CN108591303B - 车辆发动机全功率取力器的传动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，其包括电源、继电器、气动电磁阀和翘班开关，所述继电器为具有常闭触点和D线圈的常闭式继电器，所述D线圈与车辆发电机的中性线电连接，所述气动电磁阀为具有A线圈、B线圈、A口、B口、P口和两个O口的排空型三位五通电磁阀，所述翘班开关为具有动触点、A静触点和B静触点的单刀双掷开关，所述动触点与电源的正极电连接，且可选择接通A静触点或者B静触点，所述A静触点通过常闭触点与A线圈电连接，B静触点与B线圈电连接，所述A线圈和B线圈分别与电源的负极电连接，A口通过A气管与A腔连通，B口通过B气管与B腔连通，P口与外设进气源连通，两个O口分别与外界大气连通。

Description

车辆发动机全功率取力器的传动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及取力器技术领域，尤其涉及车辆发动机全功率取力器的传动控制系统及其控制方法。

背景技术

传统气推的分离器结构，其与变速箱的换挡装置一样是通过气推活塞带着拨叉带动滑套移动，以控制滑套内设有的内齿轮与输出轴上设有的外齿轮远离或者啮合，从而实现输入轴与输出轴的离合。

随着全功率取力器越来越广泛地应用在专用车上，出现的问题也越来越多，其中最常见的就是取力器的输入轴与输出轴之间的滑套及其内齿轮、外齿轮的损坏。究其原因，其主要是全功率取力器的输出轴与发动机到变速箱的输出轴是完全不一样的：发动机到变速箱的输出轴与发动机之间安装有离合器，在变速箱换挡的时候，发动机与变速箱的动力是分开的，换挡时要先踩离合器，换好档位后再缓慢松开离合器；而全功率取力器由于没有离合器，因此只要发动机工作，全功率取力器就随之工作，其要实现输入轴与输出轴的离合，则需要气推的分离器，这种分离器的离合是硬离合，没有缓冲，也没有减速，所以只能在发动机停机的时候合上，在发动机启动的时候禁止离合。由于全功率取力器的离合存在这个不足，所以错误的操作是损坏全功率取力器最主要的原因。

此外，现有的全功率取力器，通常是采用两个开关和两个气动电磁阀进行控制，操作时，不仅容易误将两个开关同时按下，造成两个气动电磁阀同时工作，从而导致全功率取力器的活塞不能移动，全功率取力器无法正常工作，而且还存在按下其中一个开关，必须还要关上另一个开关，否则活塞无法正常工作的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供设计合理，结构简单，电路和气路均能互锁，车辆发电机的中性线应用巧妙的车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，同时提供设计合理，操作简易的车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的控制方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用以下技术方案：

车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，所述全功率取力器包括气缸、活塞杆、输入轴和输出轴，所述输出轴与输入轴共轴线设置，输出轴与输入轴之间设有用于控制动力传输通断的分离器连接，所述气缸内设有用于将气缸分隔成A腔和B腔的活塞，所述气缸上分别对应A腔和B腔设有A气管和B气管，所述活塞杆的一端连接在活塞的一表面，活塞杆的另一端延伸出气缸外与分离器连接；该传动控制系统包括电源、继电器、气动电磁阀和翘班开关，所述继电器为具有常闭触点和D线圈的常闭式继电器，所述D线圈与车辆发电机的中性线电连接，所述气动电磁阀为具有A线圈、B线圈、A口、B口、P口和两个O口的排空型三位五通电磁阀，所述翘班开关为具有动触点、A静触点和B静触点的单刀双掷开关，所述动触点与电源的正极电连接，且可选择接通A静触点或者B静触点，所述A静触点通过常闭触点与A线圈电连接，B静触点与B线圈电连接，所述A线圈和B线圈分别与电源的负极电连接，A口通过A气管与A腔连通，B口通过B气管与B腔连通，P口与外设进气源连通，两个O口分别与外界大气连通。

进一步，所述D线圈与车辆发电机的中性线之间设有二极管或者桥堆。该设计能将车辆发电机的中性线电流转化呈直流稳定电流，从而避免长时间使用后，继电器发出震动激烈，导致继电器容易损坏。

作为优选，所述分离器包括拨叉、滑套和滚针轴承，所述拨叉的一端固定套设在活塞杆的另一端，所述滚针轴承径向支撑于输入轴和输出轴之间，所述滑套可轴向滑动的套设在输入轴外，滑套内设有的内齿轮由拨叉的另一端带动与输出轴上设有的外齿轮相啮合，以控制动力传输连通。

作为优选，所述滑套与拨叉的另一端插接。

为实现上述第二个目的，本发明采用以下技术方案：

本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的控制方法，该控制方法为：

车辆发动机停止时，若控制动触点选择接通A静触点，则A线圈得电，A口通过A气管向A腔进气，A腔气压增大推动活塞向B腔方向移动，B腔依次通过B气管、B口以及与B口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输连通；

车辆发动机停止时，若控制动触点选择接通B静触点，则B线圈得电，B口通过B气管向B腔进气，B腔气压增大推动活塞向A腔方向移动，A腔依次通过A气管、A口以及与A口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机发电，车辆发电机的中性线得电，D线圈得电，常闭触点断开；即便控制动触点选择接通A静触点，A线圈也不得电，A口不进气，则分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机发电，车辆发电机的中性线得电，D线圈得电，常闭触点断开；若控制动触点选择接通B静触点，则B线圈得电，B口通过B气管向B腔进气，B腔气压增大推动活塞向A腔方向移动，A腔依次通过A气管、A口以及与A口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开。

本发明采用以上技术方案，车辆发电机的中性线通常在车辆上只用做充电指示，而本发明引入继电器，并将继电器的D线圈与车辆发电机的中性线电连接，使其在车辆发动机启动时，活塞仅能带动活塞杆和拨叉向A腔方向移动，拔叉驱动滑套远离输出轴，并完全移动至输入轴上，以使滑套上内齿轮远离输出轴上外齿轮，使得输出轴与输入轴成为分开状态，即输入轴的旋转只带动输出轴上滚针轴承旋转而输出轴不旋转，从而实现控制输出轴与输入轴动力传输断开的目的，有效避免分离器齿轮损坏和产生机械摩擦噪音，克服了传统全功率取力器即便车辆发动机处于启动状态，只要按下开关就会立马工作的缺陷；翘班开关的设计，实现了A静触点和B静触点的电路互锁功能，从而克服传统全功率取力器采用两个开关来控制时容易存在的缺陷；气动电磁阀的设计，实现了A腔和B腔的气路互锁功能，从而避免传统全功率取力器采用两个气动电磁阀来控制时容易因其同时工作而导致活塞无法移动的缺陷。本发明设计合理，结构简单，电路和气路均能互锁，并将车辆发电机的中性线作为保护控制线，应用巧妙，大大提高了全功率取力器的使用寿命。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步阐述：

图1为本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的电路示意图；

图2为本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的动力传输断开状态示意图；

图3为本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的动力传输连通状态示意图。

实施方式

如图1-3之一所示，本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，所述全功率取力器包括气缸1、活塞杆2、输入轴3和输出轴4，所述输出轴4与输入轴3共轴线设置，输出轴4与输入轴3之间设有用于控制动力传输通断的分离器5连接，所述气缸1内设有用于将气缸1分隔成A腔11和B腔12的活塞15，所述气缸1上分别对应A腔11和B腔12设有A气管13和B气管14，所述活塞杆2的一端连接在活塞15的一表面，活塞杆2的另一端延伸出气缸1外与分离器5连接；该传动控制系统包括电源、继电器6、气动电磁阀7和翘班开关8，所述继电器6为具有常闭触点61和D线圈62的常闭式继电器，所述D线圈62与车辆发电机的中性线N电连接，所述气动电磁阀7为具有A线圈71、B线圈72、A口73、B口74、P口75和两个O口76、77的排空型三位五通电磁阀，所述翘班开关8为具有动触点81、A静触点82和B静触点83的单刀双掷开关，所述动触点81与电源的正极电连接，且可选择接通A静触点82或者B静触点83，所述A静触点82通过常闭触点61与A线圈71电连接，B静触点83与B线圈72电连接，所述A线圈71和B线圈72分别与电源的负极电连接，A口73通过A气管13与A腔11连通，B口74通过B气管14与B腔12连通，P口75与外设进气源（图中未示出）连通，两个O口76、77分别与外界大气连通。

进一步，所述D线圈62与车辆发电机的中性线N之间设有二极管9或者桥堆。该设计能将车辆发电机的中性线N电流转化呈直流稳定电流，从而避免长时间使用后，继电器6发出震动激烈，导致继电器6容易损坏。

作为优选，所述分离器5包括拨叉51、滑套52和滚针轴承53，所述拨叉51的一端固定套设在活塞杆2的另一端，所述滚针轴承53径向支撑于输入轴3和输出轴4之间，所述滑套52可轴向滑动的套设在输入轴3外，滑套52内设有的内齿轮54由拨叉51的另一端带动与输出轴4上设有的外齿轮55相啮合，以控制动力传输连通。

作为优选，所述滑套52与拨叉51的另一端插接。

为实现上述第二个目的，本发明采用以下技术方案：

本发明车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的控制方法，该控制方法为：

车辆发动机停止时，若控制动触点81选择接通A静触点82，则A线圈71得电，A口73通过A气管13向A腔11进气，A腔11气压增大推动活塞15向B腔12方向移动，B腔12依次通过B气管14、B口74以及与B口74连通的O口77排气，且活塞15带动活塞杆2驱动分离器5控制输出轴4与输入轴3动力传输连通；

车辆发动机停止时，若控制动触点81选择接通B静触点83，则B线圈72得电，B口74通过B气管14向B腔12进气，B腔12气压增大推动活塞15向A腔11方向移动，A腔11依次通过A气管13、A口73以及与A口73连通的O口76排气，且活塞15带动活塞杆2驱动分离器5控制输出轴4与输入轴3动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机发电，车辆发电机的中性线得电，D线圈62得电，常闭触点61断开；即便控制动触点81选择接通A静触点82，A线圈71也不得电，A口73不进气，则分离器5控制输出轴4与输入轴3动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机发电，车辆发电机的中性线得电，D线圈62得电，常闭触点61断开；若控制动触点81选择接通B静触点83，则B线圈72得电，B口74通过B气管14向B腔12进气，B腔12气压增大推动活塞15向A腔11方向移动，A腔11依次通过A气管13、A口73以及与A口73连通的O口76排气，且活塞15带动活塞杆2驱动分离器5控制输出轴4与输入轴3动力传输断开。

本发明采用以上技术方案，将继电器6的D线圈62与车辆发电机的中性线N电连接，使其在车辆发动机启动时，活塞15仅能带动活塞杆2和拨叉51向A腔11方向移动，拔叉驱动滑套52远离输出轴4，并完全移动至输入轴3上，以使滑套52上内齿轮54远离输出轴4上外齿轮55，使得输出轴4与输入轴3成为分开状态，即输入轴3的旋转只带动输出轴4上滚针轴承53旋转而输出轴4不旋转，从而实现控制输出轴4与输入轴3动力传输断开的目的，有效避免分离器5齿轮损坏和产生机械摩擦噪音，克服了传统全功率取力器即便车辆发动机处于启动状态，只要按下开关就会立马工作的缺陷；翘班开关8的设计，实现了A静触点82和B静触点83的电路互锁功能，从而克服传统全功率取力器采用两个开关来控制时容易存在的缺陷；气动电磁阀7的设计，实现了A腔11和B腔12的气路互锁功能，从而避免传统全功率取力器采用两个气动电磁阀7来控制时容易因其同时工作而导致活塞15无法移动的缺陷。本发明设计合理，结构简单，电路和气路均能互锁，并将车辆发电机的中性线N作为保护控制线，应用巧妙，大大提高了全功率取力器的使用寿命。

以上描述不应对本发明的保护范围有任何限定。

Claims (3)

1.车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，所述全功率取力器包括气缸、活塞杆、输入轴和输出轴，所述输出轴与输入轴共轴线设置，输出轴与输入轴之间设有用于控制动力传输通断的分离器连接，所述气缸内设有用于将气缸分隔成A腔和B腔的活塞，所述气缸上分别对应A腔和B腔设有A气管和B气管，所述活塞杆的一端连接在活塞的一表面，活塞杆的另一端延伸出气缸外与分离器连接；其特征在于：该传动控制系统包括电源、继电器、气动电磁阀和翘班开关，所述继电器为具有常闭触点和D线圈的常闭式继电器，所述D线圈与车辆发电机的中性线电连接，所述气动电磁阀为具有A线圈、B线圈、A口、B口、P口和两个O口的排空型三位五通电磁阀，所述翘班开关为具有动触点、A静触点和B静触点的单刀双掷开关，所述动触点与电源的正极电连接，且可选择接通A静触点或者B静触点，所述A静触点通过常闭触点与A线圈电连接，B静触点与B线圈电连接，所述A线圈和B线圈分别与电源的负极电连接，A口通过A气管与A腔连通，B口通过B气管与B腔连通，P口与外设进气源连通，两个O口分别与外界大气连通；所述D线圈与车辆发电机的中性线之间设有二极管或者桥堆；所述分离器包括拨叉、滑套和滚针轴承，所述拨叉的一端固定套设在活塞杆的另一端，所述滚针轴承径向支撑于输入轴和输出轴之间，所述滑套可轴向滑动的套设在输入轴外，滑套内设有的内齿轮由拨叉的另一端带动与输出轴上设有的外齿轮相啮合，以控制动力传输连通。

2.根据权利要求1所述的车辆发动机全功率取力器的传动控制系统，其特征在于：所述滑套与拨叉的另一端插接。

3.根据权利要求1或2所述的车辆发动机全功率取力器的传动控制系统的控制方法，其特征在于：该控制方法为：

车辆发动机停止时，若控制动触点选择接通A静触点，则A线圈得电，A口通过A气管向A腔进气，A腔气压增大推动活塞向B腔方向移动，B腔依次通过B气管、B口以及与B口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输连通；

车辆发动机停止时，若控制动触点选择接通B静触点，则B线圈得电，B口通过B气管向B腔进气，B腔气压增大推动活塞向A腔方向移动，A腔依次通过A气管、A口以及与A口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机得电，D线圈得电，常闭触点断开；即便控制动触点选择接通A静触点，A线圈也不得电，A口不进气，则分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开；

车辆发动机启动时，车辆发电机得电，D线圈得电，常闭触点断开；若控制动触点选择接通B静触点，则B线圈得电，B口通过B气管向B腔进气，B腔气压增大推动活塞向A腔方向移动，A腔依次通过A气管、A口以及与A口连通的O口排气，且活塞带动活塞杆驱动分离器控制输出轴与输入轴动力传输断开。