CN111017013B - 液压转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种液压转向装置(1)，包括：具有压力端口(4)和返回端口(5)的供给端口装置；具有两个工作端口(6、7)的工作端口装置；转向单元(2)，所述转向单元布置在供给端口装置(4、5)与工作端口装置(6、7)之间的流动路径(9)中；以及第二流动路径(13)，所述第二流动路径呈桥接转向单元(2)的扩增流动路径的形式并且具有根据转向单元(2)而被控制的扩增孔口(AU1)。这种转向装置应该具有改变转向行为的可能性。为此，呈扩增流动路径形式的至少第三流动路径(14)与第二流动路径(13)并联布置，其中，第二流动路径(13)和/或第三流动路径(14)包括阀(15)。

Description

液压转向装置
技术领域
本发明涉及一种液压转向装置，该液压转向装置包括具有压力端口和返回端口的供给端口装置、具有两个工作端口的工作端口装置、布置在供给端口装置与工作端口装置之间的第一流动路径中的转向单元、以及第二流动路径，该第二流动路径呈桥接转向单元的扩增流动路径的形式并且具有根据转向单元而被控制的扩增孔口。
背景技术
这种液压转向装置可例如从EP2 786 915A1已知。
液压流体经由第一流动路径并经由第二流动路径被供应到工作端口装置。通过第一流动路径的流量由转向单元控制，该转向单元例如可以由方向盘等被致动。通过第二流动路径的流量基本上由扩增孔口控制。扩增孔口又由转向单元控制。为此，例如，扩增孔口由与第一流动路径中的其它孔口相同的一套阀芯和套筒形成。
装备有这种转向装置的车辆通常在不同条件(例如，在公路和野外)下操作。每个操作条件可能需要转向单元的特定转向行为。
发明内容
本发明的目的是能够改变转向装置的转向行为。
该目的通过开头处所描述的液压转向装置来解决，其中呈扩增流动路径形式的至少第三流动路径与第二流动路径并联布置，其中第二流动路径和/或第三流动路径包括阀。
这种转向装置允许以至少两种不同的方式调节从供给端口装置到工作端口装置的流量。当不仅第一流动路径，而且第二流动路径和第三流动路径都打开时，即阀允许流量通过时，可以达到最大流量。第二种可能性是中断扩增流动路径中的一个或对所述扩增流动路径中的一个进行节流，使得仅另一个扩增流动路径将全部或未节流的量的液压流体从供给端口装置供给到工作端口装置。第三种可能性将是中断两个扩增流动路径或对所述两个扩增流动路径节流，使得仅第一流动路径完全有效。
在本发明的一个实施例中，阀是开/关阀。在该实施例中，扩增流动路径中的一个可以被完全关闭或打开，使得存在控制从压力端口到工作端口装置的流体的供给的有限数量的可能。
在优选的实施例中，阀是远程控制阀。车辆驾驶员不需要直接访问阀。
阀优选地是电控制阀。电控制阀可以容易地被远程致动。
在本发明的一个实施例中，阀是脉宽调制阀。脉宽调制阀是在周期的一部分期间打开而在所述周期的其余部分关闭的开/关阀。因此，可以根据需要控制通过脉宽调制阀的平均流量。
在本发明的一个实施例中，第二流动路径和第三流动路径具有不同的扩增特性。例如，在第二流动路径中可以具有100％的扩增率，即通过第二流动路径的流量与在第一流动路径中相同，而在第三流动路径中可以具有150％的扩增率，即通过第三流动路径的流量是通过第一流动路径的流量的1.5倍。在这种布置中，可以使100％、200％、250％或350％的流量通过第一流动路径。
在本发明的个实施例中，第二流动路径和第三流动路径中的至少一个具有渐进的扩增特性。换句话说，方向盘速度越大，供应到工作端口装置的流量越多，即方向盘的旋转速度与流量之间的相关性不成比例。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1示意性地示出了液压转向装置；和
图2示出了针对开/关阀的不同切换条件，示出流量为方向盘速度的函数的几个曲线。
具体实施方式
液压转向装置1包括转向单元2和可调节压力源3。可调节压力源3连接到转向单元2的压力端口4。转向单元2还包括返回端口5。压力端口4和返回端口5一起形成供给端口装置。此外，转向单元2包括工作端口装置，该工作端口装置包括两个工作端口6、7，这两个工作端口连接到转向马达8。
转向单元2包括作为第一流动路径的主流动路径9，该主流动路径9布置在压力端口4与工作端口装置6、7之间。转向方向取决于两个工作端口6、7中的哪一个工作端口连接到主流动路径9。两个工作端口6、7中的另一个通过返回流动路径10连接到返回端口5。返回端口5连接到箱11。
转向单元2包括多个可变孔口，通常称为A1、A2、A3、A4、A5，其中主孔口A1基本上确定通过主流动路径9的流量。此外，流量计12布置在所述主流动路径9内，从而计量从压力端口4到工作端口装置6、7的液压流体的量。
当方向盘(未示出)转动时，孔口A1、A2、A3、A4、A5打开，使得液压流体可以从供给端口4流动到工作端口6、7中的一个工作端口。该流量进入流量计12并驱动流量计12，使得流量计可以将孔口A1-A5恢复到其初始状态。为此，所述孔口由阀芯套筒套件形成。方向盘转动阀芯和套筒中的一个以打开相应的孔口。阀芯和套筒中的另一个连接到流量计的被驱动部分，使得一旦所需量的流体(由方向盘的转动限定)已经到达工作端口装置，孔口就恢复回到其初始状态。
形成第二流动路径并具有扩增孔口AU1的扩增流动路径13与主流动路径9的一部分并联布置，其中，所述主流动路径9的所述一部分包括主孔口A1、流量计12以及两个流量计孔口A2和A3。扩增孔口AU1以与主孔口A1类似的方式被控制，即扩增孔口AU1基本上与主孔口A1一起打开，并且基本上与主孔口A1一起关闭。然而，扩增孔口AU1的瞬时打开与主孔口A1的瞬时打开是成比例的或可以是成比例的。主孔口A1的开度和扩增孔口AU1的开度也可以是不成比例的，但是扩增孔口AU1的开度比主孔口A1的开度增加得快。这种行为被称为渐进行为。
此外，形成第三流动路径的第二扩增流动路径14与第一扩增孔口AU1并联布置。第二扩增流动路径14包括第二扩增孔口AU2，该第二扩增孔口以与第一扩增孔口AU1类似的方式被控制，即，所述第二扩增孔口与主孔口A1的开度成比例地或以渐进的方式改变开度。
第二扩增流动路径14包括开/关阀15，使得第二扩增流动路径14可以被中断或打开。类似的开/关阀(未示出)可以布置在第一流动路径13中以中断或打开第一扩增流动路径13。
阀15是远程控制阀，优选地呈电控制阀的形式。
在图1中所示的实施例中(在第一扩增流动路径13中没有阀)，可以调节两个转向状态。在第一状态下，供应到工作端口装置6的流体流经主流动路径9并流经第一扩增流动路径13。在第二状态下，当开/关阀15打开时，额外的流量经过第二扩增流动路径14。
因此，存在三个流动路径，流体可以从供给端口4通过所述三个流动路径流到工作端口装置6、7，即，主流动路径9形成第一流动路径，第一扩增流动路径13形成第二流动路径，而第二扩增流动路径14形成第三流动路径。
可以设置多于两个的扩增流动路径13、14，从而也可以设置第四流动路径、第五流动路径等。
图2示出了不同的转向状态。在图2中，方向盘速度显示在水平轴线上，而流量显示在竖直轴线上。
曲线16示出了当阀15关闭时的转向状态。曲线17示出了当第一扩增孔口AU1具有渐进特性时的相同状态，即，在主孔口A1的开度与第一扩增孔口AU1的开度之间不存在线性关系。
曲线18示出了当阀15打开时的转向状态，曲线19示出了当阀15打开且扩增孔口AU1、AU2具有渐进特性时的转向状态。
压力源3包括泵20和动态优先阀21。泵20可以是固定的替换泵，该固定的替换泵通过轴22由待转向的车辆的发动机或马达驱动，这种发动机在图中未示出.
优先阀21包括连接到转向单元2的压力端口4的主输出部CF和连接到或可以连接到具有比转向单元2低的优先级的其它液压消耗装置的另一输出部EF。
优先阀21包括活塞23，该活塞23在主输出部CF具有其最大开度的方向上被弹簧24加载。弹簧24布置在弹簧室25中。弹簧室25连接到负载感测端口26。负载感测端口26通过作为固定孔口的负载感测孔口ALS连接到负载感测管路27。活塞23在压力室28中被加载压力。压力室28中的压力通过固定孔口APP连接到优先阀21的主输出部CF。
负载感测管路27通过作为可变孔口的排出孔口Adrain连接到箱11。此外，负载感测管路27通过过压阀29连接到箱11。压力室25通过固定孔口Adyn连接到主输出部CF。在本示例中，两个孔口App、Adyn均被示出为布置在活塞23内。然而，可以使用外部管路来分别在优先阀21的输入部30与压力室28或弹簧室25之间建立连接。
在与两个扩增流动路径13、14的端部连接的管路32中布置有安全阀31。换句话说，管路32吸收两个扩增流动路径13、14的流量。安全阀31包括阀元件33，该阀元件33在主孔口A1和第一转向单元孔口A2之间的点35处的压力的作用下沿朝向阀座34的方向被推动。阀元件33通过管路32中的压力在相反的方向上被加载。
在正常条件下，即，在存在通过主流动路径9的流量的情况下，管路32中的压力将高于点35处的压力，使得阀元件33从阀座34被提升，并且通过扩增流动路径13和/或14的流量可以到达工作端口装置6、7。然而，例如当流量计12或主孔口A1下游的孔口中的一个孔口被堵塞时，点35处的压力增加，并且将至少与管路32中的压力一样高。另外，阀元件33被弹簧36的力加载，使得安全阀31关闭。
安全阀31的输出部在第二流量计孔口A3和工作端口孔口A4、A5中的一个工作端口孔口之间的点36处连接到主流动路径9。工作端口孔口A4、A5的尺寸被设计成使得所述工作端口孔口可以接收通过两个流动路径9、13或三个流动路径9、13、14的全部流量。
液压转向装置1的操作可以描述如下：
只要方向盘未被致动，主孔口A1和扩增孔口AU1、AU2就关闭，而排出孔口Adrain打开或至少部分地打开。在点35处基本上没有压力，并且在管路32中没有压力。
优先阀21的活塞23通过压力室28中的压力被加载，该压力对应于优先阀21的输入部30处的压力，这是因为基本上没有从所述压力室28出来的流量。活塞23通过弹簧室25中的压力和弹簧24的力在另一个方向上被加载。弹簧室25中的压力低于压力室28中的压力，这是因为存在液压流体的流量从输入部30经过孔口Adyn、孔口ALS和孔口Adrain到达箱。
在这种情况下，负载感测端口26处的压力由由两个孔口Advn和ALs形成的分压器确定。活塞23通过所述力进行调节，使得主输出部CF和另一输出部EF都被供给来自泵20的液压流体。
当方向盘被致动时，主孔口A1打开，并且排出孔口Adrain关闭，使得负载感测端口26处的压力增加，从而使活塞23在优先阀21的主输出部CF打开得更宽的方向上移位，优先阀21的主输出部CF打开得更宽，使得转向单元2被充分地供给液压流体。
第一扩增孔口AU1和第二扩增孔口AU2相对于主孔口A1成比例地或渐进地打开。只要阀15关闭，则仅第一扩增流动路径打开，并且相应量的流体从供给端口4流经第一扩增流动路径到达工作端口装置6、7。这在图2中用曲线16、17示出。
当阀15打开时，通过第二扩增流动路径的流量添加到该流量，从而实现图2中的曲线18、19所示的关系。
在以上描述中，阀15被描述为开/关阀。该开/关阀可以以脉宽调制模式操作，即，阀15在周期的一部分中打开，而在周期的其余部分中关闭。“开”时间与周期的时间长度的比例还被称为“占空比”。例如，当占空比为50％时，通过阀15的流量被节流至50％。
然而，可以使用能够以另一种方式节流的另一个阀15。
在所有情况下，可以相对于车辆的参数，例如车辆速度或车辆负载来控制扩增。

Claims (7)

1.一种液压转向装置(1)，包括具有压力端口(4)和返回端口(5)的供给端口装置、具有两个工作端口(6、7)的工作端口装置、布置在所述供给端口装置(4、5)与所述工作端口装置(6、7)之间的第一流动路径(9)中的转向单元(2)、以及第二流动路径(13)，所述转向单元(2)具有主孔口，所述第二流动路径呈桥接转向单元(2)的至少所述主孔口的扩增流动路径的形式并且具有根据转向单元(2)来控制的扩增孔口(AU1)，其中，所述第二流动路径(13)的至少所述扩增孔口(AU1)至少与第三流动路径(14)并联布置，所述第三流动路径(14)呈具有第二扩增孔口(AU2)的扩增流动路径的形式，所述第二扩增孔口根据转向单元(2)来控制，其中，所述第二流动路径(13)和/或所述第三流动路径(14)包括阀。
2.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于，所述阀是开/关阀。
3.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于，所述阀(15)是远程控制阀。
4.根据权利要求3所述的液压转向装置，其特征在于，所述阀(15)是电控制阀。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压转向装置，其特征在于，所述阀是脉宽调制阀。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压转向装置，其特征在于，所述第二流动路径(13)和所述第三流动路径(14)具有不同的扩增特性。
7.根据权利要求6所述的液压转向装置，其特征在于，所述第二流动路径(13)和所述第三流动路径(14)中的至少一个具有渐进扩增特性。
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