DE10346279B4

DE10346279B4 - Brake booster with hydraulic foot force assistance

Info

Publication number: DE10346279B4
Application number: DE2003146279
Authority: DE
Inventors: Andreas Konert; Jörg Linser; Jörg Tipke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2023-10-07
Also published as: DE10346279A1

Abstract

Bremskraftverstärker mit hydraulischer Fußkraftunterstützung, umfassend: – ein Betätigungsorgan (10) zum Einbringen einer Fußkraft, – einen Druckkolben (9), der frontseitig an einen Hauptbremszylinder anschließbar ist und rückseitig durch einen Systemdruck einer Druckkammer (11) und eine durch das Betätigungsorgan (10) eingebrachte Fußkraft beaufschlagbar ist, – ein Druckkammerentlastungsventil (14) zwischen dem Betätigungsorgan (10) und dem Druckkolben (9), das durch eine Relativbewegung zwischen diesen schließbar ist, und – einen Schieber (27), der in dem Druckkolben (9) relativ zu diesem bewegbar angeordnet ist und bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil (14) und einem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil (14) auf das Betätigungsorgan (10) der Fußkraft entgegengerichtet rückwirkt und dabei an dem Druckkammerentlastungsventil (14) eine in die Öffnungsstellung gerichtete Rückstellkraft bewirkt.A brake booster with hydraulic foot power assistance, comprising: - an actuator (10) for introducing a foot force, -; a pressure piston (9) which can be connected on the front to a master brake cylinder and on the back can be acted upon by a system pressure of a pressure chamber (11) and a foot force introduced by the actuating member (10); a pressure chamber relief valve (14) between the actuator (10) and the pressure piston (9) which can be closed by a relative movement between them, and -; a slide (27) which is arranged in the pressure piston (9) so as to be movable relative to it and when a predetermined pressure difference between the system pressure upstream of the pressure chamber relief valve (14) and a pressure downstream of the pressure chamber relief valve (14) on the actuating member (10) is exceeded Counteracts foot force in the opposite direction and thereby causes a return force directed into the open position on the pressure chamber relief valve (14).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker mit hydraulischer Fußkraftunterstützung.The invention relates to a brake booster with hydraulic Fußkraftunterstützung.

Ein solcher Bremskraftverstärker ist aus DE 32 09 337 A1 bekannt. Dieser umfasst ein Betätigungsorgan zum Einbringen einer Fußkraft, einen Druckkolben, der rückseitig durch eine durch das Betätigungsorgan eingebrachte Fußkraft beaufschlagbar ist, eine erste Druckkammer und ein Druckkammerentlastungsventil, das durch eine Bewegung des Betätigungsorgans schließbar ist. Die Druckkammer grenzt an den Hauptbremszylinder an und wird bei einer Betätigung des Betätigungsorgans durch das Druckkammerentlastungsventil geschlossen, so dass sich in dieser Druck aufbauen kann, welcher unmittelbar auf den Hauptbremszylinder einwirkt.Such a brake booster is off DE 32 09 337 A1 known. This comprises an actuating member for introducing a foot force, a pressure piston, which can be acted on at the rear by a foot force introduced by the actuating member, a first pressure chamber and a pressure chamber relief valve, which can be closed by a movement of the actuating member. The pressure chamber adjoins the master cylinder and is closed by the pressure chamber relief valve upon actuation of the actuator, so that can build up in this pressure, which acts directly on the master cylinder.

Bei der Patentinhaberin ist ferner ein Bremskraftverstärker bekannt, der im Folgenden umfasst: ein Betätigungsorgan zum Einbringen einer Fußkraft, einen Druckkolben, der frontseitig an einen Hauptbremszylinder anschließbar ist und rückseitig durch einen Systemdruck einer Druckkammer und eine durch das Betätigungsorgan eingebrachte Fußkraft beaufschlagbar ist, und ein Druckkammerentlastungsventil, das infolge einer Fußkraftbeaufschlagung des Betätigungsorgans abgesperrt wird. Hierdurch steigt bei Betätigung der Bremse der Systemdruck in der Druckkammer an. Die dadurch zusätzlich auf den Druckkolben einwirkende Kraft unterstützt die vom Fahrer aufgebrachte Fußkraft bei der Bremsbetätigung. Lässt der Fahrer der Bremse los, so wird über das Druckkammerentlastungsventil der Druck in der Druckkammer abgebaut und die Unterstützung aufgehoben.The patent owner further discloses a brake booster, which in the following comprises: an actuating member for introducing a foot force, a pressure piston which can be connected to a master cylinder at the front and can be acted upon by a system pressure of a pressure chamber and a foot force introduced by the actuating member; Pressure chamber relief valve which is shut off as a result of Fußkraftbeaufschlagung the actuator. As a result, when the brake is actuated, the system pressure in the pressure chamber increases. The additional force acting on the pressure piston thereby supports the foot force applied by the driver during the brake application. If the driver releases the brake, the pressure in the pressure chamber is reduced via the pressure chamber relief valve and the support is released.

Räumliche Einschränkungen am Fahrzeug machen eine besonders kompakte Bauweise des Bremskraftverstärkers wünschenswert.Spatial restrictions on the vehicle make a particularly compact design of the brake booster desirable.

Die Erfindung schlägt hierzu einen Bremskraftverstärker mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vor. Dieser zeichnet sich insbesondere durch die Anordnung des Druckkammerentlastungsventils und dessen Zusammenwirkung mit einem in dem Druckkolben bewegbaren Schieber aus. Bei Überschreitung einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil und einem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil wirkt der Schieber mit einer der Fußkraft entgegengerichteten Kraft auf das Betätigungsorgan zurück und bewirkt an dem Druckkammerentlastungsventil eine in die Öffnungsstellung gerichtete Rückstellkraft.For this purpose, the invention proposes a brake booster with the features of claim 1. This is characterized in particular by the arrangement of the pressure chamber relief valve and its interaction with a movable in the pressure piston slide. When a predetermined pressure difference between the system pressure before the pressure chamber relief valve and a pressure after the pressure chamber relief valve is exceeded, the slider acts with a foot force opposing force back to the actuator and causes the pressure chamber relief valve directed into the open position restoring force.

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt neben einer kompakten Bauweise eine Druckerhöhung im System ohne Fußkrafterhöhung in der Art eines hydraulischen Springers.The solution according to the invention, in addition to a compact construction, allows a pressure increase in the system without Fußkrafterhöhung in the manner of a hydraulic Springer.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist hierzu der Schieber an seiner in Richtung des Hauptbremszylinders weisenden Stirnseite mit dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil und an seiner Rückseite mit dem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil beaufschlagt. Dabei ist ein erster Abschnitt der Stirnseite stets mit dem Systemdruck beaufschlagt, wohingegen ein zweiter Abschnitt der Stirnseite erst bei einer einsetzenden Bewegung des Schiebers aus seiner Ausgangsstellung mit dem Systemdruck beaufschlagt wird. Lediglich die über den zweiten Abschnitt erzeugte Kraft wirkt auf das Betätigungsorgan zurück.In an advantageous embodiment, for this purpose, the slider is acted upon at its pointing in the direction of the master cylinder end face with the system pressure in front of the pressure chamber relief valve and at its rear side with the pressure after the pressure chamber relief valve. In this case, a first portion of the end face is always acted upon by the system pressure, whereas a second portion of the end face is acted upon only when an onset of movement of the slide from its initial position with the system pressure. Only the force generated via the second section acts on the actuator back.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stirnseite des Betätigungsorgans und eine an dem Druckkolben vorgesehene Ventilsitzfläche als ebene Flächen quer zur Bewegungsrichtung des Druckkolbens und des Betätigungsorgans ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine kostengünstige, fertigungstechnisch einfach Ausführung des Druckkammerentlastungsventils.According to a further advantageous embodiment of the invention, the end face of the actuating member and provided on the pressure piston valve seat surface are formed as flat surfaces transverse to the direction of movement of the pressure piston and the actuating member. This results in a cost-effective, manufacturing technology simple design of the pressure chamber relief valve.

Die druckkolbenseitigen Komponenten des Druckkammerentlastungsventils sowie der Schieber sind vorzugsweise in einer einfachen Zylinderöffnung des Druckkolbens angeordnet, wodurch dessen Aufbau einfach bleibt. Hierdurch ergeben sich Vorteile bei der Fertigung und bei der Montage.The pressure piston-side components of the pressure chamber relief valve and the slide are preferably arranged in a simple cylinder opening of the pressure piston, whereby its structure remains simple. This results in advantages in manufacturing and assembly.

Zudem kann durch geeignete Maßnahmen in dem bzw. den von der Druckkammer wegführenden Entlastungskanälen ein schneller Druckaufbau im System erzielt werden, und zwar bereits vor einer Betätigung der Bremse durch den Fahrer. So ist es beispielsweise durch eine Fußraumüberwachung und/oder die Beobachtung der Rückstellgeschwindigkeit des Gaspedals möglich, auf einen kurz bevorstehenden Bremsvorgang zu schließen. Durch Übermittlung von entsprechenden Steuersignalen an in dem bzw. den Entlastungskanälen angeordnete Ventile kann durch eine Absperrung oder Erhöhung der Druckbegrenzung der Systemdruck erhöht werden. Dies ermöglicht ein schnelleres Ansprechen der Bremse oder eine automatische Einleitung eines Bremsvorgangs.In addition, a rapid pressure build-up in the system can be achieved by suitable measures in the or the discharge chamber leading away from the pressure chamber, even before the brake is actuated by the driver. So it is possible, for example, by a Fußraumüberwachung and / or the observation of the return speed of the accelerator pedal to close an imminent braking operation. By transmitting corresponding control signals to valves arranged in the discharge channel (s), the system pressure can be increased by shutting off or increasing the pressure limit. This allows for faster brake application or automatic initiation of braking.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the patent claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Bremskraftverstärker mit hydraulischer Fußkraftunterstützung nach der Erfindung, und in 1 a sectional view of an embodiment of a brake booster with hydraulic Fußkraftunterstützung according to the invention, and in

2 eine Detailschnittansicht des Druckkolbens des Bremskraftverstärkers. 2 a detail sectional view of the pressure piston of the brake booster.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Bremskraftverstärker 1 mit einer hydraulischen Fußkraftunterstützung. Dieser Bremskraftverstärker 1 wird zwischen einem hier nicht dargestellten Bremspedalhebel und einem ebenfalls nicht dargestellten Hauptbremszylinder eingekoppelt, so dass die Fußkraft beim Bremsen durch diesen hindurchgeführt wird. Zur Verstärkung der Fußkraft wird eine hydraulische Unterstützungskraft erzeugt. Hierzu ist der Bremskraftverstärker 1 an einen Druckerzeuger 2 angeschlossen. Die Druckentlastung erfolgt in ein externes Druckreservoir 3. Wie 1 zeigt, weist dazu ein Gehäuse 4 des Bremskraftverstärkers 1 einen Einlass 5 und einen Auslaß 6 auf. Ein weiterer Anschluss 7 ist ebenfalls mit dem Druckreservoir 3 verbunden.The embodiment shows a brake booster 1 with a hydraulic foot force support. This brake booster 1 is coupled between a brake pedal, not shown here and a master cylinder, also not shown, so that the foot force is passed through it during braking. To strengthen the foot force, a hydraulic assist force is generated. For this purpose, the brake booster 1 to a pressure generator 2 connected. The pressure relief takes place in an external pressure reservoir 3 , As 1 shows, to a housing 4 of the brake booster 1 an inlet 5 and an outlet 6 on. Another connection 7 is also with the pressure reservoir 3 connected.

Das Gehäuse 4 weist eine Zylinderbohrung 8 auf, in der ein Druckkolben 9 gleitbewegbar aufgenommen ist. Dieser Druckkolben 9 ist frontseitig an einen Hauptbremszylinder anschließbar. An der Rückseite des Druckkolbens 9 greift ein Betätigungsorgan 10 an, über welches eine Fußkraft in den Bremskraftverstärker 1 einbringbar ist. Auf Seiten des Betätigungsorgans 10 befindet sich zudem eine Druckkammer 11, welche über den Einlass 5 mit Systemdruck versorgt wird. An der gegenüberliegenden Seite 12 des Druckkolbens 9 liegt der entlastete Druck des Druckreservoirs 3 an. Durch eine gegen diese Seite 12 drückende Rückstellfeder 13 wird der Druckkolben 9 in der in 1 dargestellten Ruhestellung gehalten.The housing 4 has a cylinder bore 8th on, in which a pressure piston 9 is slidably received. This pressure piston 9 is front-connected to a master cylinder. At the back of the pressure piston 9 engages an actuator 10 on which a foot force in the brake booster 1 can be introduced. On the part of the actuator 10 There is also a pressure chamber 11 which over the inlet 5 supplied with system pressure. On the opposite side 12 of the pressure piston 9 is the relieved pressure of the pressure reservoir 3 at. By one against this side 12 pressing return spring 13 becomes the pressure piston 9 in the in 1 shown rest position held.

Zwischen dem Druckkolben 9 und dem Betätigungsorgan 10 ist ein Druckkammerentlastungsventil 14 vorgesehen, das in der dargestellten Ruhestellung des Druckkolbens 9 offen ist, so dass der in der Druckkammer 11 anliegende Systemdruck über einen Entlastungskanal 15 zu dem Auslaß 6 weitergeleitet wird. Ein an dem Auslaß 6 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 16 sorgt in Zusammenwirkung mit dem Druckerzeuger 2 für die Aufrechterhaltung eines gewünschten Systemdrucks. Wird der Strömungsquerschnitt des Druckkammerentlastungsventils 14 infolge einer Fußkraftbeaufschlagung vermindert oder vollständig geschlossen, so steigt der Systemdruck in der Druckkammer 11 an und bewirkt eine in Richtung des Hauptbremszylinders gerichtete Kraft an dem Druckkolben 9, welche die Fußkraft unterstützt.Between the pressure piston 9 and the actuator 10 is a pressure chamber relief valve 14 provided, in the illustrated rest position of the pressure piston 9 open so that in the pressure chamber 11 applied system pressure via a discharge channel 15 to the outlet 6 is forwarded. One at the outlet 6 arranged pressure relief valve 16 provides in cooperation with the pressure generator 2 for maintaining a desired system pressure. Will the flow cross-section of the pressure chamber relief valve 14 reduced or completely closed due to Fußkraftbeaufschlagung, the system pressure in the pressure chamber increases 11 and causes a directed towards the master cylinder force to the pressure piston 9 which supports the foot force.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Druckkammerentlastungsventil 14 zwischen einer Stirnseite 17 des Betätigungsorgans 10 und dem Druckkolben 9 gebildet, wobei die für die Ventilwirkung wesentlichen Abschnitte jeweils als ebene Anlageflächen quer zur Bewegungsrichtung des Druckkolbens 9 und des Betätigungsorgans 10 ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich für das Ventil ein sehr einfacher, kostengünstiger Aufbau.In the embodiment shown here, the pressure chamber relief valve 14 between a front side 17 of the actuator 10 and the plunger 9 formed, wherein the essential for the valve action portions each as a flat contact surfaces transverse to the direction of movement of the pressure piston 9 and the actuator 10 are formed. This results in a very simple, inexpensive construction for the valve.

Der von der Druckkammer 11 weglaufende, erste Abschnitt des Entlastungskanals 15 erstreckt sich durch den Druckkolben 9. Zur Ausbildung eines zunächst axial verlaufenden Abschnitts ist an der Stirnseite 17 des Betätigungsorgans 10 ein vorstehender Zapfen 19 angebracht, der mit axial verlaufenden Ausnehmungen 20 versehen ist. Der Zapfen 19 erstreckt sich in eine Zylinderöffnung 21 des Druckkolbens 9 und ist in dieser gleitbewegbar geführt. Dabei ist ein vorderer Abschnitt des Zapfens 19 gegen die Innenwand der Zylinderöffnung 21 abgedichtet. In letzterer sind mehrere Radialbohrungen 22 vorgesehen, welche als Teil des Entlastungskanals 15 die Ausnehmung 21 über eine außenseitige Nut oder Ringkammer 23 des Kolbens 9 mit dem Auslaß 6 verbinden.The one from the pressure chamber 11 Runaway, first section of the discharge channel 15 extends through the pressure piston 9 , To form an initially axially extending portion is on the front side 17 of the actuator 10 a projecting pin 19 attached, with axially extending recesses 20 is provided. The pin 19 extends into a cylinder opening 21 of the pressure piston 9 and is guided in this slidable. Here is a front portion of the pin 19 against the inner wall of the cylinder opening 21 sealed. In the latter are several radial bores 22 provided as part of the discharge channel 15 the recess 21 via an outside groove or annular chamber 23 of the piston 9 with the outlet 6 connect.

Über den Zapfen 19 ist das Betätigungsorgan 10 axial gegen den Druckkolben 9 abgestützt. Dabei sind zwischen der Stirnseite des Zapfens 19 und einem in der Zylinderöffnung 21 des Druckkolbens 9 festgelegten Zwischenstück 24 mehrere, weiche Rückstellfedern 25 eingegliedert. Diese dienen dazu, das Druckkammerentlastungsventil 14 im unbetätigten Zustand in seiner Offenstellung zu halten.About the cone 19 is the actuator 10 axially against the pressure piston 9 supported. Here are between the front side of the pin 19 and one in the cylinder opening 21 of the pressure piston 9 fixed intermediate piece 24 several, soft return springs 25 incorporated. These serve to the pressure chamber relief valve 14 to keep in its open position in the unactuated state.

Das Zwischenstück 24 begrenzt eine weitere Druckkammer 26 innerhalb des Druckkolbens 9, deren gegenüberliegende Seite durch einen in der Zylinderöffnung 21 des Druckkolbens 9 gleitbewegbar aufgenommenen Schieber 27 gebildet wird. Die weitere Druckkammer 26 kommuniziert mit dem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil 14 in der Ringkammer 23.The intermediate piece 24 limits another pressure chamber 26 inside the pressure piston 9 , the opposite side by one in the cylinder opening 21 of the pressure piston 9 slidably received slide 27 is formed. The further pressure chamber 26 communicates with the pressure after the pressure chamber relief valve 14 in the annular chamber 23 ,

Der Schieber 27 ist Teil eines hydraulischen Springers, der nachfolgend näher erläutert werden soll. Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, ist der Schieber 27 seinerseits als Kolben ausgebildet, dessen Stirnseite 28 eine dritte Druckkammer 29 begrenzt. Diese dritte Druckkammer 29 ist über eine in dem Druckkolben 29 ausgebildete Fluidleitung 30 mit der erstgenannten Druckkammer 11 verbunden, so dass in der dritten Druckkammer 29 stets der gleiche Systemdruck wie vor dem Druckkammerentlastungsventil 14 anliegt. Die Kontur der Stirnseite 28 des Schiebers 27 sowie dessen Rückseite 31 sind derart aufeinander abgestimmt, das eine Bewegung des Schiebers 27 erst bei Vorliegen einer vorgegebenen Druckdifferenz eintritt. Dazu liegt in der Ruhestellung der Druck der weiteren Druckkammer 26 über eine größere Fläche – π/4(D₂ ² – D₃ ²) – an dem Schieber 27 an, als der gegebenenfalls höhere Systemdruck in der dritten Druckkammer 29, der zunächst nur an der kleineren Fläche π/4(D₂ ² – D₄ ²) wirkt. Eine zwischen der Rückseite 31 und dem Zwischenstück 24 eingegliederte, vorgespannte Feder 32 wirkt zusätzlich auf den Schieber 27 ein, um diesen in der in 2 gezeigten Ruhestellung zu halten. Solange sich der Schieber 27 in der Ruhestellung befindet, sind die in der dritten Druckkammer 29 erzeugten Kräfte in bezug auf den Druckkolben 9 neutral.The slider 27 is part of a hydraulic jumper, which will be explained in more detail below. In particular 2 can be taken, is the slider 27 in turn designed as a piston whose end face 28 a third pressure chamber 29 limited. This third pressure chamber 29 is about one in the pressure piston 29 trained fluid line 30 with the first-mentioned pressure chamber 11 connected so that in the third pressure chamber 29 always the same system pressure as before the pressure chamber relief valve 14 is applied. The contour of the front side 28 of the slider 27 as well as its back 31 are coordinated with each other, which is a movement of the slider 27 only occurs when a predetermined pressure difference exists. For this purpose, in the rest position, the pressure of the further pressure chamber 26 over a larger area - π / 4 (D ₂ ² - D ₃ ² ) - on the slide 27 as the possibly higher system pressure in the third pressure chamber 29 . the first acts only on the smaller area π / 4 (D ₂ ² - D ₄ ² ). One between the back 31 and the intermediate piece 24 integrated, preloaded spring 32 additionally acts on the slider 27 a to this in the in 2 shown rest position to keep. As long as the slider 27 in the rest position, those are in the third pressure chamber 29 generated forces with respect to the pressure piston 9 neutral.

Wird allerdings die über die genannten Flächen und die Feder 28 definierten Druckdifferenz zwischen dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil 14 und dem Druck hinter dem Druckkammerentlastungsventil 14 überschritten, so bewegt sich der Schieber 27 relativ zu dem Druckkolben 9 in Richtung des Betätigungsorgans 10. Dabei wird auf Seiten der dritten Druckkammer 29 an dem Schieber 27 nunmehr eine größere Fläche π/4(D₂ ² – D₃ ²) wirksam, die hier der Fläche der Rückseite 31 des Schiebers 27 entspricht. Praktisch wird dies durch eine gestufte Ausbildung der Anlagefläche des Schiebers 27 realisiert. Selbstverständlich ist es möglich, die Stufung auch an der Stirnseite 28 des Schiebers 27 vorzusehen. Dabei wird stets gewährleistet, dass ein erster Abschnitt der Stirnseite 28 stets und ein zweiter Abschnitt der Stirnseite 28 erst bei einer einsetzenden Bewegung des Schiebers 27 aus seiner Ausgangsstellung mit dem Systemdruck beaufschlagt ist.However, the over the mentioned areas and the spring 28 defined pressure difference between the system pressure before the pressure chamber relief valve 14 and the pressure behind the pressure chamber relief valve 14 exceeded, then moves the slider 27 relative to the plunger 9 in the direction of the actuator 10 , It is on the side of the third pressure chamber 29 on the slider 27 now a larger area π / 4 (D ₂ ² - D ₃ ² ) effective, here the area of the back 31 of the slider 27 equivalent. This is practically achieved by a stepped design of the contact surface of the slider 27 realized. Of course, it is possible the gradation also on the front page 28 of the slider 27 provided. It is always ensured that a first section of the front page 28 always and a second section of the front page 28 only with an onset of movement of the slider 27 from its initial position with the system pressure is applied.

In dieser Situation sind die an dem Schieber 27 bewirkten Kräfte in bezug auf den Druckkolben 9 nicht mehr neutral. Die über den zweiten Abschnitt erzeugten Kräfte drücken vielmehr den Druckkolben 9 und den Schieber 27 axial auseinander. Dabei läuft der Schieber 27 mit einem sich durch das Zwischenstück 24 abgedichtet erstreckenden Stangenabschnitt 33 gegen die Stirnseite des Zapfens 19 an und drückt so das Betätigungsorgan 10 in Richtung des Fahrerfußes, über den die zusätzlich erzeugte Kraft, die auch an dem Hauptbremszylinder wirksam wird, letztlich axial abgestützt werden muss.In this situation, those are on the slider 27 caused forces with respect to the plunger 9 no longer neutral. The forces generated by the second section rather press the pressure piston 9 and the slider 27 axially apart. The slider is running 27 with a through the intermediate piece 24 sealed extending rod section 33 against the front of the pin 19 and so presses the actuator 10 in the direction of the driver's foot, over which the additionally generated force, which is also effective on the master cylinder, ultimately must be axially supported.

Bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz wirkt also eine der Fußkraft entgegengerichtete Kraft auf das Betätigungsorgan 10 zurück. Dabei wird an dem Druckkammerentlastungsventil 14 gleichzeitig eine in die Öffnungsstellung gerichtete Rückstellkraft bewirkt. Da das als Plattenventil ausgebildete Druckkammerentlastungsventil 14 druckausgeglichen ist, wird eine kraftfreie Ansteuerung des Systemdrucks ermöglicht. Die Übertragung der aufgebrachten Bremskräfte erfolgt mechanisch. Überschreitet der Systemdruck die Federvorspannung des hydraulischen Springers, so muss das Druckkammerentlastungsventil 14 gegen eine Systemkraft geschlossen werden. Die mechanische Betätigungskraft nimmt zu.When a predetermined pressure difference is exceeded, therefore, one of the foot force opposing force acts on the actuator 10 back. It is at the pressure chamber relief valve 14 simultaneously causes a directed into the open position restoring force. Since designed as a plate valve pressure chamber relief valve 14 pressure-balanced, a force-free control of the system pressure is made possible. The transfer of the applied braking forces is mechanical. If the system pressure exceeds the spring preload of the hydraulic jumper, then the pressure chamber relief valve 14 be closed against a system force. The mechanical actuating force increases.

Wie bereits erläutert, ist in dem Entlastungskanal 15 stromab des Druckkammerentlastungsventils 14 ein Druckbegrenzungsventil 16 angeordnet. Mit diesem wird die hydraulische Unterstützungskraft auf ein vorbestimmtes Niveau begrenzt. Nach Erreichen dieses Niveaus nimmt die Betätigungskraft sehr stark zu.As already explained, is in the discharge channel 15 downstream of the pressure chamber relief valve 14 a pressure relief valve 16 arranged. With this, the hydraulic assist force is limited to a predetermined level. After reaching this level, the operating force increases very much.

Zusätzlich kann dem Druckbegrenzungsventil 16 ein Magnetventil 34 vorgeschaltet sein. Das Magnetventil 34 sorgt dafür, dass ein der mechanischen Betätigung voreilender, schnell aufgebauter, hoher Systemdruck am Druckkolben 9 wirkt und einen Bremsvorgang auslöst. Dies bedeutet, dass das Magnetventil 34 beispielsweise infolge eines externen Signals den Entlastungskanal 15 absperrt, um einen Bremsvorgang auszulösen, bevor in das Betätigungsorgan 10 eine Fußkraft eingebracht wird. Das externe Signal kann zum Beispiel aus einer Fußraumüberwachung und/oder aus der Rückstellgeschwindigkeit eines Gaspedals abgeleitet werden, um einen Bremswunsch frühzeitig zu erkennen. Jedoch sind auch andere Auslöser für einen Bremsvorgang denkbar, wie zum Beispiel Sensoren zur Auslösung von Airbags, um eine Notbremsung zu veranlassen.In addition, the pressure relief valve can 16 a solenoid valve 34 be upstream. The solenoid valve 34 ensures that a high system pressure at the pressure piston that leads the mechanical operation is quickly built up 9 acts and triggers a braking process. This means that the solenoid valve 34 for example, due to an external signal the discharge channel 15 shut off to trigger a braking operation before entering the actuator 10 a foot force is introduced. The external signal can be derived, for example, from a footwell monitoring and / or from the return speed of an accelerator pedal in order to recognize a braking request at an early stage. However, other triggers for a braking operation are conceivable, such as sensors for triggering airbags to cause emergency braking.

Anstelle eines separaten Magnetventils ist es auch möglich, den Systemdruck durch eine Veränderung des Niveaus der Druckbegrenzung des Druckbegrenzungsventils 16 zu verändern. So kann das Niveau der Druckbegrenzung des Druckbegrenzungsventils 16 in Abhängigkeit des externen Signals erhöht werden kann, um einen Bremsvorgang auszulösen, bevor in das Betätigungsorgan eine Fußkraft eingebracht wird.Instead of a separate solenoid valve, it is also possible, the system pressure by changing the level of the pressure relief of the pressure relief valve 16 to change. So can the level of pressure relief of the pressure relief valve 16 can be increased in response to the external signal to trigger a braking operation before a foot force is introduced into the actuator.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: BremskraftverstärkerBrake booster
22: Druckerzeugerpressure generator
33: Druckreservoirpressure reservoir
44: Gehäusecasing
55: Einlassinlet
66: Auslaßoutlet
77: Anschlussconnection
88th: Zylinderbohrungbore
99: Druckkolbenpressure piston
1010: Betätigungsorganactuator
1111: Druckkammerpressure chamber
1212: gegenüberliegende Seiteopposite side
1313: RückstellfederReturn spring
1414: DruckkammerentlastungsventilPressure relief valve chamber
1515: Entlastungskanalrelief channel
1616: DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
1717: Stirnseite des BetätigungsorgansFront side of the actuator
1818: Ventilsitzvalve seat
1919: Zapfenspigot
2020: Ausnehmungrecess
2121: Zylinderbohrung des DruckkolbensCylinder bore of the pressure piston
2222: Radialbohrungradial bore
2323: Ringkammerannular chamber
2424: Zwischenstückconnecting piece
2525: weiche Rückstellfedersoft return spring
2626: weitere Druckkammerfurther pressure chamber
2727: Schieberpusher
2828: Stirnseite des SchiebersFront side of the slider
2929: dritte Druckkammerthird pressure chamber
3030: Fluidkanalfluid channel
3131: Rückseite des SchiebersRear of the slider
3232: DruckdifferenzfederPressure difference spring
3333: Stangenabschnitt des SchiebersRod section of the slider
3434: Magnetventilmagnetic valve

Claims

Bremskraftverstärker mit hydraulischer Fußkraftunterstützung, umfassend: – ein Betätigungsorgan (10) zum Einbringen einer Fußkraft, – einen Druckkolben (9), der frontseitig an einen Hauptbremszylinder anschließbar ist und rückseitig durch einen Systemdruck einer Druckkammer (11) und eine durch das Betätigungsorgan (10) eingebrachte Fußkraft beaufschlagbar ist, – ein Druckkammerentlastungsventil (14) zwischen dem Betätigungsorgan (10) und dem Druckkolben (9), das durch eine Relativbewegung zwischen diesen schließbar ist, und – einen Schieber (27), der in dem Druckkolben (9) relativ zu diesem bewegbar angeordnet ist und bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil (14) und einem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil (14) auf das Betätigungsorgan (10) der Fußkraft entgegengerichtet rückwirkt und dabei an dem Druckkammerentlastungsventil (14) eine in die Öffnungsstellung gerichtete Rückstellkraft bewirkt.Hydraulic foot force assisted brake booster comprising: - an actuator ( 10 ) for introducing a foot force, - a pressure piston ( 9 ), which is connectable to a master cylinder at the front and at the rear by a system pressure of a pressure chamber ( 11 ) and one by the actuator ( 10 ) applied foot force, - a pressure chamber relief valve ( 14 ) between the actuator ( 10 ) and the pressure piston ( 9 ), which is closable by a relative movement between them, and - a slide ( 27 ), which in the pressure piston ( 9 ) is arranged relative to this movable and when a predetermined pressure difference between the system pressure in front of the pressure chamber relief valve ( 14 ) and a pressure after the pressure chamber relief valve ( 14 ) on the actuator ( 10 ) counteracts the foot force and thereby at the pressure chamber relief valve ( 14 ) causes a directed into the open position restoring force.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu überschreitende Druckdifferenz durch eine vorgespannte Feder (32) vorgegeben wird, welche den Schieber (27) in Richtung des Hauptbremszylinders drückt.Brake booster according to claim 1, characterized in that the pressure difference to be exceeded by a prestressed spring ( 32 ) is given, which the slide ( 27 ) pushes in the direction of the master cylinder.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (27) an seiner in Richtung des Hauptbremszylinders weisenden Stirnseite (28) mit dem Systemdruck vor dem Druckkammerentlastungsventil (14) und an seiner Rückseite (31) mit dem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil (14) beaufschlagt ist, wobei ein erster Abschnitt der Stirnseite (28) stets und ein zweiter Abschnitt der Stirnseite (28) erst bei einer einsetzenden Bewegung des Schiebers (27) aus seiner Ausgangsstellung mit dem Systemdruck beaufschlagt ist, und lediglich die über den zweiten Abschnitt erzeugte Kraft auf das Betätigungsorgan (10) rückwirkt.Brake booster according to claim 1 or 2, characterized in that the slide ( 27 ) on its in the direction of the master cylinder facing end face ( 28 ) with the system pressure in front of the pressure chamber relief valve ( 14 ) and on its back ( 31 ) with the pressure after the pressure chamber relief valve ( 14 ) is acted upon, wherein a first portion of the end face ( 28 ) always and a second section of the front side ( 28 ) only when an incipient movement of the slide ( 27 ) is acted upon from its initial position with the system pressure, and only the force generated via the second portion on the actuator ( 10 ) reacts.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkammerentlastungsventil (14) zwischen dem Druckkolben (9) und dem Betätigungsorgan (10) kraftausgeglichen ist.Brake booster according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure chamber relief valve ( 14 ) between the pressure piston ( 9 ) and the actuator ( 10 ) is force-balanced.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkammerentlastungsventil (14) durch eine Stirnseite (17) des Betätigungsorgans (10) und dem Druckkolben (9) gebildet wird, wobei ein durch das Druckkammerentlastungsventil (14) absperrbarer Entlastungskanal (15) der Druckkammer (11) durch den Druckkolben (9) verläuft.Brake booster according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure chamber relief valve ( 14 ) through an end face ( 17 ) of the actuator ( 10 ) and the pressure piston ( 9 ), one through the pressure chamber relief valve ( 14 ) lockable discharge channel ( 15 ) of the pressure chamber ( 11 ) through the pressure piston ( 9 ) runs.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite (17) des Betätigungsorgans (10) ein Zapfen (19) befestigt ist, welcher in einer Zylinderöffnung (21) des Druckkolbens (9) gleitbewegbar aufgenommen ist und mindestens eine Ausnehmung (20) zur Ausbildung eines axialen Abschnitts des Entlastungskanals (15) aufweist.Brake booster according to claim 5, characterized in that on the front side ( 17 ) of the actuator ( 10 ) a pin ( 19 ), which in a cylinder opening ( 21 ) of the pressure piston ( 9 ) is slidably received and at least one recess ( 20 ) for forming an axial portion of the discharge channel ( 15 ) having.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (10) über mindestens eine weiche Rückstellfeder (25) axial gegen den Druckkolben (9) abgestützt ist, welche das Druckkammerentlastungsventil (14) im unbetätigten Zustand in Offenstellung hält.Brake booster according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating member ( 10 ) via at least one soft return spring ( 25 ) axially against the pressure piston ( 9 ) is supported, which the pressure chamber relief valve ( 14 ) holds in open position in the unactuated state.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (17) des Betätigungsorgans (10) und eine an dem Druckkolben (9) vorgesehene Ventilsitzfläche (18) als ebene Flächen quer zur Bewegungsrichtung des Druckkolbens (9) und des Betätigungsorgans (10) ausgebildet sind.Brake booster according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end face ( 17 ) of the actuator ( 10 ) and one on the pressure piston ( 9 ) provided valve seat surface ( 18 ) as flat surfaces transverse to the direction of movement of the pressure piston ( 9 ) and the actuator ( 10 ) are formed.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (27) in einer Zylinderöffnung (21) des Druckkolbens (9) angeordnet ist.Brake booster according to one of claims 1 to 8, characterized in that the slide ( 27 ) in a cylinder opening ( 21 ) of the pressure piston ( 9 ) is arranged.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zylinderöffnung (21) des Druckkolbens (9) ein Zwischenstück (24) festgelegt ist, welches zusammen mit der Rückseite (31) des Schiebers (27) eine weitere Druckkammer (26) in dem Druckkolben (9) begrenzt, die mit dem Druck nach dem Druckkammerentlastungsventil (14) kommuniziert und die zwischen der Rückseite (31) des Schiebers (27) und dem Zwischenstück (24) eingegliederte Druckdifferenz-Feder (32) aufnimmt.Brake booster according to claim 8 or 9, characterized in that in the cylinder opening ( 21 ) of the pressure piston ( 9 ) an intermediate piece ( 24 ), which together with the back ( 31 ) of the slider ( 27 ) a further pressure chamber ( 26 ) in the pressure piston ( 9 ) with the pressure after the pressure chamber relief valve ( 14 ) and between the back ( 31 ) of the slider ( 27 ) and the intermediate piece ( 24 ) incorporated pressure difference spring ( 32 ).

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Entlastungskanal (15) der Druckkammer (11) stromab des Druckkammerentlastungsventils (14) ein Druckbegrenzungsventil (16) angeordnet ist.Brake booster according to one of claims 1 to 10, characterized in that in a discharge channel ( 15 ) of the pressure chamber ( 11 ) downstream of the pressure chamber relief valve ( 14 ) a pressure relief valve ( 16 ) is arranged.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Entlastungskanal (15) stromab des Druckkammerentlastungsventils (14) ein Magnetventil (34) angeordnet ist, welches dem Druckbegrenzungsventil (16) vorgeschaltet ist. Brake booster according to claim 11, characterized in that in the discharge channel ( 15 ) downstream of the pressure chamber relief valve ( 14 ) a solenoid valve ( 34 ) is arranged, which the pressure relief valve ( 16 ) is connected upstream.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (34) infolge eines externen Signals den Entlastungskanal (15) absperrt, um einen Bremsvorgang auszulösen, bevor in das Betätigungsorgan (10) eine Fußkraft eingebracht wird.Brake booster according to claim 12, characterized in that the solenoid valve ( 34 ) due to an external signal the discharge channel ( 15 ) shuts off to initiate a braking operation before entering the actuator ( 10 ) a foot force is introduced.

Bremskraftverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau der Druckbegrenzung des Druckbegrenzungsventils (16) in Abhängigkeit eines externen Signals erhöht werden kann, um einen Bremsvorgang auszulösen, bevor in das Betätigungsorgan (10) eine Fußkraft eingebracht wird.Brake booster according to claim 11, characterized in that the level of the pressure limiting of the pressure limiting valve ( 16 ) can be increased in response to an external signal in order to initiate a braking operation before entering the actuator ( 10 ) a foot force is introduced.

Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Signal aus einer Fußraumüberwachung und/oder aus der Rückstellgeschwindigkeit eines Gaspedals abgeleitet wird.Brake booster according to one of claims 13 or 14, characterized in that the external signal is derived from a Fußraumüberwachung and / or from the return speed of an accelerator pedal.