DE3006610A1

DE3006610A1 - Hydraulischer bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE3006610A1
Application number: DE19803006610
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Johann 7085 Bopfingen Merz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-08-27
Also published as: ES8200605A1; ES498639A0; JPS56124543A; FR2476573A1; IT8147853A0; BR8100995A; GB2070167A; IT1142319B

Description

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28. Januar 1980 - Ok Akte: ZF 625 2/80

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen

Aktiengesellschaft

7990 Friedrichshafen

Hydraulischer Bremskraftverstärker

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskaftverstärker mit einem Steuerkolben, der mit einem Betätigungskolben verbunden ist, und der über Steuerkanten die Zufuhr einer Hydraulikflüssigkeit in einen Servozylinderraum regelt, mit einem Servokolben, der über ein Verbindungsglied auf einen Hauptbremszylinder wirkt, mit einer Zuleitung für die Hydraulikflüssigkeit und mit einer Rückleitung zu einem Vorratsbehälter.

Bremskraftverstärker dieser Art dienen zur Bedienungserleichterung von Kraftfahrzeug-Bremsanlagen. Neben der kompakten kleinen Bauweise des hydraulischen Verstärkers hat diese Vorrichtung gegenüber den bekannten Unterdruck-Bremsgeräten kürzere Ansprechzeiten und einen wesentlich

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höheren Aussteuerdruck. Auch bei Ausfall der Energieversorgung (Druckölzuführung) können noch mehrere Bremsungen mit voller ünterstützungskraft durchgeführt werden.

In üblicher Weise besteht eine hydraulische Bremskraftverstärkeranlage aus einem hydraulischen Verstärker mit angeflanschtem Hauptbremszylinder, einem druckgesteuerten Speicherladeventil mit Hydrospeicher und einer Pumpe mit Vorratsbehälter.

Bei Betätigung des Bremspedales wird mit einem Betätigungskolben ein Steuerkolben nach vorn bewegt, bis an Steuerkanten durch einen dann geöffneten Steuerspalt das Drucköl dosiert auf die Rückseite eines Servokolbens strömt. Über eine mit dem Servokolben verbundene Druckstange wird die Kraft auf den Hauptbremszylinder übertragen. Der auf den Betätigungskolben gleichzeitig ausgeübte Druck vermittelt dem Fahrer das Gefühl für die Stärke der Abbremsung. Der Verstärkungsfaktor der Vorrichtung ergibt sich aus dem Verhältnis der Fläche des Servokolbens zur Fläche des Betätigungskolbens.

Nachteilig bei einer derartigen Vorrichtung ist jedoch, daß sich im Servozylinderraum unter Umständen ein Unterdruck aufbauen kann, der eine Gegenkraft erzeugt. Steht nämlich bei einer Bremsung nicht genügend Drucköl von der Pumpe bzw. von einem Speicher zur Verfügung,

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so baut sich beim Leerweg des Bremspedales ein Unterdruck im Servozylinderraum auf. Dem Fahrer fehlt somit nicht nur die hydraulische Verstärkung, sondern er muß zusätzlich diesen Unterdruck überwinden. Die Gefahr eines Unterdruckes besteht insbesondere bei einem Fahrzeugstart und gleichzeitigem Bremsen und auch dann, wenn die Pumpe ausfällt.

Aus diesem Grunde hat man bisher Pumpen mit großer Förderung verwendet um, insbesondere bei einem Fahrzeugstart, einen schnellen Druckaufbau zu gewährleisten, Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Pumpen sehr teuer sind und ein größeres Gewicht haben. Weiterhin haben sie eine/Leistungsaufnahme und die Druckregelung ist sehr aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Bremskraftverstärker der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch den die Entstehung des Unterdruckes im Servozylinderraum vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Servozylinderraum über eine Ausgleichsleitung, in der ein in Richtung zum Servozylinderraum hin sich öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist, direkt oder indirekt mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.

Erfindungsgemäß wird nun über das Rückschlagventil Drucköl beim Pedalleerweg über den Vorratsbehälter angesaugt, falls nicht genügend Drucköl von der Pumpe geliefert wird. Hierzu kann das Rückschlagventil an

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irgendeiner Stelle mit der Rücklaufleitung verbunden werden. Da der Aufbau eines Unterdruckes vermieden wird, genügt am Ende des Leerweges schon ein geringer Volumenstrom von der Pumpe, um im gefüllten Servozylinderraum eine Servokraft für den Hauptbremszylinder aufzubauen. Das Rückschlagventil ist dann geschlossen.

Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß der sich vor dem Servokolben befindliche Federraum, durch den sich eine Druckstange als Verbindungsglied erstreckt, über eine Ölleitung mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und die Ausgleichsleitung mit der Ölleitung verbunden ist.

Da der Federraum normalerweise entweder über eine Ölleitung oder durch eine Rückleitung des Öles nach einem Bremsvorgang über eine entsprechende Rückleitung direkt mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, läßt sich auf einfache Weise die Ausgleichsleitung mit dem Rückschlagventil durch eine Einleitung in die Ölleitung mit dem Vorratsbehälter verbinden.

Eine konstruktiv einfache erfindungsgemäße Weiterbildung besteht darin, daß die Ausgleichsleitung durch eine Durchgangsbohrung mit Rückschlagventil in dem Servokolben gebildet ist.

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Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß vor der Durchgangsbohrung im Servozylinderraum eine federnde Platte als Rückschlagventil angeordnet ist.

Eine andere Möglichkeit für eine Verbindung des Servozylinderraumes mit dem Vorratsbehälter besteht darin, daß die Ausgleichsleitung mit der Zuleitung verbunden ist.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: Eine schematische Ansicht eines hydraulischen Bremskraftverstärkers;

Fig. 2: einen Servokolben mit einem Rückschlagventil

Der hydraulische Bremskraftverstärker ist grundsätzlich von bekanntem Aufbau, weshalb er nur prinzipmäßig dargestellt und beschrieben ist. Eine Pumpe 1 saugt Öl von einem Vorratsbehälter 2 aus an und lädt entweder einen Hydrospeicher 3 auf oder pumpt das Hydrauliköl direkt in einen Bremskraftverstärker 4.

Der Bremskraftverstärker 4 wird von einem Bremspedal 5 über einen Betätigungskolben 6 betätigt. Der Betätigungskolben 6 ist mit einem Steuerkolben 7 versehen. Ein Servokolben 8 trennt im Inneren des Bremskraftver-

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stärkers 4 einen Servokolbenraura 9 von einem Federraum 10. Durch den Federraum 10 mit einer Rückholfeder 11 erstreckt sich eine Druckstange 12, die mit dem Servokolben 8 und dem Kolben 13 eines Hauptbremszylinders 14 verbunden ist. Vom Hauptbremszylinder 14 aus führen Hydraulikleitungen 15 zu Bremsen 16.

Ein mit dem Servokolben 8 verbundener Steuerstift 18 ragt in eine Bohrung 19 des Steuerkolbens 7. In der Bohrung 19 befindet sich weiterhin zwischen der hinteren Stirnwand des Steuerstiftes 18 und dem Steuerkolben 7 eine Feder 20.

über eine Zuleitung 21 gelangt das Hydrauliköl in eine Leitung 22 im Steuerkolben 7. Der Druck in dem Servozylinderraum 9 wird über eine Zulaufsteuerkante 23 und eine Rücklaufsteuerkante 24 geregelt. Die Entleerung des Servozylinderraumes 9 nach einem Bremsvorgang erfolgt über eine Leitung 25 im Inneren des Steuerstiftes 18, den Federraum 10, eine Ölleitung30 und eine^Rücklaufleitung 26 in den Vorratsbehälter 2.

Zwischen der Zuleitung 21 und der Rückleitung 26 bzw. 30 befindet sich eine Ausgleichsleitung 27 mit einem Rückschlagventil 28, das zur Zuleitung 21 und damit zum Servozylinderraum 9 hin sich öffnet. Durch das Rückschlagventil 28 wird nun die Entstehung eines Unterdruckes in dem Servozylinderraum 9 vermieden.

Bei einem normalen Bremsvorgang wird der Steuerkolben über den Betätigungskolben 6 nach vorne geschoben, wo-

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durch über die Leitung 22 und die sich öffnenden Zulaufsteuerkanten 23 Drucköl in den Servozylinderraum 9 gelangt. Dadurch wird die Pußkraft entsprechend hydraulisch verstärkt. Erhält der Servozylinderraum aus irgendeinem Grunde von der Pumpe 1 oder dem Hydrospeicher 3 kein Drucköl, so würde sich während des Leerweges des Steuerkolbens 7 in dem Servozylinderraum 9 ein Unterdruck einstellen. In diesem Falle öffnet sich jedoch das Rückschlagventil 28 in der Ausgleichsleitung 27 und aus der Rückleitung 26 fließt über die Zuleitung 21 entsprechend so viel Drucköl nach, daß der Aufbau eines Unterdruckes in dem Servozylinderraum 9 vermieden wird.

An Stelle von großen Pumpen, die die Entstehung eines Unterdruckes vermeiden sollten, kann durch das Rückschlagventil 28 eine kleinere Pumpe verwendet werden. Statt einem Speicherladeventil kann somit auch auf einfache Weise die Druckregelung über ein Überdruckventil 29 erfolgen.

Statt einer Verbindung der Ausgleichsleitung 27 mit der Zuleitung 21 ist es auch möglich die Ausgleichsleitung 27 direkt mit dem Servozylinderraum 9 zu verbinden. In diesem Falle mündet die Zulaufleitung (in der Fig. 1) oberhalb des Rückschlagventiles 28 statt in die Zuleitung 21, seitlich direkt in den Servozylinderraum 9.

Der Federraum 10 ist über eine Ölleitung 30 ebenfalls direkt mit der Rückleitung 26 verbunden, bzw. die Ölleitung 30 stellt die Rückleitung dar, da das Öl aus dem Servozylinderraum 9, über die Leitung 25 und den Federraum 10 abfließt.

I0035/0237 ^{In der F}i9· ² *^st ^e^ⁿ weiteres Ausführungsbeispiel

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dargestellt. Die Ausgleichsleitung mit dem Rückschlagventil ist dabei als Durchgangsbohrung 27' ausgebildet, die sich quer durch den Servokolben erstreckt und auf diese Weise den Servozylinderraum 9 mit dem Federraum 10 verbindet. Als Rückschlagventil dient dabei eine federnde Platte 28', die sich vor der Durchgangsbohrung 27'im Servozylinderraum 9 befindet und durch einen Sprengring 31 gehalten ist.

Wenn die Gefahr besteht, daß sich in dem Servozylinderraum 9 ein Unterdruck aufbaut, hebt die federnde Platte 28'von dem Servokolben 8 ab und gibt somit die Verbindung, zwischen dem Federraum 10, in dem sich Hydrauliköl befindet, zu dem Servozylinderraum 9 frei..

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Claims

Patentansprüche

Θ Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einem Steuerkolben, der mit einem Betätigungskolben verbunden ist, und der über Steuerkanten die Zufuhr einer Hydraulikflüssigkeit in einen Servozylinderraum regelt, mit einem Servokolben, der über ein Verbindungsglied auf einen Hauptbremszylinder wirkt, mit einer Zuleitung für die Hydraulikflüssigkeit und mit einer Rückleitung zu einem Vorratsbehälter

dadurch gekennzeichnet, daß der Servozylinderraum (9) über eine Ausgleichsleitung (27,27') ,in der ein in Richtung zum Servozylinderraum (9) hin sich öffnendes Rückschlagventil (28,28' ) angeordnet ist, direkt

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oder indirekt mit dem Vorratsbehälter (2) verbunden ist.
2. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich vor dem Servokolben (8) befindliche Federraum (10), durch den sich eine Druckstange (12) als Verbindungsglied erstreckt, über eine Ölleitung (30) mit dem Vorratsbehälter (2) verbunden ist und die Ausgleichsleitung (27) mit der Ölleitung (30) verbunden ist.
3. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsleitung durch eine Durchgangsbohrung (27') mit Rückschlagventil (28') in dem Servokolben (8) gebildet ist.
4. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchgangsbohrung (27') im Servozylinderraum (9) eine federnde Platte (28) als Rückschlagventil angeordnet ist.
5. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsleitung (27) mit der Zuleitung (21) verbunden ist.

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