專利名稱：汽車制動(dòng)系統(tǒng)的具有偏心輪傳動(dòng)裝置的液壓流體泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，其包括用于克服在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的 一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種包括這樣 的液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已公開(kāi)了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，在這些液壓流體泵中，為了在汽車制動(dòng)系 統(tǒng)中輸送液壓流體或制動(dòng)液，特別是用于從汽車制動(dòng)器中回輸制動(dòng)液和/或?yàn)榱酥鲃?dòng)地增 加制動(dòng)壓力，使用多個(gè)往復(fù)活塞泵作為輸送裝置。這些往復(fù)活塞泵也被稱作泵元件。這些泵元件通常利用安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的偏心輪通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。作為替代方案， 也可以使用凸輪傳動(dòng)裝置或者類似裝置。在此，根據(jù)偏心輪的偏心距和在泵元件或者說(shuō)往 復(fù)活塞泵中使用的泵活塞的直徑，可得到電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周的恒定輸送量。假設(shè)在泵元件或者說(shuō)往復(fù)活塞泵上的壓縮室完全充滿并且忽略效率，由此得到在 液壓流體泵的所有工作范圍內(nèi)液壓負(fù)載力矩(壓力P)與電功率(電流強(qiáng)度I，當(dāng)電壓υ恒 定時(shí))之間的線性關(guān)系。由于這種線性關(guān)系，雖然在已知的液壓流體泵上的液壓負(fù)載力矩 可通過(guò)簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度很好地進(jìn)行設(shè)定，但是這樣的液壓流體泵不是在所有部分工作 范圍內(nèi)都最優(yōu)地工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包括液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)，在該液壓流體泵中， 在大多數(shù)的部分工作范圍內(nèi)保證了相應(yīng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的在很大程度上最優(yōu)的壓力供給。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過(guò)一種按照權(quán)利要求1所述的液壓流體泵和一種按照權(quán) 利要求9所述的汽車制動(dòng)系統(tǒng)得到解決。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描 述。根據(jù)本發(fā)明，提供一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，該液壓流體泵包括用于克服 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置，在該液壓流體泵 中設(shè)有用于根據(jù)液壓背壓的大小改變輸送裝置的輸送量的裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，該目的 還通過(guò)一種包括這樣按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)得到解決。本發(fā)明的解決方案基于這樣的認(rèn)識(shí)在已知的汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的常規(guī)調(diào)節(jié)情況 中，特別是在借助于液壓流體泵回輸液壓流體時(shí)，對(duì)于液壓流體供給來(lái)說(shuō)主要有兩個(gè)設(shè)計(jì) 點(diǎn)是重要的按照第一設(shè)計(jì)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在低的壓力水平下或者在Obar的壓力水平下提供盡可能 大的液壓輸送功率。利用這樣大的液壓輸送功率，增壓動(dòng)力應(yīng)當(dāng)達(dá)到最大，或者說(shuō)，汽車制 動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)片與相應(yīng)的制動(dòng)盤之間的氣隙消除的時(shí)間應(yīng)當(dāng)達(dá)到最小。常規(guī)汽車制動(dòng)系統(tǒng) 的這個(gè)功能也被稱作在穩(wěn)定功能中的性能最優(yōu)化。按照第二設(shè)計(jì)點(diǎn)，在防抱死控制(ABS)中，即使在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的主制動(dòng)缸上的壓力最大的情況下，也應(yīng)當(dāng)保證在回油工作中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的可靠起動(dòng)。這是指，相應(yīng)汽車的 駕駛員很重地踩在相應(yīng)的制動(dòng)踏板上并由此在主制動(dòng)缸上產(chǎn)生最大的制動(dòng)壓力，但是同時(shí) 液壓流體泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)還是應(yīng)當(dāng)在汽車制動(dòng)器中吸走液壓流體，以確保防抱死功能。上面提到的汽車制動(dòng)系統(tǒng)的汽車制動(dòng)器的液壓流體供給的兩個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)也不是相 互獨(dú)立的。在本發(fā)明的認(rèn)識(shí)中，第一和第二設(shè)計(jì)點(diǎn)都可通過(guò)泵元件的幾何尺寸和/或相應(yīng) 傳動(dòng)裝置的偏心距進(jìn)行影響。這樣，在低的壓力水平下朝第一設(shè)計(jì)點(diǎn)的方向并由此朝最大液壓輸送功率的方向 最優(yōu)化時(shí)，同時(shí)為在防抱死功能中的回油工作產(chǎn)生必需的相對(duì)較高的電功率或者說(shuō)高的電 動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩。換句話說(shuō)，在高的壓力水平下高的輸送功率也與在低的壓力水平下原理上 要設(shè)計(jì)的高的泵元件輸送功率有關(guān)。為了說(shuō)明這種關(guān)系，在此附上了圖1。圖1示出了在X軸上標(biāo)出的由泵元件產(chǎn)生的 壓力與在相應(yīng)的Y軸上表示的輸送功率之間的關(guān)系作為圖表。上面的關(guān)系，即泵元件在低的壓力水平下具有高的輸送功率的同時(shí)在高的壓力水 平下也具有相對(duì)較高的輸送功率，顯示在圖1的直線10中。直線10示出了液壓負(fù)載力矩 (壓力)與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電功率(輸送功率)之間存在線性關(guān)系。根據(jù)直線10，在 低壓下在第一設(shè)計(jì)點(diǎn)20處朝著高輸送功率的方向優(yōu)化的泵元件以增加的壓力進(jìn)行輸送直 到一個(gè)點(diǎn)30，在該點(diǎn)30處還可獲得相對(duì)較高的輸送功率并由此獲得用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的相 對(duì)較高的電流強(qiáng)度。在圖1中，泵元件在高壓下朝很小的電動(dòng)機(jī)功率或者說(shuō)很小的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩的 方向的優(yōu)化得到設(shè)計(jì)點(diǎn)40。但是根據(jù)直線60，這樣的泵元件在很小的壓力下也會(huì)導(dǎo)致很小 的輸送功率直到點(diǎn)50。如果相反地想要更好地滿足汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功能要求并參照兩個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)20和40 來(lái)設(shè)計(jì)液壓流體泵，則相反地(在本發(fā)明的認(rèn)識(shí)中)需要力求一種在圖1中用曲線70示出 的關(guān)系。本發(fā)明的解決方案通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)了該最優(yōu)的設(shè)計(jì)曲線在本發(fā)明的液體流體 泵中設(shè)有用于根據(jù)液壓背壓的大小改變輸送裝置的輸送量的裝置。作為輸送裝置，在這里 特別地設(shè)有泵元件或者說(shuō)往復(fù)活塞泵，其中，輸送量被定義為這樣的液壓流體量，即液壓流 體泵通過(guò)它的往復(fù)活塞的一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)或者說(shuō)通過(guò)它的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周輸送到相應(yīng) 汽車制動(dòng)系統(tǒng)中或從該汽車制動(dòng)系統(tǒng)中吸走的液壓流體量。本發(fā)明的解決方案實(shí)現(xiàn)了符合需要地使液壓輸送功率適應(yīng)相應(yīng)控制系統(tǒng)的功能 要求。這些要求包括特別是如已說(shuō)明，在低的背壓下的高輸送功率以快速使汽車穩(wěn)定以及 在高的背壓下的低輸送功率以可靠地產(chǎn)生防抱死功能。此外，通過(guò)本發(fā)明的解決方案，也可以使液壓流體泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)必需的電功率 達(dá)到最小。根據(jù)本發(fā)明，用于輸送液壓流體的輸送裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成包括至少一個(gè)輸送活 塞，該輸送活塞可移動(dòng)地支承在一缸體中并且與該缸體一起限定壓縮室，該壓縮室的容積 可通過(guò)移動(dòng)輸送活塞進(jìn)行改變。在這里，用于改變輸送量的裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成用于根據(jù)液 壓背壓(額外地)改變壓縮室容積的裝置。在這種有利的解決方案中，特別地，當(dāng)輸送活 塞進(jìn)行增壓且同時(shí)存在高的液壓背壓時(shí)，產(chǎn)生的壓縮室容積與常規(guī)情況相比增大或者保持
4較大。那就是說(shuō)，輸送活塞將較少的液壓流體輸出壓縮室。相反地，如果存在很小的液壓背 壓，在將液壓流體排出壓縮室時(shí)，壓縮室容積以較小的程度增大或者根本不增大，從而相應(yīng) 地將較大量的液壓流體排出壓縮室。此外，根據(jù)本發(fā)明，用于根據(jù)液壓背壓改變壓縮室容積的裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成用于 液壓背壓改變輸送活塞的沖程長(zhǎng)度的裝置。根據(jù)本發(fā)明，以這種方式，隨著背壓的增大，有 利地使產(chǎn)生的輸送活塞的排量減小，由此與常規(guī)情況相比，壓縮室容積增大并因此液壓輸 送功率較小。此外，在這樣改進(jìn)的本發(fā)明的液壓流體泵中，優(yōu)選的是，設(shè)有用于移動(dòng)輸送活塞的 偏心輪傳動(dòng)裝置，以及用于改變輸送活塞的沖程長(zhǎng)度的裝置通過(guò)用于改變偏心輪傳動(dòng)裝置 的偏心距的調(diào)整裝置構(gòu)成。偏心輪傳動(dòng)裝置的這樣根據(jù)液壓負(fù)壓可變的偏心距使得能夠簡(jiǎn) 單、極為有效且同時(shí)符合情況地調(diào)整輸送活塞的輸送量。用于改變偏心輪傳動(dòng)裝置的偏心距的調(diào)整裝置優(yōu)選通過(guò)偏心輪傳動(dòng)裝置的軸承 構(gòu)成，在該軸承中，軸承中心的位置沿徑向方向是可變的。軸承中心位置的這種調(diào)整裝置可 以成本低廉且在相應(yīng)液壓流體泵的整個(gè)使用壽命內(nèi)工作可靠地制成。此外優(yōu)選的是，偏心輪傳動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成包括三個(gè)被排列成沿軸向分布的三個(gè)軸 承，其中，在兩個(gè)軸承中，軸承中心的位置沿徑向方向是可變的。這兩個(gè)沿徑向可偏移的軸 承使得能夠進(jìn)行上述的根據(jù)本發(fā)明想要的輸送活塞沖程長(zhǎng)度的調(diào)整，而沿徑向不可偏移的 第三軸承負(fù)責(zé)偏心輪傳動(dòng)裝置特別是其電動(dòng)機(jī)的必需的引導(dǎo)。用于改變輸送裝置的輸送量的裝置特別優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成包括彈性元件，該彈性元 件能夠克服液壓流體的背壓而被夾緊。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)該彈性元件，可以實(shí)現(xiàn)在規(guī)定的背 壓下不再發(fā)生通過(guò)液壓流體泵的輸送，由此即使在背壓進(jìn)一步升高時(shí)在相應(yīng)的傳動(dòng)裝置上 不會(huì)出現(xiàn)負(fù)載力矩的升高。這直接使得相應(yīng)電動(dòng)機(jī)必需的最大起動(dòng)力矩較小，從而也可以 相應(yīng)地設(shè)置較小的電功率。根據(jù)本發(fā)明，彈性元件有利地通過(guò)環(huán)形的彈性體部件構(gòu)成，該彈性體部件特別地 在徑向外部包圍至少一個(gè)軸承。這樣的改進(jìn)方案是成本特別低廉的且裝配特別容易的，因 為偏心輪傳動(dòng)裝置通過(guò)環(huán)形彈性體部件產(chǎn)生的撓性在安裝該彈性體部件時(shí)也是特別有利 的。最后，特別優(yōu)選的是，對(duì)于相應(yīng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)液壓制動(dòng)回路使用至少兩個(gè) 泵元件或者說(shuō)往復(fù)活塞泵。在這里，至少一個(gè)往復(fù)活塞泵被設(shè)計(jì)成常規(guī)工作泵，通過(guò)該常規(guī) 工作泵，在工作中即使在高的背壓下也可以產(chǎn)生功能上必需的體積流量。因此，一方面可以 在相應(yīng)汽車車載電網(wǎng)的電流負(fù)載總體上明顯減小之后仍符合汽車調(diào)節(jié)器的要求，而同時(shí)可 以符合需要地產(chǎn)生液壓輸送功率。


下面借助于示意性的附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明解決方案的實(shí)施例。在附圖中圖1示出了在常規(guī)液壓流體泵中和在本發(fā)明的解決方案中的輸送功率與背壓的 關(guān)系圖，圖2示出了本發(fā)明的液壓流體泵的一個(gè)實(shí)施例的極度簡(jiǎn)化的縱向剖視圖，以及圖3示出了圖2中的截面III-III。
具體實(shí)施例方式在圖1中，如上面已經(jīng)說(shuō)明，示出了如何通過(guò)本發(fā)明的解決方案符合需要地提供 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)上的液壓流體泵的輸送裝置的根據(jù)液壓背壓大小而改變的輸送量。在這一 點(diǎn)上，關(guān)于如圖1的描述可參見(jiàn)上面的說(shuō)明。在圖2中示出了液壓流體泵80，它的主要部件包括入口閥90、入口管道100、帶 有位于其內(nèi)的活塞120的缸體110、相應(yīng)的偏心輪傳動(dòng)裝置130、出口管道140以及出口閥 150。在這里，入口閥90、入口管道100和出口管道140與出口閥150共同與由缸體110和 活塞120構(gòu)成的壓縮室160以輸送流體的方式連接，使得(未示出的)液壓流體通過(guò)活塞 120在缸體110中的運(yùn)動(dòng)被吸入壓縮室160中并且從該壓縮室中輸出?；钊?20為此可軸 向移動(dòng)地支承在缸體110中，其中，在活塞120的外側(cè)與缸體110的內(nèi)側(cè)之間設(shè)有高壓密封 件 170。偏心輪傳動(dòng)裝置130包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)180，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸190。電動(dòng)機(jī)軸 190可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在兩個(gè)軸承200和210上，即一個(gè)浮動(dòng)軸承(軸承200，其實(shí)現(xiàn)沿軸向的 間隙補(bǔ)償)和一個(gè)固定軸承(軸承210，其不允許沿軸向的間隙補(bǔ)償)?？蛇x地，設(shè)置一個(gè) 第三軸承220，它同樣被設(shè)計(jì)成浮動(dòng)軸承。偏心輪230不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在電動(dòng)機(jī)軸190 上，該偏心輪的軸線被設(shè)置成相對(duì)于電動(dòng)機(jī)軸190的軸線沿徑向偏移。軸承200 (和可選的軸承220)被設(shè)計(jì)成包括軸承內(nèi)環(huán)240 (見(jiàn)圖3)，該軸承內(nèi)環(huán)被 套到電動(dòng)機(jī)軸190上。在軸承內(nèi)環(huán)240的徑向外部設(shè)有在軸承內(nèi)環(huán)240的整個(gè)周邊上分布 的形式為滾柱體的多個(gè)滾動(dòng)體250，這些滾動(dòng)體在外側(cè)被一軸承外環(huán)260包圍。該軸承外 環(huán)260本身在徑向外部被一個(gè)環(huán)形的彈性體部件270包圍，該彈性體部件本身又被一個(gè)外 環(huán)280圍住。該外環(huán)280用于將軸承200固定在液壓流體泵80的還是沒(méi)示出的殼體中。在偏心輪傳動(dòng)裝置130工作時(shí)，使活塞120沿軸向運(yùn)動(dòng)并相對(duì)于缸體110移動(dòng)(也 如在常規(guī)液壓流體泵中那樣)。在這里，在壓縮室160中的容積交替地增大和減小，由此將 液壓流體通過(guò)入口管道110吸入壓縮室160中并隨后通過(guò)出口管道140又從壓縮室160中 輸出。因此，活塞120與缸體110和偏心輪傳動(dòng)裝置130共同構(gòu)成用于克服在汽車制動(dòng) 系統(tǒng)的一部分中(在這里是在出口管道140和出口閥150中)存在的液壓背壓而輸送液壓 流體的裝置。在這里，活塞120抵靠著偏心輪被夾緊，該偏心輪如上述通過(guò)帶有位于彈性部 件270上的軸承200 (以及可選的軸承220)的電動(dòng)機(jī)軸190支承。該彈性體部件270構(gòu)成 用于根據(jù)液壓背壓的大小改變?cè)撦斔脱b置的輸送量的裝置。也就是說(shuō)，彈性體部件270允 許軸承外環(huán)260在相應(yīng)的徑向力的作用下相對(duì)于外環(huán)280偏移。該徑向力根據(jù)在壓縮室 160中存在的背壓經(jīng)由偏心輪230和活塞120作用到軸承200 (以及軸承220)上。當(dāng)在壓 縮室160中的背壓升高時(shí)，活塞120由于彈性體部件270的撓性朝著使在壓縮室160中的 容積增大的方向偏移并且由此降低了活塞120的液壓輸送功率。通過(guò)相應(yīng)地設(shè)計(jì)該彈性體部件270，實(shí)現(xiàn)了從達(dá)到在彈性體部件270中的規(guī)定回 彈行程起，不再發(fā)生通過(guò)活塞120的液壓流體輸送，并且由此即使在背壓進(jìn)一步升高時(shí)也 不會(huì)出現(xiàn)負(fù)載力矩的進(jìn)一步升高。此外，有利的是，軸承210也可以具有彈性體部件270。 這直接使得與常規(guī)的解決方案相比能夠減小偏心輪傳動(dòng)裝置130必需的最大起動(dòng)力矩和為此所需的電功率。 在汽車制造系統(tǒng)或者說(shuō)液壓流體泵80所屬的制動(dòng)回路中的功能上必需的體積流 量通過(guò)另一個(gè)(未示出的)常規(guī)類型的液壓流體泵來(lái)確保。因此，優(yōu)選的是，相應(yīng)的汽車制 動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)制動(dòng)回路包括至少兩個(gè)液壓流體泵，也就是說(shuō)每個(gè)總液壓裝置總共包括至少 四個(gè)液壓流體泵。
權(quán)利要求
汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵(80)，其包括用于克服在所述汽車制動(dòng)系統(tǒng)的一部分(140，150)中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置(110，120)，在所述液壓流體泵中，設(shè)有根據(jù)所述液壓背壓的大小改變所述輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(270)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓流體泵，其特征在于，所述輸送裝置(110，120)包括至少 一個(gè)輸送活塞(120)，該活塞可移動(dòng)地支承在缸體(110)中并且與該缸體(110)共同限定壓 縮室(160)，該壓縮室的容積能夠通過(guò)移動(dòng)所述輸送活塞(120)來(lái)改變；此外，所述改變所 述輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(270)是根據(jù)所述液壓背壓改變所述壓縮室(160) 容積的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓流體泵，其特征在于，所述根據(jù)所述液壓背壓改變所述壓 縮室(160)容積的裝置(270)是根據(jù)所述液壓背壓改變所述輸送活塞(120)的沖程長(zhǎng)度的 裝置(270)。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓流體泵，其特征在于，設(shè)有移動(dòng)所述輸送活塞(120)的偏心 輪傳動(dòng)裝置(130)；所述改變所述輸送活塞的沖程長(zhǎng)度的裝置(270)是通過(guò)改變所述偏心 輪傳動(dòng)裝置(130)的偏心距的調(diào)整裝置(270)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的液壓流體泵，其特征在于，所述調(diào)整裝置(270)是通過(guò)所述偏心 輪傳動(dòng)裝置(130)的軸承(200，210，220)構(gòu)成，在該軸承中，軸承中心的位置沿徑向方向是 可變的。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓流體泵，其特征在于，所述偏心輪傳動(dòng)裝置(130)包括被排 列成沿軸向分布的三個(gè)軸承(200，210，220)，其中，在兩個(gè)軸承(200，220)中，軸承中心的 位置沿徑向方向是可變的。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓流體泵，其特征在于，所述改變所述輸送裝置 (110,120)的輸送量的裝置(270)包括彈性元件(270)，該彈性元件能夠克服所述液壓流體 的背壓而被夾緊。
8.如權(quán)利要求7所述的液壓流體泵，其特征在于，所述彈性元件(270)通過(guò)環(huán)形的彈 性體部件(270)構(gòu)成，該彈性體部件(270)特別地在徑向外部包圍至少一個(gè)軸承(200，210， 220)。
9.汽車制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液壓流體泵 (80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵(80)，其包括用于克服在所述汽車制動(dòng)系統(tǒng)(140，150)的一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置(110，120)，在所述液壓流體泵中，設(shè)有用于根據(jù)所述液壓背壓的大小改變所述輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(270)，優(yōu)選是在電動(dòng)機(jī)軸軸承(200，220)中的彈性體部件。
文檔編號(hào)B60T8/40GK101903225SQ200880121211
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
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