DE19652875A1 - Unterdruckbremskraftverstärker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Unterdruckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf einen Unterdruckbremskraftverstärker mit einem automatischen Bremsbetätigungssystem.

Aus der SAE Nr. 950761 ist ein Unterdruckbremskraftverstärker der Bauart bekannt, die folgende Bauteile hat: ein Gehäuse, wobei das Innere des Gehäuses mit Hilfe einer darin eingebauten beweglichen Wand in Kammern mit konstantem Druck und variablem Druck unterteilt ist, einen Antriebskolben, der für die Bewegung mit der beweglichen Wand durch diese getragen wird, eine Eingabestange, die sich von dem Antriebskolben für die Verbindung mit einem Bremspedal nach außen erstreckt, um durch Eindrücken des Bremspedals axial nach innen bewegt zu werden, eine Ventilplungerkolbenanordnung, die innerhalb des Antriebskolbens axial verschiebbar montiert ist und mit der Eingabestange in Eingriff ist, ein Steuerventil, das innerhalb des Antriebskolbens eingebaut ist, um mit der Ventilplungerkolbenanordnung zusammenzuwirken, und zwar für das Aufrechterhalten einer Verbindung zwischen den Kammern mit konstantem Druck und variablem Druck in einem Lösezustand des Bremspedals und für das Herstellen einer Verbindung der Kammer mit variablen Druck mit der atmospherischen Luft im Betrieb des Bremskraftverstärkers, und ein Elektromagnetstellglied, das innerhalb des Antriebskolbens in umgebender Beziehung mit der Ventilplungerkolbenanordnung eingebaut ist, um die Ventilplungerkolbenanordnung zu aktivieren, wenn es durch elektrische Energie angeregt wird, die unter Steuerung einer elektronischen Steuereinheit zugespeist wird. Ein elektronisches Stellgliedsystem für den Bremskraftverstärker hat eine erste Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Verschiebebetrags der beweglichen Wand, wenn die Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft durch die Bewegung der Ventilplungerkolbenanordnung, die durch die Anregung des Elektromagnetstellglieds und der zweiten Erfassungseinrichtung bewirkt wird, automatisch hergestellt wird, die mit dem Antriebskolben zum Erfassen der Verschiebung der Ventilplungerkolbenanordnung zusammengebaut ist. Der Antriebsschaltkreis ist entworfen, um das Elektromagnetstellglied anzuregen, wenn ein Erfassungssignal von der ersten Erfassungseinrichtung dem Antriebsschaltkreis zugespeist wird, und um das Elektromagnetstellglied abzuregen, wenn ein Erfassungssignal von der zweiten Erfassungseinrichtung zu dem Schaltkreis gespeist wird.

In Fig. 7 sind Ausgabe-Kennlinien des Unterdruckbremskraftverstärkers in Bezug auf eine Eindruckkraft des Bremspedals veranschaulicht, wobei die durchgezogene Linie eine Ausgabe-Kennlinie bei normaler Bremsbetätigung darstellt, während die gestrichelte Linie eine Ausgabekennlinie bei automatischer Betätigung des Bremskraftverstärkers darstellt. Die Ventilplungerkolbenanordnung des Bremskraftverstärkers besteht aus einem ersten Ventilplungerkolben, der mit der Eingabestange für die Bewegung damit verbunden ist, und aus einem zweiten Ventilplungerkolben, der mit dem ersten Ventilplungerkolben in Eingriff ist, um mittels des Elektromagnetstellglieds bewegt zu werden. Wenn die Eingabestange durch eine Eindruckkraft F des Bremspedals bei einer Bremsbetätigung axial nach innen bewegt wird, wird der erste Ventilplungerkolben und das Steuerventil außer Eingriff gebracht, um die Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmospherischen Druck herzustellen. Als Ergebnis wird der Antriebskolben mittels einer Ausgabeschubkraft bewegt, die durch eine Druckdifferenz zwischen den Kammern mit variablem und konstantem Druck verursacht wird. Wenn die Ausgabe des Bremskraftverstärkers einen durch den Punkt "a" an der durchgezogenen Linie definierten Wert erreicht, wird die Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft unter Steuerung des Steuerventils in einem Zustand unterbrochen, in dem die Verbindung zwischen der Kammer mit konstantem Druck und der Kammer mit variablem Druck unterbrochen ist. In diesem Fall wird der Verschiebebetrag der beweglichen Wand durch die erste Erfassungseinrichtung ermittelt, wobei die Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals auf der Grundlage des erfaßten Verschiebebetrags der beweglichen Wand berechnet wird. Wenn die Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals größer ist als ein vorbestimmter Wert wird das Elektromagnetstellglied in Notfallbremssituationen unter Steuerung des Antriebsschaltkreises angeregt, um den zweiten Ventilplungerkolben mit dem Steuerventil in Eingriff zu bringen, wodurch atmosphärische Luft in die Kammer mit variablem Druck eingeführt wird. Als Ergebnis wird der Antriebskolben durch die Schubkraft weiterbewegt, die durch die Druckdifferenz zwischen der Kammer mit konstantem Druck und der Kammer mit variablem Druck verursacht wird, um die Ausgabe des Bremskraftverstärkers bis zu einem Wert zu steigern, der durch einen Punkt "b" in Fig. 7 gezeigt ist.

Wenn das Bremspedal in dem Notfallbremsbetrieb gelöst wird, sinkt die Ausgabe des Bremskraftverstärkers gemäß der gestrichelten Linie aus Fig. 7. Wenn die Ausgabe des Bremskraftverstärkers einen durch einen Punkt "c" definierten Wert erreicht, wird der Antriebsschaltkreis unter Steuerung der zweiten Erfassungseinrichtung aktiviert, um das Elektromagnetstellglied abzuregen, wobei der zweite Ventilplungerkolben und das Steuerventil außer Eingriff gebracht wird, um die Kammer mit variablem Druck mit der Kammer mit konstantem Druck zu verbinden, wodurch die bewegliche Wand und der Antriebskolben in ihre Initialpositionen zurückgesetzt werden.

In dem herkömmlichen Bremskraftverstärker gemäß SA Nr. 950761 ist es jedoch erforderlich, einen Raum für die erste und zweite Erfassungseinrichtung für das Erfassen von Start und Beendigung der automatischen Bremsbetätigung vorzusehen. Dies resultiert in einem Anstieg der Herstellungskosten des Bremskraftverstärkers.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Unterdruckbremskraftverstärker zu schaffen, der in der Lage ist, das Starten und Beendigen der automatischen Bremsbetätigung auf der Grundlage der Ermittlung eines Eindruckhubes des Bremspedals zu steuern, und zwar in einfacher Weise, ohne die zweite Erfassungseinrichtung in dem vorbeschriebenen herkömmlichen Bremskraftverstärker vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Vorsehen eines Unterdruckbremskraftverstärkers gelöst der folgende Bauteile aufweist: ein Gehäuse, wobei das Innere des Gehäuses in Kammern mit konstantem Druck und variablem Druck unterteilt ist, und zwar mittels einer beweglichen Wand, die darin eingebaut ist, einen Antriebskolben, der für die Bewegung mit der beweglichen Wand von dieser getragen wird, eine Eingabestange, die sich von dem Antriebskolben aus nach außen erstreckt, und zwar für die Verbindung mit einem Bremspedal, das durch Eindrücken des Bremspedals axial nach innen zu bewegen ist, eine Plungerkolbenanordnung, die innerhalb des Antriebskolbens axial verschiebbar montiert ist und mit der Eingabestange betrieblich in Eingriff ist, eine Steuerventileinrichtung, die innerhalb des Antriebskolbens eingebaut ist und mit der Plungerkolbenanordnung zusammenwirken kann, und zwar für die Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der Kammer mit konstantem Druck und für die Unterbrechung einer Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft in einem Lösezustand des Bremspedals und für das Herstellen der Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft und das Unterbrechen der Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der Kammer mit konstantem Druck, und zwar auf die Vorwärtsbewegung der Plungerkolbenanordnung bei Betätigung des Bremspedals hin, und ein elektrisches Stellglied, das innerhalb des Antriebskolbens eingebaut ist, um eine Vorwärtsbewegung der Plungerkolbenanordnung zu bewirken, wenn es unter Steuerung einer elektronischen Steuereinheit aktiviert wird, wobei die elektrische Steuereinheit folgendes aufweist: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Eindruckbetrages des Bremspedals, eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals auf der Grundlage des erfaßten Eindruckbetrages, und eine Steuereinrichtung für das Aktivieren des elektrischen Stellglieds, wenn die berechnete Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals einen vorbestimmten Wert überschreitet, und für das Deaktivieren des elektrischen Stellglieds, wenn ein Lösebetrag des Bremspedals, das durch die Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist, größer ist als ein vorbestimmter Wert.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen leichter verständlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers;

Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnittes des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Graphen, der eine Ausgabekennlinie des Bremskraftverstärkers veranschaulicht;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Abwandlung des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1;

Fig. 6 einen Graphen, der eine Ausgabekennlinie der Abwandlung gemäß Fig. 5 veranschaulicht; und

Fig. 7 einen Graphen, der eine Ausgabekennlinie eines herkömmlichen Unterdruckbremskraftverstärkers veranschaulicht.

In den Fig. 1 und 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers für Kraftfahrzeuge gezeigt. Eine Gehäuseanordnung 2 des Bremskraftverstärkers schließt einen Vorder- und Rückgehäusemantel ein, die an ihren gegenüberliegenden Enden miteinander in luftdichter Weise verbunden sind. Das Innere der Gehäuseanordnung 2 ist in Vorder- und Rückkammern unterteilt, und zwar mit Hilfe eines Trennwandelements 3, das an seinem äußeren zylindrischen Umfang mit der Innenwand des Rückgehäusemantels hermetisch gekoppelt ist. Ein Paar von beweglichen Vorder- und Rückwänden 4 und 5 ist jeweils innerhalb der Vorder- und Rückkammer eingebaut. Das Innere der Vorderkammer ist in eine Kammer 6 mit konstantem Druck und eine Kammer 7 mit variablem Druck unterteilt, und zwar mit Hilfe der beweglichen Vorderwand 4, während das Innere der Rückkammer in eine Kammer 8 mit konstantem Druck und eine Kammer 9 mit variablem Druck unterteilt ist, und zwar mittels der beweglichen Rückwand 5. Ein Einlaßanschluß 2a ist in luftdichter Weise an den oberen Abschnitt des Vordergehäusemantels montiert, und zwar für die Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Einlaßverteiler eines Brennkraftmotors. Der Bremskraftverstärker hat einen Antriebskolben 10, der innerhalb der Gehäuseanordnung 2 montiert ist, wobei der Rückgehäusemantel mit einer daran gesicherten Manschette versehen ist, und zwar in umgebender Beziehung mit einem rückwärtigen zylindrischen Abschnitt des Antriebskolbens 10.

Die bewegliche Vorderwand 4 besteht aus einer ringförmigen Stützplatte, die an ihrem inneren Umfangsabschnitt an einer ringförmigen Schulter des Antriebskolbens 10 befestigt ist, und einem Diaphragmaelement, das an der Rückfläche der ringförmigen Stützplatte angebracht ist. Die ringförmige Stützplatte ist axial verschiebbar mit der Trennwand 3 gekoppelt, und zwar an ihrem inneren zylindrischen Abschnitt, um eine Axialbewegung des Antriebskolbens 10 zu gestatten. Das Diaphragma hat einen inneren dicken Umfangsrand, der über einer ringförmigen Schulter der Stützplatte gekoppelt ist, und einen äußeren dicken Umfangsrand, der an der Innenwand des Vordergehäusemantels fixiert ist, und zwar an seinem Verbindungsabschnitt mit dem Rückgehäusemantel. Wenn die Kammer 7 mit variablem Druck mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird, wird die bewegliche Vorderwand 4 durch eine Druckdifferenz zwischen den Druckkammern 6 und 7 nach vorne bewegt, um eine Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu verursachen. Auf ähnliche Weise besteht die bewegliche Rückwand 5 aus einer ringförmigen Stützplatte, die an ihrem inneren Umfangsabschnitt an der ringförmigen Schulter des Antriebskolbens 10 fixiert ist, und einem Diaphragmaelement, das an der Rückfläche der ringförmigen Stützplatte angebracht ist. Das Diaphragmaelement der beweglichen Rückwand 5 hat einen inneren dicken Umfangsrand, der über einen ringförmigen abgestuften Abschnitt des Antriebskolbens 10 gekoppelt ist, und einen äußeren dicken Umfangsrand, der an einem ringförmigen Faltabschnitt des Trennwandelements 3 fixiert ist. Wenn die Kammer 9 mit variablem Druck mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird, wird die bewegliche Wand 5 durch eine Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 8 und 9 nach vorne bewegt, um eine Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu verursachen.

Die Kammern 7 und 9 mit variablem Druck stehen normalerweise miteinander über eine (nicht gezeigte) Leitung in Verbindung, und zwar in einem gelösten Zustand eines Bremspedals 80, und werden gegebenenfalls unter Steuerung eines aus Ventilelementen 23b und 25b bestehenden Luftsteuerventiles 23 mit atmosphärischer Luft beaufschlagt oder davon abgetrennt. Die Kammern 6 und 8 mit konstantem Druck stehen normalerweise über eine (nicht gezeigte) Leitung miteinander in Verbindung und sind mit einem Unterdruck von dem Eingabeverteiler des Brennkraftmotors beaufschlagt, und zwar in einem gelösten Zustand des Bremspedals 80. In einer Bremsbetätigung werden die Kammern 6 und 8 mit konstantem Druck gegebenenfalls von den Kammern 7 und 9 mit variablem Druck isoliert oder zueinander in Verbindung gebracht, und zwar unter Steuerung eines Unterdrucksteuerventils, das aus einem Ventilelement 23a und einem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 besteht.

Der Bremskraftverstärker ist mit einer Eingabestange 11 versehen, die an ihrem Rückende mit dem Bremspedal 80 verbunden ist und an ihrem Vorderende mit dem Antriebskolben 10 betrieblich verbunden ist. Die Schutzmanschette ist mit dem Rückende des Antriebskolbens 10 gekoppelt, um gemäß der Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 verformt zu werden. Ein Luftfilter ist innerhalb des zylindrischen Abschnittes des Antriebskolbens 10 in umgebender Beziehung mit der Eingabestange 11 verbunden, wobei ein ringförmiger Halter an der Eingabestange 11 fixiert ist.

Das Ventilelement 23a des Unterdrucksteuerventiles wird von einer Ringplatte gestützt, wobei das Ventilelement 23b des Luftsteuerventiles an einem nach innen gerichteten ringförmigen Flansch eines Zylinderelements gesichert ist, das durch einen verformbaren zylindrischen Abschnitt gestützt ist, der mit einem ringförmigen Halter 23c, der aus elastomerischem Material besteht, einstückig ausgebildet ist. Die Ringplatte ist mit dem zylindrischem Element fest gekoppelt, um das Ventilelement 23a mit dem Ventilelement 23b zu verbinden. Der ringförmige Halter 23c wird durch eine Ringplatte verstärkt und an dem zylindrischen Abschnitt des Antriebskolbens 10 fixiert. Eine Kompressionsschraubenfeder 21 ist zwischen dem nach innen gerichteten ringförmigen Flansch des zylindrischen Elements und dem ringförmigen Halter 23c angeordnet, um die Ventilelemente 23a und 23b in Richtung auf das Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 und des Ventilelements 25a vorzuspannen. Eine Rückholschraubenfeder 24 ist zwischen dem ringförmigen Halter 23c und dem ringförmigen Halter der Eingabestange 11 angeordnet, um die Eingabestange 11 nach außen hin vorzuspannen.

Wie in Fig. 2 deutlich gezeigt, ist das Ventilelement 25a einstückig mit dem Rückende eines zweiten zylindrischen Zylinderkolbens 25 ausgebildet, das für eine Bewegung mit dem ersten Plungerkolben 18 mit demselbigen koaxial gekoppelt ist. Das Ventilelement 25a ist normalerweise mit dem Ventilelement 23b in Eingriff, und zwar unter der Belastung einer Kompressionsschraubenfeder 27. Der zweite zylindrische Plungerkolben 25 ist innerhalb mit einer ringförmigen Anlagefläche 25d ausgebildet. Das ringförmige Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 ist zu dem Ventilelement 23a für den Eingriff damit gegenüberliegend vorgesehen. Drei Eingabeelemente 12a, 12b und 12c sind innerhalb des Antriebskolbens 10 koaxial zusammengebaut. Das erste Eingabeelement 12a ist mit einer ringförmigen Anlagefläche 12d ausgebildet, die der ringförmigen Anlagefläche 25d des zylindrischen Plungerkolbens 25 gegenüberliegt, und ist mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet, der mit einem kugelförmigen Vorderende der Eingabestange 11 in Eingriff ist. Die Kompressionsschraubenfeder 27 ist an ihrem einen Ende mit der ringförmigen Anlagefläche 12d des ersten Eingabeelements 12a und an seinem anderen Ende mit dem Rückende des zweiten zylindrischen Plungerkolbens 25 in Eingriff. Das erste Eingabeelement 12a ist innerhalb des zweiten zylindrischen Plungerkolbens 25 verschiebbar gekoppelt. Wie deutlich aus der Fig. 3 hervorgeht, ist das erste Eingabeelement 12a mit einem ringförmigen Vorsprung 12e ausgebildet, der mit einem ringförmigen ausgesparten Abschnitt 18e des ersten Plungerkolbens 18 verschiebbar gekoppelt ist. Das erste Eingabeelement 12a liegt einer Anschlagplatte 40 gegenüber, die an dem Rückgehäusemantel fixiert ist. Wenn somit die Eingabestange 11 und das erste Eingabeelement 12a nach vorne bewegt werden, werden die ersten und zweiten Plungerkolben 18 und 25 durch den Eingriff mit dem ersten Eingabeelement 12a nach vorne bewegt. In diesem Fall wird eine überschüssige Vorwärtsbewegung des ersten Eingabeelements 12a durch den Eingriff mit dem Anschlagelement 40 beschränkt. Das zweite Eingabeelement 12b ist innerhalb des ersten Plungerkolben 18 axial verschiebbar zusammengebaut und mit dem ersten Eingabeelement 12a gekoppelt. Das dritte Eingabeelement 12c hat einen Abschnitt kleinen Durchmessers, der mit dem zweiten Eingabeelement 12b in Eingriff ist, und einen Abschnitt großen Durchmessers, der innerhalb eines Reaktionshalters 16 verschiebbar gekoppelt ist. Der Abschnitt großen Durchmessers des Eingabeelements 12c ist an seiner Rückfläche der ausgesparten Bodenfläche des Reaktionshalters 16 gegenüberliegend und an seiner Vorderfläche einer Reaktionspufferscheibe 14 gegenüberliegend.

Der Reaktionshalter 16 ist mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet, der sich von dort aus erstreckt, und mit dem Antriebskolben 10 einstückig verbunden. Die Reaktionspufferscheibe 14 ist innerhalb des zylindrischen Abschnitts des Reaktionshalters 16 gekoppelt; wobei darin das Rückende einer Ausgabestange 15 aufgenommen ist, die sich von dem Vordergehäusemantel nach außen erstreckt, um mit einem Kolben eines (nicht gezeigten) Hauptzylinders in Eingriff zu kommen. Eine auf die Ausgabestange 15 wirkende Reaktionskraft wird über die Reaktionspufferscheibe 14 und die Eingabeelemente 12a, 12b und 12c zu der Eingabestange 11 übertragen. Eine Kompressionsschraubenfeder 28 ist zwischen einer ringförmigen Verstärkungsplatte, die an der Innenwand des Vordergehäusemantels gesichert ist, und dem Reaktionshalter 16 gesichert, um den Antriebskolben nach hinten vorzuspannen.

Der erste Plungerkolben 18 ist mit einem Vorsprung 18a ausgebildet, der der entsprechenden Aussparung 16a gegenüberliegend ist, die in dem Reaktionshalter 16 abgebildet ist. Eine Elektromagnetwicklung ist innerhalb des Anstiebkolbens 10 in umgebender Beziehung mit dem ersten Plungerkolben 18 eingebaut.

Gemäß Fig. 1 ist ein Potentiometer 81 mit dem Bremspedal 80 verbunden, um einen Eindruckbetrag des Bremspedals 80 für die Erzeugung eines elektrischen Signals zu erfassen, das den erfaßten Eindruckbetrag anzeigt. Somit kann eine Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals auf der Grundlage eines Eindruckbetrages pro Zeiteinheit erfaßt werden.

In einem Nichtbetriebszustand des Bremskraftverstärkers ist gemäß Fig. 2 ein Zwischenraum A zwischen der Anlagefläche 12d des ersten Eingabeelements 12a und der Anlagefläche 25d des zweiten zylindrischen Plungerkolbens 25, ein Zwischenraum B zwischen dem Vorsprung 18A des ersten Plungerkolbens 18 und der entsprechenden Aussparung 16a des Reaktionshalters 16, ein Zwischenraum C₁ zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers des dritten Eingabeelements 12c und der Pufferscheibe 14, ein Zwischenraum C₂ zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers des dritten Eingabeelements 12c und der ausgesparten Bodenfläche des Reaktionshalters 16 und ein Zwischenraum D zwischen dem Ventilelement 23a und dem Ventilteil 10a für das Vakuumsteuerventil vorzusehen. Der Zwischenraum A wird auf einem vorbestimmten Wert bestimmt, so daß er null wird, wenn der erste und zweite Plungerkolben 18 und 25 durch Anregung der Elektromagnetwicklung 17 angezogen werden. Der Zwischenraum B wird bestimmt, um eine Anziehung des ersten und des zweiten Plungerkolbens 18 und 25 zu bewirken. Der Zwischenraum C₂ wird in einem vorbestimmten Wert bestimmt, um einen Retraktions- oder Rückstellbetrag des dritten Eingabeelements 12c in der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu bestimmen. Der Zwischenraum D wird bestimmt, um die Verbindung zwischen den Kammern 6, 8 mit konstantem Druck und den Kammern 7, 9 mit variablem Druck in der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu definieren. Vorzugsweise wird der Zwischenraum C₂ bestimmt, um größer zu sein als der Zwischenraum A, wobei der Zwischenraum B bestimmt wird, um größer zu sein als der Zwischenraum A.

Nachstehend wird der Betrieb des Unterdruckbremskraftverstärkers ausführlich anhand der Fig. 4 beschrieben. Wenn das Bremspedal 80 durch einen Fahrer gedrückt wird, wird die Eingabestange 11 durch die darauf ausgeübte Eindruckkraft nach vorne bewegt, wobei andererseits die Eingabeelemente 12a bis 12c mit der Eingabestange 11 nach vorne bewegt werden. Wenn der ringförmige Vorsprung 12e des ersten Eingabeelements 12a mit dem ringförmigen gestuften Abschnitt 18e des ersten Plungerkolbens 18 in Eingriff ist, werden die ersten und zweiten Plungerkolben 18 und 25 gemeinsam nach vorne bewegt, wobei die Ventilelemente 23a und 23b mittels der Vorspannkraft der Schraubenfeder 21 nach vorne bewegt werden. Wenn das Ventilelement 23a des Unterdrucksteuerventiles mit dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 in Eingriff ist, sind die Kammern 7 und 9 mit variablem Druck von den Kammern 6 und 8 mit konstantem Druck isoliert. Wenn der erste und zweite Plungerkolben 18 und 25 weiter nach vorne bewegt werden, wird das Ventilelement 25a und das Ventilelement 23b außer Eingriff gebracht, um eine Verbindung der Kammer 7 und 9 mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft herzustellen. Dies verursacht eine Druckdifferenz zwischen den Kammern 6, 8 mit konstantem Druck und den Kammern 7, 9 mit variablem Druck. In einem derartigen Fall werden die beweglichen Wände 4 und 5 mittels einer durch die Druckdifferenz verursachten Schubkraft nach vorne bewegt, um die Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu bewirken. Somit wird die Ausgabestange 15 von dem Antriebskolben 10 durch die Reaktionspufferscheibe 14 mit einer verstärkten Bremskraft beaufschlagt. In diesem Fall wird die Reaktionspufferscheibe 14 durch eine von der Ausgabestange 15 ausgeübte Reaktionskraft verformt, wobei die Bremsausgabe ansteigt, bis der verformte Abschnitt der Pufferscheibe 14 in Eingriff mit dem Abschnitt großen Durchmessers des dritten Eingabeelements 12c gebracht wird. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Reaktionspufferscheibe 14 nicht mit dem dritten Eingabeelement 12c in Eingriff tritt, bis die Eingabekraft gemäß Fig. 4 bis zu einem Wert f₂ angestiegen ist. Dies bringt den Bremskraftverstärker dazu, von dort aus eine Ausgabe mit einem kleinen Sprung zu erzeugen.

Wenn die Reaktionspufferscheibe 14 an ihrem verformten Abschnitt mit dem dritten Eingabeelement 12c in Eingriff ist, werden die Eingabeelemente 12a bis 12c durch eine Reaktionskraft nach hinten bewegt, die von der Reaktionspufferscheibe 14 ausgeübt wird, wobei andererseits die ersten und zweiten Plungerkolben 18 und 25 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 27 nach hinten bewegt werden. In diesem Fall ist das Ventilelement 25a mit dem Ventilelement 23b in Eingriff, um die Verbindung der Kammern 7 und 9 mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft zu unterbrechen. Daher werden das Unterdrucksteuerventil (10a, 23a) und das Luftsteuerventil (25a, 23b) alternierend geöffnet und geschlossen, um die Zwischenräume C₁ und C zu eliminieren. Somit ist gemäß einer durchgezogenen Linie "a" in Fig. 4 die Ausgabe F des Bremskraftverstärkers erhöht, und zwar in einem Verhältnis, das durch den Druckaufnahmebereich der Reaktionspufferscheibe 14 relativ zu dem des Abschnittes großen Durchmessers des dritten Eingabeelements 12c definiert ist. Nach dem Überschreiten eines Sättigungsniveaus wird die Ausgabe F des Bremskraftverstärkers gemäß einem Anstieg der Eingabekraft f erhöht.

Wenn das Eindrücken des Bremspedals 80 gelöst wird, werden die Eingabeelemente 12a bis 12c durch die darauf ausgeübte Reaktionskraft nach hinten bewegt, währenddessen das Vakuumsteuerventil (10a, 23a) und das Luftsteuerventil (25a, 23b) alternierend geöffnet und geschlossen werden. Nachdem die Reaktionskraft eliminiert ist, wird die Eingabestange 11 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 24 rückgestellt, wobei andererseits der zweite zylindrische Plungerkolben 25 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 27 rückgestellt wird, so daß das Ventilelement 25a mit dem Ventilelement 23b in Eingriff ist, während das Ventilelement 23a von dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 über den Zwischenraum D separiert wird.

In der Annahme, daß das Bremspedal 80 in Notfallsituationen schnell eingedrückt wird, überschreitet die Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals 80, die durch das Potentiometer 81 erfaßt wurde, einen vorbestimmten Schwellwert. In einem solchen Fall wird die Elektromagnetwicklung 17 durch die elektrische Energie angeregt, und zwar unter Steuerung einer (nicht gezeigten) elektrischen Steuereinheit, um den ersten Plungerkolben 18 anzuziehen, wodurch eine automatische Bremsbetätigung des Bremskraftverstärkers bewirkt wird. Wenn die Eingabestange 11 mit einer Eingabekraft f₁ beaufschlagt wird, wird der zweite zylindrische Plungerkolben 25 mit dem ersten Plungerkolben 18 nach vorne bewegt, so daß der Zwischenraum A null wird. Als Ergebnis kommt das Ventilelement 23a des Unterdrucksteuerventiles mit dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 in Eingriff, während das Ventilelement 25a und das Ventilelement 23b außer Eingriff tritt, um eine Verbindung der Kammern 7 und 9 mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft herzustellen. Dies verursacht eine Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10. Wenn die Eingabestange 11 kontinuierlich mit der Eingabe f₁ beaufschlagt wird, werden die Eingabeelemente 12a bis 12c und die Eingabestange 11 durch die von der Reaktionspufferscheibe 14 ausgeübten Reaktionskraft rückgestellt, und zwar in dem Zwischenraum A, wobei andererseits das Ventilteil 10a und das Ventilelement 25a jeweils mit den Ventilelementen 23a und 23b in Eingriff gebracht werden. Während einer solchen Betätigung des Bremskraftverstärkers wird der Zwischenraum C₁ effektiv, um die Ausgabe F des Bremskraftverstärkers von einem Punkt a₁ zu einem Punkt b₁ zu erhöhen, wie in Fig. 4 durch einen Pfeil gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel bezieht sich die durch die Punkte a₁ und b₁ definierte Ausgabe auf einen zusätzlichen Sprung-Betrag.

Wenn die Eingabekraft in einem solchen oben beschriebenen Zustand weiter erhöht wird, wird die Ausgabe des Bremskraftverstärkers gemäß eines Anstieges der Eingabe erhöht, wie durch eine strichpunktierte Linie b in Fig. 4 gezeigt. Wenn die Ausgabe an einem Punkt S gesättigt ist, wird das Luftsteuerventil (25a, 23b) geöffnet, um die Verbindung der Kammern 7 und 9 mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft aufrechtzuerhalten, und wird es in der Offenposition aufrechterhalten, während die Reaktionspufferscheibe 14 durch die Eingabe komprimiert wird, die von der Eingabestange 11 durch die Eingabeelemente 12a bis 12c ausgeübt wird.

Wenn das Bremspedal 80 in einem Zustand gelöst wird, in dem die Ausgabe F des Bremskraftverstärkers bis zu einem Niveau erhöht wurde, das mittels eines Punktes (F₃, f₃) gemäß Fig. 4 definiert ist, wird die Eingabestange 11 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 24 nach hinten bewegt, wobei andererseits die Plungerkolben 18 und 25 zusammen mit den Eingabeelementen 12a bis 12c nach hinten bewegt werden. Als Ergebnis tritt das Ventilelement 25a des zweiten Plungerkolbens 25 mit dem Ventilelement 23b in Eingriff, um die Verbindung der Kammern 7 und 9 mit variablem Druck mit der atmospherischen Luft zu unterbrechen, während das Ventilelement 23a von dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 separiert wird, um die Kammern 7 und 9 mit variablem Druck mit den Kammern 6 und 8 mit konstantem Druck zu verbinden. Dies senkt die Druckdifferenz zwischen den Kammern 6, 8 mit konstantem Druck und den Kammern 7, 9 mit variablem Druck. Somit sinkt die Ausgabe des Bremskraftverstärkers gemäß der strichpunktierten Linie b in Fig. 4, wobei die beweglichen Wände 4, 5 und der Antriebskolben 10 zu ihren Initialpositionen rückgestellt werden.

Während der Rückwärtsbewegung der vorbeschriebenen Eingabestange 11 wird der Lösebetrag des Bremspedals 80 durch das Potentiometer 81 erfaßt. Wenn der erfaßte Lösebetrag größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird die Elektromagnetwicklung 17 unter Steuerung der (nicht gezeigten) Steuereinheit abgeregt, um eine durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 27 bewirkte Rückwärtsbewegung der Plungerkolben 18 und 25 zu gestatten. Als Ergebnis wird die Anlagefläche 25d des Plungerkolbens 25 in dem Zwischenraum A von der Anlagefläche 12d des ersten Eingabeelements 12a separiert, und zwar so wie in dem Nichtbetriebszustand des Bremskraftverstärkers.

Wie in der Beschreibung des Standes der Technik erwähnt, wird in der automatischen Bremsbetätigung die Ausgabe des herkömmlichen Unterdruckbremskraftverstärkers gemäß der gestrichelten Linie in Fig. 7 erhöht. Nach einem Anstieg bis zu einem Niveau "c" wird die Ausgabe des Bremskraftverstärkers mit einem geringen Gradienten gemäß einem Anstieg der Eindruckkraft des Bremspedals erhöht. Dies bedeutet, daß in der automatischen Bremsbetätigung der Eindruckhub des Bremspedals verringert ist. Generell ist die Relativbewegung des Ventilplungerkolbens zu dem Antriebskolben in dem Bremskraftverstärker mittels eines Begrenzungselementes auf einen vorbestimmten kleinen Wert begrenzt. Wenn in der automatischen Bremsbetätigung die Kammer mit variablem Druck vollständig mit atmosphärischer Luft gefüllt ist, wird die Bewegung des Antriebskolbens angehalten. In diesem Fall ist der Eindruckhub des Bremspedals mit dem durch das Begrenzungselement definierten vorbestimmten kleinen Wert begrenzt. Wenn in der automatischen Bremsbetätigung das Bremspedal gelöst wird, ist der Rückhub des Bremspedals auf einen kleinen Wert begrenzt. Daher ist es sehr schwierig, den Lösebetrag des Bremspedals für das Bestimmen der Intention des Fahrers zu erfassen.

Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Bremskraftverstärker ist der Unterdruckbremskraftverstärker der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Bremspedal 80 in der automatischen Bremsbetätigung gelöst wird, die Plungerkolben 18 und 25 mit dem ersten Eingabeelement 12 zurück bewegt werden, und zwar auf das Rückstellen der Eingabestange 11 in dem aktivierten Zustand der Elektromagnetwicklung 17 hin, um das Ventilelement 25 mit dem Ventilelement 23b in Eingriff zu bringen und um das Ventilelement 23a und den Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 außer Eingriff zu bringen, wodurch die Druckdifferenz zwischen den Kammern mit konstantem Druck und variablem Druck sinkt. Mit einer derartigen Anordnung der Bauteile gemäß Fig. 2 kann der Rückhub des Bremspedals in ausreichendem Maße erhalten werden, wobei der Lösebetrag des Bremspedals 80 durch das Potentiometer 81 auf einfache Weise für die Steuerung des automatischen Bremsbetätigungssystems erfaßt werden kann.

Obwohl in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel das Potentiometer 81 angepaßt worden ist, um einen Eindruckbetrag des Bremspedals zu erfassen, kann das Potentiometer 81 mit einer Erfassungseinrichtung für das Erfassen einer Bewegung der Eingabestange 11 oder der beweglichen Wände 4 und 5 ersetzt werden.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers 1 gezeigt, dessen Bauteile, die jenen in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Innere der Gehäuseanordnung 2 des Bremskraftverstärkers 1 ist mit Hilfe einer beweglichen Wand 53 in eine Kammer 54 mit konstantem Druck und eine Kammer 55 mit variablem Druck unterteilt. Die Kammer 54 mit konstantem Druck wird über den Einlaßanschluß 2a von dem (nicht gezeigten) Einlaßverteiler mit einem Unterdruck beaufschlagt. Der Bremskraftverstärker 1 hat einen Antriebskolben 10 aus synthetischem Harz, der innerhalb der Gehäuseanordnung 2 montiert ist. Die bewegliche Wand 53 besteht aus einer ringförmigen Stützplatte, die an ihrem Innenumfangsabschnitt an einer ringförmigen Schulter des Antriebskolbens 10 fixiert ist, und aus einem Diaphragmaelement, das an der Rückfläche der ringförmigen Stützplatte angebracht ist. Das Diaphragmaelement der beweglichen Wand 53 hat einen dicken inneren Umfangsrand, der über die Ringschulter des Antriebskolbens 10 gekoppelt ist. Der Bremskraftverstärker 1 ist mit der Eingabestange 11 versehen, die an ihrem Rückende mit dem Bremspedal 80 und an ihrem Vorderende mit einem ersten Eingabeelement 56 verbunden ist. Das erste Eingabeelement 56 ist innerhalb einer abgestuften Bohrung des Antriebskolbens 10 axial verschiebbar gekoppelt und mit einem zweiten Eingabeelement 57 verbunden, das innerhalb eines Abschnittes großen Durchmessers der abgestuften Bohrung axial verschiebbar gekoppelt ist. Die ersten und zweiten Eingabeelemente 56 und 57 werden über die Eingabestange 11 mit einer Eindruckkraft des Bremspedals 80 beaufschlagt, um die Eindruckkraft zu der Reaktionspufferscheibe 14 zu übermitteln. Die Ausgabestange 15 ist an ihrem Hinterende mit einem zylindrischen Abschnitt einstückig ausgebildet, der innerhalb des Antriebskolbens 10 gekoppelt ist, und die Reaktionspufferscheibe 14 enthält. Die Ausgabestange 15 ist mit dem (nicht gezeigten) Kolben des Hauptzylinders verbunden. Im Betrieb wird die Ausgabestange 15 durch die Eindruckkraft des Bremspedals 80 über die Reaktionspufferscheibe 14 nach vorne bewegt, um den Kolben des Hauptzylinders zu betätigen. Ein Anschlagelement 58 ist an der ringförmigen Schulter des Antriebskolbens 10 fixiert und an seinem Radialvorsprung 58a mit einem Ringflansch in Eingriff, der einstückig mit dem zylindrischen Abschnitt der Ausgabestange 15 ausgebildet ist.

An der Eingabestange 11 ist ein daran befestigter ringförmiger Halter 24 vorgesehen. Ein ringförmiger Halter 23c ist innerhalb eines zylindrischen Abschnittes des Antriebskolbens 10 fest gekoppelt, wobei ein ringförmiges Abdichtelement 23d mit dem ringförmigen Halter 23c gekoppelt ist und mit der Innenwand des zylindrischen Abschnittes des Antriebskolbens 10 in Kontakt gedrückt ist. Eine Kompressionsschraubenfeder 24 ist zwischen dem ringförmigen Halter 23c und dem Halter 59 angeordnet, um die Eingabestange 11 nach hinten vorzuspannen. Ein ringförmiger Halter 23e ist an das Vorderende des Abdichtelements 23d gesichert und mit einem zylindrischen Ventilelement 23f fest gekoppelt. Ein ringförmiges Ventilelement 23a ist an einem nach innen gerichteten Flansch des zylindrischen Ventilelements 23f gesichert, wobei ein ringförmiges Ventilelement 23b an den ringförmigen Halter 23e gesichert ist. Eine Kompressionsschraubenfeder 21 ist zwischen dem ringförmigen Halter 23c und Halter 23e angeordnet, um das Ventilelement 23f nach vorne vorzuspannen. In einem gelösten Zustand des Bremspedals wird das Ventilelement 23b mit einem ringförmigen Flansch eines zylindrischen Abschnittes in Eingriff aufrechterhalten, der mit dem ersten Eingabeelement einstückig geformt ist, und zwar unter der Last der Schraubenfeder 21, während das Ventilelement 23a von einem zylindrischen Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 separiert ist. Wenn die Eingabestange 11 durch eine auf das Bremspedal ausgeübte Eindruckkraft nach vorne bewegt wird, kommt das Ventilelement 23a mit dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 in Eingriff, während das Ventilelement 23b und der ringförmige Flansch des zylindrischen Abschnittes des ersten Eingabeelementes 56 außer Eingriff tritt. Ein Schlüsselelement oder Keilelement 51 ist innerhalb einer radialen Schlüsselnut oder Keilnut 10b fest gekoppelt, die in dem Antriebszylinder 10 ausgebildet ist und über ein Dämpfungselement 52 mit der Innenwand der Gehäuseanordnung 2 in Eingriff ist. Überdies ist innerhalb des Antriebskolbens 10 ein Luftleitung 10c ausgebildet.

Innerhalb der Kammer 54 mit konstantem Druck ist eine bewegliche Zusatzwand 60 eingebaut, die an dem Antriebskolben 10 montiert ist, um an ihrem Innenumfang mit einem ringförmigen Flansch 15a der Ausgabestange 15 in Eingriff zu sein. Die bewegliche Wand 60 ist mit einem Diaphragmaelement 61 auf luftdichte Weise gekoppelt, um eine Zusatzkammer 62 mit variablem Druck zu bilden. Die bewegliche Wand 60 ist mittels einer Kompressionsschraubenfeder 28, die durch den Vordergehäusemantel getragen wird, nach hinten belastet. Das Diaphragmaelement 61 hat einen dicken Innenumfangsrand 61a, der mit einer ringförmigen Schulter der beweglichen Wand 60 fest gekoppelt ist, und einen dicken Außenumfangsrand 61b, der mit einem Außenumfangsrand der beweglichen Wand 60 fest gekoppelt ist. Ein Balgschlauch 63 ist in luftdichter Weise an seinem einen Ende mit der beweglichen Wand 60 verbunden und an seinem anderen Ende mit dem Vordergehäusemantel verbunden. Der Balgschlauch 63 steht über einen Luftschlauch 64 und ein Luftrohr 65 mit einer Elektromagnetventilanordnung 66 in Verbindung.

Die Elektromagnetventilanordnung 66 hat ein Ventilgehäuse 66a, das mit einem Anschluß 66b für konstantem Druck ausgebildet ist, das sich in offener Verbindung mit der Kammer 54 mit konstantem Druck befindet, einen Luftanschluß 66d, der sich in offener Verbindung mit einem Luftreiniger 66c befindet, in dem ein Reinigerelement 66ca enthalten ist, und einen Anschluß 66e für variablem Druck hat, der sich über den Balgschlauch 63 in offener Verbindung mit der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck befindet. Eine Elektromagnetwicklung 66f ist innerhalb des Ventilgehäuses 66a in umgebender Beziehung zu dem Anschluß 66b für konstantem Druck eingebaut und an ihrem Anschluß 66fa mit einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuereinheit verbunden, zu der elektrische Energie unter Steuerung der Steuereinheit eingespeist wird. Ein Ventilplungerkolben 66g ist zwischen dem Luftanschluß 66d und dem Anschluß 66b für konstantem Druck angeordnet und wird normalerweise mit einem Luftventilsitz 66i in Eingriff gehalten, und zwar unter der Belastung einer Kompressionsschraubenfeder 66h, die durch den Anschluß 66b für konstantem Druck getragen wird. In einem Nichtbetriebszustand der Elektromagnetventilanordnung 66 steht die Zusatzkammer 62 mit variablem Druck über den Balgschlauch 63, den Luftschlauch 64, dem Luftrohr 65, dem Anschluß 66e für variablen Druck und dem Anschluß 66b für konstanten Druck mit der Kammer 54 mit konstantem Druck in Verbindung. Wenn die Elektromagnetwicklung 66f durch die unter Steuerung der Steuereinheit eingespeisten elektrischen Energie angeregt wird, wird der Ventilplungerkolben 66g und der Luftventilsitz 66e außer Eingriff gebracht, um die atmosphärische Luft durch den Luftreiniger 66c, den Luftanschluß 66d, den Anschluß 66e für variablen Druck, das Luftrohr 65, den Luftschlauch 64 und den Balgschlauch 63 in eine Zusatzkammer 62 mit variablen Druck einzuführen, während der Ventilplungerkolben 66g mit einem Ventilsitz 66i für konstanten Druck in Eingriff ist, um die Verbindung zwischen der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck und der Kammer 54 mit konstantem Druck zu unterbrechen.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Potentiometer 81 mit dem Bremspedal 80 verbunden, und zwar wie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, um einen Eindruckbetrag des Bremspedals 80 für das Erzeugen eines elektrischen Signals zu ermitteln, das den erfaßten Eindruckbetrag anzeigt. Somit kann eine Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals auf der Grundlage des Eindruckbetrags pro Zeiteinheit erfaßt werden.

Nachstehend ist die Betätigung des in Fig. 5 gezeigten Bremskraftverstärkers ausführlich anhand der Fig. 6 beschrieben. In einem gelösten Zustand des Bremspedals 80 wird das Ventilelement 23b in Eingriff mit dem Ventilteil des ersten Eingabeelements 56 aufrechterhalten, während das Ventilelement 23a von dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 separiert wird, um die Verbindung zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Kammer 55 mit variablem Druck aufrechtzuerhalten. Wenn das Bremspedal 80 durch den Fahrer eingedrückt wird, wird die Eingabestange 11 durch die darauf ausgeübte Eindruckkraft nach vorne bewegt, und werden andererseits die Eingabeelemente 56 und 57 mit der Eingabestange 11 nach vorne bewegt. Während der Vorwärtsbewegung der Eingabeelemente 56 und 57 werden die Ventilelemente 23a und 23b mit dem Eingabeelement 56 unter der Belastung der Schraubenfeder 28 nach vorne bewegt und wird andererseits das Ventilelement 23a mit dem Ventilteil 10a des Antriebskolbens 10 in Eingriff gebracht, um die Verbindung zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Kammer 55 mit variablem Druck zu unterbrechen.

Wenn das erste Eingabeelement 56 weiter nach vorne bewegt wird, wird das Ventilteil des Eingabelements 56 und das Ventilelement 23b außer Eingriff gebracht, um eine Verbindung der Kammer 55 mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft herzustellen. Dies verursacht einen Druckunterschied zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Kammer 55 mit variablem Druck. In dieser Stufe wird die bewegliche Wand 53 durch eine Schubkraft nach vorne bewegt, die durch die Druckdifferenz bewirkt wird, um eine Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 10 zu bewirken. Somit wird die Ausgabestange 15 mit einer verstärkten Bremskraft beaufschlagt, und zwar von dem Antriebskolben 10 durch die Reaktionspufferscheibe 14. In diesem Fall wird die Reaktionspufferscheibe 14 durch eine Reaktionskraft verformt, die von der Ausgabestange 15 ausgeübt wird, wobei die Bremsausgabe ansteigt, bis der verformte Abschnitt der Pufferscheibe 14 mit dem zweiten Eingabeelement 57 in Eingriff gebracht ist. Wenn die Reaktionspufferscheibe 14 mit dem zweiten Eingabeelement 57 in Eingriff gebracht ist, und zwar an ihrem verformten Abschnitt, werden die Eingabelemente 56 und 57 nach hinten bewegt, und zwar durch eine Reaktionskraft, die von der Reaktionspufferscheibe 14 ausgeübt wird. In diesem Fall befindet sich das Ventilteil des ersten Eingabelements 56 mit dem Ventilelement 23b in Eingriff, um die Verbindung der Kammer 55 mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft zu unterbrechen. Anschließend werden das Vakuumsteuerventil (23a) und das Luftsteuerventil (23b) alternierend geöffnet und geschlossen, um den Betrieb des Bremskraftverstärkers gemäß der auf das Bremspedal ausgeübten Eingabe zu steuern. Während einer derartigen Betätigung wirkt die Reaktionspufferscheibe 14 dahingehend, die Reaktionskraft auszugleichen, die auf der Ausgabestange 15 beaufschlagt wird, und zwar mit der Eindruckkraft des Bremspedals, die auf das Eingabeelement 57 beaufschlagt wird.

In der Annahme, daß der Bremskraftverstärker in einem Zustand betrieben worden ist, in dem die Elektromagnetventilanordnung 66 in einem Nichtbetriebszustand aufrechterhalten wird, steigt die Ausgabe des Bremskraftverstärkers gemäß einem Anstieg der Eindruckkraft des Bremspedals an, wie durch einen Kennlinie A in Fig. 1 gezeigt ist. In der Annahme, daß das Bremspedal 80 in Notfallsituationen schnell eingedrückt worden ist, überschreitet die Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals, die durch das Potentiometer ermittelt wurde, einen vorbestimmten Schwellwert. In einem solchen Fall wird die Elektromagnetwicklung 66f durch die, unter Steuerung der (nicht gezeigten) Steuereinheit zugespeiste elektrische Energie angeregt, um den Ventilplungerkolben 66g anzuziehen, wodurch eine automatische Bremsbetätigung des Bremskraftverstärkers bewirkt wird. Wenn der Ventilplungerkolben 66g und der Luftventilsitz 66i außer Eingriff tritt und mit dem Ventilsitz 66j in Eingriff tritt, um die Verbindung zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck zu unterbrechen, wird die atmosphärische Luft in die Zusatzkammer 62 mit variablem Druck eingeführt. Dies verursacht eine Druckdifferenz zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck. In diesem Fall wird die bewegliche Zusatzkammer 60 durch eine Schubkraft nach vorne bewegt, die durch die Druckdifferenz verursacht wird, und tritt diese mit dem ringförmigen Flansch 15a der Ausgabestange 15 in Eingriff, um eine Vorwärtsbewegung der Ausgabestange 15 zu bewirken. In einer solchen Situation wirkt keine Reaktionskraft von der Ausgabestange 15 auf die Reaktionspufferscheibe 15. Als Ergebnis steigt die Ausgabe des Bremskraftverstärkers gemäß einem Anstieg der Eindruckkraft des Bremspedals an, wie durch die Kennlinie B in Fig. 6 gezeigt ist.

Wenn das Eindrücken des Bremspedals 80 gelöst wird, werden die Eingabeelemente 56 und 57 auf das Rückstellen der Eingabestange 11 hin nach hinten bewegt. Als Ergebnis wird der Ventilteil des Eingabeelements 56 mit dem Ventilelement 23b in Eingriff gebracht, um die Verbindung der Kammer 55 mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft zu unterbrechen, während das Ventilelement 23a von dem Ventilteil des Antriebskolbens 10 separiert wird, um die Kammer 54 mit konstantem Druck mit der Kammer 55 mit variablem Druck in Verbindung zu bringen. Dies vermindert die Druckdifferenz zwischen der Kammer 54 mit konstantem Druck und der Kammer 55 mit variablem Druck. Somit wird der Antriebskolben 10 zu seiner Initialposition rückgestellt, und zwar unter der Belastung der Schraubenfeder 28, um die Ausgabe des Bremskraftverstärkers zu senken.

Während der vorbeschriebenen Rückwärtsbewegung der Eingabestange 11 wird der Lösebetrag des Bremspedals 80 durch das Potentiometer 81 erfaßt. Wenn der erfaßte Lösebetrag größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird die Elektromagnetwicklung 66f abgeregt, und zwar unter Steuerung der (nicht gezeigten) Steuereinheit, um eine Rückwärtsbewegung des Ventilplungerkolbens 66g zu gestatten, die durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 66h verursacht wird. Als Ergebnis wird der Ventilplungerkolben 66e mit dem Ventilsitz 66i in Eingriff gebracht, um die Zusatzkammer 62 mit variablem Druck mit der Kammer 54 mit konstantem Druck zu verbinden und um die Verbindung der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft zu unterbrechen. Dies vermindert die Druckdifferenz zwischen der Zusatzkammer 62 mit variablem Druck und der Kammer 54 mit konstantem Druck und verursacht eine Rückwärtsbewegung der beweglichen Zusatzwand 60, und zwar unter der Belastung der Schraubenfeder 28. Andererseits wird die bewegliche Zusatzwand 60 von dem Ringflansch 50a der Ausgabestange 15 außer Eingriff gebracht und zu der Initialposition rückgesetzt. Somit wird die Ausgabe des Bremskraftverstärkers auf die Abregung der Elektromagnetwicklung 66f hin vermindert, wie durch die Kennlinie B in Fig. 6 gezeigt ist.

Wie aus der Vorbeschreibung verständlich ist, kann die Ausgabe des Bremskraftverstärkers selbst dann vermindert werden, wenn die bewegliche Zusatzwand 60 in der automatischen Bremsbetätigung nach vorne bewegt wird. Obwohl in dem Ausführungsbeispiel das Potentiometer 81 angepaßt worden ist, um einen Eindruckbetrag des Bremspedals zu erfassen, kann das Potentiometer 81 mit einer Erfassungseinrichtung für das Erfassen einer Bewegung der Eingabestange 11 oder der beweglichen Wand 53 ersetzt werden.

Vorhergehend ist ein Unterdruckbremskraftverstärker mit einem automatischen Bremsbetätigungssystem der Bauart offenbart worden, die folgende Bauteile aufweist: ein elektrisches Stellglied 17, das innerhalb eines Antriebskolbens 10 eingebaut ist, um eine Vorwärtsbewegung einer Ventilplungerkolbenanordnung 18, 25 zu bewirken, sofern es unter Steuerung einer elektronischen Steuereinheit aktiviert worden ist, wobei ein Eindruckbetrag eines Bremspedals erfaßt wird, um eine Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals basierend auf dem erfaßten Eindruckbetrag zu berechnen, und wobei das elektrische Stellglied 17 aktiviert wird, wenn die berechnete Eindruckgeschwindigkeit eines Bremspedals einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und deaktiviert wird, wenn eine Lösebetrag des Bremspedals größer ist als ein vorbestimmter Wert.

Claims (1)

1. Unterdruckbremskraftverstärker, mit einem Gehäuse (2), wobei das Innere des Gehäuses in Kammern (6, 8; 7, 9) mit konstantem Druck und variablem Druck unterteilt ist, und zwar mittels einer beweglichen Wand (4, 5), die darin eingebaut ist,
   einem Antriebskolben (10), der für die Bewegung mit der beweglichen Wand von dieser getragen wird, einer Eingabestange (11), die sich von dem Antriebskolben aus nach außen erstreckt, und zwar für die Verbindung mit einem Bremspedal, das durch Eindrücken des Bremspedals axial nach innen zu bewegen ist,
   einer Plungerkolbenanordnung (18, 25), die innerhalb des Antriebskolbens axial verschiebbar montiert ist und mit der Eingabestange betrieblich in Eingriff ist,
   einer Ventileinrichtung (25a, 23b; 10a, 23a), die innerhalb des Antriebskolbens eingebaut ist und mit der Plungerkolbenanordnung zusammenwirken kann, und zwar für die Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der Kammer mit konstantem Druck und für die Unterbrechung einer Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft in einem Lösezustand des Bremspedals und für das Herstellen der Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der atmosphärischen Luft und das Unterbrechen der Verbindung der Kammer mit variablem Druck mit der Kammer mit konstantem Druck, und zwar auf die Vorwärtsbewegung der Plungerkolbenanordnung (18, 25) bei Betätigung des Bremspedals hin, und
   einem elektrischen Stellglied, das innerhalb des Antriebskolbens (10) eingebaut ist, um eine Vorwärtsbewegung der Plungerkolbenanordnung zu bewirken, wenn es unter Steuerung einer elektronischen Steuereinheit aktiviert wird, wobei die elektrische Steuereinheit folgendes aufweist:
   eine Erfassungseinrichtung (81) zum Erfassen eines Eindruckbetrages des Bremspedals,
   eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals auf der Grundlage des erfaßten Eindruckbetrages, und
   eine Steuereinrichtung für das Aktivieren des elektrischen Stellglieds (17), wenn die berechnete Eindruckgeschwindigkeit des Bremspedals einen vorbestimmten Wert überschreitet, und für das Deaktivieren des elektrischen Stellglieds (17), wenn ein Lösebetrag des Bremspedals, das durch die Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist, größer ist als ein vorbestimmter Wert.