專利名稱：汽車制動(dòng)系統(tǒng)的包括輸送裝置的液壓流體泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，其包括用于克服在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的 一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種包括這樣 的液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已公開了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，在這些液壓流體泵中，為了在汽車制動(dòng)系 統(tǒng)中輸送液壓流體或制動(dòng)液，特別是用于從汽車制動(dòng)器中回輸制動(dòng)液和/或?yàn)榱酥鲃?dòng)地增 加制動(dòng)壓力，使用多個(gè)往復(fù)活塞泵作為輸送裝置。這些往復(fù)活塞泵也被稱作泵元件。這些泵元件通常利用安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的偏心輪通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。作為替代方案， 也可以使用凸輪傳動(dòng)裝置或者類似裝置。在此，根據(jù)偏心輪的偏心距和在泵元件或者說往 復(fù)活塞泵中使用的泵活塞的直徑，可得到電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周的恒定輸送量。假設(shè)在泵元件或者說往復(fù)活塞泵上的壓縮室完全充滿并且忽略效率，由此得到在 液壓流體泵的所有工作范圍內(nèi)液壓負(fù)載力矩(壓力P)與電功率(電流強(qiáng)度I，當(dāng)電壓υ恒 定時(shí))之間的線性關(guān)系。由于這種線性關(guān)系，雖然在已知的液壓流體泵上的液壓負(fù)載力矩 可通過簡單地調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度很好地進(jìn)行設(shè)定，但是這樣的液壓流體泵不是在所有部分工作 范圍內(nèi)都最優(yōu)地工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包括液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)，在該液壓流體泵中， 在大多數(shù)的部分工作范圍內(nèi)保證了相應(yīng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)在很大程度上最優(yōu)的壓力供給。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過一種按照權(quán)利要求1所述的液壓流體泵和一種按照權(quán) 利要求9所述的汽車制動(dòng)系統(tǒng)得到解決。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描 述。根據(jù)本發(fā)明，提供一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵，該液壓流體泵包括用于克服 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置，在該液壓流體泵 中設(shè)有用于根據(jù)液壓背壓的大小改變輸送裝置的輸送量的裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，該目的 還通過一種包括這樣按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的液壓流體泵的汽車制動(dòng)系統(tǒng)得到解決。本發(fā)明的解決方案基于這樣的認(rèn)識在已知的汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的常規(guī)調(diào)節(jié)情況 中，特別是在借助于液壓流體泵回輸液壓流體時(shí)，對于液壓流體供給來說主要有兩個(gè)設(shè)計(jì) 點(diǎn)是重要的按照第一設(shè)計(jì)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在低的壓力水平下或者在Obar的壓力水平下提供盡可能 大的液壓輸送功率。利用這樣大的液壓輸送功率，增壓動(dòng)力應(yīng)當(dāng)達(dá)到最大，或者說，汽車制 動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)片與相應(yīng)的制動(dòng)盤之間的氣隙消除的時(shí)間應(yīng)當(dāng)達(dá)到最小。常規(guī)汽車制動(dòng)系統(tǒng) 的這個(gè)功能也被稱作在穩(wěn)定功能中的性能最優(yōu)化。按照第二設(shè)計(jì)點(diǎn)，在防抱死控制(ABS)中，即使在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的主制動(dòng)缸上的
3壓力最大的情況下，也應(yīng)當(dāng)保證在回油工作中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的可靠起動(dòng)。這是指，相應(yīng)汽車的 駕駛員很重地踩在相應(yīng)的制動(dòng)踏板上并由此在主制動(dòng)缸上產(chǎn)生最大的制動(dòng)壓力，但是同時(shí) 液壓流體泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)還是應(yīng)當(dāng)在汽車制動(dòng)器中吸走液壓流體，以確保防抱死功能。上面提到的汽車制動(dòng)系統(tǒng)的汽車制動(dòng)器的液壓流體供給的兩個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)也不是相 互獨(dú)立的。在本發(fā)明的認(rèn)識中，第一和第二設(shè)計(jì)點(diǎn)都可通過泵元件的幾何尺寸和/或相應(yīng) 傳動(dòng)裝置的偏心距進(jìn)行影響。這樣，在低的壓力水平下朝第一設(shè)計(jì)點(diǎn)的方向并由此朝最大液壓輸送功率的方向 最優(yōu)化時(shí)，同時(shí)為在防抱死功能中的回油工作產(chǎn)生必需的相對較高的電功率或者說高的電 動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩。換句話說，在高的壓力水平下高的輸送功率也與在低的壓力水平下原理上 要設(shè)計(jì)的高的泵元件輸送功率有關(guān)。為了說明這種關(guān)系，在此附上了圖1。圖1示出了在X軸上標(biāo)出的由泵元件產(chǎn)生的 壓力與在相應(yīng)的Y軸上表示的輸送功率之間的關(guān)系作為圖表。上面的關(guān)系，即泵元件在低的壓力水平下具有高的輸送功率的同時(shí)在高的壓力水 平下也具有相對較高的輸送功率，顯示在圖1的直線10中。直線10示出了液壓負(fù)載力矩 (壓力)與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電功率(輸送功率)之間存在線性關(guān)系。根據(jù)直線10，在 低壓下在第一設(shè)計(jì)點(diǎn)20處朝著高輸送功率的方向優(yōu)化的泵元件以增加的壓力進(jìn)行輸送直 到一個(gè)點(diǎn)30，在該點(diǎn)30處還可獲得相對較高的輸送功率并由此獲得用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的相 對較高的電流強(qiáng)度。在圖1中，泵元件在高壓下朝很小的電動(dòng)機(jī)功率或者說很小的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩的 方向的優(yōu)化得到設(shè)計(jì)點(diǎn)40。但是根據(jù)直線60，這樣的泵元件在很小的壓力下也會(huì)導(dǎo)致很小 的輸送功率直到點(diǎn)50。如果相反地想要更好地滿足汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功能要求并參照兩個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)20和40 來設(shè)計(jì)液壓流體泵，則相反地(在本發(fā)明的認(rèn)識中)需要力求一種在圖1中用曲線70示出 的關(guān)系。本發(fā)明的解決方案通過如下方式實(shí)現(xiàn)了該最優(yōu)的設(shè)計(jì)曲線在本發(fā)明的液體流體 泵中設(shè)有用于根據(jù)液壓背壓的大小改變輸送裝置的輸送量的裝置。作為輸送裝置，在這里 特別地設(shè)有泵元件或者說往復(fù)活塞泵，其中，輸送量被定義為這樣的液壓流體量，即液壓流 體泵通過它的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周輸送到相應(yīng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)中或從該汽車制動(dòng)系統(tǒng)中吸 走的液壓流體量。本發(fā)明的解決方案實(shí)現(xiàn)了符合需要地使液壓輸送功率適應(yīng)相應(yīng)控制系統(tǒng)的功能 要求。這些要求包括特別是如已說明，在低的背壓下的高輸送功率以快速使汽車穩(wěn)定以及 在高的背壓下的低輸送功率以可靠地產(chǎn)生防抱死功能。此外，通過本發(fā)明的解決方案，也可以使液壓流體泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)必需的電功率 達(dá)到最小。根據(jù)本發(fā)明，用于輸送液壓流體的輸送裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成包括至少一個(gè)輸送活 塞，該輸送活塞可移動(dòng)地支承在一缸體中并且與該缸體一起限定壓縮室，該壓縮室的容積 可通過移動(dòng)輸送活塞進(jìn)行改變。在這里，用于改變輸送量的裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成用于根據(jù)液 壓背壓(額外地)改變壓縮室容積的裝置。換句話說，輸送活塞在一壓縮室中以保持不變 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行輸送，該壓縮室的容積同時(shí)發(fā)生改變。在這種有利的解決方案中，特別地，隨著背壓的升高，與常規(guī)情況相比產(chǎn)生的壓縮室容積增大，由此輸送活塞雖然往復(fù)運(yùn)動(dòng)保 持不變但是仍可以從正在增大的容積中排出只是較小量的液壓流體。特別地，當(dāng)輸送活塞 進(jìn)行增壓且同時(shí)存在高的液壓背壓時(shí)，壓縮室的容積增大。相反地，如果存在很小的液壓背 壓，在將液壓流體排出壓縮室時(shí)，壓縮室容積以較小的程度增大或者根本不增大，從而相應(yīng) 地將較大量的液壓流體排出壓縮室。此外，根據(jù)本發(fā)明，用于根據(jù)液壓背壓改變壓縮室容積的裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成用于 液壓背壓改變輸送活塞的沖程長度的裝置。根據(jù)本發(fā)明，以這種方式，隨著背壓的增大，有 利地使產(chǎn)生的輸送活塞的排量減小，由此與常規(guī)情況相比，壓縮室容積增大并因此液壓輸 送功率較小。在這里，優(yōu)選的是，用于改變輸送活塞的沖程長度的裝置通過兩個(gè)活塞部件構(gòu)成， 這兩個(gè)活塞部件能夠彼此相對運(yùn)動(dòng)。在這里，用于改變輸送裝置的輸送量的裝置優(yōu)選被設(shè)計(jì)成包括彈性元件，該彈性 元件能夠克服液壓流體的背壓而被夾緊。這種彈性元件特別優(yōu)選地被安裝在輸送活塞的兩 個(gè)所述的活塞部件之間。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)該彈性元件，該彈性元件優(yōu)選被設(shè)計(jì)成機(jī)械彈簧、 彈性體部件和/或儲(chǔ)氣器，可以實(shí)現(xiàn)在規(guī)定的背壓下不再發(fā)生通過液壓流體泵的輸送，由 此即使在背壓進(jìn)一步升高時(shí)在相應(yīng)的傳動(dòng)裝置上不會(huì)出現(xiàn)負(fù)載力矩的升高。這直接使得相 應(yīng)電動(dòng)機(jī)必需的最大起動(dòng)力矩較小，從而也可以相應(yīng)地設(shè)置較小的電功率。在此，特別優(yōu)選的是，對于相應(yīng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)液壓制動(dòng)回路使用至少兩個(gè) 泵元件或者說往復(fù)活塞泵。在這里，至少一個(gè)往復(fù)活塞泵被設(shè)計(jì)成常規(guī)工作泵，通過該常規(guī) 工作泵，在工作中即使在高的背壓下也可以產(chǎn)生功能上必需的體積流量。因此，一方面可以 在相應(yīng)汽車車載電網(wǎng)的電流負(fù)載總體上明顯減小之后仍符合汽車調(diào)節(jié)器的要求，而同時(shí)可 以符合需要地產(chǎn)生液壓輸送功率。


下面借助于示意性的附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明解決方案的實(shí)施例。在附圖中圖1示出了在常規(guī)液壓流體泵中和在本發(fā)明的解決方案中的輸送功率與背壓的 關(guān)系圖，以及圖2示出了本發(fā)明的液壓流體泵的一個(gè)實(shí)施例的極度簡化的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中，如上面已經(jīng)說明，示出了如何通過本發(fā)明的解決方案符合需要地提供 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)上的液壓流體泵的輸送裝置的根據(jù)液壓背壓大小而改變的輸送量。在這一 點(diǎn)上，關(guān)于如圖1的描述可參見上面的說明。在圖2中示出了液壓流體泵80，它的主要部件包括入口閥90、入口管道100、帶 有位于其內(nèi)的活塞120的缸體110、相應(yīng)的偏心輪傳動(dòng)裝置130、出口管道140以及出口閥 150。在這里，入口閥90、入口管道100和出口管道140與出口閥150共同與由缸體110和 活塞120構(gòu)成的壓縮室160以輸送流體的方式連接，使得(未示出的)液壓流體通過活塞 120的運(yùn)動(dòng)被吸入壓縮室160中并且從該壓縮室中輸出。活塞120為此可軸向移動(dòng)地支承 在缸體110中，其中，在活塞120的外側(cè)與缸體110的內(nèi)側(cè)之間設(shè)有高壓密封件170。
活塞120兩件式地由第一活塞部件180和第二活塞部件190構(gòu)成，這兩個(gè)活塞部 件能夠沿著偏心輪傳動(dòng)裝置130的作用方向或者說活塞120的軸向運(yùn)動(dòng)方向彼此相對移 動(dòng)，并且通過形式為螺旋彈簧的彈性元件200相互抵靠且克服在壓縮室160中的背壓地朝 著偏心輪傳動(dòng)裝置130的方向被夾緊。活塞部件190在此可以相對于活塞部件180越過回 彈行程210。在偏心輪傳動(dòng)裝置130工作時(shí)，使活塞120沿軸向運(yùn)動(dòng)并相對于缸體110移動(dòng)(也 如在常規(guī)液壓流體泵中那樣)。在這里，在壓縮室160中的容積交替地增大和減小，由此將 液壓流體通過入口管道110吸入壓縮室160中并隨后通過出口管道140又從壓縮室160中 輸出。因此，活塞120與缸體110和偏心輪傳動(dòng)裝置130共同構(gòu)成用于克服在汽車制動(dòng) 系統(tǒng)的一部分中(在這里是在出口管道140和出口閥150中)存在的液壓背壓而輸送液壓 流體的裝置。在這里，活塞120如上述被設(shè)計(jì)成兩件式，其中，活塞部件180和190與彈性 元件200共同提供了用于根據(jù)液壓背壓的大小改變該輸送裝置的輸送量的裝置。設(shè)在活塞120中的彈性元件200根據(jù)在壓縮室160中存在的背壓改變活塞部件 180的沖程長度，從而在背壓升高時(shí)，對于整個(gè)活塞120產(chǎn)生的排量進(jìn)而液壓輸送功率減 小。通過相應(yīng)地設(shè)計(jì)該彈性元件200以及回彈行程210，可實(shí)現(xiàn)從達(dá)到規(guī)定的回彈行程起， 不再發(fā)生通過活塞部件180的液壓流體輸送，并且由此即使在背壓進(jìn)一步升高時(shí)也不會(huì)出 現(xiàn)負(fù)載力矩的進(jìn)一步升高。這直接使得與常規(guī)的解決方案相比能夠減小偏心輪傳動(dòng)裝置 130必需的最大起動(dòng)力矩和為此所需的電功率。在汽車制造系統(tǒng)或者說液壓流體泵80所屬的制動(dòng)回路中的功能上必需的體積流 量通過另一個(gè)(未示出的)常規(guī)類型的液壓流體泵來確保。因此，優(yōu)選的是，相應(yīng)的汽車制 動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)制動(dòng)回路包括至少兩個(gè)液壓流體泵，也就是說每個(gè)總液壓裝置總共包括至少 四個(gè)液壓流體泵。
權(quán)利要求
汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵(80)，其包括用于克服在所述汽車制動(dòng)系統(tǒng)(140，150)的一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置(110，120)，在所述液壓流體泵中，設(shè)有根據(jù)所述液壓背壓的大小改變所述輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(180，190，200)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓流體泵，其特征在于，所述輸送裝置(110，120)包括至少一 個(gè)輸送活塞(120)，該活塞可移動(dòng)地支承在缸體(110)中并且與該缸體(110)共同限定壓縮 室(160)，該壓縮室的容積能夠通過移動(dòng)所述輸送活塞(120)來改變；此外，所述改變所述 輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(180，190，200)是根據(jù)所述液壓背壓改變所述壓縮室 (160)容積的裝置(180)。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓流體泵，其特征在于，所述根據(jù)所述液壓背壓改變所述壓 縮室(160)容積的裝置(180，190，200)是根據(jù)所述液壓背壓改變所述輸送活塞(120)的沖 程長度的裝置(180，190，200)。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓流體泵，其特征在于，所述改變所述輸送活塞(120)的沖程 長度的裝置(180，190，200)是通過兩個(gè)活塞部件(180，190)構(gòu)成，這兩個(gè)活塞部件能夠彼 此相對運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液壓裝置，其特征在于，所述改變所述輸送裝置 (110,120)容積的裝置(180，190，200)包括彈性元件(200)，該彈性元件能夠克服液壓流體 背壓而被夾緊。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓裝置，其特征在于，所述彈性元件(200)通過機(jī)械彈簧構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5所述的液壓裝置，其特征在于，所述彈性元件(200)通過彈性體部件構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求5所述的液壓裝置，其特征在于，所述彈性元件(200)通過儲(chǔ)氣器構(gòu)成。
9.汽車制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液壓流體泵 (80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的液壓流體泵(80)，其包括用于克服在所述汽車制動(dòng)系統(tǒng)(140，150)的一部分中存在的液壓背壓而輸送液壓流體的輸送裝置(110，120)，在所述液壓流體泵中，設(shè)有用于根據(jù)所述液壓背壓的大小改變所述輸送裝置(110，120)的輸送量的裝置(180，190，200)。
文檔編號B60T8/40GK101903226SQ200880121212
公開日2010年12月1日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
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