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DE19752868A1 - Pneumatischer Bremskraftverstärker mit verringerter Ansprechkraft - Google Patents

Pneumatischer Bremskraftverstärker mit verringerter Ansprechkraft

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Publication number
DE19752868A1
DE19752868A1 DE1997152868 DE19752868A DE19752868A1 DE 19752868 A1 DE19752868 A1 DE 19752868A1 DE 1997152868 DE1997152868 DE 1997152868 DE 19752868 A DE19752868 A DE 19752868A DE 19752868 A1 DE19752868 A1 DE 19752868A1
Authority
DE
Germany
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brake booster
valve
control valve
pressure
chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE1997152868
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English (en)
Inventor
Werner Dipl Ing Schmidt
Hans-Werner Dipl Ing Renn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF International UK Ltd
Original Assignee
Lucas Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Lucas Industries Ltd filed Critical Lucas Industries Ltd
Priority to DE1997152868 priority Critical patent/DE19752868A1/de
Publication of DE19752868A1 publication Critical patent/DE19752868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Brems­ kraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Bremskraftverstärker ist aus der WO 94/04403 bekannt.
Bevor ein pneumatischer Bremskraftverstärker die in ihn einge­ leitete Betätigungskraft tatsächlich verstärkt, muß seine Ansprechkraft überwunden werden. Die Ansprechkraft resultiert aus dem Vorhandensein einer oder mehrerer Rückstellfedern, die die im Rahmen einer Betätigung des Bremskraftverstärkers in Betätigungsrichtung verschobenen Bauteile nach Beendigung der Betätigung in ihre Ausgangsstellung zurückführen.
Am Beispiel der bereits erwähnten WO 94/04403 sei dies näher erläutert. Im Falle einer Betätigung des Bremskraftverstärkers wird eine Eingangskraft über ein im wesentlichen stabförmiges Eingangs­ glied in das Steuerventil des Bremskraftverstärkers eingeleitet und dort auf einen Betätigungskolben übertragen, an dem ein erster Ventilsitz ausgebildet ist. Das Eingangsglied und der Betätigungskolben verschieben sich dabei in Betätigungsrichtung relativ zum Steuerventilgehäuse, so daß der erste Dichtsitz geöffnet wird, der die Belüftung der Arbeitskammer des Brems­ kraftverstärkers ermöglicht. Das Eingangsglied ist federnd entgegen der Betätigungsrichtung vorgespannt. Das bedeutet, daß zunächst eine der federnden Vorspannung entsprechende Gegen­ kraft in Betätigungsrichtung aufgebracht werden muß, bevor das Eingangsglied und der Betätigungskolben sich in Betätigungs­ richtung verschieben und der erste Ventilsitz sich öffnet. Diese Gegenkraft wird als die Ansprechkraft des Bremskraftver­ stärkers bzw. des Steuerventils bezeichnet. Aus Komfortgründen und auch im Sinne einer möglichst feinen Dosierbarkeit der Bremsanlage wird eine geringe Ansprechkraft gewünscht.
Bremskraftverstärker der vorgenannten Art sind zum einen wie beschrieben direkt mechanisch betätigbar, beispielsweise durch einen Tritt auf ein mit dem Eingangsglied des Bremskraftver­ stärkers gekoppeltes Bremspedal, sie können zusätzlich jedoch auch durch einen integrierten elektromagnetischen Aktuator betätigbar sein, der von einem üblicherweise außerhalb des Bremskraftverstärkers angeordneten elektronischen Steuergerät angesteuert wird. Solchermaßen ausgestattete Bremskraftverstär­ ker erlauben also neben einer vom Willen eines Fahrers abhängi­ gen Betätigung auch eine automatische, vom Willen des Fahrers unabhängige Betätigung, die beispielsweise in Zusammenarbeit mit einem den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug regeln­ den System benutzt werden kann. Darüber hinaus ist eine Kombi­ nation dieser beiden Betätigungsarten möglich, d. h. eine dem Fahrerwillen überlagerte, automatische Betätigung des Brems­ kraftverstärkers (sogenannte Bremsassistentfunktion).
Bei Bremskraftverstärkern, die auch elektromagnetisch betätigbar sind, soll mittels der elektromagnetischen Betätigungsein­ richtung jederzeit eine definierte Verstärkerkraft abrufbar sein, damit eine gerade benötigte Bremskraft realisiert werden kann. Um dies zu erreichen, muß das Steuerventil des Brems­ kraftverstärkers feinfühlig regelbar sein. Auf das Steuerventil einwirkende Störgrößen erschweren oder verhindern die gewünsch­ te, feinfühlige Regelung. Als Hauptstörgröße ist die auf das Steuerventil einwirkende, pneumatische Druckdifferenz zu sehen. Sie wirkt insbesondere auf das mit den Ventilsitzen zusammen­ wirkende Ventil(schließ)glied, wodurch das Öffnungs- und Schließverhalten des Steuerventils beeinflußt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftver­ stärker bereitzustellen, dessen Ansprechkraft erniedrigt ist und der, falls er auch elektromagnetisch betätigbar ist, eine einfache Erfassung und Berücksichtigung der Hauptstörgröße des Steuerventils erlaubt.
Diese Aufgabe ist ausgehend von einem gattungsgemäßen Brems­ kraftverstärker erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil­ glied auf seiner den Ventilsitzen abgewandten Seite ständig dem in der Unterdruckkammer herrschenden Druck ausgesetzt ist. Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik wird auf diese Weise dem Ventilkörper eine entgegen der Betätigungsrich­ tung des Steuerventils, d. h. in Öffnungsrichtung des Ventil­ gliedes wirkende Kraft aufgeprägt. Auf diese Weise muß insbesondere während eines Rücklaufs der beweglichen Wand zum Öffnen des zweiten, die Verbindung zwischen der Unterdruckkam­ mer und der Arbeitskammer herstellenden Ventilsitzes eine geringere Kraft überwunden werden. Die entsprechende Feder kann deshalb schwächer ausgelegt werden, was die Ansprechkraft des Bremskraftverstärkers verringert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers hat das Steuerventil ein in das Verstär­ kergehäuse ragendes, mit der beweglichen Wand kraftübertragend verbundenes Steuerventilgehäuse, zwischen dessen Innenwand und dem Ventilglied ein mit der Unterdruckkammer kommunizierender Druckraum ausgebildet ist. Auf einer Seite wird dieser Druck­ raum durch die den Ventilsitzen abgewandte Seite des Ventil­ gliedes begrenzt. Der Druckraum hat vorteilhaft eine im wesentlichen torusförmige Gestalt. Mit "im wesentlichen torus­ förmig" ist hier gemeint, daß der Querschnitt des ringförmig umlaufenden Druckraumes nicht kreisförmig zu sein braucht.
Bei konstruktiv vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungs­ gemäßen Bremskraftverstärkers ist der im wesentlichen torusför­ mige Druckraum radial innen durch einen hohlzylindrischen Fortsatz des axial bewegbaren Ventilgliedes begrenzt. Die Abdichtung des hohlzylindrischen Fortsatzes gegenüber dem Druckraum wird gemäß einer Ausgestaltung durch eine mit der Außenwand des hohlzylindrischen Fortsatz es in Berührung stehen­ de, ringförmige Lippendichtung erreicht, die von einem in das Steuerventilgehäuse eingesetzten Halteelement getragen wird. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung wird die Abdichtung durch eine elastische und gasdichte Rollfalte erreicht, die einer­ seits am hohlzylindrischen Fortsatz und andererseits an dem in das Steuerventilgehäuse eingesetzten Halteelement abdichtend befestigt ist. Die zuletzt genannte Ausgestaltung hat den Vorteil einer reduzierten Bewegungsreibung.
Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Brems­ kraftverstärkers stimmt der Dichtdurchmesser des ersten Ventil­ sitzes, der die Belüftung der Arbeitskammer mit Atmosphärendruck oder mit Überdruck steuert, zumindest annä­ hernd mit dem pneumatisch wirksamen Dichtdurchmesser der Lip­ pendichtung bzw. der Rollfalte überein. Dadurch ist das Steuerventil hinsichtlich des Atmosphärendrucks (oder Über­ drucks) kraftausgeglichen, d. h. der Atmosphärendruck (oder der Überdruck) führt zu keiner auf das Ventilglied wirkenden, das Öffnungs- und Schließverhalten beeinflussenden Kraftkomponente. Als auf das Ventilglied wirkende Störgröße kommt nur noch der Differenzdruck zwischen Arbeitskammer und Unterdruckkammer zum tragen, d. h. derjenige Differenzdruck, der auch auf die beweg­ liche Wand des Bremskraftverstärkers wirkt.
Wenn der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker zur Betätigung auch eine Elektromagnetanordnung aufweist, dann wird bevorzugt der auf das Ventilglied als Störgröße einwirkende Differenz­ druck zwischen Unterdruckkammer und Arbeitskammer mittels eines Sensors bestimmt. Da wie zuvor ausgeführt auf das Steuerventil, genauer auf das Ventilglied, als Störgröße nur der auch an der beweglichen Wand anstehende Differenzdruck wirkt, ist bei Kenntnis dieses Differenzdrucks ein Ausregeln der Störgröße möglich. Entsprechend dem Wert der Störgröße kann der Elektro­ magnetanordnung ein Stromwert zugeführt werden, der diese Störgröße kompensiert und somit ein möglichst verzögerungsfrei­ es Öffnen und Schließen des Steuerventils ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor ein den Druck in der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer messender Differenz­ drucksensor. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Sensor ein Drucksensor in einem dem Bremskraftverstärker nach­ geschalteten Hauptzylinder. Im Falle einer ausschließlich durch die Elektromagnetanordnung erfolgenden Betätigung des Brems­ kraftverstärkers ist das Verhältnis zwischen dem auf die beweg­ liche Wand wirkenden Differenzdruck und dem dadurch erzeugten Bremsdruck konstruktiv gemäß der Gleichung
Δp = PHauptzylinder × AHauptzylinder/ABremskraftverstärker
festgelegt, wobei AHauptzylinder die hydraulisch wirksame Quer­ schnittsfläche des Hauptzylinders und ABremskraftverstärker die pneumatisch wirksame Querschnittsfläche des Bremskraftverstär­ kers ist. Da die beiden letztgenannten Größen bei einer gegebe­ nen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit konstruktiv festliegen, kann allein aus der Kenntnis des aktuell im Hauptzylinder herrschenden Bremsdruckes der auf die bewegliche Wand wirkende Differenzdruck und damit die auf das Steuerventil wirkende Störgröße bestimmt werden.
Vorteilhaft wird die aus dem Differenzdruck zwischen der Unter­ druckkammer und der Arbeitskammer resultierende, auf das Ven­ tilglied einwirkende Störgröße dem Wert nach bestimmt, beispielsweise von einem Steuergerät des Bremskraftverstärkers. Dieses Steuergerät kann beispielsweise wie zuvor erläutert aus dem im Hauptzylinder vorhandenen Hydraulikdruck die Störgröße bestimmen.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bremskraft­ verstärkers werden im folgenden anhand der schematischen Figu­ ren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil des Brems­ kraftverstärkers aus Fig. 1 in vergrößerter Darstel­ lung, und
Fig. 3. einen Längsschnitt durch das Steuerventil eines etwas abgewandelten, zweiten Ausführungsbeispiels eines er­ findungsgemäßen Bremskraftverstärkers.
Fig. 1 zeigt einen Unterdruckbremskraftverstärker 10 in soge­ nannter Tandembauweise. Der Bremskraftverstärker 10 hat ein im wesentlichen zu einer Achse L rotationssymmetrisches Verstär­ kergehäuse 12, das aus zwei Halbschalen 14 und 16 sowie einem ringförmigen Zwischenstück 18 gebildet ist. Der Innenraum des Verstärkergehäuses 12 ist durch eine starre Wand 20 in einen Teilraum A und einen Teilraum B getrennt. Jeder der Teilräume A und B wird durch je eine bewegliche, längs der Achse L ver­ schiebbare Wand 22, 22' in eine Unterdruckkammer 24, 24' und eine Arbeitskammer 26, 26' unterteilt. Im folgenden wird nur der Teilraum A mit seiner beweglichen Wand 22 näher beschrie­ ben; die Funktion des Teilraums B entspricht jedoch derjenigen des Teilraums A.
In das Verstärkergehäuse 12 ragt längs der Achse L ein Steuer­ ventil 28 zum Steuern einer auf die bewegliche Wand 22 einwir­ kenden pneumatischen Druckdifferenz. Das Steuerventil 28 hat ein Steuerventilgehäuse 30 und ist verschieblich und abdichtend in einem axial nach außen stehenden, zylindrischen Hals des Verstärkergehäuses 12 aufgenommen. Im Teilraum A des Verstär­ kergehäuses 12 ist die bewegliche Wand 22 an einem umlaufenden Radialflansch 32 des Steuerventilgehäuses 30 abdichtend und kraftübertragend befestigt. Eine Rückstellfeder 34 spannt das Steuerventilgehäuse 30 samt der beweglichen Wand 22 in die gezeigte Ausgangsstellung vor.
Das Steuerventil 28 und damit der Bremskraftverstärker 10 ist mit einem axial in das Steuerventilgehäuse 30 ragenden, mecha­ nischen Eingangsglied 36 betätigbar, das im Steuerventil 28 auf einen hier zweiteilig ausgebildeten Betätigungskolben 38 wirkt und dessen anderes Ende beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Bremspedal verbunden ist. Der Betätigungskolben 38 durchsetzt das Steuerventilgehäuse 30 und überträgt die durch das Eingangsglied 36 eingeleitete Betätigungskraft auf eine sogenannte Fühlscheibe 40, die in einer entsprechenden Ausnehmung eines Ankergegenstücks einer im folgenden näher erläuterten Elektromagnetanordnung aufgenommen ist. Die Fühl­ scheibe 40 wiederum wirkt auf eine gummielastische Reaktions­ scheibe 42 größeren Durchmessers, die ebenfalls in dem Ankergegenstück aufgenommen ist und die die Betätigungskraft auf einen Eingangskolben 44 eines hier nicht dargestellten hydraulischen Hauptzylinders überträgt, der an der unterdruck­ seitigen Verstärkergehäusehälfte angebracht wird.
Zur automatischen, d. h. vom Willen eines Fahrers unabhängigen Betätigung des Bremskraftverstärkers 10 weist das Steuerventil 28 eine Elektromagnetanordnung 46 auf, die in einem stufenför­ mig erweiterten Teil des Steuerventilgehäuses 30 aufgenommen ist und die einen hohlzylindrischen Anker 48, ein Ankergegen­ stück 50, ein mit dem Ankergegenstück 50 starr verbundenes Spulengehäuse 52, das hier gleichzeitig den durchmessergrößeren Teil des Steuerventilgehäuses 30 bildet, und eine in dem Spu­ lengehäuse 52 aufgenommene, von einem Spulenhalter 54 getragene Spule 56 umfaßt, die den Anker 48 ringförmig umgibt. Die Elektromagnetanordnung 46 ist koaxial zum Betätigungskolben 38 angeordnet und wird von letzterem durchsetzt. Eine radial zwischen dem Betätigungskolben 38 und dem Anker 48 angeordnete Druckfeder 58 spannt den Anker 48 in Richtung auf das Eingangs­ glied 36, d. h. entgegen der Betätigungsrichtung vor. Über einen radial vorspringenden Ringbund 60 ist der Betätigungskolben 38 in Betätigungsrichtung mit dem Anker 48 gekoppelt. Radial zwischen dem Anker 48 und dem Spulengehäuse 52 bzw. dem Spulen­ halter 54 befindet sich eine dünnwandige Trennhülse 62 aus nichtmagnetischem Material, auf deren Innenfläche der Anker 48 axial gleiten kann.
Auf der dem Eingangsglied 36 zugewandten Stirnseite des Ankers 48 ist eine sich koaxial zur Achse L erstreckende Hülse 64 starr befestigt, an deren freiem Ende ein erster ringförmiger Ventilsitz 66 ausgebildet ist. Der erste Ventilsitz 66 wirkt mit einem ringförmigen Ventilglied 68 zusammen und verbindet in offenem Zustand über einen radialen Kanal 70 die Arbeitskammer 26 mit Atmosphärendruck (oder Überdruck), der durch einen Luftfiltereinsatz 72 von außen in das Steuerventilgehäuse 30 einströmen kann. Durch den radialen Kanal 70 des Steuerventil­ gehäuses 30 ragt ein am Betätigungskolben 38 befestigter Querriegel 74, der bei einer Rückkehrbewegung des Betätigungs­ kolbens 38 am Ende eines Bremsvorganges gegen einen in der Verstärkergehäusewand ausgebildeten Anschlag 76 stößt, der die sogenannte Lösestellung (unbetätigte Stellung) des Bremskraft­ verstärkers 10 definiert.
Am Steuerventilgehäuse 30 ist konzentrisch zum ersten Ventil­ sitz 66 ein diesen umgebender und ebenfalls ringförmiger, zweiter Ventilsitz 78 ausgebildet, der mit dem Ventilglied 68 zusammenwirkt und in offenem Zustand über einen Ringkanal 80 die Unterdruckkammer 24 mit der Arbeitskammer 26 verbindet. Das Ventilglied 68 wird von einer Druckfeder 82 gegen den ersten Ventilsitz 66 und den zweiten Ventilsitz 78 gedrückt, die sich an einem in das Steuerventilgehäuse 30 eingesetzten Halteele­ ment 84 abstützt. Eine weitere Druckfeder 86, die sich mit ihrem einen Ende an dem Halteelement 84 und mit ihrem anderen Ende am mechanischen Eingangsglied 36 abstützt, spannt das Eingangsglied 36 entgegen der Betätigungsrichtung vor.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Ventilglied 68 auf seiner den Ventilsitzen 66 und 78 zugewandten Fläche mit einer Auflage 88 aus Elastomermaterial versehen, die auf das Ventilglied 68 beispielsweise geklebt oder aufvulkanisiert ist. Darüber hinaus weist der Grundkörper des Ventilgliedes 68 einen sich von den beiden Ventilsitzen 66, 78 weg erstreckenden, hohlzylindrischen Fortsatz 90 auf. Das Ventilglied 68 mit seinem hohlzylindrischen Fortsatz 90 und das in das Steuerven­ tilgehäuse 30 eingesetzte Halteelement 84 begrenzen zwischen sich einen im wesentlichen torusförmigen Druckraum 92, der durch einen Ringspalt 94 zwischen dem radial äußeren Teil des Ventilgliedes 68 und der Innenseite des Halteelementes 84 mit dem Ringkanal 80 und damit mit der Unterdruckkammer 24 in Fluidverbindung steht. Das Halteelement 84 ist gegenüber der Innenwand des Steuerventilgehäuses 30 durch einen Dichtring 96 und gegenüber dem hohlzylindrischen Fortsatz 90 durch eine vom Halteelement 84 getragene, ringförmige Lippendichtung 98 abge­ dichtet.
Es wird nun die Funktion des Bremskraftverstärkers 10 und insbesondere des Steuerventils 28 näher erläutert. Betätigt der Fahrer das hier nicht dargestellte Bremspedal, muß er zunächst eine Ansprechkraft überwinden, deren Betrag im wesentlichen der durch die Druckfedern 58 und 86 erzeugten und entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden Kraft entspricht. Ist diese Ansprechkraft überwunden, so verschieben sich das Eingangsglied 36 und der Betätigungskolben 38 aus der in den Figuren gezeig­ ten Ruhelage relativ zum Steuerventilgehäuse 30 nach links. Über den am Betätigungskolben 38 ausgebildeten Ringbund 60 wird auch der Anker 48 und mit ihm die Hülse 64 in Betätigungsrich­ tung mitgenommen, so daß der erste Ventilsitz 66 den dichtenden Kontakt zum Ventilglied 68 verliert, wodurch die Verbindung der Arbeitskammer 26 zum Atmosphärendruck geöffnet wird. Luft strömt durch den Luftfiltereinsatz 72, über den ersten Ventil­ sitz 66 und durch den radialen Kanal 70 in die Arbeitskammer 26 ein, woraufhin sich an der beweglichen Wand 22 ein Differenz­ druck aufbaut. Dieser Differenzdruck verschiebt die bewegliche Wand 22 und damit das Steuerventilgehäuse 30 nach links, woraus eine entsprechende Servokraft resultiert, die über den Ein­ gangskolben 44 an den nicht dargestellten Hauptzylinder weiter­ geleitet wird.
Beim Lösen des Bremspedals bewegen sich aufgrund der Kräfte der Druckfedern 58 und 86 der Anker 48 und die an ihn gekoppelte Hülse 64, der Betätigungskolben 38 und das Eingangsglied 36 nach rechts zurück, wodurch der erste Ventilsitz 66 wieder in dichtende Anlage mit dem Ventilglied 68 gerät. Anschließend führt die Kraft der Druckfedern 58, 86 gegen die Kraft der Druckfeder 82 dazu, daß das Ventilglied 68 vom zweiten Ventil­ sitz 78 abgehoben wird, wodurch die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 24 und der Arbeitskammer 26 geöffnet ist. Weil die Unterdruckkammer 24 ständig mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, führt dies zu der gewünschten Differenzdruckab­ senkung an der beweglichen Wand 22 und somit zu einer Rücknahme der vom Bremskraftverstärker 10 erzeugten Servokraft. Bei Erreichen einer Gleichgewichtsstellung legt sich der zweite Ventilsitz 78 wieder dichtend an das Ventilglied 68 an.
Eine elektromagnetische Betätigung des Steuerventils 28 ver­ läuft analog. Durch Bestromen der Elektromagnetanordnung 46 entsteht zwischen dem Anker 48 und dem Ankergegenstück 50 ein Kraftfeld, das den Anker 48 gegen die Kraft der Druckfeder 58 in Betätigungsrichtung verschiebt, wodurch der erste Ventilsitz 66 vom Ventilglied 68 abhebt und die Verbindung zwischen der Atmosphäre und der Arbeitskammer 26 öffnet. Wird die Elektroma­ gnetanordnung 46 entregt, schiebt die Druckfeder 58 den Anker 48 und damit den ersten Ventilsitz 66 wieder in dichtende Anlage mit dem Ventilglied 68. Der weitere Ablauf entspricht dem zuvor im Zusammenhang mit einer mechanischen Betätigung erläuterten.
Aufgrund der Abdichtung des Druckraumes 92 durch den Dichtring 96 und die Lippendichtung 98 herrscht in der in Fig. 2 wieder­ gegebenen unbetätigten Stellung des Bremskraftverstärkers 10, d. h. bei geschlossenen Ventilsitzen 66 und 78, im Druckraum 92 jedenfalls annähernd der gleiche Druck wie im Ringkanal 80 und der Unterdruckkammer 24. Da die Arbeitskammer 26 in der Löse­ stellung des Bremskraftverstärkers 10 ebenfalls evakuiert ist, herrscht auch im radialen Kanal 70 und im Raum zwischen den beiden Ventilsitzen 66 und 78 im wesentlichen der Druck der Unterdruckkammer 24. Der Durchmesser des hohlzylindrischen Fortsatzes 90 ist zumindest ungefähr genau so groß wie der Dichtdurchmesser des ersten Ventilsitzes 66, so daß das Ventil­ glied 68 hinsichtlich des Atmosphärendrucks kraftausgeglichen ist. In der Lösestellung sorgt demnach ausschließlich die Druckfeder 58 für das Anpressen des Ventilgliedes 68 an die beiden Ventilsitze 66 und 78.
Bei betätigtem Bremskraftverstärker 10, d. h. bei geöffnetem ersten Ventilsitz 76, kommt es aufgrund der auf die zwischen den beiden Ventilsitzen 66 und 78 befindliche Ringfläche des Ventilgliedes 68 wirkenden pneumatischen Druckdifferenz zwi­ schen Unterdruckkammer 24 und Arbeitskammer 26 zu einer Kraft­ komponente, die entgegen der Druckfeder 58 auf das Ventilglied 68 wirkt. Diese Kraftkomponente erleichtert bei der Rückkehr des Steuerventils 28 in seine Lösestellung, d. h. beim Rücklauf der beweglichen Wand 22, das Öffnen des zweiten Ventilsitzes 78. Entsprechend schwächer kann die den ersten Dichtsitz 76 entgegen der Betätigungsrichtung vorspannende Druckfeder 58 ausgelegt werden, wodurch gleichzeitig die bei einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 10 zu überwindende Ansprechkraft im selben Maße verringert ist.
Das in Fig. 3 wiedergegebene, zweite Ausführungsbeispiel ent­ spricht im wesentlichen dem zuvor beschriebenen ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, jedoch wird zur Abdichtung des Halteelements 84 gegenüber dem hohlzylindrischen Fortsatz 90 statt der Lippen­ dichtung 98 eine Rollfalte 100 aus Elastomermaterial einge­ setzt, die einerseits am hohlzylindrischen Fortsatz 90 und andererseits am Halteelement 84 abdichtend festgelegt ist. Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht der des ersten Ausführungsbeispieles.

Claims (10)

1. Pneumatischer Bremskraftverstärker (10) insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Verstärkergehäuse (12), dessen Innen­ raum durch zumindest eine bewegliche Wand (22) in eine Unter­ druckkammer (24) und eine Arbeitskammer (26) unterteilt ist, und mit einem Steuerventil (28), das einen ersten Ventilsitz (66) , einen konzentrisch dazu angeordneten zweiten Ventilsitz (78) und ein an beide Ventilsitze (66, 78) anlegbares Ventil­ glied (68) aufweist, und das nach Überwinden einer entgegen seiner Betätigungsrichtung wirkenden Ansprechkraft eine auf die bewegliche Wand (22) einwirkende pneumatische Druckdifferenz steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (68) auf seiner den Ventilsitzen (66, 78) abgewandten Seite ständig dem in der Unterdruckkammer (24) herrschenden Druck ausgesetzt ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) ein in das Verstärkergehäuse (12) ragendes, mit der beweglichen Wand (22) kraftübertragend verbundenes Steuerventilgehäuse (30) aufweist, zwischen dessen Innenwand und dem Ventilglied (68) ein mit der Unterdruckkammer (24) kommunizierender Druckraum (92) ausgebil­ det ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (92) eine im wesent­ lichen torusförmige Gestalt hat.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (68) axial bewegbar ist und einen hohlzylindrischen Fortsatz (90) aufweist, der gegenüber dem Druckraum (92) durch eine ringförmige Lippendich­ tung (98) abgedichtet ist, die von einem in das Steuerventilge­ häuse (30) eingesetzten Halteelement (84) getragen wird.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (68) axial bewegbar ist und einen hohlzylindrischen Fortsatz (90) aufweist, der gegenüber dem Druckraum (92) abgedichtet ist durch eine Roll­ falte (100), die einerseits am hohlzylindrischen Fortsatz (90) und andererseits an einem in das Steuerventilgehäuse (30) eingesetzten Halteelement (84) abdichtend festgelegt ist.
6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtdurchmesser des ersten Ventilsitzes (66) zumindest annähernd mit dem pneumatisch wirksamen Dichtdurchmesser der Lippendichtung (98) bzw. der Rollfalte (100) übereinstimmt.
7. Bremskraftverstärker nach Anspruch 6,
wobei das Steuerventil (28) unabhängig voneinander einerseits durch ein mechanisches Eingangsglied (36) und andererseits durch eine Elektromagnetanordnung (48) mit einer Spule (58) und einem Anker (50), die relativ zueinander längs der Betätigungs­ richtung verschiebbar sind, betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der auf das Ventilglied (68) als Störgröße einwirkende Differenzdruck zwischen Unterdruckkammer (24) und Arbeitskammer (26) mittels eines Sensors bestimmt wird.
8. Bremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein den Druck in der Unterdruckkammer (24) und der Arbeitskammer (26) messender Differenzdrucksensor ist.
9. Bremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Drucksensor in einem dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptzylinder ist.
10. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Differenzdruck zwischen Unterdruckkammer (24) und Arbeitskammer (26) resultierende, auf das Ventilglied (68) einwirkende Störgröße bestimmt und einem Steuergerät des Bremskraftverstärkers zugeführt wird.
DE1997152868 1997-11-28 1997-11-28 Pneumatischer Bremskraftverstärker mit verringerter Ansprechkraft Withdrawn DE19752868A1 (de)

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