CN103899412B - 用于车辆的制动器负压产生装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的制动器负压产生装置，包括：电力驱动的机械增压器、真空室、负压供应管道，以及第一负压控制阀，所述电力驱动的机械增压器用于吸入、压缩和供应外部空气；所述真空室连接到所述电力驱动的机械增压器的进气开口并且供应用于增加制动力的负压；所述负压供应管道用于连接所述电力驱动的机械增压器的进气开口和所述真空室；所述第一负压控制阀用于打开和关闭入口管道。因此，如果制动器负力不足，则运行电力驱动的机械增压器来补充制动器负力。

Description

用于车辆的制动器负压产生装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月27日提交的韩国专利申请第10-2012-0155384号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的制动器负压产生装置，更具体而言，涉及一种在需要时通过机械增压器产生制动器负压的制动器负压产生装置。
背景技术
通常而言，车辆将外部空气吸入到车辆中，将空气与燃料混合，并将混合物供应到发动机，而发动机通过燃烧空气和燃料的混合物以获得驱动车辆所需的动力。
为了实现所需的发动机输出功率和燃烧效率，在通过驱动发动机产生动力时，必须供应足量的外部空气以用于燃烧。因此，用于增压和供应用于燃烧的空气的机械增压器或涡轮增压器已适于应用在车辆中，以便提高发动机燃烧效率并且提高发动机输出功率。
机械增压器配置为通过从发动机排出的废气的压力来压缩供应至发动机的空气。
然而，仅通过取决于车辆的行驶状况的废气压力来压缩吸入的空气并将其供应到发动机存在着限制。同样地，电力驱动的机械增压器最近已应用到车辆中，以便通过由电动机驱动的压缩机压缩并供应吸入的空气。
在车辆应用上述的涡轮增压器或机械增压器的情况下，如果在通过尽可能用力踩踏加速器踏板而使发动机进入节气门完全打开(Wide Open Throttle，WOT)模式之后操作制动器踏板，则在进气歧管中的静态压力无法适当地释放(尽管持续很短的一段时间)。这导致未能产生用于增加制动力的足够负压，因此制动器可能撤回。
此外，当在山区道路上驾驶车辆时，在进气歧管中产生的负压可能不足以增加制动力。
如果由于在进气歧管中产生并被供应到制动系统的用于增加制动力的负压不足而未能适当地完成制动力的增加，则这对于车辆的安全驾驶可能是危险的。正因为如此，在车辆中安装用于供应足够的制动器负动力的真空泵。
安装产生用于增加制动力的负动力的真空泵将增加车辆的重量和成本，因此需要解决方案来克服这一问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种制动器负压产生装置，其具有这样的优点，如果应用电力驱动的机械增压器的车辆未能获得用于增加制动力的足够的制动器负压，则运行电力驱动的机械增压器以适当地产生足够的制动器负压。
本发明的各个方面提供了一种用于车辆的制动器负压产生装置，所述装置包括：电力驱动的机械增压器、真空室、负压供应管道，以及第一负压控制阀，所述电力驱动的机械增压器用于吸入、压缩和供应外部空气；所述真空室连接到所述电力驱动的机械增压器的进气开口并且供应用于增加制动力的负压；所述负压供应管道用于连接所述电力驱动的机械增压器的进气开口和所述真空室；所述第一负压控制阀用于打开和关闭所述负压供应管道。
电力驱动的机械增压器的进气开口可以通过入口管道连接到空气过滤器，并且第二负压控制阀可以安装在所述入口管道中接近所述空气过滤器的位置，以便打开和关闭所述入口管道。
第二负压控制阀可以安装为比所述第一负压控制阀更接近所述电力驱动的机械增压器的进气开口。
电力驱动的机械增压器的排气开口可以通过进气管道连接到涡轮增压器，用于打开和关闭所述进气管道的控制阀可以安装在所述进气管道中，并且用于选择性地将所述进气管道与外部连通的通气阀可以安装在所述进气管道和所述电力驱动的机械增压器的排气开口之间。
所述通气阀可以包括电磁阀。
所述控制阀、所述第一负压控制阀，以及所述第二负压控制阀可以形成整体的阀单元。
所述制动器负压产生装置可以进一步包括：压力传感器和发动机控制单元，所述压力传感器用于检测所述真空室的压力；所述发动机控制单元用于根据所述压力传感器检测到的压力来控制所述电力驱动的机械增压器、所述通气阀、所述第一负压控制阀、所述第二负压控制阀，以及所述控制阀。
如果通过所述压力传感器检测到的负压低于设定值，则所述发动机控制单元可以控制所述第一负压控制阀以打开所述负压供应管道并且控制所述第二负压控制阀以关闭所述入口管道，控制所述控制阀以关闭所述进气管道，并且控制所述通气阀以打开在所述控制阀和所述电力驱动的机械增压器的排气开口之间的所述进气管道。
依据根据本发明的各个方面的用于车辆的制动器负压产生装置，在车辆行驶期间，当检测到在进气歧管中产生的负压时，如果认为检测到的负压不足，则运行电力驱动的机械增压器以便将致动器负压供应到真空室。这使得总是能够产生适当的负压，并且有利于安全地驾驶汽车。
此外，由于不需要应用真空泵来产生制动器负压，因此可以降低车辆的重量和成本。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为根据本发明的示例性的用于车辆的制动器负压产生装置的框图，其中，UCC表示车厢地板下的催化转化器，WCC表示预热催化转化器，TC表示涡轮增压器，ECU表示发动机控制单元。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的不同实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明将与示例性实施方案相组合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
参考图1，用于吸入空气或空气-燃料混合物的进气歧管20连接到形成发动机的燃烧室的缸体10，并且排气歧管30连接到缸体10以便从缸体10排出在燃烧室中燃烧而产生的废气。
涡轮增压器40连接到排气歧管30以便通过经由排气歧管30排出的废气的压力对吸入到进气歧管20中的空气进行压缩。
也即，构成涡轮增压器40的涡轮和叶轮分别连接到排气歧管30和进气歧管20。
此外，催化转化器安装在排气歧管30中以便减少在废气中的有害成分。催化转化器可以包括预热催化转化器50和车厢地板下的催化转化器(under-floor catalyticconverter)60。
此外，在两个催化转换器50和60之间的排气管道中形成再循环路径，以使部分的废气返回到缸体10，并且废气再循环冷却器70安装在再循环路径中以降低废气的温度。
用于吸入外部空气(例如，周围空气)的进气管道65连接到涡轮增压器40，并且用于过滤掉包含在吸入的外部空气中的杂质的空气过滤器80安装在进气管道65中。
旁通阀90安装在进气管道65和空气过滤器80之间的连接管道中。
另外，电力驱动的机械增压器100通过入口管道85连接到空气过滤器80，以便吸入经过空气过滤器的已净化的外部空气，并且压缩和供应已净化的外部空气，而电力驱动的机械增压器100的排气开口连接到进气管道65，以便将在电力驱动的机械增压器100中压缩并从其排出的空气供应到进气管道65。
控制阀67安装在进气管道65中接近电力驱动的机械增压器100的排气开口的位置。控制阀67用作开关阀，其允许从电力驱动的机械增压器100排出的经压缩的空气被供应到进气管道65或将其封闭。
电磁阀安装在控制阀67和电力驱动的机械增压器100之间以用作通气阀160，用于选择性地将剩余在进气管道65中的经压缩的空气排放到外部。
中间冷却器110安装在将涡轮增压器40连接到进气歧管20的连接管道中以便冷却从涡轮增压器40供应的高温压缩的空气。
真空室120连接到进气歧管20以通过在进气歧管20中产生的负压来产生负压，并且制动器升压器130连接到真空室120以便通过真空室120的负压来增加制动力。
制动器升压器130通过在操作制动器踏板时应用真空室120的负压来增加制动力，从而提高制动力。
此外，真空室120通过负压供应管道87而连通地连接到入口管道85，并且第二负压控制阀150安装在入口管道85中接近空气过滤器80的位置，以便打开和关闭在空气过滤器80和电力驱动的机械增压器100之间的入口管道85。
负压供应管道87连接到在入口管道85中邻近电力驱动的机械增压器100的进气开口的位置，并且安装第一负压控制阀140以打开和关闭负压供应管道87。
压力传感器170可以安装在进气歧管20的适当位置以便检测在进气歧管20中产生的负压，并且压力传感器170可以安装在进气歧管20和真空室120之间连接管道中。
压力传感器170连接到发动机控制单元(ECU)的输入终端，以使由压力传感器170检测到的压力信号输入到电子控制单元或发动机控制单元(ECU)。
控制阀67、第一负压控制阀140，以及第二负压控制阀150可以整体地设置为单个集成阀单元。
电力驱动的机械增压器100、通气阀160、第一负压控制阀140，以及第二负压控制阀150附接到发动机控制单元(ECU)的输出终端以便响应于来自发动机控制单元(ECU)的控制信号而进行操作。
在车辆行驶期间，当通过压力传感器170检测到在进气歧管20中产生的负压时，如果认为检测到的负压不足以用于增加制动力，则发动机控制单元(ECU)运行电力驱动的机械增压器100以便将负压供应到真空室120。
也即，发动机控制单元(ECU)将检测到的负压与设定值进行比较，如果检测到的负压低于设定值，则施加操作信号到电力驱动的机械增压器100以进行操作。
发动机控制单元(ECU)通过施加控制信号到第二负压控制阀150来控制待关闭的入口管道85，并且通过施加控制信号到第一负压控制阀140来控制待打开的负压供应管道87。
因此，通过电力驱动的机械增压器100的进气力将负压供应到真空室120，从而进行正常的制动力增加。
与此同时，在电力驱动的机械增压器100的排气开口处产生了正压。同样地，发动机控制单元(ECU)将控制信号施加到控制阀67以关闭进气管道65，并且将控制信号施加到通气阀160以允许在控制阀67和电力驱动的机械增压器100的排气开口之间的进气管道65与外部连通，从而排出在电力驱动的机械增压器100的排气开口处产生的正压。
因此，由于如果在进气歧管20中产生的进气负压被认为不足则可以通过运行电力驱动的机械增压器100来补充制动器负压，并且如果进气负压被认为足够则可以适当地应用进气负压，因此不需要安装真空泵来补充制动力。
此外，如果在进气歧管20中产生的负压足够，则发动机控制单元(ECU)以与上述相反的方式来控制阀，从而实现正常的机械增压器功能。
尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施方案描述了本发明，应该理解本发明不限于公开的实施方案，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变化和等同布置。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种用于车辆的制动器负压产生装置，所述装置包括：
电力驱动的机械增压器，所述电力驱动的机械增压器用于吸入、压缩外部空气，并将外部空气供应到发动机；
真空室，所述真空室连接到所述电力驱动的机械增压器的进气开口并且供应用于增加制动力的负压；
负压供应管道，所述负压供应管道用于连接所述电力驱动的机械增压器的进气开口和所述真空室；以及
第一负压控制阀，所述第一负压控制阀用于打开和关闭所述负压供应管道；
其中：
所述电力驱动的机械增压器的排气开口通过进气管道连接到涡轮增压器，
用于打开和关闭所述进气管道的控制阀安装在所述进气管道中，以及
用于选择性地将所述进气管道与外部连通的通气阀安装在所述进气管道和所述电力驱动的机械增压器的排气开口之间。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动器负压产生装置，其中：
所述电力驱动的机械增压器的进气开口通过入口管道连接到空气过滤器，以及
第二负压控制阀安装在所述入口管道中接近所述空气过滤器的位置，以便打开和关闭所述入口管道。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的制动器负压产生装置，其中所述第二负压控制阀安装为比所述第一负压控制阀更接近所述电力驱动的机械增压器的进气开口。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的制动器负压产生装置，其中所述通气阀包括电磁阀。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的制动器负压产生装置，其中所述控制阀、所述第一负压控制阀，以及所述第二负压控制阀形成整体的阀单元。
6.根据权利要求2所述的用于车辆的制动器负压产生装置，进一步包括：
压力传感器，所述压力传感器用于检测所述真空室的检测压力；以及
发动机控制单元，所述发动机控制单元用于根据所述压力传感器检测到的压力来控制所述电力驱动的机械增压器、所述通气阀、所述第一负压控制阀、所述第二负压控制阀，以及所述控制阀。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的制动器负压产生装置，其中，如果通过所述压力传感器检测到的负压低于设定值，则所述发动机控制单元控制所述第一负压控制阀以打开所述负压供应管道并且控制所述第二负压控制阀以关闭所述入口管道，控制所述控制阀以关闭所述进气管道，并且控制所述通气阀以打开在所述控制阀和所述电力驱动的机械增压器的排气开口之间的所述进气管道。
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