CN103223934B - 改善制动感的预填充系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善制动感的预填充系统及使用其增大初始通量的方法，所述预填充系统可以减小制动踏板的无效行程距离。所述预填充系统包括：第一壳体，所述第一壳体与所述主缸连接并且设置有第一孔，所述第一孔具有小径部以及大径部；第二壳体，所述第二壳体设置有台阶状的第二孔，所述第二孔与所述第一孔连通，所述第二壳体用于与所述第一壳体联接以限定液压腔；活塞，所述活塞设置在所述第一孔中并且设置有油道单元；以及阀组件，所述阀组件适于根据液压制动压力来打开以及关闭所述活塞的所述油道单元，其中，所述活塞借助该所述活塞向所述液压腔施加压力，以向所述盘制动器供应液压压力。

Description

改善制动感的预填充系统

技术领域

本发明的实施方式涉及改善制动感的预填充系统及使用该预填充系统增大初始通量(flux)的方法，所述预填充系统可减小制动踏板的无效行程距离。

背景技术

通常，车辆的液压制动系统通过挤压从贮箱供应到主缸的油来产生液压制动压力，并且将所产生的制动压力通过制动器的液压压力管线传递到每个车轮。当传递到每个车轮的液压制动压力被再次传送到相应的盘式制动器时执行制动操作，所述盘式制动器通过向随车轮一起旋转的盘的两侧施加压力来产生制动扭矩。

图1是示意性地示出常规液压制动设备的视图。参考图1，液压制动设备包括：加力器20，该加力器用于放大制动踏板10上的作用力；主缸30，该主缸用于将由加力器20产生的力转换为液压压力；以及贮箱40，所述贮箱联接到主缸30的上部，以向主缸30供应油。通过根据驾驶员的作用力借助液压管线50将液压制动压力传递到安装在每个车轮1处的盘式制动器60，液压制动设备产生制动力。

然而，当这种液压制动设备被用于执行制动时，在力被施加到制动踏板10时并不执行制动，而是在制动踏板10向前行进一定距离之后才启动该致动。从制动踏板10开始被压下的时刻到启动制动的时刻制动踏板10所行进的距离被称为损失行程部分(在下文中称为LT部分)。制动感在LT部分的长度减小的情况下改善。如果LT部分被延长，那么可能导致驾驶员感觉不到制动器工作并且当驾驶员向制动踏板10施加压力时可能对制动不太满意，并且这甚至可能造成事故。

该LT部分的长度受如下因素影响：从制动踏板10到主缸30和加力器20的距离；主缸30中的压力开始升高的时间；盘制动器60的衬垫与盘之间的距离；等等。当车辆行驶在未铺砌的道路(例如，不平道路)上时，盘式制动器60的衬垫与盘之间的距离增加，从而延长LT部分并且导致踏板感变差。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种改善制动感的预填充系统及使用其增大初始通量的方法，所述预填充系统可减小制动踏板在初始损失行程(LT)部分中的无效行程距离，所述初始LT部分是直到启动制动之前踏板所行进的距离。

本发明的附加方面将在随后的说明中部分地阐明，并且部分地将从该说明中变得明显，或能从本发明的实施来获悉。

根据本发明的一个方面，安装在主缸与盘式制动器之间以增大制动时的初始通量的预填充系统包括：第一壳体，所述第一壳体与所述主缸连接以接收液压制动压力，并且设置有第一孔，所述第一孔具有小径部以及从所述小径部延伸的大径部；第二壳体，所述第二壳体设置有与所述第一孔连通的台阶状的第二孔，所述第二壳体待用于所述第一壳体联接以限定液压腔，所述第二壳体与所述盘林制动器连接；活塞，所述活塞在所述第一孔中设置成能前后移动，并且所述活塞具有与所述小径部和所述大径部对应的两个不同的截面区域，所述活塞设置有油道单元，所述油道单元沿纵向方向贯通；以及阀组件，所述阀组件适于根据所述液压制动压力来打开以及关闭所述活塞的所述油道单元，其中，当执行制动时，所述活塞通过该活塞的以下部分向所述液压腔施加压力，以向所述盘式制动器供应液压压力，所述活塞的所述部分具有与所述两个不同截面区域之中的与所述大径部对应的截面区域。

所述油道单元可包括高压液压通道和返回通道，所述高压液压通道形成于所述活塞的中央处，所述返回通道与所述高压液压通道间隔开并且与所述液压腔连通。

所述阀组件可包括：第一阀，所述第一阀设置在所述活塞的位于所述小径部处的一端处，并且该第一阀设置有与所述高压液压通道连通的开闭孔；液压弹簧，所述液压弹簧弹性地支承所述第一阀和所述活塞；第二阀，所述第二阀设置在所述活塞的位于在所述大径部处的另一端处，以打开以及关闭所述高压液压通道；以及压力弹簧，所述压力弹簧用于对着所述活塞挤压所述第二阀。

所述液压腔可设置有复位弹簧，所述复位弹簧用于根据液压制动压力将所述活塞返回到其初始位置。

所述活塞可设置有止动部，所述止动部用于支承所述复位弹簧并且沿所述活塞的向前运动方向突出，以限制所述活塞的行程距离，并且台阶状的所述第二孔可包括：第一台阶部，所述第一台阶部适于紧密地接触所述第一壳体；第二台阶部，所述第二台阶部形成为具有比所述第一台阶部更小的直径，并且支承所述复位弹簧；第三台阶部，所述第三台阶部形成为具有比所述第二台阶部更小的直径，并且面向所述止动部；以及第四台阶部，所述第四台阶部形成为具有比所述第三台阶部更小的直径，并且支承所述压力弹簧。

所述第三台阶部可设置有密封构件，所述密封构件用于当所述活塞向前移动时紧密地接触所述止动部，以限制所述活塞的行程距离并且防止所述活塞因反作用力而往回移动。

所述第一壳体可设置有通风孔，所述通风孔允许所述第一孔通过所述大径部与外界连通。

所述活塞可设置有凸起部，所述凸起部用于根据所述活塞的前后运动来打开以及关闭所述通风孔。

所述第一壳体可设置有第一端口和第一连通孔，所述第一端口与所述主缸连接，所述第一连通孔允许所述第一端口与所述第一孔连通；并且所述第二壳体要设置有第二端口和第二连通孔，所述第二端口与所述盘式制动器连接，所述第二连通孔允许所述第二端口与所述第二孔连通。

根据本发明的另一方面，一种通过利用将主缸与盘式制动器相连的前述预填充系统来增大初始通量的方法包括：借助从所述主缸供应的液压制动压力来向前移动具有不同截面区域的活塞；以及向所述液压腔施加压力，以将所述液压制动压力传递到所述盘式制动器，所述液压腔由所述第一孔和所述第二孔形成，所述第一孔适于随着所述活塞向前延伸而使其直径扩大，所述第二孔与所述第一孔连通。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面从结合附图理解的实施方式的下列说明将变得清楚并且更容易被理解，附图中：

图1是示意性地示出了常规液压制动设备的视图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的预填充系统的视图；以及

图3至图5是示出了图2的预填充系统的操作的视图。

具体实施方式

现在将详细地参照本发明的实施方式，这些实施方式的示例在附图中示出。应该理解，基于允许发明人限定适当的术语以最佳解释的原则，在说明书和所附的权利要求中所使用的术语不应被解释为限制于通常含义和字典含义，而是应该根据本发明的精神的含义和概念来解释。说明书中所述并且附图中所示的优选实施方式仅是说明性的并且并不旨在代表本发明的所有方面，以使得在不脱离本发明的精神的情况下可以作出各种等同替换和修改。

图2示出了根据本发明示例性实施方式的预填充系统。

参考图2，预填充系统包括：第一壳体110，所述第一壳体设置有沿纵向方向贯穿的第一孔111；第二壳体120，所述第二壳体与第一壳体110联接并且设置有与第一孔111连通的第二孔121；活塞140，所述活塞设置在第一孔111中，以能够前后移动；以及阀组件150，所述阀组件根据液压制动压力来打开和关闭活塞140的油道单元141。该预填充系统被安装在主缸(未示出)和盘式制动器(未示出)之间，用于增大制动中的初始通量，以减少损失行程(LT)部分的长度。

第一壳体110设置有第一孔111，所述第一孔用于与主缸连接，以便从主缸接收液压制动压力。所述第一壳体110在其一端处设置有第一端口112，该第一端口与主缸连接，以从主缸接收液压制动压力，并且第一端口112借助第一连通孔113而允许与第一孔111连通。

第一孔111具有小径部111a和大径部111b。该小径部111a设置成与第一连通孔113连接，直径比小径部111a大的大径部111b设置在该第一壳体110的另一端处。活塞140具有与第一孔111的形状对应的形状，该活塞140设置在第一孔111中，以能够前后移动。

此外，在第一壳体110中形成通风孔115，以确保在活塞140的运动期间不会形成真空。通风孔115形成在第一壳体110的供定位大径部111b的部分处，从而允许第一孔111根据活塞140的运动而与外界连通。

第二壳体120设置有第二孔121，所述第二孔在第二壳体120的一端处与第一孔111连通并且与盘式制动器连接。在第二壳体120的另一端处设置有第二端口122，该第二端口与盘式制动器连接，以将从主缸供应的液压制动压力传递到盘式制动器。第二端口122借助第二连通孔123而允许与第二孔121连通。当第二壳体120与第一壳体110联接时，第一孔111和第二孔121被密封以形成液压腔130。

第二孔121具有台阶状构造。也就是说，第二孔121包括多个台阶部121a、121b、121c和121d。如图2所示，第二孔121包括第一至第四台阶部121a至121d，这些台阶部从第二孔121的与第一壳体110联接的一端向第二孔121的与盘式制动器联接的另一端具有减小的直径。在本申请中，将在下文描述第一至第四台阶部121a至121d。

当第一壳体110与第二壳体120联接时，第二壳体120围绕第一壳体110的另一端，而通风孔115不被第二壳体120密封，以如上所述允许第一孔111与外界连通。

活塞140设置在第一孔111中以前后移动，并且用于加压通过联接第一孔111和第二孔121而形成的液压腔130。在此，如上所述，活塞140具有与第一孔111的形状对应的形状。也就是说，具有两个不同截面区域的活塞140适于通过该活塞140的以下部分来加压液压腔130，以向盘式制动器供应液压制动压力，所述活塞的所述部分具有与两个截面区域中的与大径部111b对应的截面区域。因此，当在初始制动期间允许通过膨胀的液压腔130来传递液压制动压力时，可以增大通量以减少制动踏板的LT部分的长度。这种活塞140设置有沿纵向方向贯穿的油道单元141。

油道单元141包括：形成于活塞140的中央处的高压液压通道142；以及返回通道143，该返回通道与液压通道142间隔开并且与液压腔130连通。根据从主缸供应的液压压力，高压液压通道142在液压制动压力是低的时由将在下文描述的阀组件150保持在关闭状态，并且在液压制动压力是高的时被打开以向盘式制动器传递液压制动压力。返回通道143当执行制动时由阀组件150保持在关闭状态以便允许活塞140在低制动压力的范围内移动，并且当制动被释放时打开以便向主缸传递液压制动压力。在本申请中，将在下文描述高压液压通道142和返回通道143。

同时，活塞140设置有凸起部145，该凸起部打开以及关闭通风孔115。凸起部145适于选择性地打开以及关闭通风孔115，所述通风孔定位在第一孔111的大径部111b处，如图2所示。而且，活塞140设置有止动部146，所述止动部具有比活塞140更小的直径并且沿活塞140的向前运动的方向突出以稳定地支承设置在液压腔130中的复位弹簧134。止动部146用于限制活塞140的行程距离。

复位弹簧134是用于将活塞140返回到其初始位置的螺旋弹簧。

根据所示的实施方式，阀组件150适于根据液压制动压力来打开以及关闭活塞140的油道单元141。阀组件150包括：第一阀151，所述第一阀设置在活塞140的定位在小径部111a中的一端处；液压弹簧153，所述液压弹簧弹性地支承所述第一阀151；第二阀155，所述第二阀设置在所述活塞140的定位在大径部111b中的另一端处；以及压力弹簧156，所述压力弹簧用于弹性地支承所述第二阀155。

液压弹簧153迫使第一阀151与活塞140的一端紧密地接触。在此，第一阀151设置有与高压液压通道142连通的开闭孔152。也就是说，在通常情况下，第一阀151关闭油道单元141的返回通道143，并且与高压液压通道142的一侧连通。

压力弹簧156迫使第二阀155与活塞140的另一端紧密地接触。在通常情况下，第二阀155关闭高压液压通道142，并且允许返回通道143与液压腔130连通。

阀组件150设置有两个阀151和155，这两个阀由在制动期间引起的压差来打开以及关闭，并且所述压差的调节由液压弹簧153和压力弹簧156来确定。

当第一壳体110与第二壳体120联接时，第二孔121的台阶部121a、121b、121c和121d旨在将活塞140和阀组件150稳定地安装在第一孔111和液压腔130内。第一台阶部121a紧密地接触第一壳体110的另一端，第二台阶部121b支承复位弹簧134，该复位弹簧用于将活塞140返回到其初始位置，第三台阶部121c面向活塞140的止动部146，并且第四台阶部121d支承压力弹簧156，该压力弹簧将第二阀155压靠在活塞140上。在此，第三台阶部121c设置有密封构件136，当活塞140向前移动时，该密封构件通过紧密地接触止动部146来限制活塞140的行程距离。除了与止动部146协作来限制活塞140的行程距离外，该密封构件136还用于防止活塞140因弹簧136和156的反作用力而往回移动，当活塞140行进一定距离而加压液压腔130时出现这种反作用力。

在具有上述结构的预填充系统中，当在初始制动期间供应液压制动压力时，用于向盘式制动器排出液压油的输出部O的面积(空间)比输入部I的面积大。输入部I表示在制动期间与活塞140的定位在第一孔111的小径部111a处的一部分所行进的距离对应的区域，而输出部O表示液压腔130根据活塞140的定位在大径部111b处的另一部分的行程距离被挤压所通过的区域(见图3)。也就是说，通过增大在初始制动期间排出到盘式制动器的液压制动压力以减小LT部分的长度，可以改善制动感，并且可以防止制动距离变长。

在下文中，将描述利用前述预填充系统来产生制动力的操作。

参考图2，所示的预填充系统处于未执行制动的状态。也就是说，活塞140借助复位弹簧134以及压力弹簧156的弹性而保持被向左挤压。在该状态下，油被容纳在液压腔130中。

如果在该状态下启动制动，并且由主缸(未示出)供应的液压制动压力通过第一端口112和第一连通孔113被供应到第一孔111，那么活塞140将与第一阀151一起移动，以向液压腔130施加压力。预填充系统根据制动的操作在两个不同的操作区域中被执行，这两个区域被划分为高压区域和低压区域。例如，低压区域可代表其中液压制动压力不大于2巴的操作区域，而高压区域可代表其中液压制动压力大于2巴的操作区域。以上针对低压区域和高压区域限定的压力被任意地设定，并且显然，通过扩展或变窄高压区域和低压区域，可选择性地限定用于这些区域的压力范围。

由此，在如图3所示的低压区域中，当液压制动压力被供应到第一孔111时，第一阀151和活塞140一起移动，以加压液压腔130。由于形成于活塞140中的油道单元141由第一阀151和第二阀155保持在关闭状态，因此液压制动压力并不直接排出到盘式制动器(未示出)，而是活塞140自身移动以加压该液压腔130。然后，形成于液压腔130中的油(即，液压制动压力)被传递到盘式制动器，以执行制动。也就是说，在初始制动期间，通过增大与由液压制动压力移动的活塞140的输出部O与输入部I的比对应的排出率而可以减小制动踏板的无效行程距离。

此外，在液压制动压力以增加的通量被供应到盘式制动器之后，活塞140的止动部146紧密地接触设置在第三台阶部121c处的密封构件136。由此，形成密封并且限制活塞140的行程距离，且因此可防止活塞140因来自弹簧134和156的反作用力而往回移动。

同时，当活塞140移动时，活塞140的凸起部145也移动以打开通风孔115，从而防止形成真空并且由此有利于活塞140的运动。

接下来，在高压区域中，从主缸供应的液压制动压力被允许传递到盘式制动器。也就是说，如图4所示，高液压压力通过高压液压通道142推动第二阀155而打开高压液压通道142，且因此通过液压腔130被传送到盘式制动器。接下来，活塞140的任何进一步运动都由止动部146和密封构件136约束。

当完成制动时，传递到盘式制动器的液压制动压力往回移动到主缸。当液压制动压力往回移动到主缸时，由压力弹簧156和液压制动压力迫使第二阀155关闭高压液压通道142，且由此该液压制动压力流入到返回通道143中。因此，被传送到返回通道143的液压制动压力推动第一阀151，而打开返回通道143。在从返回通道143排出之后，液压制动压力通过第一阀151的开闭孔152返回到主缸。当液压制动压力的压力逐渐下降时，液压弹簧153的弹性力起作用，以使得第一阀151再次紧密地接触活塞140的一端，以关闭该返回通道143。也就是说，预填充系统被设置在图1所示的状态。

总之，根据本发明的实施方式的预填充系统通过在初始制动期间增加排出到盘式制动器的油(或液压制动压力)而可减小制动踏板的初始无效行程距离，且因此可改善制动感并且可防止制动距离增加。

如从上述说明显而易见的，根据本发明的实施方式的预填充系统以及使用预填充系统来增加初始通量的方法在初始制动期间在产生制动力之前可提供大液压制动压力，因此通过利用用于预填充系统的活塞改变油的排出率来减小制动踏板的无效行程距离，所述预填充系统安装在主缸与盘式制动器之间并且形成为具有设置有不同液压区域的两段。由此，可以改善制动感并且可以防止制动距离增加。

虽然已示出并且描述了本发明的几个实施方式，但是本领域技术人员将理解的是，在没有脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方式进行改变，本发明的范围在权利要求和其等同物中被限定。

Claims (8)

1.一种预填充系统，所述预填充系统安装在主缸与盘式制动器之间，以增大制动时的初始通量，所述预填充系统包括：

第一壳体，所述第一壳体与所述主缸连接以接收液压制动压力，并且设置有第一孔，所述第一孔具有小径部以及从所述小径部延伸的大径部；

第二壳体，所述第二壳体设置有与所述第一孔连通的台阶状的第二孔，所述第二壳体用于与所述第一壳体联接以限定液压腔，所述第二壳体与所述盘式制动器连接；

活塞，所述活塞在所述第一孔中设置成能前后移动，并且所述活塞具有与所述小径部和所述大径部对应的两个不同的截面区域，所述活塞设置有油道单元，所述油道单元沿纵向方向贯通；以及

阀组件，所述阀组件适于根据所述液压制动压力来打开以及关闭所述活塞的所述油道单元，

其中，当执行制动时，所述活塞通过该活塞的以下的部分向所述液压腔施加压力，以向所述盘式制动器供应液压压力，所述活塞的所述部分具有与所述两个不同的截面区域之中的与所述大径部对应的截面区域，

其中，所述油道单元包括高压液压通道和返回通道，所述高压液压通道形成于所述活塞的中央处，所述返回通道与所述高压液压通道间隔开并且与所述液压腔连通。

2.根据权利要求1所述的预填充系统，其中，所述阀组件包括：

第一阀，所述第一阀设置在所述活塞的位于所述小径部处的一端处，并且该第一阀设置有与所述高压液压通道连通的开闭孔；

液压弹簧，所述液压弹簧弹性地支承所述第一阀和所述活塞；

第二阀，所述第二阀设置在所述活塞的位于所述大径部处的另一端处，以打开以及关闭所述高压液压通道；以及

压力弹簧，所述压力弹簧用于对着所述活塞挤压所述第二阀。

3.根据权利要求2所述的预填充系统，其中，所述液压腔设置有复位弹簧，所述复位弹簧用于根据液压制动压力将所述活塞返回到其初始位置。

4.根据权利要求3所述的预填充系统，其中：

所述活塞设置有止动部，所述止动部用于支承所述复位弹簧并且沿所述活塞的向前运动方向突出，以限制所述活塞的行程距离，并且

台阶状的所述第二孔包括：第一台阶部，所述第一台阶部适于紧密地接触所述第一壳体；第二台阶部，所述第二台阶部形成为具有比所述第一台阶部更小的直径，并且支承所述复位弹簧；第三台阶部，所述第三台阶部形成为具有比所述第二台阶部更小的直径，并且面向所述止动部；以及第四台阶部，所述第四台阶部形成为具有比所述第三台阶部更小的直径，并且支承所述压力弹簧。

5.根据权利要求4所述的预填充系统，其中，所述第三台阶部设置有密封构件，所述密封构件用于当所述活塞向前移动时紧密地接触所述止动部，以限制所述活塞的行程距离并且防止所述活塞因反作用力而往回移动。

6.根据权利要求1所述的预填充系统，其中，所述第一壳体设置有通风孔，所述通风孔允许所述第一孔通过所述大径部与外界连通。

7.根据权利要求6所述的预填充系统，其中，所述活塞设置有凸起部，所述凸起部用于根据所述活塞的前后运动来打开以及关闭所述通风孔。

8.根据权利要求1所述的预填充系统，其中：

所述第一壳体设置有第一端口和第一连通孔，所述第一端口与所述主缸连接，所述第一连通孔允许所述第一端口与所述第一孔连通；并且

所述第二壳体设置有第二端口和第二连通孔，所述第二端口与所述盘式制动器连接，所述第二连通孔允许所述第二端口与所述第二孔连通。