機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法，電機(jī)輸出軸與蝸桿端部連接；蝸輪軸上蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪軸上套裝有與二級齒輪嚙合的一級齒輪；二級齒輪和變量泵斜盤固套在齒輪軸上；該控制裝置使用方法如下：當(dāng)電子控制單元接收到方向盤轉(zhuǎn)角信號后，判斷中位調(diào)整開關(guān)是否打開；若中位調(diào)整開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)入方向盤轉(zhuǎn)向角度請求，再判斷車輛檔位是否在駐車檔；若中位調(diào)整開關(guān)打開，進(jìn)入中位校正功能，若滿足條件，電子控制單元控制電機(jī)工作，直至左、右輪轉(zhuǎn)速傳感器采集到的轉(zhuǎn)速一致，最后中位校正結(jié)束。本控制裝置通過電子控制單元控制電機(jī)、蝸輪蝸桿和齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而控制調(diào)整變量泵斜盤的開度，這樣就能有效讓變量泵斜盤回中位。
【專利說明】機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛轉(zhuǎn)向控制領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持車輛行駛方向的專門機(jī)構(gòu)，其作用是在車輛行駛過程中，根據(jù)駕駛員的意志來改變車輛行駛方向。根據(jù)轉(zhuǎn)向方式的不同，可分為軌跡轉(zhuǎn)向和差速轉(zhuǎn)向兩大類。
[0003]目前，公知的差速轉(zhuǎn)向車輛中，多數(shù)采用機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向:即發(fā)動機(jī)將輸出的部分機(jī)械能通過變量泵轉(zhuǎn)化為液壓能，通過調(diào)節(jié)變量泵上的斜盤開度，使液壓油流量改變，再通過轉(zhuǎn)向馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出給變速箱，從而實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向。其中，斜盤開度的控制調(diào)節(jié)主要通過拉索將方向柱和變量泵斜盤相連，并通過方向柱來控制變量泵斜盤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
[0004]在實(shí)際使用過程中，由于存在拉索過長、拉索疲勞致使長度變化、回正裝置存在誤差等因素的影響，不能有效使變量泵斜盤回中位，這樣就導(dǎo)致車輛不能夠直線行駛，并且倒車時(shí)車輛實(shí)際的轉(zhuǎn)彎方向與方向盤的旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣就影響整車操控性。另外，駕駛員在轉(zhuǎn)動方向盤時(shí)比較費(fèi)力，操作強(qiáng)度大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法，欲有效地讓變量泵斜盤回中位。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于:包括電子控制單元(I)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中電子控制單元(I)分別通過導(dǎo)線與選檔開關(guān)(2)、中位調(diào)整開關(guān)(3)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(4)、左輪轉(zhuǎn)速傳感器(5)和右輪轉(zhuǎn)速傳感器(6)；
[0007]所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(7)和二級齒輪(12)，其中電機(jī)(7)由所述電子控制單元⑴控制，該電機(jī)的輸出軸與蝸桿⑶端部同軸連接；所述蝸桿⑶同時(shí)與蝸輪(9)嚙合，而蝸輪固套在蝸輪軸(10)上，并在該蝸輪軸上同軸套裝有一個(gè)一級齒輪(11);所述二級齒輪(12)與一級齒輪(11)嚙合，該二級齒輪和變量泵斜盤(13)同軸固套在齒輪軸(14)上，且蝸桿(8)、蝸輪軸(10)和齒輪軸(14)的兩端均分別通過軸承支撐在殼體上;所述蝸輪軸(10)的端部固設(shè)有一個(gè)變量泵斜盤位置傳感器(15)，該變量泵斜盤位置傳感器(15)通過導(dǎo)線與所述電子控制單元(I)相連；
[0008]該轉(zhuǎn)向控制裝置的使用方法如下:打開鑰匙，當(dāng)所述電子控制單元(I)接收到方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(4)反饋的方向盤轉(zhuǎn)角信號后，首先判斷所述中位調(diào)整開關(guān)(3)是否打開；若中位調(diào)整開關(guān)(3)關(guān)閉，進(jìn)入方向盤轉(zhuǎn)向角度請求，再判斷車輛檔位是否在駐車檔，如果在駐車檔，不執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；若不在駐車檔，再判斷是否在前進(jìn)檔或者空檔，若在前進(jìn)檔或者空檔，電子控制單元(I)計(jì)算斜盤所需轉(zhuǎn)角，驅(qū)動直流電機(jī)工作，若不在前進(jìn)檔或者空檔，控制單元先計(jì)算變量泵斜盤(13)所需的轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)計(jì)算出的轉(zhuǎn)角控制電機(jī)(7)工作；最后，變量泵斜盤位置傳感器(15)的信號反饋給電子控制單元(I)，并判斷變量泵斜盤
(13)的開度是否到位，若到位則電機(jī)(7)停止工作，且轉(zhuǎn)向停止；
[0009]若中位調(diào)整開關(guān)(3)打開，進(jìn)入中位校正功能，然后判斷是否在前進(jìn)檔且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速滿足要求，若不滿足條件，不執(zhí)行；若滿足條件，所述電子控制單元(I)控制電機(jī)(7)工作，直至左輪轉(zhuǎn)速傳感器(5)和右輪轉(zhuǎn)速傳感器(6)采集到的轉(zhuǎn)速一致，此時(shí)電機(jī)(7)停止工作，電子控制單元(I)重新確認(rèn)方向盤和斜盤的中間位置，并根據(jù)兩者此時(shí)的位置重新計(jì)算這兩者之間的位置關(guān)系，最后中位校正結(jié)束。
[0010]駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時(shí)，方向盤下的轉(zhuǎn)角傳感器將方向盤的轉(zhuǎn)向角度信號傳給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向角度信號計(jì)算出變量泵斜盤(13)的轉(zhuǎn)向角度，并控制控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)開始工作，電機(jī)通過蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過一級齒輪與二級齒輪使齒輪軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動齒輪軸上的變量泵斜盤同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)變量泵斜盤到達(dá)正確位置后，控制單元發(fā)出指令控制電機(jī)停止工作，齒輪軸停止轉(zhuǎn)動并保持在當(dāng)前位置，且由于蝸輪蝸桿的存在，齒輪軸也不會反轉(zhuǎn)。倒車時(shí)，電子控制單元計(jì)算的轉(zhuǎn)向角度要與前進(jìn)時(shí)的轉(zhuǎn)向角度相反，然后驅(qū)動電機(jī)工作，之后的工作過程與前進(jìn)時(shí)相同。
[0011]長時(shí)間行駛后，若發(fā)現(xiàn)方向盤在中位狀態(tài)時(shí)，車輛出現(xiàn)行駛偏差，這時(shí)可在臺架上對變量泵斜盤進(jìn)行中位校正。具體操作步驟如下:按下中位校正開關(guān)，保持方向盤在中間位置，在前進(jìn)狀態(tài)下踩下油門提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，電子控制單元控制電機(jī)工作，通過左、右輪轉(zhuǎn)速傳感器反饋信號來調(diào)整變量泵斜盤，并使左右車輪保持一致轉(zhuǎn)速，且記錄變量泵斜盤位置傳感器此時(shí)所在的位置為中間位置；以此同時(shí)，根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角位置與變量泵斜盤此時(shí)的位置重新計(jì)算方向盤轉(zhuǎn)角與變量泵斜開度之間的關(guān)系。校正結(jié)束后，關(guān)閉校正開關(guān)，車輛便可再次準(zhǔn)確直線行駛。
[0012]采用以上技術(shù)方案，本控制裝置通過電子控制單元控制電機(jī)、蝸輪蝸桿和齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而控制調(diào)整變量泵斜盤的開度，由于電機(jī)、蝸輪蝸桿和齒輪的傳動固定、可靠，誤差較小，這樣就能有效地控制變量泵斜盤的開度，并能通過各個(gè)傳感器的信號反饋?zhàn)屪兞勘眯北P回中位，這樣就能很好地克服傳統(tǒng)拉索機(jī)構(gòu)不能使變量泵斜盤有效回中位的缺陷，且本執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電控，不用像原來那樣需要人工控制。
[0013]作為優(yōu)選，所述一級齒輪(11)和二級齒輪(12)均為扇形齒輪。采用上述結(jié)構(gòu)，在滿足傳動要求的前提下，可以將一級齒輪和二級齒輪做得比較小，從而便于布置。
[0014]在本案中，所述電機(jī)(7)優(yōu)選為直流電機(jī)。
[0015]有益效果:本控制裝置通過電子控制單元控制電機(jī)、蝸輪蝸桿和齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而控制調(diào)整變量泵斜盤的開度，由于電機(jī)、蝸輪蝸桿和齒輪的傳動固定、可靠，誤差較小，這樣就能有效地控制變量泵斜盤的開度，并能通過各個(gè)傳感器的信號反饋?zhàn)屪兞勘眯北P回中位，這樣就能很好地克服傳統(tǒng)拉索機(jī)構(gòu)不能使變量泵斜盤有效回中位的缺陷，且本執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電控，不用像原來那樣需要人工控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0018]圖3為圖2的側(cè)視圖；
[0019]圖4為本發(fā)明的使用流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0021 ] 如圖1、2及3所示，一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置，主要由電子控制單元1、選檔開關(guān)2、中位調(diào)整開關(guān)3、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器4、左輪轉(zhuǎn)速傳感器5、右輪轉(zhuǎn)速傳感器6和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其中，電子控制單元分別通過導(dǎo)線與選檔開關(guān)2、中位調(diào)整開關(guān)3、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器4、左輪轉(zhuǎn)速傳感器5和右輪轉(zhuǎn)速傳感器6，并接受它們發(fā)出的信號。
[0022]所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)7、蝸桿8、蝸輪9、蝸輪軸10、一級齒輪11、二級齒輪12、變量泵斜盤13、齒輪軸14和變量泵斜盤位置傳感器15構(gòu)成。其中，電機(jī)7優(yōu)選為直流電機(jī)，并由所述電子控制單元I控制，該電機(jī)7的輸出軸與蝸桿8端部同軸連接。所述蝸桿8同時(shí)與蝸輪9嚙合，而蝸輪9固套在蝸輪軸10上，并在該蝸輪軸10上同軸套裝有一個(gè)一級齒輪11，該一級齒輪11與二級齒輪12嚙合，且一級齒輪11和二級齒輪12均為扇形齒輪。
[0023]二級齒輪12和變量泵斜盤13同軸固套在齒輪軸14上，且蝸桿8、蝸輪軸10和齒輪軸14的兩端均分別通過軸承支撐在殼體上。同時(shí)，所述蝸輪軸10的端部固設(shè)有一個(gè)變量泵斜盤位置傳感器15，該變量泵斜盤位置傳感器15通過導(dǎo)線與所述電子控制單元I相連，并將檢測信號反饋給電子控制單元I。
[0024]參照圖1-3，并結(jié)合圖4可看出，該轉(zhuǎn)向控制裝置的使用方法如下:打開鑰匙，當(dāng)所述電子控制單元I接收到方向盤轉(zhuǎn)角傳感器4反饋的方向盤轉(zhuǎn)角信號后，首先判斷所述中位調(diào)整開關(guān)3是否打開；若中位調(diào)整開關(guān)3關(guān)閉，進(jìn)入方向盤轉(zhuǎn)向角度請求，再判斷車輛檔位是否在駐車檔，如果在駐車檔，不執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；若不在駐車檔，再判斷是否在前進(jìn)檔或者空檔，若在前進(jìn)檔或者空檔，電子控制單元I計(jì)算斜盤所需轉(zhuǎn)角，驅(qū)動直流電機(jī)工作，若不在前進(jìn)檔或者空檔，控制單元先計(jì)算變量泵斜盤13所需的轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)計(jì)算出的轉(zhuǎn)角控制電機(jī)7工作；最后，變量泵斜盤位置傳感器15的信號反饋給電子控制單元1，并判斷變量泵斜盤13的開度是否到位，若到位則電機(jī)7停止工作，且轉(zhuǎn)向停止；
[0025]若中位調(diào)整開關(guān)3打開，進(jìn)入中位校正功能，然后判斷是否在前進(jìn)檔且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速滿足要求，若不滿足條件，不執(zhí)行；若滿足條件，所述電子控制單元I控制電機(jī)7工作，直至左輪轉(zhuǎn)速傳感器5和右輪轉(zhuǎn)速傳感器6采集到的轉(zhuǎn)速一致，此時(shí)電機(jī)7停止工作，電子控制單元I重新確認(rèn)方向盤和斜盤的中間位置，并根據(jù)兩者此時(shí)的位置重新計(jì)算這兩者之間的位置關(guān)系，最后中位校正結(jié)束。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于:包括電子控制單元(I)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中電子控制單元(I)分別通過導(dǎo)線與選檔開關(guān)(2)、中位調(diào)整開關(guān)(3)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(4)、左輪轉(zhuǎn)速傳感器(5)和右輪轉(zhuǎn)速傳感器(6)； 所述控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(7)和二級齒輪(12)，其中電機(jī)(7)由所述電子控制單元(I)控制，該電機(jī)的輸出軸與蝸桿(8)端部同軸連接；所述蝸桿(8)同時(shí)與蝸輪(9)嚙合，而蝸輪固套在蝸輪軸(10)上,并在該蝸輪軸上同軸套裝有一個(gè)一級齒輪(11);所述二級齒輪(12)與一級齒輪(11)嚙合，該二級齒輪和變量泵斜盤(13)同軸固套在齒輪軸(14)上，且蝸桿(8)、蝸輪軸(10)和齒輪軸(14)的兩端均分別通過軸承支撐在殼體上；所述蝸輪軸(10)的端部固設(shè)有一個(gè)變量泵斜盤位置傳感器(15)，該變量泵斜盤位置傳感器(15)通過導(dǎo)線與所述電子控制單元(I)相連； 該轉(zhuǎn)向控制裝置的使用方法如下:打開鑰匙，當(dāng)所述電子控制單元(I)接收到方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(4)反饋的方向盤轉(zhuǎn)角信號后，首先判斷所述中位調(diào)整開關(guān)(3)是否打開；若中位調(diào)整開關(guān)(3)關(guān)閉，進(jìn)入方向盤轉(zhuǎn)向角度請求，再判斷車輛檔位是否在駐車檔，如果在駐車檔，不執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；若不在駐車檔，再判斷是否在前進(jìn)檔或者空檔，若在前進(jìn)檔或者空檔，電子控制單元(I)計(jì)算斜盤所需轉(zhuǎn)角，驅(qū)動直流電機(jī)工作，若不在前進(jìn)檔或者空檔，控制單元先計(jì)算變量泵斜盤(13)所需的轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)計(jì)算出的轉(zhuǎn)角控制電機(jī)(7)工作；最后，變量泵斜盤位置傳感器(15)的信號反饋給電子控制單元(I)，并判斷變量泵斜盤(13)的開度是否到位，若到位則電機(jī)(7)停止工作，且轉(zhuǎn)向停止； 若中位調(diào)整開關(guān)(3)打開，進(jìn)入中位校正功能，然后判斷是否在前進(jìn)檔且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速滿足要求，若不滿足條件，不執(zhí)行；若滿足條件，所述電子控制單元(I)控制電機(jī)(7)工作，直至左輪轉(zhuǎn)速傳感器(5)和右輪轉(zhuǎn)速傳感器(6)采集到的轉(zhuǎn)速一致，此時(shí)電機(jī)(7)停止工作，電子控制單元(I)重新確認(rèn)方向盤和斜盤的中間位置，并根據(jù)兩者此時(shí)的位置重新計(jì)算這兩者之間的位置關(guān)系，最后中位校正結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法，其特征在于:所述一級齒輪(11)和二級齒輪(12)均為扇形齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械液壓式差速轉(zhuǎn)向控制裝置及使用方法，其特征在于:所述電機(jī)(7)為直流電機(jī)。
【文檔編號】B62D6/00GK104290808SQ201410483074
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】楊光興, 朱麗芳, 羅健 申請人:中國嘉陵工業(yè)股份有限公司（集團(tuán)）