車輛制動和轉向的組合系統的製作方法

2023-08-08 22:37:21 2

本發明涉及車輛領域，具體地，涉及一種車輛制動和轉向的組合系統。

背景技術：

在現有的車輛中，尤其是電動車輛中，大多採用兩臺電機分別驅動空壓機和轉向油泵，空壓機用於為整車制動系統提供氣壓，轉向油泵為整車轉向系統提供助力。通過這種方式，會較多地佔用底盤上的布置空間，並且還會增加整車自重和製造成本。若採用一臺電機同時驅動空壓機和轉向油泵，會帶來控制方面的相關問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種車輛制動和轉向的組合系統，其能夠通過一臺電機同時驅動空壓機和轉向油泵，並且還能較好地實現對二者的控制。

為了實現上述目的，本發明提供一種車輛制動和轉向的組合系統，包括空壓機、電機、轉向油泵、控制器、儲氣罐和轉向器，其中，所述電機用於驅動所述轉向油泵為所述轉向器提供液壓助力，並通過電磁離合器驅動所述空壓機為所述儲氣罐提供壓縮氣體，所述儲氣罐上設置有壓力傳感器，所述轉向器上設置有轉角傳感器，所述儲氣罐具有設定的最高氣壓值、次高氣壓值和最低氣壓值，所述次高氣壓值小於所述最高氣壓值並大於所述最低氣壓值，其中：

當所述轉角傳感器檢測到所述轉向器處於非轉向狀態時，並且，當所述壓力傳感器採集的氣壓值小於所述最低氣壓值時，所述控制器控制所述電磁離合器從分離狀態切換到接合狀態；當所述壓力傳感器採集的氣壓值達到所 述最大設定氣壓值時，所述控制器控制所述電磁離合器從接合狀態切換到分離狀態；

當所述轉角傳感器檢測到所述轉向器處於轉向狀態時，並且，當所述壓力傳感器採集的氣壓值小於所述最低氣壓值時，所述控制器控制所述電磁離合器從分離狀態切換到接合狀態；當所述壓力傳感器採集的氣壓值達到所述次高氣壓值時，所述控制器控制所述電磁離合器從接合狀態切換到分離狀態。

通過上述技術方案，採用一臺電機驅動空壓機和轉向油泵，所以整個組合統結構簡單緊湊，並且傳動效率和可靠性較高。同時，控制器根據轉向傳感器檢測的轉向器的工作狀態以及壓力傳感器採集的儲氣罐中的三個氣壓值來控制電磁離合器接合或者分離，可以根據儲氣罐的需求選擇性地使空壓機運轉，同時還能夠顯著降低由於空壓機的起停操作而對轉向器的轉向操作所造成的不利影響。

本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明一種實施方式的組合系統的原理示意圖。

附圖標記說明

10空壓機 12單向閥

20電機 30轉向油泵

40控制器 50電磁離合器

60儲氣罐 61壓力傳感器

70轉向器 72轉角傳感器

80油箱 82過濾器

90散熱器 91油溫傳感器

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。

如圖1所示，作為一種具體實施方式，本發明公開了一種車輛制動和轉向的組合系統，主要包括空壓機10、電機20、轉向油泵30、控制器40、儲氣罐60和轉向器70，其中，所述電機20用於驅動所述轉向油泵30為所述轉向器70提供液壓助力，並通過電磁離合器50驅動所述空壓機10為所述儲氣罐60提供壓縮氣體，所述儲氣罐60上設置有壓力傳感器61，所述轉向器70上設置有轉角傳感器72，所述儲氣罐60具有設定的最高氣壓值、次高氣壓值和最低氣壓值，所述次高氣壓值小於所述最高氣壓值並大於所述最低氣壓值，其中：

當所述轉角傳感器72檢測到所述轉向器70處於非轉向狀態時，並且，當所述壓力傳感器61採集的氣壓值小於所述最低氣壓值時，所述控制器40控制所述電磁離合器50從分離狀態切換到接合狀態；當所述壓力傳感器61採集的氣壓值達到所述最大設定氣壓值時，所述控制器40控制所述電磁離合器50從接合狀態切換到分離狀態；

當所述轉角傳感器72檢測到所述轉向器70處於轉向狀態時，並且，當所述壓力傳感器61採集的氣壓值小於所述最低氣壓值時，所述控制器40控制所述電磁離合器50從分離狀態切換到接合狀態；當所述壓力傳感器61採 集的氣壓值達到所述次高氣壓值時，所述控制器40控制所述電磁離合器50從接合狀態切換到分離狀態。

在本發明中，如圖1所示，作為一種具體實施方式，電機20可以具有兩端輸出的電機軸，該電機軸的一端連接到轉向油泵30，另一端通過電磁離合器50連接到空壓機10，控制器40用於控制所述電磁離合器50接合或者分離。具體地，電機軸的一端連接到轉向油泵30，用於驅動該轉向油泵30工作，以向轉向器70提供液壓助力；另一端通過電磁離合器50連接到空壓機10，通過控制器40控制該電磁離合器50接合或者分離，可以選擇性地驅動空壓機10工作，並根據需要向儲氣罐60提供氣壓。當然，電機20也可以通過其他方式驅動空壓機10和轉向油泵30，例如通過各種減速箱等。另外，電機20通常也可以通過控制器40來控制。當然，電機20的運行也可以通過其他控制方式或者起停開關來控制。控制器40可以是本發明的組合系統專用的控制器，也可以採用整車控制器。

在本發明的一種優選的實施方式中，儲氣罐60具有設定的最高氣壓值、次高氣壓值和最低氣壓值，次高氣壓值小於最高氣壓值並大於最低氣壓值。優選地，次高氣壓值可以選擇為最高氣壓值的75％-85％。下面對其控制過程進行詳細說明。

當通過轉角傳感器72檢測到轉向器70處於非轉向狀態時，利用最高氣壓值和最低氣壓值來判斷空壓機10是否需要工作。即，當壓力傳感器61採集的氣壓值小於最低氣壓值時，控制器40控制所述電磁離合器50從分離狀態切換到接合狀態。當壓力傳感器61採集的氣壓值達到最高氣壓值時，控制器40控制電磁離合器50從接合狀態切換到分離狀態。

當通過轉角傳感器72檢測到轉向器70處於轉向狀態時，則利用次高氣壓值和最低氣壓值來判斷空壓機10是否需要工作，電磁離合器50的具體控制過程與上述相同，不同之處僅在於用次高氣壓值代替上述過程中的最高氣 壓值，具體過程不再贅述。

另外，在轉向器70處於轉向狀態時，當壓力傳感器61採集的氣壓值達到次高氣壓值時，所述控制器40可以等待轉向器70回位到非轉向狀態之後，再控制電磁離合器50從接合狀態切換到分離狀態。通過這種控制方式，在轉向器70處於轉向狀態時，電磁離合器50暫時並不分離，避免空壓機10停止工作而影響轉向操作手感。

通過上述技術方案，採用一臺電機20驅動空壓機10和轉向油泵30，所以整個組合系統結構簡單緊湊，並且傳動效率和可靠性較高。因為採用了電磁離合器以及儲氣罐上的壓力傳感器，所以通過壓力傳感器採集的儲氣罐中的壓力，控制器可以方便地控制電磁離合器接合或者分離，以滿足整車制動的需求，而不必使空壓機長時間運轉。

另外，儲氣罐60中的氣壓越高，空壓機10工作所需的功率也就越高，即載荷越大；另外，轉向器70工作時轉向速度越快、轉角越大，所需的油路中的油壓也就越高，即轉向油泵30所需的功率也就越高。通過上述方案，可以使轉向器70和空壓機10彼此錯開峰值功率進行工作，從而可以選擇設計功率相對較小的電機20，從而可以降低成本。

再者，在轉向器70處於轉向狀態時，空壓機10為儲氣罐60提供氣壓的條件是儲氣罐60中的次高氣壓值，而不是最高氣壓值，因此空壓機10的負載變化也會更小一些，從而空壓機的起停對油路中油壓的衝擊也會更小，可以最大限度的減小甚至消除對轉向操作手感的不利影響。

附圖中的附圖標記80表示油箱，為轉向油泵30供油。附圖標記82表示過濾器。附圖標記90表示散熱器，91表示油溫傳感器，從轉向器70中流出的油液可以經過散熱器91散熱後為控制器40和電機20提供散熱，油溫傳感器91用於檢測油溫以通過控制器40來控制散熱器90的工作。附圖標記12表示單向閥，僅允許氣體從空壓機10單向進入儲氣罐60。

上文中對組合系統的控制方案進行了詳細說明。另外，對於電機20而言，其同樣也可以通過本發明的控制器40進行控制，即，在優選的實施方式中，根據儲氣罐60中的氣壓值和轉向器70的工作狀態，控制器40不僅可以對電磁離合器50進行控制，還可以對電機20進行相應的控制，以通過一個控制器和一臺電機實現車輛制動和轉向的二合一，使得整個組合系統結構緊湊且設計靈活。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。