制动设备和用于制动设备的运行的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制动设备或一种操纵设备和一种用于运行制动设备的方法。
【背景技术】
[0002] 对制动系统的要求提高了。这尤其也在故障安全性和良好的后备平台（RU ckfal Iebene)方面适用。当制动力放大器失灵时，应在500N国际规定的脚踏力时达到尽可 能大于〇.64g的减速，这相对于0.24g的立法者的最低要求意味着明显更多。能实现的高减 速的优点还有，不必操控刺激驾驶员的红色的信号灯。
[0003] 所述要求能够通过具有行程模拟器的线控制动(Brake-by-wire)实现。在此，主缸 (HZ)或串联主缸(THZ)设计为用于在制动系统失灵时的后备平台。这通过具有小的直径的 相应的尺寸设计实现。由此产生在相应的脚踏力下的更高的压力。用于〇.64g的必需的体积 和相应的压力是与在完全的车辆减速和衰减时的最大压力相比相对小的。串联主缸也能够 在较大的冲程时不完全地施加必需的体积。在申请人的申请DE 10 2007 062839中，对此借 助于储存室提出解决方案，所述储存室在较高的压力下将相应的体积馈入到制动回路中。 此外，在申请人的申请DE 10 2011 009 059中描述另一解决方案，其中经由相应的阀和主 缸控制装置将主缸的体积从储备容器中传输到制动回路中。在车辆具有大的体积容纳部 时，例如在SUV和小型运输车中，制动回路在制动时的填满必须已经在对于高μ所需的抱死 压力之前实现。两个解决方案提出对阀的密封度的高要求。此外，对于制动回路的附加的填 满与压力增长的中断和较小的制动距离损耗相关联。
[0004] 在申请人的申请DE 10 2011 111368中描述一种具有附加活塞的系统，其引起需 要的压力介质体积并具有如下优点：其由马达主轴操纵并且在后备平台中是无效的，也就 是说实现规定的减速。不利地，在此可能能够引起加载于主轴、滚珠丝杠驱动器(KGT)和支 承件的相应更高的力。
【发明内容】
[0005] 本发明基于的目的是，提供一种尤其用于机动车制动设施的改进的操纵设备，所 述操纵设备尤其也以简单的方式实现尤其用于制动器激活的足够的压力液体体积。
[0006] 该目的的根据本发明的解决方案借助于权利要求1或29的特征实现。
[0007] 借助于根据本发明的解决方案及其设计方案实现一种尤其用于机动车制动器的 操纵设备，借助于所述操纵设备以极其简单的方式提供尤其对于制动器激活而言足够的液 体体积。这能够以非常有利的方式在保持故障诊断可能性和故障安全性的情况下进行，而 在压力增长中没有明显的减速。
[0008] 本发明的基本想法是将活塞-缸单元的被驱动的(DK)活塞(推杆活塞)构成为多级 的双作用往复式活塞(DHK)，所述双作用往复式活塞在朝向压力室的部分中如常规那样作 为传统的柱形活塞(DK(推杆活塞））在去程中增大在活塞-缸单元中或主缸/串联主缸中的 压力，以及在回程中尤其作用为环形活塞并且尤其同样将体积传输到一个或两个制动回路 中。
[0009] 借助于根据本发明地使用双作用往复式活塞(例如从DE 10 2011007672A1中本身 已知的），理论上能够将体积不受限制地以高的动力传输到制动回路中。在此，通过动力学 的马达促进活塞运动的换向，使得所述阶段在随时间的压力增长中仅意味着几毫秒的中 断。
[0010] 本发明的其他有利的实施方案或设计方案从其他权利要求的特征中得出，在此为 了简化出于说明目的参考这些权利要求。
[0011] 适宜地经由电磁阀而不借助于通常的止回阀进行体积控制。
[0012] 用于体积控制的电磁阀是安全性关键的并且能够在功能中完全地被诊断。也可考 虑附加的如下文所描述的变型方案。
[0013] 也可考虑用于压力调制ABS(制动防抱死系统）的不同的阀线路。除了简单的且有 利的经由多路方法(MUX)的压力调节，例如在申请人的申请EP 06724475中详细描述那样， 也能够使用具有进入阀和排出阀的传统的阀线路。其余的系统设计方案对应于在申请人的 申请DE 102013 105377和DE 10 2010 045617中所描述的设计。
[0014]体积控制能够有利地不仅用于制动力放大(BKV)也用于ABS(制动防抱死系统）。
[0015] 电磁阀(EA)能够适宜地也用于附加功能，如没有主缸活塞运动的来自于制动回路 中的压力下降，用于例如在再生或主轴驱动器夹紧的情况下的特殊功能。
[0016] 对于完全利用后备平台适宜的是将主轴与被驱动的(DK)活塞(推杆活塞)分离。这 例如能够借助于如在申请人的申请EP 07819692中所描述的离合器进行。在此参考所述申 请。
[0017] 制动装置规则地构建在车辆的车身前板上并且一方面伸入到脚部空间中以与制 动踏板连接并且另一方面伸入到发动机舱中。当制动装置中的密封装置泄漏时能够避免液 体排出到两个腔中。
[0018] 因此，制动操纵设备的适宜的实施方案提出，泄漏液体不能够向外渗出。在此增大 壳体、尤其马达壳体并且用作接收容器。排出的泄漏液体在储备容器的水平指示器的相应 的量的情况下被识别出。传感器有利地与相邻的电子控制及调节单元连接。替选地，也能够 在接收容器中使用电极，所述电极也提早地识别出较小的液体量。为了避免液体的溢出，能 够使用具有海绵的相应的隔板室。
[0019] 对于未来的制动系统决定性的是操纵设备的结构长度。在集成的解决方案，所谓 的"单模块(I-Box)设计方案"中，在串联和并联系统之间进行区分，其中提出对在后备平台 中在例如变化的踏板特征中的故障安全性和故障可控性的高的要求。在未来的车辆中，应 避免制动蹄的摩擦，所述摩擦引起最大300W的功率进而引起CO 2。多个措施，例如在制动活 塞中的增强的回滚密封装置(RoI lbackdichtung)实现摩擦小的制动。由此引起的用于安放 制动蹄的空行程应在到制动踏板上的作用中保持尽可能小。
[0020] 因此，本发明的有利的设计方案涉及尤其提供用于机动车制动设施的改进的操纵 设备，所述操纵设备尤其也以简单的方式实现用于制动器激活足够的压力液体体积。此外， 结构长度应是尽可能短的。系统应在组装中能够灵活地使用于在所谓的紧凑的结构方式中 的串联和并联系统。对于具有增强的回滚(Rollback)的摩擦小的致动器而言，踏板行程损 耗应是尽可能小的。
[0021] 由于双作用往复式活塞(DHK)的较大的作用面尤其在制动和高的活塞速度时产生 相对高的流量，其中在活塞的背侧上不会产生负压。与之相应地，有利地对于两个活塞侧设 置有抽吸阀。
[0022] 结构长度缩短能够通过推杆活塞和尤其构成为环形活塞的双作用往复式活塞DHK 的同中心的设置方案实现(如示例地在附图的图10中示出）。其他的可能性存在于浮式活塞 平行于推杆活塞或双作用往复式活塞的设置方案(例如在附图的图11中示出）中或在双作 用往复式活塞平行于尤其具有辅助活塞的主缸的设置方案中。另一变型方案在于:借助于 相应的阀线路和到主轴上的耦联，推杆活塞的背侧同样用于体积传输(例如在附图的图13、 13a中示出）。
[0023]双作用往复式活塞(DHK)能够由于其较大的活塞作用面而用于例如在开始例如经 由过压阀制动时预填充，其方式在于，通过所述超压经由推杆活塞(DK活塞）的初级套环将 相应的体积导入推杆活塞回路中。由此，安放制动蹄所需的体积不明显地对踏板行程和可 能的加载于主轴、滚珠丝杠驱动器(KGT)和支承件的相应更高的力产生影响。
[0024] 根据本发明，进一步的结构长度缩短可以通过下述措施实现。活塞行程的缩短。基 于从去程到回程的快速切换，在正常情况下具有足够的动力的足够体积经由双作用往复式 活塞传输到制动系统中。为此，在踏板推杆和活塞推杆之间的空行程根据行程模拟器的例 如16mm的冲程确定。由于所述空行程，不需要所谓的液压的空行程自由激活 (Leerwegfreischaltung)，以避免在踏板推杆的和行程模拟器的整体调制时发生与活塞推 杆的碰撞。最小活塞行程由最大踏板行程减去空行程，例如36mm-16mm= 20mm得出，这足以 用于上述的体积传输。在马达失灵时，在后备平台中辅助活塞通过馈入到制动回路中提供 必需的体积。进一步的结构长度缩短通过增大浮式活塞SK和较小的冲程实现，由此达到相 同的传输体积。
[0025] 借助于这些实施方案或其设计方案实现一种尤其用于机动车制动器的操纵装置， 借助于所述操纵装置以意外简单的方式提供尤其对于制动器激活足够的液体体积。这能够 以非常有利的方式在保持故障诊断可能性和故障安全性的情况下进行，而不具有在压力增 长时显著的减速。
[0026] 本发明的其他设计方案阐明附加的改进潜能，尤其基于根据申请人的申请DE 10 2013 111 974.3的制动设备(在此参考所述申请）阐明。
[0027] 行程模拟器(WS)系统已知地结合有固定的踏板力行程特征。然而，对于现今的具 有ABS(制动防抱死系统）的制动系统的驾驶员习惯的是，其在低的μ下已经在小的踏板行程 时通过较长的踏板行程识别出振动的踏板的反馈和衰减。
[0028] 在减少⑶:^的情况下应提供剩余摩擦小的制动器，这可通过相应的空隙实现。然 而，所述空隙造成更大的体积容纳部和在压力增长中的减速。
[0029] 结构长度此外确定主缸活塞行程，所述主缸活塞行程多次进入结构长度中。尽管 如此，通过适合的措施，在较小的冲程的情况下仍应在制动回路中提供更多体积。
[0030] 尤其，能够借助于这些有利的设计方案实现下述优点：
[0031] 在使用压力信号或马达电流、活塞行程和踏板速度的情况下通过控制AS阀预填充 (VF)。由此能够经由活塞-缸单元的、尤其双作用往复式活塞(DHK)的大的有效的活塞面在 小的冲程时就已经将大量体积经由套环馈入到推杆活塞(DK)的工作腔中。有利地，这例如 与踏板速度Vp相关地进行，因为在小的Vp时通常需要与目的是全制动的大的Vp相反的较小 的制动力(Abbremsung)(压力）。在小的Vp时例如5barVF压力是足够的，在此同样有利地连 带地覆盖制动的空隙。在大的Vp时，30bar的VF压力是足够的。在此，借助于相对小的主缸 (HZ)冲程产生最大50%的更多的体积。由此主缸冲程能够选择为较小的，这对重量和结构 长度产生影响。因为随着往复运动开始同时开始预填充，所以不由通气孔产生套环磨损，因 为在此套环不再滑动经过推杆活塞的通气孔。预填充的结果是在制动回路中的更大的体 积，这在撤回制动踏板时，尤其在小的踏板行程时，经由行程模拟器(WS)干扰关系式S P = f (P)。此外，这也可能造成到冲程终点上大的套环负荷。为了避免，在大的预填充时通过打开 阀AV并且使体积流出到朝向储备容器(VB)的回流中来进行压力下降。
[0032] 借助于预填充也能够实现时间上更快速的压力增长Time-to-lock (车轮抱死极 限，Blockiergrenze)。预填充也能够用于在马达失灵时例如在低μ时的极端情况。在此，能 够完全控制行程模拟器冲程，并且在制动回路中的压力是非常低的。在后备平台中的其余 的活塞行程相应更小，具有更小的体积。在此也能够利用最大达到压力极限的预填充，这带 来多大约30 %的体积或压力。
[0033] 结合具有较大的空行程和较小的主缸冲程的系统特别有利的是，经由活塞-缸单 元、尤其双作用往复式活塞与在具有节流阀的行程模拟器中的特殊的阀装置一起馈入到推 杆活塞回路中。所述馈入(ES)在马达失灵时在后备平台中也是有利的，以便将附加的体积 从辅助回路中馈入到推杆活塞回路中。
[0034] 重要的还有安全相关的功能的诊断。为此，此外还包括活塞推杆的自由通行性和 离合器的