CN108860306A - 液压转向单元 - Google Patents

Abstract

描述了一种液压转向单元(1)，其包括：供应端口装置，其具有连接到主流路(2)的压力端口(P)和连接到贮液箱流路(3)的贮液箱端口(T)；作业端口装置，其具有连接到左作业流路(9)的左作业端口(L)和连接到右作业流路(10)的右作业端口(R)；可变的孔口的桥接装置(15)，其具有与主流路(2)连接并且与左作业流路(9)处的左连接点(16)连接的第一左孔口(A2L)、与主流路(2)连接并且与右作业流路(10)处的右连接点(17)连接的第一右孔口(A2R)、与左作业流路(9)处的左连接点(16)连接并且与贮液箱流路(3)连接的第二左孔口(A3L)、以及与右作业流路(10)处的右连接点(17)连接并且与贮液箱流路(3)连接的第二右孔口(A3R)。这样的转向单元应该允许舒适的转向。为此，在左作业流路(9)和右作业流路(10)中的至少一者中布置有防逆流装置(20、21)。

Description

液压转向单元

技术领域

本发明涉及一种液压转向单元，该液压转向单元包括：供应端口装置，该供应端口装置具有连接到主流路的压力端口和连接到贮液箱流路的贮液箱端口；作业端口装置，该作业端口装置具有连接到左作业流路的左作业端口和连接到右作业流路的右作业端口；可变的孔口的桥接装置，该可变的孔口的桥接装置具有与主流路连接并且与左作业流路处的左连接点连接的第一左孔口、与主流路连接并且与右作业流路处的右连接点连接的第一右孔口、与左作业流路处的左连接点连接并且与贮液箱流路连接的第二左孔口、以及与右作业流路处的右连接点连接并且与贮液箱流路连接的第二右孔口。

背景技术

例如从US4676334中了解到这种转向单元。

这种转向单元可以用于使车辆转向，即，改变车辆的被转向车轮的运转方向。为此，转向马达连接到作业端口装置。当方向盘或其它指令给予装置被驱动时，来自压力端口的液压流体被引导通过桥接装置到达作业端口。例如，当车辆应该被向左转向时，第一左孔口和第二右孔口被打开，使得液压流体在一侧进入转向马达，并且从转向马达排出的液压流体通过右作业端口并且通过第二右孔口流回贮液箱端口。

在一些情况下，次级流动单元连接到作业端口装置。次级流动单元可将液压流体供应到作业端口装置，其中，液压流体不由转向单元控制，而是由例如是GPS控制的另一个单元控制。

当次级流动单元向作业端口装置供油时，可能会出现驾驶员感觉不舒服的情况。

发明内容

作为本发明的基础的目的是提供舒适的转向感受。

利用如开头所描述的液压转向单元实现了上述目的，即在左作业流路和右作业流路中的至少一者中布置有防逆流装置。

所述防逆流装置不允许通过转向单元的逆流，即，它们不允许从作业端口到桥接装置的流动。这样，方向盘(或任何其它转向指令装置)不受逆流的影响，并且转向感受对驾驶员来说是舒适的。

在本发明的实施例中，测量马达布置在作业流路之一中。这样，可以使转向单元的死区最小化。

在本发明的实施例中，所述桥是第一桥，第一桥的孔口在居中位置(neutralposition)打开，并且第二桥与第一桥并联布置，第二桥具有4个在居中位置关闭的可变的次级孔口，其中，次级第一左孔口与次级第二左孔口之间的次级左连接点连接到左作业流路，并且次级第一右孔口与次级第二右孔口之间的次级右连接点连接到所述右作业流路。如在前面的实施例中那样，第一桥是惠斯通桥(Wheatstone bridge)的形式，其中，一个对角线布置在主流路与贮液箱流路之间，另一个对角线布置在两个作业流路之间。第二桥也是具有基本相同的连接点的惠斯通桥。使用具有居中的打开孔口的第一桥允许转向具有更高的精确度。

在本发明的实施例中，防逆流装置布置成仅阻止通过第一桥的逆流。当车辆通过次级流动单元转向时，驾驶员通常不需要也通过转向单元来使车辆转向。因此，可以通过防逆流装置使第一桥失效。如果突然需要转向，可以通过具有居中的关闭孔口的第二桥来执行转向。这些居中的关闭孔口允许通过驾驶员进行转向，但具有较低的精确度。

在本发明的实施例中，防逆流装置布置在左连接点与次级左连接点之间和/或右连接点与次级右连接点之间。这意味着防逆流装置仅阻止到第一桥的逆流，但允许到第二桥的逆流。由于第二桥具有居中的关闭孔口，所以逆流在第二桥本身处被停止。

在本发明的实施例中，防逆流装置呈沿着朝向作业端口装置的方向打开的止回阀的形式。这是一个相当简单的解决方案。止回阀自动阻止逆流，而不需要进一步的必要的动作。

在本发明的实施例中，左作业流路中的止回阀由右作业流路中的压力打开，并且右作业流路中的止回阀由左作业流路中的压力打开。这样，当驾驶员驱动转向单元时，止回阀自动打开。

在本发明的实施例中，防逆流装置呈受控的切换阀的形式。受控的切换阀可以例如在两个操作状态之间切换。在一种操作状态下，切换阀被打开，而在另一种操作状态下，切换阀被关闭。这样，指令信号是必要的。然而，这些命令信号可以由次级流动单元递送。

附图说明

现在将参考附图来更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1示出了液压转向单元的第一实施例，

图2示出了转向单元的第二实施例，

图3示出了转向单元的第三实施例。

在全部附图中，用相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

图1示意性地示出了转向单元1，转向单元1包括具有压力端口P和贮液箱端口T的供应端口装置。压力端口P连接到主流路2。贮液箱端口T连接到贮液箱流路3。

压力端口P连接到压力源4，该压力源在当前情况下包括泵5和优先阀6。然而，基本上可以使用任何其它压力源。

转向单元1还包括具有左作业端口L和右作业端口R的作业端口装置。转向马达7连接到作业端口L、R。

在当前情况下，次级流动单元8连接到作业端口装置L、R。次级流动单元8可以例如使用电动液压阀或另外的静液压转向部件。次级转向单元8例如可以用于远程地使车辆转向。

左作业端口L连接到左作业流路9，右作业端口R连接到右作业流路10。左作业流路9通过止回阀11连接到贮液箱流路3。此外，左作业流路9通过压力释放阀12连接到贮液箱流路3。右作业流路10借助于止回阀13连接到贮液箱流路3。此外，右作业流路10借助于压力释放阀14连接到贮液箱流路3。

可变的孔口的桥接装置15(稍后详述)连接到主流路2并且连接到贮液箱流路3。此外，桥接装置15连接到左作业流路9并且连接到右作业流路10。

桥接装置15包括第一左孔口A2L，第一左孔口A2L连接到主流路2并且连接到左作业流路9。到左作业流路9的连接在左连接点16处形成。此外，桥接装置15包括第一右孔口A2R，第一右孔口A2R连接到主流路2并且在连接点17处连接到右作业流路10。桥接装置15还包括连接到左连接点16并且连接到贮液箱流路3的第二右孔口A3L。此外，桥接装置15包括第二右孔口A3R，第二右孔口A3R连接到右连接点17并且连接到贮液箱流路3。

主孔口A1布置在压力端口P与桥接装置15之间的主流路2中。沿着朝向桥接装置15的方向打开的止回阀18布置在压力端口P与主孔口A1之间。主孔口A1、第一左孔口A2L、第二左孔口A3L、第一右孔口A2R、以及第二右孔口A3R是居中的打开孔口，即，它们允许液压流体在转向单元1的居中位置的少量流动。

测量马达19布置在左作业流路9中。替代性地，测量马达19可以布置在右作业流路10中。

孔口A1、A2L、A3L、A2R、A3R可以例如以卷轴套筒装置的方式实现。卷轴套筒装置包括可旋转地安装在套筒中的卷轴。卷轴和套筒组可旋转地安装在壳体中。方向盘等连接到卷轴和套筒中的一者。测量马达19连接到卷轴和套筒中的另一者。当方向盘被驱动时，卷轴相对于套筒被旋转并打开一些孔口和关闭一些其它孔口。流过桥接装置15的流动驱动测量马达19。一旦必要量的流体已经被供应到作业端口装置L、R，测量马达就将卷轴套筒组恢复到其居中位置。

例如，当转向马达7应该向左转向时，第一左孔口A2L和第二右孔口A3R被打开，并且第二左孔口A3L和第一右孔口A2R关闭。来自压力端口P的液压流体通过第一左孔口A2L、测量马达19、以及左作业流路9流到左作业端口L。从转向马达7排出的液压流体在右作业端口R处进入转向单元1，并且通过右作业流路10和第二右孔口A3R流回贮液箱流路3，并从那里流回贮液箱端口T。

然而，当在转向单元1的转向期间或者在转向单元1的居中位置期间，从次级流动单元8供应液压流体时，可能出现这样的情况，即，方向盘在由次级流动单元供应的液压流体的影响下转动。

为了防止由于转向马达7中的压力变化而导致方向盘被转动，在左作业流路9和右作业流路10中的至少一者中布置有防逆流装置。在优选的实施例中，这些防逆流装置布置在两个作业流路9、10中。

在图1所示的实施例中，防逆流装置包括左作业流路中的受控的止回阀20和右作业流路10中的受控止回阀21。左作业流路中的止回阀20在两种情况下打开。第一种情况是液压流体从压力端口P朝向左作业端口L供应。第二种情况是当在压力之下的液压流体通过右作业流路10从压力端口P供应到右作业端口R。对于利用右连接点17处的压力或者利用止回阀21上游的左作业流路9中的压力来打开的止回阀21的情况而言，情况也是如此。

然而，当仅在作业端口L、R处的压力出现时，止回阀20、21不打开。这样，止回阀20、21防止逆流回到桥接装置15。

图2示出了转向单元1的另一个实施例。

将相同的附图标记用于相同的元件。

图2所示的实施例与图1所示的实施例的不同之处在于，桥接装置15是具有与图1所示的实施例中相同功能和行为的第一桥接装置。桥接装置15包括上述4个居中的打开孔口A2L、A3L、A2R、A3R。

第二桥22a、22b与第一桥(即，桥接装置)并联布置。第二桥示出为具有第一半部22a和第二半部22b。第二桥22a、22b包括在居中位置关闭的4个可变的次级孔口A2L′、A3L′、A2R′、A3R′。

次级第一左孔口A2L′连接到主流路2并且连接到左作业流路9。次级第二左孔口A3L′连接到左作业流路9并且连接到贮液箱流路3。次级第一右孔口A2R′连接到主流路2并且连接到右作业流路10。次级第二右孔口A3R′连接到右作业流路10并且连接到贮液箱流路3。因此，第二桥的第一半部22a包括次级左连接点23，并且第二桥的第二半部22b包括次级右连接点24。

在本实施例中，防逆流装置包括左作业流路9中的第一止回阀25和右作业流路10中的第二止回阀26。然而，止回阀25、26仅阻止逆流流入桥接装置15，即流入第一桥。由于第二桥22a、22b的孔口A2L′、A3L′、A2R′、A3R′在居中位置关闭，所以在居中位置进入第二桥22a、22b的逆流是不可能的。

因此，防止了通过测量马达19的任何逆流。

图3示出了转向单元1的第三实施例。在本实施例中，防逆流装置是以在左作业流路9中受控的切换阀27的形式以及在作业流路10中受控的切换阀28的形式。两个切换阀27、28布置成仅阻止进入桥接装置15的流动。由于孔口A2L′、A3L′、A2R′、A3R′在居中位置关闭，所以进入第二桥22a、22b的逆流是不可能的。

所有孔口的打开/关闭行为由孔口附近的符号示出。竖直轴定义居中位置。斜线示出各孔口的开口角度。

使用具有打开的居中孔口的桥接装置15具有如下优点：可以使离开居中位置的转向非常平稳。然而，这种桥接装置15不能由其自身防止逆流。第二桥22a、22b允许转向。然而，具有居中的关闭孔口的转向至少在起初并不舒适。

主孔口A1布置在主流路2中。主孔口A1是居中的打开孔口。它在转向单元1的居中情况下限制流体流入桥接装置15以及流入第二桥22a、22b。

在未示出的方式中，贮液箱孔口可以布置在贮液箱流路3中。此外，可以在左作业流路9中和右作业流路10中布置可变的第三孔口。

贮液箱流路3中的贮液箱孔口和作业流路9、10中的第三孔口在居中位置可以关闭。然而，当转向单元被驱动时，它们打开得相当快。

Claims (8)

1.一种液压转向单元(1)，包括：

供应端口装置，其具有

压力端口(P)，其连接到主流路(2)，和

贮液箱端口(T)，其连接到贮液箱流路(3)；

作业端口装置，其具有

左作业端口(L)，其连接到左作业流路(9)，和

右作业端口(R)，其连接到右作业流路(10)，

可变的孔口的桥接装置(15)，所述桥接装置(15)具有

第一左孔口(A2L)，其连接到所述主流路(2)并且连接到所述左作业流路(9)处的左连接点(16)，

第一右孔口(A2R)，其连接到所述主流路(2)并且连接到所述右作业流路(10)处的右连接点(17)，

第二左孔口(A3L)，其连接到所述左作业流路(9)处的左连接点(16)并且连接到所述贮液箱流路(3)，和

第二右孔口(A3R)，其连接到所述右作业流路(10)处的右连接点(17)并且连接到所述贮液箱流路(3)，

其特征在于，在所述左作业流路和所述右作业流路中的至少一者中布置有防逆流装置(20、21；25、26；27、28)。

2.根据权利要求1所述的液压转向单元，其特征在于，测量马达(19)布置在所述作业流路(9、10)之一中。

3.根据权利要求2所述的液压转向单元，其特征在于，所述桥接装置(15)是第一桥，所述第一桥的孔口(A2L、A3L、A2R、A3R)在居中位置打开，并且第二桥(22a、22b)与所述第一桥并联设置，所述第二桥(22a、22b)具有在居中位置关闭的4个可变的次级孔口(A2L′、A3L′、A2R′、A3R′)，其中，次级第一左孔口(A2L′)与次级第二左孔口(A3L′)之间的次级左连接点(23)连接到所述左作业流路(9)，并且次级第一右孔口(A2R′)与次级第二右孔口(A3R′)之间的次级右连接点(24)连接到所述右作业流路(10)。

4.根据权利要求3所述的液压转向单元，其特征在于，所述防逆流装置(20、21；25、26；27、28)布置成仅防止通过所述第一桥(15)的逆流。

5.根据权利要求4所述的液压转向单元，其特征在于，所述防逆流装置(20、21；25、26；27、28)布置在所述左连接点(16)与所述次级左连接点(23)之间和/或布置在所述右连接点(17)与所述次级右连接点(24)之间。

6.根据权利要求1至5中的任何一项权利要求所述的液压转向单元，其特征在于，所述防逆流装置呈止回阀(20、21；25、26)的形式，所述止回阀沿着朝向所述作业端口装置(L、R)的方向打开。

7.根据权利要求6所述的液压转向单元，其特征在于，所述左作业流路(9)中的止回阀(20)由所述右作业流路(10)中的压力打开，并且所述右作业流路(10)中的止回阀(21)由所述左作业流路(9)中的压力打开。

8.根据权利要求1至5中的任何一项权利要求所述的液压转向单元，其特征在于，所述防逆流装置呈受控的切换阀(27、28)的形式。