用於具有發動機的車輛的真空系統及車輛制動系統的製作方法
2023-05-09 06:51:06 1
用於具有發動機的車輛的真空系統及車輛制動系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於具有發動機的車輛的真空系統及車輛制動系統。所述發動機包括用於提供歧管真空的進氣口、節流閥和環境空氣供給，真空系統還包括：真空罐；以及由所述歧管真空和所述環境空氣供給之間的壓差操作、以便在所述真空罐中產生更高真空度的泵。其通過歧管真空和環境空氣供給之間的壓差操作泵，以在真空罐中產生更高真空度。由此，避免使用真空泵來提高真空罐中的真空度，提高了燃料經濟性。本實用新型的車輛制動系統，包含前述用於具有發動機的車輛的真空系統，避免使用真空泵來提高真空罐中的真空度，提高了燃料經濟性。
【專利說明】用於具有發動機的車輛的真空系統及車輛制動系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於具有發動機的車輛的真空系統及車輛制動系統。
【背景技術】
[0002]對於一種現代小型化發動機，發動機歧管中可用的真空度比在過去的情況更加受限。因此，更多的現代發動機具有配置成為制動系統提供足夠真空度的真空泵。例如參見 申請人:的申請US 2012/138005 Al。真空泵的配件由於驅動該泵的過程中所涉及的摩擦而造成損失。期望避免使用真空泵，以便提高燃料經濟性。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種無需真空泵而在真空罐中產生更高真空度的用於具有發動機的車輛的真空系統以及車輛制動系統。
[0004]本實用新型由本申請所公開的內容限定且在實施例中涉及通過歧管真空或可以想像的超壓力操作的諸如往復泵的無源泵的使用，以便相較於歧管供給形成增加的制動器真空。
[0005]該泵可包括不同區域的兩個相連活塞/汽缸單元以給出放大效應，一側或汽缸連接至歧管且另一側連接至制動器真空罐。該系統的操作由一系列單向閥和切換閥結構進行控制。電子控制能夠被疊加以便取代該系統的純機械調節，以便適應諸如在高海拔或其它異常情況下行駛的特定環境。
[0006]本實用新型的一方面提供了一種用於具有發動機的車輛的真空系統，發動機包括用於提供歧管真空的進氣口、節流閥和環境空氣供給，真空系統還包括真空罐；以及-由歧管真空和環境空氣供給之間的壓差操作、以便在真空罐中產生更高真空度的泵。上述更高真空度意為:比真空罐在進行上述壓差操作之前的真空度更高的真空度。
[0007]根據本實用新型，泵為增壓泵，增壓泵具有:兩個腔室，兩個腔室為較大腔室和較小腔室；以及布置成便於歧管真空向較大腔室的應用以在較小腔室中形成更高真空度的共用活塞裝置。
[0008]根據本實用新型，共用活塞裝置包含通過連接杆連接的兩個活塞，連接杆被處於環境壓力的中間腔室包圍。
[0009]根據本實用新型，較大腔室可經由切換裝置連接至歧管真空或至環境空氣供給。
[0010]根據本實用新型，切換裝置包括在真空罐中的真空度相比於歧管真空不低於預定量時開啟至較大腔室的輸入連接的啟動閥。
[0011]根據本實用新型，切換裝置進一步包括切換閥，切換閥布置成根據活塞裝置的位置在歧管真空和環境空氣供給之間切換向較大腔室的輸入。
[0012]根據本實用新型，腔室的橫截面的比率在2至4的範圍內，優選地約3。
[0013]根據本實用新型，較大腔室和較小腔室的橫截面的比率在2至4的範圍內。
[0014]根據本實用新型，比率為3。
[0015]根據本實用新型，真空罐與歧管之間、真空罐與泵之間、以及泵與環境空氣供給之間包括單向閥。
[0016]本實用新型的另一方面提供了一種包含根據前述任一項用於具有發動機的車輛的真空系統的車輛制動系統。
[0017]本實用新型的又一方面提供了一種增強用於發動機的真空系統的罐中的真空的方法，通過發動機產生的局部真空或超壓力被用以驅動進一步從罐抽取空氣的泵。
[0018]本實用新型的再一方面提供了一種大致如本文參照附圖的真空系統或方法。
[0019]相比於現有技術，本實用新型的有益效果在於:
[0020]本實用新型的用於具有發動機的車輛的真空系統，通過歧管真空和環境空氣供給之間的壓差操作泵，以在真空罐中產生更高真空度。由此，避免使用真空泵來提高真空罐中的真空度，提高了燃料經濟性。
[0021]本實用新型的車輛制動系統，避免使用真空泵來提高真空罐中的真空度，提高了燃料經濟性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更好地理解本實用新型，現通過實例以及參照附圖對本實用新型的實施例進行描述，其中，唯一的附圖示出了用於發動機的氣動迴路，體現了本實用新型。
【具體實施方式】
[0023]參照簡圖，示出氣動系統連接在發動機的進氣口或歧管真空2與制動器真空罐6之間。這些腔室中的壓力分別為P2和P3。主要部件為具有不同大小(即，截面)的兩個腔室的泵10，兩個腔室即大型輸入腔室或汽缸12和小型輸出腔室14。雙活塞位於這些腔室內，具有在大型腔室中滑動的大活塞13和在小型腔室中滑動的小活塞15。兩個活塞安裝在連接杆或連接棒19的兩個端部處。在活塞之間形成可變中部腔室16，中部腔室16在一端具有大直徑並在另一端具有小直徑。活塞裝置在該簡圖中朝向右側偏置，即，通過復位彈簧18將小型腔室14最小化。
[0024]泵的入口(S卩，大型腔室12)經由被描述的閥裝置20從歧管側進給。出口經由單向閥32連接至制動器真空罐6。穿過過濾器到達的處於壓力Pl的乾淨的環境空氣4可經由環境單向閥34連接至泵的小型腔室14，如將被闡釋地。
[0025]在該泵的入口側，啟動閥22控制連接還是斷開大型腔室12。啟動閥22通過彈簧22a被偏置到關閉位置，並且啟動閥在歧管真空度比制動器真空度大克服彈簧的預定量時開啟。
[0026]在啟動閥的入口側，存在切換閥24，其在一個位置中連接至歧管2並在另一個位置中連接至環境空氣4。切換閥通過大活塞13施加作用的控制杆或機械連接件26移動，如將要闡述地。環境(Pl)還永久連接至泵的中部腔室16並經由單向閥34(相反於閥32的方向)連接至小型腔室14。歧管經由單向閥30連接至真空罐6，如此允許空氣從該罐到歧管而非另一方向。
[0027]真空助力器系統的操作如下:
[0028]當該發動機關閉時:
[0029]籲所有的系統處於環境壓力且泵靜止；復位彈簧18將活塞推動到小型腔室14內且該系統處於靜止狀態。
[0030]當該發動機啟動時:
[0031]籲發動機將進氣口 2中抽歧管真空。
[0032]?歧管單向閥30開啟並將制動器真空罐6中抽制動器真空。
[0033]?這種情況在P3>P2的情況下持續。
[0034]?啟動閥22在P3>P2的保持關閉，以便至大活塞13的進氣口保持與切換閥24的斷開。
[0035]?這樣將該泵保持在停止位置。
[0036]當制動器罐6抽空以匹配進氣歧管2中的壓力(P3〈 = P2)時:
[0037]?該啟動閥22開啟並將切換閥24連接至大型腔室12 ；
[0038]?首先，由自身通過復位彈簧18移動至右側的大活塞13施加作用的控制杆26將如所示設置為將歧管壓力P2轉移至大型腔室12。
[0039]?循環開始:
[0040]〇大型腔室12被抽空至歧管真空P2，以便中間腔室16中的環境壓力在活塞上施加朝左的作用力。這拉動小活塞15，擴展相應的腔室14。一旦小型腔室14中的壓力低於制動器真空壓力P3，則輸出單向閥32開啟且空氣被抽出制動器真空罐6。
[0041]〇活塞向大型腔室12的左側端部行進直到其撞擊機械連杆或控制杆26的左側端部 28a。
[0042]〇機械連杆移動切換閥24從一邊到另一邊(中央加壓彈簧機構(centre-weighted spring mechanism)將確保其處於一側或另一側)。
[0043]〇此時，切換閥24將環境Pl轉移至大型腔室12。
[0044]〇此時，活塞13在兩側(腔室12和腔室16)具有相同的壓力Pl且不產生作用力。因此，此時，復位彈簧將活塞推回到小型腔室14中。
[0045]〇小型腔室14中的空氣被加壓，以便輸出單向閥32關閉且環境單向閥34開啟，於是，腔室14中的空氣被推出。
[0046]〇當小活塞15到達小型腔室14的端部時，機械連杆或控制杆26的另一端部28b被大活塞13撞擊且切換閥24重置。
[0047]〇重複該循環直到產生穩定的壓力，S卩，大體而言，低於Pl的低壓的比率等於活塞面積的比率。
[0048]穩定的壓力實際上是環境壓力(Pl)、歧管壓力(P2)、制動器真空壓力(P3)、復位彈簧18的彈簧彈力以及大活塞13和小活塞15的相對大小(具有對於連接棒19的輕微修正)的函數。
[0049]活塞的相對大小的選擇將取決於經過節流閥3的允許流率和所需的制動器真空量。2至4(優選約為3)的因數可能將適合於大多數目的。
[0050]控制杆26可能為多種不同設計，例如，針對蒸汽機建立的控制原則。
[0051]進一步的改進是包括壓力閥以在達到目標制動器真空時設定該系統關閉來防止在高海拔地區行駛時該系統繼續泵送不起作用。
[0052]通過所公開的方法和裝置，假如存在歧管真空，則制動器真空能夠被抽空至比僅通過常規歧管真空的明顯更高的水平。
【權利要求】
1.一種用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述發動機包括用於提供歧管真空的進氣口、節流閥和環境空氣供給，所述真空系統還包括: -真空罐；以及 -由所述歧管真空和所述環境空氣供給之間的壓差操作、以便在所述真空罐中產生更高真空度的泵。
2.根據權利要求1所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述泵為增壓泵，所述增壓泵具有:兩個腔室，所述兩個腔室為較大腔室和較小腔室；以及布置成便於所述歧管真空向所述較大腔室的應用以在所述較小腔室中形成更高真空度的共用活塞
目.ο
3.根據權利要求2所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述共用活塞裝置包含通過連接杆連接的兩個活塞，所述連接杆被處於環境壓力的中間腔室包圍。
4.根據權利要求2或3所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述較大腔室可經由切換裝置連接至所述歧管真空或至所述環境空氣供給。
5.根據權利要求4所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述切換裝置包括在所述真空罐中的真空度相比於所述歧管真空不低於預定量時開啟至所述較大腔室的輸入連接的啟動閥。
6.根據權利要求5所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述切換裝置進一步包括切換閥，所述切換閥布置成根據所述活塞裝置的位置在所述歧管真空和所述環境空氣供給之間切換向所述較大腔室的輸入。
7.根據權利要求2所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述較大腔室和所述較小腔室的橫截面的比率在2至4的範圍內。
8.根據權利要求7所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述比率為3。
9.根據權利要求1所述的用於具有發動機的車輛的真空系統，其特徵在於，所述真空罐與所述歧管之間、所述真空罐與所述泵之間、以及所述泵與所述環境空氣供給之間包括單向閥。
10.一種包含根據前述權利要求中任一項所述的用於具有發動機的車輛的真空系統的車輛制動系統。
【文檔編號】B60T13/46GK204250012SQ201420677938
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】喬恩·愛德華·凱恩 申請人:福特環球技術公司