CN203793410U - 转向与制动复合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种转向与制动复合装置，其中复合装置包括电机、用以提供转向力的油泵和用以提供制动力的气泵，所述电机具有第一输出端和第二输出端，所述油泵与所述第一输出端通过第一连接组件传动连接，所述气泵与所述第二输出端通过第二连接组件选择性传动连接。通过提供一种转向与制动复合装置，实现一个电机同时驱动转向系统和制动系统，减少电机数量，降低成本，节约能源，同时实现转向系统和制动系统更加紧凑，节约空间。

Description

转向与制动复合装置

技术领域

本实用新型涉及汽车的转向与制动技术领域，尤其涉及一种转向与制动复合装置。

背景技术

我国的汽车保有量不断增加，汽车已逐步成为人们生活必不可少的工具，但人们对于汽车的要求不仅仅是代步工具，人们对汽车的驾乘感受、性价比和环保等方面都有更高的要求。转向系统和制动系统是汽车必不可少的组成，目前汽车的转向系统和制动系统是两套完全独立的系统，分别安装在各自的独立空间里，且分别配备有不同的动力源，这样不仅占用了更大的空间，而且还造成动力源的功率冗余，不利于节约能源。

针对此现状，中国专利文献CN201021276Y公开一种改进后的汽车转向制动复合泵，该技术将制动真空泵传动轴的输出端与转向泵驱动轴的输入端通过凹凸方式配合，两轴配合部分用十字套定位，克服了现有制动和转向零件所占安装空间较大的不足，使发动机中的零部件布局更加紧凑，简化了安装，又节省了安装空间。

上述专利公开的技术在一定程度上解决了占用空间较大的问题，但该技术仍然使用两套动力源，占用空间仍然不小，而且未能充分利用动力源的冗余功率，不利于节约能源。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种转向与制动复合装置，使转向系统和制动系统使用同一个电机驱动，充分利用电机功率，节约能源，同时使转向系统和制动系统的结构更加紧凑，节约空间。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种转向与制动复合装置，包括电机、用以提供转向力的油泵和用以提供制动力的气泵，所述电机具有第一输出端和第二输出端，所述油泵与所述第一输出端通过第一连接组件传动连接，所述气泵与所述第二输出端通过第二连接组件选择性传动连接。具体地，电机启动后，电机的第一输出端转动并带动油泵转动，当转向操控无指令时，油泵处于自卸压状态，当转向操控有指令时，油泵提供转向力；电机的第二输出端选择性带动气泵转动，当制动操控有指令时，电机带动气泵工作并提供制动力，当制动操控无指令时，气泵处于保压状态。

作为一种优选的技术方案，所述第二连接组件包括离合器和皮带轮组件，所述离合器设置于所述第二输出端上，并与所述第二输出端选择性连接，所述皮带轮组件设置于所述离合器与所述气泵之间，以实现所述气泵与所述第二输出端传动连接。

另外，所述第二连接组件也可以包括离合器和齿轮组件，所述离合器设置于所述第二输出端上，并与所述第二输出端选择性连接，所述齿轮组件设置于所述离合器与所述气泵之间，以实现所述气泵与所述第二输出端传动连接。

另外，所述第二连接组件也可以包括离合器和链轮组件，所述离合器设置于所述第二输出端上，并与所述第二输出端选择性连接，所述链轮组件设置于所述离合器与所述气泵之间，以实现所述气泵与所述第二输出端传动连接。

作为一种优选的技术方案，所述离合器包括衔铁和动片，所述衔铁与所述第二输出端固定连接，所述动片通过所述衔铁选择性连接所述第二输出端，只有当所述衔铁与所述动片吸合时所述电机才能带动所述气泵工作；所述皮带轮组件包括第一皮带轮、第二皮带轮，以及设置于两者之间的皮带；所述第一皮带轮与所述动片固定连接，所述第二皮带轮与所述气泵的输入端连接。所述电机通过所述第二输出端带动所述衔铁转动，然后所述衔铁通过与所述动片吸合带动所述动片上的所述第一皮带轮转动，最后所述第一皮带轮通过所述皮带带动所述第二皮带轮转动并将动力从所述气泵的输入端传递给气泵。

作为一种优选的技术方案，所述油泵与所述第一输出端通过花键传动连接。

作为一种优选的技术方案，所述转向与制动复合装置还包括支架，所述支架具有顶面和底面，所述电机通过电机安装架安装在所述顶面上，所述气泵通过气泵安装架安装在所述顶面上，另外，所述顶面还固定有用于降噪的消音器，所述消音器通过消音器安装架安装在所述顶面上，所述消音器通过消音管路与所述气泵连接。

作为一种优选的技术方案，所述气泵包括储气罐，所述储气罐上设置有与制动系统连接的出气口，以及与所述消音管路连接的消音口。

作为一种优选的技术方案，所述油泵设置有进油口以及与转向系统连接的出油口。特别地，所述油泵采用齿轮泵、叶片泵或者螺旋泵。

作为一种优选的技术方案，所述底面设置有减震组件，所述减震组件用于缓冲该转向与制动复合装置与整车之间的振动。

另一方面，提供一种所述转向与制动复合装置对车辆转向与制动的控制方法，包括以下步骤：

S10、整车控制电源上电，整车高压系统进行预接电，预接电时长为30秒，整车高压系统就绪后，电机得电并恒速转动；

S20、电机的第一输出端转动并带动油泵转动，当转向操控无指令时，油泵处于自卸压状态，当转向操控有指令时，油泵提供转向力；

S30、电机的第二输出端选择性带动气泵转动，当气泵的压力低于设定的下限压力值时，整车控制器发出气泵工作指令，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端传动连接，电机带动气泵工作，当整车控制器未发出气泵工作指令时，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端断开连接，气泵停止工作，优选的，气泵的下限压力值是7bar，气泵的上限压力值是8bar。

作为一种优选的技术方案，所述S30步骤的控制方式包括以下步骤：

S31、整车控制器实时采集储气罐的压力值；

S32、整车高压系统初次接电，整车控制器将储气罐的压力值与上限压力值进行比较，当压力低于上限压力值且未达到整车高压系统的预接电标定时长，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端传动连接，电机带动气泵工作，具体地，上限压力值是8bar；

S33、整车高压系统初次接电，整车控制器将储气罐的压力值与上限压力值进行比较，当压力高于上限压力值且达到整车高压系统的预接电标定时长，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端断开连接，气泵停止工作，具体地，上限压力值是8bar；

S34、超过整车高压系统的预接电标定时长后，当储气罐压力低于下限压力值时，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端传动连接，电机带动气泵工作；当储气罐压力高于上限压力值时，气泵通过第二连接组件与电机的第二输出端断开连接，气泵停止工作，具体地，下限压力值是7bar，上限压力值是8bar。

特别地，整车控制器可以通过软件模块或电平信号控制储气罐的压力。

本实用新型的有益效果为：通过提供一种转向与制动复合装置，实现一个电机同时驱动转向系统和制动系统，减少电机数量，降低成本，节约能源，同时实现转向系统和制动系统更加紧凑，节约空间。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述的转向与制动复合装置的立体结构图；

图2为实施例所述的转向与制动复合装置另一视角的立体结构图；

图3为实施例所述的转向与制动复合装置又一视角的立体结构图；

图4为实施例所述的转向与制动复合装置的俯视图。

图1至图4中：

1、支架；11、顶面；12、底面；

2、电机；21、第一输出端；22、第二输出端；23、电机安装架；

3、油泵；31、进油口；32、出油口；

4、气泵；41、储气罐；42、出气口；43、消音口；44、气泵安装架；

5、第一连接组件；

6、第二连接组件；61、离合器；611、衔铁；612、动片；62、皮带轮组件；621、第一皮带轮；622、第二皮带轮；623、皮带；

7、消音器；71、消音器安装架；

8、消音管路；

9、减震组件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1～4所示，于本实施例中，一种转向与制动复合装置，包括支架1、电机2、用以提供转向力的油泵3和用以提供制动力的气泵4，支架1具有顶面11和底面12，电机2通过电机安装架23安装在顶面11上，气泵4通过气泵安装架44安装在顶面11上，另外，顶面11还固定有用于降噪的消音器7，消音器7通过消音器安装架71安装在顶面11上，消音器7通过消音管路8与气泵4连接。底面12设置有减震组件9，减震组件9用于缓冲该转向与制动复合装置与整车之间的振动。

电机2具有第一输出端21和第二输出端22，油泵3与第一输出端21通过第一连接组件5传动连接，于本实施例中，油泵3与第一输出端21通过花键传动连接。

具体地，电机2启动后，电机2的第一输出端21转动并通过花键带动油泵3转动，当转向操控无指令时，油泵3处于自卸压状态，当转向操控有指令时，油泵3提供转向力。

油泵3设置有进油口31以及与转向系统连接的出油口32。于本实施例中，油泵3采用齿轮泵；根据本领域技术人员的常用技术手段，于其它实施例中，油泵3也可以采用叶片泵或者螺旋泵。

气泵4与第二输出端22通过第二连接组件6选择性传动连接。第二连接组件6包括离合器61和皮带轮组件62，离合器61设置于第二输出端22上，并与第二输出端22选择性连接，皮带轮组件62设置于离合器61与气泵4之间，以实现气泵4与第二输出端22传动连接。

于其它实施例中，第二连接组件6包括离合器61和齿轮组件或者第二连接组件6包括离合器61和链轮组件。

具体地，电机2启动后，电机2的第二输出端22通过离合器61选择性带动气泵4转动，当制动操控有指令时，离合器61吸合，电机2带动气泵4工作并提供制动力，当制动操控无指令时，气泵4处于保压状态。

离合器61包括衔铁611和动片612，衔铁611与第二输出端22固定连接，动片612通过衔铁611选择性连接第二输出端22，只有当衔铁611与动片612吸合时电机2才能带动气泵4工作；皮带轮组件62包括第一皮带轮621、第二皮带轮622，以及设置于两者之间用于使第一皮带轮621和第二皮带轮622同步转动的皮带623；第一皮带轮621与动片612固定连接，第二皮带轮622与气泵4的输入端连接。电机2通过第二输出端22带动衔铁611转动，然后衔铁611通过与动片612吸合带动动片612上的第一皮带轮621转动，最后第一皮带轮621通过皮带623带动第二皮带轮622转动并将动力从气泵4的输入端传递给气泵4。

气泵4包括储气罐41，储气罐41上安装有压力传感器，压力传感器与整车控制器连接并将储气罐41的实时压力值反馈给整车控制器，储气罐41上设置有与制动系统连接的出气口42，以及与消音管路8连接的消音口43。

一种转向与制动复合装置对车辆转向与制动的控制方法，包括以下步骤：

S10、整车控制电源上电，整车高压系统进行预接电，预接电时长为30秒，整车高压系统就绪后，电机2得电并恒速转动；

S20、电机2的第一输出端21转动并带动油泵3转动，当转向操控无指令时，油泵3处于自卸压状态，当转向操控有指令时，油泵3提供转向力；

S30、电机2的第二输出端22选择性带动气泵4转动，当气泵4的储气罐41的实时压力值低于下限压力值7bar时，整车控制器发出气泵4工作指令，气泵4通过第二连接组件6与电机2的第二输出端22传动连接，电机2带动气泵4工作，当整车控制器未发出气泵4工作指令，气泵4通过第二连接组件6与电机2的第二输出端22断开连接，气泵停止工作。

于本实施例中，S30步骤的控制方式包括以下步骤：

S31、整车仪表系统通过储气罐41的压力传感器采集压力状态，整车仪表系统与整车控制器通过CAN总线连接，并实时向整车控制器传递储气罐41的压力值；

S32、整车高压系统初次接电，整车控制器获得储气罐41的压力值后，将储气罐41的压力值与上限压力值8Bar进行比较，当实时压力值低于8Bar且未达到整车高压系统的预接电标定时长，整车控制器控制衔铁611与动片612吸合，离合器61处于连接状态，电机2带动气泵4工作；

S33、整车高压系统初次接电，整车控制器获得储气罐41的压力值后，将储气罐41的压力值与上限压力值8Bar进行比较，当实时压力值高于8Bar且达到整车高压系统的预接电标定时长，整车控制器控制衔铁611与动片612断开，离合器61处于断开状态，气泵4停止工作；

S34、超过整车高压系统的预接电标定时长后，整车控制器通过回滞算法控制储气罐41的压力，当储气罐41压力低于7bar时，离合器61吸合使气泵4与电机2的第二输出端22传动连接，电机2带动气泵4工作；当储气罐41压力高于8bar时，离合器61断开使气泵4与电机2的第二输出端22断开连接，气泵4停止工作。

于另一实施例中，S30步骤的控制方式包括以下步骤：

S301、整车控制器通过电路采集储气罐41的压力传感器提供的电信号，然后进行电信号转换，使压力值(7Bar-8Bar)与电压信号形成对应关系，通过回滞电路变换成高低电平信号；

S302、整车控制器判断当前是否超过整车高压系统的预接电标定时长，输出高低逻辑电平与S301中形成的高低电平信号进行“或门”逻辑运算，输出高低电平信号；

S303、整车控制器通过S302输出的高低电平信号控制离合器61吸合或断开，从而控制气泵4的工作状态。

以上S30的两种具体控制方式均需要判断是否超过整车高压系统的预接电标定时长，该项判断的作用是：使每一次整车控制电源上电后，气泵4均按所要求的时长持续工作，直到整车气路过压且自动控制阀开启，从而排除整车气路中残存的油与水。

本文中的“第一”、“第二”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种转向与制动复合装置，其特征在于，包括：电机、用以提供转向力的油泵和用以提供制动力的气泵，所述电机具有第一输出端和第二输出端，所述油泵与所述第一输出端通过第一连接组件传动连接，所述气泵与所述第二输出端通过第二连接组件选择性传动连接。

2.根据权利要求1所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述第二连接组件包括离合器和皮带轮组件，所述离合器设置于所述第二输出端上，并与所述第二输出端选择性连接，所述皮带轮组件设置于所述离合器与所述气泵之间，以实现所述气泵与所述第二输出端传动连接。

3.根据权利要求2所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述离合器包括衔铁和动片，所述衔铁与所述第二输出端固定连接，所述动片通过所述衔铁选择性连接所述第二输出端；

所述皮带轮组件包括第一皮带轮、第二皮带轮，以及设置于两者之间的皮带；

所述第一皮带轮与所述动片固定连接，所述第二皮带轮与所述气泵的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述油泵与所述第一输出端通过花键传动连接。

5.根据权利要求4所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述转向与制动复合装置还包括支架，所述支架具有顶面和底面，所述电机和所述气泵均固定在所述顶面上；

所述顶面还固定有消音器，所述消音器通过消音管路与所述气泵连接。

6.根据权利要求5所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述气泵包括储气罐，所述储气罐上设置有与制动系统连接的出气口。

7.根据权利要求5所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述油泵设置有与转向系统连接的出油口。

8.根据权利要求5所述的转向与制动复合装置，其特征在于，所述底面设置有减震组件。