專利名稱：可控制的氣動的制動助力器和其運行方法
可控制的氣動的制動助力器和其運行方法
現(xiàn)有技術在車輛的制動裝置中，為了使得車輛減速，由車輛駕駛員通過一主缸在一制動回路中建立壓力。為了幫助駕駛員，一種制動助力器能夠施加一在必要時附加的支持力。這樣的制動助力器的一可能的實施方式是低壓制動助力器，正如在文獻^Kraftfahrtechnisches Taschenbuch (機動車輛技術袖珍手冊)”(第 25 版，Bosch (博世)，Vieweg (菲韋格)出版社ISBN 3528238763，805 - 806頁)中所描述的那樣。同樣地，已知一種主動式的氣動制動助力器，如在文獻“HandbuchFahrerassistenzsysteme(駕駛員助手系統(tǒng)手冊)”中描述的那樣(2009，Vieweg + Teubner(菲韋格+托伊布訥)出版社ISBN 978-3-8348-0287-3)。這種制動助力器是不依賴于駕駛 員的可電控式的。在這樣一種制動助力器中，盤形閥借助于一電操作的磁力驅(qū)動器來操作。本發(fā)明的公開內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種真空-制動助力器以及一種用來運行所述真空-制動助力器的方法。按照本發(fā)明的真空-制動助力器的支持力能夠借助于一主控閥和一調(diào)節(jié)裝置來進行調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明的具有獨立權利要求I的特征的制動助力器以一支持力作用于一主缸。所述支持力能夠借助于一主控閥來進行調(diào)節(jié)。在所述支持力借助于所述主控閥來調(diào)節(jié)的情況下，所述制動助力器就處于一種第二運行模式中。同樣地，所述支持力能夠借助于一調(diào)整裝置來進行調(diào)節(jié)，所述制動助力器由此處于一第一運行模式中。由于可以既借助于主控閥、又借助于調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)所述支持力，所以可能的是，按照由所述制動助力器的幾何特征和/或構造的設置所預先確定的特性以第二運行模式來運行所述制動助力器，與此相反，在第一運行模式中，該特性能夠通過所述調(diào)整裝置來進行調(diào)節(jié)/改變。所述助力器特征在這種情況下不再僅依賴于所述制動助力器的幾何特征。在制動助力器的所述特性的情況下，在此，制動踏板的操作行程和由制動助力器所施加的支持力的聯(lián)系能夠得以理解，或者在一種操作路徑中的制動助力器的支持力和駕駛力的聯(lián)系也能夠由駕駛員預先確定。制動助力器的支持力能夠通過調(diào)節(jié)裝置而不僅僅是借助于主控閥來調(diào)節(jié)，由此以有利的方式在制動裝置中可以利用所述制動助力器，其中一液壓制動系統(tǒng)——其中制動壓力此外能夠通過制動助力器建立起來——的制動作用必須與另一制動系統(tǒng)的制動作用相匹配。這樣的制動裝置例如是混合動力車輛的或者電動車輛的制動裝置，該車輛除了一液壓制動系統(tǒng)之外還包括另一再生性的制動系統(tǒng)。如果例如相應于所提供的再生性的制動作用來減少所述真空制動助力器的支持力，那么這使得制動助力器的消耗減小，所使用的零件的磨損得以減少。同樣存在這樣的可能性例如為了諸如制動刮擦器(Bremsscheibenwischer)的作用或者車輪制動器的預充填(VorbefUllen)，通過調(diào)節(jié)裝置主動地控制所述制動助力器。由于能夠通過調(diào)節(jié)裝置并借助于主控閥來調(diào)節(jié)制動助力器的支持力，按有利的方式，在調(diào)節(jié)裝置失靈的情況下，就存在一個恢復級或者說返回級(Ruckfallebene)。所述恢復級于是對應一常規(guī)的真空-制動助力器的運行方式。按照本發(fā)明的真空-制動助力器有這樣的優(yōu)點能在較小的電功率消耗的情況下調(diào)節(jié)支持力，這是因為，為了調(diào)節(jié)支持力，只有所述閥被施加電流。獨立權利要求具有有益的設計方案和改進方案。因此這樣設置所述調(diào)節(jié)裝置與所述制動助力器的第一腔室按有利的方式氣動地相連接。同樣設置調(diào)節(jié)裝置與所述真空-制動助力器的主控閥氣動地相連。以這樣的方式可以使所述制動助力器的第一腔室借助于調(diào)節(jié)裝置來進氣，且由此調(diào)節(jié)所述支持力，正如在第一運行模式中設置的那樣。借助于在主控閥和調(diào)節(jié)裝置之間的氣動連接，所述第一腔室同樣地能被進氣，僅在這種情況下借助于主控閥來實現(xiàn)。在有利的設計方案中，調(diào)整裝置氣動地連接第二腔室和所述制動助力器的真空源。由于所述調(diào)節(jié)裝置也與所述制動助力器的第一腔室連接，由此輸送給第一腔室的空氣再從第一腔室流排，并被引導到第二腔室中和/或引導給真空源。正如上文所述的那樣，能夠借助于調(diào)節(jié)裝置按有利的方式通過所述第一腔室的進氣來調(diào)節(jié)所述制動助力器的支持力，特別地，該支持力得以提高。通過與真空源和/或制動助力器的第二腔室的附加連接，制動助力器的支持力能通過現(xiàn)在也借助于調(diào)節(jié)裝置進行的排氣來減小。另外這樣設置調(diào)節(jié)裝置具有用以斷開調(diào)節(jié)裝置與大氣環(huán)境的氣動連接的第一斷 開裝置和用以斷開在調(diào)節(jié)裝置與主控閥之間的氣動連接的第二斷開裝置。所述第一和第二斷開裝置能夠被設置成閥的形式。所述閥是可控制的，并因此能夠這樣被控制在調(diào)節(jié)裝置和主控閥之間的以及在調(diào)節(jié)裝置和第一腔室之間的氣動連接對應于在第一以及第二運行模式中的相應必要的閥調(diào)節(jié)。在一種有利的改進方案中，所述第一斷開裝置是一無電流常閉的、連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥，且所述第二斷開裝置是一無電流常開的開關閥。在下文中，所述第一斷開裝置也稱為控制閥，而所述第二斷開裝置稱為隔離閥。在所述有利的設計方案中，所述制動助力器的第一腔室與所述調(diào)節(jié)裝置連接，其中該調(diào)節(jié)裝置還與所述制動助力器的第二腔室連接。為此這樣設置所述調(diào)節(jié)裝置具有一第三斷開裝置。所述第三斷開裝置實現(xiàn)所述制動助力器的第二腔室與所述調(diào)節(jié)裝置的氣動
連接的斷開。一在進氣時的氣動串擾(Obersprechen)-也就是與真空源和/或制動助
力器的第二腔室的非期望的連接一能夠由所述第三斷開裝置來禁止。所述第三閥按有利的方式是一種無電流常閉的閥。在所述無電流常閉的閥是連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥的情況下，是特別有利的。通過所述連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥，所述第一腔室得以受控地排氣。在有利的實施例中，按照本發(fā)明的真空-制動助力器具有第一裝置，其用以確定一輸入元件的位置，所述輸入元件用來接收由駕駛員所施加的操作力；以及第二裝置，其用以確定一助力器主體相對于真空-制動助力器的殼套的位置。車輛駕駛員通常通過操作一踏板或者杠桿預先給出制動意愿。在按照本發(fā)明的制動助力器中，這導致輸入元件的移動，因此也導致輸入元件的位置變化。從所述輸入元件的靜止位置開始，位置變化對應于絕對路徑，或者還對應于輸入元件的操作路徑。為了確定該操作路徑，在按照本發(fā)明的制動助力器中，所述第一裝置被設置成位置傳感器的形式。同樣地，助力器主體相對于制動助力器的殼套的移動路徑能夠借助于另一位置傳感器來確定。根據(jù)這些位置傳感器的信號，允許確定所述輸入元件和所述助力器主體的彼此的相對偏移。在助力器主體和輸入元件之間的相對偏移是一種數(shù)值，基于此數(shù)值，所述助力比率或者說放大比率——也就是在支持力和駕駛員的輸入力之間的比率——能夠被調(diào)節(jié)。在一種可替代的設計方案中，所述輸入元件與助力器主體的相對偏移也能直接通過一位移差值傳感器(Differenzwegsensor)得到。在一按照本發(fā)明的制動助力器的改進方案中，可設置一壓力差值傳感器，借助于該壓力差值傳感器能夠獲得在制動助力器的第一與第二腔室之間的壓力差值。該數(shù)值也能夠被考慮用于支持力的調(diào)節(jié)。
此外這樣設置制動助力器的支持力通過一控制器(14)來調(diào)節(jié)，所述控制器至少控制所述第一斷開裝置(6)和所述第二斷開裝置(7)，特別是在使用下列信號的情況下用來確定輸入元件的或者助力器主體的位置的第一裝置(8)和第二裝置(9)的信號、和/或用來確定相對偏移的裝置的信號、和/或用來確定壓力差值的裝置(12)的信號。按這些方式，在第一和第二運行模式中，所述調(diào)節(jié)裝置的閥的狀態(tài)能夠匹配于所述運行模式，并且通過按第一運行模式控制所述調(diào)節(jié)裝置的控制閥來調(diào)節(jié)所述支持力。為此在所述控制器中，所述被使用的位置傳感器的或者位移差值傳感器的和/或壓力差值傳感器的信號被考慮用于所述控制。在另一有利的實施形式中，所述控制器控制所述第一、第二、和第三閥，以便對所述制動助力器的相應的腔室進行進氣和/或排氣。通過控制所述相應的閥，在當前行駛狀態(tài)中相關的氣動線路因此持續(xù)地被打開或者也被關閉。按照獨立權利要求，該獨立權利要求對于根據(jù)本發(fā)明的方法如此描述地進行設置按照本發(fā)明的制動助力器的支持力在斷開位于所述調(diào)節(jié)裝置和主控閥之間的氣動連接時，通過在大氣環(huán)境和調(diào)節(jié)裝置之間建立氣動連接以第一運行模式來進行調(diào)節(jié)。由于在按照本發(fā)明的方法中的主控閥僅通過調(diào)節(jié)裝置與外界環(huán)境連接、或能夠被連接，所以通過在該權利要求書中描述的技術教導，所述主控閥通過使得向著調(diào)節(jié)裝置的氣動連接斷開而與周圍環(huán)境隔開。在一種氣動制動助力器的情況下，通常制動助力器的腔室通過主控閥被供給環(huán)境空氣，并因此調(diào)節(jié)在所述氣動制動助力器的第一腔室和第二腔室之間的壓力差值，并且因此也調(diào)節(jié)支持力。如果該主控閥通過斷開氣動連接而被設定不施加作用力或者說無效(aufler Kraft)，那么該主控閥就不再有助于所述調(diào)節(jié)。因此現(xiàn)在可能的是，所述支持力通過調(diào)節(jié)裝置來進行調(diào)節(jié)。由此正如上文已經(jīng)描述的那樣，可以以一種特性來運行所述制動助力器，所述特性不通過或不只是通過所述制動助力器的幾何的或構造的實施方式來預先確定。在按照本發(fā)明的方法中如此進行設置在所述調(diào)節(jié)裝置和主控閥或者環(huán)境之間的氣動連接通過控制所述控制閥或者隔離閥來建立或斷開。由于所述控制閥是一種連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥，所以不僅僅是兩種閥調(diào)節(jié)狀態(tài)一打開或關閉，所述閥也能被這樣控制其進入一種中間狀態(tài)中。在按照本發(fā)明的方法中，在另一種實施形式中如此進行設置所施加的支持力在斷開位于制動助力器的主控閥和調(diào)節(jié)裝置之間的氣動連接時通過建立適當?shù)臍鈩舆B接來調(diào)節(jié)。在這種情況下，在環(huán)境和調(diào)節(jié)裝置之間建立氣動連接，并且所述制動助力器的第一腔室因此進氣。由此在建立支持力的意義上實現(xiàn)所述支持力的調(diào)節(jié)。此外，如果要通過排氣來減小支持力，那么在所述調(diào)節(jié)裝置和所述制動助力器的第二腔室和/或所述真空源之間建立起來氣動連接?；谶@樣的事實——朝向所述主控閥的連接被斷開，得以保證的是，所述支持力不依賴于駕駛員地被調(diào)節(jié)或能夠被調(diào)節(jié)。所述氣動連接的建立和/或斷開在此通過控制第一第二和第三斷開裝置來實現(xiàn)。
此外如此設置在待要調(diào)節(jié)的支持力與輸入元件的位置之間的聯(lián)系能被預先給定。這尤其能按至少一種特性曲線的形式出現(xiàn)，所述特性曲線被存儲在所述制動助力器的控制器中。通過在控制器中設置一特性曲線，現(xiàn)在可能的是，在軟件方面(Softwareseitig)調(diào)節(jié)所述制動助力器的特性。同樣地，對于車輛駕駛員來說可能的是，選擇制動助力器的一種合適的特性曲線，以便使得所述制動性能匹配于環(huán)境條件，如外界溫度、制動器或制動裝置的運行溫度、期望的行車方式，或者匹配于駕駛狀況。同樣可能的是，儲存用于其它數(shù)值的特性曲線，該其它數(shù)值要么依賴于已經(jīng)列舉的數(shù)值，要么代表所述制動助力器的特性。顯而易見的是，因此在必要時在制動系統(tǒng)中必須設置相應的傳感器。在第二運行模式中如此設置制動助力器的支持力僅僅通過操作所述主控閥來調(diào)節(jié)。為此這樣設置所述調(diào)節(jié)裝置的隔離閥以及控制閥沒有被通以電流。以這種方式，制動助力器能夠按常規(guī)方式運行，這在停電或者調(diào)節(jié)裝置損壞時呈現(xiàn)一種恢復級(Riickfallebene)0按照另一種實施方式，所述調(diào)節(jié)裝置的第三斷開裝置——就是將用于第一腔室排 氣的調(diào)節(jié)裝置與所述第二腔室和/或所述真空源相連接的閥，同樣在無電流的情況下關閉。因此也在該實施方式中，所述氣動的制動助力器的常規(guī)運行是可能的。在按照本發(fā)明的方法的另一種實施方式中如此設置將所述真空-制動助力器作為液壓制動系統(tǒng)的部件來運行，該液壓制動系統(tǒng)是制動裝置總成的部分。在這種情況下，所述制動裝置總成除了液壓的局部制動系統(tǒng)(Tei Ibremssystem)之外還具有另一個局部制動系統(tǒng)。在按照本發(fā)明的方法中如此設置調(diào)節(jié)或匹配所述真空-制動助力器的支持力，并使得所述液壓的局部制動系統(tǒng)的制動作用與所述另一局部制動系統(tǒng)的制動作用的變化相匹配。圖I示出了一種機動車輛的液壓制動系統(tǒng)的示意圖，其中，按照本發(fā)明的制動助力器能夠運行。本發(fā)明的實施方式
本發(fā)明描述例如一種制動裝置總成的液壓的局部制動系統(tǒng)。所述制動裝置總成除了所述液壓的局部制動系統(tǒng)之外，能夠具有另外的局部制動系統(tǒng)，例如再生性的局部制動系統(tǒng)。為此，在圖I中不出的液壓的局部制動系統(tǒng)16包括一氣動的制動助力器I、一主制動缸2、一控制器14、一調(diào)節(jié)裝置3和一真空源22。一 ESP-液壓機組25以及壓力-容積-元件26被概略性地示出，它們在這里用于包括制動管路在內(nèi)的在車輛中存在的車輪制動器。關于ESP-裝置25的類型和車輪制動器26，在這里沒有詳細探討。顯而易見的是，不同的制動回路部組和不同的液壓機組的實施例一例如具有防抱死功能一是可能的。所述主缸2能夠由駕駛員和或制動助力器I施加一操縱力。由此，所述主制動缸的活塞被移動，并將一定容積的制動液(Volumen an Bremsfliissigkeit)引入連接著的所述制動回路,這導致在車輪制動缸中的壓力升高，并因此導致對車輛的制動作用。因此在所述制動回路中的壓力分配按公知的方式通過ESP-液壓機組來進行調(diào)制/設定。此外，所述液壓的局部制動系統(tǒng)具有一適配裝置27，該適配裝置能夠在必要時不依賴于駕駛員地使一定容積的制動液流出所述制動系統(tǒng)，和/或向所述制動系統(tǒng)引入一定容積的制動液。這樣的適配裝置能夠例如由具有缸體的活塞、用于所述活塞的傳動裝置、以及馬達組成。正如圖I示意性地示出的那樣，氣動的制動助力器I基本上由助力器殼套11組成，所述助力器殼套11具有一第一腔室4和一第二腔室13。所述腔室4和13通過一活動的隔膜18彼此隔開。在所述隔膜18上安置有一助力器主體10。借助于所述助力器主體10，一活塞桿19能夠在一反作用盤20和一導向件21上施加一支持力，用于操作一主制動缸2。所述主制動缸2在這里示出為串聯(lián)式主制動缸(Tandemhauptbremszylinder),但這不應理解為是對本發(fā)明的限制。在所述導向件21和所述主制動缸2之間安設有一彈性元件，例如壓力彈簧29。所述壓力彈簧圍繞著所述活塞桿19。所述壓力彈簧用于導向件21的復位，并由此用于所述活塞桿19的復位。所述第二腔室13具有一連接到低壓源22的氣動連接，在圖I中所述低壓源22被示出為低壓泵。替代地，也能設置一去向汽油機進氣管的連接。所述第一腔室4通過一氣動連接23與一調(diào)節(jié)裝置3連接，并通過所述調(diào)節(jié)裝置3與大氣環(huán)境連接。通過所述調(diào)節(jié)裝置3能夠斷開與所述大氣環(huán)境的連接。因此所述調(diào)節(jié)裝置3具有一無電流常閉的連續(xù)可調(diào)節(jié)的控制閥6。該控制閥通過一控制單元14來進行控制。所述氣動連接23在所述第一腔室4和所述控制閥6之間分支，并借助于無電流常開的隔離閥7將所述第一腔室與所述制動助力器I的主控閥5相連接。所述隔離閥7同樣可由控制單元14控制。通過所述氣動 連接23的分支，所述隔離閥7和主控閥5能夠在所述閥7和5的連通狀態(tài)下將所述第一腔室4同樣地與大氣環(huán)境相連接。在氣動制動助力器中所述第一腔室4和第二腔室13在非操作狀態(tài)中兩者都處于自身的壓力水平，在大多情況下處于所述第二腔室13的低壓水平。通過要么由所述控制閥6要么由所述主控閥5使所述第一腔室4與大氣環(huán)境的連接，環(huán)境空氣就流進所述第一腔室4，并被調(diào)節(jié)至一較高的壓力?；谶@樣在所述第一腔室4和所述第二腔室13之間產(chǎn)生的壓力差值，一力作用于所述隔膜18，所述隔膜18準確地稱為隔離壁，這里沒有標記。該作用力因此導致所述與隔膜18相連接的助力器主體10朝主制動缸2的方向運動，并因此提供已經(jīng)提到的支持力，用以執(zhí)行車輛制動。以這樣的方式，所述制動助力器I的作用力被引入所述液壓的制動系統(tǒng)中。在所述第一腔室4中調(diào)節(jié)的壓力因此能夠與所述駕駛員的制動指令相耦聯(lián)。因此所述主控閥5能夠如此通過駕駛員打開駕駛員設定輸入桿24相對于助力器主體10的相對偏移。所述主控閥的一構件能與所述輸入桿24 —起移動，這導致所述閥的打開。與此相比，所述主控閥5的第二構件與所述助力器主體10和/或所述隔膜18相連接，并與所述助力器主體10和/或所述隔膜18 —起運動。正如上文描述的那樣，所述氣動的制動助力器能夠按兩運行模式進行工作。在機械模式中，所述制動助力器象一常規(guī)的氣動制動助力器一樣運行，其中，制動助力器的支持力借助于主控閥5來調(diào)節(jié)。“機械”是指由駕駛員通過輸入桿24相對于助力器主體10的移動而打開所述主控閥5。通過所述被打開的主控閥5，環(huán)境空氣流進所述第一腔室4中。正如已經(jīng)描述的那樣，所述隔膜18并因此助力器主體10由此朝所述輸入桿24的運動方向移動。一旦獲得所述期望的力平衡，所述主控閥5就關閉。在所述輸入桿24和所述彈性元件20之間能夠設置一空行程。該空行程在圖I示出的制動助力器的操作狀態(tài)中被克服。只要所述空行程沒有被克服，由所述駕駛員所施加的操作力就不會在所述彈性元件上發(fā)生力傳遞。在該情形下，駕駛員僅踏動(tritt)來對抗一種回位彈簧28，以及在必要時對抗所述閥。與此相反，如果例如通過相應的、在必要時受控的助力器主體10的運動，或者通過反作用盤20的變形，所述空行程被克服，那么在此情形下，駕駛員對所述制動助力器的支持力補充地提供一種作用力，用以操作所述主制動缸。在受控制的操作模式中，所述制動助力器借助于調(diào)節(jié)裝置3來進行操作。在該受控制的操作模式中，所述主控閥通過調(diào)節(jié)裝置3來如此確定另外的功能所述隔離閥7由控制單元14這樣進行控制，使得所述隔離閥被關閉。由此不再有環(huán)境空氣能夠通過主控閥5以及通過隔離閥7進入到所述第一腔室4中。環(huán)境空氣的供給現(xiàn)在通過控制閥6來實現(xiàn)，所述控制閥由所述控制單元來進行控制。因為所述控制閥是一種持續(xù)地可調(diào)節(jié)的閥，所以不可能僅僅只有兩種閥狀態(tài)-打開或關閉，所述閥也能夠這樣被控制它進入到一種中間狀態(tài)中?？諝獾墓┙o也能通過開關閥實現(xiàn)。所述供給量既能在連續(xù)可調(diào)節(jié)的控制閥中也可在開關閥中借助于對各自使用的閥的控制來調(diào)節(jié)。在進行控制時，于此特別考慮一控制協(xié)議，所述控制協(xié)議預先規(guī)定持續(xù)時間和閥狀態(tài)或者說閥位置(Ventilstellung)。這樣受控的空氣供給能夠?qū)崿F(xiàn)既可依賴于所述駕駛員也可不依賴于所述駕駛員地控制所述制動助力器。所述制動作用因此能夠通過所述制動助力器和/或通過駕駛員來引發(fā)。
為了借助于所述調(diào)節(jié)裝置3按照受到控制的運行模式來控制所述制動助力器1，來自傳感器的信號被傳送到所述控制器14。一第一傳感器單元8得到所述輸入元件24的操作路徑。同樣地，能夠獲得一數(shù)值，所述數(shù)值代表著所述輸入元件24的操作路徑(Betatigungsweg )。此外設置有一傳感器單元9，所述傳感器單元9獲得所述助力器主體10相對于所述助力器殼套11的移動路徑，或者獲得一代表著所述移動路徑的數(shù)值。所述傳感器單元9和10的信號能夠被組合，并因此獲得所述輸入桿24和助力器主體10的相對偏移。同樣地能夠設置一位移差值傳感器(Differenzwegsensor)(未示出)，用以確定所述相對偏移。此外能設置一傳感器單元，其確定在第一腔室4和第二腔室13之間的壓力差，或者確定代表著所述壓力差的數(shù)值。同樣地，能夠借助于兩個壓力傳感器獲得所述壓力差，所述兩個壓力傳感器分別獲得在各個腔室中的壓力。所述彈性元件20并因此導向件21能夠不僅僅通過制動助力器I被施加一種支持力，駕駛員同樣能夠?qū)λ鰪椥栽┘右徊僮髁?5。為此上述的空行程卻必須被克服。能夠通過控制所述制動助力器來調(diào)節(jié)所述空行程被克服的時刻。這能夠從一確定的空行程開始來設置，或者也從在所述液壓的制動系統(tǒng)中的一確定的壓力開始來進行設置，用以調(diào)節(jié)所述空行程的另外的點位可以被考慮。用調(diào)節(jié)裝置來運行所述制動助力器于此如下文所述的方式來實現(xiàn)。駕駛員施加一操作力15，并且移動所述輸入元件24。這給出了駕駛員的制動意愿的信號。所述相對偏移能夠在使用上述的傳感器單元的情況下來獲得。所述相對偏移導致主控閥5的打開。在受控的運行模式中，所述控制器14這樣控制所述隔離閥使得所述隔離閥被關閉。所述主控閥5因此不再起作用。輸入桿24的和助力器主體10的所述被獲得的相對偏移由用以控制所述制動助力器的控制器14來考量(herangezogen)?？蛇x地，能夠在必要時附加地考量所述壓力差值傳感器12的信號。在使用該信號的情況下，所述控制單元14控制所述調(diào)節(jié)裝置3，精確地說，控制所述控制閥6和所述隔離閥7。為了通過所述制動助力器提供支持力，通過所述控制器使得所述控制閥6這樣被控制該控制閥被打開，并且建立一種在環(huán)境空氣與第一腔室4之間的連接。特別地，所述控制閥連續(xù)地開放。但是同樣可考慮一種脈動式的打開。通過所述開放的方式，特別是在持續(xù)時間上，在所述第一腔室4中引起的壓力允許被調(diào)節(jié)。由在所述第一腔室4和所述第二腔室13之間的壓力差，于此得到所述制動助力器的支持力。所述制動助力器的支持力能夠以這種方式不依賴于駕駛員地被調(diào)節(jié)。在駕駛員意愿——其通過踏板位置給定且因此通過輸入元件24的移動運動給定——與所述被調(diào)節(jié)的支持力之間的聯(lián)系可自由地確定。同樣地，所述空行程通過所述制動助力器的控制是可調(diào)節(jié)的。所述調(diào)節(jié)裝置3的控制能夠按照特性曲線來實現(xiàn)，所述特性曲線存貯在所述控制器14中。例如在位于所述第一腔室4中的要調(diào)節(jié)的壓力與所述相對偏移14之間的聯(lián)系被存忙起來。所述制動助力器的特性因此能按軟件方式(softwareseitig)被調(diào)節(jié)。在另外的設計方案中，如在圖2所示的制動助力器I與一調(diào)節(jié)裝置33相連接，該調(diào)節(jié)裝置除了已經(jīng)在圖I中示出的閥6和7之外還具有一第二控制閥30。所述第二控制閥30通過一氣動連接與所述制動助力器的第二腔室13相連接。同樣地，所述第二控制閥與所述控制閥6和所述隔離閥7存在氣動連接。所述第二控制閥30是一種無電流常閉閥，特別是一種無電流常閉的連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥30。借助于所述第二控制閥30，所述制動助力器I的支持力能夠被減小。為此，在關閉的隔離閥7和關閉的控制閥6的情況下，所述第二控·制閥30被打開。通過管線31，所述第一腔室4因此與所述第二腔室13氣動地連接。所述氣動連接31因此能夠直接與所述制動助力器I聯(lián)接，同樣可考慮，管線31通入到在真空源22和制動助力器I的第二腔室13之間的連接管路中。通過由氣動管線31建立的該連接，所述第一腔室4能夠不僅排氣到所述第二腔室13之中，而且/或者能夠通過真空源22進行排氣。因為在所述第一腔室4和第二腔室13之間的壓力差值由此減小，所述制動助力器I的支持力由此被減小。所述第二控制閥30的控制能夠像在其余閥的控制中所描述的那樣地借助于所述控制器14來實現(xiàn)。為此，所述第二控制閥30能夠通過一數(shù)據(jù)_/信號線與所述控制器14相連接。所述第二控制閥30的打開能夠以不同的方式進行。因此一種方式可以設置為所述第二控制閥30連續(xù)地打開；另一種方式設置為所述打開可脈動地實現(xiàn)。同樣地，所述連續(xù)可調(diào)節(jié)的控制閥的打開程度被適當?shù)剡x擇，以便調(diào)節(jié)所述排氣的出口。所述排氣由此能夠例如一直地進行，直至達到在所述第一腔室4和第二腔室13之間的壓力差。在所述排氣時能夠這樣設置真空泵22沒有運行，并且所述排氣首先在所述第二腔室13中進行。為了完全排氣，所述真空泵然后也能夠運行。但是同樣也可考慮所述真空泵持續(xù)地運行，并且因此直接通過所述真空源22來進行排氣。通過在所述調(diào)節(jié)裝置33中設置所述第二控制閥30來對所述第一腔室4進行排氣，一針對性的/受控制的排氣于此也是可能的，并且一種受控制的支持力的降低由此是可能的。所述可能性、特別是不依賴于駕駛員地提高以及降低支持力，能夠在運行再生性的制動系統(tǒng)時具有重大意義，正如下文所描述的那樣。所述第一腔室4的完全排氣——例如在終止的制動之后——也是可能的。在一未示出的實施方式中，所述調(diào)節(jié)裝置3也與所述真空源氣動地直接地相連接，或者也與所述制動助力器的第二腔室13直接相連接。由所述管線31通入到所述真空源22的和第二腔室13的連接線路(Verbindung)中不是強制必須的。在非操作狀態(tài)中，不僅所述制動助力器的所述第一腔室4必須排氣，而且第二腔室13也必須排氣。這能夠通過在圖I和2中未示出的機構來保證，該機構關心的是，所述制動助力器的第一腔室4與所述真空源處于連接狀態(tài)。這樣的機構以及功能性能夠例如集成在所述制動助力器的一控制閥中。同樣地，正如在基于圖2不出的實施方式的另一實施方式中那樣，能夠設置另一個隔離閥34。該實施方式在圖3中示出。所述隔離閥34的連接方式允許沒有限制地轉(zhuǎn)換到圖I的第一實施方式，并且出于該原因不進一步地進行描述。但是，這里必須設置另一至真空源22的和/或至第二腔室13的連接。通過一氣動連接35，所述隔離閥34與所述主控閥5以及調(diào)節(jié)裝置33相連接，例如在所述第一實施方案中連接的是調(diào)節(jié)裝置3。在這種情況下，所述連接35在所述調(diào)節(jié)裝置一側通入到所述閥7中。所述隔離閥34是一種無電流常開的開關閥。除此之外，所述隔離閥34與所述管線31、或者與上述的在第一實施方式中 的另外的連接進行氣動連接。借助于所述隔離閥34，所述真空供給機構22與所述第一腔室4的可斷開的連接是可實現(xiàn)的。這樣的連接在這種情況下由所述無電流常開的隔離閥7來實現(xiàn)。所述閥34在操作制動助力器的過程中通過所述制動踏板機械式地實現(xiàn)關閉。在為了實施制動過程而操作所述制動器時，首先所述閥34被操作，并且至真空供給機構M的連接因此被斷開。然后，所述第一腔室進氣，這要么通過所述主控閥5，要么正如已經(jīng)描述的那樣通過調(diào)節(jié)裝置3或33來進行。由此產(chǎn)生一壓力差，所述壓力差產(chǎn)生所述制動助力器I的支持力。附加地，為了在所述制動助力器I的非操作狀態(tài)中通過所述隔離閥34使所述第一腔室4排氣，通過所述隔離閥34提供針對所述主控閥5或者所述控制閥6的泄漏情形的保險。如果存在控制閥6的和/或主控閥5的意外的空氣進入，就可能導致意外的制動。借助于所述真空源能夠?qū)λ龅谝磺皇?的意外進氣抵抗地起作用。所述遭遇泄漏的閥5和/或6與所述真空源的連接于此能夠僅通過所述閥35來實現(xiàn)，或者附加地還通過所述隔離閥7來實現(xiàn)。同樣可能的是，在第二實施方式中，通過所述閥30以及所述管線31來保證對所述主控閥5的或者控制閥6的泄漏的保護。在這種情況下，所述閥30就必須由所述控制器來控制，這是因為，所述閥30是一種無電流常閉的閥。所述第一腔室至真空供給機構(22)的連接因此通過所述管線23來實現(xiàn)。通常同時可能的是，所述主控閥5以及控制閥6既可通過所述閥30、也可通過所述閥34、還可通過這兩個閥與真空供給機構22相連接。由于所述可能性一通過調(diào)節(jié)裝置3來調(diào)節(jié)所述制動助力器的支持力，所述制動助力器I能夠應用于一種制動裝置總成中，所述制動裝置總成除了液壓的制動系統(tǒng)之外，還包括另一個例如再生性的制動系統(tǒng)。如果所述再生性的制動系統(tǒng)在總的制動效果上的份額發(fā)生改變，那么所述液壓的制動系統(tǒng)的制動作用就必須匹配于所述改變，尤其是匹配于所述再生性的制動系統(tǒng)的在所述改變之后呈現(xiàn)的制動作用。為此所述制動助力器的支持力能夠通過所述調(diào)節(jié)裝置來減小或提高，以便由此匹配所述制動作用。在所述液壓制動系統(tǒng)中的由支持力的減小所產(chǎn)生的壓力變化能夠?qū)е滤鲚斎朐?4并因此制動踏板被偏移。為了阻止這樣的偏移，借助于上文所述的適配裝置27，從所述制動系統(tǒng)中排出一定容積的制動液，和/或向其內(nèi)導入一定容積的制動液，并且所述輸入元件的移動因此被阻止。在所述車輛的或者控制器的/調(diào)節(jié)裝置的電流供應中斷的情況下，所述制動助力器還能正常地按機械的運行模式來進行工作。這由無電流常開的隔離閥7和所述無電流常閉的控制閥6來保證。在另外的實施方式中，通過所述無電流常閉的第二控制閥30同樣給出這樣的可能性按常規(guī)方式機械地操作所述制動助力器，而沒有用到所述調(diào)節(jié)裝置。上述的運行模式在制動過程中沒有彼此排斥。所述運行模式彼此串連是可能的，例如，首先在低的制動壓力下按常規(guī)方式被制動，在第二運行模式中也這樣，并且然后先變換到受控制的運行模式，反之 亦然。由此可描繪出一種助力器特性曲線，所述助力器特性曲線是非常易變化的。同樣可考慮運行模式的交疊，其用于這樣的情形通過所述隔離閥7沒有實現(xiàn)所述主控閥5的完全脫耦(Abkopplung)。由此所述制動助力器的所述第一腔室能夠不僅通過所述控制閥6而且也通過所述主控閥5來進氣。在這種情形下，所述隔離閥7卻必須被設置成持續(xù)可調(diào)節(jié)的閥。同樣可能的是，在所述運行單元使用不依賴于駕駛員的信號用以進行控制時，利用所述調(diào)節(jié)裝置3主動地運行所述制動助力器?？上氲降氖亲詣拥鼐o急制動，進行制動干預(Bremseingriffe)，以便對于正在前行的車輛進行距離控制，或者還有如制動刮水器(Bremsscheibenwischer)那樣的功能。在通過所述輸入元件24操作所述制動裝置時，駕駛員通常感知一種反作用(Riickwirkung),所述反作用包括不同的反作用，例如回位彈簧(29, 28)的反作用以及液壓制動系統(tǒng)自身通過王制動缸2、活塞桿19、導向件21和反作用盤20的反作用。通過在所述再生性的制動系統(tǒng)的變化的制動作用時運行所述適配裝置27，所述液壓的制動系統(tǒng)的反作用發(fā)生變化。通過改變所述制動助力器的支持力，所述液壓的制動系統(tǒng)的反作用的變化能對于駕駛員來說隱藏起來。按照這樣的方式，不僅可以保持正如上文所述那樣的輸入元件的定位，而且還可保證駕駛員在當前的操作位置中始終感受到由他所期待的反作用。按照本發(fā)明的制動助力器因此不僅能夠用作可控制的制動助力器，而且也在與適配單元的連接中在再生制動過程中在力矩發(fā)生器被掩蓋的情形下用作踏板感覺模擬器。在所有示出的實施方式中，所述制動助力器I和所述主制動缸2以同一個殼套被示出。這不是強制性地必需的。同樣地，所述制動助力器以及所述主制動缸能夠具有自身的殼套，并且因此作為分立的零件存在。
權利要求
1.真空-制動助力器(I)，其對于一主缸施加一種支持力，其特征在于，所述真空-制動助力器具有一用以調(diào)節(jié)所述支持力的調(diào)節(jié)裝置(3)和一用以調(diào)節(jié)所述支持力的主控閥(5)，其中，在一第一運行模式中，所述支持力通過所述調(diào)節(jié)裝置(3)來調(diào)節(jié)，并且在一第二運行模式中，所述支持力通過所述主控閥(5 )來調(diào)節(jié)。
2.按照權利要求I所述的真空-制動助力器(1)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(3)與所述制動助力器(I)的一第一腔室(4)以及所述真空-制動助力器(I)的一主控閥(5)氣動地相連接。
3.按照權利要求2所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(3)與一第二腔室(13)和/或與所述制動助力器(I)的一真空源(22)氣動地相連接。
4.按照權利要求2所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(3)具有 -第一斷開裝置(6)，其用以斷開所述調(diào)節(jié)裝置(3)與環(huán)境的氣動連接，和 -第二斷開裝置(7)，其用以斷開在所述調(diào)節(jié)裝置與所述主控閥(5)之間的氣動連接， 其中，所述第一斷開裝置(6)是一無電流常閉的閥，特別地是一連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥，并且所述第二斷開裝置(7)是一無電流常開的閥，特別地是一開關閥。
5.按照權利要求3和4所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置3具有第三斷開裝置(30)，用以斷開所述調(diào)節(jié)裝置(3)與所述制動助力器(I)的第二腔室(13)和/或所述真空源(22 )的氣動連接，其中，所述第三斷開裝置(30 )是一種無電流常閉的閥，特別地是一種連續(xù)可調(diào)節(jié)的閥。
6.按照權利要求I所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述真空-制動助力器(I)具有一第一裝置(8)，其用于確定一用以接納由所述駕駛員所施加的操作力的輸入元件(17)的位置；和一第二裝置(9)，其用于確定助力器主體(10)相對于所述真空-制動助力器(I)的一殼套(11)的位置。
7.按照權利要求I所述的真空-制動助力器(I)，其特征在于，所述真空-制動助力器(I)具有用于確定一用以接納由所述駕駛員所施加的操作力的輸入元件(17)和一助力器主體(10)的相對偏移的裝置。
8.按照權利要求I所述的真空-制動助力器(I)，其特征在于，所述制動助力器(I)具有用于確定在所述真空-制動助力器(I)的一第一腔室(4)和一第二腔室(13)之間的壓力差的裝置(12)。
9.按照上述權利要求中至少一項所述的真空-制動助力器(I)，其特征在于，所述制動助力器的支持力通過一控制器(14)來調(diào)節(jié)，所述控制器(14)至少控制所述第一斷開裝置(6)和所述第二斷開裝置(7)，特別地，在使用用以確定所述輸入元件的或所述助力器主體的位置的第一裝置(8)和第二裝置(9)的信號、和/或用以確定輸入元件(17)和助力器主體(10)的相對偏移的裝置(未示出)的信號、和/或用以確定一壓力差的裝置(12)的信號的情況下進行。
10.按照權利要求9所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述制動助力器的支持力通過一控制器(14)來調(diào)節(jié)，所述控制器(14)至少控制所述第一斷開裝置(6)和第二斷開裝置(7)和第三斷開裝置(30)。
11.按照權利要求2或3所述的真空-制動助力器，其特征在于，所述真空-制動助力器(I)具有裝置(34)，借助于該裝置(34)使得所述制動助力器(I)的第一腔室(4)與所述真空源能斷開地連接，特別是一種借助于一第四斷開裝置(34)可斷開的氣動連接(35)。
12.用于運行按照上述權利要求中至少一項所述的真空-制動助力器(I)的方法，其特征在于，在所述制動助力器的一第一運行模式中，在位于所述調(diào)節(jié)裝置(3)和所述主控閥(5)之間的斷開的氣動連接狀態(tài)中被施加的支持力通過在環(huán)境與所述調(diào)節(jié)裝置(3)之間建立起氣動連接來進行調(diào)節(jié)。
13.按照權利要求12所述的方法，其特征在于，在位于所述調(diào)節(jié)裝置(3)和所述主控閥(5)之間的斷開的氣動連接狀態(tài)中被施加的支持力通過 在環(huán)境與所述調(diào)節(jié)裝置(3)之間或者 在所述調(diào)節(jié)裝置(3)與所述制動助力器(I)的所述第二腔室(13)和/或所述真空源(22)之間 建立氣動連接來進行調(diào)節(jié)。
14.按照權利要求12所述的方法，其特征在于，所述氣動連接的建立和/或斷開通過控制所述第一斷開裝置(6)和所述第二斷開裝置(7)來實現(xiàn)。
15.按照權利要求13所述的方法，其特征在于，所述氣動連接的建立和/或斷開通過控制所述第一斷開裝置(6)、所述第二斷開裝置(7)和所述第三斷開裝置(30)來實現(xiàn)。
16.按照權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述要調(diào)節(jié)的支持力的確定是在考慮所述用以確定輸入元件的位置或者所述助力器主體的位置的第一和第二裝置的信號的情況下進行，和/或在使用所述的用以確定所述輸入元件(17)和所述助力器主體(10)的相對偏移的裝置(未示出)的情況下進行。
17.按照權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述要調(diào)節(jié)的支持力的確定是在考慮所述用以確定在所述真空-制動助力器(I)的第一腔室(4)和第二腔室(13)之間的壓力差的裝置(12)的信號的情況下進行的。
18.按照權利要求12或13所述的方法，其特征在于，在要調(diào)節(jié)的支持力以及輸入元件的位置之間的聯(lián)系是可預先確定的，特別是以在所述制動助力器的控制器(14)中的至少一種特性曲線的形式。
19.按照權利要求12或13所述的方法，其特征在于，在所述第二運行模式中，特別是在所述調(diào)節(jié)裝置(3)停止工作的情況下，在所述調(diào)節(jié)裝置(3)與所述主控閥(5)之間的氣動連接被打開，其中所述第一斷開裝置(6)被關閉，并且所述支持力通過操作所述主控閥(5)來進行調(diào)節(jié)。
20.按照權利要求13和19所述的方法，其特征在于，在第二運行模式中，所述第三斷開裝置(30)被關閉。
21.按照權利要求19所述的方法，其特征在于，所述主控閥(5)由駕駛員借助于肌肉力量(15)來操作。
22.按照權利要求12或13所述的方法，其中，所述真空-制動助力器(I)是一制動裝 置總成的液壓的制動系統(tǒng)(16)的部件，其中所述制動裝置總成除了所述液壓的局部制動系統(tǒng)(16)之外具有另一個局部制動系統(tǒng)，其特征在于，通過調(diào)節(jié)所述真空-制動助力器(I)的支持力來使得所述液壓的制動系統(tǒng)的制動作用適配于所述另一個局部制動系統(tǒng)的制動作用的變化。
23.按照權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述制動助力器的第一腔室在非操作狀態(tài)中通過第四斷開裝置(34 )和/或通過第三斷開裝置(30 )與所述真空源(22 )相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對于一主缸施加一支持力的真空-制動助力器(1)，以及運行所述真空-制動助力器的方法。所述真空-制動助力器的支持力能夠通過一調(diào)節(jié)裝置以及通過一主控閥來調(diào)節(jié)。因此所述制動助力器可在兩種運行模式中進行工作，其中在第一運行模式中，所述支持力通過所述調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)，而在第二運行模式中，所述支持力通過所述主控閥來調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明的制動助力器此外能夠應用于制動裝置中，在所述制動裝置中，一液壓的制動系統(tǒng)的和另一制動系統(tǒng)的制動作用被組合起來，其中，所述液壓的制動系統(tǒng)的制動作用必須與所述另一制動系統(tǒng)的制動作用相匹配，例如在電動車輛或混合動力車輛的再生性的制動裝置中實現(xiàn)。
文檔編號B60T13/72GK102712311SQ201180007722
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權日2010年1月29日
發(fā)明者J.科拉爾斯基 申請人:羅伯特·博世有限公司