ВАКУУМНАЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ НАСОСНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2011 года по МПК B60T13/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вакуумной вспомогательной насосной системе для автомобиля.

Уровень техники

Вакуумные вспомогательные насосы созданы для усиления тормоза в большинстве грузовиков и легковых автомобилей, в которых мощность тормозного усиления, произведенного вакуумным вспомогательным насосом, зависит от скорости вращения двигателя. Когда педаль тормоза нажата, диафрагма внутри вакуумного вспомогательного насоса опущена посредством всасывания воздуха двигателем, что приводит к тому, что один толкатель взаимодействует с тормозным цилиндром, и таким образом тормозное усилие увеличено.

Из патента Китая ZL 02282639.4 известно инерционное устройство управления для транспортного средства, использующее обгонную муфту. Его принцип состоит в следующем: когда транспортное средство замедляет ход, это осуществлено не за счет замедления работы двигателя, а с помощью обгонной муфты, чтобы двигаться по инерции на более длинное расстояние без замедления работы двигателя, и, таким образом, достигнута цель экономии топлива. Однако в этой технической схеме есть серьезная проблема безопасности, потому что транспортное средство находится не более чем в нейтральном состоянии движения по инерции, поскольку устройство управления движением по инерции является функционирующим, и всасывающая способность очень низка, поскольку двигатель работает в холостом режиме так, что вакуумный вспомогательный насос не может достигнуть предполагаемого тормозного усилия, и тормозная характеристика уменьшается, что недопустимо в критерии управления транспортным средством и критерии изготовления транспортного средства.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение имеет цель обеспечить вакуумную вспомогательную насосную систему для транспортного средства. Эта система может обеспечить безопасность автомобиля во время аварийного торможения в условиях высокоскоростной езды и осуществить экономию топлива прототипа, одновременно описанного выше.

Чтобы достигнуть этой цели, описанной выше, вакуумная вспомогательная насосная система согласно настоящему изобретению содержит вакуумный вспомогательный насос для обеспечения вакуумного усилителя для тормозной системы, отличается тем, что она содержит всасывающий компенсационный насос, соединенный с вакуумным вспомогательным насосом. Когда водитель управляет педалью тормоза для аварийного торможения, всасывающий компенсационный насос начинает немедленно работать на компенсацию нехватки всасывания, вызванной холостым ходом двигателя. Но в случае прямого соединения всасывающего компенсационного насоса с вакуумным вспомогательным насосом всасывающий компенсационный насос может компенсировать холостой участок вакуумного вспомогательного насоса только в случае, когда мощность всасывающего компенсационного насоса подразумевается высокой.

Согласно предпочтительной схеме настоящего изобретения, между вакуумным вспомогательным насосом и всасывающим компенсационным насосом расположен вакуумный компенсационный резервуар, который содержит датчик вакуума для индикации степени внутреннего вакуума и два интерфейса, один из которых ведет к всасывающему компенсационному насосу, а другой ведет к вакуумному вспомогательному насосу через контрольный переключающий клапан. Контрольный переключающий клапан - это, например, электромагнитный клапан для управления включением и выключением воздушного потока.

В улучшенной схеме всасывающий компенсационный насос предпочтительно работает следующим образом, а именно, когда степень вакуума, определенная датчиком вакуума, недостаточна, всасывающий компенсационный насос непрерывно вакуумирует вакуумный компенсационный резервуар до тех пор, пока степень вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре не достигнет заданной степени вакуума. Поскольку то, что содержится в вакуумном компенсационном резервуаре, является газом, форма вакуумного компенсационного резервуара по существу не ограничена и может быть в виде трубы, шестигранника, сферы и т.д.

Когда всасывающий компенсационный насос непосредственно соединен с вакуумным компенсационным насосом, всасывающий компенсационный насос так соединен с вакуумным регулирующим клапаном, расположенным в вакуумном вспомогательном насосе, что, когда вакуумный регулирующий клапан полностью закрыт, всасывающий компенсационный насос начинает работать для всасывания воздуха из вакуумного вспомогательного насоса, а когда вакуумный регулирующий клапан закрыт не полностью, всасывающий компенсационный насос не работает.

В случае вакуумного компенсационного насоса, присоединенного в середине, переключающий контрольный клапан так соединен с вакуумным регулирующим клапаном, расположенным в вакуумном вспомогательном насосе, что, когда вакуумный регулирующий клапан полностью закрыт, переключающий контрольный клапан открыт для компенсации усилителя к вакуумному вспомогательному насосу, и когда вакуумный регулирующий клапан не полностью закрыт, переключающий контрольный клапан находится в закрытом состоянии без компенсации усилителя к вакуумному вспомогательному насосу.

Рабочие параметры вакуумного вспомогательного насоса в различных видах автомобиля не идентичны друг другу, тогда как объем насосной камеры и степень вакуума насосной камеры являются основными параметрами, используемыми для проектирования вакуумного компенсационного резервуара и всасывающего компенсационного насоса. При идеальных условиях конструкции вакуумного компенсационного резервуара и всасывающего компенсационного насоса могут только компенсировать нехватку степени вакуума в вакуумном вспомогательном насосе, вызванную холостой работой двигателя. В общем, компенсационная степень усилителя вакуумного вспомогательного насоса, скомпенсированная компенсационным вакуумным резервуаром не менее, чем уменьшение мощности усилителя в вакуумном вспомогательном насосе, вызванное холостым ходом двигателя.

Проектирование вакуумного компенсационного резервуара - это главным образом проектирование значения его объема и значения степени вакуума. Значение объема вакуумного компенсационного резервуара и значение степени вакуума в резервуаре может затронуть компенсационную мощность усилителя. Чем объем больше, тем соответственно больше компенсационная мощность усилителя. Чем больше степень вакуума в резервуаре, тем больше компенсационная мощность усилителя; компенсационная мощность усилителя уменьшается обратнопропорционально. Вакуумный компенсационный резервуар действует как аккумулятор, таким образом, всасывающий компенсационный насос с маленькой мощностью может быть адаптирован в случае серединного соединения с компенсационным вакуумным резервуаром. Параметры компенсационного всасывающего насоса, такие как поток, максимальная степень вакуума всасывания и мощность, выбраны в зависимости от проектируемого значения объема и проектируемого значения степени вакуума вакуумного компенсационного резервуара так, чтобы удовлетворить требованиям проекта вакуумного компенсационного резервуара. Мощность компенсационного всасывающего насоса должна быть выбрана для создания заданной степени вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре за определенное время. В общем, упомянутое время составляет не более 10 секунд, предпочтительно не более 5 секунд.

Что касается различного типа автомобилей, требование к компенсационной мощности усилителя вакуумного вспомогательного насоса, которая требуется для вакуумного компенсационного резервуара, различно. Объем и степень вакуума вакуумного компенсационного резервуара разработаны согласно требованию к объему насосной камеры и/или степени вакуума вакуумного вспомогательного насоса. Самым простым способом в тестах и/или при моделировании посредством компьютерных программ в виде реального автомобиля с вакуумной вспомогательной насосной системой по настоящему изобретению, согласно эффекту торможения автомобиля, собранного с вакуумной вспомогательной насосной системой настоящего изобретения, например, согласно количеству воздуха, отсосанного из вакуумной вспомогательной насосной системы, и изменениям степени вакуума в вакуумном вспомогательном насосе во время процесса всасывания и выработанной мощности усилителя соответственно, или, например, согласно усилию, действующему на толкатель, выбрана оптимальная комбинация из различных комбинаций, скомбинированных из ряда значений объемов вакуумных компенсационных резервуаров и ряда значений степени вакуума вакуумных компенсационных резервуаров. В принципе, значение объема и степень вакуума вакуумного компенсационного резервуара в целом разработаны согласно требованиям к усилителю вакуумного вспомогательного насоса.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет осуществлено в дальнейшем со ссылкой на следующие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схематичный вид одного варианта осуществления вакуумной вспомогательной насосной системы согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 изображает схематичный вид другого варианта осуществления вакуумной вспомогательной насосной системы согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Фиг.1 изображает схематичный вид одного варианта осуществления вакуумной вспомогательной насосной системы согласно настоящему изобретению. Эта вакуумная вспомогательная насосная система содержит вакуумный вспомогательный насос 1 и всасывающий компенсационный насос 8. Вакуумный вспомогательный насос 1 в основном содержит диафрагму 2, вакуумный регулирующий клапан 9 и кожух 3. Когда педаль 4 тормоза не нажата, вакуумный регулирующий клапан 9 полностью открыт, и степень вакуума одна и та же с обеих сторон диафрагмы. Когда педаль 4 тормоза нажата, вакуумный регулирующий клапан 9 постепенно закрывается, и камера с левой стороны диафрагмы 2 постепенно вакуумируется так, чтобы диафрагма 2 переместила толкатель 5 для оказания воздействия вакуумного усилителя на тормозной насос 10. Видимый на Фиг.1 контур всасывания воздуха, полученный с вакуумной стороны вакуумного вспомогательного насоса 1, разветвляется на два потока, один из которых ведет к двигателю через контрольный клапан 12, другой ведет к всасывающему компенсационному насосу 8. Контрольный клапан 12 предотвращает поток воздуха во всасывающем трубопроводе двигателя от возврата в воздушный канал всасывающего компенсационного насоса 8 во время аварийного торможения, которое, в результате, является неблагоприятным состоянием для усилителя вакуумного вспомогательного насоса 1.

Фиг.2 изображает схематичный вид другого варианта осуществления вакуумной вспомогательной насосной системы согласно настоящему изобретению. Эта вакуумная вспомогательная насосная система содержит вакуумный вспомогательный насос 1, вакуумный компенсационный резервуар 7 и всасывающий компенсационный насос 8. Вакуумный вспомогательный насос 1, в основном, содержит диафрагму 2, вакуумный регулирующий клапан 9 и кожух 3. Когда педаль 4 тормоза не нажата, вакуумный регулирующий клапан 9 полностью открыт, и степень вакуума одна и та же с обеих сторон диафрагмы. Когда педаль 4 тормоза нажата, вакуумный регулирующий клапан 9 постепенно закрывается, и камера с левой стороны диафрагмы 2 постепенно вакуумируется так, чтобы диафрагма 2 переместила толкатель 5 для оказания воздействия вакуумного усилителя на тормозной насос 10. Видимый на Фиг.2 контур всасывания воздуха, полученный с вакуумной стороны вакуумного вспомогательного насоса 1, разветвляется на два потока, один из которых ведет к двигателю через контрольный клапан 12, другой ведет к вакуумному компенсационному резервуару 7 через клапан контрольного переключателя 6 и затем ведет к всасывающему компенсационному насосу 8. Вакуумный датчик 11 расположен в вакуумном компенсационном резервуаре 7. Контрольный клапан 12 предотвращает поток воздуха во всасывающем трубопроводе двигателя от возвращения его в воздушный канал вакуумного компенсационного резервуара 7 во время аварийного торможения, которое уменьшает компенсационную способность усилителя вакуумного компенсационного резервуара 7 и которое в результате является неблагоприятным состоянием для усилителя вакуумного вспомогательного насоса 1.

При запуске двигателя в случае, когда датчик 11 вакуума, расположенный в вакуумном компенсационном резервуаре 7, определяет недостаточность степени вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре 7, датчик 11 вакуума посылает сигнал для управления всасывающим компенсационным насосом 8 функционировать так, чтобы вакуумировать вакуумный компенсационный резервуар 7, затем всасывающий компенсационный насос 8 не прекращает работать до тех пор, пока степень вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре 7 не достигнет заданной степени вакуума.

Когда водитель нажимает на педаль 4 тормоза во время аварийного торможения, для автомобиля, использующего обгонные муфты, нехватка всасывания в вакуумном вспомогательном насосе 1 обусловлена двигателем. В это время контрольный переключающий клапан 6 открыт так, чтобы вакуумный вспомогательный насос 1 был вакуумирован посредством степени вакуума вакуумного компенсационного резервуара 7. Это эквивалентно тому, чтобы добавить второй всасывающий трубопровод для вакуумного вспомогательного насоса 1 для компенсации нехватки воздушного всасывания, осуществленного первичным всасывающим трубопроводом из-за холостого хода двигателя.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к вакуумным насосным системам. Вакуумная вспомогательная насосная система содержит вакуумный вспомогательный насос для обеспечения вакуумного усиления тормозной системы и всасывающий компенсационный насос. Всасывающий компенсационный насос соединен с вакуумным вспомогательным насосом. Между вакуумным вспомогательным насосом и всасывающим компенсационным насосом расположен вакуумный компенсационный резервуар. Вакуумный компенсационный резервуар содержит датчик вакуума для обнаружения степени внутреннего вакуума и два интерфейса, один из которых ведет к всасывающему компенсационному насосу, а другой ведет к вакуумному вспомогательному насосу через контрольный переключающий клапан. Достигается экономия топлива и обеспечение безопасности автомобиля во время аварийного торможения в условиях высокоскоростной езды. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вакуумная вспомогательная насосная система, содержащая вакуумный вспомогательный насос (1) для обеспечения вакуумного усиления тормозной системы, отличающаяся тем, что содержит всасывающий компенсационный насос (8), соединенный с вакуумным вспомогательным насосом (1), и между вакуумным вспомогательным насосом (1) и всасывающим компенсационным насосом (8) расположен вакуумный компенсационный резервуар (7), который содержит датчик (11) вакуума для обнаружения степени внутреннего вакуума и два интерфейса, один из которых ведет к всасывающему компенсационному насосу (8), а другой ведет к вакуумному вспомогательному насосу (1) через контрольный переключающий клапан (6).

2. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что, когда степень вакуума, определенная датчиком вакуума, меньше, чем заданная степень вакуума, всасывающий компенсационный насос (8) непрерывно вакуумирует вакуумный компенсационный резервуар (7) до тех пор, пока степень вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре (7) не достигнет заданной степени вакуума.

3. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что переключающий контрольный клапан (6) соединен с вакуумным регулирующим клапаном (9), расположенным в вакуумном вспомогательном насосе (1) таким образом, что, когда вакуумный регулирующий клапан (9) полностью закрыт, переключающий контрольный клапан (6) открыт для компенсации усиления к вакуумному вспомогательному насосу, а когда вакуумный регулирующий клапан (9) закрыт не полностью, переключающий контрольный клапан (6) закрыт без компенсации усиления к вакуумному вспомогательному насосу (1).

4. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что всасывающий компенсационный насос (8) соединен с вакуумным регулирующим клапаном (9), расположенным в вакуумном вспомогательном насосе (1) таким образом, что, когда вакуумный регулирующий клапан (9) полностью закрыт, всасывающий компенсационный насос (8) начинает работать для всасывания воздуха из вакуумного вспомогательного насоса (1), а когда вакуумный регулирующий клапан (9) закрыт не полностью, всасывающий компенсационный насос (8) не работает.

5. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что объем вакуумного компенсационного резервуара (7) разработан согласно объему насосной камеры вакуумного вспомогательного насоса и/или требованиям к степени вакуума вакуумного вспомогательного насоса (1).

6. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1 или 5, отличающаяся тем, что степень вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре (7) разработана в соответствии с объемом насосной камеры вакуумного вспомогательного насоса (1) и/или требованиями степени вакуума вакуумного вспомогательного насоса (1).

7. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что объем и/или степень вакуума вакуумного компенсационного резервуара (7) выбраны согласно тестам и/или компьютерному моделированию.

8. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что контрольный переключающий клапан (6) является механическим или электромагнитным.

9. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что контрольный клапан (12), который позволяет потоку воздуха всасываться только в направлении двигателя, расположен в ответвлении, ведущем к двигателю от вакуумного вспомогательного насоса (1).

10. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.1, отличающаяся тем, что мощность всасывающего компенсационного насоса (8) выбрана для создания заданной степени вакуума в вакуумном компенсационном резервуаре за определенное время.

11. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.10, отличающаяся тем, что упомянутое время составляет не более 10 с.

12. Вакуумная вспомогательная насосная система по п.11, отличающаяся тем, что упомянутое время составляет не более 5 с.