DE19632278C2 - Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker und Verfahren zu dessen Einstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronisch gesteuerten Brems­ kraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Bremskraftverstärker ist aus der vorangemeldeten, nachveröffentlichten DE 196 12 952 A1 und aus der DE 44 36 819 A1 bekannt.

Aus der DE 43 11 244 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung eines Funktionsmaßes zwischen dem Ende eines die Betätigungskraft eines Unterdruckbremskraftverstärkers übertragenen Ventilkol­ bens und einer die Ausgangskraft des Unterdruckbremskraftver­ stärkers übertragenen Reaktionsscheibe beschrieben. Dazu ist der Ventilkolben durch zwei mittels einer Gewindeverbindung miteinander gekoppelte Teile gebildet.

Ein derartiger Bremskraftverstärker ist häufig als Unter­ druckbremskraftverstärker ausgeführt und weist ein Gehäuse auf, das durch eine bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer, die in ständiger Verbindung mit einer Unterdruckquelle steht, und eine Arbeitskammer unterteilt ist, die wahlweise mit Un­ terdruck oder mit zumindest Atmosphärendruck verbindbar ist. Die Verbindung der Arbeitskammer mit Unterdruck oder mit zumindest Atmosphärendruck wird durch ein am Bremskraftver­ stärker vorhandenes Steuer­ ventil geschaffen, das wahlweise durch die über beispiels­ weise ein Bremspedal ausgeübte Fahrerfußkraft oder durch eine fußkraftunabhängige, elektromagnetische Ansteuerung betätigt werden kann.

In der DE 40 28 290 C1 ist ein Verfahren zur Verkürzung des Bremsweges in kritischen Fahrsituationen beschrieben, welches unter Verwendung eines ähnlichen Bremskraftverstärkers beim Überschreiten eines ersten Schwellwertes der durch den Fahr­ zeugführer hervorgerufenen Pedalbetätigungsgeschwindigkeit einen automatischen Bremsvorgang auslöst. Die dort beschrie­ bene Bremsanlage hat eine elektromagnetische Betätigung, die im Falle einer kritischen Fahrsituation dem Fahrer augen­ blicklich die höchstmögliche Bremskraftunterstützung zur Ver­ fügung stellt, so dass ein Bremsdruck erzeugt wird, der in jedem Fall höher ist als derjenige, der sich bei derselben Pedal­ stellung im Normalbremsfall einstellen würde.

Die elektromagnetische Betätigungseinheit gemäß der eingangs genannten DE 196 12 952 A1 weist einen Magnetanker auf, an dem eine innere zylindrische Hülse mit einem ersten Ventilsitz des Steuerventils befestigt ist. Der Magnetanker ist dabei von einer Magnetspule umgeben, die in einem Spulengehäuse angeordnet ist, das in dem Gehäuse des Steuerventils auf­ genommen ist.

An dem Steuerventilgehäuse ist ein zweiter Ven­ tilsitz ausgebildet, an dem ein Verbindungskanal zur Unterdruckkammer und ein Verbindungskanal zur Arbeitskammer münden, so daß die beiden Verbindungskanäle wahlweise getrennt oder miteinander verbunden werden können. Mit dem ersten und dem zweiten Ventilsitz wirkt ein federbelastetes, gummielastisches Dichtelement zusammen. Wird die elektromag­ netische Betätigung aktiviert, bewegt sich der Magnetanker mitsamt der an ihm befestigten inneren Hülse in Betätigungs­ richtung des Bremskraftverstärkers, wodurch nach einem definierten Hub der erste Ventilsitz vom Dichtelement abhebt und eine Verbindung der Arbeitskammer zum Atmosphärendruck hergestellt wird.

Zur idealen magnetischen Kraftentfaltung der elektromag­ netischen Betätigungseinheit ist es erforderlich, daß die Lage des Magnetankers in seiner Ruhestellung einen definier­ ten Abstand zum Ankergegenstück aufweist. Abweichungen von diesem definierten Abstand führen zu einer entsprechenden Änderung der magnetischen Leistungsfähigkeit der elektroma­ gnetischen Betätigungseinheit.

Da der Abstand des Magnetan­ kers vom Ankergegenstück unter anderem abhängig ist von der Anlage der mit dem Magnetanker gekoppelten inneren Hülse an dem gummielastischen Dichtelement, treten in der Praxis durch Positions- und Längentoleranzen der einzelnen Bauteile solche Abweichungen auf, wodurch die Leistungsfähigkeit des Brems­ kraftverstärkers nachteilig beeinflußt wird.

Das Einhalten eines genau definierten Hubes der elektromagnetischen Betätigungseinheit ist in der Serienfertigung elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker darüber hinaus wichtig, um ein gleiches Ansprechverhalten aller Bremskraftverstärker einer Serie sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik einen elektronisch gesteuerten Bremskraftverstärker bereitzustellen, bei dem trotz der in Großserie unvermeidbaren Herstellungstoleranzen auf einfache Weise die genaue Einhaltung eines vorgegebenen Betätigungshubes der elektromagnetischen Betätigungseinheit, d. h. eines definierten Luftspaltes zwischen dem Magnetanker und dem Ankergegenstück, für die gesamte Serie sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Bremskraftver­ stärker mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß ist demnach der den Betätigungshub der elek­ tromagnetischen Betätigungseinheit definierende Luftspalt zwischen dem Magnetanker und dem Ankergegenstück einstellbar gestaltet. Durch Hinein- oder Herausschrauben des Ankergegen­ stücks in das Spulengehäuse oder aus dem Spulengehäuse läßt sich der axiale Luftspalt zwischen dem Magnetanker und dem Ankergegenstück leicht auf einen gewünschen Wert einstellen. Dabei ist es prinzipiell nicht von Bedeutung, ob das Anker­ gegenstück in oder auf das Spulengehäuse schraubbar ist, es kommt nur darauf an, daß die axiale Lage von Ankergegenstück und Magnetanker relativ zueinander veränderbar ist.

Ein be­ sonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Veränderung der axialen Lage von Magnetanker und Ankergegenstück relativ zueinander selbst dann möglich ist, wenn die gesamte elektromagnetische Betätigungseinheit als sogenannte Unterbaugruppe fertig zusammengebaut ist. Auch läßt sich so im nachhinein ohne weiteres noch eine Anpassung der von der elektromagnetischen Betätigungseinheit ausgeübten Kraft vornehmen, indem die axiale Erstreckung des Luftspaltes verändert wird.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers hat das Gewinde zwischen dem Anker­ gegenstück und dem Spulengehäuse eine nur geringe Steigung. Auf diese Weise ist ein sehr feinfühliges und präzises Ein­ stellen des Luftspaltes möglich. Vorzugsweise ist darüber hinaus das Gewinde mit einem elastischen, reibungserhöhenden Material beschichtet, woraus bei immer noch leichter Einstellbarkeit eine gute Selbsthemmung resultiert, die einem selbsttätigen Verstellen einer einmal eingestellten Position entgegenwirkt.

Das Gewinde zwischen dem Ankergegenstück und dem Spulenge­ häuse ist bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers vorteilhaft an einem axialen Fortsatz am freien Ende des Spulengehäuses ausgebildet. Der axiale Fortsatz des Spulengehäuses kann dabei durch einen mit einem Innengewinde versehenen Haltering gebildet sein, der bei­ spielsweise mit dem Spulengehäuse verstemmt oder durch eine Bördelung mit dem Spulengehäuse verbunden ist. In diesen Haltering greift dann das mit einem entsprechenden Außenge­ winde versehene Ankergegenstück ein.

Das Spulengehäuse kann zweiteilig ausgebildet sein, d. h. es weist ein radial äußeres Spulengehäuseteil und ein radial in­ neres Spulengehäuseteil auf, die beispielsweise durch eine Bördelung miteinander verbunden sind. Wenn das Spulengehäuse zweiteilig ausgebildet ist, ist der axiale Fortsatz des Spu­ lengehäuses bevorzugt einstückig mit dem radial äußeren Spu­ lengehäuseteil ausgebildet.

Um die Einstellung eines definierten Luftspaltes zwischen Magnetanker und Ankergegenstück weiter zu vereinfachen, sind bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Brems­ kraftverstärkers mit einer Nut am freien Ende des Ankergegen­ stücks versehen. In diese Nut kann ein Einstellwerkzeug zum Verdrehen des Ankergegenstückes gegenüber dem Spulengehäuse eingreifen. Das Einstellwerkzeug kann auch Teil einer selbst­ tätig arbeitenden Kalibriervorrichtung sein, die im Rahmen des Produktionsprozesses des Bremskraftverstärkers den Luftspalt zwischen dem Magnetanker und dem Ankergegenstück auf einen vorherbestimmten Wert einstellt.

Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen des er­ findungsgemäßen Bremskraftverstärkers ist auf der dem Anker­ gegenstück zugewandten Stirnfläche des Magnetankers eine dünne Kappe aus antimagnetischen Material befestigt. Diese Kappe sorgt bei vollem Hub des Magnetankers, d. h. wenn der Magnetanker an dem Ankergegenstück anschlägt, für einen ge­ wissen magnetischen Mindestspalt, so daß sich der Magnetanker bei entregter elektromagnetischer Betätigungseinheit leicht vom Ankergegenstück lösen kann. Statt auf der Stirnfläche des Magnetankers kann auch auf der gegenüberliegenden Stirnfläche des Ankergegenstückes eine dünne Scheibe oder Kappe aus anti­ magnetischem Material befestigt sein.

Die genannte Lösung zur Erhaltung eines magnetischen Mindestspaltes zwischen dem Mag­ netanker und dem Ankergegenstück ist unabhängig von der zuvor beschriebenen Anordnung eines Gewindes zwischen Ankergegen­ stück und Spulengehäuse und kann demzufolge auch bei allen anderen elektromagnetischen Betätigungseinheiten mit Vorteil eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird der Hub des Magnetankers der elektromagne­ tischen Betätigungseinheit eines erfindungsgemäßen elek­ tronisch gesteuerten Bremskraftverstärkers wie folgt eingestellt:
Zunächst wird der sich nach dem Zusammenbau der elektromagnetischen Betätigungseinheit ergebende Ist-Hub des Magnetankers gemessen, beispielsweise indem bei noch nicht montierter Reaktions- und Fühlscheibe ein Meßfühler auf die dann zugängliche Stirnfläche eines mit dem Magnetanker starr gekoppelten Betätigungskolbens abgesenkt und daraufhin der Ist-Hub ermittelt wird.

Der für den Ist-Hub ermittelte Wert wird dann mit dem Wert für den Soll-Hub des Magnetankers ver­ glichen und es wird die Differenz gebildet, die angibt, um wieviel und in welche Richtung die Größe des bestehenden Luftspaltes zu verändern ist, um den Soll-Hub zu erzielen.

Die gebildete Differenz wird anhand der Steigung des zwischen Ankergegenstück und Spulengehäuse vorhandenen Einstellge­ windes in einen Drehwinkel umgerechnet, woraufhin das Anker­ gegenstück um diesen Drehwinkel gedreht wird.

Wie bereits erwähnt, wird dieser Einstellvorgang bevorzugt selbsttätig von einer elektronischen Kalibriervorrichtung ausgeführt.

Drei bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers werden im folgenden anhand der beige­ fügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Bremskraftverstärkers mit einer elektro­ magnetischen Betätigungseinheit, wobei mit dem Bremskraftverstärker ein nachgeschalteter Haupt­ zylinder verbunden ist,

Fig. 2 das Steuerventil des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1 in vergrößerter, geschnittener Darstellung,

Fig. 3 die elektromagnetische Betätigungseinheit des Brems­ kraftverstärkers gemäß Fig. 1 und 2 in nochmals vergrößerter, geschnittener Darstellung,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines elek­ tronisch gesteuerten Unterdruckbremskraftverstärkers für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage im Überblick veran­ schaulicht. Der Bremskraftverstärker 10 ist im dargestellten Beispiel als sogenannter Tandem-Bremskraftverstärker ausge­ führt, d. h. in seinem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse 12 befinden sich zwei bewegliche Wände 14, 14', die den Innenraum des Bremskraftverstärkergehäuses 12 in je zwei Arbeitskammern 16, 16' und zwei Unterdruckkammern 18, 18' un­ terteilen. Die beiden Unterdruckkammern 18, 18' sind ständig mit einer hier nicht dargestellten Unterdruckquelle verbun­ den, während die beiden Arbeitskammern 16, 16' durch ein Steuerventil 20 mit einem Gehäuse 21 wahlweise mit Unterdruck oder mit zumindest atmosphärischen Druck verbindbar sind. Das Steuerventil 20 wird entweder durch den Fahrzeugführer direkt betätigt, indem dessen Fußkraft beispielsweise über ein hier nicht dargestelltes, mit einer Krafteingangsstange 22 gekop­ peltes Bremspedal in das Steuerventil 20 eingeleitet wird, oder es wird mittels einer elektromagnetischen Betätigung­ seinheit 24 fußkraftunabhängig betätigt.

Die elektromagnetische Betätigungseinheit 24 ist mit einem hier nicht gezeigten, elektronischen Steuergerät verbunden und kann in Abhängigkeit von Signalen desselben das Steuer­ ventil 20 und damit den Bremskraftverstärker 10 völlig fuß­ kraftunabhängig oder auch in einer die Fußkraft unter­ stützenden Weise betätigen. Mit einer solchen Anordnung las­ sen sich automatisch ablaufende Fahrzeugbremsungen realisieren.

Werden die Arbeitskammern 16, 16' mit Atmosphärendruck (oder mit Überdruck) verbunden, bewegen sich die beiden beweglichen Wände 14, 14' bezogen auf Fig. 1 nach links und üben dabei eine Kraft auf das Gehäuse 21 des Steuerventils 20 aus, welches diese Kraft in einen dem Bremskraftverstärker funk­ tionell nachgeschalteten Hauptzylinder 26 weiterleitet, wo daraufhin ein entsprechender Bremsdruck aufgebaut wird. Diese Funktion des Bremskraftverstärkers 10 und des Hauptzylinders 26 ist Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein bekannt und braucht daher nicht weiter erläutert zu werden.

Im folgenden wird der Aufbau des Steuerventils 20 sowie der elektromagnetischen Betätigungseinheit 24 näher beschrieben. Die von dem zylindrischen Gehäuse 21 des Steuerventils 20 um­ schlossene elektromagnetische Betätigungseinheit 24 hat einen im wesentlichen hohlzylindrischen Magnetanker 28, der auf seiner in Fig. 2 rechten Seite starr mit einer Hülse 30 gekoppelt ist, an deren freiem, in Fig. 2 rechten Ende ein erster kreisringförmiger Ventilsitz 32 ausgebildet ist. Ra­ dial außerhalb des ersten Ventilsitzes 32 und konzentrisch zu diesem ist ein zweiter ringförmiger Ventilsitz 34 an einem zum Gehäuse 21 des Steuerventils 20 gehörenden Teil 36 ausge­ bildet. Beide Ventilsitze 32 und 34 wirken in ihrer darge­ stellten Position mit einem elastischen Dichtelement 38 ab­ dichtend zusammen. Das gummielastische Dichtelement 38 ist mit einer Rollmembran versehen, die mit dem Gehäuse 21 des Steuerventils 20 dicht verbunden ist, und wird von einer sich an einem Federhalteelement 39 abstützenden Druckfeder 40a in Richtung auf den ersten Ventilsitz 32 und den zweiten Ventil­ sitz 34 vorgespannt. Auf der anderen Seite des Federhalteele­ mentes 39 stützt sich eine weitere Druckfeder 40b ab, welche die Krafteingangsstange 22 entgegen der Betätigungsrichtung vorspannt.

Zur elektromagnetischen Betätigungseinheit 24 gehört weiter­ hin eine Magnetspule 41, die in einem den Magnetanker 28 konzentrisch umgebenden Spulengehäuse 42 aufgenommen ist. Das Spulengehäuse 42 ist bis zu seinem Anschlag an dem Teil 36 des Steuerventilgehäuses 21 in letzteres eingeschoben und durch eine Schraube 43 mit dem Steuerventilgehäuse 21 verbun­ den. An seinem in Fig. 2 linken Ende weist das Spulengehäuse 42 einen axialen Fortsatz 44 in Gestalt eines Halterings 46 auf, der durch eine Bördelung 48 mit dem Spulengehäuse 42 fest verbunden ist. Der Haltering 46 dient dazu, ein Anker­ gegenstück 50 axial verstellbar aufzunehmen. Hierzu ist zwischen dem Haltering 46 und dem Ankergegenstück 50 ein Ein­ stellgewinde 52 vorhanden, so daß das Ankergegenstück 50 mit seinem in das Spulengehäuse 42 ragenden, durchmesserkleineren Abschnitt 54 mehr oder weniger weit in das Spulengehäuse 42 hineingeschraubt werden kann, um die Größe eines axialen Luftspaltes L zwischen dem Ankergegenstück 50 und dem Magnet­ anker 28 einzustellen. Der durchmesserkleinere Abschnitt 54 des Ankergegenstücks 50 sowie der Magnetanker 28 werden von einer im Spulengehäuse 42 aufgenommenen und aus dünnem Blech bestehenden Führungshülse 56 umfaßt, die außen durch eine O- Ringdichtung 58 gegenüber dem Spulengehäuse 42 und innen durch eine O-Ringdichtung 60 gegenüber dem Ankergegenstück 50 luftdicht abgeschlossen ist.

Die elektromagnetische Betätigungseinheit 24 sowie das Steuerventil 20 werden von der Krafteingangsstange 22, einem sich daran angeschließenden ersten Betätigungskolben 62, und einem an letzterem anliegenden zweiten Betätigungskolben 64 zentrisch durchsetzt. Der erste Betätigungskolben 62 weist eine umlaufende Ringnut auf, in der ein quer zur Längsachse angeordneter, klammerartiger Anschlagriegel 66 sitzt. An seinem rechten Ende hat der erste Betätigungskolben 62 eine kugelkalottenförmige Vertiefung, in die ein kugelförmiges Ende 68 der Krafteingangsstange 22 eingreift. Eine Material­ einstemmung (nicht dargestellt) des Betätigungskolbens 62 in Höhe des Übergangs des kugelförmigen Endes 68 zum Hauptteil der Krafteingangsstange 22 fixiert letztere axial, ohne die Kugelgelenkfunktion der Verbindung zu beeinträchtigen. Ein an einer stufenförmigen Erweiterung des ersten Betätigungskol­ bens 62 in einer Ringnut aufgenommenes Radialdichtelement 70 dichtet den ersten Betätigungskolben 62 gegenüber dem inneren Durchmesser der Hülse 30 gleitend ab.

Es wird nun die Funktion des Bremskraftverstärkers 10 genauer beschrieben, wobei angenommen sei, daß gerade eine Bremsung durchgeführt worden ist und die Bremse jetzt gelöst wird. Der Anschlagriegel 66 legt dann durch seinen Anschlag am Gehäuse 12 des Bremskraftverstärkers 10 (sh. Fig. 1) die Ruhestellung des ersten Betätigungskolbens 62, des zweiten Betätigungskol­ bens 64, des federnd in Richtung auf das Dichtelement 38 vorgespannten Magnetankers 28 sowie des damit gekoppelten er­ sten Ventilsitzes 32, und die relative Position des ersten Ventilsitzes 32 gegenüber dem Gehäuse 12 fest, während das mit der beweglichen Wand 14 verbundene Steuerventilgehäuse 21 sich aufgrund der Kraft einer im Bremskraftverstärkergehäuse 12 angeordneten Rückstellfeder 72 noch relativ zum ersten Ventilsitz 32 weiterbewegen kann. Dadurch hebt der erste Ven­ tilsitz 32 vom Dichtelement 38 ab und stellt so eine Ver­ bindung von Atmosphärendruck zur Arbeitskammer 16 her. Die infolgedessen ansteigende Druckdifferenz an der beweglichen Wand 14 hat eine Bewegungsumkehr derselben zur Folge, wodurch sich das Dichtelement 38 wieder an den ersten Ventilsitz 32 anlegt und die Zufuhr Atmosphärendrucks in die Arbeitskammer 16 beendet wird. Es stellt sich damit um die geschlossenen Ventilsitze 32 und 34 herum ein Kräftegleichgewicht ein. Aus dieser Stellung heraus kann dann ohne axialen Totgang eine Betätigung der Krafteingangsstange 22 erfolgen, die ein so­ fortiges Öffnen des Steuerventils 20 verbunden mit einer augenblicklich einsetzenden Kraftverstärkung bewirkt. Gleiches gilt für die ausschließlich elektromagnetische Betätigung aus dieser im weiteren als Ruhestellung bezeich­ neten Steuerventillage.

Wird der Bremskraftverstärker 10 über die Krafteingangsstange 22 betätigt, so wird der Betätigungshub über die Betätigungs­ kolben 62 und 64 auf den Magnetanker 28 übertragen und damit in entsprechendem Maße der erste Ventilsitz 32 geöffnet. Der Betätigungskolben 64 steht dabei, wie aus Fig. 1 ersichtlich, über eine Fühlscheibe 74 mit einer gummielastischen Reak­ tionsscheibe 76 in Verbindung, welche in bekannter Weise eine Kraftrückkopplung der von ihr auf den Hauptbremszylinder 26 übertragenen Kräfte auf den Betätigungskolben 64 ermöglicht.

Wird die Betätigungskraft auf die Krafteingangsstange 22 zurückgenommen, schließt sich entsprechend der erste Ventil­ sitz 32 wieder und der zweite Ventilsitz 34 öffnet sich durch die vom geschlossenen ersten Ventilsitz 32 hervorgerufene, axiale Verschiebung des Dichtelementes 38. Damit wird eine leitende Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 18 und der Arbeitskammer 16 hergestellt, wodurch die auf die bewegliche Wand 14 wirkende Druckdifferenz abgebaut und der Ausgangszu­ stand (Ruhestellung) wiederhergestellt wird.

Eine elektromagnetische Betätigung des Steuerventils 20 durch Erregung der Magnetspule 41 führt abgesehen davon, daß eine Kraftrückkopplung über die gummielastische Reaktionsscheibe 76 auf den Magnetanker 28 nicht stattfinden kann, zum gleichen Funktionsablauf.

Die von einem Elektromagnetsystem auf einen Magnetanker über­ tragbare Kraft hängt maßgeblich von dem Luftspalt L zwischen Magnetanker und Ankergegenstück ab, da sich die Magnetank­ erkräfte als Funktion des Abstandes überproportional ändern. Eine Vergrößerung des der Konstruktion zugrundegelegten Sol­ labstandes ist gleichbedeutend mit einer verringerten Leis­ tung der elektromagnetischen Betätigungseinheit. Es ist daher wichtig, einen vorgegebenen Luftspalt L möglichst exakt ein­ zuhalten.

Dies ist jedoch nicht einfach, da die Position des Anker­ gegenstücks 50 und des Magnetankers 28 relativ zueinander durch die Längen mehrerer Bauteile bestimmt ist, welche alle gewissen Längentoleranzen unterliegen. Diese Längentoleranzen ermöglichen eine wirtschaftliche Herstellbarkeit des Brems­ kraftverstärkers 10 und können deshalb nur begrenzt minimiert werden. Je größer die Anzahl der toleranzbehafteten Bauteile ist, die die Position von Ankergegenstück und Magnetanker bestimmen, desto höher ist auch die Streubreite der sich nach dem Zusammenbau ergebenden Positionen dieser beiden Teile zueinander und entsprechend der mögliche Hub des Magnetankers 28 bis zum Anschlag gegen das Ankergegenstück 50. Um dennoch in der Großserie gleiche Leistungseigenschaften zu gewähr­ leisten, muß der Hub auf einen vorher festgelegten Wert ge­ bracht werden.

Bisher wurde hierzu die Position des Magnetankers 28 durch eine Längenbestimmung der Hülse 30 des ersten Ventilsitzes 32 und durch eine Längenbestimmung des Magnetankers 28, gemessen relativ zur Anlage an der Stirnfläche des Dichtelements 38, ermittelt. Ausgangspunkt für die Positionsbestimmung ist da­ bei die o. g. Ruhestellung des Bremskraftverstärkers 10. Da die Positionsbestimmung an einem nicht fertig montierten Bremskraftverstärker 10 durchgeführt werden mußte, wurde die Ruhestellung in einer Montagevorrichtung jeweils simuliert. Analog wurde die Lage des Ankergegenstücks 50 aus der Länge des zweiten Ventilsitzes 34, der Länge des Spulengehäuse 42 und der Länge des entsprechenden Abschnitts des Ankergegen­ stücks 50 ermittelt.

Bei den erfindungsgemäßen Lösungen hingegen braucht nur noch der Ist-Hub des Magnetankers 28 gemessen zu werden. Dies kann vorteilhaft beim fertig zusammengebauten Steuerventil 20 geschehen. Sodann wird durch Verdrehen des Einstellgewindes 52 die zum Erreichen des Soll-Hubes erforderliche Korrektur durchgeführt. Das Einstellgewinde 52 ist mit einem elas­ tischen, reibungshemmenden Beschichtungsmaterial versehen, das ein Verdrehen des Ankergegenstücks 50 gegenüber dem Hal­ tering 46 einerseits erlaubt, andererseits jedoch eine derart hohe Hemmwirkung hervorruft, daß sich die vorgenommene Ein­ stellung nicht wieder von selbst verändert.

Bei der in Fig. 4 dargestellten, zweiten Ausführungsform steht das Ankergegenstück 50 direkt mit dem Spulengehäuse 42 in Eingriff, an dessen Ende der axiale Fortsatz 44 mit dem Einstellgewinde 52 einstückig ausgebildet ist. Diese Lösung hat keinen separaten Haltering und somit eine reduzierte Teileanzahl. Zusätzlich ergibt sich eine Verbesserung des magnetischen Flußes, da der Luftspalt zwischen dem Haltering 46 und der Bördelung 28 wegfällt, wodurch der magnetische Widerstand geringer ausfällt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten, dritten Ausführungsbeispiel ist der axiale Fortsatz 44 mit dem Einstellgewinde 52 eben­ falls einstückig mit dem Spulengehäuse ausgebildet, das Spu­ lengehäuse selbst besteht jedoch aus zwei Teilen, einem äußeren Spulengehäuseteil 42A und einem radial inneren Spu­ lengehäuseteil 42B. Diese Aufteilung hat den Vorteil, daß die einzelnen Gehäuseabschnitte für sich alleine einfacher und somit kostengünstiger herstellbar sind. Das äußere Spulenge­ häuseteil 42A und das innere Spulengehäuseteil 42B werden nach ihrer Herstellung durch eine Bördelung 78 miteinander verbunden.

Im folgenden wird nun das Verfahren zur Einstellung näher er­ läutert.

Wie oben bereits beschrieben, spiegelt die Größe des maximal möglichen Hubs des Magnetankers 28 aus der Ruhestellung bis zum Anschlag an das Ankergegenstück 50, die relative Stellung der beiden Teile zueinander wieder. Wird ein sogenannter Soll-Hub vorgegeben, welcher die ideale Position des Magnet­ ankers 28 zum Ankergegenstück 50 definiert, so kann über die Messung des vorhandenen Ist-Hubs und die Umrechnung der zum Soll-Hub bestehenden Differenz dx in einen Verdrehwinkel das Ankergegenstück 50 über das Einstellgewinde 52 verdreht wer­ den, bis der Soll-Hub erreicht ist. Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung sichert eine gleichmäßige Leistung der einzelnen Exemplare einer Serienproduktion.

Zur Ermittlung des Soll-Hubes x_ist wird die Unterbaugruppe in eine Einstellvorrichtung gesetzt. Diese Einstellvorrichtung ist in der Lage, die Ruhestellung des Steuerventils zu simu­ lieren, in dem eine externe Betätigungseinrichtung über die Krafteingangsstange 22 einen Hub einleitet, und zwar derart, daß sich eine Ventilstellung ergibt, welche der Ruhestellung im Fahrzeug entspricht. In dieser Ruhestellung wird der axi­ ale Abstand der Stirnfläche 43 des Betätigungskolbens 64 zur gegenüberliegenden Stirnfläche des Ankergegenstücks 50 gemes­ sen. Im Anschluß daran wird über die Krafteingangsstange 22 ein Betätigungshub eingeleitet welcher dazu ausreicht, den Magnetanker 28 in seine Anschlagposition zu bewegen. Diese Endposition wird anschließend ebenfalls gemessen, in dem wiederum der axiale Abstand zwischen den einander gegenüber­ liegenden Stirnflächen des Betätigungskolbens 64 und des Ankergegenstücks 50 festgestellt wird. Mit den beiden Ab­ standswerten aus zum einen der Ruhestellung und zum anderen der Endposition ist nun eine elektronische Auswerteeinheit in der Lage, durch Bildung der Positionsdifferenz den Istwert x_ist des Hubes zu bestimmen. Ein Vergleicher setzt dann den Istwert der Hubes x_ist mit einem z. B. abgespeicherten Sollwert x_soll in Beziehung und ermittelt daraus das not­ wendige axiale Einstellmaß (Korrekturwert). Die Auswerteein­ heit errechnet anschließend unter Verwendung der Gewindesteigung des Einstellgewindes 52 den erforderlichen Verdrehwinkel, der einer automatischen Einstellvorrichtung mitgeteilt wird, worauf diese eine entsprechende Verdrehung des Ankergegenstücks 50 gegenüber dem Spulengehäuse 42 vornimmt. Damit ein Einstellwerkzeug das Ankergegenstück 50 sicher erfassen kann, ist letzteres mit einer Nut 80 verse­ hen.

Um bei maximalem Betätigungshub ein Anhaften des Magnetankers 28 am Ankergegenstück 50 zu vermeiden, ist auf der dem Anker­ gegenstück zugewandten Stirnfläche des Magnetankers eine dünne Kappe 82 aus antimagnetischem Material befestigt, die selbst dann, wenn der Magnetanker 28 am Ankergegenstück 50 anschlägt, für einen der Kappendicke entsprechenden mag­ netischen Mindestspalt sorgt.

Claims (12)

1. Elektronisch gesteuerter Bremskraftverstärker (10) für eine Fahrzeugbremsanlage mit
einem Gehäuse (12), das durch wenigstens eine bewegliche Wand (14) in eine Unterdruckkammer (18) und eine Arbeitskam­ mer (16) unterteilt ist,
einer Steuerventilanordnung (20), die mit der beweglichen Wand (14) zu gemeinsamer Relativbewegung gegenüber dem Ge­ häuse (12) verbunden ist und die die Arbeitskammer (16) wahl­ weise mit Atmosphärendruck oder mit Unterdruck verbindet, und
einer elektromagnetischen Betätigungseinheit (24) mit einer von einem Spulengehäuse (42; 42A, 42B) umgebenen Magnetspule (40),
einem gegen eine Federvorspannung arbeitenden Magnetanker (28), der starr mit einem ersten Ventilsitz (32) der Steuer­ ventilanordnung (20) gekoppelt ist, einem Ankergegenstück (50) und einem axialen Luftspalt (L) zwischen dem Magnetanker (28) und dem Ankergegenstück (50),
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Montage der elektromagnetischen Betätigungseinheit (24) und zur Einstellung des Luftspaltes (L) zwischen dem Ankerge­ genstück (50) der elektromagnetischen Betätigungseinheit (24) und dem Spulengehäuse (42; 42A, 42B) ein Gewinde (52) angeordnet ist, so daß das Ankergegenstück (50) in oder auf das Spulengehäuse (42; 42A, 42B) schraubbar ist.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gewinde (52) eine geringe Steigung auf­ weist.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (52) mit einem elastischen, reibungserhöhenden Material beschichtet ist.

4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (52) an einem axialen Fortsatz (44) am freien Ende des Spulengehäuses (42) ausge­ bildet ist (Fig. 4).

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der axiale Fortsatz (44) durch einen mit einem Innengewinde versehenen Haltering (46) gebildet ist (Fig. 2, 3).

6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Haltering (46) durch eine Bördelung (48) mit dem Spulengehäuse (42) verbunden ist (Fig. 2, 3).

7. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulengehäuse (42) zweiteilig ausgebildet ist mit einem radial äußeren Spulengehäuse (42A) und einem radial inneren Spulengehäuse (42B) (Fig. 5).

8. Bremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das äußere Spulengehäuse (42A) und das innere Spulengehäuse (42B) durch eine Bördelung (78) miteinander verbunden sind (Fig. 5).

9. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankergegenstück (50) an seinem freien Ende eine Nut (80) zum Eingriff für ein Ein­ stellwerkzeug aufweist (Fig. 5).

10. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Ankergegen­ stück (50) zugewandten Stirnfläche des Magnetankers (28) eine dünne Kappe (82) aus antimagnetischem Material befestigt ist (Fig. 3).

11. Verfahren zur Einstellung des Hubes des Magnetankers einer elektromagnetischen Betätigungseinheit eines elektro­ nisch gesteuerten Bremskraftverstärkers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Messen des Isthubes x_ist des Magnetankers und Vergleichen des ermittelten Wertes mit einem den Sollhub des Magnetankers repräsentierenden Sollwert x_soll sowie Bilden der Differenz
  dx = x_soll - x_ist,
• - Umrechnen der gebildeten Differenz dx in den zur Transla­ tion des Ankergegenstücks um dx gegenüber dem Spulengehäuse erforderlichen Drehwinkel, und
• - Drehen des Ankergegenstücks um den errechneten Drehwinkel.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Kalibriervorrichtung die im Anspruch 11 angegebenen Schritte selbsttätig ausführt.