CN105329227A - 用于车辆的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的制动系统（1），该制动系统（1）具有：-主制动缸（2），该主制动缸（2）具有与至少一个用于使车辆的车轮（4）制动的车轮制动缸（7）液压地连接的第一腔室（3）；-用于使驾驶员以机械方式作用于所述主制动缸（2）的活塞（12）的操纵装置（11），用于由此将所述主制动缸（2）的第一腔室（3）中的液压流体置于压力之下；以及-压力提供装置（15），该压力提供装置（15）与所述主制动缸（2）的第一腔室（3）液压地连接并且为了操纵所述车轮制动缸（7）而通过所述主制动缸（2）的第一腔室（3）将液压流体输送给所述车轮制动缸（7）。

Description

用于车辆的制动系统

本申请是申请日为2011年9月9日、题为“用于车辆的制动系统”的中国专利申请CN201110267220.7的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的制动系统。

背景技术

对于用于车辆的制动系统来说原则上区分成所谓的外力制动系统和助力制动系统。

对于外力制动系统来说，在没有将驾驶员的脚踏力直接传递到与车轮制动缸液压地连接的主制动缸上的情况下操纵所述主制动缸，用于向所述车轮制动缸加载液压流体。这样的外力制动系统比如在文献DE102004025638A1中得到描述。

与此不同的是，在助力制动系统中使用制动力放大器，该制动力放大器作为驾驶员的脚踏力的补充作用于所述主制动缸，以向车轮制动缸加载液压流体。这样的助力制动系统比如在文献DE10318850A1中得到了描述。

发明内容

按本发明的用于车辆的制动系统具有：主制动缸，该主制动缸具有与至少一个用于使机动车的车轮制动的车轮制动缸液压地连接的第一腔室；用于使驾驶员以机械方式作用于所述主制动缸的活塞上的操纵装置，用于由此将所述主制动缸的第一腔室中的液压流体置于压力之下；以及压力提供装置，该压力提供装置与所述主制动缸的第一腔室液压地连接并且为了操纵所述车轮制动缸而通过所述主制动缸的第一腔室将液压流体输送给所述车轮制动缸，其中，所述主制动缸的活塞具有固定地与所述活塞的杆状元件相连接的分开元件，该分开元件在其一侧上限定了所述第一腔室并且在其另一侧上限定了第二腔室，其中所述压力提供装置此外与所述第二腔室液压地连接，其中，所述压力提供装置具有泵，该泵将液压流体从储罐泵送到蓄压器中，其中，由所述活塞的运动所引起，所述第一腔室和第二腔室交替地借助于第二管路和第二阀与所述储罐进行了液压连接，其中所述第二阀对于液压流体从所述储罐补充流到所述第一腔室中这个过程以及对于液压流体的从所述第二腔室流到所述储罐中这个过程来说在无电流的情况下是打开的。相对于传统的解决方案，按本发明的制动系统具有这样的优点，即在正常的制动过程中压力提供装置基本上在不取决于驾驶员的脚踏力的情况下在车轮制动缸上提供必需的液压流体。仅仅在高动态的制动过程中驾驶员借助于其脚踏力首先在车轮制动缸上提供必需的液压流体，直到所述压力提供装置已经克服其惯性并且此后所述压力提供装置在基本上不取决于驾驶员的脚踏力的情况下又在所述车轮制动缸上提供必需的液压流体。“高动态的制动过程”是指在这样的制动过程中在很短的时间之内需要很高的制动力矩。

此外，对于按本发明的解决方案来说不需要踏板模拟装置，用于使驾驶员在其脚部上获得的典型的制动感觉，因为驾驶员不断地与所述主制动缸的活塞在机械上进行连接。

因此，所述按本发明的解决方案将外力制动系统的优点与助力制动系统的优点结合起来。

在各个从属权利要求中所列举的特征涉及本发明的主题的有利的改进方案和优化方案。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出如下：

图1是按本发明的一种实施例的制动系统的示意图；

图2是主制动缸的一种相对于图1替代的设计方案的示意图；

图3是图1的组成了能够搬运的单元的组件的透视图；

图4是所述压力提供装置的一种相对于图1替代的设计方案的示意图；

图5是一种相对于图1替代的具有通流管路（Schnüffelleitung）和止回阀的设计方案的示意图；并且

图6是一种相对于图5替代的具有4/2换向阀的设计方案的示意图。

具体实施方式

只要未作相反的说明，那么在附图中相同的附图标记就表示相同的或者功能相同的元件。

图1是按本发明的一种实施例的制动系统1的示意图。

所述制动系统1优选用在未进一步示出的机动车中。

该制动系统1具有主制动缸2，该主制动缸2具有两个分别借助于管路5与两个用于使机动车的车轮4制动的车轮制动缸7液压地连接的第一腔室3。所述管路5中的每一条借助于入口阀6与车轮制动缸7相连接。所述入口阀6可以构造为2/2换向阀，所述2/2换向阀在无电流的情况下打开。所述管路5中的每一条可以分支，用于向两个车轮制动缸7供给液压流体。此外，所述车轮制动缸7分别借助于管路8和出口阀9与储罐16进行了液压连接。所述出口阀9可以构造为2/2换向阀，所述2/2换向阀在无电流的情况下关闭。借助于所述入口阀和出口阀6、9来控制作用在所述车轮制动缸7上的压力并且因此控制所产生的制动力矩。

此外，所述制动系统1具有用于使驾驶员以机械方式作用于所述主制动缸2的活塞12的操纵装置11，用于由此将所述主制动缸2的第一腔室3中的液压流体置于压力之下。所述操纵装置11比如可以由踏板13和将该制动踏板13与活塞12以机械方式连接起来的踏板杆14组成。

除此以外，所述制动系统1具有压力提供装置15，该压力提供装置与所述主制动缸2的第一腔室3液压地连接，并且该压力提供装置为操纵所述车轮制动缸7而经过所述主制动缸2的第一腔室3来向所述车轮制动缸7输送液压流体。所述压力提供装置15可以具有储罐16、比如借助于电动马达17来驱动的泵21、蓄压器22和两个控制阀23。所述泵21用来自储罐16的液压流体来给所述蓄压器22增压。所述在无电流的情况下关闭的控制阀23中的每一个借助于管路24来将液压流体输送给各个第一腔室3其中之一。

所述主制动缸2的活塞12具有两个固定地与所述活塞12的杆状元件25相连接的分开元件26。所述分开元件26将封闭的缸壳体27分别划分为第一腔室3和第二腔室31，也就是说各个分开元件26在其一侧33上限定了所述第一腔室3并且在其另一侧34上限定了所述第二腔室31。所述侧面33和34在此构造为环形面。所述封闭的缸壳体27仅仅被所述杆状元件25贯穿，该杆状元件25在其一端35上与所述踏板杆14相连接。此外设置了压力弹簧36，该压力弹簧36布置在所述缸壳体27与所述杆状元件25的另一端37之间。此外，所述杆状元件25在另一端上具有止挡38，该止挡限制所述杆状元件25的沿着图1中向右的方向的运动，该运动引起所述第一腔室3中的容积的扩大。

为简单起见，以下解释-只要未作相反的解释-仅仅涉及图1中左边的尤其包括两个左边的车轮制动缸7的制动回路，但是该解释同样能够运用到图1中右边的尤其包括两个右边的车轮制动缸7的制动回路上。

此外，所述压力提供装置15与所述第二腔室31液压地连接。为此从所述管路24上分支出管路41，该管路41通向所述第二腔室31。

在所述管路24中布置了阀42，该阀42阻止液压流体从所述第一腔室3流到第二腔室31中。该阀42比如构造为止回阀。

此外，所述制动系统1具有用于测得驾驶员制动信号的传感器43以及用于测得所述第一腔室3中的压力的传感器44，其中所述传感器43比如是位移传感器。所述传感器43和44也如同电动马达17、泵21、控制阀23、入口阀6和出口阀8一样与所述制动系统1的电子的控制/分析装置45（也称为电子控制单元）在信号技术上相连接。

下面对所述制动系统1的作用原理进行解释：

在正常的制动过程中，所述传感器43借助于对踏板13的位置的检测来获得驾驶员制动期望，随后所述控制/分析装置45打开所述控制阀23。接着来自所述蓄压器22的液压流体基本上在不取决于驾驶员的脚踏力的情况下通过所述第一腔室3流到所述车轮制动缸7中，由此制动机动车。所述控制/分析装置45也取决于借助于传感器44在所述第一腔室3中测得的压力来控制所述控制阀23。在较长的制动过程中，所述泵21也可以直接向所述第一腔室3或者说车轮制动缸7供给液压流体，用于避免完全排空所述蓄压器22。

这样的正常的制动过程也可以在没有驾驶员制动期望的情况下由所述控制/分析装置45本身来触发。这比如可以在用于调节行驶动力的模式中（电子稳定程序，简称ESP）和/或在用于调节相对于前面行驶的机动车或者类似目标的间距的模式中进行。

此外，所述制动系统1比如可以借助于所述压力提供装置15的相应的触发来违背驾驶员制动期望而降低作用在所述车轮制动缸7上的压力。比如在防抱死模式中（简称为ABS模式）就能够是这种情况。

由驾驶员施加的踏板作用力反作用于在图1中左边的第一腔室3内部的作用在所述踏板杆25的另一端37的圆形面46上的压力。此外，所述踏板作用力反作用于在图1中右边的第一腔室3内部的作用在所述踏板杆25中的凸肩48的环形面47上的压力。因此可以容易地使驾驶员获得典型的制动感觉。此外，所述制动感觉可以通过所述圆形面46和/或环形面47的相应的几何尺寸来调节。各个车轮制动缸7上的由驾驶员借助于所述圆形面46和环形面47施加的压力在所提到的正常的制动过程中与由所述压力提供装置15施加的压力相比非常小。

在此要指出，由于所述管路24和41相同的压力作用在所述分开元件26的环形面33和34上，并且因此所述第一腔室3中的高压本身对驾驶员的脚部也没有显著的反作用。

相反，在高动态的制动过程中，尤其由于从所述传感器43和44到所述控制/分析装置45的较长的信号传输时间以及所述压力提供装置15的惯性，不可能足够快地打开所述控制阀23，用于向所述车轮制动缸7输送足够量的液压流体。在这种情况下，驾驶员借助于其脚踏力首先在所述车轮制动缸7上提供必需的液压流体。在此关闭阀42，从而不会有液压流体从所述第一腔室3流到所述第二腔室31中和/或流回到所述压力提供装置15中。而后驾驶员借助于所述环形面33和圆形面46作用于液压流体，用于在所述车轮制动缸7上提供必需的压力（图1中左边的制动回路）。相应地，驾驶员在图1中右边示出的制动回路中借助于所述环形面33和47作用于所述液压流体。

而后相应的信号传输时间一旦结束并且所述压力提供装置15克服了其惯性，那么所述压力提供装置15就如上面所描述的一样基本上在不取决于驾驶员的脚踏力的情况下在所述车轮制动缸7上提供必需的液压流体。

所述压力提供装置15分别包含构造为用于各个制动回路的控制阀23的形式的输出端，由此，如果所述传感器44之一在所述两条制动回路之一中检测出泄漏，就借助于关闭相应的控制阀23来闭锁所述有故障的制动回路，从而继续向驾驶员提供增强的制动回路。

在车辆的车用电气网络失灵的情况下，关闭所述控制阀23，因此而后将所述压力提供装置15在液压方面与所述主制动缸2的第一腔室3分开。驾驶员在这种情况下借助于踏板13和活塞12作用于所述第一腔室3中的液压流体，用于如上面已经对高动态的制动过程所进行的描述一样在所述车轮制动缸7上提供必需的压力。

所述制动系统1尤其适合于用在电动车或者混合动力车上，为此不必设置附加的组件。比如所述两条制动回路之一可以连接到以电动机方式制动的轴上。制动方式之间，也就是比如具有以及不具有再生功能的制动之间的过渡以及因此随之而来的制动压力变化（混合）借助于所述控制阀23、入口阀和/或出口阀6、9在不取决于驾驶员的情况下产生。

图2示意性地示出了所述主制动缸2的一种相对于图1替代的设计方案。

与按图1的实施例不同的是，在按图2的实施例中分开元件26’浮动地支承在所述杆状元件25上。也就是说，所述分开元件26’可以沿轴向方向X沿着所述杆状元件25进行运动。由此省去这样的要求，即以液压方式将所述第二腔室31与所述压力提供装置15连接起来，用于在所述第一腔室3与第二腔室31之间提供压力平衡。所述第二腔室31充满液压流体。在成形在所述杆状元件25上的突缘51和/或所述止挡38与所述分开元件26’之间布置了压力弹簧52。

在进行高动态的制动的情况下，驾驶员借助于所述突缘51和压力弹簧52挤压到所述分开元件26’上，并且因此将在图2中左边的第一腔室3中的液压流体置于压力之下。相应地，驾驶员借助于所述止挡38和压力弹簧52挤压到所述分开元件26’上并且因此将在图2中右边的第一腔室3中的液压流体置于压力之下。

按图1的与按图2的实施例的其余部分是一致的。

图3透视地示出了图1的组成了能够搬运的单元53的组件。

所述能够搬运的单元53比如包括所述主制动缸2、储罐16、电动马达17、蓄压器22、控制/分析装置45以及调制块54。在比如由铝构成的调制块54中，尤其集成了所述泵21和控制阀23（在图3中未示出）。所提到的组件2、16、17、22、45、54牢固地固定在彼此上面。

这样的单元53可以容易地由一个人拿起并且安置到机动车中，以在那里进行安装。

图4示意性地示出了所述压力提供装置15的一种相对于图1替代的设计方案。

在按图4的实施例中使用以压力缸55（也称为柱塞）的形式存在的泵替代图1中的泵21，其中所述压力缸55的腔室56与所述蓄压器22及控制阀23液压地连接。所述腔室56中的液压流体由活塞57限定并且借助于对该活塞57的操纵而处于压力之下。所述活塞57借助于装置61操纵，该装置61将电动马达17的旋转运动转换为平移运动。所述腔室56借助于通流管路62与所述储罐16相连接。如果在较长的调节时间里耗尽所述腔室56中的液压流体，那就拉回所述活塞57并且又借助于所述通流管路62用来自储罐16的液压流体将所述腔室56充满，其中在所述较长的调节时间里所述制动系统1在ABS模式中工作。

按图1的与按图4的实施例的其余部分是一致的。

图5示意性地示出了一种具有通流管路63以及止回阀64的相对于图1替代的设计方案。

所述通流管路63借助于所述止回阀64将所述第一腔室3与所述储罐16连接起来。所述止回阀64仅仅允许液压流体从所述储罐16补充流向（Nachfliessen）所述第一腔室3中并且不允许反向流动，也就是说不允许从所述第一腔室流到所述储罐16中。

因此，当所述控制阀23关闭时也就是无电流时并且比如在摩擦片衬面磨损的情况下在制动回路中需要更大量的液压流体时，可以借助于所述通流管路63和止回阀64将缺少的液压流体的量从所述储罐16补充到所述第一腔室3中。

按图1的与按图5的实施例的其余部分是一致的。

图6示意性地示出了一种具有4/2换向阀64’的相对于图5替代的设计方案。

所述4/2换向阀64’设置为在无电流的情况下是打开的，并且如此得到触发，使得在测得驾驶员制动信号或者比如在ESP模式中进行不取决于驾驶员的制动时该4/2换向阀64’关闭。否则该4/2换向阀64’打开，其中允许液压流体从所述储罐16中补充流到所述第一腔室3中并且因此承担与图5的止回阀64相同的功能。

由所述活塞12的运动和所述管路63的在缸壳体27上的连接位置所引起，所述第一腔室3和第二腔室31交替地借助于所述管路63和4/2换向阀64’与所述储罐16进行液压连接。所述4/2换向阀64’在无电流的情况下打开，由此驾驶员比如在车用电气网络失灵时并且在相应地没有向所述4/2换向阀64’供给电流时可以毫无问题地挤压活塞12。

因为在这种情况下，液压流体从所述储罐16通过所述4/2换向阀64’补充流到所述第二腔室31中并且因此释放所述活塞12的运动。

显而易见地也可以使用其它的阀代替所述4/2换向阀64’。

尽管在此借助于实施例对本发明进行了具体描述，但是本发明不局限于这些实施例，而是能够以多种多样的方式和类型加以改动。此外要指出，“一个”在此不排除多个。

Claims (7)

1.用于车辆的制动系统（1），具有：

-主制动缸（2），该主制动缸（2）具有与至少一个用于使机动车的车轮（4）制动的车轮制动缸（7）液压地连接的第一腔室（3）；

-用于使驾驶员以机械方式作用于所述主制动缸（2）的活塞（12）上的操纵装置（11），用于由此将所述主制动缸（2）的第一腔室（3）中的液压流体置于压力之下；以及

-压力提供装置（15），该压力提供装置（15）与所述主制动缸（2）的第一腔室（3）液压地连接并且为了操纵所述车轮制动缸（7）而通过所述主制动缸（2）的第一腔室（3）将液压流体输送给所述车轮制动缸（7），其中，所述主制动缸（2）的活塞（12）具有固定地与所述活塞（12）的杆状元件（25）相连接的分开元件（26），该分开元件（26）在其一侧（33）上限定了所述第一腔室（3）并且在其另一侧（34）上限定了第二腔室（31），其中所述压力提供装置（15）此外与所述第二腔室（31）液压地连接，其中，所述压力提供装置（15）具有泵（21），该泵（21）将液压流体从储罐（16）泵送到蓄压器（22）中，其中，由所述活塞（12）的运动所引起，所述第一腔室（3）和第二腔室（31）交替地借助于第二管路（63）和第二阀（64’）与所述储罐（16）进行了液压连接，其中所述第二阀（64’）对于液压流体从所述储罐（16）补充流到所述第一腔室（3）中这个过程以及对于液压流体的从所述第二腔室（31）流到所述储罐（16）中这个过程来说在无电流的情况下是打开的。

2.按权利要求1所述的制动系统，其中，在将所述主制动缸（2）的第一腔室（3）与所述压力提供装置（15）及所述主制动缸（2）的第二腔室（31）连接起来的第一管路（24、41）中布置了第一阀（42），该第一阀（42）阻止液压流体从所述第一腔室（3）流到所述第二腔室（31）中。

3.按权利要求1或2所述的制动系统，其中，所述主制动缸（2）的活塞（12）具有凸肩（48），用于由此调节作用于驾驶员的反作用力。

4.按权利要求1所述的制动系统，其中，所述第一腔室（3）和/或第二腔室（31）借助于控制阀（23）与所述泵（21）和/或所述蓄压器（22）相连接。

5.按权利要求4所述的制动系统，其中，所述主制动缸（2）、泵（21）、蓄压器（22）、储罐（16）、控制阀（23）、用于驱动所述泵（21）的电动马达（17）和/或用于对所述泵（21）和控制阀（23）进行控制的电子的控制/分析装置（45）为构成能够搬运的单元（53）而固定在彼此上面。

6.按权利要求1所述的制动系统，其中，所述第一腔室（3）借助于第二管路（63）和第二阀（64）与所述储罐（16）液压地连接，其中所述第二阀（64）仅仅允许液压流体从所述储罐（16）补充流到所述第一腔室（3）中。

7.按权利要求3所述的制动系统，其中，所述杆状元件（25）具有凸肩（48）。