CN106143603A - 液压转向系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种液压转向系统(1)，所述液压转向系统包括转向单元(3)和压力源(4)，所述转向单元(3)包括具有两个工作端口的工作端口装置(L、R)、具有高压端口(P)和低压端口(5)的供应端口装置、具有主活门(Al)和计量装置(8)并且被布置在所述高压端口(P)和所述工作端口装置(L、R)之间主流动路径(7)、具有放大活门(Au)并且被布置所述高压端口(P)和所述工作端口装置(L、R)之间的放大流动路径(9)，其中所述主活门(Al)和所述放大活门(Au)借助于转向手柄(6)被一起控制并且在所述转向手柄的空档位置处被闭合，并且所述压力源(4)具有可变排量。

Description

液压转向系统
技术领域
本发明涉及液压转向系统。
背景技术
该转向系统用于转向车辆。大多数情况下，用作转向手柄的方向盘连接到转向系统的转向单元。当方向盘被致动时，液压转向单元向转向马达提供承压液压流体。转向马达使得车辆的转向轮移动，使得车辆可以改变其运动方向。
发明内容
本发明的基本目标是能使特别被放大的和/或可变的转向比较舒适。
该目标通过液压转向系统实现，所述液压转向系统包括转向单元和压力源，所述转向单元包括具有两个工作端口的工作端口装置、具有高压端口和低压端口的供应端口装置、具有主活门和计量装置并且被布置在所述高压端口和所述工作端口装置之间主流动路径、具有放大活门并且被布置所述高压端口和所述工作端口装置之间的放大流动路径，其中所述主活门和所述放大活门借助于转向手柄被一起控制并且在所述转向手柄的空档位置处被闭合，并且所述压力源具有可变排量。
该转向系统组合闭合中心类型的转向阀和一体式放大功能。该转向单元使得可以在表示没有泵供应的手动转向模式中具有第一排量，并且在表示具有泵供应的通常转向模式中具有第二排量。第一排量可以比第二排量低许多，从而当泵失效出现时促进车辆的转向。在通常转向模式中，放大是激活的：液压流体的部分通过计量装置被测量，液压流体的另一部分绕过计量装置的齿轮组。通过放大流动路径的流体流量与通过主流动路径的流量成比例或渐变关系，从而允许总流量的放大。这具有以下优点，即在未扰乱的或通常的转向模式中，放大是激活的并且因此方向盘或转向手柄的仅较小的驱动是必要的以使转向马达进行较大的转向运动，然而在扰乱的或紧急模式中，计量装置可以用作具有相对较低排量的泵。
优选地，所述压力源是压力受控的。所述压力源将压力增强到由泵压控制确定的某个数量，并且通过控制液压流体的输出流量以保持压力。当转向单元在空档位置处时，主活门和放大活门被闭合并且液压流体的流量不可以流过转向单元。如此压力源，大多数情况下为泵，将不生成流量。
在优选的实施例中，转矩补偿器被提供，从而在所述放大流动路径上建立与所述主流动路径上的压差相同的压差。当放大流动路径上和主流动路径上的相同压降或压差被建立时，即使压降例如由于污垢颗粒等而出现在计量装置处，也可以确定，主流动路径和放大流动路径之间的放大比率将是恒定的。
优选地，所述转矩补偿器通过在所述放大流动路径中的可调节流动阻力而形成。当主流动路径中的流动阻力增加时，放大流动路径中的可调节流动阻力被相应地调节。这是在两个流动路径中实现相同压差或压降的简单方式。
优选地，所述可调节流动阻力通过所述主流动路径中的压力被调节。在所有情况下，该压力都是可获得的并且可以以简单方式用于调节放大流动路径中的流动阻力。
优选地，所述转矩补偿器包括在朝所述计量装置下游的点的方向上打开的止回阀。这样，转矩补偿器用于额外的功能。在紧急转向的情况下，转矩补偿器妨碍放大流动路径。在放大流动路径中，没有另外的元件是必要的以用于履行该功能。
优选地，紧急止回阀被布置在所述低压端口和所述放大活门上游的点之间。该紧急止回阀在紧急转向模式中被再次使用。该紧急止回阀允许循环通过主流动路径和转向马达的流体流量。此外，如果有必要，液压流体可以从低压端口被吸入。
在优选的实施例中，转向马达被连接到所述工作端口装置。该转向马达从转向单元接收承压液压流体，并且因此能够移动或枢转转向轮。
附图说明
现在参照附图更详细地描述本发明的优选的实施例，其中：
图1是转向系统的示意图，并且
图2示出了转向系统的转向单元的活门的打开特性。
具体实施方式
图1示意性地示出了液压转向系统1，液压转向系统1包括转向马达2、转向单元3、泵4或任何其它的压力源和槽5。
方向盘6连接到转向单元3。然而，任何其它种类的转向手柄可以被使用以取代方向盘6。
转向单元3包括具有连接到所述转向马达2的两个工作端口L、R的工作端口装置、具有高压端口P和低压端口T的供应端口装置。
转向单元3包括计量装置8定位在其中的主流动路径7。计量装置8与主活门A1和其它活门A2、A3串联连接。此外，根据转向方向，计量装置8与用于左侧工作端口L或右侧工作端口R的活门A4连接。这两个工作端口R、L中的另一个经由活门A5连接到低压端口T。
放大流动路径9与主流动路径7的一部分并联连接。放大活门Au定位在放大流动路径9中。此外，转矩补偿器10与放大活门Au串联连接。
放大流动路径9连接到主活门A1上游的点11。此外，放大流动路径9连接到活门A3和活门A4之间的点12。换句话说，放大流动路径9基本上被布置成并联于主流动路径7。
转矩补偿器包括在朝活门A3和A4之间的点12的方向上打开的止回阀13。
紧急止回阀14使得低压端口T与主活门A1和放大活门Au上游的点11连接。
活门A1-A5、和Au形成在线轴和套筒(未示出)之间。线轴和套筒中的一个连接到方向盘6，线轴和套筒中的另一个连接到计量装置8。当线轴和套筒由于方向盘6的致动而相对于彼此转动时，活门A1-A5、Au打开，即活门A1-A5、Au增加液压流体可以流过的面积。活门A1-A5、和Au的打开和闭合特性被示意性地示出在图2中。
在线轴和套筒之间的0°的相对角度处，活门A1-A5和Au被闭合。泵4具有可变排量并且是压力受控的：泵4将压力增强到由泵压控制确定的某个数量，并且通过控制输出流量以保持压力。当转向单元3在空档位置处时，主活门1和放大活门Au被闭合并且液压流体的流量不可以流过转向单元3。因此，泵4将不生成流量。
当转动方向盘6时，主活门A1、放大活门Au和其他活门A2-A5将在整个控制范围中逐渐并行打开：线轴与套筒的从0°到全偏转的相对角度通常为15°。打开面积将依赖于转向速度。
穿过主活门A1的液压流体的流量通过计量装置8的尺寸和方向盘6的速度被确定。穿过放大活门Au的液压流体的流量通过放大活门Au的打开面积被确定。主活门A1和放大活门Au上的压降将是相同的，并且如此在正常转向状态下放大将一直独立于转向速度。泵4必须最低限度地能够供应需求流量和压力以用于转向运动。
由泵4提供到高压端口P的所有液压流体将在并联连接的可变活门A1和Au之间分开。
当转向马达2已经移动到末端行程时，或当压力要求高于泵4的压力控制的设置并且方向盘6仍然被转动时，线轴/套筒装置将被推至最大偏转，但是由于没有流量要求，因而泵流量将减少并且将仅生成流量以补偿内部泄露。
转矩补偿器10将确保放大路径9(放大活门Au和转矩补偿器10)以及主流动路径7(主活门A1、活门A2、A3、计量装置8)上的相同压降。如果例如由于进入转向单元中的污垢颗粒，在计量装置8上可以发生压降，则转矩补偿器10将针对被放大的液压流体生成相同压降。这样，放大比率将保持恒定。
如上所述，转矩补偿器10包括在从点11到点12的方向上打开的止回阀13。止回阀13通过主活门A1和活门A2之间的压力，换句话说通过主活门A1下游的压力，在闭合方向上被加载。
当高压端口P处的压力与所要求的转向压力不匹配时，当转矩应用于方向盘6时，计量装置8将用作泵。用于紧急转向的排量仅通过计量装置8的尺寸被确定。转矩补偿器10的止回阀功能将防止穿过放大活门Au的液压流体回流。
当泵流量变得不充分时，紧急转向止回阀14将打开并且液压流体将从转向马达2的返回侧被引导到计量装置8。液压流体的额外流量可以根据需要从低压端口T被吸入。

Claims (8)

1.一种液压转向系统(1)，包括转向单元(3)和压力源(4)，所述转向单元(3)包括具有两个工作端口的工作端口装置(L、R)、具有高压端口(P)和低压端口(5)的供应端口装置、具有主活门(A1)和计量装置(8)并且被布置在所述高压端口(P)和所述工作端口装置(L、R)之间主流动路径(7)、具有放大活门(Au)并且被布置所述高压端口(P)和所述工作端口装置(L、R)之间的放大流动路径(9)，其中所述主活门(A1)和所述放大活门(Au)借助于转向手柄(6)被一起控制并且在所述转向手柄的空档位置处被闭合，并且所述压力源(4)具有可变排量。
2.根据权利要求1所述的液压转向系统，其特征在于：
所述压力源(4)是压力受控的。
3.根据权利要求1或2所述的液压转向系统，其特征在于：
设置转矩补偿器(10)，从而在所述放大路径(9)上建立与所述主流动路径(A1、A2、A3、8)上的压差相同的压差。
4.根据权利要求3所述的液压转向系统，其特征在于：
所述转矩补偿器(10)通过在所述放大流动路径(9)中的可调节流动阻力而形成。
5.根据权利要求4所述的液压转向系统，其特征在于：
所述可调节流动阻力通过在所述主流动路径(7)中的压力被调节。
6.根据权利要求3到5所述的液压转向系统，其特征在于：
所述转矩补偿器(10)包括在朝所述计量装置(8)下游的点(12)的方向上打开的止回阀(13)。
7.根据权利要求1到6中的任一项所述的液压转向系统，其特征在于：
紧急止回阀(14)被布置在所述低压端口(T)和所述放大活门(Au)上游的点(11)之间。
8.根据权利要求1到7中的任一项所述的液压转向系统，其特征在于：
转向马达(2)连接到所述工作端口装置(L、R)。
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