专利名称：用于机动车的制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求I前序部分所述的用于机动车的制动系统。
背景技术：
在机动车技术中“线控制动(Brake-by-wire)”制动系统得到越来越多的应用。在这种制动系统中，一方面能够在无车辆驾驶员主动参与的情况下根据电信号从“外部”致动制动器。这些电信号例如可以由电子稳定程序ESC或距离调节系统ACC输出。另一方面， 当由车辆驾驶员通过制动踏板致动力要求的制动作用例如通过使车辆电驱动装置转换到发电机运行(模式)而得到实现时，可以完全或部分地放弃对制动系统的致动。在这两种情况下制动器的致动状态不对应于由车辆驾驶员要求的制动作用。
由WO 2006/111392A1已知一种制动系统，具有与行程模拟弹簧作用连接的制动踏板和电动驱动装置，其中该驱动装置包括电机和变速器并且对活塞缸系统的活塞进行调整，因此在缸的工作室中建立压力，所述缸通过压力管路与车轮制动器连接。在此驱动装置的电机和/或变速器与活塞缸系统的活塞并联设置，即，驱动装置绕过活塞缸系统设置。这起到缩短活塞马达单元结构长度的作用，但是变速器的相应费事的结构、例如变速器的专门构成的齿杆是不利的。发明内容
本发明的目的是，提供一种结构简单的替代的制动系统。
按照本发明这个目的通过按照权利要求I的制动系统实现。
本发明的发明构思在于，机电的驱动装置设置在制动踏板与制动主缸之间并且设置在制动踏板与行程模拟器之间，并且第一机械连接装置从制动踏板穿过驱动装置延伸到行程模拟器。
按照本发明的制动系统的优点是，以紧凑的结构形式实现简单的构造。因此，通过驱动装置与制动主缸的前后布置实现了第二机械连接装置在驱动装置与制动主缸之间的不复杂/费事的实施。另一优点是，可以简单地实现在驱动装置中对第一机械连接装置的导向。
所述制动系统优选以“线控制动”运行方式不仅能由车辆驾驶员控制，而且能够独立于车辆驾驶员地被控制，所述制动系统最好以“线控制动”运行方式运行并且能够以备用运行方式(Rueckfal Ibetriebsart)运行,在该备用运行方式中仅能够通过车辆驾驶员运行。
按照本发明的制动系统包括行程模拟器，该行程模拟器通过用于传递致动力的第一机械连接装置与制动踏板耦联。该行程模拟器在“线控制动”运行方式下赋予车辆驾驶员舒服的制动踏板感觉并且有利地包括至少一个弹性部件。特别优选地，行程模拟器的作用——尤其在备用运行方式中——可被断开。
优选地，机械连接装置中的一个至少部分地设计成空心体，而另一机械连接装置至少部分地穿过该空心体延伸。由此实现了对另一连接装置的机械式导向。此外，可以简单地测量并监控这两个连接装置的相对运动。特别优选地，第二机械连接装置至少部分空心地构成而第一机械连接装置至少部分地在第二机械连接装置内部延伸。
优选地，行程模拟器包括至少一个活塞缸装置，所述至少一个活塞缸装置的模拟器活塞与第一机械连接装置连接。模拟器活塞有利地在活塞缸装置的缸中以可移动方式被导引并且与一弹性部件共同作用，该弹性部件为驾驶员提供舒服的制动踏板感觉。特别优选地，行程模拟器包括至少一个具有液压腔室的液压式活塞缸装置。
按照本发明的一特别有利的改进方案，行程模拟器的液压腔室一例如通过制动主缸和/或通过一阀——与至少一个车轮制动器连接或者是能与之连接。因此，行程模拟器可以用作用于预填充车轮制动器的填充装置。
有利地，行程模拟器包括至少一个液压式活塞缸装置，该活塞缸装置具有液压腔室，其中该液压腔室通过可电控的、例如无电流打开(常开)的阀与一低压存储装置连接。通过关闭和打开该阀可以断开和接通行程模拟器。
优选地，行程模拟器附加于模拟器活塞还包括另一活塞和一弹簧，其中所述模拟器活塞的活塞作用面比另一活塞的活塞作用面更小，模拟器活塞在该另一活塞中被以可移动方式导引并且借助弹簧支撑在该另一活塞上。由此在对制动踏板进行致动时实现跳跃作用(Springerfunktion)0
为了能够避免在防抱死调节时对制动踏板的反作用，在行程模拟器的液压腔室与车轮制动器之间优选设有一可电控的、无电流打开的隔离阀。
按照本发明的另一有利的改进方案，所述行程模拟器的液压腔室通过止回阀与制动主缸连接，进而与一车轮制动器连接。
按照本发明的制动系统的一改进方案，行程模拟器和制动主缸基本上平行/ 并行/并列地并排设置，至少第一机械连接装置或第二机械连接装置包括力转向装置 (Kraftumlenkung)0由此实现短的结构长度。
按照所述制动系统的一优选的实施例，行程模拟器的活塞缸装置与第一机械连接装置同轴地设置并且特别优选与驱动装置同轴地设置，第二机械连接装置包括力转向装置。
按照另一优选的实施例，制动主缸与第二机械连接装置同轴设置并且特别优选与驱动装置同轴设置，第一机械连接装置包括力转向装置。
行程模拟器优选包括两个活塞缸装置，它们的模拟器活塞可共同地通过第一机械连接装置致动。这两个活塞缸装置有利地设置成相对于制动主缸对称并且分别与之平行。
机电式驱动装置优选包括电机和传动装置，其中该传动装置与第二机械连接装置作用连接。特别优选地，传动装置设计成球螺纹传动装置(Kugelgewindetrieb)。
按照本发明的制动系统的一改进方案，第一机械连接装置和第二机械连接装置构造成，使得能够通过第一机械连接装置与制动主缸之间的机械接触或通过在第一机械连接装置与第二机械连接装置之间的机械接触实现借助第一机械连接装置在制动器致动方向上对制动主缸的致动。由此例如当驱动装置的供能失效时，能够通过车辆驾驶员以备用运行方式实现制动器致动。在“线控制动”运行方式中，希望有利地避免在第一机械连接装置与制动主缸之间或者在第一机械连接装置与第二机械连接装置之间的机械接触，从而避免对制动踏板的反作用。因此，在制动系统的未被致动的状态下，有利地在第一机械连接装置与制动主缸或第二机械连接装置之间存在一给定的机械空隙。第一机械连接装置只有在克服这个给定的距离(空隙)以后才与制动主缸或第二机械连接装置机械连接。
按照本发明的制动系统优选包括至少一个传感器装置，利用所述至少一个传感器装置确定第一机械连接装置与第二机械连接装置的相对位置。由此可以识别出在第一机械连接装置与制动主缸或第二机械连接装置之间的非故意的机械接触并且必要时采取措施以避免该接触。
为了例如在防抱死调节中制动压力取消时避免在第一机械连接装置与制动主缸之间或者在第一机械连接装置与第二机械连接装置之间的机械接触，制动主缸的压力室有利地通过一可电控的阀与压力介质储器连接，由此在给定的状况中能够使制动流体从制动主缸排到压力介质储器中。
优选地，即使在驱动装置锁止(Blockieren)时也能够利用第一机械连接装置致动制动主缸的活塞。为此特别优选地，第二机械连接装置设计成两件式。或者特别优选地，在制动主缸的活塞与第二机械连接装置之间的耦联是可分离的。
第一机械连接装置和第二机械连接装置有利地构造和布置成，使得通过驱动装置能够使第二机械连接装置在不对制动踏板产生带动或反作用的情况下相对于第一机械连接装置沿制动器致动方向在一给定的行程范围内移动。为此例如在构造成空心体的机械连接装置中设有开口。
为了调制制动压力，在通向车轮制动器的制动管路中优选设置有可电控的、无电流打开的阀。借助于驱动装置以复用方法/多工方法(Multiplexverfahren)执行制动压力调制。
为了使车轮制动器中的制动压力降低加速，特别优选地通过一可电控的、无电流关闭(常闭)的阀使车轮制动器或车轮制动回路与压力介质储器连接。
由从属权利要求和下面借助附图进行的描述给出本发明的其它优选实施例。附图中
图I示出按照本发明的制动系统的第一实施例，
图2示出按照本发明的制动系统的第二实施例，
图3示出按照本发明的制动系统的第三实施例，
图4示出按照本发明的制动系统的第四实施例，
图5示出按照本发明的制动系统的第五实施例，
图6示出按照本发明的制动系统的第六实施例，
图7示出按照本发明的制动系统的第七实施例，
图8示出按照本发明的制动系统的第八实施例的局部视图，
图9示出按照本发明的制动系统的第九实施例，
图10示出按照本发明的制动系统的第十实施例。
在所有的附图中相应的部件配有相同的附图标记。
具体实施方式
在图I中示意性地示出按照本发明的制动系统的第一实施例。该制动系统包括制动踏板I，该制动踏板通过一传递致动力的第一机械连接装置8与一踏板感觉模拟器(行程模拟器)2耦联。按照该示例，第一机械连接装置8设计成一压杆，该压杆使制动踏板I与行程模拟器2连接。踏板感觉模拟器2包括至少一个弹性部件，例如一弹簧30，并且应当给驾驶员传递舒服的制动踏板感觉。此外，制动系统包括制动主缸3，在该制动主缸中以可移动方式导引至少一个压力活塞4，其中活塞4与制动主缸3界定出一用于产生液压制动压力的压力室5。制动主缸3的压力室5利用制动管路7与可液压致动的车轮制动器10连接。 此外，制动系统包括一可电控的驱动装置6用以产生致动车轮制动器10的外力。为此，通过第二机械连接装置9可由机电式的外力执行器6致动压力活塞4。通过第二机械连接装置9，执行器6可以对压力活塞4施加一力用以致动制动主缸3。可按照制动踏板致动的程度/尺度来控制执行器6。
驱动装置6设置在制动踏板I与制动主缸3之间并且在制动踏板I与行程模拟器 2之间。因此，在执行器6的相对两侧上，一方是制动踏板I而另一方是行程模拟器2和制动主缸3。第一机械连接装置8相应地穿过执行器6延伸。
行程模拟器2例如包括活塞缸装置，该活塞缸装置的模拟器活塞31在缸33中被以可移动方式导引。模拟器活塞31和缸33界定出一腔室32，在该腔室中设有弹簧30，通过该弹簧使模拟器活塞31支撑在缸33上。模拟器活塞31与第一机械连接装置8固定连接。
行程模拟器2和制动主缸3相互间隔开、基本上轴线平行地并排设置。在此，踏板感觉模拟器2例如与直线构成(例如作为压杆)的第一机械连接装置8共轴设置(第一机械连接装置8与行程模拟器2沿轴向对准)。第二机械连接装置9包括力转向装置，从而能够将由驱动装置6施加的力传递到相对于行程模拟器2径向错开的制动主缸3上。
第二机械连接装置9在执行器6中和该执行器附近的区域中设计成空心体，例如设计成柱形套筒，第一机械 连接装置8部分地设置在该空心体内。第二机械连接装置9例如在力转向装置的区域中具有一朝向行程模拟器2方向的开口区，在该开口区上第一机械连接装置8从空心体内部伸出。
在图2中示意性示出按照本发明的制动系统的第二实施例。与第一实施例一样， 该制动系统包括制动踏板1，该制动踏板通过一第一机械连接装置8与一踏板感觉模拟器 2耦联，该制动系统还包括具有活塞4和压力室5的制动主缸3，在其上连接有车轮制动器 10，该制动系统还包括可电控的驱动装置(执行器)6，该驱动装置通过第二机械连接装置9 而能与压力活塞4耦联或与该压力活塞耦联。在执行器6的相对两侧上，一方是制动踏板 I而另一方是行程模拟器2和制动主缸3，其中行程模拟器2和制动主缸3并排设置。第一机械连接装置8穿过执行器6延伸。
按照第二实施例，第二机械连接装置9基本上是柱形空心体，而制动主缸3与第二机械连接装置9同轴设置(第二机械连接装置9与制动主缸3沿轴向对准)。第一机械连接装置8包括力转向装置，从而能够将对制动踏板的致动传递到相对于制动主缸3径向错开的行程模拟器2上。
第一机械连接装置8至少部分地在第二连接装置9的空心体内部延伸。连接装置9具有垂直于第二机械连接装置/制动主缸轴向方向的开口区，在该开口区中第一机械连接装置8从空心体内部伸出。
不仅在第一实施例中而且在第二实施例中，第一机械连接装置8和第二机械连接装置9构造成，使得在第一机械连接装置8 (在制动器致动方向上)相对于第二机械连接装置9的位移达到一给定的程度(经过距离d)时，第一机械连接装置8与第二机械连接装置9 或者说活塞4机械地接合，使得由制动踏板致动而作用在第一机械连接装置8上的力被传递到制动主缸3。由此，当例如由于外力执行器6的供能失效而不能通过外力执行器6来致动制动主缸3时，可以在制动系统的一运行方式(所谓的机械式备用运行方式)中使对制动踏板的致动作用到制动主缸3上。
为此例如按照第一实施例(图I)在第一机械连接装置8上设有一成型结构11，该成型结构能够与设置在第二机械连接装置9上的止挡部12实现接合，由此使致动力从第一机械连接装置8传递到第二机械连接装置9并由此传递到制动主缸3。
按照图2所示的第二实施例，第一机械连接装置8能够在力转向装置的区域中(在达到第二机械连接装置9中的开口的端部时)与压力活塞4相接触，即，活塞4形成一用于连接装置8的止挡部12。因此，在机械式备用运行方式中致动力能够从第一机械连接装置 8直接传递到制动主缸3。
按照第一实施例和第二实施例，第二机械连接装置9在执行器6的区域中与该执行器固定连接，即，在执行器6被锁止的情况下通过执行器6阻止第二机械连接装置9的运动。
为了在执行器6锁止的情况下也能够在备用级中使作用于制动踏板I上的力通过第一机械连接装置8而传递 到制动主缸3，第二机械连接装置9按照第一实施例(图I)设计成两件式。第二机械连接装置9的与执行器6固定连接的第一部分被执行器6阻止运动， 而第二机械连接装置9的与活塞4固定连接的第二部分能够通过第一机械连接装置8的成型结构11而朝向制动主缸3的方向运动。第二机械连接装置9例如在止挡部12的区域中是两件式的。止挡部12设置在第二机械连接装置9的第二部分上。
为了在备用运行方式中在执行器6锁止时能够通过第一机械连接装置8将制动踏板力传递到制动主缸3，按照图2所示的第二实施例使第二机械连接装置9 一体构成并且与执行器6固定连接，但是不与活塞4固定连接。因此，活塞4能够通过第一机械连接装置8 而在制动器致动方向上被致动，其中活塞4远离连接装置9。按照所述实施例(例如图I和 2)制动主缸3的压力室5通过一可电控的、例如无流关闭(常闭)的排出阀15与压力介质储器14连接。压力介质储器14具有较低的压力水平并且例如设计成低压存储装置或者压力介质储备容器(大气压力)。下面解释排出阀15的工作原理。
下面借助于图I和2所示的实施例详细解释按照本发明的制动系统的工作原理。 在“线控制动”运行方式中进行制动时，对制动踏板I的致动引起第一机械连接装置8的运动并且引起行程模拟器2的模拟器活塞31的位移。通过一传感器(未示出)来检测对制动踏板的致动。按照检测的对制动踏板的致动的程度来控制机电式的执行器6并且通过第二机械连接装置9与对制动踏板的致动相对应地操纵压力活塞4，这样便在车轮制动器10中建立制动压力。如果驾驶员松开制动踏板I，则第一机械连接装置8和踏板感觉模拟器2的活塞31与制动器致动方向相反地运动。相应地控制执行器6，由此使压力活塞4能够(与制动器致动方向相反地)退回并且对应于对制动踏板的致动而取消在车轮制动器10中的制动压力。因此在第一机械连接装置8和第二机械连接装置9位移相近的情况下，不发生与止挡部12的接触。
即使制动踏板I不被致动，制动主缸3也能够通过第二机械连接装置9而由执行器6致动。这一点例如在通过行驶动力学调节功能或者距离调节功能的主动制动干涉的情况下是必需的。为了在这种情况下禁止在制动踏板I上的反作用，第一机械连接装置8和第二机械连接装置9例如在长度和力转向装置的相对布置结构、开口区等方面这样构成， 使得第二机械连接装置9 (在制动器致动方向上)相对于第一机械连接装置8的位移能够在一给定的长度13上实现，而不会导致传力连接(止挡部)因此不会导致在制动踏板I上的反作用。
按照图I所示的第一实施例，第二机械连接装置9可以在制动器致动方向上运动长度13，然后第二机械连接装置9才在开口区中与行程模拟器2的模拟器活塞31接触并且在继续运动时带动模拟器活塞31，这便导致在制动踏板I上的反作用。
按照图2所示的第二实施例，第二机械连接装置9可以在制动器致动方向上运动长度13，然后第二机械连接装置9才通过面对制动踏板I的开口区端部与第一机械连接装置8接触。在第二机械连接装置9继续运动时才在制动器致动方向上带动第一机械连接装置8，这便导致制动踏板I被带动。
如果例如在防抱死调节时在对应于驾驶员进行的制动踏板致动的制动压力水平下希望取消车轮制动器10中的制动压力，通过执行器6使第二机械连接装置9与制动器致动方向相反地运动。当驾驶员对制动踏板进行的致动保持不变、进而使第一机械连接装置8 的位置保 持不变时，可能导致与止挡部12的接触，即可能导致对第一机械连接装置8的力作用。这种反作用是驾驶员能在制动踏板I上感觉到的并且可能被认为是干扰性的。为了防止这一点，有利地借助于传感器装置34和传感器装置35来检测并监控止挡部12对第一机械连接装置8、11的接近，传感器装置34检测行程模拟器2的部件(例如活塞31)的位置 /位移，传感器装置35检测执行器6的部件和相关的第二机械连接装置9或制动主缸3的活塞4的位置/位移。当止挡部12与第一机械连接装置8、11之间的距离小于一阈值时， 则打开无电流关闭的阀15并由此使制动主缸3的压力室5与压力介质储器14连接，由此取消系统压力并由此取消车轮制动器10中的压力。这样便不再需要通过执行器6使第二机械连接装置9与制动器致动方向相反地的继续返回。
按照本发明的制动系统有利地用于机动车，它们可以利用驱动电机的发电机运行模式来进行制动(也称为再生制动或回收制动)。在回收制动时一般为了实现尽可能高的能量回收率而不致动或者必要时只辅助性地致动摩擦制动器10。因此，在回收制动时驾驶员对制动踏板的致动(即第一连接装置8、11在制动器致动方向上的位移)不在车轮制动器10 中引起(显者的)制动压力建立。因此，在回收制动时在按照不例的制动系统中打开无电流关闭的阀15并且使制动主缸3的压力室5与压力介质储器14连接，由此，在通过第一机械连接装置(通过止挡部12)致动制动主缸3的情况下可以使压力介质流出到压力介质储器 14中。附加地可以控制执行器6，从而通过第二机械连接装置9致动制动主缸3。因此防止第一机械连接装置8、11与止挡部12接合并因此不在车轮制动器10上建立制动压力。如上所述，利用传感器装置34、35可以识别出第一机械连接装置8、11与止挡部12的临界/危险(kritische)的接近。
行程模拟器2有利地设计成可断开的。例如，行程模拟器2和其断开这样实现，在制动系统失效时、例如在电流故障时有效地不保持损失力或仅保持微小的损失力。
在图3中示意性示出按照本发明的制动系统的第三实施例。与第二实施例一样， 第二机械连接装置9主要由空心体构成，制动主缸3与第二机械连接装置9同轴地设置。第一机械连接装置8包括力转向装置用以使对制动踏板的致动能被传递到相对于制动主缸3 径向错开的行程模拟器2，并且第一机械连接装置至少部分地在第二连接装置9的空心体内部延伸并且穿过执行器6。与第二实施例不同，按照第三实施例行程模拟器2液压式构成。行程模拟器2包括一活塞缸装置，该活塞缸装置的模拟器活塞31在缸33中以可移动方式导引，该活塞缸装置包括液压腔室32’。模拟器活塞31能通过第一机械连接装置8致动并且与之固定连接。可选择的是，行程模拟器2包括另一模拟装置36，该另一模拟装置与活塞缸装置31. 33的液压腔室32’液压连接。
行程模拟器2的液压腔室32’能通过一可电控的、例如无电流打开的阀16与一压力介质储器14连接，用以能够断开模拟器2 (例如在备用运行方式中)。压力介质储器14 例如设计成低压存储装置，但是也可以设计成压力介质存储装置。为了减少制动系统的液压部件有利地使行程模拟器2的液压腔室32’以及制动主缸3的压力室5能与同一压力介质储器14连接，如同由图3看到的那样。但是也可以涉及两个压力介质储器。
在制动系统的常规运行(“线控制动”运行方式)中，阀16关闭(例如通电)并且模拟器2的液压腔室32’与压力介质储器14被隔开。
优选这样设计制动系统的制动主缸3，使得利用500N的踏板致动力能够达到至少O.5g (g :重力加速度)的机动车减速度。
为了例如在上述的制动系统设计中，在较小的踏板行程下实现驾驶员可感觉到的机动车减速度，制动系统有利地 包括填充装置，通过该填充装置可以实现对车轮制动器10 的预填充。填充装置包括例如缸活塞结构，该缸活塞结构具有液压腔室，其活塞能被第一机械连接装置8致动。填充装置的液压腔室与车轮制动器10或制动主缸3的压力室5连接。 利用填充装置可以使车轮制动器10 —直被填充到一给定的压力。该给定的压力例如能通过一限压阀或通过低压存储装置的弹簧的预紧而被设定/给定。在制动踏板I被致动时填充装置的活塞通过第一机械连接装置8而被致动，因此使车轮制动器10被填充装置填充， 直到达到一通过限压阀或低压存储装置的弹簧的预紧而给定的压力值。
按照图3的第三实施例，行程模拟器2或其缸活塞装置31、32’，33作为填充装置。 为此行程模拟器2的液压腔室32’通过一止回阀17与制动主缸3、进而与车轮制动器10连接。低压存储装置的弹簧14的预紧界定了填充压力。
在图4中示意性示出按照本发明的制动系统的第四实施例，在其中制动主缸设计成(轴向结构形式的)串联制动主缸3。串联制动主缸3的初级活塞4可通过第二机械连接装置9由电磁式的外力执行器6致动。按照示例，初级活塞回路I和浮动活塞回路II分别与两个车轮制动器10连接。为了模拟制动压力，在通向车轮制动器10的制动管路7中为每个车轮制动器10设有一个可电控的、例如无电流打开的阀18。借助于(可逆的)执行器 6以复用方法执行制动压力模拟。制动系统及其结构的其余部件基本上与第三实施例的部件相同。
在图5中示意性示出按照本发明的制动系统的第五实施例，其具有分解构造形式的串联制动主缸3a，3b。行程模拟器2与第一机械连接装置8同轴设置。串联制动主缸3 包括两个缸活塞装置，其中初级活塞回路的缸活塞装置3a与浮动活塞回路的缸活塞装置 3b平行设置。缸活塞装置3a的压力活塞4(通过机械连接装置9)与驱动装置6机械耦联， 缸活塞装置3b的活塞40通过管路41与活塞4液压耦联。两个缸活塞装置3a，3b与行程模拟器2平行地设置，其中缸活塞装置3a，3b分别设置在行程模拟器2的相对两侧上。第二机械连接装置9有利地这样构成，使浮动活塞回路的活塞40可以利用第二机械连接装置 9机械地致动(例如在初级活塞回路故障时)。
按照示例，从第二机械连接装置9的一给定位移开始浮动活塞回路的活塞40才在致动方向上被致动。为此，在第二机械连接装置9与浮动活塞回路的压力活塞40之间存在一机械空隙，必须首先经过了该空隙第二机械连接装置9才能与一同压力活塞40连接的突起部42相接合。
按照第五实施例的制动系统的其余部件、其结构以及工作原理已经结合图I至4 解释。
图6示出按照本发明的制动系统的第六实施例。在这里制动主缸3也构造成分解构造形式的串联制动主缸。与第五实施例不同，初级活塞回路和浮动活塞回路各自通过两个缸活塞装置3a和3b形成，其中活塞的活塞面积分别是第五实施例的各回路的相应压力活塞的活塞面积的一半。同一回路的两个缸活塞装置的压力室通过液压管路相互连接(例如用于缸活塞装置3a的管路43)。
同一回路I或II的两个缸活塞装置3a或3b分别与行程模拟器2平行地设置在行程模拟器2的相对两侧上，并且关于第一机械连接装置8的轴线对称。这样地(将每个回路)分成两个缸活塞装置以及使之对称布置使得能够通过执行器6进行无转矩的力输入。 按照示例，浮动活塞回路的两个活塞装置3b相对于初级活塞回路的两个活塞装置3a转过 90度。因此在图6中只示出初级活塞回路(活塞装置3a)，活塞装置3b设置成转过90度并且为了更好的清晰性而未示出。
在图7中示意性示出按照本发明的制动系统的第七实施例，具有与第二机械连接装置9同轴布置的串联制动主缸3。行程模拟器2包括两个活塞缸装置2a，2b，其模拟器活塞31a，31b可以共同地通过第一机械连接装置8致动，第一机械连接装置相应地包 括两个力转向装置。两个活塞缸装置2a，2b对称地设置在制动主缸3的相对两侧上。由此能够实现通过第一机械连接装置8由制动踏板I无转矩地进行致动。按照第七实施例的制动系统中，为每个车轮制动器10包括一个例如无电流打开的阀18，该阀18借助于制动器6用于以复用方法进行制动压力调制。
图8a)示意性示出按照本发明的制动系统的第八实施例的局部。制动主缸3的压力室5利用制动管路7与可液压致动的车轮制动器10连接。踏板感觉模拟器2液压地构成并且包括一具有液压腔室32’的缸活塞装置，该液压腔室32’可与车轮制动器10连接。 按照示例，在车轮制动器10 (或其进入阀18)与液压腔室32’之间设有一可电控的、例如无电流打开的隔离阀19。通过关闭隔离阀19可以在(通过执行器6移动的)制动压力调制时、例如在ABS或行驶动力学调节时禁止车轮制动器10在模拟器2/制动踏板I上的压力交变作用。通过打开隔离阀19或者说在打开隔离阀19时，可以在需要时利用外力执行器6 (通过在制动主缸3中建立压力)使制动踏板复位。
如同由图8a)看到的那样，按照示例，附加地这样构造踏板感觉模拟器2，使(例如车轮制动器10的)压力反作用在一下压力范围中降低。为此踏板感觉模拟器2包括两个不同的作用面Al，A2和可选择地包括一弹簧20。液压腔室32’由具有作用面Al的第一活塞 21和具有更小作用面A2的穿过第一活塞21的第二活塞31界定出，其中活塞31通过第一机械连接装置8致动并且在制动器致动方向上通过弹簧20而支撑在活塞21上。
下面借助于图8解释踏板感觉模拟器2的工作原理。
在(以踏板力F)致动 制动踏板I时，首先在较小的踏板行程s下第二活塞31的较小的活塞面积Al起作用，这导致扁平的力行程特征曲线，如同在图Sb中在区域A中所示的那样。当弹簧20达到第一活塞21时，首先使弹簧20被压缩，这导致力行程特征曲线的剧烈上升(图Sb中的区域B)，然后活塞21的作用面A2移动，这导致力行程特征曲线中更加陡斜地升高(图8b中的区域C)。
行程模拟器2的作用面Al，A2能被施加车轮制动器10的压力并且通过模拟器2 的构造(两个分开作用的、大小不同的活塞面Al、A2，通过弹簧20缓慢过渡)而在下压力范围中降低压力反作用(所谓的跳跃作用)。
在图9中示意性示出按照本发明的制动系统的第九实施例。行程模拟器2两级地构成，其中第一级对应于第八实施例构成。行程模拟器2包括一活塞缸装置，该活塞缸装置具有两个前后设置的液压腔室32’和26，这两个液压腔室通过浮动活塞隔开。利用第一机械连接装置8致动活塞31。行程模拟器2的每个液压腔室32’，26利用一个制动回路1、11 与各两个车轮制动器10连接，其中对每个车轮制动器前置一个无电流打开的、用于调制制动压力的阀18。为每个制动回路1、11在液压腔室32’、26与车轮制动器10之间设置一无电流打开的隔离阀19用以防止在调制制动压力时的压力交变作用。制动主缸3设计成分解构造形式的串联制动主缸，其中初级活塞回路和浮动活塞回路分别通过两个缸活塞装置 3a和3b形成，为了无转矩地通过执行器6输入力，所述两个缸活塞装置(在行程模拟器2的相对的纵向两侧上)设置成关于第一机械连接装置8的轴线对称。在串联制动主缸3的初级活塞回路上连接具有两个车轮制动器10的制动回路I，而在浮动活塞回路上连接具有两个车轮制动器10的制动回路II。浮动活塞回路的两个缸活塞装置相对于初级活塞回路的两个缸活塞装置3a转过90度，因此在图9中只示出初级活塞回路。
按照第九实施例，行程模拟器2被用作填充装置(体积放大器原理)。为此行程模拟器2的液压腔室32’与制动回路I、进而与相应的车轮制动器10连接。此外，液压腔室 32’通过一可电控的、例如无电流关闭的阀15与低压存储装置14连接。低压存储装置14 的弹簧的预紧界定填充压力。
按照示例，检测行程模拟器2状态的传感器装置34设计成行程传感器34，其用于检测行程模拟器2的活塞31或与其连接的部件的位移/位置。此外，制动系统按照示例包括压力传感器22，其用于测量初级活塞回路的压力。
由图9可以看到，制动系统的液压部件一尤其是行程模拟器2、制动主缸3以及阀15、18、19—和可选择的传感器装置一例如传感器装置34、22——有利地设置在一外壳23中。外壳23可以容易地设置在驱动装置6的背离制动踏板I的一侧上。因此，仅有两个机械连接装置8和9从驱动装置6的外壳延伸到外壳23。
如上所述，行程模拟器2有利地通过一个或多个无电流打开的隔离阀19与车轮制动器10连接(见图8和9)。在再生制动时关闭复式阀/复用阀18，用于防止在车轮制动器 10中建立压力。在低压力下由驾驶员在行程模拟器2中压入的体积通过阀15排到低压存储装置14中。在高压力下在行程模拟器2中的反压通过适合地控制执行器6来模拟。
在图10中示意性示出按照本发明的制动系统的第十实施例。这个实施例基本上对应于第七实施例。除了在通向车轮制动器10的制动管路中的无电流打开的、用于调制制动压力的阀18外,制动系统附加地还在一个或多个、例如所有的车轮制动回路上包括可电控的、例如无电流关闭的阀24，利用阀24可以建立通到低压力水平25 (压力介质存储装置 (大气压力)或低压存储装置)的连接。按照示例，其中两个车轮制动器10可附加地通过阀 24与低压力水平25连接，由此能够快速地取消在这些车轮制动器中的制动压力。由此提供了如下的可能性在同时需要在一个车轮制动器上取消压力并且在另一车轮制动器上建立压力的情况下改善制动压力调制的速度。
该实施例的可电控的电磁驱动装置6包括例如电机和旋转平移传动装置，例如球螺纹传动装置，用于将电机的旋转运动转换成直线运动。驱动装置6有利地设置在一外壳中，其中第一机械连接装置8穿过外壳延伸。
按照本发明的制动系统有利地包括传感器装置34，该传感器装置用于检测行程模拟器2的状态，例如用于检测行程模拟器的部件(例如活塞31)的位置/位移或者用于检测第一机械连接装置8的位置/位移，制动系统还包括用于检测制动主缸3的状态的传感器装置35，该传感器装置35例如用于检测制动主缸3的活塞4的位置/位移或者第二机械连接装置9的位置/位移或者执行器6的部件的位置/位移(例如电机的转子位置或者旋转平移传动装置的螺杆的位置)。
按照本发明的制动系统附加或替代地有利地包括一用于检测制动主缸3压力和/ 或车轮制动器10压力的传感器装置22和/或用于检测行程模拟器2的压力的传感器装置。
权利要求
1.一种用于机动车的制动系统，包括 制动踏板(I) 行程模拟器(2)，该行程模拟器通过用于传递致动力的第一机械连接装置(8)与制动踏板(I)耦联， 至少具有一压力室(5)和一活塞(4)的制动主缸(3)，该制动主缸的压力室(5)通过压力管路(7)与至少一个能被液压致动的车轮制动器(10)连接或者是能够与之连接，和 可电控的机电式的驱动装置(6)，利用该驱动装置能够通过第二机械连接装置(9)致动制动主缸(3)的活塞(4)，其特征在于，所述机电式的驱动装置(6)设置在如下两方之间 一方是制动踏板(I) 另一方是制动主缸(3)和行程模拟器(2)，其中，第一机械连接装置(8 )从制动踏板(I)穿过驱动装置(6 )延伸到行程模拟器(2 )。
2.如权利要求I所述的制动系统，其特征在于，所述机械连接装置中的一个(9)—— 尤其是第二机械连接装置——至少部分地设计成空心体，而另一机械连接装置(8)——尤其是第一机械连接装置——至少部分地设置在该空心体内部。
3.如权利要求I或2所述的制动系统，其特征在于，所述行程模拟器(2)包括至少一个活塞缸装置，所述至少一个活塞缸装置的模拟器活塞(31)与第一机械连接装置(8)连接， 其中所述模拟器活塞(31)尤其是界定出液压腔室(32 ’)。
4.如权利要求3所述的制动系统，其特征在于，所述液压腔室(32’)与至少一个车轮制动器(10)连接或者是能与之连接。
5.如权利要求3或4所述的制动系统，其特征在于，所述液压腔室(32’)通过可电控的阀(16)与低压存储装置(14)连接。
6.如权利要求3至5中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述行程模拟器(2)附加于所述模拟器活塞(31)还包括另一活塞(21)和一弹簧(20)，其中所述模拟器活塞(31) 的活塞作用面(Al)比该另一活塞的活塞作用面(A2)更小，所述模拟器活塞在该另一活塞(21)中被以可移动方式导引并且借助所述弹簧(20)支撑在该另一活塞(21)上。
7.如权利要求3至6中任一项所述的制动系统，其特征在于，在所述行程模拟器(2)的液压腔室(32’)与车轮制动器(10)之间设有一可电控的、无电流打开的隔离阀(19)。
8.如权利要求3至5中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述液压腔室(32’)通过止回阀(17)与制动主缸(3)连接，所述制动主缸与至少一个车轮制动器(10)连接。
9.如权利要求I至8中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述行程模拟器(2)— 尤其是行程模拟器(2)的活塞缸装置——和制动主缸(3)基本上平行地并排设置，至少第一机械连接装置(8 )或第二机械连接装置(9 )包括力转向装置。
10.如权利要求I至9中任一项所述的制动系统，其特征在于，第一机械连接装置(8) 和第二机械连接装置(9)构造得(11、12)，使得能够通过第一机械连接装置(8)与制动主缸(3)之间或第一机械连接装置(8、11)与第二机械连接装置(9)之间的机械接触(12)实现借助第一机械连接装置(8)在制动器致动方向上对制动主缸(3)的致动。
11.如权利要求I至10中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统包括至少一个传感器装置(34、35)，利用所述至少一个传感器装置确定第一机械连接装置(8)相对于第二机械连接装置(9)的相对位置。
12.如权利要求I至11中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述制动主缸(3)的压力室(5)能通过一可电控的阀(15)与压力介质储器(14)连接。
13.如权利要求I至12中任一项所述的制动系统，其特征在于，通过所述第二机械连接装置(9)的——尤其是两件式的——构造或者通过所述制动主缸(3)的活塞(4)与第二机械连接装置(9)之间的耦联的——尤其是可分离的——构造，使得即使在驱动装置(6)锁止时也能够利用第一机械连接装置(8)致动制动主缸(3)的活塞(4)。
14.如权利要求I至13中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一机械连接装置 (8 )和第二机械连接装置(9 )实施成，使得通过驱动装置(6 )能够使第二机械连接装置(9 ) 在不对制动踏板(I)产生带动或反作用的情况下相对于第一机械连接装置(8)沿制动器致动方向在一给定的行程(13)上移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的制动系统，具有制动踏板(1)、行程模拟器(2)、至少具有一压力室(5)和一活塞(4)的制动主缸(3)和可电控的机电式的驱动装置(6)，该行程模拟器通过用于传递致动力的第一机械连接装置(8)与制动踏板(1)耦联，该制动主缸的压力室(5)通过压力管路(7)与至少一个能被液压致动的车轮制动器(10)连接或者是能够与之连接，利用该驱动装置能够通过第二机械连接装置(9)致动制动主缸(3)的活塞(4)，其中所述机电的驱动装置(6)设置在制动踏板(1)一方与制动主缸(3)和行程模拟器(2)一方之间，其中第一机械连接装置(8)从制动踏板(1)穿过驱动装置(6)延伸到行程模拟器(2)。
文档编号B60T13/74GK102869552SQ201180021867
公开日2013年1月9日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年4月30日
发明者H-J·法伊格尔 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司