CN108162939A - 用于制动力放大器的真空系统 - Google Patents

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CN108162939A CN201711274159.2A CN201711274159A CN108162939A CN 108162939 A CN108162939 A CN 108162939A CN 201711274159 A CN201711274159 A CN 201711274159A CN 108162939 A CN108162939 A CN 108162939A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的制动力放大器(50)的真空系统，其包括由需求控制的真空泵(20)、用于连接在制动力放大器(50)的负压腔上的负压管路(41,42)以及排放装置(60)，其中，负压管路(41,42)与由需求控制的真空泵(20)的吸气口(21)相连，并且其中，所述排放装置(60)布置在真空系统的排气出口上并且构造为确保在排放装置的外部环境和真空系统的排气出口之间沿双向方向的空气体积流，并且其中，所述排放装置(60)还构造为在所述空气体积流从所述外部环境向所述真空系统中流动期间，防止液体进入所述真空系统的排气出口。

Description

用于制动力放大器的真空系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的制动力放大器的真空系统。
背景技术
负压制动力放大器在机动车技术中已经应用很久，并且尤其在客车和轻型货车有广泛应用。在操纵制动踏板时这种制动力放大器产生助力，其增强式叠加由制动踏板向制动缸上作用的操纵力。所述助力借助在制动力放大器中的两个用能运动的膜相互隔离的腔之间的压差产生。在这种踏板操纵的情况中，在第一腔中借助阀门控制设置大气压，即环境的空气的环境压力。在第二腔、即所谓负压腔中存在负压。
传统上，内燃机的进气管段用作负压腔的负压的负压源，其中，例如在节气门关闭期间通过空气体积流造成负压。为此，进气管段和负压腔借助负压管路和相应的止回阀相连。
在现代的发动机例如柴油机或者混合驱动系统中，在内燃机的进气管段中的空气体积流不足，或者该空气体积流根据驱动系统的运行状态而定不能持续作为负压源。因此越来越常见的是，为制动力放大器提供备选的或者补充的负压源。
备选的或者补充的负压源可以通过带有由需求控制的真空泵的真空系统提供。由需求控制的真空泵优选地可以是电动真空泵。除了由需求控制的真空泵之外，这种真空系统还包括至少一个负压管路、止回阀以及必要时的排气管路。排气管路可以构造为排气软管，排气软管安装在机动车的发动机舱中。排气管路以第一端部与由需求控制的真空泵的排气出口相连。第二端部被导引至发动机舱中期望的位置处。
由需求控制的真空泵可以通过负压管路和止回阀把空气体积从负压腔经由排气管路的第二端部向发动机舱中输送并且以此向真空系统的外部环境中输送，使得在负压腔中相对于外部环境、即大气造成负压。
由需求控制的或者说电动的真空泵可以根据需要地借助用以监视负压腔中的负压的压力传感器或者压力开关启用和/或禁用。在禁用由需求控制的真空泵时，在负压腔中的负压首先通过止回阀保持，直至该负压例如由于相应的制动力辅助过程而被消耗。
在由需求控制的真空泵的关断瞬间，在止回阀处基本上存在与在负压腔中相同的负压，其中，同时在排气管路的第二端部处存在环境压力或者说大气压力。在由需求控制的真空泵的体积流输送中断后，止回阀和排气管路的第二端部之间的压力梯度导致了真空装置用环境空气从排气管路的第二端部经由由需求控制的真空泵直至止回阀地被通风。也就是说经由排气管路的第二端部从相应机动车的发动机舱抽出使真空系统通风所需的空气。
研究表明，在这种通风过程期间，真空系统会吸入喷溅水，其由在下大雨时的行驶、由驶过水面或者在机动车的类似工作条件下侵入机动车发动机舱造成。这些研究还表明，经由排气管路的第二端部吸入的喷溅水会损坏由需求控制的真空泵。
相同的问题也出现在真空系统不包括排气管路的情况下，其中，在这种配置中侵入的喷溅水会直接从由需求控制的真空泵的排气出口吸入。
发明内容
因而本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于机动车的制动力放大器的、带有由需求控制的真空泵的真空系统，其中能抑制喷溅水的吸入。
按照本发明建议一种用于机动车的制动力放大器的真空系统，其包括由需求控制的真空泵、用于连接在制动力放大器的负压腔上的负压管路以及排放装置，其中，负压管路与由需求控制的真空泵的吸气口相连，并且其中，所述排放装置布置在真空系统的排气出口上并且构造为确保在排放装置的外部环境和真空系统的排气出口之间沿双向的方向的空气体积流，并且其中，所述排放装置还构造为在所述空气体积流从所述外部环境向所述真空系统中流动期间，防止液体进入所述真空系统的排气出口。
所述技术问题按照本发明的第一设计方案通过一种用于机动车的制动力放大器的真空系统解决，其包括由需求控制的真空泵以及负压管路。所述负压管路构造为连接在制动力放大器的负压腔上并且与由需求控制的真空泵的吸气口相连。
按照本发明的第一设计方案，所述真空系统还具备排放装置，其布置在真空系统的排气出口上。所述排放装置构造为确保在排放装置的外部环境和真空系统的排气出口之间沿双向方向的空气体积流。所述排放装置还构造为在空气体积流从外部环境向真空系统的排气出口中流动期间，防止液体进入真空系统的排气出口。
按照本发明的排放装置因而实现尤其使真空泵在禁用之后能用来自外部环境的空气通风。
按照本发明的另一方面，在由需求控制的真空泵的吸气口和用于连接在制动力放大器的负压腔上的接口之间布置止回阀。
所述负压管路为此可以划分为两个负压管路部段，其中，止回阀就在负压管路之间集成在真空系统中。备选地，止回阀也可以布置在由需求控制的真空泵的吸气口上，使得负压管路则间接地通过止回阀与由需求控制的真空泵的吸气口相连。所述止回阀构造为允许从用于连接在制动力放大器的负压腔上的接口出发沿朝向由需求控制的真空泵的方向的空气体积流，而封闭反向的空气体积流。因而阻止了具有环境压力的空气体积流侵入到制动力放大器的连接在负压管路的接口上的负压腔中。
按照本发明的另一方面，排放装置可以包括壳体，所述壳体围绕腔。
排放装置的腔构成空气体积储备，一旦由需求控制的真空泵被禁用，所述空气体积储备就提供足以在真空系统的排气出口和止回阀之间使真空系统通风的空气体积。无关于在真空系统的排气出口上可能的喷溅进水，通过所述腔提供了足以使真空系统部分通风的空气体积。
按照本发明的另一方面，与排放装置的腔一致的第一体积大于或者等于与在止回阀和真空系统的排气出口之间延伸的真空系统部段的工作体积一致的第二体积。
术语“工作体积”理解为真空系统的流体活性内部体积，该流体活性内部体积例如但并非穷尽地被负压管路的内径和管路长度和必要时按照本发明的改进设计方案的排气管路的内径和管路长度包围以及被由需求控制的真空泵的输送装置的内部容积包围。
若第一体积选为比第二体积更大或者至少跟第二体积一样大，则在排气管路的第二端部的区域在整个通风时间期间都完全浸入水中时也能提供足够的空气用于在真空系统的排气出口和止回阀之间真空系统的通风。
按照进一步的方面，真空系统还可以包括排气管路，所述排气管路构造为安装在机动车中。排气管路的第一端部因此可以与由需求控制的真空泵的排气出口相连。在本发明的该进一步的实施方式中，排气管路的第二端部就构成真空系统的排气出口，该第二端部与排放装置相连。
备选地，排放装置也可以与由需求控制的真空泵的排气出口相连，以取消额外的排气管路。由需求控制的真空泵的排气出口在此情况中构成真空系统的排气出口。
按照本发明的另一方面，在壳体的第一侧上可以布置用于与排气管路相连或者用于与由需求控制的真空泵的排气出口相连的连接件。
以此使得排放装置和排气管路能相互分离地更换。
作为本发明的备选的设计方案，排放装置可以集成在由需求控制的真空泵的壳体中。
按照进一步的方面，在所述壳体的第二侧上可以布置数量为至少一个的开口，所述腔和在排放装置周围的外部环境用所述开口流体式相连。
排放装置的壳体还可以包括空心筒形的壳体部段。
按照进一步的设计方案，壳体的第二侧通过空心筒形的壳体部段的底面限定，其中，在此设计方案中开口可以与底面邻接地布置在空心筒形的壳体部段的筒罩壁(Zylindermantelwand)中。
按照一种改进设计方案，多个开口可以沿空心筒形的壳体部段的圆周方向均匀间隔地布置在筒罩壁中。
在适度喷溅进水的情况下，所述多个均匀地沿圆周方向分布的开口以足够的概率实现水不同时侵入所有的开口中。因而可以从外部环境经由未被适度喷溅进水影响的开口进一步为真空系统提供用于通风的空气。
按照一种改进的实施方式，壳体的第二侧可以用可插入或插入空心筒形的壳体部段中的覆盖件封闭。
壳体的这种两件式的设计一方面实现筒形的壳体部件例如在注塑工艺中的简单加工。此外，两件式的壳体可以例如为清洁目的而打开。
按照另一方面，在壳体的第一侧上锥形地逐渐变细的壳体部段可以连接在空心筒形的壳体部段上。
空心筒形的壳体部段的直径可以通过锥形地逐渐变细的壳体部段优选地减小至连接件的直径，使得相应的壳体部段和连接件能一件式地实施。
锥形地逐渐变细的壳体部段还导致空气体积流的流动速度在该壳体部段中降低。因而在用于通风的空气体积流流入真空系统中期间，可以要么抑制要么至少减少液滴的携带。
上述技术问题按照本发明的另一设计方案通过一种用于上述真空系统的排放装置解决。
上述技术问题按照本发明的另一设计方案通过一种带有上述真空系统的机动车解决。
其他特点和细节从下面的说明中得出，其中(必要时在参照附图的情况下)详细说明至少一个实施例。所描述和/或以图形示出的特征单独或者以任意的、有意义的组合(必要时也与权利要求无关地)构成技术方案，并且可以尤其额外地也构成一个或者多个单独申请的技术方案。相同、相似和/或功能相同的部件配设相同的附图标记。
附图说明
图1示出带有制动力放大器的按照本发明的真空系统的流体技术上的连接图，
图2示出剖切按照本发明的真空系统的排放装置的横截面，
图3示出按照本发明的真空系统的排放装置的立体视图。
具体实施方式
图1示出带有负压制动力放大器(其在下文称为制动力放大器50)和真空系统1的流体技术上的连接图，为了借助电动真空泵20在负压腔51中产生负压，真空系统1与制动力放大器50相连。
替代电动真空泵20地也可以配设其他种类的由需求控制的真空泵，例如机械式真空泵，其借助可控的耦连元件能耦连在驱动单元上。
负压腔51和电动真空泵20之间的真空技术方面的或者说流体技术上的连接通过负压管路进行。在本实施例中，负压管路两件式地构造，并且因而具有第一负压管路部段41和第二负压管路部段42，两者通过止回阀30相连。负压管路或者说两个负压管路部段41、42例如可以实施为真空软管的形式。
对于在图1中所示的实施方式备选的是，止回阀30也可以布置在电动真空泵20的吸气口21上或者在负压腔51的用于连接真空管路的未示出的接口上。重要的是，电动真空泵20的吸气口21和制动力放大器50的负压腔51通过一件式或者多件式负压管路41、42和至少一个止回阀30相连。
止回阀30按如下所述地设计，即允许沿从制动力放大器50至电动真空泵20的流动方向的空气体积流，并且阻挡沿相反的流动方向的空气体积流。
电动真空泵20可以是柱塞泵例如活塞泵或者膜片式泵，其可以借助电机驱动。电动真空泵20基本上必须按如下所述地设计，即把空气体积从吸气口21向排气出口22输送。通过至少部分地排空制动力放大器50的负压腔51中所包含的空气体积而在负压腔51中产生负压，所述负压被提供用于增强制动力。
优选构造为排气软管的排气管路10以第一端部11接在排气出口22上。排气管路可以从电动真空泵20的排气出口22向发动机舱中的期望的位置导引，使得被电动真空泵20从负压腔51排出的空气能通过排气管路10的第二端部12向发动机舱中的该位置上排放。
在排气管路10的第二端部12上布置有排放装置60，排放装置构造为确保在外部环境和排气管路10之间沿双向的空气体积流。双向意味着，被电动真空泵20输送的空气体积流可以从排气管路10到达周围的大气中。此外，在电动真空泵20关断后可以实现从周围的大气向排气管路10中的空气体积流，使得真空系统1在排放装置60和止回阀30之间的部段中被通风，也就是说，使尤其在电动真空泵20的吸气口21前的负压被平衡。
在附图2和图3中进一步示出排放装置60的优选的实施例。
所述排放装置60包括带有筒形基体的壳体68。在按照图2的横截面中可以看到，在壳体68的内部构造有腔66。壳体68具有带筒罩壁67的空心筒形的部段。在壳体66的第一侧61上配设有锥形的逐渐变细的部段，该部段从筒罩壁67的直径出发逐渐变细为连接件63的直径。
连接件63可以实施为软管连接器，构造为排气软管的排气管路10可被插接或被插接在该软管连接器上。所述连接件63的重要功能是，确保在图1中所示的排气管路10和腔66之间的流体式连接。在壳体68的第一侧61上带有开口的另外的连接位置原则上也是足够用的，其确保了腔66和排气管路10内部之间的连接。
壳体68的第二侧62用盖件64封闭，该盖件插入空心筒形的壳体部段中。如图2和图3所示，盖件64可以用榫槽连接卡入壳体的空心筒部段中。备选地在此还可以设置能旋拧的和/或能粘接的盖件。
尤其如图3所示，在壳体68的第二侧62上配设多个开口65，所述多个开口布置在筒罩壁67中。开口65沿筒形的壳体部段的圆周方向均匀地间隔并且与盖件64邻接。通过开口66确保腔66和分离装置的外部环境、即分离装置或者说整个真空系统周围的大气之间的流体式连接。
一旦真空系统1例如通过真空开关或者说在制动力放大器50上的压力传感器启用，就借助电动真空泵20把空气体积从负压腔51排出。由此产生的空气体积通过排气管路10输送并且通过在壳体68的第一侧61上的连接件63到达腔66中。向腔66中输送的空气体积可以通过在壳体68的第二侧62上的开口65泄露到机动车的发动机舱中、即泄露到大气中。
一旦真空系统1通过真空开关或者说在制动力放大器50上的压力传感器禁用，就取消被电动真空泵20输送的空气体积。在这样的关断瞬间，在止回阀30的出口32处存在着负压，其中，在排放装置60的开口65处存在着大气压力。在排放装置60的开口65和止回阀30的出口32之间的压力梯度引起与电动真空泵30的泵送方向反向流动的体积流，直至压力梯度被消除并且真空系统1在排放装置60的开口65和止回阀30之间的部段中被通风。
优选地，在该通风过程中通过排放装置60的开口65从周围大气抽吸空气。优选地布置在机动车的未示出的发动机舱中的排放装置60会遭受到例如在大雨时或者在驶过水面会侵入发动机舱中的喷溅进水。在这些情况下，在抽吸空气以使真空系统1通风期间，还可以通过排放装置60的开口65抽吸已经进入的水，所述水由此到达排放装置60的腔66中。
腔66的容积按如下所述地确定，即腔66存储足够用于使构造在排气管路的第二端部12或者说排放装置60的接口63和止回阀的出口32之间的真空系统1的部段通风的空气体积。通风过程可以在被吸入该腔中的水进入排气管路前用存储在腔中的空气体积完成。
优选地，腔66的腔容积与由排气管路10、电动真空泵20的工作体积和负压管路41的第一部段包围合成的容积一致。因而在排放装置60的所有开口65都浸入水中或者说浸在水下时也能确保完全通风。
一旦在通风过程结束后真空系统1中的压力梯度被消除，则没有另外的体积流流动。被吸入排放装置60的腔66中的水可以接着由于重力而通过排放装置60的至少一个开口65流出。通过排放装置60的至少一个另外的开口65，来自大气的空气可以进入腔66以补偿流出的水体积，使得在腔66中又提供足够的空气体积用于另外的通风过程。
此外，电动真空泵的重新启用导致能通过排放装置60中的开口65吹出可能余留在腔66中的水。
附图标记列表：
1 真空系统
10 排气管路
11 排气管路的第一端部
12 排气管路的第二端部
20 电动真空泵
21 电动真空泵的吸气口
22 电动真空泵的排气出口
30 止回阀
41 负压管路的第一端部
42 负压管路的第二端部
50 制动力放大器
51 负压腔
60 排放装置
61 壳体的第一侧
62 壳体的第二侧
63 连接件
64 盖件
65 开口
66 腔
67 筒罩壁
68 壳体

Claims (14)

1.一种用于机动车的制动力放大器(50)的真空系统，其包括由需求控制的真空泵(20)、用于连接在制动力放大器(50)的负压腔上的负压管路(41,42)以及排放装置(60)，其中，负压管路(41,42)与由需求控制的真空泵(20)的吸气口(21)相连，并且其中，所述排放装置(60)布置在所述真空系统的排气出口上并且构造为确保在所述排放装置的外部环境和所述真空系统的排气出口之间沿双向方向的空气体积流，并且其中，所述排放装置(60)还构造为在所述空气体积流从所述外部环境向所述真空系统中流动期间，防止液体进入所述真空系统的排气出口。
2.按照权利要求1所述的真空系统，其中，在由需求控制的真空泵(20)的吸气口和用于连接在制动力放大器(50)的负压腔上的接口之间布置止回阀(30)。
3.按照权利要求1或2所述的真空系统，其中，排放装置(60)包括壳体(68)，所述壳体(68)围绕腔(66)。
4.按照权利要求3所述的真空系统，其中，与排放装置(60)的腔一致的第一体积大于或者等于与在止回阀(30)和真空系统的排气出口之间的部段的工作体积一致的第二体积。
5.按照权利要求3或4所述的真空系统，所述真空系统还包括用于安装在机动车中的排气管路(10)，其中，排气管路(10)的第一端部与由需求控制的真空泵(20)的排气出口(22)相连，并且其中，排气管路(10)的第二端部(12)与排放装置(60)相连并且因而构成真空系统的排气出口。
6.按照权利要求5所述的真空系统，其中，在壳体(68)的第一侧(61)上布置用于与排气管路(10)相连或者用与由需求控制的真空泵(20)的排气出口(22)相连的连接件(63)。
7.按照权利要求3至6之一所述的真空系统，其中，在所述壳体(68)的第二侧(62)上布置数量为至少一个的开口(65)，所述腔(66)和在排放装置(60)周围的外部环境用所述开口流体式相连。
8.按照权利要求3至7之一所述的真空系统，其中，排放装置(60)的壳体(68)包括空心筒形的壳体部段。
9.按照权利要求7或8所述的真空系统，其中，壳体(68)的第二侧(62)通过所述空心筒形的壳体部段的底面限定，并且其中，所述开口(65)与底面邻接地布置在所述空心筒形的壳体部段的筒罩壁(67)中。
10.按照权利要求9所述的真空系统，其中，多个开口(65)沿所述空心筒形的壳体部段的圆周方向均匀间隔地布置在所述筒罩壁(67)中。
11.按照权利要求9或10所述的真空系统，其中，所述壳体的第二侧(62)用可插入或插入所述空心筒形的壳体部段中的覆盖件(64)封闭。
12.按照权利要求8至11之一所述的真空系统，其中，在壳体(68)的第一侧上锥形地逐渐变细的壳体部段连接在所述空心筒形的壳体部段上。
13.一种排放装置，其用于按照权利要求1至12之一所述的真空系统。
14.一种机动车，其带有按照权利要求1至12之一所述的真空系统。
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