CN106163890A - 衰减装置和具有防滑控制功能的车辆制动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种衰减装置(10)，该衰减装置尤其用于平顺具有防滑控制功能的车辆制动设备的压力发生器、优选为活塞泵的脉动。已知的衰减装置(10)经由流入部(14)和流出部(16)来供应压力介质、并且具有以流体填充的第一压力腔(20)和以可压缩的介质、优选为气体填充的第二压力腔(24)。两个压力腔(20；24)通过分隔装置(40)彼此分隔。根据本发明，提出第三压力腔(30)，该第三压力腔经由具有装入的阻挡部(34)的压力介质连接部(32)与第一压力腔(20)连接。分隔装置(40)进一步改进成使该第三压力腔(30)相对于第二压力腔(24)隔开，并且该分隔装置能够实现以第三压力腔(30)的压力加载第二压力腔(24)。本发明使得在第二压力腔(24)中的预加压力能够与瞬时的系统压力相匹配，并且使得衰减装置(10)的衰减特性表现得在很大程度上与流入部(14)的压力水平的高度无关。

Description

衰减装置和具有防滑控制功能的车辆制动设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的衰减装置和一种根据权利要求8的特征的具有防滑控制功能的车辆制动设备。
背景技术
衰减装置尤其用于具有防滑控制功能的车辆制动设备中，以减少由压力脉动产生的噪声。压力脉动例如由活塞泵产生，该活塞泵按需受操纵，以与车辆制动设备的其他调节元件一起使车轮制动器的制动压力与分配给车轮制动器的车轮的滑移率相匹配。在此，活塞泵循环交替地实施吸取行程和输送行程，其可在车辆制动设备的制动回路中触发输送流脉动或压力脉动并且引起干扰的运行噪声。
理想地，衰减装置在空间上直接布置在出现压力脉动的位置附近，亦即例如布置在活塞泵的泵出口或排出阀附近。在特别节约结构空间的解决方案中，衰减装置与为其分配的活塞泵一起安放在液压总成的液压块的共同的容纳孔中。例如文献DE 101 12 618 A1公开了这种衰减装置。
所说明的变型中的一些使用可弹性变形的膜片，该膜片相对于以气体填充的第二压力室密封以流体填充的第一压力室。如果出现脉动，膜片向以可压缩的气体填充的压力室移位，使得以流体填充的压力室的体积增大并且由此平顺脉动。为此，在以流体填充的压力室的下游设置有节流阀，以通过液压的阻挡部对流出的流体予以阻拦。
具有可变的储存能力的第一压力室形成了所谓的C元件(C-Glied)，在其后连接有也称作R元件(R-Glied)的液压的阻挡部。在此，R元件可作为恒定式节流阀或动态节流阀，其提供可根据压力改变的阻抗。
动态节流阀的优点在于，其在低压(约40bar，其例如对于舒适性功能、例如间距调节来说是典型地)的情况下提供强的节流作用，并且由此提供显著的噪声衰减，而动态节流阀在高于约40bar的压力(其例如特别是在与安全相关的功能、例如防抱死或者防滑控制过程中出现)的情况下允许大的流量或小的流量阻抗。
节流阀的阻抗越小，用于操作泵必需的驱动功率就越小，反之亦然。因此，衰减装置的有效的压力范围受驱动器的最大功率和衰减装置的最大储存能力约束。后者主要由液压块的结构空间限制来确定。
已知的解决方案的缺点在于，衰减装置的衰减特性与所联接的制动系统的瞬时系统压力相关。
如果该系统压力高于在设计膜片及其安装空间时所基于的压力，则膜片贴靠在机械止挡处，并且出现的压力脉动不再可引起膜片的进一步偏移，并且因此不再衰减压力脉动。
在另一方面，如果系统压力明显低于在设计衰减装置时所基于的压力，则膜片表现得太硬而不可衰减在低压范围中出现的脉动。
发明内容
基于该技术背景，提出了一种衰减装置，该衰减装置在很大程度上与主要的运行压力无关地作用。
根据权利要求1的特征的衰减装置与运行压力无关并且示出了在系统压力的整个压力范围内几乎恒定的衰减特性。此外，所述衰减装置的特征在于，其并不对车辆制动设备的压力建立动态性产生消极影响，因为衰减装置本身容纳少量的压力介质、亦即具有小的吞咽容积(Schluckvolumen)。虽然尤其是在车辆制动设备的低的压力范围中存在特别有效的衰减，但在意外出现紧急制动的情况下，例如为了防止碰撞或为了保护行人，仍能够输送相对大的压力介质体积并且因此能够迅速建立压力。
为此，根据本发明的衰减装置除了两个已有的压力腔之外还具有第三压力腔，该第三压力腔经由装有液压的阻挡部的流体连接部与以流体填充的第一压力腔耦联。分隔装置使第三压力腔相对于第二压力腔隔开，尽管如此，但仍实现了可以第三压力腔的压力水平加载第二压力腔。
该情况允许以可压缩的介质填充的第二压力腔受到第一压力腔和第三压力腔中的流体压力加载，并且因此受当前的系统压力加载。分隔装置装备有膜片，该膜片可与当前的系统压力水平无关地占据中间位置，从而为了使出现的压力脉动衰减，为膜片提供几乎整个机械的行程。在结构上，该行程可由端部止挡约束，当高于或低于一定的压力水平时，膜片可贴靠在端部止挡上。经由端部止挡并且经由第二压力腔中的预加压力，由脉动引起的膜片行程并且因此制动流体的最大容纳量可由衰减装置约束，或者确定了如下的压力范围，在该压力范围内发生衰减，或从该压力范围起衰减装置的作用降低。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且在下文的说明中对其进行详细阐述。其中：
图1示出了根据本发明构造的实施为一级的衰减装置的示意性的图示；
图2同样以示意性的图示示出了二级的衰减装置的实施例；
图3示出了一级的衰减装置的替代的实施方案变型，以及
图4示出了一级的衰减装置的另一实施例；
图5示出了借助液压线路图显示的具有所设置的衰减装置的制动回路。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的衰减装置10的第一实施例。该衰减装置联接到引导制动流体的管路12处，该管路在衰减装置10的上游构造有流入部14，并且在衰减装置的下游构造有流出部16。从管路12流入的制动流体首先到达第一压力腔20中，该第一压力腔通过可弹性变形的膜片22与第二压力腔24分隔。第二压力腔24以可压缩的介质、优选为气体填充，其中，该气体处于预加于膜片22的预加压力下。该膜片22的行程沿两个空间方向受到机械止挡26、28限制，所述止挡分别构造在两个压力腔20、24中的一个中。如果在两个压力腔20、24之间的压差高于或者低于可在结构上确定的量级，则膜片22贴靠在止挡26、28之一处，并且由此防止机械损伤或过载。
根据本发明设置了第三压力腔30，该第三压力腔经由压力介质连接部32与流入部14和第一压力腔20接触。压力介质连接部32绕过第二压力介质腔24，并且与第一压力腔20一样以不可压缩的制动流体填充。在从流入部14分支的压力介质连接部的下游，压力介质连接部32装有液压的阻挡部34，例如节流阀或阻流板。第三压力腔30不仅在第二压力腔的周向侧处而且在第二压力腔的两个端侧之一处包围第二压力腔24。为了分隔第二压力腔24和第三压力腔30的不同的介质，设有罐状构造的、可弹性变形的空心体衰减元件36，所述空心体衰减元件示例性地构造为波纹管式元件。该空心体衰减元件在其内部容纳第二压力腔24。代替波纹管式元件，例如也可设有泡状的衰减元件。空心体衰减元件36的敞开的端部固定在用于膜片22的机械止挡26处。该膜片22跨越第二压力腔24的第二端侧。膜片22和空心体衰减元件36共同形成分隔装置40，该分隔装置使第二压力腔24相对于第一压力腔20并且相对于第三压力腔30隔开，尽管如此还是实现了第二压力腔24可受到第三压力腔30的压力和第一压力腔20中的压力加载。
流入部14或第一压力腔20的液压压力经由具有装入的液压的阻挡部34的压力介质连接部32传递到第三压力腔30，并且经由罐状的、可弹性变形的空心体衰减元件36作用于以可压缩的介质填充的第二压力腔24。由此取决于相应的压力情况，用于加载膜片22的气动的预加压力升高或下降，并且与流入部14的系统压力相匹配。因为源自第二压力腔24的作用于膜片的气动力与源自第一压力腔20的反作用的液压力大致保持平衡，所以膜片22在其安装空间之内占据中间位置。因此，为膜片22提供几乎全部的在结构上可行的行程，以衰减沿两个空间方向的压力波动。
因此，以可压缩的流体填充的第二压力腔24在两个不同的路径上受压力加载，其中，所述路径在其节流作用方面彼此不同。第一路径是不节流的。第一路径包括第一压力腔20并且由膜片22形成边界。由于膜片22的在机械上受约束的行程，第一路径仅允许小的压力介质体积在第一压力腔20中移动或者容纳。
第二路径是节流的，并且包括具有装入的液压的阻挡部34的压力介质连接部32以及与压力介质连接部耦联并且由弹性的空心体衰减元件36形成边界的第三压力介质腔30。与第一压力腔20的体积相比，第二路径的体积可由于空心体衰减元件36的可变形性而在大得多的范围内变化，由此该第二路径可容纳大的压力介质体积。
高频或快速的压力波动由于压力介质连接部32的液压的阻挡部34而没有直接地、更确切地说在时间上延迟地才扩展到第三压力腔30中。这种脉动首先传播到第一压力腔20中、在此处引起膜片22的偏移、并且由于包含在第二压力腔24中的可压缩的介质的体积弹性有效地衰减。因此，衰减发生在不节流的第一路径上，并且在此，衰减装置10仅从整个系统取走相对小的体积的液压的压力介质，亦即示出了低吞咽能力尽管存在有效的衰减措施，但因此几乎全部量的液压的压力介质可供联接的液压系统使用，并且因此为车辆制动设备确保了用于意外出现的紧急制动情况的足够好的压力建立动态性。
经由节流的第二路径可使膜片22的气动的预加力与流入部14中的系统压力相匹配。为此所需的更大量的制动流体能够经由上文阐述的第二路径移动进入第三压力腔30中。因为该第二路径设有液压的阻挡部34，所以可仅仅只在时间上延迟地与在流入部14中的改变的压力相匹配。膜片22的气动的预加力与流入部14中的压力的匹配允许在压力匹配后使出现的压力脉动同样得到衰减，而不必使更大量的压力介质移动，此时所述更大量的压力介质不再可供其余的车辆制动系统使用，例如用于这样的制动操作，在该制动操作中高的压力建立动态性、亦即大量供使用的压力介质是很重要的。
本发明的根据图2的第二实施例与结合实施例1所说明的结构和功能基本上相同，然而与第一实施例的不同之处在于，分隔装置40除了膜片22和空心体衰减元件36之外还装备有第二膜片42，该第二膜片使第一压力腔20与周围环境的隔离。第二膜片42使与第一压力腔连接的、具有集成的机械止挡46的第四压力腔44相对于与环境连接的第五压力腔48隔开。第一压力腔20和第四压力腔44彼此相对而置，并且还可组合成单一的与流入部14和流出部16连接的压力腔。
因为第一膜片22仅能够衰减比存在于第二压力腔24中的气动的预加压力高的压力波动，由于只有这种压力波动就可引起第一膜片22的偏移，所以设置有第二膜片42。因此，第二膜片42在其材料和/或其弹性和/或其尺寸方面这样设计，即，当第一压力腔20的制动流体恰好处于第二压力腔24的预加压力下时，此时，第二膜片则恰好贴靠在为其分配的机械止挡46上。如果在第一压力腔20中存在与第二压力腔的压力相比更低的压力，出现的脉动波动使第二膜片42沿朝向环境的方向偏移，并且由此可同样得到衰减。
在根据图3的第三实施例中，第二压力腔24不是以可压缩的介质填充，而是以与第一压力腔20相同的液压流体填充，而现在在第三压力腔30中不是制动流体，而是处于预加压力下的可压缩的介质、优选为气体。因此，分隔装置40的膜片22不再承担使两种介质彼此分隔的任务，并且因此可设有节流阀或阻流板，经由其可发生在第一压力腔20与第二压力腔24之间的流体交换。因此，节流阀实现了在两个压力腔20与24之间的压力平衡，并且因此在功能上相当于在第一实施例的压力介质连接部32中的液压的阻挡部34(图1)。在此，第二压力腔24容纳在更大范围中的压力介质移动，该第二压力腔位于弹性的空心体衰减元件36的内部，该弹性的空心体衰减元件示例性地同样以波纹管式元件的形式实施。
相对于根据图1的实施例，现在在根据图3的第三实施例中，有利地，通过第二压力腔24和第三压力腔30的介质的相互交换，可取消单独构造的压力介质连接部，这尤其节约了用于在液压总成的罩壳块处实现衰减装置10的结构空间和加工成本。分隔装置40仍旧包括敞开的且可弹性变形的空心体衰减元件36，其优选呈波纹管的形式以用于使第二压力腔24与第三压力腔30分隔。然而，在此第三压力腔30以处于预加压力下的可压缩的介质、优选为气体填充。该预加压力可根据特定应用来选择，并且在该第三实施例中不再预加于分隔装置40的膜片22，而是预加于空心体衰减元件36。
根据图1和图3的实施例在其工作方式上相同，从而就此而言可结合图1参考有关的实施例。
图4示出了根据图1的实施方式，然而变化之处在于，不再连续地构造联接到衰减装置10处的引导制动流体的管路12，而是将其分成流入部14和与流入部隔开的流出部16。流入部14和流出部16在空间上彼此分隔地通到第一压力腔20中，并且基本上垂直于膜片22的延伸方向来取向。流入或流出的压力介质的这种取向有利于膜片22的衰减作用。彼此分隔并且垂直于膜片22的延伸方向取向的流入部14或流出部16可转用于上文说明的所有三个实施例。
最后在图5中还示出了车辆制动设备的制动回路50的液压线路图，该制动回路装有上文所说明的衰减装置10中的一个。示例性地示出了根据图1的实施例的衰减装置10。所示出的制动回路50联接到可由驾驶员操纵的主制动缸52处并且包括车轮制动器54。如果需要司机隔开主制动缸52与车轮制动器54，则从主制动缸52到车轮制动器54的压力介质连接部可由可电子操控的转换阀56切断。此外，在转换阀56的下游在制动回路50中还布置有进入阀58，该进入阀与同样联接到车轮制动器54处的排出阀60共同实现了对车轮制动器54中的压力的调节。从车轮制动器54流出的压力介质流向压力发生器62、优选为活塞泵，该活塞泵可由驱动马达64驱动。压力发生器62将压力介质从车轮制动器54中经由根据本发明的衰减装置10输送回到制动回路50中，其中，进入制动回路50的汇入位置位于转换阀56与进入阀58之间。
如果可从车轮制动器54输出的压力介质的量不足以使例如车轮制动器54中的压力升高到所要求的压力水平，压力发生器62可经由高压切换阀66直接与主制动缸52连接，并且此时压力发生器62可直接从主制动缸52中吸取。
所有示出的阀56、58、60、66是2位2通阀，所述2位2通阀可在通过位置与切断位置之间以电磁的方式切换。这尤其对于实施成比例阀的阀56和/或阀66来说是可行的，以便它们可占据任意的中间位置。
除了主制动缸52和车轮制动器54之外，所说明的制动回路50的所有其他部件布置在车辆制动设备的液压总成的液压块处。为此，液压块设有形成用于这些部件的容纳部的孔。当压力发生器62与衰减装置10一起布置在液压块的共同的容纳部中时，可特别节约空间并且节约成本地构造或配备这种液压块。
当然，可在不偏离本发明的在权利要求中要求保护的基本思想的情况下对所说明的实施例做出另外的改变。

Claims (9)

1.一种衰减装置，该衰减装置尤其用于平顺具有防滑控制功能的车辆制动设备的压力发生器、优选为活塞泵的压力脉动，该衰减装置具有用于给所述衰减装置(10)供应压力介质的流入部(14)和流出部(16)、与所述流入部(14)并且与所述流出部(16)连接的第一压力腔(20)和以能压缩的介质、优选为气体填充的第二压力腔(24)以及在所述第一压力腔(20)与第二压力腔(24)之间的分隔装置(40)，其特征在于，设有第三压力腔(30)，该第三压力腔经由具有装入的阻挡部(34)、优选为节流阀或阻流板的压力介质连接部(32)与所述第一压力腔(20)连接，并且所述分隔装置(40)改进成使所述第三压力腔(30)相对于所述第二压力腔(24)隔开、并且能够实现以所述第三压力腔(30)的压力加载所述第二压力腔(24)。
2.根据权利要求1所述的衰减装置，其特征在于，所述分隔装置(40)装备有至少一个能弹性变形的膜片(22)。
3.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，所述分隔装置(40)具有能弹性变形的空心体衰减元件(36)、优选为波纹管式元件。
4.根据权利要求2或3所述的衰减装置，其特征在于，所述分隔装置(40)具有用于所述膜片(22)的至少一个机械止挡(26；28；46)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的衰减装置，其特征在于，所述分隔装置(40)具有第二膜片(42)，该第二膜片使所述第一压力腔(20)与环境隔离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的衰减装置，其特征在于，所述流入部(14)和所述流出部(16)在空间上彼此存在距离地通到所述第一压力腔(20)中。
7.根据权利要求6所述的衰减装置，其特征在于，所述流入部(14)和所述流出部(16)分别基本上垂直于所述分隔装置(40)的膜片(22)的延伸方向通到所述第一压力腔(20)中。
8.一种具有防滑控制功能的车辆制动设备，该车辆制动设备具有至少一个制动回路(50)，该制动回路具有车轮制动器(54)和压力发生器(62)、装备有根据权利要求1至7中任一项所述的至少一个衰减装置(10)，所述衰减装置在液压方面布置在所述压力发生器(62)之后。
9.根据权利要求8所述的具有防滑控制功能的车辆制动设备，该车辆制动设备包括具有罩壳块的液压总成，其中，在所述罩壳块处构造有容纳所述制动回路(50)的部件的容纳部，并且所述压力发生器(62)和所述衰减装置(10)布置在共同的容纳部中。
CN201580018350.3A 2014-04-03 2015-02-03 衰减装置和具有防滑控制功能的车辆制动设备 Pending CN106163890A (zh)

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