DE3904614A1 - Pressure modulator in accordance with the plunger principle for a hydraulic motor-vehicle brake system with an antilock control device - Google Patents

Pressure modulator in accordance with the plunger principle for a hydraulic motor-vehicle brake system with an antilock control device

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Abstract

Known pressure modulators in accordance with the plunger principle act on one side and can only be used within the scope of an antilock control device. The intention is for the novel pressure modulator also to be suitable for use within the scope of a traction-slip control device. The plunger piston of the novel pressure modulator is designed as a double piston with an annular groove, one end face of which is subjected to atmospheric pressure and the other end face of which delimits an expansion chamber, which can be changed in volume, the annular groove and expansion chamber being connected by an axial hole in the piston. The double piston can be deflected in both directions from a rest position by a controllable actuator, which engages on it, the double piston, on the one hand, closing/releasing control passages connected to the main brake cylinder via non-return valves and, on the other hand, increasing the volume of the expansion chamber, lowering the pressure, or reducing it, increasing the pressure. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmodulator nach dem Plunger- Prinzip für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Antiblockierregeleinrichtung der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Art, wie er beispielsweise aus der US-PS 36 90 736 und den DE-OS 34 37 994, 35 30 286 und 36 03 074 bekannt ist.The invention relates to a pressure modulator after the plunger Principle for a hydraulic motor vehicle brake system with Anti-lock control device in the preamble of the patent Proverbs 1 mentioned type, such as from the US-PS 36 90 736 and DE-OS 34 37 994, 35 30 286 and 36 03 074 is known.

Diese bekannten Druckmodulatoren dienen als Teil einer Anti­ blockierregeleinrichtung dazu, den beim Betätigen der Bremsanlage vom Hauptbremszylinder erzeugten und den Radbremszylindern zugeführten Hydraulikdruck bei erkannter Blockiergefährdung zumindest eines der Räder zu modulieren, d. h. den den Radbrems­ zylindern zugeführten Hydraulikdruck gegenüber dem vom Haupt­ bremszylinder erzeugten Hydraulikdruck zu verringern, wenn im Rahmen der Antiblockierregelung das Regelerfordernis "Druck­ absenken" besteht.These known pressure modulators serve as part of an anti Blocking control device to that when the brake system is actuated generated by the master brake cylinder and the wheel brake cylinders supplied hydraulic pressure when danger of blocking is detected modulate at least one of the wheels, d. H. the wheel brakes hydraulic pressure supplied to cylinders from that of the main brake cylinder to reduce hydraulic pressure generated when as part of the anti-lock control, the requirement "pressure lower "exists.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung des bewährten Plunger-Prinzips einen Druckmodulator zu schaffen, der erforderlich werdende Druckabsenkungen in den Radbremszy­ lindern zuverlässig und präzise bewirkt, ohne daß es dabei für den Fahrzeuglenker zu störenden Pedalrückwirkungen kommt, der auch bei Ausfall der Antiblockierregeleinrichtung die volle Funktionsfähigkeit der eigentlichen hydraulischen Brems­ anlage nicht beeinträchtigt und der darüber hinaus geeignet ist, auch im Rahmen einer bekannten Antriebsschlupfregeleinrich­ tung (ASR) als Druckerzeuger eingesetzt zu werden, um bei entsprechendem Regelerfordernis - völlig ohne Zutun des Fahrers - in den Radbremszylindern durchdrehender Antriebsräder Hydraulik­ druck aufzubauen.The invention is based on the object, using the proven plunger principle, to create a pressure modulator which relieves required pressure drops in the wheel brake cycles reliably and precisely without causing disturbing pedal reactions for the vehicle driver, which also occurs if the anti-lock control device system does not affect the full functionality of the actual hydraulic brake and which is suitable in addition, also in a known Antriebsschlupfregeleinrich device (ASR) used as a pressure generator to be in order with the appropriate control requirement - without any intervention of the driver - by rotating in the wheel brake driving wheels Build up hydraulic pressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments and refinements of the invention are specified in the subclaims.

Der erfindungsgemäße Druckmodulator kann ohne weiteres, d. h. ohne besondere Adaption, wahlweise als Druckmodulator in hy­ draulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit Antiblockierregel­ einrichtung oder als Druckmodulator in hydraulischen Kraftfahr­ zeug-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit Antriebsschlupfregel­ einrichtung eingesetzt werden.The pressure modulator according to the invention can easily, i. H. without special adaptation, optionally as a pressure modulator in hy drastic motor vehicle braking systems with anti-lock braking device or as a pressure modulator in hydraulic motor vehicles Stuff braking systems of motor vehicles with traction control device can be used.

Bei entsprechender Bemessung ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Aufgaben eines sonst häufig eingesetzten Bodenventils im Hauptbremszylinder mitübernommen werden, auf den Einbau eines solchen Bodenventils also verzichtet werden kann.With appropriate dimensioning, there is the additional advantage that the tasks of an otherwise frequently used bottom valve in the master brake cylinder, on installation of such a bottom valve can therefore be dispensed with.

Anhand eines in der Zeichnung prinzipienhaft dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Using one shown in principle in the drawing Exemplary embodiment, the invention is closer below explained.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt prinzipienhafte Ausschnitte einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einer Anti­ blockier- und Antriebsschlupfregeleinrichtung sowie den Längs­ schnitt eines in einer solchen Anlage eingesetzten Druckmodulators gemäß der Erfindung.The only figure in the drawing shows basic sections a hydraulic motor vehicle brake system with an anti blocking and traction control device and the longitudinal cut of a pressure modulator used in such a system according to the invention.

Von einem üblichen Hauptbremszylinder 1, dem ein Bremskraft­ verstärker vorgeschaltet sein kann, wird bei Betätigung eines Bremspedals 2 Hydraulikdruck erzeugt, der über ein Bremsleitungs­ system den Radbremszylindern der Fahrzeugbremsen zugeführt wird. From a conventional master cylinder 1 , which can be connected upstream of a brake booster, when a brake pedal is actuated, 2 hydraulic pressure is generated, which is supplied to the wheel brake cylinders of the vehicle brakes via a brake line system.

Je nach Ausführung der hydraulischen Bremsanlage und der Anti­ blockierregeleinrichtung ist entweder jedem der Radbremszylinder 3 einzeln oder aber den Radbremszylindern mehrerer Radbremsen gemeinsam ein Druckmodulator 6 zugeordnet. Der Druckmodulator ist dabei jeweils im Zuge der vom Hauptbremszylinder 1 zum betreffenden Radbremszylinder 3 führenden Bremsleitung zwischen­ geschaltet; in der Zeichnung ist der vom Hauptbremszylinder kommende Leitungsteil mit 4 und der in den Radbremszylinder 3 führende Leitungsteil mit 5 beziffert.Depending on the design of the hydraulic brake system and the anti-lock control device, either each of the wheel brake cylinders 3 individually or else a pressure modulator 6 is assigned to the wheel brake cylinders of several wheel brakes. The pressure modulator is interposed in the course of the brake line leading from the master cylinder 1 to the relevant wheel brake cylinder 3 ; In the drawing, the line part coming from the master brake cylinder is numbered 4 and the line part leading into the wheel brake cylinder 3 is 5 .

Der Druckmodulator 6 besteht im wesentlichen aus einem im Zylinder einer Kolbenzylinder-Einheit axial verschieblich gelagerten Plungerkolben und einem mit diesem zusammenwirkenden Stellglied 20.The pressure modulator 6 essentially consists of a plunger which is axially displaceably mounted in the cylinder of a piston-cylinder unit and an actuator 20 which interacts with it.

Der Plungerkolben ist als Doppelkolben 9 ausgebildet. Er besitzt eine erste Stirnfläche 12, durch die eine über den Leitungsteil 5 mit dem zugeordneten Radbremszylinder 3 in Verbindung stehende Expansionskammer 11 begrenzt wird, sowie eine zweite Stirnfläche 13, die vom Atmosphärendruck beaufschlagt wird. Der Doppelkolben ist mit einer eine Zwischenkammer bildenden Ringnut 10 versehen, welche durch eine im Kolben verlaufende ungedrosselte Axial­ bohrung 14 mit der Expansionskammer 11 in Verbindung steht. Die Zwischenkammer muß nicht zwingend durch eine umlaufende Ringnut gebildet sein; es reicht auch eine sich nur über einen Teil der Zylinderwandung 15 erstreckende kammerartige Ausfräsung o. ä. Die Verbindung der so gebildeten Zwischenkammer mit der Expansionskammer 11 kann abweichend von der Darstellung auch über eine sich im Kolben erstreckende ungedrosselte Axialnut erfolgen.The plunger is designed as a double piston 9 . It has a first end face 12 , through which an expansion chamber 11 , which is connected via the line part 5 to the associated wheel brake cylinder 3 , is delimited, and a second end face 13 , which is acted upon by atmospheric pressure. The double piston is provided with an intermediate chamber forming an annular groove 10 , which is connected to the expansion chamber 11 through an unthrottled axial bore 14 in the piston. The intermediate chamber does not necessarily have to be formed by a circumferential annular groove; a chamber-like milling or the like extending only over part of the cylinder wall 15 is also sufficient. In a departure from the illustration, the connection of the intermediate chamber thus formed to the expansion chamber 11 can also take place via an unthrottled axial groove extending in the piston.

In der Zylinderwandung 15 sind zwei axial beabstandete Steuer­ durchlässe 16 und 17 angeordnet. Der erste Steuerdurchlaß 16 steht über ein in Richtung des Hauptbremszylinders sperrendes erstes Rückschlagventil 18 und der zweite Steuerdurchlaß 17 über ein in Richtung des Hauptbremszylinders öffnendes zweites Rückschlagventil 19 mit dem vom Hauptbremszylinder 1 kommenden Leitungsteil 4 der Bremsleitung in Verbindung. Der lichte Axialabstand der beiden Steuerdurchlässe 16 und 17 entspricht dem lichten Abstand zwischen der Ringnut 10 und der die Expan­ sionskammer begrenzenden ersten Stirnfläche 12 des Doppelkolbens. Sie sind räumlich derart angeordnet, daß der erste Steuerdurch­ laß 16 in der im Ausführungsbeispiel dargestellten definierten Ruhelage des Doppelkolbens 9 - voll geöffnet - in der Ringnut 10 und der zweite Steuerdurchlaß 17 - ebenfalls voll geöffnet - in der Expansionskammer 11 mündet; während der Modulatorfunktion wirkt dabei mit dem ersten Steuerdurchlaß 16 die Ringnutkante 10 A und mit dem zweiten Steuerdurchlaß 17 die Stirnflächenkante 12 A der ersten Stirnfläche als Steuerkante zusammen.In the cylinder wall 15 , two axially spaced control passages 16 and 17 are arranged. The first control passage 16 is connected via a first check valve 18 blocking in the direction of the master brake cylinder and the second control passage 17 via a second check valve 19 opening in the direction of the master brake cylinder with the line part 4 of the brake line coming from the master brake cylinder 1 . The clear axial distance between the two control passages 16 and 17 corresponds to the clear distance between the annular groove 10 and the expansion chamber delimiting the first end face 12 of the double piston. They are spatially arranged such that the first Steuerdurch let 16 in the defined rest position of the double piston 9 shown in the exemplary embodiment - fully open - in the annular groove 10 and the second control passage 17 - also fully open - opens into the expansion chamber 11 ; during the modulator function, the annular groove edge 10 A cooperates with the first control passage 16 and the end face edge 12 A of the first end face cooperates with the second control passage 17 as the control edge.

Die vorerwähnte definierte Ruhelage des Doppelkolbens wird durch eine als gefesselte Druckfeder ausgebildete vorgespannte Federvorrichtung 14 bestimmt, die für den Doppelkolben 9 einen - einseitig federnd nachgiebigen - Axialanschlag bildet. Die zweite Stirnfläche 13 liegt dabei im Ausführungsbeispiel nicht direkt an der Federvorrichtung 14 an, sondern unter Zwischen­ schaltung eines von einer nur schematisch angedeuteten Anti­ blockierregel- und/oder Antriebsschlupfregeleinrichtung 7 gesteuerten Stellglieds in Form eines Stößels 20.The above-mentioned defined rest position of the double piston is determined by a prestressed spring device 14 designed as a tethered compression spring, which forms an axial stop for the double piston 9 which is resilient on one side. The second end face 13 is not in the embodiment directly on the spring device 14 , but with the interposition of a controlled by an only schematically indicated anti-lock control and / or traction control device 7 actuator in the form of a plunger 20th

Die vorgespannte Federvorrichtung 14 ist in ihrer Federkraft so stark bemessen, daß der an ihr anliegende Doppelkolben 9 sie auch dann nicht weiter zusammendrücken kann, wenn dessen erste Stirnfläche 12 bei Betätigung der Bremsanlage mit dem vom Hauptbremszylinder 1 maximal erzeugbaren Hydraulikdruck beaufschlagt wird. Die vorerwähnte definierte Ruhelage des Doppelkolbens 9 bleibt also bei normaler Betätigung der Brems­ anlage, d. h. solange wie die Antiblockierregeleinrichtung oder die Antriebsschlupfregeleinrichtung nicht regelnd eingreift, erhalten.The prestressed spring device 14 is dimensioned so strongly in its spring force that the double piston 9 resting against it cannot compress it further even when its first end face 12 is acted upon by the brake system with the maximum hydraulic pressure that can be generated by the master cylinder 1 . The aforementioned defined rest position of the double piston 9 thus remains in normal operation of the brake system, ie as long as the anti-lock control device or the traction control device does not intervene.

Der Begriff definierte Ruhelage bedeutet dabei nicht, daß der Doppelkolben 9 starr eine bestimmte axiale Position einnimmt, sondern lediglich, daß der erste Steuerdurchlaß 16 voll geöffnet ist. The term defined rest position does not mean that the double piston 9 rigidly assumes a certain axial position, but merely that the first control passage 16 is fully open.

Aufgrund entsprechender Regelsignale der Antiblockierregel­ und/oder Antriebsschlupfregeleinrichtung 7 kann der Doppel­ kolben 9 durch den Stößel 20 des steuerbaren Stellgliedes aus seiner definierten Ruhelage ausgelenkt werden, was später noch näher erläutert wird.Based on corresponding control signals of the anti-lock control and / or traction control device 7 , the double piston 9 can be deflected from its defined rest position by the plunger 20 of the controllable actuator, which will be explained in more detail later.

Grundsätzlich könnte das steuerbare Stellglied starr mit dem Doppelkolben 9 gekoppelt sein; im Ausführungsbeispiel enthält es jedoch einen axial durch die Federvorrichtung 14 hindurchge­ führten Stößel 20, dessen Kopfende 21 nur lose an der zweiten Stirnfläche 13 des Doppelkolbens 9 anliegt und im übrigen eine Druckplatte 14 A o. ä. der Federvorrichtung 14 hintergreift. Es ist leicht erkennbar, daß der Stößel 20 so bei Bedarf einer­ seits bei einer Betätigung in Richtung des ausgezogenen Pfeiles A die Federvorrichtung 14 mittels der Druckplatte 14 A weiter zusammendrücken und dadurch den Axialanschlag für den Doppel­ kolben nach links verlagern kann, und andererseits bei einer Betätigung in Richtung des gestrichelten Pfeiles B ohne Rück­ wirkung auf die vorgespannte Federvorrichtung 14 den Doppel­ kolben 9 in Richtung der Expansionskammer 11 verschieben kann.In principle, the controllable actuator could be rigidly coupled to the double piston 9 ; in the exemplary embodiment, however, it contains a plunger 20 guided axially through the spring device 14 , the head end 21 of which rests only loosely on the second end face 13 of the double piston 9 and otherwise engages behind a pressure plate 14 A or the like of the spring device 14 . It is easy to see that the plunger 20, if necessary, further compress the spring device 14 by means of the pressure plate 14 A when actuated in the direction of the drawn arrow A , and can thereby shift the axial stop for the double piston to the left, and on the other hand with one Actuation in the direction of the dashed arrow B without back effect on the preloaded spring device 14, the double piston 9 can move in the direction of the expansion chamber 11 .

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Druckmodulators 6 ist im einzelnen folgende:The mode of operation of the pressure modulator 6 according to the invention is as follows:

a) Normaler Bremsbetrieb:a) Normal braking operation:

Bei Betätigung der Betriebsbremse, d. h. beim Treten des Bremspedals 2 wird vom Hauptbremszylinder 1 in gewohnter Weise ein Hydraulikdruck erzeugt, der über den Leitungsteil 4 der Bremsleitung, das für diese Richtung geöffnete erste Rückschlagventil 18, den geöffneten ersten Steuerdurchlaß 16, die Ringnut 10, die Axialbohrung 14, die Expansionskammer 11 und den Leitungsteil 5 der Bremsleitung auch zum Radbrems­ zylinder 3 gelangt. Da die Federvorrichtung 14 entsprechend stark bemessen ist, verharrt der Doppelkolben 9 hierbei trotz der dabei auf ihn einwirkenden Druckkräfte in seiner dargestellten Ruhelage. Wenn der Bremsdruck nach Lösen des Bremspedals 2 wieder verringert wird, fließt die Hydrau­ likflüssigkeit über den zweiten Steuerdurchlaß 17 und das sich in Richtung des Hauptbremszylinders öffnende zweite Rückschlagventil 19 wieder zum Hauptbremszylinder 1 zurück.When the service brake is actuated, ie when the brake pedal 2 is depressed, the master brake cylinder 1 generates hydraulic pressure in the usual way, via the line part 4 of the brake line, the first check valve 18 open for this direction, the opened first control passage 16 , the annular groove 10 , the Axial bore 14 , the expansion chamber 11 and the line part 5 of the brake line also reaches the wheel brake cylinder 3 . Since the spring device 14 is dimensioned correspondingly strong, the double piston 9 remains here in its illustrated rest position despite the pressure forces acting on it. If the brake pressure is reduced again after releasing the brake pedal 2 , the hydraulic fluid flows via the second control passage 17 and the second check valve 19 opening in the direction of the master brake cylinder back to the master brake cylinder 1 .

b) Wirksamwerden der Antiblockierregeleinrichtung:b) Effectiveness of the anti-lock control device:

Wenn im Rahmen der Antiblockierregeleinrichtung das Regel­ erfordernis "Druckabsenken" ansteht, wird der Stößel 20 des steuerbaren Stellgliedes aufgrund eines entsprechenden Stellsignals der Antiblockierregeleinrichtung 7 gegen die Vorspannung der Federvorrichtung 14 in Richtung des ausge­ zogenen Pfeiles A gezogen. Da die vom in der Expansionskammer 11 herrschenden Hydraulikdruck auf die erste Stirnfläche 12 ausgeübte Kraft größer ist als die vom Atmosphärendruck auf die zweite Stirnfläche 13 ausgeübte Kraft, verlagert sich der Doppelkolben 9 hierbei entsprechend in Richtung des ausgezogenen Pfeiles A, wobei die Stirnfläche 13 am Kopf 21 des Stößels 20 in Anlage bleibt. Durch diese Axial­ verschiebung des Doppelkolbens 9 wird einerseits der erste Steuerdurchlaß 16 durch den Doppelkolben verschlossen und andererseits das Volumen der Expansionskammer 11 vergrößert. Durch diese Volumenvergrößerung sinkt der in der Expansions­ kammer 11 und in den mit dieser verbundenen Radbremszylindern 3 herrschende Hydraulikdruck wie gewünscht dem Regelerfordernis "Druckabbauen" entsprechend ab, wobei der Grad der Druckab­ senkung von der Volumenvergrößerung der Expansionskammer 11, d. h. also von der Größe der vom steuerbaren Stellglied entsprechend dem Regelsignal aufgebrachten Stellkraft in Richtung des Pfeils A abhängt. Da der in der Expansions­ kammer 11 bei einer Volumenvergrößerung herrschende Druck niedriger ist als der vom Hauptbremszylinder aufgebrachte Druck, bleibt das zweite Rückschlagventil 19 geschlossen.In the anti-lock control device when the control requirement "depressurizing" is present, the plunger is pulled of the controllable actuator due to a corresponding control signal of the antiskid control device 7 against the bias of the spring device 14 in the direction of the solid line arrow A twentieth Since the force exerted on the first end face 12 by the hydraulic pressure prevailing in the expansion chamber 11 is greater than the force exerted on the second end face 13 by atmospheric pressure, the double piston 9 moves accordingly in the direction of the solid arrow A , the end face 13 on the head 21 of the plunger 20 remains in contact. By this axial displacement of the double piston 9 , the first control passage 16 is closed on the one hand by the double piston and on the other hand the volume of the expansion chamber 11 is increased. Due to this volume increase, the hydraulic pressure prevailing in the expansion chamber 11 and in the wheel brake cylinders 3 connected to it decreases as desired according to the “pressure reduction” control requirement, the degree of pressure reduction from the volume increase in the expansion chamber 11 , ie thus from the size of the controllable actuator according to the control signal applied force in the direction of arrow A. Since the pressure prevailing in the expansion chamber 11 when the volume is increased is lower than the pressure applied by the master cylinder, the second check valve 19 remains closed.

Der in der Expansionskammer 11 und den Radbremszylindern 3 herrschende Hydraulikdruck kann nicht kleiner werden als der Atmosphärendruck, da der Doppelkolben 9 dem ausweichenden Stößel 20 nur so lange in Richtung des Pfeils A folgen kann, wie der auf die erste Stirnfläche 12 einwirkende Hydraulikdruck der Expansionskammer 11 größer ist als der die zweite Stirnfläche 13 beaufschlagende Druck, der Atmos­ phärendruck, wobei jeweils gleich große Stirnflächen 12 und 13 vorausgesetzt sind.The hydraulic pressure prevailing in the expansion chamber 11 and the wheel brake cylinders 3 cannot become lower than the atmospheric pressure, since the double piston 9 can only follow the evasive tappet 20 in the direction of arrow A as long as the hydraulic pressure of the expansion chamber 11 acting on the first end face 12 is greater than the pressure acting on the second end face 13 , the atmospheric pressure, end faces 12 and 13 of the same size being required in each case.

Wenn der Fahrzeuglenker während dieser Regelphase der Anti­ blockierregeleinrichtung die Bremse löst und zwar so stark, daß der vom Hauptbremszylinder 1 im Leitungsabschnitt 4 erzeugte Hydraulikdruck kleiner wird als der in der Expansions­ kammer 11 herrschende Druck, fließt aus der Expansionskammer 11 Hydraulikflüssigkeit über das sich dann öffnende zweite Rückschlagventil 19 zum Hauptbremszylinder 1 zurück.If the vehicle driver releases the brake during this control phase of the anti-lock control device, to such an extent that the hydraulic pressure generated by the master cylinder 1 in the line section 4 becomes smaller than the pressure prevailing in the expansion chamber 11 , hydraulic fluid flows from the expansion chamber 11 via the opening that then opens second check valve 19 back to the master cylinder 1 .

Wenn andererseits das Regelerfordernis "Druckabbauen" fort­ fällt, wird der Doppelkolben 9 nach Fortfall der vom Stößel 20 ausgeübten Kraft durch die Federvorrichtung 14 wieder in seine - dargestellte - ursprüngliche Lage zurückgedrückt, wodurch das Volumen der Expansionskammer 11 wieder auf seinen ursprünglichen Wert zurückgeführt und der in der Expansionskammer und in den Radbremszylindern 3 herrschende Hydraulikdruck ebenfalls wieder auf seinen - vom Hauptbrems­ zylinder 1 vorgegebenen - ursprünglichen Wert angehoben wird.If, on the other hand, the control requirement "pressure reduction" continues, the double piston 9 is pushed back into its - shown - original position by the spring device 14 after the force exerted by the plunger 20 has ceased, whereby the volume of the expansion chamber 11 is returned to its original value and the hydraulic pressure prevailing in the expansion chamber and in the wheel brake cylinders 3 is also raised again to its original value - given by the master brake cylinder 1 .

c) Antriebsschlupfregelung (ASR):c) Traction control system (ASR):

Der Druckmodulator 6 kann auch in der hydraulischen Brems­ anlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzt sein, das - alleine oder zusätzlich zu einer Antiblockierregeleinrichtung - mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung (ASR) ausgerüstet ist, und zwar von dem Typ, bei dem das Durchdrehen der Antriebsräder zumindest anteilig ohne Zutun des Fahrers durch die Radbremsen verringert oder beseitigt wird, und nicht nur durch Reduzierung des vom Motor abgegebenen Antriebs­ moments.The pressure modulator 6 can also be used in the hydraulic brake system of a motor vehicle, which - alone or in addition to an anti-lock control device - is equipped with a traction control device (ASR), of the type in which the drive wheels spin at least partially without the intervention of the Driver is reduced or eliminated by the wheel brakes, and not only by reducing the drive torque given by the engine.

Bei einer solchen Anordnung wird dann, wenn die Antriebs­ schlupfregeleinrichtung 7 ein Durchdrehen des dem Druck­ modulator zugeordneten Antriebsrades erfaßt hat, vom Stößel 20 des steuerbaren Stellgliedes aufgrund eines entsprechenden Steuersignales über den Stößelkopf 21 eine in Richtung des gestrichelten Pfeiles B gerichtete Kraft auf den Doppel­ kolben 9 ausgeübt, wodurch dieser - nach rechts - tiefer in die Expansionskammer 11 hineingedrückt wird. Dabei wird einerseits der zweite Steuerdurchlaß 17 vom Doppelkolben verschlossen, so daß aus der Expansionskammer keine Hydraulik­ flüssigkeit über das zweite Rückschlagventil 19 in den Hauptbremszylinder abfließen kann, und andererseits wird unter entsprechender Erhöhung des Hydraulikdrucks Hydraulik­ flüssigkeit in die angeschlossenen Radbremszylinder 3 gedrückt und damit diese Radbremsen betätigt. Die Größe des so aufge­ brachten Bremsdrucks hängt von der Größe der vom Stößel 20 auf den Doppelkolben 9 ausgeübten Kraft ab, die wiederum von der Antriebsschlupfregeleinrichtung gesteuert werden kann.In such an arrangement, when the drive slip control device 7 has detected a spinning of the drive wheel associated with the pressure modulator, the plunger 20 of the controllable actuator, based on a corresponding control signal via the plunger head 21, a force directed in the direction of the dashed arrow B on the double piston 9 exercised, whereby this - to the right - is pressed deeper into the expansion chamber 11 . On the one hand, the second control passage 17 is closed by the double piston, so that no hydraulic fluid can flow out of the expansion chamber via the second check valve 19 into the master brake cylinder, and on the other hand hydraulic fluid is pressed into the connected wheel brake cylinder 3 with a corresponding increase in the hydraulic pressure and thus these wheel brakes operated. The size of the brake pressure brought up depends on the size of the force exerted by the plunger 20 on the double piston 9 , which in turn can be controlled by the traction control device.

Da der erste Steuerdurchlaß 16 während dieser Betriebsphase, d. h. bei nach rechts verschobenem Doppelkolben 9 geöffnet bleibt, kann die Betriebsbremse auch während dieser Betriebs­ phase bei Bedarf wie gewohnt betätigt werden; vorausgesetzt, daß der vom Hauptbremszylinder 1 erzeugte Hydraulikdruck höher ist als der über den Stößel 20 in der Expansionskammer 11 und der Ringnut 10 aufgebrachte Hydraulikdruck, kann Hydraulik­ flüssigkeit vom Hauptbremszylinder über das sich dann öffnen­ de Rückschlagventil 18 sowie die Ringnut 10 und die Axial­ bohrung 14 zu den Radbremszylindern 3 befördert werden.Since the first control passage 16 remains open during this operating phase, ie when the double piston 9 is shifted to the right, the service brake can also be actuated as usual during this operating phase; provided that the hydraulic pressure generated by the master brake cylinder 1 is higher than the hydraulic pressure applied via the tappet 20 in the expansion chamber 11 and the annular groove 10 , hydraulic fluid from the master brake cylinder can then be opened via the check valve 18 and the annular groove 10 and the axial bore 14 are transported to the wheel brake cylinders 3 .

Der zweiseitig wirkende Druckmodulator 6 ist vergleichsweise einfach im Aufbau und sehr universell einsetzbar. Auch bei Ausfall der Antiblockierregeleinrichtung und/oder der Antriebsschlupfregeleinrichtung bleibt die Funktion der hydraulischen Bremsanlage selbst voll erhalten.The double-acting pressure modulator 6 is comparatively simple in construction and can be used very universally. Even if the anti-lock control device and / or the traction control device fails, the function of the hydraulic brake system itself remains fully intact.

Bei entsprechender Bemessung der auf das Ventilglied des zweiten Rückschlagventils 19 wirkenden Federvorrichtung kann dieses Rückschlagventil die Funktion eines üblicher­ weise im Hauptbremszylinder angeordneten Bodenventils über­ nehmen, indem es nämlich dafür sorgt, daß der in der Ex­ pansionskammer 11 und damit auch der in den angeschlossenen Radbremszylindern herrschende Druck stets etwas größer ist als der Atmoshärendruck. Bei einer solchen Bemessung kann das sonst erforderliche Bodenventil im Hauptbremszy­ linder entfallen.With appropriate dimensioning of the spring device acting on the valve member of the second check valve 19 , this check valve can take over the function of a conventional way arranged in the master brake cylinder bottom valve, namely that it ensures that the prevailing in the expansion chamber 11 and thus also in the connected wheel brake cylinders Pressure is always slightly higher than the atmospheric pressure. With such a design, the otherwise required bottom valve in the main brake cylinder can be omitted.

Claims (5)

1. Druckmodulator nach dem Plunger-Prinzip für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Antiblockierregeleinrichtung (ABS, ABV), mit einer einerseits über mindestens ein Rück­ schlagventil mit dem Hauptbremszylinder und andererseits mit mindestens einem Radbremszylinder in Verbindung stehenden hydraulikgefüllten Expansionskammer einer Kolben-Zylinder-Ein­ heit, deren Kammervolumen mittels des axial verschieblich gelagerten Plungerkolbens der Kolben-Zylinder-Einheit zwecks Druckmodulation des die Radbremszylinder beaufschlagenden Hydraulikdrucks veränderbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) Der Plungerkolben ist als ein eine Ringnut (10) o. ä. tragender Doppelkolben (9) mit einer die Expansionskammer (11) begrenzenden ersten Stirnfläche (12) und einer atmosphären­ druckbeaufschlagten zweiten Stirnfläche (13) ausgebildet, wobei die Ringnut (10) durch eine im Kolben verlaufende ungedrosselte Axialnut oder Axialbohrung (14) mit der Expansionskammer (11) in Verbindung steht.
  • b) Der Doppelkolben (9) ist durch eine vorgespannte Feder­ vorrichtung (14), die derart angeordnet und bemessen ist, daß der Doppelkolben (9) seine Lage auch dann beibe­ hält, wenn seine erste Stirnfläche (12) bei Betätigung der Bremsanlage mit dem vom Hauptbremszylinder (1) maximal erzeugbaren Hydraulikdruck beaufschlagt ist, in einer definierten Ruhelage gehalten, in welcher ein in der Zylinderwandung (15) angeordneter erster Steuerdurchlaß (16) - voll geöffnet - in der Ringnut (10) und ein dazu axial beabstandeter zweiter Steuerdurchlaß (17) - eben­ falls voll geöffnet - in der Expansionskammer (11) mündet, wobei der erste Steuerdurchlaß (16) über ein in Richtung des Hauptbremszylinders (1) sperrendes erstes Rückschlagventil (18) und der zweite Steuerdurch­ laß (17) über ein in Richtung Hauptbremszylinder (1) öffnendes zweites Rückschlagventil (19) mit dem Haupt­ bremszylinder (1) in Verbindung steht.
  • c) Der lichte Axialabstand der beiden Steuerdurchlässe (16, 17) entspricht dem lichten Abstand zwischen Ringnut (10) und erster Stirnfläche (12), wobei mit dem ersten Steuerdurchlaß (16) die Ringnutkante (10 A) und mit dem zweiten Steuerdurchlaß 17 die Stirnflächenkante (12 A) als Steuerkante zusammenwirken.
  • d) Der Doppelkolben (9) ist durch ein direkt oder indirekt mit ihm zusammenwirkendes steuerbares Stellglied (Stößel 20) aus seiner definierten Ruhelage - vorzugsweise in beide Richtungen - auslenkbar.
1. Pressure modulator according to the plunger principle for a hydraulic motor vehicle brake system with anti-lock control device (ABS, ABV), with a hydraulic valve on the one hand via at least one check valve with the master brake cylinder and on the other hand with at least one wheel brake cylinder-connected expansion chamber of a piston-cylinder-in unit whose chamber volume can be changed by means of the axially displaceable plunger of the piston-cylinder unit for the purpose of pressure modulation of the hydraulic pressure acting on the wheel brake cylinders, characterized by the following features:
  • a) The plunger is designed as a double piston ( 9 ) carrying an annular groove ( 10 ) or the like with a first end face ( 12 ) delimiting the expansion chamber ( 11 ) and an atmospheric pressure-bearing second end face ( 13 ), the annular groove ( 10 ) is connected to the expansion chamber ( 11 ) by an unthrottled axial groove or axial bore ( 14 ) running in the piston.
  • b) The double piston ( 9 ) is by a preloaded spring device ( 14 ) which is arranged and dimensioned such that the double piston ( 9 ) holds its position even when its first end face ( 12 ) when the brake system is actuated with the The maximum hydraulic pressure that can be generated by the master brake cylinder ( 1 ) is held in a defined rest position, in which a first control passage ( 16 ) arranged in the cylinder wall ( 15 ) - fully open - in the annular groove ( 10 ) and a second control passage axially spaced apart therefrom ( 17 ) - also if fully open - opens into the expansion chamber ( 11 ), the first control passage ( 16 ) via a first check valve ( 18 ) blocking in the direction of the master brake cylinder ( 1 ) and the second control passage ( 17 ) via a direction Master brake cylinder ( 1 ) opening second check valve ( 19 ) with the master brake cylinder ( 1 ) is in communication.
  • c) The clear axial distance between the two control passages ( 16 , 17 ) corresponds to the clear distance between the annular groove ( 10 ) and the first end face ( 12 ), with the first control passage ( 16 ) the annular groove edge ( 10 A ) and with the second control passage 17 Interact with the face edge ( 12 A ) as the control edge.
  • d) The double piston ( 9 ) can be deflected from its defined rest position - preferably in both directions - by a controllable actuator (plunger 20 ) which cooperates directly or indirectly with it.
2. Druckmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Federvorrich­ tung (14) als gefesselte Druckfeder ausgebildet ist und für den an ihr direkt oder indirekt mit seiner zweiten Stirnfläche (13) anliegenden Doppelkolben (9) einen - dessen Ruhelage definierenden - Axialanschlag bildet, welcher durch das steuerbare Stellglied (Stößel 20) gegen die Federkraft der Federvorrichtung (14) in vom Doppelkolben (9) fortweisender Richtung verschiebbar ist.2. Pressure modulator according to claim 1, characterized in that the prestressed spring device ( 14 ) is designed as a tethered compression spring and for the directly or indirectly with its second end face ( 13 ) adjacent double piston ( 9 ) - defining its rest position - axial stop forms, which is displaceable by the controllable actuator (plunger 20 ) against the spring force of the spring device ( 14 ) in the direction away from the double piston ( 9 ). 3. Druckmodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied einen axial durch die Federvorrichtung (14) hindurchgeführten Stößel (20) enthält, dessen Kopfende (21) einerseits lose an der zweiten Stirnfläche (13) des Doppelkolbens (9) anliegt und andererseits eine Druckplatte (14 A) o. ä. der Feder­ vorrichtung (14) hintergreift.3. Pressure modulator according to claim 2, characterized in that the actuator contains an axially through the spring device ( 14 ) guided plunger ( 20 ), the head end ( 21 ) on the one hand loosely against the second end face ( 13 ) of the double piston ( 9 ) and on the other a pressure plate ( 14 A ) or the like of the spring device ( 14 ) engages behind. 4. Druckmodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (20) einerseits im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung beim Regelerforder­ nis "Bremsen" axial mindestens so weit in Richtung der Expansionskammer (11) verschiebbar ist, daß der zweite Steuerdurchlaß (17) durch den dabei entsprechend axial verschobenen Doppelkolben (9) verschlossen ist, und andererseits im Rahmen einer Antiblockierregelung beim Regelerfordernis "Druckabsenken" axial mindestens so weit in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar ist, daß der erste Steuerdurchlaß (16) durch den dann entsprechend axial verschiebbaren Doppelkolben (9) ver­ schließbar ist.4. Pressure modulator according to claim 3, characterized in that the plunger ( 20 ) on the one hand within the framework of a traction control when the rule is "braking" axially at least so far in the direction of the expansion chamber ( 11 ) that the second control passage ( 17 ) through the is closed according to the axially displaced double piston ( 9 ) and, on the other hand, can be displaced axially in the opposite direction within the scope of an anti-lock control for the control requirement "pressure reduction" at least so far that the first control passage ( 16 ) through the then corresponding axially displaceable double piston ( 9 ) is lockable. 5. Druckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des zum Haupt­ bremszylinder (1) hin öffnenden zweiten Rückschlagventils (19) so bemessen ist, daß der in der Expansionskammer (11) und damit auch der in den Radbremszylindern (3) herrschende Hydraulikdruck auch bei nicht betätigter Bremsanlage stets zumindest etwas höher als Atmosphärendruck ist.5. Pressure modulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bias of the master cylinder ( 1 ) opening second check valve ( 19 ) is dimensioned so that in the expansion chamber ( 11 ) and thus also in the wheel brake cylinders ( 3 ) prevailing hydraulic pressure is always at least somewhat higher than atmospheric pressure even when the brake system is not actuated.
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