DE2521368A1 - Vacuum servo for hydraulic brakes - with pressure control valve for fail safe manual overide if servo fails - Google Patents
Vacuum servo for hydraulic brakes - with pressure control valve for fail safe manual overide if servo failsInfo
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Abstract
Description
Für Kraftfahzeuge bestimmtes Bremsgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein für Kraftfahrzeuge bestimmtes Bromsgerät, bestehend aus einem mindestens einen Hauptzylinderkolben enthaltenden Hauptzylinder und einen Verstärkerkolben zum Verschieben des Hauptzylinderkolbens bzw. der Hauptzylinderkolben und einem im Verstärkerkolben angeordneten, durch ein Bremspedal betätigbares Druckregelventil zum Einsteuern von Druckmittel zur Druckbeaufschlagung des Verstärkerkolbens. Ein solches Bremsgerät ist durch die DT-OS 2 015 684 bekannt.Brake device intended for motor vehicles The invention relates to on a bromine device intended for motor vehicles, consisting of at least one a master cylinder including a master cylinder piston and a booster piston for moving the master cylinder piston or the master cylinder piston and one arranged in the booster piston, actuatable by a brake pedal pressure control valve for controlling pressure medium to apply pressure to the booster piston. A Such a braking device is known from DT-OS 2,015,684.
Die genannte DT-OS 2 015 684 befaßt sich mit dem Problem der Bremsbetätigung bei Ausfall der die Bremswerstärkung herbeiführenden Hilfsenergie. Um allein mit der Fußkraft einen ausreichenden Bremsdruck arzielen zu können, wird nach der DT-OS 2 015 684 bei Ausfall der Hilfsenergie der Anlenkpunkt am Bremspedal einer das Bremsgerät betätigenden Kolbenstange selbsttätig in seiner Lage verändert. Dadurch kann der Durchmesser des Hauptzylinderkolbens so gewählt werden, daß bei Aufall der Hilfsenergie unter vollen Ausnutzung des maximal zulässigen Bremspedalweges Druck aufgebaut werden kann.The DT-OS 2 015 684 mentioned deals with the problem of brake actuation in the event of failure of the auxiliary power causing the braking boost. To be alone with To be able to arzielen the foot force a sufficient brake pressure, is according to the DT-OS 2 015 684 if the auxiliary power fails, the articulation point on the brake pedal of the braking device actuating piston rod automatically changed in its position. This allows the The diameter of the main cylinder piston can be chosen so that in the event of an impact on the auxiliary energy pressure can be built up with full utilization of the maximum permissible brake pedal travel can.
Das vorbekannte Bremsgerät hat den Nachteil, daß zur Veränderung des Anlenkpunktes mechanische Mittel vorgesehen sind, bei denen die Gefahr eines Versagens verhältnismäßig groß ist. Es kann zu einem Verklemmen beispielsweise infolge von Verschmutzung kommen.The previously known braking device has the disadvantage that to change the Articulation point mechanical means are provided in which the The risk of failure is relatively high. It can jam for example come as a result of pollution.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln erreicht wird, daß der Hauptzylinderkolben im Durchmesser so bemessen werden kann, daß bei Betätigung des Bremsgerätes allein mit Fußkraft ein ausreichender Bremsdruck erzielbar ist.The present invention is based on the object of a braking device of the type mentioned at the beginning, in which it is achieved with simple means, that the master cylinder piston can be dimensioned in diameter so that when actuated of the braking device, sufficient braking pressure can be achieved with foot power alone.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen dem Bremspedal und dem Hauptzylinder eine durch einen Druckraum und zwei Kolben unterschiedlichen Durchmessers gebildete hydraulische Übersetzung vorgesehen ist, und daß vom Druckraum über ein Einwegeventil eine Verbindung zu einem Nachlaufbehälter vorgesehen ist, wobei das Einwegeventil durch das zur Druckbeaufschlagung des Verstarkerkolbens dienende Druckmittel in Schließstellung gehalten ist.This object is achieved in that between the brake pedal and the master cylinder one through a pressure chamber and two pistons hydraulic transmission formed of different diameters is provided, and that from the pressure chamber via a one-way valve a connection to a follow-up container is provided, the one-way valve through the pressurizing the booster piston serving pressure medium is held in the closed position.
Durch diese Gestaltung wird genau wie beim Gegenstand der DT-OS 2 015 684 erreicht, daß bei Betätigung des Bremsgeräts durch Einsteuern von Druckmittel der Hauptzylinderkolben einen größeren Weg zurücklege kann als der Verstärkerkolben. Dadurch kann der Hauptzylinderkolben im Durchmesser so ausgelegt werden, daß bei Betätigung ohne Druckmittel allein mit Fußkraft ein ausreichender Bremsdruck erzielbar ist. Die erfindungsgemäße hydraulische Übersetzung läßt sich mit geringem Aufwand in übliche Bremsgeräte integrieren.As with the subject of DT-OS 2 015 684 achieves that when the braking device is actuated by controlling pressure medium the master cylinder piston can travel a greater distance than the booster piston. As a result, the master cylinder piston can be designed in diameter so that at Actuation without pressure medium, a sufficient brake pressure can be achieved with foot power alone is. The hydraulic translation according to the invention can be achieved with little effort integrate into common braking devices.
Da es sich ur eine einfache Druckübertragung von einem großen Kolben auf einen kleineren Handelt, ist ohne großen konstruktiven Aufwand ein äußerst zuverlässiges Arbeiten zu erreichen.Since it's ur simple pressure transfer from a large piston on a smaller deal is an extremely reliable one without a great deal of constructive effort Work to achieve.
Es ist besonders günstig, wenn es sich bei dem Bremsgerät un ein mit Unterdruck betriebenes Bremsgerät handelt. Mit Unterdruck betriebene Bremsgeräte werden in sehr großer Stückzahl in heutigen Kraftfahrzeugen eingebaut. Die Erfahrung mit herkömmlichen mit Unterdruck betriebenen Bremsgeräten hat gezeigt, daß bei einem Fortfall des Unterdrucks infolge einer Störung der Fahrer beim Niedertreten des Bremspedals das Gefühl bekommt, als wäre die Bremsanlage vollständig ausgefallen. Durch eine selbsttätige Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Bremspedal und Rauptzylinderkolben wird diesem Mißstand abgeholfen.It is particularly advantageous if the braking device is una with Vacuum operated braking device acts. Operated with negative pressure Braking devices are installed in very large numbers in today's motor vehicles. The experience with conventional vacuum operated braking devices has shown that in one Elimination of the negative pressure as a result of the driver being disturbed when stepping down the Brake pedal gets the feeling that the brake system has completely failed. By automatically changing the gear ratio between the brake pedal and master cylinder piston is remedied for this deficiency.
Eine ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die hydraulische Übersetzung zwischen dem Bremspedal und dem Druckregelventil vorgesehen ist. Diese Anordnung bringt es mit sich, daß der Verstärkerkolbon sich unmittelbar auf einen Hauptzylinderkolben kleineren Durchmessers abstützen kann. Dadurch ist es möglich, einen nde Rauptzyliolben mit verhältnismäßig geringem Durchmesser vorzusehen.A particularly advantageous embodiment of the invention is located in that the hydraulic translation between the brake pedal and the pressure control valve is provided. This arrangement entails that the booster piston can be supported directly on a master cylinder piston of smaller diameter. This makes it possible to produce a large diameter cylinder with a relatively small diameter to be provided.
nder Bisher war dies nicht möglich, da ein Hauptzli kolben geringen Durchmessers zwangsläufig einen großen Verschiebeweg ausführen muß, was zu einer Erschöpfung des maximal zur Verfügung stehenden Pedalhubs führte. In the past this was not possible because the main piston was small Diameter inevitably has to perform a large displacement, which leads to a Exhaustion of the maximum available pedal stroke.
Durch Zwischenschaltung der hydraulischen Übersetzung wird dem begegnet.This is counteracted by interposing the hydraulic transmission.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und ihre besonderen Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele hervor. Dabei wird auf die Zeiclmung Bezug genommen, Diese zeigt in Figur 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsgerätes; Figur 1 a einen vergrößerten Detailausschnitt im Bereich. Ia der Fig. 1 Figur 2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsgerätes; Figur 2 a einen vergrö3erten Detailausschnitt im Bereich IIa der Fig. 2.Further embodiments of the invention and their particular advantages emerge from the following description of two exemplary embodiments. Included reference is made to the drawing, which shows in FIG. 1 a view of a first embodiment of the braking device according to the invention; Figure 1 a is an enlarged Detail in the area. Ia of FIG. 1, FIG. 2 shows a view of a second embodiment the braking device according to the invention; Figure 2a shows an enlarged detail in area IIa of FIG. 2.
la Nunmehr wird zunächst die Ausführungsform nach Figur 1, rläutert. The embodiment according to FIG. 1 will now be explained first.
Das dargestellte Bremsgerät besteht im wesentlichen aus einem Hauptzylinder 1, einem Verstärkerkolben 2, einem Druckregelventil 3 und einem Bremspedal 4.The braking device shown consists essentially of a master cylinder 1, a booster piston 2, a pressure regulating valve 3 and a brake pedal 4.
Der Hauptzylinder 1 enthält in üblicher Weise zwei Rauptzylinderkolben 5 und 6, die aneinander gefesselt sind. Für eine einkreisige Bremsanlage kann das erfindungsgemäße Bremsgerät natürlich ohne weiteres auch mit nur einem Hauptzylinderkolben versehen sein.The master cylinder 1 contains two main cylinder pistons in the usual manner 5 and 6 tied together. For a single-circuit brake system, that can Brake device according to the invention, of course, without further ado with only one master cylinder piston be provided.
Der Verstärkerkolben 2 ist in einem Gehäuse 7 derart angeordnet, daß eine Kammer 8 mit konstantem Unterdruck und eine Kammer 9 mit veränderbarem Druck entsteht. Zur Veränderung des Drucks in der Kammer 9 dient das Druckregelventil 3. Es wird betätigt durch eine Eolbenstange 10, die lenkig dem Bremspedal 4 verbunden ist. Alle bisher erwähnten Merkmale gehören zum Stand der Technik und sind dem Fachmann geläufig.The booster piston 2 is arranged in a housing 7 such that a chamber 8 with constant negative pressure and a chamber 9 with variable pressure arises. The pressure control valve is used to change the pressure in the chamber 9 3. It is actuated by a piston rod 10 which is connected to the brake pedal 4 in an articulated manner is. All the features mentioned so far belong to the state of the art and are to the person skilled in the art common.
Erfindungswesentlich beim vorliegenden Bremsgerät ist, daß zwischen dem Verstärkerkolben 2 und dem Iauptzylinderkolben 6 eine hydraulische Übersetzung 11 sorgesehen ist. Diese hydraulische Übersetzung 11 besteht aus einem Druckraum 12, dem Rauptzylinderkolben 6 und einem Kolben 13 größeren Durchmessers. Gegen diesen Kolben 13 stützt sich ein Stößel 14 des Verstärkerkolbens 2 ab. Wichtig ist auch, daß bei nicht betätigtem Bremsgerät der Kolben 13 mit einem Stößel 15 gegen den Hauptzylinderkolben 6 anliegt.Essential to the invention in the present braking device is that between the booster piston 2 and the main cylinder piston 6 a hydraulic translation 11 is anticipated. This hydraulic translation 11 consists of a pressure chamber 12, the main cylinder piston 6 and a piston 13 of larger diameter. Against this Piston 13 is supported by a tappet 14 of booster piston 2. It is also important, that when the brake device is not actuated, the piston 13 with a plunger 15 against the Master cylinder piston 6 is applied.
Der Druckraum 12 hat über ein Einwegeventil 16 Verbindung zu einem Raum 17, der wiederum mit einem üblichen Ausgleichsbehälter 18 des Hauptzylinders 1 in Verbindung steht. Das Einwegeventil 16 wird durch einen Stößel 19, der sich an eine Membran 20 abstützt, in Schließstellung gehalten. Diese Membran ist in einer Kammer 21 eingespannt und wird in der Zeichnung gesehen von oben (21') von Außenluft (L) druckbeaufschlagt. Derjenige Teil der Kammer 21, d ojch in der Zeichnung gesehen unterhalb der Membran 20 befinde, hat über eine Leitung 22 Verbindung zur Kammer 8 und damit ständige Verbindung zu einer Unterdruckquelle (U). Dies führt dazu, daß bei Vorhandensein von Unterdruck der Stößel 19 das Einwegeventil 16 in Schließrichtung kraftbeaufs chlagt.The pressure chamber 12 has a one-way valve 16 connection to a Space 17, which in turn is connected to a conventional expansion tank 18 of the master cylinder 1 is in communication. The one-way valve 16 is by a pestle 19, which is supported on a membrane 20, held in the closed position. This membrane is clamped in a chamber 21 and is seen in the drawing from above (21 ') pressurized by outside air (L). That part of the chamber 21 that is in the The drawing is located below the membrane 20, has 22 connection via a line to chamber 8 and thus permanent connection to a vacuum source (U). this leads to to the fact that in the presence of negative pressure, the plunger 19, the one-way valve 16 in Closing direction is force-applied.
Das beschriebene Bremsgerät wirkt wie folgt. Zunächst wird davon ausgegangen, daß die Bremsbetätigung bei Vorhandensein von Vakuum, also mit Fremdenergie erfolgt. Durch Niedertreten des Bremspedals 4 werden in üblicher Weise die Kammern 8 und 9 zunächst voneinander getrennt. Durch weiteres Niedertreten des Bremspedals 4 wird Außenluft in die Kammer 9 eingesteuert. Dadurch bewegt sich der Verstrlrkerkolben 2 in der Zeichnung gesehen nach links. Über den Stößel 14 wird der Kolben 13 verschoben. Dies führt zu einer Verschiebung von Druck mittel im Druckraum 12, so daß der iIauptzylinderkolben 6 sich ebenfalls in der Zeichnung gesehen nach links bewegt. Da der Durchmesser des Hauptzylinderkolbens 6 geringer ist als der des Kolbens 13, entfernt sich der hauptzylinderkolben 6 von dem Stößel 15 des Kolbens 13.The braking device described works as follows. First of all, it is assumed that the brake is actuated in the presence of a vacuum, that is, with external energy. By stepping down the brake pedal 4, the chambers 8 and 9 initially separated from each other. By further depressing the brake pedal 4 is Outside air is fed into the chamber 9. This causes the amplifier piston to move 2 seen to the left in the drawing. The piston 13 is displaced via the plunger 14. This leads to a shift of pressure medium in the pressure chamber 12, so that the iI master cylinder piston 6 also moves to the left as seen in the drawing. Because the diameter of the master cylinder piston 6 is less than that of the piston 13, the moves away master cylinder piston 6 from the tappet 15 of the piston 13.
Der Hauptzylinderkolben 6 und damit auch der iiauptzylinderkolben 5 können somit einen größeren Hubweg zurücklegen als der Kolben 13 und damit der Verstärkerkolben 2. Dennoch tritt kein unzulässig großer Pedalweg auf, da zwischen dem Hauptzylinderkolben 6 und dem Verstärkerkolben 2 die hydraulische Übersetzung 11 vorgesehen ist.The main cylinder piston 6 and thus also the main cylinder piston 5 can thus cover a greater stroke than the piston 13 and thus the Booster piston 2. Nevertheless, there is no inadmissibly large pedal travel because between the master cylinder piston 6 and the booster piston 2 the hydraulic translation 11 is provided.
Nunmehr sei davon ausgegangen, daß durch einen Defekt kein Unterdruck zur Betätigung des Bremsgerätes zur Verfügung steht. Durch Niedertreten des Brenspedals 4 wird nach Überwinden des geringen Steuerhubs der Verstärkerkolben 2 unmittelbar vom Bremspedal 4 verschoben. Über den Stößel 14 erfolgt sogleich eine Verschiebung des Kolbens 13. Im Druckraum 12 entsteht geringer Druck, der zu einem 21" Öffnen des Einwegeventils 16 führt, da im unteren Teil der Kammer 21 kein Unterdruck ansteht und dadurch der Stößel 19 das Einwegeventil 16 nicht in Schließrichtung kraftbeaufschlagt. Das Druckmittel aus dem Druck=um 12 kann dadurch in den Ausgleichsbehälter 18 abströmen.It is now assumed that there is no negative pressure due to a defect is available for actuating the braking device. By Kick down of the brake pedal 4 becomes the booster piston after overcoming the small control stroke 2 moved directly from the brake pedal 4. Via the plunger 14 there is immediately a Displacement of the piston 13. In the pressure chamber 12, low pressure arises, which leads to a 21 "leads to opening of the one-way valve 16, since there is no negative pressure in the lower part of the chamber 21 is present and thus the plunger 19 does not move the one-way valve 16 in the closing direction force applied. The pressure medium from the pressure = by 12 can thus enter the expansion tank 18 flow off.
Über den Stößel 15 verschiebt der Kolben 13 daher den Kolben 6 unmittelbar. Die hydraulische Übersetzung 11 ist somit abgeschaltet.The piston 13 therefore displaces the piston 6 directly via the tappet 15. The hydraulic translation 11 is thus switched off.
Um auch alleine mit der Fußkraft eine ausreichende Abbremsung zu erzielen, sind die iiauptzylinderkolben 5 und 6 im Durchmesser so bemessen, daß bei dieser Art der Betätigung ausreichend hoher Bremsdruck erzeugbar ist.In order to achieve sufficient deceleration with just the foot force, the main cylinder pistons 5 and 6 are so dimensioned in diameter that in this case Type of actuation sufficiently high brake pressure can be generated.
2a Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2, sind funktionell gleiche 1a. 2a In the embodiment of Figure 2, are functionally the same 1a.
Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen wie in Figur 1, Die Figur zeigt wiederum einen Hauptzylinder 1, ein Gehäuse 7, in dem ein nicht dargestellter Verstärkerkolben mit einem Druckregelventil vorgesehen ist, und ein Bremspedal 4. Abweichend von der Ausführungsform nach Figur 1 ist jedoch die hydraulisvhe Übersetzung 11 zwischen dem Bremspedal 4 und dem Druckregelventil vorgesehen. Zu diesem Zweck wirkt die Kolbenstange 10 vom Bremspedal auf einen Steuerkolben 23, der Druckmittel aus dem Druckraum 12 verschiebt. In den Druckraum 12 ragt ein Betätigungskolben 24 kleineren Durchmessers als der Steuer-23 1a kolben. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1, hat der Druckraum 12 über ein Einwegeventil 16 Verbindung zu dem Ausgleichsbehälter 18. Bei dieser Ausfahrungsform erfolgt die Verbindung jedoch über eine Leitung 25.Parts are provided with the same reference numbers as in Figure 1, the figure again shows a master cylinder 1, a housing 7 in which a not shown Booster piston is provided with a pressure control valve, and a brake pedal 4. However, the hydraulic translation differs from the embodiment according to FIG 11 is provided between the brake pedal 4 and the pressure control valve. To this end the piston rod 10 acts from the brake pedal on a control piston 23, the pressure medium moves out of the pressure chamber 12. An actuating piston protrudes into the pressure chamber 12 24 smaller diameter than the control 23 1a piston. As in the exemplary embodiment According to FIG. 1, the pressure chamber 12 is connected to the expansion tank via a one-way valve 16 18. In this embodiment, however, the connection is made via a line 25.
Ebenfalls in völliger Übereinstimmung mit der Ausführungsform nach Figur 1,wird das Einwegeventil 16 durch einen Stößel 19, der an einer Membran 20 abgestützt ist, in Schließstellung gehalten. Eine Leitung 26 dient dazu, den r1orderlichen Unterdruck in den unter der Membran 20 befindlichen Teil der Kammer 21 zu leiten.Also in full accordance with the embodiment according to Figure 1, the one-way valve 16 by a plunger 19, which is on a membrane 20 is supported, held in the closed position. A line 26 is used to Required negative pressure in the part of the chamber located under the membrane 20 21 to direct.
2a Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2,wirkt wie folgt. Zunächst sei U wiederum davon ausgegangen, daß der Unterdruck zur Betätigung des Bremsgerates zur Verfügung steht. Durch Niedertreten des Bremspedals 4 verschiebt der Steuerkolben 23 Druckmittel im Druckraum 12. Dies führt zu einer Verschlebung des Betätigungskolbens 24, der das nicht dargestellte Druckregelventil betätigt. Dadurch, daß der Betätigungskolben 24 geringeren Durchmesser hat al8 der Steuerkolben 23, braucht mit dem Bremspedal 4 nicht der volle Weg zurückgelegt werden, den der Betätigungskolben 24 zurücklegt. Durch die Bewegung des Betätigungskolbens 24 wird in üblicher Weise das Druckregelventil angesteuert und damit der Bremskraftverstärker druckbeaufschlagt. 2a The exemplary embodiment according to FIG. 2 works as follows. First let U again assume that the negative pressure for actuating the braking device is available. When the brake pedal 4 is depressed, the control piston moves 23 Pressure medium in the pressure chamber 12. This leads to the actuating piston becoming cluttered 24, which actuates the pressure control valve, not shown. Because the actuating piston 24 smaller diameter al8 the control piston 23, needs with the brake pedal 4 cannot be covered the full distance that the actuating piston 24 covers. By moving the actuating piston 24, the pressure control valve is in the usual way controlled and thus pressurized the brake booster.
Bei Ausfall des Unterdrucks hält der Stößel 19 das Einwegeventil 16 nicht mehr verschlossen. Bei Niedertreten des Bremspedals 4 kann das aus dem Druckraum 12 verdrängte Druckmittel über die Leistung 25 in den Ausgleichsbehälter 18 zurückströmen. Dadurch bleibt der Betätigungskolben 24 in Anlage an den Steuerkolben 23. Die hydraulische Ubersetzung ist wirkungslos. Es erfolgt eine unmittelbare mechanische Betätigung des Hauptzylinders 1 über den Steuerkolben 23, den Betätigungskolben 24, das Druckregelventil und den Verstärkerkplben.If the negative pressure fails, the plunger 19 holds the one-way valve 16 no longer locked. When the brake pedal 4 is depressed, this can be done from the pressure chamber 12 displaced pressure medium flow back into the expansion tank 18 via the power 25. As a result, the actuating piston 24 remains in contact with the control piston 23. The hydraulic Translation is ineffective. There is an immediate mechanical actuation of the master cylinder 1 via the control piston 23, the actuating piston 24, the pressure control valve and the amplifier seals.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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8176 | Proceedings suspended because of application no: |
Ref document number: 2460529 Country of ref document: DE Format of ref document f/p: P |
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8178 | Suspension cancelled | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |