CN111891214A - 一种载货车用动转泵控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种载货车用动转泵控制***及方法，涉及汽车转向技术领域，该载货车用动转泵控制***包括：动转泵；发动机，发动机包括第一斜齿轮；转向机构，其连接方向盘；传动机构，其与转向机构连接，还与动转泵传动连接，传动机构包括第二斜齿轮和第一调整组件；第一调整组件用于在转向机构转向时将第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，以使动转泵随发动机转动；当转向机构回正时，第一调整组件用于控制第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离。本申请的载货车用动转泵控制***及方法，可根据当前具体状态控制动转泵的工作形式，实现了在不影响发动机动力性的同时，提高发动机的燃油经济性。

Description

一种载货车用动转泵控制***及方法

技术领域

本申请涉及汽车转向技术领域，特别涉及一种载货车用动转泵控制***及方法。

背景技术

目前，重型自卸车的动转泵设置在发动机前端或后端，动转泵与发动机的连接采用齿轮啮合，以实现传动平稳。但由于车辆在不转向的工况下，动转泵和发动机齿轮连接，降低了发动机的动力性，且更加费油，经济性较差。另外，在车辆在低速转向时，发动机处于怠速或转速不高工况，因动转泵连接发动机上，动转泵转速较低，导致出油压力不高，进而造成方向盘转动过于沉重。

相关技术中，液压转向助力***中的转向助力压力只跟发动机转速有关，无法根据车辆是否转弯以及转弯的大小即方向盘角度来判断是否需要增大动转泵出油压力，进而容易造成司机转小弯时，转向压力过大，转大弯时，转向压力过小，造成路况信息反馈效果差导致的发动机的动力性差。

发明内容

本申请实施例提供一种载货车用动转泵控制***及方法，以解决相关技术中无法根据车辆是否转弯控制动转泵工作状态的问题。

本申请第一方面提供一种载货车用动转泵控制***，其包括：

动转泵；

发动机，上述发动机包括第一斜齿轮；

转向机构，其连接方向盘；

传动机构，其与上述转向机构连接，还与上述动转泵传动连接，上述传动机构包括第二斜齿轮和第一调整组件；

上述第一调整组件用于在上述转向机构转向时将上述第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，以使上述动转泵随发动机转动；当上述转向机构回正时，上述第一调整组件用于控制第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离。

一些实施例中，上述第一调整组件包括：

第一拨叉，其一端连接上述第二斜齿轮，用于在上述转向机构转向时推动上述第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合；

第一回位机构，其被配置为当上述转向机构回正时推动上述第一拨叉，使上述第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离。

一些实施例中，上述转向机构包括：

转向立柱，连接方向盘；

控制机构，用于当上述转向立柱转向时产生压力信号和角度信号，并当上述压力信号大于第一设定值、或上述角度信号大于第二设定值时，控制上述第一调整组件将上述第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，上述控制机构还用于当上述转向立柱回正时，将上述压力信号和角度信号归零。

一些实施例中，上述控制机构包括：

力矩传感器，设置于上述转向立柱上，上述力矩传感器用于当上述转向立柱转动时，输出压力信号，以及当上述转向立柱回正时，将上述压力信号归零；

转角传感器，设置于上述转向立柱上，上述转角传感器用于当上述转向立柱转动时，输出角度信号，以及当上述转向立柱回正时，将上述角度信号归零；

电控压力泵，用于接收上述压力信号和角度信号，并当上述压力信号大于第一设定值、或上述角度信号大于第二设定值时工作；

供油管路，上述供油管路中设有相互连通的双向阀和增压阀，上述双向阀与上述电控压力泵连通，当上述电控压力泵工作时，上述增压阀与上述第一调整组件形成的第一油路接通。

一些实施例中，上述动转泵包括一带轮，上述传动机构包括一中间轴和锥盘轮，上述锥盘轮和第二斜齿轮均套设于上述中间轴上，且上述锥盘轮与带轮之间通过钢带传动连接。

一些实施例中，上述锥盘轮包括可移动锥盘和固定锥盘，上述传动机构还配置有可调节上述可移动锥盘的轴向位移的第二调整组件；

上述动转泵与传动机构之间的传动比随上述可移动锥盘的位置不同而改变。

一些实施例中，上述第二调整组件与上述增压阀之间形成第二油路，当上述压力信号大于第一设定值且上述角度信号大于第二设定值时，上述电控压力泵用于增大上述供油管路的压力，使上述第二油路接通。

一些实施例中，上述第二调整组件包括：

第二拨叉，其一端连接上述可移动锥盘，上述第二拨叉用于在上述第二油路接通时，推动上述可移动锥盘朝上述固定锥盘移动；

第二回位机构，其被配置为在上述第二油路断开后，推动上述第二拨叉，使可移动锥盘朝远离上述固定锥盘的方向移动。

一些实施例中，上述第二油路上设有电磁阀，上述电磁阀在车速大于第三设定值时断开。

本申请第二方面提供一种基于上述载货车用动转泵控制***的控制方法，其包括转向步骤和回位步骤；

上述转向步骤包括：

上述转向机构转向时，第一调整组件将第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，以使动转泵随发动机转动；

上述回位步骤包括：

上述转向机构回正后，上述第一调整组件推动上述第二斜齿轮，并使上述第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种载货车用动转泵控制***及方法，传动机构与动转泵传动连接，发动机包括第一斜齿轮，传动机构上设有第一调整组件和第二斜齿轮，由于当发动机转动且转向机构转向时，第一调整组件使第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合，传动机构随发动机转动，进而使动转泵也随发动机转动，增大动转泵出油压力，当发动机转动且转向机构回正时，第一调整组件使第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离，传动机构不随发动机转动，此时动转泵不转动，因此，可根据当前具体状态控制动转泵的工作形式，实现了在不影响发动机动力性的同时，提高发动机的燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的载货车用动转泵控制***的结构示意图；

图2为图1中第二斜齿轮与第一斜齿轮脱离的结构示意图。

附图标记：

1-动转泵，11-带轮，12-钢带；

2-发动机，21-第一斜齿轮；

3-传动机构，31-第二斜齿轮，32-中间轴，33-锥盘轮，331-可移动锥盘，332-固定锥盘；

4-第一调整组件，41-第一拨叉，42-第一回位机构；

5-第二调整组件，51-第二拨叉，52-第二回位机构；

6-转向机构，61-转向立柱，62-力矩传感器，63-电控压力泵，64-双向阀，65-增压阀，66-转角传感器；

7-电磁阀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种载货车用动转泵控制***及方法，其能解决无法根据车辆是否转弯控制动转泵工作状态的问题。

如图1和图2所示，本实施例的载货车用动转泵控制***包括动转泵1、发动机2、转向机构6和传动机构3。

上述发动机2包括第一斜齿轮21。传动机构3与转向机构6连接，还与上述动转泵1传动连接，上述传动机构3还包括第二斜齿轮31和第一调整组件4。

转向机构6连接方向盘，上述第一调整组件4用于在转向机构6转向时将上述第二斜齿轮31与第一斜齿轮21啮合，以使上述动转泵1随发动机2转动。第一调整组件4还用于在转向机构6回正时控制上述第二斜齿轮31与第一斜齿轮21脱离，以使上述动转泵1不随发动机2转动。

本申请实施例的载货车用动转泵控制***，当发动机2转动且转向机构6转向时，第一调整组件4使第二斜齿轮31与第一斜齿轮21啮合，传动机构3随发动机2转动，进而使动转泵1也随发动机2转动，以增大动转泵1的出油压力，当发动机2转动且转向机构6回正时，第一调整组件4使第二斜齿轮31与第一斜齿轮21脱离，传动机构3不随发动机2转动，此时动转泵1不转动，因此，可根据当前具体状态控制动转泵的工作形式，实现了在不影响发动机动力性的同时，提高发动机的燃油经济性。

进一步地，第一调整组件4包括第一拨叉41和第一回位机构42。

第一拨叉41的一端连接上述第二斜齿轮31，第一拨叉41用于在转向机构6转向时推动第二斜齿轮31与第一斜齿轮21啮合。

第一回位机构42被配置为当上述转向机构6回正时推动上述第一拨叉41，使上述第二斜齿轮31与第一斜齿轮21脱离。

本实施例中，第一回位机构42为压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定在第一拨叉41上，当转向机构6回正后，在压缩弹簧的弹力下，第一拨叉41回位。

优选地，上述转向机构6包括转向立柱61和控制机构。

转向立柱61连接方向盘。上述控制机构用于当上述转向立柱61转向时产生压力信号和角度信号，并当上述压力信号大于第一设定值、或角度信号大于第二设定值时，控制机构控制上述第一调整组件4推动第二斜齿轮31，使第二斜齿轮31与第一斜齿轮21啮合。上述控制机构还用于当转向立柱61回正时，将压力信号和角度信号归零。

本实施例中，第一设定值可根据车辆方向回正力矩设定。

进一步地，上述控制机构包括力矩传感器62、转角传感器66、电控压力泵63和供油管路。

力矩传感器62设置在上述转向立柱61上，上述力矩传感器62用于当上述转向立柱61转动时，输出压力信号给电控压力泵63。当转向立柱61回正时，力矩传感器62还用于将压力信号归零。

转角传感器66设置在上述转向立柱61上，上述转角传感器66用于当上述转向立柱61转动时，输出角度信号给电控压力泵63。当转向立柱61回正时，转角传感器66还用于将角度信号归零。

电控压力泵63用于接收上述压力信号和角度信号。当压力信号或角度信号不为0时，电控压力泵63启动。在上述压力信号大于第一设定值、或角度信号大于第二设定值时，电控压力泵63开始工作。

供油管路中设有相互连通的双向阀64和增压阀65，上述双向阀64与上述电控压力泵63连通，当电控压力泵63工作时，电控压力泵63中的液压油经过双向阀64进入增压阀65，进而使上述增压阀65与上述第一调整组件4形成的第一油路接通，带动第一拨叉41运动。当压力信号不大于第一设定值、且角度信号不大于第二设定值时，电控压力泵63停止工作，增压阀65中的液压油回流至电控压力泵63中，使上述增压阀65与上述第一调整组件4之间的第一油路断开。

优选地，上述动转泵1包括一带轮11，上述传动机构3还包括一中间轴32和锥盘轮33，中间轴32的两端分别通过一轴承固定。上述锥盘轮33和第二斜齿轮31均套设于上述中间轴32上，且上述锥盘轮33与带轮11之间通过钢带12传动连接。动转泵1与传动机构3通过钢带12传动连接，结构简单，制造和维护简单方便，且传动平稳，噪音较小。

本实施例中，上述锥盘轮33包括相对设置的可移动锥盘331和固定锥盘332，上述传动机3还配置有可调节上述可移动锥盘331的轴向位移的第二调整组件5。

上述动转泵1与传动机构3之间的传动比随上述可移动锥盘331的位置不同而改变。当第二调整组件5推动可移动锥盘331向固定锥盘332移动时，动转泵1与传动机构3之间的传动比增大，动转泵1的转速变大，出油压力增加。

进一步地，第二调整组件5与增压阀65之间形成第二油路，当上述压力信号大于第一设定值且角度信号大于第二设定值时，电控压力泵63用于增大供油管路的压力，使第二油路接通，进而带动第二调整组件5运动。当上述压力信号不大于第一设定值，或角度信号不大于第二设定值时，上述电控压力泵63减小供油管路的压力，使上述增压阀65与上述第二调整组件5之间第二油路断开。

本实施例中，第二调整组件5包括第二拨叉51和第二回位机构52。

第二拨叉51的一端连接上述可移动锥盘331，第二拨叉51的另一端与第二油路连通，上述第二拨叉51用于在第二油路接通时，推动上述可移动锥盘331朝上述固定锥盘332移动。

第二回位机构52被配置为在第二油路断开后，推动上述第二拨叉51，使可移动锥盘331朝远离上述固定锥盘332的方向移动，进而减小动转泵1与传动机构3之间的传动比。

本实施例中，第二回位机构52为压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定在第二拨叉51上，当转向机构6的转向角度小于角度阈值后，在压缩弹簧的弹力下，第二拨叉51回位。本实施例中，角度阈值根据方向盘方向柱花键间隙和传动效率设定。

优选地，上述第二油路上还设有电磁阀7，上述电磁阀7用于在车速大于第三设定值时断开。上述第三设定值根据常规道路上，载货车正常过弯速度进行设定。

本实施例中，第三设定值为20km/h，以便于当车速超过20km/h时，电磁阀7关闭，第二油路断开，以避免驾驶员在车辆加速时，轻打方向盘转速过大的问题，保障驾驶员的行车安全。

本申请实施例还提供一种基于上述载货车用动转泵控制***的控制方法，该控制方法包括转向步骤和回位步骤。

上述转向步骤包括：

转向机构6转向时，第一调整组件4将第二斜齿轮31与第一斜齿轮21啮合，以使动转泵1随发动机2转动。

上述回位步骤包括：

转向机构6回正后，上述第一调整组件4推动上述第二斜齿轮31，并使上述第二斜齿轮31与第一斜齿轮21脱离。

上述转向机构6包括转向立柱61和控制机构。控制机构包括力矩传感器62、电控压力泵63、转角传感器66和供油管路。供油管路上设有相互连通的双向阀64和增压阀65。

本实施例中，当转向立柱1左右转动时，产生的力矩和角度分别通过力矩传感器62和转角传感器66传递到电控压力泵63上，以控制电控压力泵4的开启和关闭。

具体地，当车辆转小弯，转向立柱开始转向时，力矩小、且转角小，电控压力泵开启，但不工作。

在转向立柱1继续转动时，若力矩传感器62产生压力信号大于第一设定值，则电控压力泵63开始工作，电控压力泵63中的液压油通过双向阀64流入增压阀65中，由于开始转向时方向盘角度小，此时转角传感器66获取的角度信号小于或等于第二设定值，电控压力泵63的工作压力较小，因此，增压阀6仅接通第一油路，第二油路处于断开状态。第一油路连通第一拨叉41，带动第二斜齿轮31与发动机2的第一斜齿轮21啮合，发动机2带动中间轴32转动，进而通过钢带12使动转泵1转动。此时动转泵1的转速由发动机2的转速决定，且传动比较小，满足正常过弯。

车辆继续转弯过程中，转向立柱1的角度增加，在转角传感器66产生的角度信号大于第二设定值，且力矩传感器62产生的压力信号仍大于第一设定值时，电动压力泵4的工作压力增大，使供油管路中的压力增大，进而使增压阀65中的压力变大，使第二油路接通，并带动第二拨叉51，使可移动锥盘331朝上述固定锥盘332移动，增大传动机构3与动转泵轴之间的传动比，使动转泵转速变大。此时动转泵1的转速由发动机1的转速和方向盘角度共同决定，实现在车辆低速转向时，即使发动机2怠速工况或低速转动，也可根据方向盘角度，提高转动泵1转速，使动转泵1的转速大于发动机1的转速，转向更加轻便，令驾驶员获得更好的路感。

若转向立柱1的力矩减小至压力信号不大于第一设定值，而角度信号仍大于第二设定值，则电控压力泵63的工作压力减小，使第二油路中的液压油回流，第二油路断开，第二回位机构52将第二拨叉51弹回初始位置。

若转向立柱1转角减小至角度信号不大于第二设定值，而压力信号仍大于第一设定值，同样电控压力泵63的工作压力减小，使第二油路断开。

当压力信号不大于第一设定值，且角度信号不大于第二设定值后，电控压力泵63压力下降至不工作，此时，第一油路中的液压油回流，第一油路断开，第一回位机构42将第一拨叉41弹回初始位置，第二斜齿轮31与第一斜齿轮21脱离，发动机与传动机构3分开，此时动转泵不转动，发动机的燃油经济性更好。

当车辆恢复直线行驶，方向盘回位后，上述压力信号和角度信号均回零。

本实施例中，还可通过左右转向灯的信号来控制电控压力泵63开启和关闭。当电控压力泵63接收到转向灯的转向信号时开启，无转向信号时关闭。

本实施例的控制方法，适用于上述各控制***，通过力矩传感器和转角传感器可判断转向立柱1的力矩和转角，即根据方向盘的转向力和角度的情况，控制压力泵开启和关闭，以及调整电控压力泵的功率大小；动转泵1的出油压力根据方向盘角度需求改变，需求角度越大，电控压力泵的压力越大，动转泵1的转速越大。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种载货车用动转泵控制***，其特征在于，其包括：

动转泵(1)；

发动机(2)，所述发动机(2)包括第一斜齿轮(21)；

转向机构(6)，其连接方向盘；

传动机构(3)，其与所述转向机构(6)连接，还与所述动转泵(1)传动连接，所述传动机构(3)包括第二斜齿轮(31)和第一调整组件(4)；

所述第一调整组件(4)用于在所述转向机构(6)转向时将所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)啮合，以使所述动转泵(1)随发动机(2)转动；当所述转向机构(6)回正时，所述第一调整组件(4)用于控制所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)脱离。

2.如权利要求1所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于，所述第一调整组件(4)包括：

第一拨叉(41)，其一端连接所述第二斜齿轮(31)，用于在所述转向机构(6)转向时推动所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)啮合；

第一回位机构(42)，其被配置为当所述转向机构(6)回正时推动所述第一拨叉(41)，使所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)脱离。

3.如权利要求1所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于，所述转向机构(6)包括：

转向立柱(61)，连接方向盘；

控制机构，用于当所述转向立柱(61)转向时产生压力信号和角度信号，并当所述压力信号大于第一设定值、或所述角度信号大于第二设定值时，控制所述第一调整组件(4)将所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)啮合，所述控制机构还用于当所述转向立柱(61)回正时，将所述压力信号和角度信号归零。

4.如权利要求3所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于，所述控制机构包括：

力矩传感器(62)，设置于所述转向立柱(61)上，所述力矩传感器(62)用于当所述转向立柱(61)转动时，输出压力信号，以及当所述转向立柱(61)回正时，将所述压力信号归零；

转角传感器(66)，设置于所述转向立柱(61)上，所述转角传感器(66)用于当所述转向立柱(61)转动时，输出角度信号，以及当所述转向立柱(61)回正时，将所述角度信号归零；

电控压力泵(63)，用于接收所述压力信号和角度信号，并当所述压力信号大于第一设定值、或所述角度信号大于第二设定值时工作；

供油管路，所述供油管路中设有相互连通的双向阀(64)和增压阀(65)，所述双向阀(64)与所述电控压力泵(63)连通，当所述电控压力泵(63)工作时，所述增压阀(65)与所述第一调整组件(4)形成的第一油路接通。

5.如权利要求4所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于：

所述动转泵(1)包括一带轮(11)，所述传动机构(3)包括一中间轴(32)和锥盘轮(33)，所述锥盘轮(33)和第二斜齿轮(31)均套设于所述中间轴(32)上，且所述锥盘轮(33)与带轮(11)之间通过钢带(12)传动连接。

6.如权利要求5所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于：

所述锥盘轮(33)包括可移动锥盘(331)和固定锥盘(332)，所述传动机构(3)还配置有可调节所述可移动锥盘(331)的轴向位移的第二调整组件(5)；

所述动转泵(1)与传动机构(3)之间的传动比随所述可移动锥盘(331)的位置不同而改变。

7.如权利要求6所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于：

所述第二调整组件(5)与所述增压阀(65)之间形成第二油路，当所述压力信号大于第一设定值且所述角度信号大于第二设定值时，所述电控压力泵(63)用于增大所述供油管路的压力，使所述第二油路接通。

8.如权利要求6所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于，所述第二调整组件(5)包括：

第二拨叉(51)，其一端连接所述可移动锥盘(331)，所述第二拨叉(51)用于在所述第二油路接通时，推动所述可移动锥盘(331)朝所述固定锥盘(332)移动；

第二回位机构(52)，其被配置为在所述第二油路断开后，推动所述第二拨叉(51)，使可移动锥盘(331)朝远离所述固定锥盘(332)的方向移动。

9.如权利要求8所述的载货车用动转泵控制***，其特征在于：所述第二油路上设有电磁阀(7)，所述电磁阀(7)在车速大于第三设定值时断开。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的载货车用动转泵控制***的控制方法，其特征在于，其包括转向步骤和回位步骤；

所述转向步骤包括：

转向机构(6)转向时，第一调整组件(4)将第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)啮合，以使动转泵(1)随发动机(2)转动；

所述回位步骤包括：

所述转向机构(6)回正后，所述第一调整组件(4)推动所述第二斜齿轮(31)，并使所述第二斜齿轮(31)与第一斜齿轮(21)脱离。

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