DE4311244A1

DE4311244A1 - Verfahren zur Einstellung eines Funktionsmaßes

Info

Publication number: DE4311244A1
Application number: DE19934311244
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Fellinger
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1994-10-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Funktionsmaßes einer aus einem pneumatischen Bremskraftverstärker sowie einem dem Bremskraftver stärker nachgeschalteten Hauptbremszylinder bestehen den Betätigungseinheit für eine hydraulische Kraft fahrzeugbremsanlage, insbesondere des Abstandes zwischen dem Ende eines die Betätigungskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Ventilkolbens und einer die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Reaktionsscheibe, die mit einem einen Druckraum im Hauptbremszylinder begrenzenden Kolben in kraftübertragender Verbindung steht, wobei der Ventil kolben durch zwei mittels einer Gewindeverbindung mit einander gekoppelte Teile gebildet ist, die Änderungen seiner axialen Länge ermöglichen.

Ein Verfahren zur Einstellung des vorhin erwähnten Abstandes, des sogenannten z-Maßes, ist aus der DE-OS 39 41 604 bekannt. Das vorbekannte Verfahren geht da bei von einer vorher festgelegten Eingangskraft bei gleichzeitiger Messung der Ausgangskraft des Brems kraftverstärkers aus, wobei die Eingangskraft zunächst nicht berücksichtigt wird. Während des Einstellvor gangs wird die axiale Länge des Ventilkolbens solange geändert, bis ein vorher festgelegter Ausgangskraft bereich erreicht wird.

Als nachteilig wird bei dem vorbekannten Einstellungs verfahren die Tatsache empfunden, daß dieses Verfahren lediglich bei der z-Maß-Einstellung von Bremskraftver stärkern ohne daran montierte Hauptbremszylinder an wendbar ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einstellungsverfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das die Einstellung des gewünschten z-Maßes bei komplett montierten, d. h., aus je einem pneu matischen Bremskraftverstärker sowie einem ihm nachge schalteten Hauptbremszylinder bestehenden Betätigungs einheiten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bzw. die Druckräume des Hauptbremsyzlinders mit einem einer vorher festgelegten Betätigungskraft zugeordneten Druck beaufschlagt werden;
daß der Bremskraftverstärker bei gleichzeitiger Messung des in dem bzw. den Druckräumen herrschenden Druckes bis zum Erreichen des der vorher festgelegten Betätigungskraft zugeordneten Druckes betätigt wird und
daß die axiale Länge des Ventilkolbens bei gleich zeitiger Messung der Betätigungskraft solange geändert wird, bis der vorher festgelegte Wert der Betäti gungskraft erreicht ist. Durch diese Maßnahmen wird eine jederzeit reproduzierbare, punktgenaue und von Wirkungsgradschwankungen des Hauptbremszylinders unbeeinflußte, mit minimaler Streuung behaftete Ein stellung von komplett montierten Betätigungseinheiten ermöglicht.

Der vorhin erwähnte Druck kann beispielsweise ein pneumatischer Druck, vorzugsweise ein Luft-Hochdruck sein. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung eines hydraulischen Druckes, bei dessen Aufbau z. B. eine Bremsflüssigkeit verwendet werden kann.

Außerdem ist es sinnvoll, wenn bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Verstärkergehäuse des pneumatischen Bremskraftverstärkers evakuiert wird. Eine exakte Dosierung der Betätigungskraft des Bremskraftverstärkers wird nach einem weiteren Er findungsmerkmal dadurch erreicht, daß die Betätigung des Bremskraftverstärkers mittels eines elektrischen Linearantriebs erfolgt. Dabei ist es sinnvoll, wenn die Änderung der axialen Länge des Ventilkolbens des Bremskraftverstärkers mittels eines elektrischen Drehantriebs erfolgt, dessen Ausgangswelle mit einem Kraftaufnehmer bestückt ist.

Eine Erhöhung der Genauigkeit der eingestellten z-Maß werte wird dadurch ermöglicht, daß der bzw. die Druck räume des Hauptbremszylinders abhängig vom Betäti gungsweg des Bremskraftverstärkers mit dem der vorher festgelegten Betätigungskraft zugeordneten Druck be aufschlagt werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Betätigungsweg des Bremskraftverstärkers mittels eines Wegsensors sensiert, dessen Ausgangssignal einem die Druckzufuhr in die Druckräume steuernden Proportionalventil zugeführt wird. Dem Proportional ventil kann dann vorzugsweise ein pneumatisches, druckgesteuertes Hochdruckventil nachgeschaltet sein, dessen Ausgang an die Druckräume des Hauptbremszylin ders angeschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Einstellungsverfahren wird in der folgenden Beschreibung an einem Beispiel im Zusammen hang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dar stellenden Funktionsablaufplan; und

Fig. 2 die Steuergruppe eines für die Durch führung des erfindungsgemäßen Ver fahrens geeigneten Unterdruckbrems kraftverstärkers im Schnitt.

Das in Fig. 1 gezeigte Funktionsablaufschema zeigt in seinem oberen Teil eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, während der untere Teil die für die Einstellung erforderlichen Funktionsab läufe bzw. Verfahrensschritte darstellt. Die gezeigte Anordnung zur Einstellung einer lediglich schematisch angedeuteten Betätigungseinheit, die durch einen Unterdruckbremskraftverstärker 1 sowie einen ihm nachgeschalteten Hauptbremszylinder 2 gebildet ist, besteht im wesentlichen aus einer Einrichtung 4 zum Aufbringen einer Betätigungs- oder Eingangskraft (F_E) sowie einer Einrichtung 5, die Änderungen des vorhin erwähnten Funktionsmaßes (z-Maß) ermöglicht. Während die Einrichtung 4 vorzugsweise durch einen elektrischen Linearantrieb, beispielsweise einen elektromotorisch angetriebenen Schlitten, gebildet ist, besteht die Einrichtung 5 aus einem elektrischen Drehantrieb, dessen Ausgangswelle mit einer das pneumatische Steuerventil des Unterdruckbremskraft verstärkers 1 betätigenden Kolbenstange 3 bzw. einer koaxial zur Kolbenstange 3 angeordneten Hülse 22 (s. insb. Fig. 2) zusammenwirkt, deren Drehbewegung eine Änderung der axialen Länge des vorzugsweise zwei teilig ausgebildeten Ventilkolbens 19 und demnach des vorhin definierten Funktions-(z-)Maßes zur Folge hat. Die Ankoppelung des Drehantriebs an die Kolbenstange 3 bzw. die Hülse 22 erfolgt dabei unter Zwischen schaltung eines Kraftaufnehmers 6, der bei der Ver stellung der Ventilkolbenlänge eine gleichzeitige Messung der Betätigungs- bzw. Eingangskraft F_E er möglicht. Eine während des Einstellvorgangs erforder liche Messung des Betätigungsweges des Bremskraftver stärkers 1 erfolgt mittels eines nicht gezeigten Weg sensors, dessen Funktion im Ablaufplan durch den Funktionsblock 9 dargestellt ist.

Wie bereits vorhin erwähnt, werden bei der Einstellung beide lediglich schematisch dargestellte Druckräume 7, 8 des Hauptbremszylinders 2 mit einem Druck beaufschlagt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird zu diesem Zweck ein pneumatischer Druck ver wendet, der von einer geeigneten Druckquelle 11, bei spielsweise einem Hochdruck-Druckluftnetz oder einer Gasdruckflasche, geliefert wird, an der ein einer vor gegebenen Eingangskraft F_E, beispielsweise 300 N, entsprechender Druck eingestellt wird. An den Ausgang der Druckquelle 11 ist ein vorzugsweise durch das Aus gangssignal des Wegsensors 9 angesteuertes, pro portional wirkendes Druckregelventil 10 angeschlossen, dessen Ausgangsdruck über eine Druckmeßeinrichtung 12 sowie zwei 3/2-Wegeventile 13, 14 den Hauptbremszylin der - Druckräumen 7, 8 zugeführt wird.

Vor dem Beginn des erfindungsgemäßen Einstellungs prozesses wird das Gehäuse des Unterdruckbrems kraftverstärkers 1, beispielsweise durch Anschließen an eine geeignete Unterdruckquelle 21, evakuiert, so daß darin der Betriebsdruck herrscht, der in der Ruhe stellung des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 während seines Betriebs auftritt. Einem die einzelnen Funktionsabläufe steuernden, nicht gezeigten Prozessor wird die gewünschte Charakteristik, d. h. eine Druck/Weg-Kennlinie vorgegeben.

Der Verfahrensablauf umfaßt im wesentlichen zwei Schritte, und zwar

A) den Aufbau eines Druckes in den beiden Hauptbrems zylinder-Druckräumen 7, 8, dessen Wert einer vorher festgelegten Betätigungs- bzw. Eingangskraft F_E zugeordnet ist (Funktionsblock "Druckeinstellung" - A); und
B) eine Änderung der axialen Länge des Ventilkolbens 19 (s. Fig. 2) bis zum Erreichen der vorher fest gelegten Betätigungs- bzw. Eingangskraft F_E (Funktionsblock "Eingangskrafteinstellung" - B).

Nach der oben erwähnten Vorbereitungsphase erfolgt eine Betätigung des Unterdruckbremskraftvertärkers 1 mittels des elektrischen Linearantriebs 4 bei gleich zeitiger Messung des Betätigungsweges durch den Weg sensor 9, dessen Ausgangssignal das Druckregelventil 10 öffnet, so daß der in den Hauptbremszylinder - Druckräumen 7 und 8 herrschende Druck bis auf den an der Druckquelle 11 eingestellten Wert steigt. Bei Er reichen dieses Druckwertes (Abfrage: Einstelldruck erreicht - 15) wird der elektrische Linearantrieb 4 gestoppt und blockiert. Der vorgegebene Druck ist somit unabhängig von der Eingangskraft F_E erreicht. Der im Gehäuse des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 herrschende Unterdruck wird hierbei auf einen vorher festgelegten Wert eingestellt.

In diesem Zustand wird die Einstellung des Funktions maßes (z-Maß), d. h. die Ermittlung der auf den Ventil kolben 19 wirkenden Betätigungs- bzw. Eingangskraft F_E vorgenommen. Zu diesem Zweck dreht der elektrische Drehantrieb 5 die mit dem Ventilkolben 19 im Eingriff stehende Hülse 22 solange, bis der Kraftaufnehmer 6 die dem eingestellten pneumatischen Druck entsprechen de Eingangskraft F_E = 300 N anzeigt, die dem ge wünschten Abstand (z-Maß) zwischen der Reaktions scheibe 20 und dem Ende des Ventilkolbens 19 entspricht. Ist die vorher festgelegte Eingangskraft (F_E = 300 N) erreicht (s. Abfrage: Eingangskraft erreicht - 16) so wird der elektrische Drehantrieb 5 gestoppt und blockiert. Damit ist die Einstellung der fertigmontierten Betätigungseinheit beendet.

In dieser Position werden sowohl die Druckquelle 11 vom Hauptbremszylinder 2 als auch die Unterdruckquelle 21 vom Verstärkergehäuse getrennt und der pneumatische Druck aus den Druckräumen 7, 8 über die zwei 3/2-Wege ventile 13,14 abgeblasen (s. Funktionsblock "Druckab blasen" - 17). Der Linearantrieb 4 setzt die Betäti gungseinheit 1, 2 in Lösestellung (Rücklauf in Start position - 18), wonach die Druckquelle 11 abgeschaltet und die Betätigungseinheit zum Weitertransport weiter gegeben wird.

Bezugszeichenliste

1 Bremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Kolbenstange
4 Einrichtung, Linearantriebs
5 Einrichtung, Drehantrieb
6 Kraftaufnehmer
7 Druckraum
8 Druckraum
9 Wegsensor
10 Druckregelventil
11 Druckquelle
12 Druckmeßeinrichtung
13 3/2-Wegeventil
14 3/2-Wegeventil
15 Funktionsblock-Abfrage
16 Funktionsblock-Abfrage
17 Funktionsblock-Druck abblasen
18 Funktionsblock-Rücklauf in Startposition
19 Ventilkolben
20 Reaktionsscheibe
21 Unterdruckquelle

Claims

1. Verfahren zur Einstellung eines Funktionsmaßes einer aus einem pneumatischen Bremskraftverstärker sowie einem dem Bremskraftverstärker nachge schalteten Hauptbremszylinder bestehenden Betäti gungseinheit für eine hydraulische Kraftfahrzeug bremsanlage, insbesondere des Abstandes zwischen dem Ende eines die Betätigungskraft des Brems kraftverstärkers übertragenden Ventilkolbens und einer die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Reaktionsscheibe, die mit einem einen Druckraum im Hauptbremszylinder begrenzenden Kolben in kraftübertragender Verbindung steht, wobei der Ventilkolben durch zwei mittels einer Gewindeverbindung miteinander gekoppelte Teile gebildet ist, die Änderungen seiner axialen Länge ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der bzw. die Druckräume (7, 8) des Hauptbrems zylinders (2) mit einem einer vorher fest gelegten Betätigungskraft (F_E) zugeordneten Druck beaufschlagt werden;
b) daß der Bremskraftverstärker (1) bei gleich zeitiger Messung des in dem bzw. den Druck räumen (7, 8) herrschenden Druckes bis zum Er reichen des der vorher festgelegten Betäti gungskraft (F_E) zugeordneten Druckes betätigt wird und
c) daß die axiale Länge des Ventilkolbens (19) bei gleichzeitiger Messung der Betätigungskraft (F_E) so lange geändert wird, bis der vorher festgelegte Wert der Betätigungskraft (F_E) erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druck ein pneumatischer Druck ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verstärkergehäuse des pneumatischen Bremskraftverstärkers (1) evakuiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Betätigung des Brems kraftverstärkers (1) mittels eines elektrischen Linearantriebs (4) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Änderung der axialen Länge des Ventilkolbens (19) mittels eines elektrischen Drehantriebs (5) erfolgt, dessen Aus gangswelle mit einem Kraftaufnehmer (6) bestückt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß der bzw. die Druckräume (7, 8) des Hauptbremszylinders (2) abhängig vom Betätigungsweg des Bremskraftver stärkers (1) mit dem der vorher festgelegten Be tätigungskraft (F_E) zugeordneten Druck beauf schlagt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Betätigungsweg des Brems kraftverstärkers (1) mittels eines Wegsensors (9) sensiert wird, dessen Ausgangssignal einem die Druckzufuhr in die Druckräume (7, 8) steuernden Proportionalventil (10) zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Proportional ventil (10) ein pneumatisches, druckgesteuertes Hochdruckventil nachgeschaltet ist, dessen Ausgang an die Druckräume (7, 8) des Hauptbremszylinders (2) angeschlossen ist.