DE3114243A1

DE3114243A1 - "kraftverstaerker fuer kraftfahrzeuge"

Info

Publication number: DE3114243A1
Application number: DE19813114243
Authority: DE
Inventors: Jun Higashiyamato Tokyo Udono
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1982-04-08
Also published as: FR2479758A1; JPS56147159U; GB2073346A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Kraftverstärker für das Bremssystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Hydraulische Kraftverstärker im Bremssystem eines Fahrzeugs liefern eine größere Verstärkungskraft am Hauptzylinder der Bremssystems als andere Typen von Kraftverstärkern. Ein hydraulischer Kraftverstärker kann im übrigen geringere Abmessungen als andere, etwa Unterdruck-Kraftverstärker, aufweisen, üblicherweise umfaßt ein hydraulischer Kraftverstärker ein Gehäuse, das mit einer Fluidquelle verbunden ist, einen gleitend in dem Gehäuse verschiebbaren Antriebskolben und ein Ventil, das gleitend innerhalb des Antriebskolbens verschiebbar ist und mit dem Bremspedal in Verbindung steht. Der Verstärkungsdruck wird in dem Gehäuse aufgrund der Bewegung eines Ventilgliedes aufgebaut, dessen Weg von dem Ausmaß des Niederdrückens des Bremspedals abhängt. Die Fluidquelle umfaßt im allgemeinen eine Fluidpumpe, die durch die Maschine angetrieben wird.

Bei derartigen Bremskraftverstärkern ist es wesentlich, daß das Arbeitsfluid mit einem ausreichenden Druck von der Fluidquelle zugeführt wird. Wenn daher die Pumpe, die das Fluid zu dem Kraftverstärker fördert, beschädigt ist oder das Hydrauliksystem zwischen der Fluidquelle und dem Kraftverstärker unterbrochen wird, liefert der Bremsverstärker keine Verstärkungskraft.

Wenn der Kraftverstärker nicht in Betrieb ist, wird die auf das Bremspedal auszuübende Kraft unnötig hoch, so daß das Bremssystem u.U. nicht ausreichend wirksam ist. 35

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zufuhr-

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system für das Arbeitsfluid zu schaffen, das das Arbeitsfluid auch dann mit einem ausreichenden Druck an den Kraftverstärker liefert, wenn die Fluidquelle oder das hydraulische Leitungssystem beschädigt sind. 5

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Entsprechend einer Ausführungsform umfaßt der erfindungsgemäße hydraulische Kraftverstärker eine Einrichtung zum Speichern des Fluiddrucks während der Zufuhr des Arbeitsfluids zu dem Kraftverstärker unter Normalbedingungen und zur Zufuhr des angesammelten Druckfluids zu dem Kraftverstärker und damit zum Aufbauen des Verstärkungsdruckes bei Beschädigung der Fluidquelle oder der Zufuhrleitungen.

Erfindungsgemäß ist die Speichereinrichtung mit der Fluidquelle verbunden und wird von dieser zur Ansammlung eines Fluiddruckes mit Arbeitsfluid versorgt. Die Speichereinrichtung steht weiterhin mit dem Kraftverstärker über ein Rückschlagventil in Verbindung, das normalerweise einen Fluidstrom von dem Speicher zu dem Kraftverstärker unterbindet. Das Einweg-Rückschlagventil kann geöffnet werden, wenn das Bremspedal betätigt wird, so daß eine Verbindung zwischen der Speichereinrichtung und dem Kraftverstärker entsteht, durch die das Fluid von dem Speicher zu dem Kraftverstärker strömen kann. Ein weiteres Einweg-Rückschlagventil befindet sich zwischen der Fluidquelle und dem Kraftverstärker und unterbricht den Fluidstrom von dem Kraftverstärker zu der Quelle durch die Zufuhrleitung.

Entsprechend einer Ausfuhrungsform der Erfindung umfaßt ein hydraulischer Kraftverstärker eines Bremssystems für Kraftfahrzeuge ein Gehäuse, das mit einer Fluidquelle in Verbindung steht und von dieser Arbeitsfluid aufnimmt, das durch ein Hydrauliksystem über das Gehäuse hinweg umge-

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wälzt wird. Ein Antriebskolben ist gleitend in dem Gehäuse entlang dessen Längsachse verschiebbar und mit einem Hauptbremszylinder verbunden, der unter Druck stehendes Fluid an die einzelnen Radzylinder verteilt. Der Antriebskolben bildet eine Druckkammer innerhalb des Gehäuses, in der ein Verstärkungsdruck aufgebaut wird. Ein Ventilglied ist gleitend in dem Antriebskolben verschiebbar und wirkt mit dem Antriebskolben derart zusammen/ daß die Druckkammer entsprechend der Betätigung oder Freigabe des Bremspedals mit der Fluidquelle verbunden oder von dieser getrennt wird. Ein Druckspeicher ist mit der Fluidquelle verbunden und nimmt von dieser Arbeitsfluid auf, das unter Bildung eines Fluiddrucks gesammelt wird. Der Druckspeicher ist mit dem Gehäuse des Kraftverstärkers verbunden und dient zur Zufuhr von Druckfluid zu dem Gehäuse. Ein Rückschlagventil befindet sich zwischen dem Gehäuse und dem Druckspeicher und unterbricht im Normalfalle den Fluidstrom von dem Speicher zu dem Gehäuse, während diese Verbindung entsprechend der Bewegung des Antriebskolbens geöffnet wird, so daß der Fluidstrom aus dem Speicher in das Verstärker-Gehäuse eintreten kann.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. 25

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem Längsschnitt durch den Kraftverstärker; 30

Fig. 1A ist ein vergrößerter Teilschnitt zu

Fig. 1;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Kraftverstärker der Fig. 1;

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Fig. 3 entspricht Fig, 2 und zeigt eine

weitere Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung und insbesondere in Fig, 1 ist der Aufbau des hydraulischen Systems mit hydraulischem Kraftverstärker entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt. Das Arbeitsfluid wird in einem Behälter 10 gesammelt. Eine Pumpe 12 steht mit dem Behälter 10 über eine Saugleitung 14 in Verbindung. Die Pumpe 12 ist mechanisch mit einer nicht gezeigten Maschine, wie etwa einer Brennkraftmaschine in an sich bekannter Weise verbunden und wird durch diese angetrieben. Die Pumpe 12 setzt das Arbeitsfluid unter Druck und fördert es zu einem Einlaß 18 eines hydraulisch arbeitenden Kraftverstärkers 20.

Der Kraftverstärker 20 steht mit einem Bremspedal 21 und einem nicht gezeigten Hauptbremszylinder des Bremssystems in Verbindung.

Eine Leitung 24 verbindet die Pumpe 12 und den Einlaß 18 des Kraftverstärkers und nimmt ein Rückschlagventil 26 auf. Durch das Rückschlagventil gelangt das Fluid ebenfalls über eine Leitung 28 mit einem Rückschlagventil 30 und einer Drosselstelle 32 in einen Einlaß 302 eines Speichers 300. Der Einlaß 302 des Speichers 300 ist weiterhin über eine Leitung 306, die von der Leitung 28 abzweigt, mit einem Einlaß 304 verbunden.

Das dem Kraftverstärker 20 zugeführte Fluid wird durch Auslässe 48 und 50 abgegeben, die mit Rückleitungen 54 und 52 in Verbindung stehen. In der Rückleitung 54 befindet sich ein Steuerventil 55 einer hydraulisch wirkenden Servolenkung 56. Das Steuerventil 50 der Servolenkung 56 umfaßt zwei Arbeitsbereiche, die durch das Druckfluid angesteuert werden. Wenn der Fahrer das Steuerventil 55 über das Lenkrad 6 2 betätigt, gelangt das Arbeitsfluid an einen der Arbeitsbereiche und betätigt den Lenkmechanismus.

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Der Hauptbremszylinder, der mit dem Kraftverstärker 20 verbunden ist, weist ein eigenes Hydrauliksystem auf, das sich von dem dargestellten Hydrauliksystem unterscheidet. Durch Aufbringen einer Bremspedalkraft und Lieferung einer Verstärkungskraft durch den Kraftverstärker gibt der Hauptbremszylinder Druckfluid an die einzelnen Radbremszylinder zur Bremsung von Bremsscheiben ab.

Wie oben erwähnt wurde, ist der Kraftverstärker 20 mit der Pumpe 12 und dem Lenksystem 55 verbunden. Der Kraftverstärker 20 umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 202 mit einem Einlaß 18, einem Auslaß 48 und einem weiteren Ablauf-Auslaß 50, Der Einlaß 18 ist, wie erwähnt wurde, mit dem Auslaß der Pumpe 12 über die Leitung 24 und das Rückschlagventil 26 verbunden, so daß Druckfluid durch den Einlaß 18 an den Kraftverstärker 20 gelangt. Beim Abgeben des Fluiddrucks an den hydraulischen Kraftverstärker 20 regelt ein Überdruckventil 66 den Fluiddruck auf einen vorgegebenen Wert ein,

Das Fluid wird aus dem Kraftverstärker durch den Auslaß 50 abgelassen, wenn das Bremspedal 21 gelöst ist. Der Auslaß 48 führt überschüssiges Fluid ab, wenn die Verstärkungskraft, die auf den Hauptbremszylinder ausgeübt wird, einen vorgegebenen Wert überschreitet. Wenn das Bremspedal 21 gelöst ist, strömt das Druckfluid von dem Einlaß 18 zu dem Auslaß 48. Das Druckfluid, das aus dem Auslaß 48 abgegeben wird, gelangt an das Steuerventil 55 des Servolenksystems,

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das Gehäuse 102 des Kraftverstärkers eine abgestufte Bohrung mit zwei Abschnitten 108 und 110. Die Bohrung 108 nimmt einen gleitenden, zylindrischen Antriebskolben 112 auf, der die Bohrung in eine Druckkammer 114 und eine Auslaßkammer 116 unterteilt. Ein Deckel 118 mit einem Dichtring 120 ver-

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schließt dicht das Ende des Bohrungs-Abschnitts 108, das an die Auslaßkammer 116 angrenzt. Der Deckel 118 ist mit einer mittleren Öffnung 122 versehen, in der sich eine ringförmige Nut 124 befindet, die einen Dichtring 126 aufnimmt. Eine übertragungsstange 128 erstreckt sich gleitend durch die öffnung 126 und ragt aus dieser heraus. Diese Übertragungsstange gestattet eine Verbindung des Antriebskolbens 112 mit einem Tandemhauptzylinder.

Das Ende des Antriebskolbens 112, das an die Auslaßkammer 116 angrenzt, ist mit einer Sackbohrung 127 versehen. Ein Sprengring 129 hält die Übertragungsstange 128 in dieser Sackbohrung in bezug auf den Antriebskolben 112 fest. Vorzugsweise weist der Antriebskolben 112 einen nicht gezeigten Längskanal auf der äußeren ümfangsflache auf, und ein Bolzen ragt von dem Gehäuse 102 aus in diesen hinein, so daß eine Drehung des Kolbens verhindert wird.

Eine Rückholfeder 144 befindet sich in der Auslaßkammer 116 und spannt den Antriebskolben 112 in Richtung der Druckkammer 114, d.h. nach rechts in der Zeichnung, gegen eine innere Ringfläche 146 vor. Der Kolben 112 ist mit längsgerichteten Nuten 148 und 160 auf der äußeren Oberfläche versehen. Die Nut 148 liegt angrenzend an eine öffnung 304 und steht mit dieser stets in Verbindung. Andererseits ist die Nut 160 mit der Auslaßkammer 116 verbunden.

Wie in Fig, 1A gezeigt ist, weist der Antriebskolben 112 ringförmige Ausnehmungen 162,163 und 164 auf, zwischen denen sich Stege 166,167,168 und 169 auf der inneren Oberfläche befinden. Jede Ausnehmung 162,163 und 164 geht aus von einer längsgerichteten Bohrung 172 in dem Antriebskolben 112. Der Antriebskolben 112 weist radiale Kanäle 174,176 auf, die eine Verbindung zwischen der Bohrung 172 und den längsgerichteten Nuten 148 und 160 herstellen.

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Der Ventilkörper 178 weist Stege 188,190 und 192 auf, die ringförmige Nuten 184 und 186 bilden. Der Ventilkörper 178 ist weiterhin mit einer abgestuften Bohrung 194 versehen, die mit der Nut 186 über einen Kanal 182 und mit der Druckkammer 114 über einen Kanal 228 in Verbindung steht. In der gelösten Position des Steuerventils, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist das erste Ventil 180, das zwischen den Stegen 166 und 190 gebildet wird, offen, so daß eine Verbindung zwischen dem Einlaß 18 und dem Auslaß 48 hergestellt ist.

Die Schulter 208 des Steges 190 bildet zusammen mit der Schulter 212 des Steges 167 ein zweites Ventil 210. Das zweite Ventil 210 steuert die Verbindung zwischen dem Einlaß 18 und der Druckkammer 118 über die ringförmige Nut 186. Die Schulter 214 des Steges 192 bildet zusammen mit der Schulter 216 des Steges 167 ein drittes Ventil 218. Durch das dritte Ventil 218 wird über die Ausnehmung 163 eine Verbindung zwischen der Druckkammer 114 und der Auslaßkammer 116 und damit der Druckkammer 114 und dem Speicher 110 über den radial in dem Antriebskolben 112 angeordneten Kanal 176 und die Nut 160 gebildet. In der gelösten Stellung der Fig. 1 sind die ringförmige Nut 186 des Ventilkörpers 178 und der gegenüberliegende innere Steg gegeneinander versetzt, so daß eine Verbindung zwischen der abgestuften Bohrung 194 des Ventilkörpers und der ringförmigen Ausnehmung 163 entsteht. In dieser Stellung wird eine Fluidverbindung gebildet von der Druckkammer 114 über den Kanal 128 und die abgestufte Bohrung 194 zu dem linken Ende des Ventilkörpers 178. In dieser Stellung ist die ringförmige Ausnehmung 186 gegenüber dem Fluiddruck am Einlaß 118 geschlossen. Da das Druckfluid nicht in die Druckkammer 114 eintreten kann und das Druckfluid aus der Druckkammer durch den Ventilkörper strömen kann, kann in dieser gelösten Stellung der Fig. 1 der Ventilkörper nach rechts verschoben werden, so daß die

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auf den Tandemhauptzylinder ausgeübte Kraft aufgehoben wird.

Der Antriebskolben 112 trägt einen Verbindungsring 220 auf der Innenfläche am Ende der Druckkammer 114. Der Verbindungsrings 220 erfaßt einen Flansch 222 eines äußeren zylindrischen Zwischenstücks 224 eines Stößels 248, der gleitend in dem Abschnitt 110 der abgestuften Bohrung 202 liegt.

Eine Schraubenfeder 232 liegt in einem Abschnitt 198 der Bohrung 194 und spannt den Ventilkörper in Richtung des äußeren zylindrischen Zwischenstücks 224 vor. Ein Ende der Schraubenfeder 232 stützt sich an einer elastischen Platte 236 aus elastischem Material, wie etwa Urethan-Kautschuk ab, die einen vorspringenden Rand 238 angrenzend an den Ventilkörper 178 aufweist. Die Dicke der Platte 236 entspricht dem Abschnitt zwischen dem vorderen Ende des Ventilkörpers 178 und dem Boden der Bohrung 172 in einer Position, in der die Schulter 204 des Steges 190 die Schulter 206 des Steges 166 berührt und somit das erste Ventil 180 schließt, Unmittelbar nach dem Schließen des Ventils 180 erfaßt somit das vordere Ende des Ventilkörpers 178 die elastische Platte 136, so daß die auf das Bremspedal 21 ausgeübte Kraft über diese Platte 136 auf den TandemhauptzylInder übertragen wird.

Auf der inneren Oberfläche der Bohrung in dem Abschnitt 110 befindet sich eine ringförmige Ausnehmung 240, in der ein Dichtring 242 liegt. Die innere Oberfläche des Dichtringes 242 berührt die äußere Oberfläche des Stößels und dichtet diesen ab. Das Kraftverstärker-Gehäuse 102 ist mit einem Speicher-Gehäuse 308 verbunden, das den bereits erwähnten und in Fig, 1 gezeigten Einlaß 302 aufweist. Das Speicher-Gehäuse 308 weist im Inneren eine Bohrung 310 auf, Ein offenes Ende der Bohrung 310 ist durch einen Deckel 312 mit Dichtringen 314 und 316 in ähnlicher Weise ver-

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schlossen, wie das Gehäuse des Kraftverstärkers. Ein becherförmiger Kolben 318 liegt gleitend in der Bohrung 310. Der Kolben 318 ist entlang der Längsachse der Bohrung 310 verschiebbar, jedoch gegenüber der Innenfläche der Bohrung abgedichtet. Der Kolben 318 bildet daher eine Kammer 320, die mit Gas gefüllt ist. Der Kolben 318 weist einen Ausschnitt 322 an der äußeren Umfangskante des Bodens auf, die das Mindestvolumen einer ringförmigen Kammer 324 bestimmt, die das Arbeitsfluid über den Einlaß 302 aufnimmt. Zum Einleiten des Arbeitsfluids in die Kammer 324 befindet sich der Einlaß 302 in einer Position, die der Kammer 324 entspricht.

Der Kolben 318 ist in Richtung der Kammer 320 entsprechend einem Fluiddruck verschiebbar, der in der Kammer 324 aufgebaut wird. Durch die Bewegung des Kolbens entsprechend diesem Fluiddruck wird der Raum der Kammer 320 verringert, während der innere Gasdruck steigt. Da der Kolben 318 in einer Gleichgewichtsstellung zwischen dem Gasdruck in der Kammer 320 und dem Fluiddruck in der Kammer 324 steht, entspricht der in der Kammer 320 gespeicherte Gasdruck dem an die Kammer 324 angelegten Fluiddruck.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Einlaß 302 mit dem Einlaß 304 über die Leitung 28 und die Drosselstelle 306 verbunden. Ein Rückschlagventil 330 befindet sich in dem Einlaß 304 und ist geschlossen, während das Bremspedal gelöst ist. Wie im einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt das Rückschlagventil 330 ein Ventilgehäuse 332 in einer Öffnung 334 des Kraftverstärker-Gehäuses 102, die mit der längsgerichteten Nut 148 in Verbindung steht. Das Ventilgehäuse 332 weist Außengewinde auf und ist in ein entsprechendes Innengewinde der Öffnung 334 eingeschraubt. Das Ventilgehäuse 332 ist mit einer Bohrung 336 versehen, die über einen Kanal 338 mit einer längsgerichteten Nut 340 auf der äußeren Oberfläche des Ventilgehäuses in Verbin-

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dung steht, die in einen Kanal 342 in der inneren Oberfläche der Öffnung 334 übergeht. Der Kanal 342 dient zur Verbindung des Kanals 3 38 mit dem Kanal 148.

Das Ventilgehäuse 332 ist im übrigen mit einer durchgehenden Axial-Bohrung 344 versehen. Diese nimmt einen beweglichen Zapfen 346 auf, der sich nach unten aus der Bohrung 34 4 heraus erstreckt und an beiden Enden mit kugelförmigen Ventilkörpern 348 und 350 in Berührung steht. Der kugelförmige Ventilkörper 348 liegt im Normalfalle in einer Ausnehmung 352 am Boden der Nut 148, die abgeschrägte Bereiche an beiden Längsenden aufweist. Andererseits liegt der kugelförmige Ventilkörper 350 normalerweise auf einem Ventilsitz 350, gegen die er durch eine Feder 356 angedrückt wird. Das gegenüberliegende Ende der Feder 356 stützt sich am inneren Ende eines mit einer Bohrung versehenen AnschlußStückes 358 ab, das in das Ventilgehäuse 332 eingeschraubt ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befinden sich die Rückschlagventil 26 und 30 und das überdruckventil 66 ebenfalls innerhalb des Gehäuses 102 des Kraftverstärkers, Ein Ein- laß 260 befindet sich in dem Gehäuse 102 und stellt eine Verbindung zwischen der Pumpe 12 und dem Einlaß 18 über die Leitung 24 her. Die Leitung 24 weist einen Ventilsitz 262 auf, auf der ein kugelförmiger Ventilkörper 264 liegt, der gegen den Ventilsitz im Normalfalle durch eine Feder 266 vorgespannt wird. Das Rückschlagventil 26 mit dem Ventilkörper 264 verbindet oder trennt den Einlaß 18 mit bzw. von der Leitung 24. Die Leitung 24 ist mit der Leitung 28 über das Rückschlagventil 30 und die Drosselstelle 32 verbunden. Das Rückschlagventil 30 umfaßt einen kugelförmigen Ventilkörper 268 und einen Ventilsitz 270. Der Ventilkörper 268 wird im Normalfalle gegen den Ventilsitz 270 mit Hilfe einer Feder 272 angedrückt.

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Die Leitung 24 in dem Gehäuse 102 dos Kraftvtn-yUiikej-y ist mit einer Zweigleitung 274 stromaufwärts des Rückschlagventils 26 verbunden. Das Überdruckventil 56 liegt in der Zweigleitung 274 und verbindet die Leitung 24 mit dem Auslaß 48. Der Auslaß 48 besitzt einen Abschritt 2""f. größeren Durchmesser£3, '-'f¹"'" -te" Auf.ii.'> ■'!■* ;in.t: der .lur 184 in Verbindung hält. Das Überdruckventil 66 weist ein Ventilglied 278 mit einem Schaft 280 auf, der sich in der Zweigleitung 274 befindet und flirre normalerweise von dem Auslaß 48 trennt. Das Ventilglied 278 wird gegen einen Ventilsitz 288 mit Hilfe einer Feder 284 vorq*!ü[j;mnt , die in einer Bohrung 286 liegt, die am äußeren Bude (UiU¹Ii einen Verschluß 288 verschlossen ist..

Wenn im Betrieb das Bremspedal 21 gelöst wird, entspricht die Stellung des Antriebskolbens 112 und des Ventilkörpers 178 der Darstellung der Fig. 1. In dieser Position gelangt Arbeitsfluid durch die Pumpe 12, den Einlaß 260, die Leitung 24 und das Rückschlagventil 26, Das in den Kraftverstärker 26 eingeleitete Fluid strömt durch die längsgerichtete Nut 148, die ringförmige Ausnehmung 162, die ringförmige Nut 184 und den Auslaß 48. Aus dem Auslaß 48 gelangt das Fluid zu dem Stc-ucrvcinti] 55 dea !.<-nk~ systems.

Gleichzeitig wird das durch die Pumpe 12 unter Druck gesetzte Fluid in den Speicher 300 durch das Rückschlagventil 30 und die Drosselstelle 32 sowie die Leitung 28 eingeleitet. Das in die Kammer 324 durch den Einlaß 302 gelangende Fluid drückt den Kolben 318 in Richtung der Kammer 320. Dabei wird der Gasdruck in der Kammer 320 erhöht, bis ein Ausgleich zu dem Fluiddruck zustande kommt. Das unter Druck stehende Fluid in der Kammer 324 wird dort durch das Rückschlagventil 330 sowie das Rückschlagventil 330 zurückgehalten.

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Andererseits ist die Druckkammer 114 mit der Auslaßkammer 116 über den Kanal 228, die Bohrung 194, den Kanal 182, die ringförmige Ausnehmung 363 und den radialen Kanal 176 sowie die längsgerichtete Nut 116 verbunden. Es wird daher in der Druckkammer 114 kein hydraulischer Druck aufgebaut, und der Antriebskolben 112 wird damit in Richtung der Druckkammer 114 durch die Rückholfeder 144 verschoben.

Wenn auf das Bremspedal 21 ein Druck ausgeübt wird, wird dieser auf das Ventilglied 178 über den Stößel 24 8 übertragen. Daher wird das Ventilglied 178 in Richtung der Auslaßkammer 116 entsprechend dem ausgeübten Bremsdruck gedrückt. Während der Ventilbewegung in Richtung der Auslaßkammer 116 sind zunächst das erste Ventil 180 und das dritte Ventil 218 geschlossen. Anschließend wird das zweite Ventil 210 geöffnet. Durch Schließen des ersten Ventils 180 wird der hydraulische Druck stromaufwärts gestaut und gespeichert. Daher wird das unter Druck stehende Arbeitsfluid in die Druckkammer 114 durch die ringförmige Nut 186, den radialen Kanal 182, die Bohrung 194 und den Kanal 228 eingeleitet. Der Servodruck in der Druckkammer 114 wird weiter aufgebaut und drückt den Antriebskolben 112 in Richtung der Auslaßkammer 116. Der Servodruck in der Druckkammer 114 wird an den Hauptzylinder mit Hilfe der Übertragungsstange 128 übertragen und betätigt damit das Bremssystem. Andererseits wird der Druck in der Druckkammer 114 über einen Stößel 148 auf das Bremspedal übertragen und liefert die Bremsreaktionskraft.

Wenn der Servodruck in der Druckkammer 114 den eingestellten Grenzwert des Überdruckventils 66, der durch die Feder 284 bestimmt wird, überschreitet, wird der Ventilkörper 278 in Richtung der Feder 284 entgegen der FC'dorkraft verschoben. Daher wird der Kanal 274 mit dem Auslaß 48 in Verbindung gesetzt. Das Fluid strömt durch den Kanal 274 und den Auslaß 48 und gelangt an das Steuerven-

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til 55 des Lenksystems 56, so daß für dieses hydraulischer Druck geliefert wird. Dies unterstützt den Lenkvorgang und reduziert den hydraulischen Druck, der über das erste Ventil 180 und den Auslaß 48 zugeführt wird, so daß der Lenkvorgang nicht beeinflußt wird.

Zu diesem Zeitpunkt strömt das dem Kraftverstärker 20 zugeführte Fluid durch das Rückschlagventil 30, die Drosselstelle 32 und den Einlaß 302 in die Kammer 324. Dadurch speichert der Speicher 300 den Fluiddruck. Da das in die Kammer 324 eintretende Fluid durch die Drosselstelle gedrosselt wird, wird der an den Kraftverstärker 20 gelangende Druck nicht reduziert, so daß die Betriebsfähigkeit des Kraftverstärkers 28 nicht beeinträchtigt wird.

Durch Bewegung des Antriebskolbens 112 wird der Ventilkörper 348 auf der Nut gelöst und mit dem Zapfen 356 nach oben geschoben. Dadurch wird der Ventilkörper 350, der den Kanal 338 von dem Einlaß 304 trennt, nach oben angehoben. Folglich gelangt Druckfluid in der Kammer 324 des Speichers 300 in den Kraftverstärker, Das Arbeitsfluid aus dem Speicher 300 kann durch den Einlaß 304, das Rückschlagventil 330 und die längsgerichtete Nut 148 sowie den radialen Kanal 174 und die ringförmige Ausnehmung 164 und den Ausschnitt 165 am Ende des Ventilkörpers 178 angrenzend an die Druckkammer 114, die längsgerichtete Nut 194 und den Kanal 228 in die Druckkammer 114 eintreten.

Wenn die Pumpe 12 oder die Fluidverbindung von der Fluidquelle zu dem Kraftverstärker beschädigt ist und daher aus der Fluidquelle, die durch die Pumpe 12 und den Speicher 10 gebildet wird, kein Arbeitsfluid an den Kraftverstärker gelangt, kann dieser in der Druckkammer 114 nicht aufgebaut werden. Daher kann der Antriebskolben 112 nicht bewegt werden, bis der Ventilkörper 178 gegen die elastische Platte 236 anschlägt, so daß keine Bremskraft auf

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den Bremszylinder übertragen wird, obgleich das Bremspedal 21 niedergetreten wird. Wie erwähnt wurde, wird das Rückschlagventil 330 geöffnet, so daß Bremsfluid unter Druck die Kammer 324 des Speichers 300 eintreten kann und in den Kraftverstärker 20 durch den Einlaß 304 gelangt. Obgleich der Fluiddruck stromaufwärts des Einlasses 18 in diesem Zeitpunkt Null ist, kann das Austreten des Druckfluids in den Fluidbehälter durch die Leitung 24 mit Hilfe des Rückschlagventils 26 wirksam verhindert werden. Wenn daher der Ventilkörper 178 gegen die elastische Platte 236 trifft und dadurch den Antriebskolben verschiebt, kann der Servodruck in der Druckkammer 114 trotz der Beschädigung der Fluidquelle aufgebaut werden, da das Druckfluid in dem Speicher 300 über das Rückschlagventil 3 30, den Kanal 148, den Kanal 178, die ringförmige Nut 164 und den Ausschnitt 165 in die Druckkammer 114 gelangt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftverstärkers. In diesem Falle ist ein abweichend gestaltetes Rückschlagventil 400 vorgesehen. Dieses Rückschlagventil weist einen verschiebbaren Zapfen 402 auf, der ein abgerundetes Ende 404 in der abgeschrägten Ausnehmung 352 aufweist. Durch Verschiebung des Antriebskolbens 112 wird das abgerundete Ende 404 des Zapfens 402 aus der abgeschrägten Ausnehmung 352 herausgedrückt und schiebt den kugelförmigen Ventilkörpers 350 entgegen der Kraft der einstellbaren Feder 3 56 nach oben.
30

, 49.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister

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D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

WG0556/107{3)/SO

st/ri ⁸- April 1981

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD.

No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku,

Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

KRAFTVERSTÄRKER FÜR KRAFTFAHRZEUGE

PRIORITÄT: 8, April 1980, Japan, No. 55-46389 (Gbm)

PATENTANSPRÜCHE

(, j. Hydraulischer Kraftverstärker für Fahrzeug-Bremssysteme, mit einem Kraftverstärker-Gehäuse, das mit einer Fluidquelle zur Aufnahme eines umgewälzten Arbeitsfluids in Verbindung steht, einem gleitend innerhalb des Gehäuses in dessen Längsrichtung verschiebbaren Antriebskolben, der mit einem Hauptbremszylinder des Bremssystems verbunden ist und in dem Gehäuse eine Druckkammer zur Bildung eines Servodruckes bildet, und einem verschiebbar in dem Antriebskolben angeordneten, zusammen mit diesem die Verbindung zwischen der Druckkammer und der Fluidquelle entsprechend einer Betätigung oder Lösung des Bremspedals trennenden oder öffnenden Ventilglied, gekennzeich-

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net durch einen Druck-Speicher (300) in Verbindung mit der Fluidquelle (10,12), der von dieser unter Druck stehendes Fluid aufnimmt und speichert und mit dem Kraftverstärker (20) zur Zufuhr von Druckfluid verbunden ist und ein Rückschlagventil (330) zwischen dem Kraftverstärker (20) und dem Speicher (300), das die Fluidverbindung zwischen dem Speicher und dem Kraftverstärker im Normalfalle unterbricht und entsprechend einer Bewegung des Antriebskolbens (112) öffnet.
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2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites Rückschlagventil (26), das einen Fluidstrom zu dem Verstärker-Gehäuse (102) ermöglicht, einen Gegenstrom dagegen sperrt.
3. Kraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen ersten Hydraulikkreis (24,18, 48,55) zur Umwälzung von Hydraulikfluid von der Fluidquelle (10,12) zum dem Kraftverstärker-Gehäuse (102) und zurück, einem zweiten, parallelen Hydraulikkreis (28, 30 2) zur Verbindung des Kraftverstärker-Gehäuses (102) mit dem Druckspeicher (300) , sowie dadurch, daß das erste Rückschlagventil (330) in dem zweiten Hydraulikkreis und das zweite Rückschlagventil (26) stromaufwärts des Kraftverstärker-Gehäuses und des Speichers in dem ersten Hydraulikkreis angeordnet ist.
4. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (300) als hydropneumatischer Druckspeicher ausgebildet ist.
5. Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Speicher (300) ein Gehäuse (308) aufweist, in dem sich ein beweglicher Kolben (318) befindet, der das Innere des Speichergehäuses in eine erste Kammer (324) und eine zweite Kammer (320) unterteilt, wel-

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ehe erste Kammer (324) mit der Fluidquelle (10,12) und welche zweite Kammer mit Gas gefüllt ist.
6. Kraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Speichergehäuse (308) in einem Stück mit dem Kraftverstärker-Gehäuse (102) ausgebildet ist und daß das zwischen dem Speicher (300) und dem Kraftverstärker (20) liegende Rückschlagventil (330) in dem Kraftverstärker-Gehäuse gegenüber dem hohlen Inneren dieses Gehäuses liegt.
7. Kraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (330) einen Zapfen (346) in einer radialen Bohrung des Kraftverstärker-Gehäuses (102) umfaßt, das mit einem Ende in einer Nut (148) des Antriebskolbens (112) liegt und durch Kolbenbewegungen in Längsrichtung verschiebbar ist und am anderen Ende bei derartiger Verschiebung einen Ventilkörper (350) des Rückschlagventils (330) von seinem Ventilsitz

20 abhebt.
8. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennze ichne t, daß das erste und zweite Rückschlagventil (330,26) in dem Kraftverstärker-Gehäuse (102) ausgebildet sind, und daß das zweite Rückschlagventil einen beweglichen Ventilkörper (264) in einer Bohrung (24) des Gehäuses (102) umfaßt, welcher Ventilkörper durch einen Fluiddruck in Richtung von der Fluidquelle (10,12) zu der Druckkammer (114) von seinem zugehörigen Ventilsitz abhebbar ist,
9. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (112) mit dem Bremspedal (21) über ein mechanisches Gestänge (224,248) verbunden ist, das der Ventilkörper

(178) innerhalb des Antriebskolbens in Längsrichtung zwi-

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schen zwei Positionen verschiebbar ist, in deren erster Position die Verbindung zwischen dem Einlaß (18) und der Druckkammer (114) gesperrt ist, in der zweiten Position dagegen geöffnet ist.
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10. Kraftverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Rückschlagventil (330) ein im wesentlichen zylindrisches Ventilgehäuse (332) mit Axialbohrung umfaßt, daß in dem Ventilgehäuse ein Fluidkanal (342,340,338) zur Verbindung des Kraftverstärker-Gehäuses (102) mit dem Speicher (300) ausgebildet ist, daß das Ventilglied (350) normalerweise in die geschlossene Stellung dieses Kanals vorgespannt ist, und daß das Ventilglied bei Verschiebung des Antriebskolbens (112) bei Betätigung des Bremspedals ( 21 ) von seinem Sitz abhebbar ist.
11. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (26) mit der Fluidquelle über einen Kanal

(24) in dem Kraftverstärker-Gehäuse (102) verbunden ist, von welchem Kanal stromaufwärts des zweiten Rückschlagventils ein Kanal (280) mit einem Überdruckventil (266) abzweigt, der einen vorgegebenen Kraftverstärker-Druck 5 vorgibt.