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制动放大器-耦合装置

阅读:255发布:2021-08-15

专利汇可以提供制动放大器-耦合装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 制动 力 放大器 -耦合装置,具有减速 活塞 、输入活塞和放大器活塞,输入活塞在操纵制动输入元件时能以驾驶员 制动距离 的幅度从其原始 位置 中移出,在以低于预先给定的 阈值 的驾驶员制动距离的幅度移位的输入活塞与减速活塞间禁止力传递,放大器活塞能借助制动力放大器-驱动装置移位,从而能借助制动力放大器-驱动装置使与放大器活塞 接触 的减速活塞从非制动位置移到至少一个制动位置,制动力放大器-耦合装置包括接触元件,它在减速活塞从非制动位置移位到至少一个制动位置 时移 位和/或 变形 ,使得接触元件的第一接触面与以自阈值起的驾驶员制动距离的幅度移位的输入活塞的第二接触面接触,从而驾驶员制动力经由接触元件传递到减速活塞上。,下面是制动放大器-耦合装置专利的具体信息内容。

1.制动放大器-耦合装置,具有
至少能够部分地移位到主制动缸(10)中的减速活塞(16);
输入活塞(14),该输入活塞(14)能够如此布置在制动输入元件上,使得所述输入活塞(14)在操纵所述制动输入元件时能够以驾驶员制动距离(z)的幅度从其原始位置中朝所述减速活塞(16)和/或所述主制动缸(10)的方向移位,其中在以低于预先给定的阈值(zs)的驾驶员制动距离(z)的幅度移位的所述输入活塞(14)与所述减速活塞(16)之间禁止力的传递;以及
放大器活塞(18),该放大器活塞(18)能够如此布置在制动力放大器-驱动装置上,使得所述放大器活塞(18)能够借助于所述制动力放大器-驱动装置至少对于所述输入活塞(14)的低于预先给定的阈值(zs)的驾驶员制动距离(z)来说如此移位,从而与放大器活塞(18)相接触的所述减速活塞(16)能够借助于所述制动力放大器-驱动装置从非制动位置移位到至少一个制动位置中;
其特征在于
布置在所述减速活塞(16)上的接触元件(26),该接触元件(26)在所述减速活塞(16)从非制动位置移位到至少一个制动位置中时能够如此移位和变形,使得该接触元件(26)的第一接触面(32)能够关于所述减速活塞(16)朝所述输入活塞(14)的第二接触面(30)的方向转移,其中以自所述阈值(zs)起的驾驶员制动距离(z)的幅度移位的所述输入活塞(14)的第二接触面(30)如此与所述接触元件(26)的第一接触面(32)相接触,从而能够将驾驶员制动力(Ff)从所述以自所述阈值(zs)起的驾驶员制动距离(z)的幅度移位的输入活塞(14)经由所述接触元件(26)传递到处于包括非制动位置和至少一个制动位置的位置范围内的所述减速活塞(16)上。
2.按权利要求1所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述第一接触面(32)与所述第二接触面(30)之间的间距(b、b1、b2、b3)是所述驾驶员制动距离(z)的函数。
3.按权利要求1或2所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述第一接触面(32)与所述第二接触面(30)之间的间距(b、b1、b2、b3)不依赖于所述输入活塞(14)的相对于所述放大器活塞(18)的相对距离(x1、x2、x3)。
4.按权利要求1所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述制动力放大器-耦合装置包括制动力放大器-驱动装置,该制动力放大器-驱动装置至少对于所述输入活塞(14)的低于预先给定的阈值(zs)的驾驶员制动距离(z)来说能够在一种具有等于零的能量回收度的非能量回收模式中并且在至少一种具有不等于零的能量回收度的能量回收模式中运行。
5.按权利要求4所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述第一接触面(32)与所述第二接触面(30)之间的间距(b、b1、b2、b3)不依赖于当前的能量回收度。
6.按权利要求1所述的制动力放大器-耦合装置,其中该制动力放大器-耦合装置包括踏板作用力-部分模拟器,所述踏板作用力-部分模拟器对于所述输入活塞(14)的处于该输入活塞(14)的原始位置与极限驾驶员制动距离(zj)之间的驾驶员制动距离(z)来说将较低的恒定的模拟器作用力(Fs)施加到所述输入活塞(14)上并且对于所述输入活塞(14)的处于所述极限驾驶员制动距离(zj)与所述阈值(zs)之间的驾驶员制动距离(z)来说将不断增加的模拟器作用力(Fs)施加到所述输入活塞(14)上。
7.按权利要求6所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述踏板作用力-部分模拟器对于所述输入活塞(14)的自所述阈值(zs)起的驾驶员制动距离(z)来说将不断下降的并且趋向于零的模拟器作用力(Fs)施加到所述输入活塞(14)上。
8.按权利要求6或7所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述踏板作用力-部分模拟器包括至少一个通过模拟器弹簧(38)与壳体(22、74、78)相连接的辊子(36),该辊子(36)在以所述驾驶员制动距离(z)的幅度将所述输入活塞(14)从原始位置移出来时能够沿轨迹(40)在所述输入活塞(14)上得到导引。
9.按权利要求8所述的制动力放大器-耦合装置,其中坡度(α)能够定义为所述轨迹(40)的垂直于所述驾驶员制动距离(z)的轴线的变化除以所述轨迹(40)的平行于所述驾驶员制动距离(z)的轴线的变化得到的商,并且其中所述辊子(36)对于所述输入活塞(14)的处于该输入活塞(14)的原始位置与所述极限驾驶员制动距离(zj)之间的驾驶员制动距离(z)来说与所述轨迹(40)的具有较低的坡度(α)的第一区段相接触,对于所述输入活塞(14)的处于所述极限驾驶员制动距离(zj)与所述阈值(zs)之间的驾驶员制动距离(z)来说与所述轨迹(40)的具有增大的坡度(α)的第二区段相接触,并且/或者对于所述输入活塞(14)的自阈值(zs)起的驾驶员制动距离(z)来说与所述轨迹(40)的具有减小的并且趋向于零的坡度(α)的第三区段相接触。
10.按权利要求1所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述接触元件(26)包括能够相对于所述减速活塞(16)移位的挺杆。
11.按权利要求1所述的制动力放大器-耦合装置,其中所述减速活塞(16)具有用于在所述主制动缸(10)的内部容积与所述接触元件(26)的表面之间进行制动气体交换或者制动液交换的直通孔。
12.再生的制动系统,具有按权利要求1到11中任一项所述的制动力放大器-耦合装置和发电机(12)。
13.按权利要求12所述的再生的制动系统,其中该再生的制动系统包括制动输入元件,并且所述输入活塞(14)能够借助于较低的恒定的作用于所述制动输入元件上的驾驶员制动力(Ff)以驾驶员制动距离(z)的幅度从其原始位置中移出来,直至低于所述阈值(zs)的极限驾驶员制动距离(zj)。
14.按权利要求13所述的再生的制动系统,其中增加的模拟器作用力(Fs)阻碍借助于作用于所述制动输入元件上的驾驶员制动力(Ff)来将所述输入活塞(14)继续移位到处于所述极限驾驶员制动距离(zj)与所述阈值(zs)之间的驾驶员制动距离(z)。
15.机动车,具有按权利要求1到11中任一项所述的制动力放大器-耦合装置或按权利要求12到14中任一项所述的再生的制动系统。

说明书全文

制动放大器-耦合装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制动力放大器-耦合装置。

背景技术

[0002] 传统的用于机动车的制动系统经常在由驾驶员施加到制动系统的制动输入元件上的驾驶员制动力与施加到布置在主制动缸上的减速组件上的减速力之间具有非线性的关系。尤其这样的制动系统比如在DE 197 22 739 C2中所描述的伺服制动机构经常拥有对于驾驶员来说在操纵制动输入元件时能够感觉到的跃动范围(Jump-in-Bereich)。
[0003] 图1A和1B示出了两个用于显示驾驶员制动力与所产生的减速力之间的关系的实例的坐标系。坐标系的横坐标表示驾驶员制动距离z,耦合到所操纵的制动输入元件上的输入活塞能够以该制动距离z的幅度来移位。图1A的坐标系的纵坐标表示为了以所述驾驶员制动距离z的幅度来移动输入活塞而有待施加的驾驶员制动力Ff。在图1B的坐标系中,纵坐标表示所产生的减速力Fe。
[0004] 如可以从图1A中看出的一样,驾驶员必须施加最小力Fm,用于使所述在未操纵制动输入元件时处于其原始位置(z=0)中的输入活塞从这个原始位置中运动出来。在随后的从所述原始位置直到驾驶员制动距离zj的跃动范围J内,所述为移动输入活塞而施加的驾驶员制动力Ff比较低并且几乎是恒定的。在所述跃动范围J内,所述减速力Fe仅仅以微小的坡度上升。自所述驾驶员制动距离zj起,所述驾驶员制动力Ff和减速力Fe越来越陡并且随后逐渐变为近乎为线性的区域。
[0005] 所述跃动范围J经常从所述处于其原始位置中的输入活塞与垫片(Reaction Disc)之间的气隙中产生,通过所述垫片在以所述驾驶员制动距离zj的幅度移动所述输入活塞之后能够将驾驶员制动力从输入活塞施加到布置在主制动缸上的减速活塞上。因为在这种情况下在驾驶员制动距离小于zj时在输入活塞与反应垫片之间不存在着用于进行力的传递的接触,所以所述跃动范围J内的减速力Fe通常由制动力放大器-驱动装置施加到减速活塞上。在多数情况下,在此如此触发所述制动力放大器-驱动装置,使得布置在所述制动力放大器-驱动装置上的并且与所述垫片相接触的放大器活塞如此与所述输入活塞一起同步运动,从而在所述输入活塞与所述放大器活塞之间不存在不等于零的距离差。

发明内容

[0006] 本发明的任务是,提供一种用于机动车的制动力放大器-耦合装置。其具有至少能够部分地移位到主制动缸中的减速活塞;输入活塞,该输入活塞能够如此布置在制动输入元件上,使得所述输入活塞在操纵所述制动输入元件时能够以驾驶员制动距离的幅度从其原始位置中朝所述减速活塞和/或所述主制动缸的方向移位,其中在以低于预先给定的阈值zs的驾驶员制动距离z的幅度移位的所述输入活塞与所述减速活塞之间禁止力的传递;以及放大器活塞,该放大器活塞能够如此布置在制动力放大器-驱动装置上,使得所述放大器活塞能够借助于所述制动力放大器-驱动装置至少对于所述输入活塞的低于预先给定的阈值zs的驾驶员制动距离z来说如此移位,从而与放大器活塞相接触的所述减速活塞能够借助于所述制动力放大器-驱动装置从非制动位置移位到至少一个制动位置中;按本发明设置了布置在所述减速活塞上的接触元件,该接触元件在所述减速活塞从非制动位置移位到至少一个制动位置中时能够如此移位和变形,使得该接触元件的第一接触面能够关于所述减速活塞朝所述输入活塞的第二接触面的方向转移,其中以自所述阈值zs起的驾驶员制动距离z的幅度移位的所述输入活塞的第二接触面如此与所述接触元件的第一接触面相接触,从而能够将驾驶员制动力Ff从所述以自所述阈值zs起的驾驶员制动距离z的幅度移位的输入活塞经由所述接触元件传递到处于包括非制动位置和至少一个制动位置的位置范围内的所述减速活塞上。
[0007] 所述制动力放大器-耦合装置给具有跃动范围的制动系统增加了遮蔽功能(Verblendungsfunktionalität),从而在制动时能够借助于发电机将机动车的运动能量的一部分转换为电能,而驾驶员没有由于偏离标准状态的机动车减速和/或由于变化的制动操纵感觉而注意到其中的一些情况。本发明由此将机动车的运动能量自动地转换为能够储存的电能这种做法的优点与制动输入元件的对驾驶员来说良好的操作舒适性统一起来。在此保证,在不同的能够执行的制动过程中可靠地遵守由驾驶员预先给定的机动车减速并且在所有的制动过程中实现了对驾驶员来说符合习惯的制动操纵感觉,其中所述制动过程可以包括仅仅借助于液压的摩擦制动器进行的制动过程、仅仅借助于所述发电机进行的制动过程以及在同时使用所述液压的摩擦制动器和所述发电机的情况下进行的制动过程。尤其在此实现的制动操纵感觉相当于具有跃动范围的标准制动感觉。
[0008] 所述按本发明的制动系统的有利的实施方式和改进方案在上下文中得到描述。附图说明
[0009] 下面借助于附图对本发明的其它特征和优点进行解释。附图示出:
[0010] 图1A和1B是两个用于示出驾驶员制动力与相应的减速力(Einbremskraft)之间的关系的实例的坐标系;
[0011] 图2Aa到2Ha是所述制动力放大器-耦合装置的第一实施方式的运行模式的示意图,其中图2Ab到2Hb的坐标系描绘驾驶员制动距离与驾驶员制动力之间的关系,图2Ac到2Hc的坐标系描绘驾驶员制动距离与减速力之间的关系并且图2Ad到2Hd的坐标系描绘驾驶员制动力与减速力之间的关系;
[0012] 图3A到3C是在图2的制动系统的不同的运行模式中的能流;
[0013] 图4A到4E分别是两个横截面、一个坐标系以及两张示意图,用于对所述制动力放大器-耦合装置的第二实施方式进行解释;
[0014] 图5A和5B是两个用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第三实施方式的横截面;
[0015] 图6A和6B是两个用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第四实施方式的横截面;并且
[0016] 图7a到7d是一张示意图和三个坐标系,用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第五实施方式。

具体实施方式

[0017] 图2Aa到2Ha示出了所述制动力放大器-耦合装置的第一实施方式的运行模式的示意图,其中图2Ab到2Hb的坐标系描绘驾驶员制动距离与驾驶员制动力之间的关系,图2Ac到2Hc的坐标系描绘所述驾驶员制动距离与减速力之间的关系并且图2Ad到2Hd的坐标系描绘所述驾驶员制动力与减速力之间的关系。图2Ab到2Hb和图2Ac到2Hc的坐标系的横坐标是驾驶员制动距离z。图2Ab到2Hb的坐标系的纵坐标和图2Ad到2Hd的坐标系的横坐标是驾驶员制动力Ff。相应地图2Ac到2Hc和图2Ad到2Hd的坐标系的纵坐标是减速力Fe。
[0018] 在图2Aa到2Ha中示意性地描绘的制动力放大器-耦合装置耦合到具有至少一条(未示出的)液压的制动回路的主制动缸10上。所述主制动缸10比如可以是串联主制动缸。如下面还要详细描述的一样,所述主制动缸10的内部容积能够如此变化,从而能够调节主制动缸10中以及液压连接的制动回路的至少一个车轮制动缸中的所期望的内压力。通过这种方式可以借助于所述至少一个车轮制动缸将所期望的液压的制动力矩施加到至少一个所配属的车轮上。
[0019] 所述至少一条与所述主制动缸10共同作用的制动回路比如可以分配给机动车的一根车轴的仅仅一个车轮、多个车轮、至少两个布置在机动车的一侧上的车轮或者两个对布置在机动车上的车轮。在下面所描述的制动力放大器-耦合装置不局限于与所述主制动缸10共同作用的制动回路的一种特定的实施方式。
[0020] 所述制动力放大器-耦合装置在布置在具有发电机12的(再生的)制动系统中的情况下特别有利,借于所述发电机12能够将发电机制动力矩施加到至少一个车轮上。在此用于将机动车的动力能转换为能够储存的电能的发电机的所有已知的实施方式能够结合所述制动力放大器-耦合装置来使用。因此这里不对能够使用的发电机12进行更详细的描述。
[0021] 所述配备着制动力放大器-耦合装置的(再生的)制动系统具有至少一个(未草绘出来的)制动输入元件,比如制动踏板。在所述制动输入元件上能够如此耦合所述制动力放大器-耦合装置的输入活塞14,从而在通过机动车的驾驶员操纵所述制动输入元件时能够以驾驶员制动距离z的幅度相对于主制动缸10来移动输入活塞14。所述输入活塞14比如可以构造为输入杆或者包括输入杆。但是要指出,所述输入活塞14不局限于接近杆形的形状。取而代之的是,所述输入活塞14可以理解为任意形状的传力组件,所述传力组件能够在通过驾驶员操纵所述制动输入元件时朝所述主制动缸10的方向移位。
[0022] 在所述主制动缸10上能够移动、布置/耦合所述制动力放大器-耦合装置的减速活塞(Einbremskolben)16。所述耦合到主制动缸10上的减速活塞18可以在施力的情况下至少部分地朝所述主制动缸10中推移。借助于所述减速活塞16,由此能够根据所期望的液压的制动力矩来调节所述主制动缸10中的内压力。
[0023] 所述减速活塞16比如可以是指输出杆。但是这里所描述的(再生的)制动系统不局限于接近杆形的减速活塞16。取而代之的是,所述减速活塞16可以是指主制动缸10的每个能够移位的减速组件,借助于所述减速组件能够在所述主制动缸10中实现所期望的内压力。
[0024] 为了能够使配备着这里所描述的制动系统的机动车的驾驶员在制动过程中获得制动操纵元件的良好的操作舒适性,所述制动系统也具有(未草绘出来的)制动力放大器-驱动装置。所述制动力放大器-驱动装置可以包括至少一台电动达。但是,在后面提到的优点不局限于给所述制动系统配备机电的制动力放大器这种方案。作为机电的制动力放大器的替代方案或者补充方案,也可以使用真空制动力放大器。所述制动力放大器-驱动装置由此也可以是指未构造为电动马达的用于提供放大力Fv的驱动装置。
[0025] 所述制动力放大器-驱动装置能够通过所述制动力放大器-耦合装置的放大器活塞18如此与减速活塞16相连接,从而能够通过所述放大器活塞18将放大力Fv传递到减速活塞16上,用于在所述主制动缸10中调节所期望的内压力。优选的是,所述放大器活塞18可以通过至少一根弹簧20与周围的壳体22相连接。通过这种方式能够在制动力放大器-驱动装置不运行时阻止所述放大器活塞18的不受欢迎的移位情况。所述主制动缸20也可以与壳体22相连接。因为所述按本发明的工艺对主制动缸在机动车中的布置不会产生不良影响,所以这里不对此进行进一步探讨。
[0026] 所述输入活塞14至少可以部分地布置在所述放大器活塞18中的空腔的内部。所述减速活塞16也可以至少部分地伸入到所述放大器活塞18的空腔中。但是这里所描述的制动力放大器-耦合装置不局限于所述活塞14、16和18的这样的相对于彼此的布置方式。
[0027] 所述减速活塞16可选可以通过弹簧装置比如所示出的中间弹簧24与所述放大器活塞18相连接。但是,在实现这里所描述的制动系统时,也可以放弃所述中间弹簧24或者放弃所述输入活塞16与放大器活塞18之间的相应的弹簧装置。
[0028] 图2Aa描绘了在未操纵制动输入元件时所述活塞14、16和18的位置。因为施加到制动输入元件上的驾驶员制动力Ff等于零(参见图2Ab),所以所述输入活塞14处于其原始位置中(z=0),在所述原始位置中该输入活塞14从所述减速活塞16上退耦。所述输入活塞14从减速活塞16上退耦这个情况可以理解为,所述输入活塞14没有直接接触到减速活塞16并且在所述活塞14与16之间不存在间接的通过与减速活塞16相接触的组件进行的连接以进行力的传递。尤其所述输入活塞14在其原始位置中与能够移位地布置在减速活塞16上的接触元件26隔开。在所述接触元件26的朝输入活塞14定向的第一接触面32与所述输入活塞14的朝接触元件26定向的第二接触面30之间存在着气隙28。对于所述气隙28来说,输出宽度b可以定义为所述接触面30与32之间的间距。
[0029] 如下面详细解释的一样,这里所描述的制动力放大器-耦合装置具有这样的优点,即对于驾驶员来说在操纵制动输入元件时能够感觉到的跃动范围J能够在偏离所述气隙28的输出宽度b的情况下预先设置。尤其通过所述气隙28的输出宽度b可以实现较高的能够完成的能量回收度(Rekuperationsgrad)并且对于驾驶员来说可以在不能感觉到的情况下遮蔽(verblenden)。所述气隙28的输出宽度b可以优选相当于能够最大完成的能量回收度,其中同时被驾驶员感觉到的跃动范围J没有/几乎没有受到具有较高的输出宽度b的气隙28的特别宽的设计的不良影响。由此,在操纵制动输入元件时的所期望的符合标准的制动操纵感觉比如踏板感觉尽管较高的能够完成的并且能够遮蔽的能量回收度/发电机-制动力矩也能够以优选的跃动范围J来实现。
[0030] 所述接触元件26比如可以是通过复位弹簧34与减速活塞16相连接的挺杆。尤其在将所述挺杆用作接触元件26时,也能够以简单的方式实现具有气隙28的制动力放大器-耦合装置,而所述气隙28则具有较大的输出宽度28。优选所述挺杆在这种情况下至少部分地伸入到所述减速活塞16的空腔中。下面还要对所述接触元件26的在减速活塞16和/或主制动缸10上的有利的布置和/耦合的其它特征进行探讨。
[0031] 在未操纵制动输入元件时,也没有将力从(未示出的)制动力放大器-驱动装置传递到所述减速活塞16上。优选在这种运行模式中使所述制动力放大器的马达不起作用/将其切断。所述减速力Fe由此等于零(参见图2Ac)并且所述减速活塞16处于其非制动位置中,其中减速距离s=0。
[0032] 对于相对于所述减速活塞16能够移位的接触元件26来说,也能够以所述减速活塞16与接触元件26之间的等于零的相对移动距离r来定义相对于所述减速活塞16的原始位置。只要所述接触元件26能够相对于减速活塞16发生变形,那么相应地也能够定义所述第一接触面的相对于减速活塞16的相对距离。
[0033] 所述制动力放大器-耦合装置也可选包括布置在输入活塞14上的踏板作用力-部分模拟器。这里示意性地描绘的踏板作用力-部分模拟器包括至少一个辊子36,借助于模拟器-弹簧38将该辊子36朝输入活塞14挤压。所述至少一个辊子36的轨迹40沿所述输入活塞14伸展,所述辊子36如此成形,使得由所述辊子36施加到输入活塞14上的模拟器作用力Fs能够根据所期望的踏板感觉来变化。优选所述至少一条轨迹40如此成形,使得所属的辊子36在所述输入活塞14处于其原始位置中时相对于所述输入活塞14的中轴线具有最小间距并且/或者相对于周围的壳体22具有最大的间距。在对接下来的附图所作的描述中对所述至少一条轨迹的优选的区段进行探讨。
[0034] 为了将所述输入活塞14从其原始位置(在z=0时)中移出来,驾驶员必须将较低的与最小力Fm相等的驾驶员制动力Ff施加到制动操纵元件上。在所述从原始位置(在z=0时)直到驾驶员制动距离zj的跃动范围之内,所述输入活塞能够借助于较小并且优选(几乎)恒定的驾驶员制动力Ff来移位。这对于驾驶员来说带来这样的优点,即其为了轻松地使其机动车制动而不必实施任何十分用力的运动。
[0035] 图2Ba示出了对于所述跃动范围J之内的驾驶员制动距离z42来说所述活塞14到18和接触元件26的相对于彼此的位置。但是,在所述制动力放大器-耦合装置的这种运行模式中,从输入活塞14到减速活塞16的力的传递由于所述接触面30与32之间的气隙28而被禁止。在此要指出,对于所述跃动范围J之内的驾驶员制动距离z来说,在所述活塞14与16之间不存在着直接的接触以进行力的传递。驾驶员由此对于所述跃动范围J之内的驾驶员制动距离z来说没有直接以传递到输入活塞14上的驾驶员制动力Ff对主制动缸10进行制动(hineinbremsen)。
[0036] 如下面更为详细地解释的一样,所述配备着制动力放大器-耦合装置的制动系统可选对于所述跃动范围J之内的驾驶员制动距离z来说已经能够转换到仅仅具有液压的制动力矩的制动模式中、转换到仅仅具有发电机制动力矩的运行模式中并且/或者转换到具有液压的制动力矩和发电机制动力矩的运行模式中。作为替代方案,所述制动系统也可以如此设计,从而对于所述跃动范围J之内的驾驶员制动距离z来说由于较低的由驾驶员所要求的机动车减速仅仅以液压方式制动。
[0037] 在图2Ba中示意性地描绘了在没有发电机12的情况下执行的制动过程。在此借助于所述制动力放大器-驱动装置来将放大力Fv施加到所述放大器活塞18上。优选设计了控制电子装置,用于如此触发所述制动力放大器-驱动装置,使得所提供的放大力Fv相应于驾驶员的借助于驾驶员制动力Ff来预先给定的制动愿望。
[0038] 借助于所述放大力Fv来将耦合到所述放大器活塞18上的减速活塞16以减速距离44的幅度从其非制动位置(在s=0时)移位到所述主制动缸10中的至少一个制动位置中。在此所述主制动缸10中的内压力一直上升,直到与减速力Fe相等的反作用力Fg作用于所述减速活塞16上。主制动缸10中的压力上升引起作用于分配给所连接的制动回路的车轮上的相应的液压的制动力矩。
[0039] 布置在减速活塞16上的接触元件26在将减速活塞16从非制动位置移位到至少一个制动位置中时(以不等于零的减速距离s 44)能够如此移位和/或变形,使得所述接触元件26的第一接触面32能够相对于所述减速活塞16朝所述输入活塞14的第二接触面30的方向转移。在所述跃动范围J之内移动所述输入活塞14时,气隙的当前宽度b1或者说所述接触面30与32之间的间距尽管所述减速活塞16的朝离开输入活塞14的方向移位也低于输出宽度b。
[0040] 比如,所述能够移位的接触元件26为此可以通过液压的回授装置与所述主制动缸10相连接。在此比如能够实现这样的液压的回授装置,方法是给所述减速活塞16配设(未草绘出来的)直通孔,通过所述直通孔能够在所述主制动缸10的内部容积与所述接触元件26的表面之间进行制动气体交换或者制动液交换。所述主制动缸中的压力增加在这种情况下也引起(未示出的)移位力,所述移位力以相对移动距离46的幅度将所述接触元件26相对于减速活塞16从其原始位置(在r=0时)中移出来。
[0041] 在一种特别有利的实施方式中,所述制动力放大器-耦合装置也包括杠杆48,所述接触元件26通过该杠杆48与所述放大器活塞18相连接。这以简单的方式在主制动缸10中压力上升时保证特别有利地遵守所述接触元件26的相对于减速活塞16的直线的移位运动。但是所述耦合装置的构造不局限于配备这样的杠杆48的方案。
[0042] 优选所述踏板作用力-部分模拟器的至少一条轨迹40如此成形,使得所述至少一个沿着所述轨迹40移动的辊子36在所述输入杆14在跃动范围J之内进行移位运动的过程中没有关于所述周围的壳体22进行相对运动。在此也可以如此对此进行描述,从而在这种优选的情况下所述辊子36与壳体22之间的间距(几乎)保持恒定并且由此没有克服所述模拟器弹簧38的力来移动所述辊子36。这如下面详细解释的一样在所述辊子36与减速活塞14之间引起保持相同的微小的摩擦。在所述减速活塞在跃动范围J内进行移位运动的过程中,所述踏板作用力-部分模拟器由此没有引起显著的必须由驾驶员额外地作为驾驶员制动力Ff施加到所述制动输入元件上的模拟器作用力Fs。这样的踏板作用力-部分模拟器由此对驾驶员来说保证了舒适的制动操纵感觉,在此驾驶员为了在所述跃动范围J之内轻易地使其机动车制动而仅仅必须将微小的驾驶员制动力Ff施加到制动输入元件上。
[0043] 图2Ca示出了在一种运行模式中所述活塞14到18和接触元件26的相对于彼此的位置,在该运行模式中驾驶员超过对其来说感觉到的跃动范围J来操纵所述制动操纵元件。驾驶员由此在自驾驶员制动距离zj起在对其来说能够感觉到的跃动范围J内移动所述输入活塞14之后感觉到阻碍其制动操纵的力的上升。自所述驾驶员制动距离zj起,驾驶员由于阻碍的力的上升为了进一步移动所述输入活塞14必须将相对于所述跃动范围J得到提高的驾驶员制动力Ff施加到所述制动输入元件上。对于驾驶员来说能够感觉到的制动操纵感觉由此与符合习惯的标准相符。
[0044] 尽管如此,在所述跃动范围J内移动输入所述输入活塞14之后还总是在所述接触面30与32之间存在着气隙28。即使所述气隙28的当前宽度b2或者说所述接触面30与32之间的间距小于所述输出宽度b,但是阻止了经由所述接触元件26来将力从输入活塞14传递到减速活塞16上。
[0045] 为了驾驶员尽管所述接触面30与32之间的气隙28也在操纵所述制动输入元件时感觉到按标准的制动操纵感觉并且没有因不习惯的较大的跃动范围J而烦躁,所述至少一条轨迹40如此成形,使得所述至少一个沿着该轨迹40移动的辊子36在超过所述跃动范围J或者自驾驶员制动距离zj起移动所述输入活塞14之后接触到拱顶并且由此在驾驶员制动距离z进一步增加时克服所述力挤压所述模拟器-弹簧38使其相对于所述壳体22的间距更近。如下面详细提及的一样,这引起模拟器作用力Fs的增加,驾驶员作为应该由其施加的驾驶员制动力Ff的增加而感觉到所述模拟器作用力Fs的增加。这对驾驶员来说保证了按标准的制动操纵感觉。
[0046] 通过这种方式,即使在所述跃动范围J之外使机动车急剧制动时也能够执行不同的用于实施由驾驶员所期望的机动车减速的方案。在此在借助于制动力放大器通过对主制动缸进行的制动来使机动车制动、借助于发电机制动力矩来使机动车制动或者借助于由借助于制动力放大器对主制动缸10进行的直接的制动与发电机制动力矩构成的组合来使机动车制动这三种方案之间存在着选择可能性。可以在考虑到机动车自身的储存单元比如机动车电池的充电状况和/或适合于发电机12的有利的运行的当前的机动车速度的情况下来选择所执行的制动过程。同时能够执行下面详细描述的用于在不会被驾驶员注意到情况下遮蔽发动机制动力矩的遮蔽过程(Verblendvorgänge)。
[0047] 给这里所描绘的制动系统配备制动力放大器-耦合装置这种做法的优点在于,即使在使机动车急剧制动时也能够执行不同的用于实施机动车减速的方案,而驾驶员没有由于变化的制动操纵感觉而感觉到运用了所述能够执行的制动过程的哪一种。驾驶员由此没有因不习惯的制动操纵感觉而烦躁。这在一种有利的用于在需要时和/或在考虑到当前的机动车速度的情况下给储存单元再度充电的选择方案中保证了制动输入元件的良好的操作舒适性。
[0048] 但是在图2Ca中示出了一种运行模式,在该运行模式中比如由于完全充满电的蓄能器而放弃了将发电机12用于使机动车制动的做法。取而代之的是,此外通过借助于放大力Fv经由所述放大器活塞18和减速活塞16进行的直接减速来调节车轮上的与通过驾驶员对制动踏板的操纵相匹配的液压的制动力矩。
[0049] 图2Da到2Ga示出了通过给所述制动力放大器-耦合装置设置气隙28的方式来扩大机械的(实际的)退耦范围这种做法的优点,所述气隙28在处于其原始位置中的组件14和26之间相对于对于驾驶员来说的跃动范围J具有较大的输出宽度b。在此可以看出,所述制动输入元件也在超过所述跃动范围J来移动输入活塞14之后或者说也在驾驶员制动距离zj之上的驾驶员制动距离范围内如此从所述主制动缸10上退耦,从而此外存在着使用具有发电机制动力矩Mgen的发电机12的可能性,而驾驶员没有从中注意到反作用。尤其所述发电机制动力矩Mgen在此可以变化,并且比如具有数值0g(图2Da)、0.1g(图2Ea)、0.2g(图2Fa)或者0.3g(图2Ga)。这里所列举的数值只应该理解为示范性的数值。当然也可以实现处于所提到的发电机制动力矩Mgen之间的中间数值。
[0050] 在这里所描述的具有制动力放大器-耦合装置的制动系统中,能够完成高达100%的能量回收度。这样的100%的能量回收度可以是指,所述制动力放大器-驱动装置保持无源的(passiv)状态(Fv=0),而所述发电机12则100%地制动(参见图2Ga)。所述制动力放大器-驱动装置由此至少对于所述输入活塞14的低于预先给定的阈值zs的驾驶员制动距离z来说能够在具有等于零的能量回收度的非能量回收模式中运行并且能够在具有不等于零的能量回收度的能量回收模式中运行。
[0051] 如可以借助于图2Db到2Gb清楚看出的一样,驾驶员没有从不同的能量回收度中觉察到什么。由此比如也可以从具有第一发电机制动力矩Mgen的第一能量回收度转换为具有有差别的第二发电机制动力矩的第二能量回收度,而驾驶员没有感觉到反作用。这在没有使驾驶员烦躁的情况下保证了当前所完成的能量回收度有利地与储存单元的充电程度相匹配并且/或者与当前的机动车速度相匹配。
[0052] 同样,借助于所描绘的附图能够看出,对于在机械的(实际的)相对于对驾驶员来说能够感觉到的跃动范围J扩大了的退耦范围之内的驾驶员制动距离z来说,所述输入活塞14与接触元件26之间的气隙28的存在不依赖于能量回收度/发电机制动力矩Mgen、不依赖于所述输入活塞14的相对于放大器活塞18的相对位置/相对距离×1、×2、×3或者说不依赖于所述输入活塞14的相对于减速活塞16的相对位置。由此由(未草绘出来的)制动力放大器提供的放大力Fv可以变化,而这没有导致所述气隙28的非所期望的闭合。
[0053] 如借助于图2Da到2Ga也可以看出的一样,在所述接触元件26的有利的构造/耦合的一种优选的实施方式中对于在所述机械的(实际的)退耦范围之内的驾驶员制动距离z来说,保证即使对于不同的能量回收度来说也存在着所述气隙28的不依赖于所调节的能量回收度/发电机制动力矩Mgen、不依赖于所述放大器活塞18的相对于输入活塞14的相对距离×1、×2和×3并且/或者说不依赖于所述减速活塞16的相对于输入活塞14的相对距离的宽度b3作为所述接触面30与32之间的间距。优选由此可以如此设计所述制动力放大器-耦合装置,从而对于在所述机械的(实际的)退耦范围之内的驾驶员制动距离z来说所述气隙28的当前的宽度b1、b2和/或b3不依赖于存在的能量回收度、不依赖于所述放大器活塞18的相对于输入活塞14的相对距离×1、×2、×3并且/或者不依赖于所述减速活塞16的相对于输入活塞14的相对距离。也可以如此规定这一点,从而在这种情况下对于所述机械的(实际的)退耦范围之内的驾驶员制动距离z来说所述气隙的当前宽度b1、b2和/或b3是驾驶员制动距离z的函数。由此能量回收度的变化不会导致所述气隙28的当前宽度b1、b2和/或b3的变化。
[0054] 这里还要再次指出,对于这里描绘的具有制动力放大器-耦合装置的制动系统来说优选不是如此触发所述制动力放大器-驱动装置,从而总是调节到所述输入活塞14的相对于放大器活塞18的保持相同的相对位置。取而代之的是,所述输入活塞14的相对于放大器活塞18的相对位置/相对距离×1、×2、×3可以有针对性地如此变化,从而存在着由驾驶员所期望的由发电机制动力矩Mgen和/或机动车车轮上的液压的制动力矩构成的总制动力矩。尤其在此也可以使用下面详细地描述的杠杆关系,用于调节在所述主制动缸10中所期望的内压力。
[0055] 图2Ha示出了在驾驶员制动距离z等于预先给定的阈值zs时比如在使用0.4g的总制动力矩时所述制动力放大器-耦合装置的情况,对于所述0.4g的总制动力矩来说所述输入活塞14与所述接触元件26相接触。所述气隙在此已闭合。由此自与阈值zs相等的驾驶员制动距离z起,在所述输入活塞14与接触元件26之间存在着接触,通过该接触能够将驾驶员制动力Ff传递到所述减速活塞16上。
[0056] 也可以如此对此进行描述,使得所述以自阈值zs起的驾驶员制动距离z的幅度移位的输入活塞14的第二接触面30如此与所述接触元件26的第一接触面32相接触,从而能够将所述驾驶员制动力Ff从以自阈值zs起的驾驶员制动距离z的幅度移位的输入活塞14经由所述接触元件26传递到在包括非制动位置和至少一个制动位置的位置范围内存在的减速活塞16上。作为有利的按标准的制动感觉的补充,由此对于特定的驾驶员制动距离zs来说也在不依赖于当前的能量回收度的情况下保证通过所述接触面30和32的触碰来使所述气隙可靠地闭合。通过所述输入活塞14与接触元件26之间的触碰接触,驾驶员自与阈值zs相等的驾驶员制动距离z起就拥有这样的可能性,即直接对主制动缸10进行制动并且由此使施加到车轮上的液压的制动力矩快速上升,用于在较短的时间里使机动车停车。在所述气隙闭合之后,优选不再运行发电机12并且机动车减速仅仅以液压方式来实施。
[0057] 随着所述气隙的闭合,所述踏板作用力-部分模拟器产生其最高的模拟器作用力Fs。如果随着更高的驾驶员制动力Ff所述驾驶员制动距离z继续上升超过阈值zs,那么所述踏板作用力-部分模拟器就优选连续地收回其模拟器作用力Fs直到0。为此所述分配给至少一个辊子36的轨迹40可以如此成形,从而在进一步移动输入活塞14而超过阈值zs时所述辊子36接触到所述轨迹40的一个区段,该区段相对于所述壳体22并且/或者朝弹簧38的方向具有减小的变为零的坡度。与传统的全程模拟器(Vollsimulator)相反,这里所描述的踏板作用力-部分模拟器由此在驾驶员制动力Ff较高时不消耗操纵能量。这一点特别有利,如果所述制动力放大器-驱动装置失灵并且驾驶员必须施加全部的操纵能量。
[0058] 图3A到3C示出了在图2的制动系统的不同的运行模式中的能流。
[0059] 图3A示出了在图2Ba已经示出的运行模式中从(未示出的)制动力放大器-驱动装置到主制动缸10中的第一能流50。驾驶员由此在跃动范围J内可以间接地借助于所述制动力放大器在其机动车的车轮上建立液压的制动力矩。用于直接将驾驶员制动力Ff传递到接触元件26上的能流由于气隙28而被禁止。
[0060] 图3B作为用于借助于放大力Fv对主制动缸进行制动的第一能流50的补充也示出了在气隙闭合时可以借助于接触元件26来将驾驶员制动力Ff传递到减速活塞16上的第二能流52。由此驾驶员在图2Ha所描绘的运行模式中也可以借助于驾驶员制动力Ff直接对主制动缸10进行制动。这在产生较高的制动力矩时给所述制动力放大器-驱动装置卸荷。所述制动力放大器-驱动装置由此可以以较低廉的成本和较小的结构空间需求来构成。
[0061] 在图3C中示出了在制动力放大器-驱动装置失灵时用于将驾驶员制动力Ff传递到减速活塞16上的第三能流54。在此驾驶员仅仅必须借助于较低的超过中间弹簧力Fz和摩擦的驾驶员制动力Ff来跨越较小的驾驶员制动距离范围,用于能够直接对主制动缸10进行制动。由此也能够在所述制动力放大器-驱动装置失灵后实施机动车的快速制动。
[0062] 图4A到4E示出了二个横截面、一个坐标系和两张示意图,用于对所述制动力放大器-耦合装置的第二实施方式进行解释。
[0063] 在图4A中示意性地描绘了所述制动力放大器-耦合装置的沿驾驶员制动距离z的轴线的横截面。该制动系统具有构造为压紧螺栓的输入活塞14、配备着止挡杆60的减速活塞16、配备着硬化的环62的放大器活塞18以及构造为具有锥面的挺杆的接触元件26,该接触元件26通过以能够借助于滑动轴承或者支承板围绕着旋转轴线64旋转的方式布置的杠杆48与放大器活塞18相连接。所述挺杆拥有止挡66,该止挡66在原始位置中与所述止挡杆60相接触。关于这些组件的相互作用,请参照上面已经描述的实施方式。
[0064] 构造为压紧螺栓的输入活塞可以具有一个空隙,具有球窝关节70的输入杆68伸入到所述空隙中。所述球窝关节70能够如此布置在所述空隙的里面的接触区域上,使得所述输入杆68可以在所述空隙的内部实施回转运动。这保证可靠地将力从(未示出的)制动输入元件传递到所述输入活塞上。
[0065] 在这种实施方式中,所述输入活塞14的外部的套筒72如此成形,使得其具有至少一条用于踏板作用力-部分模拟器的相应辊子(导辊)36的轨迹40。关于所述轨迹40的不同的区段,请参照上面所描述的实施方式和下面所描述的图4C。
[0066] 图4B示出了所述踏板作用力-部分模拟器的垂直于驾驶员制动距离z的轴线的横截面。在这里所描述的实施方式中,与辊子36共同作用的模拟器弹簧38在径向上背向所述辊子36。所述辊子36和模拟器弹簧38中的每一个都布置在具有前围板76的壳体74的空腔中。优选相应地一个辊子36和与其共同作用的模拟器弹簧38插在环形壳体78的自身的孔中,所述环形壳体78布置在所述壳体74中的孔内部。作为替代方案,这些孔也可以直接构造在所述壳体74中。在辊子36与所述与其共同作用的模拟器弹簧38之间可以额外地布置垫板80。
[0067] 如可以在图4B中看出的一样,每个辊子36都以能够分别借助于销栓82和针环84围绕着自身轴线旋转的方式布置在所述环形壳体78中。所述垫板80可以优选自由地在孔中旋转。由此,按本发明,所述垫板80连同辊子36以轨迹40本身相对于所述输入活塞14来定向。对此也可以如此规定,从而根据每个辊子36的沿纵剖面与外面的套筒72的沿横截面的凹入的接触线来产生定心作用。
[0068] 在所示出的实施方式中,所述踏板作用力-部分模拟器包括两个具有所属的模拟器弹簧38的辊子36,所述辊子36优选以错移180°的方式来布置。但是这里所描述的制动系统不局限于两个辊子36、模拟器弹簧38和轨迹40的数目。比如所述踏板作用力-部分模拟器也可以具有三个错移120°布置的辊子36。这保证所述辊子36和弹簧38不产生横向力。
[0069] 借助于图4C的坐标系,还要再次对踏板作用力-部分模拟器的作用原理进行解释。图4C的坐标系的横坐标和纵坐标分别描绘出驾驶员制动距离z和驾驶员制动力Ff。
[0070] 为了开始制动过程,驾驶员必须通过制动输入元件的操纵来将输入活塞14从其原始位置中移出来。这一点能够得到实现,方法是驾驶员将较小的与最小力Fm相等的驾驶员制动力Ff施加到所述制动输入元件上。
[0071] 在随后由驾驶员感觉到的跃动范围J内,驾驶员为了提高总制动力矩优选仅仅必须将这个较低的驾驶员制动力Ff施加到其制动输入元件上。在这种运行模式中,在减速活塞14与接触元件26之间存在着上面已经描述的气隙28,从而禁止驾驶员直接对主制动缸进行制动。取而代之的是,可以借助于所述制动力放大器-驱动装置并且/或者发电机以上面已经描述的方式将由驾驶员所期望的总制动力矩作为发电机制动力矩和/或液压的制动力矩施加到车轮上。因为在这种运行模式中,在所述输入活塞14与主制动缸10之间不存在直接的耦合,所以驾驶员不会因由于所运用的运行模式而变化的制动操纵感觉而烦躁。
[0072] 还要再次指出,在能够由驾驶员所感觉到的跃动范围J内在至少一条轨迹40上滚动的辊子36没有朝所述模拟器弹簧38运动并且由此没有产生(显著的)模拟器作用力Fs。这一点比如能够得到实现,方法是所述外面的套筒72的所属的区段构造为柱状,其中柱长相应于所感觉到的跃动范围J。
[0073] 自驾驶员制动距离zj起,驾驶员注意到有待施加的驾驶员制动力Ff的所熟悉的增加情况。在此能够实现驾驶员制动力的自驾驶员制动距离zj起的这种按标准的增加情况,尽管在驾驶员制动距离z的处于zj与阈值zs之间的运行模式中在所述输入活塞14与接触元件26之间存在着气隙28。为此,借助于所述踏板作用力-部分模拟器来产生模拟器作用力Fs。这一点比如能够实现,方法是用于以处于zj与阈值zs之间的驾驶员制动距离z与辊子36接触的区段的轨迹40如此成形,使得所述轨迹的区段的围绕着所述驾驶员制动距离z的轴线的旋转几乎等同于截锥。
[0074] 所述实际的(机械的)退耦范围由此大于由驾驶员所感觉到的跃动范围J,该跃动范围J以达到驾驶员制动距离zj这一情况而结束。所述实际的(机械的)退耦范围能够借助于踏板作用力-部分模拟器来遮盖,方法是所述踏板作用力-部分模拟器产生用于处于所感觉到的跃动范围J之外的模拟器作用力Fs的最大值。
[0075] 相对于所感觉到的跃动范围J增加的实际的(机械的)退耦范围可以用于遮蔽(verblenden)发电机制动力矩。比如对于驾驶员制动距离z1来说可以遮蔽0.1g的发电机制动力矩并且对于驾驶员制动距离z2来说可以遮蔽0.2g的发电机制动力矩。在一种优选的实施方式中,可以如此扩大所述实际的(机械的)退耦范围,从而对于驾驶员制动距离z3来说能够遮蔽0.3g的发电机制动力矩。
[0076] 在所述驾驶员制动距离z3之后,在驾驶员制动距离z等于阈值zs时所述气隙闭合。如上面已经描述的一样,由此自所述驾驶员制动距离zs起可以由驾驶员直接对所述主制动缸进行制动。优选所述踏板作用力-部分模拟器的模拟器作用力Fs因此自所述驾驶员制动距离zs起下降并且最终趋向于零。这对于较大的驾驶员制动距离z来说降低了应该由驾驶员施加的驾驶员制动力Ff。
[0077] 在此比如能够自所述驾驶员制动距离zs起实现模拟器作用力Fs的降低,方法是在所述轨迹40的这个区段中所述外面的套筒72成形为具有减小的变为零的坡度的截锥。
[0078] 对于自具有变为零的坡度的驾驶员制动距离z起的驾驶员制动距离增加情况来说,套筒72优选构造为柱体,其中柱长相应于所述输入活塞14的最大可能的驾驶员制动距离z(轴向距离)。这一点保证,所述辊子36在所述柱体上滚动并且不产生(显著的)模拟器作用车Fs。
[0079] 总之,特别有利的轨迹40如此成形,使得所述辊子36对于所述输入活塞14的处于该输入活塞14的原始位置与所述驾驶员制动距离zj之间的驾驶员制动距离z来说与所述轨迹40的具有较低的坡度α的第一区段相接触(尤其就这一点而言为了降低成本和/或结构空间而省去中间弹簧24),对于所述输入活塞14的处于驾驶员制动距离zj与阈值zs之间的驾驶员制动距离z来说与所述轨迹40的具有上升的坡度α的第二区段相接触,并且/或者对于所述输入活塞14的自阈值zs起的驾驶员制动距离z来说与所述轨迹40的具有下降的并且趋向于零的坡度α的第三区段相接触。
[0080] 借助于图4D来示出所述模拟器弹簧38的弹力F38、轨迹40的坡度α(楔角)与模拟器作用力Fs之间的关联。(坡度α相应于所述轨迹40的垂直于驾驶员制动距离z的轴线的变化除以所述轨迹40的平行于驾驶员制动距离z的轴线的变化得到的商)。在此适用以下方程式(Gl 1):
[0081] (Gl 1) Fs=tanα·F38,
[0082] 其中所述弹力F38随着辊子36的垂直于所述驾驶员制动距离z的轴线的移位程度的增加而上升。
[0083] 图4E示出了用于对由输入活塞14和支承活塞18构成的杠杆系统的作用原理进行解释的示意图。杠杆传动比通过杠杆长度h2a和h1a来产生。为了保证所述制动力放大器-驱动装置的有利的放大比例,可以相应地调节杠杆传动比。
[0084] 比如所述制动力放大器-驱动装置的在运行中的放大比例可以具有所定义的数值,其中这个传动比可以在整个工作范围内保持恒定。这一点也可以适用,如果杠杆臂的有效长度随旋转角β而变化。对于放大比例α来说,可以适用以下方程式(Gl 2):
[0085] (Gl 2)
[0086] 因而a优选保持恒定,其中h2a是在所述接触元件26的中性位置中所述杠杆48的旋转点64和所述接触元件26的接触面之间的间距,h1a是在所述接触元件26的中性位置中放大器活塞18(或者说环62)的间距,h2b是在所述接触元件26的最终位置中所述杠杆48的旋转点64与所述接触元件26的接触面之间的间距并且h1b是在所述接触元件26的最终位置中放大器活塞18(或者说环62)的间距。
[0087] 只要所述旋转点90处于笔直的杠杆48上,那么随着旋转角β的变化所述传动比α保持恒定。方程式(Gl 2)能够得到保证,方法是所述杠杆48与接触元件26之间的接触以及所述杠杆48与环62之间的接触以齿啮合的形式来完成,所述齿啮合优选相当于小齿轮齿条的齿啮合。所述齿啮合的优点是,在不依赖于旋转角β的情况下杠杆臂的有效长度和力的传递的作用(啮合角度)保持恒定并且摩擦损失比较小。
[0088] 优选在所述杠杆48与环62之间存在着0°的啮合角。因为齿条的齿面通常是平面,所以相啮齿面可以构造为单一的硬化的环62。这样做成本低廉并且不需要任何受位置约束的安装作业。所述杠杆48与接触元件26(挺杆)之间的齿啮合比如具有25°的啮合角。所述相啮齿面是具有锥角25°的锥体的外侧面并且由此不是平面,而是弯曲的表面。在设计技术上,象凸圆程度大的齿部一样对这种弯曲度进行处理。因为所述具有锥体的接触元件26是单一的旋转件,所以它不需要受位置约束的安装作业。杠杆的过负荷能够得到防止,方法是所述优选构造为挺杆的接触元件26朝输出杆60抵靠。
[0089] 图5A和5B示出了两个用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第三实施方式的横截面。
[0090] 在所述制动力放大器-耦合装置的平行于图5A的驾驶员制动距离z的轴线的横截面中,也可以看出壳体100的部分区域。所示出的制动系统额外地包括密封圈102、(可选)环104和保护套106(波纹管)的部件。在放大器活塞18上也可以布置小齿轮传动轴)108。
[0091] 所述接触元件26代表着液压的活塞。该接触元件26的朝向输入活塞的(右边的)端面是所述接触面32,朝向主制动缸10的(左边的)端面是有效的活塞面xy1。所述减速活塞16的环形活塞面xy2与活塞面xy1的比例确定了放大比例a(与杠杆传动比a相类似)。此外关于所述各个组件的作用原理,请参照上面已经描述的实施方式。
[0092] 如借助于所述踏板作用力-部分模拟器的垂直于图5B的驾驶员制动距离z的轴线的横截面可以看出的一样,所述模拟器弹簧38在所示出的实施方式中张紧在两个辊子36的两根错移了180°的销栓82之间。第一模拟器弹簧38将第一个辊子的销栓82的第一端部与第二个辊子36的销栓82的对置的第一端部连接起来。相应的,所述第二模拟器弹簧38将第一个辊子36的销栓82的第二端部与第二个辊子36的销栓82的第二端部连接起来。
[0093] 在这种实施方式中,不必在所述环形壳体78中构造用于所述模拟器弹簧38的孔。此外,也能够使用具有更大和更耐用的结构的模拟器弹簧38。这降低了所述踏板作用力部分模拟器的制造成本并且提高其使用寿命。
[0094] 图6A和6B示出了两个用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第四实施方式的横截面。
[0095] 在图6A和6B中借助于所述制动力放大器-耦合装置的平行于驾驶员制动距离z的轴线的横截面并且借助于所述踏板作用力-部分模拟器的垂直于所述驾驶员制动距离z的轴线的横截面示意性地描绘的制动系统保证了上面已经描述的优点。这里不再重新列举这些优点。
[0096] 图7a到7d示出了用于示出所述制动力放大器-耦合装置的第五实施方式的示意图和三个坐标系。图7b和7c的坐标系的横坐标是驾驶员制动距离z。图7b的坐标系的纵坐标和图7d的坐标系的横坐标是驾驶员制动力Ff。相应地,图7c和7d的坐标系的纵坐标是减速力Fe。
[0097] 对于在图7a中示意性地描绘的制动力放大器-耦合装置来说,所述接触元件26构造为优选用液体充填的波纹管。所述接触元件26比如可以是金属波纹管。尤其在该波纹管中可以装入弹簧。
[0098] 所述放大器活塞18具有里面的环形突出部分120,在该环形突出部分120上布置了所述接触元件26。所述接触元件26的具有较大的第一直径的垂直于所述驾驶员制动距离z的轴线的第一部分122布置在所述里面的环形突出部分120与所述减速活塞16之间。所述接触元件26的具有较小的第二直径的垂直于所述驾驶员制动距离z的轴线的第二部分124则部分布置在所述里面的环形突出部分120的内部空隙之内,并且相对于所述第一部分122背向所述减速活塞16。
[0099] 因为所述接触元件26的内部容积在所述减速活塞16移位时也保持恒定,所以所述第一部分122的与所述驾驶员制动距离z的轴线平行的第一高度h1的由所述放大器活塞的朝主制动缸10的方向的移位运动相关联的减小情况如此引起所述第二部分124的平行于所述驾驶员制动距离z的纵轴线伸展的第二高度h2的增加,使得h1+h2的总和增加。由此所述放大器活塞18的朝主制动缸的方向的移位运动与所述接触面30与32之间的气隙28的缩小相关联。这里所描述的制动系统由此保证了上面已经描述的优点。此外,所述构造为波纹管的接触元件26保证,能够跨越与垫片(Reaction Disc)相比较大的气隙(位移)。
[0100] 在此要指出,借助于附图所描绘的制动力放大器-耦合装置不局限于在具有特定的最大可能的能量回收度的制动系统中的运用。所述制动力放大器-耦合装置也能够如此构成,从而由于所述气隙28的输出宽度能够最大遮蔽0.2g或者0.1g的发电机制动力矩。尤其在这种情况下,所述实际的(机械的)退耦范围和所述由驾驶员感觉到的跃动范围J可以是同一范围。这样的实施方式能够以较小的开销得到实现,其中可以放弃踏板作用力-部分模拟器。这降低了所述制动系统的成本并且/或者提高了其紧凑性。
[0101] 尤其对于0.05g的最大能够遮蔽的发电机制动力距来说,作为接触元件26也可以使用橡胶垫片(Reaction Disc)。所述最大能够遮蔽的发电机制动力矩能够增加,方法是稍许加宽所述橡胶垫片与输入活塞14之间的气隙。尤其可以如此选择所述跃动范围J,从而不使所述橡胶垫片负荷过重。
[0102] 本发明由此保证用于具有最大能够遮蔽的发电机制动力矩的制动系统的制动力放大器-耦合装置,所述发电机制动力矩能够在0.05g到0.4g的范围内选择。在不依赖于所选择的最大能够遮蔽的发电机制动力矩/能量回收度的情况下,即使在(所期望的)由驾驶员感觉到的跃动范围J之外使输入活塞退耦时也保证了良好的遮蔽能力。
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