DE1530832C

DE1530832C - Hydraulic brake system with brake booster for vehicles

Info

Publication number: DE1530832C
Authority: DE
Inventors: Thomas Gordon Tyseley Birmingham Lawson (Grossbritannien)
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Publication date: 1972-08-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremssystem für Fahrzeuge mit einem pedalbetätigten Hauptzylinder, einem in Abhängigkeit von diesem Hauptzylinder betätigten, den Bremszylindern Flüssigkeit zuführenden Hilfszylinder sowie einem auf den Kolben des Hilfszylinders wirkenden ventilgesteuerten Bremskraftverstärker, dessen Steuerventil durch einen um einen Lagerpunkt schwenkbaren Hebel betätigt wird, an dem ein dem Druck im Hauptzylinder ausgesetzter erster Steuerkolben angreift. The invention relates to a hydraulic brake system for vehicles with a pedal-operated Master cylinder, one actuated as a function of this master cylinder, the brake cylinders fluid supplying auxiliary cylinder and a valve-controlled acting on the piston of the auxiliary cylinder Brake booster, the control valve of which can be pivoted about a bearing point Lever is actuated on which a first control piston, which is exposed to the pressure in the master cylinder, engages.

Es ist bereits ein hydraulisches Bremssystem dieser Art bekannt (s. deutsche Patentschrift 839 450), bei dem der Druck des Bremskraftverstärkers dem Pedaldruck und damit dem Hauptzylinderdruck proportional ist, und zwar in Abhängigkeit von der Bemessung einer Rückführeinrichtung in Form einer Membran, die über einen einseitig angelenkten Hebelarm mit einem vom Hauptzylinderdruck beaufschlagten Steuerkolben verbunden ist. Bei Druckluftbremsanlagen ist es ferner an sich bekannt (s. deutsche Auslegeschrift 1 006 736 und französische Patentschrift 1 117 115), das Verhältnis zwischen Steuerdruck und gesteuertem Druck der Steuerventile dadurch veränderlich zu machen, daß das Übersetzungsverhältnis eines den Steuerkolben mit dem Rückführkolben verbindenden Hebels automatisch in Abhängigkeit von der Belastung eingestellt wird.A hydraulic brake system of this type is already known (see German patent specification 839 450) to which the pressure of the brake booster is proportional to the pedal pressure and thus the master cylinder pressure depending on the dimensioning of a return device in the form of a membrane, which are acted upon by a master cylinder pressure via a lever arm articulated on one side Control piston is connected. In the case of compressed air brake systems, it is also known per se (see German Auslegeschrift 1 006 736 and French patent specification 1 117 115), the relationship between control pressure and controlled pressure of the control valves to make variable that the transmission ratio a lever connecting the control piston to the return piston automatically as a function of the load is adjusted.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein hydraulisches Bremssystem der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß die durch den Bremskraftverstärker aufgebrachte Kraft automatisch entsprechend der Fahrzeugbelastung geregelt wird.It is the object of the invention to further develop a hydraulic brake system of the type mentioned at the beginning and to improve that the force applied by the brake booster is automatic is regulated according to the vehicle load.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einem hydraulischen Bremssystem für Fahrzeuge der eingangs erwähnten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem schwenkbaren Hebel im Abstand vom ersten Steuerkolben ein dem Druck im Hilfszylinder ausgesetzter zweiter Steuerkolben angreift und daß die Lage des Lagerpunktes gegenüber den Angriffspunkten der beiden Steuerkolben entsprechend der Fahrzeugbelastung verstellbar ist.Based on a hydraulic brake system for vehicles, the task will be the one at the beginning mentioned type, according to the invention achieved in that on the pivotable lever at a distance from the first Control piston engages a second control piston exposed to the pressure in the auxiliary cylinder and that the Position of the bearing point in relation to the points of application of the two control pistons according to the vehicle load is adjustable.

Bei einem erfindungsgemäßen Bremssystem kann damit die durch den Bremskraftverstärker aufgebrachte Kraft automatisch entsprechend der Fahrzeugbelastung geregelt werden.In a brake system according to the invention, the pressure applied by the brake booster can thus be used Force can be regulated automatically according to the vehicle load.

Die -Erfindung wird im folgenden an Hand der F i g. 1 bis 3 an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Das Bremssystem nach den F i g. 1 und 2 umfaßt jeweils einen Bremskraftverstärker mit einem Zylinder 8 sowie einen Kolben 9, dessen Kolbenstange 10 an ihrem vorderen Ende einen weiteren Kolben 11 trägt, welcher in einem gleichachsig mit dem Kraftverstärker angeordneten Hilfszylinder 12 arbeitet. Das hydraulische Druckmittel wird mit Hilfe eines pedalbetätigten Hauptzylinders über einen Anschluß 13 dem hinteren Ende des Hilfszylinders 12 hinter dem Kolben 11 zugeführt, so daß es auf den Kolben 11 wirkt, um einen Druck auf das im Hilfszylinder 12 enthaltene Druckmittel aufzubringen; das vordere Ende des Hilfszylinders 12 weist einen Auslaß 14 auf, der mit den Bremszylindern des Fahrzeugbremssystems verbunden ist.The invention is illustrated below with reference to FIGS. 1 to 3 explained in more detail using exemplary embodiments. The braking system according to FIGS. 1 and 2 each include a brake booster with a cylinder 8 and a piston 9, the piston rod 10 of which has a further piston 11 at its front end carries, which works in an auxiliary cylinder 12 arranged coaxially with the booster. The hydraulic pressure medium is supplied with the aid of a pedal-operated master cylinder via a connection 13 fed to the rear end of the auxiliary cylinder 12 behind the piston 11 so that it hits the piston 11 acts to apply pressure to the pressure medium contained in the auxiliary cylinder 12; the front The end of the auxiliary cylinder 12 has an outlet 14 which is connected to the brake cylinders of the vehicle braking system connected is.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung steht der Raum im Hilfszylinder 12 hinter dem Kolben in Verbindung mit dem inneren Ende einer Bohrung 15, in welcher ein erster Steuerkolben 16 arbeitet, dessen Achse mit der Achse des Schaftes 17 eines noch zuIn the case of the in FIG. The arrangement shown in FIG. 1 communicates with the space in the auxiliary cylinder 12 behind the piston with the inner end of a bore 15 in which a first control piston 16 works, whose Axis with the axis of the shaft 17 is still too

as beschreibenden Steuerventils zusammenfällt. Ein Ende eines zweiarmigen Hebels 18 liegt zwischen dem Steuerkolben 16 und dem Schaft 17, und das andere Ende des Hebels 18 arbeitet mit einem zweiten Steuerkolben 19 zusammen, der in einer Bohrung 21 verschiebbar ist, welche im vorderen Ende des Hilfszylinders 12 mündet; der Steuerkolben 19 ist dem auf die Bremsen wirkenden Druck im Hilfszylinder 12 ausgesetzt.The descriptive control valve coincides. An end a two-armed lever 18 lies between the control piston 16 and the shaft 17, and the other The end of the lever 18 cooperates with a second control piston 19 which is displaceable in a bore 21 is, which opens in the front end of the auxiliary cylinder 12; the control piston 19 is on the brakes acting pressure in the auxiliary cylinder 12 is exposed.

Der Hebel 18 ist um einen Lagerpunkt drehbar gelagert, und dieser Lagerpunkt ist etwa in der Mitte zwischen den Enden des Hebels vorgesehen; ein Bolzen 22 verbindet den Hebel 18 mit dem freien Ende eines mit einer Achse 24 fest verbundenen Arms 23. Ein weiterer Hebelarm 25 ist ebenfalls mit der Achse 24 fest verbunden, und das freie Ende dieses Hebelarms ist mit einem Teil des Fahrzeugs gekuppelt, der sich bei jeder Auslenkung der Fahrzeugfederung bewegt.The lever 18 is rotatably mounted about a bearing point, and this bearing point is approximately in the middle provided between the ends of the lever; a bolt 22 connects the lever 18 to the free end an arm 23 fixedly connected to an axis 24. Another lever arm 25 is also connected to the Axis 24 is firmly connected, and the free end of this lever arm is coupled to part of the vehicle, which moves with every deflection of the vehicle suspension.

Das Steuerventil ist in einem Gehäuse 26 angeordnet, das über einen Anschluß 27 mit einer Unterdruckquelle, z. B. einer Vakuumpumpe oder der Ansaugleitung des Motors des betreffenden Fahrzeugs, verbunden ist, ein weiterer Anschluß 28 führt zur Atmosphäre, und es sind zwei weitere Anschlüsse 29 und 31 vorgesehen, die auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens 9 zum Inneren des Zylinders 8 führen. Das Steuerventil umfaßt einen hohlen Kolben 32, der an dem Schaft 17 befestigt und in einem Lager 33 in dem Gehäuse geführt ist; der Kolben 32 besitzt eine seitliche öffnung 34, durch die das Innere des Kolbens ständig in Verbindung mit den Anschlüssen 27 und 29 gehalten wird. Oberhalb des Kolbens befindet sich eine querliegende Trennwand 35, in der eine öffnung innerhalb eines Sitzes ausgebildet ist, mit welchem ein bewegliches Ventilorgan 36 zusammenarbeitet; der Raum innerhalb des Gehäuses oberhalb des Sitzes steht ständig in Verbindung mit dem zur Atmosphäre führenden Anschluß 28. Bei der Ruhestellung der Bremse befinden sich die verschiedenen Teile der Anordnung in der aus F i g. 1 ersichtlichen Stellung, und die Kammern im Kraftverstärker auf beiden Seiten des Kolbens 9 sind beide dem Unterdruck ausgesetzt. Wenn der Kolben 32 dadurch ge-The control valve is arranged in a housing 26 which, via a connection 27, is connected to a vacuum source, z. B. a vacuum pump or the intake line of the engine of the vehicle concerned, is connected, another connection 28 leads to the atmosphere, and there are two more connections 29 and 31 are provided, which lead to the inside of the cylinder 8 on opposite sides of the piston 9. The control valve comprises a hollow piston 32 which is attached to the shaft 17 and in a bearing 33 in the housing is guided; the piston 32 has a lateral opening 34 through which the interior of the piston is kept in constant communication with the terminals 27 and 29. Located above the piston a transverse partition 35, in which an opening is formed within a seat, with which a movable valve member 36 cooperates; the space inside the housing above of the seat is constantly in connection with the connection 28 leading to the atmosphere. In the rest position of the brake, the various parts of the arrangement are in the form shown in FIG. 1 can be seen Position, and the chambers in the booster on both sides of the piston 9 are both the negative pressure exposed. When the piston 32 is

hoben wird, daß der Steuerkolben 16 am Schaft 17 angreift, kommt das obere Ende des Kolbens 32 zur Anlage an dem Ventilorgan 36, so daß die Verbindung zwischen dem Anschluß 27 und dem Anschluß 31 zur Kammer des Kraftverstärkerzylinders auf der Rückseite des Kolbens 9 unterbrochen wird. Bei einer weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 32 wird das Ventilorgan 36 von seinem Sitz abgehoben, so daß atmosphärische Luft über den Anschluß 28 zur Kammer des Kraftverstärkers auf der Rückseite des Kolbens 9 strömen kann, um den Kraftverstärker zu betätigen. is lifted that the control piston 16 engages the shaft 17, the upper end of the piston 32 comes to Abutment on the valve member 36, so that the connection between the connection 27 and the connection 31 to the chamber of the booster cylinder on the back of the piston 9 is interrupted. At a further upward movement of the piston 32, the valve member 36 is lifted from its seat, so that atmospheric air through port 28 to the booster chamber on the back of the piston 9 can flow to operate the booster.

Die Bewegung des Ventilkolbens, durch die der Kraftverstärker zur Wirkung gebracht wird, wird dadurch bewirkt, daß der Druck im Hauptzylinder auf den ersten Steuerkolben 16 wirkt und die dadurch hervorgerufene Bewegung durch den Hebel 18 übertragen wird. Der im Hilfszylinder wirkende sekundäre Druck wirkt auf den zweiten Steuerkolben 19, so daß der Hebel 18 in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird, um das Steuerventil in seine abgeglichene Stellung zu bringen oder den Kraftverstärker wirkungslos zu machen, wenn der Hauptzylinder vom Druck entlastet wird; die Hebelübersetzung, mittels deren die beiden Steuerkolben auf den Hebel 18 wirken, wird durch die Winkelbewegungen des Hebelarms 25 und der Achse 24 variiert, und zwar entsprechend der Belastung des Fahrzeugs.The movement of the valve piston, through which the booster is brought into action, is thereby causes the pressure in the master cylinder to act on the first control piston 16 and that thereby caused movement is transmitted through the lever 18. The secondary one acting in the auxiliary cylinder Pressure acts on the second control piston 19 so that the lever 18 is pivoted in the opposite direction to bring the control valve into its balanced position or the booster render ineffective when the main cylinder is relieved of pressure; the leverage, by means of the two control pistons of which act on the lever 18 is caused by the angular movements of the lever arm 25 and the axle 24 varies according to the load on the vehicle.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung wirken die Steuerkolben dadurch auf das Steuerventil,, daß sie an den Enden eines Hebels 41 angreifen, der bei 42 auf einer Schneide gelagert ist. Die Stellung des Lagerpunktes 42 längs des Hebels 41 wird in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs variiert, und zwar mit Hilfe eines federbelasteten Kolbens 43, der in einem pneumatischen Zylinder 44 arbeitet; dieser Zylinder ist mit einer pneumatischen Radaufhängungsfeder verbunden, die einen Teil der Radaufhängung des Fahrzeugs bildet. Der in dieser pneumatischen Feder herrschende Druck richtet sich nach der Belastung des Fahrzeugs.In the case of the in FIG. 2, the control piston act on the control valve, that they attack at the ends of a lever 41 which is mounted at 42 on a cutting edge. The position of the bearing point 42 along the lever 41 is varied depending on the load on the vehicle, namely by means of a spring-loaded piston 43 operating in a pneumatic cylinder 44; this Cylinder is connected to a pneumatic suspension spring, which is part of the suspension of the vehicle. The pressure in this pneumatic spring depends on it the load on the vehicle.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten System wird das Steuerventil 71 durch ein Ende eines Hebels 72 betätigt. Das äußere Ende eines ersten Steuerkolbens 73, welcher dem Druck im Hauptzylinder ausgesetzt ist, ist durch einen Bolzen 74 gelenkig mit dem dem Ventil benachbarten Ende des Hebels 72 verbunden. Das andere Ende des Hebels 72 trägt einen Bolzen 75, an dem sich das äußere Ende eines zweiten Steuerkolbens 76 abstützt, welcher dem Druck in dem Hilfszylinder 77, d. h. dem auf die Bremsen wirkenden Druck, ausgesetzt ist. Der Hebel 72 ist bei 78 auf einer Schneide gelagert, die längs des Hebels 72 durch ein Gestängeglied 79 verstellt werden kann, das gelenkig mit einem auf einer Achse 82 sitzenden Arm 81 verbunden ist. Die Achse 82 trägt einen weiteren, hier nicht gezeigten Hebelarm, der mit einem gefederten Teil des Fahrzeugs verbunden ist und dazu dient, die Stellung des Lagerpunktes 78 in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs zu variieren.
Ein verstellbarer Anschlag 83 ist für den Arm 81 vorgesehen, um die Bewegung des Lagerpunktes 78 in einer Richtung zu begrenzen.In the case of the FIG. 3, the control valve 71 is operated by one end of a lever 72. The outer end of a first control piston 73, which is exposed to the pressure in the master cylinder, is articulated by a bolt 74 to the end of the lever 72 adjacent to the valve. The other end of the lever 72 carries a bolt 75 on which the outer end of a second control piston 76 is supported, which is exposed to the pressure in the auxiliary cylinder 77, ie the pressure acting on the brakes. The lever 72 is mounted at 78 on a cutting edge which can be adjusted along the lever 72 by a rod link 79 which is articulated to an arm 81 seated on an axis 82. The axle 82 carries a further lever arm, not shown here, which is connected to a sprung part of the vehicle and serves to vary the position of the bearing point 78 as a function of the load on the vehicle.
An adjustable stop 83 is provided for the arm 81 in order to limit the movement of the bearing point 78 in one direction.

In F i g. 3 nimmt das Steuerventil 71 seine normale geöffnete Stellung ein, bei welcher die KammernIn Fig. 3, the control valve 71 assumes its normal open position, in which the chambers

ίο des Kraftverstärkers auf beiden Seiten des zugehörigen Kolbens dem Unterdruck ausgesetzt sind. Das Ventil umfaßt einen hohlen Schaft 84, der in abgedichteten Führungen 85 und 86 axial verschiebbar ist und an seinem inneren Ende einen mit Gummi verkleideten Kopf 87 trägt, welcher sich normalerweise in einem Abstand von einem ringförmigen Vakuumventilsitz 88 befindet.ίο of the booster on both sides of the associated Pistons are exposed to negative pressure. The valve includes a hollow stem 84 which is sealed in Guides 85 and 86 is axially displaceable and covered with rubber at its inner end Head 87 which is normally spaced from an annular vacuum valve seat 88 is located.

Das äußere Ende des Schaftes 84 greift normalerweise an einem axial bewegbaren Ventilkopf 89 an, der durch einen Bolzen 90 mit einem in den-Hebel 72 eingebauten Zapfen 91 verbunden ist.The outer end of the stem 84 normally engages an axially movable valve head 89, which is connected by a bolt 90 to a pin 91 built into the lever 72.

Der Schaft 84 ist durch eine schwache Feder 92 belastet, die bestrebt ist, den Schaft nach außen zu drücken.The shaft 84 is loaded by a weak spring 92 which tends to move the shaft outwards to press.

Wenn auf den ersten Steuerkolben 73 durch den Hauptzylinder ein Druck aufgebracht wird, wird der Hebel 72 um den Lagerpunkt 78 im Uhrzeigersinne geschwenkt, so daß sich der Ventilkopf 89 nach außen bewegt, wobei der Schaft 84 dieser Bewegung folgt, so daß der Kopf 87 an dem Vakuumventilsitz 88 angreift und den hinteren Teil des Kraftverstärkerzylinders gegenüber der Unterdruckquelle absperrt. Bei einer weiteren Auswärtsbewegung des Ventilkopfes 89 zusammen mit dem Hebel 72 hebt sich der Ventilkopf vom äußeren Ende des Schaftes 84 ab, so daß in das Ventilgehäuse über ein Filter 93 eintretende atmosphärische Luft durch den hohlen Schaft 84 und einen Kanal 94 zur hinteren Kammer des Kraftverstärkers strömen kann, um den Kraftverstärker zu betätigen. Wenn sich in dem Hilfszylinder 77 ein Druck aufbaut, ist der zweite Steuerkolben 76 bestrebt, den Hebel 72 um den Lagerpunkt 78 in der entgegengesetzten Richtung zu drehen, d. h. entgegengesetzt zu seiner Drehung durch den ersten Steuerkolben 73, und die Betätigung des Steuerventils 71 und damit auch die Betätigung des Kraftverstärkers wird durch den Unterschied zwischen den Drücken gesteuert, welche durch den Hauptzylinder erzeugt bzw. die Bremsen aufgebracht werden.When pressure is applied to the first control piston 73 by the master cylinder, the Lever 72 pivoted about the bearing point 78 clockwise so that the valve head 89 after moved outwardly, the shaft 84 following this movement, so that the head 87 on the vacuum valve seat 88 attacks and shuts off the rear part of the booster cylinder from the vacuum source. With a further outward movement of the valve head 89 together with the lever 72, the lifts up Valve head from the outer end of the shaft 84 so that the valve housing through a filter 93 enters atmospheric air through the hollow shaft 84 and a channel 94 to the rear chamber of the Booster can flow to operate the booster. When the auxiliary cylinder 77 a pressure builds up, the second control piston 76 endeavors to move the lever 72 around the bearing point 78 in the rotate in the opposite direction, d. H. opposite to its rotation by the first control piston 73, and the actuation of the control valve 71 and thus also the actuation of the power amplifier is controlled by the difference between the pressures generated by the master cylinder or the brakes are applied.

Die Druckunterschiede an dem Unterdruckventil und dem Luftventil wirken in einer solchen Richtung, daß das Bestreben besteht, diese Ventile geschlossen zu halten, so daß die Feder 92 nur eine Kraft aufzubringen braucht, die genügt, um die Dichtungsreibung zu überwinden und den Schaft 84 zu veranlassen, der Bewegung des Ventilkopfes 89 zu folgen.The pressure differences at the vacuum valve and the air valve act in such a direction, that the effort is made to keep these valves closed so that the spring 92 can only apply a force needs sufficient to overcome the seal friction and cause the shaft 84, the Movement of the valve head 89 to follow.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Hydraulic braking system for vehicles with a pedal-operated master cylinder, an in Depending on this master cylinder actuated, the brake cylinders supplying fluid Auxiliary cylinder and a valve-controlled brake booster acting on the piston of the auxiliary cylinder, its control valve by a lever pivotable about a bearing point is actuated, on which a first control piston, which is exposed to the pressure in the master cylinder, engages, characterized in that on the pivotable lever (18; 41; 72) at a distance from the first control piston (16; 73) a second one which is exposed to the pressure in the auxiliary cylinder (12; 77) Control piston (19; 76) engages and that the position of the bearing point (22-24; 42; 78) relative to the Points of application of the two control pistons is adjustable according to the vehicle load.