專利名稱：制動(dòng)踏板模擬器與制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏板模擬器，包括一個(gè)充滿制動(dòng)液的壓力 腔，由一個(gè)可以與制動(dòng)踏板連接的第一活塞與一個(gè)第二活塞形成所述壓力腔的邊界，并且 包括一個(gè)可產(chǎn)生復(fù)位力作用于第二活塞的復(fù)位裝置。本發(fā)明還涉及一種具有上述類(lèi)型制動(dòng) 踏板模擬器的車(chē)用電液制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在線控制動(dòng)系統(tǒng)中，不必將駕駛員的肌力直接傳遞給制動(dòng)壓力發(fā)生器，即可在線 控制動(dòng)模式下產(chǎn)生所需的制動(dòng)力矩，方法是利用電驅(qū)動(dòng)裝置操動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力發(fā)生 器。與制動(dòng)系統(tǒng)相連的制動(dòng)踏板模擬器可以模擬相當(dāng)于制動(dòng)過(guò)程的踏板特征，從而使得汽 車(chē)駕駛員能夠有感受到傳統(tǒng)的制動(dòng)踏板力感。如果線控制動(dòng)模式失效，則制動(dòng)系統(tǒng)將在應(yīng) 急模式下工作。這時(shí)可將駕駛員施加在制動(dòng)踏板上的肌力直接傳遞給制動(dòng)壓力發(fā)生器，以 便開(kāi)始執(zhí)行制動(dòng)過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，對(duì)上述類(lèi)型的制動(dòng)踏板模擬器進(jìn)行改進(jìn)，從而能 夠用簡(jiǎn)單而且成本低廉的方式進(jìn)行生產(chǎn)。上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏板模擬器得以解決，該制動(dòng)踏 板模擬器包括充滿液壓液的壓力腔，由可以與制動(dòng)踏板連接的第一活塞與第二活塞形成所 述壓力腔的邊界，并且包括可產(chǎn)生復(fù)位力的、作用于第二活塞的復(fù)位裝置，按照本發(fā)明，，制 動(dòng)踏板模擬器的壓力腔具有一個(gè)第一壓力腔部分和一個(gè)第二壓力腔部分，所述第一壓力腔 部分在第一閥和第一活塞之間延伸，第二壓力腔部分在第一閥和第二活塞之間延伸，所述 第一活塞和第二活塞在第一閥開(kāi)啟后通過(guò)液壓液相互作用連接，從而在第一活塞朝向液壓 液運(yùn)動(dòng)時(shí)將復(fù)位裝置所產(chǎn)生的復(fù)位力傳遞給第一活塞，第一和第二活塞之間的作用連接在 第一閥閉合之后中斷。由于第一閥布置在兩個(gè)壓力腔之間，因此可以用簡(jiǎn)單而且成本低廉的方式，使得 復(fù)位裝置與用來(lái)和制動(dòng)踏板作用連接的第一活塞相連，開(kāi)啟第一閥即可使其相互連接，閉 合第一閥則可使其解除連接。本發(fā)明所述的制動(dòng)踏板模擬器特別適用于線控制動(dòng)系統(tǒng)之 中，因?yàn)橹灰刂频谝婚y即可使得本發(fā)明所述的制動(dòng)踏板模擬器與制動(dòng)系統(tǒng)相連或者與制 動(dòng)系統(tǒng)解除連接。此外壓力腔還具有一個(gè)第二閥和一個(gè)第三壓力腔部分，所述第三壓力腔部分在第 二閥和用于控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力發(fā)生器的第三活塞之間延伸。第一壓力腔部分在第一 活塞和第二閥之間延伸。第一活塞和第三活塞在第二閥開(kāi)啟后通過(guò)液壓液相互作用連接， 從而可將第一活塞的運(yùn)動(dòng)傳遞給第三活塞。而當(dāng)?shù)诙y閉合時(shí)，第一和第三活塞之間的作 用連接就會(huì)中斷。將制動(dòng)踏板模擬器安裝于制動(dòng)系統(tǒng)之中后，第一活塞相應(yīng)地與制動(dòng)踏板作用相連，第三活塞最好用來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng)的液壓制動(dòng)壓力發(fā)生器，通過(guò)相應(yīng)地控制第二閥，即可 將第一活塞的運(yùn)動(dòng)傳遞給第三活塞。在線控制動(dòng)系統(tǒng)之中使用本發(fā)明所述的制動(dòng)踏板模擬 器，可以在應(yīng)急模式期間以簡(jiǎn)單方式在第一活塞和第三活塞之間實(shí)現(xiàn)連接，從而能夠?qū)Ⅰ{ 駛員施加在制動(dòng)踏板上的肌力直接傳遞給制動(dòng)壓力發(fā)生器開(kāi)始執(zhí)行制動(dòng)過(guò)程。關(guān)于本發(fā)明的有益實(shí)施方式，可參閱說(shuō)明部分、附圖以及相關(guān)從屬權(quán)利要求。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選擴(kuò)展設(shè)計(jì)，制動(dòng)踏板模擬器經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得第二閥在 第一閥開(kāi)啟時(shí)閉合，反之亦然。所述第一閥最好是一種常閉換向閥。所述第二閥最好是一種常開(kāi)換向閥。第一閥 在未通電時(shí)閉合，而第二閥則開(kāi)啟。在應(yīng)急模式期間無(wú)需通電就能使制動(dòng)系統(tǒng)工作的線控 制動(dòng)系統(tǒng)中特別適合使用這種制動(dòng)踏板模擬器，因?yàn)橹苿?dòng)踏板模擬器能在應(yīng)急模式期間保 證第一活塞與第三活塞作用連接，而第一和第二活塞之間的作用連接則被中斷，從而使得 復(fù)位裝置與制動(dòng)系統(tǒng)脫離。此外還可以在制動(dòng)踏板模擬器上安裝一個(gè)將第三壓力腔部分與液壓液存儲(chǔ)器分 隔開(kāi)的第三閥。第三閥最好在第二閥閉合時(shí)開(kāi)啟，反之亦然。所述液壓液存儲(chǔ)器最好是制動(dòng)助力器的制動(dòng)液罐。這種實(shí)施方式的好處在于，也 可以將現(xiàn)有的制動(dòng)液罐作為制動(dòng)踏板模擬器的液壓液存儲(chǔ)器使用。此外這種實(shí)施方式還可 以利用現(xiàn)有的警告指示器(如制動(dòng)液液位警告器)作為制動(dòng)踏板模擬器的警告指示器。所述第三閥最好是一個(gè)常閉換向閥，其好處在于，如果在第二閥閉合時(shí)移動(dòng)第三 活塞使得第三壓力腔部分的容積增大，液壓液就可以在第三閥開(kāi)啟時(shí)從存儲(chǔ)器流入第三壓 力腔部分之中。另一好處在于，移動(dòng)第三活塞使得第三壓力腔部分的容積減小，則液壓液就 能流入存儲(chǔ)器之中。這樣就能以簡(jiǎn)單方式避免第三壓力腔部分中出現(xiàn)負(fù)壓或過(guò)壓。將第一閥和/或者第二閥和/或者第三閥設(shè)計(jì)成換向閥的好處在于，可以用很小 的電功率控制這些閥。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，將第一閥和第二閥設(shè)計(jì)成唯一一個(gè)二位三通換向 閥的形式，從而可根據(jù)二位三通換向閥的位置，使得第一活塞和第二活塞或者第一活塞和 第三活塞通過(guò)液壓液相互作用連接?？梢詫⒍蝗〒Q向閥設(shè)計(jì)成各種不同的結(jié)構(gòu)形式， 例如可以設(shè)計(jì)為滑閥。這種實(shí)施方式有利于減小材料用量，因此可減小制動(dòng)踏板模擬器的 成本。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，將第一閥、第二閥和第三閥設(shè)計(jì)成唯一一個(gè)二位 四通換向閥形式，從而可根據(jù)二位四通換向閥的位置，使得第一活塞與第二活塞、液壓液存 儲(chǔ)器與第三活塞、或者第一活塞與第三活塞、第二活塞與液壓液存儲(chǔ)器通過(guò)液壓液相互作 用連接。采用這種實(shí)施方式可形成具有三個(gè)閥的制動(dòng)踏板模擬器，減小材料用量和成本。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，將一個(gè)充氣和排氣閥安裝于存儲(chǔ)器上，尤其安裝 在液壓液的液位上方。空氣可以通過(guò)該閥流入存儲(chǔ)器之中或者從存儲(chǔ)器向外逸出，從而避 免出現(xiàn)過(guò)壓或負(fù)壓。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，在存儲(chǔ)器和第一壓力腔部分之間、即在第一活塞 和第一閥之間安裝一根平衡管，這樣就能平衡第一壓力腔部分的區(qū)域內(nèi)的液壓液體積，從 而可以在制動(dòng)踏板模擬器工作過(guò)程中從存儲(chǔ)器對(duì)第一壓力腔部分中逸出的液壓液進(jìn)行補(bǔ) 償。該平衡管適宜直接在第一活塞之前接入第一壓力腔部分中，只要活塞稍微進(jìn)入第一壓力腔部分，就會(huì)封閉平衡管的入口。這樣當(dāng)操動(dòng)第一活塞時(shí)，液壓液就會(huì)直接流向第二或第 三活塞，并不經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)器。還可以在壓力腔中、尤其可在第一壓力腔部分中安裝一個(gè)用于檢測(cè)液壓液壓力的 壓力檢測(cè)裝置。壓力檢測(cè)裝置最好具有一個(gè)安裝在壓力腔之中(例如第一壓力腔部分之 中)用于檢測(cè)壓力的電氣壓力傳感器。這樣就能在制動(dòng)踏板模擬器工作過(guò)程中監(jiān)測(cè)液壓液 的壓力，必要時(shí)也可檢測(cè)踏板模擬器的功能故障。復(fù)位裝置優(yōu)選具有一個(gè)安裝于密閉腔或者開(kāi)口腔之中的用于對(duì)第二活塞施力的 彈簧和/或者橡膠元件，這樣就能實(shí)現(xiàn)成本特別低廉的復(fù)位裝置。最好將第一活塞和/或者第二活塞和/或者第三活塞設(shè)計(jì)成活塞桿形式。按照本發(fā)明的一種實(shí)施方式，將第一活塞設(shè)計(jì)成兩半形式，使得第一活塞由第一 分半活塞和第二分半活塞構(gòu)成，通過(guò)一種彈性元件(例如活塞彈簧)連接這兩個(gè)分半活塞。 這種實(shí)施方式的好處在于，不必由復(fù)位裝置的彈簧通過(guò)第二活塞施加至少一部分制動(dòng)踏板 復(fù)位力，而是通過(guò)第一活塞之中的這種彈性元件施加復(fù)位力。例如這樣也可以使得制動(dòng)踏 板模擬器以這樣的方式工作第一閥和第二閥閉合，從而僅通過(guò)彈性元件提供第一活塞的 工作腔，并且由該彈性元件施加全部復(fù)位力。以這種方式可以適當(dāng)選擇第一活塞和第二活 塞的彈簧或其它類(lèi)型的彈性元件，從而能夠模擬各種不同的制動(dòng)踏板相應(yīng)特性，例如“舒 適型”和“運(yùn)動(dòng)型”。這種實(shí)施方式的另一優(yōu)點(diǎn)在于，也可以在沒(méi)有電源供應(yīng)的情況下使得 制動(dòng)系統(tǒng)以應(yīng)急模式工作，通過(guò)開(kāi)啟的第二閥在第一活塞和第三活塞之間建立液壓作用連 接。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，首先只要越過(guò)第一活塞的空行程，直至第一活塞中的彈性元件有阻 礙作用，然后通過(guò)液壓作用連接將全部作用力傳遞給第三活塞以及制動(dòng)壓力發(fā)生器。采用 這種分為兩半的第一活塞，即使在第一和第二活塞已經(jīng)閉合時(shí)出現(xiàn)某種錯(cuò)誤的情況下，由 于第一分半活塞可以繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，因此可以檢測(cè)駕駛員的制動(dòng)意圖。這樣就不需要在第一壓 力腔部分中安裝用來(lái)檢測(cè)液壓液壓力的壓力檢測(cè)裝置。在這種具有分半式第一活塞的實(shí)施方式中，最好使用行程傳感器來(lái)檢測(cè)第一活塞 的位置，該傳感器可通過(guò)一個(gè)安裝于制動(dòng)踏板和彈性元件之間的第一分半活塞中的信號(hào)發(fā) 生元件(例如磁鐵)來(lái)檢測(cè)第一分半活塞的位置。這樣就能檢測(cè)第一分半活塞的行程，從 而正確領(lǐng)會(huì)駕駛員的制動(dòng)意圖。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，將一個(gè)節(jié)流止回閥安裝于第一閥和第一活塞之 間。這樣就可以根據(jù)節(jié)流止回閥的節(jié)流設(shè)置，實(shí)現(xiàn)可變的踏板復(fù)位力曲線。因此可針對(duì)踏 板力和第一壓力腔部分中液壓壓力引起的踏板復(fù)位力之間的關(guān)系，根據(jù)節(jié)流止回閥的設(shè)置 得到各種不同的滯后曲線。按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，將第一閥、第二閥和/或者第三閥安裝于一 個(gè)共同的閥組之中?？蓪㈤y組作為一個(gè)單元安裝在踏板模擬器之中，從而不必耗時(shí)費(fèi)力地 將各個(gè)閥單獨(dú)安裝到踏板模擬器之中。按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，將第一閥、第二閥和/或者第三閥與液壓液 儲(chǔ)罐一起安裝在一個(gè)作為制動(dòng)踏板模擬器模塊的共同外殼之中，液壓液儲(chǔ)罐構(gòu)成制動(dòng)踏板 模擬器的基體，可以將第一活塞、第三活塞、復(fù)位裝置以及液壓液存儲(chǔ)器連接到液壓液儲(chǔ)罐 上。以這種方式可以將制動(dòng)踏板模擬器模塊制成類(lèi)似于閥組的單元進(jìn)行安裝。按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，除了第一閥、第二閥和/或者第三閥以及構(gòu)
7成制動(dòng)踏板模擬器基體的液壓液儲(chǔ)罐之外，在作為制動(dòng)踏板模擬器模塊的共同外殼之中也 安裝有復(fù)位裝置。以這種方式可以將制動(dòng)踏板模擬器模塊制成類(lèi)似于閥組的單元進(jìn)行安 裝，將復(fù)位裝置整合在制動(dòng)踏板模擬器模塊之中。本發(fā)明還涉及一種具有本發(fā)明所述制動(dòng)踏板模擬器的電液制動(dòng)系統(tǒng)。在本發(fā)明所 述的制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)踏板模擬器的第一活塞最好與制動(dòng)踏板機(jī)械相連。通過(guò)第三活塞形 成制動(dòng)踏板模擬器壓力腔的邊界。壓力腔的第一壓力腔部分在第一活塞和第二閥之間延 伸，壓力腔的第三壓力腔部分在第三活塞和第二閥之間延伸。除此之外，本發(fā)明所述的制動(dòng) 系統(tǒng)還具有可通過(guò)第三活塞對(duì)其進(jìn)行控制的制動(dòng)壓力發(fā)生器。本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為，第一閥在制動(dòng)系統(tǒng)的第一工作模式期間開(kāi)啟，即可通過(guò)制動(dòng)踏板模擬器在制動(dòng)踏板和 復(fù)位裝置之間形成第一作用連接，所述第一工作模式是線控制動(dòng)模式。此外本發(fā)明所述的 制動(dòng)系統(tǒng)還設(shè)計(jì)為，第二閥在第一工作模式期間閉合，即可使得第二閥開(kāi)啟之后在制動(dòng)踏 板和制動(dòng)壓力發(fā)生器之間形成的第二作用連接中斷。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)實(shí)施方式，本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為，第一閥在制動(dòng) 系統(tǒng)的第二工作模式期間閉合，即可中斷第一作用連接；并且該閥在第二工作模式期間開(kāi) 啟，即可形成第二作用連接，所述第二工作模式尤其是應(yīng)急模式。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，制動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)用于檢測(cè)制動(dòng)踏板位置的傳感 器裝置，并且包括一個(gè)用于制動(dòng)壓力發(fā)生器的電氣控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制和/或驅(qū) 動(dòng)裝置在第一模式期間可根據(jù)制動(dòng)踏板的位置操動(dòng)制動(dòng)壓力發(fā)生器。在本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)中，最好用一個(gè)第三閥將第三壓力腔部分與液壓液存儲(chǔ) 器分隔開(kāi)。尤其可以使得第三閥在第一模式期間開(kāi)啟，從而能夠使得液壓液從存儲(chǔ)器流入 到第三壓力腔部分之中。第三閥還可以在制動(dòng)系統(tǒng)的第二模式期間閉合，從而將第三壓力 腔部分與存儲(chǔ)器分隔開(kāi)，防止由于液壓液從第三壓力腔部分流入液壓液存儲(chǔ)器之中而引起 壓力腔內(nèi)的壓力下降。按照本發(fā)明所述制動(dòng)系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式，存儲(chǔ)器具有一個(gè)充氣和排氣閥，且 該閥尤其安裝在液壓液的液位上方。所述制動(dòng)壓力發(fā)生器尤其可以是一種串聯(lián)制動(dòng)主缸形式的制動(dòng)主缸。所述制動(dòng)壓 力發(fā)生器還可以由制動(dòng)助力器和制動(dòng)主缸組合而成。按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，將至少一個(gè)液壓制動(dòng)回路連接在制動(dòng)壓力發(fā)生器 上，制動(dòng)壓力發(fā)生器通過(guò)該制動(dòng)回路與汽車(chē)的至少一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器形成作用連接。本發(fā)明所述的制動(dòng)系最好是一種電液制動(dòng)系統(tǒng)，控制和/或者驅(qū)動(dòng)裝置可在第一 工作模式期間根據(jù)制動(dòng)踏板位置操動(dòng)制動(dòng)壓力發(fā)生器。此外在第二工作模式期間還可通過(guò) 液壓液將踩下制動(dòng)踏板而引起的第一活塞的運(yùn)動(dòng)傳遞給第三活塞，從而操動(dòng)制動(dòng)壓力發(fā)生器。此外本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)還可與一種再生制動(dòng)器(Rekuperationsbremse)組 合使用。再生制動(dòng)器主要應(yīng)用于混合電動(dòng)汽車(chē)，其中的電機(jī)(例如傳動(dòng)系的組件)可以作 為發(fā)電機(jī)工作，該電機(jī)可將汽車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，以此使得汽?chē)制動(dòng)。本發(fā)明所述制動(dòng)系 統(tǒng)的好處在于，制動(dòng)踏板在第一工作模式期間與制動(dòng)壓力發(fā)生器脫開(kāi)，因此不會(huì)將再生制 動(dòng)器對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的作用因素傳遞給制動(dòng)踏板。在本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)中，即使使用了再 生制動(dòng)器，由于制動(dòng)踏板和復(fù)位裝置之間存在耦合，駕駛員也能一如既往地感受到傳統(tǒng)的制動(dòng)踏板力感。本發(fā)明所述制動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)好處在于，對(duì)于各種設(shè)計(jì)的汽車(chē)，例如左置方向盤(pán) 汽車(chē)和右置方向盤(pán)汽車(chē)，可以按照相同部件原理，使用可以定位于車(chē)內(nèi)同一個(gè)位置上的各 種長(zhǎng)度的液壓管路，從而降低生產(chǎn)費(fèi)用。本發(fā)明所述的制動(dòng)系統(tǒng)還可以作為乘客安全系統(tǒng)，防止駕駛者在擱腳空間內(nèi)受到 傷害。例如在識(shí)別出預(yù)期擱腳空間將會(huì)變形的車(chē)禍情況之后，可使得制動(dòng)踏板模擬器在第 二工作模式下工作，即第一和第三閥閉合，但第二閥則開(kāi)啟，通過(guò)在正常工作模式下操動(dòng)制 動(dòng)壓力發(fā)生器的控制和/或者驅(qū)動(dòng)裝置使得第三活塞從第三壓力腔部分移出，從而通過(guò)第 二作用連接將第一活塞拉入到第一壓力腔部分之中，從而將制動(dòng)踏板拉入到更加接近于汽 車(chē)底板的位置中。這樣就能防止駕駛員腳部和腿部受傷。


以下將根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，并且參照相關(guān)附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。相 關(guān)示意圖如下圖1表示安裝于制動(dòng)系統(tǒng)之中的制動(dòng)踏板模擬器的縱剖視圖，制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏 板處在沒(méi)有踩下的初始位置，圖2表示圖1所示的制動(dòng)踏板模擬器，已大力踩下了制動(dòng)踏板，圖3表示圖1所示的制動(dòng)踏板模擬器，通過(guò)唯一一個(gè)二位四通換向閥構(gòu)成第一閥 和第二閥以及第三閥，圖4表示圖1所示的制動(dòng)踏板模擬器，通過(guò)唯一一個(gè)二位三通換向閥構(gòu)成第一閥
和第二閥，圖5表示汽車(chē)擱腳空間中的制動(dòng)踏板示意圖，圖6表示圖2所示的制動(dòng)踏板模擬器，以及分半式活塞形式的第一活塞與彈簧元 件的詳圖，圖7表示圖2所示的制動(dòng)踏板模擬器，以及安裝于第一閥和第一活塞之間的節(jié)流 止回閥的詳圖，圖8所示為滯后曲線，所表示的是在使用節(jié)流止回閥的情況下，踏板力與第一壓 力腔部分中的液壓壓力之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式圖1和圖2所示的制動(dòng)系統(tǒng)1具有一個(gè)制動(dòng)踏板模擬器3、一個(gè)制動(dòng)踏板5和一個(gè) 踏板行程傳感器7。制動(dòng)踏板模擬器3具有一個(gè)充滿液壓液的壓力腔8，該壓力腔包括一個(gè) 第一壓力腔部分9、一個(gè)第二壓力腔部分11以及一個(gè)第三壓力腔部分13。在壓力腔8中還 安裝有一個(gè)第一閥15和一個(gè)第二閥17。第一閥15將第一壓力腔部分9與第二壓力腔部分 11分隔開(kāi)，第二閥17將第一壓力腔部分9與第三壓力腔部分13分隔開(kāi)。由第一活塞19形成第一壓力腔部分9的邊界，使得第一壓力腔部分9在第一活塞 19和第一閥15或第二閥17之間延伸。第二活塞21形成第二壓力腔部分11的邊界，使得 第二壓力腔部分11在第二活塞21和第一閥15之間延伸。第三活塞23形成第三壓力腔部 分13的邊界，使得第三壓力腔部分13在第三活塞23和第二閥17或安裝于第三壓力腔部分13上的第三閥25之間延伸。第二活塞21與復(fù)位裝置26形成作用連接，復(fù)位裝置具有一個(gè)安裝于密閉腔27之 中對(duì)第二活塞21施力的彈簧29。此外第三活塞23還與一個(gè)圖中沒(méi)有繪出的制動(dòng)壓力發(fā)生 器形成作用連接。第三閥25將第三壓力腔部分13與液壓液存儲(chǔ)器31分隔開(kāi)。在存儲(chǔ)器 31的液壓液液位上方安裝有一個(gè)充氣和排氣閥33。制動(dòng)系統(tǒng)1還具有一個(gè)壓力檢測(cè)裝置39，該壓力檢測(cè)裝置尤其包括一個(gè)安裝于第 一壓力腔部分9之中的壓力傳感器，該壓力傳感器用于檢測(cè)壓力腔部分9中的壓力，從而可 以在制動(dòng)系統(tǒng)1工作過(guò)程中檢測(cè)液壓壓力，必要時(shí)可以檢測(cè)功能故障。如圖1所示，沒(méi)有踩下制動(dòng)踏板5，第三活塞23處在沒(méi)有踩下踏板的初始位置之 中，通過(guò)第三壓力腔部分13逐漸變窄的部分構(gòu)成的第三活塞23的擋塊35定義初始位置。 而在圖2中，制動(dòng)踏板2已被大力踩下產(chǎn)生制動(dòng)力，第一活塞19緊靠在由第一壓力腔部分 9逐漸變窄的部分構(gòu)成的擋塊37上，從而無(wú)法繼續(xù)踩入制動(dòng)踏板5。制動(dòng)系統(tǒng)1可以在第一工作模式即在線控制動(dòng)模式下工作，并且可以在第二工作 模式即在應(yīng)急工作模式下工作。以下首先描述制動(dòng)系統(tǒng)1在第一工作模式期間的作用原 理。然后說(shuō)明制動(dòng)系統(tǒng)1在第二工作模式期間的作用原理。在制動(dòng)系統(tǒng)1的第一工作模式期間，第一閥15和第三閥25開(kāi)啟，而第二閥17則 閉合。因此第一活塞19和第二活塞21通過(guò)液壓液相互作用連接。而第一活塞19和第三 活塞23之間的作用連接則由于第二閥17閉合而中斷。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板5時(shí)，與制動(dòng)踏板5機(jī)械相連的第一活塞19就會(huì)從圖1所示的初 始位置朝向液壓液運(yùn)動(dòng)。由于第一活塞19與第二活塞21形成作用連接，因此可將彈簧29 施加在第二活塞21上的彈簧力傳遞給第一活塞19，從而使汽車(chē)駕駛員能夠感受到與使用 彈簧29 —樣的制動(dòng)踏板力感。為了操動(dòng)制動(dòng)壓力發(fā)生器從而操動(dòng)至少一個(gè)制動(dòng)回路以及 與其相連的車(chē)輪制動(dòng)器，將踏板行程傳感器7所檢測(cè)的信號(hào)提供給圖中沒(méi)有繪出的電子控 制和/或者驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置使得第三活塞23從圖1所示的初始位置運(yùn)動(dòng)與踏板行程 相關(guān)的某一位置。為了避免在第三活塞23運(yùn)動(dòng)時(shí)在第三壓力腔部分13中出現(xiàn)負(fù)壓，液壓 液可以從存儲(chǔ)器31流入到第三壓力腔部分13之中，因?yàn)榈谌y25已經(jīng)開(kāi)啟。一旦汽車(chē)駕駛員不再踩下制動(dòng)踏板5，就會(huì)通過(guò)第一和第二壓力腔部分9、11中的 液壓液將彈簧29施加在第二活塞21上的作用力傳遞給第一活塞19，從而使得制動(dòng)踏板重 新回到圖1所示的初始位置?？刂坪?或者驅(qū)動(dòng)裝置因此也可以使得第三活塞23重新回 到圖1所示的初始位置。例如當(dāng)電源供應(yīng)中斷使得踏板行程傳感器7和/或者電子控制和/或者驅(qū)動(dòng)裝置 無(wú)法工作時(shí)，可使得制動(dòng)系統(tǒng)1在第二工作模式下工作。在制動(dòng)系統(tǒng)1的第二工作模式期間，第二閥17開(kāi)啟，而第一閥15和第三閥25則 閉合。這樣就會(huì)在第二工作模式期間在第一和第二活塞19、23之間實(shí)現(xiàn)作用連接，從而可 在踩下制動(dòng)踏板5時(shí)將第一活塞19朝向液壓液的運(yùn)動(dòng)直接傳遞給第三活塞23，并且操動(dòng)制 動(dòng)壓力發(fā)生器。由于第一閥15已經(jīng)閉合，還可使得第一活塞19和第二活塞21相互脫離。 除此之外，通過(guò)閉合的第三閥25還可保證在第二工作模式期間踩下制動(dòng)器5時(shí)不會(huì)在第一 壓力腔部分9和第三壓力腔部分1之中出現(xiàn)壓力損失。因此可通過(guò)閉合的第一和第三閥保 證將所施加的踏板力完全傳遞給制動(dòng)壓力發(fā)生器。
最好就將第一和第三閥15、25設(shè)計(jì)成常閉換向閥形式，而第二閥17則應(yīng)當(dāng)是一種 常開(kāi)換向閥。這樣就能保證第一、第二和第三閥15、17、25在斷電時(shí)能夠占據(jù)所需的位置， 并且制動(dòng)系統(tǒng)1也能在應(yīng)急工作模式期間可靠發(fā)揮作用。圖3所示的制動(dòng)系統(tǒng)具有一個(gè)二位四通換向閥40，可以執(zhí)行第一閥15、第二閥17 和第三閥25的任務(wù)。當(dāng)二位四通閥處在第一位置時(shí)，就會(huì)在第一活塞19和第二活塞21之 間形成第一液壓作用連接，并且在存儲(chǔ)器31和第三活塞23之間形成第二液壓作用連接。當(dāng) 二位四通閥處在第二位置時(shí)，就會(huì)在第一活塞19和第三活塞23之間形成第三液壓作用連 接，并且在存儲(chǔ)器31和第二活塞21之間形成第四液壓作用連接。在圖3中還繪出了一個(gè)平衡管41，該平衡管在位于第一活塞和第一閥之間的壓力 腔部分與存儲(chǔ)器31之間形成連接，液壓液可以通過(guò)平衡管從存儲(chǔ)器31進(jìn)入第一壓力腔部 分之中實(shí)現(xiàn)體積平衡。該平衡管41直接在第一活塞19前端接入第一壓力腔部分之中，因 此只要稍微操動(dòng)第一活塞19，就會(huì)封閉平衡管41的入口。這樣當(dāng)操動(dòng)第一活塞19時(shí)，液壓 液就會(huì)直接流向第二活塞21或第三活塞23，并不經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)器31。圖4所示的制動(dòng)系統(tǒng)具有一個(gè)二位三通換向閥43，可以執(zhí)行第一閥15和第二閥 17的任務(wù)。當(dāng)二位三通換向閥43處在第一位置時(shí)，就會(huì)在第一活塞19和第二活塞21之間 形成第一液壓作用連接。當(dāng)二位三通換向閥43處在第二位置時(shí)，就會(huì)在第一活塞19和第 三活塞23之間形成第二液壓作用連接。圖5所示為汽車(chē)的擱腳空間42以及位于其中的制動(dòng)踏板5。抽回活塞19即可使 得制動(dòng)踏板5按照?qǐng)D中箭頭所示方向從擱腳空間42后退。圖6所示為制動(dòng)踏板模擬器以及分半式第一活塞19的詳圖，第一活塞19由一個(gè) 第一分半活塞19a和一個(gè)第二分半活塞19b構(gòu)成，通過(guò)一種彈性元件44尤其是活塞彈簧連 接這兩個(gè)分半活塞。此外圖中還繪出了一個(gè)行程傳感器45，例如感應(yīng)式行程傳感器，可通過(guò) 作為信號(hào)發(fā)生器的磁鐵46檢測(cè)第一分半活塞19a的行程。圖7所示為制動(dòng)踏板模擬器，以及安裝于第一閥15和第一活塞19之間的節(jié)流止 回閥47的節(jié)點(diǎn)詳圖。圖8所示為滯后曲線，所表示的是在使用節(jié)流止回閥的情況下，踏板力(χ軸)與 第一壓力腔部分中的液壓壓力(y軸)以及踏板復(fù)位力之間的關(guān)系。實(shí)線表示節(jié)流止回閥 的節(jié)流作用較強(qiáng)時(shí)滯后較大的曲線，虛線表示節(jié)流作用較弱時(shí)滯后較小的曲線。
權(quán)利要求
一種用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(1)的制動(dòng)踏板模擬器，包括充滿液壓液的壓力腔(8)，由可以與制動(dòng)踏板(5)連接的第一活塞(19)與第二活塞(21)形成所述壓力腔的邊界，并且包括可產(chǎn)生復(fù)位力的、作用于第二活塞的復(fù)位裝置(26)，其特征在于，所述壓力腔(8)具有第一壓力腔部分(9)和第二壓力腔部分(11)，所述第一壓力腔部分(9)在第一閥(15)、尤其是常閉換向閥和第二活塞(19)之間延伸，第二壓力腔部分(11)在第一閥(15)和第二活塞(21)之間延伸，所述第一活塞(19)和第二活塞(21)在第一閥(15)開(kāi)啟時(shí)通過(guò)液壓液相互作用連接，從而在第一活塞(19)朝向液壓液運(yùn)動(dòng)時(shí)將復(fù)位裝置(26)所產(chǎn)生的復(fù)位力傳遞給第一活塞(19)，第一活塞(19)和第二活塞(21)之間的作用連接在第一閥(15)閉合時(shí)中斷，用于控制制動(dòng)系統(tǒng)(1)的制動(dòng)壓力發(fā)生器的第三活塞(23)形成壓力腔(8)的邊界，壓力腔(8)具有第三壓力腔部分(13)和第二閥(17)、尤其是常開(kāi)換向閥，所述第一壓力腔部分(9)在第一活塞(19)和第二閥(17)之間延伸，第三壓力腔部分(13)在第二閥(17)和第三活塞(23)之間延伸，第一活塞(19)和第三活塞(23)在第二閥(17)開(kāi)啟時(shí)通過(guò)液壓液相互作用連接，從而將第一活塞(19)的運(yùn)動(dòng)傳遞給第三活塞(23)，并且第一活塞(19)和第三活塞(23)之間的作用連接在第二閥(17)閉合之后中斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，所述制動(dòng)踏板模擬器(3)設(shè)計(jì)為，當(dāng)?shù)谝婚y(15)開(kāi)啟時(shí)，第二閥(17)閉合，反之亦然。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，設(shè)有尤其包括壓力傳感器的壓力檢測(cè)裝置(39)，用以檢測(cè)壓力腔(8)尤其是第一壓力 腔部分(9)之中的液壓壓力。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，所述復(fù)位裝置(26)具有尤其安裝于密閉腔或開(kāi)口腔(27)之中的對(duì)第二活塞(21)施 力的彈簧(29)和/或者橡膠元件，所述彈簧最好具有多個(gè)構(gòu)件。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，將第一閥(15)和第二閥(17)安裝于一個(gè)共同的閥組之中。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，將第一閥(15)和第二閥(17)設(shè)計(jì)成唯一一個(gè)二位三通換向閥(43)，從而可根據(jù)二位 三通換向閥(43)的位置，使得第一活塞(19)和第二活塞(21)或者第一活塞(19)和第三 活塞(23)通過(guò)液壓液相互作用連接。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，所述第一活塞(19)設(shè)計(jì)為分半形式，該第一活塞(19)由第一分半活塞(19a)和第二2分半活塞(1%)構(gòu)成，通過(guò)彈性元件(44)、尤其是活塞彈簧連接這兩個(gè)分半活塞。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，在第一閥(15)和第一活塞(19)之間安裝有一個(gè)節(jié)流止回閥(43)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，第三閥(25)將第三壓力腔部分(13)與液壓液存儲(chǔ)器(31)分隔開(kāi)，當(dāng)?shù)诙y(17)閉 合時(shí)，第三閥(25)開(kāi)啟，反之亦然。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，第一閥(15)、第二閥(17)和/或者將第三壓力腔部分(13)與液壓液存儲(chǔ)器(31)分隔 開(kāi)的第三閥(25)均安裝在一個(gè)共同的閥組之中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中至少一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，將第一閥(15)和第二閥(17)以及第三閥(25)設(shè)計(jì)成唯一一個(gè)二位四通換向閥(40)， 從而可根據(jù)二位四通換向閥(40)的位置，使得第一活塞(19)與第二活塞(21)、液壓液存儲(chǔ) 器(31)與第三活塞(23)、或者第一活塞(19)與第三活塞(23)、第二活塞與液壓液存儲(chǔ)器 (31)通過(guò)液壓液相互作用連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11中至少一項(xiàng)所述的制動(dòng)踏板模擬器， 其特征在于，在存儲(chǔ)器(31)和第一壓力腔部分(9)之間安裝有用于平衡液壓體積的平衡管(41)。
13.—種配有上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述制動(dòng)踏板模擬器(3)的汽車(chē)用制動(dòng)系統(tǒng)， 所述制動(dòng)踏板模擬器的第一活塞(19)與制動(dòng)踏板(5)機(jī)械相連，所述制動(dòng)系統(tǒng)(1)具有可通過(guò)第三活塞(23)進(jìn)行控制的制動(dòng)壓力發(fā)生器， 其特征在于，第一閥(15)在制動(dòng)系統(tǒng)(3)處于第一工作模式、尤其是線控制動(dòng)模式期間開(kāi)啟，從而 通過(guò)制動(dòng)踏板模擬器(3)在制動(dòng)踏板(5)和復(fù)位裝置(26)之間形成第一作用連接；第二閥 (17)在所述第一工作模式期間閉合，從而使得在第二閥(17)開(kāi)啟時(shí)在制動(dòng)踏板(5)和制動(dòng) 壓力發(fā)生器之間形成的第二作用連接中斷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制動(dòng)系統(tǒng)， 其特征在于，制動(dòng)系統(tǒng)(3)包括用于檢測(cè)制動(dòng)踏板(5)位置的傳感器裝置(7)，并且包括用于制動(dòng)壓 力發(fā)生器的電氣控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置在第一工作模式期間可根 據(jù)制動(dòng)踏板(5)的位置操動(dòng)制動(dòng)壓力發(fā)生器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制動(dòng)系統(tǒng)， 其特征在于，第一閥(15)在制動(dòng)系統(tǒng)(3)處于第二工作模式、尤其是應(yīng)急工作模式期間閉合，從而 中斷所述第一作用連接；第二閥(17)在第二工作模式期間開(kāi)啟，從而形成第二作用連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制動(dòng)系統(tǒng)，具有權(quán)利要求7所述的制動(dòng)踏板模擬器，其特征在于，第一閥(15)和第二閥(17)在制動(dòng)系統(tǒng)(3)處于第三工作模式、尤其是線控運(yùn)動(dòng)型制 動(dòng)工作模式期間閉合，從而使得第一壓力腔部分(9)閉合，并且在操動(dòng)第一活塞(19)時(shí)壓 縮彈性元件(44)尤其是活塞彈簧迫使第一分半活塞(19a)靠近第二分半活塞(19b)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，制動(dòng)系統(tǒng)(3)具有用來(lái)檢測(cè)第一分半活塞(19a)位置的活塞行程傳感器裝置(45)以 及用于制動(dòng)壓力發(fā)生器的電氣控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置可在第三工作模式期間根據(jù)第一分半活塞(19a)的位置操動(dòng) 制動(dòng)壓力發(fā)生器。
18.一種用于對(duì)駕駛配有權(quán)利要求15所述制動(dòng)系統(tǒng)的汽車(chē)的駕駛員保護(hù)的方法，其特征在于，所述制動(dòng)系統(tǒng)(3)具有電氣控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置所述電氣控制和/或驅(qū)動(dòng)裝置在第二工作模式期間這樣驅(qū)動(dòng)第三活塞(23)，S卩，使得 第三活塞(23)從第三壓力腔部分向外運(yùn)動(dòng)，從而可通過(guò)第二作用連接將第一活塞(19)拉 入到第一壓力腔部分(9)之中，并且使得制動(dòng)踏板(5)從擱腳空間(42)至少部分后退。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)踏板模擬器，包括充滿液壓液的壓力腔，由可以與制動(dòng)踏板連接的第一活塞和第二活塞形成壓力腔的邊界，并且包括用于產(chǎn)生復(fù)位力的、作用于第二活塞的復(fù)位裝置。第一活塞和第二活塞在第一閥開(kāi)啟后通過(guò)液壓液相互作用連接，從而可在第一活塞朝向液壓液運(yùn)動(dòng)時(shí)將復(fù)位裝置所產(chǎn)生的復(fù)位力傳遞給第一活塞，而第一和第二活塞之間的作用連接則在第一閥閉合之后中斷。還通過(guò)一個(gè)尤其用來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力發(fā)生器的第三活塞形成壓力腔的邊界。第一活塞和第三活塞在第二閥開(kāi)啟后通過(guò)液壓液相互作用連接，從而將第一活塞的運(yùn)動(dòng)傳遞給第三活塞，并且第一活塞和第三活塞之間的作用連接在第二閥閉合之后中斷。
文檔編號(hào)B60T13/66GK101927758SQ20101028124
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者丹尼爾·林德瓦伊-索斯, 安德烈亞斯·施里布爾, 彼得·佐特, 彼得·德?tīng)?內(nèi)格羅, 斯蒂芬·萊茵巴克, 英戈·克里洛維克-科可格利亞 申請(qǐng)人:瑪格納動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)股份及兩合公司