DE3218194A1

DE3218194A1 - Hydraulischer kraftverstaerker

Info

Publication number: DE3218194A1
Application number: DE19823218194
Authority: DE
Inventors: Helmut 6236 Eschborn Steffes
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1983-11-17
Anticipated expiration: 2002-05-15
Also published as: GB8306714D0; DE3218194C2; FR2526881A1; IT1163349B; IT8321056A0; GB2120333A; GB2120333B; FR2526881B1

Description

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Hydraulischer Kraftverstärker

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kraftverstärker, insbesondere zur Betätigung von Hauptbremszylindern in hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einem in einer Gehäusebohrung dicht geführten Verstärkerkolben, der mit einer Stirnfläche einen Druckraum begrenzt, und bei dem ein pedalbetätigbares Bremsventil vorgesehen ist, das einen Fremddruck in Abhhängigkeit von einer Pedalkraft regelt und dem Druckraum zuführt, wobei der Druckraum in der Bremslösestellung mit einem drucklosen Behälter verbunden ist.

Ein hydraulischer Kraftverstärker mit den vorgenannten Merkmalen ist beispielsweise aus dem "ATE-Bremsen-Handbuch",

6. Auflage 1979, Bartsch-Verlag, Seiten 98 bis 1o4 bekannt. Der dort beschriebene Kraftverstärker ist Kernstück einer Bremskraftverstärkungsanlage und weist ein mit einer Zylinderbohrung versehenes Gehäuse auf, in dem ein Verstärkerkolben dichtend geführt ist. Der Verstärkerkolben weist an seiner Mantelfläche eine Umfangsnut auf, die ständig mit einem Speicherdruck beaufschlagt ist. Beiderseits dieser Umfangsnut befinden sich Hochdruckdichtungen. Eine Stirnfläche des Verstärkerkolbens begrenzt einen Druckraum, in den eine pedalbetäigbare Kolbenstange ragt. Mit der pedalbetätigbaren Kolbenstange ist ein Kolbenschieber eines Bremsventils verbunden, das in Abhängigkeit der auf die Kolbenstange aufgeübtenKraft den Speicherdruck in der Umfangsnut moduliert und dem Druckraum zuleitet. Der Kolbenschieber ist in einer Axialbohrung des Verstärkerkolbens geführt.

In der Bremslösestellung ist der Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers mit einem drucklosen Behälter verbunden, so daß die Anlage die Ruhestellung einnimmt. Wird über

die Kolbenstange eine Betätigungskraft auf den Steuerschieber übertragen, so verschiebt sich dieser relativ zum Verstärkerkolben und unterbricht zunächst eine Verbindung zwischen dem Druckraum und dem drucklosen Behälter. Bei weiterer Relativverschiebung des Steuerschiebers kommen Steuerkanäle im Steuerschieber und im Verstärkerkolben zur Überdeckung, so daß ein der Pedalkraft entsprechender Druck in den Druckraum gelangt. Hat der Druck im Druckraum ein bestimmtes Maß überschritten, bei dem die Reibkräfte der den Verstärkerkolben dichtenden Ringdichtungen überwunden wird, setzt sich der Verstärkerkolben in Richtung auf den Hauptzylinder in Bewegung, so daß eine Betätigung der Radbremsen stattfindet. Dabei ist zu beachten, daß die auf den Verstärkerkolben einwirkenden Reibkräfte nicht unerheblich sind, da in der Umfangsnut des Verstärkerkolbens ständig der hohe Speicherdruck steht. Ferner tritt die Erscheinung auf, daß der Verstärkerkolben nach dem Erreichen des Ansprechdrucks im Druckraum relativ abrupt nach vorne getrieben wird, da die Haftreibung der den Verstärkerkolben dichtenden Ringdichtungen in eine geringere Gleitreibung übergeht. Obwohl der Steuerschieber mit feinsten Toleranzen in den Verstärkerkolben eingepaßt ist, tritt dennoch ein Leckage auf, die erfahrungsgemäß vom Druck der zur Verfügung stehenden Hochdruckquelle abhängig ist.

Ein hydraulischer Verstärker mit den eingangs genannten Merkmalen ist ferner aus der DE-AS 19 o7 1o4 bekannt. Das dort beschriebene Gerät weist im wesentlichen den vorstehend erläuterten Aufbau auf und hat sich zusätzlich zur Aufgabe gemacht eine stetige Vorwärtsbewegung des Verstärkerkolbens bei Betätigung des Steuerschiebers zu erreichen. Zu dem Zweck schlägt das in der DE-AS 19 ο.7 1o4 beschriebene Gerät vor, nach dem Trennen des Druckraums

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vom drucklosen Behälter eine positive Schaltüberdeckung vorzusehen, die bei weiterer Bremsbetätigung zu einem statischen Druckaufbau führt, der ausreichend ist, die Reibkräfte der den Verstärkerkolben dichtenden Ringdichtungen zu überwinden.

Bei dem beschriebenen Gerät ist es als nachteilig anzusehen, daß die Fertigungstoleranzen hinsichtlich der positiven Schaltüberdeckung extrem genau eingehalten werden müssen, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Dies ist natürlich mit entsprechend hohen Fertigungskosten verbunden. Desweiteren besteht bei diesem hydraulischen Bremskraftverstärker weiterhin der Nachteil, daß der hydraulische Fremddruck ständig in der ümfangsnut des Verstärkerkolbens bzw. am Steuerschieber des Bremsventils ansteht. Das Leckageproblem ist also in keiner Weise gelöst. Dies ist in dem Zusammenhang zu sehen, daß sich bei heutigen Kraftfahrzeugbremsanlagen mit hydraulischer Kraftverstärkung eine Tendenz zu immer höheren Drücken der Fremdenergiequelle abzeichnet.

Demgegenüber hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht,einen hydraulischen Kraftverstärker der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß sich ein weiches Ansprechverhalten bei Bremsbetätigung ergibt und daß die Leckage auf ein Minimum. . reduziert ist. Fener soll der Kraftverstärker einfach aufgebaut und sicher im Betrieb sein.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Fremddruckquelle und dem Verstärkerkolben ein Druckminderventil angeordnet ist, daß ein einen Ventildurchgang steuernder Kolben des Druckminderventils über eine kleinere Wirkfläche in Öffnungsrichtung des Ventildurchgangs vom Fremddruck und über eine größere Wirkfläche in Schließrichtung vom geminderten Druck be-

aufschlagt ist und daß eine weitere Wirkfläche des Kolbens dem Druck im Druckraum derart ausgesetzt ist, daß eine weitere Kraft in Öffnungsrichtung erzeugt wird. Durch diese Maßnahmen ergibt sich in vorteilhafter Weise, daß die den Verstärkerkolben abdichtenden Ringdichtungen während des Betriebes nur mit einem relativ geringen Druck beaufschlagt sind, so daß die auf den Verstärkerkolben einwirkenden Reibungskräfte entsprechend gering sind. Dadurch ergibt sich ein entsprechend weiches Ansprechverhalten des hydraulischen Kraftverstärkers. Außerdem wird die Leckage am Steuerschieber auf ein unvermeidbares Maß reduziert. Ferner läßt sich der Steuerschieber des Bremsventils bei einer derartigen Ausgestaltung grober tolerieren; unter Umständen kann der Steuerschieber sogar mit Gummidichtungen versehen sein, was zu einer erheblichen Kostenverminderung bei minimaler Lackage führt.

Zu einer vorteilhaften Weiterbildung gelangt man ferner dadurch, daß in der Gehäusebohrung des Druckminderventils ein Stufenkolben verschiebbar geführt ist und daß zwischen dem größeren und dem kleineren Durchmesser des Stufenkolbens ein Umfangsringraum vorgesehen ist, der mit dem Druckraum verbunden ist. Diese Ausgestaltung hat zur Folge, daß der Verstärkerkolben während des Betriebs der Bremsanlage von einem vergleichsweise geringen Druck beaufschlagt wird. Die im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers vorherrschende Druckkraft, die ein Maß für die Bremsintensität ist, wird dazu benutzt, den Druck am Verstärkerkolben dem Druckbedarf im Druckraum nachzuführen. Die wirksamen Flächen im Umfangsringraum können beliebig bemessen werden.

Wenn an der Stirnfläche des Stufenkolbens mit kleinerem Durchmesser ein Ventilschließglied angeordnet ist, das im Zusammenwirken mit einem Ventilsitz die Verbindung zwischen der Fremddruckquelle und dem Verstärkerkolben steuert, ist ein konstruktiv einfaches Ventil zwischen der Fremddruckquelle und dem Verstärkerkolben realisiert. Zur Vermeidung einer unerwünschten Leckage am Druckminderventil sind beiderseits des Umfangsringraums Ringdichtungen angeordnet. Diese Ringdichtungen setzen den Betätigungsdrücken keine wesentlichen Reibkräfte entgegen, so daß das Druckminderventil generell schnell anspricht und

starken Schwankungen der Pedalkraft unverzüglich folgt. Alternativ kann der Steuerkolben selbstdichtend in der Gehäusebohrung des Druckminderventils geführt sein, wo- * durch eine weitere Gerätevereinfachung eintritt. Die Ringdichtungen werden eingespart, was einerseits zu einer Fertigungsvereinfachung und andererseits zu einer Verringerung der zu montierenden Teile führt.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß ein Überdruckventil vorgesehen ist, das einerseits vom Dru^k im Druckraum und andererseits von dem dem Verstärkerkolben zugeführten Druck beaufschlagt ist und zum Druckraum aufschaltet, wenn der Differenzdruck den Öffnungsdruck überschreitet. Der Einsatz eines derartigen Überdruckventils ist insbesondere in den Betriebszuständen vorteilhaft, in denen der hydraulische Kraftverstärker voll ausgesteuert ist und bei denen anschließend die Pedalkraft relativ rasch reduziert wird. Ohne Überdruckventil könnte dabei der Fall eintreten, daß der Druck der Fremddruckenergiequelle in voller Höhe zwischen den Ringdichtungen des Verstärkerkolbens anliegt. Durch die vorstehend beschriebene Maßnahme wird der Druck auf den Verstärkerkolben derart be-

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einflußt, daß er nie mehr als der Druck im Druckraum zuzüglich des Aufschaltdrucks des Überdruckventils beträgt. Das heißt, daß die Rückstellfedern im Bremskraftverstärker schwächer ausgelegt werden können, was zu einer nochmaligen Verringerung der Ansteuerkraft führt, da der Verstärkerkolben sich beim Vorhandensein des Überdruckventils bei einem noch geringeren Druck im Druckraum in Bewegung setzt.

Vorzugsweise sind das Druckminderventil und das überdruckventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt und in das Verstärkergehäuse integriert. Dadurch ergibt sich eine Kompakteinheit, die einfach im Kraftfahrzeug zu montieren ist, wobei der Montageaufwand gegenüber separat ausgeführten Geräteeinheiten erheblich reduziert ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Fig. 1 bis Fig. 4 der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

und Fig. 3 hydraulische Bremsanlagen in prinzipieller Darstellung und

Fig. 2
und Fig. 4 Druckdiagramme.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage mit einem Tandemhauptzylinder 1 dargestellt. Von den Arbeitskammern 2,3 des Tandemhauptzylinders 1 zweigen Bremskreise 4,5 zu den Radbremszylindern eines Kraftfahrzeuges ab. Der Tandemhauptzylinder 1 ist durch einen hydraulischen Kraftverstärker 6 betätigbar, der seinerseits aus einem in einer Gehäusebohrung 7 geführten Ver-

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Stärkerkolben 8 besteht. Der Verstärkerkolben 8 weist an einem Teil seiner Mantelfläche eine Radialnut 9 auf, die mit dem Gehäuse 1o einen ümfangsringraum 11 bildet. Eine in der Darstellung rechte Stirnfläche des Verstärkerkolbens 8 begrenzt einen Druckraum 12. 5

Der Verstärkerkolben 8 weist ferner eine Axialbohrung 13 auf, in der ein Steuerschieber 14 unter Selbstdichtung geführt ist. Der Steuerschieber 14 steht über einen Betätigungskolben 15 mit einem Bremspedal 16 in Verbindung und

1o" verfügt über einen Axialkanal 17 sowie zwei Radialkanäle

18,19. Desgleichen ist der Verstärkerkolben 8 mit einem Radialkanal 2o versehen, der von dem Innenumfangsringraum 11 radial zur Axialbohrung des Verstärkerkolbens 8 führt.Ein weiterer in die Axialbohrung 13 mündender Druckmittelkanal 21 im Verstärkerkolben 8 steht mit einem drucklosen Behälter 22 in Verbindung.

Der drucklose Behälter 22 steht einerseits mit der Nachlaufbohrung 23,24 des Tandemhauptzylinders in Verbindung und wirkt andererseits als Sumpf für eine durch einen Motor 25 angetriebene Druckmittelpumpe 26. Zu diesem Zweck führt vom drucklosen Behälter 22 eine Druckmittelleitung 27 über ein Filterlement 28 zur Druckmittelpumpe 26. Darüberhinaus steht der drucklose Behälter 22 mit einem

25. Raum 29 in Verbindung, der im wesentlichen durch die in der Darstellung linke Fläche des Verstärkerkolbens 8 und den dem ersten Bremskreis zugeordneten Hauptzylinderkolben 3o begrenzt wird. In diesem Raum 29 ist zur Rückstellung des Verstärkerkolbens 8 eine Druckfeder 31 vorgesehen.

Der Ausgang der Druckmittelpumpe 26 ist über ein Rückschlagventil 32 und Druckmittelleitungen 33,34 mit einem Druckspeicher 35 verbunden. Am Druckspeicher 35 ist über eine weitere Druckleitung 36 ein Druckminderventil 37 an-

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geschlossen, das über eine Druckmittelleitung 38 eine Verbindung zum Umfangsringraum 11 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 hat und außerdem über eine Druckmittelleitung 39 am Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossen ist.
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Das Druckminderventil 37 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 4o, das mit einer Stufenbohrung 41 versehen ist. In der Stufenbohrung 41 ist ein Stufenkolben 42 axial verschiebbar geführt. Das Kolbenteil 43 mit kleinerem Durchmesser bildet mit Teilen des Gehäuses

40 einen Raum 44, während die Stirnfläche des Kolbenteils 44 mit größerem Durchmesser einen Raum 45 begrenzt. Die Räume 44,46 sind durch eine Druckmittelleitung 47 miteinander verbunden. Am Kolbenteil 43 mit kleinerem Durchmesser ist ein Ventilschließglied 48 angeformt, das im Zusammenwirken mit einem Ventilsitz 49 eine Unterbrechung der Druckleitungen 36,38 herbeiführen..kann. Der Stufenkolben 42 verfügt ferner über eine radiale ümfangsnut 5o, die zusammen mit Teilen des Gehäuses 4o einen Ringraum 51 bildet, der die Stufe in der Stufenbohrung

41 überdeckt und über die Druckmittelleitung 39 eine Verbindung zum Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärker 6 hat. Der Stufenkolben 42 trägt beiderseits der radialen Umfangsnut 5o Ringdichtungen 52,53.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der Fig.1 dargestellten Bremsanlage näher erläutert, wobei Ausgangspunkt der Betrachtungen der Bremslösezustand sein soll, in dem keine Kraft auf das Bremspedal 16 ausgeübt wird. Ferner sei an-.

genommen, daß der Druckspeicher 35 zunächst drucklos ist, wie esz.B.nach einer längeren Stillstandszeit des Kraftfahrzeuges auftreten kann. In diesem Zustand befindet sich der Verstärkerkolben 8 infolge der Kraftwirkung der Rück-

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stellfeder 31 in einer in der Darstellung rechten Endstellung. Der Stufenkolben 42, auf den keinerlei Federkräfte wirken, befindet sich in einer unbestimmten Axiallage in der Stufenbohrung 41. Bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges läuft die Pumpe 25 an, wodurch die mit dem Motor 25 mechanisch gekoppelte Druckmittelpumpe 26 Druckmittel aus dem drucklosen Behälter 22 ansaugt und über das Rückschlagventil 32 dem Druckspeicher 35 zuführt. Ferner werden die Räume 44, 46 dem Druck des Druckspeichers ausgesetzt. Dadurch verschiebt sich der Stufenkolben 42 in eine in der Darstellung linke Endstellung. Wenn der Druckspeicher 35 den vorgeschriebenen Höchstdruck (beispielsweise 18o bar) erreicht hat, beträgt der Druck im Druckraum 44, bzw. im Umfangsringraum 11 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 bei geeigneter Dimensionierung der Durchmesser des Stufenkolbens 42 beispielsweise 35 bar, wobei das Ventxlschließglied 48 auf dem Ventilsitz 49 aufliegt und die Druckmittelleitungen 36,38 voneinander trennt. Durch seine Verbindung zum drucklosen Behälter ist der Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers bzw. der Umfangsringraum 51 des Druckminderventils 37 drucklos.

Bei einer Betätigungskraft auf das Bremspedal 6o bewegt sich der Steuerkolben 15 mit dem Steuerschieber relativ zum Verstärkerkolben 8 nach links, wodurch zunächst der Druckmittelkanal 21,der Verbindung zum drucklosen Behälter 22 hat, geschlossen wird. Bei fortgesetzer Bewegung des Steuerschiebers 14 gelangt der Radialkanal 18 im Steuerschieber mit dem Radialkanal 2o im Verstärkerkolben 8 zur Überdeckung,* Druckmittel aus dem Umfangsring 11 strömt über den Radialkanal 18, den Axialkanal 17 und den Radialkanal 18 in den Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers 6, und der Umfangsringraum 51 des Druckminderventils 37 wird über die Druckmittelleitung 39 druckbe-

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aufschlagt. Durch diese Druckbeaufschlagung des Umfangsringraums 51 wird auf den Stufenkolben 42 eine Kraft ausgeübt, die dem Produkt aus der eingesteuerten Druckkraft und der Differenzfläche zwischen kleinerem Kolbenteil 4o und größerem Kolbenteil 45 entspricht.Diese Kraft wirkt auf das Ventil 48,49 des Druckminderventils in Öffnungsrichtung. Infolge des in den Druckraum 12 eingesteuerten Druck verschiebt sich der Verstärkerkolben in der Darstellung nach links, wodurch die Relativstellung zwischen Verstärkerkolben 8 und Steuerschieber 14 geändert wird, wobei eine gesonderte Schnüffelstellung erreicht wird, in der der Druckmittelkanal 21 zum drucklosen Behälter verschlossen ist und der Radialkanal des Steuerschiebers minimal mit dem Radialkanal 2o des Verstärkerkolbens zur Überdeckung gebracht ist. Entsprechend der Bewegung des Verstärkerkolbens des hydraulischen Kraftverstärkers 6 werden auch die Hauptzylinderkolben 3o,54 des Tandemhauptzylinders in der Darstellung nach links verschoben, wodurch sich die Arbeitskammern 2,3 verkleinern und ein entsprechender Bremsdruck in den Bremskreisen 4,5 bzw. in den an den Bremskreisen angeschlossenen Radbremsen erzeugt wird.

Durch die Druckbeaufschlagung des Umfangsringraums 51 mit dem im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers 6 vor- ■ herrschenden Druck stellt sich am Druckminderventil 3 7 ein neuer Gleichgewichtszustand ein, in dem der Druck in der Druckmittelleitung 38 bzw. im Umfangsringraum 11 in Abhängigkeit vom Druck im Druckraum angehoben ist. Eine weitere Verschiebung des Steuerschiebers 14 in der Darstellung nach links stört diesen Gleichgewichtszustand erneut, wobei jeweils der Druck im umfangsringraum 11 angehoben wird. Bei Vollausssteuerung des hydraulischen

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Kraftverstärkers 6 ist auch das Ventil 48,49 des Druckminderventils 37 voll geöffnet, so daß in den Räumen 44,51,46,11 und 12 gleiche Drücke herrschen. Beim Lösen des Bremspedals 16 kehren alle bweglichen Teile der Bremsanlage in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück. 5

Bei Ausfall des Drucks im Druckspeicher 35 ist eine DruckVersorgung der Bremskreise 4,5 ohne weiteres, wenn auch mit wesentlich erhöhter Kraft am Pedal erzeugbar. In diesem Störfall verschiebt sich der Steuerkolben 15 mit dem Steuerschieber 14 in der Axialbohrung 13 des Verstärkerkolbens soweit, bis er am Boden der Axialbohrung anschlägt. Bei weiterer Erhöhung der Betätigungskraft am Bremspedal werden nun der Verstärkerkolben 8 und die Hauptzylinderkolben 3o,54 des TandemhauptZylinders 1 in der Darstellung nach links verschoben, wodurch die Bremskreise 4,5 rein mechanisch unter Druck gesetzt werden. Dabei sind die Räume 44,51,46 des Druckminderventils 37 drucklos, so daß der Stufenkolben 42 eine beliebige Lage in der Stufenbohrung 41 einnimmt, in der die Notfunktion der Bremsanlage nicht beeinträchtigt ist.

Der Druckverlauf in den Räumen 44,51 bzw. in den Räumen 11,12 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei diesem Druckdiagramm ist vorausgesetzt, daß der Druckspeicher 35 auf seinen Höchstwert, beispielsweise 18o bar, aufgeladen ist. Die Wirkflächaides Druckminderventils 37 sollen so ausgelegt sein, daß sich im Ruhezustand (Bremslösestellung) d.h., bei drucklosem Druckraum 12, ein Druck im Umfangsringraum 11 von 35 bar einstellt. Sobald Druckmittel in den Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 strömt, steigt auch der Druck im ümfangsx-ringraum 51 des Druckminderventils 37 an, was zur Folge hat, daß der Druck

im Umfangsringraum 11 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 stetig dem Druck im Druckraum 12 nachgeführt wird, bis beim Erreichen der Vollbremsstellung im Umfangsringraum 11 und im Druckraum 12 Druckgleichheit hergestellt ist. In dem dargestellten Druckdiagramm ist der Druck im Raum 44 des Druckminderventils 37 bzw. im Umfangsring-

1 raum 11 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 mit P und

der Druck im Raum 51 bzw. im Druckraum 12 mit P bezeichnet. Die in das Druckdiagramm eingezeichnete Kennlinie gibt den oben erläuterten Sachverhalt wieder.

Bei der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Bremsanlage kann bei einem abrupten Übergang von der Vollbremsstellung in die Bremslösestellung der Fall eintreten, daß im Umfangsringraum 11 der volle Druck des Druckspeichers 35 (18o.bar) vorherrscht, während der Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers 6 bereits mit dem drucklosen Behälter 22 verbunden ist. Diese hohe Druckdifferenz zwischen dem Umfangsringraum 11 und den angrenzenden Räumen 12₇29 bedingt ebenfalls erhebliche Reibkräfte am Verstärkerkolben 8, was durch entsprechend stark ausgelegte Rückstellfedern 31 kompensiert werden muß. Zur Vermeidung dieser hohen Druckdifferenez ist gemäß Fig. 3 eine hydraulische Bremsanlage derart ausgebildet, daß zwischen dem Umfangsringraum 11 und dem Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärkers 8 ein Druckbegrenzungsventil 55 zwischengeschaltet ist. Da sich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit Ausnahme des Druckbegrenzungsventils 55 nicht von der in Fig. 1 dargestellten Anlage unterscheidet, wird an dieser Stelle auf den Aufbau im einzelnen nicht näher Bezug genommen. Das Druckbegrenzungsventil 55 ist vom Innenumfangsringraum 11 zum Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 aufschaltbar, wenn der Druck im Innenumfangsraum 11 um den öffnungsdruck des

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Druckbegrenzungsventils höher liegt.Unterhalb dieses Differenzdruckes bzw. bei Druckgleichheit am Druckbegrenzungsventil 55 übt das Druckbegrenzungsventil 55 eine reine Sperrfunktion aus.

Ausgangspunkt der Erläuterung der Funktionsweise der Bremsanlage sei die im Zusammenhang mit Fig,, 1 erläuterte Vollbremsstellung, in der im ümfangsringraum 11 sowie im Druckraum 12 des hydraulischen Kraftverstärkers der volle Druck des Druckspeichers 35 vorliegt. Wird das

'° Bremspedal 16 aus dieser Betriebslage schlagartig in die Bremslösestellung überführt, so sinkt der Druck im Druckraum 12 relativ rasch gegenüber dem Druck im ümfangsringraum 11 ab. Die Druckdifferenz -dp zwischen den Räumen 11,12 kann jedoch infolge des Druckbe-

'5 grenzungsventils 55 allenfalls einen Wert annehmen, der dem öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 55 entspricht. Ist der öffnungsdruck des.^Druckbegrenzungsventils beispielsweise auf ρ = 5o bar eingestellt, so kann auch die Druckdifferenz zwischen den Räumen 11,12 höchstens diesen Wert annehmen; die Folge davon ist, daß der rückwärtigen Bewegung des Steuerkolbens 8 geringere Reibkräfte entgegenwirken, so daß es möglich ist, die Druckfeder 31 im Raum 29 entsprechend schwächer auszulegen.

Schließlich gibt Fig. 4 den Zusammenhang zwischen dem Druck im Ümfangsringraum 11 und dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers 6 wieder.Auch dabei ist angenommen, daß der höchstens im Druckspeicher 35 erzeugbare Druck 18o bar beträgt. Der Öffnungsdruck des Druckbegrenz.ungsventils 55 sei auf ρ = 5o bar eingestellt.

Es ist aus der Kennlinie deutlich erkennbar, daß der angesprochene Differenzdruck zwischen den Räumen 11,12 allenfalls diesen Druck von 5o bar annehmen kann.

Claims

Patentansprüche

.ΛHydraulischer Kraftverstärker, insbesondere zur Betätigung von Hauptbremszylindern in hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einem in einer Gehäusebohrung dicht geführten Verstärkerkolben, der mit einer Stirnfläche einen Druckraum begrenzt und bei dem ein pedalbetätigbares Bremsventil vorgesehen ist das einen Fremddruck in Abhängigkeit von einer Pedalkraft regelt und dem Druckraum zuführt, wobei der Druckraum in der Bremslösestellung mit einem drucklosen Behälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Fremddruckquelle (35) und dem Verstärkerkolben (8) ein Druckminderventil (3.7) angeodnet ist, daß ein einen Ventildurchgang (48,49) steuernder Kolben (42) des Druckminderventils (37) über eine kleinere Wirkfläche in Öffnungsrichtung des Ventildurchgangs (48,49) vom Fremddruck und über eine größere Wirkfläche in Schließrichtung vom geminderten Druck beaufschlagt ist und daß eine weitere Wirkfläche des Kolbens (42) dem Druck im Druckraum (12) derart ausgesetzt ist, daß eine weitere Kraft in Öffnungsrichtung erzeugt wird.
2. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Gehäusebohrung (41) des Druckminderventils (37) ein Stufenkolben (42) verschiebbar geführt ist und daß der zwischen dem größeren Kolbenteil (43) und dem kleineren Kolbenteil (43) des Stufenkolbens (42) ein Umfangsringraum (51) vorgesehen ist, der mit dem Druckraum (12) des hydraulischen Kraftverstärkers (6) verbunden ist.
3. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche des Stufenkolbens (42) mit kleinerem Durchmesser ein Ventilschließglied (48) angeordnet ist, das im Zusammenwirken mit einem Ventilsitz (49) die Verbindung . (36,38) zwischen der Fremddruckquelle (35) und dem Verstärkerkolben (8) steuert.
4. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Umfangsringraums (51) Ringdichtungen (52,53) angeodnet sind.
5. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (42) selbstdichtend in der Gehäusebohrung (.41) des Druckminderventils (37) geführt ist.
6. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil (55) vorgesehen ist, das einerseits vom Druck im Druckraum (12) und andererseits von dem dem Verstärkerkolben (8) zugeführten Druck beaufschlagt ist und zum Druckraum (12) aufschaltet, wenn der Differenzdruck ( P) den öffnungsdruck überschreitet.
7. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des Überdruckventils (55) höher als der Differenzdruck ( P) ist.
8. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1 und 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil (37) und das Überdruckventil (55) zu einer Baueinheit zusammengefaßt und in das Verstärkergehäuse (1o) integriert sind.