操纵装置，尤其用于车辆制动设备的操纵装置的制作方法

本发明涉及一种操纵装置，尤其用于车辆制动设备的操纵装置。

背景技术：
这种操纵装置是已知的。因此，例如从DE102005018649A1中已知具有电动驱动的活塞缸系统的制动系统，其中行程模拟器在电源进而外力执行器失灵时经由行程模拟器锁定部切断。在这种操纵装置中，当操纵机构的部件例如活塞缸系统的活塞卡住等时，能够引起问题。因此，例如也从DE102004011622中已经已知一种操纵装置，所述操纵装置作用到两个冗余的传感器上，并且同时作用到行程模拟器机构上。如果在所述装置中发生传递活塞的卡住的情况，那么制动踏板不能将力传递到主缸上或仅能将减少的力传递到主缸上。所述故障不被冗余的传感器检测到。另一示例是操纵联接器。如果在操纵联接器时输出缸卡住，那么仅能够借助于增加的力进行或完全不能进行离合过程。在DE10210051032.8中，申请人已经提出其中设有另一行程传感器的操纵装置，另一行程传感器能与第一行程传感器分开地被操纵并且其中测量并由评估单元评估行程传感器的行程差和/或力差。在所述解决方案中，踏板行程传感器结合弹性的或有弹力的元件用作踏板力传感器，并且力测量通过行程差测量进行。借助于所述解决方案以有效的且成本低的方式实现能可靠地确定功能性故障的操纵装置或行程模拟器，以至于能够采取相应的措施。在所述解决方案中，行程差是比较小的，因为在制动力放大器失灵时所述行程差用作踏板损耗行程。这能够造成测量范围被限制。

技术实现要素：
本发明的基本目的在于实现改进的操纵装置或行程模拟器，其中能够成本低地检测操纵装置的直接和间接的、例如能够由于部件卡住造成的功能性故障。所述目的的解决方案借助于根据本发明的具有行程模拟器的操纵装置进行，所述操纵装置尤其用于机动车制动设备，所述操纵装置具有操纵机构、助力执行器、用于感测所述操纵机构的行程的第一行程传感器，并且所述操纵装置具有评估单元，其特征在于，设有能与所述第一行程传感器分开地操纵的另一行程传感器，以及测量并且由所述评估单元评估所述两个行程传感器的行程差和/或力差。换言之，根据本发明的解决方案基于将踏板行程传感器结合弹性的或有弹力的元件用作踏板力传感器，以及通过行程差测量进行力测量。借助于所述解决方案以有效的且成本低的方式实现能可靠地确定功能性故障的操纵装置或行程模拟器，从而能够采取相应的措施。尤其，能够在整个作用链、传感器、弹性的构件、活塞和行程模拟器、活塞和弹簧中识别出故障。如果例如活塞具有增加的摩擦，那么这经由在两个踏板行程传感器中的信号的分配被识别，如从例如图4中得出的。本发明的有利的实施形式或改进方案包含在下文中。在此，能够设有两个能相对于彼此移动的、尤其经由有弹力的元件如盘形弹簧相对于彼此支撑的部件。能运动的部件能够直接设置在主缸的活塞上或设置在用于行程模拟器的操纵装置的活塞上、尤其有效地经由至少一个联接器与主缸的活塞连接的活塞缸单元的活塞上。根据本发明，也设有行程模拟器和用于行程模拟器的功能监控的方法，其基于描述的原理工作。借助于本发明或其实施形式也实现开始时所述种类的、具有扩大的测量范围的操纵装置。借助于根据本发明的解决方案，在保持在(在此参考的)DE102010051032.8中描述的发明或其实施形式的优点的情况下，以意外简单的方式实现扩大测量范围的操纵装置。借助于所述解决方案能够将行程差变大为其两至三倍。根据本发明，也要求对有利的解决方案进行保护，其中设有活塞缸单元，其中传递元件、尤其传递推杆与活塞缸单元的活塞连接，尤其耦联。由此避免，主要的组件处于静止状态，并且仅在特殊情况下、例如在返回运动平面中运动。因此，以构型简单的方式满足了规定，如ECE-R13H。另一有利的实施方案提出，将传递推杆借助于弹簧压靠于或靠置于辅助活塞，以至于所述传递推杆运动通过在丝杠和推杆之间的行程差。同时，能够通过相应的丝杠运动和马达电流检测传递推杆的摩擦。附图说明在下文中，借助于附图详细阐述(在此为了公开的目的而参考的)DE102010051032.8的操纵装置以及根据本发明的操纵装置和有利的实施方案或设计方案和本发明的其他特征或优点和其设计方案。附图示出：图1示出操纵装置、例如用于联接器的操纵装置的示意图；图2示出用于具有行程模拟器的车辆制动的主缸系统；图3示出车辆制动设备的操纵装置；图3a示出根据图3的车辆制动设备的操纵装置，其中活塞和传递推杆彼此连接；图4示出行程模拟器操纵装置的特性曲线图；图5示出具有根据本发明的操纵装置的机动车制动设备的操纵装置；图5a示出根据图5的具有根据本发明的操纵装置的机动车制动设备的操纵装置，其中活塞和传递推杆彼此连接；以及图5b示出基本上根据图5的操纵装置，然而在传递推杆上具有有弹力的机构。具体实施方式在图1中示意性示出的操纵机构1具有借助于其球形端部支承在罐状的传递构件3中的操纵元件2。传递构件3本身能移动地设置在单侧敞开的活塞4中，所述活塞还以在缸5中密封的方式能轴向移动。在传递构件3和活塞4之间设有弹性的构件，尤其设有盘形弹簧6，所述盘形弹簧也能够设置或集成在两个能相对于彼此运动的元件(传递构件3和活塞4)之间的其他部位上。弹性的构件也能够具有弯曲弹簧或弯曲弹簧组或由弹性体制成的元件。盘形弹簧例如能够具有下述特性：在Fped＝200N(在高摩擦系数下用于抱死压力的踏板力)时s＝0.6mm。传递构件3和活塞4分别具有借助于操纵元件9或10分别作用到行程传感器11或12上的突出部7或8。显然，其他机构也是可能的，以便将能相对于彼此运动的元件的运动传递到行程传感器11、12上。通过将操纵元件2经由弹性的构件或盘形弹簧6作用到活塞4上的方式分开地操纵冗余的行程传感器11或12，以至于所述操纵元件的运动被分离地传递到两个行程传感器11、12上。由电子评估单元13(ECU)评估行程传感器11、12的信号和其相互关系(例如在图4中示出的)，以至于当例如活塞4或其他与活塞共同作用的器件或其他活塞例如被输出缸卡住时，能够确认功能性故障。在此，弹性的构件或盘形弹簧6作用到活塞4上。通过测量由突出部7、8或操纵元件经过的行程sp，评估机构13识别出活塞力和活塞行程，并且在不一致的情况下经由弹性的构件的已知的力行程特征曲线来确认故障。图2示意性示出用于机动车的制动系统的串联主缸14，所述串联主缸具有两个行程传感器15a、15b、操纵机构16和经由活塞操纵的行程模拟器17；所述行程模拟器能够经由电磁阀17a切断。此外，例如下文中结合图3描述的，设有描述的能够具有不同的阀、存储器和传感器的液压控制单元(HCU)。操纵机构和电子评估机构尽可能地根据图1构造并且就这点而言不再进行描述。然而在此，缸由串联主缸14的DK活塞19构成。在这样的系统中、例如电动液压的制动力放大器EHB在串联主缸的BKV(制动力放大器)失灵时具有压力控制功能和应急功能。在图3中示出的用于机动车制动的操纵装置20具有操纵机构、尤其具有带有踏板推杆22的制动踏板21。如上文中根据图1所描述的，踏板推杆22经由传递构件3a和有弹力的或弹性的机构与活塞24共同作用，所述活塞能轴向移动地设置在缸25中，并且形成工作腔29。活塞24具有密封地在缸25的分隔壁27中引导的中间突出部26。用于制动力放大器(BKV)和优选用于ABS(制动防抱死系统)、ESP(车身电子稳定系统)等的压力调节器的助力执行器的壳体30轴向地连接到缸25上。所述助力执行器具有设置在壳体30中的带有转子32的电动马达31。借助于轴承33、34支承在壳体30中的转子32是滚珠丝杠传动机构的部分。属于所述传动机构的丝杠35被抗扭地支承，并且所述丝杠具有中间孔36，在所述中间孔中支承有传递推杆37。传递推杆37在其一个端部上承载永久磁铁38，所述永久磁铁设置在丝杠的凹部39中并且在突出部26上与由铁磁材料制成的部件28共同作用，以便形成第一联接器。在另一端部上，传递推杆37能够设有由铁磁材料制成的部件37a，所述部件与设置在是下文中描述的串联主缸的组成部分的活塞42中的永久磁铁37b形成第二磁性联接器。显然，突出部26或传递推杆36也能够整体地由铁磁材料构成。在壳体30上或在壳体30中可选地设置有旋转角度传感器23。所述联接器机构的其他细节也参考本申请人的德国专利申请DE102010045617.9，所述专利申请与此相关地为了公开的目的结合于此。串联主缸40以轴向连接在壳体30上的方式安装并且以已知的方式具有缸41和两个能在所述缸中移动地设置的活塞42、43，所述活塞形成两个工作腔44、45。活塞42在两侧上形成凹部，所述凹部容纳传递推杆37的一个端部和在所述端部上设有的联接器机构。活塞的端部没入到马达壳体中，大致直至设在凹部之间的分隔壁并且相应地没入到转子的内部中。将至补偿容器18的液压管路46、47和穿过设在HCU(液压操纵单元)中的阀系统中的液压管路48、49从工作腔引向制动系统的(未示出的)车轮制动器。在附图中虚线示出的液压操纵单元HCU能够根据不同的系统情况或应用情况不同地构成。对此的实例在DE102007062839中描述。例如在菲韦格(Viehweg)出版社的Bremsenhandbuch(制动手册)第1版中所描述的，在那也能够设有用于电动液压制动器(EHB)的压力控制的组件。在操纵装置的图3a中示出的实施形式示出一个变型方案，其中活塞24或所述活塞的突出部26与传递推杆37连接。在此，所述连接能够有利地借助于横向穿过部件的相应的孔引导的螺栓或销钉进行，其中推杆37的突出部伸入到突出部26的相应的凹部中或反之亦然。然而，其他的连接形式也是可能的。在传递推杆37和活塞42之间设有在操纵踏板时有利的空行程LW，因此踏板推杆或传递推杆不立即碰撞到活塞。所述空行程也能够用于踏板行程传感器的校准。所述解决方案具有其他的优点：甚至在传递推杆由于两个踏板行程传感器之间的行程差而卡住时，也能够识别出故障，然后能够切换到其他工作模式，例如切换到跟踪放大器上。在所述有利的变型方案中实现了，传递推杆相对于丝杠35运动，以至于用于返回运动平面的待操纵的部件在正常情况下不处于静止状态中，这例如是适用于制动系统的规定ECE-R13H所需要的。随后，描述作用方式和由此得出的其他特征和优点：制动踏板21经由踏板推杆22作用到活塞24上，其中由所述活塞排挤的容积经由液压管路67到达液压的行程模拟器66。如上文对图1所描述的，随着活塞24的运动将冗余的行程传感器11、12耦联。行程传感器11、12经由评估机构13操控马达31并且同时操纵不通电地打开的二位二通行程电磁阀64。行程模拟器66产生对于踏板力的期望的反作用。根据设置在行程模拟器中的模拟器弹簧69在工作腔29中产生与踏板行程相关的压力。如果行程模拟器活塞卡住，那么踏板行程压力功能被干扰，也就是说压力介质穿过在所述情况下打开的电磁阀64经由管路47流到贮存容器18。在助力执行器失灵时能够继续使用活塞24，以用于优化制动效果。在BKV失灵时，踏板力应为尽可能小的，这需要小的主缸活塞直径。如果使用所述踏板力，那么由于压力体积特征曲线的平缓的曲线分布，在小的压力范围中需要大的踏板行程。经由不通电地关闭的二位二通行程电磁阀68，在活塞24的下压力范围中将压力介质输送到工作腔44和相关联的DK制动回路中以用于形成压力。在压力下降时能够经由压力传感器54再将压力介质输送回到活塞24的工作腔29中。关键的情况是，当在冰上进行ABS工作时BKV失灵并且随后在制动时发生正的μ突变。在此情况下，在制动回路中，低压在边界情况下是1巴-2巴，以至于压力体积特征曲线的起始范围在行程模拟器的调制点中开始于大约40％的踏板行程，所述踏板行程同时是活塞行程进而是体积损失。在DK活塞42操纵行程模拟器66的系统中，在此情况下到SK活塞43的距离是相应小的，这导致，在所述关键情况下，在随后的压力形成时，在DK回路中仅可实现相对小的压力，所述压力显著地损害可能的制动效果。因此在ABS控制中的较低的压力范围中，DK活塞不碰撞到踏板推杆，通过将相应的体积传导到储存室52或53中的方式实现相应的活塞行程进而实现到踏板推杆的距离＝空行程。在关键情况下，所述系统的优点在于，体积的一部分又能够重新利用到制动回路中。根据功能相关的组件的诊断，系统也能够具有至少一个力配合的联接器，如上文中所描述的。优选具有永久磁铁的第一力配合的联接器嵌入在磁铁壳体中，作用到丝杠的极靴上。一方面，尤其在小的压力下，所述联接器需要通过联接器力经由丝杠增强活塞复位。第二联接器作用在传递推杆的经由磁铁壳体与活塞固定连接的前端部上。所述力配合的第二联接器也优选借助于永久磁铁构造。在磁极和传递推杆之间设有小的空行程，所述空行程另外为踏板行程传感器的校准和踏板特征曲线所需。对于所述联接器机构的其他特征和作用方式参考申请人的上述德国专利申请DE102010045617。在图4中示出显示作为活塞行程的函数的活塞力的曲线图。曲线图A示出由连接在下游的系统、例如储能器压力得出的活塞行程和相关联的活塞力。特征曲线B由连接在中间的弹性的构件或弹簧、优选盘形弹簧得出。根据选择的刚性，特征曲线平缓地延伸，也就是说，在活塞反作用力受系统限制时，在工作点1，活塞行程spk和推杆sps的行程之间必须存在差s1。如果这由于故障而失灵，那么在相应的活塞行程spk下不出现行程差s1，以至于进行诊断回路的故障通知。另一方面，如果在1处，出现活塞的抱死，那么能够在超过F0之后测量附加的行程s0，这又对应于故障。如果传感器有漂移或信号偏差，那么在1最大可以出现两个传感器信号spk和sp的差s1。在踏板行程较大时，s变化，直至弹簧的止挡B1。从所述点开始，弹簧特征曲线sp作为spk的等距线延伸。在B1处，止挡被有利地选择为，使得所述止挡在正常工作范围的边界上处于FK1，以至于识别出所有描述的故障，如传感器偏差、过大的活塞力或连接在下游的系统中的故障(由于电磁阀引起的压力下降或活塞的抱死)。图5示出具有行程差的扩大并且附加地具有复位弹簧的根据本发明的操纵装置。图5描述由具有制动踏板101、踏板推杆102、传递构件、有弹力的或弹性的机构105、EC马达108、串联主缸112和HCU的踏板接合部构成的装置。所述装置在驱动器(马达/传动机构)、主缸(串联主缸)和HCU方面相应于图3的实施方式，以至于参照与此有关的描述。与DE102010050132不同地，在根据图5的装置中，活塞103的突出部设有用于推杆103a的孔，所述推杆能轴向移动地设置在孔中。在操纵制动踏板101时，经由踏板传感器109和110接通用于BKV的马达108，这引起丝杠106的和尤其以力配合的方式耦联的DK活塞107的运动。在传递推杆104和推杆103之间设有的短的空行程LW随着根据行程模拟器特征曲线的踏板运动的增加而增大，在此不再描述所述特征曲线。在BKV失灵时，推杆103a在短的空行程之后碰撞到传递推杆上，以至于此后LW为0。行程模拟器66引起到活塞上的反作用力，所述反作用力与复位弹簧111或111a共同反作用于踏板推杆力。所述力引起弹性的构件、尤其盘形弹簧105的偏移。经由踏板行程传感器109和110测量所述偏移。所述偏移越大，测量范围越大。如在DE102010051032.8中已经提到的，经由偏移能够识别出在活塞摩擦力过大时在行程传感器(WS)和电磁阀中的故障，这明显促进了故障安全性。代替并非无磨损的盘形弹簧105(图5的下半部)，也能够将极少磨损的压力弹簧沿踏板推杆轴线地105a使用和/或轴向平行地105b(图5的上半部)使用。弹簧是预张紧的。具有辅助活塞103和制动踏板101的踏板推杆102必须复位到初始位置中。为此使用或者作用到踏板推杆102的凸缘102上的(弹簧111a)或者作用到辅助活塞103上的(弹簧111)的复位弹簧。在BKV失灵时或例如在(行程传感器)66失灵时，尤其能借助于活塞103操纵的踏板推杆102经由传递构件直接作用到传递推杆103a上，其中BKV能够作为跟踪放大器借助于踏板力的支持来运行。操纵装置的在图5a中示出的实施形式示出一个变型方案，其中活塞24或其突出部26由于根据图3a描述的原因与传递推杆37连接。所述连接在此能够有利地借助于横向地穿过部件的相应的孔引导的螺栓或销钉进行，其中推杆103a的突出部伸入传递推杆104的突出部的相应的凹部中或反之亦然。然而，其他连接形式也是可能的。在传递推杆104的端部和主缸的活塞之间不设有空行程LW。图5b示出另一有利的实施形式。在此，传递推杆104被复位弹簧125加载，以至于所述传递推杆压靠于推杆103a或抵靠在所述推杆上。如果BKV被激活，那么在行程模拟器系统中已知活塞行程或丝杠行程大于踏板推杆103a的行程，因此产生期望的相对运动。附加地，能够通过引导长度相对短的传递推杆104来降低卡住的可能性，所述传递推杆例如由轴承材料制成，在传递推杆104和丝杠106之间具有连接的间隙s。因此，卡住危险最小化。此外，当例如在车辆静止状态中丝杠从初始状态经过空行程向外运动时，能够诊断摩擦力。如果摩擦力小，那么这以小的电流消耗表示出来。如果丝杠经过空行程向外运动，那么永久磁性的联接器通过如下方式打开：使活塞107经由传递推杆抵靠在辅助活塞和其止挡上并且随后使丝杠106继续运动。在此，由铁磁材料制成的极板37a和永久磁铁37b的气隙变得更大。马达电流的变化在空行程的范围中检测摩擦力并且随后检测联接器力。因此，能够诊断所述摩擦力和联接器力。因此，保证了故障安全性。附图标记列表1操纵机构2操纵元件3传递构件4活塞5缸6弹性的构件或盘形弹簧7突出部8突出部9操纵元件10操纵元件11行程传感器12行程传感器13评估单元14串联主缸15a行程传感器15b行程传感器16操纵机构17行程模拟器18补偿容器19活塞20操纵装置21制动踏板22踏板推杆23旋转角度传感器24活塞25缸26突出部27分隔壁28由铁磁材料制成的部件29工作腔30壳体31电动马达32转子33轴承34轴承35丝杠36孔37传递推杆37a由铁磁材料制成的部件37b永久磁铁38永久磁铁39凹部40串联主缸41缸42活塞43活塞44工作腔45工作腔46液压管路47液压管路48液压管路49液压管路63液压管路64二位二通行程阀65节流阀复位阀装置66行程模拟器67液压管路68二位二通行程阀69模拟器弹簧70行程模拟器活塞101.101制动踏板102.102踏板推杆102a凸缘101.103辅助活塞103a推杆101.104传递推杆105弹性的构件盘形弹簧105a中间的压力弹簧105b轴向平行的压力弹簧106丝杠107K活塞108EC马达109主踏板行程传感器110从属踏板行程传感器111在辅助活塞上的复位弹簧111a在踏板推杆上的复位弹簧112串联主缸114螺栓或销钉124a活塞125复位弹簧126止挡h弹簧行程LW踏板推杆到传递推杆的空行程s间隙BKV制动力放大器HCU液压的压力控制。