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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskraftverstärker zur
Verwendung in einem Bremssystem mit manueller Betätigung zur Bewirkung
einer Primärbremsbetätigung und
hydraulischer Betätigung
zur Bewirkung einer Sekundärbremsbetätigung zur
Milderung oder zumindest Abschwächung
einer Resultierenden von Situationen, die zu Radschlupf, Durchdrehen
der Räder
oder dynamischer Steuerung eines Fahrzeugs beitragen können.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei
hydraulischen Bremskraftverstärkern
der in der US-PS 4 441 319 offenbarten Art wird ein Ventilglied
durch eine durch einen Bediener an ein Bremspedal angelegte Eingangskraft
bewegt, um den Druckfluidstrom von einer Quelle zu einer Arbeitskammer
zu regulieren. Das regulierte Druckfluid wirkt auf Kolben in einem
Hauptzylinder und stellt eine Kraft für ihre Bewegung bereit und
bewirkt eine Bremsbetätigung.
Zur Bewegung des Ventilglieds muss die Eingangskraft zunächst den
Widerstand einer Feder überwinden,
die das Ventilglied in Eingriff mit einem Sitz drückt, um
eine Druckfluidquelle abzudichten. Anschließend wirkt Fluiddruck auf die
Dichtung, und infolgedessen wirkt auch die auf die Dichtung wirkende
Reibkraft der Bewegung des Steuerventils entgegen, die überwunden
werden muss, um die Betätigung
des Steuerventils und den Strom regulierten Druckfluids zwecks Bewirkung
einer Bremsbetätigung
einzuleiten.
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Auf
eine Wirkung von die Dichtung betreffendem Reibwiderstand wird von
der Konstruktion für
einen Bremskraftverstärker
gemäß der Offenbarung der
US-PS 4 281 585, 4 539 892 und 4 625 515 eingegangen, die diese
verringert. Diese Art von Bremskraftverstärker enthält ein Gehäuse mit einer ersten und einer
zweiten Bohrung, die mit einer Druckkammer verbunden sind, wobei
ein Stellkolben in der ersten Bohrung und ein Steuerventil in der
zweiten Bohrung angeordnet ist. Das Steuerventil ist durch eine Hebelanordnung
mit dem Eingangsglied verbunden. Eine durch ein Bremspedal auf das
Eingangsglied ausgeübte
Eingangskraft bewegt den Stellkolben und das Steuerventil, damit
Druckfluid in die Druckkammer strömen und auf den Stellkolben
einwirken kann, um einen Kolben dementsprechend in einem Hauptzylinder
zu bewegen und eine Betätigungskraft zur
Bewirkung einer Bremsbetätigung
zu erzeugen. Obgleich dieser Bremskraftverstärker auf angemessene weise
funktioniert, sind das Steuerventil, die Hebelanordnung, das Eingangsglied
und der Stellkolben während
einer Bremsbetätigung
dem Druckfluid ausgesetzt.
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Des
Weiteren offenbart die US-PS 4 117 766 solch eine Art Bremskraftverstärker. Ein
Speicher-Hydraulikverstärker umfasst
ein Gehäuse
mit einer Arbeitskammer, einem in der Arbeitskammer verschiebbaren
Betätigungskolben,
einen Satz aus einem Hochdruckventil und einem Auslassventil der Kugelventilart,
der die Strömungsverbindung
zwischen einem Speicher, der Arbeitkammer und einer Auslassöffnung steuert.
Das Hochdruckventil wird durch einen Stößel mit einer Buchse betätigt, in
der ein mittlerer Durchgang ausgebildet ist, der mit der Arbeitskammer
und der Auslassöffnung
in Verbindung steht. Das Auslassventil steuert die Fluidströmung durch
den mittleren Durchgang. Beide Ventile werden durch Bewegung eines
zur Ineingriffnahme des Auslassventilglieds ausgeführten Gleitblocks
betätigt.
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Es
ist vorgeschlagen worden, eine Konstruktion in einem hydraulischen
Bremskraftverstärker
eines Bremssystems einzubauen, um zusätzliche Merkmale wie Antriebsschlupfregelung,
dynamische Betriebssteuerung und Gleitschutzsteuerung auszuüben. Leider
spiegelt bei Betrieb des hydraulischen Bremskraftverstärkers während der
funktionellen Ausübung
solcher zusätzlichen
Merkmale das Bremspedal ohne Strukturanpassung die Bewegung des Stellkolbens
wieder. Damit das Bremspedal während einer
solchen funktionellen Ausübung
verbleibt, wird in der US-PS 6 203 119 eine Konstruktion offenbart, durch
die sich ein Steuerventilsitz bewegt, während das Eingangsglied stationär gehalten
wird, um Sekundärbetriebsdruckfluid
zu dosieren und dadurch eine Sekundärbremsbetätigung zu bewirken.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Bremskraftverstärkers
mit einer ausgeglichenen Steuerventilanordnung zur Regulierung von
Druckversorgungsfluid zum Antrieb eines ersten Kolbens, der wiederum
Arbeitsfluid in einem Hauptzylinder mit Druck beaufschlagt, um eine
Bremsung in einem ersten Satz von Radbremsen zu bewirken und das
regulierte Druckversorgungsfluid direkt zuzuführen, um eine Bremsung im zweiten
Satz von Radbremsen als Reaktion auf entweder eine Bedienereingabe
oder eine eine Bremsbetätigung
anfordernde Sekundäreingabe
zu bewirken.
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Der
hydraulische Bremskraftverstärker
der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Bremssystem umfasst
ein erstes Gehäuse
mit einer ersten Bohrung, die von einer zweiten Bohrung getrennt
ist, wobei die erste Bohrung einen Stellkolben und die zweite Bohrung
ein Steuerventil festhält,
und ein mit dem Stellkolben verbundenes Eingangsglied aufweist,
das über
eine Hebelanordnung an das Steuerventil gekoppelt ist, wobei die
zweite Bohrung mit einer Druckversorgungsfluidquelle und die erste Bohrung
mit einem ersten Satz von Radbremsen eines Fahrzeugs verbunden ist,
wobei die Hebelanordnung dem Steuerventil eine Eingangskraft zuführt, die
auf eine an das Eingangsglied angelegte Bremskraft reagiert, um
Druckversorgungsfluid zu dosieren und ein reguliertes Druckversorgungsfluid
zu erzeugen, das durch einen ersten Durchgang weitergeleitet wird,
um auf den Stellkolben zu wirken und ihn zu bewegen, um Arbeitsfluid
zu erzeugen, das zum ersten Satz von Radbremsen und durch einen
zweiten Durchgang direkt zu einem zweiten Satz von Radbremsen weitergeleitet
wird, um eine Bremsbetätigung
zu bewirken, gekennzeichnet durch ein zweites Gehäuse, das
das Steuerventil in der zweiten Bohrung hält, während es das Steuerventil,
die Hebelanordnung und einen Vorsprung einschließt, der sich von dem Stellkolben
zur Definition einer Entlastungskammer mit einem Dauerfluiddruck,
der geringer ist als die Druckversorgungsfluidquelle, erstreckt,
wobei die erste Bohrung und die zweite Bohrung mit der Entlastungskammer
verbunden sind, wenn keine Eingangskraft am Steuerventil anliegt.
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Ein
Vorteil des hydraulischen Bremskraftverstärkers liegt in einer getrennten
Erzeugung von Druckfluid zur Bewirkung einer Bremsbetätigung in einem
ersten Satz von Radbremsen durch reguliertes Druckversorgungsfluid,
das eine Bremsbetätigung
in einem zweiten Satz von Radbremsen direkt bewirkt.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt in einer strukturellen Beziehung
von Komponenten für
einen hydraulischen Bremskraftverstärker, wobei ein zweites Gehäuse ein
erstes Gehäuse
in Eingriff nimmt, um eine Steuerventilanordnung im ersten Gehäuse zu halten,
so dass ein ausgeglichener Druck an der Steuerventilanordnung aufrechterhalten
wird und so dass ein Eingangsglied, eine Hebelanordnung und ein
Teil der Steuerventilanordnung alle in einer Niederdruckentlastungskammer
angeordnet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Bremssystems mit gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Komponenten;
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2 ist
eine Schnittansicht eines hydraulischen Bremskraftverstärkers für das System
nach 1, die eine Ruhestellung für den Stellkolben und die Steuerventilanordnung
von einer Bremsbetätigung
zeigt;
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3 ist
eine Schnittansicht des hydraulischen Bremskraftverstärkers für das System
nach 1, die eine Zwischenstellung der Steuerventilanordnung
während
einer manuellen Bremsbetätigung zeigt;
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4 ist
eine Schnittansicht des hydraulischen Bremskraftverstärkers für das System
nach 1, die eine Endstellung der Steuerventilanordnung
während
einer manuellen Bremsbetätigung zeigt;
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5 ist
eine Schnittansicht des hydraulischen Bremskraftverstärkers für das System
nach 1, die eine ausgeglichene Stellung einer Steuerventilanordnung
während
einer Bremsbetätigung zeigt;
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6 ist
eine Schnittansicht des hydraulischen Bremskraftverstärkers für das System
nach 1, die eine Betätigungsstellung der Steuerventilanordnung
während
einer hydraulischen Bremsbetätigung
zeigt; und
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7 ist
eine Schnittansicht, die die Hebelanordnung zeigt, die das Eingangsglied
mit der Steuerventilanordnung des hydraulischen Bremskraftverstärkers nach 2 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Das
Bremssystem 10 nach der Darstellung in 1 enthält einen
hydraulischen Bremskraftverstärker
oder -regler 12, der durch eine erste Leitung 16 mit einem ersten
Satz von Radbremsen 14, 14' und durch eine zweite Leitung 20 mit
einem zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' verbunden ist.
Der hydraulische Bremskraftverstärker 12 empfängt Druckversorgungsfluid
von einer Quelle, die einen Speicher 22 und eine Motorpumpe 24 enthalten
kann. Der hydraulische Bremskraftverstärker 12 wird entweder durch
eine an eine Eingangsanordnung 49, die ein Bremspedal 28,
eine Eingangsstange 30 und eine Hebelanordnung 50 enthält, angelegte
manuelle Kraft gezielt aktiviert, um eine erste Bremsbetätigung zu
bewirken, oder durch eine hydraulische Kraft, die als Funktion eines
von einem elektronischen Steuerglied (ECU) 40 empfangenen
Signals erzeugt wird, um ein mit dem Druckversorgungsfluid verbundenes Magnetventil 34 zu
aktivieren und eine zweite Bremsbetätigung zu bewirken.
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Des
Weiteren enthält
das Bremssystem 10 ein Aufbaumagnetventil 15,
ein Abbaumagnetventil 15' und
einen Raddrehzahlsensor 17 für jedes Rad im ersten Satz
von Radbremsen 14, 14' und im zweiten Satz von Radbremsen 18, 18', um der elektronischen
Steuereinheit (ECU) 40 Eingangssignale zwecks Bereitstellung
von einen aktuellen Funktionsbetrieb des Fahrzeugs betreffenden
Informationen oder Daten zuzuführen.
Neben diesen Eingangssignalen erhält und wertet die ECU 40 auch
andere Eingaben und Daten aus, die das Fahrzeug betreffen, umfassend,
aber nicht darauf beschränkt:
den Betrieb der Motorpumpe; den Druck des Druckversorgungsfluids;
dynamische Kräfte,
die das Fahrzeug erfährt;
Speicherfluidversorgungsdruck; die Fluidhöhe in einem Behälter usw.,
alle Eingaben, die den Betrieb des Fahrzeugs betreffen und eine
Bremsbetätigung
bewirken können.
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Funktionell
reagiert der hydraulische Bremskraftverstärker 12 auf eine Eingangskraft
(manuelle Eingabe) vom Bediener, die an ein Bremspedal 28 angelegt
wird, um reguliertes Druckversorgungsfluid direkt an Radbremsen 18, 18' weiterzuleiten
und indirekt mittels der Erzeugung von Betriebsdruckfluid durch
einen Stellkolben 118, das Radbremsen 14, 14' bereitgestellt
wird, um eine Bremsbetätigung
zu bewirken. Bei Beendigung der Bedienereingangskraft an das Bremspedal 28 wird
der Betrieb des Bremskraftverstärkers
wieder in einen Ruhezustand geführt,
wie in 2 dargestellt. Sollten während des Betriebs des Fahrzeugs
die derzeit von dem Fahrzeug erfahrenen Betriebsmerkmale oder -zustände gemäß der Auswertung
durch die ECU 40 betreffende Eingaben anzeigen, dass eine
unerwünschte
Situation vorliegt oder bevorsteht, ist die ECU 40 so programmiert,
dass sie ein Betriebssignal überträgt, das einen
Elektromagneten 34 aktiviert, um den Strom von Druckversorgungsfluid
von dem Speicher 22 zu gestatten und den hydraulischen
Bremskraftverstärker 12 hydraulisch
zu aktivieren. Wenn hydraulisch aktiviertes, versorgungsgeregeltes
Druckfluid direkt an die Radbremsen 18, 18' weitergeleitet
wird, und in Abhängigkeit
von einer aktuellen Situation, kann das Versorgungsdruckfluid durch
den Stellkolben 118 gezielt weitergeleitet werden, um Betriebsdruckfluid
zu erzeugen, das Radbremsen 14, 14' zugeführt wird und eine Bremsbetätigung bewirkt,
die einen unerwünschten
Betriebszustand, der den sicheren Betrieb des Fahrzeugs beeinträchtigen
könnte,
abschwächen
soll.
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Der
hydraulische Bremskraftverstärker 12 enthält gemäß der ausführlichen
Darstellung in 2 ein erstes Gehäuse 100,
das mit einem zweiten Gehäuse 200 verbunden
ist. Das erste Gehäuse
weist eine erste Bohrung 102 auf, die von einer zweiten Bohrung 104 getrennt
ist. Das zweite Gehäuse 200 steht
mit dem ersten Gehäuse 100 so
in Eingriff, dass ein Hohlraum 202 definiert wird, der
sich neben der ersten Bohrung 102 und der zweiten Bohrung 104 befindet.
Der Hohlraum 202 ist zur Verbindung mit einem Behälter 108 ausgelegt,
und wird somit auf im Wesentlichen dem gleichen niedrigen Druck
wie der Behälter 108 gehalten.
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Die
erste Bohrung 102 des Gehäuses 100 ist über eine
Leitung 16 mit dem ersten Satz von Radbremsen 14, 14' verbunden,
die über
eine Betriebs- oder Ausgangsöffnung 110 in
einem Endstopfenglied 116 mit dem Hohlraum 202 verbunden
ist und im Fluidbehälter 108 zur
Verfügung
stehendes Versorgungsfluid über
einen Strömungsweg
von einer Ausgleichsöffnung 106 über eine
Versorgungsöffnung 114 im
Durchgang 128 zur Aufnahme von dosiertem Druckfluid von
einer Betriebskammer 190 zur zweiten Bohrung 104 nachfüllt. Der
Stellkolben 118 befindet sich in der ersten Bohrung 102 und
definiert mit der Endwand 101 eine Betätigungskammer 125 darin.
Ein erster ringförmiger
Vorsprung 117 am Stellkolben 118 erstreckt sich
durch die Endwand 101 in den Hohlraum 202, während ein
zweiter ringförmiger Vorsprung 117' eine Dichtung 119 trägt, die
in einer Ruhestellung neben der Ausgleichsöffnung 106 angeordnet
ist, um ein freies Weiterleiten von im Behälter 108 vorhandenem
Fluid zur Leitung 16 zu gestatten. Eine sich zwischen dem
Endstopfenglied 116 und dem zweiten ringförmigen Vorsprung 117' befindende
Rückstellfeder 122 drückt den
Stellkolben 118 in eine durch die Endwand 101 definierte
Ruhestellung. Eine von dem Stellkolben 118 getragene erste Dichtung 124 nimmt
die Bohrung 102 in Eingriff, und eine in der Endwand 101 festgehaltene
zweite Dichtung 124' ist
dazu ausgeführt,
die Betätigungskammer 125 gegen
den Hohlraum 202 abzudichten, dessen Fluiddruck im Wesentlichen
gleich dem Fluiddruck im Behälter 108 ist.
Der erste ringförmige
Vorsprung 117 weist eine Bohrung 128 auf, die
sich vom Ende 118' aus
erstreckt, um einen an der Endverlängerung 30' der Schubstange 30 der
Eingangsanordnung 49 befestigten Kolben 140 aufzunehmen.
Die Bohrung 128 ist durch eine Querbohrung 114 mit
der Betätigungskammer 125 verbunden
und nimmt den Kolben 140 auf, um eine Reaktionskammer 142 im Stellkolben 118 zu
definieren.
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Die
zweite Bohrung 104 ist zur Aufnahme von Druckversorgungsfluid
vom Speicher 22 über eine
mit der Versorgungsleitung 21 verbundene Öffnung 21' verbunden.
Die zweite Bohrung 104 weist mehrere Absätze darin
auf, um eine Steuerventilanordnung 170 darin aufzunehmen
und festzuhalten. Reguliertes Druckversorgungsfluid wird gleichzeitig von
der zweiten Bohrung 104 der ersten Bohrung 102 zugeführt, um
durch den Stellkolben 118 einen Betriebsfluiddruck zu erzeugen,
der an den ersten Satz von Radbremsen 14, 14' und direkt
an den zweiten Durchgang 130 im Gehäuse 100 weitergeleitet
wird, um den zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' zwecks Bewirkung
einer Bremsbetätigung
zu versorgen.
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Die
Steuerventilanordnung 170 befindet sich in der zweiten
Bohrung 104 und wird durch ein zylindrisches Glied 172,
das in der zweiten Bohrung 104 befestigt ist, eine bewegliche
Schließanordnung 180, einen
beweglichen Schieber 188; eine Rückstell- oder Schließfeder 185;
eine Hülse
oder einen Bund 248; eine Rückstellfeder 194 und
ein Lager 196 definiert. Das zylindrische Glied 172 wird
durch das zweite Gehäuse 200 in
der zweiten Bohrung 104 gehalten, um eine Versorgungskammer 174 in
der zweiten Bohrung 104 zu definieren. Die Versorgungskammer 174 ist über eine Öffnung 21' mit dem Speicher 22 verbunden
und kann entweder von dem Speicher 22 oder der Motorpumpe 24 zur
Verfügung
gestelltes Druckversorgungsfluid frei empfangen.
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Das
zylindrische Glied 172 weist eine Wand 171 mit
einer konisch zulaufenden Öffnung 171' auf, die von
einem Sitz 173, einer Axialbohrung 178 und einer
Querbohrung 176, 176', die die Axialbohrung 178 über den
ersten Durchgang 128 mit der Betätigungskammer 125 und über den
zweiten Durchgang 130 mit dem zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' verbindet,
umgeben ist.
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Die
Schließanordnung 180 enthält einen Schaft 180', der dazu ausgeführt ist,
axial in der Bohrung 104 zu gleiten, einen am Ende des
Schafts 180' ausgebildeten
Kopf 181, der eine Kugel 182 festhält, und
eine Rückstellfeder 184.
Die Rückstell-
oder Schließfeder 184 wirkt
dahingehend auf den Kopf 181 ein, eine Kugel 182 zur
Wand 171 des zylindrischen Glieds 172 und in Eingriff
mit dem Sitz 173 zu drängen,
um die Versorgungskammer 174 abzudichten und das Druckversorgungsfluid
darin festzuhalten. Des Weiteren ist die Bohrung 104 über einen Durchgang 175 mit
dem zweiten Durchgang 130 verbunden, um einen Strömungsweg
bereitzustellen, durch den im zweiten Durchgang 130 zur
Verfügung stehendes
Fluid weitergeleitet wird, um auf den Schaft 180' zu wirken und
zum Ausgleich des Fluiddrucks an der Kugel 182 beizutragen.
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Der
Schieber 188 wird durch einen zylindrischen Körper 188' definiert,
der eine Umfangsfläche 186 aufweist,
die eine Bohrung 178 im zylindrischen Glied 172 in
Eingriff nimmt, um eine Betriebskammer 190 in der zweiten
Bohrung 104 zu definieren. Ein mit dem zylindrischen Körper 188' verbundener
hohler Schaft 192 erstreckt sich in die Betriebskammer 190 und
verbindet die Betriebskammer 190 mit einer durch den Hohlraum 202 zwischen
dem ersten 100 und dem zweiten 200 Gehäuse gebildeten
Entlastungskammer. Des Weiteren weist der zylindrische Körper 188' eine darin
ausgebildete Bohrung 94 auf, die über einen dritten Durchgang 132 mit
der Betriebskammer 190 verbunden ist, und eine Umfangsfläche 186 daran
weist eine Schulter 186' auf,
die einen Durchmesser 186'' von einem Durchmesser 186''' trennt.
Eine Öffnung 192' im Durchmesser 186'' bildet einen Austritt für einen
Durchgang 191 vom hohlen Schaft 192, durch den
die Betriebskammer 190 mit dem Hohlraum oder der Entlastungskammer 202 verbunden
ist, während
der Durchmesser 186''' eine Fläche zur Aufnahme der Hülse oder des
Bunds 248 bereitstellt, durch die bzw. den Eingangskräfte von
der Hebelanordnung 50 empfangen werden. Ein den Durchmesser 186''' des
zylindrischen Körpers 188 umgebendes
Lager 196 ist in einer in einem zweiten Kolben 208 ausgebildeten
Vertiefung 206 abdichtend angeordnet. Der zweite Kolben 208 ist
in einer Bohrung 210 des zweiten Gehäuses 200 angeordnet.
Die Dichtungsanordnung des Lagers 196 mit der Vertiefung 206 im
zweiten Kolben 208 definiert eine Reaktionskammer 195 in
der Bohrung 94 des Stempels 186. Des Weiteren
trägt der zweite
Kolben 208 eine Dichtung 209, die eine Bohrung 210 in
Eingriff nimmt, um eine Sekundärbetätigungskammer 212 im
zweiten Gehäuse 200 zu
definieren. Die Sekundärbetätigungskammer 212 ist
mit der Leitung 23 verbunden und empfängt gezielt Versorgungsfluid
von einer Quelle (entweder dem Speicher 22 oder der Motorpumpe 24)
bei Aktivierung des Elektromagneten 34 durch ein Eingangssignal
von der ECU 40. Der zweite Kolben 208 weist einen
vorsprung 208' auf,
der sich davon erstreckt und eine Bohrung 94 des Schiebers 188 in
Eingriff nimmt, um die Ausrichtung der Steuerventilanordnung 170 in der
zweiten Bohrung 104 zu unterstützen.
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Die
Hebelanordnung 50 ist zwar funktionsmäßig ähnlich den im Stand der Technik
offenbarten Hebeln, unterscheidet sich aber durch eine Basis 250 von
ihnen, die einen ringförmigen
Bund 252 aufweist, der durch einen Sprengring an der Umfangsfläche des
ersten ringförmigen
Vorsprungs 117 angeordnet ist, um eine Verlängerung
des Stellkolbens 118 zu bilden. Die Hebelanordnung 50 enthält, wie
zusätzlich in 7 dargestellt,
einen ersten und einen zweiten Arm 256, 256' und ist jener
Art, die im Stand der Technik, einschließlich der US-PS 4 625 515,
näher offenbart
wird, wobei der Arm 256 ein erstes Ende 258 und
der Arm 256' ein
erstes Ende 258' aufweist, die über einen
Drehzapfen 260 an der Basis 250 befestigt sind,
sowie ein zweites Ende 262 mit einer Spitze oder einen
Knopf 264, der sich in der Nut 247 der Hülse oder
des Bunds 248, die bzw. der an der Umfangsfläche 186''' des Schiebers 188 getragen wird,
angeordnet ist. Eine durch die Schubstangenverlängerung 30' getragene Halterung 52 weist
eine Basis 54 auf, die durch eine Feder 56 in
Eingriff mit dem Kolben 140 gedrückt wird. Parallele Seitenwände 58, 58', die sich von
der Basis 54 weg erstrecken, weisen jeweils einen vertikalen
Schlitz 266 (von denen nur einer gezeigt wird) zur Aufnahme
einer entsprechenden, am Arm 256, 256' ausgebildeten
Spitze 31 auf, um eine Verbindung mit der Eingangsschubstangenverlängerung 30' zu bilden.
Der Funktionsbetrieb der Hülse
oder des Bunds 248 mit der Hebelanordnung 50 definiert
gegenüber
dem Hebel des Stands der Technik eine Anordnung, die eine unabhängige Bewegung
des Stellkolbens 118 und der Steuerventilanordnung 170 gestattet,
so dass die Bewegung der Eingangsschubstange 30 mit der
Bewegung des Schiebers 188 koordiniert ist, und der Ausgleich
der Position des Schiebers 188 bezüglich des Sitzes 173 an
der Wand 171 zur Dosierung von Strömung in die Betriebskammer 190 beeinträchtigt nicht die
Erzeugung des Betriebsfluiddrucks durch den Stellkolben 118.
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Betriebsweise
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Wenn
ein Bediener einen Zündschalter
des Fahrzeugs anschaltet, werden viele Sensoren aktiviert, um einer
ECU 40 Daten und Informationen zuzuführen, die den Betriebszustand
des Fahrzeug und der umliegenden Umgebung betreffen, zu solchen Daten
gehören
Eingaben von einem Niederdrucksensor 39 und einem Hochdrucksensor 41 im
Bremssystem 10, die der ECU 40 ein Signal zuführen, das den
aktuellen Fluiddruck des im Speicher 22 gespeicherten Versorgungsfluids
zur Aktivierung der Bremsbetätigung
anzeigt. Wenn der Fluiddruck im Speicher 22 unter einem
vorbestimmten Wert liegt, bei dem mehrere Bremsbetätigungen
nicht bewirkt werden könnten,
aktiviert die ECU 40 die Motorpumpe 24, um Fluiddruck
des im Speicher 22 gespeicherten Versorgungsfluids aufzubauen,
bevor eine Feststellbremse freigegeben werden kann. Wenn die Motorpumpe 24 den
Fluiddruck in dem im Speicher 22 empfangenen Versorgungsfluid
auf einen gewünschten
Fluiddruck aufbaut, wird die Feststellbremse freigegeben, und das
Getriebe des Fahrzeugs kann nun eingerückt werden, um das Fahrzeug
zu bewegen.
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Der
hydraulische Bremskraftverstärker 12 für das Bremssystem 10 nach 1 wird
in 2 in einer Ruhestellung gezeigt, wobei der Stellkolben 118 bzw.
die Steuerventilanordnung 170 durch die Rückstellfedern 122, 184 zu
Anschlägen
gedrückt
werden. In einer Ruhestellung wird im Speicher 22 zur Verfügung stehendes
Druckversorgungsfluid mittels der Einlassöffnung 21' und der Leitung 21 der
Versorgungskammer 174 zugeführt. Wenn sich der Stellkolben 118 in
Ruhestellung befindet, nimmt die am ringförmigen Vorsprung 117 des
Stellkolbens 118 befestigte Basis 250 der Hebelanordnung 50 das
Gehäuse 200 in
Eingriff, so dass die Bohrung 112 darin durch die Ausgleichsöffnung 106 mit
dem Hohlraum 202 und dem Behälter 108 verbunden
ist. In der Ruhestellung ist die Betätigungskammer 125 durch
den Durchgang 128, die Querbohrung 176, 176', die Betriebskammer 190,
den Schaft 192, den Durchgang 191 und die Öffnung 192' auch mit dem
Hohlraum oder der Entlastungskammer 202 verbunden. Der Fluiddruck
des Fluids in dem Behälter 108 und
der Entlastungskammer 202 ist der gleiche und ist, wie dargestellt,
für Nachfüllzwecke
miteinander verbunden, es kommt jedoch eine Konstruktion in Betracht, die
Unabhängigkeit
und einen getrennten Betrieb jedes Systems bereitstellen könnte, wenn
die Fluidhöhe
im Behälter 108 auf
eine vorbestimmte Höhe
abfällt.
Wenn der Fluiddruck in der Bohrung 112, der Betriebskammer 125 und
der Entlastungskammer oder dem Hohlraum 202 der gleiche
ist, ist der Fluiddruck am Stellkolben 118 auch der gleiche,
und infolge dessen hält
die Rückstellfeder 122 die
Eingangsanordnung 49 in einer Ruhestellung, wie in 2 dargestellt.
Analog dazu ist auch der Fluiddruck an der Steuerventilanordnung 170 ausgeglichen,
wenn die Durchgänge 175 und 130 mit
der Betriebskammer 190 verbunden sind und gleichen Fluiddruck
an die Schließanordnung 180 weiterleiten,
so dass die Feder 184 die Kugel 182 in Eingriff
mit dem Sitz 173 drückt,
um die Kammer 174 abzudichten. Darüber hinaus wirkt die Rückstellfeder 185 auf
den zylindrischen Körper 188' des Schiebers 188,
um den Schieber 188 zum zweiten Kolben 208 zu
drücken
und die Hebelanordnung 50 in einer im Wesentlichen vertikalen
Stellung zu halten.
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Wenn
eine Bremsbetätigung
bewirkt werden soll, wird an das Bremspedal 28 eine Eingangskraft angelegt.
Die Eingangskraft wird durch die Eingangsschubstange 30 und
die Verlängerung 30' zur Bewegung
des Kolbens 140 in der Bohrung 141 und des Stellkolbens 118 in
der Bohrung 102 übertragen. Durch
die Bewegung des Stellkolbens 118 in der Bohrung 102 wird
die Bohrung 112 geschlossen, wenn sich die Dichtung 119 am
ringförmigen
Vorsprung 117' an
der Ausgleichsöffnung 106 vorbeibewegt.
Die an die Schubstange 30 angelegte Eingangskraft wird
von der Halterung 52 über
die Zapfen 31 auf die Hebelarme 256 übertragen,
und da das Ende 258 am Zapfen 260 befestigt ist,
schwenkt das Ende 262 zur Ausübung einer entsprechenden Kraft am
Schieber 188 mittels durch den Bund 248 wirkender
zapfen 264. Die durch die Hülse 248 übertragende
Kraft drückt
den Schieber 188 zur Kugel 182, und nach Überwindung
der Feder 185 nimmt der Schaft 192 die Kugel 182 auf
die in 3 gezeigte Weise in Eingriff. Wenn der Schaft 192 die
Kugel 182 in Eingriff nimmt, wird die Verbindung zwischen
der Betriebskammer 190 und dem Hohlraum oder der Entlastungskammer 202 beendet.
Danach bewegt nun die an den Schieber 188 angelegte Eingangskraft
die Kugel 182 von dem Sitz 173, damit Druckversorgungsfluid
als reguliertes Druckversorgungsfluid auf die in 4 dargestellte
Weise durch die Öffnung 171' in die Betriebskammer
strömen
kann. Das regulierte Druckversorgungsfluid wird gleichzeitig an
die Betriebskammer 125 weitergeleitet, um das Bremsen des
ersten Satzes von Radbremsen 14, 14' über das durch Bewegung des
Stellkolbens 118 druckbeaufschlagte Betriebsfluid einzuleiten,
und an den Durchgang 130, um das Bremsen des zweiten Satzes
von Radbremsen 18, 18' direkt einzuleiten. Genauer wirkt das
der Kammer 125 zugeführte
regulierte Druckversorgungsfluid auf den Stellkolben 118 und
bewegt nach Überwindung
der Rückstellfeder 122 den
Stellkolben 118 und den ringförmigen Vorsprung 117' zur Endkappe 116,
um das Betriebsfluid in der Bohrung 112 mit Druck zu beaufschlagen.
Dieses druckbeaufschlagte Betriebsfluid wird an den ersten Satz
von Radbremsen 14, 14' weitergeleitet, um eine Bremsbetätigung darin
zu bewirken, und wird mit dem regulierten Druckversorgungsfluid
koordiniert, das direkt an den zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' weitergeleitet
wird, um eine Bremsbetätigung
darin zu bewirken.
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In
der vollständig
aktivierten Stellung gemäß der Darstellung
von 4 wird das regulierte Druckversorgungsfluid an
die Reaktionskammer 142 weitergeleitet und wirkt auf den
Kolben 140, um der Schubstange 30 der Eingangsanordnung 49 eine Rückkopplung
bereitzustellen, die das den Radbremsen zur Bewirkung einer Bremsbetätigung zugeführte Druckversorgungsfluid
anzeigt. Gleichzeitig wird eine Ausgleichswirkung in der Steuerventilanordnung 170 erreicht,
wenn das regulierte Druckversorgungsfluid von der Betriebskammer 190 durch
den Durchgang 132 in die Bohrung 94 weitergeleitet
wird und gleichzeitig am Schieber 188 und am Lager 196 wirkt,
um jegliche Wirkung, die das Druckversorgungsfluid möglicherweise
auf die durch die Hülse 248 auf
den Schieber 188 wirkende Eingangskraft hat, zu mildern.
Wenn eine durch das auf den Kolben 140 wirkende Druckversorgungsfluid
erzeugte Reaktionskraft die durch die Eingangsschubstange 30 weitergeleitete
Eingangskraft ausgleicht, schwenken die Arme 256 der Hebelanordnung 50 wieder
am Zapfen 260, um es der Rückstellfeder 184 zu gestatten,
die Kugel 182 in Eingriff mit dem Sitz 173 zu
bewegen und den Strom von Druckversorgungsfluid in die Betriebskammer 190 auf
eine in 5 dargestellte Weise zu beenden.
Solange die Eingangskraft konstant bleibt, bleiben der Stellkolben 118 und
die Steuerventilanordnung 170 in den jeweiligen Positionen
gemäß der Darstellung
von 5, um eine Bremsbetätigung zu bewirken, wobei reguliertes
Druckversorgungsfluid direkt an den zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' weitergeleitet
wird und durch die Bewegung des Stellkolbens 118 erzeugtes
Betriebsdruckfluid an den ersten Satz von Radbremsen 14, 14' weitergeleitet wird.
Sei Beendigung der Eingangskraft durch einen Bediener auf dem Bremspedal 28 bewegt
die Rückstellfeder 122 den
Stellkolben 118, die Rückstellfeder 184 bewegt
das Schließglied 180 und
die Rückstellfeder 185 bewegt
den Schieber 188 in eine Ruhestellung, wie in 2 gezeigt.
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Bei
dem in 2 gezeigten hydraulischen Bremskraftverstärker 12 für das Bremssystem 10 funktioniert
die Steuerventilanordnung 170 gleichmäßig und im Wesentlichen ohne
Reibung, da die Schließanordnung 180 und
der Schieber 188 so angeordnet sind, dass das Druckversorgungsfluid
und das regulierte Druckversorgungsfluid nicht direkt auf der Steuerventilanordnung 170 zugeordnete
Dichtungen wirken.
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Das
Sekundärbetätigungsmerkmal
des hydraulischen Verstärkers 12 für das Bremssystem 10 wird
von der ECU 40 gesteuert. Die ECU 40 reagiert auf
Situationen, die einen gewünschten
Betrieb des Fahrzeugs beeinträchtigen
könnten,
und insbesondere auf Radschlupf, Durchdrehen der Räder oder Schwingen
des Fahrzeugs. In solchen Situationen versorgen Sensoren, wie zum
Beispiel die Raddrehzahlsensoren 17, die ECU 40 mit
Eingangssignalen, die ausgewertet werden, um zu bestimmen, ob eine Bremsbetätigung gerechtfertigt
wäre, um
einen sichereren oder effektiveren Betrieb des Fahrzeugs zu erreichen.
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Wenn
die ECU 40 bestimmt, dass eine Sekundärbremsbetätigung berechtigt ist, wird
ein Betriebssignal zur Aktivierung des Elektromagneten 34 gesendet,
der es gestattet, dass Druckversorgungsfluid vom Speicher 22 (es
kann für
gewisse Anwendungen ein zweiter und unabhängiger Speicher verwendet werden) über die
Leitung 23 und die Einlassöffnung 23' im zweiten
Gehäuse 200 in
die Sekundärbetätigungskammer 212 strömt. Das
Druckversorgungsfluid in der Sekundärbetätigungskammer 212 wirkt
auf den zweiten Kolben 208 in der Bohrung 210 und
bewegt diesen, um eine Sekundärbetätigungskraft
bereitzustellen, die auf das Ende 187 des Schiebers 188 wirkt,
und bewegt nach Überwindung
der Rückstellfeder 185 den
Schaft 192 in Eingriff mit der Kugel 182. Die
Hebelanordnung 50 bleibt stationär, und die Fläche 186''' am
Kolben 188 gleitet in der Hülse 248, und infolge
dessen bleibt das Bremspedal 28 nach einem anfänglichen
Abfall stationär,
der der ausreichenden Bewegung des Stellkolbens 118 an der
Ausgleichsöffnung
vorbei entspricht, um die Bohrung 102 zu schliefen. Nachdem
der Schaft 192 die Kugel 182 in Eingriff genommen
hat, wird die Verbindung zwischen der Betriebskammer 190 und
der Entlastungskammer 202 beendet, und mit weiterer Bewegung
des Schiebers 188 durch den zweiten Kolben 208 wird
die Kugel 182 nun von dem Sitz 173 bewegt, damit
reguliertes Druckversorgungsfluid von der Versorgungskammer 174 in
die Betriebskammer 190 strömen kann, wie in 6 gezeigt.
Das der Betriebskammer 190 zugeführte regulierte Druckversorgungsfluid
wird über
den Durchgang 130 sofort an den zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' weitergeleitet,
um eine Bremsbetätigung
zu bewirken.
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Das
durch die Bewegung des Schiebers 188 über den Sekundärbetätigungskolben 208 an
die Betriebskammer 190 weitergeleitete regulierte Druckversorgungsfluid
wird auch der Betätigungskammer 125 zugeführt und
bewegt den Stellkolben 118 in der Bohrung 102,
so dass sich die von dem Vorsprung 117' getragene Dichtung an der Ausgleichsöffnung 106 vorbei
bewegt, um Fluid in der Bohrung 112 mit Druck zu beaufschlagen.
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Wenn
die Situation, die korrigiert werden soll, entweder eine Gleitschutzsteuerung
oder eine dynamische Steuerung ist, wirkt das Versorgungsfluid weiter
auf den Stellkolben 118 und bewegt den Vorsprung 117' in der Bohrung 112,
um dem ersten Satz von Radbremsen 14, 14' zugeführtes Betriebsfluid mit
Druck zu beaufschlagen, um eine entsprechende Bremsbetätigung einer
Radbremse durch die gezielte Aktivierung des Aufbaumagnetventils 15 oder
des Haltemagnetventils 15' zu
bewirken, um die Situation zu korrigieren.
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Wenn
die zu korrigierende Situation Antriebsschlupfregelung ist, wird,
nachdem die Dichtung 119 die Ausgleichsöffnung 106 passiert
hat, eine hydraulische Verriegelung in der Bohrung 112 erzeugt,
indem die Aufbaumagnetventile 15 für jede des ersten Satzes von
Radbremsen 14, 14' geschlossen
werden, so dass der Stellkolben 118 in einer stationären Stellung
in der Bohrung 102 bleibt und ein Bremsen auf die Radbremsen
im zweiten Satz von Radbremsen 18, 18' begrenzt bleibt,
die durch die mit dem Durchgang 130 verbundene Leitung 20 mit
Druckfluid versorgt werden. Die ECU 40 aktiviert gezielt
ein einzelnes Aufbaumagnetventil 15 oder ein Haltemagnetventil 15', das jeder
der Radbremsen 18, 18' zugeordnet ist, um die Situation
zu korrigieren.
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Wenn
die ECU 40 bestimmt, dass der unerwünschte Zustand vorüber ist
oder auf eine Situation sicheren Betriebs reduziert worden ist,
wird das Betriebssignal für
den Elektromagneten 34 beendet, und ein Entlastungselektromagnet 34' öffnet sich,
um zu gestatten, dass das Druckversorgungsfluid in der Kammer 212 zum
Behälter 108' für die Motorpumpe 24 strömt. Wenn
das Druckversorgungsfluid von der Kammer 212 strömt, bewegt
die Rückstellfeder 184 die
Kugel 182 am Schaft 180' in Eingriff mit dem Sitz 173,
um die Versorgungskammer 174 abzudichten, und die Rückstellfeder 185 führt den
Schieber 188 und den zweiten Kolben 200 in eine
Ruhestellung zurück,
wie am besten in 2 gezeigt, so dass die Bohrung 112 und
die Betriebskammer 190 im ersten Gehäuse 100 mit dem Hohlraum 202 verbunden sind,
um jegliches F1uid nachzufüllen,
das zur Aufrechterhaltung des Systems erforderlich ist.