CN105899416B - 用于机动车的制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车的制动系统，所述制动系统具有多个运行方式，所述制动系统在优选使用的“线控制动”运行方式中不仅可由车辆驾驶员控制而且可与车辆驾驶员无关地控制，并且可在备用运行方式中仅可直接通过车辆驾驶员控制。为了降低在正常运行中调节制动压力所需的持续通电的阀的数量，本发明提出，设置有机构(38，50，51)，所述机构允许在“线控制动”运行方式中在压力减低期间使第二压力室(18a，18b)的压力补偿连接端(49)上的压力保持在压力提供装置(5)的水平并且将压力减低体积流量从压力补偿连接端(49)引导到压力提供装置(5)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的制动系统。
背景技术
这种用于机动车的制动系统例如已由DE 10 2011 081 463 A1公知。在先公开的制动系统包括具有两个压力室的可借助于制动踏板操作的制动主缸、车轮制动器、可电控制的压力提供装置、对于每个车轮制动器各具有两个阀的压力调节阀装置、对于每个制动回路各两个另外的分离阀以及制动踏板行程模拟装置，所述分离阀对于使制动主缸压力室与车轮制动器在“线控制动”运行方式中脱耦是所需的，所述制动踏板行程模拟装置连接在制动主缸的压力室上并且所述制动踏板行程模拟装置可通过模拟器释放阀接通和关断。为了即使在备用运行方式中也实现制动系统的高可用性，制动系统包括总共十三个阀，并且模拟器释放阀必须构造成常闭的，由此在制动系统的电能量供给失效时在备用运行方式中保证制动踏板行程模拟装置的关断以及在车轮制动器上通过车辆驾驶员进行液压压力建立的可能性。在先公开的制动系统的缺点在于阀的数量大，这导致制动系统的制造成本高。另外，不利的是在“线控制动”运行方式中为了正常制动而必须激活的阀的数量大。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种制动系统，可在对阀的投入降低的情况下实现并且同时可成本低廉地制造所述制动系统。
根据本发明，所述目的通过如下所述的制动系统来实现。
本发明的用于机动车的制动系统在“线控制动”运行方式中不仅能由车辆驾驶员控制而且能与车辆驾驶员无关地控制，通常在“线控制动”运行方式中运行，并且能在至少一个备用运行方式中运行，在所述备用运行方式中仅可通过车辆驾驶员运行，所述制动系统具有：液压的车轮制动器；制动踏板，用于操作制动主缸，在备用运行方式中能用所述制动主缸的压力加载所述车轮制动器，其中，所述制动主缸具有至少一个第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞限定第一压力室以及第二压力室并且由复位弹簧定位在初始位置中；能与所述第二压力室通过压力补偿连接端连接的处于大气压力下的压力介质储备容器；行程检测装置，所述行程检测装置检测所述第一活塞的操作行程；制动踏板行程模拟器，所述制动踏板行程模拟器在“线控制动”运行方式中给车辆驾驶员提供制动踏板感觉并且与所述制动主缸液压连接，所述制动踏板行程模拟器具有模拟器活塞、模拟器室以及容纳模拟器弹簧的模拟器弹簧室，所述模拟器室在“线控制动”运行方式中接收由所述制动主缸排挤的压力介质体积；可电控制的压力提供装置，用于操作所述车轮制动器；对于每个车轮制动器各一个可电操作的进入阀和尤其是一个可电操作的排出阀，用于调整车轮各自的制动压力；以及控制和调节单元，尤其是用于控制所述压力提供装置以及所述进入阀和尤其是所述排出阀。本发明基于这样的构思：设置有机构，所述机构允许在“线控制动”运行方式中在压力减低期间使第二压力室的压力补偿连接端上的压力保持在压力提供装置的水平并且将压力减低体积流量从压力补偿连接端引导到压力提供装置中。
优选所述机构通过压力补偿连接端与压力介质储备容器之间的连接部分中的可电操作的常开的二位二通换向阀以及压力补偿连接端与压力提供装置之间的液压连接部分构成。
根据本发明的一个优选实施形式，在压力补偿连接端与压力提供装置之间的液压连接部分中接入朝压力提供装置打开的止回阀。
本发明提供优点：对于制动主缸与排出阀之间的每个制动回路可各放弃附加的分离阀。
优选制动主缸的第二压力室通过两个并联布置的子压力室构成，所述子压力室分别通过第二活塞限定并且所述子压力室可分开地彼此液压连接。特别优选第一活塞与第二活塞可进入传递力的连接、例如机械连接。
根据本发明的一个节省空间的实施形式，子压力室之一同轴地连接在第一活塞和第一压力室后面。具有相关的第二活塞的另一个子压力室在此与第一压力室间隔开地布置。特别优选相关的第二活塞通过液压连接管路可被加载在第一压力室中引入的压力。
优选使第一活塞预张紧的复位弹簧与第一活塞同轴地布置在第一压力室外部。
根据本发明的一个扩展构型，复位弹簧布置在与第一活塞同轴地构造的液压的环形腔中，所述液压的环形腔具有可通过第一活塞闭锁的与第一压力室的连接。特别优选在环形腔与压力介质储备容器之间设置有液压连接部分，在所述液压连接部分中连接有可电操作的常开的模拟器阀与朝环形腔打开的止回阀的并联连接回路。
优选制动踏板行程模拟器集成在第一活塞中。
优选不仅可电操作的进入阀而且可电操作的排出阀构造成常开的二位二通换向阀。对于“线控制动”运行方式中的正常制动而言待通电的阀的数量于是特别小。
作为替换方案优选，可电操作的进入阀构造成闭合力电增强的常闭的二位二通换向阀。
在压力提供装置与进入阀之间的液压连接部分中优选各布置有一个朝压力提供装置的方向闭合的止回阀。
优选在制动主缸的第一压力室与压力介质储备容器的腔之间设置有液压连接部分，在所述液压连接部分中连接有可电操作的常闭的排放阀。
另外优选，设置有具有可电操作的阀的液压连接部分，压力提供装置与第一压力室借助于所述液压连接部分可分开地连接。该阀特别优选构造成常闭的。该液压连接部分特别优选布置在：
·压力提供装置与处于第一压力室与压力介质储备容器之间的液压连接部分之间，或者
·压力提供装置与处于环形腔与压力介质储备容器之间的液压连接部分之间，所述环形腔可分开地与第一压力室连接。
可电控制的压力提供装置优选构造成单回路的电液式执行器。
优选压力提供装置的执行器通过电动机以及在作用上连接在电动机后面的缸-活塞装置构成，其中，活塞通过电动机驱动，其中，设置有至少一个检测电动机的状态参量的传感器。
附图说明
由借助于附图进行的下述说明得到本发明的其它优选实施形式。附图表示：
图1根据本发明的制动系统的第一实施形式的液压线路图，以及
图2根据本发明的制动系统的第二实施形式的液压线路图。
具体实施方式
图1中所示制动系统基本上包括可借助于未示出的操作踏板或者说制动踏板操作的液压操作单元1、具有电填充液位警告装置3的配置给液压操作单元1的压力介质储备容器2、与液压操作单元1共同作用的制动踏板行程模拟器4、可电控制的压力提供装置5、可电控制的压力调制阀或者说进入阀6a-6d和排出阀7a-7d，未示出的机动车的车轮制动器8、9、10、11连接在所述压力调制阀或者说进入阀和排出阀上。在此与例如配置给车辆的前桥的车轮制动器9和11的排出阀7b、7d并联连接着朝制动主缸1闭合的止回阀57b、57d，其中，排出阀7a-7d构造成常开的(SO)可模拟控制的二位二通换向阀。在所示实施例中作为常开的(SO)可模拟控制的二位二通换向阀示出的进入阀6a-6d的输入连接端借助于系统压力管路区段12a、12b供给以被称为系统压力的压力。刚才提到的部件6a-6d、7a-7d、12a、12b、57b、57d可组合成一个电液式模块，由此形成未详细标记的压力调制单元。
此外，如附图中所示，根据例子的制动系统的液压操作单元1构造在电液式控制和调节单元31中并且具有液压的活塞15、16a、16b，所述活塞限定液压的腔或者说压力室17、18a、18b，所述液压的腔或者说压力室与活塞15、16a、16b一起形成双回路的制动主缸。在此，第一活塞15也被称为初级活塞，配置给所述初级活塞的压力室17被称为初级压力室，而在一侧限定初级压力室17并且在另一侧限定第二(次级)子压力室18a、18b的第二活塞16a、16b被称为次级活塞。具有所配置的次级活塞16a、16b的(次级)子压力室18a、18b在所示实施形式中彼此相邻地(例如并联地)布置。(次级)子压力室18a、18b接收复位弹簧19a、19b，所述复位弹簧将次级活塞16a、16b在制动主缸未被操作的情况下定位在初始位置中。为了相同目的所设置的使初级活塞15预张紧的复位弹簧25与初级活塞15同轴地布置在液压的环形腔24中，所述液压的环形腔在制动主缸1未被操作的情况下与初级压力室17连接。复位弹簧25支撑在电液式控制和调节单元31中的未详细标记的止挡上，所述复位弹簧不言而喻也可布置在初级压力室17中。液压的环形腔24与压力介质储备容器2借助于压力介质管路46连接，在所述压力介质管路中接入常开的(SO)二位二通换向阀或者说模拟器阀47。
压力室17和18a、18b通过压力介质管路46和33与压力介质储备容器2连接，其中，所述压力介质管路可通过活塞15和16a、16b相对于电液式控制和调节单元31的相对运动来闭锁。
(次级)子压力室18a和18b在液压上彼此连接，其中，所述连接可通过活塞16a、16b的相对运动来闭锁。
第一活塞15和第二活塞16a、16b这样布置，使得第一活塞15可与第二活塞16a、16b进入传递力的(机械)连接中。
另外，第一压力室17借助于具有有利地常闭的排放阀20的压力介质管路58与压力介质储备容器2可分开地连接。因此，压力室17也可在活塞15的操作状态中转换得“无压力”，其方式是压力室17通过排放阀20的打开与压力介质储备容器2连接。
另一方面，次级子压力室18a、18b借助于液压管路22a(制动回路I)、22b(制动回路II)与排出阀7a、7b或7c、7d并且由此与车轮制动器8-11连接。
连接在环形腔24上的压力传感器56检测在环形腔24中通过第一活塞15的移动建立的压力。活塞杆23使未示出的制动踏板由于踏板操作而产生的摆动运动与第一(初级)活塞15的平移运动耦合，所述第一(初级)活塞的操作运动由优选构造得冗余的行程传感器30检测。由此，相应的活塞行程信号是制动踏板操作角度的度量。所述活塞行程信号代表车辆驾驶员的制动期望。
电子控制和调节单元39用于控制刚才提到的全部可电操作的部件。
此外，由根据例子的制动系统的附图可看到，刚才提到的制动踏板行程模拟器4可液压操作并且基本上包括与液压的环形腔24连接的模拟器室26、容纳弹性体模拟器弹簧29的模拟器弹簧室27以及使两个室26、27彼此分开的模拟器活塞28。仅仅示意性表示的密封环55用于密封模拟器活塞28。
在此，模拟器作用可通过激活模拟器阀47来接通。与模拟器阀47并联地布置有止回阀21，所述止回阀与模拟器阀47的转换状态无关地允许压力介质从压力介质储备容器2在很大程度上不受阻碍地流回到环形腔24。
如最后由图1可获知的那样，刚才描述的电液式压力提供装置5基本上包括液压的缸-活塞装置34以及机电式驱动单元35，所述机电式驱动单元例如通过电动机与连接在后面的机械传动装置构成，所述机械传动装置将电动机的转动运动变换成液压的活塞36的平移运动，由此，在液压的缸-活塞装置34的压力室37中建立液压压力。机电式驱动单元35由未示出的电能量储存器供给以能量。为了允许合适地调节输送给电动机35的电流，设置有检测电动机35的特征运行参量的传感器、尤其是用于其相电流的电流传感器40。作为另一个例子，用于检测电动机35的转子位置的仅仅示意性表示的转子位置传感器用参考标号41来标记。附加地也可使用温度传感器42来检测电机绕组的温度。活塞行程在此优选间接地通过电动机35的转动角度来检测。这在使用具有本来就存在的固有的转子位置传感装置的电子换向电动机时是尤其有利的。设置有参考标号45的压力传感器用于检测由电液式压力提供装置5产生的液压压力或者说系统压力。
在液压的活塞-缸装置34的压力室37上连接着系统压力管路54，所述系统压力管路使压力室37分别通过一个管路区段54a、54b与刚才描述的系统压力管路区段12a、12b连接。在管路区段54a或54b中分别接入朝车轮制动器8、9或10、11打开的止回阀51a、51b。压力介质从压力介质储备容器2补充抽吸到压力室37中通过压力介质输送管路44来进行，所述压力介质输送管路为了使抽吸阻力最小化而具有选择得大的流动横截面。在压力介质输送管路44中接入朝压力介质储备容器2闭合的止回阀43，所述止回阀允许压力介质到压力室37中的所述补充抽吸。
为了允许在运行方式“线控制动”中在压力减低期间使第二压力室18a、18b的压力补偿连接端49上(压力补偿管路33中)的压力保持在压力提供装置5的水平并且将压力减低体积流量从压力补偿连接端49引导到压力提供装置5中，在电液式压力提供装置5的压力室37或者刚才提到的压力介质输送管路44与压力补偿连接端49(或者压力介质管路33)之间设置有管路区段50，在所述管路区段中接入朝电液式压力提供装置5的压力室37打开的止回阀51c。布置在压力补偿连接端49与压力介质储备容器2之间的压力介质管路33中的优选可模拟调节的常开的二位二通换向阀38用于相同目的。
常闭的(SG)二位二通转换阀52接入在压力介质输送管路44与前面描述的压力介质管路58之间的管路区段53中。
对于“线控制动”运行方式中的正常制动，应仅将阀38、20和47激活，即通电。该实施例由此提供优点：对于“线控制动”运行方式中的正常制动而言待通电的阀的数量少。
图2示出了根据本发明的制动系统的第二实施形式的液压线路图，所述液压线路图特别节省空间。对于第二实施形式的与图1中的组成部分相应的组成部分使用相同的参考标号。在第二实施例中，刚才提到的制动踏板行程模拟器4布置在初级活塞150中、尤其是所述初级活塞的中部区域中。
常闭的(SG)二位二通转换阀52根据例子接入在压力介质输送管路44与压力介质管路46之间的管路区段53中。这是具有转换阀52的管路区段53的替换布置形式，所述替换布置形式也可在其它方面与图1的实施例相应的制动系统中实施。相应地，在其它方面与第二实施例相应的制动系统中也可在压力介质输送管路44与压力介质管路58之间布置具有转换阀52的管路区段53(如图1中)。
另外，第二实施例与第一实施例的区别在于，由第一次级活塞160a限定的第一次级子压力室180a在第二实施例中在电液式控制和调节单元31中“自由地”(例如与初级压力室170、次级活塞160b和次级子压力室180b间隔开地)优选并联地相对于第二次级子压力室180b这样布置，使得第一次级活塞160a可被加载在第一(初级)压力室170中引入的压力。初级压力室170根据例子由初级活塞150和第二次级活塞160b(以及控制和调节单元31)限定。另外，初级压力室170通过未详细标记的液压连接管路与未详细标记的由第一次级活塞160a和控制和调节单元31限定的液压压力室连接。
第二次级子压力室180b与初级活塞150同轴地这样连接在所述初级活塞后面，使得在初级压力室170中引入的压力失效时可从初级活塞150到第二次级活塞160b进行机械的力传递。从初级活塞150到第一次级活塞160a进行机械的力传递由于间隔开布置而不可能。
进入阀106a-106d在第二实施例中构造成常闭的(SG)可模拟调节的二位二通换向阀。这种二位二通换向阀也可在第一实施例中使用。
对于“线控制动”运行方式中的正常制动，应将阀38、20、47和106a-106d激活，即通电。
其它方面，在本发明中可提出多种变型方案，而不偏离本发明的范围。作为例子可描述这样地实施车轮调制阀的可能性，使得所述车轮调制阀在多工模式中被控制。在此情况下，每个车轮制动器8-11分别配置有仅一个优选常开的(SO)可模拟调节的二位二通换向阀。作为压力提供装置5，可使用简单的(无脉动的)泵或可逆式泵。此外，通过取消排出阀7b、7d上的止回阀57b、57d，对于压力减低而言也可用压力提供装置任意地实现有效的车轮各自的多工运行。
根据本发明的制动系统的不仅在优选的运行方式“线控制动”中而且在所谓的备用运行方式中的运行对于所属技术领域的专业人员而言由本专利申请的公开内容中得到，因此无需予以详细描述。
Claims (19)
1.一种用于机动车的制动系统，所述制动系统在“线控制动”运行方式中不仅能由车辆驾驶员控制而且能与车辆驾驶员无关地控制，通常在“线控制动”运行方式中运行，并且能在至少一个备用运行方式中运行，在所述备用运行方式中仅可通过车辆驾驶员运行，所述制动系统具有：
-液压的车轮制动器(8，9，10，11)；
-制动踏板，用于操作制动主缸(1)，在备用运行方式中能用所述制动主缸的压力加载所述车轮制动器(8，9，10，11)，其中，所述制动主缸(1)具有至少一个第一活塞(15；150)和第二活塞(16a，16b；160a，160b)，所述第一活塞和所述第二活塞限定第一压力室(17，170)以及第二压力室(18a，18b，180a，180b)并且由复位弹簧(25，19a，19b)定位在初始位置中；
-能与所述第二压力室通过压力补偿连接端(49)连接的处于大气压力下的压力介质储备容器(2)；
-行程检测装置(30)，所述行程检测装置检测所述第一活塞(15)的操作行程；
-制动踏板行程模拟器(4)，所述制动踏板行程模拟器在“线控制动”运行方式中给车辆驾驶员提供制动踏板感觉并且与所述制动主缸(1)液压连接，所述制动踏板行程模拟器具有模拟器活塞(28)、模拟器室(26)以及容纳模拟器弹簧(29)的模拟器弹簧室(27)，所述模拟器室在“线控制动”运行方式中接收由所述制动主缸(1)排挤的压力介质体积；
-可电控制的压力提供装置(5)，用于操作所述车轮制动器(8，9，10，11)；
-对于每个车轮制动器各一个可电操作的进入阀(6a-6d，106a-106d)，用于调整车轮各自的制动压力；以及
-电子控制和调节单元(39)，用于控制所述压力提供装置(5)以及所述进入阀；
其特征在于：设置有机构(38，50，51)，所述机构允许在“线控制动”运行方式中在压力减低期间使所述第二压力室(18a，18b，180a，180b)的压力补偿连接端(49)上的压力保持在所述压力提供装置(5)的水平并且将压力减低体积流量从所述压力补偿连接端(49)引导到所述压力提供装置(5)中。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于：所述机构通过所述压力补偿连接端(49)与所述压力介质储备容器(2)之间的连接部分(33)中的可电操作的常开的二位二通换向阀(38)以及所述压力补偿连接端(49)与所述压力提供装置(5)之间的液压连接部分(50)构成。
3.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于：在所述压力补偿连接端与所述压力提供装置之间的液压连接部分(50)中接入朝所述压力提供装置打开的止回阀(51)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述制动主缸的第二压力室通过两个并联布置的子压力室(18a，18b；180a，180b)构成，所述子压力室分别通过第二活塞(16a，16b；160a，160b)限定并且所述子压力室以可分开的方式彼此液压连接。
5.根据权利要求4所述的制动系统，其特征在于：所述子压力室之一(180b)同轴地连接在所述第一活塞(150)和所述第一压力室(170)后面；具有相关的第二活塞(160a)的另一个子压力室(180a)与所述第一压力室(170)间隔开的方式布置，其中，相关的第二活塞(160a)能通过液压连接管路被加载在所述第一压力室(170)中引入的压力。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：使所述第一活塞(15，150)预张紧的复位弹簧(25)与所述第一活塞同轴地布置在所述第一压力室(17，170)外部。
7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于：使所述第一活塞(15，150)预张紧的复位弹簧(25)布置在与所述第一活塞同轴地构造的液压的环形腔(24)中，所述液压的环形腔具有能通过所述第一活塞闭锁的与所述第一压力室(17，170)的连接。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述制动踏板行程模拟器(4)集成在所述第一活塞(150)中。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述可电操作的进入阀(6a-6d)构造成常开的二位二通换向阀。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述可电操作的进入阀(106a-106d)构造成闭合力电增强的常闭的二位二通换向阀。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：在所述压力提供装置(5)与所述进入阀(6a-6d，106a-106d)之间的液压连接部分(54a，54b)中各布置有一个朝所述压力提供装置(5)的方向闭合的止回阀(51a，51b)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：在所述制动主缸(1)的第一压力室(17，170)与所述压力介质储备容器(2)的腔之间设置有液压连接部分(58)，在所述液压连接部分中连接有可电操作的常闭的排放阀(20)。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：设置有具有可电操作的阀(52)的液压连接部分(53)，所述压力提供装置(5)与所述第一压力室(17，170)借助于所述液压连接部分以可分开的方式连接。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述可电控制的压力提供装置(5)构造成单回路的电液式执行器(35，36，37)。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于：所述制动系统还具有对于每个车轮制动器各一个可电操作的排出阀(7a-7d)，用于调整车轮各自的制动压力；所述电子控制和调节单元(39)还用于控制所述可电操作的排出阀(7a-7d)。
16.根据权利要求15所述的制动系统，其特征在于：所述可电操作的排出阀(7a-7d)构造成常开的二位二通换向阀。
17.根据权利要求4所述的制动系统，其特征在于：所述第二活塞(16a，16b；160a，160b)能与所述第一活塞(15，150)进入传递力的连接。
18.根据权利要求7所述的制动系统，其特征在于：在所述环形腔(24)与所述压力介质储备容器(2)之间设置有液压连接部分(46)，在所述液压连接部分中连接有可电操作的常开的模拟器阀(47)与朝所述环形腔(24)打开的止回阀(21)的并联连接回路。
19.根据权利要求13所述的制动系统，其特征在于：所述液压连接部分(53)中的所述阀(52)是常闭的。
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