DE2209091A1 - Vorrichtung zum Regeln des druckmittelbetätigten Kraftverstärkers einer Bremsanlage - Google Patents

Vorrichtung zum Regeln des druckmittelbetätigten Kraftverstärkers einer Bremsanlage

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DE2209091A1 DE19722209091 DE2209091A DE2209091A1 DE 2209091 A1 DE2209091 A1 DE 2209091A1 DE 19722209091 DE19722209091 DE 19722209091 DE 2209091 A DE2209091 A DE 2209091A DE 2209091 A1 DE2209091 A1 DE 2209091A1
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    • B60T8/448—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure the power-assist booster means being a vacuum or compressed air booster

Description

Vorrichtung zum Regeln des druckmittelbetätigten Kraftverstärkers einer Bremsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln des Betriebs eines druckmittelbetätigten Kraftverstärkers für eine Bremsanlage, bei dem eine bewegbare Wand in einem Gehäuse an ihren beiden Seiten mit unterschiedlichen Fluddrücken beaufschlagbar ist, so daß die Wand im Gehäuse vorgeschoben wird und auf ein Kraftabgabeglied eine Ausgangskraft in Abhängigkeit von einer Eingangskraft ausübt, die auf die bewegbare Wand über ein Krafteinleitungsglied wirkt, wobei die Ausgangskraft größer ist als die Eingangskraft und zur Wirkung auf eine Bremsbetatigungseinrichtung, z.B. einen hydraulischen Hauptzylinder, gebracht werden kann.
Gemäß der Erfindung ist ein Kraftverstärker der genannten Art mit einem elektrisch gesteuerten Betätigungsventil steuerbar, das durch das Ausgangssignal einer elektronischen Steuereinheit erregbar ist, die Signale einer ersten und einer zweiten Kraftmeßeinrichtung miteinander vergleicht, von denen die erste Kraftme 13einrichtung die in jedem belie-
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bigen Zeitpunkt auf das Krafteinleitungsglied einwirkenden Kräfte und die zweite die auf das Kraftabgabeglied einwirkenden Kräfte mißt.
Das Betätigungsventil wird eingeschaltet, um den Kraftverstärker zu betätigen, sobald der Unterschied zwischen den von den beiden Kraftmeßeinrichtungen abgegebenen Signalen einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Zu jeder der Kraftmeßeinrichtungen gehört vorzugsweise mindestens eine Lastmeßzelle, deren elektrische Widerstandskennlinie in Abhängigkeit von einer mechanischen Last variiert, die auf das Bauteil aufgebracht wird, welchem die Lastmeßzelle zugeordnet ist. Normalerweise wird die mechanische Last auf das Bauteil in einer solchen axialen Richtung aufgebracht, daß das Bauteil zusammengedrückt oder ausgedehnt wird, und hierbei ändert sich die elektrische Eigenschaft der Lastmeßzelle, da das Bauteil mit der Lastmeßzelle parallelgeschaltet ist.
Die elektronische Steuereinheit ist so ausgebildet, daß sie die jeweiligen Änderungen des elektrischen Widerstandes der ersten und der zweiten Kraftmeßeinrichtung miteinander vergleicht und im Falle einer bestimmten Abweichung ihre Ausgangsspannung von einem neutralen (Balance-) Wert auf einen positiven oder negativen Wert schaltet, so daß das elektrisch steuerbare Belätigungsventil eingeschaltet wird. Alternativ kann die elektronische Steuereinheit ein Ausgangssignal in Form einer Wechselspannung abgeben, durch welche das elektrisch steuerbare Betätigungsventil erregt wird.
Die elektronische Steuereinheit legt ferner auf elektronischem Wege zwischen der ersten und der zweiten Kraftmeßeinrichtung ein lastabhängiges
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\erhaltnis fest, durch das ein elektromagnetisches Äquivalent des Kraftverstärkungsverhältnisses des Kraftverstärkers bestimmt wird, d.h. ein Yerhältniswert, bei dessen Erreichen die elektronische Steuereinheit das Betätigungsventil einschaltet.
Zweckmäßigerweise kann die elektronische Steuereinheit zusätzlich auf elektronischem wege zwischen den Lastmeßzellen ein gewisses Ausmaß einer !Nichtübereinstimmung der Empfind» lichkeitswerte der Lastmeßzellen festlegen, um Grenzen aufrechtzuerhalten, innerhalb v/elcher das Letätigungsventil durch die Steuereinheit nicht eingeschaltet wird«.
Alternativ oder zusätzlich kann eine handbetätigte Einrichtung vorhanden sein, durch die das Kraftverstärkungverhältnis des uraftverstär.cers festgelegt wird, und durch welche die G-renzen bestimmt werden, innerhalb welcher das Betätigungsventil durch die Steuereinheit nicht eingeschaltet wird.
Das elektrisch steuerbare Betätigungsventil regelt den Aufbau des Unterschiedes der auf entgegengesetzten Seiten der bewegDaren Wand herrschenden iluddrücke dadurch, daß es auf beiden Seiten der bewegbaren wand vorhandene Kammern absperrt, die normalerweise dem gleichen Innendruck ausgesetzt sind, sowie dadurch, daß es einer Kammer, deren wirksames Volumen variabel ist, ein #lud zuführt, dessen Druck sich von dem Druci" unterscheidet, der normalerweise in den Kammern herrscht, .beispielsweise wird bei einem r.uhe- oder "Gleichgewichts "-Zustand, bei dem auf die Kammern normalerweise ein Unterdruck oder ein Luftdruck wirkt, atmosphärische Luft in die eine Kammer eingeleitet, um die bewegbare wand zu veranlassen, sich in einer solchen dichtung zu bewegen, daß die Auspangskraft auf das Kraftabrabeglied aufgebracht wird«,
Zu dem elektrisch steuerbaren jbetätigungsventil geliert eine elektromagnetische Einrichtung, der durch die elektronische Steuereinheit die positive oder negative Spannung
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oder das Wechselspannungs-Ausgangssignal zugeführt wird, bei dem das Verhältnis zwischen den Impulsen und den Pausen variabel ist.
Bei abgeschaltetem Strom kann die elektromagnetische Einrichtung eine neutrale Stellung einnehmen, bei der die Kammern in dem Gehäuse auf entgegengesetzten Seiten der bewegbaren Wand gegeneinander abgesperrt sind. Alternativ kann die elektromagnetische Einrichtung so ausgebildet sein, daß sie bei abgeschaltetem Strom eine Stellung einnimmt, bei der das Flud den Kraftverstärker entweder im Gleichgewichtszustand oder im wirkungslosen Zustand hält. Die elktromagnetische Einrichtung kann veranlaßt werden, eine Stellung einzunehmen, bei der sich der Kraftverstärker im Gleichgewichtszustand befindet; zu diesem Zweck kann an die elektromagnetische Einrichtung eine elektrische Spannung angelegt werden. Durch Erhöhen dieser Spannung um einen weiteren Teilbetrag wird die elektromagnetische Einrichtung der Wirkung eines jeweils stärkeren Stroms ausgesetzt und in einen Betriebszustand gebracht, bei dem der Kraftverstärker zur Wirkung kommt. Somit bewirkt das Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Einrichtung, daß der Kraftverstärker in einen Gleichgewichtszustand gebracht wird, bei dem die Kammern auf beiden Seiten der bewegbaren Wand gleich hohen Fluddrücken ausgesetzt sind, und das Anlegen einer weiteren oder erhöhten Spannung bewirkt, daß der Kraftverstärker in den abgesperrten Zustand gebracht und in Tätigkeit gesetzt wird.
Das elektrisch stellbare Betätigungsventil kann eine Ein- Ausschaltcharakteristik oder eine bezüglich der Amplitude analoge Charakteristik aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden mit vorteilhaften Einzelheiten anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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Die Zeichnung zeigt schematisch eine Bremsanlage nach der Erfindung,
Bei der in der Zeichnung dargestellten Bremsanlage werden die Bremsen von vier Rädern eines Fahrzeugs mit Hilfe einer kombinierten Baugruppe mit einem durch einen Unterdruck abgestützten Kraftverstärker und einem Hauptzylinder betätigt, zu der ein hydraulischer Hauptzylinder und ein Kraftverstärker 2 gehören,, Der Kraftverstärker 2 weist ein im wesentlichen dicht verschlossenes Gehäuse 3 auf, in dem eine bewegbare Wand 4 in Form eines Kolbens oder einer flexiblen Membran angeordnet ist, welche das Gehäuse in eine einem konstanten Druck ausgesetzte vordere Kammer 5 und eine einem variablen Druck ausgesetzte hintere Kammer 6 unterteilt. Die Wand 4 wirkt auf den nicht dargestellten Kolben des Hauptzylinders 1 über ein Kraftabgabeglied 7, und auf die bewegbare Wand 4 wirkt ein Pedal 8 über ein Krafteinleitungsglied 9.
Die beiden Kammern 5 und 6 sind normalerweise einem Unterdruck ausgesetzt und zu diesem Zweck gewöhnlich mit der Ansaugleitung des Motors des Fahrzeugs über ein normalerweise offenes, elektromagnetisch steuerbares Betätigungsventiü/lO verbunden, das an die Ansaugleitung über eine Rohrleitung 11 angeschlossen ist.
Dem Krafteinleitungsglied 9 ist eine für Druck- oder Zugbeanspruchungen empfindliche Lastmeßzelle 12 zugeordnet, während dem Kraftabgabeglied 7 eine ebenfalls für Druckoder Zugbeanspruchungen empfindliche Lastmeßzelle 13 zugeordnet ist, und die beiden Lastmeßzellen sind an eine elektriahe Steuereinheit 14 angeschlossen. Jede der Lastmeßzellen 12 und 13 weist einen elektrischen Widerstand auf,
auf
der sich ändert, wenn/die betreffende Lastmeßzelle die Belastung des zugehörigen Bauteils wirkt, und die Steuereinheit 14 vergleicht die relabiven Änderungen der v/iderstandswerte und schaltet im Fall einer bestimmten Abweichung
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ihre Ausgangsspannung von einem neutralen Wert auf einen positiven oder negativen Wert, so daß der Elektromagnet des Betätigungsventils 10 eingeschaltet wird. Hierdurch werden die Kammern 5 und 6 gegeneinander abgesperrt und atmosphärische Luft kann in die Kammer 6 einströmen, um den Kraftverstärker zur Wirkung zu bringen, so daß die bewegbare Wand 4 vorgeschoben wird, um den Kolben des Hauptzylinders 1 über das Kraftabgabeglied 7 zu betätigen. Das hydraulische Druckmittel wird dann den hydraulischen Einrichtungen zum Betätigen der Radbremsen über eine an den Druckraum des HauptZylinders 1 angeschlossene Rohrleitung 15 zugeführt.
Weiterhin kann eine handbetätigte Einrichtung vorgesehen sein, die es ermöglicht, das Verhältnis zu bestimmen, bei dem die Steuereinheit 14 das Ventil 10 betätigt, und durch welche die Grenzen festgelegt werden, innerhalb welcher das Betätigungsventil 10 durch die Steuereinheit 14 nicht eingeschaltet wird. Somit läßt sich die Erfindung bei Jedem beliebigen Kraftverstärker mit jedem gewünschten Kraftverstärkungsverhältnis anwenden, das den Erfordernissen der betreffenden Bremsanlage entspricht.
5698
Ans prüche:
2 ο 9 η · o/ov:: 7

Claims (9)

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Regeln des druckmittelbetätigten Kraftverstärkers einer Bremsanlage, bei dem eine bewegbare Wand in einem Gehäuse an ihren beiden Seiten mit unterschiedlichen Fluddrücken beaufschlagbar ist, so daß die Wand im Gehäuse vorgeschoben wird und auf ein Kraftabgabeglied eine Ausgangskraft in Abhängigkeit von einer Eingangskraft ausübt, die auf die bewegbare Wand über ein Krafteinleitungsglied wirkt, wobei die Ausgangskraft größer ist als die Eingangskraft und auf eine Bremsbetätigungseinrichtung, z.B. einen hydraulischen Hauptzylinder, aufgebracht werden kann, gekennzeichnet durch ein elektrisch steuerbares Bdätigungsventil (10), das durch ein Ausgangssignal einer elektronischen Steuereinheit (14) einschaltbar ist, die Signale einer ersten und einer zweiten Kraftmeßeinrichtung (12, 13) miteinander vergleicht, von denen die erste Kraftmeßeinrichtung die in jedem beliebigen Zeitpunkt auf das Krafteinleitungsglied (9) einwirkenden Kräfte und die zweite die auf das Kraftabgabeglied (7) einwirkenden Kräfte mißt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsventil (10) einschaltbar ist, um den Kraftverstärker (2) zu betätigen, sobald der Unterschied zwischen den Signalen der beiden Einrichtungen (12, 13) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet, daß zu jeder Kraftmeßeinrichtung (12, 13) mindestens eine Lastmeßzelle gehört, deren elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von einer mechanischen Belastung ändert, die auf das Bauteil (9, 7) wirkt, welchem die betreffende Lastmeßzelle zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3»dadurch g ekennz e i chnet, daß die elektronische Steuereinheit (14) zum Vergleichen der relativen Änderungen des elektrischen Widerstandes der ersten Kraftmeßeinrichtung (12) und der zweiten Kraftmeßeinrichtung (13) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (14) geeignet ist, ihre Ausgangsspannung von einem neutralen bzw. Gleichgewichtswert auf einen positiven oder negativen Wert zu schalten, um das elektrisch steuerbare Betätigungsventil (10) einzuschalten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß'die elektronische Steuereinheit (14) geeignet ist, ein Wechselspannungs-Ausgangssignal zum Einschalten des elektrisch steuerbaren Betätigungsventile (10) zu erzeugen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (14) geeignet ist, auf elektronischem Wege zwischen der ersten Kraftmeßeinrichtung (12) und der zweiten Kraftmeßeinrichtung (13) ein Verhältnis festzulegen, bei dem die elektronische Steuereinheit das Betätigungsventil (10) einschaltet.
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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (14) geeignet ist, Grenzen aufrechtzuerhalten, innerhalb welcher das Betätigungsventil (10) nicht durch die Steuereinheit eingeschaltet wird«
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine handbetätigte Einrichtung zum Bestimmen des Kraftverstärkungsverhältnisses des Kraftverstärkers (2) und zum Festlegen der Grenzen, innerhalb welcher das Betätigungsventil (10) nicht durch die Steuereinheit (14) eingeschaltet wird»
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