專利名稱：用于壓縮機和液壓泵的傳動鏈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于汽車的壓縮機和液壓泵的傳動鏈，該汽車具有 一個液壓伺服轉向器以及一個電的疊加轉向器用以支持轉向，其中壓縮 機和液壓泵通過汽車驅動發動機的一根共同的輸出軸驅動。
此外本發明涉及一種用于驅動汽車的壓縮機和液壓泵的方法，該汽 車具有一個液壓伺服轉向器以及一個電的疊加轉向器用以支持轉向，其
中壓縮機和液壓泵通過汽車驅動發動機的一根共同的輸出軸驅動。
背景技術：
在現代汽車中，尤其是在商用車領域內，多方面使用由壓縮空氣驅 動的系統。例如制動器、空氣彈簧、變速器等等都使用壓縮空氣作為工 作介質。在這種系統的設計和制造過程中，除了耐久的系統運行安全性 外，必須使獲得壓縮空氣的功率需求盡可能低。目前通常的是，在壓縮 機不輸送壓縮空氣的階段可以繼續由汽車的發動機驅動用于獲得壓縮空 氣的壓縮機。然而在此輸送的空氣不僅用于獲得壓縮空氣，而且輸送到
周圍空氣中。這典型地導致大約lkW的功率損失。
另 一種通常同樣由汽車發動機驅動的系統是液壓伺服轉向器。所述 的伺服轉向器在汽車調頭或低行駛速度時降低必須由駕駛員施加的轉向 力。 一種這樣的也稱為伺服轉向器的轉向器的功率需求在怠速時大約是 lkW，并且在高需求例如在調頭時直到8kW。在大多數這種類型的系統 中，轉向支持器的液壓泵借助于一個在壓縮機上的貫穿部(Durchtrieb) 驅動。為了給駕駛員除了單純的轉向助力外提供其他的功能，開發了一 種所謂的疊加轉向器。在所述系統中例如借助于在轉向柱上的電動機和 行星齒輪傳動機構給駕駛員的手動轉矩疊加一個附加的轉矩。用所述的 疊加轉向器可以根據汽車當前的行駛狀態例如在使用電子穩定程序 (ESP)的信號的情況下修正轉向以使汽車穩定。也可以實現下述功能， 如取決于汽車速度或者轉向速度的可變的傳動比，以及可變的伺服支持，該伺服支持根據要由駕駛員施加的轉矩確定疊加的轉矩。
發明內容
因此本發明的目的是，進一步構成一種同類的傳動鏈，以便能能量 高效地驅動壓縮才幾和液壓泵。
所述目的通過在獨立權利要求中給出的特征解決。 有利的進一步拓展和實施方式在從屬權利要求中給出。 本發明的傳動鏈在同類的現有技術上如下建立，設有器件，所述的 器件降低通過輸出軸輸出到壓縮機和液壓泵上的功率，如果對壓縮機和 轉向支持器的需求允許這一點的話。這能盡可能面向需求地輸出功率到 壓縮機和液壓泵上，并且從而避免不必要的能量消耗。在此例如根據對
例如借助于一個傳動機構或類似物。在此也可能的是，必要時通過疊加 轉向器的提高的功率輸出來補償在輸出軸方面的功率降低。
在一種特別優選的實施方式中規定，如果壓縮機的運行是不需要的 并且電的疊加轉向器可以單獨施加必需的轉向支持，則所述器件把通過 輸出軸輸出到壓縮機和液壓泵上的功率降低到零。尤其是在足夠高的行 駛速度時， 一般不需要或者只需要相對小的轉向支持。所述的轉向支持 可以單獨通過疊加轉向器施加。當壓縮才幾不必附加輸送時，可以中斷通 過輸出軸到壓縮機和液壓泵的功率流。
此外尤其是在上面解釋過的相互關系中優選規定，所述器件包括一 個離合器，通過該離合器可以中斷到壓縮機和液壓泵的功率流。 一種這 樣的斷路離合器構成一種廉價的和耐用的實施方式，以使在合適的運行 狀態期間把壓縮機和液壓泵與驅動發動機脫開。斷路離合器可以例如在 空輸送時被操作，其中壓縮機按現有技術輸送到周圍空氣中。
同樣可以有利地規定，所述器件包括一個電的控制裝置，該控制裝 置在輸送給該控制裝置的參數值的基礎上確定，能把通過輸出軸輸出到 壓縮機和液壓泵上的功率降低到何種程度。在此可以根據確定的測量值 和/或調節值控制功率流，所述的測量值和/或調節值表示壓縮機和液壓泵 的當前的和/或可期望的功率需求。也可以考慮汽車其他的運行條件，例如汽車當前的行駛行為以及液壓系統、氣動系統或電器設備的參數。在 該相互關系中控制的概念也包括調節過程。
可能特別有利的是，設有一個液壓蓄能器，該液壓蓄能器保持充滿， 以便在突然對液壓伺服轉向器需求時能提供足夠的轉向支持。例如對于 下述情況，即液壓泵從輸出軸獲得降低的功率或者未獲得功率，中斷通 過液壓系統的伺服支持是必需的，以便伺服轉向器對于緊急情況是可以 使用的。在該相互關系中可能有利的是，設有特別大的液壓蓄能器，以 便跨越直到液壓泵開始運行的時間間隔。
按本發明的方法在同類的現有技術上如下建立，將通過輸出軸輸出 到壓縮機和液壓泵上的功率降低，如果對壓縮機和轉向支持器的需求允 許這一點的話。
通過這種方式也在方法的框架內實現本發明的優點。按意義這也適
用于按從屬權利要求7和8的方法的進一步拓展。
本發明以如下的思想為基礎當車輛以較高速度行駛時，例如在高 速公路上，只需要小的伺服支持。這可以例如單獨由疊加轉向器承擔。 因此能實現用于壓縮機并且從而用于轉向助力泵的斷路離合。斷路離合 器必須被智能控制。當滿足如下條件時，對它進行操作 -壓縮纟幾不必輸送。
-對轉向器的伺服支持的需求是小的，這例如通過液壓系統內
的壓力和通過車輛速度來確定。 -借助于一個合適的斷路裝置中止通過液壓系統的伺服支持， 以使用于緊急情況的液壓蓄能器保持充滿。 此外建議，擴大液壓蓄能器，以便能可靠地跨越直到接通離合器的 時間間隔。
現在借助于優選實施方式參考附圖示例性地解釋本發明。其中
圖1 按本發明的傳動鏈的一種實施方式的方塊圖2 用于解釋一種按本發明的方法的實施方式的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出按本發明的傳動鏈的一種實施方式的方塊圖。該方塊圖在 此以示意的方式描述一個轉向支持器的組件，該轉向支持器包括一個液
壓伺服轉向器14和一個電的疊加轉向器36。此外示出一個壓縮空氣壓縮 機12作為一個未示出的壓縮空氣系統的一部分以及汽車的內燃機16。視 圖在此局限于對于描述本發明所必需的組件。內燃機16通過一根輸出軸 30與壓縮空氣壓縮機12和液壓泵24連接。輸出軸30在內燃機16與壓 縮機12之間設有一個斷路離合器20。液壓泵24耦合在壓縮機12的一個 貫穿部上，并且是一個液壓伺服轉向器14的一部分。伺服轉向器14此 外包括液壓組件32以及一個液壓執行器34，所述的液壓組件主要包括一 個液壓蓄能器28和一個斷路裝置22。此外轉向支持器包括一個疊加轉向 器36。所述的疊加轉向器主要包括一個電動機18，該電動機通過一個行 星齒輪傳動機構26與轉向柱38連接。轉向柱38與一個方向盤40以及 一個轉向傳動機構42連接，該轉向傳動機構又通過一個拉桿-杠桿 - 結 構(Stangen-Hebel-Anordnung)與車輪46連接。此外設有一個控制裝 置10。該控制裝置通過控制線50、 52與斷路離合器20和斷路裝置22 連接。此外在控制裝置10與壓縮機12、液壓泵24以及電動機18之間存 在信號線54-58。
此外首先要簡短解釋伺服轉向器14的功能。液壓泵24產生在液壓 系統內所需的壓力。借助于斷路裝置22可以中斷用于轉向的伺服支持， 并且從而在液壓泵24停止時使液壓系統內的壓力保持恒定。液壓組件32 提供對于液壓系統的功能所必需的構件，如閥門、調節器等等。液壓蓄 能器28的尺寸設計成使它能跨越直到啟動液壓泵24所需的時間間隔， 以便在突然對液壓系統高的功率需求時提供足夠的壓力。
該布局結構的整個運行過程如下所述內燃機16在閉合斷路離合器 20時驅動壓縮機12和液壓泵24。控制裝置10主要通過信號線54-58并 且必要時通過其他在此未示出的信息線以及通過控制線50、 52確定系統 目前的狀態。當控制裝置10確定壓縮機12目前不需要供給壓縮空氣時， 該控制裝置檢驗目前對液壓伺服轉向器14的需求曲線。如果得出，期望由系統需求的轉矩是這樣小的，它可以單獨由疊加轉向器35施加時，控 制裝置10通過信號線52關閉斷路裝置22,并且從而中斷通過液壓系統 的伺服支持。然后控制裝置10借助于控制線50分離斷路離合器20，并 且從而中斷從內燃機16到壓縮機12和液壓泵24的力流。在該運行狀態 中壓縮機12和液壓泵24基本上不消耗內燃機16的功率。此時可能的轉 向支持通過電的疊加轉向器36提供。如果得出，或者需求一個提高的由 電動機18不能施加的轉矩或者壓縮機12必須輸送時，控制裝置10通過 控制線50閉合斷路離合器20，并且從而又給壓縮機12和液壓泵24供給 功率。此外控制裝置10通過控制線52和斷路裝置22激活液壓伺服轉向 器。
圖2示出用于解釋按本發明的方法的一種實施方式的流程圖。該方 法從步驟S1開始。在步驟S2檢驗當前對壓縮機的需求曲線。當在此確 定，壓縮機必須輸送時，用步驟S3檢驗，把壓縮機與驅動裝置連接起來 的離合器是否分離。如果所述的離合器分離，用步驟S4閉合它，并且回 到方法的起點。當在步驟S3離合器已經閉合時，同樣重新開始該方法。 相反當在步驟S2確定，可以切斷壓縮機時，在步驟S5內檢驗對液壓伺 服轉向器的需求曲線。當所述需求曲線不允許切斷系統時，用步驟S6檢 驗，目前是否中斷液壓伺服支持。當是這種情況時，在步驟S7激活液壓 伺服支持，并且用該方法的步驟S3繼續運行。當液壓伺服支持已經激活 時，立刻用步驟S3繼續運行。當伺服轉向曲線允許切斷系統時，該方法 在步驟S8繼續。在那兒多次如在步驟S6那樣檢驗，是否中斷伺服支持。 當不是這種情況時，在步驟S9執行所述的中斷。然后方法用步驟S10繼 續。在那兒檢驗，斷路離合器是否在分離狀態。當一個否定的檢驗結果 時，在步驟S11打開離合器。緊接著在離合器打開的情況下該方法在起 點S1繼續。
本發明的在上面的描述中、在附圖中以及在權利要求中公開的特征 不僅可以單個而且可以任意組合對于實現本發明是重要的。附圖標記列表
10控制裝置
12壓縮才幾
14伺服轉向器
16內燃機
18電動積i
20斷路離合器
22斷路裝置
24液壓泵
26行星齒輪傳動機構
28液壓蓄能器
30輸出軸
32液壓組件
34液壓執行器
36疊加轉向器
38轉向柱
40方向盤
42轉向傳動才幾構
46車輪
50、 52控制線 54-58 信號線
權利要求
1.用于汽車的壓縮機(12)和液壓泵(24)的傳動鏈(20、30)，該汽車具有一個液壓伺服轉向器(14)以及一個電的疊加轉向器(36)用以支持轉向，其中壓縮機(12)和液壓泵(24)通過汽車驅動發動機(16)的一根共同的輸出軸(30)驅動，其特征在于設有器件(10、20)，所述器件降低通過輸出軸(30)輸出到壓縮機(12)和液壓泵(24)上的功率，如果對壓縮機(12)和轉向支持器(36)的需求允許這一點的話。
2. 根據權利要求1所述的傳動鏈，其特征在于如果壓縮機(12) 的運行是不需要的并且電的疊加轉向器(36)可以單獨施加必需的轉向 支持，則所述器件(10、 20)把通過輸出軸(30)輸出到壓縮機(12) 和液壓泵(24)上的功率降低到零。
3. 根據權利要求1或2所述的傳動鏈，其特征在于所述器件包括 一個離合器(20)，通過該離合器可以中斷到壓縮機(12)和液壓泵(24) 的功率流。
4. 根據上述任何一項權利要求所述的傳動鏈，其特征在于所述器 件包括一個電的控制裝置(10),該控制裝置在輸送給該控制裝置的參 數值的基礎上確定，能把通過輸出軸(30)輸出到壓縮機(12)和液壓 泵(24)上的功率降低到何種程度。
5. 根據權利要求4所述的傳動鏈，其特征在于設有一個液壓蓄能 器(28)，該液壓蓄能器保持充滿，以便在突然對液壓伺服轉向器(14) 需求時能提供足夠的轉向支持。
6. 用于驅動汽車的壓縮機和液壓泵的方法，該汽車具有一個液壓伺 服轉向器以及一個電的疊加轉向器用以支持轉向，其中壓縮機和液壓泵 通過汽車驅動發動機的一根共同的輸出軸驅動，其特征在于將通過輸 出軸輸出到壓縮機和液壓泵上的功率降低，如果對壓縮機和轉向支持器 的需求允許這一點的話。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于如果壓縮機的運行是 不需要的并且電的疊加轉向器可以單獨施加必需的轉向支持，則將通過 輸出軸輸出到壓縮機和液壓泵上的功率降低到零。
8. 根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于在合適的參數值 的基礎上確定，能把通過輸出軸輸出到壓縮機和液壓泵上的功率降低到 何種程度。
全文摘要
本發明涉及一種用于汽車的壓縮機(12)和液壓泵(24)的傳動鏈(30)，該汽車具有一個液壓伺服轉向器(14)以及一個電的疊加轉向器(36)用以支持轉向。其中壓縮機(12)和液壓泵(24)通過汽車驅動發動機(16)的一根共同的輸出軸(30)驅動。按本發明設有器件(10、20)，所述的器件降低通過輸出軸(30)輸出到壓縮機(12)和液壓泵(24)上的功率，如果對壓縮機(12)和轉向支持器(36)的需求允許這一點的話。此外本發明涉及一種用于驅動汽車的壓縮機和液壓泵的方法，該汽車具有一個液壓伺服轉向器以及一個電的疊加轉向器用以支持轉向。
文檔編號B60K25/02GK101287620SQ200680013303
公開日2008年10月15日 申請日期2006年2月15日 優先權日2005年3月22日
發明者E·格魯姆 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司