CN111348104B - 液压转向单元 - Google Patents

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Abstract

描述了一种液压转向单元(1)，其包括：供给端口装置，其具有连接至主流路(2)的压力端口(P)和连接至油箱流路(3)的油箱端口(T)；工作端口装置，其具有连接至左工作流路(4)的左工作端口(L)和连接至右工作流路(5)的右工作端口(R)；可变节流孔的桥接装置(7)，其具有连接至主流路(2)和左工作流路(4)的第一左节流孔(A2L)、连接至主流路(2)和右工作流路(5)的第一右节流孔(A2R)、连接至左工作流路(4)和油箱流路(3)的第二左节流孔(A3L)，以及连接至右工作流路(5)和油箱流路(3)的第二右节流孔(A3R)。这种液压转向单元不应具有自动对准功能，但是为驾驶员带来舒适的感觉。为此目的，可变对角节流孔(A11_12)连接至主流路(2)和油箱流路(3)，其中，桥接装置(7)的节流孔在中立位置关闭，对角节流孔(A11_12)在中立位置打开。

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：供给端口装置，其具有连接至主流路的压力端口以及连接至油箱流路的油箱端口；工作端口装置，其具有连接至左工作流路的左工作端口，和连接至右工作流路的右工作端口；可变节流孔的桥接装置，其具有连接至主流路和左工作流路的第一左节流孔，连接至主流路和右工作流路的第一右节流孔，连接至左工作流路和油箱流路的第二左节流孔，以及连接至右工作流路和油箱流路的第二右节流孔。
背景技术
例如从DE 10 2005 011 526 A1中已知这种转向单元。节流孔形成一种惠斯通电桥。惠斯通电桥的一个对角连接至主流路和油箱流路，桥的另一对角连接至两个工作流路。当要转向配备有这种转向单元的车辆时，桥的两个节流孔同时打开，以允许液压流体从压力端口流向一个工作端口，并从另一个工作端口流回到油箱端口。
当将这种转向单元用于农用车辆(例如收割机)的转向时，有时不希望转向轮自对准。然而，这很难通过具有上述桥接装置的转向单元来实现。
发明内容
本发明的任务是，提供一种液压转向单元，该转向单元不具有自动调心并且给驾驶员带来舒适的感觉。
该目的通过如开头所述的液压转向单元来解决，其中可变的对角节流孔连接至主流路和油箱流路，其中桥接装置的节流孔在中立位置关闭并且对角节流孔在中立位置打开。
当桥接装置的节流孔在中立位置关闭以防止自对准时，液压流体的流量就不可能从压力端口流向工作端口之一或从两个工作端口中的另一个返回到油箱端口。但是，由于对角节流孔在中立位置打开，因此仍然允许液压流体通过转向单元从压力端口流向油箱端口，因此一旦驾驶员致动方向盘或任何其他转向命令装置，都不会突然增加压力。对角节流孔优选地布置在桥接装置的对角中。
在本申请中，术语“节流孔”不限于单个排放装置或单个节流装置。节流孔可以由两个或多个排放装置或其他节流装置形成，这些排放装置或节流装置可以串联和/或并联布置。
在本发明的一个实施例中，在中立位置周围的范围内，对角节流孔和桥接装置的节流孔打开。换句话说，存在一个重叠范围，在该范围内，可以通过桥接装置的节流孔来控制液压流体，以建立从压力端口到工作端口之一的流动以及从另一个工作端口返回到油箱端口的流动以及同时允许流体流过对角节流孔。但是，此范围可能很小，例如覆盖-2.5°和+2.5°(不包括中立位置)之间的范围。
在本发明的一个实施例中，第一左节流孔比第二右节流孔打开得更快，并且第一右节流孔比第二左节流孔打开得更快。例如，当将配备有这种转向单元的车辆向左转向时，第一左节流孔和第二右节流孔被打开。当车辆向右转向时，第一右节流孔和第二左节流孔打开。当相应的第一节流孔打开得更快时，可以实现作用在连接至两个工作端口的转向马达上的压力的急剧增加。对于两个转向方向都是如此。
在本发明的实施例中，主节流孔布置在主流路中，其中，主节流孔在中立位置打开。主节流孔在中立位置的开度是最小开度。主节流孔在中立位置允许少量流体流过对角节流孔。
在本发明的一个实施例中，测量马达布置在工作流路之一中。这在桥接装置方面特别有利。工作流路中的测量马达完全由从供给端口流向工作端口或从另一个工作端口流向油箱端口的液压流体驱动。在这种情况下，节流孔优选地由阀芯和套筒的装置形成。方向盘或任何其他转向指令装置在相对于套筒或阀芯的旋转方向上驱动阀芯或套筒。另一元件，即套筒和阀芯中的另一个可操作地连接至测量马达。套筒和阀芯之间的旋转运动打开了一些节流孔，而关闭了其他节流孔，因此，流体流可以从压力端口流向工作端口之一，然后从另一个工作端口流回到油箱端口。流体的流动驱动测量马达，一旦将所需量的液压流体供给到工作端口装置，测量马达将阀芯和套筒恢复到其初始位置或中立位置。
在本发明的一个实施例中，在主流路和油箱流路之间布置有辅助节流孔，其中，辅助节流孔和对角节流孔在不同的角度范围内打开。如有必要，辅助节流孔可用于实现液压流体从中立位置流出。辅助节流孔同样优选地布置在桥接装置的对角上。
在本发明的一个实施例中，辅助节流孔仅在最外面的角度范围内打开。辅助节流孔可以用来给车辆驾驶员一种终点感觉。这是通过允许液压流体从压力端口流向油箱端口来实现的。即使在该路径中没有特定的节流装置，油箱流路中的压力也会增加，驾驶员可以感觉到，从而增加了对方向盘旋转的阻力。由于辅助节流孔仅在最外面的角度范围内打开，因此仅在方向盘可能的旋转运动结束时才产生这种感觉。
在本发明的实施例中，辅助节流孔仅允许流体流入未设置测量马达的工作流路。换句话说，辅助节流孔仅在一个方向上打开，因此油箱流路中的压力足够大，在该一个方向上，相应的工作流路没有设置用于该转向方向的测量马达。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1显示了转向单元的原理线路图，和
图2示出了图1的节流孔的开度。
具体实施方式
图1示意性地示出了液压转向单元1，其包括供给端口装置，该供给端口装置具有连接至主流路2的压力端口P和连接至油箱流路3的油箱端口T。转向单元1还包括工作端口装置，该工作端口装置具有：连接至左工作流路4的左工作端口L，和连接至右工作流路5的右工作端口L。具有两个工作端口L、R的工作端口装置可以连接至转向马达6，例如以双作用液压缸形式。其他转向电机也是可以的。
可变节流孔的桥接装置7连接至主流路2、油箱流路3、左工作流路4和右工作流路5，如下面将更详细描述的。
主节流孔A1布置在压力端口P与桥接装置7之间。止回阀8在朝向的桥接装置7的方向上打开并且布置在压力端口P与主节流孔A1之间。
桥接装置包括连接在主流路2与左工作流路4之间的第一左节流孔A2L。桥接装置7还包括连接在左工作流路4与油箱流路3之间的第二左节流孔A3L。桥接装置7包括连接在主流路2和右工作流路5之间的第一右节流孔A2R。此外，桥接装置7包括连接在右工作流路5和油箱流路3之间的第二右节流孔A3R。在右工作流路5中布置有测量马达9。然而，也可以在左工作流路4中布置测量马达9。
左工作流路4通过超压阀10和止回阀11连接至油箱流路3，该止回阀11朝着左工作流路4的方向打开。右工作流路5以类似的方式通过超压阀12和止回阀13连接至油箱流路3，该止回阀13朝着右工作流路5打开。
压力端口P连接至压力源14。在当前情况下，压力源14包括泵15和先导阀16。然而，也可以使用具有可变排量的泵15。
油箱端口T连接至油箱17，泵15从油箱17抽吸液压流体以将其供给到压力端口P。在油箱端口T和负载感测端口LS之间布置有超压阀18。负载感测端口LS通过先导阀16的控制端口19连接。此外，负载感测端口LS通过止回阀21连接至主节流孔A1和桥接装置7之间的点20(或主流路2中的任何其他点)，止回阀21在朝向桥接装置7的方向上打开。
对角节流孔A11_12连接至主流路2和油箱流路3。此外，辅助节流孔A13_14布置在主流路2和油箱流路3之间。然而，辅助节流孔A13_14和对角节流孔A11_12具有不同的开启特性，即它们在不同的角度范围内打开。它们都优选地布置在桥接装置的对角上。
在下面的说明中，以一组阀芯和套筒为例，其中上述节流孔形成在阀芯和套筒之间。当阀芯相对于套筒旋转时，一些节流孔打开，而其他节流孔关闭。在该示例中，当方向盘旋转时，阀芯旋转，即阀芯可操作地连接至方向盘。套筒可操作地连接至测量马达9，即当测量马达9由从压力端口流向工作端口之一或从另一个工作端口返回到油箱的液压流体驱动时(取决于测量马达的位置)，一旦将所需量的液压流体供给到工作端口装置L、R，测量马达9将套筒驱动回至中立位置。
图2显示了可变节流孔A1、A2L、A2R、A3L、A3R、A11_12和A13_14的打开行为。图2在水平轴上显示了阀芯和套筒之间的从-15°到+15°的角度位移。中立位置为0°。纵轴表示上述节流孔的开度。
可以看出，在中立位置，即在0°，桥接装置的节流孔被关闭，即第一左节流孔A2L、第二左节流孔A3L、第一右节流孔A2R和第二右节流孔A3R均关闭。然而，主节流孔A1以最小的开度打开。此外，对角节流节流孔A11_12在中立位置打开。
离开0°的中立位置(即，中立位置)后，桥接装置7的节流孔立即打开，即它们在0.25°处开始打开。当桥接装置7的节流孔开始打开时，对角节流孔A11_12仍然打开。但是，对角节流孔A11_12的关闭角度为-2.5°(向左转向)和+2.5°(向右转向)。
由此，即使在中立位置(0°)，也能够使液压流体从压力端口P流向油箱端口T，因此，具备这种转向单元的车辆的驾驶员能够非常顺畅地开始转向。
辅助节流孔A13_14仅在-13.5°处并且仅在车辆向左转向(即第一左节流孔A2L和第二右节流孔A3R打开)时打开。在这种情况下，辅助节流孔A13_14允许流体从压力端口P流入油箱流路3，该流动增加了油箱流路3中的压力。换句话说：在布置有测量马达9的“分支”中，存在“终点”，并且该“终点”由测量马达9模拟。另一个“分支”包括辅助节流孔A13_14。提到的压力增加并不显着。但是，驾驶员感觉到方向盘进一步旋转的阻力增大。这种增加的阻力对应于机械止挡感觉。
如图2中可见，第一左节流孔A2L和第一右节流孔A2R比第二右节流孔A3R和第二左节流孔A3L打开快得多。因此，由相应的第一节流孔引起的在工作端口L、R中的一个与压力端口P之间的压降小于流体通过第二节流孔A3L、A3R返回的途中的压降，从而转向马达6在压力之间被“夹紧”。
通常，这种转向单元具有约3°的死区。使用对角节流孔可以将死区减小到大约0.25°。然而，这分别取决于第一左节流孔A2L或第一右节流孔A2R的打开开始以及对角节流孔A11_12的打开行为。

Claims (8)

1.一种液压转向单元(1)，其包括：供给端口装置，其具有连接至主流路(2)的压力端口(P)和连接至油箱流路(3)的油箱端口(T)；工作端口装置，其具有连接至左工作流路(4)的左工作端口(L)和连接至右工作流路(5)的右工作端口(R)；可变节流孔的桥接装置(7)，其具有连接至主流路(2)和左工作流路(4)的第一左节流孔(A2L)、连接至主流路(2)和右工作流路(5)的第一右节流孔(A2R)、连接至左工作流路(4)和油箱流路(3)的第二左节流孔(A3L)，以及连接至右工作流路(5)和油箱流路(3)的第二右节流孔(A3R)，其特征在于，可变对角节流孔(A11_12)连接至主流路(2)和油箱流路(3)，其中桥接装置(7)的节流孔在中立位置关闭，可变对角节流孔(A11_12)在中立位置打开。
2.根据权利要求1所述的液压转向单元，其特征在于，在中立位置周围的范围内，对角节流孔(A11_12)和桥接装置(7)的节流孔打开。
3.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，所述第一左节流孔(A2L)比所述第二右节流孔(A3R)打开得更快，并且所述第一右节流孔(A2R)比所述第二左节流孔(A3L)打开得更快。
4.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，主节流孔(A1)布置在所述主流路(2)中，其中，所述主节流孔(A1)在中立位置中打开。
5.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，测量马达(9)布置在左工作流路(4)和右工作流路(5)中的一个中。
6.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，辅助节流孔(A13_14)设置在主流路(2)与油箱流路(3)之间，其中辅助节流孔(A13_14)和对角节流孔(A11_12)在不同角度范围内打开。
7.根据权利要求6所述的液压转向单元，其特征在于，所述辅助节流孔(A13_14)仅在最外面的角度范围内打开。
8.根据权利要求7所述的液压转向单元，其特征在于，测量马达(9)布置在左工作流路(4)和右工作流路(5)中的一个中，并且所述辅助节流孔(A13_14)仅允许流体流入未设置所述测量马达(9)的工作流路(4)中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018102465B4 (de) * 2018-02-05 2022-01-05 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkanordnung
JP7155877B2 (ja) * 2018-10-30 2022-10-19 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319495A1 (de) * 1992-06-12 1993-12-16 Toyoda Machine Works Ltd Hydraulische Servolenkvorrichtung
JPH07323860A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Jidosha Kiki Co Ltd 車速感応式パワーステアリング装置
EP2610136A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-03 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device
CN108860299A (zh) * 2017-05-08 2018-11-23 丹佛斯动力系统有限公司 液压转向单元

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69319990T2 (de) * 1992-10-22 1998-12-10 Toyoda Machine Works Ltd Hydraulische Servolenkung
DE102005011526A1 (de) 2005-03-10 2006-10-19 Thyssenkrupp Presta Steertec Gmbh Aktive Hydrauliklenkung
EP2127998A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-02 Sauer-Danfoss Holding ApS Hydraulic steering unit
DE102017109799B4 (de) * 2017-05-08 2019-01-17 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkeinheit
DE102017109794B4 (de) * 2017-05-08 2019-05-09 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkeinheit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319495A1 (de) * 1992-06-12 1993-12-16 Toyoda Machine Works Ltd Hydraulische Servolenkvorrichtung
JPH07323860A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Jidosha Kiki Co Ltd 車速感応式パワーステアリング装置
EP2610136A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-03 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device
CN108860299A (zh) * 2017-05-08 2018-11-23 丹佛斯动力系统有限公司 液压转向单元

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Publication number Publication date
CN111348104A (zh) 2020-06-30
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