CN104176027A - 主制动缸***以及用于车辆的制动*** - Google Patents

Abstract

一种主制动缸***，具有：主制动缸壳体（50），其带有至少一个构造在其中的第一压力室（12）与构造在其中的第二压力室（14）；至少部分移入第一压力室（12）的杆式活塞（16）；布置在第一压力室（12）和第二压力室（14）间的浮动活塞（24）；带有模拟器活塞（30）的模拟装置（28），模拟器活塞能克服至少一个存在于模拟器室（32）中的模拟器弹簧（34）的弹簧力至少部分地移入模拟器室（32）中，其中模拟装置（28）的模拟器活塞（30）如此相对于第二压力室（14）布置，使得模拟器活塞（30）能借助存在于第二压力室（14）中的压力克服至少一个模拟器弹簧（34）的弹簧力至少部分地移入模拟器室（32）中。一种带主制动缸***的车辆制动***。

Description

主制动缸***以及用于车辆的制动***

技术领域

本发明涉及一种主制动缸***。此外，本发明涉及一种用于车辆的制动***。

背景技术

在DE 10 2010 003 081 A1中描述了一种用于车辆的制动设备。该制动设备具有壳体，在该壳体内部构造了主制动缸的两个压力室。此外，所述壳体还包括位于两个压力室和制动踏板之间的中间腔室，在该中间腔室上模拟装置与布置在模拟器室中的模拟器弹簧以及克服模拟器弹簧的弹簧力可移入模拟器室中的模拟器活塞进行连接。

发明内容

本发明提供了具有权利要求1所述特征的主制动缸***以及具有权利要求12所述特征的用于车辆的制动***。

本发明能够减少中间连接在制动操作元件（例如制动踏板）与主制动缸的两个压力室之间的组件。如下面更详细地提到的那样，这简化了主制动缸***的构造。借助于本发明可以额外地减少构造成主制动缸***的制动设备沿着其输入杆、其杆式活塞和/或其浮动活塞的移动方向的整个长度。这简化了构造成主制动缸***的制动设备在车辆中的装配。

按本发明的主制动缸***也实现了对于操作制动操作元件的驾驶员来说舒适的制动操作感觉（踏板感觉）。借助于至少一个模拟器弹簧的弹簧常数能以简单的方式确定制动操作感觉的优选的路程/力-特性。如下面还要解释的，借助于本发明还可以利用通常以传统的方式已经存在于制动***中的其它组件使驾驶员获得舒适的制动操作感觉。

此外，本发明确保了其运行没有空冲程的主制动缸***。如下面更详细地提到的，按本发明的主制动缸***也可以用于实现具有有利的安全标准的制动***。

在一种有利的实施方式中，所述模拟装置具有至少一个分离阀，经由该分离阀可以将模拟器室液压地连接到制动液体容器上。由此，所述模拟装置可以通过将至少一个分离阀控制为关闭的状态而如此进行触发，使得禁止至少一个模拟器弹簧的压缩，并且至少一个模拟器弹簧的弹簧常数由此绝不对制动操作感觉产生影响。可选地，所述至少一个分离阀也能被控制为打开的状态，只要希望借助于至少一个模拟器弹簧能将额外地反作用于制动操作元件的操作的弹簧力传递到制动操作元件上。

可选地，所述模拟装置可以具有两个串联的分离阀，经由所述分离阀可以将模拟器弹簧液压地连接到制动液体容器上。由此能以简单的方式克服所述两个分离阀之一的功能缺失。

在另一有利的实施方式中，所述至少一个模拟器弹簧是橡胶弹簧。由此，即使在为所述至少一个模拟器弹簧使用成本低廉的弹簧类型也确保了其有利地高的刚性。

作为其替代方案或者补充方案，所述模拟器室可以具有垂直于模拟器活塞的第一移动方向取向的第一直径，该第一直径大于第二压力室的垂直于浮动活塞的第二移动方向取向的第二直径。由此，也可以为至少一个模拟器弹簧选择较大的直径。以这种方式可以增加所述至少一个模拟器弹簧的刚性。

在一种优选的实施方式中，所述模拟器活塞可移动地布置在模拟器室和预燃室之间，其中预燃室经由至少一个管路液压地连接到第二压力室上。由此，所述模拟装置尤其可以是连接在第二压力室上的制动回路的组件。有利地如此布置所述模拟器活塞，即该模拟器活塞可以借助存在于第二压力室中的压力移动到模拟器室中，这种布置由此可以在不用增加主制动缸壳体沿着杆式活塞和/或浮动活塞的移动方向的长度的情况下实现。

在一种替代的有利的实施方式中，所述模拟装置至少部分地集成到主制动缸壳体中，并且模拟器活塞可移动地布置在构造在主制动缸壳体中的模拟器室与主制动缸壳体中的第二压力室之间。所述模拟装置这样集成到主制动缸壳体中，使得显著简化了主制动缸***在车辆上的装配。

所述至少一个模拟器弹簧能以有利的方式在远离模拟器活塞的一侧上支承在一元件上，该元件与安置在主制动缸壳体上的盖罩间隔开地固定在模拟器室中。由此可以防止，所述至少一个模拟器弹簧的弹簧力朝盖罩挤压。以这种方式可以示出更简单的安全构思，因为单个故障、例如盖罩松开不会引起整个制动设备的失灵。所述元件例如可以是止推环。

在一种有利的改进方案中，所述模拟器室经由阀门与至少一个泵和/或至少一个制动回路液压地连接。借助于所述至少一个泵可以将振动作为踏板反馈传递到模拟装置上。这可以改善驾驶员的制动操作感觉。此外，通过将模拟器室有利地连接到所述至少一个制动回路的至少一个车轮制动缸上，可以增加存在于其中的制动压力，尤其在紧急制动情况下。

所述模拟器室尤其可以经由构造成过压阀的阀门与至少一个制动回路液压地连接。由此也可以使用成本比较低廉的阀门类型用来将模拟器室连接到所述至少一个制动回路上，该制动回路在紧急制动情况下确保阀门的自动打开。此外，这也确保了，通过从模拟器室中馈入额外的制动液体改善了返回水平（Rückfallebene）。

在具有这种主制动缸***的用于车辆的相应的制动***中也确保了上面所提到的优点。

附图说明

下面根据附图解释本发明的其它特征以及优点。附图示出：

图1是主制动缸***的第一实施方式的示意图；

图2是制动***的第一实施方式的示意图；

图3是主制动缸***的第二实施方式的示意图；

图4是主制动缸***的第三实施方式的示意图；

图5是主制动缸***的第四实施方式的示意图；

图6是制动***的第二实施方式的示意图；

图7是制动***的第三实施方式的示意图；以及

图8是制动***的第四实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了主制动缸***的第一实施方式的示意图。

在图1中示意性示出的主制动缸***可以用在车辆的制动***中。主制动缸***具有主制动缸壳体10，该主制动缸壳体带有至少一个构造在其中的第一压力室12以及构造在其中的第二压力室14。杆式活塞16至少可以部分地移动到第一压力室12中。杆式活塞16的移入可以借助于驾驶员制动力和/或借助于由可选的制动助力器提供的助力克服布置在第一压力室12中的第一复位弹簧18实现。驾驶员制动力例如可以通过输入杆20从制动操作元件22、例如制动踏板传递到杆式活塞16上。可以使用多种不同类型的制动助力器用来将助力额外地施加到杆式活塞16上。然而要指出，也可以在没有制动助力器的情况下使用主制动缸***。

所述主制动缸壳体10也包括浮动活塞24，该浮动活塞布置在第一压力室12和第二压力室14之间。该浮动活塞24优选不仅支承在第一复位弹簧18上，而且也支承在布置在第二压力室14中的第二复位弹簧26上。

所述主制动缸***也具有一带有模拟器活塞30的模拟装置28，该模拟器活塞可以克服至少一个存在于模拟器室32中的模拟器弹簧34的弹簧力至少部分地移动到模拟器室32中。模拟装置28的模拟器活塞30如此相对于第二压力室14进行布置，即模拟器活塞30可以借助于在第二压力室14中存在的压力克服至少一个模拟器弹簧34的弹簧力至少部分地移动到模拟器室32中。这也可以如此描述，即存在于第二压力室14中的压力可以直接传递到模拟器活塞30上，使得模拟器活塞由于较大的压力可以克服所述至少一个模拟器弹簧34的弹簧力移动。也可以理解为，在至少部分地位于第二压力室14中的制动液体容积和模拟器活塞30之间存在直接接触。

由于模拟器活塞30相对于第二压力室14的有利的布置，可以放弃将模拟装置28连接到主制动缸***的位于两个压力室12和14与制动操作元件22之间的组件上。由此取消了将制动操作元件22比较复杂地连接到杆式活塞16上的必要性。特别是，在模拟装置28的按本发明的构造中不再需要来自现有技术的比较复杂的连接。这产生了主制动缸***的更紧凑的构造。此外，以这种方式明显简化了主制动缸***在车辆上的装配。在现有技术中还会出现空冲程，而该缺点在图1的主制动缸***中被可靠地阻止。

在图1的实施方式中，所述模拟装置28至少部分地集成到主制动缸壳体10中。为此，模拟器活塞30可移动地布置在主制动缸壳体10中构造的模拟器室32与主制动缸壳体10中的第二压力室14之间。所述模拟器活塞30例如可以构造成另一浮动活塞，该浮动活塞在第一侧上支承在第二复位弹簧26上并且在对置的第二侧上支承在模拟器弹簧34上。

通过将模拟装置28至少部分集成到主制动缸壳体10中，取消了自己的模拟器壳体的必要性。由此在制造更紧凑构造的主制动缸***时能够节省花费。同样取消了在装配主制动缸***时相对于主制动缸以及与之分开构造的模拟器的装配的工作步骤。此外，在将模拟装置28至少部分地集成到主制动缸壳体10中时，可以使用相同的部件、例如相同的密封件用于带有压力室12和14的主制动缸以及模拟装置28。这在制造主制动缸***时可以用于额外地节省成本。

然而要指出，模拟装置28部分集成/完全集成到主制动缸壳体10中是可选的。如下面详细提到的，即使在没有将模拟装置28部分集成到主制动缸壳体10中的相应的***中也确保了图1的主制动缸***以及其它所描述的实施方式的许多优点。然而要指出，模拟装置28与主制动缸串联/作为主制动的延长部分而在图1中所示的构造由于较小的作用力是特别有利的。

对于模拟装置28来说，所述至少一个模拟器弹簧34的较大的刚性是优选的。为此，所述至少一个模拟器弹簧34可以是橡胶弹簧。由弹性体制成的如此构造的弹簧确保了与由金属制成的弹簧相比较高的刚性。下面还要描述用于增加所述至少一个模拟器弹簧34的刚性的其它方案。

在图1的实施方式中，所述模拟装置32还具有至少一个分离阀36，经由该分离阀可以将模拟装置32液压地连接到制动液体容器38上。（也可以经由（未示出的）液压连接装置将压力室12和14连接到制动液体容器38上。）所述至少一个分离阀36可以集成到主制动缸壳体10中或者布置在其外部。借助于将至少一个分离阀36控制为关闭状态，虽然传递到模拟器活塞30上的力较大，但是也可以可靠地禁止所述至少一个模拟器弹簧34的压缩。由此可以通过关闭至少一个分离阀30，将所述模拟装置28控制为下述模式中：在该模式中不能由至少一个模拟器弹簧34提供反作用于操作制动操作元件22的力。这首先有利的是，驾驶员将用比较小的力在压力室12和14中形成较高的压力。否则的话，可以通过将所述至少一个分离阀36控制为打开状态，而将所述至少一个模拟器弹簧34用于提高反作用于操作制动操作元件22的反作用力。

在一种改进方案中，所述模拟装置28也可以具有两个串联的分离阀36，经由所述分离阀可以将模拟器室32液压地连接到制动液体容器38上。由此可以简单地克服所述两个分离阀36之一的功能缺失。假如两个分离阀36之一的功能缺失与***故障同时出现，这也是可以确保的。

图2示出了制动***的第一实施方式的示意图。

图2的制动***除了图1的上面已经描述的主制动缸***之外，还具有两个示意性示出的制动回路40和42，其中第一制动回路40经由中间连接的分离阀44液压地连接到第一压力室12上，并且第二制动回路42经由另一中间连接的分离阀44液压地连接到第二压力室14上。

在图2中所示的制动***由此能够特别有利地与发电机一起作为再生制动***进行使用。通过关闭所述分离阀44中的至少一个可以使所述制动回路40和42中的至少一个与制动操作元件22脱耦。制动回路40和42的所述（未示出的）车轮制动缸中的至少一个的取消的制动作用可以用于以发电机模式运行发电机而同时对车辆电池进行充电，而不超过由驾驶员借助于操作制动操作元件22预先给出的车辆减速。

图3示出了主制动缸***的第二实施方式的示意图。

在图3中示意性示出的主制动缸***具有模拟器室34，其带有垂直于模拟器活塞30的第一移动方向46定向的第一直径d1，其中该第一直径d1大于第二压力室14和/或第一压力室12的垂直于浮动活塞24的第二移动方向48定向的第二直径d2。由此能够将带有较大直径的至少一个模拟器弹簧34用在模拟器室32中。通过使用至少一个带有较大直径的例如由弹性体/橡胶制成的模拟器弹簧34，也可以实现所述至少一个模拟器弹簧34的有利地高的刚性。由此，例如可以在模拟器活塞30从其初始位置到模拟器室32的大约20mm的移动路程中产生600到800N的反作用力。

由于腔室12、14和32的不同的直径d1和d2，所述活塞16、24和30的制动面A1和A2也可以不同大小。模拟器活塞30的、限制模拟器室34的变化的容积的第一制动面A1尤其可以（明显）大于浮动活塞24进入第二压力室14和/或杆式活塞16进入第一压力室12的第二制动面A2。下面还要探讨不同的制动面的有利的使用方案。

在图3的实施方式中，所述模拟装置28集成到构造成阶梯活塞50的主制动缸壳体50中。所述模拟器活塞30可以构造成阶梯活塞30。然而要指出，有利地构造带有较大第一直径d1的模拟装置28不限制于模拟装置28集成到主制动缸壳体50中。

图4示出了主制动缸***的第三实施方式的示意图。

在图4的实施方式中，所述至少一个模拟器弹簧34在远离模拟器活塞30的一侧上支承在元件52上。该元件52与安置在主制动缸壳体50上的盖罩54间隔开地固定在模拟器室32中。以这种方式可以防止：所述至少一个模拟器弹簧34的弹簧力直接压靠到盖罩54上。由此确保了将盖罩54可靠地保持在主制动缸壳体50上。所述元件52例如可以是止推环52。

图5示出了主制动缸***的第四实施方式的示意图。

图5的主制动缸***是前面所描述的实施方式的改进方案。作为补充，图5的主制动缸***具有阀门56，模拟器室32经由该阀门与至少一个泵58液压地连接。由此，该模拟装置28也可以借助于切换阀门56在被动模式和主动模式之间进行控制。例如可以在模拟装置28的主动模式中（在存在阀门56时在其打开的状态下）借助于运行所述至少一个泵58产生模拟器活塞30的振动，其作为踏板反馈可以传递到制动操作元件22上。制动操作元件22的这种振动会有利地让驾驶员感觉到制动***的主动反馈。此外，也可以根据行驶情况示出踏板力的增加/减少。

图6示出了制动***的第二实施方式的示意图。

如根据图6可以知道，为了引起图5的主制动缸***的模拟器活塞30的振动，也可以使用至少一个泵58，借助于该泵可以增加在所述制动回路40和42中的至少一个内的制动压力。同样也可以将所述至少一个泵58用作所述制动回路40、42中的至少一个的回送泵。由此，所述至少一个用于触发模拟器活塞30振动的泵58也通常可以称作所述制动回路40和42中的至少一个的组件。

所述至少一个泵58以可选的方式经由相应的分离阀60与制动回路40和42连接。然而仅示例性地说明所述至少一个泵58的在图6中反映的连接。

通过在图6的制动***中实现的模拟器室32到制动回路40和42的ESP上的连接，可以将存在于模拟器室32中的压力传递到制动回路40和42的（没有示出的）车轮制动缸上。由此，只要在车轮制动缸中快速形成较大的制动压力是有利的，就可以通过打开阀门56在车轮制动缸中引起额外的压力上升。由此，为了在模拟器室32中形成压力而由驾驶员施加的力尤其可以在紧急制动情况下用于对装备有制动***的车辆进行快速制动。

尤其也可以借助于从模拟器室32移入所述至少一个制动回路40和42中的制动液体容积来预先填充所述至少一个制动回路40和42的至少一个（没有示出的）车轮制动缸。压力室12和14以及模拟器室32的不同的直径d1和d2也证明对于预先填充来说是有利的。

因此，图6的制动***具有特别有利的安全标准。此外，虽然该制动***的构造比较简单，但是该制动***结合了制动力放大功能与制动力模拟功能。压力室12和14以及模拟器室32的不同的直径d1和d2可以用于实现“液压的反应盘”。

图7示出了制动***的第三实施方式的示意图。

具有图5的主制动缸***的在图7中示意性描绘的制动***具有过压阀56作为阀门56，经由该阀门使模拟器室32与至少一个泵58和至少一个制动回路40和42连接。所述过压阀56例如可以设计用于自至少3bar起的过压、优选用于自至少5bar起的过压。该过压阀56在制动***中如此定向，即禁止制动液体从至少一个泵58通过过压阀56移动到模拟器室32中。

通常在模拟器室32中存在较低的压力值（低于过压阀56的打开阈值）。仅在紧急制动情况下，当驾驶员比较用力地压到制动操作元件22上时，在模拟器室32中形成高压。在这种情况下，过压阀56（自动地）打开并且由此使用在压力室32中存在的高压用来增加制动回路40和42中的制动压力。由此，所述过压阀56可以称作用于紧急制动情况的自动的容积增加装置，其中丝毫不需要控制电子元件用来识别紧急制动情况并且用来有利地触发过压阀56。在图7中示出的制动***由此相对于较低的成本确保了特别有利的安全标准。

图8示出了制动***的第四实施方式的示意图。

图8的制动***具有阀门56，该阀门仅设计用于使制动液体从所述至少一个泵58移入模拟器室32中。通过打开这个阀门56，可以将在活塞16、24和30的制动面之间的或者说在弹簧18、26和34的弹簧常数之间的有利的关系用于机械备份。在此可以利用，所述模拟器活塞30进入模拟器室32中的第一制动面A1可以显著大于浮动活塞24进入第二压力室14/杆式活塞16进入第一压力室12的第二制动面A2，而借助于至少一个模拟器弹簧34施加到模拟器活塞30上的模拟力/弹簧力小于复位弹簧18和26的复位弹簧力。此外，可以通过打开阀门56在实施ABS功能时形成制动操作元件22上的反馈。对于掩饰来说有利的是关闭阀门56。

上面所解释的实施方式都具有将模拟装置28至少部分集成到主制动缸壳体10或50中。然而在此再次指出，这种集成仅是可选的。作为替代方案，也可以将模拟器活塞30可移动地布置在模拟器室32和预燃室之间，其中模拟器室32和预燃室可以构造在与主制动缸壳体10和50可分开布置的模拟器壳体中。所述预燃室可以额外地经由至少一个管道液压地连接到第二压力室14上。为此，所述模拟器壳体例如可以连接到第二制动回路42的至少一个管道上。许多上面提到的优点也可以赋予这种实施方式。

Claims (12)

1.主制动缸***，具有：

主制动缸壳体（10、50），其带有至少一个构造在其中的第一压力室（12）与构造在其中的第二压力室（14）；

可至少部分移入所述第一压力室（12）的杆式活塞（16）；

布置在所述第一压力室（12）和所述第二压力室（14）之间的浮动活塞（24）；以及

模拟装置（28），其带有模拟器活塞（30），所述模拟器活塞能够克服至少一个存在于模拟器室（32）中的模拟器弹簧（34）的弹簧力而至少部分地移入模拟器室（32）中；

其特征在于，

所述模拟装置（28）的模拟器活塞（30）如此相对于所述第二压力室（14）布置，使得所述模拟器活塞（30）能够借助于存在于所述第二压力室（14）中的压力克服至少一个模拟器弹簧（34）的弹簧力而至少部分地移入所述模拟器室（32）中。

2.按权利要求1所述的主制动缸***，其中，所述模拟装置（28）具有至少一个分离阀（36），经由所述分离阀能够使所述模拟器室（32）液压地连接到制动液体容器（38）上。

3.按权利要求2所述的主制动缸***，其中，所述模拟装置（28）具有两个串联的分离阀（36），经由所述分离阀能够使所述模拟器室（32）液压地连接到制动液体容器（38）上。

4.按上述权利要求中任一项所述的主制动缸***，其中，所述至少一个模拟器弹簧（34）是橡胶弹簧。

5.按上述权利要求中任一项所述的主制动缸***，其中，所述模拟器室（32）具有垂直于所述模拟器活塞（30）的第一移动方向（46）取向的第一直径（d1），所述第一直径大于所述第二压力室（14）的垂直于浮动活塞（24）的第二移动方向（48）取向的第二直径（d2）。

6.按上述权利要求中任一项所述的主制动缸***，其中所述模拟器活塞（30）可移动地布置在所述模拟器室（32）和预燃室之间，并且其中所述预燃室通过至少一个管路液压地连接到所述第二压力室（14）上。

7.按权利要求1到5中任一项所述的主制动缸***，其中，所述模拟装置（28）至少部分地集成到主制动缸壳体（10、50）中，并且所述模拟器活塞（30）可移动地布置在构造在主制动缸壳体（10、50）中的模拟器室（32）与主制动缸壳体（10、50）中的第二压力室（14）之间。

8.按权利要求7所述的主制动缸***，其中，所述至少一个模拟器弹簧（34）在远离所述模拟器活塞（30）的一侧上支承在一元件（52）上，所述元件与安置在主制动缸壳体（10、50）上的盖罩（54）间隔开地固定在模拟器室（32）中。

9.按权利要求7或8所述的主制动缸***，其中，所述模拟器室（32）经由阀门（56）与至少一个泵（58）和/或至少一个制动回路（40、42）液压地连接。

10.按权利要求9所述的主制动缸***，其中，所述模拟器室（32）经由构造成过压阀（56）的阀门（56）与至少一个制动回路（40、42）液压地连接。

11.按权利要求9或10所述的主制动缸***，其中，借助于从所述模拟器室（32）移入到所述至少一个制动回路（40、42）中的制动液体容积能够预填充至少一个制动回路（40、42）的至少一个车轮制动缸。

12.具有按权利要求1到11中任一项所述的主制动缸***的用于车辆的制动***。