DE2613219A1

DE2613219A1 - Hydraulischer bremsverstaerker

Info

Publication number: DE2613219A1
Application number: DE19762613219
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Leiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1977-10-06
Also published as: ATA208277A; FR2345325B1; CH598977A5; FR2345325A1; AT361794B; IT1113522B; SE7703383L; JPS6339467B2; JPS52118174A; US4526003A; SE431312B

Description

22.3.1976 He/Do

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsrausterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 STUTTGART 1 .

Hydraulischer Bremsverstärker

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bremsverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage, der von einem Bremspedal betätigt wird, der ferner ein Steuerventil aufweist, das sowohl eine Verbindung einer Vorratsquelle mit einem Druckwechselraum im Verstärker als auch eine Verbindung des Druckwechselraumes mit einer Entlastungsstelle überwacht und dem ein hydraulischer Zweikreis-• Hauptzylinder mit einem ruckfuhrfeaerbelasteten Doppelkolben zur Abdichtung der Primär- und der Sekundärseite nachgeordnet ist, sowie mit einer Blockierschutzeinrichtung, die irit einem elektronischen Schaltgerät

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und mit einer von dieser gesteuerten Ventileinrichtung zum Überwachen der Beschickung der neiden Bremskreise versehen ist.

Ein derartiger Bremsverstärker ist bekannt. Bei Bremssystemenjdie mit solchen bekannten Bremsverstärkern ausgerüstet sind, kann es vorkommen, daß Luft oder Dampfblasen die Bremswirkung erheblich beeinträchtigen. Aufgrund der Nachgiebigkeit des Luft- oder Gaskissens muß ein wesentlich höherer Kolbenweg aufgebracht werden, um noch eine ausreichende Bremswirkung zu erreichen. Dies ist bei dem im Beispiel gezeigten Bremskraftverstärker zwar möglich, erfordert aber eine praktisch nicht mehr realisierbare Hauptbremszylinderlänge (ca. 5mal länger).

Der Erfirdung liegt die Aufgabe zugrunde, bei -einem hydraulischen Bremsverstärker der eingangs genannten Art eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, im Falle der Luft- oder Gasblasenbildung im System den Bremsdruck vom Hauptzylinder aus selbsttätig wesentlich zu erhöhen, ohne einen besonders langen Hauptzylinder zu verwenden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Zweikreis-Hauptzylinder eine Überwachungseinrichtung für dessen Doppelkolben zugeordnet ist, daß ferner im elektronischen Schaltgerät eine Schaltung vorgesehen ist, die mit Signalen der Überwachungseinrichtung beschickbar ist und daß mit Hilfe der der Ventileinrichtung für die Blockierschutzschaltung eigentümlichen Überwachungscharakteristik und mit Hilfe der Doppelkolben-Rückführfeder dem Doppelkolben eine pulsierende Hubbewegung erteilbar ist.

Auf diese Weise arbeitet im Fall der Luft- oder Gasblasenbildung im System der Hauptbremszylinder automatisch als Pumpe, er saugt so lange selbsttätig Bremsflüssigkeit nach, bis in dem fehlerhaften Brernskreis ein entsprechender Druckanstieg erreicht ist.

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Gemäß einem weiteren Merkmal wird eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin gesehen, daß ein Zeitmeßglied verwendet ist, mit dessen Hilfe die pulsierende Hubbewegung des Doppelkolbens nach einer gewissen Zeit ausschaltbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Pumpenwirkung des Hauptzylinders aufhört, wenn durch einen BremsIeitung3bereich kein Druckanstieg mehr zu erzielen ist.

Ein Ausführungsbcispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Ein hydraulischer Bremsverstärker 1 ist zwischen einem Pedal 2 und einem hydraulischen Zweikreis-Hauptzylinde^ 3 der Tandembauart angeordnet. Der Bremsverstärker 1 h^Q.t eine Betätigungsstange 4, die über eine Wegfeder 5 auf einen Stößel eines Doppelventils 7₃ 8 einwirken kann. Das eine Ventil 7 des Doppelventils ist ein Einlaßventil. Es ist koaxial zur Betätigungsstange 4 angeordnet und hat einen Kugel-Schließkörper 9, der gewöhnlich unter der Kraft, einer Feder 10 auf seinem Ventilsitz 11 liegt und der durch einen Stößelansatz 12 des Stößels 6 von seinem Sitz 11 abhebbar ist. Das andere Ventil 8 ist das Auslaßventil des Bremsverstärkers 1; es ist achsparallel aus der Mitte versetzt. Sein ebenfalls als Kugel ausgebildeter Schließkörper 13 wird von einem Ansatz 14 des Stößels 6 getragen und ist zur Zusammenarbeit mit einem Ventilsitz 15 bestimmt.

Die beiden Ventilsitze Il und 15 sind an Erweiterungen 16 und 17 von Kanälen 18 und 19 angeordnet, die in einem Verstärkerkolben 30 vorgesehen sind und von denen der Kanal 19 in einen den Stößelansatz 12 umgebenden Steuerdruckraum 25 führt; von dort nimmt ein Radialkanal 2.6 , seinen Ausgang, der zu einem Ringraum 27 am Verstärker-

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kolben 30 führt. Dieser Ringraum 27 ist über eine Leitung 20 an den Bremskreis·II angeschlossen. Der Kanal 18 führt über mehrere Axialdurchbrüche 28^f in einen Vorratsdruckraum 21. Der Druckraum 21 wird von einem an den Verstärkerkolben 30 angesetzten Stößel 28 durchdrungen, der eine den Vorratsdruckraum 21 begrenzende Trennwand 29 durchgreift. Zwischen der Trennwand 29 und dem Verstärkerkolben 30 liegt eine starke Feder 31» die den Stößel 28 gleichachsig umgibt. Der Vorratsdruekraum 21 ist über eine Druckleitung 22 mit einem Rückschlagventil 23 an die Druckseite einer Pumpe 51 und an einen Speicher 24 angeschlossen.

Ein freies Ende 32 des Stößels 28 ragt in einen Primär-Druckraum 33 des Hauptzylindern 3 hinein, der von einem Kolben J>k eines Doppelkolbens 34, 35 begrenzt wird. Der Druckraum 33 ist über eine Zweigleitung 36 an eine Ventileinrichtung 37 angeschlossen, zu der auch die Leitung 20 führt. Die Ventileinrichtung 37 ist als Mehrstellungsventil ausgebildet und mit einem Steuerschieber ausgerüstet. Sie kann aber auch aus mehreren Magnetventilen bestehten. Der nicht dargestellte Steuerschieber der .Ventileinrichtung 37 wird von einem Magneten 50 verstellt, der gleichzeitig Antriebselement einer Pumpe 51 ist. Damit der Steuerschieber verschiedene SteuerstelDungen einnehmen kann, ist er mit einem elektrischen Positionsgeber 52 gekuppelt. Schließlich ist zwischen der Ventileinrichtung 37 und der Pumpe 51 noch ein Blockierschutz-Schalter 53 vorgesehen, der die Pumpe 51 ausschaltet, wenn die Ventileinrichtung eingeschaltet wird.

Die Ventileinrichtung 37 überwacht die Beschickung sowohl zweier Vorderachs-Bremsleitungen 54 und 55 (Bremskreis I ) als auch die einer Hinterachs-Bremsleitung 56 (Bremskreis II).

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Die beiden Kolben 34 und 35 des hydraulischen Hauptzylinders 3 sind durch ein Zwischenstück 38 miteinander verbunden, dessen Teil kleineren Durchmessers dem Sekundärkolben 35 zugekehrt ist. Auf den Kolben 35 ist eine Rüekführfeder 39 aufgesetzt, deren anderes Ende sich am Boden des Kauptzylinders .3 abstützt. Ein zwischen dem Boden und dem Kolben 35 angeordneter Raum 40 ist der Sekundär-Druckraum des Hauptzylinders 3· An ihn ist eine Leitung 4l angeschlossen, die zum Bremskreis I gehört und zur Ventileinrichtung 37 führt. Der Raum 40 ist über ein Schnüffelloch 49 mit einem Nachfüllbehälter 3¹ verbunden.

Am Hauptzylinder 3 ist eine Überwachungseinrichtung 42 vorgesehen, die als Positionsabtaster ausgebildet ist. Die überwachungseinrichtung 42 kann aber auch als Differenzdruckschalter ausgebildet sein, der auf unterschiedliche Drücke in den Bremskreisen I und II anspricht.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Positionsgeber verwendet, der einen durch eine Feder 64 belasteten Kolben 57 hat.-Auf seiner der Feder gegenüberliegenden Seite begrenzt der Kolben einen Arbeitsraum 58, der über einen Klngskanal 59 ständig an dem Primär-Druckraum 33 angeschlossen ist. Der Kolben 57 trägt eine Kolbenstange 62, deren Ende 63 zur Zusammenarbeit mit dem Zwischenstück 38 des Doppelkolbens 34/35 bestimmt ist. Wenn das Ende 63 das Zwischenstück 38 berührt, fließt ein Strom in einer elektrischen Leitungsverbindung 60, die der Kolben 57 hat und die zu einer elektronischen Schalteinrichtung 6l geführt ist, an die auch der Positionsgeber 52, der Elektromagnet 50, der Blockierschutz-Schalter 53 und nicht dargestellte Radsensoren angeschlossen sind. In

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dieser Schalteinrichtung 61 werden alle eingehenden Signale elektronisch verarbeitet, und es werden dort die entsprechenden Leitungsverbindungen geschaltet.

Es ist noch zu erwähnen, daß die Saugseite der Pumpe 5 mit einem Reservoir verbunden ist, das über eine Leitung 43' an einen Anschluß 44 des BremsVerstärkers 1 angeschlossen ist. Der Anschluß 44 hat Verbindung mit einer ringzylindrischen Aussparung 45 am Verstärkerkolben 3O₁ die sowohl mit einem Nachfüllbehälter 46 als auch mit einer Entlastungskammer 47 im Verstärkerkolben 30 in ständiger Verbindung steht. Die Entlastungskammer 47 nimmt die Wegfeder 5 für die Betätigungsstange 4 auf.

Der beschriebene Bremsverstärker arbeitet wie folgt:

Bei gelöster Bremse nehmen die beweglichen Teile des Bremsverstärkers die in der Zeichnung dargestellte Lage ein.

Wird zum Bremsen das Pedal 2 betätigt, so wird - nach dem Druchlaufen des Weges, den die Wegfeder 5 gibt -über den Stößel 6 zunächst das Auslaßventil 8 geschlossen. Damit ist die Verbindung des Bremskreises II mit dem Nachfüllbehälter 46 und mit dem Reservoir 43 unterbrochen.

Bei weiterer Bewegung des Pedals 2 drückt der Ansatz 12 des Stößels 6 das Einlaßventil 7 auf. Pumpendruck aus der Erweiterung 18 kann sich nun über den Steuerdruckraum 25 in die Leitung 20 zum Bremskreis II fortpflanzen. Dieser Druck ist aber auch über die Leitung 36 in dem Primär-Dr.uckraum 33 wirksam. Der Doppelkolben 34, 35 verschiebt sich gegen die Kraft der Rückführfeder 39 nach links. Nach dem Überfahren des Schnüffellochs 49 wird die Druckflüssigkeit im Raum 40 über die Leitung 4l in.den Bremskreis I geschickt. Dabei ist der Druck im Bremskreis I abhängig von dem Druck im Bremskreis II. Die Trennwand 29 zwischen dem Vorratsdruckraum 21 und dem Primärdruckraum 33 macht eine derartige Steuerung möglich.

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Der Druck im Bremskreis II ist über den Längskanal 59 auch im Arbeitsraum 58 des Positionsabtasters 42 wirksam. Der Kolben 57 drückt die Feder 64 zusammen, und die Stange 62 ist vom kegeligen Zwischenstück 38 des Doppelkolbens 34, 35 zurückgezogen; der Doppelkolben 34, 35 kann sich also ungehindert bewegen, und ein elektrischer Kontakt wird nicht geschlossen. Wenn die Anlage in Ordnung ist, verlaufen - rein druckabhängig - die Bewegung der beiden Kolben 34/35 und 57 synchron, ohne daß die Kolbenstange mit ihrem Ende 63 das Zwischenstück 38 berührt; bei niedrigem Druck ist der Weg der beiden Kolben 34/35 und 57 klein, bei hohem Druck ist aer Weg groß.

Befinden sich aber Luft- oder ßasblasen im Bremskreis I so ist die Vclumenaufnahme dieses Bremskreises so groß, daß ein sicheres Bremsen des Fahrzeugs mit dem noch intakten Bremskreis It nicht oder nur kaum möglicht ist. Bei einem solchen Fehler macht der Doppelkolben 34/35 gegenüber dem Kolben 57 einen vergrößerten Hub, der in keinem Verhältnis zu dem Druck in der Primärkammer 33 steht. Da dieser niedrigere Primär-Druck auch in der Arbeitskammer 58 herrscht, bleibt der Kolben 57 des Positionsabtasters 42 im Vergleich zum Dop pelkolben 3Ü/35 zurück, und die Kolbenstange 62 berührt mit ihrem Ende 63 das Zwischenstück 38. Der Kontakt wird geschlossen, und in der Leitung 60 fließt ein Strom, zu der Schalteinrichtung 6l gelangt, über eine entsprechende elektronische Schaltung in der Schalteinrichtung 61 erfolgt nun eine Ansteuerung der Mehrstellungs-Ventileinrichtung 37, die bewirkt, daß im Bremskreis I die Rücklaufleitung für beide Anschlüsse geschlossen wird, ebenso wie die Zuleitung im Bremskreis II. Gleichzeitig wird dort ein Auslaßventil zum Druckabbau geöffnet. Diese Schaltung hat zur Folge, daß der Primärdruckraum 33

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drucklos wird und am Doppelkolben 34/35 die Kraft der Rückführfeder 39 überwiegt. Der Doppelkolben 34/35 kehrt in seine Ausgangsstellung zurück.

Da dabei der Kontakt am Doppelkolben 34/35 wieder geöffnet wirdfs erfolgt eine Umschaltung in der Schalteinrichtung 6l, und der Druck um Primärdruckraum steigt wieder an. Berührt nun wieder die Stange 62 den Doppelkolben 34/35, so wiederholt sich das Hin- und Hergehen des Doppelkolbens 34/35· Der Doppellcolben 34/35 macht eine dabei also pulsierende Hubbwegung/ es wird gepumpt. Während des jeweiligen Druckaufbaus wird die Zuleitung zum Bremskreis II wieder freigegeben.

Spricht nun nach längerer Zeit des Punipens, z.B. nar-.h 1 der Positionsabtaster 42 immer noch an, so ist dies im Normalfall ein Zeichen für den Totalausfall des Bremskreises I. In diesem Fall wird dann der beschriebene Pumpvorgang durch ein in der Schalteinrichtung 61 vorgesehenes Zeitmeßglied 65 abgeschaltet, so daß dann nur noch im Bremskreis II Bremsdruck vorhanden ist.

Es ist noch zu bemerken, daß das Signal der Überwachungseinrichtung 42 zumindest kurzzeitig von der Schalteinrichtung 6l eliminiert weraen muß, wenn blockierschutztypische Regelsignale von deren Elektronik ausgewertet werden, also immer dann, wenn in einem der Radbremszylinder der Druck aus Blockierschutzgründen gemindert werden soll.

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Claims

Ansprüche

1./Hydraulischer Bremsverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage, der von einem Bremspedal betä tigt wird, der ferner ein Steuerventil aufweist, das sowohl eine Verbindung einer Vorratsquelle mit einem Druckwechselraum im Verstärker als auch eine Verbindung des Druckwechselraumes mit einer Entlastungsstelle überwacht und dem ein hydraulischer Zweikreis-Hauptzylinder mit einem rückführfederbelasteten Doppelkolben zur Abdichtung der Primär- und der Sekundärseite nachgeordnet ist, sowie mit einer Blockierschutzeinrichtung, die mit einem elektronischen Schaltgerät und mit einer von dieser gesteuerten Ventileinrichtung zum Überwachen der Beschickung der beiden Bremskreise versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zweikreis-Hauptzylinder (3) eine überwachungseinrichtung (4?) für dessen Doppelkolben (34/35) zugeordnet ist, daß ferner im elektronischen Schaltgerät (61) eine Schaltung vorgesehen ist, die mit Signalen der überwachungseinrichtung (42) beschickbar ist und daß mit Hilfe der der Ventileinrichtung (37) für die Blockierschutzschaltung eigentümlichen Überwachungscharakteristik und mit Hilfe der Doppelkolben-Rückführfeder (39) dem Doppelkolben (34/35) eine pulsierende Hubbewegung erteilbar ist.

2. Bremsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s daß die Überwachungseinrichtung (42) ein Positionsabtaster für den Doppelkolben (34/35) ist.

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3. BremsV3istärker nach Anspruch l'oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wechselnde Druck im Bremsleitungskreis II und die Kraft der Rückführfeder (39) maßgebend sind für die pulsierende Hubbewegüng des Doppelkolbens (34/35).

4. Bremsverstärker nach einem der Ansprüche :■ bis 3, dadurch gekennzeichnet ₃ daß ein Zeitmeßglied (65) verwendet ist, mit dessen Hilfe die pulsierende Hubbewegüng des Doppelkolbens (34/35) nach einer gewissen Zeit ausschal tb ar ist.

5. Bremsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (37) für die blockiergeschützte Überwachung der beiden Bremskreise (I, II) ein Mehrstellungsventil ist.

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