CN102076537A - 车辆的制动操纵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆的制动操纵装置，包括要由驾驶员操纵的制动踏板杠杆，它与制动缸传力地连接，以便经由制动踏板杠杆操纵在制动缸内设置的活塞；其中，在活塞与制动踏板杠杆之间在功能上接有一促动器，它经由一可移动元件能够改变制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的传力连接的路程长度；并且还设置有一弹簧元件，其作用到制动踏板杠杆上的弹簧力在借助于促动器改变制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的传力连接的路程长度的过程中如此地变化，即，使得所述弹簧力和由制动缸作用到制动踏板杠杆上的力的总和基本上保持不变。在此，弹簧元件以一端固定在可移动元件上、以另一端通过中间连接一牵引机构而固定在制动踏板杠杆上，该牵引机构经由在制动踏板杠杆上设置的曲线导轨被导引。与制动踏板杠杆一起可偏转的曲线导轨以及弹簧元件是如此设计的，即，可移动元件的移动在制动踏板杠杆的任何可能位置都不引起对于驾驶员来说能感觉到的在制动踏板杠杆上踏板作用力的改变。
Description
本发明涉及一种车辆的制动操纵装置，包括要由驾驶员操纵的制动踏板杠杆，该制动踏板杠杆与制动缸传力地连接，以便经由制动踏板杠杆操纵在制动缸内设置的活塞；其中，在活塞与制动踏板杠杆之间在功能上接有一促动器，它经由一可移动元件能够改变制动踏板与制动缸活塞之间的传力连接的路程长度；并且还设置有一弹簧元件，其作用到制动踏板杠杆上的弹簧力在借助于促动器改变制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的传力连接的路程长度的过程中如此地变化，即，使得所述弹簧力和由制动缸作用到制动踏板杠杆上的力的总和基本上保持不变。在DE 10 2005 036 922 A1中披露了这样一种制动操纵装置。
正如在所述文献中描述的那样(在此明确地表示引用其内容，特别是：全部在DE 10 2005 036 922 A1的图1至4中示出的方案可以是当前针对该已知制动操纵装置的改进设计的基础)，这种制动操纵装置尤其对于所谓的混合动力车是有利的，其中，借助对制动踏板杠杆的操纵，按具体情况拟独有地或者部分地通过其电动驱动马达实现车辆的一种再生制动，而由制动缸加载推动的车辆车轮制动器则应该完全不被操纵或只是受限地被操纵。
在所述DE 10 2005 036 922 A1的图5中示出了一种带有所谓踏板作用力-弹簧力平衡(Pedalkraft-Federkraft-Kompensation)的实施形式，亦即在该实施形式中所说促动器的任何作用，借其例如在通过驾驶员操纵制动踏板杠杆时可以阻止在制动缸中的任何的压力建立或借其可以开始在制动缸中的一压力建立，而驾驶员不操纵制动踏板杠杆，对于驾驶员来说在制动踏板杠杆上基本上是感觉不到的。在这种情况下通过一适合的平衡的弹簧装置的力作用，其同样作用到制动踏板杠杆上，基本上抵消制动缸或其活塞作用到制动踏板杠杆上的力。
原则上，带有这种踏板作用力-弹簧力平衡的制动操纵装置是有利的，但在DE 10 2005 036 922 A1中所披露的结构设计(图5)相当复杂，因此，现拟提供一种与此相比更为简单的、如权利要求1前序部分所述的这种制动操纵装置的设计形式(＝本发明的目的)。
为实现该目的的解决方案的特征在于，弹簧元件以一端直接或间接固定在可移动元件上、以另一端通过中间连接一牵引机构而最后固定在制动踏板杠杆上，该牵引机构经由设置于制动踏板杠杆上的曲线导轨被导引，其中，同制动踏板杠杆一起可偏转的曲线导轨以及弹簧元件是如此设计的，即，可移动元件的通过促动器产生的、用于缩短制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的传力连接的路程长度的移动基本上在制动踏板杠杆的任何可能位置都不引起对于驾驶员来说能感觉到的在制动踏板杠杆上踏板作用力的改变。有利的设计和发展是各从属权利要求的内容。
可以知道，按照权利要求1前序部分所述的制动操纵装置的主要使用情况是：减小在制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的所谓传力连接的路程长度。也就是，借此可以在车辆(该车辆除了通常的作用到车轮上的液压制动系统之外还具有另一个优选为发电机形式的所谓再生制动器)上将由车辆驾驶员利用制动踏板杠杆所预定的制动要求至少以部分份额转化为再生制动，此时相应地降低由制动踏板杠杆传递到制动缸或其活塞的制动要求。以相应的方式，所说促动器便由一电子控制单元(该电子控制单元同时相应地控制再生制动器)加以控制，而且是这样控制的：借助于可由促动器移动的元件缩短在制动踏板杠杆与制动缸的所述活塞之间的传力连接的路程长度，该路程长度缩短的大小程度就如同将由驾驶员利用制动踏板杠杆所预定的制动要求转化为再生制动的大小程度。但此时驾驶员仍然应该感受到在制动踏板杠杆上的习惯的完全踏板作用力，如若驾驶员的制动要求完全传递给制动缸，他也会感受到所述的这个完全踏板作用力。
针对在上述段落中所述的使用情况，按照本发明的制动操纵装置现在是比所述现有技术明显更为简单地构造的。代替已知的具有两个平衡弹簧的实施形式，当前只需要唯一一个优选为螺旋拉簧形式的弹簧元件即可，它直接装在相关的构件之间，亦即在一个由促动器带动的元件与制动踏板杠杆本身之间，所述元件引起在制动踏板杠杆与制动缸活塞之间的传力连接中的变化。在围绕构成转轴的所谓支承座可偏转的制动踏板杠杆的任何可能位置，该弹簧元件都可以平衡由制动缸活塞作用到制动踏板杠杆上的力，为此，有效的杠杆臂(通过它，该弹簧元件在制动踏板杠杆上关于其转轴进行作用)是可变的，亦即所说的杠杆臂应该与制动踏板杠杆的偏转运动相关联地发生变化。这一点可以简单地通过一个能够随同制动踏板杠杆一起偏转的曲线导轨来实现，有一牵引机构在该曲线导轨上引导，此牵引机构将弹簧元件的远离促动器的所述可动元件的那端以一固定点连接在制动踏板杠杆上。牵引机构在该曲线导轨上的相应接触点则构成了相应的支承点并因此确定关于制动踏板杠杆的转轴的所述杠杆臂。
在此，若将曲线导轨设置在制动踏板杠杆的所说支承座的区域内，使得在朝通过支承座构成的制动踏板杠杆转轴的方向观察时，牵引机构在曲线导轨上部分地围绕着所述转轴(在与其保持有间距的情况下)导引，则得到一种在此方面特别有利的、同时紧凑的设置。这里，可以将曲线导轨设置在一个独立的滑槽元件或类似构件上，该滑槽元件连接于制动踏板杠杆；但按照特别简单的结构设计，可以将曲线导轨加工到制动踏板杠杆中。
以下借助一种优选实施例进一步说明本发明，其中，唯一的附图示出了按照本发明的制动操纵装置的侧视图。在这里也明确地表示引用所述的DE 10 2005 036 922 A1，本发明是由该文献出发的，因而，在此不再重复关于该制动操纵装置的基础性说明。特别是，当前对于各个构件(除在那里所谓“平衡弹簧”的术语外)也采用如在所述DE10 2005 036 922 A1中的相同术语和参考标记。
车辆的制动踏板杠杆12以其在这里的上端经由支承座18铰接在未示出的车辆车身上，并且可围绕一根垂直于图纸平面穿过支承座18延伸的转轴偏转。通常，在制动踏板杠杆12另一自由端上安装有一踏板24，经由它，车辆驾驶员可操纵该制动踏板杠杆12，其在这里表示处于已经操纵的位置。
在这里以大致制动踏板杠杆12长度的三分之一与支承座18保持间距地在制动踏板杠杆12上、在其面向图面观察者的那侧安装有一销42，在其上绕该销42可偏转地支承着一个所谓的摆动杠杆28。该摆动杠杆28的在这里的下端连接于制动力放大器14或制动缸16的推杆30，而该摆动杠杆28的相对置的在这里的上端(它在此虽然处于支承座18的区域内，但既不与该支承座又不与制动踏板杠杆12相连接)则连接于促动器34的连接杆32的自由端。
对于该连接杆32，是涉及在权利要求1中(以及在说明书导言中)所述的促动器34的可移动元件，其中，该促动器34可用来改变通过推杆30形成的、在制动踏板杠杆12与制动缸16活塞之间的传力连接的路程长度，对此(再次)参阅DE 10 2005 036 922 A1中的基础性说明。当前，促动器34为此经由连接杆32作用到摆动杠杆28的在这里的上端上，它在销42中可偏转地固定在制动踏板杠杆12上，并且其另一端连接于制动缸16(或开头所述的在其中设置的活塞)的推杆30。如由图示明显可见的那样，利用连接杆32在水平方向通过促动器34所引起的移动，使摆动杠杆28围绕销42偏转并从而使推杆30向左或向右移动，也就是说，或者继续往制动缸16中移进，或者优先(亦即在再生制动的情况下)从其中移出。
在促动器14停止不动时，摆动杠杆28通过连接杆32得以固定支承，从而驾驶员便能经由制动踏板杠杆12以通常的方式移动制动缸16的推杆30，亦即往制动缸16中移进。这时驾驶员感到在踏板24上有一定的踏板作用力，它还由制动缸16中通过制动力放大器14调制的压力所引起。相反，如果促动器34被一电子控制单元操纵，则在驾驶员未操纵制动踏板杠杆12时推杆30同样依据连接杆32的移动方向在一个或向另一方向上被移动。但特别是应该使连接杆32通过适当地由电子控制单元控制的促动器34与驾驶员对制动踏板杠杆12的操纵相结合地实现移动，具体而言，是使推杆30通过促动器34的移动对抗推杆30通过由驾驶员按箭头方向48操纵制动踏板杠杆12的移动。
例如，促动器34的操纵可以同时与制动踏板杠杆12的操纵一起这样地实现，即，抵消或平衡由制动踏板杠杆12的运动引起的推杆30移动，从而最后使推杆30完全不运动。例如，促动器34的操纵(通过电子控制单元适当地控制)也可以这样实现，即，使制动踏板杠杆12通过驾驶员的操纵只以部分份额转化为制动缸16的推杆30的移动，而使相应由驾驶员利用制动踏板杠杆12所预定的制动要求的其他部分通过所说电子控制单元、特别是通过车辆(尤其混合动力车)的在这种情况下作为发电机操作的电动驱动马达的控制而在再生制动过程中转化。
但在全部所述情况下，亦即在由驾驶员利用制动踏板杠杆12预定的制动要求经由制动缸16完全或者部分转化的情况下，即使完全没有制动要求转给制动缸16，而是将制动要求通过一种或者已经说到的电子控制单元进行控制而完全在再生制动过程中转化，驾驶员在制动踏板杠杆12上或在其踏板24上也应该感到同样的习惯的踏板作用力。
为了产生所述踏板作用力而设置一弹簧元件44，它以一端直接或间接地固定在连接杆32(＝“可移动元件”)上、以另一端通过中间连接一牵引机构45而最后在一固定点13处固定于制动踏板杠杆12上，该牵引机构经由在制动踏板杠杆12上设置的曲线导轨47被导引。当前，在制动踏板杠杆12的端部部段内，围绕其支承座18加工出该曲线导轨(凸轮)47。
同制动踏板杠杆12一起可偏转的(因为当前就是加工到其中)曲线导轨47以及弹簧元件44是如此设计的，即，连接杆32的通过促动器34产生的、用于缩短制动踏板杠杆12与上面另外述及的制动缸16活塞之间的传力连接(经由推杆30)的路程长度的移动基本上在制动踏板杠杆12的任何可能位置都不引起对于驾驶员来说能感觉到的在制动踏板杠杆12上踏板作用力的改变。
通过实际上可以自由构造的曲线导轨47，对于较大的促动器34调节位移无论如何都可以将由弹簧元件44导入制动踏板杠杆12的平衡力理想地匹配于所要求的踏板作用力特征曲线(＝关于制动踏板杠杆12的行程的力)。与该确定关系的可能偏差在弹簧元件44为直线性特征曲线的情况下会导致平衡力与所要求的踏板作用力特征曲线的微小偏差，但这一点例如通过采用具有渐进特征曲线的弹簧元件是可补偿的。重要的是，对于按照本发明的制动操纵装置的具体设计，现在提供了两个影响参量，即，除了弹簧元件44本身的弹簧特征曲线之外还有曲线导轨47的构型设计。
对于后者，另外也可以设置一种单独的盘形凸轮或者滑槽盘，其应该优选相对于支承座18旋转固定地(与支承座18不相对旋转地)连接于制动踏板杠杆12。至于牵引机构45，在此则可以涉及一种钢带或者其他适宜的柔性牵引机构，例如链条或绳索。当前，该牵引机构45在曲线导轨47上以接近于90°角度延伸的圆弧与支承座18保持间距地部分围绕着通过该支承座18引导的制动踏板杠杆12转轴导引，直至在制动踏板杠杆12上的固定点13。牵引机构45以其另一端固定连接于构造为螺旋拉簧的弹簧元件44的在这里的右端，该弹簧元件以其另一个在这里的左端经由一个设置于连接杆32上的附件33而间接地固定在连接杆32上。
为了完善起见，还应该指出：除了在这里所介绍的弹簧元件44和曲线导轨47的设置以外，还可以比照地附加设置另一个弹簧元件，它具有另一个相对于在这里垂直通过支承座18延伸的对称轴镜面对称的曲线导轨并且可以固定在制动踏板杠杆12上以及(为此相应加长了的)连接杆32上。通过这种进一步设置，通过促动器34便也可以针对性地在制动缸16中建立一定的制动力，而不需要驾驶员相应地另行操纵制动踏板杠杆12，并且驾驶员由此也不会发现在制动踏板杠杆12上踏板作用力的能感觉得到的改变。而通过图中所示的设置，可以只实现由驾驶员利用其制动踏板杠杆12施加的转给制动缸16的制动要求的降低，驾驶员由此不会发现在制动踏板杠杆12上踏板作用力的能感觉得到的改变。最后还应该指出：大量的细节/细部完全可以不同于以上说明来进行构造设计，而并不脱离权利要求书的内容。
Claims (4)
1.车辆的制动操纵装置(10)，包括要由驾驶员操纵的制动踏板杠杆(12)，该制动踏板杠杆与制动缸(16)传力地连接，以便经由制动踏板杠杆(12)操纵在制动缸(16)内设置的活塞；其中，在所述活塞与所述制动踏板杠杆(12)之间在功能上接有一促动器(34)，该促动器通过一个可移动元件(32)能够改变所述制动踏板杠杆(12)与所述制动缸(16)活塞之间的传力连接的路程长度；并且还设置有一弹簧元件(44)，其作用到制动踏板杠杆(12)上的弹簧力在借助于所述促动器(34)改变所述制动踏板杠杆(12)与所述制动缸(16)活塞之间的传力连接的路程长度的过程中如此地变化，即，使得所述弹簧力和由所述制动缸(16)作用到制动踏板杠杆(12)上的力的总和基本保持不变；其特征在于，所述弹簧元件(44)以一端直接或间接地固定在所述可移动元件(32)上、以另一端通过中间连接一牵引机构(45)而最后固定在所述制动踏板杠杆(12)上，所述牵引机构经由设置于所述制动踏板杠杆(12)上的曲线导轨(47)被导引，其中，同所述制动踏板杠杆(12)一起可偏转的所述曲线导轨(47)以及所述弹簧元件(44)是如此设计的，即，所述可移动元件(32)的通过促动器(34)产生的、用于缩短所述制动踏板杠杆(12)与所述制动缸(16)活塞之间的传力连接的路程长度的移动基本上在制动踏板杠杆(12)的任何可能位置都不引起对于驾驶员来说能感觉到的在所述制动踏板杠杆(12)上踏板作用力的改变。
2.按照权利要求1所述的制动操纵装置，其特征在于，所述曲线导轨(47)设置在所述制动踏板杠杆(12)的支承座(18)的区域内，经由该支承座，所述制动踏板杠杆(12)可回转地支承在车辆的车身或底盘(20)上，从而，在朝制动踏板杠杆(12)的由该支承座(18)所构成的转轴的方向观察时，所述牵引机构(45)是在所述曲线导轨(47)上部分地围绕所述转轴导引。
3.按照权利要求1或2所述的制动操纵装置，其特征在于，所述曲线导轨是加工到所述制动踏板杠杆(12)中的。
4.按照上述权利要求之一项所述的制动操纵装置，其特征在于，所述促动器(34)经由一根作为所述可移动元件(32)的连接杆(32)作用到一个所谓摆动杠杆(28)的一端，该摆动杠杆可偏转地固定在所述制动踏板杠杆(12)上并且其另一端连接于所述制动缸(16)的推杆(30)。
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