[发明专利]具有位置相关型压力均衡化功能的制动助力器

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆制动系统的具有位置相关型压力均衡化功能的制动助力器，该制动助力器包括：力输入元件，该力输入元件连接至制动踏板或者能连接至制动踏板；腔室结构，该腔室结构具有由可动壁彼此隔离的工作腔室和真空腔室；以及控制装置，该控制装置具有控制阀，通过该控制阀，借由所述力输入元件的移位，能将所述工作腔室选择性地与所述真空腔室连通或与周围环境连通，其中，所述控制阀具有控制阀壳体，该控制阀壳体与所述可动壁相联接，并且在所述控制阀壳体中，所述力输入元件抵抗复位弹簧的作用与控制活塞一起以可移位的方式被引导，而且，其中所述控制活塞还包括阀元件，该阀元件借助张力弹簧被选择性地预加应力而密封抵接在设置于所述控制阀壳体上的第一阀座上并且密封抵接在设置于所述控制阀的所述控制活塞上的第二阀座上。

现有技术中公知了这样的制动助力器。例如文献DE4227879A1公开了这样的制动助力器。以已知的方式借助这样的制动助力器，经由力输入元件施加的致动力被传递到控制活塞，在该控制活塞上安装有位于工作腔室与周围环境之间的密封座。由于力输入元件的致动并且通过该力输入元件，控制活塞的密封座被抬离阀元件，从而在周围环境与工作腔室之间形成流体连通。因此，相比于真空腔室在工作腔室内形成过压，该过压作用在可动壁上，并且使控制阀壳体移位以协助致动力，直到在控制阀壳体的前进位置形成均衡状态为止，并且使两个阀座向后运动而抵接在阀元件上。一旦通过减小踏板致动力来释放力输入元件，阀元件就会在复位弹簧的作用下由控制活塞向后推动，而使得工作腔室与周围环境之间的第二密封座打开，从而可以在可动壁处产生压力均衡状态。一旦产生了压力均衡状态，就恢复到初始状态。为了确保可靠的操作模式，通过张力弹簧对阀元件预加应力，使得阀元件的密封表面朝向两个阀座偏压。然而，这意味着为了制动踏板的在释放之后的前述返回运动，复位弹簧也必须施加足够大的力来克服张力弹簧在阀元件处施加的抵消该力的预应力。

在过去已表明了并且因而在前述引用的文献DE4227879A1中实现了：释放阀元件使其不受压力作用是有利的。通过这样压力释放，可以实现如下效果，即，阀元件处的不期望的压力差不会妨碍响应特性也不会妨碍返回运动。为此，前述引用的文献DE4227879A1提供了：在阀元件中设置有多个压力均衡化开口，这些开口使得阀元件的两侧之间的压力能够永久地均衡化。

在与背景技术相关的大量文献中，例如在文献DE4441149A1、文献EP0802870B1以及文献EP0950595B1中，发现了类似的解决方案。文献US5,564,325也公开了一种构造形式，其中，通过连接开口而在阀元件处形成永久的压力均衡化。

因此，本发明的目的在于提供一种在简介部分中描述的类型的制动助力器，其中，基于操作位置，而可以以有利的方式形成压力均衡化，然而，在特定操作情况下，在阀元件处维持压力差，以有助于制动助力器的操作模式。

通过简介部分中描述的类型的制动助力器来实现这样的目的，在其中该制动助力器提供了：能借助于阀元件以密封的方式封闭气动功能腔室，且能根据力输入元件的当前致动位置而选择性地使气动功能腔室与真空腔室连通或与周围环境连通。

从先前描述的现有技术出发，本发明以有利的方式利用阀元件处的并非总是使压力均衡化的气动功能腔室的表面存在的缺点，通过设置始终打开的压力均衡化开口而无需在阀元件处始终保持压力均衡化。相反地，本发明基于制动助力器的当前致动位置，而有目的地选择利用阀元件处的压力差。这样，可实现如下效果，即，有助于处于特定操作情形下的阀元件的密封功能。例如，如果在真空腔室中并且在工作腔室中，存在与大气压力相比减小的压力，则阀元件就会受到大气压力的作用而抵靠在密封座上，从而增强了密封效果。与根据现有技术的永久性压力释放阀元件的情形相比，密封效果中的这些与压力相关的成分使得张力弹簧可采用较弱的设计，该张力弹簧是为了向密封件预加应力使其抵靠阀座而专门设置的。换言之，阀元件上的气动功能腔室中存在的、比工作腔室中和真空腔室中在初始状态下存在的真空大的过压多少起到了一些挤压作用，以增强密封座与阀元件上的密封表面之间的密封效果。