DE3818708A1 - Motor vehicle brake device and brake booster therefor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugbrems vorrichtung mit einem wirkungsmäßig zwischen Bremspedal und Hauptbremszylinder angeordneten Vakuumbremskraftver stärker mit zumindest zwei durch einen Membranteller von einander getrennten Arbeitsräumen, von denen der eine über ein Hauptmagnetventil mit einer Vakuumquelle verbunden und der andere über ein mittels des Bremspedals betätigbares Steuerventil belüftbar ist, um eine zur Bremspedalkraft proportionalen Bremskraft zu erzeugen, mit Radbremszylin dern, die an den Hauptbremszylinder angeschlossen sind, mit den zu bremsenden Rädern zugeordneten Sensoren, die das Drehverhalten der Räder erfassen, um ein Blockieren festzustellen, und deren Ausgangssignale an einer zen tralen Regelelektronik angelegt sind, die in Abhängigkeit von den Eingangssignalen zumindest ein Umschaltsignal an das Hauptmagnetventil liefert, so daß der mit der Vakuum quelle verbundene Arbeitsraum statt mit der Vakuumquelle mit der Atmosphäre verbunden ist, mit einem an einem Simu latorgehäuse befestigten Hilfsmembranteller, der einen zusätzlichen, permanenten mit der Vakuumquelle verbundenen Simulatorraum vom belüftbaren Verstärkerraum trennt, mit einer die Bremspedalkraft aufnehmenden Kolbenstange, die über eine Feder an dem Simulatorgehäuse abgestützt ist, wobei der Membranteller zur Erzeugung der Bremskraft frei vom Simu latorgehäuse weg verschiebbar angeordnet ist, sowie auf einen Bremskraftverstärker mit einer belüftbaren vorderen Kammer und einer mit einem gesteuerten Druck beaufschlag ten hinteren Kammer, wobei die Kammern wie eine bewegliche Wand erzeugt und durch eine Rollmembran druckmitteldicht voneinander getrennt sind und die Rollmembran an der Seite der Wand anliegt, die dem Steuerdruckraum zugewandt ist.The invention relates to a motor vehicle brake device with an effective between the brake pedal and master brake cylinder arranged vacuum brake force ver stronger with at least two through a membrane plate from mutually separate work spaces, one of which is above a main solenoid valve connected to a vacuum source and the other via an actuatable by means of the brake pedal Control valve is ventilated to apply a brake pedal force Generate proportional braking force with wheel brake cylinder those who are connected to the master brake cylinder with the sensors to be braked assigned sensors that detect the turning behavior of the wheels in order to block determine, and their output signals at a zen Central control electronics are created that are dependent at least one switching signal from the input signals the main solenoid valve delivers so that with the vacuum source connected workspace instead of the vacuum source connected to the atmosphere, with one on a simu lator housing attached auxiliary diaphragm plate, the one additional permanent ones connected to the vacuum source Separates the simulator room from the ventilated amplifier room a piston rod absorbing the brake pedal force, the over a Spring is supported on the simulator housing, the Membrane plate to generate the braking force free from the Simu lator housing is arranged displaceably, as well as on a brake booster with a ventilated front Chamber and one with a controlled pressure th rear chamber, the chambers like a movable Wall created and pressure-tight by a rolling membrane are separated from each other and the roll membrane on the side abuts the wall that faces the control pressure chamber.
Eine derartige Bremsvorrichtung und ein derartiger Brems kraftverstärker sind in dem Hauptpatent gemäß der Patent anmeldung P 36 41 105 beschrieben. Die Belüftung des Ver stärkerraums geschieht auf die Weise, daß beim Betätigen des Steuerventils mittels eines Pedals zunächst die Ver bindung zwischen dem Verstärkerraum und dem Modulatorraum unterbrochen und sodann eine Verbindung zwischen dem Ver stärkerraum und der Außenluft hergestellt wird.Such a braking device and such a brake Power amplifiers are in the main patent according to the patent registration P 36 41 105 described. The ventilation of the ver stronger space happens in the way that when pressed the control valve by means of a pedal first the Ver binding between the amplifier room and the modulator room interrupted and then a connection between the Ver stronger room and the outside air is produced.
Da das Steuerventil innerhalb eines Simulatorgehäuses an geordnet ist, muß eine Druckmittelverbindung zwischen dem Modulatorraum und den entsprechenden Räumen innerhalb des Steuergehäuses vorhanden sein. Dies wird dadurch reali siert, daß das Steuergehäuse nach vorne hin offen ist und dichtend durch die Trennwand zwischen dem Modulatorraum und dem Verstärkerraum hindurchgeführt ist.Because the control valve inside a simulator housing is ordered, a pressure medium connection between the Modulator room and the corresponding rooms within the Control housing. This makes it real siert that the control housing is open to the front and sealing through the partition between the modulator room and is passed through the amplifier room.
Diese Konstruktion ist mit einigen Nachteilen behaftet. So sind für den Membranteller zwei Dichtungen vorzusehen, nämlich einmal zum Gehäuse des Bremskraftverstärkers und zum anderen zum Simulatorgehäuse hin.This construction has several disadvantages. So two seals must be provided for the diaphragm plate, namely once to the housing of the brake booster and on the other hand towards the simulator housing.
Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Zahl der notwendigen Dichtungen zu verringern und damit ein wenig störanfälliges Gerät zu erhalten.The invention is therefore based on the object, the number of necessary seals to reduce and therefore a little to receive a device susceptible to faults.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem in der Bremslöse stellung des Steuerventils eine Druckmittelverbindung zwischen dem Simulatorraum und dem Verstärkerraum exis tiert.The task is solved by in the brake release position of the control valve a pressure medium connection between the simulator room and the amplifier room exis animals.
Die Trennwand zwischen dem Modulatorraum und dem Verstär kerraum ist nun ohne Öffnungen, so daß lediglich eine Ab dichtung zum Gehäuse des Bremskraftverstärkers vorzusehen ist. Druckmittelverbindungen innerhalb des Bremskraftver stärkers zwischen dem Modulatorrraum und den weiteren Räumen sind nicht mehr vorhanden. Der Modulatorraum steht lediglich noch über einen Außenanschluß je nach Einsatzart des Bremskraftverstärkers mit einer Vakuumquelle oder mit der Außenluft in Verbindung.The partition between the modulator room and the amplifier Kerraum is now without openings, so that only an Ab provide a seal to the housing of the brake booster is. Pressure fluid connections within the brake force ver between the modulator room and the others Rooms are no longer available. The modulator room is standing only via an external connection depending on the type of application the brake booster with a vacuum source or with the outside air in connection.
Damit die Gehäusewand innerhalb des Bremskraftverstärkers zentriert ist, wird vorgeschlagen, den Stößel, der die Bewegung der Wand auf den Druckstangenkolben des Haupt bremszylinders überträgt, fest mit den Druckstangenkolben zu verbinden, wobei vorzugsweise eine Schraubverbindung vorzusehen ist. Damit die übertragenen Kräfte nicht vom Gewinde abgestützt werden müssen, ist zwischen dem Stößel ende und den Druckstangenkolben ein Druckpilz vorzusehen.So that the housing wall within the brake booster is centered, it is proposed the plunger that the Movement of the wall on the push rod piston of the main brake cylinder transmits, firmly with the push rod piston to connect, preferably a screw connection is to be provided. So that the transmitted forces do not come from Thread must be supported is between the plunger end and the push rod piston To provide pressure mushroom.
Das Simulatorgehäuse besteht in vorteilhafter Weise aus einem Topf, dessen Topfboden an den Kern der Gehäusewand zwischen dem Verstärkerraum und dem Modulatorraum anlegbar ist. Auf der offenen Seite wird der Topf durch einen Deckel abgeschlossen, der in der Mitte eine Öffnung auf weist, die sich in eine Hülse fortsetzt, die dichtend durch die Gehäusewand geführt ist. Die beiden Kammern innerhalb des Simulatorgehäuses können nun durch Quer bzw. Längsbohrungen im Gehäuse mit dem Simulatorraum bzw. dem Verstärkerraum verbunden werden. Die Druckmittelver bindungen lassen sich somit konstruktiv einfach dar stellen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Simulatorgehäuse an den Köpfen der Bolzen abgestützt ist, die den Bremskraftverstärker mit der Spritzwand des Fahrzeugs verbinden. Die Haltekräfte auf das Simulatorgehäuse werden damit nicht vom Bremskraft verstärker aufgenommen, sondern von der Spritzwand des Fahrzeugs. Daraus resultiert jedenfalls eine leichtere Bauweise des Bremskraftverstärkers.The simulator housing advantageously consists of a pot, the bottom of the pot to the core of the housing wall can be created between the amplifier room and the modulator room is. On the open side, the pot is covered by a Lid closed, the opening in the middle points, which continues in a sleeve, the sealing is guided through the housing wall. The two chambers inside the simulator housing can now by cross or longitudinal bores in the housing with the simulator room or be connected to the amplifier room. Die Druckmittelver This makes it easy to design bonds put. Another advantageous embodiment exists in that the simulator housing on the heads of the bolts is supported, the brake booster with the Connect the bulkhead of the vehicle. The holding forces on the simulator housing will not be affected by the braking force amplifier added, but from the bulkhead of the Vehicle. In any case, this results in an easier one Construction of the brake booster.
Eine besonders gute Verstärkungscharakteristik, die einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Fußkraft und Verstär kungskraft vermittelt, wird dadurch erreicht, daß die Trennwand im Simulatorgehäuse durch eine Rollmembran ge führt ist. Diese Rollmembranen sind sehr leichtgängig, so daß die Verstärkungscharakteristik nicht durch Reibeffekte negativ beeinflußt ist.A particularly good gain characteristic, the one clear connection between foot strength and reinforcement kungskraft conveyed is achieved in that the Partition in the simulator housing through a rolling membrane leads is. These rolling membranes are very smooth, so that the gain characteristic is not due to friction effects is adversely affected.
Wie schon im Hauptpatent beschrieben, wird zur Brems schlupfregelung der Modulatorraum belüftet. Dies hat zur Folge, daß die Rollmembranen in den Verstärkerraum hinein gedrückt werden, da der Druck im Modulatorraum größer wer den kann als im Verstärkerraum. Sind die Rollmembranen le diglich an die Wand angelegt, so ist es als nicht sicher anzusehen, daß sie wieder in ihre Normalposition zurück schnappen. Ein derartiger Defekt kann ggf. zum Ausfall des Bremskraftverstärkers führen. Es wird daher vorgeschlagen, die Rollmembran am äußeren Rand der Wand zu befestigen, vorzugsweise kann am äußeren Rand der Wand eine Nut vor gesehen werden, in der die Rollmembran eingelegt und von einem Sprengring gehalten wird.As already described in the main patent, it becomes a brake slip control of the modulator room ventilated. This has to Consequence that the rolling membranes into the amplifier room be pressed because the pressure in the modulator room increases that can be in the amplifier room. Are the rolling membranes le diglich on the wall, so it is not safe to see that they are back in their normal position snap. Such a defect can possibly lead to failure of the Lead brake booster. It is therefore proposed to fix the roll membrane to the outer edge of the wall, a groove may preferably be provided on the outer edge of the wall can be seen in which the rolling membrane is inserted and by a snap ring is held.
Die Entwicklungstendenzen bei der schlupfabhängigen Brems kraftbeaufschlagung gehen dahin, ABS-Anlagen dahingehend zu erweitern, daß nicht nur eine Bremsschlupfregelung, sondern auch eine Antriebsschlupfregelung realisiert wer den kann. Bei den Bremsvorrichtungen des vorliegenden Typs ist dazu eine Kraft auf den Hauptbremszylinder vorzusehen, die unabhängig vom Steuerventil, also unabhängig von der Aktion des Fahrers, hervorgerufen werden muß. Prinzipiell ist dieser Vorschlag aus der US-PS 46 67 471 bekannt.The trends in slip-dependent braking Applying power goes there, ABS systems go there to expand that not just a brake slip control, but also implement a traction control system that can. Braking devices of this type a force must be provided on the master brake cylinder, which are independent of the control valve, i.e. independent of the Action by the driver that must be caused. In principle this proposal is known from US-PS 46 67 471.
Für eine Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17, dies ist eine Bremsanlage gemäß dem Hauptpatent, kann dies erreicht werden, indem der Simulatorraum für die An triebsschlupfregelung belüftet wird. Der Atmosphärendruck drängt die Hilfsmembranteller und damit das Simulatorge häuse gegen den Hauptmembranteller, wodurch der Hauptbremszylinder betätigt wird. Durch Einsteuern eines Gegendrucks in den Modulatorraum kann ähnlich wie bei einer Bremsschlupfregelung der Hauptbremszylinderdruck moduliert werden.For a brake system according to the preamble of the claim 17, this is a brake system according to the main patent, can this can be achieved by using the simulator room for the An traction control is ventilated. The atmospheric pressure urges the auxiliary membrane plate and thus the simulator housing against the main diaphragm plate, whereby the Master brake cylinder is operated. By adding one Back pressure in the modulator room can be similar to that of a brake slip control of the master cylinder pressure be modulated.
Die eben beschriebene Schaltung ist einfach zu reali sieren, weist aber im Zusammenhang mit dem bekannten Bremskraftverstärker den Nachteil auf, daß während einer derartigen Antriebsschlupfregelung das Pedal entsprechend der Modulation hin- und herbewegt wird. Möchte der Fahrer nun während eines Anfahrvorganges, bei dem die Antriebs schlupfregelung einsetzt, bremsen, findet er das Brems pedal möglicherweise nicht in seiner Grundpositon. Dies führt zu einer verlängerten Reaktionszeit, was nicht er wünscht ist.The circuit just described is simply too real sieren, but points in connection with the known Brake booster has the disadvantage that during a such traction control the pedal accordingly the modulation is moved back and forth. The driver wants now during a start-up process in which the drive slip control starts, brake, he finds the brake pedal may not be in its basic position. This leads to an extended response time, which he does not wishes.
Belüftet man hingegen den Simulatorraum gemäß der Brems vorrichtung des Anspruchs 1, so wird gleichzeitig der Ver stärkerraum belüftet, da durch das Nichtbetätigen des Steuerventils eine Verbindung zwischen diesen beiden Räumen existiert. Das Simulatorgehäuse bleibt daher in seiner Grundposition. Lediglich der Hauptmembranteller wird verschoben, da nun zwischen dem Verstärkerraum und dem Modulatorraum ein Druckgefälle existiert.If you ventilate the simulator room according to the brake device of claim 1, so the Ver stronger room ventilated, because by not operating the Control valve connects between these two Clearing exists. The simulator housing therefore remains in its basic position. Only the main diaphragm plate is moved because now between the amplifier room and a pressure drop exists in the modulator room.
Zur Regelung des Druckes im Hauptbremszylinder kann nun entweder auch der Modulatorraum belüftet oder aber der Verstärkerraum wieder an eine Vakuumquelle angelegt wer den.To control the pressure in the master cylinder can now either the modulator room is ventilated or the Amplifier room again put on a vacuum source the.
Ein besonders schnelles Schalten wird erreicht, wenn beide Maßnahmen gleichzeitig durchgeführt werden.A particularly fast shift is achieved when both Measures are carried out simultaneously.
Wird das Pedal betätigt, beabsichtigt der Fahrer also eine Bremsung, so muß die Antriebsschlupfregelung sofort unter brochen werden. Am einfachsten geschieht dies dadurch, daß die Pedalbetätigung registriert wird. Dies kann durch eine Bewegung des Steuergehäuses des Steuerventils in der Re lation zum Simulatorgehäuse erfolgen, wobei der Schalter vorteilhaft innerhalb des Simulatorgehäuses angeordnet ist, wo er vor Beschädigungen geschützt ist.If the pedal is operated, the driver therefore intends one Braking, the traction control must immediately under be broken. The easiest way to do this is that pedal actuation is registered. This can be done through a Movement of the control housing of the control valve in the right lation to the simulator housing, the switch advantageously arranged within the simulator housing is where it is protected from damage.
Die dargelegten Erfindungsideen sollen anhand einer Haupt zeichnung (Fig. 1) sowie dreier Detailzeichnungen (Fig. 2, 3 und 4) näher erläutert werden.The ideas presented are to be explained in more detail with reference to a main drawing ( Fig. 1) and three detailed drawings ( Fig. 2, 3 and 4).
Der Vakuumbremskraftverstärker 1 besteht aus zwei schalen förmigen Gehäuseteilen 2 und 3, die an ihrem Rand mitein ander verschraubt sind (Schraube 4). An der Außenwand des vorderen Gehäuseteiles 2 ist auf der Achse des Vakuum bremskraftverstärkers 1 der Hauptzylinder 5 angeschraubt (Schraube 6). Durch die Wand des hinteren Gehäuseteiles 3 sind mehrere Bolzen 7 hindurchgeführt, mit denen der Va kuumbremskraftverstärker an der Spritzwand eines Fahrzeu ges befestigt werden kann. Innerhalb des Vakuumbremskraft verstärkers 1 sind drei Räume ausgebildet, nämlich der Modulatorraum 8, der Verstärkerraum 9 und der Simulator raum 10. The vacuum brake booster 1 consists of two shell-shaped housing parts 2 and 3 , which are screwed together mitein at their edge (screw 4 ). On the outer wall of the front housing part 2 , the master cylinder 5 is screwed on the axis of the vacuum brake booster 1 (screw 6 ). Through the wall of the rear housing part 3 , a plurality of bolts 7 are passed, with which the vacuum brake booster can be fastened to the bulkhead of a vehicle. Within the vacuum brake booster 1 three rooms are formed, namely the modulator room 8 , the amplifier room 9 and the simulator room 10 .
Der Modulatorraum 8 wird in dem vorderen Gehäuseteil 2 von einem Membranteller 11 begrenzt. Der Membranteller 11 ist auf einem massiven Kernstück 12 mittels einer Mutter 13 aufgeschraubt. Am Außenrand des Membrantellers 11 ist eine Rollmembran 14 befestigt, die den Modulatorraum 8 druck mitteldicht gegen die anderen Räume des Vakuumbremskraft verstärkers abtrennt. Die Rollmembran 14 weist an ihrem äußeren Rand eine Verdickung 15 auf, die in einer Nut 16 gehalten wird.The modulator chamber 8 is delimited in the front housing part 2 by a membrane plate 11 . The membrane plate 11 is screwed onto a solid core piece 12 by means of a nut 13 . On the outer edge of the membrane plate 11 , a rolling membrane 14 is attached, which isolates the modulator chamber 8 pressure medium-tight against the other rooms of the vacuum brake booster. The rolling membrane 14 has a thickening 15 on its outer edge, which is held in a groove 16 .
Ein Anschlußstutzen 17 im vorderen Gehäuseteil 2 ermög licht es, den Modulatorraum 8 zu be- oder entlüften. Am Kernstück 12 ist ein Stößel 18 angeformt, der sich in axi aler Richtung zum Hauptbremszylinder 5 erstreckt. Der Stö ßel ist mit den Druckstangenkolben 9 des Hauptbremszylin ders 5 verbunden, der in den Modulatorraum 8 hineinragt. Im Ausführungsbeispiel ist eine Schraubverbindung 20 zwischen dem Stößel und dem Druckstangenkolben darge stellt. Der Stößel 18 wird in den Druckstangenkolben 19 hineingeschraubt. Damit die Kräfte nicht über das Schraub gewinde abgestützt werden müssen, ist am Kopf des Stößels ein Druckpilz 21 angeordnet, der am Druckstangenkolben 19 abgestützt ist. Eine ausführliche Beschreibung dieser Ver bindung erfolgt weiter unten im Zusammenhang mit der Er läuterung der Fig. 2.A connecting piece 17 in the front housing part 2 made it possible to ventilate or vent the modulator chamber 8 . On the core 12, a plunger 18 is formed which extends in axi aler towards the main brake cylinder. 5 The plunger is connected to the push rod piston 9 of the main brake cylinder 5 , which protrudes into the modulator chamber 8 . In the embodiment, a screw 20 between the plunger and the push rod piston is Darge. The plunger 18 is screwed into the push rod piston 19 . So that the forces do not have to be supported by the screw thread, a pressure mushroom 21 is arranged on the head of the plunger, which is supported on the pressure rod piston 19 . A detailed description of this connection is given below in connection with the explanation of FIG. 2.
Der Raum im Bremskraftverstärker 1, der im wesentlichen vom hinteren Gehäuseteil 3 umfaßt wird, wird durch einen Hilfsmembranteller 22 in zwei Druckräume unterteilt. Vor dem Hilfsmembranteller 22, also zwischen dem Membranteller 11 und dem Hilfsmembranteller 22 befindet sich der Verstärkerraum 9. Zwischen dem hinteren Gehäuseteil 3 und dem Hilfsmembranteller 22 liegt der Simulatorraum 10. Der Hilfsmembranteller ist an einem Simulatorgehäuse 23 befes tigt, das in etwa die Form eines Topfes aufweist und in der Achse des Bremskraftverstärkers 1 angeordnet ist. Der Hilfsmembranteller 22 wird mittels einer Mutter 25 an einer umlaufenden Kante 24 des Simulatorgehäuses 23 gehal ten. Eine Rollmembran 26, die am äußeren Rand des Hilfs membrantellers 22 befestigt ist, dichtet den Modulatorraum 8 gegenüber dem Verstärkerraum 9. Die Rollmembran 26 weist an ihrem äußeren Rand eine Verdickung 27 auf, die in einer Ringnut 28 gehalten ist. Die Ringnut 28 sowie die schon erwähnte Ringnut 15 sind an einem Zwischenring 29 zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 ausgebildet. Die Schrauben 4, die die beiden Gehäusteteile 2 und 3 miteinander ver binden, halten gleichzeitig den Zwischenring 29 zwischen den gegenüberliegenden Rändern der Gehäusteile 2 und 3.The space in the brake booster 1 , which is essentially encompassed by the rear housing part 3 , is divided by an auxiliary diaphragm plate 22 into two pressure spaces. The amplifier chamber 9 is located in front of the auxiliary membrane plate 22 , that is to say between the membrane plate 11 and the auxiliary membrane plate 22 . Between the rear housing member 3 and the auxiliary diaphragm plate 22 of the simulator chamber is 10 degrees. The auxiliary diaphragm plate is attached to a simulator housing 23 buildin Untitled having approximately the shape of a pot and is disposed in the axis of the brake booster. 1 The auxiliary diaphragm plate 22 is ten supported by a nut 25 on a circumferential edge 24 of the simulator housing 23rd A rolling diaphragm 26 which is secured diaphragm plate 22 at the outer edge of the auxiliary, seals the modulator chamber 8 relative to the booster chamber. 9 The rolling membrane 26 has on its outer edge a thickening 27 which is held in an annular groove 28 . The annular groove 28 and the already mentioned annular groove 15 are formed on an intermediate ring 29 between the housing parts 2 and 3 . The screws 4 , which bind the two housing parts 2 and 3 together, simultaneously hold the intermediate ring 29 between the opposite edges of the housing parts 2 and 3 .
Der Zwischenring 29 weist weiterhin einen Anschlußstutzen 30 auf, über den der Verstärkerraum 9 be- oder entlüftet werden kann. Das Simulatorgehäuse ist zweiteilig und be steht aus einem Topf 31 mit einem Topfboden 32 und einem Deckelring 33, der den Topf verschließt, und der eine zen trale Öffnung aufweist, die in eine sich axial erstrecken de Ventilhülse 34 übergeht. Die Ventilhülse ist dichtend durch die hintere Wand 3 des Bremskraftverstärkers 1 nach außen geführt. Der Topf 31 und der Deckelring 33 sind mit einander verschraubt (Schrauben 35). The intermediate ring 29 also has a connecting piece 30 , through which the amplifier chamber 9 can be ventilated. The simulator housing is in two parts and consists of a pot 31 with a pot base 32 and a cover ring 33 , which closes the pot, and which has a central opening that merges into an axially extending valve sleeve 34 . The valve sleeve is sealingly guided through the rear wall 3 of the brake booster 1 to the outside. The pot 31 and the cover ring 33 are screwed together (screws 35 ).
In der Ventilhülse 34 ist das Steuergehäuse 36 des Steuer ventils 70 dichtend geführt.In the valve sleeve 34 , the control housing 36 of the control valve 70 is sealingly guided.
Das Simulatorgehäuse 23 bzw. der Topf 31 ist mittels eines Membrantellers 38, der am Steuergehäuse 36 des Steuerven tils 70 befestigt ist, in zwei Kammern unterteilt, nämlich den Konstantdruckraum 41 zwischen dem Topfboden 32 und dem Membrantellers 38, sowie dem Steuerraum 42 auf der anderen Seite des Membrantellers 38. Der Membranteller 38 ist mit einer Rollmembran 39 versehen, die die beiden Räume 41 und 42 druckmitteldicht voneinander trennt. Die Rollmembran 39 ist zwischen dem Topf 31 und einem Fortsatz am Deckelring 33 eingeklemmt.The simulator housing 23 or the pot 31 is divided into two chambers by means of a membrane plate 38 , which is attached to the control housing 36 of the Steuererven valve 70 , namely the constant pressure space 41 between the pot bottom 32 and the membrane plate 38 , and the control chamber 42 on the other Side of the diaphragm plate 38 . The membrane plate 38 is provided with a rolling membrane 39 which separates the two spaces 41 and 42 from each other in a pressure-tight manner. The roller membrane 39 is clamped between the pot 31 and an extension on the cover ring 33 .
Zwischen dem Konstantdruckraum 41 und dem Simulatorraum 10 besteht eine permanente Verbindung, die durch Querbohrun gen 43 in der Wand des Topfes 31 hervorgerufen wird. Wei terhin besteht eine Verbindung zwischen dem Verstärkerraum 9 und dem Steuerraum 42 über eine oder mehrere Längsboh rungen in der Wand des Topfes 31. Die Längsbohrungen 44 münden in einen Ringraum 45, der über eine Vielzahl von Querbohrungen 45, die in dem schon erwähnten Fortsatz des Deckelrings angeordnet sind, mit dem Steuerraum verbunden sind.Between the constant pressure chamber 41 and the simulator chamber 10 there is a permanent connection, which is caused by Querbohrun gene 43 in the wall of the pot 31 . Wei terhin there is a connection between the amplifier room 9 and the control room 42 via one or more Längsboh stanchions in the wall of the pot 31st The longitudinal bores 44 open into an annular space 45 which is connected to the control space via a plurality of transverse bores 45 which are arranged in the extension of the cover ring already mentioned.
Über einen Anschlußstutzen 47 am hinteren Gehäuseteil 3 kann der Simulatorraum 10 und damit der Konstantdruckraum 41 be- oder entlüftet werden. Das Steuerventil 70 zum Steuern der Bremskraftverstärkung besteht aus einer Pedal stange 49, die von außen in das Steuergehäuse 36 einge führt ist, und dort am Ventilkörper 48 anliegt. Der Ven tilkörper 48 weist einen ersten Ventilsitz 51 auf, während ein zweiter Ventilsitz 52 am Steuergehäuse 36 angeordnet ist. In der Bremslösestellung liegt der erste Ventilsitz 51 an einem beweglichen Ventilteller 53 an, wo bei gleichzeitig der Ventilteller 53 im Abstand zum zwei ten Ventilsitz 52 gehalten wird. Über einer Querbohrung 54 im Steuergehäuse 36, die in den Steuerraum 42 mündet, so wie eine Längsbohrung 56, die in den Konstantdruckraum 41 mündet, besteht eine Druckmittelverbindung zwischen den genannten Räumen am zweiten Ventilsitz 52 vorbei. Durch ein Betätigen der Pedalstange 49 wird der Ventilkörper 48 in den Bremskraftverstärker hineingeschoben, wodurch sich der Ventilteller 53 dem zweiten Ventilsitz nähert und an diesen angelegt wird. Dadurch wird die genannte Druck mittelverbindung unterbrochen. Bei weiterer Betätigung der Pedalstange 49 hebt der erste Ventilsitz 51 von dem am zweiten Ventilsitz 52 fixierten Ventilteller 53 ab, so daß Luft an der Querstange 29 vorbei, am ersten Ventilsitz entlang über die Querbohrung 54 in den Steuerraum 42 ein dringen kann.The simulator chamber 10 and thus the constant pressure chamber 41 can be aerated or vented via a connecting piece 47 on the rear housing part 3 . The control valve 70 for controlling the brake booster consists of a pedal rod 49 , which leads from the outside into the control housing 36 , and there rests on the valve body 48 . The Ven tilkörper 48 has a first valve seat 51 , while a second valve seat 52 is arranged on the control housing 36 . In the brake release position, the first valve seat 51 rests on a movable valve plate 53 , where at the same time the valve plate 53 is held at a distance from the second valve seat 52 . Via a transverse bore 54 in the control housing 36 , which opens into the control chamber 42 , as does a longitudinal bore 56 , which opens into the constant pressure chamber 41 , there is a pressure medium connection between the said spaces past the second valve seat 52 . By actuating the pedal rod 49 , the valve body 48 is pushed into the brake booster, as a result of which the valve plate 53 approaches the second valve seat and is placed against it. As a result, the pressure medium connection mentioned is interrupted. With further actuation of the pedal rod 49 , the first valve seat 51 lifts off from the valve plate 53 fixed on the second valve seat 52 , so that air can pass past the cross rod 29 , along the first valve seat via the transverse bore 54 into the control chamber 42 .
Das Steuergehäuse 36 stützt sich über eine Reaktions scheibe 57, die aus gummiartigem Material besteht, an ei ner Muffe 58 ab, die wiederum über Reaktionsfedern 62 a, 62 b am Topfboden abgestützt ist. Zur Erzeugung einer rück wirkenden Kraft auf die Pedalstange 49, ist der Ventil körper 48 ebenfalls an der Reaktionsscheibe abgestützt. Zum Führen der Muffe 58 ist ein Zapfen 59 am Topfboden 32 angeformt, der in das Topfinnere hineinragt. Über den Zap fen 59 ist ein Federteller 60 gestülpt, an den sich zwei Federn 62 a, 62 b abstützen. Der Federteller hat die Form eines Hutes, der in eine axiale Bohrung der Muffe 58 hi neinragt. Am Boden dieser Bohrung ist ein Dämpfungsstopfen 61 angeordnet.The control housing 36 is supported via a reaction disk 57 , which consists of rubber-like material, on egg ner sleeve 58 , which in turn is supported on the bottom of the pot via reaction springs 62 a , 62 b . To generate a back-acting force on the pedal rod 49 , the valve body 48 is also supported on the reaction disk. To guide the sleeve 58 , a pin 59 is formed on the pot base 32 , which protrudes into the interior of the pot. Over the Zap fen 59 , a spring plate 60 is placed on which two springs 62 a , 62 b are supported . The spring plate has the shape of a hat, which protrudes into an axial bore of the sleeve 58 hi. At the bottom of this hole, a damping plug 61 is arranged.
Die Fig. 1 zeigt die Bremslösestellung des Vakuumbrems kraftverstärkers. Das Kernstück 12 wird mittels einer Rückstellfeder 63 gegen die äußere Seite des Topfbodens 32 gedrückt. Daduch wird das Simulatorgehäuse 23 in der dar gestellten Position gehalten, wobei sich der Deckelring 32 an den Köpfen der Bolzen 7 abstützt, die in den Simulator 10 hineinragen. Fig. 1 shows the brake release position of the vacuum brake booster. The core piece 12 is pressed against the outer side of the pot base 32 by means of a return spring 63 . That means that the simulator housing 23 is held in the position shown, the cover ring 32 being supported on the heads of the bolts 7 which protrude into the simulator 10 .
Zum Steuern des Gerätes im Falle einer Bremsschlupf- oder Antriebsschlupfregelung werden zwei Ventile, nämlich ein Hauptmagnetventil 64 und ein ASR-Ventil 65 benötigt, so wie ein Mikroschalter 71. Mittels des Hauptmagnetventils 64 kann der Modulatorraum 8 entweder an eine Vakuumquelle (vac) oder an Atmospäre (atm) gelegt werden. In der Grund position des Ventils 64 besteht eine Verbindung zur Vakuumquelle.In order to control the device in the event of brake slip or traction control, two valves, namely a main solenoid valve 64 and an ASR valve 65 , as well as a microswitch 71, are required. The main solenoid valve 64 can be used to place the modulator chamber 8 either in a vacuum source (vac) or in an atmosphere (atm). In the basic position of the valve 64 there is a connection to the vacuum source.
Das ASR-Ventil 65 ist ein 2/4-Wegeventil. In der Grund stellung des Ventils ist der Anschlußstutzen 30 gesperrt und der Anschlußstutzen 47 mit der Vakuumquelle (vac) ver bunden. Durch Umschalten des Ventils 65 wird der Anschluß stutzen 30, d.h. der Verstärkerraum 9 mit der Atmosphäre verbunden, während der Anschlußstutzen 47 gesperrt wird.The ASR valve 65 is a 2/4-way valve. In the basic position of the valve, the connection piece 30 is blocked and the connection piece 47 with the vacuum source (vac) connected ver. By switching the valve 65 , the connection port 30 , ie the amplifier chamber 9 is connected to the atmosphere, while the connection port 47 is blocked.
Ein Mikroschalter 71 ist im Topfinneren angebracht und wird durch ein Betätigungsglied 72 am Steuergehäuse 36 betätigt. Mit dem Mikroschalter kann somit eine relative Bewegung zwischen dem Steuergehäuse 36 und dem Simulator gehäuse 23 registriert werden. A microswitch 71 is mounted in the interior of the pot and is actuated by an actuating member 72 on the control housing 36 . With the microswitch, a relative movement between the control housing 36 and the simulator housing 23 can thus be registered.
Bevor im folgenden die Funktion des Gerätes beschrieben werden soll, sind zunächst einige Details darzustellen.Before the function of the device is described below some details are to be presented first.
Die Fig. 2 zeigt die Verbindung zwischen dem Stößel 18 und den Druckstangenkolben 19. Wie schon erläutert, ist der Stößel 18 mittels eines Gewindes 20 in den Druckstan genkolben 19 hineingeschraubt. Die Übertragungskräfte wer den von einem Druckpilz 21 abgestützt, der am Kopf des Stößels 20 angeordnet ist. Zwischen dem Druckpilz 21 und dem Stößel 18 können Distanzringe 66 vorgesehen werden, so daß die Grundstellung des Bremskraftverstärkers 1 auf die Gundstellung des Hauptbremszylinders 5 abgestimmt werden kann. Fig. 2 shows the connection between the plunger 18 and the push rod piston 19. As already explained, the plunger 18 is screwed into the pressure piston 19 by means of a thread 20 . The transmission forces who the supported by a pressure mushroom 21 which is arranged on the head of the plunger 20 . Spacer rings 66 can be provided between the pressure mushroom 21 and the plunger 18 , so that the basic position of the brake booster 1 can be matched to the basic position of the master brake cylinder 5 .
Wie die Funktionsbeschreibung weiter unten zeigen wird, ist es möglich, daß im Modulatorraum 8 ein höherer Druck auftritt, als im Verstärkerraum 9. Dies hat zur Folge, daß die Rollmembran, die sich normalerweise in einem Bogen in den Modulatorraum erstreckt, in den Verstärkerraum ge drückt wird. Dann ist nicht mehr sichergestellt, daß sie bei einem Druckwechsel wieder in ihre normale Position ge langt, zumal die Rollmembran im allgemeinen nur lose gegen die Trennwand 11 angelehnt ist und allenfalls nahe der axialen Mitte befestigt ist. Es wird daher vorgeschlagen, die Membran am äußeren Rand des Tellers zu befestigen. In einfacher Weise läßt sich das dadurch realisieren, daß der Teller an seinem äußeren Rand eine Nut erhält. Die Öffnung der Nut kann sich entweder nach innen (Fig. 3) oder nach außen erstrecken. Auf jeden Fall wird der innere Rand der Rollmembran in die Nut gelegt, und dort von einem Sprengring 65 gehalten. As the functional description will show below, it is possible that a higher pressure occurs in the modulator chamber 8 than in the amplifier chamber 9 . As a result, the rolling membrane, which normally extends in an arc into the modulator space, is pressed into the amplifier space. Then it is no longer ensured that it will return to its normal position when there is a pressure change, especially since the rolling membrane is generally only loosely ajar against the partition 11 and is at most fastened near the axial center. It is therefore proposed to attach the membrane to the outer edge of the plate. This can be achieved in a simple manner in that the plate is provided with a groove on its outer edge. The opening of the groove can either extend inwards ( Fig. 3) or outwards. In any case, the inner edge of the rolling membrane is placed in the groove and held there by a snap ring 65 .
Die beschriebene Bremsvorrichtung arbeitet nun nach dem folgenden Schema:The braking device described now works after following scheme:
In der Bremslösestellung befinden sich alle Teile in der dargestellten Position. Der Modulatorraum 8 sowie der Simulatorraum 10 sind mit einer Vakuumquelle verbunden, während der Außenanschluß 30 des Verstärkerraumes 9 ge sperrt ist. Durch Betätigen der Pedalstange 49 wird eine dosierte Menge Luft in den Steuerraum 42 eingelassen, die über den Längskanal 44 auch in den Verstärkerraum 9 ge langt. Der sich aufbauende Druck verschiebt einerseits die Trennwand 11 in Richtung auf den Hauptzylinder, der Stößel 18 verschiebt damit den Druckstangenkolben 19, wodurch sich im Hauptbremszylinder ein Druck aufbaut, der an die Radbremsen weitergeleitet wird. Der Druck im Verstärker raum 9 lastet gleichzeigig auf die Trennwand 22, so daß das Simulatorgehäuse 23 in Anlage an die Bolzen 7 gehalten wird, also in der dargestellten Grundposition verbleibt. Der Druck im Steuerraum 42 lastet auf die Trennwand 38, wodurch das mit der Trennwand 38 verbundene Steuergehäuse 36 gegen die Kraft der Federn 62 a und nach zurücklegen eines bestimmten Weges auch gegen die Kraft der Feder 63 b bewegt wird. Die Federkräfte wirken über die Reaktions scheibe sowie über die Ventilkörper 48 auf die Pedal stange 49 zurück. Durch die Vorwärtsbewegung des Steuer gehäuses 36 wird gleichzeitig der erste Ventilsitz 51 wie der geschlossen, so daß keine weitere Luft in den Steuer raum 42 bzw. in den Verstärkerraum 9 einströmen kann. Es findet ein Regelvorgang statt. Die rückwirkende Kraft wird dabei nicht durch den Druck im Hauptbremszylinder sondern durch die Kraft der Federn 62 a, 62 b erzeugt. In the brake release position, all parts are in the position shown. The modulator chamber 8 and the simulator chamber 10 are connected to a vacuum source, while the external connection 30 of the amplifier chamber 9 is blocked ge. By actuating the pedal rod 49 , a metered amount of air is let into the control chamber 42 , which also reaches the amplifier chamber 9 via the longitudinal channel 44 . The pressure that builds up on the one hand shifts the partition 11 in the direction of the master cylinder, the plunger 18 thus shifts the push rod piston 19 , as a result of which a pressure builds up in the master brake cylinder, which is passed on to the wheel brakes. The pressure in the amplifier chamber 9 simultaneously loads on the partition 22 , so that the simulator housing 23 is held in contact with the bolt 7, that is, remains in the basic position shown. The pressure in the control chamber 42 bears on the partition wall 38 , whereby the control housing 36 connected to the partition wall 38 is moved against the force of the springs 62 a and, after a certain distance, also against the force of the spring 63 b . The spring forces act on the reaction disc and on the valve body 48 on the pedal rod 49 back. By the forward movement of the control housing 36 , the first valve seat 51 is closed at the same time, so that no further air can flow into the control room 42 or into the amplifier chamber 9 . A control process takes place. The retroactive force is not generated by the pressure in the master cylinder but by the force of the springs 62 a , 62 b .
Während einer Bremsung wird das Drehverhalten der Räder bekannter Weise laufend überwacht, so daß sofort fest gestellt werden kann, ob eines der Räder droht zu blok kieren. Wenn dies der Fall ist, schaltet die Anlage in den Antiblockiermodus. Dieser sieht vor, daß der Druck im Hauptbremszylinder, und damit der Druck in den noch an geschlossenen Radbremsen reduziert wird. Dazu wird das Ventil 64 umgeschaltet, so daß der Modulatorraum 8 mit der Atmosphäre verbunden ist. Der sich im Modulatorraum 8 auf bauende Druck bewegt die Trennwand 11 zurück, so daß der Druck im Hauptbremszylinder reduziert wird. Der Druck im Verstärkerraum 9 hält die Trennwand 23 weiterhin in ihrer Grundposition, so daß der Regelvorgang, der sich in einer Hin- und Herbewegung der Trennwand 11 äußert, nicht am Pedal spürbar wird.During braking, the rotational behavior of the wheels is continuously monitored in a known manner, so that it can immediately be determined whether one of the wheels is threatening to block. If this is the case, the system switches to anti-lock mode. This provides that the pressure in the master brake cylinder, and thus the pressure in the still closed wheel brakes, is reduced. For this purpose, the valve 64 is switched so that the modulator chamber 8 is connected to the atmosphere. The building pressure in the modulator chamber 8 moves the partition 11 back so that the pressure in the master cylinder is reduced. The pressure in the booster chamber 9 keeps the partition 23 in its basic position, so that the control process, which manifests itself in a back and forth movement of the partition 11 , is not felt on the pedal.
Die Anlage kann aber auch zur Regelung des Antriebs schlupfes eingesetzt werden, wodurch ein Durchdrehen der Räder beim Anfahren oder auf glattem Untergrund unter bunden wird. Dazu ist der Hauptbremszylinder unabhängig von einer Kraft auf die Pedalstange 49 zu betätigen, so daß der sich aufbauende Bremsdruck einem Antriebsmoment des Motors entgegengesetzt werden kann. Im Antriebs schlupfregelmodus wird das Ventil 65 umgeschaltet. Dadurch wird der Außenanschluß der Simulatorkammer 10 (Anschluß stutzen 47) unterbrochen und der Außenanschluß (Anschluß stutzen 30) des Verstärkerraumes 9 mit der Atmosphäre ver bunden. Die in den Verstärkerraum 9 einströmende Luft drängt die Trennwand 11 nach links, wodurch bei einer Bremsung ein Druck im Hauptbremszylinder aufgebaut wird. Gleichzeitig strömt die Luft über den Kanal 44 sowie den offenen Ventilsitz 52, und der Bohrung 56 in den Konstantdruckraum 41 und damit in die Simulatorkammer 10. Auf beiden Seiten der Trennwand 22 herrscht somit der gleiche Druck, so daß die Trennwand 22 in ihrer Grund position verbleibt. Zur Regelung des Antriebsschlupfes kann nun wiederum das Hauptventil 64 umgeschaltet werden, wodurch je nach gefordertem Bremsdruck im Modulatorraum 8 ein Gegendruck zum Druck im Verstärkerraum 9 aufgebaut wird. Betätigt nun der Fahrer während einer Antriebs schlupfregelung die Pedalstange 49, so wird sich die Steuerhülse 36 innerhalb des Simulatorgehäuses 23 bewegen. Die Bewegung kann mit Hilfe eines Schalters 71 registriert werden. Spricht der Schalter 71 während einer Antriebs schlupfregelung an, so wird diese sofort unterbrochen, d. h., die Ventile 64 und 65 in ihrer Grundstellung, die auch in der Figur dargestellt ist, geschaltet. Die vorhandene Luft in dem Verstärkerraum 9 und in dem Simulatorraum 10 wird abgesaugt, so daß eine kraftunterstützte Bremsung erfolgen kann.The system can also be used to control the drive slip, which prevents the wheels from spinning when starting off or on a smooth surface. For this purpose, the master brake cylinder is actuated independently of a force on the pedal rod 49 so that the brake pressure which builds up can be opposed to a drive torque of the engine. In the traction control mode, the valve 65 is switched over. As a result, the external connection of the simulator chamber 10 (connecting piece 47 ) is interrupted and the external connection (connecting piece 30 ) of the amplifier chamber 9 is connected to the atmosphere. The air flowing into the booster chamber 9 forces the partition wall 11 to the left, as a result of which a pressure builds up in the master brake cylinder during braking. At the same time, the air flows through the channel 44 and the open valve seat 52 , and the bore 56 into the constant pressure chamber 41 and thus into the simulator chamber 10 . On both sides of the partition 22 there is therefore the same pressure, so that the partition 22 remains in its basic position. To control the drive slip, the main valve 64 can now be switched over again, as a result of which, depending on the required brake pressure in the modulator chamber 8, a counterpressure is built up to the pressure in the amplifier chamber 9 . If the driver now actuates the pedal rod 49 during a drive slip control, the control sleeve 36 will move within the simulator housing 23 . The movement can be registered with the aid of a switch 71 . If the switch 71 speaks during a drive slip control, this is immediately interrupted, ie the valves 64 and 65 are switched in their basic position, which is also shown in the figure. The existing air in the booster chamber 9 and in the simulator room 10 is extracted so that a force-assisted braking can take place.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 Vakuumbremskraftverstärker
2 Gehäuseteil
3 Gehäuseteil
4 Schraube
5 Hauptzylinder
6 Schraube
7 Bolzen
8 Modulatorraum
9 Verstärkerraum
10 Simulatorraum
11 Membranteller
12 Kernstück
13 Mutter
14 Rollmembran
15 Verdickung
16 Nut
17 Anschlußstutzen
18 Stößel
19 Druckstangenkolben
20 Gewinde
21 Druckpilz
22 Hilfsmembranteller
23 Simulatorgehäuse
24 umlaufende Kanten
25 Mutter
26 Rollmembran
27 Verdickung
28 Nut
29 Zwischenring
30 Anschlußstutzen
31 Topf
32 Topfboden
33 Deckelring
34 Ventilhülse
35 Schraube
36 Steuergehäuse
38 Membranteller
39 Rollmembran
40 Dichtung
41 Konstantdruckraum
42 Steuerraum
43 Querbohrung
44 Längsbohrung
45 Ringraum
46 Querbohrung
47 Anschlußstutzen
48 Ventilkörper
49 Pedalstange
51 erster Ventilsitz
52 zweiter Ventilsitz
53 Ventilteller
54 Querbohrung
56 Längsbohrung
57 Reaktionsscheibe
58 Muffe
59 Zapfen
60 Federteller
61 Dämpfungsstopfen
62 a Reaktionsfeder
62 b Reaktionsfeder
63 Rückstellfeder
64 Hauptmagnetventil
65 ASR-Ventil
66 Distanzscheiben
67 umlaufende Nut
68 innerer Rand
69 Sprengring
70 Steuerventil
71 Mikroschalter
72 Betätigungsglied 1 vacuum brake booster
2 housing part
3 housing part
4 screw
5 master cylinders
6 screw
7 bolts
8 modulator room
9 amplifier room
10 simulator room
11 membrane plates
12 centerpiece
13 mother
14 roll membrane
15 thickening
16 groove
17 connecting pieces
18 plungers
19 push rod piston
20 threads
21 pressure mushroom
22 auxiliary diaphragm plates
23 simulator housing
24 peripheral edges
25 mother
26 rolling membrane
27 thickening
28 groove
29 intermediate ring
30 connecting pieces
31 pot
32 pot bottom
33 cover ring
34 valve sleeve
35 screw
36 control housing
38 membrane plate
39 rolling membrane
40 seal
41 constant pressure space
42 control room
43 cross hole
44 longitudinal bore
45 annulus
46 cross hole
47 connecting piece
48 valve body
49 pedal rod
51 first valve seat
52 second valve seat
53 valve disc
54 cross hole
56 longitudinal bore
57 reaction disk
58 sleeve
59 cones
60 spring plates
61 damping plugs
62 a reaction spring
62 b reaction spring
63 return spring
64 main solenoid valve
65 ASR valve
66 spacers
67 circumferential groove
68 inner margin
69 snap ring
70 control valve
71 microswitch
72 actuator
Claims (21)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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