本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的特征的衰減裝置和一種根據(jù)權(quán)利要求8的特征的具有防滑控制功能的車輛制動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù):
衰減裝置尤其用于具有防滑控制功能的車輛制動(dòng)設(shè)備中,以減少由壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。壓力脈動(dòng)例如由活塞泵產(chǎn)生,該活塞泵按需受操縱,以與車輛制動(dòng)設(shè)備的其他調(diào)節(jié)元件一起使車輪制動(dòng)器的制動(dòng)壓力與分配給車輪制動(dòng)器的車輪的滑移率相匹配。在此,活塞泵循環(huán)交替地實(shí)施吸取行程和輸送行程,其可在車輛制動(dòng)設(shè)備的制動(dòng)回路中觸發(fā)輸送流脈動(dòng)或壓力脈動(dòng)并且引起干擾的運(yùn)行噪聲。
理想地,衰減裝置在空間上直接布置在出現(xiàn)壓力脈動(dòng)的位置附近,亦即例如布置在活塞泵的泵出口或排出閥附近。在特別節(jié)約結(jié)構(gòu)空間的解決方案中,衰減裝置與為其分配的活塞泵一起安放在液壓總成的液壓塊的共同的容納孔中。例如文獻(xiàn)DE 101 12 618 A1公開了這種衰減裝置。
所說(shuō)明的變型中的一些使用可彈性變形的膜片,該膜片相對(duì)于以氣體填充的第二壓力室密封以流體填充的第一壓力室。如果出現(xiàn)脈動(dòng),膜片向以可壓縮的氣體填充的壓力室移位,使得以流體填充的壓力室的體積增大并且由此平順脈動(dòng)。為此,在以流體填充的壓力室的下游設(shè)置有節(jié)流閥,以通過(guò)液壓的阻擋部對(duì)流出的流體予以阻攔。
具有可變的儲(chǔ)存能力的第一壓力室形成了所謂的C元件(C-Glied),在其后連接有也稱作R元件(R-Glied)的液壓的阻擋部。在此,R元件可作為恒定式節(jié)流閥或動(dòng)態(tài)節(jié)流閥,其提供可根據(jù)壓力改變的阻抗。
動(dòng)態(tài)節(jié)流閥的優(yōu)點(diǎn)在于,其在低壓(約40bar,其例如對(duì)于舒適性功能、例如間距調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)是典型地)的情況下提供強(qiáng)的節(jié)流作用,并且由此提供顯著的噪聲衰減,而動(dòng)態(tài)節(jié)流閥在高于約40bar的壓力(其例如特別是在與安全相關(guān)的功能、例如防抱死或者防滑控制過(guò)程中出現(xiàn))的情況下允許大的流量或小的流量阻抗。
節(jié)流閥的阻抗越小,用于操作泵必需的驅(qū)動(dòng)功率就越小,反之亦然。因此,衰減裝置的有效的壓力范圍受驅(qū)動(dòng)器的最大功率和衰減裝置的最大儲(chǔ)存能力約束。后者主要由液壓塊的結(jié)構(gòu)空間限制來(lái)確定。
已知的解決方案的缺點(diǎn)在于,衰減裝置的衰減特性與所聯(lián)接的制動(dòng)系統(tǒng)的瞬時(shí)系統(tǒng)壓力相關(guān)。
如果該系統(tǒng)壓力高于在設(shè)計(jì)膜片及其安裝空間時(shí)所基于的壓力,則膜片貼靠在機(jī)械止擋處,并且出現(xiàn)的壓力脈動(dòng)不再可引起膜片的進(jìn)一步偏移,并且因此不再衰減壓力脈動(dòng)。
在另一方面,如果系統(tǒng)壓力明顯低于在設(shè)計(jì)衰減裝置時(shí)所基于的壓力,則膜片表現(xiàn)得太硬而不可衰減在低壓范圍中出現(xiàn)的脈動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于該技術(shù)背景,提出了一種衰減裝置,該衰減裝置在很大程度上與主要的運(yùn)行壓力無(wú)關(guān)地作用。
根據(jù)權(quán)利要求1的特征的衰減裝置與運(yùn)行壓力無(wú)關(guān)并且示出了在系統(tǒng)壓力的整個(gè)壓力范圍內(nèi)幾乎恒定的衰減特性。此外,所述衰減裝置的特征在于,其并不對(duì)車輛制動(dòng)設(shè)備的壓力建立動(dòng)態(tài)性產(chǎn)生消極影響,因?yàn)樗p裝置本身容納少量的壓力介質(zhì)、亦即具有小的吞咽容積(Schluckvolumen)。雖然尤其是在車輛制動(dòng)設(shè)備的低的壓力范圍中存在特別有效的衰減,但在意外出現(xiàn)緊急制動(dòng)的情況下,例如為了防止碰撞或?yàn)榱吮Wo(hù)行人,仍能夠輸送相對(duì)大的壓力介質(zhì)體積并且因此能夠迅速建立壓力。
為此,根據(jù)本發(fā)明的衰減裝置除了兩個(gè)已有的壓力腔之外還具有第三壓力腔,該第三壓力腔經(jīng)由裝有液壓的阻擋部的流體連接部與以流體填充的第一壓力腔耦聯(lián)。分隔裝置使第三壓力腔相對(duì)于第二壓力腔隔開,盡管如此,但仍實(shí)現(xiàn)了可以第三壓力腔的壓力水平加載第二壓力腔。
該情況允許以可壓縮的介質(zhì)填充的第二壓力腔受到第一壓力腔和第三壓力腔中的流體壓力加載,并且因此受當(dāng)前的系統(tǒng)壓力加載。分隔裝置裝備有膜片,該膜片可與當(dāng)前的系統(tǒng)壓力水平無(wú)關(guān)地占據(jù)中間位置,從而為了使出現(xiàn)的壓力脈動(dòng)衰減,為膜片提供幾乎整個(gè)機(jī)械的行程。在結(jié)構(gòu)上,該行程可由端部止擋約束,當(dāng)高于或低于一定的壓力水平時(shí),膜片可貼靠在端部止擋上。經(jīng)由端部止擋并且經(jīng)由第二壓力腔中的預(yù)加壓力,由脈動(dòng)引起的膜片行程并且因此制動(dòng)流體的最大容納量可由衰減裝置約束,或者確定了如下的壓力范圍,在該壓力范圍內(nèi)發(fā)生衰減,或從該壓力范圍起衰減裝置的作用降低。
附圖說(shuō)明
在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例并且在下文的說(shuō)明中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)闡述。其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的實(shí)施為一級(jí)的衰減裝置的示意性的圖示;
圖2同樣以示意性的圖示示出了二級(jí)的衰減裝置的實(shí)施例;
圖3示出了一級(jí)的衰減裝置的替代的實(shí)施方案變型,以及
圖4示出了一級(jí)的衰減裝置的另一實(shí)施例;
圖5示出了借助液壓線路圖顯示的具有所設(shè)置的衰減裝置的制動(dòng)回路。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的衰減裝置10的第一實(shí)施例。該衰減裝置聯(lián)接到引導(dǎo)制動(dòng)流體的管路12處,該管路在衰減裝置10的上游構(gòu)造有流入部14,并且在衰減裝置的下游構(gòu)造有流出部16。從管路12流入的制動(dòng)流體首先到達(dá)第一壓力腔20中,該第一壓力腔通過(guò)可彈性變形的膜片22與第二壓力腔24分隔。第二壓力腔24以可壓縮的介質(zhì)、優(yōu)選為氣體填充,其中,該氣體處于預(yù)加于膜片22的預(yù)加壓力下。該膜片22的行程沿兩個(gè)空間方向受到機(jī)械止擋26、28限制,所述止擋分別構(gòu)造在兩個(gè)壓力腔20、24中的一個(gè)中。如果在兩個(gè)壓力腔20、24之間的壓差高于或者低于可在結(jié)構(gòu)上確定的量級(jí),則膜片22貼靠在止擋26、28之一處,并且由此防止機(jī)械損傷或過(guò)載。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)置了第三壓力腔30,該第三壓力腔經(jīng)由壓力介質(zhì)連接部32與流入部14和第一壓力腔20接觸。壓力介質(zhì)連接部32繞過(guò)第二壓力介質(zhì)腔24,并且與第一壓力腔20一樣以不可壓縮的制動(dòng)流體填充。在從流入部14分支的壓力介質(zhì)連接部的下游,壓力介質(zhì)連接部32裝有液壓的阻擋部34,例如節(jié)流閥或阻流板。第三壓力腔30不僅在第二壓力腔的周向側(cè)處而且在第二壓力腔的兩個(gè)端側(cè)之一處包圍第二壓力腔24。為了分隔第二壓力腔24和第三壓力腔30的不同的介質(zhì),設(shè)有罐狀構(gòu)造的、可彈性變形的空心體衰減元件36,所述空心體衰減元件示例性地構(gòu)造為波紋管式元件。該空心體衰減元件在其內(nèi)部容納第二壓力腔24。代替波紋管式元件,例如也可設(shè)有泡狀的衰減元件??招捏w衰減元件36的敞開的端部固定在用于膜片22的機(jī)械止擋26處。該膜片22跨越第二壓力腔24的第二端側(cè)。膜片22和空心體衰減元件36共同形成分隔裝置40,該分隔裝置使第二壓力腔24相對(duì)于第一壓力腔20并且相對(duì)于第三壓力腔30隔開,盡管如此還是實(shí)現(xiàn)了第二壓力腔24可受到第三壓力腔30的壓力和第一壓力腔20中的壓力加載。
流入部14或第一壓力腔20的液壓壓力經(jīng)由具有裝入的液壓的阻擋部34的壓力介質(zhì)連接部32傳遞到第三壓力腔30,并且經(jīng)由罐狀的、可彈性變形的空心體衰減元件36作用于以可壓縮的介質(zhì)填充的第二壓力腔24。由此取決于相應(yīng)的壓力情況,用于加載膜片22的氣動(dòng)的預(yù)加壓力升高或下降,并且與流入部14的系統(tǒng)壓力相匹配。因?yàn)樵醋缘诙毫η?4的作用于膜片的氣動(dòng)力與源自第一壓力腔20的反作用的液壓力大致保持平衡,所以膜片22在其安裝空間之內(nèi)占據(jù)中間位置。因此,為膜片22提供幾乎全部的在結(jié)構(gòu)上可行的行程,以衰減沿兩個(gè)空間方向的壓力波動(dòng)。
因此,以可壓縮的流體填充的第二壓力腔24在兩個(gè)不同的路徑上受壓力加載,其中,所述路徑在其節(jié)流作用方面彼此不同。第一路徑是不節(jié)流的。第一路徑包括第一壓力腔20并且由膜片22形成邊界。由于膜片22的在機(jī)械上受約束的行程,第一路徑僅允許小的壓力介質(zhì)體積在第一壓力腔20中移動(dòng)或者容納。
第二路徑是節(jié)流的,并且包括具有裝入的液壓的阻擋部34的壓力介質(zhì)連接部32以及與壓力介質(zhì)連接部耦聯(lián)并且由彈性的空心體衰減元件36形成邊界的第三壓力介質(zhì)腔30。與第一壓力腔20的體積相比,第二路徑的體積可由于空心體衰減元件36的可變形性而在大得多的范圍內(nèi)變化,由此該第二路徑可容納大的壓力介質(zhì)體積。
高頻或快速的壓力波動(dòng)由于壓力介質(zhì)連接部32的液壓的阻擋部34而沒(méi)有直接地、更確切地說(shuō)在時(shí)間上延遲地才擴(kuò)展到第三壓力腔30中。這種脈動(dòng)首先傳播到第一壓力腔20中、在此處引起膜片22的偏移、并且由于包含在第二壓力腔24中的可壓縮的介質(zhì)的體積彈性有效地衰減。因此,衰減發(fā)生在不節(jié)流的第一路徑上,并且在此,衰減裝置10僅從整個(gè)系統(tǒng)取走相對(duì)小的體積的液壓的壓力介質(zhì),亦即示出了低吞咽能力盡管存在有效的衰減措施,但因此幾乎全部量的液壓的壓力介質(zhì)可供聯(lián)接的液壓系統(tǒng)使用,并且因此為車輛制動(dòng)設(shè)備確保了用于意外出現(xiàn)的緊急制動(dòng)情況的足夠好的壓力建立動(dòng)態(tài)性。
經(jīng)由節(jié)流的第二路徑可使膜片22的氣動(dòng)的預(yù)加力與流入部14中的系統(tǒng)壓力相匹配。為此所需的更大量的制動(dòng)流體能夠經(jīng)由上文闡述的第二路徑移動(dòng)進(jìn)入第三壓力腔30中。因?yàn)樵摰诙窂皆O(shè)有液壓的阻擋部34,所以可僅僅只在時(shí)間上延遲地與在流入部14中的改變的壓力相匹配。膜片22的氣動(dòng)的預(yù)加力與流入部14中的壓力的匹配允許在壓力匹配后使出現(xiàn)的壓力脈動(dòng)同樣得到衰減,而不必使更大量的壓力介質(zhì)移動(dòng),此時(shí)所述更大量的壓力介質(zhì)不再可供其余的車輛制動(dòng)系統(tǒng)使用,例如用于這樣的制動(dòng)操作,在該制動(dòng)操作中高的壓力建立動(dòng)態(tài)性、亦即大量供使用的壓力介質(zhì)是很重要的。
本發(fā)明的根據(jù)圖2的第二實(shí)施例與結(jié)合實(shí)施例1所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)和功能基本上相同,然而與第一實(shí)施例的不同之處在于,分隔裝置40除了膜片22和空心體衰減元件36之外還裝備有第二膜片42,該第二膜片使第一壓力腔20與周圍環(huán)境的隔離。第二膜片42使與第一壓力腔連接的、具有集成的機(jī)械止擋46的第四壓力腔44相對(duì)于與環(huán)境連接的第五壓力腔48隔開。第一壓力腔20和第四壓力腔44彼此相對(duì)而置,并且還可組合成單一的與流入部14和流出部16連接的壓力腔。
因?yàn)榈谝荒て?2僅能夠衰減比存在于第二壓力腔24中的氣動(dòng)的預(yù)加壓力高的壓力波動(dòng),由于只有這種壓力波動(dòng)就可引起第一膜片22的偏移,所以設(shè)置有第二膜片42。因此,第二膜片42在其材料和/或其彈性和/或其尺寸方面這樣設(shè)計(jì),即,當(dāng)?shù)谝粔毫η?0的制動(dòng)流體恰好處于第二壓力腔24的預(yù)加壓力下時(shí),此時(shí),第二膜片則恰好貼靠在為其分配的機(jī)械止擋46上。如果在第一壓力腔20中存在與第二壓力腔的壓力相比更低的壓力,出現(xiàn)的脈動(dòng)波動(dòng)使第二膜片42沿朝向環(huán)境的方向偏移,并且由此可同樣得到衰減。
在根據(jù)圖3的第三實(shí)施例中,第二壓力腔24不是以可壓縮的介質(zhì)填充,而是以與第一壓力腔20相同的液壓流體填充,而現(xiàn)在在第三壓力腔30中不是制動(dòng)流體,而是處于預(yù)加壓力下的可壓縮的介質(zhì)、優(yōu)選為氣體。因此,分隔裝置40的膜片22不再承擔(dān)使兩種介質(zhì)彼此分隔的任務(wù),并且因此可設(shè)有節(jié)流閥或阻流板,經(jīng)由其可發(fā)生在第一壓力腔20與第二壓力腔24之間的流體交換。因此,節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)了在兩個(gè)壓力腔20與24之間的壓力平衡,并且因此在功能上相當(dāng)于在第一實(shí)施例的壓力介質(zhì)連接部32中的液壓的阻擋部34(圖1)。在此,第二壓力腔24容納在更大范圍中的壓力介質(zhì)移動(dòng),該第二壓力腔位于彈性的空心體衰減元件36的內(nèi)部,該彈性的空心體衰減元件示例性地同樣以波紋管式元件的形式實(shí)施。
相對(duì)于根據(jù)圖1的實(shí)施例,現(xiàn)在在根據(jù)圖3的第三實(shí)施例中,有利地,通過(guò)第二壓力腔24和第三壓力腔30的介質(zhì)的相互交換,可取消單獨(dú)構(gòu)造的壓力介質(zhì)連接部,這尤其節(jié)約了用于在液壓總成的罩殼塊處實(shí)現(xiàn)衰減裝置10的結(jié)構(gòu)空間和加工成本。分隔裝置40仍舊包括敞開的且可彈性變形的空心體衰減元件36,其優(yōu)選呈波紋管的形式以用于使第二壓力腔24與第三壓力腔30分隔。然而,在此第三壓力腔30以處于預(yù)加壓力下的可壓縮的介質(zhì)、優(yōu)選為氣體填充。該預(yù)加壓力可根據(jù)特定應(yīng)用來(lái)選擇,并且在該第三實(shí)施例中不再預(yù)加于分隔裝置40的膜片22,而是預(yù)加于空心體衰減元件36。
根據(jù)圖1和圖3的實(shí)施例在其工作方式上相同,從而就此而言可結(jié)合圖1參考有關(guān)的實(shí)施例。
圖4示出了根據(jù)圖1的實(shí)施方式,然而變化之處在于,不再連續(xù)地構(gòu)造聯(lián)接到衰減裝置10處的引導(dǎo)制動(dòng)流體的管路12,而是將其分成流入部14和與流入部隔開的流出部16。流入部14和流出部16在空間上彼此分隔地通到第一壓力腔20中,并且基本上垂直于膜片22的延伸方向來(lái)取向。流入或流出的壓力介質(zhì)的這種取向有利于膜片22的衰減作用。彼此分隔并且垂直于膜片22的延伸方向取向的流入部14或流出部16可轉(zhuǎn)用于上文說(shuō)明的所有三個(gè)實(shí)施例。
最后在圖5中還示出了車輛制動(dòng)設(shè)備的制動(dòng)回路50的液壓線路圖,該制動(dòng)回路裝有上文所說(shuō)明的衰減裝置10中的一個(gè)。示例性地示出了根據(jù)圖1的實(shí)施例的衰減裝置10。所示出的制動(dòng)回路50聯(lián)接到可由駕駛員操縱的主制動(dòng)缸52處并且包括車輪制動(dòng)器54。如果需要司機(jī)隔開主制動(dòng)缸52與車輪制動(dòng)器54,則從主制動(dòng)缸52到車輪制動(dòng)器54的壓力介質(zhì)連接部可由可電子操控的轉(zhuǎn)換閥56切斷。此外,在轉(zhuǎn)換閥56的下游在制動(dòng)回路50中還布置有進(jìn)入閥58,該進(jìn)入閥與同樣聯(lián)接到車輪制動(dòng)器54處的排出閥60共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輪制動(dòng)器54中的壓力的調(diào)節(jié)。從車輪制動(dòng)器54流出的壓力介質(zhì)流向壓力發(fā)生器62、優(yōu)選為活塞泵,該活塞泵可由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)64驅(qū)動(dòng)。壓力發(fā)生器62將壓力介質(zhì)從車輪制動(dòng)器54中經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的衰減裝置10輸送回到制動(dòng)回路50中,其中,進(jìn)入制動(dòng)回路50的匯入位置位于轉(zhuǎn)換閥56與進(jìn)入閥58之間。
如果可從車輪制動(dòng)器54輸出的壓力介質(zhì)的量不足以使例如車輪制動(dòng)器54中的壓力升高到所要求的壓力水平,壓力發(fā)生器62可經(jīng)由高壓切換閥66直接與主制動(dòng)缸52連接,并且此時(shí)壓力發(fā)生器62可直接從主制動(dòng)缸52中吸取。
所有示出的閥56、58、60、66是2位2通閥,所述2位2通閥可在通過(guò)位置與切斷位置之間以電磁的方式切換。這尤其對(duì)于實(shí)施成比例閥的閥56和/或閥66來(lái)說(shuō)是可行的,以便它們可占據(jù)任意的中間位置。
除了主制動(dòng)缸52和車輪制動(dòng)器54之外,所說(shuō)明的制動(dòng)回路50的所有其他部件布置在車輛制動(dòng)設(shè)備的液壓總成的液壓塊處。為此,液壓塊設(shè)有形成用于這些部件的容納部的孔。當(dāng)壓力發(fā)生器62與衰減裝置10一起布置在液壓塊的共同的容納部中時(shí),可特別節(jié)約空間并且節(jié)約成本地構(gòu)造或配備這種液壓塊。
當(dāng)然,可在不偏離本發(fā)明的在權(quán)利要求中要求保護(hù)的基本思想的情況下對(duì)所說(shuō)明的實(shí)施例做出另外的改變。