专利名称：主制动缸以及用于使主制动缸工作的方法
技术领域：
本发明涉及一种主制动缸以及用于使主制动缸工作的方法。
背景技术：
在机动车辆的液压制动系统中，制动踏板在大多数情况下由驾驶员操纵，并且必要时在制动助力器的支持下机械地移动主制动缸中的活塞，液压设备与该主制动缸的出口相连。由此，将制动液输入液压设备(例如ESP或者ABQ中，并且引入到车轮制动缸中。在此处，输入的体积使制动压力提高并且通过将制动摩擦片压在制动盘上产生制动作用。在设有用于驱动机动车辆的电动机的车辆中，在电动机不用作驱动装置的行驶状况下，电动机可以被用作发电机，以例如为蓄电池充电。使电动机作为发电机运转会产生制动作用，在该制动作用中车辆的动能转换为电能，这被称为再生制动。在制动中所获得的能量稍后可以重新用于其他方面，例如用来驱动车辆。由发电机贡献于制动的发电机力矩通常与机动车辆的行驶速度有关并且因此在制动期间发生变化，或者由发电机产生的制动作用不足。为了对变化的发电机力矩进行补偿或者还对其进行补充，再生制动系统可以与液压的制动系统结合成总制动系统。如果由驾驶员，例如通过操纵制动踏板预先给定所希望的总制动力矩，那么通过液压的制动系统可以施加总制动力矩与发电机力矩之间的差，例如当发电机力矩与驾驶员所希望的总制动力矩相比太小时通过提高液压制动系统中的压力来施加。例如通过在液压制动系统中由于改变制动助力器的作用而引起的压力变化在常规的制动系统中大多数情况下会使制动踏板的操纵行程改变，这对于驾驶员来说是令人恼怒的。因此，通常制动踏板与用于为驾驶员形成踏板感觉的踏板行程模拟器连接，并且制动踏板完全与制动系统脱离联接，液压制动系统中的压力形成纯粹通过外力，例如通过来自蓄能器的外力产生。但这隐含如下危险在外力失效时在制动踏板和车轮制动器之间不再有机械联接或者在克服制动踏板的空行程之后才能有机械联接，因而不存在单单通过驾驶员或者对于驾驶员没有明显的令人恼怒的反作用地进行紧急操纵的可能性。在WO 2004/101308中描述了一种如何能改变液压制动系统中的压力情况以使液压制动系统与再生制动系统共同工作且与此同时达到高的制动舒适性的方法。为此，在该文献中，将制动液体积排出到低压蓄能器中。通过对泵的操纵，制动液可以再次从低压蓄能器被输送到液压制动回路中。
发明内容
本发明的核心是，提供一种具有权利要求1所述特征的根据本发明的用于液压制动系统的主制动缸，以及通过根据本发明的方法使该主制动缸工作，使得能够对制动踏板由于液压制动系统在总制动作用中的所占部分的变化而引起的踏板行程变化进行抵制，因此避免对制动踏板的令人恼怒的反作用。为此目的，主制动缸由第一活塞-缸体装置以及第二活塞-缸体装置组成，所述第一活塞-缸体装置包括第一缸体和至少两个具有第一横截面面积的活塞，所述第二活塞-缸体装置包括第二缸体和至少两个具有第二横截面面积的活塞，其中第一横截面面积不等于第二横截面面积。与传统的主制动缸相比，第一缸体与第一活塞构成一个额外的腔室。该腔室用作补偿腔室。有利地，主制动缸借助于第一液压连接结构自补偿腔室起与体积吸收单元连接， 并且自第二缸体起与其他分别通向相连接的制动回路的液压连接结构连接。此外，设有至少一个第二液压连接结构，该第二连接结构将第一液压连接结构与其他液压连接结构中的至少一个连接进而与至少一个制动回路连接。在有利的设计方案中，主制动缸通过第一活塞-缸体装置，也就是通过补偿腔室， 与体积吸收单元以及与液压制动系统以分别能够被中断的方式液压连接。为了将液压连接中断，设有可分别控制的中断装置，通过这些中断装置的控制可以中断液压连接结构。根据本发明的用于使主制动缸工作的方法被应用在总制动设备中，其中总制动设备包括液压制动系统以及除液压制动系统之外的另外的制动系统。主制动缸将制动液体积吸收到第一活塞-缸体装置中，或者将该制动液体积从该第一活塞-缸体装置中输出。特别地，主制动缸将制动液体积从第二活塞-缸体装置中输出。体积吸收或者体积输出根据另外的制动系统的工作状态进行。根据本发明的方法规定，液压制动系统具有将由驾驶员引入的操纵力增大一个辅助力的、可控制的制动助力器，其中总制动设备具有操纵元件，该操纵元件包括用于承受驾驶员力的输入杆。此外，制动助力器以如下方式工作，即在由另外的制动系统引起的制动力矩增加的情况下，使制动助力器的作用减小，和/或在由另外的制动系统引起的制动力矩减小的情况下，使制动助力器的作用增加，从而使通过总制动系统施加的总制动力矩基本上恒定。此外规定，主制动缸通过从其他液压连接结构中的至少一个中或者从体积吸收单元中吸收体积，和/或将体积输出到其他液压连接结构中的至少一个中或者体积吸收单元中，对操纵元件和/或输入杆的位置变化进行抵制，其中操纵元件和/或输入杆的位置变化是由通过制动助力器施加的辅助力的变化和由此产生的制动系统体积吸收的变化引起的。 特别地，操纵元件和/或输入杆的位置变化完全地或者至少部分地得以补偿。由此，驾驶员不会察觉到操纵元件的偏移或仅察觉到操纵元件很小的偏移，并且仅察觉到辅助力的微小变化或者完全不会察觉到辅助力的变化。液压制动系统是总制动设备的一部分，总制动设备除了液压制动系统之外具有另外的制动系统。在所述方法的第一实施方式中，根据另外的制动系统的工作状态，通过建立所述第一和第二液压连接结构中的至少一个连接结构，将制动液体积从第一活塞-缸体装置(特别是自动地)引入到体积吸收单元中或者从其他液压连接结构中的至少一个连接结构(特别是自动地)吸收到第一活塞-缸体装置中。因此，体积吸收单元、在第一活塞-缸体单元中的补偿腔室以及液压制动回路之间的制动液体积可以交换。在根据本发明的方法中，另外的制动系统的工作状态通过所述另外的制动系统对总制动作用的贡献的变化来表示。在所述方法的第一实施方式中，对于第一横截面面积大于第二横截面面积的情况，当另外的制动系统的贡献增大时，将体积从其他液压连接结构中的至少一个连接结构吸收到主制动缸的补偿腔室中，并且当另外的制动系统的贡献减小时，将体积从补偿腔室输出到体积吸收单元中。如果与此相反地第一横截面面积小于第二横截面面积，那么当另外的制动系统的贡献增大时，将体积从补偿腔室输出到相连接的制动回路或者第二活塞-缸体装置中。如果与此相反地另外的制动系统的贡献减小时，那么将体积从第二活塞-缸体装置或者相连接的制动回路输出到体积吸收单元中。在一种替代的实施方式中，通过建立至体积吸收单元或液压制动系统的液压连接结构中的一个，根据另外的制动系统的工作状态，特别是自动地，将制动液体积要么从体积吸收单元要么从液压制动系统引入到第一活塞-缸体装置中。在所述方法的替代实施方式中，对于第一横截面面积大于第二横截面面积的情况规定当另外的制动系统的贡献减小时，将体积从体积吸收单元吸收到补偿腔室中，并且当另外的制动系统的贡献增大时，将体积从液压制动系统中吸收到补偿腔室中。如果与此相反地第一横截面面积小于第二横截面面积，那么现在当另外的制动系统的贡献增大时将体积从补偿腔室输出到相连接的制动回路中或者输出到第二活塞-缸体装置中，和/或当另外的制动系统的贡献减小时将体积从体积吸收单元吸收到补偿腔室中。对于所述的实施方式，通过控制第一和/或第二中断装置来控制通过补偿腔室进行的制动液体积吸收和/或输出。因此，通过控制中断装置可以选择补偿腔室是与液压制动回路和第二活塞-缸体装置还是与体积吸收单元液压连接，是从那里吸收还是必要时往那里输出体积。在所述方法的有利设计方案中，体积吸收单元是活塞-缸体单元，该活塞-缸体单元集成到总制动设备的操纵元件中，在下面被称为输入腔室。在所述方法的替代实施方式中，体积吸收单元是液压蓄能单元，该液压蓄能单元包括至少一个活塞、至少一个缸体以及至少一个弹性元件，特别是弹簧，该液压蓄能单元能够存储处于增大的压力下的体积。在根据本发明的方法中规定，通过操纵可控制的制动助力器可以对液压蓄能单元预先充能。通过这种方式，提高液压蓄能单元中的压力水平，进而提高使补偿腔室能自动吸收制动液体积的压力水平。因为根据本发明的方法包括，通过对可控制的中断装置进行控制，而特别是自动地进行体积输送，所以第一和第二活塞-缸体装置和输入腔室的横截面面积以及相对于在所连接的制动回路中或在补偿腔室中存在的压力而言液压蓄能单元中存在的压力的大小必须使得可以在由结构决定的界限内特别是自动地将制动液体积吸收到补偿腔室和/或从补偿腔室输出，或者特别地将体积从第二活塞-缸体装置输出。通过根据本发明使主制动缸工作所引起的操纵单元和/或输入杆的位置变化量与第一活塞-缸体单元、第二活塞-缸体单元以及体积吸收单元的横截面面积有关。此外， 通过控制相应的中断装置，例如根据中断装置的打开持续时间，能够在由结构决定的界限内对操纵元件和/或输入杆的位置变化的补偿量进行控制。
图1示出了带有补偿腔室的主制动缸，该补偿腔室与集成到踏板中的输入腔室连接，所述补偿腔室的横截面面积大于第二活塞-缸体装置的横截面面积；图2示出了在加入发电机力矩时用于使带有补偿腔室的主制动缸工作的方法；图3示出了在除去发电机力矩时用于使带有补偿腔室的主制动缸工作的方法；图4示出了带有补偿腔室的主制动缸，该补偿腔室与液压蓄能器连接，该补偿腔室的横截面面积大于第二活塞-缸体装置的横截面面积；图5示出了带有补偿腔室的主制动缸的替代实施方式，该补偿腔室的横截面面积小于第二活塞-缸体装置的横截面面积。
具体实施例方式在一种优选的实施方式中，从总制动设备出发，该总制动设备由传统的液压部分 (包括例如ESP、ABS部件)和一个另外的部分组成。为了举例，假设另外的部分对总制动设备的制动作用的贡献是由于再生制动系统引起的并且由发电机力矩产生。制动系统的常规部分包括操纵装置114，通过该操纵装置可以将驾驶员人力102引入到制动系统中。该驾驶员人力可以与例如来自可控制的制动助力器的辅助力101在联接元件115上，例如在反作用盘上相联合。可控制的制动助力器既可以是机电式制动助力器又可以是带有多个电操纵的阀的可控制的真空制动助力器，然而也可以考虑其他的实施方式。在传统的液压制动系统中，联接元件115将由驾驶员人力102和辅助力101构成的合力在必要时通过活塞杆传递到主制动缸的输入活塞上。通过由此产生的输入活塞的移动以及在必要时第二活塞的移动，将制动液体积移动到所连接的制动回路中，并且使得在与制动回路连接的车轮制动缸中形成压力，最后通过车轮制动器产生制动作用。可能的话，可以将根据ESP/ABS回流系统的阀装置连接在车轮制动器和主制动缸之间以调节制动压力。本发明的核心现在是，将通过发电机力矩产生的再生制动系统的制动作用与通过驾驶员人力102和辅助力101产生的液压制动系统的制动作用联合成总制动作用。如果再生系统对总制动作用的贡献改变，那么可以通过操纵可控制的制动助力器进行压力调整， 从而调整液压制动系统的制动作用。如果再生系统的制动作用减小，那么使可控制的制动助力器的辅助力101增加，如果再生系统的制动作用增大，那么使制动助力器的辅助力101 减小。因为通过由制动力器改变在液压制动系统中的压力情况可以使制动液体积回流到主制动缸中，或者从主制动缸中移出，因此操纵装置114的位置也改变，可以说是液压制动系统的反作用。相反，再生系统和液压系统的总制动作用保持不变。为了恢复对于驾驶员来说所习惯的踏板位置，或者至少部分地抵制踏板位置的变化，使用由两个活塞-缸体装置组成的主制动缸作为根据本发明的装置。第一活塞-缸体装置包括缸体105以及两个活塞106a和106b，其中活塞10 与联接元件115机械连接，并且可以通过该联结元件被施加驾驶员人力102以及辅助力101。 缸体105具有第一横截面面积Al并且与一个另外的、第二活塞-缸体装置在结构上连接。 第二活塞-缸体装置包括两个活塞108a和108b，其中活塞108b与活塞106a刚性机械连接。活塞108a、108b被缸体107所包围。缸体107的横截面面积A2比缸体105的小。第二活塞108a、108b以及缸体107如设置在传统液压制动系统中用来使两个液压制动回路工作一样，主要作为串联主制动缸而为人所知。在根据本发明的装置中，在通过缸体107以及分别通过活塞108a和10 形成的两个腔室上还连接有液压管路11 Ia和11 Ib。这些液压管路通向液压制动回路，并且必要时通过连接在中间的ESP/ABS回流系统的液压设备通向与制动回路连接的车轮制动器中的至少一个。缸体105与活塞106a和106b同样形成一个腔室，该腔室在下面被称为补偿腔室 120。在补偿腔室120上连接有分岔为两个另外的液压管路109和110的液压管路。通过管路110，补偿腔室120与液压管路111b，进而与至少一个相连接的制动回路，以及与第二活塞-缸体装置的靠近缸体105的腔室液压连接。液压管路110可以通过可控制的阀113 中断。另一液压管路109与第三活塞-缸体装置104液压连接，该液压管路109同样可以通过在分岔处后面的阀112中断。所述第三活塞-缸体装置104包括缸体116和活塞 117。活塞117可以通过输入杆118被施加驾驶员人力102以及将力传递到输入杆118上。 由缸体116和活塞117构成的腔室在下面被称为输入腔室119。该输入腔室119具有横截面面积A3。第三活塞-缸体装置在结构上被集成到操纵装置114中。可控制的阀112、113 以及下面还要限定的可控制的阀405由控制装置进行控制，但该控制装置未示出。有利地， 该控制装置是制动助力器的控制装置，其附加地承担对阀进行控制的功能。根据总制动设备的两种典型的工作状况对根据本发明的方法进行说明。在第一种工作状况中，驾驶员只通过液压制动系统进行制动，然后将再生制动系统的发电机力矩接入或者增大。该工作状况在图2中示出。因为在图1中已经介绍了所有的附图标记，在图2和图3不再重新标出这些附图标记。在图加中，主制动缸103处于未被操纵的状态，在联接元件115上既没有驾驶员人力102也没有辅助力101。在图2b中示出了驾驶员仅通过液压制动系统进行制动的状况。联接元件被施以驾驶员人力102和辅助力101。联接元件115与第一活塞-缸体装置的活塞106b的机械连接将力传递到活塞106b上。由此，使活塞106b在缸体105中朝向第二活塞-缸体-装置的方向移动，并且通过该活塞106b使制动液体积以及活塞106a移动。在此，可调节的阀112和113两者都是关闭的。通过活塞106a和活塞108b的机械连接，使在缸体107中的活塞108b以及制动液体积移动。由此产生活塞108a的移动以及制动液进一步的移动。所提到的制动液的移动通过液压管路Illa和Illb到达与主制动缸103连接的制动回路中并且在那里使得在车轮制动缸中形成压力进而产生制动作用。在图2c中，接入通过驱动发电机产生的制动作用。为了保证与操纵元件114位置相应的恒定的减速，通过可控制的制动助力器减小辅助力101的量。辅助力101的这种减小使得制动液回流到主制动缸中并且使活塞106a、106b和108a、108b与其操纵方向相反地移动，并因此也使操纵元件114移动。根据本发明，通过对阀113进行调节，可以抵制令驾驶员恼怒的由操纵元件的移动产生的反作用。为此，在图2d中将阀113打开，制动液体积从制动回路经由液压管路Illb和110 回流到补偿腔室120中。制动液的这种流动是由制动回路和第二活塞-缸体装置中以及补偿腔室120中的不同的压力水平而产生。阀112在此保持关闭。对于典型的主制动缸，横截面A2的直径为22. 56mm,这在输入力假设为200N时产生大约^ar的压力。如果例如通过制动助力器给例如100N的驾驶员人力102补充500N的辅助力101， 那么在第二活塞-缸体装置具有直径为22. 54mm的横截面A2时，600N的合力在该第二活塞-缸体装置中产生Mbar的压力。假设补偿腔室120的横截面Al的大小是第二活塞-缸体装置横截面Al的一半，那么在补偿腔室中存在7. 5bar的压力。因此，如果将阀113打开， 那么制动液体积能够由于压力差从第一制动回路流入到补偿腔室中。当体积从制动回路流入到补偿腔室中时，在图2c中，活塞108b向左移动一段距离_ds，因此与活塞108b刚性连接的活塞106a同样向左移动一段距离，活塞106b跟随着活塞106a。但吸收到补偿腔室中的体积导致活塞106a和106b的间距改变一段距离ds/2。 因此,活塞106b在图2c中向左移动-ds+ds/2 = -ds/2。该相对运动现在应对活塞108b、106a和106b由制动液因辅助力降低而从制动回路回流所产生的移动进行补偿。如果现在对制动液体积进行设定，使得位移ds/2正好与活塞108b、106a和106b之前的移动相当，那么操纵装置114总的来说不再有移动。操纵装置的如此被补偿的位移量能够根据各横截面面积的比例以及通过对阀113 的控制或调节进行设定。在第二种工作状况中，驾驶员通过将液压制动系统以及再生制动系统相结合进行制动，其中现在将再生制动系统的发电机力矩切断或者减小。在图3中示出了第二种工作状况。图3a与图2d中的状态相对应，驾驶员通过将两种参与的制动系统相结合进行制动。为了现在对通过取消或减小发电机力矩而产生的对制动作用的贡献进行补偿，如图北所示，使制动助力器的辅助力101增大，并且通过使活塞106a、106b和108a、108b移动，将制动液体积移动到所连接的制动回路中，在所连接的制动回路中，在所连接的车轮制动缸中产生的压力升高使液压制动系统的制动作用增大。由此操纵元件114同样地沿操纵方向偏移。为了补偿踏板移动，现在将阀112打开，制动液体积从补偿腔室120通过液压管路 109到达输入腔室119。虽然补偿腔室120的靠近操纵元件114的活塞106b向左运动，但由于输入腔室吸收体积，输入杆118进而踏板与增强制动力的操纵方向相反地运动。在此，不同的压力水平也起决定性的作用。在第二活塞-缸体装置以及制动系统中的压力为P2，并且由驾驶员人力102即F驾驶员和第二活塞-缸体装置107、108a、108b的横截面面积A2得出，P2 = F驾驶员(l+g)/A2(1)其中，g为制动助力器的放大系数。如在第一种工作模式中已经提到的，补偿腔室120中的压力P1由于两倍大的横截面面积A1而是第二活塞-缸体装置107、108a、108b中压力p2的一半。p2 = 2Pi(2)输入腔室中的压力P3由下列公式得出。P3 = F 驾驶员 /A3 = F 驾驶员 /A2 (3)其中，F驾驶对应于驾驶员人力102，A3是输入腔室的横截面面积。在输入腔室的横截面面积A3等于第二活塞-缸体装置的横截面面积A2的假设条件下，第二个等号符号适用。如果将公式1、2和3相结合，则对于输入腔室中的压力P3和第二活塞-缸体装置中的压力P2之间的相关关系得出P3 = p2/ (1+g) = Pl2/ (1+g)为了使制动液体积自动地从补偿腔室120输送到输入腔室119中，压力P1必须大于压力P3。这在放大系数g> 1时得出的。这个条件在很大程度上与涉及的横截面面积有关并且能够通过横截面面积进行设定。对于通过输入杆118的位移补偿的这种类型，补偿腔室120和输入腔室119之间交换的体积量可以通过分别涉及的横截面面积以及通过对阀112的控制或调节而预先给定或者说设定。在本发明的一种替代实施方式中，补偿腔室120不是与输入腔室119连接而是与液压蓄能器401连接。倘使图4中使用的元件与图1中相同，则不再重新标出这些元件。液压蓄能器由活塞403、缸体402和弹性元件，特别是弹簧404组成。同样可设想的是，膜片式蓄能器和/或金属折叠蓄能器形式的液压蓄能装置以及任何具有蓄能功能的其它体积吸收单元。液压蓄能器401和补偿腔室120之间的液压连接通过液压管路实现，该液压管路可以通过阀405中断，类似于图1中的管路109和阀112。此外，液压蓄能器401又是通过液压管路与至少一个相连接的制动回路液压连接，该液压管路能通过阀中断，类似于图1 中的管路110和阀113。蓄能器可以通过操纵制动助力器预先充能。为此，从主制动缸到与制动回路连接的车轮制动器的液压连接可以通过阀(未示出)中断。这个阀可以例如是ESP或ABS液压设备的吸入阀。如果该液压连接被中断，则可以操纵制动助力器并且通过主制动缸将制动液体积引入到液压蓄能器401中，而不会产生制动作用。通常在驾驶员不进行制动的状况下进行预先充能。液压蓄能器同样可以通过必要时已集成到液压制动系统中的其他体积输送单元， 例如ESP设备的液压泵，进行预先充能。此外，只要蓄能器和制动系统中存在的压力情况允许，液压蓄能器通过从制动回路排出制动液体积进行预先充能。这个过程要么可以执行以补偿由于制动助力器在发电机力矩增加时在总制动作用中的所占部分的减小而引起的踏板移动，要么可以在制动系统中的压力本来就应降低的情况下在制动结束时执行。在如何对蓄能器进行预先充能的两种替代方案中，必要时可以对阀的操纵以及阀在液压制动系统中的定位进行调整和考虑。通过将体积引入到液压蓄能器中，使弹性元件404被压缩并由此储存能量。通过关闭阀405，将制动液体积储存在液压蓄能器401中。在预先充能之后，可以将制动助力器复位。因此，储存的体积处于比液压制动系统的其余部分更高的压力水平下。在根据本发明的装置的这种实施方式中，当例如发电机力矩下降并且为了产生恒定的制动作用通过制动助力器使辅助力101增加时，将制动液体积从蓄能器401排出进入到补偿腔室120中或者经由管道Illb排出到相连接的制动回路或第二活塞-缸体装置中。 为此，相应地操纵阀405和406。通过预先充能，液压蓄能器中的制动液体积如同所提及的处于增大的压力水平下，且因此可以以有利的方式在不使用泵的情况下通过对阀的简单操纵而被排出。此外，类似于图1中的实施方式，通过将体积从至少一个相连接的制动回路或者从第二活塞-缸体装置排出到由于其横截面面积而存在较小的压力的补偿腔室120中，抵制由在发电机力矩增加的情况下制动助力器在总制动作用中的所占部分份额减小所引起的踏板移动。在图5中示出了根据本发明的主制动缸的一种替代实施方式501。保留了附图标记。该主制动缸的实施方式与图1中的实施方式103不同之处在于，第一活塞-缸体装置的横截面面积比第二活塞-缸体装置的横截面面积小。在此实施方式中，也可以使用根据本发明的方法。主制动缸501不仅可以通过带输入腔室119的体积吸收单元104而且也可以通过液压蓄能器401被用于在通过制动助力器对制动作用进行调整后的位移补偿。与所述方法的已描述的实施方式相比，在增大或者减小制动助力器的作用以对另外的工作系统的变化的制动作用进行补偿之后必须调整从主制动缸的体积吸收或到主制动缸中的体积输出。如果主制动缸与输入腔室119连接，则现在当另外的制动系统的贡献增大时，将体积从第一活塞-缸体装置105、106a、106b输出到其他液压连接结构IllaUllb中的至少一个液压连接结构中，也就是输出到所连接的制动回路或第二活塞-缸体装置107、108a、 108b中，以及/或者当另外的制动系统的贡献减小时，将体积从第二活塞-缸体装置107、 108a、108b或从相连接的制动回路输出到输入腔室119中。对于另外的制动系统对制动作用的贡献减小的后一种情况，输入腔室的横截面面积A3必须小于第二活塞-缸体装置107、108a、108b的横截面面积A2。如果主制动缸与液压蓄能器401连接，那么现在当另外的制动系统的贡献增大时，将体积从第一活塞-缸体装置105、106a、106b输出到其他液压连接结构IllaUllb中的至少一个液压连接结构中，以及/或者当另外的制动系统的贡献减小时，将体积从液压蓄能器吸收到第一活塞-缸体装置105、106a、106b中。对于所有实施方式重要的一点是，能够使液压制动系统以传统的方式在没有体积补偿的情况下工作。为此，液压连接结构109和110可以被中断，从而在补偿腔室120、以及输入腔室119、液压蓄能装置401或液压制动系统之间不能进行体积补偿。与制动踏板只与踏板模拟器联接而不再与液压制动系统联接的制动设备相比，本发明因此具有如下优点还具有制动踏板与液压制动系统的联接结构，并且由此为例如因出现故障而使辅助力不再可用的失效状况提供备用方案。因此，在紧急情况下可以只通过驾驶员人力进行制动。 另外，通过所保留的行驶踏板与液压制动系统的联接，避免了必要时合成的踏板感觉。总而言之，本发明描述了一种方法以及一种装置，该方法和装置作为总制动设备的一部分，也就是由传统的部分以及另外的、例如再生部分构成的制动设备的一部分，借助于该方法和装置可以实现制动液体积的移动。特别地当通过可控制的制动助力器使制动设备的液压部分中的压力情况与制动设备的另外的部分的附加制动作用的变化相适应时，使用根据本发明的方法和根据本发明的装置。因此，即使当各制动系统在总制动作用中的所占部分发生变化时，也能够将不同制动系统的制动作用混合成恒定的制动作用。这种通过制动助力器的压力调整大多数情况下伴随着对制动踏板的反作用，特别是伴随着该制动踏板的移动。通过在至少一个制动回路、补偿腔室与制动踏板中的输入腔室或液压蓄能器之间的体积交换，可以进行压力调整，驾驶员在制动踏板上不会因踏板的位置变化而意识到该压力调整且觉得该压力调整是干扰性的。所述方法例如可以用于这样的车辆中，在这些车辆中通过电机作为用于产生电流的发电机运转来引起制动减速，并且这些车辆还具有一个传统的液压制动系统作为另外的制动系统或者备用制动系统。
权利要求
1.一种用在液压制动系统中的主制动缸(103)，其特征在于，所述主制动缸(10 具有第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)以及第二活塞-缸体装置(107、108a、108b)，所述第一活塞-缸体装置包括第一缸体(10 和至少两个具有第一横截面面积的活塞(106a、 106b)，所述第二活塞-缸体装置包括第二缸体(107)和至少两个具有第二横截面面积的活塞(108a、108b)，其中所述第一横截面面积与第二横截面面积不同。
2.如权利要求1所述的主制动缸(103)，其特征在于，所述主制动缸自所述第一缸体 (105)开始具有到体积吸收单元(104、401)的第一液压连接结构(109)，以及所述主制动缸自所述第二缸体(107)开始具有分别通向相连接的制动回路的其他液压连接结构(111a、 111b)，以及其中，第二液压连接结构(110)将所述第一液压连接结构(109)与所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个相连接。
3.如权利要求2所述的主制动缸，其特征在于，所述主制动缸(103)的第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)到所述体积吸收单元(104、401)以及到所述其他液压连接结构 (IllaUllb)中的至少一个液压连接结构的液压连接结构分别能够被中断，其中设有用来中断所述第一液压连接结构(109)的能控制的第一中断装置(112、405)以及用来中断所述第二液压连接结构(110)的能控制的第二中断装置(113、406)。
4.用于使根据权利要求3所述的主制动缸(103)工作的方法，其中液压制动系统是总制动设备的一部分，所述总制动设备除了液压制动系统之外还包括另外的制动系统，其特征在于，所述主制动缸(103)根据另外的制动系统的工作状态将制动液体积吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中或者从该第一活塞-缸体装置中输出，或者将制动液体积从所述第二活塞-缸体装置(107、108a、108b)中输出。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述液压制动系统具有将由驾驶员引入的操纵力(10 增大一个支持力(101)的、能控制的制动助力器，其中总制动设备具有操纵元件 (114)，其中所述操纵元件(114)包括用于承受驾驶员人力(10 的输入杆(118)，其特征在于，所述制动助力器以如下方式工作，-在由所述另外的制动系统引起的制动力矩增大的情况下，减小制动助力器的作用，以及/或者-在由所述另外的制动系统引起的制动力矩减小的情况下，增大制动助力器的作用，从而使通过总制动系统施加的总制动力矩基本上恒定；以及所述主制动缸(103)以如下方式工作，即，通过由所述主制动缸(10 从所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个或者从体积吸收单元(104、401)吸收体积，和 /或将体积输出到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个或者体积吸收单元 (104,401)中，抵抗所述操纵元件(114)和/或所述输入杆(118)的由通过制动助力器施加的辅助力(101)的变化引起的位置变化，特别地，所述位置变化完全地或者至少部分地得到补偿。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过建立到所述体积吸收单元(104)或到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构的所述液压连接结构(109、 110)中的至少一个，根据所述另外的制动系统的工作状态，特别是自动地，将制动液体积从所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)引入到所述体积吸收单元(104)中，或者特别是自动地，将制动液体积从所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)或所述体积吸收单元(104)中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一横截面面积大于所述第二横截面面积(103)，以及所述另外的制动系统的工作状态通过所述另外的制动系统对总制动作用的贡献的变化来表示，其中特别地规定，-当所述另外的制动系统的贡献增大时，将体积从所述其他液压连接结构(111a、 111b)中的至少一个液压连接结构吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中，以及/或者-当所述另外的制动系统的贡献减小时，将体积从所述第一活塞-缸体装置(105、 106a、106b)输出到所述体积吸收单元(104)中。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一横截面面积小于所述第二横截面面积(501)，所述另外的制动系统的工作状态通过所述另外的制动系统对总制动作用的贡献的变化来表示，其中特别地规定，-当所述另外的制动系统的贡献增大时，将体积从所述第一活塞-缸体装置(105、 106a、106b)输出到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构中，以及/或者-当所述另外的制动系统的贡献减小时，将体积从所述第二活塞-缸体装置(107、 108a、108b)输出到所述体积吸收单元(104)中。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过建立到所述体积吸收单元(401)或到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构的所述液压连接结构(109、 110)中的一个，根据所述另外的制动系统的工作状态，特别是自动地，将制动液体积从所述体积吸收单元(401)或者从所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构引入到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一横截面面积大于所述第二横截面面积(103)，所述另外的制动系统的工作状态通过所述另外的制动系统对总制动作用的贡献的变化来表示，其中特别地规定，-当所述另外的制动系统的贡献减小时，将体积从所述体积吸收单元G01)吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、10 )中，以及/或者-当所述另外的制动系统的贡献增大时，将体积从所述其他液压连接结构(111a、 111b)中的至少一个液压连接结构吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一横截面面积小于所述第二横截面面积(501)，所述另外的制动系统的工作状态通过所述另外的制动系统对总制动作用的贡献的变化来表示，其中特别地规定，-当所述另外的制动系统的贡献增大时，将体积从所述第一活塞-缸体装置(105、 106a、106b)输出到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构中，以及/或者-当所述另外的制动系统的贡献减小时，将体积从所述体积吸收单元G01)吸收到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中。
12.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，通过控制第一和/或第二中断装置 (112、405、113、406)来控制所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)对制动液体积的吸收和/或输出，特别地，通过控制相应的中断装置(112、405、113、406)，经由所述第二液压连接结构(110)和/或经由所述第一液压连接结构(109)从所述第一活塞-缸体装置(105、 106a、106b)吸收制动液和/或将制动液输出到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中。
13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述主制动缸液压连接的体积吸收单元 (104,401)是活塞-缸体单元(104)，所述活塞-缸体单元集成到所述操纵元件(114)中， 或者所述体积吸收单元(104、401)是液压蓄能单元G01)，该液压蓄能单元包括至少一个活塞003)、至少一个缸体002)以及至少一个弹性元件(404)特别是弹簧。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述液压蓄能单元001)能够通过受控地操纵制动助力器而预先充能，并且如此提高所述液压蓄能器G01)中的压力水平，以便在已建立所述第一液压连接结构(109)和/或所述第二液压连接结构(110)的情况下，自动地将制动液体积从液压蓄能器(401)输出到所述主制动缸(10 的第一活塞-缸体装置 (105、106a、106b)或者输出到所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构中。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过对以下参数进行确定，使得能够在由结构决定的界限内进行从所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中和/或到所述第一活塞-缸体装置(105、106a、106b)中的制动液体积吸收和/或输出，特别是自动吸收和/ 或输出，或者特别地能够将体积从所述第二活塞-缸体装置(107、108a、108b)输出-所述第一活塞-缸体装置(105 ； 106a、106b)的第一横截面面积和所述第二活塞-缸体装置(107 ； 108a、108b)的第二横截面面积以及在所述操纵元件(114)中的活塞-缸体单元(104)的横截面面积，和/或-所述至少一个弹性元件G04)的预紧力和基本参数，和/或 -所述液压蓄能装置(401)相对于所述其他液压连接结构(IllaUllb)中的至少一个液压连接结构或所述第一活塞-缸体装置(105; 106a、106b)中存在的压力的充能状态。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，通过使所述主制动缸工作所引起的所述操纵单元(114)和/或所述输入杆(118)的位置变化量与所述第一活塞-缸体单元(105; 106a、106b)、所述第二活塞-缸体单元(107 ； 108a、108b)以及所述体积吸收单元(104、 401)的横截面面积有关，以及通过控制相应的中断装置(112、405、113、406)能够在由结构决定的界限内对所述位置变化量进行控制。
全文摘要
本发明描述了一种方法以及装置，该方法和装置作为总制动设备，也就是由传统的部分以及另外的、例如再生部分构成的制动设备的一部分，借助于该方法和装置，制动液体积可以移动。根据本发明的方法和根据本发明的装置特别地用于如下情况通过可控制的制动助力器使制动设备的液压部分中的压力情况与制动设备另一部分的附加制动作用的变化相适应。因此，实现了将不同制动系统的制动作用的混合成恒定的总制动作用，即使在各制动系统在总制动作用中的所占部分发生变化的情况下也能实现。这种通过制动助力器的压力调整大多数情况下伴随着对制动踏板的反作用，特别是伴随着该制动踏板的移动。通过至少一个制动回路、补偿腔室与制动踏板中的输入腔室或液压蓄能器之间的体积移动，可以进行压力调整，驾驶员不会在制动踏板上因踏板的位置变化而意识到该压力调整且觉得该压力调整可能是干扰性的。所述方法例如可以用于这样的车辆中，在这些车辆中通过电机作为用于产生电流的发电机运转来引起制动减速，并且这些车辆还具有一个传统的液压制动系统作为另外的制动系统或者备用制动系统。
文档编号B60T13/68GK102481916SQ201080036757
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月2日 优先权日2009年8月21日
发明者D·曼科普夫 申请人:罗伯特·博世有限公司