DE3518399C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktionsübertra­ gungsmechanismus für einen Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im allgemeinen stehen in einem Bremskraftverstärker ein Eingang und ein Ausgang während eines Zwischenbela­ stungszustandes in einem proportionalen Verhältnis, wel­ ches als Servoverhältnis bezeichnet wird. Es ist in der Technik bekannt, daß infolge der Hysterese ein Ausgangs­ unterschied für einen bestimmten Eingang gleicher Grö­ ße besteht, wenn die Bremse betätigt und wenn die Brem­ se gelöst wird. Jeder Ausgangsunterschied, welcher zwi­ schen beiden Situationen auftritt, ist von minimaler Grö­ ße. Beide Ausgänge können als im wesentlichen identisch betrachtet werden, soweit das Servoverhältnis betrachtet wird. Somit ist es nicht möglich, das Servoverhältnis frei zwischen der Betätigung und dem Lösen der Bremse zu ändern.

Es wurde festgestellt, daß ein Bremskraftverstärker mit einem verstärkten Servoverhältnis im allgemeinen dazu tendiert, schnell eine größere Bremskraft zu entwickeln, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird. Der Bremskraft­ verstärker erfordert einen Eingang reduzierter Stärke, wenn es erwünscht ist, die Bremskraft einer bestimmten Stärke aufrechtzuerhalten. Folglich bestehen Schwierigkei­ ten hinsichtlich der Betriebsleichtigkeit und des Brems­ gefühls, so daß ein Erfordernis besteht, diesbezüglich eine Verbesserung vorzunehmen.

Ein Reaktionsübertragungsmechanismus der eingangs ge­ nannten Art ist aus der DE-AS 15 05 410 bekannt. Bei diesem bekannten Reaktionsübertragungsmechanismus wirkt beim Lösen der Bremse die vom Kraftübertragungsglied ausgeübte Reaktionskraft über die verformbare Reaktions­ scheibe auf ein Reaktionsübertragungsteil und von dort auf den Ventilkolben. Aufgrund der gewählten Flächenverhält­ nisse werden bei dieser bekannten Ausführung beim Anle­ gen der Bremse und beim Lösen der Bremse gleich große Reaktionskräfte übertragen, was jedoch unerwünscht ist.

Ein weiterer Bremskraftverstärker mit einem Reaktions­ übertragungsmechanismus ist aus der DE 29 42 416 A1 be­ kannt.

Es ist somit das der Erfindung zugrundeliegende techni­ sche Problem (Aufgabe), einen Reaktionsübertragungsme­ chanismus für einen Bremskraftverstärker zu schaffen, mit dem ein leichtgängigerer Betrieb und ein besseres Bremsgefühl erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Bei dem Reaktionsübertragungsmechanismus gemäß der Er­ findung befindet sich ein Reaktionsübertragungsteil zwi­ schen der Reaktionsscheibe und dem Ventilkolben, um eine Vielzahl von Übertragungswegen der Reaktion von der Re­ aktionsscheibe zum Ventilkolben vorzusehen, nämlich einen unter Einschluß des Übertragungsteils und einen anderen unter Ausschluß des Übertragungsteils. Die Re­ aktion wird über das Reaktionsübertragungsteil übertra­ gen, wenn die Bremse betätigt wird, während die Übertra­ gung der Reaktion über das Reaktionsübertragungsteil unterbrochen wird, wenn die Bremse gelöst wird. Auf diese Weise wird eine Änderung des Servoverhältnisses zwischen der Betätigung und dem Lö­ sen der Bremse erreicht.

Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftverstär­ ker gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Bremskraftverstärkers und

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Eigenschaftskurve des Bremskraftverstärkers.

Fig. 1 zeigt eine vordere Schale 1 und eine hintere Schale 2, die eine abgedichtete Hülle definieren, in der ein Kraft­ kolben 3 und eine an der Hinterseite des Kraftkolbens 3 angeordnete Membran 4 vorgesehen sind. Die Kombination aus Kraftkolben 3 und Membran 4 teilt das Innere der Um­ hüllung in eine vorne angeordnete Kammer 5 konstanten Drucks und eine hinten angeordnete Kammer 6 veränderlichen Drucks.

Der Kraftkolben 3 weist einen Schaftabschnitt auf, der integriert mit einem Ventilgehäusekörper versehen ist. Dieser Ventilgehäusekörper 7 enthält einen Ventilmechanismus 8, wel­ cher dazu verwendet wird, einen Strömungsmittelkreis zu schalten. Eine Stoßstange 9 funktioniert als Ausgangs­ schaft und ist an seinem einen Ende verschiebbar in den Ventilgehäusekörper 7 eingesetzt und wird dort gehalten. Sowohl der Kraftkolben 3 als auch der Ventilgehäusekörper 7 werden nor­ malerweise in ihre dargestellte Nichtbetriebsstellung gedrückt, was durch eine Rückholfeder 10 erfolgt.

Der Ventilmechanismus 8 umfaßt einen am Ventilgehäusekörper 7 ausgebildeten ersten Ventilsitz 15, einen an einem Ventil­ kolben 16 ausgebildeten zweiten Ventilsitz 17 und ein aus einem elastischen Material ausgebildetes Ventilelement 18, welches entweder am Ventilsitz 15 oder am Ventilsitz 17 zur Anlage kommen kann, und zwar bei Betrachtung der Fig. 1 von der rechten Seite her. Es wird festgestellt, daß der Raum um den ersten Ventilsitz 15 über eine Passa­ ge 19, die durch den Ventilgehäusekörper 7 verläuft, mit der Kammer 5 konstanten Drucks in Verbindung steht. Die Kam­ mer 5 konstanten Drucks steht mit einer Unterdruckquelle, wie die Saugleitung des Motors (nicht dargestellt) über ein Unterdruckeinführrohr 20 in Verbindung. Dieses Ein­ führrohr 20 ist mit der vorderen Schale 1 verbunden. Der Raum zwischen dem ersten und zweiten Ventilsitz 15, 17 steht über eine im Ventilgehäusekörper 7 ausgebildete Passage 21 mit der Kammer 6 veränderlichen Drucks in Verbindung. Schließlich steht der Raum innerhalb des zweiten Ventil­ sitzes 17 über einen Filter 22 mit der Atmosphäre in Ver­ bindung.

Ein Keilglied 23 verhindert das Abziehen des Ventilkol­ bens 16 vom Ventilgehäusekörper 7. Der Ventilkolben ist mit einem Eingangsschaft 24 verbunden, welcher seinerseits mit einem nicht dargestellten Bremspedal gekuppelt ist. Es ist aus den Zeichnungen ersichtlich, daß die vordere Endfläche des Ventilkolbens 16 sich gegenüber einer End­ fläche einer Reaktionsscheibe 25 befindet. Die andere Endfläche der Reaktionsscheibe 25 liegt an der entspre­ chenden Endfläche der Stoßstange 9 an.

Wie in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt ist, befindet sich ein Reaktionsübertragungsteil 26 zwischen dem Ventilgehäusekörper 7 und dem Ventilkolben 16 einerseits und der Reaktionsscheibe 25 andererseits. Das Reaktions­ übertragungsteil 26 ist ein Ringteil mit einem L-förmi­ gen Querschnitt. Das Reaktionsübertragungsteil 26 weist einen zylindrischen Schaftabschnitt 26a auf, in den der Ventilkolben 16 verschiebbar eingesetzt ist. Das Reak­ tionsübertragungsteil 26 weist außerdem einen Flansch­ abschnitt 26b auf, welcher sich zwischen dem Ventilgehäuse­ körper 7 und der Reaktionsscheibe 25 befindet.

Im dargestellten Nichtbetriebszustand liegt die rechte Endfläche des zylindrischen Schaftabschnittes 26a des Reaktionsübertragungsteils 26 einer Stufe 16a des Ventil­ kolbens 16, der verschiebbar in den Schaftabschnitt 26a eingesetzt ist, gegenüber und befindet sich in einem bestimmten Abstand l von der Stufe 16a. Die vordere Endfläche des Reaktionsübertragungsteiles 26 liegt der Endfläche der Reaktionsscheibe 25 in einem vor­ bestimmten Abstand δ gegenüber. Die Größe des Abstan­ des 1 wird so gewählt, daß eine Berührung zwischen dem Reaktionsübertragungsteil 26 und dem Ventilkolben 16 eingerichtet wird bevor das Ventilelement 18 am ersten Ventilsitz 15 zur Anlage kommt und sich der zweite Ventilsitz 17 vom Ventilelement 18 wegbewegt, wenn sich der Ventilkolben 16 in Vorwärtsrichtung bewegt. Der Ab­ stand δ ist größer als der Abstand 1.

Wenn im Betrieb das nicht dargestellte Bremspedal nie­ dergedrückt wird, um den Eingangsschaft 24 und den Ven­ tilkolben 16 nach links zu bewegen, gelangt das Ventil­ element 18 in Anlage an den ersten Ventilsitz 15, um die Verbindung zwischen den Kammern 5 und 6 zu unter­ brechen, während eine Verbindung zwischen der Atmosphä­ re und der Kammer 6 als Resultat der Bewegung des zwei­ ten Ventilsitzes 17 weg vom Ventilelement 18 einge­ richtet wird, so daß der atmosphärische Druck in die Kammer 6 veränderlichen Drucks eingebracht wird. Folg­ lich verursacht der Druckunterschied am Kraftkolben 3 eine Bewegung nach vorne gegen die elastische Nachgiebig­ keit der Rückholfeder 10 auf dieselbe Weise, wie dies bei einem herkömmlichen Bremskraftverstärker auftritt.

Unter dieser Bedingung verursacht die auf den Ausgangs­ schaft 9 aufgebrachte Reaktion ein elastisches Verformen der Reaktionsscheibe 25, und zwar im allgemeinen auf die­ selbe Weise wie bei einem herkömmlichen Bremskraftver­ stärker, um den Abstand δ zu verkürzen und eine Berührung zwischen der Reaktionsscheibe 25 und dem Ventilkolben 16 zu erzielen. Folglich wird die auf den Ausgangsschaft auf­ gebrachte Reaktion direkt von der Reaktionsscheibe 25 auf den Ventilkolben 16 übertragen und somit über den Eingangs­ schaft auf das Bremspedal.

Zu derselben Zeit stößt die im Ventilkolben 16 ausgebildete Stufe 16a gegen den zylindrischen Schaftabschnitt 26a des Reaktionsübertragungsteils 26, um dieses auf integrierte Weise nach vorne zu bewegen, bevor der zweite Ventilsitz 17 sich vom Ventilelement 18 wegbewegt, da der zweite Ven­ tilsitz 17 am Ventilkolben 16 sich über seine Lösung vom Ventilelement 18 hinaus weiterbewegt hat, wenn die Bremse betätigt wird. Folglich wird die auf den Ausgangsschaft 9 aufgebrachte Reaktion über die Reaktionsscheibe 25 und das Reaktionsübertragungsteil 26 auf den Ventilkolben 16 übertragen.

Wenn daher die Bremse betätigt wird, wird die Reaktion von der Reaktionsscheibe 25 direkt auf den Ventilkolben 16 und ebenso über das Reaktionsübertragungsteil 26 auf den Ventilkolben 16 übertragen. In diesem Zustand tritt die Berührung zwischen der Reaktionsscheibe 25 und dem Ventil­ kolben 16 über einen relativ großen Bereich (siehe Durchmes­ ser D in Fig. 1) auf, wodurch eine verstärkte Reaktion auf das Bremspedal übertragen wird. Dadurch reduziert sich das Servoverhältnis entsprechend der Darstellung durch das Bezugszeichen A in Fig. 3.

Wenn die Bremse nun losgelassen wird, gelangt das Ventil­ element 18 des Ventilmechanismus 8 in Sitzanlage am zwei­ ten Ventilsitz 17, um die Verbindung zwischen der Atmosphä­ re und der Kammer 6 veränderlichen Drucks zu unterbrechen und bewegt sich weg vom ersten Ventilsitz 15, um eine Ver­ bindung der Kammer 6 veränderlichen Drucks mit der Kammer 5 konstanten Drucks herzustellen, wodurch der Kraftkolben 3 unter der Wirkung der Rückholfeder 10 in seine Nichtbe­ triebsstellung zurückkehrt.

Wenn die Bremse auf diese Weise gelöst wird, zieht sich der Ventilkolben 16 in eine Stellung zurück, in der das Ventil­ element 18 vom ersten Ventilsitz 15 gelöst ist. Somit stößt das Reaktionsübertragungsteil 26 gegen den Ventilgehäuse­ körper, bevor sich der Ventilkolben 16 in solch eine Stel­ lung zurückzieht, wodurch eine weitere Zurückziehbewegung des Reaktionsübertragungsteiles 26 verhindert wird. In ande­ ren Worten bedeutet dies, daß der Ventilkolben 16 vom Reaktionsübertragungsteil 26 getrennt wird. Die Reaktions­ scheibe 25 verformt sich durch die Reaktion elastisch wei­ ter und wird so sogar in diesem Zustand in Anlage am Ven­ tilkolben 16 gehalten, so daß die Reaktion weiterhin auf das Bremspedal übertragen wird. Die Berührung zwischen der Reaktionsscheibe 25 und dem Ventilkolben 16 erfolgt zu die­ sem Zeitpunkt über einen relativ kleinen Bereich (siehe Durchmesser d in Fig. 1, so daß eine reduzierte Stärkereaktion auf das Bremspedal übertragen wird, um so das Servover­ hältnis entsprechend dem Bezugszeichen B in Fig. 3 zu ver­ stärken.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen C die Betriebseigen­ schaft des Verstärkers, wenn dieser auf einem Zwischen­ niveau belastet wird, d. h. beim Übergang vom bremsbetätig­ ten Zustand in den bremsgelösten Zustand. Das Bezugs­ zeichen D bezeichnet die Betriebseigenschaft des Brems­ kraftverstärkers für den entgegengesetzten Vorgang.

Claims (6)

1. Reaktionsübertragungsmechanismus für einen Bremskraftverstärker, umfassend

• - einen Ventilmechanismus (8) zum Steuern des Öffnens und Schließens eines Strömungsmittelweges in Abhängigkeit von einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung eines mechanisch mit einem Eingangsschaft (24) gekuppelten Ventilkolbens (16);
• - einen Ausgangsschaft (9), der mit seinem hinteren Ende verschiebbar in einem Ventilgehäusekörper (7) eingesetzt ist, in dem sich der Ventilmechanismus (8) befindet;
• - eine verformbare Reaktionsscheibe (25), die zwischen dem hinteren Ende des Ausgangsschaftes (9) und einer vorderen Endfläche des Ventilkolbens (16) angeordnet ist, um eine an den Ausgangsschaft (9) angelegte Reaktionskraft auf den Eingangsschaft (24) über die Reaktionsscheibe (25) und den Ventilkolben (16) zu übertragen;
• - ein Reaktionsübertragungsteil (26), das mit seiner vorderen Endfläche an die hintere Fläche der Reaktionsscheibe (25) anlegbar und im Ventilgehäusekörper (7) axial und relativ zum Ventilkolben (16) bewegbar angeordnet ist;

wobei bei einem Bremsvorgang die Übertragung der Reaktionskraft von der Reaktionsscheibe (25) auf den Ventilkolben (16) einerseits bei miteinander über einen Anschlag (16a) am Ventilkolben (16) gekuppeltem Ventilkolben (16) und Reaktionsübertragungsteil (26) über deren vordere Endflächen und andererseits bei vom Ventilkolben (16) entkuppeltem Reaktionsübertragungsteil (26) nur über die vordere Endfläche des Ventilkolbens (16) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung von Ventilkolben (16) und Reaktionsübertragungsteil (26) bei Bremsbetätigung erfolgt, während das Entkuppeln des Reaktionsübertragungsteils (26) beim Lösen der Bremse durch seine Anlage am Ventilgehäusekörper (7) in einer vorgegebenen zurückgezogenen Stellung erfolgt.

2. Reaktionsübertragungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reaktionsübertragungsteil (26) und dem Anschlag (16a) des Ventilkolbens (16) ein vorbestimmter Abstand (l) vorgesehen ist, der so gewählt ist, daß eine Berührung zwischen dem Reaktionsübertragungsteil (26) und dem Ventilkolben (16) erfolgt, bevor der Ventilmechanismus (8) die Verbindung zwischen einer Kammer (5) konstanten Drucks und einer Kammer (6) veränderlichen Drucks, die vor und hinter einem Kraftkolben (3) angeordnet sind, unterbricht und eine Verbindung zwischen der Kammer (6) veränderlichen Drucks und einer Strömungsmittelquelle herstellt.

3. Reaktionsübertragungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsübertragungsteil (26) einen axial verlaufenden zylindrischen Abschnitt (26a) aufweist, in dessen vorderes Ende der Ventilkolben (16) verschiebbar eingesetzt ist, wobei der Anschlag (16a) einer hinteren Endfläche des zylindrischen Abschnittes (26a) gegenüber liegt.

4. Reaktionsübertragungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsübertragungsteil einen Flanschabschnitt (26b) umfaßt, der von dem Ende des zylindrischen Abschnittes, das näher zur Reaktionsscheibe (25) liegt, radial nach außen verläuft, und daß der Flanschabschnitt für eine Anlage am Ventilkörper (7) geeignet ist, um die Rückziehbewegung zu begrenzen.

5. Reaktionsübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Endfläche des Reaktionsübertragungsteils (26) einer Endfläche der Reaktionsscheibe (25) gegenüberliegt und dazu einen vorbestimmten Abstand (δ) einnimmt.