden ist, und eine
Betätigungseinrichtung, die mit einem Bremspedal gekoppelt ist
und zu einer Verschiebung eines Kolbens eines Bremszylinders
auf den Kolben einwirkt.
Ein ähnlicher elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker
ist aus der DE 44 32 583 C1 bekannt. Bei diesem Bremskraftver
stärkern ist es möglich, die Arbeitskammer unabhängig von der
Stellung des Bremspedals bzw. der damit verbundenen Betäti
gungseinrichtung durch eine elektronisch gesteuerte Aktivie
rung der Steuerventilanordnung zu belüften. Dies hat zur Fol
ge, daß auf den Kolben des Bremszylinders eine Bremskraft aus
geübt wird, obwohl der Fahrer das Bremspedal nicht betätigt.
Dazu ist die Elektromagnetanordnung mit einem Anker ausge
stattet, der mit einer Hülse verbunden ist, die einen Ventil
sitz eines Ventils bildet, das die Arbeitskammer von der Umge
bungsatmosphäre trennt, bzw. die Arbeitskammer mit der Umge
bungsatmosphäre verbindet. Der Anker ist durch eine Rück
stellfeder vorgespannt und muß zur Belüftung der Arbeitskammer
nur die Federkraft überwinden. Dies bedeutet, daß keine Rück
kopplung von der Bremswirkung (Druckanstieg in den Bremskrei
sen) auf die Elektromagnetanordnung vorgesehen ist.
Die elektronisch gesteuerte Betätigung des Bremskraftverstär
kers erfolgt hier durch ein Ein-/Aus-Schalten der Elektro
magnetanordnung.
Ausgehend von dem vorstehend erläuterten Stand der Technik
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde in dem Fahrzeug eine
Druckquelle mit frei dosierbarem Ausgangsdruck zur Verfügung
zu stellen, deren Ausgangsdruck zur Fahrdynamik- der Schlupf
regelung oder dergl. verwendet werden kann. Diese Druckquelle
soll minimalen Raumbedarf haben.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein elektrisch gesteuerter
Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Für die Erzeugung eines fein dosierbaren, ggf. über vorbe
stimmte Zeiträume konstanten Vordrucks, der sich vorzugsweise
im Bereich 5-30 bar bewegt, ist es notwendig, einen entsprechend konstanten
Druckunterschied auf die bewegliche Wand eines Unterdruck-
Bremskraftverstärkers wirken zu lassen. Dazu wird die Arbeits
kammer des Bremskraftverstärkers durch die Steuerventilanord
nung kontrolliert mit Atmosphärendruck belüftet und nach dem
Erreichen des Solldrucks abgesperrt.
Um den Umfang der Belüftung und somit das Umschalten der elek
tromagnetischen Betätigung auf Druckhalten zu definieren, ist
eine Sensierung der Höhe des Vordrucks notwendig. Dies kann
z. B. durch einen an den Bremskreis angeschlossenen Drucksensor
oder einen den Druckunterschied an der beweglichen
Wand messenden Differenzdrucksensor oder auch durch das Maß der
Zustellbewegung der beweglichen Wand erfolgen. Das ermittelte Ergebnis
wird anschließend dem Regelkreis der elektromagnetischen Betä
tigung des Steuerventils als Istgröße zugeführt. Die Regelung
führt daraufhin eine stromproportionale Stellungsänderung der
elektromagnetischen Betätigung durch und führt die sich neu
einstellende Vordruckgröße der Regelung als Istgröße wieder zu.
Die Erzeugung konstanter Drücke (z. B. im Bereich 5-30 bar) erfolgt vor
zugsweise im Bereich geringer Öffnungshübe der Steuerventil
anordnung (einige 1/10 mm).
Erfindungsgemäß wird deshalb durch einen konstruktiven Eingriff
in die Anker bzw. Ankergegenstückgeometrie zumindest eine Teil
stromproportionalität erreicht, wodurch eine fein dosierte,
proportionale Vordruckregelung in diesem Arbeitsbereich möglich
ist.
Während der Erzeugung des Vordrucks über den Hauptbremszylinder
sorgt die nachgeschaltete schlupf- bzw. fahrdynamische Regelan
lage dafür, daß die in einen Bremskreis eingeleiteten Vordrücke
nicht in ungewollter Weise die Radbremsen des Fahrzeugs errei
chen, sondern nur den funktionellen Verbrauchern zugeführt wer
den.
Der durch den Bremskraftverstärker erzeugte Hydraulikdruck kann
aber auch von der Bremsanlage durch zwei Umschaltventile abge
trennt und anderen Verbrauchern zugeführt werden.
Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform weist im Vergleich
zum Stand der Technik ein modifiziertes Ankergegenstück und ei
nen modifizierten stufenförmig abgesetzten Anker auf.
Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungform zeigt einen durch
einen aus nichtmagnetischem Material bestehenden Führungszylin
der umfaßten zylindrischen Anker, wobei sich der Führungszylin
der zu einer Stirnfläche stufenförmig verjüngt und sich an
schließend koaxial zumindest teilweise in eine Bohrung des An
kergegenstücks erstreckt.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale sowie Abwandlungen
der Erfindung werden in der Beschreibung verdeutlicht, die auf
die Figuren Bezug nimmt.
Fig. 1 zeigt einen bekannten elektromagnetisch betätigbaren
Bremskraftverstärker im Schnitt.
Fig. 2 zeigt einen Detailausschnitt eines Magnetsystems des
Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Detailausschnitt eines Magnetsystems einer
ersten erfindungsgemäßen Lösung.
Fig. 4 zeigt einen Detailausschnitt eines Magnetsystems einer
zweiten erfindungsgemäßen Lösung.
Fig. 5 zeigt einen Detailausschnitt eines Magnetsystems einer
dritten erfindungsgemäßen Lösung.
Fig. 6 zeigt ein Kennliniendiagramm eines Magnetsystems gemäß
Fig. 1/2/4.
Fig. 7 zeigt ein Kennliniendiagramm eines Magnetsystems gemäß
Fig. 3/5.
Fig. 8 zeigt ein Druck-Zeit-Diagramm zur Vorladefunktion.
Fig. 9 zeigt ein Magnetkraft-Luftspaltdiagramm gemäß Fig. 3/5.
Fig. 10 zeigt ein Magnetdiagramm-Luftspaltdiagramm gemäß Fig.
1/2/4.
In Fig. 1 ist ein (Tandem-)Bremskraftverstärker einer Fahrzeug
bremsanlage im Überblick veranschaulicht. Der dargestellte
Bremskraftverstärker 10 hat ein im wesentlichen rotationssymme
trisches Gehäuse 12, in dem zwei Arbeitskammern 14, 14' sowie
zwei Unterdruckkammern 16, 16' angeordnet und jeweils durch ei
ne bewegliche Wand 18, 18' voneinander getrennt sind. Zu dem
Bremskraftverstärker 10 gehört eine Steuerventilanordnung 20,
das mit der beweglichen Wand 18 zu gemeinsamer Relativbewegung
in Bezug auf das Gehäuse 12 verbunden ist. Auf die Steuerventi
lanordnung 20 wirkt das vordere Ende eines stangenförmigen Be
tätigungsgliedes 22, das im Einbauzustand mit einem (nicht ge
zeigten) Bremspedal des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
Innerhalb des Bremskraftverstärkers 10 ist ein Kraftabgabeglied
30 angeordnet, das sich an der Steuerventilanordnung 20 ab
stützt. Das Kraftabgabeglied 30 ist zur Betätigung eines Haupt
bremszylinders 32 vorgesehen.
Da die Funktion des Bremskraftverstärkers hinsichtlich der Kam
mern 14, 18 und 14', 18' gleich ist, wird nachstehend nur auf
die Kammern 14, 18 Bezug genommen.
In dem abgebildeten Ruhezustand, bei abgeschalteter Unter
druckquelle, herrscht in den beiden Kammern 14 und 16 Atmosphä
rendruck. Bei eingeschalteter Unterdruckquelle, also beispiels
weise bei laufendem Motor, mit dessen Ansaugrohr die Unter
druckkammer 16 verbunden ist, entsteht in der Unterdruckkammer
16 ein Unterdruck, so daß die bewegliche Wand 18, und mit ihr
die Steuerventilanordnung 20, geringfügig nach vorne verschoben
wird. Dadurch stellt sich ein erneutes Druckgleichgewicht zwi
schen den beiden Kammern 14 und 16 ein. Von dieser Bereit
schaftsstellung (LTF (= Loss Travel Free)) aus ist eine ver
lustwegfreie Betätigung des Bremskraftverstärkers 10 gewährlei
stet.
Bei einer normalen Bremsbetätigung durch den Fahrer arbeitet
der Bremskraftverstärker 10 in üblicher Weise, indem die Ver
bindung zwischen den beiden Kammern 14 und 16 über die Steuer
ventilanordnung 20 unterbrochen wird und Umgebungsluft in die
Kammer 14 strömt. Infolgedessen steht eine durch den Brems
kraftverstärker 10 verstärkte Betätigungskraft am Kraftabgabe
glied 30 zur Verfügung.
Ein die bewegliche Wand 18 aufnehmendes koaxiales Steuerventil
gehäuse 20a ist axial verschieblich in einer zentralen Öffnung
des Gehäuses 12 über eine Gleitdichtung 12a aufgenommen und be
inhaltet die Steuerventilanordnung 20 und eine Elektromagne
tanordnung 24. Die Steuerventilanordnung 20 weist einen inneren
ringförmigen ersten Ventilsitz 20b und einen äußeren zweiten
Ventilsitz 20c auf, wobei über den ersten Ventilsitz 20b wahl
weise die Arbeitskammer 14 mit Atmosphärendruck und über den
zweiten Ventilsitz wahlweise eine Verbindung der Arbeitskammer
14 zur Unterdruckkammer 16 hergestellt werden kann.
Die Steuerventilanordnung 20 kann durch die Elektromagnetanord
nung 24 in einer Weise betätigt werden, daß die Steuerventi
lanordnung 20 entweder nur durch die Elektromagnetanordnung 24
aktiviert wird, oder zusätzlich zu einer Betätigung durch das
Bremspedal über das Betätigungsglied 22. Dazu ist die Elektro
magnetanordnung 24 über die Leitung 26 mit der (nicht gezeig
ten) elektronischen Steuereinrichtung ECU verbunden.
Die Elektromagnetanordnung 24 weist eine Magnetspule 24a, einen
Anker 24b und ein Ankergegenstück 24c auf. Zu einem Luftspalt
24d zwischen dem Anker 24b und dem Ankergegenstück 24c ist eine
Antihaftscheibe 24e angeordnet. Der Anker 24b und das Ankerge
genstück 24c sind durch eine Federanordnung 24f federnd vonein
ander weg entgegen der Betätigungsrichtung X (Fig. 6, 7) vorge
spannt.
Der erste Ventilsitz 20b ist dabei mit dem Anker 24b derart
verbunden, daß bei einer Verschiebung des Ankers 24b in Betäti
gungsrichtung X (siehe Fig. 6, 7) der erste Ventilsitzes 20b
relativ gegenüber dem Steuerventilgehäuse 20a bewegt und somit
der erste Ventilsitz 20b sich öffnet.
Der Anker 24b und das Ankergegenstück 24c weisen jeweils eine
Gestalt auf, durch die in dem den Arbeitsbereich bildenden
Teilbereich des Betätigungsweges bei zunehmender Annäherung des
Ankers 24b an das Ankergegenstück 24c neben längsgerichteten
Magnetkräften FA zunehmend quergerichtete Magnetkräfte FR wir
ken, wodurch sich die längsgerichteten Magnetkräfte verringern.
Das Ankergegenstück 24c hat eine den Anker 24b zumindest teil
weise umgreifende Gestalt. Der Anker, der eine hülsenförmige
Gestalt hat, umgibt die Betätigungseinrichtung 22 teilweise und
ist mit dieser nicht verbunden. Das Maß der Steigung der Ma
gnetkraft/Luftspalt-Kennlinie ist durch die Federanordnung 24f
beeinflußt, die den Anker 24b und das Ankergegenstück 24c fe
dernd voneinander weg vorspannt. Das Ankergegenstück 24c hat an
seinem Außenumfang eine konische Verjüngung 24g, die den Anker
umgreift (siehe Fig. 3). Der Anker 24b hat einen sich zu dem
Ankergegenstück 24c hin konisch verjüngenden Abschnitt 24h.
Der Anker 24b und das Ankergegenstück 24c weisen somit Stirnbe
reiche auf, deren Form den Feldverlauf und damit die Magnet
kraftrichtung auf die Ankermantelfläche in diesem Bereich be
einflußt.
Die Auslegung des Magnetsystems einer elektromagnetischen Betä
tigung aus dem Stand der Technik nach z. B. Fig. 1 zeigt im we
sentlichen die Kennlinienschar nach Fig. 6 bzw. Fig. 10.
In Fig. 6 ist die mechanische Ankergegenkraft in Abhängigkeit
von dem Luftspalt des Ankers (Graph A) und die Kennlinienschar
B der Magnetkraft in Abhängigkeit des Luftspalts mit dem Strom
I als Feldparameter veranschaulicht. Deutlich ist die mit klei
ner werdendem Ankerluftspalt zunehmende Magnetkraft erkennbar.
Projiziert man die mechanische Ankergegenkraft über den gesam
ten möglichen Hub des Ankers auf die Kennlinienschar B, ergibt
sich zumindest eine Linie U, die die Kurve A schneidet.
Diese Linie U schneidet für eine bestimmte Kennlinie der Kenn
linienschar B die Kurve A an zwei Punkten (P1; P2). Daraus er
gibt sich, daß bei einer Magnetkraft-Luftspalt-Charakteristik
nach Fig. 6, während einer Stromregelung, zu einem Stromwert
keine eindeutige Position des Ankers entlang des Betätigungswe
ges einstellen kann, da jeder der beiden Schnittpunkte der Kur
ven A und B eine mögliche Ankerposition darstellt. Das System
ist somit unbestimmt und für eine stromproportionale Regelung
ungeeignet, weil instabil.
Wenn sich die Steuerventilanordnung 20 in der Ausgangsstellung
(LTF) befindet und die Magnetspule bestromt wird, erzeugt die
mindestens erforderliche Stromhöhe zur Einleitung einer Anker
bewegung eine Kennlinie (Fig. 6), deren Magnetkraftverlauf B
die mechanische Ankergegenkraftkurve A nicht mehr schneidet.
Dabei steigt die Magnetkraft derart an, daß der Anker sich bis
zu dem Ankergegenstück bewegt. Ein Abfangen des Ankers ist auf
grund der hohen Beschleunigung des Ankers nicht mehr möglich.
Das Magnetsystem kann deshalb nur in einem On/Off-Modus betrie
ben werden.
Dieses bekannte System besitzt damit den Nachteil, daß ein
teilweises Öffnen des Steuerventils nicht möglich ist.
Erfindungsgemäß wird ein Ankergegenkraft/stromproportionales
Verhalten, zumindest im Arbeitsbereich der Elektromagnetanord
nung erreicht. Dies heißt, daß eine stabile Magnetkraftcharak
teristik B in Funktionsrichtung des Ankers ab LTF-Position er
zielt wird. Dies geschieht vor allem die Umkehrung der Steigung
der Magnetkraft-Luftspalt-Kennlinien B' in eine positive Stei
gung wie in Fig. 7 gezeigt. Aus Fig. 7 wird dabei ebenfalls
deutlich, daß jede einzelne Kennlinie aus der Schar der Magnet
kraft-Luftspalt-Kennlinien B' die Ankergegenkraftkurve A nur an
je einem definierten Punkt schneidet, der einer Teilstellung
des Ankers auf dem Weg zum Ankergegenstück entspricht.
Wird dieses Magnetsystem nun aus der LTF-Position mit Strom be
aufschlagt, reicht die notwendige Stromerhöhung zur Einleitung
der Ankerbewegung nur dazu aus, den Anker 12 in eine Teilstel
lung zu bewegen. Das heißt, proportional zur eingespeisten
Stromhöhe stellt sich eine entsprechende Ankerstellung ein, die
in Fig. 7, definiert ist als Schnittpunkt der jeweiligen Kennlinie
B mit der Ankergegenkraftkurve A. Erst durch eine weitere
Stromerhöhung kann der Anker sich weiterbewegen.
Fig. 2 zeigt eine Detailansicht eines Magnetsystems aus dem
Stand der Technik entsprechend Fig. 1. Hierbei sind das Anker
gegenstück, der Anker und die Anti-Klebe-Scheibe AKS in dem
funktionsrelevanten Detailbereich zu erkennen. Das Ankergegen
stück 24c weist einen Absatz auf, der in einen konischen Be
reich 24g übergeht. Eine abgesetzte Bohrung darin bildet eine
Vertiefung 24i, in die ein Stirnabschnitt des Ankers 24b wäh
rend einer Betätigung eintaucht.
In Fig. 2 sind die zugehörigen magnetischen Feldlinien einge
zeichnet. Die Feldlinien teilen sich dabei in zwei Bereiche
auf. Zum einen sind dies die Feldlinien mit überwiegend radia
ler Kraftkomponente FR und zum anderen Feldlinien mit überwie
gend axialer Kraftkomponente FA. Die Stärke des Feldes hängt
weitgehend von der Eintauchtiefe des Ankers in die Vertiefung
im Ankergegenstück ab. Das heißt, bevor der Anker in die Ver
tiefung eintaucht, überwiegen die Axialkraftanteile, während
diese Anteile beim Eintauchen zunehmend durch die Radialkraft
komponenten abgeschwächt werden. Diese Abschwächung steigt al
lerdings nur bis zu einer Grenzeintauchtiefe an. Durch den ver
ringerten Luftspalt steigen die Axialkräfte derart überpropor
tional an, so daß somit der Verlauf der Steigung umgekehrt
wird.
Hieraus läßt sich erkennen, daß die Beeinflussung der Radial
kraftkomponente während der Eintauchphase des Ankers 12 ent
scheidend zur Abflachung der Magnetkraftanstiegslinien B, B'
beiträgt, sogar ein bereichweiser Abfall kann erzielt werden
(Fig. 7/Fig. 9). Erfindungsgemäß wird durch die Gestaltung des
Ankers und des Ankergegenstücks das Magnetsystem derart zu be
einflußt, daß zumindest ein Teilbereich der Kurve B eine in
Richtung des zunehmenden Luftspaltes positive Steigung aufweist
und somit eine o. g. stromproportionale Regelung ermöglicht.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform stellt Fig. 3 dar. Gegen
über Fig. 2 ist dabei die Stirnfläche des konischen Bereichs
24g vergrößert. Dies wird dadurch erreicht, daß der Innendurch
messer der Ausnehmung 24i reduziert ist. Gleichzeitig ist auch
der Anker 24b im Durchmesser verkleinert, so daß der Radial
luftspalt zwischen Anker 24b und Ankergegenstück 24c in glei
cher Größe wie in Fig. 2 erhalten bleibt. Durch die Vergröße
rung der Stirnfläche des konischen Bereichs 24g wird vor allem
die Sättigungsgrenze des konischen Bereichs erhöht, wodurch in
einem definierten Bewegungsbereich des Ankers 24b die radiale
Magnetkraftkomponente FR derart ansteigt, daß ab einer defi
nierten Eintauchtiefe die Magnetkraft-Luftspalt-Charakteristik
entsprechend Fig. 7/Fig. 9 einen in der Richtung des steigen
den Luftspalts ansteigenden Abschnitt aufweist.
Um den Änderungsaufwand von Fig. 2 auf Fig. 3 zu reduzieren,
kann eine Konstruktionsvariante nach Fig. 4 gewählt, welche ein
abgesetztes Ankergegenstück aufweist, das keinen konischen Be
reich mehr aufweist, sondern in einer stufenförmig abgesetzten
Bohrung eine nichtmagnetische Hülse 24e aufweist, die den Anker
24b radial umschließt. Der Anker weist dabei ebenfalls einen
stufenförmig abgesetzten Eintauchbereich auf. Mit dieser Geome
trie wird der gleiche Magnetkraftverlauf wie in Fig. 2 und Fig.
10 gezeigt erreicht. Das Ankergegenstück mit der eingesetzten
Hülse wird nun als Standardbaugruppe beibehalten.
Durch Änderungen nur der Ankergeometrie (Fig. 5) kann in einfa
cher Weise ein Magnetsystem erstellt werden, das gemäß den
Kennlinien der Fig. 7/Fig. 8 arbeitet. Der Vorteil dieser
Lösungsvariante besteht vor allem darin, daß nur allein durch
den Austausch des Ankers ein elektronisch regelbarer Brems
kraftverstärker modifizierbar wird.
Claims (10)
1. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker für eine
Straßenfahrzeugbremsanlage, mit
- - einem Gehäuse (12), das eine Unterdruckkammer (16) und eine von dieser durch eine bewegliche Wand (18) getrennte Arbeits kammer (14) aufweist,
- - einer Steuerventilanordnung (20), die mit der beweglichen Wand (18) zu gemeinsamer Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse (12) verbunden ist und zwischen der Arbeitskammer (14) und der Umgebungsatmosphäre angeordnet ist,
- - einem eine Elektromagnetanordnung (24) aufweisenden Aktua tor, der für ein elektronisch gesteuertes Betätigen der Steu erventilanordnung (20) entlang eines Betätigungsweges mit die ser verbunden ist, wobei
- - die Elektromagnetanordnung (24) zumindest in einem Teil bereich des Betätigungsweges als Proportionalmagnet wirkt, und eine Magnetspule (24a), einen Anker (24b) und ein Ankerge genstück (24c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Formgebung und/oder Materialwahl für den Anker (24b) und/oder das Ankergegenstück (24c) eine Magnetkraft/Luft spalt-Kennlinie mit zumindest in einem vorzugsweise den Ar beitsbereich bildenden Teilbereich des Betätigungsweges posi tiver Steigung bewirkt, und daß
- - das Maß der Steigung der Magnetkraft/Luftspalt-Kennlinie durch eine Federanordnung (24) beeinflußt ist, die den Anker (24b) und das Ankergegenstück (24c) federnd voneinander weg vorspannt.
2. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Magnetspule (24a) der Elektromagnetanordnung (24) mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist, die ein Stromsignal liefert, das charakteristisch für den Betätigungs weg der Elektromagnetanordnung (24) ist.
3. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine mit einem Bremspe
dal gekoppelte Betätigungseinrichtung (22) zum Verschieben ei
nes Kolbens eines Bremszylinders vorgesehen ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - der Anker (24b) eine hülsenförmige Gestalt aufweist, die Be tätigungseinrichtung (22) zumindest teilweise umgibt und mit dieser verbunden ist.
4. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach dem
vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Anker (24b) mit der Betätigungseinrichtung (22) form schlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.
5. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Anker (24b) und das Ankergegenstück (24c) jeweils eine Gestalt aufweisen, durch die zumindest in einem vorzugsweise den Arbeitsbereich bildenden Teilbereich des Betätigungsweges bei zunehmender Annäherung des Ankers (24b) zu dem Ankergegen stück (24c) neben längsgerichteten Magnetkräften (FA) zunehmend quergerichtete Magnetkräfte (FR) wirken, die die längsgerichte ten Magnetkräfte (FA) wenigstens teilweise kompensieren.
6. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Ankergegenstück (24) eine den Anker (24b) zumindest teilweise umgreifende Gestalt aufweist.
7. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach dem
vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Ankergegenstück (24c) sich zumindest in einem den Anker (24b) umgreifenden Bereich eine sich vorzugsweise konisch ver jüngende Gestalt aufweist.
8. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Anker (24b) eine sich zu dem Ankergegenstück (24c) hin verjüngende Gestalt aufweist.
9. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Anker (24b) und das Ankergegenstück (24c) Stirnbereiche aufweisen, deren Form ein zumindest teilweises Ineinandergrei fen des Ankers (24b) und des Ankergegenstückes (24c) ermög licht.
10. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zwischen dem Ankergegenstück (24c) und dem Anker (24b) eine Antihaftschicht (24e) angeordnet ist.
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DE-Z.: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 97 (1995), H. 1, S. 36 * |
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