專利名稱：用于液壓車輛制動系統(tǒng)的儲能室及液壓車輛制動系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的用于液壓車輛制動系統(tǒng)的儲能室以及一種具有權(quán)利要求10前序部分特征的液壓制動系統(tǒng)。
由WO 98/28174已知一種液壓車輛制動系統(tǒng)，其具有一個用于進(jìn)行人工制動的外部液壓能源和一個用于在外部能量人工制動系統(tǒng)發(fā)生故障時進(jìn)行輔助制動的可通過人力致動的主制動缸。外部能源作用于車輛制動系統(tǒng)的所有車輪制動缸，而主制動缸只作用于一部分車輪制動缸，即只作用于前軸車輪制動缸，在制動時前軸車輪制動缸比其它后軸車輪制動缸產(chǎn)生更大的減速度。在人工制動過程中，主制動缸作為車輪制動器所產(chǎn)生制動力的理論值發(fā)送器，也就是在車輪制動缸中所建立的車輪制動壓力的理論值發(fā)送器。在公知的車輛制動系統(tǒng)中，車輪制動壓力的控制是借助制動壓力閥裝置以本身已知的方式進(jìn)行，其中最好每個車輪制動缸配有自己的制動壓力閥裝置，從而在每個車輪制動器上的車輪制動壓力可單獨控制。
已知的車輛制動系統(tǒng)對每一個配屬于輔助制動系統(tǒng)的車輪制動缸都有一個缸-活塞-裝置作為分隔機(jī)構(gòu)，其活塞在人工制動過程中由外部能源加載。分隔機(jī)構(gòu)的活塞加載它所對應(yīng)的車輪制動缸。在輔助制動過程中，主制動缸不用分隔機(jī)構(gòu)的中間連接直接加載車輪制動缸。對于連接在輔助制動系統(tǒng)上的車輪制動缸，分隔機(jī)構(gòu)將外部能源的制動液與主制動缸的制動液分開。這樣做的目的是避免輔助制動系統(tǒng)的制動液中的氣泡。這種氣泡例如可以從一個接在外部能源之后的蓄壓器到達(dá)人工制動系統(tǒng)的制動液中。也可能是外部能源吸入空氣并以此方式到達(dá)人工制動系統(tǒng)的制動液中。可由人力致動的主制動缸具有一定的活塞行程，從而具有一定的制動液排出體積。由于在制動液中的氣泡會導(dǎo)致制動液的可壓縮性，因此輔助制動系統(tǒng)的制動液中的氣泡明顯降低了其功能或者使輔助制動系統(tǒng)停止工作。因為在已知的車輛制動系統(tǒng)中在連在輔助制動系統(tǒng)上的車輪制動缸上設(shè)置了分隔機(jī)構(gòu)，所以避免了輔助制動系統(tǒng)中的氣泡。
分隔機(jī)構(gòu)的缺點是，對于輔助制動系統(tǒng)的每一個車輪制動缸都要求一個自己的分隔機(jī)構(gòu)。因此車輛制動系統(tǒng)復(fù)雜且昂貴。分隔機(jī)構(gòu)的體積必須與特定車輛相匹配，所以不同車輛需要不同的分隔機(jī)構(gòu)。這使車輛制動系統(tǒng)更加昂貴并要求很大的倉庫管理。此外還存在將錯誤的分隔機(jī)構(gòu)裝入一個車輛中的危險。
發(fā)明優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1所述特征的儲能室防止了氣泡從外部能源的制動液進(jìn)入到輔助制動系統(tǒng)的制動液中或者進(jìn)入到使車輛強(qiáng)烈減速的車輪制動缸中，通常是前軸車輪制動缸中。根據(jù)本發(fā)明的儲能室設(shè)計為氣體分離器，在其安裝和使用位置具有一個位置較高的流體接頭和一個位置較低的流體接頭。在位置較低的流體接頭上連接輔助制動系統(tǒng)的車輪制動缸，在位置較高的流體接頭上連接其它的車輪制動缸。儲能室連在外部能源上。可能出現(xiàn)在儲能室中的氣泡在儲能室中向上升起或者停留在上方并集中在儲能室上部。設(shè)計為氣體分離器的儲能室阻止了氣泡到達(dá)位置較低的流體接頭，由此阻止了氣泡到達(dá)連接在該流體接頭上的輔助制動系統(tǒng)中。
因此根據(jù)本發(fā)明的儲能室具有以下優(yōu)點它使氣泡遠(yuǎn)離輔助制動系統(tǒng)的制動液。另一個優(yōu)點是對于車輛制動系統(tǒng)只需要一個儲能室。此外，根據(jù)本發(fā)明的儲能室可以具有一個對所有車型都足夠的容積，從而不需要不同結(jié)構(gòu)尺寸的儲能室。根據(jù)本發(fā)明的儲能室還有一個優(yōu)點是儲能室至少在個別設(shè)計方案中沒有活動零部件，因此儲能室是耐磨的和無故障的。根據(jù)本發(fā)明的儲能室簡單成本低，可以用較少的零件制造。
從屬權(quán)利要求的主題是權(quán)利要求1所述發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計方案和改進(jìn)方案。具有權(quán)利要求10所述特征的本發(fā)明車輛制動系統(tǒng)具有一個前述類型的設(shè)計為氣體分離器的儲能室，該氣體分離器阻止了氣泡進(jìn)入到輔助制動系統(tǒng)中。


下面借助附圖所示實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。圖示為圖1根據(jù)本發(fā)明的車輛制動系統(tǒng)的液壓線路圖；
圖2根據(jù)本發(fā)明的儲能室軸向剖面；圖3根據(jù)本發(fā)明的儲能室第二種實施例的軸向剖面。
具體實施例方式
圖1所示的本發(fā)明的液壓車輛制動系統(tǒng)10具有一個外部能源12，該外部能源包括一個液壓泵14，該液壓泵可由一個電機(jī)16驅(qū)動。液壓泵14后接一個同樣配屬于外部能源12的單向閥18。外部能源12用于實施人工制動，因此車輛制動系統(tǒng)10可以稱為電液車輛制動系統(tǒng)10。
此外，車輛制動系統(tǒng)10具有一個主制動缸20，該主制動缸可由一個腳剎踏板22致動，也就是通過人力致動。主制動缸20用于在人工制動系統(tǒng)發(fā)生故障時實施輔助制動。在人工制動情況下，主制動缸20用作由人工制動系統(tǒng)所建立的車輪制動壓力的理論值發(fā)送器。車輪制動壓力在人工制動情況下僅由外部能源12產(chǎn)生。
外部能源12的液壓泵14連接在主制動缸20的一個制動液貯存容器24上。外部能源12后接一個蓄壓器26，因此隨時都有處于壓力下的制動液可用于人工制動。在液壓蓄能器26上連接一個壓力傳感器28，該壓力傳感器傳遞一個信號給本發(fā)明車輛制動系統(tǒng)10的一個電子控制儀30。當(dāng)液壓蓄能器26中的壓力低于一個預(yù)定的下限值，則控制儀30接通液壓泵14的電機(jī)16，當(dāng)液壓蓄能器26中的壓力達(dá)到一個預(yù)定的上限值，則控制儀30再斷開液壓泵14的電機(jī)16。
在外部能源12上連接了一個儲能室，該儲能室按本發(fā)明設(shè)計為氣體分離器32。氣體分離器32具有一條輸入管道34，借助該輸入管道接到外部能源12上，此外，氣體分離器32在其使用位置具有一個位置較高的流體接頭36和一個位置較低的流體接頭38。本發(fā)明車輪制動系統(tǒng)10的兩個車輪制動缸40連到位置較高的流體接頭36上，另外兩個車輪制動缸42連到位置較低的流體接頭38上。連接到在氣體分離器32上位置較低的流體接頭上的車輪制動缸42在由主制動缸20進(jìn)行的輔助制動情況下加載壓力。這是前軸車輪制動缸42。前軸車輪制動缸42基于制動時車輛前軸加載和后軸卸載的情況產(chǎn)生較大的減速度。該氣體分離器32阻止了可能從液壓泵14或蓄壓器26進(jìn)入制動液中的氣泡進(jìn)入位置較低的流體接頭38。由此阻止了氣泡進(jìn)入前軸車輪制動缸42的制動液中，也就是進(jìn)入輔助制動系統(tǒng)。本發(fā)明的氣體分離器32的結(jié)構(gòu)和原理將在下面借助圖2和3進(jìn)一步描述。
后軸車輪制動缸40經(jīng)制動壓力升壓閥44連接到氣體分離器32的位置較高的流體接頭36上。前軸車輪制動缸42經(jīng)升壓閥46連接到氣體分離器32的位置較低的流體接頭38上。升壓閥44，46是在其沒有流動的正常位置關(guān)閉的二位二通比例磁閥。經(jīng)制動壓力降壓閥48，車輪制動缸40，42連接到一個公共的回路管道上，該回路管道通往主制動缸20的制動液儲存容器24。降壓閥48是在其沒有流動的正常位置開啟的二位二通比例磁閥。在升壓閥44，46中集成了例如在壓力傳感器28突然失靈時限制蓄壓器中最高壓力的壓差閥。集成在降壓閥之一48中的一個壓差閥或者也可以設(shè)置一個單獨的壓差閥就夠了。在圖示的本發(fā)明實施例中使用了四個結(jié)構(gòu)相同的集成有壓差閥的降壓閥，因此有四個壓差閥。升壓閥44，46和降壓閥48由電子控制儀30控制。配屬于一個車輪制動缸40，42的升壓閥44，46與配屬于該車輪制動缸40，42的降壓閥48一起構(gòu)成了一個制動壓力閥裝置44，46，48，借助該裝置可以控制對應(yīng)車輪制動缸40，42中的車輪制動壓力。為了升高車輪制動壓力，打開升壓閥44，46，關(guān)閉降壓閥48。為了降低對應(yīng)車輪制動缸40，42中的車輪制動壓力，關(guān)閉升壓閥44，46，打開降壓閥48。為了使一個車輪制動缸40，42中的車輪制動壓力保持恒定，關(guān)閉其所對應(yīng)的升壓閥44，46和所對應(yīng)的降壓閥48。這一點本身是公知的，這里不再深入描述。也可以將配屬于一個車輪制動缸40的升壓閥和降壓閥44，46，48用一個三位三通磁閥(未示出)來代替。制動壓力閥裝置44，46，48以同樣本身公知的方式可以單個車輪地進(jìn)行滑差控制以避免制動時車輪抱死和避免加速時被驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)(所謂的防抱死控制和驅(qū)動滑差控制)。特別具有優(yōu)點的是，還可以借助制動壓力閥裝置44，46，48以本身公知的方式在曲線行駛時通過適當(dāng)制動一個或多個車輪來穩(wěn)定車輛，以避免車輛離心旋轉(zhuǎn)。
為了識別車輪打滑或者滑轉(zhuǎn)的車輪，為每個車輪配置一個車輪旋轉(zhuǎn)傳感器50，該傳感器傳遞一個信號給電子控制儀30。此外，在每個車輪制動缸40，42上都連接一個壓力傳感器52，以便可以測量車輪制動壓力并與一個理論值相比較。
主制動缸20是雙回路主制動缸。在一個分隔閥54的中間連接下，兩個前軸車輪制動缸42連接在該主制動缸上。分隔閥54是在其無流動的正常位置開啟的兩位兩通磁閥。在人工制動時，制動所需的能量由外部能源12提供，此時分隔閥54關(guān)閉，就是說主制動缸20被車輪制動缸40，42分開。在人工制動系統(tǒng)發(fā)生故障時，借助連接在外部能源12上的壓力傳感器28可以確定制動壓力沒有建立或者壓力不足，則分隔閥54保持開啟，通過人力踩踏制動踏板22借助主制動缸20在前軸車輪制動缸42中升高制動壓力。也可以實施一種人力輔助制動。
在主制動系統(tǒng)沒有故障時，主制動缸20用作制動壓力理論值發(fā)送器。在雙回路主制動缸20的一條回路上連接了一個壓力傳感器56，借助該傳感器可以測量通過踩踏腳剎踏板22在主制動缸20中所建立的壓力，該壓力用作在車輪制動缸40，42中要建立的車輪制動壓力的理論值。這里，在不同車輪制動缸40，42中的車輪制動壓力可以不同，特別是可以與主制動缸20的壓力不同。在正常情況下，在前軸車輪制動缸42中的車輪制動壓力比后軸車輪制動缸40中的車輪制動壓力更高。
由于在人工制動時分隔閥54關(guān)閉從而沒有制動液會從主制動缸20排出到車輛制動系統(tǒng)10中，因此在主制動缸20的一個制動回路上連接一個踏板行程模擬器58。踏板行程模擬器58設(shè)計為一個帶有一個彈簧作用的活塞的缸-活塞單元。在分隔閥54關(guān)閉時踩下制動踏板22，制動液從主制動缸20進(jìn)入踏板行程模擬器58中，踏板行程模擬器的彈簧按通常的踏板力/行程關(guān)系作用。
在制動踏板22上連接了一個所謂的剎車燈開關(guān)60以及一個踏板行程傳感器62。借助該剎車燈開關(guān)60可以確定制動踏板22是否踩下，借助踏板行程傳感器62可以確定制動踏板22被踩下的行程。踏板行程傳感器62同樣可以用作在車輛車輪制動缸40，42中所需的車輪制動壓力的理論值發(fā)送器，但它對連接在主制動缸20上的壓力傳感器56來說是多余的。
一根車軸上的兩個車輪制動缸通過一個軸閥64相互連接。軸閥64是在其無流動的正常位置開啟的二位二通磁閥。軸閥64在制動時正常是打開的，就是說制動時在一根車軸上的車輪制動缸40，42中具有相同的車輪制動壓力。如果要單獨控制一個車輪制動缸40，42中的車輪制動壓力，則關(guān)閉相應(yīng)車軸的軸閥46，然后以上述方式借助配屬于相關(guān)車輪制動缸40，42的升壓閥44，46和降壓閥48控制制動壓力。例如在車輛左側(cè)和右側(cè)出現(xiàn)不同粗糙的地面時為了防抱死或驅(qū)動滑轉(zhuǎn)控制以及行駛動力學(xué)控制要求這樣一種單個車輪的制動壓力控制。
圖2示出了一個用于液壓車輛制動系統(tǒng)的儲能室。該儲能室根據(jù)本發(fā)明設(shè)計為氣體分離器32。根據(jù)本發(fā)明的氣體分離器32是在車輛制動系統(tǒng)的一個液壓集成塊68中的盲孔66。在液壓集成塊68中還安裝了車輛制動系統(tǒng)的圖2未示出的其它液壓結(jié)構(gòu)元件并且相互液壓錯接。液壓結(jié)構(gòu)元件特別涉及磁閥44，46，48，54，64、液壓泵14及其電機(jī)16和本發(fā)明車輛制動系統(tǒng)10的壓力傳感器28，52，56。為清楚起見，圖2中只示出了液壓集成塊68的圍繞氣體分離器32的一段，這一段同時構(gòu)成了氣體分離器32的外殼。
盲孔66用一個擋蓋70壓力密封地封閉，該擋蓋嵌入盲孔66中并通過一圈斂縫72固定并耐壓地密封。連接了后軸車輪制動缸40和前軸車輪制動缸42的氣體分離器32的流體接頭36，38實施為液壓集成塊68中的孔，這些孔徑向通向盲孔66。這里，連接了后軸車輪制動缸40的位置較高的流體接頭36從上方通到盲孔66中，連接了前軸車輪制動缸42的位置較低的流體接頭38從下方通到盲孔66。上方和下方是指氣體分離器32的安裝和使用位置，其中重要的是，位置較低的流體接頭38與盲孔36的上端部有足夠的距離通到該盲孔中，這保證了可能進(jìn)入盲孔36的氣泡不會到達(dá)位置較低的流體接頭38。
在盲孔66中嵌入一個向上開口的塑料杯形件74。該杯形件74具有一個支柱76，該支柱在其端部支撐一個軸頸78，借助該軸頸杯形件壓入擋蓋70中的一個盲孔中。以此使杯形件74固定在盲孔66中。在杯形件74的底部徑向伸出一個環(huán)形卷邊，該環(huán)形卷邊貼在盲孔66的壁上并由此使杯形件74同軸保持在盲孔66中。該卷邊構(gòu)成了一個中間壁80，該中間壁將氣體分離器32分成上部和下部。中間壁80設(shè)有制動液通道82。
氣體分離器32通過第三流體接頭34連接到本發(fā)明液壓車輛制動系統(tǒng)10的外部能源12的液壓泵14上。第三接頭34設(shè)計為在液壓集成塊68中的同軸向上通到盲孔66中的孔。在構(gòu)成第三流體接頭34的孔中壓入一個管件82，該管件在靠近杯形件74的底部附近浸入到該杯形件中。從杯形件74的壁伸出四個徑向向內(nèi)沿縱向延伸的肋片84。通過這些肋片84使杯形件74和管件82在徑向使相互支撐。肋片84具有臺階86，管件82以其朝向杯形件74底部的端邊支承在該臺階上。在杯形件74內(nèi)部的肋片84、杯形件74的壁和管件82之間有中間空腔，制動液通過該中間空腔可以從管件82流進(jìn)盲孔66中以及反向流動。這些中間空腔具有很大的橫截面，它們形成一個穩(wěn)流段88，其中制動液的流速很低。在杯形件74的壁和盲孔66之間的中間空腔同樣具有一個橫截面很大的中間空腔，其也形成制動液流動很低的穩(wěn)流段90。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計為氣體分離器32的儲能室的原理如下可能從液壓泵12或者連接在液壓泵上的蓄壓器26(圖1)通過第三流體接頭34和管件82進(jìn)入氣體分離器32的氣泡向上升到盲孔66中并集中在盲孔的上端部。由此氣泡遠(yuǎn)離位置較低的流體接頭38。這樣就避免了這些氣泡到達(dá)接在位置較低的流體接頭38上的配屬于輔助制動系統(tǒng)的本發(fā)明車輛制動系統(tǒng)10的前軸車輪制動缸42中。通過制動液在穩(wěn)流段88，90流速下降，避免了制動液將盲孔66中的氣泡向下帶到位置較低的流體接頭38處。
杯形件74在其底部朝向擋蓋70的外側(cè)和底側(cè)上設(shè)計有倒圓。這有利于到達(dá)盲孔66下部的氣泡上升并集中到盲孔66的上端部。氣體分離器32設(shè)計使其在盲孔66上端部之下沒有會使氣泡集中的向下指向的面。
圖3示出了按照本發(fā)明設(shè)計為氣體分離器32的儲能室的第二種實施例。儲能室有一個空心圓柱形殼體94，該殼體用螺釘96擰在液壓車輛制動系統(tǒng)的一個液壓集成塊68的一個側(cè)面上。在殼體94中嵌入一個金屬波紋管98，該波紋管由一個擋蓋100封閉。因此在波紋管98中封閉了一個氣墊。由此儲能室是一個氣壓作用的液壓蓄能器。波紋管98構(gòu)成氣體分離器32的一個可動的分隔元件，其將殼體94的內(nèi)腔分成一個可變的、圍繞波紋管98的蓄能器容積102和封閉在波紋管98中的氣體容積。為了將氣體分離器32連接到車輛制動系統(tǒng)10上，在液壓集成塊68中設(shè)置兩個孔，它們穿過氣體分離器32的殼體94的一個壁通到其可變的蓄能器容積102中。這些孔在氣體分離器32的安裝和使用位置上下設(shè)置。較高的孔構(gòu)成位置較高的流體接頭36，其上連接車輛制動系統(tǒng)10的后軸車輪制動缸40。較低的孔構(gòu)成位置較低的流體接頭38，其上連接車輛制動系統(tǒng)10的前軸車輪制動缸42。位置較高的流體接頭36同時構(gòu)成第三流體接頭34，通過該第三流體接頭使氣體分離器32連接到液壓泵14上。圖3所示的氣體分離器32的原理基本與圖2所示的氣體分離器32的原理相同。在圖3所示的本發(fā)明的氣體分離器32中，可能從液壓泵14或者蓄壓器26進(jìn)來的氣泡在蓄能器容積102中向上升，由此避免了氣泡進(jìn)入位置較低的流體接頭38中并由此到達(dá)流入到前軸車輪制動缸42中的制動液中。
權(quán)利要求
1.用于液壓車輛制動系統(tǒng)的儲能室，其中儲能室具有一個流體接頭，其特征在于，儲能室設(shè)計為氣體分離器(32)，儲能室具有一個第二流體接頭(38)，在氣體分離器(32)的使用位置這兩個流體接頭(36，38)的高度不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能室，其特征在于，儲能室具有一個可變的蓄能器容積(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能室，其特征在于，儲能室具有一個可動的分隔元件(98)，該分隔元件將儲能室分成蓄能器容積(102)和與之分開的一個容積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能室，其特征在于，分隔元件是一個波紋管(98)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能室，其特征在于，儲能室具有一個第三流體接頭(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能室，其特征在于，儲能室在第一流體接頭(36)和第二流體接頭(38)之間具有一個流動橫截面很大的穩(wěn)流段(88，90)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲能室，其特征在于，在儲能室中設(shè)置一個在氣體分離器(32)的使用位置向上開口的杯形件(74)，第三流體接頭(34，82)通到其中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能室，其特征在于，在儲能室中設(shè)置一個中間壁(80)，其至少有一個流體通道(82)并在氣體分離器(32)的使用位置將儲能室分成上部和下部，該上部和下部通過流體通道(82)相互連通，其中第一流體通道(36)通到上部，第二流體通道(38)通到下部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能室，其特征在于，在氣體分離器(32)的使用位置位于第一流體接頭(36)下方的儲能室面(92)斜向上延伸，使得氣泡可以沿著這些面向上向著第一流體接頭(36)上升。
10.帶有至少兩個車輪制動缸和一個可由人力致動的主制動缸的液壓車輛制動系統(tǒng)，所述車輪制動缸可以被一個液壓外部能源加載以實施人工制動，借助所述主制動缸可以加載以實施輔助制動至少一個車輪制動缸，其特征在于，車輛制動系統(tǒng)(10)具有一個氣體分離器(32)，其連接在外部能源(12)之后。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓車輛制動系統(tǒng)，其特征在于，氣體分離器(32)具有一個液壓流體儲能室，該儲能室?guī)в幸粋€用于至少一個車輪制動缸(40)的流體接頭(36)和一個用于至少另一個車輪制動缸(42)的第二流體接頭(38)，在氣體分離器(32)的使用位置，一個流體接頭(36)位置高于另一個流體接頭(38)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液壓車輛制動系統(tǒng)，其特征在于，可由人力致動的主制動缸(20)不作用于所有制動回路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液壓車輛制動系統(tǒng)，其特征在于，主制動缸(20)作用于其流體接頭(38)在氣體分離器(32)上位置較低的車輪制動缸(42)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液壓車輛制動系統(tǒng)的儲能室。本發(fā)明建議，儲能室設(shè)計為帶有兩個按不同高度布置的流體接頭(36，38)的氣體分離器(32)。在較低的流體接頭(38)上連接一個輔助制動系統(tǒng)的車輪制動缸，該車輪制動缸在一個外部能量人工制動系統(tǒng)發(fā)生故障時可通過人力致動。氣體分離器(32)使氣泡遠(yuǎn)離位置較低的流體接頭(38)并由此避免了氣泡進(jìn)入人力操作輔助制動系統(tǒng)的制動液中，以保證制動液的作用。
文檔編號B60T17/00GK1443125SQ01813086
公開日2003年9月17日 申請日期2001年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者H·西格爾 申請人:羅伯特-博希股份公司