DE2407296A1

DE2407296A1 - Hydraulischer bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE2407296A1
Application number: DE19742407296
Authority: DE
Inventors: Lloyd Gene Bach; Donald Joseph Baker
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1974-08-29
Also published as: GB1425784A; FR2218492A2; DE2407296C2; FR2218492B2

Description

Palsntaawli'le

Dr. Ing. H. Kegsndank

Dipl. Ing. H. Hsudc - Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs - Dip!. Ir-g. W. Wehnelt

8 Mönchen 2, &E0xs?istraße 25

Telefon 5 380586

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 15. Februar 1974

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-2972

Hydraulischer Bremskraftverstärker (Zusatz zu P 22 48 195.4 vom 2.Oktober 1972)

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des hydraulischen Bremskraftverstärkers gemäß der Haupt-Patentanmeldung P 22 48 195.4.

Bei vielen hydraulischen Bremskraftverstärkern wird der von einer Pumpe für die Lenkhilfe stammende Strömungsmitteldruck verwendet. Wenn im Kraftfahrzeug ein Bremskraftverstärker verwendet wird,kann das Bremspedal viel näher am Fußboden angeordnet werden, als es ohne Bremskraftverstärker der Fall ist, da der gesamte, benötigte Pedalweg kleiner ist. In der Tat wird beim Abbremsen mit Hilfe eines Bremskraftverstärkers ein Kolbenventil nur einige Zehntel Millimeter bewegt, bis das Kraftfahrzeug angehalten ist. Auch ist gewöhnlich eine Einrichtung in Verbindung mit einer vom Bremspe-

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dal betätigten Schubstange, einem Kolben· und einem Ventil zur Änderung des Pedalwegverhältnisses vorgesehen, so daß mit Hilfe der hydraulischen Kraft sich die Schubstange um eine Strecke bewegt, die etwas kleiner als die vom Kolben des BremskraftVerstärkers durchlaufene Strecke ist. Wenn die hydraulische Kraftunterstützung ausfällt, werden sich die Schubstange und das Bremspedal um drei bis vier Zentimeter nach vorne bewegen, bevor die Schubstange am Kolben anschlägt und das Abbremsen manuell erfolgt. Dieser übergroße Pedalweg vermittelt dem Fahrer das Gefühl, daß die Bremsen leck sind,' dies ist unerwünscht. Darüber hinaus wird durch den langen Weg das Abbremsen des Fahrzeugs verzögert, bis die Schubstange fest mit dem Kolben des Bremskraftverstärkers verbunden ist.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bereits in der oben genannten Anmeldung ein besonderer Aufbau vorgeschlagen worden, in dem eine an der Schubstange befestigte, verschiebbare Manschette verwendet wird, die sich beim Schließen der öffnung, die zu einem das Strömungsmittel einfangenden Hohlraum führt, um eine kurze Strecke bewegen muß (Spiel "A" in der Beschreibung). Daraus ergibt sich eine Übergangsperiode entsprechend der während des Zusammendrückens der Feder in der Einrichtung zur Änderung des Pedalwegverhältnisses verstreichenden Zeit. Während dieser Aufbau technisch befriedigend arbeitet, ist jedoch die Übergangsperiode so lang, daß sie manchmal vom Fahrer wahrgenommen wird.

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Demgemäß besteht die besondere Aufgabe darin, ein schnelles Schliessen der öffnung zu ermöglichen, wodurch sich ein steiler Anstieg des Kolben-Pedalkraftverhältnisses beim übergang von einer Bremsbetätigung mit Bremshilfe zu einer Bremsbetätigung ohne Bremshilfe ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Hauptanspruch gelöst.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Figur, die schematisch eine Fahrzeugbremsanlage mit einem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker im Querschnitt zeigt, näher erläutert.

Der Bremskraftverstärker 10 weist ein Gehäuse 12 mit einem Einlaß 14, einem Auslaß 16 und einem Anschluß 18 für die Rückführung des Strömungsmittels auf. Der Einlaß 14 ist mit dem Auslaß an der Hochdruckseite einer Pumpe 20für die Lenkhilfe verbunden, und der Auslaß 16 ist mit dem Einlaß an der Hochdruckseite eines Servo-Lenkgetriebes 22 verbunden. Der Anschluß 18 ist mit einem (nicht gezeigten) Vorratsbehälter am Einlaß (Niederdruckseite) der Pumpe 20 verbunden. Der Auslaß des Servo-Lenkgetriöbes 22 ist ebenfalls mit diesem Vorratsbehälter verbunden. Sowohl die Pumpe20 als auch das Servo-Lenkgetriebe 22 sind hinreichend bekannt.

Im Gehäuse 12 befindet sich eine Druckkammer 24. Das eine Ende eines Servokolbens 26 erstreckt sich in die Druckkammer 24, so daß folglich das rechte Ende des Kolbens 26 dem Strömungsmitteli druck in der Kammer 24 ausgesetzt ist. Das andere Ende des KoI-

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bens 26 nimmt das eine Ende einer Stange 28 auf, wobei das andere Stangenende mit dem bekannten (nicht gezeigten) Hauptbremszylinder verbunden ist, der in der Figur links vom Gehäuse 12 angeordnet
ist. Die Stange 28 überträgt die Kolbenbewegung 26 in der Figur
nach links zum obigen Hauptbremszylinder, womit dieser normalerweise betätigt wird. Eine Rückstellfeder 30 drückt den Kolben 26
und die Stange 28 in die gezeigte Stellung, in der die Bremsen
gelöst sind.

Die Strömungsmittelverbindung zur Kammer 24 wird durch ein Kolbenventil 32 gesteuert, das in einer abgestuften Bohrung 34 verschiebbar angeordnet ist. Ein am einen Ende des Kolbenventils 32 befindlicher Halter 36 wird durch eine Feder 40 in Eingriff mit einer
Schulter 38 in der Bohrung 34 gedrückt, so daß das Kolbenventil 32 die gezeigte, bremslose Stellung einnimmt. Das Kolbenventil 32 ist mit Nuten 42, 44 und Bunden 46, 48 versehen, die mit den entsprechenden Nuten 50, 52 und Bunden 54, 56 an der Wand der Bohrung 34 für die Steuerung der Verbindung zur Druckkammer 24 zusammenwirken. Der Anschluß 18 steht in Verbindung mit der Nut 44, der Einlaß 14 in Verbindung mit der Nut 42 und der Auslaß 16 in Verbindung mit
der Nut 50. Radial verlaufende Kanäle 58 und 60 und ein längs verlaufender Kanal 62 im Kolbenventil 32 verbinden die Nut 52 mit de* Druckkammer 24. Eine Manschette 64 ist an dem sich in die Druck- i

S kammer 24 erstreckenden Ende des Kolbenventils 32 verschiebbar

geordnet, wobei eine Feder 66 die Manschette 64 realtiv zum KoI-benventil 32 nach rechts drückt, bis das Ende der Manschette 64
an einem Halter 68 am Ende des Kolbenventils 32 angreift. Die

Manschette 64 ist mit öffnungen 70 versehen, die diese durchsetzen

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und in der gezeigten Stellung der Manschette einen Strömungsmittelfluß aus den Kanälen 60 ermöglichen. Wenn aber die Manschette gegenüber dem Kolbenventil 32 nach links gedrückt wird, wird die Strömungsmittelverbindung durch die Kanäle 60 unterbrochen. Es ist zu beachten, daß die Feder 66 stärker als die Feder 40 ist, so daß, wenn eine die Manschette 64 nach links drückende Kraft auf die Manschette 64 ausgeübt wird, die Feder 66 eine Relativbewegung der Manschette gegenüber dem Kolbenventil 32 verhindert, wodurch das Kolbenventil und die Manschette als Ganzes verschoben werden, bis das Ende des Kolbenventils an einem Verschluß 72 im Bohrungsende angreift, wonach die Feder 66 nachgibt und die Manschette sich relativ zum Kolbenventil bewegen kann.

Für den Bremskraftverstärker ist eine Betätigungseinrichtung 74 vorgesehen. Die Betätigungseinrichtung weist eine Stange 76 auf, deren rechtes Ende (in der Figur) mit einem normalen Bremspedal (nicht gezeigt) nahe dem Fahrersitz verbunden ist. Das linke Ende der Stange 76 sitzt verschiebbar in einer Blindbohrung 78 im Kolben 26. Ein erster Drehzapfen 80 verbindet das eine Ende eines Hebels 82 mit einem vom Kolben 26 gestützten Arm 84, und ein zweiter Drehzapfen 86 verbindet das andere Ende des Hebels 82 mit der Manschette 64. Ein dritter Drehzapfen 88 verbindet an einer zwischen den Hebelenden liegenden Stelle diesen mit einer Haltevorrichtung 90, die verschiebbar auf der Stange 76 angeordnet ist. Die Vorrichtung 90 endet in einem ringförmigen Element 92, das gegen eine Schulter 94 auf der Stange 76 durch eine Feder 96 gedrückt wird.

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In ähnlicher Weise wie in der zuvor genannten Anmeldung ergeben der Hebel 82, die Feder 96 und die Vorrichtung 90 eine Einrichtung, mit der das Verhältnis der Verschiebungen der Schubstange gegenüber den entsprechenden Verschiebungen des Kolbens außerhalb des normalen Betriebs des Bremskraftverstärkers geändert werden kann, nämlich wenn nicht genügend Strömungsmittel unter Druck in die Druckkammer 24 gelangt.

Ein Kanal 98 verbindet einen durch das Ende der Blindbohrung 78 und durch das Ende der Stange 76 bestimmten Raum 100 mit der Druckkammer 24. Im Kanal 98 ist ein Ventilsitz 102 vorgesehen, wobei eine Feder 104 einen Ventilkörper 106 elastisch gegen den Ventilsitz 102 drückt. Eine Stange 108 erstreckt sich durch den Ventilsitz 102 und verbindet normalerweise den Ventilkörper 1Ö6 mit dem Anschlag 92 an der Vorrichtung 90. Die Stange 108 ist lang genug, um, wenn der Anschlag 92 gegen die Schulter 94 gedrückt ist, den Ventilkörper 106 vom Ventilsitz 102 abgehoben zu halten, so daß im wesentlichen eine ungestörte Strömungsmittelverbindung durch den Kanal 98 gegeben ist.

Der oben beschriebene Bremskraftverstärker arbeitet wie folgt:

Die verschiedenen Bauteile des Bremskraftverstärkers 10 sind in der Figur in der Stellung gezeigt, die sie einnehmen, wenn die Bremsen des Fahrzeuges gelöst sind. In dieser Stellung besteht zwischen dem Einlaß 14 und dem Auslaß 16 eine im wesentlichen ungestörte Strömungsmittelverbindung, da die Nut 42 in Verbindung

mit der Nut 50 steht. In ähnlicher Weise besteht eine ungestörte

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Strömungsnd-ttelverbindung zwischen dem Anschluß 18 und der Druckkammer 24, da die Nut 52 mit der Nut 44 verbunden ist. Beim Bremsen wird das Kolbenventil 32 nach links gedrückt, wodurch sich der Bund 48 mit dem Bund 56 überlappt und die Strömungsmittelverbindung zwischen den Nuten 44 und 52 unterbrochen wird. Zur gleichen Zeit bewegt sich der Bund 48 vom Bund 54 weg, womit eine Strömungsmittel verbindung zwischen der Nut 52 und der Nut 42 geschaffen wird. Gleichfalls wird die Öffnung zwischen dem Bund 46 und dem Bund 54 verkleinert,wodurch der Strömungsmittelfluß zwischen dem Einlaß 14 und dem Auslaß 16 eingeschränkt wird und sich ein Druck in der Nut 42 aufbaut, der zur Nut 52 und in die Druckkammer 24 über die Kanäle 58, 60 und 62 geführt wird. Der Druck in der Kammer 24 wirktauf das rechte Ende des Kolbens 26 und drückt diesen nach links, so daß der Hauptbremszylinder in bekannter Weise betätigt wird. Wenn die Bremsen des Fahrzeugs gelöst werden, drücken die Federn 40 und 30 das Kolbenventil 32 und den Kolben 26 in die gezeigten Stellungen.

Obwohl der Bremskraftverstärker 10 normalerweise zufriedenstellend arbeitet, kann die Strömungsmittelverbindung zum Bremskraftverstärker 10 aus mehreren Gründen unterbrochen sein, z.B., wenn der Fahrzeugmotor abstirbt, während das Fahrzeug noch in Bewegung ist. In diesem Falle geht sofort der Strömungsmitteldruck verloren,und es muß mittels manueller Einrichtungen gebremst werden. Bei manuellem Abbremsen wird die Stange 76 in bekannter Weise betätigt, wodurch das Kolbenventil 32 nach links geschoben wird, bis das Ende des Kolbenventils am Verschluß 72 angreift, wonach sich die Manschette 64 relativ zum Kolbenventil 32 bewegt, so daß die öffnun-

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gen 60 durch die Manschette abgedeckt werden. Damit wird bei plötzlichem Anhalten des Fahrzeugs eine plötzliche Wiederherstellung der Strömungsmittelverbindung zum Bremskraftverstärker verhindert. Bei weiterer Verschiebung der Stange 76 bewegt sich die Schulter 94 vom Anschlag 92 weg, da die Vorrichtung 90 sich zwangsläufig mit dem Hebel 82 bewegt. Natürlich wird bei einer relativen Bewegung der Stange 76 gegenüber der Vorrichtung 90 die Feder 96 zusammengedrückt. Wie oben beschrieben worden ist, ist die Länge der Stange 108 derart bemessen, daß der Ventilkörper 106 normalerweise vom Ventilsitz 102 fortgedrückt ist, wodurch der Raum lOOgaöffnet ist und die Stange 76 sich relativ zum Kolben 26 bewegen kann. Wenn sich jedoch der Anschlag 92 von der Schulter 94 wegbewegt, drückt die Feder 104 den Ventilkörper 106 und damit die Stange 108 nach rechts, wobei sich die Stange 108 bewegen kann, da die Anschiagfläche 92 sich von der Stange fortbewegt hat. Die Feder 104 drückt auf den Ventilkörper 106 in Dichtanlage mit dem Ventilsitz 102, wodurch die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Raum 100 und der Druckkammer 24 unterbrochen und dabei eine hydraulische Verbindung zwischen dem Ende der Stange 76 und des Kolbens 26 hergestellt wird, so daß die Verschiebung der Stange 76 für eine manuelle Bremsbetätigung direkt auf den Kolben 26 übertragen wird. Es ist zu beachten, daß beim erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker die einzige für die Verschiebung der Stange 76 gegenüber dem Kolben 26 bei manueller Bremsbetätigung notwendige Bewegung darin besteht, den Anschlag 92 vom Ende der Stange 108 wegzubewegen, was über eine sehr kurze, vom Fahrer nicht wahrzunehmende Strecke erfolgt.

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Claims

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Megendank

Dipl. Ing. H. Heuck - Dip! Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs - Dipl. Ing. VV. Wehnert

8 München 2, föozsrtstraße 23

Telefon 5380586

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 15. Februar 1974

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-2972

Patentansprüche

Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einer Druckkammer, einem Ventil zur Steuerung des Drucks dieser Karger, einem am einen Ende mit dem Kammerdruck beaufschlagten Kolben und einer vom Fahrer betätigten Betätigungsvorrichtung, die eine Kraftübertragungseinrichtung mit einer Schubstange sowie eine den Kolben mit dem Ventil verbindende Einrichtung zur Änderung des Pedalwegverhältnisses aufweist, wobei ferner zur Steuerung der Verschiebungsstrecko der Schubstange gegenüber dem Kolben eine auf eine Störung der Bremskraftverstärkung ansprechende Einrichtung vorgesehen ist, die zwischen dem Kolben und der Schubstange einen Hohlraum für das Strömungsmittel aufweist, sowie einen Inder Schubstange ausgebildeten und den Hohlraum mit der Kammer verbindenden Kanal und ein das Strömungsmittel im Hohlraum einschließendes Steuerventil (gemäß der Hauptanmeldung P 22 48 195.4), dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerventil ein gegen einen Ventilsitz (102) im Kanal (98) durch __.

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eine Feder (104) beaufschlagter Ventilkörper (106) vorgesehen ist, an dem ein auf eine Relativbewegung zwischen der Schubstange (76) der Einrichtung (82) zur Änderung des Pedalwegverhältnisses ansprechendes Gestänge (108) angreift, womit die Feder (104) den Ventilkörper gegen den Ventilsitz drücken kann.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Schubstange (76) verschiebbar angeordnete
Haltevorrichtung (90) vorgesehen ist, die an einem Hebel (82) zur Betätigung des Steuerventils befestigt ist, ferner ein Anschlag (94) auf der Schubstange und eine den Anschlag in Eingriff mit der Haltevorrichtung drückende, elastische Einrichtung (96), wodurch eine Verschiebung der Schubstange auf den
Hebel übertragen wird, bis eine vorbestimmte Kraft auf die Schubstange ausgeübt wird, die zum Zusammendrücken der elastischen Einrichtung ausreicht, so daß sich der Anschlag von der Haltevorrichtung wegbewegen kann, wobei das das Steuerventil (106) und die Haltevorrichtung (90) verbindende Gestänge (108) durch die Schubstange (76) gestützt wird, die auf eine Bewegung des Anschlags (94) von der Haltevorrichtung weg anspricht, so daß das Steuerventil schließt.

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