帶電動伺服制動器的制動系統及該制動系統的控制方法與流程
2023-04-29 21:39:16
本發明涉及一種帶有電動伺服制動器的制動系統，伺服制動器以受控方式通過受伺服制動器驅動的推桿作用在主缸體上，並作用在主缸體的活塞(初級活塞)上，電動制動器裝有連接至制動踏板控制杆的柱塞，該總成沿著軸線xx安裝。本發明還涉及帶電動伺服制動器的此類制動系統的控制方法。本發明的目的在於實現一種帶有電動伺服制動器和液壓模擬器的制動系統，它通過簡化系統結構而比現有系統更簡單，並允許司機在伺服制動器飽和之後提升主缸體中的壓力，或者甚至在需要強動力的情況下重新耦合制動踏板。
背景技術：
上述定義類型的帶有伺服制動器的制動系統是已知的。
技術實現要素：
為此，本發明的目的在於一種上述定義類型的帶有伺服制動器的制動系統，其特徵在於一種用於模擬制動器在踏板上的跳躍及其反應的制動模擬器，其安裝在電動伺服制動器的輔助活塞和柱塞之間，並包括：●在柱塞和輔助活塞的xx軸線上的模擬器主體，構成被柱塞和輔助活塞限制在模擬器主體中的模擬器的腔室，而在它們之間的自由的中間活塞設有滲漏孔，允許該中間活塞的位移以及液體交換，並把該腔室分為：○帶有柱塞的後容積，○帶有輔助活塞的前容積，●該柱塞用跳躍彈簧推在中間活塞上，中間活塞本身被回動彈簧支持頂在模擬器腔室相反的底部上。跳躍彈簧的尺寸為了模擬制動器的跳躍而確定，而回動彈簧模擬制動器對制動踏板的反應。該制動系統具有特別簡單和緊湊地實現模擬器和伺服制動器結合的優點。制動器的控制也更加簡單。按照一個特別有利的特徵，模擬器的腔室用配備了電動控制閥的管道連接到容器，●連接至行程傳感器的控制迴路，用來管理伺服電機和電動閥的運行，該行程傳感器檢測受制動踏板控制的柱塞運動，●對於正常制動運行模式，直至伺服電動機的輔助結束為止，和對於機械備用運行模式，電動閥打開該管道，這時該柱塞通過中間活塞的中間介入而頂住輔助活塞，而且輔助活塞用推桿推動主缸體活塞，●在輔助結束時，對於正常運行和備用液壓運行，電動閥關閉，以便隔離模擬器腔室中的液體體積，並在該柱塞和該輔助活塞之間，藉助於由控制杆、柱塞、模擬器腔室內的液體體積、輔助活塞和推桿構成的剛性連接，構成液壓傳動，該液壓傳動直接將施加在制動踏板上的壓力傳遞至主缸體活塞。於是，該制動系統允許在超過電動伺服制動器飽和的強動力情況下重新耦合制動踏板。該系統在電動伺服制動器及其液壓部分發生故障的情況下，還通過對主缸體的直接機械動作，或者在僅僅電動伺服制動器發生故障的情況下藉助於液壓活塞而提供所有保險措施。按照另一個有利的特徵，模擬器的腔室由伺服制動器一側的大直徑鏜孔形成，用設有引導輔助活塞的鏜孔的蓋板封閉，而在模擬器主體的另一側包括接納該柱塞的小直徑鏜孔，小直徑鏜孔與大直徑鏜孔構成凸肩，該自由的中間活塞在大直徑鏜孔中被引導。按照另一個有利的特徵，該自由的中間活塞呈小杯形狀，由配備圓周法蘭的圓柱形空腔組成，該圓柱形空腔基本上對應於小直徑鏜孔的直徑，用以接納跳躍彈簧的端部，而該小杯的法蘭在活塞的另一面上與該空腔形成圓周凹槽，接納回動彈簧的端部，該空腔的底部組成柱塞和輔助活塞的支持面。按照另一個有利的特徵，該柱塞由主體形成，該主體在一側接納控制杆，而在另一側通過容納跳躍彈簧部分的套筒而延伸。相對於自由的中間活塞和柱塞的這些不同的特徵，允許實現特別緊湊的制動系統。若執行器活塞在模擬器外殼上面通過，則該系統更加緊湊。按照另一個有利的特徵，主體的小直徑鏜孔包括液壓液體供應凹槽，由兩個圓周密封圈形成邊沿，該凹槽連接到制動器的液體容器，該套筒具有分布在位於凹槽對面的圓環上的供應孔，當柱塞處於靜止位置時，套筒內部(模擬器腔室)和凹槽之間的連通在柱塞跳躍通過之後被切斷。按照另一個特徵，該輔助活塞包括位於執行器活塞中的驅動法蘭和穿過模擬器蓋板鏜孔的封閉的缸體，用以被回動彈簧包圍而插入該腔室中，該缸體的底部形成液壓備用模式和機械備用模式下用於運行的支持面。這些不同的特徵參與由模擬器和電動伺服制動器構成的總成的緊湊性。按照另一個特徵，該制動系統包括控制迴路和連接到包括在該輔助活塞和該中間活塞之間的模擬器腔室的後容積上的壓力傳感器，用以檢測該容積中主導的壓力，並把壓力信號傳遞到控制迴路，控制迴路連接至電動閥和電動機，用以控制伺服制動器的正常運行和備用運行。該控制迴路可以是專用於制動系統的控制迴路或者構成電動機和汽車運行的一般管理迴路的一部分。最後，本發明旨在提出一種諸如上述定義的帶有電動伺服制動器的制動系統的控制方法，該方法的特徵在於，在正常運行模式下，該控制迴路作用在伺服制動器電動機和電動閥上，使模擬器腔室和該容器連通，以便允許用控制杆和柱塞的位移驅動伺服制動器，該推桿只受執行器活塞驅動，●在伺服制動器行程終點，該推桿被液壓動作推動，關閉電動閥，以便阻斷該腔室中的液體容積，並用柱塞、輔助活塞和推桿把踏板的推力傳遞到主缸體的活塞上，●在備用液壓運行模式下，控制迴路使電動閥處於關閉位置，並切斷模擬器腔室和該容器之間的流體連通，該推桿只受柱塞位移、隔離在腔室中的容積、輔助活塞和推桿動作，●在備用機械運行模式下，該控制迴路打開電動閥，使模擬器腔室和制動器的液體容器連通，以便使柱塞直接推動輔助活塞以及自由活塞的插入，●在液壓備用運行模式下，控制迴路使電動閥處於關閉位置，切斷模擬器腔室和該容器之間的流體連通，該推桿只由柱塞位移、隔離在該腔室中的容積、輔助活塞和推桿動作。附圖說明下文將藉助帶有電動伺服制動器和制動器模擬器的制動系統的一個實施方式和作為示例示意地在附圖中示出的一個變型更詳細地描述本發明，附圖中：●圖1是按照本發明的制動系統的示意圖；●圖2至7描繪了圖1的制動系統不同的運行狀態，只限於制動器的主要零件及其模擬器，就是說，○圖2描繪了靜止時或跳躍過去之後制動動作開始時的制動位置；○圖3描繪了跳躍結束；○圖4描繪了在正常模式下通過電動伺服制動器使制動器動作，和回動彈簧對連接至踏板的柱塞和控制杆的反應；○圖5描繪了電動伺服制動器動作結束和柱塞通過液壓傳動裝置在輔助活塞上的動作開始；○圖6描繪了輔助模式和對制動踏板強動作的結束以及在伺服制動器發生故障的情況下的備用液壓運行模式；○圖7描繪了通過柱塞直接作用在輔助活塞上用備用制動裝置進行的備用機械運行模式；而○圖8描繪了按照本發明的制動系統的一個實施方案。部件列表100主缸體(串列式)101活塞(初級)102推桿110制動器液容器120電動伺服制動器121執行器活塞122套筒123法蘭123A中央鏜孔125齒條126小齒輪127傳動裝置128電動機130輔助活塞131法蘭132封閉缸體133底部140柱塞141套筒142供應孔145控制杆146行程傳感器150自由的中間活塞151空腔152法蘭153校準孔155回動彈簧156跳躍彈簧160模擬器161外殼162模擬器腔室162A大直徑鏜孔162B小直徑鏜孔163凸肩164蓋板165鏜孔166圓周凹槽167密封圈170電動閥171彈簧172壓力傳感器200控制迴路C1，C2制動器迴路EV電動閥V1後容積V2前容積L1管道L2管道SP壓力信號SE外部信號SA動作信號PF制動踏板具體實施方式按照圖1，本發明旨在提出一種配備了電動伺服制動器120的制動系統，該電動伺服制動器藉助於受伺服制動器120驅動的輔助活塞130通過作用在活塞101上而控制主缸體100，該伺服制動器受柱塞140控制並通過該柱塞140連接被制動踏板PF動作的控制杆145。為了便於描述起見，選定一個傳統的方向，其具有前側AV(主缸體一側)和後側AR(制動踏板PF一側)以及伺服制動器、模擬器和主缸體沿著它運行的軸線xx。更詳細地說，該制動系統只示出連接到電動伺服制動器120和制動器100主缸體的部分，包括主缸體100，一般為串列式主缸體，具有活塞101(初級活塞)和且必要時具有次級活塞。主缸體100在壓力下向連接至車輪制動器的兩個制動器迴路C1，C2提供制動液。主缸體100還通過未示出的連路連接到制動器的液體容器110。主缸體100使用於該一個或兩個制動器迴路C1，C2的制動液處於壓力下，它本身藉助於伺服制動器120啟動，伺服制動器120由通過制動器模擬器160聯繫到制動踏板PF上的動作的制動命令而啟動，制動器模擬器160模擬制動器對制動踏板的反應，就是說首先跳躍，接著準確地說制動器的反應。電動伺服制動器100包括齒條驅動裝置，該齒...