本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，具體地，涉及一種車輛制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的組合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的車輛中，尤其是電動(dòng)車輛中，大多采用兩臺(tái)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)和轉(zhuǎn)向油泵，空壓機(jī)用于為整車制動(dòng)系統(tǒng)提供氣壓，轉(zhuǎn)向油泵為整車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供助力。通過(guò)這種方式，會(huì)較多地占用底盤(pán)上的布置空間，并且還會(huì)增加整車自重和制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種車輛制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的組合系統(tǒng)，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種車輛制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的組合系統(tǒng)，包括空壓機(jī)、電機(jī)、轉(zhuǎn)向油泵、控制器、儲(chǔ)氣罐和轉(zhuǎn)向器，其中，所述電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)向油泵為所述轉(zhuǎn)向器提供液壓助力，并通過(guò)電磁離合器驅(qū)動(dòng)所述空壓機(jī)為所述儲(chǔ)氣罐提供壓縮氣體，所述空壓機(jī)通過(guò)氣路連接到所述儲(chǔ)氣罐，該氣路上設(shè)置有單向閥并旁接有排氣閥，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)置有壓力傳感器，所述轉(zhuǎn)向器上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器，所述控制器根據(jù)所述壓力傳感器采集的所述儲(chǔ)氣罐中的氣壓值來(lái)控制所述排氣閥打開(kāi)或者關(guān)閉，并控制所述電磁離合器接合或者分離。

通過(guò)上述技術(shù)方案，采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)和轉(zhuǎn)向油泵，所以整個(gè)組合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，并且傳動(dòng)效率和可靠性較高。在氣路上旁接有排氣閥，控制器根據(jù)壓力傳感器采集的儲(chǔ)氣罐中的氣壓值來(lái)控制排氣閥打開(kāi)或者關(guān) 閉，并控制電磁離合器接合或者分離，可以避免空壓機(jī)突然加載或者卸載，而對(duì)轉(zhuǎn)向器的工作造成沖擊。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的組合系統(tǒng)的原理示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10空壓機(jī) 12單向閥

13排氣閥 20電機(jī)

30轉(zhuǎn)向油泵 40控制器

50電磁離合器 60儲(chǔ)氣罐

61壓力傳感器 70轉(zhuǎn)向器

72轉(zhuǎn)角傳感器 80油箱

82過(guò)濾器 90散熱器

91油溫傳感器

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明公開(kāi)了一種車輛制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的組合系統(tǒng)，主要包括空壓機(jī)10、電 機(jī)20、轉(zhuǎn)向油泵30、控制器40、儲(chǔ)氣罐60和轉(zhuǎn)向器70。電機(jī)20用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵30為轉(zhuǎn)向器70提供液壓助力，并通過(guò)電磁離合器50驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)10為儲(chǔ)氣罐60提供壓縮氣體。空壓機(jī)10通過(guò)氣路連接到儲(chǔ)氣罐60，該氣路上設(shè)置有單向閥12并旁接有排氣閥13。儲(chǔ)氣罐60)上設(shè)置有壓力傳感器61，轉(zhuǎn)向器70上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器72?？刂破?0根據(jù)壓力傳感器61采集的儲(chǔ)氣罐60中的氣壓值來(lái)控制排氣閥13打開(kāi)或者關(guān)閉，并控制電磁離合器40接合或者分離。

如圖1所示，作為一種具體實(shí)施方式，電機(jī)20具有兩端輸出的電機(jī)軸，該電機(jī)軸的一端連接到轉(zhuǎn)向油泵30，另一端通過(guò)電磁離合器50連接到空壓機(jī)10，控制器40用于控制所述電磁離合器50接合或者分離。具體地，電機(jī)軸的一端連接到轉(zhuǎn)向油泵30，用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)向油泵30工作，以向轉(zhuǎn)向器70提供液壓助力；另一端通過(guò)電磁離合器50連接到空壓機(jī)10，通過(guò)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(qū)動(dòng)空壓機(jī)10工作，并根據(jù)需要向儲(chǔ)氣罐60提供氣壓。當(dāng)然，電機(jī)20也可以通過(guò)其他方式驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)10和轉(zhuǎn)向油泵30，例如通過(guò)各種減速箱等。另外，電機(jī)20通常也可以通過(guò)控制器40來(lái)控制。當(dāng)然，電機(jī)20的運(yùn)行也可以通過(guò)其他控制方式或者起停開(kāi)關(guān)來(lái)控制?？刂破?0可以是本發(fā)明的組合系統(tǒng)專用的控制器，也可以采用整車控制器。

通過(guò)上述技術(shù)方案，采用一臺(tái)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)10和轉(zhuǎn)向油泵30，所以整個(gè)組合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，并且傳動(dòng)效率和可靠性較高。在氣路上旁接有排氣閥13，控制器40根據(jù)壓力傳感器61采集的儲(chǔ)氣罐60中的氣壓值來(lái)控制排氣閥13打開(kāi)或者關(guān)閉，并控制電磁離合器50接合或者分離，可以避免空壓機(jī)10突然加載或者卸載，而對(duì)轉(zhuǎn)向器70的工作造成沖擊。

通常，儲(chǔ)氣罐60具有第一設(shè)定氣壓值和第二設(shè)定氣壓值，第一設(shè)定氣壓值大于所述第二設(shè)定氣壓值。

當(dāng)壓力傳感器61采集的氣壓值小于第二設(shè)定氣壓值時(shí)，控制器40控制電磁離合器50從分離狀態(tài)切換到接合狀態(tài)，電機(jī)20驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)10工作，通過(guò)氣路上的單向閥12向儲(chǔ)氣罐60中提供氣壓，以保證車輛的制動(dòng)系統(tǒng)能夠正常工作。

當(dāng)壓力傳感器61采集的氣壓值達(dá)到所述第一設(shè)定氣壓值時(shí)，控制器40控制電磁離合器50從接合狀態(tài)切換到分離狀態(tài)，空壓機(jī)10不再運(yùn)轉(zhuǎn)，停止向儲(chǔ)氣罐60繼續(xù)提供氣壓。

在本發(fā)明中，在空壓機(jī)10和單向閥12之間的氣路上還旁接有排氣閥13，控制器40用于控制排氣閥13打開(kāi)或者閉合。通過(guò)該排氣閥13，可以對(duì)電磁離合器50的突然接合或者分離進(jìn)行緩沖，不僅可以減小電磁離合器50的磨損，還能夠緩沖由于空壓機(jī)10突然工作或者停止而對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作造成的沖擊。

具體地，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)壓力傳感器61采集的氣壓值小于第二設(shè)定氣壓值時(shí)，控制器40首先控制所述電磁離合器50從分離狀態(tài)切換到接合狀態(tài)，然后再控制排氣閥13從打開(kāi)狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)。在電磁離合器50接合之前，排氣閥13處于打開(kāi)狀態(tài)，因此電磁離合器50可以實(shí)現(xiàn)空載接合，從而可以減少對(duì)電磁離合器50的磨損。同時(shí)，在電磁離合器50接合之后，雖然空壓機(jī)10開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，但是空壓機(jī)10產(chǎn)生的氣體會(huì)通過(guò)氣路上旁接的排氣閥13排出，因而基本上并無(wú)負(fù)載，所以也不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作造成明顯的沖擊。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在電磁離合器50接合之后，所述控制器40控制所述排氣閥13從打開(kāi)狀態(tài)緩慢地逐漸切換到閉合狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)10的緩慢加載，而不是突然加載，從而可以更好地緩沖對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作造成的沖擊，盡可能地減少對(duì)駕駛員轉(zhuǎn)向操作過(guò)程中手感的不利影響。

排氣閥13從打開(kāi)狀態(tài)緩慢切換到閉合狀態(tài)的時(shí)間可以根據(jù)具體情況進(jìn) 行調(diào)試，例如，空壓機(jī)功率較大時(shí)，時(shí)間可以適當(dāng)長(zhǎng)一些，反之，空壓機(jī)功率較小時(shí)，時(shí)間可以適當(dāng)短一些。只要排氣閥13的切換過(guò)程適當(dāng)?shù)木徛恍諌簷C(jī)10就可以逐漸加載，轉(zhuǎn)向油泵60的運(yùn)轉(zhuǎn)情況不會(huì)突然發(fā)生變化，油路中的油壓亦不會(huì)突然變化，從而不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作造成明顯沖擊而影響轉(zhuǎn)向操作手感。

上面對(duì)空壓機(jī)10加載的控制過(guò)程進(jìn)行了描述。同樣地，在空壓機(jī)10卸載時(shí)，也可以通過(guò)對(duì)排氣閥13和離合器的合理控制來(lái)減小對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作的沖擊。

具體地，當(dāng)壓力傳感器61采集的氣壓值達(dá)到第一設(shè)定氣壓值時(shí)，控制器40首先控制排氣閥13從閉合狀態(tài)切換到打開(kāi)狀態(tài)，然后再控制電磁離合器50從接合狀態(tài)切換到分離狀態(tài)。

由于在電磁離合器50分離之前，排氣閥13已經(jīng)打開(kāi)，所以空壓機(jī)10的載荷將通過(guò)排氣閥13而得到釋放，從而可以緩沖對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作的沖擊。之后，電磁離合器50在空壓機(jī)10空載的情況下分離。

同樣優(yōu)選地，在電磁離合器50分離之前，控制器40也是優(yōu)選控制排氣閥13從閉合狀態(tài)緩慢地逐漸切換到打開(kāi)狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)10的緩慢卸載，而不是突然卸載，從而可以更好地緩沖對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作的沖擊，盡可能地減少對(duì)駕駛員轉(zhuǎn)向操作過(guò)程中手感的不利影響。

因?yàn)榕艢忾y13是從閉合狀態(tài)逐漸切換到打開(kāi)狀態(tài)，從而空壓機(jī)10可以逐漸卸載，轉(zhuǎn)向油泵30的運(yùn)轉(zhuǎn)情況不會(huì)突然發(fā)生變化，油路中的油壓亦不會(huì)突然變化，從而不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作造成明顯沖擊而影響轉(zhuǎn)向操作手感。

在本發(fā)明中，排氣閥13可以使用換向閥、比例閥、開(kāi)關(guān)閥、阻尼孔等形式，只要能實(shí)現(xiàn)上述功能即可，本發(fā)明對(duì)此不作限制。另外，排氣閥13的排氣口一般可以直接通向大氣。作為選擇方案，排氣閥13的排氣口也可 以通向另外的儲(chǔ)氣罐或者其他需要的場(chǎng)所。

如圖1所示，所述轉(zhuǎn)向油泵30通過(guò)油路連接到轉(zhuǎn)向器70，為轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)向操作提供助力。轉(zhuǎn)向器70上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器72，用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向器70的轉(zhuǎn)角信號(hào)，以判斷轉(zhuǎn)向器70是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)。

作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)壓力傳感器61采集的氣壓值達(dá)到第一設(shè)定氣壓值時(shí)，空壓機(jī)10需要停止對(duì)儲(chǔ)氣罐60繼續(xù)提供氣壓，在此之前，首先判斷轉(zhuǎn)向器70是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)。

具體地，當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)角傳感器72檢測(cè)到轉(zhuǎn)向器70處于非轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，控制器40可以控制排氣閥13從閉合狀態(tài)切換到打開(kāi)狀態(tài)，然后再控制電磁離合器50從接合狀態(tài)切換到分離狀態(tài)。此過(guò)程可以與上文描述的過(guò)程相同，不再贅述。

當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)角傳感器72檢測(cè)到轉(zhuǎn)向器70處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，控制器40可以控制排氣閥13從閉合狀態(tài)切換到打開(kāi)狀態(tài)，然后等待轉(zhuǎn)向器70回位到非轉(zhuǎn)向狀態(tài)之后，再控制電磁離合器50從接合狀態(tài)切換到分離狀態(tài)。通過(guò)這種控制方式，在轉(zhuǎn)向器70處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，電磁離合器50暫時(shí)并不分離，避免空壓機(jī)10停止工作而影響轉(zhuǎn)向操作手感。

另外需要說(shuō)明的是，在此實(shí)施方式中，排氣閥13的打開(kāi)和閉合方式可以與上文中描述的情況相同，即緩慢地逐漸切換，以盡可能地減小對(duì)油路的沖擊。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，儲(chǔ)氣罐60具有設(shè)定的最高氣壓值、次高氣壓值和最低氣壓值，次高氣壓值小于最高氣壓值并大于最低氣壓值。根據(jù)不同的情形，上文中的第一設(shè)定氣壓值可以選擇最高氣壓值或者次高氣壓值。優(yōu)選地，次高氣壓值可以選擇為最高氣壓值的75％-85％。

具體地，當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)角傳感器72檢測(cè)到轉(zhuǎn)向器70處于非轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，第一設(shè)定氣壓值為最高氣壓值，第二設(shè)定氣壓值為最低氣壓值；當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)角傳 感器72檢測(cè)到轉(zhuǎn)向器70處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，第一設(shè)定氣壓值為次高氣壓值，第二設(shè)定氣壓值為最低氣壓值。

換言之，在轉(zhuǎn)向器70處于非轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，利用最高氣壓值和最低氣壓值來(lái)判斷空壓機(jī)10是否需要工作。而在轉(zhuǎn)向器70處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，則利用次高氣壓值和最低氣壓值來(lái)判斷空壓機(jī)10是否需要工作。

儲(chǔ)氣罐60中的氣壓越高，空壓機(jī)10工作所需的功率也就越高，即載荷越大；另外，轉(zhuǎn)向器70工作時(shí)轉(zhuǎn)向速度越快、轉(zhuǎn)角越大，所需的油路中的油壓也就越高，即轉(zhuǎn)向油泵30所需的功率也就越高。通過(guò)上述方案，可以使轉(zhuǎn)向器70和空壓機(jī)10彼此錯(cuò)開(kāi)峰值功率進(jìn)行工作，從而可以選擇設(shè)計(jì)功率相對(duì)較小的電機(jī)20，從而可以降低成本。另外，在轉(zhuǎn)向器70處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)，空壓機(jī)10為儲(chǔ)氣罐60提供氣壓的條件是儲(chǔ)氣罐60中的次高氣壓值，而不是最高氣壓值，因此空壓機(jī)10的負(fù)載變化也會(huì)更小一些，從而空壓機(jī)的起停對(duì)油路中油壓的沖擊也會(huì)更小，可以最大限度的減小甚至消除對(duì)轉(zhuǎn)向操作手感的不利影響。

附圖中的附圖標(biāo)記80表示油箱，為轉(zhuǎn)向油泵30供油。附圖標(biāo)記82表示過(guò)濾器。附圖標(biāo)記90表示散熱器，91表示油溫傳感器，從轉(zhuǎn)向器70中流出的油液可以經(jīng)過(guò)散熱器91散熱后為控制器40和電機(jī)20提供散熱，油溫傳感器91用于檢測(cè)油溫以通過(guò)控制器40來(lái)控制散熱器90的工作。

上文中對(duì)組合系統(tǒng)的控制方案進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。另外，對(duì)于電機(jī)20而言，其同樣也可以通過(guò)本發(fā)明的控制器40進(jìn)行控制，即，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)儲(chǔ)氣罐60中的氣壓值和轉(zhuǎn)向器70的工作狀態(tài)，控制器40不僅可以對(duì)排氣閥13和電磁離合器50進(jìn)行控制，還可以對(duì)電機(jī)20進(jìn)行相應(yīng)的控制，以通過(guò)一個(gè)控制器和一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的二合一，使得整個(gè)組合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊且設(shè)計(jì)靈活。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限 于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。