[发明专利]商用车及工程机械用流量可变转向泵

说明书

本发明公开了一种商用车及工程机械用流量可变转向泵，包括壳体，在壳体内设置有进油通道、出油通道以及与连通进油通道和出油通道的流量控制装置，流量控制装置包括流量控制腔以及设置在流量控制腔内的阀套、滑阀和限压阀；在滑阀的前端为一位于阀套内的流量调节杆；限压阀位于流量控制腔的后端；在限压阀的后端设置有一流量调节进油口，该流量调节进油口根据输入的流量控制滑阀使阀杆在流量控制腔内移动。本发明通过实时输入与车辆的实时工况对应的流量从而对转向泵的输出流量进行适时精准调控，实现了高转速低流量输出、低转速高流量输出的目标，进而实现了转向泵向转向机按需供油，提高了驾驶的安全性、舒适性，并可同时降低能耗。

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，具体是一种车用转向泵。

背景技术

车用转向泵是以输出压力油驱动转向机使车用作转向运动的功能性部件，其性能直接关系到商用车和各种工程机械行驶过程中的安全性、舒适性以及整车的能耗。

由于转向泵是由车辆发动机直接驱动的，因此发动机的转速直接关联转向泵输出压力油的压力与流量。在人们的驾驶实践中，往往希望在高速行驶时方向盘偏重些、不要太灵敏以防止车辆失控跑偏；而在低速行驶如转弯或倒车时方向盘需要转动的圈数多，则希望方向盘能轻些、灵活些便于操作；当然也希望有较高的安全性和较低的功率消耗。

现有车用转向泵的结构及弊端：

现有车用转向泵的结构如图1，它的输出流量是由一个固定直径的出油孔D决定的。发动机转速越高，转向泵排出的油越多、压力越高，通过固定直径的出油孔D输出的流量就越大。反之亦然。其输出流量曲线示意图如图2。图中所示Q1、Q2为转向泵标定的输出流量的公差，此公差一般≧公称输出流量值的30％，相对于实际需要，此30％中大部分属于过剩的输出流量。

现有车用转向泵的弊端，主要表现为：a.车辆高速行驶时发动机转速高、输出流量大，使方向盘变轻、车辆失控跑偏的风险增大；b.车辆转弯或倒车时，发动机转速低、输出流量小，使方向盘变重，操控困难。

其弊端的后果为：a.车辆高速行驶时影响驾驶安全，b.车辆低速行驶时影响驾驶员的舒适性和可操作性，c.增加了无谓的功率消耗。

另，现有一种技术方案，可实现泵的输出流量随发动机转速升高而降低，但由于其设计结构的局限性，仍有缺陷，其输出流量曲线示意图如图3。具体表现在尽管该技术方案在总体趋势上能实现输出流量随发动机转速升高而降低，但由于该方案不具备实时反馈系统，表现在在上述流量调节杆f第一固定截面段、变截面过渡段和第二固定截面段各自的长度内，不能实现输出流量随发动机转速升高而降低。如图3所示：在N1-N2段即上述第二固定截面段，以及N3-Nmax段即上述第一固定截面段，流量均随转速升高；造成这种缺陷的根本原因在于：1. 输出流量大小变化只受一个已固定了各项参数的大弹簧4影响。由于弹簧在不同的压缩阶段L1, L2 ~ Ln，其对应的弹力F1, F2 ~ Fn是变化的，再由于不同的工况对流量的需求是不同的，任何固定的弹簧参数都不可能满足动态的流量变化，因此该技术方案不能做到输出流量全程精准调控。2.该技术方案只是机械地实现了发动机转速升高输出流量降低这一模式，但这并不适合所有工况。例如车辆状态是重载、低速、爬坡且在急弯的盘山路上，此时车辆处于低挡位，发动机处于高转速，同时又要急转弯，工况的需求是大流量，但该技术方案却不能感知此工况仍按既定的小流量输出，增大了车辆操控的难度和风险。

由此可见，该技术方案虽然部分改善了现有车用泵的弊端，但是存在增加潜在操控风险的弊端。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种提高驾驶的安全性与舒适性的车用转向泵。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：