压力提供装置和制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的压力提供装置以及根据权利要求10前序部分所述的制动系统。
【背景技术】
[0002]在机动车技术中，“线控制动”式制动系统越来越流行。这种制动系统通常除了可通过车辆驾驶员操作的制动主缸之外还包括可电控制的压力提供装置，借助于所述压力提供装置在“线控制动”运行模式中进行车轮制动器的操作。
[0003]由国际专利申请WO 2011/029812A1公知了一种“线控制动”式制动系统，具有可由制动踏板操作的制动主缸、行程模拟器和压力提供装置。车轮制动器在“线控制动”运行模式中通过压力提供装置加载以压力。在备用运行模式中车轮制动器借助于可由制动踏板操作的制动主缸加载以压力。
[0004]由DE 195 13 37B4公知了一种可机电式操作的压力调制器，具有可通过电动机操作的工作活塞。工作腔构造成阶梯孔，具有压力介质通路的环形活塞可轴向运动地在较小孔部段的区域中在所述阶梯孔中被引导。在工作活塞的端面上设置有阀，所述阀在工作活塞被操作时使环形活塞内部的压力介质通孔封闭。为此需要环形活塞和工作活塞同轴地取向。另外，压力调制器包括另一个相对于环形活塞平行错位地设置的浮动活塞。由于具有三个活塞，公知的压力调节器相对麻烦地制造并且结构相对大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种可电控制的压力提供装置，所述压力提供装置适用于液压式机动车制动系统，所述压力提供装置在总尺寸和制造成本方面得到改善。在此，压力提供装置应尽可能可靠地防止发生泄漏，以便对于自主驾驶的机动车也满足安全性要求。
[0006]根据本发明，所述目的通过根据权利要求1所述的压力提供装置和根据权利要求10所述的制动系统来实现。
[0007]本发明基于这样的构思:阶梯活塞在阶梯孔中被引导，所述阶梯活塞的较小直径的活塞段在阶梯活塞的预给定的操作之后沉入到阶梯孔的较小直径的部段中，由此，压力提供装置的压力室被分成第一压力腔和第二压力腔。
[0008]根据本发明的压力提供装置包括设置在壳体中的阶梯孔，即具有第一孔直径的第一孔区域和第二孔直径的第二孔区域的壳体孔，其中，第一孔直径小于第二孔直径，所述压力提供装置包括阶梯活塞，即具有第一活塞直径的第一活塞区域和第二活塞直径的第二活塞区域的活塞，其中，第一活塞直径小于第二活塞直径。
[0009]压力提供装置是缸-活塞装置，所述缸-活塞装置的活塞可通过机电式作动器操作。
[0010]用于操作阶梯活塞的机电式作动器优选包括电动机和旋转-平移传动装置。
[0011]为了实现压力提供装置的提高的可靠性，优选设置有密封元件，所述密封元件在较小直径的活塞段的沉入状态中使第一压力腔和第二压力腔相对于彼此密封。密封元件特别优选在较小直径的活塞段与壳体之间设置在较小直径的孔部段的区域中。
[0012]根据一个优选实施形式，密封元件在较小直径的孔部段的区域中固定在壳体中，因为为此所需的安装空间在此可较容易地提供。
[0013]根据另一个优选实施形式，密封元件在较小直径的活塞段的区域中固定在阶梯活塞上，这提供在活塞上较容易装配的优点。为了尽可能及早地实现将压力室分成两个腔，密封元件特别优选固定在较小直径的活塞段的背离较大直径的活塞段的端部上。
[0014]优选压力提供装置的用于与车轮制动器连接的压力介质连接器设置在第一压力腔的区域中。
[0015]根据本发明的一个扩展构型，第二压力腔优选可通过液压阀与压力介质容器连接，以便可限制或降低第二压力腔中的压力。
[0016]根据一个成本特别低廉的实施形式，液压阀构造成压力限制阀。
[0017]根据本发明的压力提供装置的另一个实施形式，液压阀构造成可电操作的液压阀，所述液压阀根据阶梯活塞的位置和/或压力提供装置中的压力来控制。为了在液压阀的控制失效的情况下可执行压力室中的压力建立，液压阀特别优选构造成常闭的。
[0018]作为替换方案，液压阀优选构造成可机械操作的液压阀，所述液压阀根据阶梯活塞的位置来控制。
[0019]本发明还涉及一种根据权利要求10所述的制动系统，其具有根据本发明的压力提供装置。
[0020]本发明优选涉及用于机动车的制动系统，所述制动系统在所谓的“线控制动”运行模式中不仅可由车辆驾驶员控制而且可与车辆驾驶员独立地被控制，优选在“线控制动”运行模式中运行，并且还可在至少一个备用运行模式中运行，在所述备用运行模式中仅可通过车辆驾驶员运行。
[0021]制动系统优选包括模拟装置，所述模拟装置在“线控制动”运行模式中给车辆驾驶员提供合适的制动踏板感觉。模拟装置特别优选构造成液压式的并且与制动主缸在作用上耦合。模拟装置有利地可借助于模拟器释放阀接通和关闭。
【附图说明】
[0022]本发明的其它优选实施形式由从属权利要求和借助于附图进行的下述说明得到。附图中示意性地:
[0023]图1示出示例性的压力提供装置，以及
[0024]图2示出示例性的制动系统。
【具体实施方式】
[0025]图1中示意性示出了用于可外部控制的制动系统的根据例子的压力提供装置5。压力提供装置5'构造成液压式的缸-活塞装置。为此，在壳体53中设置有阶梯孔54，所述阶梯孔包括具有第一孔直径IV的第一孔区域54'和具有第二孔直径D"的第二孔区域54"，其中，第一孔直径D'小于第二孔直径D"。活塞51可移动地支承在阶梯孔54中。活塞51与(呈阶梯的)壳体孔54 —起限定压力室50。活塞51可通过机电式作动器操作，所述机电式作动器根据例子通过示意性表示的电动机35和也示意性示出的旋转-平移传动装置36形成。旋转-平移传动装置36例如通过滚珠-丝杠传动装置(KGT)形成，图1中示出了所述滚珠-丝杠传动装置的丝杠37。
[0026]因此，活塞51可通过电动机35在中间连接有旋转-平移传动装置36的情况下操作。通过活塞51在操作方向上(图1中向左)的移动，压力介质可从压力室50排挤到液压式机动车制动系统的车轮制动器。图1中，根据例子，两个车轮制动器8a、8b通过液压连接装置38连接在压力室50的第一连接器70上，其中，每个车轮制动器示例性地配置有进入阀6a、6b。压力室50借助于第一密封元件(主密封装置)60相对于大气压力密封。
[0027]活塞51构造成阶梯活塞，即所述活塞包括具有第一活塞直径A'的第一活塞区域51r和具有第二活塞直径A"的第二活塞区域51"，其中，第一活塞直径Y小于第二活塞直径A"。换言之，活塞51具有柱塞5^，所述柱塞具有较小直径。孔54和活塞51这样构造，使得在操作方向上操作呈阶梯的活塞51时较小直径的活塞段51'(柱塞)在预给定的操作之后或者说在预给定的操作行程之后沉入到阶梯孔54的较小直径的部段54'中。由此，压力室50被分成第一压力腔55和第二压力腔56，其中，第二压力腔56是环形腔。
[0028]为了使两个压力腔55、56相对于彼此密封，设置有第二密封元件61，所述第二密封元件在活塞段51'的沉入状态中在较小直径的活塞段51'与壳体53之间设置在较小直径的孔部段54'的区域中。在此，密封元件61在较小直径的孔部段54'的区域中固定在壳体53中(第二密封元件61设置在小的孔54'中)，这根据例子如图1中所示。柱塞51r (较小直径的活塞段)于是沉入到密封元件61中。作为替换方案，密封元件61'可在较小直径的活塞段51'的区域中固定在阶梯活塞51上，有利地固定在较小直径的活塞段51'的背离较大直径的活塞段51"的端部上(第二密封元件61'设置在柱塞/活塞段51'上)，这根据例子如图2中所示。具有密封元件61'的活塞段51'于是沉入到较小的孔54'中。
[0029]压力室50的用于连接车轮制动器8a、8b的第一连接器70设置在第一压力腔55的区域中。由此并且通过压力提供装置5的两级实施形式，在车轮制动器8a、8b上借助于压力提供装置进行的被电控制的压力建立的可提供性可提高。对于压力提供装置的两级实施形式理解为壳体孔54和活塞51的阶梯状构型，通过所述阶梯状构型，压力室50可被分成两个相对于彼此密封的压力腔55、56。在主密封装置60失效时，如果在(整个)压力室50中不可再进行压力建立，则活塞51可这样程度地向前移动，直到与第二密封元件61接合。压力腔55于是通过密封元件61相对于大气压力密封，由此，在压力腔55中并且由此在车轮制动器8a、8b中可继续进行压力建立。密封元件61的潜在故障可通过检验例程来探测。因此，例如可在确定的时间段内、优选在启动阶段或者在车辆所处的其他运行状态中，将液压阀打开，活塞向前移动直到沉入到第二密封元件中，通向车轮制动器的连接阀保持关闭，所产生的压力可借助于压力传感器进行评估，作为对第二密封元件的正常密封作用的指示。
[0030]根据例子，在第二压力腔56的区域中设置有通到压力室50的第二连接器71。借助于连接器71，压力腔56可通过液压阀57与制动系统的压力介质容器4一一该压力介质储备容器4有利地处于大气压力下——连接。即使活塞51被进一步操作(压力腔55中的进一步压力建立)，借助于液压阀也可使得在压力腔56中可不执行进一步的压力上升或仅执行较小的压力上升或执行压力下降。通过限制压力腔56中的压力或保持压力腔56无压力，压力提供装置5(通过腔55)到车轮制动器的输送能力可提高，并且可实现较快速的制动压力建立，而不必提高待施加的电机功率(电机力矩)。
[0031]压力提供装置5在其用于额定条件的输送功率方面(无制动作用减弱)得到改善，由此，可进行较快速的制动压力建立，而不必提高待部署的电机功率/电机力矩。但对于衬制动作用减弱所需的制动压力通过压力提供装置来获得。另外，压力提供装置的整个结构长度降低。
[0032]在最简单情况下，液压阀57构造成压力限制阀，所述压力限制阀在后侧与压力介质容器4连接。
[0033]液压阀57也可以是可电操作的有利地常闭的液压阀，所述液压阀根据阶梯活塞51的位置和/或压力提供装置5中的压力而打开或关闭，并且由此打开或关闭与压力介质容器4的连接。
[0034]作为替换方案，液压阀57可构造成可机械地控制或操作的液压阀，所述液压阀根据阶梯活塞51的位置来控制，并且打开或关闭与压力介质容器4的连接。
[0035]可选择地，压力室50通过第三连接器72和具有在流动方向上朝压力提供装置5打开的止回阀52的液压连接装置与制动系统的