DE3609279A1 - Bremsdruckgeber fuer eine hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckgeber für eine hydrau­ lische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem durch einen hydrau­ lischen Hilfsdruck in einer Verstärkerkammer beaufschlagbaren Verstärkerkolben zur Betätigung eines Hauptbremszylinders, einer mit dem Verstärkerkolben zusammenwirkenden Betätigungs­ vorrichtung und einer durch eine Relativbewegung zwischen dem Verstärkerkolben und der Betätigungsvorrichtung betätigbaren Ventilvorrichtung zur Steuerung des Hilfsdrucks.

Bei einem aus der DE-OS 31 08 908 bekannten derartigen Brems­ druckgeber ist zur Betätigung der Ventilvorrichtung ein Scherenhebel vorgesehen, der eine Relativbewegung zwischen dem Verstärkerkolben und der Betätigungsvorrichtung auf die Ventil­ vorrichtung überträgt. Die Ventilvorrichtung ist dabei als Steuerschieber ausgebildet, der parallel zum Verstärkerkolben im Gehäuse des Bremsdruckgebers gelagert ist und je nach Be­ tätigungsstellung die Verstärkerkammer mit einer Hilfsdruck­ quelle oder mit einem drucklosen Behälter verbindet. Diese Ausbildung der Ventilsteuerung ist aufwendig und teuer in der Herstellung, da sie besondere Anforderungen an die Herstel­ lungsgenauigkeit des Ventilschiebers und der Hebelübertragung stellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruck­ geber der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfacher und billiger herzustellen ist und der sich durch eine niedrige Ansprechkraft auszeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Be­ tätigung der Ventilvorrichtung eine hydraulische Kolben- Zylinder-Anordnung vorgesehen ist, die im Kraftweg zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem Verstärkerkolben liegt. Eine solche hydraulische Übertragung der Betätigungsbewegung auf die Ventilvorrichtung ermöglicht einen einfachen Aufbau des Bremsdruckgebers und der Ventilvorrichtung und verringert aufgrund der sich in ihrer Länge selbst einstellenden Druck­ mittelsäule die Anforderungen an die Herstellgenauigkeit.

Eine besonders einfache Ausgestaltung des Bremsdruckgebers läßt sich erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß die Ventil­ vorrichtung ein erstes Ventilelement aufweist, das durch die Kolben-Zylinder-Anordnung hydraulisch betätigbar ist und die Verstärkerkammer mit einer Hilfsdruckquelle verbindet, und ein zweites durch die Betätigungsvorrichtung mechanisch betätig­ bares Ventilelement, das die Verstärkerkammer mit einem druck­ losen Behälter verbindet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Kolben-Zylinder-Anordnung aus einem im Verstärkerkolben ange­ ordneten Geberzylinder, dessen Kolben nit der Betätigungsvor­ richtung verbunden ist, und einem an den Geberzylinder ange­ schlossenen Nehmerzylinder bestehen, dessen Kolben in Öffnungs­ richtung auf ein Ventilelement der Ventilvorrichtung einwirkt. Mit dieser Weiterbildung wird eine kurze axiale Baulänge und ein geringer Bauaufwand erzielt. Dabei können Geber- und Nehmerzylinder erfindungsgemäß so angeordnet sein, daß ihre Kolben auf ihren den Zylinderräumen abgekehrten Seiten mit dem Hilfsdruck beaufschlagbar sind. Dies ermöglicht einen ein­ fachen Aufbau der Ventilvorrichtung, da eine Trennung zwischen den Ventilkammern und dem Nehmerzylinder entbehrlich ist.

Vorzugsweise ist der Zylinderraum des Geberzylinders über ein in der Grundstellung offenes und beim Betätigen durch die Be­ tätigungsvorrichtung schließbares Ventil an einen drucklosen Behälter anschließbar. Hierdurch wird in der Bremslösestellung ein vollständiger Druckabbau in den Räumen der Kolben-Zylin­ der-Anordnung gewährleistet und eine Funktionsstörung durch eine eventuelle Leckage an der Ventilvorrichtung vermieden.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Ver­ stärkerkammer mit dem Zylinderraum des Geberzylinders über ein in den Zylinderraum öffnendes Rückschlagventil verbunden ist. Dies hat den Vorteil, daß die Verstärkerkammer über den Zy­ linderraum des Geberzylinders entleert werden kann, wenn das Ventil des Geberzylinders geöffnet wird. Das Ventil des Geber­ zylinders bildet somit gleichzeitig das zweite mechanisch be­ tätigbare Ventilelement der erfindungsgemäßen Ventilvorrich­ tung. Vorteilhaft ist das Rückschlagventil durch eine Dicht­ manschette zur Abdichtung des Geberzylinderkolbens gebildet.

Das dem Nehmerzylinder zugeordnete Ventil ist erfindungsgemäß zweckmäßigerweise als Kugelsitzventil ausgebildet, wobei das Ventilelement vom Druck der Hilfsdruckquelle in Schließrich­ tung beaufschlagt ist. Ein derartiges Ventil ist einfach in der Herstellung und gewährleistet auch bei hohen Drücken eine gute Abdichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bremsdruckgeber, der an eine Hilfsdruckquelle angeschlossen ist.

Der dargestellte Bremsdruckgeber besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Längsbohrung 2, in der ein Verstärkerkolben 3 ver­ schiebbar angeordnet ist. Der Verstärkerkolben 3 unterteilt die Längsbohrung 2 in einen Nachlaufraum 4, der ständig mit einem drucklosen Behälter 5 in Verbindung steht und in eine Verstärkerkammer 6, die an einen Gehäuseboden 7 angrenzt, durch den ein Betätigungskolben 8 hindurchgeführt ist, der entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 9 mit Hilfe eines Bremspedals 10 in die Verstärkerkammer 6 hineinbewegbar ist.

An den Nachlaufraum 4 schließt sich ein in der Zeichnung nicht dargestellter Hauptbremszylinder an, dessen Kolben über einen Druckstößel 11 mit dem Verstärkerkolben 3 in Verbindung steht.

Zur Bildung eines Geberzylinders 12 weist der Verstärkerkolben 3 eine Zentralbohrung 13 auf, die zur Verstärkerkammer 6 hin durch einen Geberzylinderkolben 14 verschlossen ist. Der Geberzylinderkolben 14 stützt sich mit einer Kolbenstange 15 am Betätigungskolben 8 ab. Im Boden der Zentralbohrung 13 ist ein Ventilsitz 16 ausgebildet, der durch ein federnd am Geber­ zylinderkolben 14 gehaltenes Ventilelement 17 verschließbar ist. Von dem Ventilsitz 16 führt ein Kanal 18 zum Nachlaufraum 4. Weiterhin verbindet eine Radialbohrung 19 den Zylinderraum des Geberzylinders 12 mit einer in der Mantelfläche des Ver­ stärkerkolbens 3 ausgebildeten Ringnut 20, die über eine Druckleitung 21 mit dem Zylinderraum eines Nehmerzylinders 22 verbunden ist.

Der Nehmerzylinder 22 bildet mit einem Drucksteuerventil 23 eine bauliche Einheit. Das Drucksteuerventil 23 ist als Kugel­ sitzventil ausgebildet und weist eine Eingangskammer 24, die an eine Hilfsdruckquelle 25 angeschlossen ist, und eine Aus­ gangskammer 26 auf, die über eine Druckleitung 27 mit der Verstärkerkammer 6 verbunden ist. Die symbolartig dargestellte Hilfsdruckquelle 25 weist einen Druckspeicher 28 auf, der durch eine von einem Elektromotor 29 angetriebenen Pumpe 30 geladen wird. Von der Saugseite der Pumpe 30 führt eine Lei­ tung zu dem drucklosen Behälter 5. Auf der Druckseite der Pumpe ist ein Rückschlagventil 31 vorgesehen, durch das ein Zurückströmen des Druckmittels verhindert wird. Das Druck­ steuerventil 23 weist ein durch eine Kugel gebildetes Ventil­ element 32 auf, das von dem Druck in der Eingangskammer 24 gegen einen Ventilsitz 33 gedrückt wird. Zum Öffnen des Druck­ steuerventils 23 ist ein Nehmerzylinderkolben 34 vorgesehen, der den Zylinderraum des Nehmerzylinders 22 und die Ausgangs­ kammer 26 voneinander trennt. Der Nehmerzylinderkolben 34 wirkt mit einem den Ventilsitz 33 durchgreifenden Stößel 35 auf das Ventilelement 32 ein.

Die Verstärkerkammer 6 ist mit dem Zylinderraum des Geberzy­ linders 12 durch ein Rückschlagventil 36 verbunden, das zum Geberzylinder 12 hin öffnet. Der Druck in der Verstärkerkammer 6 kann daher den Druck im Geberzylinder 12 nicht übersteigen.

Der beschriebene Bremsdruckgeber hat folgende Wirkungsweise:

In der Zeichnung ist der Bremsdruckgeber in der Bremslöse­ stellung dargestellt. In dieser Stellung ist der Ventilsitz 16 offen und das Drucksteuerventil 23 geschlossen. Mit Ausnahme der Eingangskammer 24 stehen alle Räume des Bremsdruckgebers mit dem drucklosen Behälter 5 in Verbindung.

Wird das Bremspedal 10 betätigt, so bewegt der Betätigungs­ kolben 8 über die Kolbenstange 15 den Geberzylinderkolben 14 in den Geberzylinder 12 hinein, bis das Ventilelement 17 den Ventilsitz 16 verschließt. Hierbei sind nur die Kräfte der Rückstellfeder 9 und einer im Geberzylinder angeordneten Rückstellfeder 37 zu überwinden. Der Hilfsdruck hat bei Betätigungsbeginn somit keinen Einfluß auf die Betätigungs­ kraft. Sobald der Ventilsitz 16 geschlossen ist, bewirkt bereits ein geringer Hub des Geberzylinderkolbens 14 einen Druckanstieg in den Zylinderräumen des Geberzylinders 12 und des Nehmerzylinders 22. Durch diesen Druckanstieg wird der Nehmerzylinderkolben 34 verschoben und das Ventilelement 32 vom Ventilsitz 33 abgehoben. Durch das auf diese Weise geöff­ nete Drucksteuerventil 23 gelangt Druckmittel aus der an die Hilfsdruckquelle 25 angeschlossenen Eingangskammer 24 in die Ausgangskammer 26 und über die Druckleitung 27 in die Aus­ gangskammer 6 und ruft dort eine Druckerhöhung hervor, durch die der Verstärkerkolben 3 in Richtung auf den Nachlaufraum 4 verschoben und über den Druckstößel 11 der Hauptbremszylinder betätigt wird. Der in der Ausgangskammer 26 und in der Ver­ stärkerkammer 6 ansteigende Druck beaufschlagt auch den Nehmerzylinderkolben 34 und den Geberzylinderkolben 14, so daß der Druck im Nehmerzylinder 22 und im Geberzylinder 12 ebenfalls um einen entsprechenden Betrag ansteigt und nach Maßgabe der am Geberzylinderkolben 14 ausgeübten Betätigungs­ kraft über dem in die Verstärkerkammer 6 eingesteuerten Druck bleibt. Der in der Verstärkerkammer 6 ansteigende Druck beaufschlagt ebenfalls den Betätigungskolben 8 und erzeugt dadurch eine Reaktionskraft am Bremspedal 10, die der vom Verstärkerkolben 3 ausgeübten Betätigungskraft proportional ist und die dem Fahrer ein Gefühl für das Fortschreiten des Betätigungsvorgangs vermittelt.

Wird die Betätigungskraft am Bremspedal 10 nicht weiter ge­ steigert, so gleicht sich der Druck in den Zylinderräumen des Geberzylinders 12 und des Nehmerzylinders 22 dem Druck in der Verstärkerkammer 6 und der Ausgangskammer 26 an und das Ventil­ element 32 wird von dem in der Eingangskammer 24 herrschenden Druck der Hilfsdruckquelle 25 geschlossen.

Wird die Betätigungskraft am Bremspedal 10 verringert, so wird der Betätigungskolben 8 von dem Druck in der Verstärkerkammer 6 und der Rückstellfeder 9 in Bremslöserichtung zurückbewegt. Der Geberzylinderkolben 14 folgt dieser Bewegung unter der Wirkung der Rückstellfeder 37 und hebt dabei das Ventilelement 17 vom Ventilsitz 16 ab. Hierdurch kann der Druck im Geber­ zylinder 12 und im Nehmerzylinder 22 über den Kanal 18 und den Nachlaufraum 4 zum Behälter 5 abgebaut werden. Gleichzeitig wird über das sich öffnende Rückschlagventil 36 der Druck in der Verstärkerkammer 6 und in der Ausgangskammer 26 abgebaut, wobei das durch die Bremslösebewegung des Verstärkerkolbens 3 aus der Verstärkerkammer 6 verdrängte Druckmittel ebenfalls über den Kanal 18 und den Nachlaufraum 4 in den Behälter 5 gelangt.

• Bezugszeichenliste  1 Gehäuse
   2 Längsbohrung
   3 Verstärkerkolben
   4 Nachlaufraum
   5 drehbarer Behälter
   6 Verstärkerkammer
   7 Gehäuseboden
   8 Betätigungskolben
   9 Rückstellfeder
  10 Bremspedal
  11 Druckstößel
  12 Geberzylinder
  13 Zentralbohrung
  14 Geberzylinderkolben
  15 Kolbenstange
  16 Ventilsitz
  17 Ventilelement
  18 Kanal
  19 Radialbohrung
  20 Ringnut
  21 Druckleitung
  22 Nehmerzylinder
  23 Drucksteuerventil
  24 Eingangskammer
  25 Hilfsdruckquelle
  26 Ausgangskammer
  27 Druckleitung
  28 Druckspeicher
  29 Elektromotor
  30 Pumpe
  31 Rückschlagventil
  32 Ventilelement
  33 Ventilsitz
  34 Nehmerzylinderkolben
  35 Stößel
  36 Rückschlagventil
  37 Rückstellfeder

Claims (8)

1. Bremsdruckgeber für eine hydraulische Kraftfahrzeugbrems­ anlage mit einem durch einen hydraulischen Hilfsdruck in einer Verstärkerkammer beaufschlagbaren Verstärkerkolben zur Be­ tätigung eines Hauptbremszylinders, einer mit dem Verstärker­ kolben zusammenwirkenden Betätigungsvorrichtung und einer durch eine Relativbewegung zwischen dem Verstärkerkolben und der Betätigungsvorrichtung betätigbaren Ventilvorrichtung zur Steuerung des Hilfsdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Ventilvorrichtung (16, 17, 23) eine hydrau­ lische Kolben-Zylinder-Anordnung (12, 14, 22, 34) vorgesehen ist, die im Kraftweg zwischen der Betätigungsvorrichtung (8, 10) und dem Verstärkerkolben (3) liegt.

2. Bremsdruckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung (16, 17, 23) ein erstes Ventilele­ ment (32) aufweist, das durch die Kolben-Zylinder-Anordnung (12, 14, 22, 34) hydraulisch betätigbar ist und die Verstär­ kerkammer (6) mit einer Hilfsdruckquelle (25) verbindet, und ein zweites durch die Betätigungsvorrichtung (8) mechanisch be­ tätigbares Ventilelement (17), das die Verstärkerkammer (6) mit einem drucklosen Behälter (5) verbindet.

3. Bremsdruckgeber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung einen im Verstärkerkolben (3) angeordneten Geberzylinder (12), dessen Kolben (14) mit der Betätigungsvorrichtung (8) verbunden ist, und einen an den Geberzylinder (12) angeschlossenen Nehmer­ zylinder (22) aufweist, dessen Kolben (34) in Öffnungsrichtung auf ein Ventilelement (32) der Ventilvorrichtung (23) ein­ wirkt.

4. Bremsdruckgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (14, 34) des Geber- (12) und des Nehmerzylin­ ders (22) auf ihren den Zylinderräumen abgekehrten Seiten mit dem Hilfsdruck beaufschlagbar sind.

5. Bremsdruckgeber nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum des Geberzylinders (12) über ein in der Grundstellung offenes und bei Betätigung durch die Betätigungsvorrichtung (8) schließbares Ventil (16, 17) an einen drucklosen Behälter (5) anschließbar ist.

6. Bremsdruckgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerkammer (6) mit dem Zylinderraum des Geber­ zylinders (12) über ein in den Zylinderraum öffnendes Rück­ schlagventil (37) verbunden ist.

7. Bremsdruckgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (37) durch eine Dichtmanschette zur Abdichtung des Geberzylinderkolbens (14) gebildet ist.

8. Bremsdruckgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Nehmerzylinder (22) zu­ geordnete Ventil (23) ein Kugelsitzventil ist, dessen Ventil­ element (32) vom Druck der Hilfsdruckquelle (25) in Schließ­ richtung beaufschlagt ist.