專利名稱：活塞泵及其操作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在車輛制動裝置中的普遍的液壓的生成。尤其是本發(fā)明集中在一種包括至少六個缸/活塞-裝置的液壓泵。
背景技術：
為了可以實現(xiàn)與安全有關的功能如防抱死制動控制或者牽引力控制，現(xiàn)代液壓式 的或電液式的車輛制動裝置需要可靠的壓力發(fā)生器。在這些功能中借助于該壓力發(fā)生器產 生液壓以用于操縱一個或更多輪閘。例如從專利WO 2006/061178A1公開了這種壓力發(fā)生器。該壓力發(fā)生器包括活塞 泵以及用于驅動該活塞泵的電動致動器。該活塞泵擁有殼體，在該殼體中構造了多個缸孔 以用于均容納一個泵活塞。依賴于構造形式，專利WO 2006/061178A1中描述的活塞泵包括五、六、八個或更
多缸/活塞_裝置。在多回路車輛制動裝置中，各個缸/活塞_裝置可以被分為多個組并 且每組均與一個液壓回路關聯(lián)。在此，每組設置越多的缸/活塞_裝置，在控制干預中產生 的壓力脈動就越小并且因此操作舒適性就越高。從專利WO 99/64283公開了，每個液壓回路均一組三個缸/活塞-裝置被設置。 在此，每個液壓回路的所述三個缸/活塞_裝置星形地布置在一個平面內部。這樣產生的 兩個平面彼此平行地被布置并且被共有的偏心軸垂直地穿過。該電動驅動的偏心軸以已知 的方式與沿該偏心軸方向上被預載的活塞合作，從而造成液壓液體流向輪間或從該輪閘流
出ο本發(fā)明的任務在于，在不變的操作舒適性下提高已知的多活塞泵的使用壽命。

發(fā)明內容
根據第一方面，通過在車輛制動裝置中液壓發(fā)生器用的活塞泵-殼體解決了這個 任務，其中該殼體包括用于容納偏心軸的孔以及分別用于容納一個泵活塞的至少六個缸， 并且其中這些缸成對地布置在彼此間隔的至少三個平面中并且總是通向所述孔。如果該活塞泵_殼體被構造帶有八個、十個或者更多缸，那么缸平面的數量相應 地增加至四個、五個或更多。由于對于每個平面的兩個泵活塞可以設置一個單獨的偏心輪， 因此與現(xiàn)有技術已知的多活塞泵(帶有每平面和每偏心輪三個、五個或甚至八個泵活塞) 相比較，降低了偏心輪磨損。在所述活塞泵_殼體中設置的六個缸被完全分成兩個缸組。每三個、在不同的平 面上布置的缸在此可以形成一個自己的組。如果該殼體包括多于六個缸，那么多余的缸也 可以被分配至所述兩個缸組中或者形成第三或第四等等缸組。因此例如以下是可能的第 一組缸與第一制動回路關聯(lián)并且第二組缸與第二制動回路關聯(lián)?？梢栽O置用于制動力增強 的可選的有效的第三組缸。每組的這些缸都可以通向共有的液體連接口。對于三個或更多個，在不同的平面上布置的缸可以設置一個共有的液體通道，該液體通道與各個缸互相連通。存在各個缸相對彼此如此布置的可能性，即，該液體通道沿直線地延伸。該沿直線延伸的液體通道可以通過唯一的孔來實現(xiàn)。也可能設置兩個(或更多 個)沿直線延伸的液體通道，其中第一液體通道與第一組的缸互相連通并且第二液體通道 與第二組的缸相互連通。每個液體通道可以設有兩個相對而置的末端。第一末端可以通過一個單獨的封閉 件被封閉或者被構造為盲孔的底。每個液體通道在其與第一末端相對的末端上通向液體連 接口。與傳統(tǒng)的解決方案相比較(在傳統(tǒng)的解決方案中液體通道與僅兩個、位于不同平面 上的活塞互相連通)，總共可設置的封閉件的數量由此可以被減少，即，如上描述的，借助于 唯一的、沿直線延伸的液體通道，三個或更多個在不同平面上布置的缸相互連通。同一組中的布置在相鄰平面上的兩個缸關于偏心軸的容納孔可以具有相互之間 的角距。換句話說，一個組的各個缸不必依次地全等地被布置。在相鄰平面上布置的這些缸 的某一角偏差使例如各個平面和缸的緊湊封裝(根據六邊形緊湊封裝的類型)成為可能， 并且因此減小了殼體尺寸。例如在相鄰平面上布置的這些缸得出這種角距的情況中，兩個 相鄰平面間的距離可以選擇比缸的最大直徑小。在各個平面內部兩個缸可以幾乎相對布置。因此在各個平面中布置的兩個缸的角 距在該平面內部關于偏心軸用的容納孔至少為大約135°。例如大約150°的角距被證明 是適用的。根據另外的方面提供了活塞泵組件，該活塞泵組件除了包括已闡明的活塞泵-殼 體，還包括在該殼體的缸中容納的泵活塞以及在該殼體的孔中容納的用于驅動該泵活塞的 偏心軸。在偏心軸上可以每個平面設置一個偏心輪。偏心輪可以被制造成與偏心軸成一整 體或者顯現(xiàn)為單獨的組裝元件。在三個缸平面和每個缸平面的一個偏心輪的情況下，三個 偏心輪關于該偏心軸的縱軸線可以相互布置成大約0°、120°和240°的角位置。除了殼體、活塞和偏心軸，活塞泵組件也可以包括用于偏心軸的驅動裝置。這個驅 動裝置涉及到例如電動馬達。電動馬達可以安放在單獨的殼體中，該殼體與活塞泵-殼體 相固定?；钊媒M件可以是機動車制動裝置的一部分。借助于該活塞泵組件實現(xiàn)了一個或 更多個下面列出的系統(tǒng)液壓式的剎車增壓系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、用于距離控制的 系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)和行駛穩(wěn)定系統(tǒng)(也作為電子穩(wěn)定程序、ESP)。其他的方面集中在車輛制動裝置中用于操作液壓發(fā)生器的方法，其中液壓發(fā)生器 擁有帶有六個缸的活塞泵和在每個活塞泵中被容納的泵活塞，并且其中所述活塞成對地布 置在至少三個彼此間隔的平面中。該方法包括如此操作活塞的步驟，即，在一個平面的一個 活塞的上止點和同一平面的另一個活塞的下止點之間的相位移大約為30°，并且不同平面 的活塞的止點的最小相位移也共計大約為30°。


從隨后的優(yōu)選實施方式的描述以及從圖中可得出本發(fā)明的其他細節(jié)和優(yōu)點。附圖 中圖1是活塞泵_殼體的一個實施方式的透視圖；圖2是根據圖1的殼體的側視圖3a至3c是根據圖1的殼體沿圖1中的線A_A、B-B和C-C的剖視圖；圖4是在根據圖1的殼體中安裝的泵活塞的上止點和下止點的相位移的示意圖； 圖5是包括根據圖1殼體的活塞泵的車輛制動裝置的結構的示意圖。
具體實施例方式下面以一個帶有六個缸/活塞-裝置的示例的多活塞泵以及其在液壓式車輛制動 裝置中使用的形式來描述壓力發(fā)生器。所述的壓力發(fā)生器提供四個輪間的各個輪操縱所需 的液壓式的壓力，并且是帶有集成ABS功能的ESP系統(tǒng)的組成部分?？梢耘c所述的實施方 式不同的，壓力發(fā)生器當然也可以包括例如八個或更多個缸/活塞-裝置。進而，壓力發(fā)生 器也可以被用在電液式的車輛制動裝置中以及被用于其他或附加的用途(如用于液壓式 的剎車增壓系統(tǒng))。圖1示出壓力發(fā)生器的活塞泵-殼體10的透視圖。該殼體10由堅固的鋁塊組成， 在該鋁塊中引入多個不同的孔。各個孔被設置用于不同的用途。因此，所述孔的一部分用 作為液體通道并且另一部分用于容納液壓閥。進而總共六個孔充當缸以分別用于容納一個 泵活塞。根據圖1的透視圖中示出了三個這樣的缸12、14、16。所示的缸12、14、16通向入 缸體10的正面18上的相應的孔。三個另外的這樣的缸通向入殼體10的背面(圖1中未 見的)上的相應的孔。圖2示出殼體10的正面18的視圖，該殼體10帶有通向正面18的三個缸12、14、 和16。在圖2中示出了三條剖面線A-A、B-B和C-C。在圖3a、3b和3c中描繪了對應于這 些剖面線的剖視圖。如這些圖獲得的，與每個剖視圖相符合的有一個垂直于根據圖2的前 面18延伸的、帶有每平面兩個布置在其中的缸的平面。因此缸12以及另一個缸22處于根 據圖3a的通過剖面線A-A延伸的平面中。相應地兩個缸14和24處于根據圖3b的通過剖 面線B-B延伸的平面中，以及缸16和26處于根據圖3c的通過剖面線C-C延伸的平面中。在圖3a、3b和3c中示出的三個平面被垂直于這些平面延伸的孔30穿過。在孔30 中容納偏心軸32。該偏心軸32具有對應于各個平面的偏心輪，在本實施方式中這些偏心輪 被構造為與所述軸一整體。如圖3a、3b和3c所示，每個缸12、14、16、22、24和26均通向容納孔30。由于這個 原因，可容納在缸12、14、16、22、24和26中的泵活塞可以以已知的方式與偏心輪共同作用。 這個共同作用的結果是每單個活塞交地實現(xiàn)了供油沖程和返回沖程。供油沖程表示一種沖 程，在該沖程中活塞縮小了在活塞12、14、16、22、24和26之一中的位移空間的體積并且由 此將液壓液體從殼體10排出。而在返回沖程中位移空間的體積再次變大并且液壓液體被 吸入殼體10中。六個缸12、14、16、22、24和26被分成兩個缸組。第一組由處于圖3a、3b和3c中 右邊的缸12、14和16形成。在左邊的剩余的缸22、24和26形成了第二缸組。由此每個缸 組包括三個單一的缸。 每缸組的三個缸借助于兩個沿直線延伸的液體通道相互連通。確切地說，兩個液 體通道40、42連通缸12、14和16。而另外兩個液體通道44、46連通三個缸22、24和26。 這些總共四個液體通道中的兩個液體通道42、46通向液體入口，從而在返回沖程中吸入液 體，而兩個剩余的液體通道40、44通向液體出口，由活塞排擠的液壓液體從液體出口被排出。每個液體通道40、42、44和46的一個末端由此通向一個液體連接口。相反地，總是相對而置的末端不是被構造為盲孔就是借助于單獨的封閉件(未示出)被封閉。總共六個缸12、14、16、22、24和26也借助于總共僅四個液體通道40、42、44、46相 互連通，該四個液體通道可以以簡單方式通過在殼體10中的僅四個孔被構造。進而，四個 封閉件對于液體密封地隔斷液體通道40、42、44和46就足夠了。與其他的帶有六個缸/活 塞-裝置(六個缸/活塞裝置被分配在僅兩個平面上)的活塞泵相比較，在本實施方式的 活塞泵中由此明確地構造更少的液體通道，這使得制造加快并且成本更低。進而更少的緊 固件被設置，這也使得制造更有利并且此外減小了易泄露侵蝕性。根據實施方式的活塞泵 的另一個優(yōu)勢在于，總共六個缸/活塞_裝置可以被分配在三個平面上，因此每單個偏心輪 僅與兩個活塞共同作用。與其他的多活塞泵(其中六個缸/活塞裝置被分配在僅兩個平面 上)相比較，因此降低了偏心輪和活塞底部之間的磨損。進而提高了活塞泵的效率。如在比較根據圖3a的平面與根據圖3b的平面中或者在比較根據圖3b的平面 與根據圖3c的平面中被明確的，同一個缸組中的在相鄰平面中布置的兩個缸均擁有彼此 15°的角距。從缸12、14、16、22、24和26相對于水平面的傾斜度的差別可得出這個15°的 角距。因此，缸12對于水平面為7. 5°的傾斜度(參見圖3a)，而缸14相對于水平面傾斜 22.5° (參見圖3b)。由此缸12和14之間的角距為15°。同一缸組中的在相鄰平面上布置的缸之間的角距使得缸孔的緊湊封裝成為可能。 這種情況例如從圖2中可以看出。在那里借助于線A-A和B-B表示的相鄰平面具有彼此的 距離，該距離比每個缸12、14和16的最大直徑小。換句話說，兩個缸12和16之間的最小 距離比缸14的最大直徑小。進而如圖3a、3b和3c所示，總是在一個平面內布置的兩個缸12和22、或者14和 24、或者16和26幾乎相對地布置。在實施方式中這些缸對的每對中沒有直接相對的缸之 間的角距(最小)為150°。然而也有可能角距上升至180°或下降至大約135°。在一個 平面內幾乎相對地布置兩個缸的方法使得殼體體積的進一步減小成為可能，尤其是與傳統(tǒng) 的每平面帶有3個或更多個的星形布置的缸的多活塞泵相比較。圖4是示意的圖表，其直觀地表明了在與偏心輪共同作用的在缸12、14、16、22、24 和26中布置的活塞的上止點(OT)和下止點(UT)之間的相位移。附圖標記1在此代表缸 22中的活塞(在圖3a中未示出)。2相應地代表用于缸12中的活塞，3代表用于缸24中 的活塞，4代表用于缸14中的活塞，5代表用于缸26中的活塞并且6代表用于缸16中的活塞。在根據圖4的圖示說明中，給出了缸12、14、16、22、24和26的在圖3a、3b和3c 中被直觀闡明的角位置。進而由此給出，在偏心軸上的三個偏心輪之間的角位移總是為 120°。如果圖3a中示出的偏心輪的角位置因此被定義為0°，那么根據圖3b的偏心輪擁 有120°的角位置并且根據圖3c的偏心輪擁有240°的角位置。在圖3a、3b和3c中直觀闡明的角位置的選擇造成，在圖3a上部示出的偏心軸 32的所給定的旋轉方向下，在一個平面中的一個活塞的上止點與同一平面中的另一個活 塞的下止點之間的相位移為30°。因此活塞4到達其上止點為22. 5°并且在同一平面內 布置的活塞3到達其下止點為52. 5°。相位移因此為30°。同樣的相位移存在于活塞 6(82.5° )的下止點和在同一平面中布置的活塞5(112. 5° )的上止點之間，以及存在于活塞2(142.5° )的上止點和在同一平面中布置的活塞1(172. 5° )的下止點之間，反之亦 然。此外由圖4可獲得，不同平面的泵活塞的止點的最小相位移也為30°。因此活塞 3到達其下止點為52. 5°，并且相鄰平面的活塞6到達其下止點為82. 5°。相應地有效用 于活塞5和2的兩個上止點，活塞1和4的兩個下止點，活塞3和6的兩個上止點，活塞5 和2的兩個下止點以及活塞1和4的兩個上止點。 通過在圖4中直觀闡明的上止點和下止點的相位移的選擇總體上達到了根據12 活塞泵類型的壓力脈動的有利衰減。圖5示出了雙回路車輛制動裝置50的示意圖，在該示意圖中使用了參照圖1至4 被闡明的多活塞泵。壓力發(fā)生器52包括六個缸-活塞-裝置52i、522、523、524、525和526以 及一個驅動馬達54。驅動馬達54是電動馬達，其驅動在圖3a、3b和3c中示出的偏心軸32。車輛制動裝置50的兩個制動回路對應于對角線式制動回路，在該對角線式制動 回路中第一制動回路56包括左前輪FL以及右后輪RR，并且第二制動回路58包括右前輪 FR以及左后輪RL。兩個制動回路56、58在行車制動操作中通過一個雙回路式的主制動缸 60和一個低壓剎車增壓器62與制動踏板64相連接。在行車制動操作中打開閥TC ISO以 及閥ABS ISO,因此液體可以從貯液器66到達主制動缸60中，并且在踏板的操作64中從那 里到達至四個輪閘FL、RR、FR和RL。在ABS的操作中，通過從借助于壓力發(fā)生器52產生的液體壓力增加以及壓力減小 (通過打開“泄壓”閥)的相互作用實現(xiàn)ABS-控制干預。在實現(xiàn)牽引力升高的控制干預(牽 引力控制，TC)時或者在實現(xiàn)行駛動態(tài)控制(ESP或車輛穩(wěn)定控制、VSC)時，主制動缸60通 過閥TC ISO的關閉而從輪閘FL、RR、FR和RL上被分離，并且借助于壓力發(fā)生器52向一個 或更多個輪閘FL、RR、FR和RL提供液壓。如上已闡明的，圖1至5直觀闡明了示范的實施方式。在技術人員的判斷力中，在 附帶的專利權利要求的范圍內可以修改這些實施方式。
權利要求
一種在車輛制動裝置(50)中的液壓發(fā)生器(52)用的活塞泵-殼體(10)，所述活塞泵-殼體(10)包括-用于容納偏心軸(32)的孔(30)；以及-至少六個缸(12、14、16、22、24、26)，每個缸均容納一個泵活塞(1、2、3、4、5、6)，其中所述缸成對地布置在至少三個彼此間隔開的平面(A-A、B-B、C-C)內并且均通向所述孔。
2.根據權利要求1所述的活塞泵_殼體，其特征在于，所述六個缸被分成兩個組，其中 每三個布置在不同平面上的缸形成一個組。
3.根據權利要求1或2所述的活塞泵-殼體，還包括至少一個沿直線延伸的液體通道 (40、42、44、46)，所述液體通道使至少三個布置在不同平面上的缸相互連通。
4.根據權利要求2和3所述的活塞泵-殼體，其特征在于，設置至少兩個沿直線延伸的 液體通道，其中第一液體通道使第一組的所述缸相互連通，而第二液體通道使第二組的所 述缸相互連通。
5.根據權利要求3或4所述的活塞泵-殼體，其特征在于，每個液體通道在其第一末端 由封閉件封閉并且/或者在其第二末端上通向液體連接口。
6.根據權利要求2至5之一所述的活塞泵_殼體，其特征在于，同一組的布置在相鄰平面中的兩個缸彼此之間垂直于所述孔地具有角距。
7.根據權利要求1至6之一所述的活塞泵_殼體，其特征在于，兩個相鄰的平面的距離比一個缸的最大直徑小。
8.根據權利要求1至7之一所述的活塞泵_殼體，其特征在于，布置在一個平面中的兩個缸基本上彼此對置。
9.根據權利要求1至8之一所述的活塞泵_殼體，其特征在于，布置在一個平面中的兩個缸在該平面內關于所述孔的所述角距為至少大約135°。
10.根據權利要求9所述的活塞泵-殼體，其特征在于，在一個平面中布置的兩個缸在該平面內關于所述孔的所述角距為大約150°。
11.根據權利要求2至10之一所述的活塞泵-殼體，其特征在于，第一組缸(52p522、 523)與第一制動回路(56)關聯(lián)，并且所述第二組缸(524、525、526)與第二制動回路(58)關 聯(lián)。
12.—種活塞泵組件(52)，該活塞泵組件(52)包括-根據權利要求1至11之一的所述活塞泵-殼體(10)；-容納在所述殼體的所述缸(12、14、16、22、24、26)中的泵活塞(1、2、3、4、5、6)；以及-容納在所述殼體的所述孔(30)中的用于操作所述泵活塞的偏心軸(32)。
13.根據權利要求12所述的活塞泵組件，其特征在于，在每個平面的所述偏心軸上設置一個偏心輪，并且所述三個偏心輪被布置在關于所述 偏心軸的軸線彼此相對大約0°、120°和240°的角位置。
14.根據權利要求12或13所述的活塞泵組件，還包括用于所述偏心軸的電動式的驅動 裝置(54)。
15.一種機動車-制動裝置(50)，該機動車-制動裝置(50)包括根據權利要求12至 14之一所述的活塞泵組件(52)。
16.一種在車輛制動裝置(50)中用于操作液壓發(fā)生器(52)的方法，其中所述液壓發(fā)生器具有一活塞泵，該活塞泵帶有六個缸以及容納在每個缸中的一泵活塞(52i、522、523、524、525、526)，并且其中所述泵活塞成對地布置在至少三個彼此間隔的平面(A-A、B-B、C-C)中， 所述方法包括操作所述泵活塞的以下步驟，即，在一個平面的一個活塞的上止點和同一平 面的另一活塞的下止點之間的相位移大約為30°并且不同平面的泵活塞的止點的最小相 位移也大約為30°。
全文摘要
描述了一種在車輛制動裝置中液壓發(fā)生器用的活塞泵。所述活塞泵包括殼體，在所述殼體中構造了用于容納偏心軸32的孔30。此外在所述殼體中設置了至少六個缸12、14、16、22、24、26以用于均容納一個活塞1、2、3、4、5、6。所述缸12、14、16、22、24、26成對地布置在三個或更多彼此間隔的平面(A-A、B-B、C-C)中并且均通向偏心軸用的容納孔。根據實現(xiàn)的可能性，在雙回路車輛制動裝置中每個制動回路與至少三個所述缸關聯(lián)以用于提高操作舒適性。為了減少磨損，每個被設置的偏心輪與僅兩個泵活塞合作。
文檔編號B60T8/40GK101802400SQ200880107171
公開日2010年8月11日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權日2007年7月17日
發(fā)明者沃納·塞貝特, 海恩瑞奇·普勒尼雅 申請人:盧卡斯汽車股份有限公司