專利名稱：車輛的液壓制動系統和所述車輛的無效行程的縮減的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛的液壓制動系統，其實施例在DE3502474、US5123712和EP0225212中描述。本發明旨在減少車輛在制動時的無效行程。本發明涉及汽車領域，但可以涉及其它領域。
現有技術已知的液壓制動系統具有制動輔助伺服電動機、主缸和至少一個液壓制動管路系統。伺服電動機具有操縱桿、柱塞、觸桿活塞、推桿和穿過伺服電動機的主體形成的鏜孔。在踩壓在制動踏板上之后，操縱桿被移動并驅動柱塞穿過觸桿活塞的滑動，這樣觸桿活塞被帶動在伺服電動機的鏜孔中朝主缸方向滑動。主缸具有第一室和第一活塞。推桿連接于第一活塞。第一室由第一液壓流體儲存器通過第一導道供給液壓流體。該第一導道穿過主缸的主體形成。制動的液壓管路由第一室的輸出端部接通并通過相對的端部連接至車輛的至少一個制動裝置。制動裝置可為盤式制動類型的或鼓式制動類型的，并被安裝在車輛的一給定的車輪上。制動裝置具有制動摩擦片和摩擦表面。制動摩擦片可相對于車輪固定地安裝，而摩擦表面與車輪旋轉連接安裝。制動摩擦片用于貼靠在摩擦表面上，以趨使旋轉減速，甚至使車輛的其上安裝有該制動裝置的車輪停止旋轉。液壓流體充填第一室 ，也充填液壓制動管路的導道，直至制動裝置。不工作時，此流體處在大氣壓下。當駕駛員踩壓在制動踏板上時，在車輛制動發生之前，產生間隙補償，間隙存在于操縱桿和每個制動裝置之間。為了補償所有這些間隙，制動踏板必須足夠深地被踩入車輛中。為使駕駛員不必在過長的距離上踩下制動踏板，已知地，尤其是，采用一個輔助步驟，該輔助步驟產生在駕駛員踩壓在制動踏板上的同時。該輔助步驟可縮短為獲得車輛嚴格意義上的制動而必須踩下制動踏板的距離。該輔助步驟包括加力室的液壓流體的充填。該加力室由主缸形成并由觸桿活塞和主缸的鏜孔限定。液壓流體通過一條穿過主缸主體形成的第二導道被輸送到加力室中。一旦駕駛員踩壓在制動踏板上，該加力室的充填被起動。不工作時，容納在加力室、主缸的第一室和液壓制動管路中的液壓流體處于大氣壓下。在制動時，制動踏板位移的檢測引起加力室的液壓流體充填。加力室的容積隨著制動踏板朝主缸方向被踩下而增大。因此，由于操縱桿的移動而且還由于注入到加力室中的流體在觸桿活塞上施加的壓力，觸桿活塞朝主缸方向被驅動。因此，觸桿活塞朝主缸方向的移動引起第一活塞移動。第一活塞被驅動，使得第一儲存器向第一室的液壓流體的供給被中斷。因此，第一室中產生超壓，并且在液壓制動管路的導道中也產生超壓。由此制動摩擦片靠近其摩擦表面，引起車輛的制動，甚至停止。加力室的這種充填可使第一活塞移動，而駕駛員不必太深地踩下制動踏板。制動時使加力室介入的這個輔助步驟是一個令人滿意的解決辦法，因為駕駛員踩壓在制動踏板上無需實施特別的輔助行程。但是，汽車生產廠家越來越受到環保要求的制約。這些制約要求減少車輛產生的碳的排放數量。為了減少車輛產生的碳排量，考慮在制動裝置處進行改進。尤其是，設置使制動摩擦片與其摩擦表面分開，直至在不工作位置時制動摩擦片和摩擦表面之間不形成任何摩擦畐O。不工作位置是指車輛不在制動階段時制動摩擦片相對于其摩擦表面的位置。由這類型措施提出的問題在于，在車輛的制動時刻，增加車輛的無效行程的補償時間，因為給定的制動摩擦片的接觸表面與摩擦表面之間的距離被增大。不過，在某些情況下，無效行程時間的增加以被認為不可接受的方式延誤制動。可改變伺服電動機的鏜孔截面和改變推桿的尺寸，以增大加力室的體積。但是，該解決辦法成本高和需要對伺服電動機的很大的改造。另外，絕對必要的是在輔助失效的情況下回應制動要求。

發明內容
本發明的目的之一是提出一種不需要對伺服電動機進行很大改造的解決辦法。本發明的另一個目的是提出一種解決辦法，以縮短該無效行程的時間，而不妨礙強制制動摩擦片與其摩擦表面分開以減少碳排放的約束。根據本發明，設置成，為起初朝加力室輸送的液壓流體所產生的壓力創建分流，使之直接輸送到主缸的第一室中。根據本發明，設置成在加力室充填的同時，主缸的第一室內部的壓力上升。如此，在踩壓制動踏板的同時，首先進行第一室的充填。因此，第一室和液壓制動管路的導道的內部的壓力增大。為此,設條第三導道。該第三導道可從第一儲存器向第一室內部延伸。或者,該第三導道可從第二儲存器向第一室內部延伸。第二導道也可從第一儲存器或從第二儲存器延伸。一旦第一室內部的壓力達到一臨界壓力，加力室的充填可被控制。接著是柱塞活塞的移動和因此第一活塞的移動。因此，第一活塞的移動可使制動摩擦片與其摩擦表面立即靠近，因為間隙已經被填滿。根據本發明，第一室可由與供給加力室的儲存器相同的儲存器供給，或由與第一儲存器不同的儲存器供給。有利地，根據本發明的系統具有計算機，計算機的輸入端連接至少一個或優選為一組傳感器，如壓力傳感器、控制桿的傳感器或類似的。計算機的輸出端連接第一液壓供給控制裝置如高壓泵和液壓電動閥。計算機產生液壓流體向主缸優選向第一缸供給的命令和/或相反的排出的命令。這樣，無需借助于使活塞推進或后退的模擬器，確保制動踏板的位置相對于主缸中的壓力大致上完全解離。這樣，尤其確保無效行程的縮減。另外，與 使用制動模擬器相反，避免在沒有制動輔助的故障方式時的性能降低。
因此，本發明的目標是一種液壓制動系統，其具有:一制動輔助伺服電動機，其具有主體和觸桿活塞，觸桿活塞在穿過主體而形成的一鏜孔中滑動并通過第一端部連接至制動踏板，觸桿活塞與主體的鏜孔一起限定加力室，—主缸,其具有第一室和第一活塞,第一室內部地連接至一液壓制動管路，第一活塞連接至與觸桿活塞的第一端部相對的觸桿活塞的第二端部，一液壓流體的第一儲存器，其通過第一導道供給第一室，一液壓流體，其經由第二導道和通過液壓泵供給加力室，其特征在于，所述液壓制動系統具有:—第三導道，其接納液壓流體并通到主缸的第一室中，以及一液壓泵與第三導道相關，液壓流體通過第三導道到第一室中的充填由傳感器控制，在踩壓制動踏板時并在加力室由第二導道充填之前，所述傳感器啟動所述液壓泵。本發明可避免制動踏板的前進的感覺。可設定，根據制動踏板相對于觸桿活塞移動的速度，置于分流狀態。當制動踏板的移動速度很快時，即當駕駛員突然踩壓在制動踏板上以突然或快速制動時，置于分流狀態。當制動踏板的移動速度相當于制動時的平均移動速度時，可設置成不置于分流狀態。·或者可設置成，不管制動踏板在制動時的移動速度怎樣，都置于分流狀態。本發明的目標還為了提出當車輛制動時前述液壓制動系統的液壓流體的供給方法，所述方法包括以下步驟:一檢測制動踏板上的踩壓，—通過第三導道向主缸的第一室充填液壓流體，同時關閉第一導道。—旦車輛起動，不管駕駛員踩壓或不踩壓在制動踏板上，可在第一室中進行第一次充填并保持第一室的壓力。一旦檢測到制動踏板的移動，就充填加力室。因此，本發明最后涉及當車輛制動時前述液壓制動系統的液壓流體的供給方法，所述方法包括以下步驟:一車輛的起動，—通過第三導道向主缸的第一室充填液壓流體，同時關閉第一導道。本發明還涉及這種系統，其特征在于，第三導道始于第二導道。


通過閱讀下面的描述和對附圖的研究，將更好地理解本發明。附圖僅象征性地和非限制性地示出本發明。附圖示出:一圖1是根據本發明的液壓制動系統在不工作時的示意圖；一圖2是根據本發明的液壓制動系統在車輛制動時刻制動踏板的移動開始時的示意圖；一圖3是根據本發明的液壓制動系統在車輛制動時刻制動踏板的移動結束時的示意圖。
具體實施方式
圖1示出根據本發明的處于不工作位置的車輛液壓制動系統I。不工作位置是指，車輛具有液壓制動系統1，液壓制動系統未受制動踏板(未示出)激勵，制動踏板處于不被致動的位置，不管發動機起動還是未起動。液壓制動系統I具有制動輔助伺服電動機2、主缸3和至少一液壓制動管路(未示出)。伺服電動機2可以是氣動式輔助伺服電動機或者是電動式輔助伺服電動機。該伺服電動機2從制動踏板向主缸3具有操縱桿4、柱塞5、觸桿活塞6、反作用盤7、推桿8和主體
9。操縱桿4由一端部連接至制動踏板和由一相對的端部連接至柱塞5。觸桿活塞6由一端部連接至柱塞5和由一相對的端部連接至推桿8。反作用盤7被接納在觸桿活塞6的一凹處中，在柱塞5和推桿8之間。不工作時，柱塞5和反作用盤7之間形成空間10。推桿8通過一端部連接至觸桿活塞6和反作用盤7，以及通過一相對的端部連接至主缸3的第一活塞11。主體9形成一鏜孔12，觸桿活塞6在鏜孔內部滑動。觸桿活塞6和主體9限定密封的加力室13。加力室13的密封由第一環形密封墊圈14和第二環形密封墊圈15保證。這些環形密封墊圈每一個被布置為承靠伺服電動機2的主體9和承靠觸桿活塞6。操縱桿4和柱塞5彼此連接并沿著制動踏板的移動方向朝主缸3的方向平移移動。操縱桿4和柱塞5移動至不再存在空間10。觸桿活塞6、反作用盤7和推桿8彼此連接。第一活塞11連接于推桿8。主缸3可以是串列式主缸即雙室主缸，或可以是具有單一室的主缸。在所示的實例中，涉及具有第一室16和第二室17的串列式主缸。第一活塞11和第二活塞18分別在第一室16和第二室17內部 滑動。觸桿活塞6、推桿8、第一活塞11和第二活塞18彼此同軸布置。第一室16由液壓流體的第一儲存器19通過第一導道20供給液壓流體。該第一導道20穿過主缸3的主體21從第一儲存器19向第一室16的內部延伸。第二室17由第一儲存器19通過第二導道22供給液壓流體。第二導道22穿過主體21從第一儲存器19向第二室17內部延伸。在主缸3的輸出端，和特別是在第一室16的輸出端和在第二室17的輸出端，分別接通第一液壓制動管路(未示出)和第二液壓制動管路(未示出)。這些液壓制動管路的每一個使主缸的一個室內部地連接至第一制動裝置和連接第二制動裝置。第一制動裝置安裝在車輛的第一車輪上，而第二制動裝置安裝在車輛的第二車輪上。第一車輪和第二車輪可沿對角線安裝或沿著與車輛行駛路線垂直的軸線進行安裝。如前所述，每個制動裝置可以是盤式制動類型的或者鼓式制動類型的。不工作時，存在于第一室16中、第二室17中、每個液壓制動管路的導道中的液壓流體處于大氣壓下。加力室13可 經由第三導道23被供給液壓流體。在所示的實例中，該第三導道23穿過伺服電動機2的主體9而形成并從液壓流體的第二儲存器24的內部向加力室13的內部延伸。第二儲存器24可以是例如ESP-Electronic Stability Program(電子穩定程序)類型的外部液壓機組的一部分。或者，第二儲存器24可以是內部的，即為伺服電動機的一部分。在未不出的一實例中，該第三導道23可始于第一儲存器19。
液壓流體經由布置在第三導道23上的第一液壓泵25被輸送到加力室13中。不工作時，存在于加力室13中的液壓流體處于大氣壓下且其體積盡量小。根據本發明，液壓制動系統I具有第四導道26，第四導道接納液壓流體和通到主缸的第一室16中。該第四導道26可在加力室13的供給之前供給第一室16。在所示的實例中，該第四導道26始于第三導道23，延伸穿過伺服電動機的主體9和穿過主缸的主體21，以通到第一室16中。該第四導道26可由內導道形成，在優選實例中，內導道穿過伺服電動機2的主體9和穿過主缸3的主體21而行成。因此，第四導道26防止可來自外部的偶然的撞擊。在所示實例中，該第四導道26始于第三導道23上。更確切地說，第四導道26由第一部分和第二部分形成。第一部分從第三導道23的一端部開始延伸，同時穿過伺服電動機2的主體9和主缸3的主體21。第二部分穿過主缸的主體21延伸并通到主缸3的第一室16中。在圖1中用虛線示出的另一實例中，該第四導道26可由始于第二儲存器24的導道形成并通到第一室16中。在圖1中也用虛線示出的另一實例中，該第四導道26也可始于第一儲存器19，以通到第一室16中。

根據本發明，是第一室16和第一液壓制動管路在加力室13的液壓流體充填之前被置于超壓。這種預先充填是可能的，因為液壓流體的第二泵27被起動。液壓流體的第二泵27被布置在第四導道26上。作為變型，根據本發明的系統具有唯一液壓泵25或27。如此，液壓流體被輸送到第一室16中，直至主缸和第一液壓制動管路被填充至液壓流體進到液壓制動管路系統的導道中。這種充填進行到在第一室16內部獲得臨界壓力。該臨界壓力相應于液壓流體填滿第一室16中和第一液壓管路的導道中存在所有間隙時的一壓力。該臨界壓力也相應于比位于制動摩擦片及其摩擦表面之間的回位彈簧施加的作用力大的一作用力，所述回位彈簧在不工作位置時使制動摩擦片與其摩擦表面保持間隔。當達到臨界壓力時，彈簧被壓縮，以使制動摩擦片靠近其摩擦表面但沒有接觸。然后，液壓流體可流入到加力室13中。加力室13的體積因此隨著制動踏板被踩下而增大。第二室17和第二液壓管路的導道也可置于超壓，因為存在于第一室16中的液壓流體可在第二活塞18上施加壓力。第二室17中的超壓可以略小于存在于第一室16中的超壓。液壓制動系統I還具有第一閥門件28,第一閥門件布置在第一導道20上。當第一室16的充填通過第四導道26控制時，該第一閥門件28能夠阻止來自第一室16的液壓流體朝第一儲存器19的方向回流。當通過第四導道26的液壓流體流入到第一室16中時，該第一閥門件28還能夠允許第一室16內部的壓力增大。一旦檢測到制動踏板的移動或一旦車輛起動，執行第一閥門件28的打開。有利地，系統I還具有第二閥門件29，第二閥門件可在增壓(gavage)階段使壓力升高。在制動踏板回到不工作位置時，第二閥門件29能夠控制合理的液壓流體體積返回通過第四導道26。該第二閥門件29阻止過多的液壓流體體積返回通過第四導道26。該第二閥門件29可將預定體積的液壓流體分配到液壓流體的每個儲蓄器中。當第四導道26始于第二儲存器24時，該第二閥門件29是有用的。第二閥門件29布置在第四導道26上并使第一部分連接至第二部分。伺服電動機2還具有制動踏板的移動的傳感器30。該傳感器30向中央計算機(未示出)發警示。中央計算機收集和處理來自車輛的不同傳感器的信息。一旦檢測到制動踏板的移動，傳感器30受激勵。如此，中央計算機作用于第一閥門件28上。因此，中央計算機通過激勵第一泵25和/或第二泵27，控制第一室16通過第二儲存器24和通過第四導道26的液壓流體的供給。在一個優選實例中，第一閥門件28和第二閥門件29可由電動閥形成，即它們被電動控制。根據本發明的第一實施方式，在圖1所示的不工作位置，兩個閥門件28和29打開。加力室13的體積盡量小。存在于第一室16中、第二室17中、第一液壓制動管路的導道中以及第二液壓制動管路的導道中的液壓流體處于大氣壓下。在圖2所示的制動開始的位置，第一閥門件28關閉。關閉指令例如可由計算機給出。如此，來自第二儲存器24的液壓流體流經第四導道26，以流入第一室16中直至在第一室16內部達到至少一臨界壓力水平。在一實例中，臨界壓力水平為3X105Pa。該臨界壓力水平相應于制動摩擦片相對于其摩擦表面的一預制動位置。該預制動位置相應于制動摩擦片相對于其摩擦表面從所述制動摩擦片的不工作位置起的一給定定位，該給定的位置使制動摩擦片不觸及所述摩擦表面。然后，如圖3所示，液壓流體接著流入到加力室13中，加力室的體積隨著駕駛員踩壓在制動踏板上而增加。如此，第一活塞11朝第一液壓制動管路的方向移動。第一室16內部的壓力已經被升高，由此車輛被制動。根據本發明 的第二實施方式，在如圖1所示的不工作位置，發動機熄火，兩個閥門件28和29打開。在如圖2所示的不工作位置，發動機點火，第一閥門件28關閉，液壓流體通過第二儲存器24注入第一室16中直至達到臨界壓力。然后如圖3所示，液壓流體因此被轉至加力室13中。制動之后，容納在第一室16中和加力室13中的液壓流體返回第二儲存器24中。第一泵25和第二泵27可設置為便于液壓流體的這種返回。第二泵27可被控制用于抽出一預定的液壓流體數量。所述預定的液壓流體數量使得不需要在第一室16中、第一液壓管路的導道中和加力室13中產生負壓。剩余的液壓流體應到保持在大氣壓下。主缸具有第一密封件31和第二密封件32。，第一密封件31布置為由制動踏板向第一液壓制動管路，在第一室16中第一導道20的出口孔33的上游。，第二密封件32布置為從制動踏板向第一液壓制動管路，位于第一導道20的所述出口孔33的下游。該第二密封件32也位于穿過第一活塞11的主體而形成的孔34的下游，來自第一儲存器19的液壓流體經所述孔流入。穿過該孔34，液壓流體可從第一導道20流向第一室16。每個密封件31和32形成一個布置在由主缸3的主體21形成的一凹槽中的圓形彈性件。每個所述彈性件形成有承靠第一活塞11的主體布置的柔性內唇部和承靠主缸3的主體21的凹槽底部布置的外唇部。孔34在第一活塞11的主體上的定位實施成，當第一活塞11被驅動朝第一液壓制動管路的方向移動時，第二密封件32布置在該孔34的上游因而封閉來自第一儲存器19的液壓流體的通道。第一室16變成密封的。如此，第一室16內部的壓力可上升。與第一活塞11 一樣的方式，第二活塞18也具有第一密封件35和第二密封件36，在不工作位置，第一密封件和第二密封件之間有第二導道22的出口孔37和由第二活塞18的主體形成的孔38。出口孔37和孔38按照與前述的孔33和34相同的布置進行定位。這樣，即使第一閥門件28有故障，即不管有無關閉指令其都保持打開，車輛的制動可以進行。密封件允許主缸的室的內部的壓力增加，該壓力增加可引起車輛的制動，即使這是效能較低的方式。在圖1至3上所示的實例中，數字計算機50，有利地，汽車工業中稱為“CAN (控制器局域網)”的總線上的計算機，接收主缸中的壓力傳感器的信號51和傳感器30的踏板位置的信號54和/或操縱桿4 1觸桿6相對位置的信號，以及發出閥門件29和28各自的打開和/或關閉的分別的命令52和53。
權利要求
1.液壓制動系統(I)具有: 一制動輔助伺服電動機(2)，其具有主體(9)和觸桿活塞(6)，觸桿活塞在穿過主體而形成的一鏜孔(12)中滑動并通過第一端部連接至制動踏板，觸桿活塞與主體的鏜孔一起限定加力室(13)， 一主缸(3),其具有第一室(16)和第一活塞(11),第一室內部地連接至一液壓制動管路，第一活塞連接至與觸桿活塞的第一端部相對的觸桿活塞的第二端部， 一液壓流體的第一儲存器(19)，其通過第一導道(20)供給第一室， 一液壓流體，其經由第二導道(23)和通過液壓泵(25，27)供給加力室， 其特征在于，所述液壓制動系統具有: 一第三導道(26)，其接納液壓流體并通到主缸的第一室中，以及 一液壓泵(25，27)與第三導道相關，液壓流體通過第三導道在第一室中的充填由傳感器(30)控制，在踩壓制動踏板時并在加力室由第二導道充填之前，所述傳感器啟動所述液壓栗。
2.根據權利要求1所述的液壓制動系統，其特征在于，其具有液壓流體的第二儲存器(24)，第二導道和第三導道始于該第二儲存器。
3.根據權利要求1所述的液壓制動系統，其特征在于，其具有液壓流體的第二儲存器(24)，第二導道始于該第二儲存器，而第三導道始于第一儲存器。
4.根據權利要求1所述的液壓制動系統，其特征在于，第三導道始于第二導道。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的液壓制動系統，其特征在于，其具有第一閥門件(28)，第一閥門件布置在第一導道上，第一閥門件允許一旦檢測到制動踏板上的踩壓和一旦經由第三導道充填第一室時，就關閉第一導道。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的液壓制動系統，其特征在于，其具有第二閥門件(29)，第二閥門件布置在第三導道上，第二閥門件控制在制動踏板返回不工作位置時應該通過第三導道返回的液壓流體量。
7.根據權利要求5或6所述的液壓制動系統，其特征在于，第一閥門件和第二閥門件每個形成一電動閥。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的液壓制動系統，其特征在于，主缸在第一室后面具有第二室(17)和第二活塞(18)，第二室內部地連接至第二液壓制動管路并由第一儲存器通過第四導道(22)供給。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的液壓制動系統在車輛制動時的液壓流體供給方法，所述液壓流體供給方法具有以下步驟: 一檢測制動踏板上的踩壓， 一通過第三導道向主缸的第一室充填液壓流體，同時關閉第一導道。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的液壓制動系統在車輛制動時的液壓流體供給方法，所述液壓流體供給方法具有以下步驟: 一車輛的起動， 一通過第三導 道向主缸的第一室充填液壓流體，同時關閉第一導道。
全文摘要
本發明涉及液壓制動系統(1)，其具有制動輔助伺服電動機(2)、主缸(3)、供給主缸的第一室(16)的液壓流體第一儲存器(19)、以及供給伺服電動機的加力室的液壓流體第二儲存器(24)。根據本發明，液壓制動系統具有第三導道(26)，第三導道始于第二儲存器并通到主缸的第一室中。在制動踏板上有踩壓時并在加力室的充填之前，第一室中液壓流體的充填通過第二儲存器和通過第三導道進行控制。
文檔編號B60T13/74GK103237699SQ201180057462
公開日2013年8月7日 申請日期2011年11月9日 優先權日2010年12月1日
發明者B·卡格納克, C·安德松 申請人:羅伯特博世有限公司