[发明专利]气动制动辅助装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动制动辅助装置，其由真空制动辅助单元和机械式真空泵组成，所述机械式真空泵为所述制动辅助单元提供真空并由内燃机直接驱动。

背景技术

用于为气动制动辅助单元提供真空的普通真空泵是由内燃机直接驱动的机械式真空泵。术语“直接驱动”在这里具有的含义是在发动机的旋转元件与泵的输入轴之间没有可脱离的离合器。泵的输入轴可以由发动机通过带、齿轮驱动，或通过与所述发动机的凸轮轴或曲轴的直接耦合而驱动。如果没有离合器设置在真空泵的输入轴与泵转子之间，则所述真空泵始终被发动机驱动，即使是对真空泵的性能没有需要亦如此。

为了减少真空泵的不必要的磨损，并减少真空泵的能量消耗，可以在真空泵的输入轴与包括泵转子的泵送单元之间设置离合器。如果无需真空泵的泵送性能，则离合器被脱离。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可靠的气动制动辅助装置，其具有简单且可靠控制的离合器。

所述气动制动辅助装置设置有由内燃机驱动的机械式可切换真空泵，并设置有真空制动辅助单元。所述制动辅助单元设置有真空腔室，其与真空泵的泵送单元的抽吸口相连。制动辅助单元的真空腔室用作制动蓄能器。制动辅助真空腔室中的绝对压力应当总是低于例如100毫巴的限定的最大绝对压力值，以总是保证足够的制动力支持。真空泵包括离合器和泵送单元。离合器设置在真空泵的输入轴与泵送单元之间，使得如果离合器脱离，则泵送单元不被驱动。

所述离合器是磁流变离合器，其中，离合器通过可移动的永磁体元件而接合和脱离。离合器设置在输入轴与泵转子之间，并且包括在两个离合器主体之间的离合器液体间隙。一个离合器主体直接连接到所述输入轴，而另一离合器主体直接连接到所述泵转子。两个离合器主体之间的离合器液体间隙充有磁流变离合器液体，其在磁场存在时具有相对高的粘度，而在没有磁场存在时具有相对低的粘度。在磁流变液体语境中的术语液体不应被字面地理解，而是应被理解为一种磁流变流体，其在由磁场激活时也可以是在某种程度上的固体。

用于增加磁流变离合器液体的粘度的磁场由在脱离位置与接合位置之间可移动的永磁体元件产生，在所述脱离位置中，永磁体元件在离合器液体间隙中的磁场穿透通量较低，而在所述接合位置中，在离合器液体间隙中的磁场穿透通量较高。在它的接合位置中，永磁体靠近所述离合器液体间隙，而在脱离位置中，永磁体元件距离合器液体间隙更远。永磁体元件不必与输入离合器主体共同旋转，而是可以设置为与所述输入轴共同旋转。

提供了气动控制回路，用于在永磁体元件的接合位置与脱离位置之间移动并转移所述永磁体元件。所述气动控制回路包括气动致动腔室，其经由气动导管连接至制动辅助单元的真空腔室，并还包括在所述致动腔室中的活塞装置。当相对高的绝对压力出现在致动辅助单元的真空腔室中时，所述活塞装置直接将所述永磁体转移到其接合位置。相对高的绝对压力是高于所限定的最大绝对压力值的绝对压力。活塞装置由被动式预紧元件预紧到脱离位置或接合位置。被动式预紧元件对抗致动腔室中的绝对压力而作用，所述绝对压力等于真空腔室中的压力。

该预紧元件优选地将活塞装置转移到其接合位置，其中，当绝对压力低于限定的最大压力值时，活塞装置被致动腔室中的压力转移进入脱离位置。

所描述的气动控制回路是相对简单和可靠的。不需要电控制或致动装置。即使用于在其接合位置与脱离位置之间移动永磁体元件的致动力可以是相对低的，磁流变离合器也可以产生相对高的离合器力。

优选地，该活塞装置由永磁体元件本身限定，而气动致动腔室由空腔限定，所述空腔由输入离合器主体和输出离合器主体限定并环绕。没有设置单独的气动致动器，使得包括离合器和离合器致动装置的真空泵是相对简单的。优选地，限定活塞装置的永磁体元件设置为在轴向方向上可移动。

根据优选的实施例，所述气动致动腔室设置有与所述气动导管连接的真空入口。根据另一优选的实施例，提供了通气通道，用于在气动力学上逆着真空入口以大气压将所述致动腔室通气。在活塞装置的一侧，致动腔室经由气动导管和真空入口气动地连接到制动辅助单元的真空腔室，而在活塞装置的另一侧，致动腔室经由通气通道连接到大气压。

根据优选的实施例，离合器主体是杯形的，并在它们之间形成杯形的离合器液体间隙。离合器主体设置有盘状部分并且设置有柱形部分。永磁体在其接合位置中定位在由杯形离合器液体间隙所限定的环体状空腔内部。由于两个离合器主体之间的离合器液体间隙不仅是盘形的，而且也包括柱形部分，总间隙表面积显著增加，并且设置有长的力臂以传输高的扭矩值，而未增加离合器的总直径。