CN101767582A - 双驱动真空助力装置及其制动方法 - Google Patents

Abstract

一种双驱动真空助力装置及其制动方法，所述双驱动真空助力装置包括：发动机；电机真空泵；通路切换单元，具有连接于真空助力器的第一端；第一驱动通路，连接于通路切换单元的第二端和发动机；第二驱动通路，连接于通路切换单元的第三端和电机真空泵；切换控制单元，用于根据发动机的状态生成切换控制信号来控制通路切换单元；在发动机处于运行状态时，通路切换单元的第一端和第二端之间的通路打开；在发动机处于停止状态时，通路切换单元的第一端和第三端之间的通路打开。与现有技术相比，本发明可根据发动机的状态而选择性的选用不同的驱动真空助力，实现较佳的助力效果和节能的目的。

Description

双驱动真空助力装置及其制动方法

技术领域

本发明涉及一种双驱动真空助力装置及其制动方法。

背景技术

近年来，随着石油资源的不断减少，节油环保的混合动力汽车的开发越来越热，世界上各大汽车厂纷纷研发自己的混合动力汽车。

典型的混合动力汽车作为驱动源的发动机和电动机，从而可在电力驱动模式(EV模式，也称电动机驱动模式)与混合动力驱动模式(HEV模式，也称组合驱动模式)之间转换，其中在电力驱动模式下，车辆仅由电动机驱动；在混合动力驱动模式下，车辆由发动机和电动机共同驱动。混合动力汽车兼备了纯电动汽车和常规动力汽车的优点，相对常规动力汽车具有优良的动力性、燃油经济性和排放性能，是目前国内外新型汽车动力传动系统研发的重点之一，各大汽车公司均开展了混合动力汽车技术的研发，各种混合动力汽车的相继面世，得到了用户和市场的广泛关注。

目前汽车上使用的助力制动总泵绝大部分是采用发动机驱动的真空助力式的，其助力作用的大小取决于发动机进气歧管内真空度的高低。

请参阅图1，其显示了现有技术中发动机驱动的真空助力装置的结构示意图。如图1所示，所述真空助力装置包括制动部10和发动机12。制动部10包括制动踏板100和与其连接的真空助力器102，真空助力器102通过真空管路110连接于发动机12的进气歧管。真空助力器102主要是利用发动机12工作时会吸入空气，造成真空助力器102的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用所述压力差来加强制动推力，协助人力去踩动和推动制动踏板100。但是，一旦发动机12熄火，由于没有了进气真空度，也就没有了助力，制动踏板100就可能变得很沉重。而混合动力车为了节能的目的，通常会取消发动机怠速工况，使发动机停止工作，失去制动的助力作用，这样在制动时就需要借助驾驶员的较大的人工力量，制动操作非常不便，长此以往，驾驶员容易产生疲劳，会对行车安全造成较大的影响。

另外一种常见的制动方式为电机驱动的真空泵式的，请参阅图2，其显示了现有技术中电机驱动的真空助力装置的结构示意图。如图2所示，所述真空助力装置包括制动部20和电机真空泵22。制动部20包括制动踏板200和与其连接的真空助力器202，真空助力器202通过真空管路210连接于电机真空泵22。电机真空泵22包括具有出气口的真空泵220、驱动真空泵220工作的电机222、控制电机222启闭的电机继电器224。该驱动方式主要是由电机222驱动真空泵220产生真空助力，作用于真空助力器202，协助人力去踩动和推动制动踏板200。但是，在这种制动方式中，电机必须不停地工作，对电机的损耗比较大，耗能太大、效率较低，长时间运转不经济。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双驱动真空助力装置，解决现有技术中传统发动机驱动的真空助力式在发动机熄火后无制动力或采用电机驱动的真空泵式耗能较大的问题。

本发明提供一种双驱动真空助力装置，包括踏板部，所述踏板部包括制动踏板以及与其连接的真空助力器；其中，所述装置还包括：发动机，具有进气歧管；电机真空泵，包括具有出气口的真空泵、驱动所述真空泵工作的电机、控制所述电机启闭的电机继电器；通路切换单元，具有连接于所述真空助力器的第一端；第一驱动通路，连接于所述通路切换单元的第二端和发动机的进气歧管；第二驱动通路，连接于所述通路切换单元的第三端和真空泵的出气口；切换控制单元，用于根据所述发动机的状态生成切换控制信号来控制所述通路切换单元；在发动机处于运行状态时，通路切换单元的第一端和第二端之间的通路打开，而其第一端和第三端之间的通路关闭；在发动机处于停止状态时，通路切换单元的第一端和第三端之间的通路打开，而其第一端和第二端之间的通路关闭。

可选地，所述切换控制单元包括：检测信号输入端，用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号；处理单元，用于对所述检测信号进行分析，根据发动机所处的状态生成相应的切换控制信号；切换控制信号输出端，用于将所述切换控制信号输出至通路切换单元。

可选地，还包括电机控制单元，用于在所述真空助力器连通第二驱动通路时控制所述电机真空泵运作。

可选地，所述电机控制单元包括：检测信号输入端，用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号；处理单元，用于对所述检测信号进行分析，在分析得到发动机处于停止状态时生成相应的驱动控制信号；驱动控制信号输出端，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵的电机继电器。

可选地，所述电机控制单元包括：检测信号输入端，用于接收所述切换控制单元输出的切换控制信号；处理单元，用于对所述切换控制信号进行分析，在分析得到所述切换控制信号包括打开通路切换单元的第一端和第二端之间的通路时，生成相应的驱动控制信号；驱动控制信号输出端，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵的电机继电器。

可选地，所述通路切换单元是电动三通阀。

可选地，在第一驱动通路中还包括单向阀。

可选地，在第二驱动通路中还包括单向阀。

本发明另提供一种双驱动真空助力装置的制动方法，包括步骤：接收对发动机进行检测产生的检测信号；对所述检测信号进行分析，根据发动机的状态生成相应的切换控制信号；根据所述切换控制信号切换至对应的第一驱动通路或第二驱动通路；使得在发动机处于运行状态时，通过第一驱动通路提供真空助力；使得在发动机处于停止状态时，通过第二驱动通路提供真空助力。

可选地，所述切换第一驱动通路或第二驱动通路通过电动三通阀实现的。

与现有技术相比，本发明所要求保护的双驱动真空助力装置及其制动方法，配置有双驱动真空助力装置，通过对发动机的状态进行实时侦测，根据发动机的状态(运行或停止)而采用不同的驱动方式，实现较佳的助力效果和节能的目的。

附图说明

图1是现有技术中发动机驱动的真空助力装置的结构示意图；

图2是现有技术中电机驱动的真空助力装置的结构示意图；

图3是本发明的双驱动真空助力装置的第一实施例的结构示意图；

图4是图3所示的切换控制单元的示意图；

图5是图3所示的电机控制单元的示意图；

图6是本发明的双驱动真空助力装置的第二实施例的结构示意图；

图7是本发明的双驱动真空助力装置的实现制动的步骤流程图。

具体实施方式

本发明是提供一种双驱动真空助力装置及其制动方法。

双驱动真空助力装置包括：发动机；电机真空泵；通路切换单元，具有连接于真空助力器的第一端；第一驱动通路，连接于通路切换单元的第二端和发动机；第二驱动通路，连接于通路切换单元的第三端和真空泵；切换控制单元，用于根据发动机的状态生成切换控制信号来控制通路切换单元；在发动机处于运行状态时，通路切换单元的第一端和第二端之间的通路打开；在发动机处于停止状态时，通路切换单元的第一端和第三端之间的通路打开

下面结合附图对本发明的内容进行详细说明。

请参阅图3，是本发明的双驱动真空助力装置的第一实施例的结构示意图。如图3所示，所述双驱动真空助力装置包括：踏板部30，发动机31，电机真空泵32，电动三通阀33，第一、第二驱动通路34、35，切换控制单元36和电机控制单元37。

踏板部30包括制动踏板300以及与制动踏板300连接的真空助力器302。真空助力器302是一个直径较大的腔体，内部有一个中部装有推杆的膜片或活塞，将腔体隔成二个部分(未予以图示)，其中的第一部分与大气相通，而第二部分通过第一驱动通路34与发动机31的进气歧管相连或者通过第二驱动通路35与电机真空泵32中的真空泵320相连。通过发动机31或者电机真空泵32的工作，使得真空助力器302的第二部分形成真空，相对于第一部分正常空气压力，利用二者之间形成的压力差来加强制动推力，进而产生连动并作用于制动踏板300，协助人力去踩动和推动制动踏板300。

发动机31包括进气歧管，发动机31在运作时在进气歧管可以产生较高的真空压力。由于通过发动机31在进气歧管产生真空压力的技术为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。

电机真空泵32包括具有出气口的真空泵320、电机322和电机继电器324。电机继电器324可以控制电机322的开启或关闭，在电机322的开启的情况下，可以驱动真空泵320进行工作输出真空压力。由于电机真空泵32的工作原理为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。

电动三通阀33是设于踏板部30、发动机31和电机真空泵32之间。电动三通阀33的第一端连接于真空助力器302，第二端连接于发动机31的进气歧管以形成第一驱动通路34，第三端连接于电机真空泵32的真空泵320以形成第二驱动通路35。电动三通阀130主要用于根据发动机31的状态而选择不同的实现真空助力的第一驱动通路34或第二驱动通路35。具体来讲，包括：在发动机处于运行状态时，采用第一驱动通路34，使得发动机31提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力；在发动机处于停止状态时，采用第二驱动通路35，使得电机真空泵32提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

另外，在本实施例中，第一、第二驱动通路34、35可以通过气密性良好的软管来实现，所述制作软管的材料可以是塑胶、橡胶或金属中的任一种。

再有，在本实施例中，在第一、第二驱动通路34、35中还可分别设置有单向阀(未标示)。因所述单向阀为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。

切换控制单元36根据发动机31的状态实现对电动三通阀33的控制。所述控制具体包括：在发动机31处于运行状态时，控制电动三通阀33使其第一端和第二端之间的通路打开，使得发动机31通过第一驱动通路34提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力；在发动机31处于停止状态时，控制电动三通阀33使其第一端和第三端之间的通路打开，使得电机真空泵32通过第二驱动通路35提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

如图4所示，在本实施例中，切换控制单元36包括检测信号输入端361、处理单元362和切换控制信号输出端363。

其中，检测信号输入端361用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号并将其传送至处理单元362。在实际应用中，检测信号输入端361可以连接于用于感测发动机转速的曲轴转速传感器，这样就可以通过接收曲轴转速传感器的信号获悉发动机的转速情形，例如是处于转动的运行状态还是处于熄火的停止状态。另外，在其他实施例中，检测信号输入端361还可以连接于用于感测车速的车速传感器，这样就可以同时接收发动机转速信号和车速信号，并将二个信号传送至处理单元362。

处理单元362，用于对所述检测信号进行分析，根据发动机31所处的状态生成相应的切换控制信号。

切换控制信号输出端363，用于将所述切换控制信号输出至通路切换单元33，实现对电动三通阀33的控制。所述对电动三通阀33的控制的具体内容已在前述中详细说明，故不在此赘述。

电机控制单元37根据发动机31的状态实现对电机真空泵32的控制。所述控制具体包括：在发动机31处于运行状态时，控制电机真空泵32停止工作；在发动机31处于停止状态时，控制电机真空泵32进行工作，提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

如图5所示，在本实施例中，电机控制单元37包括检测信号输入端371、处理单元372和驱动控制信号输出端373。

检测信号输入端371用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号并将其传送至处理单元372。在实际应用中，检测信号输入端371可以连接于用于感测发动机转速的曲轴转速传感器，这样就可以通过接收曲轴转速传感器的信号获悉发动机的转速情形，例如是处于转动的运行状态还是处于熄火的停止状态。另外，在其他实施例中，检测信号输入端371还可以连接于用于感测车速的车速传感器，这样就可以同时接收发动机转速信号和车速信号，并将二个信号传送至处理单元372。

处理单元372，用于对所述检测信号进行分析，在分析得到发动机31处于停止状态时生成相应的驱动控制信号；

驱动控制信号输出端373，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵32的电机继电器324，使得电机真空泵32进行工作，提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

请参阅图6，是本发明的双驱动真空助力装置的第二实施例的结构示意图。如图6所示，所述第二实施例与图3所示的第一实施例大致相同。所述第二实施例中的双驱动真空助力装置包括：踏板部30，发动机31，电机真空泵32，电动三通阀33，第一、第二驱动通路34、35，切换控制单元36和电机控制单元37。

踏板部30包括制动踏板300以及与制动踏板300连接的真空助力器302。

发动机31包括进气歧管，发动机31在运作时在进气歧管可以产生较高的真空压力。

电机真空泵32包括真空泵320、电机322和电机继电器324。

电动三通阀33的第一端连接于真空助力器302，第二端连接于发动机31的进气歧管以形成第一驱动通路34，第三端连接于电机真空泵32的真空泵320以形成第二驱动通路35。电动三通阀130主要用于根据发动机31的状态而选择不同的实现真空助力的第一驱动通路34(在发动机处于运行状态时)或第二驱动通路35(在发动机处于停止状态时)。

切换控制单元36根据发动机31的状态实现对电动三通阀33的控制。在发动机31处于运行状态时，控制电动三通阀33使其第一端和第二端之间的通路打开，使得发动机31通过第一驱动通路34提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力；在发动机处31于停止状态时，控制电动三通阀33使其第一端和第三端之间的通路打开，使得电机真空泵32通过第二驱动通路35提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

电机控制单元37根据发动机31的状态实现对电机真空泵32的控制。在发动机31处于运行状态时，控制电机真空泵32停止工作；在发动机31处于停止状态时，控制电机真空泵32进行工作，提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

第二实施例与第一实施例不同之处在于：

电机控制单元37是与切换控制单元36相连接。具体来讲，一并参阅图3和图6，在第二实施例中，电机控制单元37中的检测信号输入端371与切换控制单元36中的切换控制信号输出端363连接。

在实际应用中，电机控制单元37中的检测信号输入端371用于接收所述切换控制单元36的切换控制信号输出端363所输出的切换控制信号；

处理单元372用于对所述切换控制信号进行分析，在分析得到所述切换控制信号包括打开通路切换单元33的第一端和第二端之间的通路时，生成相应的驱动控制信号。

控制信号输出端373，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵32的电机继电器324，使得电机真空泵32进行工作，提供真空压力至真空助力器302以产生真空助力。

请参阅图7，其显示是本发明的双驱动真空助力装置的实现制动的步骤流程图。

在步骤S700中，接收对发动机进行检测产生的检测信号。

在步骤S702中，对所述检测信号进行分析，根据发动机的状态生成相应的切换控制信号。

在步骤S704中，根据所述切换控制信号切换至对应的第一驱动通路或第二驱动通路；使得在发动机处于运行状态时，通过第一驱动通路提供真空助力；使得在发动机处于停止状态时，通过第二驱动通路提供真空助力。

其中，在步骤S704中，是通过电动三通阀来实现驱动通路的切换的。具体包括：在发动机处于运行状态时，控制电动三通阀使其第一端和第二端之间的通路打开，使得发动机通过第一驱动通路提供真空压力至真空助力器以产生真空助力；在发动机处于停止状态时，控制电动三通阀使其第一端和第三端之间的通路打开，使得电机真空泵通过第二驱动通路提供真空压力至真空助力器以产生真空助力。

综上所述，本发明所要求保护的双驱动真空助力装置及其制动方法，对现有的提供真空助力的制动机制进行改进，主要在于配置有包括发动机驱动和电机驱动的双驱动真空助力装置，通过对发动机的状态进行实时侦测，可以根据发动机的状态(运行或停止)而切换至不同的驱动通路，利用不同的驱动方式驱动产生真空助力，实现较佳的助力效果和节能的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双驱动真空助力装置，包括踏板部，所述踏板部包括制动踏板以及与其连接的真空助力器；其特征在于，还包括：

发动机，具有进气歧管；

电机真空泵，包括具有出气口的真空泵、驱动所述真空泵工作的电机、控制所述电机启闭的电机继电器；

通路切换单元，具有连接于所述真空助力器的第一端；

第一驱动通路，连接于所述通路切换单元的第二端和发动机的进气歧管；

第二驱动通路，连接于所述通路切换单元的第三端和真空泵的出气口；

切换控制单元，用于根据所述发动机的状态生成切换控制信号来控制所述通路切换单元；在发动机处于运行状态时，通路切换单元的第一端和第二端之间的通路打开，而其第一端和第三端之间的通路关闭；在发动机处于停止状态时，通路切换单元的第一端和第三端之间的通路打开，而其第一端和第二端之间的通路关闭。

2.如权利要求1所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，所述切换控制单元包括：

检测信号输入端，用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号；

处理单元，用于对所述检测信号进行分析，根据发动机所处的状态生成相应的切换控制信号；

切换控制信号输出端，用于将所述切换控制信号输出至通路切换单元。

3.如权利要求1或2所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，还包括电机控制单元，用于在所述真空助力器连通第二驱动通路时控制所述电机真空泵运作。

4.如权利要求3所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，所述电机控制单元包括：

检测信号输入端，用于接收针对发动机的状态进行检测所产生的检测信号；

处理单元，用于对所述检测信号进行分析，在分析得到发动机处于停止状态时生成相应的驱动控制信号；

驱动控制信号输出端，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵的电机继电器。

5.如权利要求3所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，所述电机控制单元包括：

检测信号输入端，用于接收所述切换控制单元输出的切换控制信号；

处理单元，用于对所述切换控制信号进行分析，在分析得到所述切换控制信号包括打开通路切换单元的第一端和第二端之间的通路时，生成相应的驱动控制信号；

驱动控制信号输出端，用于将所述驱动控制信号输出至电机真空泵的电机继电器。

6.如权利要求1所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，所述通路切换单元是电动三通阀。

7.如权利要求1所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，在第一驱动通路中还包括单向阀。

8.如权利要求1所述的双驱动真空助力装置，其特征在于，在第二驱动通路中还包括单向阀。

9.如权利要求1所述的双驱动真空助力装置的制动方法，其特征在于，包括步骤：

接收对发动机进行检测产生的检测信号；

对所述检测信号进行分析，根据发动机的状态生成相应的切换控制信号；

根据所述切换控制信号切换至对应的第一驱动通路或第二驱动通路；使得在发动机处于运行状态时，通过第一驱动通路提供真空助力；使得在发动机处于停止状态时，通过第二驱动通路提供真空助力。

10.如权利要求9所述的双驱动真空助力装置的制动方法，其特征在于，所述切换第一驱动通路或第二驱动通路通过电动三通阀实现的。

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