DE3717546A1

DE3717546A1 - Brake actuating device for motor vehicles

Info

Publication number: DE3717546A1
Application number: DE19873717546
Authority: DE
Inventors: Juergen Schonlau
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-12-15

Abstract

A brake actuating device for motor vehicles has a pneumatic brake booster (16) and a hydraulic master cylinder (11) which is acted upon by the latter and the primary main piston (12) of which is acted upon by the pneumatic piston (18) of the brake booster (16), which for its part is supplied with pneumatic boost pressure under the control of a control valve (15) actuated by the brake pedal. The pneumatic cylinder (17) of the brake booster (16), which has a larger diameter than the master cylinder (11), is of integral construction with the master cylinder (11). The pneumatic piston (18) can be acted upon via the control valve (15) by an engine-operated compressor (19). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker und einem von diesem beaufschlagten, an die hydraulischen Radbremskreise angeschlossenen hydraulischen Hauptzylinder, dessen federnd auf seine Ruhelage zu vorgespannter Primär hauptkolben von dem pneumatischen Kolben des Bremskraftver stärkers beaufschlagt ist, der seinerseits durch ein vom Bremspedal betätigtes Steuerventil gesteuert mit pneumati schem Verstärkungsdruck beaufschlagbar ist.The invention relates to a brake actuation device for Motor vehicles with a pneumatic brake booster and one of these, to the hydraulic Wheel brake circuits connected hydraulic master cylinder, its springy on its rest position to biased primary main piston from the pneumatic piston of the brake force ver is intensified, which in turn is supported by a Brake pedal operated control valve controlled with pneumati schematic boost pressure can be applied.

Üblicherweise arbeiten derartige Bremsbetätigungsvorrich tungen mit einem Vakuum-Bremskraftverstärker zusammen, dessen innerhalb eines zweischaligen Gehäuses verschiebbarer pneu matischer Kolben mit dem Primärkolben eines im allgemeinen als Tandemhauptzylinder ausgebildeten hydraulischen Haupt zylinders zusammenwirkt. Der Vorteil von Vakuum-Bremskraft verstärkern besteht in ihrem relativ einfachen Aufbau und der Verwendung des Betriebsmediums Luft. Nachteilig an den herkömmlichen Vakuum-Bremskraftverstärkern ist jedoch ihre Baugröße und das relativ hohe Gewicht.Such brake actuation devices usually work tion together with a vacuum brake booster, the pneu slidable within a double-shell housing Matic piston with the primary piston one in general hydraulic master designed as a tandem master cylinder cylinder interacts. The advantage of vacuum braking power is their relatively simple structure and the use of the operating medium air. A disadvantage of the conventional vacuum brake boosters is theirs Size and the relatively high weight.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bremsbetätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker und einem hydraulischen Hauptzylinder der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der pneumatische Bremskraftverstärker bei einfachem Aufbau einen geringen Platzbedarf und ein relativ geringes Gewicht aufweist.The aim of the present invention is to provide a Brake actuating device for motor vehicles with one pneumatic brake booster and a hydraulic To create master cylinders of the type mentioned at the outset, where the pneumatic brake booster with simple Set up a small footprint and a relatively small one Has weight.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der einen größeren Durchmesser als der Hauptzylinder aufweisende pneumatische Zylinder des Bremskraftverstärkers mit dem Hauptzylinder einstückig ausgebildet ist und der pneumatische Kolben über das Steuerventil von einem motorbetätigten Kom pressor beaufschlagt ist. To achieve this object, the invention provides that the a larger diameter than the master cylinder pneumatic cylinder of the brake booster with the Master cylinder is formed in one piece and the pneumatic Piston via the control valve from a motor-operated comm pressor is loaded.

Dadurch, daß der pneumatische Bremskraftverstärker erfin dungsgemäß mit dem vorzugsweise als Tandemhauptzylinder aus gebildeten hydraulischen Hauptzylinder in ein gemeinsames Gehäuse integriert ist und mit Druckluft mit einem Druck in der Größenordnung von 6 bar arbeitet, kann der pneumatische Bremskraftverstärker mit vergleichsweise geringer räumlicher Ausdehnung und reduziertem Gewicht gebaut werden. Es ergeben sich durch die Integration in den Hauptzylinder auch her stellungs- und montagemäßige Vorteile.In that the pneumatic brake booster invented in accordance with the preferably as a tandem master cylinder formed hydraulic master cylinder in a common Housing is integrated and with compressed air at a pressure in of the order of 6 bar, the pneumatic Brake booster with a comparatively small spatial Expansion and reduced weight can be built. Surrender it through the integration into the master cylinder positional and assembly advantages.

Bevorzugt liefert der Kompressor einen Betriebsdruck von 4 bis 8, insbesondere 5 bis 7 und zweckmäßigerweise etwa 6 bar. Je höher der vom Kompressor gelieferte Druck ist, um so kleiner kann der pneumatische Bremskraftverstärker ge baut werden.The compressor preferably delivers an operating pressure of 4 to 8, in particular 5 to 7 and expediently about 6 bar. The higher the pressure delivered by the compressor is to the smaller the pneumatic brake booster can be be built.

Um die Lieferkapazität des Kompressors gering halten zu kön nen, soll zweckmäßigerweise zwischen den Kompressor und den Bremskraftverstärker ein Energiespeicher geschaltet sein. Eine praktische Ausführungsform sieht dabei vor, daß der Energiespeicher aus einem zwischen dem Kompressor und dem Bremskraftverstärker angeordnet, begrenzt elastischen Zu führungsschlauch von solchem Durchmesser, solcher Länge und solcher Elastizität besteht, daß bei eingeschaltetem Kom pressor und geschlossenem Steuerventil der sich elastisch ausdehnende Zuführungsschlauch gerade die für die Betäti gung des Bremskraftverstärkers erforderliche Energiemenge aufnimmt und bis zur nächsten Bremsbetätigung speichert, um sie dann entsprechend den Erfordernissen abzugeben.To keep the delivery capacity of the compressor low NEN, should be conveniently between the compressor and the Brake booster an energy storage device. A practical embodiment provides that the Energy storage from one between the compressor and the Brake booster arranged, limited elastic zu guide hose of such diameter, length and Such elasticity is that when Kom is switched on pressor and closed control valve which is elastic expansive supply hose just that for the actuator the amount of energy required by the brake booster records and saves until the next brake application then hand them over according to the requirements.

Auf diese Weise kann der Kompressor zwischen den einzelnen Bremsphasen ausreichend Energie in den Energiespeicher lie fern, die dann während der relativ kurzzeitigen Bremsung schlagartig zur Verfügung steht. Die Ausbildung des Energie speichers als elastischer Zuführungsschlauch bringt dabei den zusätzlichen Vorteil, daß hier die Funktionen einer Zufüh rungsleitung und eines Energiespeichers in ein und demsel ben Bauelement vereinigt sind.In this way the compressor can be used between each Braking phases sufficient energy lie in the energy storage distant, which then during the relatively brief braking is suddenly available. The training of energy memory as an elastic supply hose brings the additional advantage that the functions of a feed cable and an energy store in one and the same ben component are united.

Bei einer vorteilhaften, sehr kompakt ausgebildeten Ausfüh rungsform des Steuerventils ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf der vom Hauptzylinder abgewandten Seite des pneu matischen Kolbens ein Steuerkolben in einem an dem pneuma tischen Zylinder angesetzten Steuerzylinder durch das Brems pedal axial verschiebbar angeordnet und als Bestandteil des Steuerventils begrenzt relativ zum pneumatischen Kolben ver schiebbar ist, wobei in der Stellung größten Abstandes, die bei Ruhelage vorliegt, das Steuerventil geschlossen und in der Stellung geringsten Abstandes, die bei voller Brems pedalbetätigung vorliegt, das Steuerventil geöffnet ist.With an advantageous, very compact design tion form of the control valve is provided according to the invention, that on the side of the pneu facing away from the master cylinder matic piston a control piston in one on the pneuma table cylinder attached control cylinder by the brake Pedal axially displaceable and as part of the Control valve limited relative to the pneumatic piston is slidable, being in the position the greatest distance at rest, the control valve is closed and in the smallest distance position when the brakes are full pedal actuation is present, the control valve is open.

Dabei soll zweckmäßigerweise der Steuerzylinder einen klei neren Durchmesser als der pneumatische Zylinder und einen größeren Durchmesser als der Hauptzylinder aufweisen.The control cylinder should expediently have a small diameter than the pneumatic cylinder and one have a larger diameter than the master cylinder.

Die Zuführung der Druckluft kann baulich einfach und sehr kompakt dadurch erfolgen, daß zwischen dem Außenumfang des Steuerkolbens und dem Innenumfang des Steuerzylinders ein axial beidseits abgedichteter Ringraum vorgesehen ist, der durch eine Bohrung im Steuerzylinder mit dem Kompressor und durch eine Bohrung mit einem im Innern des Steuerkolbens zum Hauptzylinder hin offenen Ventilraum in Verbindung steht.The supply of compressed air can be structurally simple and very easy compact in that between the outer circumference of the Control piston and the inner circumference of the control cylinder is provided axially sealed on both sides of the ring through a hole in the control cylinder with the compressor and through a bore with one inside the spool valve chamber open to the master cylinder.

Eine sehr betriebssichere und kompakte Ausbildung des beweg lichen Ventilteils kann erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß der Ventilraum zum Hauptzylinder hin eine stufenartige Erweiterung aufweist, in der eine Ventilscheibe axial ver schiebbar angeordnet ist, welche durch eine Feder relativ zum Steuerkolben in Richtung des Hauptzylinders elastisch gegen einen Ringventilsitz vorgespannt ist, der innerhalb der Erweiterung am Steuerkolben befestigt ist, wobei zwischen der an dem Ringvorsprung anliegenden Ventilscheibe und der Stufe am Beginn der Erweiterung ein zur Schaffung eines Strömungs durchlasses um den Rand der Ventilscheibe herum ausreichendes Axialspiel vorliegt.A very reliable and compact design of the mov Lichen valve part can be designed according to the invention that the valve chamber towards the master cylinder a step-like Extension in which a valve disc ver is slidably arranged by a spring relative elastic towards the control piston in the direction of the master cylinder is biased against a ring valve seat that is inside the extension is attached to the control piston, with between the valve disc resting on the ring projection and the Step at the beginning of the expansion to create a flow pass sufficient around the edge of the valve disc There is axial play.

Die Betätigung des Ventils kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß das auf der von der Feder axial abgewandten Stirnseite der Ventilscheibe ein beim Verschieben des Steuer kolbens mit der Ventilscheibe axial in Eingriff tretender Ventilbetätigungsvorsprung am Steuerkolben bzw. einem mit ihm formschlüssig verbundenen Tragteil vorgesehen ist, welcher beim Bremsen die Ventilscheibe von dem Ringventilsitz abhebt und so den Kompressor an dem pneumatischen Druckraum des Brems kraftverstärkers anschließt.The actuation of the valve can be done in a simple manner take place that on the axially facing away from the spring Front of the valve disc on when moving the control piston engaging axially with the valve disk Valve actuation projection on the control piston or one with it is provided with a positively connected supporting part, which when braking, the valve disc lifts off the ring valve seat and so the compressor on the pneumatic pressure chamber of the brake power amplifier connects.

Um beim Zurückgehen des pneumatischen Kolbens in seine Ruhe lage eine Entlüftung des pneumatischen Druckraums problem los zu ermöglichen, sieht eine weitere praktische Ausführungs form vor, daß in dem Ventilbetätigungsvorsprung eine Zentral bohrung vorliegt, welche zu dem auf der vom Druckraum abge wandten pneumatischen Zylinderraum führt, der an die Atmosphäre angeschlossen ist.To rest when the pneumatic piston returns vented the pneumatic pressure chamber problem going to allow another practical implementation form that a central in the valve actuation projection Bore is present, which is based on the distance from the pressure chamber turned pneumatic cylinder room that leads to the atmosphere connected.

Herstellungsmäßig zweckmäßig sowie gewichts- und raumbedarfs mäßig günstig ist es, wenn der Primärkolben des Hauptzylinders mit einem sich bis in eine Zentralöffnung des pneumatischen Kolbens hineinerstreckenden und dort fest und dicht mit dem pneumatischen Kolben verbundenen zylindrischen Tragteil ein stückig ausgebildet ist. Dabei soll der Primärkolben und das zylindrische Tragteil den gleichen Durchmesser aufweisen.Appropriate for production, weight and space requirements It is moderately favorable if the primary piston of the master cylinder with one in a central opening of the pneumatic Piston stretching in there and tight and tight with the pneumatic piston connected cylindrical support part is formed in pieces. The primary piston and the cylindrical support part have the same diameter.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine teilweise geschnittene Seitenansicht und eine teilweise blockschaltbild artige Wiedergabe einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs vorrichtung darstellt.The invention is described below, for example, with the aid of Drawing described, the only figure is a partial sectional side view and a partial block diagram like reproduction of a brake actuation according to the invention device.

Nach der Zeichnung sind die beiden Druckräume 38, 39 eines mit einem Primärkolben 12 und einem Sekundärkolben 13 ausge statteten üblichen Tandem-Hauptzylinders 11 an die nicht dar gestellten hydraulischen Radbremskreise I und II eines Kraft fahrzeuges angeschlossen. In einem Vorratsbehälter 40 ist die den Druckräumen 38, 39 zugeführte Bremsflüssigkeit unter gebracht. Der Primärkolben 12 und der Sekundärkolben 13 sind durch zwischen dem Primärkolben 12 und dem Sekundärkolben 13 bzw. dem Sekundärkolben 13 und dem Boden des Hauptzylinders 11 angeordnete Schraubendruckfedern 41, 42 auf ihre Ruhelage zu vorgespannt.According to the drawing, the two pressure chambers 38 , 39 are equipped with a primary piston 12 and a secondary piston 13 fitted conventional tandem master cylinder 11 to the hydraulic wheel brake circuits I and II, not shown, of a motor vehicle. The brake fluid supplied to the pressure chambers 38 , 39 is placed in a reservoir 40 . The primary piston 12 and the secondary piston 13 are biased to their rest position by helical compression springs 41 , 42 arranged between the primary piston 12 and the secondary piston 13 or the secondary piston 13 and the base of the master cylinder 11 .

Erfindungsgemäß ist der Tandemhauptzylinder 11 im Bereich des Primärkolbens 12 einstückig mit dem einen größeren Durch messer aufweisenden pneumatischen Zylinder 17 eines pneumati schen Bremskraftverstärkes 16 verbunden. Der Durchmesser des pneumatischen Zylinders 17 ist erfindungsgemäß etwa drei- bis viermal so groß wie der Durchmesser des Hauptzylinders 11.According to the tandem master cylinder 11 in the area of the primary piston 12 is integrally connected to the larger diameter pneumatic cylinder 17 of a pneumatic brake booster 16 . According to the invention, the diameter of the pneumatic cylinder 17 is approximately three to four times as large as the diameter of the master cylinder 11 .

Innerhalb des pneumatischen Zylinders 17 ist axial verschieb bar ein pneumatischer Kolben 18 angeordnet, der eine koaxiale Zentralöffnung 37 aufweist, durch die hindurch sich dicht ein kreiszylindrisches Tragteil 33 erstreckt, welches einstückig mit dem den gleichen Durchmesser aufweisenden Primärkolben des Tandem-Hauptzylinders 11 verbunden ist. Durch axial wir kende Sprengringe 43, 44 ist der pneumatische Kolben 18 in axialer Richtung formschlüssig und dicht mit dem Tragteil 33 verbunden.Within the pneumatic cylinder 17 , a pneumatic piston 18 is axially displaceable, which has a coaxial central opening 37 through which a circular cylindrical support member 33 extends, which is integrally connected to the primary piston of the same tandem cylinder 11 having the same diameter. By axially we kende snap rings 43 , 44 of the pneumatic piston 18 is positively and tightly connected to the support member 33 in the axial direction.

Durch eine Umfangsdichtung 45 ist der pneumatische Kolben 18 dicht innerhalb des pneumatischen Zylinders 17 axial ver schiebbar.Through a circumferential seal 45 , the pneumatic piston 18 is axially slidably ver ver within the pneumatic cylinder 17 .

Auf der vom Hauptzylinder 11 abgewandten Seite ist der pneu matische Zylinder 17 durch eine in den Zylinder 17 eingesetzte Ringplatte 46 abgeschlossen, die radial innen in einen Steuer zylinder 23 eines Steuerventils 15 übergeht, dessen Durchmesser zwischen dem des Hauptzylinders 11 und des pneumatischen Zylinders 17 liegt und welcher sich in Richtung vom Hauptzylinder 11 weg bis über die Ringplatte 46 in Richtung des Bremspedals 14 hinaus erstreckt.On the side facing away from the master cylinder 11 , the pneumatic cylinder 17 is completed by an annular plate 46 inserted into the cylinder 17 , which passes radially inside into a control cylinder 23 of a control valve 15 , the diameter of which lies between that of the master cylinder 11 and the pneumatic cylinder 17 and which extends in the direction away from the master cylinder 11 beyond the ring plate 46 in the direction of the brake pedal 14 .

Innerhalb des zum Bremspedal 14 hin eine Öffnung 47 aufweisen den Steuerzylinders 23 ist ein Steuerkolben 22 axial verschieb bar angeordnet, welcher pedalseitig eine zentrale Vertiefung 48 aufweist, in die eine vom Bremspedal 14 beaufschlagte Betäti gungsstange 49 eingreift, die über ein Kugelgelenk 50 mit dem Steuerkolben 22 in Betätigungseingriff steht.Within the brake pedal 14 towards an opening 47 , the control cylinder 23 , a control piston 22 is arranged axially displaceable bar, which has a central depression 48 on the pedal side, into which an actuation rod 49 acted upon by the brake pedal 14 engages supply rod 49 , which has a ball joint 50 with the control piston 22 is in operating engagement.

In der Ringplatte 46 befindet sich eine radiale Bohrung 25, die radial außen über einen Anschluß 51 und einen Energiespeicher 21 mit einem Kompressor 19 verbunden ist, der bei Betätigung Luft aus der Atmosphäre ansaugt und über den Energiespeicher 21 in die Bohrung 25 drückt. Der Kompressor 19 wird von einem Elektromotor 20 angetrieben, welcher durch einen Schalter 53 an eine Spannungsquelle 52 anlegbar ist. Der Schalter 53 wird von einer Betätigungsvorrichtung 54 beaufschlagt, die von einem an die Druckseite des Kompressors 19 angeschlossenen Drucksensor 55 in der Weise beeinflußt wird, daß der Kompressor 19 beim Unterschreiten eines bestimmten Druckes auf der Druck seite automatisch eingeschaltet und beim Überschreiten des Betriebsdruckes automatisch abgeschaltet wird. Der Kompressor kann auch selbstregelnd vom Kraftfahrzeugmotor angetrieben sein. In the ring plate 46 there is a radial bore 25 which is connected radially on the outside via a connection 51 and an energy store 21 to a compressor 19 which draws air from the atmosphere when actuated and presses into the bore 25 via the energy store 21 . The compressor 19 is driven by an electric motor 20 which can be applied to a voltage source 52 by means of a switch 53 . The switch 53 is acted upon by an actuating device 54 , which is influenced by a pressure sensor 55 connected to the pressure side of the compressor 19 in such a way that the compressor 19 is automatically switched on when the pressure falls below a certain pressure on the pressure side and is automatically switched off when the operating pressure is exceeded becomes. The compressor can also be driven in a self-regulating manner by the motor vehicle engine.

Die radiale Bohrung 25 erstreckt sich durch die Außenwand des Steuerzylinders 23 hindurch in einen Ringraum 24, der zwischen der Innenwand des Steuerzylinders 23, der Außenwand des Steuerkolbens 22 und zwei Ringdichtungen 56, 57 ausgebildet ist, die einen axialen Abstand aufweisen und von denen die erste Ringdichtung 56 innerhalb der Ringplatte 46 angeordnet ist und den Steuerkolben 22 dicht umgibt, während die zweite Ringdichtung 57 am pedalseitigen Ende des Steuerkolbens 22 im Steuerkolben angeordnet ist und mit der Innenwand des Steuer zylinders 23 zusammenarbeitet.The radial bore 25 extends through the outer wall of the control cylinder 23 into an annular space 24 which is formed between the inner wall of the control cylinder 23 , the outer wall of the control piston 22 and two ring seals 56 , 57 , which have an axial distance and of which the first Ring seal 56 is arranged within the ring plate 46 and surrounds the control piston 22 tightly, while the second ring seal 57 is arranged at the pedal-side end of the control piston 22 in the control piston and cooperates with the inner wall of the control cylinder 23 .

In den Ringraum 24 mündet eine schrägverlaufende Bohrung 26 innerhalb des Steuerkolbens 22, welche von einem Bereich nahe der pedalseitigen Ringdichtung 57 schräg zur Mitte in Richtung des Hauptzylinders 11 verläuft. Die Ringdichtung 56 befindet sich am vom Pedal 14 abgewandten Ende des in der Ruhestellung befindlichen Steuerkolbens 22 unmittelbar angrenzend an die radiale Bohrung 25.An oblique bore 26 opens into the annular space 24 within the control piston 22 , which extends obliquely to the center in the direction of the master cylinder 11 from an area near the pedal-side annular seal 57 . The ring seal 56 is located at the end of the control piston 22 which is remote from the pedal 14 and is immediately adjacent to the radial bore 25 .

Radial innen mündet die schrägverlaufende Bohrung 26 in einem Ventilraum 27, der eine axial wirkende Schraubendruckfeder 30 enthält und zum Hauptzylinder 11 hin mit einer radialen Erweiterung 27′ und einer Ringstufe 27′′ versehen ist. Innerhalb der ringförmigen Erweiterung 27′ befindet sich eine Ventil scheibe 28, deren Durchmesser etwas geringer als der Durchmes ser der Erweiterung 27′ ist, derart, daß um die Ventilscheibe 28 herum ein Strömungsweg für Druckluft verbleibt.Radially inside, the oblique bore 26 opens into a valve chamber 27 which contains an axially acting helical compression spring 30 and is provided towards the master cylinder 11 with a radial extension 27 'and an annular step 27 ''. Within the annular extension 27 'is a valve disc 28 , the diameter of which is slightly less than the diameter of the extension 27 ', such that a flow path for compressed air remains around the valve disc 28 .

Auf der von der Druckfeder 30 abgewandten Seite der Ventil scheibe 28 befindet sich ein Ringventilsitz 31, der am Außen umfang der ringförmigen Erweiterung 27′ am Steuerkolben 22 befestigt ist. Der Ringventilsitz 31 besitzt von der Ringstufe 27′′ einen solchen Abstand, daß beim Anliegen der Ventilscheibe 28 am Ringventilsitz 31 zwischen der Ventilscheibe 28 und der Ringstufe 27′′ noch ein für den Strömungsdurchtritt aus reichendes Axialspiel 29 verbleibt.On the side facing away from the compression spring 30 of the valve disc 28 there is an annular valve seat 31 which is attached to the outer circumference of the annular extension 27 'on the control piston 22 . The ring valve seat 31 has a distance from the ring stage 27 '' such that when the valve disk 28 is in contact with the ring valve seat 31 between the valve disk 28 and the ring stage 27 '' there remains an axial play 29 which reaches from the flow passage.

Das sich durch den pneumatischen Kolben 18 axial hindurcher streckende Tragteil 33 weist gegenüber der Ventilscheibe 28 einen zentralen Ventilbetätigungsvorsprung 32 auf, innerhalb dessen eine axiale Zentralbohrung 35 vorgesehen ist, die sich im Innern des Tragteils 33 bis über den pneumatischen Kolben 18 hinaus erstreckt und dort in eine Radialbohrung 58 übergeht, die in dem hauptzylinderseitigen Zylinderraum 36 des pneumati schen Bremskraftverstärkers 16 mündet, welcher über einen Anschluß 59 an Atmosphäre liegt.The extending through the pneumatic piston 18 axially extending support member 33 has a central valve actuation projection 32 opposite the valve disc 28 , within which an axial central bore 35 is provided which extends inside the support member 33 to beyond the pneumatic piston 18 and in there a radial bore 58 merges into the master cylinder-side cylinder space 36 of the pneumatic brake booster 16 , which is connected to the atmosphere via a connection 59 .

Auf der von der Ventilscheibe 28 abgewandten Seite des Ring ventilsitzes 31 schließt der pneumatische Druckraum 34 des pneumatischen Bremskraftverstärkers 16 an, über den der pneu matische Kolben 18 in Richtung des Hauptzylinders 11 mit Druck luft beaufschlagbar ist.On the side facing away from the valve disk 28 of the ring valve seat 31 , the pneumatic pressure chamber 34 of the pneumatic brake booster 16 connects, via which the pneumatic piston 18 in the direction of the master cylinder 11 can be pressurized with compressed air.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung ist wie folgt:The operation of the brake actuator described is as follows:

Nach dem Einschalten des Fahrzeugmotors wird durch die Betäti gungsvorrichtung 54 zunächst der elektrische Schalter 53 geschlos sen, wodurch der Kompressor 19 zu arbeiten beginnt und den Energiespeicher 21 mit der erforderlichen Druckluftenergie auffüllt. Nach Erreichen bzw. geringfügigem Überschreiten des vorgesehenen Betriebsdrucks meldet dies der Drucksensor 55 an die Betätigungsvorrichtung 54, welche dann den Schalter 53 öffnet und so den Kompressor 19 außer Betrieb setzt.After switching on the vehicle engine, the actuating device 54 first switches the electrical switch 53 , whereby the compressor 19 begins to work and fills the energy store 21 with the required compressed air energy. After the intended operating pressure has been reached or slightly exceeded, the pressure sensor 55 reports this to the actuating device 54 , which then opens the switch 53 and thus puts the compressor 19 out of operation.

Soll jetzt eine Bremsung erfolgen, so wird vom Fahrer das Bremspedal 14 niedergedrückt. If braking is to take place now, the driver depresses the brake pedal 14 .

Dadurch wird der Steuerkolben 22 in Richtung des pneumatischen Kolbens 18 verschoben, wobei zunächst das in der Ruhelage vorhandene geringfügige axiale Spiel 60 zwischen dem Ventil betätigungsvorsprung 32 und der Ventilscheibe 28 aufgehoben wird. Aufgrund dieses Axialspiels 16 ist in der Ruhelage der Druckraum 34 über die Bohrungen 35, 58 und den Zylinderraum 36 mit Atmosphäre verbunden. Durch das Aufliegen der Ventil scheibe 28 auf dem Ventilbetätigungsvorsprung 32 wird die Verbindung zwischen Atmosphäre und Druckraum 34 unterbrochen. Bei weiterer Verschiebung des Steuerkolbens 22 in Richtung auf den pneumatischen Kolben 18 hebt der Ventilbetätigungsvor sprung 32 die Ventilscheibe 28 von dem Ringventilsitz 31 ab, so daß dort ein Spalt entsteht, über den um die Ventilscheibe 28 herum und das zwar verringerte, aber immer noch vorhandene Axialspiel 29 eine Verbindung zum Kompressor 19 hergestellt wird, von dem über den Energiespeicher 21, den Anschluß 51, die Bohrung 25, den Ringraum 24 und die Bohrung 26 sowie den Ventilraum 27 nunmehr Druckluft in den Druckraum 34 einströmen kann.As a result, the control piston 22 is displaced in the direction of the pneumatic piston 18 , the slight axial play 60 present in the rest position between the valve actuation projection 32 and the valve disk 28 being lifted. Because of this axial play 16 , the pressure chamber 34 is connected to the atmosphere via the bores 35 , 58 and the cylinder chamber 36 in the rest position. By the valve disc 28 resting on the valve actuation projection 32 , the connection between atmosphere and pressure chamber 34 is interrupted. With further displacement of the control piston 22 in the direction of the pneumatic piston 18 , the valve actuation jump 32 lifts the valve disk 28 from the ring valve seat 31 , so that there is a gap over which around the valve disk 28 and that is reduced, but still present Axial play 29 a connection to the compressor 19 is made, from which compressed air can now flow into the pressure chamber 34 via the energy store 21 , the connection 51 , the bore 25 , the annular space 24 and the bore 26 and the valve chamber 27 .

Unter der Einwirkung dieses pneumatischen Druckes im Druckraum 34 bewegt sich nunmehr der pneumatische Kolben 18 in Richtung auf den Tandem-Hauptzylinder 11 und nimmt dabei den Primär hauptkolben 12 sowie über den im Druckraum 38 erzeugten hydrau lischen Druck auch den Sekundärhauptkolben 13 mit. Die Folge ist der Aufbau eines hydraulischen Bremsdruckes in den Radbrems kreisen I und II.Under the influence of this pneumatic pressure in the pressure chamber 34 , the pneumatic piston 18 now moves in the direction of the tandem master cylinder 11 , taking the primary master piston 12 and the hydraulic pressure generated in the pressure chamber 38 also the secondary main piston 13 . The result is the build-up of a hydraulic brake pressure in the wheel brake circuits I and II.

Zwischen dem Steuerkolben 22 im Bereich der radialen Erweite rung 27′ und dem Ventilbetätigungsvorsprung 32 kann sich gemäß der Darstellung in der Zeichnung noch ein radiales, axial wirkendes Federelement 61 erstrecken, welches in der Ruhelage den Steuerkolben 22 und den pneumatischen Kolben 18 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Relativlage mit dem Spielraum 60 hält. Eine Reaktionskraft beim Bremsen wird durch Einwirkung des pneumatischen Druckes im Druckraum 34 auf die Querschnitts fläche des Steuerkolbens 22 erzeugt. Between the control piston 22 in the region of the radial expansion 27 'and the valve actuation projection 32 , a radial, axially acting spring element 61 can extend, as shown in the drawing, which in the rest position the control piston 22 and the pneumatic piston 18 in the out Drawing apparent relative position with the margin 60 holds. A reaction force when braking is generated by the action of the pneumatic pressure in the pressure chamber 34 on the cross-sectional area of the control piston 22 .

Da auf beiden Seiten der Ventilscheibe 28 der gleiche Druck herrscht und von der Pedalseite her die Schraubendruckfeder 30 auf die Ventilscheibe 28 einwirkt, ist bei 29 stets ein Strömungsdurchlaß gewährleistet.Because on both sides of the valve disc 28 of the same pressure prevails and the helical compression spring acting on the pedal side 30 on the valve disc 28, a flow passage is ensured at 29 always.

Erst wenn die Bremsung beendet ist und das Bremspedal beispiels weise durch die Wirkung einer schematisch angedeuteten Rückstell feder 62 in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird, wird der Steuerkolben 22 durch den im Druckraum 34 anstehenden Druck in Richtung seiner Ausgangslage beaufschlagt. Bei der darauf folgenden geringfügigen Bewegung setzt sich die Ventilscheibe 28 auf den Ringventilsitz 31, während der Ventilbetätigungs vorsprung 32 von der Ventilscheibe 28 abhebt. Dadurch wird der Druckraum 34 wieder mit Atmosphäre verbunden und die Kol ben 12, 13 können unter Rückstellung des pneumatischen Kolbens 18 durch die Federn 41, 42 in ihre Ausgangslage zurückkehren, wobei auch der Steuerkolben 22 durch das ringförmige Feder element 61 ebenfalls in seine Ausgangslage zurückbewegt wird.Only when the braking is finished and the brake pedal example, by the action of a schematically indicated return spring 62 is moved back to its starting position, the control piston 22 is acted upon by the pressure in the pressure chamber 34 in the direction of its starting position. In the subsequent slight movement, the valve disk 28 sits on the ring valve seat 31 , while the valve actuation projection 32 lifts off the valve disk 28 . Characterized the pressure chamber 34 is reconnected to the atmosphere and the Kol ben 12 , 13 can return to their initial position by resetting the pneumatic piston 18 by the springs 41 , 42 , the control piston 22 also being moved back into its initial position by the annular spring element 61 becomes.

Während der Innendurchmesser des Tandem-Hauptzylinders in üblicher Weise 20 bis 25 mm beträgt, beträgt der Innendurch messer des pneumatischen Zylinders 17 etwa 80 mm. Die Front wand 63 des pneumatischen Zylinders 27 am Übergang zum Haupt zylinder 11 verläuft senkrecht zur Achse des Hauptzylinders 11 bzw. des dazu koaxialen pneumatischen Zylinders 17. While the inside diameter of the tandem master cylinder is 20 to 25 mm in the usual way, the inside diameter of the pneumatic cylinder 17 is about 80 mm. The front wall 63 of the pneumatic cylinder 27 at the transition to the master cylinder 11 extends perpendicular to the axis of the master cylinder 11 and the coaxial pneumatic cylinder 17th

Beim Ausfall der Pneumatik kann der Steuerkolben 22 entweder über die Ringstufe 27′′, die Ventilscheibe 28 und den Ventil betätigungsvorsprung 32 oder über seine vordere Ringkante 64 und den pneumatischen Kolben 18 unmittelbar auf den Primär hauptkolben 12 einwirken. Upon failure of the pneumatic control of the piston 22 can be either on the annular step 27 '', the valve disc 28 and the valve operating projection 32 or on its front annular edge 64 and the pneumatic piston 18 master piston directly to the primary 12 act.

11 Master cylinder
12 primary master pistons
13 secondary main pistons
14 brake pedal
15 control valve
16 brake booster
17 pneumatic cylinders
18 pneumatic pistons
19 compressor
20 electric motor
21 energy storage
22 control pistons
23 control cylinders
24 annulus
25, 26 bore
27 valve compartment
28 valve disc
29 axial play
30 feather
31 ring valve seat
32 Valve actuation protrusion
33 supporting part
34 pneumatic pressure chamber
35 central bore
36 cylinder chamber
37 central opening
38, 39 pressure room
40 storage containers
41, 42 helical compression springs
43, 44 snap rings
45 peripheral seal
46 ring plate
47 opening
48 central deepening
49 operating rod
50 ball joint
51 connection
52 voltage source
53 switches
54 actuating device
55 pressure sensor
56, 57 ring seals
58 bore (radial bore)
59 connection
60 axial play
61 spring element
62 return spring
63 front wall
64 ring edge

Claims

1. Brake actuating device for motor vehicles with a pneumatic brake booster and a hydraulic master cylinder which is acted upon by the latter, and which is connected to the hydraulic wheel brake circuits on a closed hydraulic master cylinder, the primary master piston of which is resiliently biased toward its rest position by the pneumatic piston of the brake booster, which in turn is actuated by a control valve actuated by the brake pedal controlled with pneumatic Ver amplification pressure can be acted on, characterized in that the larger diameter than the master cylinder ( 11 ) having pneumatic cylinder ( 17 ) of the brake booster ( 16 ) with the master cylinder ( 11 ) is integrally formed and the pneumatic piston ( 18 ) via the control valve ( 15 ) by a motor-operated compressor ( 19 ).

2. Brake actuating device according to claim 1, characterized in that the compressor ( 19 ) is driven by the vehicle engine or an electric motor ( 20 ).

3. Brake actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that the compressor ( 19 ) delivers an operating pressure of 4 to 8, in particular 5 to 7 and preferably about 6 bar.

4. Brake actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that between the compressor ( 19 ) and the Bremskraftver stronger ( 16 ), an energy store ( 21 ) is connected.

5. Brake actuating device according to claim 4, characterized in that the energy store from a between the compressor ( 19 ) and the brake booster ( 16 ) arranged, limited elastic supply hose ( 21 ) of such diameter, such length and elasticity that at switched compressor ( 19 ) and closed Steuererven valve ( 15 ) the elastically expanding supply hose ( 21 ) just absorbs the amount of energy required for the actuation of the brake booster ( 16 ) and stores it until the next brake actuation, in order to then release it accordingly.

6. Brake actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that on the side facing away from the master cylinder ( 11 ) of the pneumatic piston ( 18 ) a control piston ( 22 ) in a on the pneumatic cylinder ( 17 ) attached control cylinder ( 23 ) by the Brake pedal ( 14 ) axially displaceable bar and limited as part of the control valve ( 15 ) relative to the pneumatic piston ( 18 ) is displaceable bar, the control valve ( 15 ) being closed and in the position in the largest distance position which is at rest smallest distance, which is present when the brake pedal is fully actuated, the control valve ( 15 ) is opened.

7. Brake actuating device according to claim 6, characterized in that the control cylinder ( 23 ) has a smaller diameter than the pneumatic cylinder ( 17 ) and a larger diameter than the master cylinder ( 11 ).

8. Brake actuating device according to claim 6 or 7, characterized in that between the outer circumference of the control piston ( 22 ) and the inner circumference of the control cylinder ( 23 ) an axially on both sides from the sealed annular space ( 24 ) is provided, which through a bore ( 25 ) in Control cylinder ( 23 ) with the compressor ( 19 ) and through a bore ( 26 ) with a inside the control piston ( 22 ) to the master cylinder ( 11 ) open to the valve chamber ( 27 ) in connection.

9. Brake actuating device according to claim 8, characterized in that the valve chamber ( 27 ) towards the master cylinder ( 11 ) has a step-like extension ( 27 ') in which a valve disc ( 28 ) is arranged axially displaceably, which by a spring ( 30 ) relative to the control piston ( 22 ) in the direction of the Hauptzylin ders ( 11 ) is elastically stretched against an annular valve seat ( 31 ) before, which is fixed within the extension ( 27 ') on the control piston ( 22 ), between which on the annular projection ( 31 ) adjacent valve disc ( 28 ) and the stage ( 27 '') at the beginning of the extension ( 27 ') sufficient to create a flow passage around the edge of the Ven tilscheibe ( 28 ) around axial play ( 29 ).

10. Brake actuating device according to claim 9, characterized in that on the axially facing away from the spring ( 30 ) end face of the valve disc ( 28 ) when moving the control piston ( 22 ) with the valve disc ( 28 ) axially engaging Ventilbe actuation projection ( 32nd ) on the control piston ( 18 ) or a support part ( 33 ) positively connected to it, which lifts the valve disc ( 28 ) from the ring valve seat ( 31 ) during braking and thus the compressor ( 19 ) to the pneumatic pressure chamber ( 34 ) the Bremskraftver amplifier ( 16 ) connects.

11. Brake actuating device according to claim 10, characterized in that in the Ventilbetäti supply projection ( 32 ) has a central bore ( 35 ) which leads to the on the pressure chamber ( 34 ) facing away from the pneumatic cylinder chamber ( 36 ) which is connected to the atmosphere .

12. Brake actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the primary piston ( 12 ) of the master cylinder ( 11 ) with an extending into a central opening ( 37 ) of the pneumatic piston ( 18 ) and there firmly and tightly with the pneumatic Piston ( 18 ) connected cylindrical support part ( 33 ) is integrally formed.

13. Brake actuating device according to claim 12, characterized in that the primary piston ( 12 ) and the cylindrical support part ( 33 ) have the same diameter.

14. Brake actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the master cylinder is a tandem master cylinder ( 11 ).