專利名稱：液壓的汽車制動設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序部分所述特征的液壓的汽車制動設備。

背景技術：
公知的液壓的汽車制動設備具有可以人力操作的主制動缸，在該主制動缸上液 壓連接著車輪制動器的車輪制動缸。通常車輪制動缸通過具有電磁閥、液壓泵和液壓蓄 能器的并且實現(xiàn)車輪單獨的制動壓力調節(jié)的制動調節(jié)裝置連接。這種制動壓力調節(jié)稱為 防抱死、驅動防滑和/或者行駛動力學調節(jié)并采用ABS、ASR、FDR、ESP和諸如此類 的其它縮寫。此外公知液壓的汽車制動設備作為外力制動設備構成，也就是說，具有提供運 行制動所需能量的外部能量供給裝置，外部能量供給裝置通常包括利用液壓泵增壓的液 壓的蓄壓器。由駕駛員施加的人力提供制動力高低的額定值。只有在外部能量供給裝置 失靈時，汽車制動設備才通過作為所謂輔助制動的汽車駕駛員的人力進行操縱。公知的 還有助力制動設備，其中制動操作所需的一部分能量來自外部能量供給裝置并且其余部 分來自汽車駕駛員的人力。無論是外力制動設備還是助力制動設備均不需要制動力增力公開文獻DE 10 2004 025 638 Al公開了一種用于外力操縱液壓的汽車制動設備 的主制動缸。所公開的主制動缸具有第一活塞，該第一活塞通過活塞桿與制動踏板機械 連接。第一活塞可以移動地容納在形成用于第一活塞的缸的第二活塞內。第一活塞通過 彈簧件支承在第二活塞上。在不操縱主制動缸時，設置在第二活塞的軸向延長中的第三 活塞緊貼在第二活塞的端面上。第三活塞可以理解為主制動缸的初級活塞。為外部能量 操縱汽車制動設備，向主制動缸中的第二與第三活塞之間的間隙以液壓方式加載壓力。 液壓壓力移動主制動缸內的第三活塞，也就是初級活塞，該第三活塞從主制動缸排出制 動液并由此形成用于操縱汽車制動設備的壓力。通過第二與第三活塞之間的外部能量供 給裝置的壓力源加載壓力除了移動第三活塞外，使第二活塞保持在其起始位置中，也就 是不移動。通過彈簧件支承在第二活塞上的、可以在第二活塞內移動的第一活塞形成踏 板行程模擬器。在外部能量供給裝置失靈的情況下，踏板操作移動第一活塞并通過利用彈簧件 的支承移動第二活塞。通過移動，第二活塞封閉液壓的接頭，從而制動液體積被包圍在 第二活塞內。通過包圍制動液，第二活塞幾乎不運動地與第一活塞連接。第二活塞移動 緊貼在其端面上的第三活塞，也就是初級活塞并按照這種方式操縱汽車制動設備，這是 輔助制動。公開文獻DE 103 18 850 Al同樣公開了一種用于液壓的汽車制動設備的外力或者 助力制動的主制動缸。在這種主制動缸中，初級活塞的背面可以從外部能量供給裝置的 壓力源以液壓方式加載壓力。初級活塞通過其背面的壓力加載在主制動缸內移動，制動 液從主制動缸排出并按照這種方式操縱汽車制動設備。

發(fā)明內容
具有權利要求1所述特征的依據(jù)本發(fā)明的液壓的汽車制動設備的主制動缸具有 可以無壓力地接通的壓力室。壓力室是主制動缸的由主制動缸的活塞在制動操縱時加載 的段。主制動缸為汽車制動設備的每個制動回路具有壓力室，各自的制動回路與該壓力 室液壓連接。無壓力地接通主制動缸的壓力室之一就足夠了。汽車制動設備的操作作為 外力制動利用其外部能量供給裝置的液壓壓力源進行，主制動缸作為車輪制動缸內調整 的車輪制動壓力的高低的額定值發(fā)送器使用。額定值也可以在(腳)制動踏板、(手)制 動桿、用于將汽車駕駛員的人力導入主制動缸的其它操作件或者將操作件與主制動缸的 活塞連接的活塞桿上截取。在外部能量供給裝置失靈的情況下，輔助制動可以通過人力 操作主制動缸進行，方法是該主制動缸的壓力室不是無壓力地接通。依據(jù)本發(fā)明的主制 動缸然后如常用的主制動缸那樣作用。利用依據(jù)本發(fā)明的汽車制動設備也可以實現(xiàn)助力 制動，在助力制動時一部分制動操作所需的能量來自汽車駕駛員通過操縱主制動缸的人 力并且其余部分來自外部能量供給裝置。助力制動意味著制動力增力，不應將其與外部 能量供給裝置失靈情況下的輔助制動混淆。與傳統(tǒng)的液壓的汽車制動設備相比，依據(jù)本發(fā)明的汽車制動設備的優(yōu)點是無需 真空制動力增力器。在現(xiàn)代的內燃機中，真空對于真空制動力增力器來說經(jīng)常不夠，而 且也不希望內燃機的進氣性能經(jīng)常受到真空制動力增力器的影響。采用一個(或者多個) 電動機和一個內燃機組合進行驅動的混合動力汽車也經(jīng)常不適用于真空制動力增力器。 在這里也可以有利地使用依據(jù)本發(fā)明的液壓的汽車制動設備。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可控的踏板分離，其中，“可控”以及“可調”是指 在包括具有可無壓力地接通的壓力室的主制動缸的依據(jù)本發(fā)明的液壓的汽車制動設備 中，制動踏板或者其它操作件與主制動缸的分離程度可以電控。本發(fā)明的一個巨大優(yōu)點是，主制動缸在外部能量供給裝置失靈時的輔助制動情 況下，與傳統(tǒng)的主制動缸相比實際上沒有功能變差。不同于外力制動設備的公知主制動 缸，踏板行程在外部能量供給裝置失靈時沒有延長。另一個優(yōu)點是汽車制動設備由于可以取消真空制動力增力器而比較簡單。依據(jù)本發(fā)明的液壓的汽車制動設備特別適用于混合動力汽車，也就是采用一個內燃機和一個(或者多個)電動機進行汽車組合驅動的汽車。在汽車減速，也就是制動 時，通過電動機作為發(fā)電機運行而回收能量。能量的回收也稱為再生?；旌蟿恿ζ嚨?減速完全地、部分地或者不利用電動機并因此不是部分地或者完全地利用汽車制動設備 進行。在此方面，作為發(fā)電機運行的電動機和汽車制動設備對汽車減速作出的貢獻的比 例在制動期間(多次)改變。制動力的額定值通過操作主制動缸給定。通過在依據(jù)本 發(fā)明的汽車制動設備中制動踏板與車輪制動器之間的分離程度可以控制，該汽車制動設 備特別適用于部分地和改變比例地利用汽車制動設備制動并且其余利用作為發(fā)電機運行 的電動機減速的混合動力汽車。通過控制踏板分離的程度可以產生盡可能習慣的踏板感 覺。從屬權利要求的主題是權利要求1中所述的本發(fā)明的有利的設計方案和改進方案。
依據(jù)權利要求3，設置了集成在主制動缸中的液壓的踏板行程模擬器。該踏板行 程模擬器具有可以克服彈簧力在主制動缸內移動的模擬器活塞，并且所述模擬器活塞即 使在主制動缸的壓力室無壓力地接通時，也就是在外力制動時也引起踏板力。所述彈簧 力比如也可以通過氣體壓力引起。依據(jù)權利要求5，汽車制動設備具有一個或者多個自行增力的車輪制動器。最好 一個汽車軸的汽車車輪的所有的車輪制動器均自行增力。具有機械自行增力的車輪制動 器是公知的并例如具有楔形或者斜面機構。依據(jù)權利要求6設置了液壓自行增力的車輪 制動器。這種車輪制動器也是公知的，它們具有輔助活塞，摩擦制動片在制動盤的周向 上支承在該輔助活塞上。在制動操作時，轉動的制動盤將壓向其的摩擦制動片壓向輔助 活塞，該輔助活塞由此形成制動壓力并將制動液排擠到車輪制動缸內。車輪制動器的制 動力由此提高。自行增力的車輪制動器的優(yōu)點是，可以取消其它的制動力增力，例如真 空制動力增力器。不需要汽車制動設備的所有車輪制動器均自行增力。


下面借助附圖所示的實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。兩張附圖示出兩個依據(jù) 本發(fā)明的汽車制動設備的液壓的線路圖。
具體實施例方式圖1所示依據(jù)本發(fā)明的液壓的汽車制動設備1具有串聯(lián)主制動缸2，在該串聯(lián)主 制動缸上在中間連接制動調節(jié)裝置3的情況下連接著車輪制動器4的車輪制動缸。制動 裝置3是一種本身公知結構的防抱死和滑動調節(jié)單元，例如可以使用本申請人的ESP 8.0 系統(tǒng)。制動調節(jié)裝置3在每個制動回路中具有液壓泵5并為每個車輪制動器4的車輪單 獨的制動壓力調節(jié)具有制動壓力形成閥6和制動壓力降低閥7。液壓泵5由一個共用的電 動機8驅動。這種類型的制動調節(jié)裝置及其功能是本身公知的并在這里無需詳細介紹。主制動缸2人力操縱，它具有用于其操作的(腳)制動踏板9。此外設置了力 傳感器10和/或者行程傳感器11，利用它們可以測量踏板力和/或者踏板行程。主制 動缸2的壓力室12通過這里稱為分離閥13的閥門與主制動缸2的制動液儲備容器14連 接。在本發(fā)明的所示的實施方式中，分離閥13為2/2路電磁閥，它在其無電流的基本位 置中關閉。在本實施例中，制動液儲備容器14通過分離閥13與主制動缸2的稱為初級 室的壓力室12連接，該壓力室由主制動缸2的桿式活塞15加載。桿式活塞15與制動踏 板9機械耦聯(lián)，它也稱為初級活塞。制動液儲備容器14同樣可以通過分離閥13與主制 動缸2的另一壓力室16連接，該壓力室稱為次級室并由浮動式活塞17加載。主制動缸2具有直徑臺階，它朝制動踏板 9的方向加寬。它具有多級活塞18， 其遠離制動踏板9的直徑小的端部形成桿式活塞15。多級活塞18的直徑大的段形成模擬 器活塞19，其可以在主制動缸2的直徑大的部分內軸向移動。模擬器活塞19相對于環(huán)形 活塞20工作，該環(huán)形活塞能夠在主制動缸2的直徑大的部分內軸向移動和密封地引導并 通過模擬器彈簧21支承在主制動缸2內。在所示的實施方式中，模擬器彈簧21是螺旋壓 力彈簧，但也可以使用其它彈簧件，例如也可以是氣體壓力彈簧，也就是主制動缸2的 直徑大的部分內的用模擬器活塞20包圍的處于壓力下的氣體體積作為模擬器彈簧21 (未示出)。主制動缸2的直徑大的部分、模擬器活塞19、環(huán)形活塞20和模擬器彈簧21形成集成在主制動缸2中的踏板行程模擬器22。模擬器活塞19與環(huán)形活塞20之間的踏板 行程模擬器22的制動液體積通過模擬器閥門23與制動液儲備容器14連通。在本發(fā)明的 所示的實施方式中，模擬器閥門23是在其無電流的基本位置中打開的2/2路電磁閥。在 踏板行程模擬器22上連接著壓力傳感器24。車輪制動器4自行增力的，也就是說，它們具有自行增力裝置。這種類型的機 械或者液壓的自行增力裝置是公知的并因此在這里無需贅述。車輪制動器4的自行增力 在圖中通過代表“Self-Enengizing”的字母“SE”表示。為操作汽車制動設備1，踏下制動踏板9并由此操縱主制動缸2。打開分離閥13 并且關閉模擬器閥門23。通過打開分離閥13，無壓力地接通主制動缸2的壓力室12并且 不利用主制動缸2形成壓力。為此是初級還是次級壓力室12、16無壓力地接通無所謂。 制動力形成利用液壓泵5進行，車輪制動器4的車輪制動缸內的車輪制動壓力的調節(jié)車輪 單獨地利用制動壓力形成閥6和制動壓力降低閥7進行。利用壓力傳感器24測量的踏板 行程模擬器22內的壓力形成車輪制動器的制動力或車輪制動缸內車輪制動壓力的高低的 額定值。測量踏板力和踏板行程的力傳感器10和/或者行程傳感器11提供冗余的額定 值。制動是一種外力制動，其中，液壓泵5形成外部能量供給裝置的壓力源。也可以是 助力制動，方法是通過分離閥13的部分的或者受調節(jié)的打開形成主制動缸2壓力室12、 16內的制動壓力并利用液壓泵5提高壓力。在此方面，這是一種作為外部能量供給裝置 的壓力源同樣具有液壓泵5的液壓的制動力增力。對于這種情況來說，分離閥13最好作 為比例閥構成。通過操作主制動缸2時關閉模擬器閥門23，包圍踏板行程模擬器22內含有的制 動液體積。模擬器活塞19相對于環(huán)形活塞20工作，該環(huán)形活塞利用模擬器彈簧21支承 在主制動缸2內。按照這種方式，在制動踏板9上產生所期望的踏板力。在液壓泵5或者制動調節(jié)裝置3失靈時，通過利用制動踏板9操作主制動缸2的 人力進行輔助制動。在這種情況下，分離閥13保持關閉，從而制動壓力形成以傳統(tǒng)的方 式通過人力操作主制動缸2進行。模擬器閥門23保持打開，從而踏板行程模擬器22無壓 力并且不形成會提高踏板力的反壓力。在外部能量供給失靈時通過人力進行的輔助制動 不應與助力制動相混淆，后者是在外部能量供給起作用時的電子液壓的制動力增力。車 輪制動器4的自行增力也可以在外部能量供給失靈時的輔助制動時發(fā)揮作用。與所示不同的是，不必所有的車輪制動器4均自行增力，也可以僅一部分車輪 制動器4自行增力，最好一個汽車軸的所有車輪制動器4自行增力或者不自行增力。也 可以實現(xiàn)僅具有不自行增力的車輪制動器4的汽車制動設備1的實施方式。此外，可以 實現(xiàn)簡化的制動調節(jié)裝置3，其例如沒有制動壓力形成閥6或者其中一個汽車軸的車輪制 動器4共同調節(jié)(未示出)。同樣可以實現(xiàn)汽車制動設備1的僅具有一個液壓的制動回路 或者也可以具有兩個以上的制動回路(未示出)的實施方式。此外，汽車制動設備1可 以具有與主制動缸2連接的制動回路地構成，其中，主制動缸2然后作為單回路主制動缸 構成，而其它制動回路則與制動液儲備容器14直接連接并僅作為外力制動回路通過由作 為壓力源的液壓泵5產生的外部能量操縱。在圖2中，主制動缸2為每個車輪制動器4具有帶次級活塞26的缸25，這些缸并排設置并機械和液壓并聯(lián)。汽車制動器1因此為每個車輪制動器4具有自己的制動回 路。如圖1中那樣，圖2中的主制動缸2具有多級活塞18，其直徑小的段形成主制動缸 2的桿式活塞15并且其直徑大的段形成集成在主制動缸2中的踏板行程模擬器22的模擬 器活塞19。如在圖1中那樣，踏板行程模擬器22具有環(huán)形活塞20和模擬器彈簧21并通 過模擬器閥門23與制動液儲備容器14連接。操作借助制動踏板9進行，同樣存在用于 測量踏板行程模擬器22內液壓壓力的壓力傳感器24和用于測量踏板力和/或者踏板行程 的力傳感器10和/或者行程傳感器11。在由初級活塞15加載的壓力室12上沒有連接制 動回路，但圖2中的壓力室12與圖1中同樣通過分離閥13與制動液儲備容器14連接并 由此可以無壓力地接通。平行并排設置的次級活塞26的移動利用可移動地設置在主制動 缸2內并且用壓力室12的壓力加載的中間活塞27進行，壓力室12由桿式活塞15加載。 中間活塞27的力傳遞到次級活塞26上在圖2所示的實施方式中利用壓力板28進行。圖2中同樣存在制動調節(jié)裝置3，它在每個制動回路內具有制動壓力形成閥6和 制動壓力降低閥7以及由用于所有制動回路的電動機8共同驅動的液壓泵5。正如在制動 調節(jié)裝置中常見的那樣，制動壓力形成閥6與液壓泵5的壓力側連接，但它們不與車輪制 動器4的車輪制動缸連接，而是加載次級活塞26的背面并通過其間接地加載車輪制動器 4的車輪制動缸。制動壓力降低閥7同樣與次級活塞26的背面連接并與液壓泵5的吸入 側和制動液儲備容器14連接。車輪制動器4的車輪制動缸內的車輪單獨的制動壓力調節(jié) 利用制動調節(jié)裝置3以本身公知的方式按照這種標準進行，使壓力調節(jié)不是直接地而是 間接地通過次級活塞26進行。圖2所示汽車制動設備1的操 作以與上面借助圖1所介紹的相同方式通過踏下制 動踏板9進行，也就是通過人力操縱主制動缸2進行。分離閥13打開并且主制動缸2由 此無壓力地接通，外力制動利用作為外部能量源的液壓泵5進行。同樣可以如對圖1介 紹的那樣進行助力制動，其中人力以電子液壓的方式通過外部能量供給裝置增力。模擬 器閥門23在制動操作時關閉，從而包圍踏板行程模擬器22內含有的制動液體積并且踏板 行程模擬器22工作。在外部能量供給失靈的情況下，輔助制動通過人力操縱主制動缸2 進行，其中，分離閥13關閉并且模擬器閥門23保持打開。所有車輪制動器4是自行增 力的，在本發(fā)明的實施方式中，也可以僅一部分車輪制動器4是自行增力的。借助圖1 所示的液壓的簡化方案在圖2中同樣可以，汽車制動設備1也可以沒有自行增力的車輪制 動器4。與圖2相應，汽車制動設備1可以具有原則上任意數(shù)量的液壓上彼此獨立的制動 回路，同樣可以多個車輪制動器4與一個制動回路連接(未示出)。也可以僅一部分車輪 制動器4與主制動缸2的一個或者多個次級缸25連接并且其余制動回路的操作僅作為外 力制動器利用外部能量供給裝置進行(未示出)。
權利要求
1.液壓的汽車制動設備，具有能夠人力操作的主制動缸(2)，在該主制動缸上液壓連 接著車輪制動器(4)的車輪制動缸，并且所述汽車制動設備還具有作為外部能量供給裝 置的液壓的壓力源(5)，利用該壓力源能夠向所述車輪制動缸以液壓方式加載壓力用于制 動操作，其特征在于，所述主制動缸(2)的壓力室(12)能夠無壓力地接通。
2.按權利要求1所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述汽車制動設備(1)具 有制動液儲備容器(14)和分離閥(13)，所述主制動缸(2)的壓力室(12)利用該分離閥能 夠與所述制動液儲備容器(14)連接。
3.按權利要求1所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述主制動缸(2)具有集 成的液壓的踏板行程模擬器(22)，該踏板行程模擬器具有能夠克服彈簧力在所述主制動 缸(2)內移動的模擬器活塞(15)。
4.按權利要求3所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述模擬器活塞(15)能 夠無壓力地接通。
5.按權利要求1所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述汽車制動設備(1)具 有自行增力的車輪制動器(4)。
6.按權利要求5所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述汽車制動設備(1)具 有液壓的自行增力的車輪制動器(4)。
7.按權利要求1所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述汽車制動設備(1)是 具有串聯(lián)主制動缸(2)的雙回路制動設備。
8.按權利要求1所述的液壓的汽車制動設備，其特征在于，所述汽車制動設備(1)是 多回路制動設備并且所述主制動缸(2)具有并聯(lián)設置的活塞(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有主制動缸(2)的液壓的汽車制動設備(1)。本發(fā)明提出，所述主制動缸(2)的壓力室(12)通過分離閥(13)與制動液儲備容器(14)連接，從而所述壓力室(12)能夠無壓力地接通。制動操作作為外力制動利用具有液壓泵(5)的外部能量供給裝置進行。液壓的踏板行程模擬器(22)最好集成在通過模擬器閥門(23)能夠無壓力地接通的主制動缸(2)中。
文檔編號B60T8/40GK102015392SQ200980112093
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權日2008年4月4日
發(fā)明者A·亨克, D·霍夫曼, D·鮑曼, S·斯特倫格特, U·皮施克, W·哈特爾 申請人:羅伯特.博世有限公司