CN104943671B - 气动压力制动助力系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种气动压力制动助力系统，包括：气压室；环境空气室；柔性隔片，其用于分隔气压室和环境空气室；至少一个与气压室连通的气压源；制动踏板轴，其与隔片接合并且可随着隔片移动；以及与制动踏板轴接合的制动主汽缸。

Description

气动压力制动助力系统及方法

技术领域

本发明总体涉及车辆制动助力器。本发明具体涉及使用压力伺服助力器而不是真空助力器来给制动系统提供助力的车辆压力制动助力系统，以及气动压力制动助力方法。

背景技术

通常使用真空助力器提高车辆制动系统的制动压力。然而，真空助力器可能不适合一些车辆，例如那些具有涡轮增压发动机或增压发动机的车辆、具有带启动停止功能的发动机的车辆、具有气电混合和电动动力传动系统的车辆。因此，对于这些应用可能需要外部辅助真空泵。真空泵的性能受到部分环境空气压力的限制，可能在高海拔地区受到严重的限制。而且，在较小车辆的逐渐减小的封装空间中，可能需要大的真空助力器来实现高的助力。

因此，对于一些应用，可能需要使用压力伺服助力器而不是真空助力器来给制动系统提供助力的车辆压力制动助力系统及方法。

发明内容

本发明总体涉及气动压力制动助力系统。该系统的说明性实施例包括：气压室；环境空气室；用于分隔气压室和环境空气室的柔性隔片；至少一个与气压室连通的气压源；与该隔片接合并可随其移动的制动踏板轴；以及与制动踏板轴接合的制动主汽缸。

附图说明

现在将参照附图以示例方式说明本发明，其中：

图1是说明了与车辆制动系统的前和后制动器连接的气动压力制动助力系统的说明性实施例的示意图。

图2是气动压力制动助力系统的说明性实施例的示意性的框图；以及

图3是气动压力制动助力方法的说明性实施例的流程图。

具体实施方式

以下详细的说明本质上仅仅是示例性的，并不意图限制说明的实施例或说明的实施例的应用和用途。这里使用的词语“示例性的”或“说明性的”指的是“作为实例、例子或说明”。这里描述为“示例性的”或“说明性的”的任何实施方式并不一定被理解比其它实施方式更优选或更有优势。以下说明的所有实施方式是示例性实施方式，其使得本领域技术人员能够实施本发明，并不意图限制权利要求的范围。而且，这里说明的示例性实施例并非穷尽性的，可能存在不同于这里所说明的和落入所附权利要求范围的实施例或实施方式。进一步地，并无意受到前述技术领域、背景技术、简要说明或以下具体实施例中出现的任何明示或默示的理论的束缚。

首先参照附图中的图1和2，气动压力制动助力系统的说明性实施例——以下称为系统——总体由附图标记100表示。如图1所示，该系统100可以适用于与具有一对前制动器124和一对后制动器128的车辆(未显示)的车辆制动系统122连接来操作前和后制动器124、128。在一些应用中，具有车辆制动系统122的车辆可以包括涡轮增压或增压发动机、具有启动停止功能的发动机或电动动力传动系统，或可以是气电混合动力的。系统100可以促进实现增强的制动能力和车辆制动系统122产生的更高的助力。此外，系统100可以促进实现提高空间效率的较小的车辆中的制动系统组件的封装。

系统100包括压力伺服助力器101。压力伺服助力器101可以具有与本领域技术人员已知的标准的或传统的真空助力器相似的设计，且具有以下说明的明显的例外。如图2所示，压力伺服助力器101具有带有制动踏板侧101b和制动主汽缸侧101c的助力器外壳101a。助力器外壳101a具有位于制动踏板侧101b的内部气压室106和位于制动主汽缸侧101c的内部环境空气室102。柔性隔片114分隔环境空气室102和气压室106。隔片114可以部署于图2中由虚线表示的变形前位置和由实线表示的变形位置。助力器外壳101a的至少一个环境通气孔103与环境空气室102连通。因此，当隔片114从图2中的虚线表示的变形前位置向实线表示的变形位置展开时，其迫使来自环境空气室102的环境空气104通过环境通气孔103。相反地，当隔片114从变形位置回复至变形前位置时，由此产生的气压下降使得环境空气104经由环境通气孔103被吸入环境空气室102。

至少一个压缩空气111的源108、110与气压室106连通。在一些实施方式中，压缩空气111的源可以包括来自车辆的发动机进气歧管(未显示)的发动机进气108。在一些实施方式中，压缩空气111的源可以包括辅助压力泵110。在一些实施方式中，压缩空气111的源可以包括发动机进气108和辅助压力泵110二者。软管连接器116可以将辅助压力泵110和气压室106可拆卸地耦接。

制动踏板轴119可滑动的延伸通过助力器外壳101a的密封轴开口(未显示)。制动踏板轴119穿过助力器外壳101a的环境空气室102和气压室106。制动踏板118与制动踏板轴119的第一端接合。制动踏板轴119的第二端与制动主汽缸120可操作的接合。响应于制动踏板118的按下，制动踏板轴119从驱动前位置移向制动踏板轴119驱动制动主汽缸120的驱动位置。隔片114附接于制动踏板轴119，以便使隔片114进入环境空气室102的变形增加了在制动主汽缸120的驱动中制动踏板轴119从驱动前位置向驱动位置的运动。

踏板回位弹簧112可以安装在环境空气室102中的制动踏板轴119上。踏板回位弹簧112可以被插入在隔片114和助力器外壳101a之间。踏板回位弹簧112通常维持制动踏板轴119处于驱动前位置。当按下制动踏板118，由于制动踏板轴119驱动制动主汽缸120，踏板回位弹簧112被压缩。当随后释放制动踏板118，踏板回位弹簧112扩张并使得制动踏板轴119返回至驱动前位置。同时，制动踏板轴119使得隔片114返回至图2中的虚线表示的变形前位置。能够以与传统的真空助力器相似或相同的方式实现系统100的伺服阀控制。

在系统100的示例性应用中，发动机进气108和／或辅助压力泵110给气压室106提供气压111。气压室106中的气压111对隔片114施加力，并使得隔片114向环境空气室102偏置。因此，当随后按下制动踏板118，制动踏板轴119进一步被推入制动主汽缸120并驱动制动主汽缸120。液压流体(未显示)从制动主汽缸120流入前制动器124和后制动器128来以传统的方式驱动制动器124、128。

由于当按下制动踏板118时制动踏板轴119进一步被推入制动主汽缸120，气压室106内的气压111使得隔片114变形进入环境空气室102，使得环境空气104通过环境通气孔103离开环境空气室102。因此，由于隔片114的变形，隔片114增加了制动踏板轴119进一步进入制动主汽缸120的运动，降低了需要施加给制动踏板118来促进车辆制动系统的驱动的脚的压力的大小。该手段可能在环境空气104的压力降低的高海拔地区特别有利。

当随后从制动踏板118上释放脚的压力，踏板回位弹簧112扩张并使得制动踏板轴119和制动踏板118返回至驱动前位置。隔片114随着制动踏板轴119返回至图2中的虚线表示的变形前位置。同时环境空气104通过环境通气孔103被吸入环境空气室102。

本领域技术人员应当理解的是，与传统的真空助力器相比，系统100促进在较小封装空间内使用几倍于环境空气104压力的制动踏板压力来实现较高的助力。气压111可以由发动机进气108供给——如果增压，和／或由辅助压力泵110供给。辅助压力泵110可用于增压底盘、悬挂、空气弹簧、减震器等。在一些实施方式中，软管连接器116(图2)可以将辅助压力泵110和气压室106可拆卸地耦接。辅助压力泵110可以选择地从气压室106解耦以使得消费者能够给轮胎、玩具等充气。

接下来参照附图中的图3，其显示了气动压力制动助力方法的说明性实施例的流程图300。在方框302中，施加气压给隔片。在一些实施方式中，施加给隔片的气压可以来自发动机进气。在一些实施方式中，施加给隔片的气压可以来自辅助压力泵。在方框304中，按下制动踏板。在方框306中，隔片变形。在一些实施方式中，当隔片变形时，环境空气可以从环境空气室中排出。在方框308中，通过给制动踏板轴施加变形的隔片的力来增加制动主汽缸的驱动。

尽管已经就一些示例性实施例说明了本发明的实施方式，应当理解的是具体的实施例用于说明的目的而不是用于限制，因为本领域技术人员将会想到其它的变形。

Claims (8)

1.一种气动压力制动助力系统，其特征在于，包含：

气压室；

环境空气室；

由柔性隔片分隔的气压室和环境空气室；

与气压室连通的至少一个气压源；

制动踏板轴，所述制动踏板轴可滑动地穿过气压室和环境空气室，所述隔片附接于制动踏板轴并且所述制动踏板轴可随着隔片的变形而移动；以及

与制动踏板轴接合的制动主汽缸。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个气压源包含发动机进气。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于至少一个气压源包含辅助压力泵。

4.根据权利要求3所述的系统，进一步包含将辅助压力泵和气压室可拆卸地耦接的软管连接器。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包含至少一个与环境空气室连通的环境通气孔。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，至少一个环境通气孔包含多个环境通气孔。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，与气压室连通的至少一个气压源包含与气压室连通的多个气压源。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，与气压室连通的多个气压源包含与气压室连通的发动机进气和辅助压力泵。