用于液压制动系统的操纵单元及其操作方法

专利名称：用于液压制动系统的操纵单元及其操作方法
用于液压制动系统的操纵单元及其操作方法背景技术
文献EP 1569834B1公开了一种汽车制动助力器，它包括压力流体源和助力器外壳。压力流体管路将压力流体源与助力腔相连。此外汽车助力器还在源和流体管路之间具有常闭的可电磁操纵的阀，用于控制经由管路供应给助力腔的压力流体。此外该文献还公开了一种与流体管路相连的常开的可电磁操纵的阀，用于从助力腔有针对性地排出压力流体。
本发明的公开内容
本发明涉及一种用于液压制动系统的操纵单元。该操纵单元包括制动压力发生器以及用于对制动压力发生器的操纵腔内的压力进行调整的压力控制装置。该压力控制装置与制动压力发生器液压地相连接。压力控制装置包括至少一个第一切换阀以及至少一个第一调节阀。可以利用所述第一切换阀以及第一调节阀在操纵腔内建立起压力。压力控制装置同样也包括至少一个第二切换阀以及至少一个第二调节阀。可以利用所述至少一个第二切换阀以及所述至少一个第二调节阀将操纵腔内的压力卸除。可以将这种操纵单元用于液压制动系统之中。在这种情况下，其优点在于，可以利用操纵单元、也就是可以利用压力控制装置和制动压力发生器来调整液压制动系统中的压力。如前所述，可以在液压的制动系统中建立起压力，同样也可以卸除压力。用于调整操纵腔内压力的压力控制装置可用来建立起汽车的制动力。由于可以利用压力控制装置来调整制动压力发生器的操纵腔内的压力，因此同样也可以调整液压制动系统的制动力。采用所述至少一个第一切换阀以及所述至少一个第一调节阀进行升压，并且采用所述至少一个第二切换阀和所述至少一个第二调节阀进行卸压，就可以单独地调节升压以及卸压。
按照本发明所述的操纵单元的另一种实施方式，压力控制装置具有至少一个第三切换阀以及至少一个第三调节阀。利用所述至少一个第三切换阀以及所述至少一个第三调节阀，可以将压力控制装置调节到至少两个工作模式中的一种工作模式中。由于可以调整操纵单元的不同工作模式，因此可以灵活地使用所述操纵单元。例如可以使得一种工作模式相当于正常的制动，第二工作模式则相当于应急情况(RUckfallsituation)。所谓应急情况指的是例如其中操纵单元无法正常工作的情况。也可将这种应急情况等同于后备模式 (Back-Up-Modus)。给操纵单元、更准确地说是给压力控制装置提供不同工作模式的好处在于，即使当操纵单元失灵时，也能将汽车可靠地制动。
按照操纵单元的有益实施方式，所述第一、第二和第三调节阀是一种常开的或者说无电流时敞开的调节阀。这种调节阀在不通电状态下开通。使用常开调节阀的好处在于， 作为调节阀而言，常开调节阀的结构比常闭调节阀简单得多。这主要也是生产条件决定的， 因为常闭调节阀比较难于校准或者调整。
按照操纵单元的另一种实施方式，所述第一、第二和第三切换阀是一种常闭的或者说无电流时关断的切换阀。不仅选择所述第一、第二和第三调节阀作为常开调节阀，而且选择所述第一、第二和第三切换阀作为常闭切换阀，就能保证在断电情况下始终可以将汽车制动。
按照操纵单元的另一种实施方式，操纵单元的压力控制装置为了在操纵单元的操纵腔内进行升压具有第四切换阀和/或者为了卸压具有第五切换阀。所述第四和第五切换阀是一种常闭切换阀。选择第四和第五切换阀作为常闭切换阀，即使在断电情况下，也能以有益方式将汽车制动。此外操纵单元的压力控制装置为了升压具有第四调节阀和/或为了卸压具有第五调节阀。所述第四和第五调节阀在这种情况下是常开调节阀。采用附加的切换阀和调节阀、更准确地说是采用第四和第五切换阀以及第四和第五调节阀，或者仅采用其中的一种，就能确保在升压和/或者卸压时有比较大的压力梯度，这样就能使得可以利用操纵单元表现的制动动态性能更高。
根据本发明的操纵单元、更准确地说就是操纵单元的压力控制装置包括一种流体储存装置以及一种流体输送装置。所谓流体储存装置就是一种蓄能器，尤其是一种液压蓄能器。这种液压蓄能器可以是波纹管蓄能器、膜片式蓄能器以及其它可以使用的蓄能器形式。所谓流体输送装置例如是一种泵或者柱塞。可想而知也可以是其它实施形式的流体输送装置。在本发明所述的操纵单元中，利用流体输送装置-例如泵-给流体储存装置、也就是液压液的蓄能器进行加载。开通第一切换阀并且关断第一调节阀，即可吸收液压液、也就是进行加载。在加载过程结束之后关断第一切换阀。通过这种对阀、也就是对第一切换阀以及第一调节阀进行调整的方式，就可以控制和/或者调节充液过程以及保持液压液。通过相应地调整所参与的阀，同样也可形成相应过程所需的液压连接。例如可在泵和蓄能器之间建立连接，以便给液压蓄能器加载，同时中断泵与操纵腔之间的连接。这样就能以比较有益的方式避免在给液压蓄能器加载时执行所不希望的制动。
如前所述，可以通过调整第三切换阀以及第三调节阀使得操纵单元进入到不同的工作模式中。开通第三切换阀并且关断第三调节阀，即可实现第一工作模式。在第三切换阀以及第三调节阀的该配置下，可以利用压力控制装置来调整制动压力发生器的操纵腔内的压力。在流体蓄能器以及操纵腔之间建立起液压的连接，即可通过所参与的切换阀和调节阀进行调整。
在第二工作模式下，关断第三切换阀以及开通第三调节阀。在该工作模式下，驾驶员可以直接调整操纵腔内的压力。通过调整第三调节阀，可以将驾驶员与操纵腔联系起来。 此外在第一工作模式下，驾驶员操作所述操纵单元的踏板模拟器。如前所述，压力控制装置在第一工作模式下可使得在操纵单元中、更准确地说使得操纵腔中的压力升高和/或者下降。驾驶员没有在该工作模式下升高操纵腔中的压力。为了使得驾驶员可在操纵所述制动踏板时感觉到或者体验到正常的感觉、尤其是他所熟悉的制动踏板操纵行程与为此所要施加的力之间的关系，在第一工作模式下驾驶员操作所述操纵单元的踏板模拟器。如前所述， 第三切换阀在第一工作模式下开通。第三切换阀将驾驶员与所述的踏板模拟器联系起来。 在第二工作模式下可以通过关断第三切换阀而使驾驶员与踏板模拟器脱耦。这样可保证驾驶员能够以有益的方式使用其全部操纵力来执行制动，而在此情况下该驾驶员不必额外地操纵所述踏板模拟器。
按照本发明所述操纵单元的另一种实施方式，在第一工作模式下通过自动地从流体储存装置中放出液压流体，从而在操纵腔中建立起压力。液压蓄能器能够以很高的压力级来储备液压流体，由此就可以通过调节将液压蓄能器与操纵腔连接起来的的阀、也就是开通和关断相应的阀，而在操纵腔中建立起压力级。如前所述为了进行卸压可如此设置通过第二切换阀和调节阀使操纵腔中的压力卸压，必要时可通过其它切换阀和调节阀进行卸压。
按照操纵单元的另一种实施方式，将该操纵单元与液压制动系统的压力调制单元相连接。所谓压力调制单元例如是一种液压装置，例如是ABS装置和/或者ESP装置，该装置可以根据驾驶员情况调整和调制制动压力。可以利用该装置主动地调整压力。通过将操纵单元连接在多数汽车中均存在的这种压力调制单元上的这样的设置，就能以模块化方式使用所述操纵单元。
按照另一种实施方式，操纵单元是液压制动系统的一部分，液压制动系统本身是整个制动装置的一部分。所述整个制动装置除了包括液压制动系统之外，还包括另一种制动系统，例如再生制动系统。通过利用压力控制装置调整制动压力发生器的操纵腔内的压力，就能使得液压制动系统的制动作用与再生制动系统的制动作用相匹配。这在所谓的再生制动系统中很有益，因为以这种方式可以使用再生制动力矩，最优地用来回收制动过程中的能量。此外还可以独立于汽车的速度或者独立于汽车蓄能器的加载状态而保持驾驶员所设定的制动作用。汽车的速度以及蓄能器的加载状态这些参量均为可以影响再生制动作用的参量示例。必须通过液压制动系统来补偿制动过程中的再生制动作用的变化。例如利用本发明所述的操纵单元就能以有益方式做到这一点。可以通过使操纵单元运转、尤其是通过使压力控制装置运转而使得所述整个制动装置的总体制动作用至少近似于保持不变。此外在使得液压制动作用与再生制动作用的这种匹配时，还有利于驾驶员操纵踏板模拟器，从而不会感觉到制动系统的液压部分中的压力调整。其好处在于，一种压力调整或者使压力与再生制动力矩的相匹配不会被驾驶员例如通过移动制动踏板的方式感觉为在制动踏板上令人不快的反作用。通过适当地调整所述用于升压、卸压以及使得驾驶员与踏板模拟器相联系的阀，就可以适当地考虑所述整个制动装置的当前工作情况。
此外本发明还包括一种使操纵单元以及液压制动系统工作的控制器。该控制器主要控制上述压力控制装置的阀中的至少一个阀。可以利用该控制器进行控制的过程例如有升压、卸压，可利用该压力控制单元执行这两种过程。同样可以控制利用流体输送装置对于流体储存装置进行的加载，其中所述控制器可控制发动机，以及切换或调整所参与的阀。同样可以在第一或第二工作模式下通过所述控制器来切换所述压力控制装置。所述控制器同样可以利用制动压力发生器的至少一个传感器单元来检测操纵腔内待调节的压力。可以通过控制器调整检测到的压力、也就是将要在操纵腔内被调节的压力。可通过调整用于升压和/卸压所需要的阀来执行该操作。
此外还可通过所述控制器在操纵腔内进行压力调整，通过该控制器根据至少一个传感器单元的信号给流体储存装置充液和/或者检测操纵腔内将要被调节的压力。通过考虑至少一个传感器单元的信号、例如压力传感器以及行程传感器或者多种所述类型传感器的信号，就可以对于在操纵腔内进行的升压和/或者卸压、给流体储存装置的充液、以及在操纵腔内要被调节的压力的检测进行分析，尤其可进行控制和/或者调节。例如可以利用行程传感器检测或者获知对于制动踏板的操纵。可以根据对于制动踏板的这种操纵来分析驾驶员的制动意图。控制器可以根据该参量确定制动压力发生器的操纵腔内的所要调节的压力。可想而知还有其它一些传感器，例如用来检测驾驶员制动意图的力传感器。
此外本发明的一部分还涉及一种用于使液压制动系统的操纵单元进行工作的方法。该操纵单元包括制动压力发生器以及压力控制装置。制动压力发生器包括操纵腔。压力控制装置具有至少一个第一切换阀、至少一个第一调节阀、至少一个第二切换阀以及至少一个第二调节阀。通过压力控制装置调整制动压力发生器的操纵腔内的压力。按照本发明所述的方法的特征在于，将压力控制装置与制动压力发生器液压地连接起来，并且通过所述至少一个第一切换阀以及所述至少一个第一调节阀泄放操纵腔内的压力，或者通过所述至少一个第二切换阀以及所述至少一个第二调节阀卸除操纵腔内的压力。
按照本发明的所述方法的另一种实施方式，压力控制装置具有至少一个第三切换阀以及至少一个第三调节阀，并且利用该至少一个第三切换阀以及该至少一个第三调节阀将操纵单元切换到至少两个工作模式中的一个模式之中。
附

图1所示为液压制动系统的操纵单元的第一种实施方式的示意图。所述操纵单元主要包括制动压力发生器和压力控制装置，此外可以利用压力控制装置来调整制动压力发生器的操纵腔内的压力。
附图2所示为根据本发明的操纵单元的另一种实施方式。该实施方式与附图1所示实施方式的区别就在于可用来进行升压和/或者卸压的阀的数量和类型。
附图3所示为根据本发明的操纵单元的另一种实施方式。该实施方式与附图1所示实施方式的区别就在于可用来进行升压和/或者卸压的阀的数量和类型。
本发明涉及一种液压制动系统48的操纵单元47。液压制动系统可以以另一种制动系统是整个制动装置的一部分。另一种制动系统可以是再生制动系统。
所述液压制动系统包括压力控制装置1、制动压力发生器2、用于液压液的储液罐 6、控制器5、压力调制系统3以及至少一个车轮制动器4。此外液压制动系统还包括踏板模拟器7。液压制动系统的部件列表并非仅限于此。
压力控制装置1以及制动压力发生器2构成了操纵单元47。
制动压力发生器2起到力-压力-转换元件的作用，类似于主制动缸的功能，利用该制动压力发生器可以在至少一个直接地或间接地液压连接在制动压力发生器2上的车轮制动器4中建立起一种制动压力。制动压力产生于车轮制动缸之中，该车轮制动缸在这里没有详细绘出。可以通过压力调制系统3将所述至少一个车轮制动器4间接地耦联在制动压力发生器2上。这种压力调制系统可以如此设置使得调整所述至少一个所连接的车轮4的车轮制动缸内的制动压力，必要时可独立于连接在压力调制系统上的其它车轮中存在的制动压力地进行调整。同样也可以通过压力调制系统3独立于驾驶员地对于所述至少一个车轮制动器4中的制动压力进行调整。这样的系统例如从现有技术中作为ESP-或者 ABS-液压装置已知。
驾驶员通常操纵制动踏板即可将汽车减速，也就是实施制动。驾驶员同样可以用操纵制动杆的方式替代操纵制动踏板。驾驶员可通过制动踏板或者制动杆以一定的输入力 9移动所述制动压力发生器2的输入元件8，这样驾驶员即可移动所述输入元件8，同时可以利用一种传感装置10分析位移。被分析的参量可以是例如输入元件8的调整行程或者输入力9。视设计情况而定，传感装置10是一种力传感器或者行程传感器。可以根据调整行程和/或者输入力9得出驾驶员的制动意图。所谓制动意图指的是根据制动踏板的踏板位置、也就是根据输入元件8的调整行程使汽车减速的要求，或者是施加给输入元件的作用力。将传感器单元10的信号提供给控制器5，并且将其用于控制整个制动装置，尤其用于控制液压制动系统、再生制动系统、压力控制装置和/或者压力调制系统。
输入元件8伸入到制动压力发生器外壳14之中，并且穿过输入口 13滑动支承于该输入口 13上，并且将其密封。输入元件8在制动压力发生器2之内穿过空腔12。在空腔 12的背向输入口 13的一侧，更准确地说在腔室12上，在制动压力发生器2的外壳14内的间壁16中有孔15，输入元件8又滑动经过该孔将其密封。此外输入元件还具有一种构造 11，借助于该构造使得输入元件8在制动压力发生器2的第一腔室12中移动地引导。所述输入元件尤其通过所述构造11滑动地支承于该第一腔室12之中。在此可以使得所述构造 11朝向外壳14在腔室12中进行密封，也就是隔绝介质地封闭。所述构造11可以例如是一种构型部分(Ausformimg)、附加的延伸部分或者类似的实施方式。并非一定要将构造11和输入元件8设计成整体形式。通过所述构造11将制动压力发生器2的腔室12划分成为第一部分1 和第二部分12b。通过移动所述输入元件8就可以改变腔室12的第一部分1 和第二部分12b的容积。
腔室12通过管路46连接到管路40以及储液罐6。这样就使得第一腔室12的功能类似于主制动缸的功能。通过管路46从储液罐6向腔室12提供制动液。当操纵所述制动器、尤其是输入元件8时，利用构造11越过所述管路46所连接的孔。这样就使得腔室12 的第一部分12a与储液罐6分开，从而可以建立起压力。
制动压力发生器的间壁16将该制动压力发生器基本上分为两个腔室，其中一个腔室就是所述的第一腔室12。此外第二腔室包括两个活塞17a和17b，这些活塞与外壳14 共同构成两个输出腔18a和18b。可按照已知的方式，通过活塞17a和17b朝向所述至少一个所连接的车轮4移动所述液压液。同样可以通过朝向输入腔12移动活塞17a和17b， 将液压液的体积重新吸入到腔室18a和18b之中。分别将液压管路19a和19b连接在腔室 18a和18b上，用于吸入和排出液压液。这里没有绘出可能需要的回位弹簧以及两个活塞的束缚装置(Fesselimg)。视现有制动系统的需要而定，也可以使用其它装备型式的制动装置，例如具有制动压力发生器的单回路制动装置。腔室18a、b通过液压管路49a以及49b 与储液罐6相连。
间壁16具有将输入元件包围起来的突出部分20。在突出部分20和外壳14的内壁之间有一隔离元件21。该隔离元件21地支承在突出部分上并且滑动支承在第二腔室的内壁上，从而形成一种操纵腔22。隔离元件21在此在该位置中，能够通过凸肩M将作用于该隔离元件21的力施加给第一活塞17a。在这种情况下，同样可以使得隔离元件松弛地贴紧在凸肩M上，如同以机械方式将隔离元件21与凸肩M相连。凸肩M可以具有不同的结构型式，例如是第一活塞的造型部分的形式，或者是附加地安装在第一活塞17a上的构件的形式。第一活塞17a、凸肩对、突出部分20以及输入元件8构成一种空行程腔23，可以沿着操纵元件8的轴向相对于第一活塞17a实现一种相对运动。
所述通过第一活塞17a、凸肩M以及隔离元件形成的腔室51经由液压管路50与储液罐6相连。当输入元件8在空行程腔23中运动时，即可通过凸肩M中的开口 52将液压液移动到腔室51之中，然后从这里进入储液罐6。以这种方式防止在输入元件8的运动过程中出现升压或者低压。
这里所述的制动压力发生器2现在有两种方法可以对第一活塞17a施加作用力， 从而将一定容积的制动液送往所述至少一个车轮制动器，并且因此引起升压，这就导致了制动。驾驶员一方面可以通过输入元件8直接地和/或者间接地作用于第一活塞17a ’另一方面可以通过隔离元件21和凸肩M对第一活塞17a施加作用力。这就是所谓的辅助力制动或者外力制动。利用压力控制装置1在操纵腔22中建立起压力，以便施加该辅助力。 为此目的，操纵腔22具有例如液压管路25形式的液压连接与压力控制装置1相连。改变腔室22中的压力，即可提高或者减小作用于隔离元件21上的力，这样就会使得隔离元件移动，并且从而移动第一活塞17a。
利用压力控制装置1调整所述在腔室22中的压力，就能调整施加给第一活塞17a 的力。
当通过压力控制装置1在操纵腔22中建立起压力时，不会从输入元件8将作用力传递给第一活塞17a。驾驶员尽管以朝向第一活塞17a移动输入元件的方式操纵所述制动装置，但是并不能与第一活塞紧贴在一起。当输入元件8移动时，构造11也会在第一腔室12中移动，并且在这种情况下使一定容积的制动液从第一腔室12、更准确地说是从第一部分1 移动进入到管路沈之中。管路沈将腔室12与踏板模拟器7相连。液压管路 26在分支点观处与液压管路四相连，该液压管路四将液压管路沈与之前所述的液压管路25相连。在第一腔室12和分支点观之间将压力传感器33连接在管路沈上。在分支点观和踏板模拟器7之间，在管路沈中有一种常闭的或者说无电流时关断的(stromlos geschlossenes)切换阀30。阀30在其导通位置中可允许液压液双向流动。
通过阀30将第一腔室以可中断的方式与踏板模拟器7相连。因此通过阀30的开关即可设定驾驶员是否制动进入(einbremsen)到了踏板模拟器7中。踏板模拟器7设计用于可以吸纳从腔室12排出的制动液，其中通过吸纳制动液使得弹性元件32变形，从而使得驾驶员可得知在操纵制动装置时的反作用。这里不继续讨论所述踏板模拟器7的功能。 为此阀30必须已经开通。
在需要驾驶员操纵第一活塞的情况下，也就是在传递作用力的形式下，可以将阀 30关断，从而中断从第一腔室12至踏板模拟器7的连接沈。然后驾驶员在操纵输入元件8 时使得液压液经由管路26移动到管路四之中，再从这里经由管路25进入到操纵腔22之中。这样就能通过驾驶员在操纵腔22中直接建立起压力。例如当另一用来操纵制动装置的压力源失灵时，就需要如此建立压力，例如与以下所述的压力控制装置1 一样。所述液压管路25、26、四全部是或者部分地是压力控制装置1的一部分。压力传感器33以及阀30 同样是制动压力控制装置1的一部分。
在某些工作情况下，例如当助力腔22泄漏时，使得输入元件与活塞17a紧贴在一起，并且对其施加作用力，就能将输入元件8以机械方式耦联在第一活塞17a上。这样即使在泄漏时也能操纵制动装置，并且必要时可以用比较小的制动力实施制动。
在液压管路四中还有另一阀31。在无需通过驾驶员对第一活塞17a施加作用力进行正常制动时将该阀31关断，并且当压力控制装置失灵时在所述的后备模式下将其开通， 或者保持开通，因为该阀是常开阀或者说无电流时敞开的阀(stromlos offenes Ventil)。 阀31是一种常开的调节阀。阀31在其导通位置中允许液压液沿双向流动。
因此驾驶员可以利用阀30和31或者对踏板模拟器7施加作用力，或者对第一活塞17a施加作用力。通过对阀30和31进行控制或调整，就能在制动装置的后备模式和其中驾驶员仅仅确定了一种制动意图的正常模式之间进行切换。这样就能实现一种制动装置，该制动装置在正常模式下相当于具有机械的复发模式(RUckfallmodus)的线控制动装置(Brake by Wire)。
压力控制装置1除了包括所述的阀30和31之外，还包括用来在操纵腔22中建立起执行制动所需的压力的压力源。在这种情况下压力源通过管路25与操纵腔22相连。压力源主要包括泵34以及液压蓄能器或者说液压存储器35这两种元件。液压蓄能器可以是例如波纹管蓄能器。可想而知也可采用其它类型的液压蓄能器。这里将泵34表示为三活塞泵，但并非仅限于这种实施方式。通过马达36驱动所述泵的活塞。可以由控制单元5控制所述的马达36。
液压蓄能器能够主要用来容纳一定容积的制动液，并且使其保持比蓄能器之外的压力水平更高的压力。可以通过泵34将制动液供应给液压蓄能器35。可想而知，如果蓄能器之外的压力水平同样也可以高于蓄能器之内的压力水平，那么蓄能器35就自动地吸入液压液。
如果通过泵给液压蓄能器充液，则泵必须通过其抽吸侧吸入一定容积的制动液。 为此通过管路39将泵34与管路以及操纵腔22相连接。泵34同样也通过管路40与储液罐6相连。这样泵要么能够吸入在解除制动时又从操纵腔流出的一定容积的液压液，或者也直接吸入来自储液罐的一定容积的液压液。也可以从两个方向吸入制动液。
在泵34的活塞与液压蓄能器35之间接入常闭切换阀37，从而能够实现和/或者执行容积吸收和容积排放以及储存一定容积的液压液。阀37在其导通位置中允许液压液双向流动。如果将阀37设计成座阀(Sitzventi 1)，则该阀可以有不同的安装位置。可以如此地安装座阀37，从而能够通过座阀的弹簧力限制蓄能器压力。这样就能例如在蓄能器中出现热膨胀时防止出现不能允许的超压。
在阀37和蓄能器35之间连接一种压力传感器38，可将其用来监测蓄能器的油位以及通过蓄能器所实现的升压或者卸压。例如可以根据压力传感器38的信号控制操纵腔内的升压以及卸压或者蓄能器的充液。可以通过图中没有绘出的信号线将压力传感器38 的信号提供给控制单元5，并且由该控制器将其用来调节制动系统。
除了将泵34的供油侧与阀37相连之外，还通过管路41将供油侧与管路25相连。 为了中断管路41，将一种液压阀42接入到管路41之中。阀42是一种常开调节阀，该阀在其关断位置中具有止回阀(RUckschlagventil)，并且在关断状态下也可根据阀42前方与后方存在的压力水平使得制动液从泵34或者蓄能器35流向管路25。阀42在其导通位置中允许液压液双向流动。通过阀42，在蓄能器的充液过程中通过在磁力以及作用于阀的座面上的液压力之间形成力平衡而得到过压，方法是限制阀的致动电流并因此限制磁力。
在阀42和操纵腔22之间连接压力传感器43，可将其用来监测、控制和/或者调节操纵腔22内的升压或者卸压。可以通过调节阀42在操纵腔22中以可控方式进行增压，方法是将由液压蓄能器35提供的液压液根据调节阀的位置不同地迅速地供应给操纵腔。这样就能调整或者改变升压动态性能。
在升压过程中通过阀42表现的功能与卸压过程中通过阀44表现的功能相同。阀 44是一种常开调节阀。阀44在其导通位置中允许液压液双向流动。
通过另一常闭切换阀45将阀44与管路45相连，即可卸除操纵腔22内的压力。阀 45在其导通位置中允许液压液双向流动。
按照本发明的另一种实施方式，如附图2所示，压力控制装置1与第一种实施方式相比具有与阀42并联的另阀201。附图2中所示的并且已经包含在附图1中的元件均没有新的附图标记。阀201是一种切换阀，具有从液压蓄能器35朝向管路25的导通方向。阀 201在不通电时关断。阀44和45同样也并联了一附加的阀202。阀202同样也是一种常闭切换阀，具有从管路25朝向液压泵34抽吸侧的导通方向。
利用上述附加的切换阀201和202可以输送更大容积的制动液，并且因此在操纵腔22内的升压和/或者卸压过程中能够实现更高的压力梯度。在此情况下可以如此设定 如果压力梯度非常高，则可以完全不必采用调节阀42和44，也就是不必操纵这些阀，并且仅仅使用切换阀201和/或者202来实现升压和/或者卸压。同样还可以开通所述阀45 进行快速卸压。同样也可以给附图1中所示的实施方式仅仅添加所述两个阀201或者202 中的一个阀，其中仅仅在升压或者卸压时并且不是在两者均发生时能够在压力调整过程中形成较高的压力梯度。
按照基于附图2所示实施方式的另一种实施方式，给调节阀42以及调节阀44并联另一个调节阀301或302。阀301和302在其导通位置中可以双向导通。同样也可以给附图2中所示的实施方式仅仅添加所述两个阀301或302中一个阀。利用附加的阀301和 /或者302可以提高经过调节的体积流量。
在下面示出用于使得压力控制装置工作的方法，尤其是在不同工作情况下的阀位置。
为了利用泵34给蓄能器35充液，可以给调节阀42通电使其关断，并且给切换阀 37通电使其开通。这样就会在泵34和液压蓄能器35之间形成液压连接，从而可以给蓄能器充液或者说加载。给蓄能器35加载之后重新切断两个阀的供电。
如果已经给蓄能器34充液，就可以为了实施一种制动而从蓄能器将液压液供应给操纵腔22，使得在腔室22中升压，从而使得在车轮制动器4上升压。为此给阀37通电， 液压液就可以从蓄能器中流出。可以通过阀42调节从蓄能器35供应到操纵腔22之中的制动液。如前所述，可以利用压力传感器43监测/调节升压。如果已调定了给定制动压力， 就将阀37重新关断。给阀30通电使其开通，从而将第一腔室12与踏板模拟器7相连。
如果要减小车轮制动器4上的制动压力，就给阀45通电使其开通。这样液压液就可以从操纵腔流回到泵34的抽吸侧，或者也流回到储液罐之中。在此情况下可以通过调节阀44来调节所述升压。如果通过卸压来调整给定制动压力，则将阀44和45重新断电。阀 30保持通电并因此保持开通状态，从而将第一腔室12与踏板模拟器7相连。
视压力控制装置的实施方式而定，阀201、202、301、302相应地不仅可以参与操纵腔22内的升压，而且也可以参与卸压，方法是按照之前所述那样对其进行相应的切换/调节。
如果在压力控制装置1上存在故障，则可以通过切换所述阀30和31，使得驾驶员可以利用由其所施加的力来参与制动，并且对第一活塞施加作用力。然后为此驾驶员可通过使得阀30断电并且因此关断而将第一腔室12与踏板模拟器分开。驾驶员现在可以将一定容积从第一腔室12直接移动到操纵腔22之中，并且在这里建立起压力。阀31在上述正常制动过程中、也就是升压或卸压过程中保持关断。这样可阻止制动液在高压下从液压蓄能器35进入到第一腔室12中，并且因此使得驾驶员感受到并非所愿的/不寻常的反作用。
由于可以通过压力控制装置1调整操纵腔22内的压力，因此可以将制动压力发生器2与压力控制装置1 一起用于除了包括液压的制动系统48之外也包括另一例如再生的制动系统的整个制动装置之中。当再生制动系统参与例如由驾驶员所设定的总制动作用的份额有所变化时，就必须使得液压制动系统的制动作用适应于再生制动系统的制动作用的变化，尤其是适应于再生制动系统的变化之后存在的制动作用。为此可以通过压力控制装置1减小或提高压力发生器2的在操纵腔22中的压力，以便因此适合于液压制动作用。整个制动装置的再生部分参与制动作用的份额的变化可以是接通或者断开所述再生部分，但同样也可以是汽车速度变化或者再生制动过程中吸收能量的蓄能器的液位引起的再生制动作用的变化。
整个制动装置具有用来控制整个制动装置的控制器5。例如可以通过这里没有绘出的数据和/或信号连接机构至少将传感器单元10的信号提供给控制器5。这样即可将驾驶员的制动意图提供给控制器。此外在控制器中还存在压力传感器33、43和38的信号。 如前所述，可以根据这些信号监测所述制动操纵以及蓄能器的液位。此外控制单元还可控制和/或者调节在压力控制装置1中存在的切换阀和调节阀。这样通过控制单元可以通过压力控制装置控制升压和卸压。在这种情况下，压力控制装置5可以通过对阀进行的适当的调整而在液压蓄能器35和操纵腔22之间形成用于升压的液压路径，在卸压时在操纵腔 22和泵34以及储液罐6的抽吸侧之间形成液压路径。同样通过对于用来将管路25与第一腔室12以及踏板模拟器7相连的阀进行适当调整，控制单元5就可以使得压力控制装置切换到应急模式之中，例如当蓄能器存在泄漏或者泵存在故障时。
此外还可以利用控制器5控制整个制动装置的其它部分，例如液压装置3或者整个制动装置的再生部分。
控制器5可用来主动操作压力发生器2连同压力控制装置1。为此控制单元5可以使用并非由驾驶员设定的信号进行控制。对此可想而知的功能有自动紧急制动、用于控制与前车之间的距离的制动干预，或者制动盘刮水装置(Bremsscheibenwischer)之类的功能。
控制器5可以独立于汽车的另一个控制器，同样也可以作为某个汽车控制器的下级单元。
在本申请中，在所述的操作腔内的升压和/或者卸压当然也可理解成保持压力。 同样也可以提供例如日志记录，也就是一种在相位方面的随时间的变化过程，该相位以升压、保持压力和卸压也就是以交变顺序组成。
当驾驶员操纵制动踏板时，即可按照制动踏板的位置在操纵腔内建立起压力；如果保持制动踏板的位置即可保持操纵腔内的压力；当驾驶员减小制动踏板的操纵位置、也就是减小制动意图时，就会在操纵腔内进行卸压。
以这种方式同样可以实现利用操纵单元的主动升压，例如在自动跟随行驶 (Folgefahrt)过程中，或者例如在执行制动盘刮水装置舒适功能的过程中，可以独立于制动踏板的操纵来调整制动压力。
将操纵单元47描述成单元并非指结构意义上的单元。压力发生器2、压力控制装置1、踏板模拟器7以及储液罐6这些基本元件不仅可以是结构单元，而且也可以是按照在说明书中所述方式和方法相互作用以对汽车进行制动的各种单一构件。
权利要求
1.用于液压制动系统G8)的操纵单元(47)，其中所述操纵单元包括制动压力发生器 (2)以及用于对于制动压力发生器O)的操纵腔0 内的压力进行调整的压力控制装置 (1)，其中所述压力控制装置(1)液压地与制动压力发生器( 相连，其中所述压力控制装置⑴-具有至少一个第一切换阀(37)以及至少一个第一调节阀(42)，利用它们在操纵腔 (22)内建立起压力，-具有至少一个第二切换阀G5)以及至少一个第二调节阀(44)，利用它们将操纵腔 (22)内的压力卸除。
2.根据权利要求1所述的操纵单元(47)，所述压力控制装置(1)具有至少一个第三切换阀(30)以及至少一个第三调节阀(31)，利用它们将压力控制装置(1)切换到至少两个工作模式中的一个工作模式。
3.根据权利要求2所述的操纵单元(47)，其特征在于，第一(42)、第二04)和第三 (31)调节阀是一种常开调节阀。
4.根据权利要求2所述的操纵单元(47)，其特征在于，第一、第二和第三切换阀(37， 45，30)是一种常闭切换阀。
5.根据权利要求2所述的操纵单元(47)，其特征在于，压力控制装置( 具有-用来进行升压的第四切换阀(201)和/或者-用来进行卸压的第五切换阀002)，其中所述第四(201)和第五(202)切换阀是一种常闭切换阀。
6.根据权利要求5所述的操纵单元(47)，其特征在于，压力控制装置( 具有-用来进行升压的第四调节阀(301)和/或者-用来进行卸压的第五调节阀(302)，其中所述第四(301)和第五(30 调节阀是一种常开调节阀。
7.根据权利要求所述的操纵单元(47)，其特征在于，压力控制装置( 包括流体储存装置(3 以及流体输送装置(34)，-其中通过流体输送装置(34)给流体储存装置(3 加载，其中开通第一切换阀(37) 以及关断第一调节阀G2)用来吸收液压液；-并且其中关断第一切换阀(37)用来保持液压液。
8.根据权利要求2所述的操纵单元(47)，其特征在于，-在第一工作模式下开通第三切换阀(30)，其中关断第三调节阀(31)，并且压力控制装置( 调整操纵腔0 内的压力，并且/或者-在第二工作模式下关断第三切换阀(30)以及开通第三调节阀(31)，其中驾驶员调整操纵腔0 内的压力。
9.根据权利要求8所述的操纵单元(47)，其特征在于，在第一工作模式下驾驶员操作所述操作单元G7)的踏板模拟器(7)。
10.根据权利要求2、5和/或者6中至少一项所述的操纵单元(47)，其特征在于，在第一工作模式下通过将液压液从流体储存装置中自动排出而在操纵腔0 内建立起压力。
11.根据权利要求1所述的操纵单元(47)，其特征在于，操纵单元与液压制动系统08) 的压力调制单元C3)相连。
12.根据权利要求1所述的操纵单元(47)，其特征在于，所述液压制动系统08)是除了具有液压制动系统G8)之外还具有另一种制动系统、尤其是再生制动系统的整个制动装置的一部分，其中利用压力控制装置(1)对制动压力发生器O)的操纵腔0 内的压力进行调整，使得液压制动系统的制动作用适应于再生制动系统的制动作用。
13.根据权利要求12所述的操纵单元(47)，其特征在于，通过使用压力控制装置(2) 使得整个制动装置的总体制动作用至少近似地保持不变。
14.用于使上述权利要求中至少任一项所述的操纵单元G7)以及液压制动系统G8) 工作的控制器，其中所述控制器通过调整压力控制装置0 的阀中的至少一个阀的方式-利用控制装置(1)控制在操纵腔0 内的升压以及卸压，-利用流体输送装置(34)对流体储存装置(3 的加载进行控制，其中所述控制器控制马达(36)，-将压力控制装置(2)切换到第一或者第二工作模式，并且/或者-其中所述控制器根据制动压力发生器O)的至少一个传感器单元(10，3 测定将要在操纵腔0 中调节的压力，并且调整将要在操纵腔0 中调节的压力。
15.根据权利要求14所述的控制器，其特征在于，利用至少一个传感器单元(37，43， 33，10)的信号通过控制器调整在操纵腔0 内的压力、给流体储存装置(3 充液并且/ 或者测定将要在操纵腔中调节的压力。
16.用于操作液压制动系统G8)用操纵单元07)的方法，-其中所述操纵单元G7)包括制动压力发生器O)以及压力控制装置(1)，其中所述制动压力发生器包括操纵腔(22)，其中所述压力控制装置(1)具有至少一个第一切换阀(37)、至少一个第一调节阀(42)、至少一个第二切换阀05)以及至少一个第二调节阀 (44),-其中通过将压力控制装置与制动压力发生器( 液压地连接起来，就通过压力控制装置(1)来调整制动压力发生器O)的操纵腔0 内的压力，并且-通过所述至少一个第一切换阀(37)以及所述至少一个第一调节阀G2)在操纵腔 (22)中建立起压力，并且/或者-通过所述至少一个第二切换阀G5)以及所述至少一个第二调节阀G4)卸除在操纵腔0 内的压力。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，压力控制装置(1)具有至少一个第三切换阀(30)以及至少一个第三调节阀(31)，并且利用所述至少一个第三切换阀(30)以及所述至少一个第三调节阀(31)将操纵单元07)切换到至少两个工作模式中的一个模式之中。
全文摘要
用于液压制动系统的操纵单元，所述液压制动系统包括制动压力发生器以及用于对制动压力发生器的操纵腔内的压力进行调整的压力控制装置。压力控制装置与制动压力发生器液压地相连，并且具有用来在操纵腔内建立起压力的至少一个第一切换阀以及至少一个第一调节阀，并且具有用来将操纵腔内的压力卸除的至少一个第二切换阀以及至少一个第二调节阀。
文档编号B60T13/68GK102501841SQ20111028957
公开日2012年6月20日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年6月28日
发明者M·基施纳 申请人:罗伯特·博世有限公司