专利名称：离合器压缩机-和转向助力泵装置以及用于控制该装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车，具有由发动机驱动的驱动轴，该驱动轴将由发动机产生的扭矩传递给第一驱动装置；离合器压缩机；和转向助力泵，其中转向助力泵由从动轴驱动，该从动轴将扭矩从第一驱动装置传递给转向助力泵。本发明还涉及一种用于控制机动车中的转向助力泵和离合器压缩机的方法，该机动车具有由发动机驱动的驱动轴，该驱动轴将由发动机产生的扭矩传递给第一驱动装置； 离合器压缩机；和转向助力泵，其中转向助力泵由从动轴驱动，该从动轴将扭矩从第一驱动装置传递给转向助力泵。
背景技术：
现代化的机动车为了实现机动车的驱动而具有一个发动机和多个另外的辅助机组，它们共同作用才能实现机动车的安全的运行。在此，机动车的辅助机械称为辅助机组， 它们由发动机直接地或间接地共同来驱动并且它们对于机动车的运行是必需的或在运行中是有很大帮助的。为发动机供给冷却水的水泵、减小需要施加的转向力的转向助力泵和特别在商用车辆中出现的、用于加强由机动车的驾驶员所施加的制动力的离合器压缩机都是辅助机组的实例。原则上可以将辅助机组划分为两个类别。第一类别的辅助机组包括所有的其不间断的运行对于发动机或机动车的运行是必要的那些辅助机组。例如燃油泵和冷却水泵属于这些辅助机组。第二类别的辅助机组包括所有仅仅短时间对于发动机或机动车的运行是必要的那些辅助机组。属于这些辅助机组的有，例如仅仅对于发动机的起动是必要的起动器、仅仅支持性地在机动车的转向运动中是必要的转向助力泵、和其运行仅仅当不再存在足够的压缩空气储备时才是必要的离合器压缩机。属于第一类别的辅助机组通常直接由发动机驱动。属于第二类别的辅助机组可以根据需要驱动，其中驱动可以不取决于发动机进行，例如使发动机起动的起动器的驱动通过电动机利用储存在电池中的能量实现。机械装置在此称为驱动装置，其将引入驱动轴上的扭矩或力传递到从动轴上。驱动装置例如可以是齿轮驱动装置、皮带驱动装置或链驱动装置。辅助机组消耗能量并且因此有益于机动车的燃油消耗。为了降低燃油消耗因此值得追求的是，仅仅当辅助机组实际上被需要时才发动辅助机组。在另一方面则可以有利的或甚至规定好的是在安全角度下的辅助机组的持续运行。转向助力泵属于这样的辅助机组，其不间断的运行出于安全原因是有利的，这是因为首先关闭的转向助力泵仅仅可以以一个时间延迟支持性地在转向过程中起作用。已知的是，直接地通过驱动发动机驱动离合器压缩机并且通过离合器压缩机驱动转向助力泵。也已知了，通过驱动发动机驱动转向助力泵并且通过转向助力泵驱动离合器压缩机。特别在离合器压缩机的情况下，扭矩冲击在接合时非常大，这是因为在离合器压缩机的脱离阶段期间不存在扭矩基本负荷，因此在这里驱动装置加载了特别高的峰值力矩。在这种驱动方案中不利之处在于，即在损坏情况下，其中直接地通过发动机驱动的辅助机组的驱动装置失灵，通过该辅助机组驱动的另外的辅助机组同样也失灵。这是特别不利的，这是因为例如作为辅助机组的离合器压缩机和作为另外的辅助机组的转向助力泵的同时失灵在转向能力的同时的损失的情况下相应于制动故障。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种离合器压缩机和转向助力泵的装置，其中一个辅助机组的失灵并不自动地导致另一个辅助机组的失灵并且同时可以独立地选择用于驱动离合器压缩机和转向助力泵的传动比。该目的利用独立权利要求的特征来实现。本发明的有利的实施方式在从属权利要求中给出。本发明基于一种适合的机动车由此实现，即设有另一个用于驱动离合器压缩机的驱动轴，以及另一个驱动轴布置在第二驱动装置上，由发动机驱动的驱动轴将扭矩传递给第二驱动装置，其中另一个从动轴将扭矩从第二驱动装置传递给离合器压缩机。有利地可以在此设计为，即第一驱动装置和第二驱动装置是不同的。第一驱动装置和第二驱动装置都由发动机驱动，由此实现了将扭矩分别独立地在第一驱动装置和第二驱动装置中传递到转向助力泵和离合器压缩机上。第一驱动装置或第二驱动装置的失灵因此并不干扰通过分别另外的驱动装置驱动的辅助机组的功能，由此可以实现显著改进安全性。此外可能的是，将发动机和转向助力泵或离合器压缩机之间的传动比选择为不同的，其中特别是转向助力泵通过匹配的排量在结构上可以实现优化。可替换地可以设计为，即第二驱动装置和第一驱动装置是相同的，并且另一个从动轴平行于第一驱动装置上的从动轴布置，其中由驱动轴将扭矩彼此独立地传递到从动轴和另一个从动轴上。也在这种可能性的情况下将发动机的扭矩传递到两个辅助机组上，例如驱动转向助力泵的从动轴的损坏并不导致由另外的从动轴驱动的离合器压缩机的功能故障并且反之亦然，其中同样也可以自由地选择传动比。以这种方式同样也可以改进机动车的运行安全性，其中同时可以在结构上优化辅助机组。有利地可以设计为，即离合器压缩机通过可由控制装置操作的离合器和另一个从动轴耦合。由于离合器压缩机的运行仅仅当布置在机动车中的压力容器中的压力降低到预设的值之下时才是必要的，因此可以通过完全断开离合器压缩机借助于离合器来节省燃油，而不会对机动车的安全性造成危险。有利地可以设计为，即控制装置控制空气干燥器的至少另一个功能。和机动车中的压缩空气处理相联系，进行另外的控制过程，例如在应用于空气干燥器中的干燥介质的再生过程中，该再生过程通常由第二控制装置来控制。全部的和离合器压缩机以及空气干燥器相联系的功能的集成因此可实现省去电子元件，这是因为可以省去第二控制装置。有利地可以设计为，即设有另一个控制装置，其控制转向助力泵。也和转向助力泵相联系地进行控制过程，该控制过程可以由另一个电子控制装置实施。另一个控制装置因此独立于控制离合器压缩机的离合器的控制装置，由此确保了在转向助力泵和离合器压缩机之间的完全的冗余。有利地可以设计为，即另一个控制装置以这样一种方式设计，即另一个控制装置探测转向助力泵的至少一个输出压力。转向助力泵的输出压力例如可以用作为对于损坏情况的关键点。有利地可以设计为，即控制装置或另一个控制装置以这样一种方式设计，即控制装置或另一个控制装置探测机动车的速度。另一个控制装置可以由探测出的机动车的速度而推导出转向助力泵的输出压力。特别地在此可以设计为，即另一个控制装置适合于，取决于车速地使得排量匹配于转向助力泵。转向助力泵的排量的变化允许了独立于发动机转速的、对由转向助力泵提供的压力的调节，其中通过两个匹配可能性的重叠而可以实现对由转向助力泵提供的压力的优化的调节。有利地可以设计为，即控制装置和另一个控制装置以这样一种方式设计，即在控制装置和另一个控制装置之间至少交换故障信息。在匹配的运行、亦即紧急运行中可能不再提供未涉及损坏的辅助机组的所有功能，以便提高安全性或满足法律规定，可以这样实现这种匹配的运行。有利地可以设计为，即控制装置以这样一种方式设计，即控制装置由机动车的速度中算出用于离合器压缩机的断开顺序和断开压力。当存在足够的压缩空气储备时通过离合器完全断开离合器压缩机，由此允许了在车辆运行期间的最大的燃油节省。由于由车速可推导出所输送的空气量，因此可以实现离合器压缩机的空气输送阶段和发动机的期待的推动阶段(Schubphase)的同步。将发动机的推动阶段用作为离合器压缩机的空气输送阶段在能量方面是特别有利的，这是因为在推动阶段中几乎不消耗燃油。有利地可以设计为，即另一个控制装置以这样一种方式设计，即另一个控制装置由机动车的速度中算出转向助力压力和需要的转向助力传动比，其中可以实现泵的排量的匹配。车速可以实现推导出所期望的以及所需要的转向助力压力。例如可以这样探测转向助力泵的损坏情况。本发明基于一种用于控制转向助力泵和离合器压缩机的适合的方法由此实现，即由发动机驱动的驱动轴将扭矩传递到第二驱动装置上，和离合器压缩机由布置在第二驱动装置上的另一个从动轴驱动。在此基础上根据本发明的系统的优点和特征也可转用到方法的范畴中。该方法可以有利地由此加以改进，即在控制压缩机离合器的控制装置和另一个控制转向助力泵的控制装置之间至少交换故障信息。此外可以设计为，即控制装置或另一个控制装置探测机动车的速度。有利地可以设计为，即控制装置由机动车的速度中算出用于离合器压缩机的断开顺序和断开压力。此外可以设计为，即另一个控制装置由机动车的速度中算出转向助力压力。
现在参照附图根据特别优选的实施方式示例性地说明本发明。图中示出图1示出了机动车的一个示意性视图，该机动车具有发动机和辅助机组以及所属的控制装置；图2示出了机动车的另一个示意性视图，该机动车具有发动机和辅助机组以及所属的控制装置；图3示出了齿轮驱动装置的示意性侧视图；图4示出了用于离合器压缩机的两个不同的节能系统的扭矩消耗的时间曲线图。在后面的附图中，相同的参考标号表示相同的或相同类型的部件。
具体实施例方式图1和2示出了机动车的一个示意性视图，该机动车具有发动机和辅助机组以及所属的控制装置。在机动车10中布置了发动机12，该发动机通过驱动轴14和离合器20将扭矩传递到变速箱22上。变速箱22还与未示出的装置连接，该装置实现了机动车10的机械的牵引。在驱动轴14上布置有第一驱动装置16和第二驱动装置18。第一驱动装置16 和第二驱动装置18例如可以是齿轮驱动装置、带有齿形皮带的皮带驱动装置或带有控制链的链驱动装置。驱动轴14将扭矩从发动机12传递到第一驱动装置16和第二驱动装置 18上。此外在第一驱动装置16上布置有从动轴66，该从动轴从第一驱动装置16中获取扭矩并且驱动转向助力泵44。另一个从动轴68布置在第二驱动装置18上，该从动轴从第二驱动装置18消耗扭矩并且通过压缩机离合器M驱动离合器压缩机观。压缩机离合器M 以及空气干燥器30由一个控制装置40控制并且转向助力泵44由另一个控制装置48控制。 控制装置40和另一个控制装置48彼此之间交换关于发动机转速M、车速56和故障状态58 的信息，其中附加的信息也可以通过CAN总线上的接口 52获取。车速例如首先由行驶记录仪或轮转速传感器确定，通过两个控制装置40，48中的一个的接口 52获取并且随后彼此之间交换。车速随后例如和另外的信息、如发动机转速一同用于通过控制装置40来控制离合器压缩机或通过另一个控制装置48来确定所需要的/提供的转向助力泵压力。两个控制装置40，48也可以设计为组合式的控制装置50，其中然而对于故障情况需要注意完全的冗余。另一个控制装置48控制和转向助力支持装置相互关联并且例如可以在高车速的情况下断开转向助力支持装置的那些功能。至少一个控制装置40，48通过机动车10的CAN总线上的接口 52获取了在发动机扭矩60方面的信息。发动机扭矩60例如可以用于探测发动机12的推动阶段。转向助力泵44通过接口 62提供了用于助力转向的液压压力，其中压力传感器46探测由转向助力泵44提供的压力并且传输给另一个控制装置48。离合器压缩机观可以通过可由电磁阀沈操作的压缩机离合器M完全地关闭。电磁阀沈可由控制装置40操作。离合器压缩机观产生压缩空气，压缩空气在空气干燥器30中进行处理并且存储在布置在止回阀32后方的高压容器34中。处于高压容器34中的压力通过压力传感器 38探测并且传输给控制装置40。处理好的压缩空气在节流阀36的下游通过压缩空气接口 42继续输送至单独的未示出的用户。在图1和2之间的主要区别在于在发动机12方面在驱动轴14上的第一驱动装置16和第二驱动装置18的布置。压缩机离合器M能够实现使得离合器压缩机观转入节能状态中，其中转向助力泵44的功能不受影响。此外，在第一驱动装置16中的损坏不影响离合器压缩机观的功能， 或者在第二驱动装置18中的损坏不影响转向助力泵44的功能。转向助力泵44和离合器压缩机观也就并行地以冗余的方式驱动，因此转向能力在制动故障情况下由于缺乏压缩空气而得以保持并且相反地制动能力在转向助力支持装置失灵的情况下也得以确保。图3示出了齿轮驱动装置的示意性侧视图。驱动轴14通过齿轮64，70，72彼此之间并行地驱动从动轴66和另一个从动轴68。在此，第一齿轮64抗扭地和驱动轴14连接， 第二齿轮70抗扭地和从动轴66连接并且第三齿轮72抗扭地和另一个从动轴68连接。在所示出的驱动装置16损坏的情况下可能通常切断第二齿轮70或第三齿轮72，因此可能确保了分别另外的从动轴的驱动。将扭矩从驱动轴14输入驱动装置16中的第一齿轮64不切断，这是因为有利的齿轮覆盖为驱动的齿轮64确保了更大的齿轮稳定性。在示出的驱动装置16中彼此平行地布置有从动轴66和另一个从动轴68。视图因此相应于这种情况，即第二驱动装置和第一驱动装置16是相同的。第二齿轮70和第三齿轮72的大小可以彼此独立地自由地选择，由此可以实现用于转向助力泵和离合器压缩机的不同的传动比。图4示出了用于离合器压缩机的两个不同的节能系统的扭矩消耗的时间曲线图。 水平轴在此相应于时间t，而垂直轴相应于消耗的扭矩M。在图如中示出了离合器压缩机的扭矩消耗，其周期性地在空气输送阶段和卸载的状态之间切换。在卸载状态中，离合器压缩机的可运动的部分一同旋转，然而不产生压缩空气。在图4b中，离合器压缩机周期性地在空气输送阶段和断开的状态之间切换。在此，放置在离合器压缩机之前的离合器打开，由此仅还有一部分驱动离合器压缩机的从动轴在断开状态中消耗扭矩。由于在断开状态中离合器压缩机的更小的扭矩消耗而实现了节能。在前面的说明、附图中和在权利要求中公开的本发明的特征可单独地也可以任意组合的方式对于本发明的实现都是至关重要的。参考标号表
10机动车
12发动机
14驱动轴
16第一驱动装置
18第二驱动装置
20宦A典闲I=I研
22变速箱
24压缩机离合器
26电磁阀
28离合器压缩机
30空气干燥器
32止回阀
34高压容器
36节流阀
38压力传感器
40控制装置
42压缩空气接口
44转向助力泵
46压力传感器
48另一个控制装
50组合式的控制
8
52接口54发动机转速56车速58故障状态60发动机扭矩62接口64第一齿轮66从动轴68另一个从动轴70第二齿轮72第三齿轮
权利要求
1/2页
1.一种机动车(10)，具有-由发动机(1 驱动的驱动轴(14)，所述驱动轴将由所述发动机(1 产生的扭矩传递给第一驱动装置(16)，-离合器压缩机( )，和-转向助力泵(44)，其中所述转向助力泵04)由从动轴(66)驱动，所述从动轴将扭矩从所述第一驱动装置(16)传递给所述转向助力泵G4)，其特征在于，-设有另一个从动轴(68)，用于驱动所述离合器压缩机( )，和-所述另一个从动轴(68)布置在第二驱动装置(18)上，由所述发动机(1 驱动的所述驱动轴(14)将扭矩传递给所述第二驱动装置，其中所述另一个从动轴(68)将扭矩从所述第二驱动装置(18)传递给所述离合器压缩机08)。
2.根据权利要求1所述的机动车(10)，其特征在于，所述第一驱动装置(16)和所述第二驱动装置(18)是不同的。
3.根据权利要求1所述的机动车(10)，其特征在于，-所述第二驱动装置(18)和所述第一驱动装置(16)是相同的，和-所述另一个从动轴(68)平行于在所述第一驱动装置(16)上的所述从动轴(66)布置，其中由所述驱动轴(14)将扭矩彼此独立地传递到所述从动轴(66)和所述另一个从动轴(68)上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述离合器压缩机 (28)通过可由控制装置00)操作的离合器04)和所述另一个从动轴(68)耦合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述控制装置00)控制空气干燥器(30)的至少另一个功能。
6.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，设有另一个控制装置 (48)，所述另一个控制装置控制所述转向助力泵04)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述另一个控制装置 (48)以这样一种方式设计，即所述另一个控制装置G8)探测所述转向助力泵G4)的至少一个输出压力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述控制装置00)或所述另一个控制装置G8)以这样一种方式设计，即所述控制装置GO)或所述另一个控制装置G8)探测所述机动车(10)的速度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述另一个控制装置 (48)适合于，取决于车速地使得排量匹配于所述转向助力泵04)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述控制装置GO) 和所述另一个控制装置G8)以这样一种方式设计，即在所述控制装置G0)和所述另一个控制装置G8)之间至少交换故障信息。
11.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述控制装置00) 以这样一种方式设计，即所述控制装置G0)由所述机动车(10)的速度中算出用于所述离合器压缩机0 的断开顺序和断开压力。
12.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(10)，其特征在于，所述另一个控制装置G8)以这样一种方式设计，即所述另一个控制装置G8)由所述机动车(10)的速度中算出转向助力压力。
13.一种用于控制机动车(10)中的转向助力泵G4)和离合器压缩机08)的方法，所述机动车具有-由发动机(1 驱动的驱动轴(14)，所述驱动轴将由所述发动机(1 产生的扭矩传递给第一驱动装置(16)，-所述离合器压缩机( )，和-所述转向助力泵(44)，其中所述转向助力泵04)由从动轴(66)驱动，所述从动轴将扭矩从所述第一驱动装置(16)传递给所述转向助力泵04)， 其特征在于，-由所述发动机(1 驱动的所述驱动轴(14)将扭矩传递到第二驱动装置(18)上，和 -所述离合器压缩机08)由布置在所述第二驱动装置(18)上的另一个从动轴(68)驱动。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在控制压缩机离合器04)的控制装置 (40)和另一个控制所述转向助力泵G4)的控制装置08)之间至少交换故障信息。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述控制装置00)或所述另一个控制装置G8)探测所述机动车(10)的速度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述控制装置00)由所述机动车(10) 的速度中算出用于所述离合器压缩机08)的断开顺序和断开压力。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述另一个控制装置08)由所述机动车(10)的速度中算出转向助力压力。
全文摘要
本发明涉及一种机动车(10)，具有驱动轴(14)，该驱动轴将扭矩传递给第一驱动装置(16)；离合器压缩机(28)；和转向助力泵(44)，其中转向助力泵(44)由从动轴(66)驱动，该从动轴将扭矩从第一驱动装置(16)传递给转向助力泵(44)。本发明还涉及一种用于控制机动车中的转向助力泵(44)和离合器压缩机(28)的方法。根据本发明设计为，另一个从动轴(68)设计用于驱动离合器压缩机(28)；以及另一个从动轴(68)布置在第二驱动装置(18)上，由发动机(12)驱动的驱动轴(14)将扭矩传递给该第二驱动装置，其中另一个从动轴(68)将扭矩从第二驱动装置(18)传递给离合器压缩机(28)。
文档编号B60K25/02GK102196936SQ200980142819
公开日2011年9月21日 申请日期2009年10月28日 优先权日2008年10月31日
发明者爱德华·希尔贝雷尔 申请人:克诺尔商用车制动系统有限公司