CN115667033A - 用于车辆的制动设备的壳体装置和挺杆、制动设备以及用于运行制动设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆(100)的制动设备(105)的壳体装置(110)，所述壳体装置具有活塞室(117)、传感器室(120)和传感器单元(125)。活塞室(117)形成为用于接收借助于驾驶员的操纵而能在所述活塞室(117)中线性运动的挺杆(115)。传感器室(120)与所述活塞室(117)分离并且具有传感器单元(125)。所述传感器单元(125)构造为用于识别所述挺杆(115)在所述活塞室(117)中的位置和/或运动，以便引起所述车辆(100)的制动过程。

Description

用于车辆的制动设备的壳体装置和挺杆、制动设备以及用于 运行制动设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的制动设备的壳体装置、用于制动设备的活塞、具有壳体装置和活塞的制动设备以及用于操纵制动设备的方法。

背景技术

DE 10 2014 112 014 A1描述了一种用于控制车辆的行车制动装置的方法以及一种用于这种行车制动装置的行车制动阀装置。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是提供一种用于车辆的制动设备的改进的壳体装置、一种用于制动设备的改进的活塞、一种具有改进的壳体装置和改进的活塞的制动设备以及一种用于运行制动设备的改进的方法。

该任务通过具有权利要求1的特征的壳体装置、通过根据权利要求8的活塞、通过根据权利要求10的制动设备、通过根据权利要求11的方法、通过根据权利要求12的设备以及通过根据权利要求13的计算机程序产品来解决。

利用所提出的方案可实现的优点在于，可以提高制动设备的运行持续时间。

一种用于车辆的制动设备的壳体装置，包括活塞室、传感器室和传感器单元。活塞室形成为用于接收活塞，该活塞借助于驾驶员的操纵、经由挺杆-弹簧组可在活塞室中线性地运动。传感器室与活塞室分离并且具有布置在传感器室中的传感器单元。为此，传感器单元构造为用于识别活塞室中的位置以及附加地或替代地识别运动，以便引起车辆的制动过程。

挺杆-活塞组可通过驾驶员的操纵(例如通过手动按压或脚操纵)在活塞室中运动，以便表示驾驶员的制动期望。根据驾驶员的操纵强度、即活塞的因此引起的直线运动，能够识别驾驶员所期望的制动强度。传感器单元构造为用于感测挺杆的运动，即行程。因为这里所提出的壳体装置具有用于活塞和传感器单元的彼此分离的空间，所以传感器单元有利地不受活塞的运动影响。因此，例如在活塞的运行中，润滑油不会从活塞室到达传感器单元，所述润滑油可能会损害传感器单元的功能。因此，可以增加传感器单元的耐用性或运行持续时间。

传感器单元可以包括至少一个霍尔传感器和附加地或替代地簧片开关，其构造为用于感测从挺杆发出的磁场，以便识别挺杆的位置和附加地或替代地识别其运动。因此，能够实现无接触地并且尽管如此仍精确地识别挺杆的位置并且附加地或替代地识别其运动。

活塞室可以具有用于接收活塞的挺杆活塞区段的挺杆开口，其中，传感器室可以布置在活塞室的面向挺杆开口的端部上。挺杆活塞区段理解为活塞的由驾驶员为了表示制动期望而操纵的、即压入到活塞室中的区段。挺杆开口可以布置在活塞室的上侧上。挺杆开口可以是穿过活塞室的上侧或穿过活塞室的壳体盖的贯通开口。在此，挺杆活塞区段的挺杆可以通过挺杆开口从活塞室中伸出，以便能够实现操纵。传感器室可以布置在壳体装置的横向于上侧延伸的侧壁上，以便可以从侧面识别挺杆活塞区段的直线运动。传感器室可以布置在活塞室的内部或外部。

例如活塞室和传感器室可以通过分离壁彼此流体地分离。活塞室和传感器室也可以通过分离壁彼此密封地分离。因此，可以防止液体、油脂或还有空气在活塞室和传感器室之间溢出。

分离壁的壁厚可以形成得比壳体装置的壳体区段的邻接于分离壁的壳体壁厚更小，以及附加地或替代地，其中，分离壁可以具有非铁磁材料。因此，从挺杆发出的磁场的场线可穿过分离壁被感测。

此外有利的是，传感器室根据一种实施方式具有盖，该盖形成壳体装置的外壁并且附加地或替代地可移除地形成。因此，能够快速且简单地实现传感器单元或其他电子装置在传感器室中的取出或更换。

活塞室可以具有压缩空气接头开口，尤其是该压缩空气接头开口可以通入活塞室的与传感器室对置的侧壁中。这种压缩空气接头开口可以用于即使在没有通过驾驶员操纵的情况下也能够实现车辆的制动过程。为此，压缩空气接头开口例如可以基本上居中地通到活塞室的与传感器室对置的侧壁中，例如通到可以布置有活塞的活塞弹簧的区域中。因此，在压缩空气操纵时能够防止挺杆通过压缩空气运动并且在侧壁上保留用于传感器室的足够的安装空间。尤其在具有压缩空气接头开口的实施形式中，传感器室可有利地密封地与活塞室分离。因此，可以保护传感器单元免受压缩空气的影响，并且不需要用于传感器室的盖的附加加强。

此外，提出一种用于制动设备的挺杆，该挺杆布置或可布置在前面所描述的壳体装置之一的活塞室中，并且具有用于确定挺杆在活塞室中的位置并且附加地或替代地确定其运动的发生器元件，尤其是其中，活塞具有用于通过驾驶员操纵的挺杆活塞区段、控制活塞区段和附加地或替代地布置在挺杆活塞区段和控制活塞区段之间的活塞弹簧。这种活塞适合于与壳体装置一起使用。挺杆的发生器元件可以布置在挺杆活塞区段的外壁上并且附加地或替代地具有至少一个用于产生磁场的磁体。因此，能够实现前面描述的对通过壳体装置的磁场的感测。磁体可以面向传感器室地布置在挺杆活塞区段上。

制动设备具有壳体装置和布置或可布置在壳体装置中的挺杆，所述壳体装置以之前所描述的变型之一形成，所述挺杆以之前所描述的变型之一形成。制动设备可以是用于车辆的脚制动设备或手制动设备。

一种用于运行前面所描述的制动设备之一的方法具有以下步骤：

识别挺杆在活塞室中的位置或运动；和

在使用在识别的步骤中所识别的位置或运动的情况下输出传感器信号，其中，所述传感器信号构造为用于引起车辆的制动过程。

该方法例如可以以软件或硬件或以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制器具中实现。

在此提出的方案还提供一种设备，该设备构造为用于在相应的装置中执行、操控或实现在此提出的方法的变型的步骤。通过设备形式的方案的这种实施变型，也可以快速且有效地解决该方案所基于的任务。

为此，该设备可以具有至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个用于从传感器读取传感器信号或用于将数据信号或控制信号输出给执行器的与传感器或执行器的接口和/或至少一个用于读取或输出嵌入通信协议中的数据的通信接口。计算单元例如可以是信号处理器、微控制器或类似物，其中，存储单元可以是闪存、EPROM或磁存储单元。通信接口可以构造为用于无线地和/或有线地读取或输出数据，其中，可以读取或输出有线数据的通信接口可以将这些数据例如电地或光学地从相应的数据传输线路中读取或输出到相应的数据传输线路中。

在此，该设备可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号的电器具。该设备可以具有接口，该接口可以按照硬件和/或软件来构造。在硬件方式的构造中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，其包含该设备的各种不同的功能。然而也可能的是，接口是自身的集成电路或者至少部分地由分立构件组成。在软件方式的构造中，接口可以是软件模块，其例如和其他软件模块一起存在于微控制器上。

在一种有利的构型中，通过所述设备来控制传感器信号，以便引起车辆的制动过程。为此，所述设备例如能够识别活塞在活塞室中的位置或运动并且在使用所识别的位置或运动的情况下输出传感器信号。通过执行器、如用于识别位置或运动的传感器单元和用于输出传感器信号的输出装置来实现操控。

附图说明

在下面的描述中参照附图详细阐述在此提出的方案的实施例。附图示出：

图1根据一个实施例的具有制动设备的车辆的横截面视图，该制动设备具有壳体装置和活塞；

图2根据一个实施例的制动设备的横截面视图；

图3根据一个实施例的制动设备的横截面视图；和

图4根据一个实施例的用于运行制动设备的方法的流程图。

在本方案的有利的实施例的以下描述中，对于在不同的附图中示出的并且作用相似的元件使用相同的或相似的附图标记，其中省去对这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1示出根据一个实施例的具有制动设备105的车辆100的横截面视图，所述制动设备具有壳体装置110和挺杆115。

仅仅示例性地，根据该实施例的制动设备105接收在车辆100上或车辆中和/或形成为用于以脚操纵的脚制动设备。根据一个替代的实施例，制动设备105形成为手制动设备。制动设备105具有壳体装置110和挺杆115，该挺杆在制动设备105的在这里示出的准备运行的状态下接收在壳体装置110中。根据该实施例，制动设备105示出为处于静止状态，在该静止状态下制动设备105不被操纵。

壳体装置110具有活塞室117、传感器室120和传感器单元125。活塞室117形成为用于接收挺杆115，该挺杆可借助于驾驶员的操纵在活塞室117中线性地运动。传感器室120与活塞室117分离并且具有布置在传感器室120中的传感器单元125。传感器单元125构造为用于识别挺杆115在活塞室117中的位置和/或运动，以便引起车辆100的制动过程。

壳体装置110和/或挺杆115的在下面描述的细节是可选的：

根据该实施例，挺杆115接收在活塞室117中并且具有用于确定挺杆115在活塞室117中的位置和/或运动的发生器元件127。根据该实施例，挺杆115具有用于由驾驶员操纵的挺杆活塞区段130、控制活塞区段135和/或布置在挺杆活塞区段130和控制活塞区段135之间的活塞弹簧140。根据该实施例，发生器元件127布置在挺杆活塞区段130的外壁上和/或具有至少一个磁体用于产生磁场。磁体根据该实施例面向传感器室120地布置在活塞区段130上。

传感器单元125包括至少一个霍尔传感器和/或簧片开关，其构造为用于感测由挺杆115发出的磁场，以便识别挺杆115的位置和/或运动。根据该实施例，活塞室117具有挺杆开口145，用于接收挺杆115的挺杆活塞区段130，其中，传感器室120布置在活塞室117的面向挺杆开口145的端部。根据该实施例，挺杆活塞区段130的挺杆150从活塞室117伸出，以便使得能够通过驾驶员操纵挺杆115。挺杆开口145根据该实施例布置在活塞室117的上侧152上，和/或，其中，传感器室120根据该实施例布置在壳体装置110的横向于上侧152延伸的侧壁153上。根据该实施例，活塞室117和传感器室120通过分离壁155彼此流体地分离。根据该实施例，分离壁155的壁厚小于壳体装置110的壳体区段157的邻接于分离壁155的壳体壁厚，和/或，其中，分离壁155具有非铁磁材料。根据该实施例，传感器室120具有电子器件盖形式的盖160，其形成为壳体装置110的外壁和/或可移除地形成。根据该实施例，盖160构成传感器室120的与分离壁155对置的壁。根据该实施例，传感器单元125是同样布置在传感器室120中的设备165的一部分，该设备也可以被称为电子器件。根据该实施例，活塞室117具有压缩空气接头开口170，其根据该实施例通到活塞室117的与传感器室120和/或侧壁153对置的侧壁175中。

根据该实施例，压缩空气接头开口170基本上居中地通到对置的侧壁175中、通到活塞室117的布置有挺杆115的活塞弹簧140的区域中。

下面将再次更详细地描述制动设备105和壳体装置110的细节：

制动设备105具有壳体装置110，在该壳体装置中，挺杆115的挺杆活塞区段130以穿过挺杆开口145伸出的挺杆150可轴向运动地被接收，该挺杆开口是壳体装置110的壳体盖180的盖开口的形式。根据一个实施例，挺杆150从上方、即从布置在壳体装置110外部的端部与脚制动板形式的行车制动操纵部件连接。因此，当驾驶员操纵脚制动板时，挺杆150被压入挺杆开口145中，并且挺杆活塞区段130通过操纵力向下运动。挺杆活塞区段130将操纵力传递到同样可轴向运动地支承在活塞室117中的控制活塞区段135上，根据该实施例，优选通过活塞弹簧140来传递，该活塞弹簧例如形成为压力弹簧。

这里提出的制动设备105也可以称为具有在空间上分离的感测装置的脚制动模块。在此提出的方案的任务在于，在脚制动模块中将也可称为“电子器件室”的传感器室120与也可称为“活塞工作室”的活塞室117分离，并且尽管如此仍感测在活塞工作室中由驾驶员操纵的行程/运动。

与可能可定位在电子器件室中的电位计或安置在电子器件室中的电路板上的霍尔传感器或可能的电感传感器不同(该电位计的机械杆伸入活塞工作室中并且在那里被机械地操纵，该霍尔传感器的发生器元件机械地固定在位于活塞安装室中的挺杆上并且伸入电子器件室中，该电感传感器的线圈定位在活塞工作室中并且线圈或者直接或者通过扁平连接器与位于电子器件室中的电路板接触)，在此提出的壳体装置110的传感器单元125有利地在没有与挺杆115的机械接触的情况下、即无接触地感测挺杆115的位置和/或运动。因此，位于活塞室117中的油脂以及在使用寿命期间产生的磨屑不会与电子器件发生接触。另一优点是，在具有电子压力调节的脚制动模块中，其中活塞室117通过压缩空气接头开口170被加载压缩空气以使挺杆115与驾驶员期望无关地运动，在这里所提出的壳体装置110中，传感器室120中的电子器件不被加载压缩空气且因此也不与处于压缩空气中的介质接触。

因此，本发明的基本思想在于，将探测元件形式的传感器单元125与发生器元件127在空间上分离，并且尽管如此仍确保了功能。

总之，这里提出的壳体装置110实现了以下优点：

·能够包括电路板或评估电子器件的传感器单元125被保护免受活塞室117中存在的油脂、所产生的机械磨屑和可能产生的冷凝物的影响。

·在具有电子压力调节的脚制动模块中，活塞工作室/电子器件室被加载压缩空气，以便与驾驶员期望无关地使活塞运动，在该脚制动模块中，电子器件一方面不被加载压缩空气并且不与处于压缩空气中的介质接触，并且另一方面不需要盖160的附加加强或者使用附加的构件来承受所产生的压力。

根据该实施例，挺杆115具有磁体，该磁体作为发生器元件127起作用和/或在活塞室117中安置在挺杆活塞区段130上。在挺杆活塞区段130上的磁体直接跟随呈运动或行程的形式的驾驶员期望。活塞室117通过在发生器元件127的区域中减小到最小要求的壁厚与传感器室120分离，因此发生器元件127的场线也存在于传感器室120中。根据该实施例，壳体装置110的壳体材料和/或具有相应减小的壁厚的分离壁155以铝和/或塑料实施。根据该实施例，传感器单元125包括霍尔芯片和/或簧片开关，其定位在传感器室120中的设备165上或其他载体元件上并且然后使用这些场线，以便感测行程或运动的形式的驾驶员期望和/或操纵开关。根据一个替代的实施例，分离壁155的减小的壁厚不是在相同的壳体中实现，而是也实现为单独的构件，其装配在壳体中、在活塞室117和传感器室120之间。

一般地，挺杆150、挺杆活塞区段130和/或挺杆115也能够(但不必须)实施为(例如集成的)构件，其中，下部部分(在此为挺杆活塞区段130)作为发生器元件或者磁接收器起作用。

图2示出了根据一种实施例的制动设备105的横截面视图。在此，可以涉及借助于图1所描述的制动设备105的实施例，区别在于，该制动设备105根据该实施例以用压缩空气200加载的状态示出。挺杆活塞区段130以及发生器元件127的位置相对于制动设备105的在图1中示出的静止状态没有改变。相反，控制活塞区段135通过压缩空气操纵进一步远离挺杆活塞区段130运动。根据本实施例，分离壁155形成为用于使活塞室117与传感器室120密封地分离，使得在压缩空气操纵时没有压缩空气200进入到传感器室120中。

图3示出了根据一种实施例的制动设备105的横截面视图。在此，可以涉及借助于图1或图2所描述的制动设备105的实施例，区别在于，该制动设备105根据该实施例以通过驾驶员的脚操纵300所操纵的状态中示出。挺杆活塞区段130以及发生器元件127的位置相对于在图1中示出的制动设备105的静止状态向下运动地布置。控制活塞区段135也通过活塞弹簧140进一步向下运动。

根据该实施例，传感器单元125识别挺杆115在活塞室117中的位置或运动。除了传感器单元125之外，根据该实施例的设备165还具有输出装置，该输出装置构造为用于在使用所识别的位置或运动的情况下输出传感器信号305，该传感器信号代表所识别的位置或运动。根据该实施例，输出装置将传感器信号305输出给车辆的制动装置310，该制动设备构造为用于在使用传感器信号305的情况下执行制动过程。

图4示出了根据一个实施例的用于运行制动设备的方法400的流程图。在此，该制动设备可以是借助于附图1至3中的一个所描述的制动设备。

方法400具有识别的步骤405和输出410的步骤。在识别的步骤405中，识别活塞在活塞室中的位置或运动。在输出的步骤410中，在使用在识别的步骤405中识别的位置或者运动的情况下发送传感器信号，其中，传感器信号构造为用于引起车辆的制动过程。

这里所提出的方法步骤可以重复地以及以不同于所描述的顺序来实施。

如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这可以解读为，该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且根据另一种实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

附图标记列表

100 车辆

105 制动设备

110 壳体装置

115 挺杆

117 活塞室

120 传感器室

125 传感器单元

127 发生器元件

130 挺杆活塞区段

135 控制活塞区段

140 活塞弹簧

145 挺杆开口

150 挺杆

152 上侧

153 侧壁

155 分离壁

157 壳体区段

160 盖

165 设备

170 压缩空气接头开口

175 对置的侧壁

180 壳体盖

200 压缩空气

300 脚操纵

305 传感器信号

310 制动装置

400 用于运行制动设备的方法

405 识别的步骤

410 输出的步骤

Claims (14)

1.一种用于车辆(100)的制动设备(105)的壳体装置(110)，其中，所述壳体装置(110)具有以下特征：

活塞室(117)，用于接收借助于驾驶员的操纵而能在所述活塞室(117)中线性运动的挺杆(115)；和

与所述活塞室(117)分离的、具有传感器单元(125)的传感器室(120)，所述传感器单元构造为用于识别所述挺杆(115)在所述活塞室(117)中的位置和/或运动，以便引起所述车辆(100)的制动过程。

2.根据权利要求1所述的壳体装置(110)，其中，所述传感器单元(125)包括至少一个霍尔传感器和/或簧片开关，所述霍尔传感器和/或簧片开关构造为用于感测从所述挺杆(115)发出的磁场，以便识别所述挺杆(115)的位置和/或运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置(110)，其中，所述活塞室(117)具有挺杆开口(145)，用于接收所述挺杆(115)的挺杆活塞区段(130)，其中，所述传感器室(120)布置在所述活塞室(117)的面向所述挺杆开口(145)的端部上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置(110)，其中，所述活塞室(117)和所述传感器室(120)通过分离壁(155)流体地和/或密封地彼此分离。

5.根据权利要求4所述的壳体装置(110)，其中，所述分离壁(155)的壁厚小于所述壳体装置(110)的壳体区段(157)的邻接于所述分离壁(155)的壳体壁厚，和/或，其中，所述分离壁(155)具有非铁磁材料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置(110)，其中，所述传感器室(120)具有盖(160)，所述盖形成所述壳体装置(110)的外壁和/或能移除地形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置(110)，其中，所述活塞室(117)具有压缩空气接头开口(170)，尤其是所述压缩空气接头开口通到所述活塞室(117)的与所述传感器室(120)对置的侧壁(175)中。

8.一种用于制动设备(105)的挺杆(115)，其中，所述挺杆(115)布置或能布置在根据前述权利要求中任一项所述的壳体装置(110)的活塞室(117)中并且具有用于确定所述挺杆(115)在所述活塞室(117)中的位置和/或运动的发生器元件(127)，尤其是其中，所述挺杆(115)具有用于由驾驶员操纵的挺杆活塞区段(130)、控制活塞区段(135)和/或布置在所述挺杆活塞区段(130)和所述控制活塞区段(135)之间的活塞弹簧(140)。

9.根据权利要求8所述的挺杆(115)，其中，所述发生器元件(127)布置在所述挺杆活塞区段(130)的外壁上和/或具有至少一个磁体用于产生磁场。

10.一种具有根据权利要求1至7中任一项所述的壳体装置(110)和根据权利要求8至9中任一项所述的挺杆(115)的制动设备(105)，所述挺杆布置或能布置在所述壳体装置(110)中。

11.一种用于运行根据权利要求10所述的制动设备(105)的方法(400)，其中，所述方法(400)包括以下步骤：

识别(405)挺杆(115)在活塞室(117)中的位置或运动；和

在使用在所述识别的步骤(405)中所识别的位置或运动的情况下输出(410)传感器信号(305)，其中，所述传感器信号(305)构造为用于引起车辆(100)的制动过程。

12.一种设备(165)，所述设备设置为用于在相应的单元(125)中实施和/或操控根据权利要求11所述的方法(400)的步骤(405、410)。

13.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品设置为用于实施和/或操控根据权利要求11所述的方法(400)。

14.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求13所述的计算机程序产品。

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