DE2734471C2 - Hydraulischer Bremskraftverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskraftverstärker mit einem Verstärkerkolben, der pedalseitig einen Verstärkerraum begrenzt und über einen Stößel einen statischen Hauptzylinder betätigt, und mit einem über ein Pedal verschiebbaren und gegen den Verstärkerkolben über eine Feder abgestützten Steuerschieber, durch den der Verstärkerraum wechselweise mit einer Druckmittelquelle und mit einem drucklosen Rücklaufbehälter verbindbar ist, wobei als Druckmittelquelle ein durch ein gesteuertes Drosselventil anstaubarer Fumpenumlaufstrom vorgesehen ist und das Ventilclement des Drosselventils koaxial um den Stößel angeordnet ist und zur Drosselung des Pumpenumlaufstromes vom Stößel mechanisch in Richtung des Hauptzylinders verschiebbar ist.

Es ist ein hydraulischer Bremskraftverstärker bekannt (DE-OS, 24 28 072),· mit einer mit einem Einlaß und einem Auslaß in Verbindung stehenden Bohrung, mit einer mit der Bohrung in Verbindung stehenden Verstärkerkammer und mit einem in der Bohrung verschiebbaren Kolben, der mit einem Ende der Verstärkerkammer ausgesetzt ist und der einen den Einlaß der Verstärkerkammer verbindenden Durchgang in der Mitte aufweist, wobei eine von der Stellung des Kolbens in der Bohrung abhängige hydraulische Bypass-Einrichtung vorgesehen ist, um den Strömungsmitel-Einlaßdruck zwischen einem unteren und einem oberen Wert zu steuern und um außerdem einen kontinuierlichen Strömungsmittelfluß zum Auslaß zu erhalten, sowie einem Steuerventil, das verschiebbar und koaxial im Durchgang des Kolbens zur Steuerung der Strömungsmittelverbindung zwischen dem Einlaß und oar VerStärkerkammer angeordnet ist, um den Kolben zu verschieben, und mit einer auf das Steuerventil und den Kolben wirkenden Feder, mit der das Ventil in eine Stellung gedrückt wird, in der die Verbindung zwischen dem Einlaß und der Verstärkerkammer abgeschnitten :<=t Dieser bekannte hydraulische Kraftverstärker hat den Nachteil, daß die Drosseleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie über den ganzen Verschiebeweg des Kolbens wirksam ist, wodurch heftige Pedalrückwirkungen möglich sind.

Weiterhin ist ein hydraulischer Verstärker der infrage stehenden Art bekannt 'DE-.A.S 12 61 4Q0\ bei der das Bremspedal an eine Stange angelenkt ist, deren eines Ende mit dem koaxial zur Stange angeordneten, ringförmig ausgebildeten Verstärkerkolben verbunden ist, wobei der Verstärkerkolben in einer ringförmigen Kammer gleitbar ist, deren Innenwand der ebenfalls koaxial zur Stange angeorcsiete Steuerschieber bildet. Der Steuerschieber ist bei diesem Verstärker zwischen der sich am Verstärkerkolben abstützenden und einer sich an einer ortsfesten Wand abstützenden Feder angeordnet, wobei der Steuerschieber mit offener Mittelstellung der Durchtrittsöffnung ausgebildet ist und wobei eine ringförmige Öffnung zwischen dem Steuerschieber und der ortsfesten Wand einer die Stange umschließenden Kammer ausgebildet ist, so daß der auf der druckmittelbeaufschlagten Seite des Kolbens liegende Teil der Kammer über eine Abzweigleitung mit der Durchtrittsöffnung in Verbindung steht. Nachteilig ist bei diesem hydraulischen Verstärker, daß er we.'jg feinfühlig arbeitet, da ein Schließen der Durchtrittsöffnung zv/ischen Steuerschieber und ortsfester Wand die schlagartige Beaufschlagung des Verstärkerkolbens mit dem ganzen Druckmittelstrom bewirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bekannter Verstärker zu vermeiden und einen Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Drosselung des Pumpenumlaufstromes nur bei Bremsbetätigung erfolgt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das Ventilelement vom Verstärkerkolben getrennt und über eine weitere Feder am Stößel abgestützt ist, und daß die Feder zwischen Steuerschieber und Verstärkerkolben bei Beginn einer Bremsung den Verstärkerkolben verschiebt, derart, daß das Ventilelement des Drosselventils in Schließstellung gelangt, bevor der Steuerschieber den Verstärkerraum mit der Druckmittelquelle verbindet.

Vorzugsweise ist der relative Verschiebeweg des Ventilelementes gegenüber dem Stößel in Richtung des Hauptzylinders durch einen Anschlag am Stößel begrenzt und zweckmäßigerweise auch gegenüber einem ^Gehäuseteil in Richtung des Verstärkerkolbens durch leinen gehäusefesten Anschlag.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist mit 1 ein Bremskraftverstärker und mit 3 ein damit verbundener statischer Hauptzylinder bezeichnet. Zwischen dem

Bremskraftverstärker 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 Bremskraftversfärkers 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 Bremskraftverstärkers 1 sind über Leitungen 10 und 10' an einen Rücklaufbehälter 6 angeschlossen. Der Rücklaufbehälter 6 ist über einen Filter 7 mic 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 Pedal 30 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 Steuerkanien derart vorgesehen, daß im Ruhezustand der Verstärkerraum 14 mit dem Auslaßanschiuß 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 Betätigungsrichtung 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 einer. Stöße! 16 am Verstärkerkolben 13 abgestützt und betätigbar ist

Das zwischen Bremskraftverstärker 1 und Hauptzylinder 3 angeordnete Drosselventil 2 hat ein Gehäuseteil 31 und ein Ventilelement 19. Das Ventilelement 19 ist im Gehäuseteil 31 verschiebbar und begrenzt zwischen zwei Dichtsteiien einen stufenförmigen Rai:m 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 Gehäuseteil 31 zusammenwirkende Drosselkante bildet, an welcher der Raum 32 teilbar ist. Bei Druckeinwirkung auf die Beaufschlagungsfläche 20 wird das Ventilelement ϊ9 entgegen der Betätigungsrichtung nach rechts in Öffnungsrichtung gedrängt Der Einlaß 24 ist links und der Auslaß 25 rechts von der Abstufung im Gehäuseteil 31 angeordnet Der Verschiebeweg des Ventile'ementes 19 ist entgegen der Belätigungsrichtung 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 weitere Feder 18 angeordnet, die in Betätigungsrichtung am Ventilelement 19 und entgegengesetzt ani Stöße! ;16 abgestützt ist.

Der erfindüngsgemäße Bremskraftverstärker hat folgende Funktion. Bei nicht betätigter Bremse befinden sich alle Teile in der gezeichneten Position. Die Pumpe 4 fördert Druckmittel über die Leitung 8 zum Einlaß 24 und durch den Raum 32 über den Auslaß 25 die Leitung 9 zur Servolenkung 5, vün wo aus es über die Leitung 10' und 10 zum Rücklaufbehälter 6 gelangt. Vom Rücklaufbehälter 6 gelangt das Druckmittel über den Filter 7 zur Saugseite der Pumpe 4. Wenn 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 15 nicht gelangen.

Wird die Bremse durch Niederdrücken des Pedals 30 betätigt, so wird damit der Steuerschieber 15 nach links

ίο 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 Raum 32 der Pumpenumlaufstrom gedrosselt wird und der dadurch angestaute Druck über die Leitung 8' am Einlaßanscbluß 26 ansteht Die Höhe des angestauten Druckes ist vom Verschiebeweg des Stößels 16 in Verbindung mit der Charakteristik de ' Feder 18 und der Beaufschlagungsfläche 20 abhängig. Wsr.r. nur. dem Verstärkerkolben 13 durch den Widerstand des Hauptzylinders 3 und dem des Ventilelementes 19 eine bestimmte Kraft entgegensteht wird die Feder 23 zusammengedrückt und der Steuerschieber 15 verschiebt sich relativ zum Verstärkerkolben 13. Es wird damit Druckmittel vom Einlaßanschluß 26 in den Verstärkerraum 14 eingesteuert und dort ein Druck in Abhängigkeit von der Pedalkraft und dem Pedaiweg aufgebaut welcher den Verstärkerkolben 13 zur Bremskraftverstärkung entsprechend in Betätigungsrichtung drängt 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 Pumpenumlaufstrom gedrosselt wird, hängt also vom Ausmaß der Bremsung ab. In welchem Ausmaß der angestaute Druck jedoch in den Versiärkerraum 14 gelangt, wird allejt durch den Steuerschieber 15 bestimmt

Bei Entlastung des Pedals 30 fließt das Druckmittel im Verstärkerraum 14 über den AusIaßar.schluD 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 13 abstützt und damit die Kraft vom Pedal 30 über den Steuerschieber 15, den Verstärkerkolben 13, den Stößel 16 auf den Kolben 17 des

Hauptzylinders 3 übertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einem Verstärkerkolben (13), der pedalseitig einen Verstärkerraum (14) begrenzt, und über einen Stößel (16) einen statischen Hauptzylinder (3) betätigt, und mit einem über ein Pedal (30) verschiebbaren und gegen den Verstärkerkolben (13) über eine Feder (23) abgestützten Steuerschieber (15), durch den der Verstärkerraum (14) wechselweise mit einer Druckmittelquelle (4) und mit einem drucklosen Rücklaufbehälter (6) verbindbar ist, wobei als Druckmittelquelle ein durch ein gesteuertes Drosselventil (2) anstaubarer Pumpenumlaufstrom vorgesehen ist und das Ventilelement (19) des Drosselventils (2) koaxial um den Stößel (16) angeordnet ist und zur Drosselung des Pumpenumlaufstromes vom Stößel (16) mechanisch in Richtung des Hauptzylinders (3) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelemeftt (19) vom Verstärkerkolben (13) getrennt und über eine weitere Feder (18) am Stößel (16) abgestützt ist, und daß die Feder (23) zwischen Steuerschieber (15) und Verstärkerkolben (13) bei Beginn einer Bremsung den Verstärkerkolben (13) verschiebt, derart, daß das Ventilelement (19) des Drosselventils (2) in Schließstellung gelangt, bevor der Steuerschieber (19) den Verstärkerraum (14) mit der Druckmittelquelle verbindet

2. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der relative Verschiebeweg des Ventilelementes (19) gegenüber dem Stößel (16) in Richtung d«;s Hauptzylinders (3) durch einen Anschlag (2i) am Stößel (16) begrenzt ist.

3. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Ventilelementes (19) gegenüber einem Gehäuseteil (31) des Bremskraftverstärkers (1) in Richtung des Verstärkerkolbens (13) durch einen gehäusefesten Anschlag (22) begrenzt ist.