DE3915878A1

DE3915878A1 - Hydraulischer verstaerker, insbesondere fuer schlupfgeregelte bemsanlagen

Info

Publication number: DE3915878A1
Application number: DE19893915878
Authority: DE
Inventors: Otmar Dipl Ing Winterlik
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1990-11-22

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Verstärker, insbesondere für schlupfgeregelte Bremsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Offenlegungsschrift DE OS 37 01 018 ist bereits ein derartiger hydraulischer Verstärker bekannt. Dieser hydraulische Verstärker nimmt den im Verstärkergehäuse eingeschraubten und mit dem Hebelmechanismus in Verbindung stehenden Befestigungskörper auf, so daß bei Betätigung der Druckstange das im Betätigungskolben geführte und als Kugelkopf ausgebildete, erste Endstück des Hebelmechanis musses eine synchrone Schwenkbewegung zur Hubbewegung des Betätigungskolbens um den starren Lagerpunkt der Hebelauf nahme des Befestigungskörpers ausführt. Das am Hebel mechanismus angelenkte Hebelsegment ist mit seinen End flächen in einer Öffnung des Verstärkerkolbens, wie auch in einem Ausschnitt des Bremsdrucksteuerventiles geführt, so daß die Schwenkbewegung des Hebelmechanismus über das Hebelsegment zu einer definierten Hubbewegung des Brems drucksteuerventiles führt. Hierdurch erfolgt die Speicher druckeinspeisung in den Verstärkerraum, wobei unter Ein wirkung des Speicherdruckes auf die Stirnfläche des Ver stärkerkolbens eine hydraulische Bremskraftverstärkung wirksam ist, ohne eine hydraulische Rückwirkung auf den Betätigungskolben auszuüben.

Um jedoch eine feinfühlige Dosierung sowie Bremsenbetäti gungscharakteristik in Abhängigkeit des ausgesteuerten Bremsdruckes von der eingesteuerten Pedalkraft zu erzie len, soll zu Beginn der Pedalbetätigung unter Einwirkung geringer Pedalkräfte zunächst keine maßgebliche, hydrau lische Rückwirkung auf den Betätigungskolben erfolgen. Eine relativ geringe aufzuwendende Pedalkraft erzeugt in folge dessen eine relativ große, hydraulische Verstärkung. Dies ist für den Fahrzeugbenutzer vorteilhaft, wenn bei spielsweise mittels des Bremspedales bei Fahrzeugen mit automatischem Getriebe bei laufendem Motor im Stand das Fahrzeug am Wegrollen gehindert werden soll. Wenn jedoch zum Beispiel bei Glatteis sehr feinfühlig gebremst werden muß, dann besteht die Gefahr, daß es durch den schlagarti gen Druckaufbau im konventionellen Verstärker bereits eine Blockiertendenz der Bremsen besteht, bevor überhaupt der Bremskraftbereich wirksam wird, dem eine, dem Bremsdruck proportionale Gegenkraft auf den Betätigungskolben und da mit auch auf das Bremspedal zu wirken beginnt. Folglich ist es wünschenswert, daß zur Erzielung einer weiteren Er höhung des Verstärkerdruckes eine maßgebliche Pedalkraft steigerung für den Fahrer fühlbar ist.

Folglich ist es die Aufgabe der Erfindung, einen hydrau lischen Verstärker der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden und zu verbessern, daß unter Verwendung kostengünstiger, einfacher Funktionsmittel und unter Wah rung der Funktionssicherheit eine definierte, hydraulische Rückwirkung auf das Bremspedal einsteuerbar ist, sowie diese möglichst unkompliziert auf die jeweilige, ange schlossene Fahrzeugbremsanlage abzustimmen, d.h. den sog. Springereffekt möglichst variabel im Rahmen einer Adaption an das Bremssystem auszuführen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Um eine gute Abdichtung des im Verstärkerkolben gleitend geführten Betätigungskolbens zu gewährleisten, sieht die Ausgestaltung der Erfindung vor, eine den Betätigungskol ben radial umgreifende Nut vorzusehen, die eine Dichtung, vorzugsweise einen Profilgummiring oder eine Polyamid- Dichtung aufnimmt.

Damit eine reibungsminimierte Bewegung des Betätigungskol bens in der Öffnung des Verstärkerkolbens ermöglicht ist, sieht die Erfindung vor, in einem axialen Abstand zur Um fangsnut den Betätigungskolben mit einem verjüngten Absatz zu versehen, so daß die Gleitflächenführung auf ein Mini mum begrenzt werden kann.

Zwecks einfacher, sowie optimierter Anpassung der Sprin gercharakteristik an Bremsen bzw. fahrzeugspezifische Be lange, gestattet die Ausgestaltung des Erfindungsgegen standes eine rasche Austauschbarkeit des kalibrierten Drosselkörpers im Verstärkerkolben mittels Schraubgewinde oder Bajonettverschluß.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschrei bung eines Ausführungsbeispieles hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstär kers,

Fig. 2 ein Diagramm das die Abhängigkeit des Brems druckes von der Pedalkraft gemäß des erfin dungsgemäßen Verstärkers zeigt.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des hydraulischen Verstärkers im Längsschnitt, wonach ein in einem Verstär kergehäuse 11 axial verschiebbarer, sowie radial geführter Verstärkerkolben 1 den zylinderförmigen Betätigungskolben 2 radial umgreift, so daß dieser mit einer radial umlau fenden Dichtung 9 in einer Öffnung 7 des Verstärkerkolbens 1 verschiebbar geführt ist. Zwischen der radialen Abdich tung des Betätigungskolbens 2 in der Öffnung 7 des Ver stärkerkolbens 1 verbleibt ein Rückstellraum 3, der über einen im Verstärkerkolben 1 eingelassenen, einen Drossel körper 6 aufnehmenden Kanal 5 mit dem Verstärkerraum 4 hy draulisch verbindet. In der Betriebslösestellung des Ver stärkers steht der Rückstellraum 4 über die stirnseitig ausgebildete Steuerkante 14 am Steuerteil 12 des Brems drucksteuerventiles mit dem unter Behälterdruck stehenden Drosselkörper 6 aufnehmenden Kanal 5 in Verbindung. Bei Betätigung des Pedals verschiebt sich über den Hebel mechanismus 13 das im Bremsdrucksteuerventil geführte Steuerteil 12 in die Verstärkungsrichtung und verschließt zunächst mit der stirnseitigen Steuerkante 14 den unter Behälterdruck stehenden radialen Durchlaß 15 des Verstär kergehäuses 11. Bei Freigabe der radialen Steueröffnung im Steuerteil 12 über den Ringraum 16 des Bremsdrucksteuer ventiles gelangt das Druckspeichermittel in die Längsboh rung 18 des Steuerteiles 12 und über einen radial abgewin kelten Verbindungskanal 19 in den Verstärkerraum 4. Unter Einwirkung des relativ hohen Speicherdruckes auf die in der Fig. 1 rechts dargestellte Stirnfläche des Verstärker kolbens 1 erfolgt die hydraulische, hilfskraftunterstützte Verschiebung des Verstärkerkolbens in Betätigungsrichtung, wobei abhängig von der Kalibrierung des Drosselkörpers im Kanal 5 eine phasenverschobene Einsteuerung von Speicher druckmittel in den Rückstellraum 3 und eine zeitlich ver zögerte Rückstellung des Betätigungskolbens und damit des Pedals erfolgt. Die hydraulische, vom Drosselquerschnitt und Stirnflächenquerschnitt des Betätigungskolbens 2 ab hängige Rückwirkung auf das Bremspedal erzeugt den ge wünschten charakteristischen Springereffekt.

Fig. 2 zeigt ein Bremsdruckpedalkraftdiagramm, wobei auf der Ordinate der ausgesteuerte Bremsdruck von der über der Abszisse dargestellten und eingesteuerten Pedalkraft graphisch aufgetragen ist. Zu Beginn der Verstärkerbetä tigung müssen zunächst im wesentlichen die im Verstärker raum 4 wirkenden, hydrostatischen Kräfte, Haft- und Rei bungskräfte in den Führungen des Hebelmechanismusses 13, am Steuerteil 12 und im Verstärkerkolben 1 überwunden wer den, so daß unter Einwirkung geringer Pedalkräfte zunächst keine sofortige, hydraulische Verstärkung erzeugt werden kann. Die Auswirkungen der hydraulischen Kräfte auf die Steigung der Kennlinie ist zwangsläufig durch die Wirk flächengeometrie der bewegten Teile festgelegt. Durch ent sprechende bauliche Maßnahmen kann ein fahrzeugspezifischer Kennlinienverlauf ermöglicht werden. Nach Freigabe der hy draulischen Verbindung zwischen dem vom Druckspeicher mittel beaufschlagten Verstärkerraum 4 über die Längsboh rung 18 des Steuerteiles 12 erfolgt ein tendenziell stei ler Anstieg der Kennlinie und damit die Erzeugung der hy draulischen Verstärkung bei realtiv geringer aufzuwenden der Pedalkraft. Der weiter abgeknickte, graphische Verlauf der Kennlinie mit gringer Steigung erklärt sich durch das drosselbehaftete Überströmen des Druckspeichermittels vom Verstärkerraum 4 über den Kanal 5 zum Rückstellraum 3, so daß durch die Speicherdruckbeaufschlagung der zylinderför migen Stirnfläche am Betätigungskolben 2 eine maßgebliche Pedalkraftsteigerung zur Erzielung eines höheren Verstär kerdruckes erforderlich ist. Die sprunghafte Änderung der Steigungscharakterstik im Kennlinienverlauf und damit die Lage der Unstetigkeitsstelle im Kurvenzug kann folglich auf verblüffend einfache Weise durch die Wahl des Drossel körpers 6 im Kanal des Verstärkerkolbens beeinflußt wer den, wodurch die Anpassung des Verstärkers an die fahr zeugspezifischen Bedürfnisse wesentlich erleichtert ist.

Bezugszeichenliste

1 Verstärkerkolben
2 Betätigungskolben
3 Rückstellraum
4 Verstärkerraum
5 Kanal
6 Drosselkörper
7 Öffnung
8 Umfangsnut
9 Dichtung
10 Absatz
11 Verstärkergehäuse
12 Steuerteil
13 Hebelmechanismus
14 Steuerkante
15 Durchlaß
16 Ringraum
17 Steueröffnung
18 Längsbohrung
19 Verbindungskanal
20 Vorratsbehälter
21 Druckspeicherquelle

Claims

1. Hydraulischer Verstärker, insbesondere für schlupf geregelte Bremsanlagen mit einem in einem Verstär kergehäuse angeordneten Verstärkerkolben, der einen Verstärkerraum begrenzt, einem Bremsdrucksteuerven til, dessen Steuerteil von einer Betätigungskraft über einen Hebelmechanismus betätigbar und relativ zum Verstärkerkolben bewegbar ist, wobei in Abhän gigkeit von der Stellung des Steuerteiles zum Ver stärkerkolben eine Verbindung des Verstärkerraumes entweder zu einem Vorratsbehälter oder zu einer Druckmittelquelle herstellbar ist, mit einem im Ver stärkerkolben verschiebbar geführten und über eine Druckstange aktivierbaren Betätigungskolben, der mit dem Hebelmechanismus zusammenwirkt, wobei der Hebel mechanismus beweglich in einem, in das Verstärkerge häuse hineinragenden Befestigungskörper gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein zwischen dem Verstärkerkolben (1) und dem Betätigungskolben (2) angeordneter Rück stellraum (3) vom hydraulischen Druck im Verstärkerraum (4) beaufschlagbar ist,
b) die hydraulische Druckbeaufschlagung des Rückstellraumes (3) über einen, dem Rück stellraum (3) zugeordneten Kanal erfolgt,
c) der dem Rückstellraum (3) druckmittelver bindbar zugeordnete Kanal (5) im Verstärker kolben (1) vorgesehen ist,
d) der zum Rückstellraum (3) führende Kanal (5) einen Drosselkörper (6) zur Festlegung der Rückstellcharakteristik des Betätigungskol bens (2) aufweist.

2. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische, druckbeaufschlagbare Rückstellraum (3) als zylinder förmige, koaxial im Verstärkerkolben (1) angeordnete Öffnung (7) ausgeführt ist.

3. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Öff nung (7) des Rückschlagraumes (3) auf der, dem Betä tigungskolben (2) zugewandten Stirnfläche des Ver stärkerkolbens (1) von dem, den Verstärkerraum (4) mit dem Rückstellraum (3) verbindenden Kanal (5) be grenzt ist.

4. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Verstärkerkolben (1) angeordnete Kanal (5) an seinem, dem Verstärkerraum (4) zugewandten Ende den Drosselkörper (6) aufnimmt.

5. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (6) austauschbar auf der dem Verstärkerraum (4) zu gewandten Stirnseite des Verstärkerkolbens (1) in den Kanal (5) hineinragt.

6. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (6) als lösbares Verbindungselement, vorzugsweise durch Verschrauben oder mittels Bajonettverschluß im Kanal (5) gehalten ist.

7. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (2) abschnittsweise in der Öffnung (7) des Verstärkerkolbens (1) axial ver schiebbar, sowie radial geführt ist.

8. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Füh rung und axiale Verschiebbarkeit des Betätigungskol bens (2) in der Öffnung (7) von einer in einer ra dialen Umfangsnut (8) des Betätigungskolbens (2) eingelassenen Dichtung (9) erfolgt.

9. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem beidseitigen, axialen Abstand zur Um fangsnut (8) der Betätigungskolben (2) jeweils einen verjüngten Absatz (10) konstanten Querschnittes auf weist.