CN113879271A - 液压阻尼装置和可电子防滑调节的制动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压阻尼装置(14)，其尤其用于衰减在机动车辆的制动调节系统的制动回路(28)的压力介质流中的输送流脉动和压力脉冲，以及涉及一种用于具有这种液压阻尼装置(14)的机动车辆的可电子防滑调节的制动设备。根据提案，阻尼装置(14)包括第一阻尼单元(16)和至少一个第二阻尼单元(18)，其中，所述阻尼单元(16；18)分别具有液压阻力元件(20；22)和液压容积(24；26)。此外，阻尼单元(16；18)彼此串联，并且液压阻力元件(20；22)和液压容积(24；26)分别彼此交替地在流动方向R上依次地设置。

Description

液压阻尼装置和可电子防滑调节的制动设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的特征的液压阻尼装置，其尤其用于衰减在机动车辆的制动调节系统的制动回路内的压力介质流中的输送流脉动和压力脉冲。此外，本发明涉及一种根据权利要求14的特征的用于具有这种液压阻尼装置的机动车辆的可电子防滑调节的制动设备。
背景技术
机动车辆中的制动调节系统是众所周知的。事实证明，所述制动调节系统有助于提高道路交通中的安全性，因此现在在许多国家中都对其进行了法律明确规定。
借助这种制动调节系统，在车辆的车轮制动器中的制动压力可以以电子方式调节，使得在车辆的相关的车轮处出现的车轮打滑最多仅在短的时间段期间出现。以该方式，车辆在制动过程期间保持可转向，在行驶运行期间没有处于不稳定的行驶状态中，因此可在短的制动路径上实现制动。此外，制动调节系统可根据易发生事故的交通状况或危急的行驶状态独立地、即没有驾驶员参与地采取制动过程，并且还形成用于执行自动驾驶的或自动化的行驶运行的基础。
制动调节系统由液压机组构成，所述液压机组具有设置在其上的泵或压力发生器和用于产生制动压力和对制动压力分车轮单独调节的阀。泵的致动通过安装到所述液压机组上的马达进行，以及通过电子控制设备进行，所述控制设备用于按需电操纵马达和阀。
活塞泵通常用作泵或压力发生器，所述活塞泵由旋转驱动的偏心轮循环致动，并经由连接到液压机组处的管路将液压压力介质输送至车辆的车轮制动器。与之相应循环运行的压力介质输送随之产生如下缺点：对压力介质流施加了输送流脉动和压力脉冲。所述输送流脉动和压力脉冲在彼此不同的频率范围中发生并且可经由将引导压力介质的管路固定在车身处传递到机动车辆的内部空间中，并且在那里被乘员感知为干扰噪声。
因此，已知的制动调节系统使用阻尼装置来衰减这种脉动和脉冲。已知的阻尼装置与压力发生器和阀共同构建在液压机组处。它们包括所谓的阻尼单元，所述阻尼单元由液压容积和液压阻力元件构成。在所述液压阻力元件反作用于不受阻碍的压力介质流期间，将一定体积的压力介质缓存在液压容积中。不仅已知使压力介质克服与主要压力条件无关的阻力的阻力元件，即所谓的静态节流阀，而且也已知使得阻力与压力相关地变化的阻力元件、所谓的动态节流阀。此外，已知具有恒定体积的容积，还已知其体积与压力相关地变化的容积。这种可变的容积通常配设有介质分离器，所述介质分离器将压力介质空间相对于阻尼空间分开，所述阻尼空间用相对于液压的压力介质更具压缩性的介质填充。这种介质分离器例如可构成为可致动的活塞或构成为可弹性变形的膜片。
在DE 10 2010 040 157 A1中公开了一种制动调节系统的阻尼单元以及其部件在制动调节系统的制动回路内的设置。
原则上，阻尼单元具有的缺点是：所述阻尼单元占据液压机组的宝贵的结构空间，并且所述阻尼单元由于其在尺寸和/或弹性方面的结构设计，而仅可衰减在窄的、受限的频率范围内发生的脉动或压力脉冲。
发明内容
与此相对，根据权利要求1的特征的液压阻尼装置的优点在于：其一方面平缓循环工作的压力发生器的输送流脉动，并且另一方面衰减在所运送的压力介质体积内的压力脉冲。
输送流脉动为低频激励，与之相对，压力脉冲的激励具有显著更高的频率。因此，这引起：压力脉冲由如下机构引起，所述机构通过泵控制流动方向，并且当这种机构打开或关闭时，压力脉冲一定程度上似乎“突然地”出现。压力脉冲在压力介质之内引起压力介质微粒在其静止方位附近的方位变化。与此不同，输送流脉动跟随由于当前输送的压力介质体积的波动引起的连续的变化。因此，所述输送流脉动与马达轴的所经过的转动角相关或与设置在所述马达轴上的、用于对压力发生器致动的凸轮或偏心元件的所使用的轮廓相关。
根据本发明，通过如下方式实现所阐述的优点：在所提出的阻尼装置中，两个阻尼单元彼此串联，阻尼单元分别具有液压阻力件和至少一个液压容积，其中所述液压阻力件和所述液压容积在压力介质的流动方向上分别彼此交替依次地设置。优选地，各个阻尼单元的阻力元件和容积彼此不同地构成。
从从属权利要求和/或从以下描述中得出本发明的其他优点或有利的改进形式。
从属权利要求2至7涉及所提出的阻尼单元的液压阻力件。该从属权利要求涉及其结构实施方案、其在流动路径中的设置以及其占液压阻尼装置的总阻力的相应的份额。
在从属权利要求8至13中，要求保护用于装入阻尼单元中的液压容积的细节。该从属权利要求涉及所述容积的结构实施方案、其在流动路径中的设置、其相应体积的尺寸设计和占阻尼装置的总体积的相应的份额。
结果，借助所要求保护的措施提供一种阻尼装置，所述阻尼装置便宜地且紧凑地构造，并且有效地衰减低频的输送流脉动以及相比之下高频的压力脉冲，使得它们不再会由车辆乘员感觉为是干扰性的。
权利要求14要求保护根据权利要求1至13的阻尼装置在可电子防滑调节的车辆制动设备的制动回路之内的局部设置。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且在以下描述中对其进行详细解释。该附图总共包括2幅图，在所述图中，为了简单起见，彼此相对应的部件设有相同的附图标记。
在图1中示出了本发明的第一实施例，和
在图2中示出了本发明的第二实施例。
两个实施例借助用于在液压回路的一部段中的液压器件的线路符号进行显示。液压回路的所述部段对应于机动车辆的制动调节系统的制动回路的一部段。
具体实施方式
机动车辆的制动调节系统的制动回路28的在图1中所示的部段在可驱动的液压压力发生器10和由压力发生器10供应处于制动压力下的压力介质的车轮制动器12之间延伸。基于此，在压力发生器10是循环驱动的压力发生器时，所述压力发生器相应循环地输送压力介质，进而随时间观察到产生在最小值和最大值之间周期性波动的输送流。出现的输送流波动相对低频地进行。
优选地，所述压力发生器为活塞泵，所述活塞泵例如由被旋转驱动的凸轮或偏心轮致动。这种活塞泵配设有用于通过压力发生器10控制流动方向的泵控制阀。在此，其通常为液压加载的阀，所述阀根据在其控制单元处的压力降几乎突然地打开或关闭。与之相应地，所述泵控制阀在在制动回路28中输送的压力介质流之内触发相对高的频率的压力脉冲。
在压力发生器10和车轮制动器12之间存在阻尼装置14，其例如以二阶液压低通(Tiefpass)的设计来实施。原则上也可设有更高阶的低通，即三阶、四阶或更高阶的低通。
低通的阶数表示阻尼装置14的存在的阻尼单元的数量。因此，二阶低通包括第一阻尼单元16和第二阻尼单元18，所述第一阻尼单元和第二阻尼单元分别由液压阻力元件20、22和液压容积24、26构成。在根据图1的实施例中，第一阻尼单元16的第一液压阻力元件20首先设置在压力发生器10的下游。在压力介质的流动方向R上，第一阻尼单元16的第一液压容积24连接所述第一液压阻力元件。随后是第二阻尼单元18的第二液压阻力元件22，并且最后为第二液压容积26。因此，阻尼单元16、18彼此串联，并且相关联的阻力元件20、22以及容积24、26相互交替地接连。此外，阻力元件20、22和容积24、26分别在结构上彼此不同地实施。
第一阻尼单元16的第一液压阻力元件20是具有恒定节流横截面的阻力元件或是静态的节流阀。所述节流阀的节流横截面的尺寸与主要压力条件无关并且保持恒定。第一阻力元件20可根据需要实施为在现有的压力介质管路内的直径减小的部段，或者可由具有预定的节流横截面的节流套筒形成，所述节流套筒被装入压力介质管路中。
设置在第一阻尼单元16的第一液压阻力元件20下游的第一液压容积24配设有介质分离器30，进而具有与压力条件相关的压力介质容纳体积。压力介质容纳体积随着压力介质的压力增加而增加。例如，弹性膜片作为介质分离器30证明是有效的，所述弹性膜片将压力介质空间相对于用可压缩气体填充的阻尼空间分离，或者将活塞可移动地容纳在缸中，所述活塞由弹簧弹性的构件、例如弹簧和/或弹性体加载。
在流动路径中在第一阻尼单元16的第一液压容积24的下游设置有具有可变的液压阻力的第二液压阻力元件22。根据主要压力条件，这种阻力元件释放其尺寸可变的用于流的横截面，进而也称为动态节流阀。在这种阻力元件中，用于流的横截面随着压力差的增加而增加。
第二阻尼单元18的第二液压容积26最终处于动态节流阀和车轮制动器12之间。所述第二液压容积26具有恒定的压力介质容纳体积，并且可特别简单地实施为现有的压力介质管路的横截面的扩宽部，或者作为单独的空心体，所述空心体与所述压力介质管路液压接触。
相应阻尼单元16、18的液压阻力元件20、22和液压容积24、26在其在所示出的制动或液压回路28之内的阻尼作用方面在结构上相互协调。所述协调基于如下原则：
两个阻力元件20、22在制动或液压回路28内产生100％的总液压流动阻力。所述总流动阻力的大约5至15％由距压力发生器10最近的第一阻力元件20、即静态节流阀产生，并且其大约85％至95％由面向车轮制动器12的第二阻力元件22、因此由动态节流阀产生。与之相对，倒转的关系适用于在液压回路28之内的两个阻尼单元16、18的总液压容积。这意味着：安置在泵侧的第一阻尼单元16的第一液压容积24的可变的压力介质容纳体积确定阻尼装置14的100％的总容纳体积的大约85％至95％，并且第二阻尼单元18的设置在车轮制动器侧的第二液压容积26的压力介质容纳体积确定阻尼装置14的100％的总容纳体积的大约5％至10％。
所解释的设计规定也适用于本发明的图2所示的第二实施例。
这与根据图1的第一实施例的不同之处在于：首先将第一阻尼单元16的液压容积24直接设置在压力发生器10的下游；随后跟随的是液压阻力元件22，并且然后跟随的是第二阻尼单元18的第二液压容积26；并且最后，在流动的压力介质最终通入车轮制动器12中之前，液压阻力元件20连接于所述第二液压容积。因此，与根据图1的第一实施例不同，阻尼装置14在第二实施例中始于液压容积24，并且终止于液压阻力元件20。然而，这两个实施例的共同之处是：在阻尼单元16、18的两个液压容积24、26之间的液压阻力元件22是具有可变的用于流的横截面的阻力元件，即构成为动态节流阀，并且在所述动态节流阀上游设置有具有可与压力相关变化的压力介质容纳体积的第一液压容积24。换言之，在第二实施例中，具有恒定的用于流的横截面的液压阻力元件20从阻尼装置14的入口迁移至其出口。
显然地，在不脱离本发明的通过权利要求限定的保护范围的情况下，可以考虑对所描述的实施例进行超出阐述内容的变化或补充。

Claims (14)

1.一种液压阻尼装置(14)，其尤其用于衰减在机动车辆的制动调节系统的制动回路(28)内的压力介质流中的输送流脉动和压力脉冲，
所述液压阻尼装置具有第一阻尼单元(16)和至少一个第二阻尼单元(18)，
其中，所述阻尼单元(16；18)分别具有液压容积(24；26)和液压阻力元件(20；22)，所述液压容积(24；26)用于缓冲压力介质体积，所述液压阻力元件反作用于在所述制动回路(28)内的不受阻碍的压力介质流，
其中，两个阻尼单元(16；18)彼此串联，并且
其中，所述液压容积(24；26)和所述液压阻力元件(20；22)在所述压力介质的流动方向R上分别彼此交替地依次设置。
2.根据权利要求1所述的液压阻尼装置(14)，
其特征在于，
所述液压阻力元件(20；22)中的至少一个液压阻力元件具有在其尺寸方面能够与压力相关地变化的用于流的横截面。
3.根据权利要求2所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
具有其尺寸能够与压力相关地变化的用于流的横截面的所述液压阻力元件(22)设置在相应的所述阻尼单元(16；18)的所述液压容积(24；26)之间。
4.根据权利要求2或3所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述至少两个阻尼单元(16；18)的所述液压阻力元件(20；22)中的刚好一个液压阻力元件具有其尺寸不随压力变化的用于流的横截面。
5.根据权利要求4所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
其用于流的横截面的尺寸不随压力变化的液压阻力元件(20)在所述制动回路(28)中紧接压力发生器(10)或车轮制动器(12)设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述至少两个阻尼单元(16；18)的所述液压阻力元件(20；22)对所述阻尼装置(14)的总流动阻力具有不同大小的单独贡献，其中，所述阻力元件的相应的所述单独贡献彼此协调成，使得液压阻力元件(20)对所述总流动阻力的单独贡献大约在5％和15％之间，并且相应的另一所述液压阻力元件(22)对所述总流动阻力的单独贡献与之相应地大约在85％和95％之间。
7.根据权利要求6所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
其用于流的横截面的尺寸不随压力变化的所述液压阻力元件(20)的所述流动阻力对所述阻尼单元(16；18)的总流动阻力的贡献大约在5％和15％之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述至少两个阻尼单元(16；18)的所述液压容积(24；26)中的至少一个液压容积配设有介质分离器(30)，所述介质分离器使得压力介质体积相对于阻尼体积分离，在所述阻尼体积中存在相对于所述压力介质更具压缩性的介质。
9.根据权利要求8所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述更具压缩性的介质是气体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述至少两个阻尼单元(16；18)的所述液压容积(24；26)中的刚好一个液压容积配设有介质分离器(30)，并且
第一阻尼单元(16)的配设有所述介质分离器(30)的容积(24)设置在所述第二阻尼单元(18)的所述液压容积(26)的上游。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述阻尼单元(16；18)的对所述压力介质产生阻尼的所述液压容积(24、26)中的刚好一个液压容积具有其尺寸不随压力变化的体积。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
所述至少两个阻尼单元(16；18)的所述液压容积(24；26)的相应的单独体积相互协调，使得所述液压容积(26)中的一个液压容积对所述阻尼装置(14)的总体积的贡献大约在5％和15％之间，而相应的另一液压容积(24)与之相应地对所述总体积的贡献大约在85％和95％之间。
13.根据权利要求12所述的液压阻尼装置，
其特征在于，
配设有所述介质分离器(30)的所述液压容积(24)对所述总体积的贡献大约在85％和95％之间。
14.一种用于机动车辆的能电子防滑调节的制动设备，所述制动设备具有：
制动回路(28)，在所述制动回路中设置有能电子控制和驱动的压力发生器(10)，以在制动压力下将压缩介质输送至车轮制动器(12)，其中，所述压力发生器(10)循环地沿流动方向R输送所述压力介质；和
根据权利要求1至13中任一项所述的特征的液压阻尼装置(14)，以衰减在所述制动回路(28)中的输送流脉动和压力脉冲，
其特征在于，
所述阻尼装置(14)在所述制动回路(28)中设置在所述压力发生器(10)的下游和所述车轮制动器(12)的上游。
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