摘要
用于车辆制动系统的传动装置,带有第一活塞-汽缸单元(4),其至少一个工作腔通过至少一条液压管路与车辆的至少一个车轮制动器相连,并带有机电驱动装置和传动装置(10、5),其中执行装置具有另一个活塞-气缸单元(6,41),其活塞(6)可通过执行装置(10,5)驱动,并通过连接装置与第一活塞-气缸单元(4)的活塞相连、其特征在于,可以通过进一步的活塞汽缸单元(6,41)驱动行走模拟器(8),该行走模拟器(8)通过切断阀(22)通过液压管路(29)连接到进一步的活塞汽缸单元(6,41),进一步的活塞汽缸单元(6,41)通过液压管路(29)和连接阀(30)连接到进一步的液压管路(28),该液压管路将第一活塞汽缸单元(4)连接到至少一个车轮制动器。
索赔
[1] 用于车辆制动系统的执行装置,带有一个第一活塞汽缸单元(4),其至少一个工作腔通过至少一条液压管路与车辆的至少一个车轮制动器相连,还带有一个机电驱动装置和一个执行装置(10,5)、
在其中
传动装置有另一个活塞-气缸单元(6,41),其活塞(6)可通过传动装置(10,5)驱动,并通过连接装置与第一活塞-气缸单元(4)的活塞相连,其特征在于
通过另一个活塞缸单元(6,41)可以驱动一个行走模拟器(8),该行走模拟器(8)通过一个截止阀(22)通过一个液压管路(29)连接到另一个活塞缸单元(6,41),另一个活塞缸单元(6,41)通过一个液压管路(29)和一个连接阀(30)连接到另一个液压管路(28),该液压管路将第一活塞缸单元(4)连接到至少一个车轮制动器。
[2] 根据权利要求 1 所述的传动装置,其特征在于,进一步的活塞汽缸单元(6,41)相对于第一活塞汽缸单元(4)同心布置。
[3] 根据权利要求 1 所述的传动装置,其特征在于,进一步的活塞气缸单元 (6, 41) 布置在第一活塞气缸单元 (4) 的轴线之外。
[4] 根据前述权利要求之一所述的传动装置,其特征在于,进一步的活塞-气缸装置(6,41)通过齿轮机构或杠杆或接头连接(6a,6b,6c,6d)与传动装置(10)相连。
[5] 根据前述权利要求之一所述的传动装置,其特征在于,在进一步的活塞汽缸单元(6,41)和储液器(40)之间的液压连接中,连接有一个无电流开启阀(18)。
[6] 根据权利要求 5 所述的传动装置,其特征在于,对断电开启阀 (18) 的控制是至少一个踏板行程传感器 (11) 信号(距离和/或速度)的函数。
[7] 根据权利要求 1 所述的传动装置,其特征在于,在与行走模拟器 (8) 相连的液压管路 (29) 中,连接有一个带有止回阀 (17) 的节流阀 (19)。
[8] 根据前述权利要求之一所述的传动装置,其特征在于,连接装置至少有一个联轴器(14、26),即磁性联轴器。
[9] 根据前述权利要求之一所述的传动装置,其特征在于,在另一个活塞汽缸单元(41,6)与第一个活塞汽缸单元(4)的至少一个工作腔之间的每个液压连接处都装有一个在无电流时关闭的阀门(30)。
说明
[0001]本发明涉及一种用于车辆制动系统的制动装置,该装置带有一个第一活塞汽缸单元,其至少一个工作腔通过至少一根液压管路与车辆的至少一个车轮制动器相连,还带有一个机电驱动装置和一个制动装置,特别是一个制动踏板。
最新技术
[0002]线控制动系统使用行走模拟器。还有一种所谓的动力制动系统,带有泵和蓄能器,没有机械回位,在乘用车中使用不多。
[0003]所谓的EHB是现有技术中已知的带有机械回位的系统,其中一个行走模拟器由主缸液 压驱动,一个非线性行走模拟器弹簧作用在活塞上。这种连接可以通过电磁阀断开,以避免在压力供应失效时由于行走模拟器的容积吸收而造成踏板损失。但是,如果在制动过程中压力供应发生故障,系统的弱点就不可避免,并可能导致事故。DE 10 2006 056 907 A1 对这一概念进行了原则性描述。在这里,电磁阀在断电时是打开的,这意味着如果电源失效,由于位移模拟器中的活塞容积被吸收,会有很大的踏板损失。
[0004]其他基于真空制动助力器的解决方案在 DE 10 2004 011 622 A1 中有所描述,其目的是确保路径模拟器处于开启状态。在这种情况下,行程模拟器是机械驱动的,与踏板接口结合在一起,如果制动助力器(BKV)等发生故障,可以通过磁铁关闭行程模拟器。这也会导致踏板行程的损失。同一份申请中还描述了一个行程模拟器(WS),它安装在制动助力器轴线的前部。在这里,当制动助力器完好无损时,行程模拟器被磁铁锁定。如果制动助力器发生故障,该锁定装置将不起作用,制动踏板将作用于串联主缸(THZ),以较小的踏板损耗产生压力。这样做的缺点是,如果BKV在制动过程中发生故障,踏板损失会再次发生。如果系统设计有较小的自由行程 a,则防抱死制动系统中的踏板挺杆与BKV连接挺杆 THZ 一样会遇到较低的摩擦系数和较小的THZ 行程,从而消除行程模拟器效应。这种解决方案也会导致总长度增加,从碰撞的角度来看也是不利的,因为例如,发动机会压到带有BKV的THZ上,从而将踏板向后推,这可能会导致脚部严重受伤。
[0005]DE 10 2008 063 771 A1 中描述了另一种解决方案。在这里,行走模拟器通过机电式行走模拟器锁进行机械驱动。如果BKV或电源发生故障,该锁将被停用。在这种情况下,踏板挺杆直接作用于HZ活塞。由于踏板挺杆行程和HZ活塞行程被行程模拟器解耦,因此可以使用较小的活塞直径,从而在BKV出现故障时降低踏板力。这种解决方案比较复杂,需要较大的安装长度。
[0006]就 WS 系统而言,有人批评说,在静止制动时,WS 启动时的急刹车会让驾驶员感到刺激。而在静止制动时则不会出现这种情况,因为脚部的力量会紧随车辆减速,只有在完全制动时才会出现急刹车。
[0007]带有行走模拟器的系统在安全性方面极为关键,因为如果BKV出现故障,后备级必须可靠地运行。这意味着所有与安全相关的部件和功能都必须是可诊断的。例如,这包括行走模拟器外壳或活塞的移动性以及截止阀的功能。在系统中,推杆活塞在促动时会向行程模拟器活塞输送容积,问题是如果BKV出现故障,制动回路中就会缺少这个容积,导致踏板行程相应变长,从而刺激驾驶员。这一点在ABS控制设置为低 µ 和全行程模拟器启动,随后 µ 正跳和BKV同时失效的极端情况下尤为明显。在这种情况下会产生两种影响:踏板行程很大,直流活塞和浮动活塞之间的距离很小,因为行程模拟器的容积取自直流回路。当直流活塞撞击到浮动活塞时,直流回路中无法再产生压力。
[0008]车辆制造商的规格要求踏板力非常高,比在高 µ 下达到锁止压力所需的踏板力高出约 20 倍。在当今的系统中,ABS/ESP 功能被禁用,但HZ、密封件和制动管路等部件必须承受高达 350 巴的压力。
[0009]新的车辆概念需要较短的总长度,特别是防火墙和制动踏板连杆之间的长度。
[0010]根据权利要求 1 前言所述的传动装置由 DE 10 2007 062 839 A1 表示。
[0011]DE 10 2008 035 180 A1 描述了一种可用于混合动力车或电动车再生制动的制动系统。在该系统中,驾驶员还能在再生制动过程中收到踏板阻力形式的反馈。
[0012]此外,DE 10 2010 039 345 A1 还描述了一种制动系统,其中驾驶员可在电子故障情况下直接制动。
发明目的
[0013]本发明基于这样一个问题,即创建一个开头提到的类型的传动装置,与已知的解决方案相比,该装置在总长度、故障安全性能和踏板行程方面都有所改进。
问题的解决方案
[0014]专利权利要求 1 的特征解决了这一问题。
[0015]根据本发明的解决方案,使用另一个活塞-气缸单元形成辅助活塞,该辅助活塞由传动装置或踏板挺杆驱动,并作用于第一活塞-气缸单元或主气缸,从而以令人惊奇的便捷方式制造出用于车辆制动系统的传动装置,该装置总长度短、容错性高,在很大程度上避免了踏板行程损失。
[0016]本发明的功能性实施例或设计包含在进一步的权利要求中。
[0017]另一个活塞-气缸单元或辅助活塞最好与第一个活塞-气缸单元或主气缸同轴,但也可以,特别是由于空间原因,通过杠杆系统驱动,并交错布置。
[0018]辅助活塞可在整个踏板行程中移动,并可将其容积置换到机械液压路径模拟器中。它可以通过一个电流控制的 2/2 通电磁阀(MV)连接到储液器。根据踏板行程,电磁阀可通过可变电流进行切换。
[0019]例如,如果模拟器活塞卡住,该MV就会充当泄压阀,使辅助活塞能够以增大的脚踏力移动,必要时直接作用于HZ活塞。必要时,还可以关闭BKV。可通过电枢电流诊断过压功能。
[0020]通过联轴器将驱动装置,特别是主轴与辅助活塞联接,可以诊断辅助活塞和电磁阀。然后,主轴可以通过辅助活塞在整个行程中移动,并通过冗余踏板行程传感器进行测量。在这种情况下,电磁阀是打开的。在第二次测试中,电磁阀可以关闭,这不应该导致辅助活塞的任何移动;在这种情况下,最好是磁性联轴器断开。
[0021]在此过程中,还可以对冗余踏板行程传感器进行测试。辅助活塞的容积也可通过另一个 2/2 通电磁阀或供给阀供给推杆回路或其他制动回路。为了在BKV出现故障时获得较低的踏板力,必须使用较小直径的主缸活塞。然而,众所周知,小压力需要较大的行程,以获得相对平坦的压力-容积特性曲线。为此,需要利用辅助活塞的容积,尤其是在低压情况下。当控制阀关闭时,还可以通过主轴移动活塞来测试进气阀,这样车轮制动缸中就不会产生压力。当给料阀关闭时,压力传感器可以测量到DK回路中的压力增加,但当给料阀打开时则不行。
[0022]在 DE 10 2009 031 672 A1 中,还通过一个阶梯活塞,通过 3/2MV向较小的直流气缸提供容积。但是,该阶梯活塞与直流活塞牢固连接,没有通过联轴器分开,也不是为 WS 系统设计的。
[0023]在低 µ 时BKV出现故障的危急情况下,辅助活塞也可以通过将辅助活塞的容积以及必要时将行程模拟器的容积输送到DK电路并通过压力传感器控制其正确的用量来提供支持。这样可以防止踏板行程过大。
[0024]如果在极端情况下,驱动装置在减压过程中卡住,则可通过压力传感器控制的开放式进料阀和压力控制阀向储油罐释放油量。这也可以通过每个制动回路的另一个进料阀应用于更多的制动回路。
[0025]压力控制阀可设置为与传统系统中的脚踏力相对应的最大压力,在该压力下 ABS/ESP 不再起作用。在脚踏力非常大的情况下,当超过最大压力时,辅助活塞向HZ活塞移动,路径模拟器被填满。在此过程中,辅助活塞会停住。这样,只有制动回路中的辅助活塞才会产生较高的压力,也就是制动器消退所需的压力水平。因此,制动系统可以设计为较低的压力,从而节省成本和重量。
[0026]辅助活塞所需的安装空间很小,非常适合在传感器模块中衔接和安装传感器,其中 包括踏板行程和旋转角度等所有传感器。这些传感器可与连接器或电缆一起安装在一块小型印刷电路板上。
[0027]还可以提供一种传感器模块,以简单、有利的方式将传感器与执行装置集成在一个单元中。
[0028]在专利申请 DE 10 2010 045 617 A1 中已经描述了一种开头提到的类型的传动装置,该装置具有另一个活塞汽缸单元,其活塞可通过传动装置进行驱动,并通过连接装置与第一个活塞汽缸单元的活塞相连。在这种情况下,集成设计中的电动驱动装置起到放大器的作用。虽然与现有技术相比,这种解决方案具有许多显著优势,但并非在所有应用中都可行或可取。例如,在某些情况下,放大器(例如以电动泵的形式)已经存在,因此原则上只需要一个主缸。例如,这适用于 Vieweg Verlag 出版社出版的《制动手册》第 1 版中描述的电液制动系统。
[0029]因此,本发明还提供了一种传动装置,与已知的解决方案相比有所改进,并可在具有现有放大器(如EMS)的系统中使用。
[0030]该解决方案中,另一个活塞-气缸单元的活塞由驱动装置驱动,以令人惊讶的实用方式为车辆制动系统,特别是机动车辆制动系统提供了驱动装置,该装置可以以多种方式使用,特别是在已经存在或指定了放大器装置的情况下。
[0031]这就意味着可以通过多种方式应用另一个活塞-汽缸装置(辅助活塞)的优点,尤其是在制动助力器发生故障时,可以将额外的液压量输入制动回路。此外,踏板行程更小,可达到的压力水平更高。
DE 10 2009 031 672 A1 已经描述了一种制动系统,在该系统中,一个附加的活塞-汽缸装置(辅助活塞)可用于将额外的液压介质输入膨胀箱或制动回路。不过,在该系统中,辅助活塞主要由电磁驱动装置驱动。
[0032]此外,还可以通过第二或第一活塞汽缸单元气缸中的压力来驱动行走模拟器。行走模拟器可以关闭,特别是通过电磁阀关闭。
[0033]另一个活塞汽缸装置可通过电磁阀开关。
[0034]如专利申请 DE 10 2010 045 617 A1 所示,与THZ 有关的另一个活塞-气缸单元的空间布置有各种有用的实施例。为便于说明,现参考这些设计,它们可以很容易地适应不同的空间条件,例如,也可以缩短总长度。
[0035]下面的描述将借助图纸更详细地解释本发明及其实施方案的优点。
[0036]它显示
图 1 显示了车辆制动系统执行装置的系统结构;
图 2 显示了另一种活塞-气缸装置或辅助活塞的布置方式;
图 3 显示了在BKV 出现故障时,使用其他活塞-气缸装置或辅助活塞所产生的压力;
图 4 电磁阀的压力控制;
图 5 模块上执行装置所用传感器的排列;
图 6a -图 6c 是双质量活塞行程和踏板挺杆、压力和 BKV 放大的过程;
图 7 传动装置的另一种设计。
[0037] 图 1 以透明的方式显示了该系统的结构,包括已知的基本组件,如电动马达1、 带主轴螺母1 a 的转子1、主轴2、推杆活塞(DK)3、串联主缸4、DK 活塞23 的回位弹簧、SK 活塞21、2x 开关阀13(根据 DE 10 2009 055 721 A1 带有 2/2 MV27的存储室24和 DK 制动电路28)、带冗余踏板行程传感器11 的马达旋转角度编码器15、带踏板挺杆5 的制动踏板11。这些部件在 DE 10 2005 018 649 A1 中均有描述,为简明起见,在此不再赘述。
[0038]制动踏板10通过踏板挺杆5 作用于辅助活塞6,辅助活塞的位移量通过管路45 输送到机械液压行程模拟器8。冗余踏板行程传感器11与辅助活塞6 的运动相连。这些传感器控制电机,同时驱动常开的 2/2 压力控制电磁阀18,即关闭它。
[0039]对踏板力的预期反作用力由行走模拟器8 产生。当行走模拟器活塞8a到达停止位置时,辅助活塞6在活塞总行程SHK约 40% 的中间位置受阻。出于安全考虑,电磁阀18具有压力控制功能。根据行程模拟器弹簧8b 在辅助活塞6中产生与踏板行程相关的压力,这与图 4 所示的压力控制功能相对应。如果行程模拟器活塞8a卡住,踏板行程压力功能就会中断,即压力介质通过电磁阀18经由管路29a 流向储液器40。
[0040]通过对响应和切换行为的适当改进,例如,当电磁阀18对应控制的踏板运动撤消时,电磁阀18打开,带活塞和弹簧的位移模拟器8的反馈功能可以被替代,从而可以省略。必要时,还需要一个与电磁阀18平行的通向储油罐的非拉伸单向阀,以避免在辅助活塞返回运动过程中出现真空。
[0041]压力控制功能也可在施加所述极端踏板力时使用。如果超过相应的压力,压力介质逸出,辅助活塞6在通过冲程SHK后移动到壳体41 中停止。根据 DK 活塞3和耦合传动挺杆5 b 的位置,辅助活塞6会撞击它们,并在 THZ4 中产生额外的压力,但由于其尺寸设计,该压力与最大必要制动压力相对应,而不是与高踏板力导致的过剩压力相对应。这意味着可以节省重量和尺寸成本。在超载的情况下,电机以及 ABS/ESP 功能将被关闭。较高的压力只作用于辅助活塞6和路径模拟器8。
[0042]众所周知,为了获得良好的响应特性,需要对驱动装置进行与速度和方向相关的节流。为此,在通向位移模拟器8的管路中安装了节流阀19,并安装了用于快速回位的止回阀17。辅助活塞6通过回位弹簧20 复位。带有密封件的辅助活塞6被导向并安装在相应的外壳41 中。外壳41可以通过一个多部分的中间外壳42 与电机1连接,中间外壳42 最好由塑料制成。外壳41和中间外壳也可以是一体的。
[0043]在踏板高速运转时,节流阀19会产生较高的压力。因此,压力控制阀18的设定值也必须相应提高,直至运动点。
[0044]如果BKV失效,辅助活塞6可继续用于优化制动效果。如果BKV失效,踏板力应尽可能小,这就要求主气缸活塞直径小。如果使用这些,由于压力-容积特性平坦,在低压范围内需要较大的踏板行程。
[0045]通过无电流闭合式 2/2 通电磁阀或进料阀30(SE),压力介质可由辅助活塞6在较低压力范围内输送,以在DK回路28 中建立压力。当压力降低时,压力介质可通过压力传感器12 输送回辅助活塞。
[0046]引言中描述了另一种关键情况,即在冰面上进行防抱死制动系统操作时BKV出现故障,然后在制动过程中出现正 µ 跳变。在这种情况下,制动回路中的压力很低,在 1 - 2 巴的范围内,因此在路径模拟器控制点的压力容积特性曲线的初始区域从大约 40% 的踏板行程开始,这同时代表了一个活塞路径,因此是一个容积损失。
[0047]在直流活塞驱动行走模拟器8 的系统中,在这种情况下,与直流活塞的距离相应较 小,结果在这种关键情况下,在随后的压力累积过程中,直流回路中的压力可能相对较 低,这大大影响了可能的制动效果。上文提到的 DE 10 2009 055 721 A1 描述了一种在防抱死制动系统工作期间控制活塞自由行程的系统。在防抱死制动系统控制期间,为了防止 DK 活塞在较低压力范围内撞击踏板挺杆,通过向蓄能器腔24 输送相应的容积来实现相应的活塞行程,从而实现到踏板挺杆的距离 = 自由行程。在临界情况下,该系统的优点是部分容积可回收到制动回路中。
[0048]为简化起见,可以不使用带电磁阀27 的储存室24,而只使用一个 2/2 通电磁阀27a,用于空转行程控制,即当辅助活塞6或极片与传动挺杆之间的距离过小时。如果空转行程过大,则可通过适当的活塞控制从储油罐40中抽取油量,从而使该电磁阀在两个方向上都起作用。
[0049]该 2/2 通电磁阀也可用于一个或多个制动回路,例如在 SC 回路中,代替储存室24和上游 2/2 通电磁阀27 发挥同样的功能。
[0050]这些阀门可用于通过适当的活塞控制从储液器汲取容积的附加功能。当主缸活塞不再达到所需的压力时,这就取代了补油腔,以便向制动回路提供额外的油量。为此,最好加厚主缸密封件,以达到真空密封的效果。储液器和主缸之间还可以安装一个开关装置,例如电磁阀。这样做的目的是防止空气在上述后输送过程中被吸入制动回路。根据压力和活塞位置计算出制动过程结束时压力降低时通过阀门27a排放回储气筒的容积。这样可以避免主气缸密封件承受过大的压力。
[0051]这两种情况和带有蓄能器室或阀27a的解决方案在必要时都可以通过进料阀SE30 利用辅助活塞的容积来改善制动效果。辅助活塞的必要进气和回气由压力传感器控制。
[0052]还可为其他制动回路(如 SK 回路)使用额外的进气阀,以便在所述回落水平的边界情况下,也将辅助活塞的容积送入SK回路,从而实现更高的压力水平或更短的踏板行程。
[0053]阀门30和27a 开启了通向辅助活塞6和储油罐的制动回路,对它们进行可靠的诊断非常重 要。通过活塞运动和压力测量,可以在打开门后使用建议的诊断方法进行诊断。
[0054]在这种情况下,路径模拟器8中存储的容积也可以使用或通过分离阀22 隔离。
[0055]辅助活塞的潜力使我们在提高故障安全性能方面迈出了决定性的一步。
[0056]同样重要的是对功能相关组件的诊断。为此,系统有两个或至少一个联轴器。第一个力锁联轴器14,最好是在磁铁外壳 16a 中嵌入永久磁铁16,作用于主轴的磁极件2a。该联轴器的作用一方面是通过联轴器的作用力加强活塞通过主轴的回程,特别是在低压情况下。
[0057]第二离合器作用于传递挺杆5 b 的前端,该挺杆通过磁铁外壳与DK活塞3牢固连接。这种力锁式第二离合器最好也采用永久磁铁结构,磁极5 a位于辅助活塞上。在磁极5 a和传动挺杆5 b/26 之间有一个很小的自由行程,主要用于踏板特性和踏板行程传感器的校准。
[0058]为了诊断辅助活塞的运动,带有离合器26的主轴2向后移动,直到在自由行程为0 时施加全部离合器力。在随后的前移过程中,辅助活塞可以在全行程SHK上移动,并通过踏板行程传感器11 进行测量。如果活塞的摩擦力过大或离合器力过小,则运动停止并检测到故障。在此运动过程中,阀门18处于打开状态。在第二次运动过程中,阀门18关闭,辅助活塞的运动通过17停止,并通过传感器11 进行测量。
[0059] 图 4 解释了对阀门18压力控制的诊断。
[0060]通过路径模拟器8对进料阀SE 30的诊断是在切换阀13关闭的情况下,通过主轴和活塞增加压力进行的。
[0061]在这种情况下,压力传感器和活塞行程可用于测试进料阀30和路径模拟器。回位弹簧17位于主轴出口处,用于主轴复位,由于结构原因,与串联主缸4 并联使用。
[0062]带有开关阀13、27的蓄能器室24仅在DK电路中显示,在 DE 10 2009 055 721 A1 中对两个制动电路的功能进行了描述。
[0063]车辆静止状态是进行所述诊断的理想条件,最好是在启动前进入车辆打开车门后。在这种情况下,车辆可能已经静止了很长时间,所有可以想象到的影响因素都会影响到功能,例如腐蚀、垫圈卡死等。
[0064]所描述的BKV故障情况是基于正常运行的车载电气系统。目前,原始设备制造商并不假定车载电气系统在行驶过程中完全失灵。但是,如果需要辅助活塞的附加功能和所述的中压开关,则可以通过带有小型存储电容器或 辅助电池的 ASIC,使用单独的应急电路来解决。
[0065] 图 2 显示了活塞-气缸装置的另一种布置方式。在这种布置中,辅助活塞6不是同心的,而是相对于压力杆活塞3 的驱动轴线偏移的。踏板10通过踏板挺杆 5] 和传动部件 5c] 产生的踏板力由齿轮机构传递。例如,这里设计为三杆连杆机构。
[0066]枢轴接头的工作原理如下。第一连杆6 c将力导入接头载体6 d,该载体绕枢轴6 b 旋转,从而移动支撑在活塞6 上的第二连杆6 a。这样,主缸1中的流体通过管路29流向路径模拟器8。这就产生了反压力。这反过来又在踏板10 上产生反作用力,为驾驶员模拟传统制动系统的踏板感觉。关节载体6 d的旋转可分配到确定的踏板位置。这样就可以使用旋转传感器11 等设备检测踏板行程。两根连杆6 c和6 a最好设计成与传动轴2和活塞6 的轴线成很小的角度。这意味着在踩下制动器时只会产生很小的横向力。
[0067]传动部件3 最好设计成主轴,由制动助力器1(最好设计成电动马达)驱动。助力器向活塞3 传递轴向力,活塞3 在现有技术中未显示的HZ 中向未显示的制动回路提供制动液。
[0068]在回落液位,电磁阀18打开。因此,当踏板移动时,流体不会被移到模拟器8 中,而是在没有反压力的情况下流回储液器40中。因此,踏板上没有明显的液压损失力。因此,整个踏板力可以从传动元件5传递到活塞 3。传动元件5和活塞3 之间最好有一个传动挺杆5 b,它穿过传动元件3并与之保持一定距离。这样,在传动部件3卡住等情况下,也可以驱动活塞3。
[0069]主缸1与驱动轴2偏移布置的一个优点是可以减少总长度。这对于踏板10与防火墙之间距离较小的车辆是有利的。这样就可以将制动系统安装在更靠近制动踏板的位置。这就减少了发动机舱所需的空间,在发生碰撞时具有特别积极的作用。
[0070] 图 3 显示了DK活塞和辅助活塞HK 压力增加时的压力或踏板力和踏板挺杆行程SP。通过间歇切换(例如通过SE阀进行压力切换),在相同的踏板挺杆行程SD( a)时,可以产生比仅使用DK活塞时高得多的压力水平,而踏板力要比使用额外的辅助活塞时低得多。另一方面,这意味着 p - V 特性曲线的平坦部分不需要那么大的踏板行程,当p - V特性曲线变得更陡峭时,系统会切换到较小的DK活塞。
[0071] 图 4 显示了踏板挺杆SP 行程中压力、踏板力和气门关闭力FM的变化过程。在排量模拟器系统中,踏板行程力曲线通常是映射的,尤其是在较低压力范围内。在较高压力下,特性曲线较陡,以节省踏板行程,进而缩短急停情况下的响应时间。此外,还显示了极限电流曲线 i,众所周知,电流对磁力FM以及气门关闭力的作用是四次方的。在SP1位置,假定行走模拟器活塞卡住,导致踏板力增加,从而增加压力。由于阀门允许来自辅助活塞的容积通过,直到磁力FM2在SP2 位置再次升高,进而导致踏板再次移动。磁性电枢的相关运动会产生电流或电压变化,可根据踏板挺杆运动SP对其进行评估,以达到诊断目的。前面已经提到,压力控制是制动踏板或耦合辅助活塞速度的函数。
[0072]还可以确定在相应SP值下关闭阀门的实际电流。建议采用制动过程,最好是在车辆静止时。在这种情况下,相应的电流可以通过与时间相关的函数从极限值开始减小,直到阀门上的压力大于磁力。这将导致踏板挺杆的移动,测量到踏板挺杆的移动后,电流会立即再次增加到极限值。如果没有出现这种反应,则说明出现了故障,因此可以在重复测试时关闭BKV。
[0073]在SP2位置,路径模拟器停用。如果此时出现较大的踏板力,阀门的关闭力就会超过相应的压力。辅助活塞在此高压下尽可能地在壳体内移动。
[0074] 图 5 显示了几个传感器组合成一个模块的情况。如图 1 所述,该系统需要一个旋转角度传感器来检测转子的运动,从而检测活塞的位置,还需要两个踏板行程传感器(冗余)。这两个传感器在空间上位于踏板接口处。如果踏板接口的设计合理,将这些传感器合并为一个模块,并与 ECU 有一个共同的电气连接39(插头或多芯电缆)。
[0075]传感器组件33/33 a,例如霍尔集成电路,安装在印刷电路板32 上。在LP32 的另一侧,转子35安装在外壳31 中。永久磁铁34以适当的极性安装在转子上,以激活传感器。传感器可提供模拟或数字信号。例如,转子可以通过齿轮36 与主轴螺母连接,也可以移动与辅助活塞连接的齿条37。传感器模块连接到中间外壳部分,并布置在屏蔽板39或外壳内。
[0076] 图 6 a 显示了在有BKV 和没有BKV 的情况下,DK活塞行程SK与踏板挺杆行程之间的关系。在BKV响应值(基本上取决于踏板行程传感器)通过后,DK活塞SK移动非常快。这就冲到了带有BKV的踏板挺杆前面。如果BKV发生故障,则执行空转行程1,直到踏板挺杆遇到DK活塞并使其移动。
[0077] 图 6 b 显示了带BKV和不带BKV的压力曲线。在 BKV 的响应值之后,压力突然升高(所谓的弹簧功能),然后按照 WS 设计上升。在不带BKV 的情况下,在DK活塞关闭戽斗孔之前需要自由移动,然后压力上升。
[0078] 图 6 c 显示了在 v > 0 时,踏板挺杆顶行程与WS(即常规功能)的BKV放大率的函数关系。现在,当车辆静止时,可以从X处的WS功能切换到传统的后续放大器功能。
[0079]此时,踏板挺杆与DK活塞相遇。在自由行程1之后,放大功能被激活,这样活塞和主轴的复位力就不那么明显,而在自由行程2之后,随着压力的增加,放大功能会进一步增强。可以选择放大,从而产生与WS相同的踏板感觉,但没有冲击力。
[0080]这里描述的是车辆静止和制动时发生的过程。
[0081] 图 6 a 和图 6 c 中的X2显示了车辆从 v > 0 开始制动时的情况。在 SK 活塞的自由行程1和2之间的范围内,它被转向踏板挺杆的值。如果保持一定的压力,例如在静止状态下以 10 巴的压力制动,DK活塞行程SK也会与该值下的 SPS 值同步。
[0082]图 7 显示了用于车辆制动系统的制动装置110。制动装置110有一个串联主缸 (THZ)102,其压力腔103、104与一个无压均衡储液器105 相连。在 THZ2 的壳体106中,活塞109、110被布置成可以轴向推动,并由弹簧107、108 支撑和密封。在 THZ102 的一端,另一个活塞-气缸装置111与 THZ102连接或集成在一起。例如,出于减少总长度的考虑,第二活塞-气缸单元111也可以布置在 THZ102 轴线之外,如同一申请人的 DE 10 2010 045 617.9 所示,在此完全参考该文献以进行披露;或者如同一申请人的 DE 10 2009 031672 所示,以阶梯活塞的形式形成第二活塞-气缸单元,该单元的一部分直径较大,另一部分直径较小,形成一个环形空间,可以从该环形空间提供额外的容积。在第二活塞-气缸单元111 的气缸部件112中安装了一个可轴向移动的活塞113,该活塞有一个延长部114,该延长部以密封方式穿过隔板116中的开口115,并顶住活塞110以对其产生作用。
[0083]制动踏板118形式的驱动装置117通过杆122 与活塞113连接。
[0084]液压管路125 连接有一个无压开放式 2/2 通阀26,该液压管路从第二活塞汽缸单元111的汽缸形成的压力腔112a通过在 THZ102 中形成的环形凹槽127通向均衡贮液器。另一条液压管路128从该液压管路125 分支出来,其中安装有止回阀129,并通向THZ 的压力腔。也可以使用常闭电磁阀142。
[0085]这种替代方案的优点是,在压力高于压力传感器133的情况下,从附加的活塞气缸装置111提供容积和降低压力都是可控的。在这种情况下,容积通过管路128和电磁阀261 进入储液器。
[0086]液压管路129从液压管路128分支,通过无压封闭式 2/2 通阀130 通向液压路径模拟器131。
[0087]液压管路132 中安装有压力传感器或压力变送器133。液压管路从管路128通向一个单元(HCU)35,其中可能包含未详细显示的配置阀,以便控制或调节车轮制动器(也未显示)中的压力。
[0088]此外,HCU 还包含一个放大器,该放大器至少有一个压力发生器,如带有相应控制元件的电动机和泵,从而形成一个电液制动装置(EHB)。
[0089] 图 7 所示实施例的工作原理如下:
[0090]当驱动装置或制动踏板118动作时,图 1 中的活塞113向左移动,从而将液压油通过管路128和打开的阀126排入平衡油箱。与此同时,压力杆活塞(DK)109通过延伸部分114 向左移动。当 2/2 通阀130打开时,压力室103中积聚的压力可对顶着弹簧压力工作的路径模拟器131 的活塞加压。换句话说,在本演示中,路径模拟器131由双回路腔中的压力控制,并可通过 2/2 通阀关闭。在这种情况下,压力传感器测量所产生的压力,并将测量值输入评估单元(ECU)(未显示)。例如,驾驶员所需的压力或由此产生的制动效果由制动踏板上的位移传感器119确定,其测量值被传送至 ECU 并与压力传感器的值进行比较。行程模拟器131的功能可以通过带有两个元件的装置来检查,这两个元件可以在制动踏板118和活塞113之间相对移动,并通过弹性元件相互支撑,其相对移动由两个行程传感器(此处仅显示其中一个)测量,并由 ECU 评估。另外,还可以将位置传感器119的信号与压力传感器133的信号进行比较,如果分配不合理,则可以关闭 BKV 功能并发出警告。
[0091]在放大器失效(后备级)的情况下,可以关闭 2/2 通阀128,这样活塞109和113所产生的容积就可以全部用于产生压力,而在活塞-气缸单元111中产生的液压容积则作为额外容积供应给制动回路。电磁阀128的控制可以通过压力传感器133 来完成,因此,例如,向制动回路供应的液压油最高只能达到约 20 巴。此外,如前所述,减压控制也可通过该电磁阀完成。
[0092]活塞-气缸单元也可以由两个平行于轴线的单元来表示,例如在 THZ 外,这对总长度有有利影响。
参考符号列表
1 电动机
1a 带主轴螺母的转子
2 转轴
2a 杆件主轴
3 压力杆活塞DK
4 串联式主制动缸
5 踏板挺杆
5 辅助活塞上的一极
5 b 传动挺杆
5 c 转移元件
6 辅助活塞
6 a 第一根连杆
6 b 接头托架的枢轴
6 c 第二连杆
6 d 联合运输机
7 踏板挺杆的自由行程 (s)
8 旅行模拟器或旅行模拟器外壳
8a 旅行模拟器活塞
8b 旅行模拟器弹簧
10 制动踏板或制动装置
11 踏板行程传感器
12 压力传感器
13 开关阀门
14 第一离合器
15 旋转角度传感器
16 永磁体
16 a 磁铁外壳
17 主轴回位弹簧
18 压力控制MV SD
17 单向阀
19 节流阀
20 辅助活塞的回位弹簧
21 浮动活塞SK
22 用于路径模拟器的截止阀
23 压力杆活塞的回位弹簧
24 蓄能室
26 秒离合器
27 用于蓄能器腔的 2/2 通电磁阀
27 一个用于空路控制的 2/2 通电磁阀
28 直流制动电路
29 通往路径模拟器的线路
29 a 通往水库的线路
30 供料阀SE或 2/2 通阀
31 传感器外壳
32 印刷电路板或薄膜
33 旋转角度传感器BE
33 a 踏板行程传感器的传感器BE
34 磁铁
35 转子
36 齿轮
37 齿轮齿条
38 屏蔽板
39 电气连接
40 蓄水池
41 辅助活塞壳体
42 中间住房部分
43 DK 活塞停止装置
45 线路
101 传动装置
102 活塞缸单元或串联主缸(THZ)
103 压力室
104 压力室
105 平衡水库
106 住房
107 春季
108 Spring
109 活塞(丹麦)
110 活塞(SK)
111 活塞缸装置
112 油缸部件
112a 压力室
113 活塞
114 延长
115 开放
116 中间墙
117 操作设备
118 制动踏板
119 踏板行程传感器
122 联系
125 液压管路
126 2/2 通阀
127 环形槽
128 液压管路
129 止回阀
130 2/2 通阀
131 旅行模拟器
132 液压管路
133 压力传感器或压力传感器
135 HCU







