DE3719175A1 - Bremskraftverstaerker, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Bremskraftverstaerker, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker zur Betäti
gung eines Hauptbremszylinders, insbesondere für eine hydrau
lische Fahrzeugbremsanlage, mit einem in einer Verstärker
kammer angeordneten Verstärkerkolben, einer hydraulischen oder
pneumatischen Druckmittelquelle und einem Steuerventil, durch
das die Verstärkerkammer mit der Druckmittelquelle verbindbar
und der Druck in der Verstärkerkammer proportional zu einer
Betätigungskraft steuerbar ist.
Bei derartigen Bremskraftverstärkern ist die Verstärkerkammer
in der Bremslösestellung druckentlastet. Zur Betätigung der
Bremse wird über das Regelventil Druckmittel von der Druck
mittelquelle in die Verstärkerkammer eingeleitet und ein der
Betätigungskraft proportionaler Verstärkungsdruck erzeugt, der
den Verstärkerkolben in Betätigungsrichtung beaufschlagt.
Bremskraftverstärker dieser Art haben den Nachteil, daß bei
einem Ausfall der Druckmittelversorgung die Bremskraftver
stärkung ausfällt und eine Betätigung der Bremse nur noch mit
sehr hohen Betätigungskräften möglich ist.
Bei mit Druckluft betätigten Bremsanlagen für Fahrzeuganhänger
ist es bekannt, die über ein Gestänge betätigten Bremsen durch
die eingesteuerte Druckluft offen zu halten und die Bremsen
durch Druckabbau mittels Federkraft zu schließen. Dies hat den
Vorteil, daß der Anhänger beim Abreißen vom Zugfahrzeug oder
bei einer Beschädigung der Druckluftleitung automatisch ge
bremst wird. Die direkte Betätigung der Radbremsen über ein
Gestänge macht diese Bremsanlagen jedoch recht aufwendig, da
jedem Radbremspaar ein eigener Federspeicher-Bremszylinder
zuzuordnen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brems
kraftverstärker der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
dem auch bei einer Störung der Druckmittelversorgung eine
Bremsung des Fahrzeugs bis zum Stillstand ohne Verlust der
Bremskraftverstärkung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die
Verstärkerkammer in der Bremslösestellung der volle Verstär
kungsdruck eingesteuert ist und den Verstärkerkolben in Brems
löserichtung beaufschlagt, daß zur Bremsbetätigung der Druck
in der Verstärkerkammer über das Steuerventil absenkbar ist
und daß am Verstärkerkolben in Bremsbetätigungsrichtung eine
oder mehrere vorgespannte Federn abgestützt sind.
Dabei dient das Regelventil umgekehrt zu den herkömmlichen
Bremskraftverstärkern dazu, den Druck in der Verstärkerkammer
abzulassen und dadurch eine vorgespannte Feder zur Wirkung zu
bringen, die die am Bremspedal ausgeübte Fußkraft unterstützt.
Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker hat den Vorteil, daß
bei nicht einwandfrei arbeitender Druckmittelversorgung die
gespeicherte Federkraft noch für einen Bremsvorgang zur Verfü
gung steht, so daß das Fahrzeug sicher abgebremst und zum
Stillstand gebracht werden kann. Der Ausfall der hydraulischen
oder pneumatischen Energieversorgung wird dem Fahrer dadurch
angezeigt, daß das Fahrzeug gebremst bleibt, da die Bremsen
gegen die Kraft der Verstärkerfeder ohne Druckmitteleinspei
sung nicht mehr gelöst werden können. Der Fahrer wird somit
wirksam gehindert, das Fahrzeug bei einer Störung an der
Bremsanlage weiter zu benutzen und dadurch sich und andere zu
gefährden. Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker hat
außerdem den Vorteil, daß bereits kleine Leckagen in der
Druckmittelversorgung durch häufiges Anlaufen der Druckmittel
pumpe erkennbar werden und durch eine Überwachung des Pumpen
betriebs angezeigt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedan
kens kann vorgesehen sein, daß die Verstärkerkammer durch ein
parallel zum Steuerventil geschaltetes Feststellbremsventil
druckentlastbar ist. Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker
eignet sich somit auch zur Bildung einer Feststellbremse, mit
der das Fahrzeug zumindest vorübergehend, beispielsweise beim
Halt an einer Verkehrsampel ohne ständige Betätigung des
Bremspedals gebremst werden kann. Das Feststellbremsventil
kann weiterhin zur Notbremsungen verwendet werden. Dies kann
insbesondere bei einem Fahrschulfahrzeug vorteilhaft sein.
Erfindungsgemäß kann weiterhin die Verstärkerkammer durch ein
parallel zum Steuerventil geschaltetes Magnetventil einer
Bremsschlupfregeleinrichtung mit der Druckmittelquelle ver
bindbar sein. Auf diese Weise läßt sich der Bremskraftver
stärker und der ihm nachgeschaltete Hauptbremszylinder während
einer Bremsschlupfregelung mit einfachen Mitteln in die Brems
lösestellung zurückbewegen, um eine größere Sicherheit gegen
Bremsausfall bei einer Störung der Bremsschlupfregeleinrich
tung zu gewährleisten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brems
kraftverstärkers besteht darin, daß die Verstärkerkammer durch
eine auf der Mantelfläche des Hauptbremszylinders verschiebbar
geführte Hülse gebildet ist, die sich im Inneren eines Druck
federpakets befindet, das über einen Federteller an der Hülse
abgestützt ist, wobei der mit der Hülse fest verbundene Ver
stärkerkolben auf der dem Hauptbremszylinder abgewandten Seite
die Hülsenbohrung verschließt. Durch diese Anordnung wird ein
im Aufbau besonders einfacher Bremskraftverstärker geschaffen,
der einen geringen Einbauraum erfordert. Die Mantelfläche des
Hauptbremszylinders, die von der Hülse überfahren wird, kann
erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise durch einen Faltenbalg
geschützt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Bremskraftverstärker mit einem Schaltschema seiner
hydraulischen Druckmittelversorgung und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Unterdruck-Bremskraftverstärker.
Der in Fig. 1 dargestellte Bremskraftverstärker besteht aus
einem Tandemhauptbremszylinder 1 mit einem Druckstangenkolben
2 und einem Schwimmkolben 3. Aufbau und Arbeitsweise des
Tandemhauptbremszylinders 1 entsprechen denen üblicher Kon
struktionen. Auf der Mantelfläche 4 des Hauptbremszylinders 1
ist eine Hülse 5 verschiebbar geführt. Ein Dichtring 6 dichtet
die Hülse gegenüber der Mantelfläche 4 ab. Die Hülse 5 be
findet sich im Zentrum zweier zylindrischer Druckfedern 7, 8,
an mit ihrem dem Tandemhauptbremszylinder 1 zugewandten Ende
an einem über den Außenumfang der Hülse 5 hinausragenden
Federteller 9 abgestützt sind, der fest mit der Hülse 5 ver
bunden ist. Mit ihrem entgegengesetzten Ende ruhen die Druck
federn 7, 8 an einer festen Wand 10, an der auch der Tandem
hauptbremszylinder durch nicht näher dargestellte Mittel
befestigt ist. Die Mantelfläche 4 des Tandemhauptbremszylin
ders 1, auf der sich die Hülse 5 bewegt, ist durch einen
Faltenbalg 11 geschützt.
Das dem Tandemhauptbremszylinder 1 abgekehrte Ende der Hülse 5
ist durch einen Verstärkerkolben 12 verschlossen, der gegen
über der Hülsenbohrung abgedichtet ist und über einen Spreng
ring 13 an der Hülse 5 abgestützt ist. Der Verstärkerkolben 12
weist eine Druckstange 14 auf, die sich durch die von der
Hülsenbohrung gebildete Verstärkerkammer 15 und die Stirnwand
16 des Tandemhauptbremszylinders 1 erstreckt und mit ihrem Ende
an dem Druckstangenkolben 2 anliegt. Außerhalb der Verstär
kerkammer 15 ist am Verstärkerkolben 12 eine zweite Druck
stange 17 angeordnet, die an ihrem Ende ein Steuerventil 18
trägt, das über eine Druckstange 19 durch ein Bremspedal 20
betätigbar ist. Eine Kanalbohrung 21 im Inneren der Druck
stangen 14, 17 verbindet die Verstärkerkammer 15 mit dem
Steuerventil 18.
An das Steuerventil 18 ist eine Druckleitung 22 angeschlossen,
die mit einem Druckspeicher 23 in Verbindung steht, der von
einer durch einen Elektromotor 24 angetriebenen Pumpe 25 ge
laden wird. Ein Überdruckventil 26 verbindet die Druckleitung
22 mit einer Rücklaufleitung 27 und begrenzt den Speicherdruck
auf einen geeigneten Maximalwert. Die Rücklaufleitung 27 ist
an einen drucklosen Behälter 28 und an das Steuerventil 18
angeschlossen.
Parallel zum Steuerventil 18 ist die Verstärkerkammer 15 über
eine Leitung 29 mit einem Feststellbremsventil 30 und einem
Magnetventil 31 einer Bremsschlupfregeleinrichtung verbunden.
Das Feststellbremsventil 30 ist in seiner Grundstellung ge
schlossen und verbindet in seiner Betätigungsstellung die
Verstärkerkammer 15 mit einem Zweig der Rücklaufleitung 27.
Das Magnetventil 31 ist in seiner Grundstellung ebenfalls
geschlossen und verbindet in seiner Betätigungsstellung die
Verstärkerkammer 15 mit der Druckleitung 22.
Die Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Bremskraftver
stärkers ist folgende:
In der in der Zeichnung dargestellten Bremslösestellung ist
die Verstärkerkammer 15 über das zur Druckleitung 22 offene
Steuerventil 18 mit dem Druck im Druckspeicher 23 beauf
schlagt. Die Hülse 5 befindet sich in ihrer zurückgefahrenen
Stellung und die Druckfedern 7, 8 sind maximal gespannt.
Wird das Bremspedal 20 betätigt, so schließt das Steuerventil
18 die Verbindung zur Druckleitung 22 und verbindet die Rück
laufleitung 27 mit der Verstärkerkammer 15. Hierdurch sinkt
der Druck in der Verstärkerkammer 15 ab, so daß die in den
gespannten Druckfedern 7, 8 gespeicherte Kraft zur Wirkung
kommt und über den Verstärkerkolben 12 und die Druckstange 14
den Druckstangenkolben 2 betätigt, wodurch im Hauptbremszylin
der 1 in üblicher Weise ein Druck zur Betätigung der Rad
bremsen erzeugt wird. Der Druck im Tandemhauptbremszylinder 1
wird dabei durch den von der Betätigungskraft abhängigen Druck
in der Verstärkerkammer 15 gesteuert, wobei der Druck in der
Verstärkerkammer 15 dem Druck im Tandemhauptbremszylinder 1
umgekehrt proportional ist.
Soll die Bremse gelöst werden, so wird die Betätigungskraft am
Bremspedal 20 reduziert, wodurch über das Steuerventil 18 erneut
Druckmittel aus der Druckleitung 22 in die Verstärkerkammer 15
geleitet wird und die Federn 7, 8 erneut gespannt werden.
Durch Betätigung des Feststellbremsventils 30 kann die Verstärker
kammer 15 über einen längeren Zeitraum druckentlastet werden,
wobei die durch die Federn 7, 8 hervorgerufene Bremswirkung
bestehen bleibt. Ebenso kann das Feststellbremsventil zur Notbrem
sung verwendet werden. Zum Lösen der Feststellbremse wird das
Magnetventil 31 aktiviert.
Das Magnetventil 31 wird auch von einer Bremsschlupfregeleinrich
tung angesteuert, wenn der Bremskraftverstärker betätigt und die
Verstärkerkammer 15 teilweise druckentlastet ist. Die Verstärker
kammer wird hierdurch erneut mit dem vollen Verstärkerdruck
beaufschlagt, so daß der Verstärkerkolben 12 und die Hülse 5 in
ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden, obwohl der Fahrer das
Bremspedal 20 betätigt. Hierdurch wird für den Fall der Brems
schlupfregelung eine Sicherheitsbremsstellung geschaffen, die bei
Ausfall der Bremsschlupfregeleinrichtung eine erneute Bremsbetä
tigung gewährleistet.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Unterdruckbremskraftver
stärker 32 gezeigt, bei dem in einem Gehäuse 33 ein Verstär
kerkolben 34 axial verschiebbar angeordnet ist, der über eine
Druckstange 35 den Kolben 36 eines Hauptbremszylinders 37 be
tätigt. Der Verstärkerkolben 34 unterteilt den Innenraum des
Gehäuses 33 in eine Verstärkerkammer 38 und eine Unterdruckkammer
39. Die Verstärkerkammer 38 ist über ein mit dem Verstärkerkolben
34 verbundenes Steuerventil 40 mit einer Unter
druckleitung 41 oder mit der Atmosphäre verbindbar. Die Un
terdruckkammer 39 ist permanent an die Unterdruckleitung 41
angeschlossen. Zur Betätigung des Steuerventils 40 ist eine
Druckstange 42 vorgesehen, die mit einem Bremspedal verbindbar
ist. In der Unterdruckkammer 39 befindet sich eine Druckfeder
43, die in der dargestellten Bremslösestellung von der auf den
Verstärkerkolben 34 einwirkenden Druckkraft unter Vorspannung
gehalten wird.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Unterdruckbremskraftver
stärkers entspricht im wesentlichen der Wirkungsweise des
hydraulischen Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1. In der
dargestellten Bremslösestellung ist die Verstärkerkammer 38
über das Steuerventil 40 an die Atmosphäre angeschlossen,
während in der Unterdruckkammer 39 ein Unterdruck herrscht.
Wird das Steuerventil 40 betätigt, so wird die Verstärker
kammer 38 von der Atmosphäre getrennt und mit der Unterdruck
leitung 41 verbunden. Hierdurch sinkt der Druck in der Ver
stärkerkammer 38 ebenfalls ab und setzt dadurch die Vorspann
kraft der Druckfeder 43 frei, die zusammen mit der über die
Druckstange 42 eingeleiteten Betätigungskraft über die Druck
stange 35 auf den Kolben 36 des Hauptbremszylinders 37 über
tragen wird und diesen betätigt. Der erforderliche Bremsdruck
wird dabei über die Stärke der Betätigungskraft an der Druck
stange 42 gesteuert. Der Druck in der Verstärkerkammer 38 ist
dem im Hauptbremszylinder 37 erzeugten Bremsdruck umgekehrt
proportional.
Das Lösen der Bremse erfolgt im umgekehrten Sinne. Durch
Verringerung der Betätigungskraft an der Druckstange 42 wird
die Verstärkerkammer 38 von der Unterdruckleitung 41 getrennt
und erneut mit der Atmosphäre verbunden. Hierdurch steigt der
Druck in der Verstärkerkammer 38 wieder an und sorgt erneut
für das Spannen der Druckfeder 43.
Auch bei dem Unterdruckbremskraftverstärker gemäß Fig. 2 kann
ein Feststellbremsventil 44 vorgesehen sein, durch das der
Unterdruckbremskraftverstärker auch als Feststellbremszylinder
verwendbar ist. Das Feststellbremsventil 44 verbindet bei
seiner Betätigung die Unterdruckleitung 41 mit der Atmosphäre,
wodurch die Druckdifferenz am Verstärkerkolben 34 aufgehoben
wird, so daß die Vorspannkraft der Druckfeder 43 den Kolben 36
betätigen kann.
- Bezugszeichenliste:
1 Tandemhauptbremszylinder
2 Druckstangenkolben
3 Schwimmkolben
4 Mantelfläche
5 Hülse
6 Dichtung
7 Druckfeder
8 Druckfeder
9 Federteller
10 Wand
11 Faltenbalg
12 Verstärkerkolben
13 Sprengring
14 Druckstange
15 Verstärkerkammer
16 Stirnwand
17 Druckstange
18 Steuerventil
19 Druckstange
20 Bremspedal
21 Kanalbohrung
22 Druckleitung
23 Druckspeicher
24 Elektromotor
25 Pumpe
26 Überdruckventil
27 Rücklaufleitung
28 Behälter
29 Leitung
30 Feststellbremsventil
31 Magnetventil
32 Unterdruckbremskraftverstärker
33 Gehäuse
34 Verstärkerkolben
35 Druckstange
36 Kolben
37 Hauptbremszylinder
38 Verstärkerkammer
39 Unterdruckkammer
40 Steuerventil
41 Unterdruckleitung
42 Druckstange
43 Druckfeder
Claims (5)
1. Bremskraftverstärker zur Betätigung eines Hauptbremszylin
ders, insbesondere für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage,
mit einem in einer Verstärkerkammer angeordneten Verstärker
kolben, einer hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel
quelle und einem Steuerventil, durch das die Verstärkerkammer
mit der Druckmittelquelle verbindbar und der Druck in der
Verstärkerkammer proportional zu einer Betätigungskraft
steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verstärker
kammer (15, 39) in der Bremslösestellung der volle Verstärker
druck eingesteuert ist und den Verstärkerkolben (12, 34) in
Bremslöserichtung beaufschlagt, daß zur Bremsbetätigung der
Druck in der Verstärkerkammer (15, 38) über das Steuerventil
(18, 40) absenkbar ist und daß am Verstärkerkolben (12, 38) in
Bremsbetätigungsrichtung eine oder mehrere vorgespannte Federn
(7, 8, 43) abgestützt sind.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Verstärkerkammer (15, 38) durch ein parallel zum
Steuerventil (18, 40) geschaltetes Feststellbremsventil (30,
44) druckentlastbar ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstärkerkammer (15) durch ein
parallel zum Steuerventil (18) geschaltetes Magnetventil (31)
einer Bremsschlupfregeleinrichtung mit der Druckmittelquelle
(25) verbindbar ist.
4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerkammer (15) durch
eine auf der Mantelfläche (4) des Hauptbremszylinders (1)
verschiebbar geführte Hülse (5) gebildet ist, die sich im
Inneren eines Druckfederpakets (7, 8) befindet, das über einen
Federteller (9) an der Hülse (5) abgestützt ist, und daß der
mit der Hülse (5) fest verbundene Verstärkerkolben (12) auf
der dem Hauptbremszylinder (1) abgewandten Seite die Hülsen
bohrung verschließt.
5. Bremskraftverstärker nach Anpruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Mantelfläche (4) des Hauptbremszylinders (1), die
von der Hülse (5) überfahren wird, durch einen Faltenbalg (11)
geschützt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719175 DE3719175A1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Bremskraftverstaerker, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719175 DE3719175A1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Bremskraftverstaerker, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3719175A1 true DE3719175A1 (de) | 1988-12-29 |
Family
ID=6329307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873719175 Withdrawn DE3719175A1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Bremskraftverstaerker, insbesondere fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3719175A1 (de) |
Cited By (2)
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1987
- 1987-06-09 DE DE19873719175 patent/DE3719175A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH, 60488 FRANKFURT, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |