專利名稱：行程模擬器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行程模擬器裝置，具體地為用于車輛制動(dòng)系統(tǒng)的行程模擬器裝置。
背景技術(shù)：
在新的制動(dòng)系統(tǒng)的新的發(fā)展中，朝集成化方向，即，朝所有部件結(jié)合成單個(gè)單元結(jié)構(gòu)，并朝使用具有多種優(yōu)勢(shì)的踏板行程模似器的方向發(fā)展的清晰的趨勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。使用踏板行程模擬器的稱為制動(dòng)助力器的缺點(diǎn)在于在高踏板速度時(shí)對(duì)踏板的不自然的感覺(jué)。 在例如作為真空操作制動(dòng)助力器的傳統(tǒng)伺服助力器中，作用在踏板上的力由助力器構(gòu)件助力。在這種情況下，在任何踏板運(yùn)動(dòng)中，都通常有力的直接反饋。在行程模擬器的情況下是由行程模擬器彈簧產(chǎn)生作用，而在液壓行程模擬器的情況下是由固定的節(jié)流閥產(chǎn)生作用。行程模擬器彈簧所受到的位于整個(gè)踏板行程大約40%處的止擋作用在制動(dòng)助力器失效時(shí)切斷，從而能夠使整個(gè)踏板行程用于產(chǎn)生制動(dòng)壓力。通常，這個(gè)止擋作用并非有害的，因?yàn)橹挥挟?dāng)制動(dòng)最困難時(shí)止擋作用才產(chǎn)生。于是駕駛員完全集中注意力于制動(dòng)。但是， 當(dāng)車輛靜止時(shí)這個(gè)止擋作用是非常有害的，因?yàn)樵谶@種情況下，通常沒(méi)有任何轉(zhuǎn)移駕駛員的注意力的事情。如果產(chǎn)生故障，例如，如果行程模擬器中的控制閥失效，行程模擬器不會(huì)對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行反饋，這意味著要么制動(dòng)助力器沒(méi)有任何反力作用地被操作，這很可能使得無(wú)意致動(dòng)特別困難，要么制動(dòng)助力器被故障診斷裝置切斷。這兩種情況對(duì)駕駛員來(lái)說(shuō)都是不愉快的而且可能導(dǎo)致事故。為了彌補(bǔ)已知解決方案的缺點(diǎn)，存在已知的行程模擬器，所述行程模擬器具有固定的節(jié)流閥或流量控制裝置，但這些行程模擬器又會(huì)具有缺陷——當(dāng)根據(jù)踏板行程施加助力作用時(shí)，踏板速度，以及主缸活塞的變位速度被抑制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根本的目的是提供一種行程模擬器，該行程模擬器彌補(bǔ)了已知行程模擬器的缺陷，特別是改進(jìn)了對(duì)踏板的感覺(jué)，特別是當(dāng)踏板快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)主缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度只有較小的不利影響。按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)該目的的一種方法是，為行程模擬器配置適應(yīng)性器件，該適應(yīng)性器件對(duì)行程模擬器力產(chǎn)生可變的反力。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)該目的的另一種方法是，使行程模擬器的作用能夠減少和/或， 具體地當(dāng)車輛靜止時(shí)，能夠被切斷。在這種情況下，通過(guò)作用在制動(dòng)助力器的助力作用上并由此作用在主缸活塞上的踏板上的力，飼服助力作的轉(zhuǎn)換可能發(fā)生。由此可以為當(dāng)靜止時(shí)為有害的影響提供彌補(bǔ)措施，該彌補(bǔ)措施產(chǎn)生于遇到止擋作用的行程模擬器，和/或當(dāng)例如行程模擬器不對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行反饋時(shí)一這意味著要么制動(dòng)助力器沒(méi)有任何反力作用地被操作，這很可能導(dǎo)致致動(dòng)非本意的特別困難，要么制動(dòng)助力器被故障診斷裝置切斷——為如果出現(xiàn)故障而使駕駛員不愉快的影響提供彌補(bǔ)措施。在這種情況下，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)可以對(duì)伺服助力器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于行程模擬器不再產(chǎn)生作用，所以踏板行程更長(zhǎng)但助力作用被保持。在車輛顯示裝置上的故障的指示使駕駛員清楚地意識(shí)到他必須考慮對(duì)車輛進(jìn)行維修。在最廣泛的意義上考慮，行程模擬器的作用根據(jù)操作的狀態(tài)以及可能的故障而產(chǎn)生作用或被切斷。來(lái)自行程模擬器的可變的反力，以及可變的阻尼力的作用，能夠根據(jù)多種車輛參數(shù)一例如踏板速度、踏板位置、車輛速度或溫度一而進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的解決方案提供了一種行程模擬器，該行程模擬器通過(guò)改進(jìn)對(duì)踏板的感覺(jué)，給出了行程模擬器的顯著的優(yōu)勢(shì)，即，較短的踏板行程以及較快的壓力建立；在制動(dòng)開始時(shí)可變的、適應(yīng)性的壓力的增大(可在不同范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)選)；制動(dòng)助力器失效時(shí)更好的回落性能(類似的踏板特性以及較低的踏板力)；如果產(chǎn)生老化則踏板特性不發(fā)生改變；通過(guò)反饋的制動(dòng)對(duì)混合型車輛具有理想特性；如果制動(dòng)回路失效則踏板不會(huì)掉落到地板上；排氣狀態(tài)的自動(dòng)診斷；以及對(duì)踏板速度沒(méi)有不利影響的情況下的行程模擬器。本發(fā)明還特別地提供了節(jié)流作用，該節(jié)流作用盡可能地與行程模擬器裝置的溫度無(wú)關(guān)。這可以構(gòu)造成如盡可能地與溫度無(wú)關(guān)的具有流阻的孔板的節(jié)流口的形式。為此，可以設(shè)置具有不同線性膨脹的元件，且該元件在低溫時(shí)形成作為旁通的環(huán)形間隙。連接行程模擬器上游的電磁閥可以任選地通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)而被操作。本發(fā)明有利的實(shí)施方式或構(gòu)型可以從從屬權(quán)利要求中得知。


本發(fā)明的示例性實(shí)施方式以及其構(gòu)型在附圖中示出并在下文中進(jìn)行詳細(xì)地描述。 在附圖中圖I示出用于機(jī)動(dòng)車輛的在制動(dòng)致動(dòng)系統(tǒng)中使用的行程模擬器裝置，該行程模擬器裝置具有帶有液壓行程模擬器的制動(dòng)助力器。圖2、圖2a和圖2b示出閥的各種設(shè)計(jì)方式。圖3a至圖3c示出靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)對(duì)伺服助力作用的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。圖4為具有回流閥的節(jié)流口的示意圖。圖5示出具有孔板的節(jié)流元件。圖6示出具有孔板的節(jié)流元件以及隨溫度而變化的環(huán)形間隙；以及圖7為圖表。
具體實(shí)施例方式圖I中示出的用于車輛制動(dòng)器的致動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施方式，具有第一活塞-缸體單元 4，在第一活塞-缸體單元4的本體中，第一活塞(壓桿活塞)3和第二活塞(浮動(dòng)活塞)21 設(shè)置成能夠軸向地移位。通過(guò)彈簧23，活塞3、21抵靠缸體的端壁(未示出)并抵靠彼此而被支承。第一活塞3采用空心活塞的形式?；钊?缸體單元4連接到助力裝置，助力裝置在電動(dòng)機(jī)中具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器在兩個(gè)方向上產(chǎn)生作用，助力裝置由電子控制單元(ECU)(未示出)控制，且助力裝置具有定子I和轉(zhuǎn)子Ia以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)并用于調(diào)整傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)子Ia通過(guò)兩個(gè)軸承安裝在驅(qū)動(dòng)器的殼體中。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有循環(huán)球式主軸2，循環(huán)球式主軸2共中心地設(shè)置在轉(zhuǎn)子Ia中以能夠軸向地運(yùn)動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)。循環(huán)球式主軸2通過(guò)其呈凸緣狀構(gòu)型的前端2a支承在活塞3的中間壁處并通過(guò)形狀配合的相互接合或通過(guò)力，且有利地通過(guò)磁聯(lián)接器16聯(lián)接到該活塞，這意味著主軸2在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)由此可以傳遞給活塞3。主軸2的另一端通過(guò)盤簧或類似物支承在殼體上。用于主軸的復(fù)位裝置17具有滑動(dòng)件，設(shè)置在活塞-缸體單元的本體上或該本體內(nèi)的彈簧17在該滑動(dòng)件上工作。同軸地安裝在能夠移位的主軸2中的柱塞5b通過(guò)其前端緊固到活塞3并在其后端具有磁聯(lián)接器26。磁聯(lián)接器與輔助活塞6的中央突起合作 (以以下將要描述的方式)。轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳感器15測(cè)量且相應(yīng)信號(hào)可以反饋到電子控制單元(ECU)(未示出)。輔助活塞6是第二活塞-缸體單元的一部分，第二活塞-缸體單元安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之前，具體地與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同軸。第二活塞-缸體單元具有設(shè)置在殼體42中的缸體41，在殼體42中輔助活塞6通過(guò)中央突起6a進(jìn)行設(shè)置。突起6a穿過(guò)殼體42中的中央開口并通過(guò)法蘭部5a與磁聯(lián)接器26合作。短的空間或少量自由行程7設(shè)置在法蘭部5a與柱塞或磁聯(lián)接器的后端之間。為此，系統(tǒng)具有兩個(gè)，或至少一個(gè)聯(lián)接器。第一被動(dòng)保持的聯(lián)接器14優(yōu)選地具有嵌入磁體殼體16a中的永磁體16并在主軸的磁極片2a上產(chǎn)生作用。在一個(gè)方面中，該聯(lián)接器是需要的以由主軸通過(guò)施加在該聯(lián)接器上的力助力活塞的復(fù)位，特別是在低壓時(shí)。第二聯(lián)接器對(duì)傳動(dòng)柱塞5b的前端產(chǎn)生作用，第二聯(lián)接器通過(guò)磁體殼體穩(wěn)固地連接到壓桿活塞3。該第二被動(dòng)保持的聯(lián)接器也優(yōu)選地構(gòu)造成具有永磁體，永磁體在輔助活塞上具有磁極5a。設(shè)置在磁極5a與傳動(dòng)柱塞5b之間的少量自由行程7，除了其它用途外，用于給予踏板其自身特性并用于校準(zhǔn)踏板行程傳感器。連接到制動(dòng)踏板的柱塞5與輔助活塞6之間設(shè)置有傳動(dòng)裝置34，傳動(dòng)裝置34具有傳動(dòng)構(gòu)件35，傳動(dòng)構(gòu)件35具有圓柱形突起，圓柱形突起設(shè)置成能夠在輔助活塞的或輔助活塞的突起的相應(yīng)圓柱形凹槽中軸向地移位，且彈簧20在傳動(dòng)構(gòu)件35上產(chǎn)生作用以復(fù)位輔助活塞6。輔助活塞6，與其密封一起，在適當(dāng)?shù)臍んw41中被引導(dǎo)并安裝到其中。該殼體 41可以通過(guò)多件式中間殼體42連接到馬達(dá)I，多件式中間殼體42優(yōu)選地由塑性材料制成。 殼體41和中間殼體也可以整體地形成為單件。在圓柱形突起和凹槽之間設(shè)置的是有回彈力的構(gòu)件或彈簧36。輔助活塞6和傳動(dòng)構(gòu)件35中的每一個(gè)具有傳動(dòng)器件，通過(guò)傳動(dòng)器件它們的運(yùn)動(dòng)傳輸給至少兩個(gè)行程傳感器11。來(lái)自行程傳感器的信號(hào)反饋給上述ECU。通過(guò)有回彈力的構(gòu)件和不同行程的測(cè)量數(shù)據(jù)，作用在踏板上的力能夠被測(cè)量且該測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于力/行程傳感器，力/行程傳感器對(duì)于故障診斷是非常重要的。液壓管路29延伸至行程模擬器8，行程模擬器8大致包括設(shè)置在缸體中的活塞8a 以及設(shè)置在缸體和活塞8a之間的彈簧Sb。雙通電磁閥22設(shè)置在管路中，用于隔離行程模擬器8并用于適應(yīng)性地進(jìn)行阻尼或進(jìn)行流量限制(參見(jiàn)圖2至圖2b)。管路29a從管路29 分叉出，經(jīng)過(guò)斷電狀態(tài)下打開的二位二通電磁閥18延伸至供應(yīng)儲(chǔ)液器40。另一管路29b經(jīng)過(guò)斷電狀態(tài)下閉合的二位二通電磁閥30，從管路29延伸至壓力室3a，壓力室3a與第一活塞-缸體單元(THZ)4的活塞3相關(guān)聯(lián)。管路29c經(jīng)過(guò)斷電狀態(tài)下閉合的二位二通電磁閥27a將管路29a與管路29b連接。管路28經(jīng)過(guò)斷電狀態(tài)下打開的電磁閥13、13a從壓力室 3a延伸至輪式制動(dòng)器(未示出)，在管路28中設(shè)置有壓力傳感器12。相應(yīng)管路(未示出) 從活塞-缸體單元的第二壓力室延伸至另一個(gè)輪式制動(dòng)器。制動(dòng)踏板10通過(guò)踏板柱塞5而作用在輔助活塞6上，通過(guò)輔助活塞6而轉(zhuǎn)移的容量經(jīng)由管路29前進(jìn)至液壓行程模擬器8。備用行程傳感器11與輔助活塞6的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)， 備用行程傳感器11通過(guò)ECU操作電動(dòng)機(jī)并同時(shí)致動(dòng)即關(guān)閉在斷電狀態(tài)下打開的二位二通壓力調(diào)節(jié)電磁閥18。對(duì)踏板處的力的期望反饋由行程模擬器8產(chǎn)生。如果行程模擬器活塞8a抵靠，則輔助活塞6在整個(gè)活塞行程Shk的大約40%處被擋在中間位置。正如由行程模擬器的彈簧 Sb所規(guī)定的，依賴于活塞行程的壓力在輔助活塞6處形成。電磁閥出于安全考慮具有壓力調(diào)節(jié)功能。如果行程模擬器活塞8a堵塞，則踏板行程/壓力的作用中止，即，加壓介質(zhì)經(jīng)過(guò)電磁閥經(jīng)由管路29a流動(dòng)至供應(yīng)儲(chǔ)液器40。如果超過(guò)了合適的壓力，加壓介質(zhì)流走且輔助活塞6在走過(guò)行程Shk后在殼體41中遇到止擋件。根據(jù)壓桿活塞3以及聯(lián)接的傳動(dòng)柱塞5b 的位置，輔助活塞6撞擊在這些部件上并在活塞-缸體單元4中產(chǎn)生附加壓力，但是，取決于其尺寸的附加壓力對(duì)應(yīng)于所需要的最大制動(dòng)壓力而不對(duì)應(yīng)于由大踏板力引起的過(guò)壓力。 由此可以通過(guò)尺寸節(jié)省重量和費(fèi)用。如果這種過(guò)壓力產(chǎn)生，則切斷電動(dòng)機(jī)以及ABS/ESP功能。較高壓力僅在輔助活塞6和行程模擬器8上產(chǎn)生作用。力/行程傳感器也可以用作壓力調(diào)節(jié)功能的替代物或與壓力調(diào)節(jié)功能并行。如果例如壓力調(diào)節(jié)閥18失效，力/行程傳感器發(fā)現(xiàn)在給定踏板行程中沒(méi)有來(lái)自于行程模擬器的反力。使活塞和踏板柱塞行程相等且助力作用通過(guò)力/行程傳感器而確定。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，制動(dòng)助力器作為伺服助力器運(yùn)行而沒(méi)有行程模擬器。為了給出良好的響應(yīng)特性，所安裝的控制致動(dòng)的流量的器件是已知的，流量控制根據(jù)速度和方向進(jìn)行。為此，諸如節(jié)流閥的流量控制器在管路中裝配至行程模擬器且裝配非復(fù)位閥(未示出)以實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)位。但是，正如在公開的段落中所描述的，這種已知的解決方案是有缺點(diǎn)的，這個(gè)缺點(diǎn)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的解決方案而彌補(bǔ)。如果制動(dòng)助力器失效，輔助活塞6能夠繼續(xù)使用以優(yōu)化制動(dòng)作用。如果制動(dòng)助力器失效，則作用在踏板上的力需要盡可能地小，這要求主缸活塞的直徑要小。如果使用這種方式，則由于壓力/容積較小的斜率，在低壓力范圍內(nèi)需要長(zhǎng)的踏板行程。斷電狀態(tài)下閉合的進(jìn)料閥30 (Se)或經(jīng)過(guò)二位二通電磁閥，在較低壓力范圍內(nèi)加壓介質(zhì)能夠通過(guò)輔助活塞6注入壓桿活塞回路28中以建立壓力。當(dāng)壓力下降時(shí)，加壓介質(zhì)能夠通過(guò)壓力傳感器12回注至輔助活塞。斷電狀態(tài)下閉合的二位二通電磁閥用于控制自由行程，即，如果輔助活塞6與傳動(dòng)柱塞5b之間的距離變得太小，則液壓流體可以按照相同申請(qǐng)人的DE 10 2009 055721中詳細(xì)描述的方式，通過(guò)閥排入到供應(yīng)儲(chǔ)液器40中。如果自由行程太長(zhǎng)，大量的介質(zhì)可以通過(guò)對(duì)活塞進(jìn)行合適的控制從供應(yīng)儲(chǔ)液器40中回收。該閥也可以用作其它制動(dòng)回路的相同功能。通過(guò)該閥,大量的介質(zhì)也可以經(jīng)由主氣缸活塞從供應(yīng)儲(chǔ)液器40中回收。圖2、圖2a和圖2b中示出用于可變的或適應(yīng)性的節(jié)流閥門的采用電磁閥形式的各種開關(guān)構(gòu)件，所述節(jié)流閥門可以連接到行程模擬器8的上游。圖2示出用于流量控制的具有不同流阻的二位電磁閥。在初始位置，兩個(gè)節(jié)流閥門產(chǎn)生作用，一個(gè)具有較小節(jié)流作用而一個(gè)具有較大節(jié)流作用。如果需要，止回閥并入閥中以使當(dāng)制動(dòng)踏板放松時(shí)流量控制/節(jié)流作用保持較小。在轉(zhuǎn)換狀態(tài)，即，在高踏板速度時(shí)， 僅施加高阻尼作用的大節(jié)流閥門產(chǎn)生作用。在高踏板速度時(shí)，大節(jié)流閥門優(yōu)選地根據(jù)踏板行程接通。在極限踏板速度時(shí)，例如舉例來(lái)說(shuō)緊急制動(dòng)時(shí)，大節(jié)流閥門可以減少作用，即，在踏板運(yùn)動(dòng)期間節(jié)流閥門的流量控制能夠改變或甚至完全切斷。電磁閥可以通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以給出平均值。圖2a對(duì)應(yīng)于完全基于PWM的解決方案。在這種情況下，在寬限制范圍內(nèi)連續(xù)地變化的流量控制或節(jié)流作用可以通過(guò)對(duì)脈沖-暫停比進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)連續(xù)。為此，由于存在閥座和銜鐵止擋件的情況下與設(shè)置有阻尼裝置或設(shè)置有阻尼構(gòu)件的電磁閥的嗓音相聯(lián)系的原因，這是有利的。在這種情況下，閥座優(yōu)選地采用滑枕的形式且銜鐵靠在彈性體的部分上。圖2b示出三級(jí)閥，其中，節(jié)流阻力元件在第二節(jié)流級(jí)2中依次連接。在第三級(jí)中， 如在圖2a中示出的第二級(jí)，在所描述的緊急情況下，對(duì)行程模擬器的連接被阻斷以容許來(lái)自于輔助活塞的全部的介質(zhì)傳輸?shù)街苿?dòng)回路。在圖2a和圖2b中示出的方案是非常合適的，在緊急操作中，能夠以特別有利的方式使行程模擬器和被行程模擬器吸收的介質(zhì)的量被切斷。在這種情況下，來(lái)自于輔助活塞的所有介質(zhì)的量都能夠通過(guò)進(jìn)料閥30輸送到制動(dòng)回路之一或兩者。如閥的變體或回路所示，幾乎可以構(gòu)成任何所需要的節(jié)流作用或流量控制阻力。 因此，適應(yīng)性反力通過(guò)節(jié)流閥門產(chǎn)生，且因此，行程模擬器的彈簧作用很難再被注意到。為此，踏板速度或踏板位置或其它參數(shù)通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂扑惴ㄓ行У剡m應(yīng)性地轉(zhuǎn)換成節(jié)流作用。由可變的阻尼作用或流量限制器產(chǎn)生的反力能夠由致動(dòng)器，例如馬達(dá)來(lái)產(chǎn)生，盡管需要相當(dāng)大的費(fèi)用和復(fù)雜性?？梢栽O(shè)想，故障會(huì)切斷行程模擬器，例如電磁閥18的失效，即它無(wú)法閉合，如上所述。在這種情況下，沒(méi)有反力存在且駕駛員必須更為用力地下壓制動(dòng)踏板，這會(huì)導(dǎo)致壓力急劇地增加以及相應(yīng)的減速。由于力的間接的測(cè)量值——有回彈力的構(gòu)件34、36沒(méi)有給出與踏板行程成比例的力——這種情況可以被檢測(cè)到。在這種情況下，如果輔助活塞撞擊在傳動(dòng)柱塞上，將踏板行程與活塞位置進(jìn)行比較且將助力作用按照測(cè)得的力進(jìn)行設(shè)定。還存在有其它可能的故障比如行程模擬器活塞阻塞或閥22或圖2a中所示的變體閉合。在這種情況下，在故障被檢測(cè)到時(shí)，通過(guò)力/行程傳感器使伺服助力器轉(zhuǎn)換，這通過(guò)經(jīng)由在主氣缸活塞中描述的連接裝置施加的踏板上的力而完成?？商鎿Q地，諸如在圖3a至圖3c中所示出且將會(huì)在下文進(jìn)行描述的，也可能使用到控制系統(tǒng)。圖3a示出在具有或沒(méi)有制動(dòng)助力器的情況下的壓桿活塞的行程Sk與踏板柱塞行程之間的關(guān)系。壓桿活塞3的運(yùn)動(dòng)隨著經(jīng)過(guò)制動(dòng)助力器的響應(yīng)值而特別快地發(fā)生，該值基本依賴于踏板行程傳感器。在制動(dòng)助力器的情況下，壓桿活塞在踏板柱塞前方。如果制動(dòng)助力器失效，踏板柱塞越過(guò)自由行程I然后撞擊在壓桿活塞3上并使壓桿活塞3移動(dòng)。圖 3b示出在具有或沒(méi)有制動(dòng)助力器的情況下的壓力曲線。在制動(dòng)助力器的響應(yīng)值之后，壓力的建立以急劇增長(zhǎng)的方式發(fā)生(所謂的跳躍函數(shù))，然后遵循由行程模擬器的設(shè)計(jì)方式確定的軌跡。在不包括制動(dòng)助力器的情況下，自由行程是需要的直到壓桿活塞閉合自動(dòng)充氣器的孔，然后壓力升高。在頂部，圖3c示出當(dāng)存在有行程模擬器時(shí)，即，在普通操作中且當(dāng)V > O時(shí)，制動(dòng)助力器根據(jù)踏板柱塞行程進(jìn)行助力。當(dāng)車輛靜止時(shí)，在X軸上可以產(chǎn)生從行程模擬器操作到常規(guī)伺服助力器操作的轉(zhuǎn)換。這就是踏板柱塞撞擊在壓桿活塞上的位置。 行程經(jīng)過(guò)自由行程I后，助力開始產(chǎn)生作用，使得作用在活塞和主軸上的復(fù)位力很難被感覺(jué)到并且隨著壓力的建立在自由行程2之后持續(xù)地增加。在這種情況下，助力作用以這種方式選擇，使得對(duì)踏板有行程模擬器不具有止擋件時(shí)相同的感覺(jué)。這里所描述的是當(dāng)車輛停止而進(jìn)行制動(dòng)時(shí)所發(fā)生的過(guò)程。在圖3a和圖3c的X2處示出當(dāng)車輛從V > O進(jìn)行制動(dòng)時(shí)所發(fā)生的情況。在這種情況下，浮動(dòng)活塞被控制到踏板柱塞處于介于自由行程I與自由行程2之間的區(qū)域時(shí)的值。 如果給定壓力，例如制動(dòng)壓力為10巴，保持在穩(wěn)定狀態(tài)，則在該值處類似地使壓桿行程Sk 等于Sps的值。所提到的關(guān)于當(dāng)阻尼作用太大時(shí)踏板速度被抑制到相當(dāng)程度的問(wèn)題，可以通過(guò)用于使踏板致動(dòng)速度增加的合適的算法來(lái)解決。如在現(xiàn)有技術(shù)中，在EHB(機(jī)電的線控制動(dòng)) 的情況下，如果相對(duì)于行程模擬器的流量控制作用較小，則助力作用可以設(shè)計(jì)成利用符合行程模擬器特征的合適的放大因子而幾乎與踏板位置成比例。如果阻尼作用較大，踏板位置和踏板速度以及活塞速度或一段時(shí)間之內(nèi)壓力的升高都會(huì)減慢。但是，由于在阻尼作用下減小的踏板速度是已知的，在這種情況下，可通過(guò)適當(dāng)?shù)乃惴ㄟm應(yīng)性地再一次設(shè)定初始較高的活塞速度。由于壓力上升的相對(duì)較高的速度，駕駛員會(huì)因壓力急劇上升而減小踏板速度，而且他將因此調(diào)整到幾乎踏板行程與壓力之間的原始的相互關(guān)系。作為該方案的替代方案，可在行程模擬器回路中也使用壓力傳感器(未示出)，壓力傳感器的信號(hào)同樣地通過(guò)算法被用于控制活塞行程或活塞速度。附圖中所示出的具有回流閥的節(jié)流口的示意圖源自于圖2。作為圖2中示出的節(jié)流口的替代，節(jié)流作用也可以通過(guò)隨溫度而變化的節(jié)流元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該節(jié)流元件特別地在入口 E處連接至輔助活塞6并且在出口 A處連接至電磁閥18。圖5示出具有孔板45的節(jié)流元件44，該節(jié)流元件44通過(guò)入口和出口處的過(guò)濾器而被保護(hù)，免于污染?？装宓闹睆较鄬?duì)較小而因此易于被污染。為此，過(guò)濾器就其網(wǎng)格寬度方面被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造，特別地，比孔板的直徑小3-5倍。節(jié)流作用優(yōu)選地分散在兩個(gè)以上的孔板上。圖6示出孔板與溫度均衡元件47的組合。該元件47具有比節(jié)流元件或節(jié)流口殼體44大得多的熱膨脹并用作閥元件。在特定溫度例如O攝氏度處，溫度均衡元件47定位在閥座48上并且關(guān)閉閥門，使得加壓介質(zhì)僅能流動(dòng)經(jīng)過(guò)孔板開口。在較低溫度的情況下， 形成間隙Al并允許并行于孔板的旁通流。盡管孔板在理論上盡可能地與溫度無(wú)關(guān)，但是來(lái)自于輔助活塞6以及通到行程模擬器8a、8b或其包括孔板自身的一部分的阻流器的供應(yīng)管路是隨溫度而變化的。溫度可以通過(guò)環(huán)形間隙而得以均衡。在較高溫度下，環(huán)形間隙保持閉合。相應(yīng)的線性膨脹在均衡元件以及節(jié)流元件或節(jié)流口殼體中得到調(diào)節(jié)。節(jié)流元件優(yōu)選地與電磁閥以及壓力傳感器一起安裝在液壓塊中。圖7中的圖表示出均衡元件的線性膨脹Λ I以及粘度曲線V = f (T)，其在例如低于O攝氏度的情況下作用，因?yàn)榇撕笳扯瘸?shù)顯著增大。另外有利的是，對(duì)應(yīng)于曲線X而將均衡元件構(gòu)造成兩級(jí)或更多級(jí)。
附圖標(biāo)記列表
I電動(dòng)機(jī)或定子
Ia主軸上的轉(zhuǎn)子外加螺母
2主軸
2a主軸的磁極片
3壓桿活塞
3a壓力室
4第一活塞-缸體單元或THZ
5踏板柱塞
5a輔助活塞上的磁極
5b傳動(dòng)活塞
6輔助活塞
7踏板柱塞上的自由行程
8行程模擬器或行程模擬器殼體
8a行程模擬器活塞
8b行程模擬器彈簧
10制動(dòng)踏板或致動(dòng)器件
11踏板行程傳感器
12壓力傳感器
13控制閥
13a控制閥
14第一聯(lián)接器
15轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳感器
16永磁體
16a磁體殼體
17主軸復(fù)位彈簧
18二位二通電磁閥或壓力調(diào)節(jié)電磁閥
20用于輔助活塞的復(fù)位彈簧
21浮動(dòng)活塞
22用于行程模擬器的隔離閥
23用于壓桿活塞的復(fù)位彈簧
26第二聯(lián)接器
28壓桿活塞制動(dòng)回路
29至行程模擬器的管路
29a至供應(yīng)儲(chǔ)液器的管路
30橫向進(jìn)給閥或二位二通閥
34傳動(dòng)裝置
36有回彈力的構(gòu)件
40供應(yīng)儲(chǔ)液器
41輔助活塞殼體
42殼體中間部分
43壓桿活塞止擋件
44流元件
45孔板
46過(guò)濾器
47膨脹元件
48閥座
權(quán)利要求
1.一種行程模擬器裝置，特別地用于機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)系統(tǒng)，所述行程模擬器裝置具有行程模擬器，所述行程模擬器具有用于表現(xiàn)根據(jù)致動(dòng)力的致動(dòng)行程的器件，特別地為有回彈力的或彈性的器件，其特征在于，所述行程模擬器(8)配置有適應(yīng)性器件，所述適應(yīng)性器件相對(duì)于行程模擬器的力產(chǎn)生可變的反力。
2.特別地根據(jù)權(quán)利要求I所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述行程模擬器的作用能夠減少、和/或特別地當(dāng)所述車輛靜止時(shí)能夠被切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述器件具有至少一個(gè)能夠電力地致動(dòng)的開關(guān)元件(22)或電磁閥(22),或者所述器件為至少一個(gè)能夠電力地致動(dòng)的開關(guān)元件(22)或電磁閥(22)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述器件具有節(jié)流閥、節(jié)流口或流量控制器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述器件根據(jù)多種參數(shù)而作用，特別地，所述參數(shù)例如為輸入構(gòu)件的速度和/或位置，特別地為制動(dòng)踏板的速度和/或位置；車輛的速度；或溫度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述器件為兩級(jí)的或多級(jí)的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述器件能夠自由地或連續(xù)地調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述自由的或連續(xù)的調(diào)節(jié)是通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)而實(shí)現(xiàn)的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，由所述節(jié)流閥、 節(jié)流口或流量控制器引起的在致動(dòng)時(shí)踏板運(yùn)動(dòng)的減速通過(guò)適當(dāng)?shù)膶?duì)抗措施、特別地通過(guò)由算法控制的對(duì)抗措施而被全部地或部分地補(bǔ)償。
10.一種操作特別地根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置的方法，其特征在于，在特定操作狀態(tài)或產(chǎn)生故障的情況下，對(duì)所述行程模擬器力的適應(yīng)性反力開始發(fā)揮作用。
11.特別地根據(jù)權(quán)利要求9所述的操作行程模擬器裝置的方法，其特征在于，所述行程模擬器的作用能夠減少和/或切斷。
12.特別地根據(jù)權(quán)利要求10或11中的任一項(xiàng)所述的操作行程模擬器裝置的方法，其特征在于，在出現(xiàn)故障的情況下，例如在所述行程模擬器失效或被關(guān)斷的情況下，通過(guò)主缸活塞且特別地通過(guò)可變的助力作用施加可變的反力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，根據(jù)踏板和活塞位置的輔助算法或力/ 行程傳感器的初始值用于控制所述反力。
14.特別地根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述適應(yīng)性器件包括用于溫度補(bǔ)償?shù)钠骷?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述用于溫度補(bǔ)償?shù)钠骷ūM可能地與溫度無(wú)關(guān)的具有流阻的孔板。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述適應(yīng)性器件包括具有至少兩個(gè)、特別地具有多個(gè)孔板開口的孔板，所述孔板開口特別地設(shè)置有過(guò)濾器。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，所述適應(yīng)性器件包括用于控制流阻的隨溫度而變化的均衡元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的行程模擬器裝置，其特征在于，連接所述行程模擬器上游的電磁閥通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)而被操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種行程模擬器裝置，具體地為用于機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的行程模擬器裝置，該行程模擬器裝置具有行程模擬器，該行程模擬器具有表現(xiàn)根據(jù)致動(dòng)力的致動(dòng)行程的器件，具體地為有回彈力的或彈性的器件，其中，行程模擬器(8)配置有適應(yīng)性器件，該適應(yīng)性器件相對(duì)于行程模擬器力產(chǎn)生可變的反力。
文檔編號(hào)B60T17/00GK102582595SQ20121000752
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者克里斯蒂安·克格爾施佩格, 卡斯滕·黑克爾, 海因茨·萊貝爾, 賴納·文策爾 申請(qǐng)人:愛(ài)皮加特股份公司