專利名稱：液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，它利用用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向的液壓泵的液壓力加強(qiáng)制動(dòng)踏板上的踏力。
在如日本專利局公開(kāi)的專利號(hào)為No.10-167090的日本專利(Jpn.Pat.Appln.KOKAI)中所述的一個(gè)液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)示例中，該制動(dòng)助力器與用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向的液壓管路串聯(lián)。通常，在此類(lèi)制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)助力器布置在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的上游側(cè)，以優(yōu)先驅(qū)動(dòng)相對(duì)更重要的制動(dòng)助力器。也即，當(dāng)液壓液體從液壓泵中排出時(shí)，首先被優(yōu)先提供給制動(dòng)助力器以首先確保制動(dòng)功能，只有通過(guò)制動(dòng)助力器的液壓液體才流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向功能。
由于如前所述，制動(dòng)助力器布置在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器上游側(cè)，制動(dòng)功能與動(dòng)力轉(zhuǎn)向功能間的相互干擾，也即所謂的系統(tǒng)干擾，偶爾會(huì)在特定操作條件下發(fā)生。尤其當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器協(xié)助完成轉(zhuǎn)向操作的同時(shí)操作制動(dòng)踏板驅(qū)動(dòng)制動(dòng)助力器時(shí)，協(xié)助轉(zhuǎn)向操作所需的液壓液體被制動(dòng)助力器使用，從而造成流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的液壓液體的數(shù)量暫時(shí)不足。這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向操作所需的動(dòng)力暫時(shí)增加，發(fā)生所謂的轉(zhuǎn)向休克(shock)。
因而，在現(xiàn)有技術(shù)中，采用諸如抑制裝置等手段以抑制流入制動(dòng)助力器伺服腔的液壓液體的量，從而避免流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的液壓液體的量過(guò)度減少。然而，此類(lèi)抑制措施會(huì)造成制動(dòng)助力器驅(qū)動(dòng)響應(yīng)性能的降低，因而不是避免系統(tǒng)干擾的最佳解決方案。
在制動(dòng)助力器中，為了平穩(wěn)的制動(dòng)性能，液壓液體的壓力被設(shè)在預(yù)定最大工作壓力以下。制動(dòng)助力器的最大工作壓力設(shè)定在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力以下，從而能夠同時(shí)完成制動(dòng)和轉(zhuǎn)向功能。動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力由液壓泵的溢流壓力決定。如果制動(dòng)助力器的最大工作壓力與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力相同，從液壓泵溢流閥排出側(cè)流出的的液壓液體的壓力就低于制動(dòng)助力器的最大工作壓力。
在現(xiàn)在技術(shù)中，為設(shè)定制動(dòng)助力器的最大工作壓力，需要調(diào)整用作完成伺服功能的制動(dòng)助力器內(nèi)軸的扼流量。而且，制動(dòng)助力器的最大工作壓力設(shè)置在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力以下。
液壓管路中使用的液壓液體具有一定粘度。如果液壓液體的粘度高則流動(dòng)性差。由于液壓液體的粘度隨溫度變化，制動(dòng)助力器的最大工作壓力會(huì)隨受溫度影響的液壓液體粘度的變化而變化。
為了通過(guò)根據(jù)液壓液體粘度的變化調(diào)整內(nèi)軸扼流量，從而確保動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器所需的液體的量，內(nèi)軸的扼流量必須按照如下原則調(diào)整即在制動(dòng)系統(tǒng)工作的整個(gè)溫度范圍內(nèi)保證制動(dòng)助力器的最大工作壓力小于動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力。另一方面，還要求設(shè)置制動(dòng)助力器的最大工作壓力使之盡可能接近其上限值，以改善制動(dòng)性能。
然而，制動(dòng)助力器的最大工作壓力必須設(shè)定至遠(yuǎn)低于動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力，以保證在液壓液體的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)不超過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力。
此外，由于需要使規(guī)定數(shù)量的液壓液體流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器和制動(dòng)助力器中，故很難提高制動(dòng)助力器的最大工作壓力。
根據(jù)本發(fā)明的液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)制動(dòng)助力器與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器通過(guò)分配裝置并聯(lián)連結(jié)在液壓泵下游的液壓管路。應(yīng)用該液壓管路，制動(dòng)助力器與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器可以互相獨(dú)立地獲得規(guī)定量的液壓液體，而不會(huì)降低制動(dòng)助力器的響應(yīng)性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)首選實(shí)施方案，作為分配裝置，此處使用了一個(gè)流量定壓閥，它優(yōu)先將從液壓泵中排出的所有液體中一定量的液壓液體提供給制動(dòng)助力器，將超過(guò)該數(shù)量的液體提供給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器。該流量定壓閥的采用使得即使在液體泵排出的液壓液體的量變化時(shí)，也能夠穩(wěn)定地將規(guī)定數(shù)量的液壓液體提供給更重要的制動(dòng)助力器。
根據(jù)本發(fā)明的首選實(shí)施方案，作為流量定壓閥的實(shí)例之一，此處可采用短管閥，它可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)按照規(guī)定的量分配液體。例如，短管閥的套筒上的第一端口與液壓泵的出口側(cè)相連，第二端口與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的入口側(cè)相連，第三端口與制動(dòng)助力器的入口側(cè)相連。軸處在套筒中且具有沿套筒軸線方向移動(dòng)的能力。軸在一個(gè)方向受推力元件的壓力，且有接受端可以承受從第一端口流入的液壓液體的壓力。短管閥包含一個(gè)小孔，該孔可供來(lái)自接受的液壓液體通過(guò)；可將通過(guò)該小孔的液壓液體引至第三端口的制動(dòng)助力器通道；將沒(méi)有通過(guò)該小孔的多余液體從該小孔的上游側(cè)通過(guò)軸外表面和套筒內(nèi)表面間的部分引至第二端口的動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道；形成于制動(dòng)助力器通道中并利用軸在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的壓力升高時(shí)的運(yùn)動(dòng)使該通道變窄的第一扼流段；形成于動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道并利用制動(dòng)助力器壓力升高時(shí)軸的運(yùn)動(dòng)使該通道變窄的第二扼流段。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一和第二扼流段由根據(jù)動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器和制動(dòng)助力器的壓力運(yùn)動(dòng)的軸控制，液壓液體從高壓一側(cè)向低壓一側(cè)的泄漏可被抑制。因此，就確定了規(guī)定數(shù)量的液壓液體優(yōu)先經(jīng)第三端口流入制動(dòng)助力器，而過(guò)量的液壓液體則通過(guò)第二端口流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器。
根據(jù)本發(fā)明的首先實(shí)施方案，該短管閥包括一個(gè)旁路端口，它可以將動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路的出口側(cè)與形成于軸與套筒間的入口段連接起來(lái)。該入口段使得軸處于初始位置時(shí)第二端口與旁路端口連通，而當(dāng)軸沿軸向向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)使第二端口與旁路端口斷開(kāi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使液壓泵不能排出足夠的液體，液壓液體也可流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器。
在根據(jù)本發(fā)明另一方面的液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)中，在制動(dòng)助力器的入口側(cè)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路的出口側(cè)間采用了一個(gè)調(diào)整溢流壓力的溢流閥。通過(guò)溢流閥調(diào)整溢流壓力可以設(shè)定制動(dòng)助力器的最大工作壓力。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)制動(dòng)助力器達(dá)到最大工作壓力時(shí)，溢流閥打開(kāi)。因此，液壓液體可以供入制動(dòng)助力器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器中，但過(guò)高的壓力可以通過(guò)出口側(cè)釋放。如上所述，通過(guò)根據(jù)溢流閥的溢流壓力設(shè)定制動(dòng)助力器的最大工作壓力的結(jié)構(gòu)，可以消除由于液壓液體溫度的變化引起的最大工作壓力的波動(dòng)。而且，可以保證規(guī)定數(shù)量的液壓液體進(jìn)入制動(dòng)助力器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器，同時(shí)制動(dòng)助力器的最大工作壓力可以設(shè)定至接近動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力處。
因此，制動(dòng)助力器的最大工作壓力可以升高，從而改進(jìn)制動(dòng)性能。此外，向制動(dòng)助力器提供液壓液體具有更大優(yōu)先權(quán)。
在根據(jù)本發(fā)明的該首選實(shí)施方案中，制動(dòng)助力器的最大工作壓力設(shè)定在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器的最大工作壓力以下。
溢流閥的首選實(shí)施方案中包括一個(gè)閥腔，該閥腔有一個(gè)與第一扼流段下游側(cè)的通道相連的入口端和一個(gè)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路出口側(cè)相連的出口端。
此外，該溢流閥包括一個(gè)閥體，當(dāng)過(guò)高的壓力作用于入口端時(shí)該閥體移動(dòng)至入口端與出口端連通的位置；一個(gè)推力元件，將閥體向推向關(guān)閉方向；以及一個(gè)溢流壓力調(diào)整元件，可調(diào)整推力元件的推力。該溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但可以平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)并設(shè)定最大工作壓力。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面的說(shuō)明中闡明，可根據(jù)說(shuō)明書(shū)或本發(fā)明的實(shí)施理解。根據(jù)本發(fā)明的附圖或下文中的詳細(xì)說(shuō)明可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方案的液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖2所示為圖1中所示液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)中的流量定壓閥的剖面圖，圖中還示出了制動(dòng)時(shí)液壓液體的流動(dòng)方向；圖3所示為圖2中所示流量定壓閥的部分剖面圖，圖中還示出了發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)液壓液體的流動(dòng)方向；圖4所示為圖2中所示流量定壓閥的部分剖面圖，圖中還示出了制動(dòng)助力器工作而動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器不工作時(shí)液壓液體的流動(dòng)方向；圖5所示為圖2中所示流量定壓閥的部分剖面圖，圖中還示出了制動(dòng)助力器不工作而動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器工作時(shí)液壓液體的流動(dòng)方向；以及圖6所示為圖2中所示流量定壓閥的部分剖面圖，圖中還示出了溢流閥打開(kāi)時(shí)液壓液體的流動(dòng)方向。
如圖1所示，動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓泵2(下文中將簡(jiǎn)稱為液壓泵)由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)。該液壓泵的一個(gè)實(shí)例是油泵。該汽車(chē)包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4。制動(dòng)助力器5的輸入部分與由制動(dòng)踏板6驅(qū)動(dòng)的主汽缸7相連。主汽缸7配有制動(dòng)儲(chǔ)備油箱7a。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4的動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11包括一個(gè)作為控制閥的回轉(zhuǎn)閥9，一個(gè)與前輪(未示出)相連的油缸10。該回轉(zhuǎn)閥9用在方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向軸8a上以使前輪轉(zhuǎn)向。油缸10與回轉(zhuǎn)閥9的液壓輸入/輸出端口相連。
液壓泵2的輸出端口2a通過(guò)一個(gè)流量定壓閥14、輸油管13a、回轉(zhuǎn)閥9的輸入端11a和輸出端11b、回油管13b等與儲(chǔ)備油箱12相連。儲(chǔ)備油箱12布置在液壓泵2的入口側(cè)。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪8用于轉(zhuǎn)向時(shí)，從液壓泵2中排出的液壓液體通過(guò)回轉(zhuǎn)閥9引入油缸10的套筒腔10a中，從而使回轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生作用。動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11、供油管13a、回油管13b等構(gòu)成動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路13。液壓液體采用一種油。
制動(dòng)助力器5與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助務(wù)器11并聯(lián)。特別地，制動(dòng)助力器5的入口段5a通過(guò)流量定壓閥14與液壓泵2的出口側(cè)相連，而其出口側(cè)5b與儲(chǔ)備油箱12的入口側(cè)相連。從液壓泵2中排出的液壓液體通過(guò)流量定壓閥14供入制動(dòng)助力器5和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中。
流量定壓閥14與制動(dòng)助力器5的入口端5a和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的入口端11a相連。流量定壓閥14具有將從液壓泵2中排出的液壓液體分配規(guī)定量提供給制動(dòng)助力器5和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中。如圖2中所示，短管閥15用作流量定壓閥14。
短管閥15包括一個(gè)由金屬塊組成的外殼16。如圖2中所示，作為第一端口的泵端口20，作為第二端口的動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19和作為第三端口的制動(dòng)端口18都成形在外殼16上。輸出端口21作為旁路端口也構(gòu)成外殼16的一部分。
與端口18至21相對(duì)應(yīng)，制動(dòng)端口18與制動(dòng)助力器5的入口段5a相連。動(dòng)向轉(zhuǎn)向端口19與動(dòng)向轉(zhuǎn)向助力器11的入口段11a相連。泵端口20與液壓泵2的出口2a相連。輸出端口21與儲(chǔ)備油箱12的入口側(cè)相連。
如圖2中所示，在外殼16中有中空套筒23，它從右表面延伸至左側(cè)，通過(guò)對(duì)應(yīng)端口18至20部分的下側(cè)。在套筒23的內(nèi)表面上有按預(yù)定距離設(shè)置的第一環(huán)形槽24a，第二環(huán)形槽24b，第三環(huán)形槽24c，第四環(huán)形槽24d。第二環(huán)形槽24b的寬度小于其它環(huán)形槽24a，24c，24d的寬度。
第一環(huán)形槽24a通過(guò)第一通孔25a與制動(dòng)端口18連通。第二環(huán)形槽24b通過(guò)第二通孔25b與輸出端口21連通。第三環(huán)形槽24c通過(guò)第三通孔25c與輸出端口19連通。第四環(huán)形槽24d通過(guò)第四通孔25d與輸出端口20連通。
軸26位于套筒23內(nèi)，可以沿套筒23的軸向運(yùn)動(dòng)。該軸26在圖2中所示的右側(cè)受諸如螺旋彈簧28等推力元件的壓力。該螺旋彈簧28被壓縮在延續(xù)到套筒23左端的彈簧腔27內(nèi)。錐形元件29通過(guò)螺紋固定在套筒23的右端。軸26被螺旋彈簧28緊緊壓在錐形元件29的端面上。這是軸26的初始位置。
軸26的外軸略小于套筒23的內(nèi)徑。軸26的長(zhǎng)度小于套筒23的長(zhǎng)度。軸26外周面上與第四環(huán)形槽24d相對(duì)應(yīng)的部分有寬度與第四環(huán)形槽24d相同的環(huán)形槽段30。承受來(lái)自液壓泵2的液壓液體的壓力的受壓端口31在環(huán)形槽段30的內(nèi)表面上是打開(kāi)的。
在軸26上有通孔32，其左端在軸26的左端面上，右端與受壓端口31連通。螺旋彈簧28插入該通孔32中。通孔32的內(nèi)周面上的一部分設(shè)有階梯段28a以接受螺旋彈簧28的尾端。
第一環(huán)形槽24a與套筒23一端的第一腔23a相對(duì)。流入受壓端口31的液壓液體通過(guò)通孔32、螺旋彈簧28金屬絲的間隙、第一腔23a和第一環(huán)形槽24a流入制動(dòng)端口18。換言之，形成了從受壓端口31通過(guò)軸26內(nèi)部至制動(dòng)端口18的助力器通道34。
在通孔32的入口段上有孔35，它限制了流向制動(dòng)端口18的液壓液體的量。在所有流入受壓端口31的液壓液體中，通過(guò)孔35的流量是流入制動(dòng)助力器5的規(guī)定數(shù)量。超過(guò)部分的液壓液體不經(jīng)過(guò)孔35，而是流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4中。亦即，孔35的扼流效應(yīng)使規(guī)定數(shù)量的液壓液體優(yōu)入供入制動(dòng)助力器5中，并使超量的液壓液體分流進(jìn)入動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4中。
如圖2中所示，在軸26的右端有通孔36。第二腔23b設(shè)置在套筒23的右端。從液壓泵2中經(jīng)第四通孔25d流入環(huán)形槽段30的液壓液體被通過(guò)孔36引至第二腔23b。當(dāng)液壓泵2以此方式作用于第二腔23b時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生將軸26推向螺旋彈簧28推力。
當(dāng)從液壓泵2輸出的液壓液體的壓力作用于環(huán)形槽段30時(shí)，軸26從圖2中所示的初始位置移動(dòng)至圖3中所示位置。這導(dǎo)致第三環(huán)形槽24c與第四環(huán)形槽24d通過(guò)環(huán)形槽段30連通。因此，未流經(jīng)孔35的超量液壓液體通過(guò)環(huán)形槽段30和第三環(huán)形槽24c流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19。環(huán)形槽24c與24d及通孔25c與25d組成動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道37用于引導(dǎo)液壓液體從受壓端口31流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19。
制動(dòng)助力通道34中有第一扼流段39。第一扼流段39形成于軸26的左端與第一環(huán)形槽24a之間。當(dāng)使用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4時(shí)，轉(zhuǎn)向助力裝置11中液體的壓力升高，作用于環(huán)形槽段30的壓力也升高。因而，軸26向左移動(dòng)，第一扼流段39中的通道斷面因此縮小。
如圖3到6所示，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道37的第三環(huán)形槽24c與環(huán)形槽段30之間有第二扼流段41。當(dāng)操作制動(dòng)踏板6時(shí)，制動(dòng)助力器5中的液體壓力升高，作于軸26左端面上的壓力升高。因而，軸26向右移動(dòng)，第二扼流段41中的通道斷面因此縮小。
如上所述，每個(gè)扼流段39和41的通過(guò)斷面面積都由軸26根據(jù)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4和制動(dòng)助力器5中的壓力變化而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。亦即，通過(guò)扼流段39和41產(chǎn)生的流動(dòng)的液體的量的控制(扼流效應(yīng))消除了液壓液體從高壓一側(cè)向低壓一側(cè)的泄漏。因此，分配到制動(dòng)端口18的和動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19的液體的量是固定的，不隨動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4或制動(dòng)踏板5的使用而變化。
在第二環(huán)形槽24b與第三環(huán)形槽24c間有一突起42。軸26外周面上起入口段作用的環(huán)形槽段43與突起42相對(duì)。如圖2所示當(dāng)軸26處于初始位置時(shí)，第二環(huán)形槽24b與第三環(huán)形槽24c通過(guò)環(huán)形槽段43連通。當(dāng)軸26從初始位置移動(dòng)至圖3至6中所示左側(cè)時(shí)，第二環(huán)形槽24b與第三環(huán)形槽24c因突起42而不再連通。亦即，只有在軸26位于初始位置時(shí)動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11才能通過(guò)環(huán)形槽段43與輸出端口21連通。
如圖2中所示，溢流閥45布置在短管閥15之下。溢流閥45有一個(gè)延長(zhǎng)的套筒閥腔46。該閥腔46從外殼16的左側(cè)通過(guò)套筒23的較低部分延伸至右側(cè)。閥腔46的上部有入口47。支撐端口48與出口49位于閥腔46的右側(cè)。支撐端口48和出口49第二通孔25b連通。
如圖2中所示，閥芯50位于閥腔46的左側(cè)，可沿閥腔46的軸線方向移動(dòng)。閥芯50的閥殼51的左端是封閉的。閥殼51的右端是打開(kāi)的，閥孔58位于該處。閥殼51的外周面上沿圓周方向有環(huán)形槽52。與閥殼內(nèi)側(cè)的孔51a連通的通孔53位于環(huán)形槽52的內(nèi)表面。棒狀閥體55插入閥殼51中并可沿閥殼51的軸線方向移動(dòng)。
在閥體55軸線方向的中間段有開(kāi)放/閉合段54。在開(kāi)放/閉合段54的左側(cè)有一個(gè)小直徑段56a，其直徑小于閥殼51上孔51a的直徑。在開(kāi)放/閉合段54的右側(cè)有一個(gè)臨界大直徑段56b，其直徑大于孔51a的直徑。該閥體55有左側(cè)受位于閥腔46右側(cè)的螺旋彈簧57的壓力。螺旋彈簧57的作用相當(dāng)于一個(gè)推力元件。借助于螺旋彈簧57，開(kāi)放/閉合段54大直徑段56b封閉閥孔58。亦即，閥體55穩(wěn)定地受到斷開(kāi)入口47與出口49的方向的壓力。
在作為溢流壓力調(diào)整元件的螺紋軸59的一端與閥殼51的左端面接觸。該螺紋軸59以螺紋與附在殼16上的固定板59a連接，并伸向殼16的內(nèi)部。這樣就在入口47與環(huán)形槽52間形成一個(gè)通道，該通道的斷面面積隨螺紋軸59軸向位置的變化而變化。在圖2中，當(dāng)螺紋軸移動(dòng)至左側(cè)或右側(cè)時(shí)，環(huán)形槽52與入口47間的通道斷面不斷變化但保持閥芯50的環(huán)形槽52與入口47連通。
螺紋軸59的外端面上有孔60，其中可以插入諸如鉆桿扳手等工具60a(圖2部分示出)。通過(guò)使用插入孔60的工具60a沿順時(shí)針或逆時(shí)間方向轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋軸59，閥芯50可以向右或向左移動(dòng)。由于的閥芯50沿軸向移動(dòng)時(shí)螺旋彈簧57的壓縮發(fā)生變化，因而可以調(diào)整用于關(guān)閉閥體55的力，也即溢流壓力。螺紋軸59由鎖定螺母61固定。鎖定螺母61可防止溢流壓力的漂移。
閥腔46的入口47通過(guò)通孔62和第一扼流段39與制動(dòng)端口18連通。位于制動(dòng)端口18與第一扼流段39間的制動(dòng)助力器通道包括第一環(huán)形槽24a。當(dāng)超過(guò)溢流壓力的壓力經(jīng)入口47作用于閥體55時(shí)，開(kāi)放/閉合段54打開(kāi)，如圖6所示。開(kāi)放/閉合段54打開(kāi)時(shí)，作用于入口47的壓力傳遞至輸出端口21。因此，通過(guò)使用螺紋軸59設(shè)置溢流壓力可以調(diào)節(jié)制動(dòng)助力器5的最大工作壓力。此外，調(diào)節(jié)制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可被設(shè)置為低于動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的最大工作壓力的值。調(diào)節(jié)制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可被設(shè)置為接近動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的最大工作壓力的值。動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的最大工作壓力與液壓泵2的溢流壓力對(duì)應(yīng)。
下面說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的該具體實(shí)施方案的液壓助力器制動(dòng)系統(tǒng)的功能。
如圖2所示，當(dāng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)1停止時(shí)，液壓泵2停止。因此，流量定壓閥14的軸26在螺旋彈簧28的推力的作用下被壓在錐形元件29上。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)時(shí)，液壓泵2也被驅(qū)動(dòng)。因此，如圖1中箭頭所示，儲(chǔ)備油箱12中的液壓液體被從輸出段2a供至流量定壓閥14。該液壓液體通過(guò)流量定壓閥14的泵端口20、第四環(huán)形槽24d及軸26上的環(huán)形槽段30進(jìn)行軸26的受壓端口31。
此時(shí)，受壓端口31與孔35連通。因而，如圖3所示，受壓端口31中的液壓液體經(jīng)孔35流過(guò)通孔32。在液壓泵2提供的所有液壓液體中，制動(dòng)助力器5所使用的規(guī)定量的液體被通過(guò)孔35的扼流效應(yīng)優(yōu)先地供給制動(dòng)助力器5。亦即，通過(guò)第一扼流段39的液壓液體通過(guò)第一環(huán)形槽24a被從制動(dòng)端口18供給制動(dòng)助力器5。
當(dāng)環(huán)形槽段30中的液壓液體的壓力升高時(shí)，軸26從初始位置向圖3中所示左側(cè)移動(dòng)。從而導(dǎo)致第三環(huán)形槽24c與環(huán)形槽段30連通。因此，環(huán)形槽段30中的液壓液體被通過(guò)環(huán)形槽段30、第二扼流段41、第三環(huán)形槽24c和動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口供給動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4的回轉(zhuǎn)閥9。亦即，沒(méi)有通過(guò)孔35的超量的液壓液體被分配至動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中。軸26靜止在孔35上游和下游的壓力平衡的位置。上述分配狀態(tài)，也即發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)而方向盤(pán)8和制動(dòng)踏板6沒(méi)有被操作時(shí)的分配狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速提高或發(fā)動(dòng)機(jī)1空轉(zhuǎn)時(shí)的分配狀態(tài)相同。
現(xiàn)在，假定處于使用制動(dòng)踏板6而沒(méi)有操作方向盤(pán)的狀態(tài)。當(dāng)使用制動(dòng)踏板6，液壓液體流入制動(dòng)助力器5的伺服腔(未示出)，因而制動(dòng)踏板6的踏力減小。這時(shí)，制動(dòng)助力器5中液壓液體的壓力升高。換言之，制動(dòng)助力器5中液壓液體的壓力高于動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中液壓液體的壓力。如圖4所示，此時(shí)，軸26左側(cè)的壓力升高，因而軸26向右移動(dòng)。此外，第二扼流段41的通道斷面面積減小。該軸26靜止在孔35上游和下游的壓力平衡的位置。
當(dāng)如上所述，第二扼流段41的通道斷面面積減小時(shí)，制動(dòng)助力器5側(cè)的高壓液壓液體可被防止流入低壓的動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11一側(cè)。也即，應(yīng)該流向制動(dòng)助力器一側(cè)的液壓液體可被防止流入第三環(huán)形槽24c中。從而使規(guī)定量的液壓液體繼續(xù)流向制動(dòng)助力器5。此外，一部分液壓液體保持流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器。當(dāng)液壓泵排的液體的量波動(dòng)，即減小時(shí)，不經(jīng)孔35流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置4液壓液體的量減少。然而，通過(guò)孔35流入制動(dòng)助力器的液體的量可以確保不變。
另一方面，假定狀態(tài)為操作方向盤(pán)8而沒(méi)有使用制動(dòng)踏板。當(dāng)操作方向盤(pán)8時(shí)，液壓液體從動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的回轉(zhuǎn)閥9供至動(dòng)力套筒10的套筒10a中，方向盤(pán)8的操作力被加強(qiáng)。這時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中的液壓液體的壓力升高。
也即，動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11中液壓液體的壓力變得高于制動(dòng)助力器5中液壓液體的壓力。因此，如圖5所示，一個(gè)升高的壓力作用于軸26的環(huán)形槽段30，使軸26向左側(cè)移動(dòng)，第一扼流段39的通道斷面面積減小。軸26靜止在孔35上游和下游的壓力平衡的位置。
第一扼流段39的通道斷面面積減小可以防止動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11上的液壓液體流向壓力較低的制動(dòng)助力器。換言之，本應(yīng)流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的液壓液體會(huì)受到第一環(huán)形槽24a的限制。從而使規(guī)定的液體繼續(xù)流經(jīng)制動(dòng)助力器5和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11。
當(dāng)同時(shí)操作制動(dòng)踏板6和方向盤(pán)8時(shí)，軸26受到來(lái)自制動(dòng)液體的壓力和動(dòng)力轉(zhuǎn)向液體的壓力者升高。這時(shí)，如圖3所示，軸26靜止在孔35上游和下游的壓力平衡的位置。這種情況下，液壓液體會(huì)被扼流段39和42限制從高壓的一側(cè)向低壓一側(cè)泄漏，使規(guī)定的液體繼續(xù)分配給制動(dòng)助力器5和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11。
當(dāng)液壓泵2輸出的液體量波動(dòng)，即減小時(shí)，不經(jīng)孔35流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的液壓液體的量減小。然而，經(jīng)孔35流向制動(dòng)助力器的液壓液體的量被優(yōu)先確保不變。
如上所述，即使制動(dòng)助力器5和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的液壓液體的壓力關(guān)系發(fā)生變化，流向二者各自的液壓液體的量始終保持不變，從而防止助力器5和11間系統(tǒng)干擾的發(fā)生。也即，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的液壓液體的量不足時(shí)也能避免轉(zhuǎn)向休克的發(fā)生。
此外，由于制動(dòng)助力器5的響應(yīng)性不受干擾，從而可以同時(shí)獲得優(yōu)秀的動(dòng)力轉(zhuǎn)向性能和制動(dòng)性能。流量定壓閥14優(yōu)先保證為較重要的制動(dòng)助力器5提供規(guī)定量的液壓液體，并將超量的液壓液體分配給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器。因此，即使液壓泵2輸出的液體的量發(fā)生波動(dòng)，制動(dòng)性能也不受影響。
流量定壓閥14的制動(dòng)助力器通道34在軸24中，動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道37在軸26與套筒23間。由于扼流段39和41位于通道34和37中，流量定壓閥14平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)該簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。因此，流量定壓閥14能夠確保實(shí)現(xiàn)液壓液體的分配。
如圖6中所示，當(dāng)制動(dòng)助力器5達(dá)到最大工作壓力時(shí)，溢流閥45的閥體55在開(kāi)/關(guān)段54的壓力的作用下向右移動(dòng)并被壓在螺旋彈簧57上，從而使閥孔58打開(kāi)。因此，部分流向制動(dòng)助力器5的液壓液體從輸出端口21經(jīng)閥腔46、閥孔58和出口49充向儲(chǔ)備油箱12。從而使超量的液體流走。這時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11也達(dá)到與最大工作壓力對(duì)就的液壓泵2的溢流壓力。也即，動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的最大工作壓力總大于制動(dòng)助力器5的最大工作壓力。因此，即使制動(dòng)助力器5達(dá)到最大工作壓力，也可以確保規(guī)定量的液體流入動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11。
在本實(shí)施方案中，制動(dòng)助力器5的最大工作壓力根據(jù)溢流閥45的溢流壓力設(shè)定。因此，制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可以不依賴于液壓液體的溫度而設(shè)定，而且可防止最大工作壓力由于溫度的影響而劇烈變化。制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋軸59和調(diào)整溢流閥45的溢流壓力而任意設(shè)置。即制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可以被設(shè)置為接近動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11的最大工作壓力的值。因此，制動(dòng)助力器5的最大工作壓力可以被設(shè)置為較高的值，從而提高制動(dòng)性能。
流量定壓閥14優(yōu)先向制動(dòng)助力器5供應(yīng)規(guī)定量的液壓液體，并將超量的液壓液體分配給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11。因而，即使動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器11達(dá)到最大工作壓力時(shí)液壓泵2的溢流閥打開(kāi)，也能保持將規(guī)定量的液壓液體供給給制動(dòng)助力器5。亦即，如圖5所示，當(dāng)軸26向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠確保制動(dòng)助力器5所需的規(guī)定量的液壓液體。因而，即使液壓泵2的溢流閥打開(kāi)，制動(dòng)性能也不會(huì)受到影響。
由于流量定壓閥14可以通過(guò)調(diào)整螺紋軸59調(diào)整溢流壓力，故可以用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作。因此，流量定壓閥14可精確地實(shí)現(xiàn)液壓液體的分配和溢流壓力的設(shè)定。
當(dāng)流量定壓閥14的軸26在圖2中所示的初始位置時(shí)(發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí))，動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19和輸出端口21通過(guò)起入口段功能的環(huán)形槽段43互相聯(lián)通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)且軸26從初始位置向左移動(dòng)時(shí)，力轉(zhuǎn)向端口19和輸出端口21被斷開(kāi)。
因此，即使在汽車(chē)行駛過(guò)程中由于某種原因液壓泵2沒(méi)有輸出液壓液體且軸26返回至初始位置，動(dòng)力轉(zhuǎn)向端口19和輸出端口21也可互相聯(lián)通。亦即，即使當(dāng)液壓泵2達(dá)至控制流體量或不足時(shí)，也不會(huì)發(fā)生方向盤(pán)8被鎖住的故障。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)很容易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。因此，本發(fā)明具有寬泛的范圍并不局限于前述細(xì)節(jié)和具體實(shí)施方案。相應(yīng)地，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的基本原理的實(shí)質(zhì)或范圍的前提下可以進(jìn)行各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)包括設(shè)置在液壓泵(2)下游側(cè)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路(13)；一個(gè)制動(dòng)助力器(5)，與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)并聯(lián)在液壓泵(2)的下游側(cè)，從液壓泵(2)中輸出的液壓液體供入其中；以及分配機(jī)構(gòu)(14)，它與液壓泵(2)的輸出段(2a)相連，并將從液壓泵(2)中輸出的液壓液體供給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)和制動(dòng)助力器(5)。
2.如權(quán)利要求1所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，分配機(jī)構(gòu)(14)為一個(gè)流量定壓閥(14)，它優(yōu)先將液壓泵(2)輸出的液壓液體總流量供給制動(dòng)助力器(5)，然后將過(guò)量的液壓液體分配給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)。
3.如權(quán)利要求2所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，流量定壓閥(14)包括一個(gè)短管閥(15)。
4.如權(quán)利要求3所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，短管閥(15)包括中空套筒(23)，它有一個(gè)與液壓泵(2)的輸出段(2a)連通的第一端口(20)，一個(gè)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)連通的第二端口(19)，和一個(gè)與制動(dòng)助力器(5)連通的第三端口(18)；軸(26)，位于套筒(23)內(nèi)并受到推力元件(57)的推壓，因而可以在套筒內(nèi)沿軸線方向移動(dòng)，它有一個(gè)受壓端口(31)，可以承受流入第一端口(20)的液壓液體的壓力；制動(dòng)助力器通道(34)，包括一個(gè)來(lái)自受壓端口(31)的液壓液體可以從其中通過(guò)的孔(35)，可將規(guī)定量的液壓液體引導(dǎo)至第三端口(18)的孔；動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道(37)，它借助于軸(26)與套筒(23)之間的空隙將沒(méi)有流經(jīng)孔(35)的超量液壓液體引導(dǎo)至第二端口(19)；第一扼流段(39)，它形成于制動(dòng)助力器通道(34)中，并利用軸(26)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)中壓力升高時(shí)的移動(dòng)使通道(34)變窄；以及第二扼流段(41)它形成于動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道(37)中，并利用軸(26)在制動(dòng)助力器(5)中壓力升高時(shí)的移動(dòng)使通道(37)變窄。
5.如權(quán)利要求4所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，短管閥(15)包括旁路端口(21)，它與動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路(13)的輸出側(cè)連接；以及入口段(43)，它形成于軸(26)與套筒(23)的內(nèi)表面之間，可以在軸(26)處于初始位置時(shí)使第二端口(19)與旁路端口(21)互相連通，而當(dāng)在軸(26)沿軸線方向移動(dòng)時(shí)使第二端口(19)與旁路端口(21)不連通。
6.一種液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)包括設(shè)置在液壓泵(2)下游側(cè)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路(13)；一個(gè)制動(dòng)助力器(5)，與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)并聯(lián)在液壓泵(2)的下游側(cè)，從液壓泵(2)中輸出的液壓液體供入其中；流量定壓閥(14)，它與液壓泵(2)的輸出段(2a)相連，并將從液壓泵(2)中輸出的液壓液體供給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)和制動(dòng)助力器(5)，該流量定壓閥(14)優(yōu)先將從液壓泵(2)中輸出的液壓液體供給制動(dòng)助力器(5)，并將超量的液壓液體供給動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)；以及溢流閥(45)，它設(shè)在與制動(dòng)助力器(5)的輸入側(cè)相連的制動(dòng)端口(18)和與動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路(13)的輸出通道相連的輸出端口(21)之間，所述溢流閥(45)有一個(gè)閥體(55)，它在制動(dòng)助力器(5)的壓力達(dá)到預(yù)定的溢流壓力時(shí)打開(kāi)以調(diào)整溢流壓力。
7.如權(quán)利要求6所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，溢流壓力以下述方式設(shè)定制動(dòng)助力器(5)的最大工作壓力低于動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)的最大工作壓力。
8.如權(quán)利要求6所述液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，流量定壓閥(14)包括中空套筒(23)，它有一個(gè)與液壓泵(2)的輸出段(2a)連通的第一端口(20)，一個(gè)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)連通的第二端口(19)，和一個(gè)與制動(dòng)助力器(5)連通的第三端口(18)；軸(26)，位于套筒(23)內(nèi)并受到推力元件(57)的推壓，因而可以在套筒內(nèi)沿軸線方向移動(dòng)，它有一個(gè)受壓端口(31)，可以承受流入第一端(20)的液壓液體的壓力；制動(dòng)助力器通道(34)，包括一個(gè)來(lái)自受壓端口(31)液壓液體可以從其中通過(guò)的孔(35)，可將規(guī)定量的液壓液體引導(dǎo)至第三端口(18)的孔；動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道(37)，它借助于軸(26)外周面與套筒(23)之間的空隙將來(lái)自孔(35)上游而沒(méi)有流經(jīng)孔(35)的超量液壓液體引導(dǎo)至第二端口(19)；第一扼流段(39)，它形成于制動(dòng)助力器通道(34)中，并利用軸(26)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)中壓力升高時(shí)的移動(dòng)使通道(34)變窄；以及第二扼流段(41)它形成于動(dòng)力轉(zhuǎn)向通道(37)中，并利用軸(26)在制動(dòng)助力器(5)中壓力升高時(shí)的移動(dòng)使通道(37)變窄，該溢流閥(45)有閥腔(46)，它有一個(gè)與制動(dòng)助力通道(34)的第一扼流段(39)的下游側(cè)連通的輸入端口(47)，和一個(gè)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓管路(13)的輸出側(cè)連通的輸出端口(49)；閥體(55)，它在作用于輸入端口(47)的壓力超過(guò)預(yù)定值時(shí)沿著使輸入端口(47)與輸出端口(49)連通的方向運(yùn)動(dòng)；推力元件(57)，它朝著關(guān)閉輸入端口(47)與輸出端口(49)間空隙的方向推動(dòng)閥體(55)；以及溢流調(diào)整元件(59)，調(diào)整推力元件(57)的推力。
全文摘要
一種液壓助力制動(dòng)系統(tǒng)(S1)，包括一個(gè)與液壓泵(2)的輸出段(2a)相連的流量定壓閥(14)。該流量定壓閥(14)并聯(lián)地連接于制地助力器(5)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力器(11)。流量定壓閥(14)優(yōu)先向制動(dòng)助力器(5)提供從液壓泵(2)輸出的所有液壓液體中規(guī)定量的液壓液體。在制動(dòng)端口(18)與輸出端口(21)間設(shè)有溢流閥(45)。溢流閥(45)的閥體(55)可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)用于溢流壓力調(diào)節(jié)的螺紋軸(59)調(diào)整溢流壓力。
文檔編號(hào)B60T13/10GK1451574SQ03108458
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者南云繁, 戶塚孝, 平林知已 申請(qǐng)人:三菱扶?？蛙?chē)公司