带电动伺服制动器的制动系统及该制动系统的控制方法与流程

本发明涉及一种带有电动伺服制动器的制动系统，伺服制动器以受控方式通过受伺服制动器驱动的推杆作用在主缸体上，并作用在主缸体的活塞(初级活塞)上，电动制动器装有连接至制动踏板控制杆的柱塞，该总成沿着轴线xx安装。本发明还涉及带电动伺服制动器的此类制动系统的控制方法。本发明的目的在于实现一种带有电动伺服制动器和液压模拟器的制动系统，它通过简化系统结构而比现有系统更简单，并允许司机在伺服制动器饱和之后提升主缸体中的压力，或者甚至在需要强动力的情况下重新耦合制动踏板。

背景技术：
上述定义类型的带有伺服制动器的制动系统是已知的。

技术实现要素：
为此，本发明的目的在于一种上述定义类型的带有伺服制动器的制动系统，其特征在于一种用于模拟制动器在踏板上的跳跃及其反应的制动模拟器，其安装在电动伺服制动器的辅助活塞和柱塞之间，并包括：●在柱塞和辅助活塞的xx轴线上的模拟器主体，构成被柱塞和辅助活塞限制在模拟器主体中的模拟器的腔室，而在它们之间的自由的中间活塞设有渗漏孔，允许该中间活塞的位移以及液体交换，并把该腔室分为：○带有柱塞的后容积，○带有辅助活塞的前容积，●该柱塞用跳跃弹簧推在中间活塞上，中间活塞本身被回动弹簧支持顶在模拟器腔室相反的底部上。跳跃弹簧的尺寸为了模拟制动器的跳跃而确定，而回动弹簧模拟制动器对制动踏板的反应。该制动系统具有特别简单和紧凑地实现模拟器和伺服制动器结合的优点。制动器的控制也更加简单。按照一个特别有利的特征，模拟器的腔室用配备了电动控制阀的管道连接到容器，●连接至行程传感器的控制回路，用来管理伺服电机和电动阀的运行，该行程传感器检测受制动踏板控制的柱塞运动，●对于正常制动运行模式，直至伺服电动机的辅助结束为止，和对于机械备用运行模式，电动阀打开该管道，这时该柱塞通过中间活塞的中间介入而顶住辅助活塞，而且辅助活塞用推杆推动主缸体活塞，●在辅助结束时，对于正常运行和备用液压运行，电动阀关闭，以便隔离模拟器腔室中的液体体积，并在该柱塞和该辅助活塞之间，借助于由控制杆、柱塞、模拟器腔室内的液体体积、辅助活塞和推杆构成的刚性连接，构成液压传动，该液压传动直接将施加在制动踏板上的压力传递至主缸体活塞。于是，该制动系统允许在超过电动伺服制动器饱和的强动力情况下重新耦合制动踏板。该系统在电动伺服制动器及其液压部分发生故障的情况下，还通过对主缸体的直接机械动作，或者在仅仅电动伺服制动器发生故障的情况下借助于液压活塞而提供所有保险措施。按照另一个有利的特征，模拟器的腔室由伺服制动器一侧的大直径镗孔形成，用设有引导辅助活塞的镗孔的盖板封闭，而在模拟器主体的另一侧包括接纳该柱塞的小直径镗孔，小直径镗孔与大直径镗孔构成凸肩，该自由的中间活塞在大直径镗孔中被引导。按照另一个有利的特征，该自由的中间活塞呈小杯形状，由配备圆周法兰的圆柱形空腔组成，该圆柱形空腔基本上对应于小直径镗孔的直径，用以接纳跳跃弹簧的端部，而该小杯的法兰在活塞的另一面上与该空腔形成圆周凹槽，接纳回动弹簧的端部，该空腔的底部组成柱塞和辅助活塞的支持面。按照另一个有利的特征，该柱塞由主体形成，该主体在一侧接纳控制杆，而在另一侧通过容纳跳跃弹簧部分的套筒而延伸。相对于自由的中间活塞和柱塞的这些不同的特征，允许实现特别紧凑的制动系统。若执行器活塞在模拟器外壳上面通过，则该系统更加紧凑。按照另一个有利的特征，主体的小直径镗孔包括液压液体供应凹槽，由两个圆周密封圈形成边沿，该凹槽连接到制动器的液体容器，该套筒具有分布在位于凹槽对面的圆环上的供应孔，当柱塞处于静止位置时，套筒内部(模拟器腔室)和凹槽之间的连通在柱塞跳跃通过之后被切断。按照另一个特征，该辅助活塞包括位于执行器活塞中的驱动法兰和穿过模拟器盖板镗孔的封闭的缸体，用以被回动弹簧包围而插入该腔室中，该缸体的底部形成液压备用模式和机械备用模式下用于运行的支持面。这些不同的特征参与由模拟器和电动伺服制动器构成的总成的紧凑性。按照另一个特征，该制动系统包括控制回路和连接到包括在该辅助活塞和该中间活塞之间的模拟器腔室的后容积上的压力传感器，用以检测该容积中主导的压力，并把压力信号传递到控制回路，控制回路连接至电动阀和电动机，用以控制伺服制动器的正常运行和备用运行。该控制回路可以是专用于制动系统的控制回路或者构成电动机和汽车运行的一般管理回路的一部分。最后，本发明旨在提出一种诸如上述定义的带有电动伺服制动器的制动系统的控制方法，该方法的特征在于，在正常运行模式下，该控制回路作用在伺服制动器电动机和电动阀上，使模拟器腔室和该容器连通，以便允许用控制杆和柱塞的位移驱动伺服制动器，该推杆只受执行器活塞驱动，●在伺服制动器行程终点，该推杆被液压动作推动，关闭电动阀，以便阻断该腔室中的液体容积，并用柱塞、辅助活塞和推杆把踏板的推力传递到主缸体的活塞上，●在备用液压运行模式下，控制回路使电动阀处于关闭位置，并切断模拟器腔室和该容器之间的流体连通，该推杆只受柱塞位移、隔离在腔室中的容积、辅助活塞和推杆动作，●在备用机械运行模式下，该控制回路打开电动阀，使模拟器腔室和制动器的液体容器连通，以便使柱塞直接推动辅助活塞以及自由活塞的插入，●在液压备用运行模式下，控制回路使电动阀处于关闭位置，切断模拟器腔室和该容器之间的流体连通，该推杆只由柱塞位移、隔离在该腔室中的容积、辅助活塞和推杆动作。附图说明下文将借助带有电动伺服制动器和制动器模拟器的制动系统的一个实施方式和作为示例示意地在附图中示出的一个变型更详细地描述本发明，附图中：●图1是按照本发明的制动系统的示意图；●图2至7描绘了图1的制动系统不同的运行状态，只限于制动器的主要零件及其模拟器，就是说，○图2描绘了静止时或跳跃过去之后制动动作开始时的制动位置；○图3描绘了跳跃结束；○图4描绘了在正常模式下通过电动伺服制动器使制动器动作，和回动弹簧对连接至踏板的柱塞和控制杆的反应；○图5描绘了电动伺服制动器动作结束和柱塞通过液压传动装置在辅助活塞上的动作开始；○图6描绘了辅助模式和对制动踏板强动作的结束以及在伺服制动器发生故障的情况下的备用液压运行模式；○图7描绘了通过柱塞直接作用在辅助活塞上用备用制动装置进行的备用机械运行模式；而○图8描绘了按照本发明的制动系统的一个实施方案。部件列表100主缸体(串列式)101活塞(初级)102推杆110制动器液容器120电动伺服制动器121执行器活塞122套筒123法兰123A中央镗孔125齿条126小齿轮127传动装置128电动机130辅助活塞131法兰132封闭缸体133底部140柱塞141套筒142供应孔145控制杆146行程传感器150自由的中间活塞151空腔152法兰153校准孔155回动弹簧156跳跃弹簧160模拟器161外壳162模拟器腔室162A大直径镗孔162B小直径镗孔163凸肩164盖板165镗孔166圆周凹槽167密封圈170电动阀171弹簧172压力传感器200控制回路C1，C2制动器回路EV电动阀V1后容积V2前容积L1管道L2管道SP压力信号SE外部信号SA动作信号PF制动踏板具体实施方式按照图1，本发明旨在提出一种配备了电动伺服制动器120的制动系统，该电动伺服制动器借助于受伺服制动器120驱动的辅助活塞130通过作用在活塞101上而控制主缸体100，该伺服制动器受柱塞140控制并通过该柱塞140连接被制动踏板PF动作的控制杆145。为了便于描述起见，选定一个传统的方向，其具有前侧AV(主缸体一侧)和后侧AR(制动踏板PF一侧)以及伺服制动器、模拟器和主缸体沿着它运行的轴线xx。更详细地说，该制动系统只示出连接到电动伺服制动器120和制动器100主缸体的部分，包括主缸体100，一般为串列式主缸体，具有活塞101(初级活塞)和且必要时具有次级活塞。主缸体100在压力下向连接至车轮制动器的两个制动器回路C1，C2提供制动液。主缸体100还通过未示出的连路连接到制动器的液体容器110。主缸体100使用于该一个或两个制动器回路C1，C2的制动液处于压力下，它本身借助于伺服制动器120启动，伺服制动器120由通过制动器模拟器160联系到制动踏板PF上的动作的制动命令而启动，制动器模拟器160模拟制动器对制动踏板的反应，就是说首先跳跃，接着准确地说制动器的反应。电动伺服制动器100包括齿条驱动装置，该齿...