DE2734471A1 - Hydraulischer bremskraftverstaerker - Google Patents

Description

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ALFRED TEVES GMBH 24. Juni 1977 Frankfurt am Main

P 4512

ZL/Wei/c

J. Beiart - 126

Hydraulis eher Bremskraftvers tärker

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ALFRED TEVES GMBH, Prankfurt P 4512 24.6.1977 J. Beiart - 126

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskraftverstärker mit einem Verstärkerkolben, der pedalseitig einen Verstärkerraum begrenzt und in dem ein über ein Pedal verschiebbarer Steuerschieber angeordnet ist, durch den der Verstärkerraum wechselweise mit einer Druckmittelquelle und mit einem drucklosen Rücklaufbehälter verbindbar ist, wobei als Druckmittelquelle ein durch ein gesteuertes Drosselventil anstaubarer Pumpenumlaufstrom vorgesehen ist, und bei dem durch den Verstärkerkolben über einen Stößel ein statischer Hauptzylinder betätigbar ist. Ein solcher Bremskraftverstärker ist durch die DT-OS 24 34 236 bekannt.

Beim bekannten Bremskraftverstärker ist das Drosselventil parallel zum Verstärkerkolben angeordnet und ein Ventilelement des Drosselventils durch eine Feder in Schließrichtung vorgespannt. Durch diese Vorspannung wird der Pumpenumlaufstrom ständig gedrosselt, so daß stets ein geringer Staudruck vorhanden ist, der durch den Steuerschieber in den Verstärkerraum einsteuerbar ist. Das Ventilelement ist zusätzlich zur Feder vom Druck im Verstärkerraum beaufschlagbar, so daß bei Druckaufbau im Verstärkerraum das Ventilelement stärker in Schließrichtung gedrängt und damit der Pumpenumlaufstrom stärker gedrosselt wird, was zu einem entsprechend höheren Staudruck führt. Beim bekannten Bremskraftverstärker wird also stets ein Staudruck erzeugt, der um das durch die Feder bestimmte Maß über dem Druck in Verstärkerraum liegt.

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Dies hat den Nachteil, daß auch bei nicht betätigter Bremse ein ständiger Leistungsverlust in Kauf genommen werden muß. Dabei ist zu bedenken, daß die Betriebszeit des Fahrzeugs ein Vielfaches der Zeit ist, in welcher gebremst wird und in welcher ein Staudruck erforderlich wäre. Neben dem ständigen Leistungsverlust ist auch von Nachteil, daß das Druckmittel durch die ständige Drosselung laufend aufgeheizt wird. Dieses erfordert dann noch zusätzliche Kühleinrichtungen im Druckmittelkreislauf.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Drosselung des Pumpemimlaufstromes nur bei Bremsbetätigung erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ventilelement des Drosselventils koaxial um den Stößel angeordnet ist und zur Drosselung des Pumpenumlauf stromes vom Stößel mechanisch in Richtung des HauptZylinders verschiebbar ist. Die besonderen Vorteile bestehen darin, daß das Drosselventil unabhängig vom Druck im Verstärkerraum betätigt wird. Es braucht deshalb bei nicht betätigter Bremse kein Vordruck erzeugt werden, wodurch das Aufheizen des Systems und Leistungsverluste bei nicht betätigter Bremse vermieden werden. Eine Belastung der Pumpe durch den Bremskraftverstärker tritt nur während der verhältnismäßig sehr kurzen Zeit der Bremsbetätigung ein.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Ventilelement gegenüber dem Stößel relativ

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verschiebbar und in Richtung des HauptZylinders über eine Feder am Stößel abgestützt ist. Damit braucht das Drosselventil nicht so ausgebildet werden, daß es über den gesamten Verschiebeweg des Stößels wirksam ist. Wenn dabei noch vorgesehen ist, daß das Ventilelement eine Beaufschlagungsfläche hat, an der es entgegen der Kraft der Feder vom angestauten Fumpenumlaufstrom beaufschlagbar ist, wird erreicht, daß die Höhe des Steuerdruckes vom Betätigungsweg des Stößels und damit vom Druck im Ver-

Stärkerraum abhängig ist.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Die damit erzielten Vorteile bestehen im besonders einfachen Aufbau und im guten Ansprechverhalten des Bremskraftverstärkers. V/eitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert ist.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist mit 1 ein Bremskraftverstärker und mit 3 ein damit verbundener statischer Hauptzylinder bezeichnet. Zwischen dem Bremskraft verstärker 1 und dem Hauptzylinder 3 ist ein Drosselventil 2 angeordnet. Schematisch ist ein mit dem Drosselventil 2 und dem Bremskraftverstärker 1 verbundenes Hydrauliksystem dargestellt.

Das Hydrauliksystem weist eine Pumpe 4 auf, die druckseitig über eine Leitung 8 mit einem Einlaß des Drosselventils 2 und über eine von der Leitung 8 abzweigende Leitung 8* mit einem Einlaßanschluß 26 des Bremskraft-

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Verstärkers 1 verbunden ist. Ein Auslaß 25 des Drosselventils 2 ist über eine Leitung 9 mit einer nach dem Umlaufprinzip arbeitenden Servolenkung 5 verbunden. Die Servolenkung 5 und ein Auslaßanschluß 27 des Bremskraft-Verstärkers 1 sind über Leitungen 10 und 10' an einen Rücklaufbehälter 6 angeschlossen. Der Rücklaufbehälter 6 ist über einen Filter 7 mit der Saugseite der Pumpe 4 verbunden.

Der Bremskraftverstärker 1 hat einen Verstärkerkolben 13, welcher in der Zeichnung gesehen rechts einen pedalseitigen Verstärkerraum 14 begrenzt. Im Verstärkerkolben 13 ist relativ verschiebbar ein durch den Verstärkerraum nach außen geführter Steuerschieber 15 angeordnet, der durch ein schematisch dargestelltes Pedal30 betätigbar ist. Zwischen Steuerschieber und Verstärkerkolben 13 ist eine Feder 23 abgestützt. Im Verstärkerkolben 13 und im Steuerschieber 15 sind in bekannter Weise Kanäle und Steuerkanten derart vorgesehen, daß im Ruhezustand der Verstärcerraum 14 mit dem Auslaßanschluß 27 verbunden ist und daß bei Betätigung vom Einlaßanschluß 26 Druckmittel in Abhängigkeit von der Betätigungskraft in den Verstärkerraum 14 eingesteuert wird, wodurch der Verstärkerkolben 13 in Betatigungsrichtung beaufschlagt wird.

Der statische Hauptzylinder 3 ist ebenfalls von bekannter Bauart und entsprechend mit Radbremsen eines Fahrzeuges verbindbar. Er hat einen Kolben 17» der über einen Stößel 16 am Verstärkerkolben I3 abgestützt und betätigbar ist.

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Das zwischen Bremskraftverstärker 1 und Hauptzylinder 3 angeordnete Drosselventil 2 hat ein Gehäuseteil 31 und ein Ventilelement I9. Das Ventilelement 19 ist im Gehäuseteil 31 verschiebbar und begrenzt zwischen zwei Dicht- stellen einen stufenförmigen Baum 32, der dadurch gebildet ist, daß das Ventilelement 19 und das Gehäuseteil 31 entsprechend stufenförmig ausgebildet sind. Durch die Abstufung am Ventilelement 19 ist eine Beaufschlagungsfläche 20 gebildet, deren Peripherie eine mit dem Gehäuse- teil 31 zusammenwirkende Drosselkante bildet, an welcher der Raum 32 teilbar ist. Bei Druckeinwirkung auf die Beaufschlagungsfläche 20 wird das Ventilelement 19 entgegen der Betätigungsrichtung nach rechts in Öffnungsrichtung gedrängt. Der Einlaß 24 ist links und der Auslaß 25 rechts von der Abstufung im Gehäuseteil 3I angeordnet. Der Verschiebeweg des Ventilelementes 19 ist entgegen der Betätigungsrichtung durch einen gehäusefesten Anschlag 22 begrenzt. In Betätigungsrichtung ist der Verschiebeweg durch einen Anschlag 21 am Stößel 16 begrenzt. Zwischen dem Stößel 16 und dem dazu koaxial angeordneten Ventilelement 19 ist eine Feder 18 angeordnet, die in Betätigungsrichtung am Ventilelement 19 und entgegengesetzt am Stößel 16 abgestützt ist.

Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker hat folgende Funktion. Bei nicht betätigter Bremse befinden sich alle Teile in der gezeichneten Position. Die Pumpe 4 fördert Druckmittel über die Leitung θ zum Einlaß 24 und durch den Raum 32 über den Auslaß 25 die Leitung 9 zur Servolenkung 5* von wo aus es über die Leitung 10* und 10 zum Rücklaufbehälter 6 gelangt. Vom Rücklaufbehälter 6

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gelangt das Druckmittel über den Filter 7 zur Saugseite der Pumpe 4· Venn durch eine Betätigung der Servolenkung 5 in den Leitungen 8 und 9 Druckmittel angestaut wird, gelangt der dadurch erzeugte Druck über die Leitung 8* auch zum Einlaßanschluß 26. In den Verstärkerraum 14 kann es jedoch aufgrund der Stellung des Steuerschiebers 13 nicht gelangen.

Wird die Bremse durch Niederdrücken des Pedals 30 betätigt, so wird damit der Steuerschieber 15 nach links verschoben. Durch die Feder 23 verschiebt sich damit auch der Verstärkerkolben 13, der Stößel 16 und der Kolben 17 des Hauptzylinders 3 soweit, bis sich im Hauptzylinder 3 Druck aufzubauen beginnt. Durch die Verschiebung des Stößels 16 wurde über die Feder 18 auch das Ventilelement 19 nach links verschoben, so daß im Baum 32 der Pumpenumlaufstrom gedrosselt wird und der dadurch angestaute Druck über die Leitung 8* am Einlaßanschluß 26 ansteht. Die Höhe des angestauten Druckes ist vom Verschiebeweg des Stößels 16 in Verbindung mit der Charakteristik der Feder 18 und der Beaufschlagungsfläche 20 abhängig. Wenn nun dem Verstärkerkolben I3 durch den Widerstand des HauptZylinders 3 und dem des Ventilelementes 19 eine bestimmte Kraft entgegensteht, wird die Feder 23 zusammengedrückt und der Steuer schieber 15 verschiebt sich relativ zum Verstärkerkolben 13· Es wird damit Druckmittel vom Einlaßanschluß 26 in den Verstärkerraum I4 eingesteuert und dort ein Druck in Abhängigkeit von der Pedalkraft und dem Pedalweg aufgebaut, welcher den Verstärkerkolben 13 zur Bremskraft verstärkung entsprechend in Betätigungsrichtung drängt

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und verschiebt. Bei einer weiteren Verschiebung in Betätigungsrichtung wird auch das Ventilelement 19 stärker über die Feder 18 beaufschlagt, so daß der im Raum 32 angestaute Druck steigt und somit auch bei einer stärkeren Bremsbetätigung am Einlaßanschluß 26 ein höherer Druck zur Verfügung steht. Wie stark der Fumpenumlaufstrom gedrosselt wird, hängt also vom Ausmaß der Bremsung ab. In welchem Ausmaß der angestaute Druck jedoch in den Verstärkerraum 14 gelangt, wird allein durch den Steuerschieber 15 bestimmt.

Bei Entlastung des Pedals 30 fließt das Druckmittel im Verstärkerraum I4 über den Auslaßanschluß 27 und die Leitung 10 zum Rücklaufbehälter 6 ab. Damit kehren alle Teile wieder in ihre gezeichnete Position zurück. Bei einem Ausfall der Pumpe 4 wird der Hauptzylinder rein mechanisch betätigt, indem sich der Steuerschieber 15 am Verstärkerkolben I3 abstützt und damit die Kraft vom Pedal 30 über den Steuerschieber 15_f den Verstärkerkolben 13, den Stößel 16 auf den Kolben 17 des Hauptzylinderβ 3 übertragen wird.

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Claims (1)

1. ALFRED TEVES GMBH, Prankfurt P 4512 24.6.77 J. Beiart -

   Ansprüche

   /1,) Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einem Verstärkerkorben, der pedalseitig einen Verstärkerraum begrenzt und in dem ein über ein Pedal verschiebbarer Steuerschieber angeordnet ist, durch den der Verstärkerräum wechselweise mit einer Druckmittelquelle und mit einem drucklosen Rücklaufbehälter verbindbar ist, wobei als Druckmittelquelle ein durch ein gesteuertes Drosselventil anstaubarer Pumpenumlaufstrom vorgese hen ist und bei dem durch den Verstärkerkolben über einen Stößel ein statischer Hauptzylinder betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilelement (19) des Drosselventils (3) koaxial um den Stößel (16) angeordnet ist und zur Drosselung des Pumpenumlaufstromes vom Stößel (16) mechanisch in Richtung des Hauptzylinders (5) verschiebbar ist.

   2. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (19) gegenüber dem Stößel (16) relativ verschiebbar und in Richtung des Hauptzylinders (3) über eine Feder (18) am Stößel (16) abgestützt ist.

   3· Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (19) eine Beaufschlagungsfläche (20) hat, an der es entgegen der Kraft der Feder (18) vom angestauten Pumpenumlaufstrom beaufschlagbar ist.

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   4* Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daS die Beaufschlagungsfläche (20) eine durch eine Abstufung des Ventilelementes (19) gebildete Ringfläche (20) ist, an deren äußerem Rand eine Drosselkante ausgebildet ist.

   5· Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß ein relativer Verschiebeweg des Ventilelementes (19) gegenüber dem Stößel (16) in Richtung des Hauptzylinders (3) durch einen Anschlag (21) am Stößel (16) begrenzt ist.

   6. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 t dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Ventilelementes (19) gegenüber einem Gehäuseteil (30 in Richtung des Verstärkerkolbens (13) durch einen gehäusefesten Anschlag (22) begrenzt ist.

   7* Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuerschieber (15) und Verstärkerkolben (13) eine Feder (23) angeordnet ist, welche derart bemessen ist, daß der Verstärker kolben (13) bei Beginn einer Bremsung, wenn noch keine wesentliche Gegenkraft vom Hauptzylinder (3) auf ihn wirkt, mindestens soweit mechanisch verschoben wird, daß das Ventilelement (19) des Drosselventils (2) in Schließstellung gelangt, bevor der Steuerschieber (19) den Verstärkerraum (I4) mit der Druckmittelquelle verbindet.

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