WO1994004402A1 - Pneumatischer bremskraftverstärker, insbesondere für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO1994004402A1
WO1994004402A1 PCT/EP1993/002117 EP9302117W WO9404402A1 WO 1994004402 A1 WO1994004402 A1 WO 1994004402A1 EP 9302117 W EP9302117 W EP 9302117W WO 9404402 A1 WO9404402 A1 WO 9404402A1
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valve
chamber
controlled valve
housing
brake booster
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PCT/EP1993/002117
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Ludwig Friedsam
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Lucas Industries Public Limited Company
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    • B60T8/447—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure
    • B60T8/448—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure the power-assist booster means being a vacuum or compressed air booster

Definitions

  • Pneumatic brake booster especially for
  • the invention relates to a pneumatic brake booster according to the preamble of claim 1.
  • the first controlled valve is usually connected to the brake pedal of a motor vehicle via a mechanical actuating member, so that the driver can actuate the first valve arbitrarily.
  • an electromagnet is provided, which is dependent on a computer which evaluates signals from at least one sensor.
  • a sensor can, for example, observe the deceleration of a braked wheel or the loading condition of the vehicle or, according to DE 4028290 Cl, the speed at which the brake pedal is actuated.
  • the aim is to reduce the braking distance in critical driving situations by providing the braking system with a sufficiently strong actuating force even if the driver does not apply the brake pedal too hard.
  • This is based on the observation that, on average, experienced drivers in critical driving situations tend to actuate the brake pedal suddenly, that is to say at high speed, but then not so forcefully that a brake system equipped with an anti - blocking system (ABS) is equipped, can perform optimal braking.
  • ABS anti - blocking system
  • the control by the first valve operated by the driver is not sufficient, but the second controlled valve ensures that a pressure difference between the two chambers is created as required overlaps the pressure difference caused by the first valve.
  • a signal which is emitted by a sensor arranged on the brake pedal or linkage in the event of a sudden brake actuation caused by the driver is understood as an indication that full braking is necessary even if the driver does not do so provides sufficient actuating force.
  • compressed air is introduced into the pressure chamber via the second valve controlled by the computer, and from there it reaches the first chamber via the first check valve, so that the movable wall is displaced and, as a rule, releases a brake actuating force via a force output element to a hydraulic master brake cylinder.
  • the invention is based on the finding that the compressed air flowing into the pressure chamber can, under certain operating conditions, press open the first valve, which is normally controlled by the driver, with the result that part of the compressed air escapes from the first chamber of the brake booster without the desired one there To have done work.
  • This undesired opening of the first controlled valve can be prevented by appropriately strengthening an existing spring that normally holds this valve.
  • such an amplification is associated with a normally undesirable change in the control behavior of the brake booster.
  • the first controlled valve does not need to be changed compared to the prior art. It is accepted that under certain operating conditions this valve will be opened unintentionally by the compressed air flowing into the pressure chamber. The compressed air then flowing through the first controlled valve is essentially not lost, however, because it only fills a relatively small safety space between the first controlled valve and the check valve according to the invention and keeps it in its closed position the more the pressure in the valve Security room increases.
  • the second check valve can therefore be designed without its own closing spring, so that it opens easily during normal, mechanical actuation of the first controlled valve in order to allow air to flow in from the environment without any significant resistance.
  • FIG. 1 shows a pneumatic brake booster together with the associated valves in an axial longitudinal section
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1.
  • the brake booster shown is essentially rotationally symmetrical with respect to an axis A and has an amplifier housing 10 in which a first, rear chamber 12 and a second, front chamber 14 are arranged and separated from one another by a movable wall 16.
  • Two axially parallel tie rods 18 extend through the amplifier housing 10, only one of which is shown. With the two tie rods 18, the brake booster can for example be attached to the bulkhead of a motor vehicle.
  • the brake booster includes a first controllable valve 20 which is arranged in a valve housing 22 which is essentially rotationally symmetrical with respect to the axis A.
  • the valve housing 22 is connected to the movable wall 16 for a common axial relative movement with respect to the booster housing 10 and has an annular outer valve seat 24 on its inner wall.
  • This valve seat 24 interacts with a sealing body 26, which is additionally assigned a valve body 28 with a likewise annular inner valve seat.
  • the valve body 28 is attached to the front end of a rod-shaped actuator 30, which is connected to the brake pedal of a motor vehicle in the installed state.
  • a spring 32 is supported on the actuating member 30, which prestresses the sealing body 26 in the direction of the outer valve seat 24 and the valve body 28.
  • a clamp-like stop body 34 is attached to the valve body 28 and extends essentially radially, with axial play, through an opening in the valve housing 22 and, in the rest position shown, bears against a shoulder 36 of the valve housing 10.
  • the first controllable valve 20 is assigned an inlet 38 for ambient air in the rear area of the valve housing 22, which inlet may contain a filter (not shown).
  • An annular space is formed between the radially outer valve seat 24 and the valve body 28, which is in constant communication with the rear chamber 12 of the brake booster.
  • the rear chamber 12 is also connected by a first check valve 40 to a central pressure chamber 42 such that air can flow from this pressure chamber 42 into the rear chamber 12, but not vice versa.
  • the central pressure chamber 42 is continuously connected by a channel 44 to an outer annular space formed in the valve housing 22 radially outside the outer valve seat 24.
  • the central pressure chamber 42 is also included an inlet 46 formed in the housing 10 for introducing compressed air.
  • the valve housing 22 is guided in a telescopically displaceable manner in a fixed front intermediate wall 47 of the amplifier housing 10.
  • the front chamber 14 is also associated with a connection 48 in the valve housing 10 for extracting air.
  • a second controllable valve 50 is connected to the inlet 46 and the connection 48 and, in the example shown, is arranged directly on the front of the amplifier housing 10 and is similar to the first controllable valve 20.
  • the second controllable valve 50 has a valve housing 52, on which an annular outer valve seat 54 is formed; This is associated with a sleeve-shaped sealing body 56, which also interacts with a valve body 58, which is also sleeve-shaped.
  • the valve 50 is controlled by an electromagnet 60 attached to the valve housing 52, which, when energized, moves the valve body 58 upward from its illustrated rest position against the resistance of two springs 62. In the rest position, the valve body 58 is at a distance from the sealing body 56, while the latter rests on the outer valve seat 54 under the action of a spring 64 which biases it downward.
  • a connection piece 66 fastened to the valve housing 52 which is inserted in the inlet 46 of the amplifier housing 10 is connected to a connection piece 68, likewise fastened to the valve housing 52, which is inserted in the connection 48 of the amplifier housing 10.
  • the front chamber 14 is connected to the central pressure chamber 42.
  • a nozzle 70 is also attached, which can be connected to a compressed air source, not shown.
  • the sealing body 56 prevents compressed air from entering the amplifier housing 10 via the second valve 50.
  • zen 72 attached, which is in constant connection with the nozzle 68, thus also with the front chamber 14, and can be connected to a vacuum source, for example an intake line of an internal combustion engine.
  • a force output member 74 is arranged within the central pressure chamber 42 and is supported on the valve housing 22 of the first controllable valve 20.
  • the valve housing 22 and thus also the movable wall 16 is biased towards the rear by a return spring 76.
  • the force output member 74 is provided for actuating a master brake cylinder 78 which is attached to the front of the booster housing 10 by means of the tie rods 18 and projects into the central pressure chamber 42.
  • the two chambers 12 and 14 are connected to one another by a safety valve 80, which is installed diametrically opposite the check valve 40 in the valve housing 22 of the first controllable valve 20 and is controlled by the stop body 34.
  • the safety valve 80 opens only when the movable wall 16, and with it the valve housing 22 of the first controllable valve 20, moves away from the stop body 34 and thus from the actuator 30 by a distance that is greater than a predetermined limit value Has.
  • a second check valve 82 is arranged axially behind the first controllable valve 20 within the valve housing 22 and has an annular valve seat 84 and a likewise annular sealing body 86.
  • the valve seat 84 is formed on the actuator 30; the sealing body 86 is connected to a clamping ring 90 by an elastic sleeve 88.
  • the clamping ring 90 is symmetrical with respect to a central plane B normal to the axis A and has a radially outwardly projecting central web 92 which bears from the rear against an annular stop in the valve housing 22 and the sleeve 88 from a sleeve 94 of the sealing body 26 separates.
  • the two sleeves 88 and 94 are sealed by the clamping ring 90 connected to the inner wall of the valve housing 22.
  • the clamping ring 90 is held in its stop position by a sleeve 96 which is pushed into the valve housing 22 from behind. Between the sleeve 96 and the actuating member 30, a compression spring 98 with preload is arranged in such a way that it tends to push the actuating member 30 backwards and the sleeve 96 forwards.
  • the sealing body 86 is not assigned a valve spring; the sleeve 88, however, has a small restoring force of its own, which is generally sufficient to hold the sealing body 86 against the valve seat 84.
  • the second check valve 82 thus forms the rear boundary of a safety room 100, the front boundary of which is formed by the first controlled valve 20.
  • the brake booster works in a conventional manner in that the valve body 28 pushed forward by the actuating member 30 lifts off the sealing body 26, so that it rests against the outer valve seat 24, as a result of which the connection between the two chambers 12 and 14 is interrupted via the first controllable valve 20 and ambient air through the inlet 38 and the second check valve 82 and on the valve body 28 flows past into the rear chamber 12.
  • an actuating force increased by the brake booster is now available on the power output member 74. This also applies when the electromagnet 60 is de-energized and thus the second controllable valve 50 has remained in its rest position, so that - as in the front chamber 14 - there is still negative pressure in the central pressure chamber 42.
  • a sensor (not shown) associated therewith emits a signal to a computer which ensures that the electromagnet 60 is energized and moves the valve body 58 upward.
  • the valve body 58 lies against the sealing body 56 and lifts it off the valve seat 54, with the result that the two connecting pieces 66 and 68 are separated from one another and compressed air through the connecting pieces 70 and 66 into the central pressure chamber 42 and further through the check valve 40 flows into the rear chamber 12.
  • the rapidly increasing air pressure in the rear chamber 12 also acts on the sealing body 26 and generates a resulting rearward force on it. Under certain conditions it can happen that this force lifts the sealing body 26 from the valve body 28 and thereby opens a connection from the pressure chamber 42 via the channel 44 into the safety room 100. However, this has a very small volume in relation to the rear chamber 12, so that it absorbs only a small amount of compressed air and thus cannot significantly delay or reduce the pressure increase desired in the rear chamber 12.
  • the compressed air enclosed in the safety room 100 presses the sealing body 86 firmly against the valve seat 84 and thus cannot escape to the outside through the inlet 38. The undesired temporary lifting of the sealing body 26 from the valve body 28 is thus practically harmless and therefore need not be prevented by the fact that the spring 32 is reinforced.

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Abstract

In eimem Verstärkergehäuse (10) ist eine erste Kammer (12) durch eine bewegliche Wand (16) von einer zweiten Kammer (14) getrennt, die ständig an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Ein erstes gesteuertes Ventil (20) verbindet in einem Ruhezustand die beiden Kammern (12, 14) miteinander und trennt sie von einem Einlaß (38) für Umgebungsluft. Bei Betätigung trennt dieses Ventil (20) die beiden Kammern (12, 14) voneinander und verbindet die erste Kammer (12) mit dem Einlaß (38) für Umgebungsluft. Das Verstärkergehäuse (10) enthält ferner einen Druckraum (42), der einen an ein zweites gesteuertes Ventil (50) anschließbaren Einlaß (46) für Druckluft aufweist und mit der ersten Kammer (12) verbunden ist, um diese mit Druckluft zu füllen. Zwischen dem ersten gesteuerten Ventil (20) und dem Einlaß (38) für Umgebungsluft ist ein Rückschlagventil (82) angeordnet, das Umgebungsluft im wesentlichen unbehindert zum ersten gesteuerten Ventil (20) strömen läßt, ein Entweichen von Druckluft zur Umgebung hin jedoch verhindert. Dadurch wird ein bei Bedarf rascher Druckaufbau in der ersten Kammer (12) sichergestellt.

Description

Pneumatischer Bremskraftverstärker, insbesondere für
Kraftfahrzeuσe
Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Bremskraftverstärkern dieser Gattung, die beispielsweise aus DE 3943002 AI sowie aus DE 9202154 Ul bekannt sind, ist das erste gesteuerte Ventil üblicherweise über ein mechanisches Be¬ tätigungsglied mit dem Bremspedal eines Kraftfahrzeugs verbun¬ den, sodaß dessen Fahrer das erste Ventil willkürlich betätigen kann. Zum Betätigen des zweiten gesteuerten Ventils ist ein Elektromagnet vorgesehen, der von einem Rechner abhängig ist, welcher Signale mindestens eines Sensors auswertet. Ein solcher Sensor kann beispielsweise die DrehVerzögerung eines abgebrems¬ ten Rades beobachten oder den Beladungszustand des Fahrzeugs oder, gemäß DE 4028290 Cl, die Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal betätigt wird. In all diesen Fällen wird angestrebt, den Bremsweg in kritischen Fahrsituationen dadurch zu verrin¬ gern, daß der Bremsanlage eine ausreichend starke Betätigungs¬ kraft auch dann zur Verfügung gestellt wird, wenn der Fahrer das Bremspedal zu wenig kräftig betätigt. Dem liegt die Beob¬ achtung zugrunde, daß durchschnittlich geübte Fahrer in kriti¬ schen Fahrsituationen dazu neigen, das Bremspedal zwar plötz¬ lich, also mit großer Geschwindigkeit, dann aber nicht so kräf¬ tig zu betätigen, daß eine Bremsanlage, die mit einem Anti- blockiersyste (ABS) ausgerüstet ist, eine optimale Bremsung ausführen kann. Um dem abzuhelfen, begnügt man sich bei Bremskraftverstärkern der genannten Gattung in kritischen Fahrsituationen nicht mit der Ansteuerung durch das erste, vom Fahrer betätigte Ventil, sondern man sorgt mit dem zweiten gesteuerten Ventil dafür, daß bei Bedarf zwischen den beiden Kammern ein Druckunterschied entsteht, der sich dem vom ersten Ventil bewirkten Druckunter¬ schied überlagert. Beispielsweise wird ein Signal, das von ei¬ nem am Bremspedal oder -gestange angeordneten Sensor bei einem vom Fahrer hervorgerufenen plötzlichen Bremsbetätigung abgege¬ ben wird, als Anzeichen dafür verstanden, daß eine Vollbremsung auch dann notwendig ist, wenn der Fahrer eine dafür nicht aus¬ reichende Betätigungskraft zur Verfügung stellt. In solchen Fällen wird über das vom Rechner gesteuerte zweite Ventil Druckluft in den Druckraum eingeleitet, die von dort aus über das erste Rückschlagventil in die erste Kammer gelangt, sodaß die bewegliche Wand verschoben wird und über ein Kraftabgabe¬ glied eine Bremsbetätigungskraft abgibt, in der Regel an einen hydraulischen HauptbremsZylinder.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in den Druckraum einströmende Druckluft bei bestimmten Betriebszu- ständen das erste, normalerweise vom Fahrer gesteuerte Ventil aufdrücken kann mit der Folge, daß ein Teil der Druckluft aus der ersten Kammer des Bremskraftverstärkers entweicht, ohne dort die gewünschte Arbeit verrichtet zu haben. Dieses uner¬ wünschte Öffnen des ersten gesteuerten Ventils läßt sich zwar verhindern, indem man eine ohnehin vorhandene, dieses Ventil normalerweise geschlossen haltende Feder entsprechend ver¬ stärkt. Mit einer solchen Verstärkung ist aber eine normaler¬ weise unerwünschte Veränderung des Regelverhaltens des Brems- kraftverstärkers verbunden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Bremskraftverstär¬ ker der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß vom zweiten gesteuerten Ventil in den Druckraum eingeleitete Druckluft am vorzeitigen Entweichen gehindert wird, ohne daß die Funktion des ersten gesteuerten Ventils beeinträchtigt wird.
ERSATZBLATT Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker braucht das erste gesteuerte Ventil im Vergleich zum Stand der Technik nicht geändert zu werden. Es wird in Kauf genommen, daß dieses Ventil unter bestimmten Betriebsbedingungen von der in den Druckraum einströmenden Druckluft unbeabsichtigt geöffnet wird. Die dann durch das erste gesteuerte Ventil hindurchströmende Druckluft geht aber im wesentlichen nicht verloren, denn sie füllt nur einen verhältnismäßig kleinen Sicherheitsraum zwi¬ schen dem ersten gesteuerten Ventil und dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil und hält dieses umso sicherer in seiner Schließstellung, je stärker der Druck in dem Sicherheitsraum ansteigt. Das zweite Rückschlagventil kann deshalb ohne eigene Schließfeder ausgeführt sein, sodaß es sich bei normaler, mechanischer, Betätigung des ersten gesteuerten Ventils leicht öffnet, um Luft aus der Umgebung ohne nennenswerten Widerstand einströmen zu lassen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen pneumatischen Bremskraftverstärker samt zuge¬ hörigen Ventilen in einem axialen Längsschnitt und Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.
Der dargestellte Bremskraftverstärker ist in bezug auf eine Achse A im wesentlichen rotationssymmetrisch und hat ein Ver¬ stärkergehäuse 10, in dem eine erste, hintere Kammer 12 sowie eine zweite, vordere Kammer 14 angeordnet und durch eine be¬ wegliche Wand 16 voneinander getrennt sind. Durch das Verstär¬ kergehäuse 10 erstrecken sich zwei achsparallele Zuganker 18, von denen nur einer dargestellt ist. Mit den beiden Zugankern 18 läßt sich der Bremskraftverstärker beispielsweise an der Spritzwand eines Kraftfahrzeugs befestigen.
Zum Bremskraftverstärker gehört ein erstes steuerbares Ventil 20, das in einem in bezug auf die Achse A im wesentlichen rota¬ tionssymmetrischen Ventilgehäuse 22 angeordnet ist. Das Ventil¬ gehäuse 22 ist mit der beweglichen Wand 16 zu gemeinsamer axialer Relativbewegung in bezug auf das Verstärkergehäuse 10 verbunden und weist an seiner Innenwand einen ringförmigen äußeren Ventilsitz 24 auf. Dieser Ventilsitz 24 wirkt mit einem Dichtkörper 26 zusammen, dem zusätzlich ein Ventilkörper 28 mit einem ebenfalls ringförmigen inneren Ventilsitz zugeordnet ist. Der Ventilkörper 28 ist am vorderen Ende eines stangenförmigen Betätigungsgliedes 30 befestigt, datg im Einbauzustand mit dem Bremspedal eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Am Betätigungs¬ glied 30 stützt sich eine Feder 32 ab, die den Dichtkörper 26 in Richtung auf den äußeren Ventilsitz 24 und den Ventilkörper 28 vorspannt. Am Ventilkörper 28 ist ein klammerartiger An¬ schlagkörper 34 befestigt, der sich im wesentlichen radial, mit axialem Spiel, durch eine Öffnung des Ventilgehäuses 22 nach außen erstreckt und in der abgebildeten Ruhestellung an einer Schulter 36 des Ventilgehäuses 10 anliegt.
Dem ersten steuerbaren Ventil 20 ist im hinteren Bereich des Ventilgehäuses 22 ein Einlaß 38 für Umgebungsluft zugeordnet, der einen nicht dargestellten Filter enthalten kann. Zwischen dem radial äußeren Ventilsitz 24 und dem Ventilkörper 28 ist ein Ringraum ausgebildet, der in ständiger Verbindung mit der hinteren Kammer 12 des Bremskraftverstärkers steht. Die hintere Kammer 12 ist ferner durch ein erstes Rückschlagventil 40 mit einem zentralen Druckraum 42 derart verbunden, daß Luft aus diesem Druckraum 42 in die hintere Kammer 12 strömen kann, jedoch nicht umgekehrt. Der zentrale Druckraum 42 ist durch einen Kanal 44 ständig mit einem im Ventilgehäuse 22 radial außerhalb des äußeren Ventilsitzes 24 ausgebildeten äußeren Ringraum verbunden. Ferner ist der zentrale Druckraum 42 mit einem im Gehäuse 10 ausgebildeten Einlaß 46 zum Einleiten von Druckluft verbunden. Zu diesem Zweck ist das Ventilgehäuse 22 in einer ortsfesten vorderen Zwischenwand 47 des Verstärker¬ gehäuses 10 teleskopartig verschiebbar geführt. Der vordem Kammer 14 ist ein ebenfalls im Ventilgehäuse 10 ausgebildeter Anschluß 48 zum Absaugen von Luft zugeordnet.
An den Einlaß 46 und den Anschluß 48 ist ein zweites steuer¬ bares Ventil 50 angeschlossen, das im dargestellten Beispiel unmittelbar an der Vorderseite des Verstärkergehäuses 10 an¬ geordnet und ähnlich wie das erste steuerbare Ventil 20 ge¬ staltet ist. Das zweite steuerbare Ventil 50 hat ein Ventil¬ gehäuse 52, an dem ein ringförmiger äußerer Ventilsitz 54 aus¬ gebildet ist; diesem ist ein hülsenföπniger Dichtkörper 56 zu¬ geordnet, der außerdem mit einem ebenfalls hülsenförmigen Ven¬ tilkörper 58 zusammenwirkt.
Das Ventil 50 ist gesteuert von einem an das Ventilgehäuse 52 angebauten Elektromagneten 60, der bei Erregung den Ventilkör¬ per 58 aus seiner abgebildeten Ruhestellung gegen den Wider¬ stand zweier Federn 62 nach oben verschiebt. In der Ruhestel¬ lung hat der Ventilkörper 58 einen Abstand vom Dichtkörper 56, während dieser unter der Wirkung einer ihn nach unten vorspan¬ nenden Feder 64 am äußeren Ventilsitz 54 anliegt. Dabei ist ein am Ventilgehäuse 52 befestigter Stutzen 66, der im Einlaß 46 des Verstärkergehäuses 10 steckt, mit einem ebenfalls am Ven¬ tilgehäuse 52 befestigten Stutzen 68 verbunden, der im Anschluß 48 des Verstärkergehäuses 10 steckt.
Somit ist im abgebildeten Ruhezustand des zweiten Ventils 50 die vordere Kammer 14 mit dem zentralen Druckraum 42 verbunden. Am Ventilgehäuse 52 ist ferner ein Stutzen 70 befestigt, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anschließbar ist. In der abgebildeten Ruhestellung verhindert der Dichtkörper 56, daß über das zweite Ventil 50 Druckluft in das Verstärkerge¬ häuse 10 gelangt. Am Ventilgehäuse 52 ist schließlich ein Stut- zen 72 befestigt, der in ständiger Verbindung mit dem Stutzen 68, also auch mit der vorderen Kammer 14, steht und sich an eine Vakuumquelle, beispielsweise eine Ansaugleitung eines Ver¬ brennungsmotors, anschließen läßt.
Innerhalb des zentralen Druckraums 42 ist ein Kraftabgabeglied 74 angeordnet, das sich am Ventilgehäuse 22 des ersten steuer¬ baren Ventils 20 abstützt. Das Ventilgehäuse 22 und somit auch die bewegliche Wand 16 ist durch eine Rückstellfeder 76 in Richtung nach hinten vorgespannt. Das Kraftabgabeglied 74 ist zur Betätigung eines Hauptbremszylinders 78 vorgesehen, der mittels der Zuganker 18 an der Vorderseite des Verstärkerge¬ häuses 10 angebaut ist und in den zentralen Druckraum 42 hineinragt.
Die beiden Kammern 12 und 14 sind miteinander durch ein Sicher¬ heitsventil 80 verbunden, das dem Rückschlagventil 40 diametral gegenüber in das Ventilgehäuse 22 des ersten steuerbaren Ven¬ tils 20 eingebaut und vom Anschlagkörper 34 gesteuert ist. Das Sicherheitsventil 80 öffnet sich dann und nur dann, wenn die bewegliche Wand 16, und mit ihr das Ventilgehäuse 22 des ersten steuerbaren Ventils 20, sich um eine Strecke, die größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, vom Anschlagkörper 34 und somit vom Betätigungsglied 30 wegbewegt hat.
Axial hinter dem ersten steuerbaren Ventil 20 ist innerhalb des Ventilgehäuses 22 ein zweites Rückschlagventil 82 angeordnet, das einen ringförmigen Ventilsitz 84 und einen ebenfalls ring¬ förmigen Dichtkörper 86 aufweist. Der Ventilsitz 84 ist am Betätigungsglied 30 ausgebildet; der Dichtkörper 86 ist durch eine elastische Manschette 88 mit einem Klemmring 90 verbunden. Der Klemmring 90 ist in bezug auf eine zur Achse A normale Mit¬ telebene B symmetrisch und weist einen radial nach außen ragen¬ den mittleren Steg 92 auf, der von hinten her an einem ringför¬ migen Anschlag im Ventilgehäuse 22 anliegt und die Manschette 88 von einer Manschette 94 des Dichtkörpers 26 trennt. Die beiden Manschetten 88 und 94 sind durch den Klemmring 90 dicht mit der Innenwand des Ventilgehäuses 22 verbunden.
Der Klemmring 90 ist in seiner Anschlagstellung durch eine Hülse 96 festgehalten, die von hinten her in das Ventilgehäuse 22 eingeschoben ist. Zwischen der Hülse 96 und dem Betätigungs¬ glied 30 ist eine Druckfeder 98 mit Vorspannung derart angeord¬ net, daß sie bestrebt ist, das Betätigungsglied 30 nach hinten, und die Hülse 96 nach vorne, zu drücken. Dem Dichtkörper 86 ist - im Gegensatz zum Dichtkörper 26 - keine Ventilfeder zugeord¬ net; die Manschette 88 hat jedoch eine kleine eigene Rückstell¬ kraft, die im allgemeinen genügt, um den Dichtkörper 86 am Ventilsitz 84 anliegend zu halten. Somit bildet das zweite Rückschlagventil 82 in der abgebildeten Ruhestellung die hinte¬ re Begrenzung eines Sicherheitsraumes 100, dessen vordere Be¬ grenzung vom ersten gesteuerten Ventil 20 gebildet wird.
In dem abgebildeten Ruhezustand, bei abgeschalteter Vakuum¬ quelle, herrscht in beiden Kammern 12 und 14 Atmosphärendruck. Bei eingeschalteter Vakuumquelle, also beispielsweise bei lau¬ fendem Motor, mit dessen Ansaugrohr der Stutzen 72 verbunden ist, entsteht in der vorderen Kammer 14 ein Unterdruck, so daß die bewegliche Wand 16, und mit ihr das Ventilgehäuse 22, ge¬ ringfügig nach vorne verschoben wird, bis der radial äußere Ventilsitz 24 sich geringfügig vom Dichtkörper 26 abhebt, wo¬ durch sich ein erneutes Druckgleichgewicht zwischen den beiden Kammern 12 und 14 einstellt. Von dieser Bereitschaftsstellung aus ist eine verlustwegfreie Betätigung des Bremskraftverstär¬ kers gewährleistet.
Bei einer normalen Bremsbetätigung durch den Fahrer arbeitet der Bremskraftverstärker in üblicher Weise, indem der vom Be¬ tätigungsglied 30 vorwärtsgeschobene Ventilkörper 28 sich vom Dichtkörper 26 abhebt, sodaß dieser sich wieder an den äußeren Ventilsitz 24 anlegt, wodurch die Verbindung zwischen den bei¬ den Kammern 12 und 14 über das erste steuerbare Ventil 20 un¬ terbrochen wird und Umgebungsluft durch den Einlaß 38 und das zweite Rückschlagventil 82 hindurch sowie am Ventilkörper 28 vorbei in die hintere Kammer 12 strömt. Infolgedessen steht nun eine durch den Bremskraftverstärker verstärkte Betätigungskraft am Kraftabgabeglied 74 zur Verfügung. Dies gilt auch dann, wenn der Elektromagnet 60 spannungslos und somit das zweite steuer¬ bare Ventil 50 in seiner Ruhestellung geblieben ist, sodaß im zentralen Druckraum 42 weiterhin - ebenso wie in der vorderen Kammer 14 - Unterdruck herrscht.
Bei einer vom Fahrer hervorgerufenen besonders raschen Vor¬ wärtsbewegung des Betätigungsgliedes 30 gibt ein diesem zuge¬ ordneter, nicht dargestellter Sensor ein Signal an einen Rech¬ ner ab, der dafür sorgt, daß der Elektromagnet 60 erregt wird und den Ventilkörper 58 nach oben verschiebt. Dadurch legt sich der Ventilkörper 58 an den Dichtkörper 56 an und hebt diesen vom Ventilsitz 54 ab mit der Folge, daß die beiden Stutzen 66 und 68 voneinander getrennt werden und Druckluft durch die Stutzen 70 und 66 in den zentralen Druckraum 42 und weiter durch das Rückschlagventil 40 in die hintere Kammer 12 strömt.
Der in der hinteren Kammer 12 rasch ansteigende Luftdruck wirkt auch auf den Dichtkörper 26 und erzeugt an diesem eine nach hinten gerichtete resultierende Kraft. Unter bestimmten Bedin¬ gungen kann es vorkommen, daß diese Kraft den Dichtkörper 26 vom Ventilkörper 28 abhebt und dadurch eine Verbindung vom Druckraum 42 über den Kanal 44 in den Sicherheitsraum 100 öff¬ net. Dieser hat jedoch ein im Verhältnis zur hinteren Kammer 12 sehr geringes Volumen, sodaß er nur eine geringe Menge Druck¬ luft aufnehmen und somit den in der hinteren Kammer 12 gewoll¬ ten Druckanstieg nicht nennenswert verzögern oder vermindern kann. Die im Sicherheitsraum 100 eingeschlossene Druckluft drückt den Dichtkörper 86 fest gegen den Ventilsitz 84 und kann somit nicht durch den Einlaß 38 nach außen entweichen. Das un¬ gewollte vorübergehende Abheben des Dichtkörpers 26 vom Ventil¬ körper 28 ist somit praktisch unschädlich und braucht deshalb nicht dadurch verhindert zu werden, daß die Feder 32 verstärkt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Pneumatischer Bremskraftverstärker, inbesondere für Kraft¬ fahrzeuge, mit
- einem Verstärkergehäuse (10) , in dem eine erste Kammer (12) und eine zweite Kammer (14) durch eine bewegliche Wand (16) voneinander getrennt sind,
- einem ständig mit der zweiten Kammer (14) verbundenen An¬ schluß (48) für eine Unterdruckquelle,
- einem ersten gesteuerten Ventil (20) , das in einem Ruhezu¬ stand die beiden Kammern (12, 14) miteinander verbindet und sie von einem Einlaß (38) für Umgebungsluft trennt, bei Betätigung hingegen die beiden Kammern (12, 14) voneinander trennt und die erste Kammer (12) mit dem Einlaß (38) für Umgebungsluft verbin¬ det, und
- einem Druckraum (42) , der einen an ein zweites gesteuertes Ventil (50) anschließbaren Einlaß (46) für Druckluft aufweist und mit der ersten Kammer (12) verbunden ist, um diese mit Druckluft zu füllen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem ersten gesteuerten Ventil (20) und dem Einlaß (38) für Umgebungsluft ein Rückschlagventil (82) angeordnet ist, das Umgebungsluft im wesentlichen unbehindert zum ersten gesteuerten Ventil (20) strömen läßt, ein Entweichen von Druckluft zur Umgebung hin jedoch verhindert.
2. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rückschlag¬ ventil (82) und das erste gesteuerte Ventil (20) in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (22) angeordnet sind.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rückschlag¬ ventil (82) und das erste gesteuerte Ventil (20) im wesent¬ lichen symmetrisch zu einer achsnormalen Mittelebene (B) ge¬ staltet und angeordnet sind.
ERSATZBLATT
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rückschlag¬ ventil (82) einen Ventilsitz (84) aufweist, der an einem Betätigungsglied (30) zum Betätigen des ersten gesteuerten Ven¬ tils (20) ausgebildet ist.
5. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rückschlag¬ ventil (82) und das erste gesteuerte Ventil (20) je einen Dichtkörper (86 bzw. 26) aufweisen, der durch eine Manschette (88 bzw. 94) mit einem zwischen den beiden Dichtkörpern (86, 26) angeordneten Klemmring (90) und durch diesen mit dem Ven¬ tilgehäuse (22) dicht verbunden sind.
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