CN106696936B - 真空助力系统、制动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

一种真空助力系统、制动系统及汽车，其中真空助力系统包括用于与踏板连接的真空助力器，以及电子真空泵；真空助力器与电子真空泵之间通过增压阀连通，增压阀包括：第一气道，与真空助力器连通；第二气道，包括文氏孔和吸风孔，文氏孔的两端分别与电子真空泵和大气连通，吸风孔的一端与文氏孔连通，另一端与第一气道单向连通，空气可从第一气道向第二气道单向流动。当电子真空泵抽取真空助力器中的空气时，第二气道中经过文氏孔的空气在文丘里效应的作用下，在吸风孔中产生真空度高于电子真空泵的真空区，从而放大电子真空泵的抽取能力，提高真空助力器中的真空度，减小纯电动模式和发动机模式下制动系统的真空度差异。

Description

真空助力系统、制动系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种真空助力系统、制动系统及汽车。

背景技术

传统的汽车的制动系统中，一般采用发动机进气歧管或者机械真空泵作为真空源，用于向真空助力器提供真空。汽车的真空助力器通过真空源提供真空，以放大驾驶员踩踏制动踏板时的制动操作力，从而对汽车进行制动。

而混合动力汽车的真空源与传统汽车有所不同。混合动力车的工作模式包括电动模式和发动机模式。在电动模式下，汽车由蓄电池提供的电能驱动汽车，此时发动机处于关闭状态，制动系统由电子真空泵(electronic vacuum pump，EVP)提供真空。在发动机模式下，发动机启动，制动系统由发动机的进气歧管或者机械真空泵提供真空。

由于现有的电子真空泵的抽真空能力远小于发动机的进气歧管或者机械真空泵，造成在纯电动模式和发动机模式下，制动系统的真空度存在较大差异。真空度差异直接导致驾驶员的踏板感觉差异，因此当汽车在纯电动和发动机模式之间转换工作模式时，驾驶员会感知到两种工作模式下踏板感觉的巨大跳变，从而影响驾驶体验。

发明内容

本发明解决的问题是混合动力车在纯电动和发动机模式下，制动系统的真空度存在较大差异。

为解决上述问题，本发明提供一种真空助力系统，包括用于与踏板连接的真空助力器，以及电子真空泵；所述真空助力器与所述电子真空泵之间通过增压阀连通，所述增压阀包括：第一气道，与所述真空助力器连通；第二气道，包括文氏孔和吸风孔，所述文氏孔的两端分别与所述电子真空泵和大气连通，所述吸风孔的一端与所述文氏孔连通，另一端与所述第一气道单向连通，空气可从所述第一气道向所述第二气道单向流动。

可选的，所述增压阀还包括第三气道，所述文氏孔通过所述第三气道与所述电子真空泵连通，所述第三气道与所述第一气道单向连通，空气可从所述第一气道向所述第三气道单向流动。

可选的，所述第一气道分别通过单向阀与所述第二气道、所述第三气道连通。

可选的，所述第二气道与大气之间通过空气过滤器连通。

可选的，所述第一气道与所述真空助力器之间、所述第三气道与所述电子真空泵之间，以及所述第二气道与所述空气过滤器之间分别通过真空管连接并连通。

可选的，每个气道与对应的真空管之间，所述真空助力器、所述电子真空泵以及所述空气过滤器与对应的真空管之间分别相互插接，或者通过快插接头连接。

可选的，还包括与所述真空助力器连通的机械真空泵和/或进气歧管。

本发明还提供一种制动系统，其包括上述任一项所述的真空助力系统。

本发明还提供一种汽车，其包括上述制动系统。

本发明还提供一种汽车，其包括上述真空助力系统，所述汽车为混合动力汽车，所述电子真空泵用于在电动模式下作为制动系统的真空源，所述机械真空泵和/或进气歧管用于在发动机模式下作为制动系统的真空源。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在真空助力器和电子真空泵之间增设增压阀，当电子真空泵抽取真空助力器中的空气时，同时也会抽取增压阀中的空气，第二气道中经过文氏孔的空气在文丘里效应的作用下，在吸风孔中产生真空度高于电子真空泵的真空区，从而放大电子真空泵的抽取能力，提高真空助力器中的真空度，减小纯电动模式和发动机模式下制动系统的真空度差异。

附图说明

图1是本发明实施例真空助力系统的立体图；

图2示出了本发明实施例真空助力系统中增压阀与各部件的连接结构；

图3是本发明实施例真空助力系统中增压阀的剖视图；

图4是图3中圈出部分A的放大图；

图5示出了本发明实施例真空助力系统中空气过滤器与真空管之间的连接结构；

图6示出了本发明实施例真空助力系统中电子真空泵与真空管之间的连接结构；

图7示出了本发明实施例真空助力系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1、图2，本发明实施例提供一种真空助力系统，包括用于与踏板T连接的真空助力器10，以及与真空助力器10连接的电子真空泵20。真空助力器10与电子真空泵20之间通过增压阀30连通，增压阀30用于辅助电子真空泵20以提高真空助力器10中的真空度。

具体地，参照图2并结合图3、图4，增压阀30包括相互连通的第一气道31以及第二气道32。第一气道31与真空助力器10连通，第二气道32与电子真空泵20连通。

第二气道32包括文氏孔32a和吸风孔32b。文氏孔32a的轴向两端分别与电子真空泵20和大气连通，吸风孔32b的一端与文氏孔32a连通，另一端与第一气道31单向连通。也就是说，第二气道32通过吸风孔32b与第一气道31单向连通，空气可以从第一气道31向第二气道32单向流动。

其中，文氏孔，即依据文丘里效应而形成的孔，如图3，沿气流方向(即靠近电子真空泵的方向)，文氏孔32a包括截面逐渐缩小的收缩段a1、喉口a2和截面逐渐扩大的扩散段a3，在喉口a2处，文氏孔32a的截面最小。吸风孔32b可以在文氏孔32a的任何位置与文氏孔32a连通。具体地，本实施例设置吸风孔32b的一端与文氏孔32a的收缩段a1连通。

本实施例在真空助力器10和电子真空泵20之间增设增压阀，可以通过增压阀30的辅助作用起到增强真空助力器的真空度的目的。

增压阀30工作的基本原理为，当电子真空泵20工作时，通过文氏孔32a抽取真空助力器10中的空气和大气中的空气。空气在经过文氏孔时，根据文丘里效应，空气在文氏孔中的流速将急剧增加，从而在吸风孔32b中形成一个真空区。吸风孔32b通过其真空区将真空助力器10中的空气吸出，直至真空助力器10中的真空度与吸风孔32b中的真空度相等。可以看到，文氏孔32a对电子真空泵20抽取空气的能力进行了放大，那么，吸风孔32b中真空区的真空度将高于电子真空泵20能够形成的真空度，相应地，真空助力器10中最后形成的真空度将高于电子真空泵20中的真空度。也就是说，电子真空泵20对真空助力器10抽取真空的能力通过文氏孔32a得到了放大。

进一步地，继续参照图2并结合图3，增压阀30还包括第三气道33，第二气道32的文氏孔32a通过第三气道33与电子真空泵20连通，第三气道33与第一气道31单向连通，空气可以从第一气道31向第三气道33单向流动。当电子真空泵20工作时，真空助力器10中的空气同时也可以经由第三气道33被抽出，以提高抽真空的效率。

可以看出，在增压阀30中，空气可以从第一气道31流向第二气道32、第三气道33，但却不能从第二气道32、第三气道33流向第一气道31，也就是说，空气只能从真空助力器10流出，而不能倒流进入真空助力器10，由此可以防止空气流入真空助力器10，保证真空助力器10中的真空度。

具体地，本实施例的真空助力系统在抽取真空的过程分为两个阶段：

第一阶段：电子真空泵20工作，同时抽取第三气道33中的空气和文氏孔32a中的空气。当真空助力器10的真空度与电子真空泵20产生的真空度相等时，第一单向阀34自动关闭，第一气道31停止向第三气道33输送空气。

第二阶段：电子真空泵20继续工作，此时主要抽取文氏孔32a中的空气，并通过文氏孔32a的作用在吸风孔32b中产生真空。通过文氏孔32a的放大作用，在吸风孔32b中产生的真空度高于电子真空泵20内的真空度，也就是高于真空助力器10中的真空度，从而将真空助力器10中的空气进一步吸出，提高了真空助力器10中的真空度。当真空助力器10内的真空度等于吸风孔32b中的真空度时，第二单向阀35自动关闭。此时，真空助力器10内的真空度高于电子真空泵20的真空度，换言之，增压阀30的设置提高了真空助力器10的真空度。

在其他实施例中，如果不考虑抽取真空的速度，也可以设置第一气道与第三气道不连通，或者，省去第三气道的设置，直接将第二气道的文氏孔与电子真空泵连通。也就是说，真空助力器中的空气只能依次通过第一气道、第二气道流向第三气道。

本实施例中，如图3所示，增压阀30中，第一气道31与第三气道33基本平行，文氏孔32a与第三气道33基本处于一条直线上，吸风孔32b位于第一气道31和文氏孔32a之间、且基本与第一气道31和文氏孔32a垂直。但是气道的设置方式不限于上述方式，只要满足第一气道与真空助力器连通、同时通过吸风孔与文氏孔连通，第三气道与电子真空泵连通、同时与文氏孔连通即可，至于气道的形状以及不同气道之间的角度，可以根据实际情况来设置。

本实施例中，第一气道31分别通过单向阀与第三气道33、第二气道32连通。定义设于第一气道31和第三气道33之间的单向阀为第一单向阀34，设于第一气道31和第二气道32之间的单向阀为第二单向阀35。

另外，为了保证真空助力系统中空气的洁净度，本实施例设置第二气道32与大气之间通过空气过滤器40连通，如图1-2。

继续参照图1、图2所示，增压阀30与真空助力器10、电子真空泵20以及空气过滤器40之间分别通过真空管50连接并连通。结合图3所示，具体地，真空管50分别连接于第一气道31与真空助力器10之间、第三气道33与电子真空泵20之间，以及第二气道32与空气过滤器40之间。

为了实现整个系统的快拆快装，每个气道与对应的真空管50之间，真空助力器10、电子真空泵20以及空气过滤器40与对应的真空管50之间分别通过过盈配合相互插接，或者通过快插接头相互连接。

具体地，本实施例中，如图3，每个气道具有连接头30a，用于插设在真空管50内。每个连接头30a的外周面上都凸设有卡钩30b，连接头30a插设于真空管50内，其卡钩30b抵压在真空管50的内壁上，实现两者之间的过盈配合。其中，卡钩30b可以设置为环绕连接头30a的环形，以保证连接的密封性。在其他实施例中，也可以设置真空管50插设于连接头30a内，此时卡钩则可以设于真空管50的外周面上。

同样地，空气过滤器40也具有空滤接头40a，用于与真空管50相互插接。如果空滤接头40a插设在真空管50内，则可在空滤接头40a外设置卡钩，反之则在真空管50外设置卡钩，其中卡钩的结构与前述相同。

参照图6，电子真空泵20与对应的真空管50之间通过快插接头51连接。

在其他实施例中，上述任意两个相互连接的部件之间，都可以选择用快插接头或者直接相互插接。

需要注意的是，参照图7，本实施例的真空助力系统还可以包括与真空助力器10连通的机械真空泵60，该真空助力系统可用于混合动力车中。电子真空泵20用于在电动模式下作为制动系统的真空源，机械真空泵60用于在发动机模式下作为制动系统的真空源，其中，箭头方向表示空气的流向。在电动模式中，由于增设了增压阀30，可以提高真空助力器10中的真空度，减小与发动机模式下的真空度之间的差距，淡化驾驶员在两种模式下的踏板感觉差异，提高驾驶舒适性。在其他实施例中，还可以将真空助力器与发动机进气歧管连通，将进气歧管用于在发动机模式下向真空助力器提供真空；或者，将真空助力器同时与进气歧管、机械真空泵连通，将进气歧管、机械真空泵同时用于在发动机模式下向真空助力器提供真空。

本发明实施例还提供一种制动系统，其包括上述任一中真空助力系统。

本发明实施例还提供一种汽车，其包括上述制动系统。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种真空助力系统，用于混合动力汽车，所述真空助力系统包括用于与踏板连接的真空助力器，以及电子真空泵；

其特征在于，所述真空助力器与所述电子真空泵之间通过增压阀连通，所述增压阀仅用于辅助所述电子真空泵提高所述真空助力器中的真空度，所述增压阀包括：

第一气道，与所述真空助力器连通；

第二气道，包括文氏孔和吸风孔，所述文氏孔的两端分别与所述电子真空泵和大气连通，所述吸风孔的一端与所述文氏孔连通，另一端与所述第一气道单向连通，空气可从所述第一气道向所述第二气道单向流动；

还包括与所述真空助力器连通的机械真空泵和/或进气歧管；

其中，所述电子真空泵用于在电动模式下作为制动系统的真空源，所述机械真空泵和/或进气歧管用于在发动机模式下作为制动系统的真空源；

所述增压阀还包括第三气道，所述文氏孔通过所述第三气道与所述电子真空泵连通，所述第三气道与所述第一气道单向连通，空气可从所述第一气道向所述第三气道单向流动；所述第一气道与第三气道基本平行，所述文氏孔与第三气道基本处于一条直线上，所述吸风孔位于第一气道和文氏孔之间、且基本与第一气道和文氏孔垂直。

2.如权利要求1所述的真空助力系统，其特征在于，所述第一气道分别通过单向阀与所述第二气道、所述第三气道连通。

3.如权利要求1所述的真空助力系统，其特征在于，所述第二气道与大气之间通过空气过滤器连通。

4.如权利要求1所述的真空助力系统，其特征在于，所述第一气道与所述真空助力器之间、所述第三气道与所述电子真空泵之间，以及所述第二气道与空气过滤器之间分别通过真空管连接并连通。

5.如权利要求4所述的真空助力系统，其特征在于，每个气道与对应的真空管之间，所述真空助力器、所述电子真空泵以及所述空气过滤器与对应的真空管之间分别相互插接，或者通过快插接头连接。

6.一种制动系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的真空助力系统。

7.一种汽车，其特征在于，包括权利要求6所述的制动系统。

8.一种汽车，包括权利要求1所述的真空助力系统，其特征在于，所述汽车为混合动力汽车，所述电子真空泵用于在电动模式下作为制动系统的真空源，所述机械真空泵和/或进气歧管用于在发动机模式下作为制动系统的真空源。