CN1139063A - 转向助力器及离合器的液压控制装置及其工作方式 - Google Patents

Abstract

机动车辆已经广泛采用液压转向助力装置(30)和离合器操纵装置(39)。已知的转向助力装置和离合器操纵装置各设有自己单独的控制装置和液压发生装置。本发明提出使上述两个装置(30、39)，只用一个共同的控制装置和一个液压发生装置。为此目的，该控制装置通过操纵控制阀(11)，使储压罐(16)得以充压。并使转向助力装置得以驱动。另外还设计了控制阀(17)，用以引出储压罐(16)中的液压工作媒介驱动离合器操纵装置(39)。

Description

转向助力器及离合器的 液压控制装置及其工作方式

本发明涉及机动车液压控制装置及其工作方式，其中描述于权利要求1和9的特征部分。

德国专利DE 3520884 A1介绍的机动车液压控制装置由液压发生装置和控制阀控制转向助力装置，各部件间以液压管路连接。该液压传动的转向助力装置主要组成部分为活塞-气缸装置，其中的活塞杆为齿杆型与机动车的转向器的转向臂轴上的轮齿啮合。此外，机动车辆除了采用该类转向阻力装置外，还广泛采用液压离合器操纵装置。

本发明旨在创造一种转向助力装置和离合器操纵装置合用的液压控制装置，并说明其工作方式。上述控制装置在权利要求1的特征部分中描述，而其工作方式则在权利要求9中阐述。本发明的完善与扩展见其他的从属权利要求。

本发明权利要求所提出的控制装置中包含有液压控制的转向助力装置、液压工作媒介储压罐、液压发生装置，各部件由液压管路联接。此外，上述储压罐可向离合器操纵装置提供液压工作媒介。

以下凭借附图阐述本发明，图1、图2表示本发明的两种具体实施方案；

图1表示转向助力装置和离合器操纵装置的控制装置，其中离合器位移传感器与离合器调节缸体分离。

图2表示与图1相应的控制装置，其中离合器位移传感器与离合器操纵装置连成一体。

图1表示的控制装置有4个不同的组成部分。并通过液压管路相联接，即液压发生装置1、储压装置10、转向助力装置30和离合器操纵装置39。液压发生装置主要包括驱动马达2、液压泵3、储液罐4、单向阀门5、必备的压力安全阀6以及液压管路7、8、19。

液压发生装置1经液压管路8与储压装置10联接，并向控制阀11、节流阀12和液压管路21提供具有主压的工作媒介。本实施方案中，该控制阀11可取“开”或“关”两种控制位置。取开位时，液压管路8联通液压管路22向液压管路9供压，液压管路9则连接转向助力装置30的转向控制阀33的一个输入端口。

在液压管路9或22中设有压力传感器13，将压力信号输往一个控制电脑，此电脑用于启闭本控制装置各类阀门，图中略去不画。使控制阀11与节流阀12并联，并接液压管路9。

与液压管路8连接的液压管路21经单向阀15通向储压罐16，其罐压由压力传感器14测量并输入到上述电脑中。

该储压罐16连接储压装置10的末端部件，即离合器控制阀17。后者经液压管路18连接离合器操纵装置39，另一路径液压管路19连接液压发生装置1中的储液罐4。

图1中同样也表示转向助力装置30的示意图，其主要部件包括转向调节缸34，以齿杆一轮齿方式与机动车方向盘31连接。转动角传感器32的作用为把方向盘31的转动角信息输入上述电脑。离合器操纵装置39的主要部件活塞-缸装置40的作用为移动离合器杆47，以控制离合器46。此实施方案中，该活塞-缸装置40的活塞49装有一个位移传感器41，其检出信号经虚线所示电路向图中未表示的上述控制电脑传递。

图2所示实施方案中，储压装置10内还包含一个离合器液压分配装置50。在离合器液压分配装置50中，其离合器控制阀17与活塞-缸装置44组合一起。后者的活塞49上联有一个离合器位移传感器41，检出信号亦经虚线所示电路向图中未表示的上述控制电脑传递。

控制阀17经过活塞-缸装置44，并通过液压管路43与活塞-缸装置45联接。后者用活塞杆或活塞轴47控制离合器46。

在本发明的较佳实施方案中，在图1所示的储压装置10，甚或包括离合器液压分配装置50一起，可以构成一紧凑而结构上共属的装置，安在一个机壳中，通过液压管路8、9、19与转向助力装置30和液压发生装置1联接。

下面按照在车辆各种不同工作状态描述相应的上述控制装置工作方式，以加深对它的理解。

液压发生装置1的马达2可以按需地，也可以持续地驱动液压泵3，为液压管路8提供足够的高压，以供控制装置工作之需。高压工作媒介经过液压管路8、21和单向阀15充入储压罐16，以备离合器操纵装置39工作所需。转向助力装置30则经液压管路8、22、19获得工作媒介。

一种可能的状况是，转向助力装置30、离合器46均不操作，储压罐16内充满工作媒介即压力在额定压力范围内。这时，控制阀11开启，工作媒介将无压力变化地经控制阀11、液压管路22、9流过控制阀33经液压管路20和19流向储液罐4，从而丧失压力。此时单向阀门15将关闭，阻止储压罐内高压工作媒介流失。

当储压罐16以额定压力推动转向助力装置30时，此时储压装置10的控制阀11将开启，使工作媒介能无阻挡地通过。由于结构设计的原因，转向器控制阀33的节流截面积越大，工作媒介的压力越高，对转向调节缸34的推力也越大。当液压管路9、20、8、21内压力超过储压罐16压力时，单向阀15开启，同时对储压罐16充压。若转向器不工作，储压罐压力降至某一最低压力时，控制阀门11将关闭，工作媒介不能经液压管路22流至转向控制阀33，使控制阀11前的液压管路8内压力升高，单向阀15开启，向储压罐16充压。同时，液压泵3泵出的工作媒介的分流通过与控制阀11并联的节流阀12，经液压管路9供给转向控制阀33。这一储压罐充压过程，可以定时控制，也可以利用传感器14控制，当储压罐16内压力达予设值或者完成予设时间充压过程后，就可重新开启控制阀11。

在储压罐充压过程中，控制阀11关闭，单向阀15开启，从而转向助力装置30只能经节流阀12和流压管路9获得最少的液压工作媒介。此时，如果启动转向控制阀33去推动转向调节缸34，液压管路9中经过节流阀12流向转向控制阀33的工作媒介分流将受阻塞，其压力升高，由压力传感器检出的信号输往图中未画的控制电脑。当压力超过限定值时，电脑指令控制阀11开启，由压力发生装置产生的液压工作媒介重新全部流向转向助力装置30。转向装置节流所产生的压力，使在储压罐压力低于前接的液压管路压力时对储压罐16充压。

该控制装置长期搁置不用或者车辆停止时，如果开始启动控制装置，应将控制阀11关闭，直至压力传感器14捡出储压罐16中有足够压力或者充压时间达到予设值时才开启，以确保储压罐16内有足够压力推动离合器46。在车辆行驶中，如果储压罐压力降至最低值以下，以上过程也将进行，并在超过一最长工作时间后停止。从而可知，车辆行驶过程中，充压过程将通过多次地，短时开启和关闭控制阀11完成。

不难设想，在不操作方向盘31时，当通过离合器操纵装置39或离合器液压分配装置50中的位移传感器捡出储压罐16内压力下降时，控制阀11才会关闭以向储压罐16充压。压力信息亦可通过传感器14捡出。

为了保证离合器操纵装置可靠工作，我们可以这样设计，即当传感器14捡出储压罐16中的余压仅仅够于推动离合器调节活塞作一个予设的并且存入电脑的位移时，此时，应使控制阀11关闭以便为储压罐16充压。原则上，只有在转动角传感器32未测出转向器工作过程时，才通过开启控制阀门11切断对储压罐16的充压过程。反之充压过程将持续下去，直至转向器停止动作。为了避免充压过程对方向盘工作的影响，这一措施是必要的。

通过对这一控制装置的构造和工作方式的阐述可知，可以设计出这样一种装置，即仅用一个液压发生装置就可确保驱动液压离合器操纵装置和液压转向助力装置。

Claims (18)

1.机动车液压控制装置，其中具有一个通过工作压力管路与液压转向助力装置(30)联接的液压发生装置(1)，其特征为，

液压发生装置(1)和转向助力装置(30)通过液压管路与装置(10)联接，以调节储压罐(16)的压力，后者用液压推动离合器(46)。

2.据权利要求1的控制装置，其特征为，其液压发生装置(1)包含驱动马达(2)，液压泵(3)，储液罐(4)，单向阀门(5)，必要的压力安全阀(6)以及液压管路(7、9、19)。

3.据权利要求1的控制装置，其特征为，用转向调节缸(34)支配转向助力装置(30)，前者与方向盘(31)，转角传感器(32)和用以操纵转向调节缸(34)的转向控制阀门(33)相联接。

4.据权利要求1至3中之一的控制装置，其特征为，装置(10)中设有控制阀(11)，前接液压发生装置(1)，后通转向助力装置(30)，首先接通其控制阀(33)，

在装置(10)中，在联通控制阀(11)和转向控制阀(33)的管路(9、22)上设有压力传感器(13)，

在装置(10)中，与管路(8，9)相联接，并联于控制阀(11)设有节流阀(12)，

在装置(10)中，位于来自液压发生装置(1)的液压管路(8)与储压罐(16)之间设有单向阀(15)，

在装置(10)中，在单向阀(15)和储压罐(16)之间的管路上设有压力传感器(14)，且，

在装置(10)中的储压罐(16)，和向储液罐(4)回流的液压管路(19)之间设有一个控制阀(17)，并且

离合器(46)上装有一个操纵装置(39)。

5.据权利要求4的控制装置，其特征是该离合器操纵装置设有一个一级活塞一气缸装置(44)，它联通控制阀(17)并且经工作压力管路(43)与一个二级活塞一气缸装置(45)联接，后者与离合器(46)的活塞杆(47)耦联。

6.据权利要求5的控制装置，其特征为，一级活塞一气缸装置(44)的活塞(49)上联有位移传感器(41)。

7.据权利要求4的控制装置，其特征为，离合器操纵装置(39)是由一个活塞-气缸装置(40)构成，其活塞(49)与离合器(46)的离合器杆(47)耦联，并且联有一个位移传感器(41)。

8.据权利要求1至7中任一或多个的液压控制装置，其特征为，

一个共有机壳，一个控制阀(11)，一个节流阀(12)，两个压力传感器(13、14)，一个单向阀(15)，一个储压罐(16)以及一个离合器控制阀(17)，它们通过液压管路(8、9、19、21、22、43)相互联接，并且和/或与液压发生装置(1)，转向助力装置(30)及离合器操纵装置(39)联接。

9.据权利要求1至8中任一或多个的控制装置的工作方式，其特征为，

当方向盘(31)不操作，离合器(46)不操作且储压罐(16)压力充足的条件下，储压装置(10)中的控制阀(11)开启，

此时，转向助力装置(30)中的转向控制阀(33)将液压工作媒介导向储液罐(4)，并且不再推动转向器，

而储压罐(16)通过单向阀门(15)和控制阀(17)关闭。

10、据权利要求1至8中任一或多个的控制装置的工作方式，其特征为，

在方向盘(31)操作，且储压罐(16)充足的条件下，储压装置的控制阀(11)开启，

这里，由于转向控制阀(33)的作用，转向调节缸(34)活动，产生转向扭力，且，

当此控制液压超过储压罐(16)的充压时，单向阀(15)开启，并向储压罐(16)充压。

11.据权利要求1至8中任一或多个的控制装置的工作方式，其特征为，

在方向盘(31)不操作，且压力传感器(14)捡出储压罐(16)内液压降至最低压力之下时，储压装置(10)中的控制阀(11)将通向转向助力装置(30)的液压管路(22)关闭，从而仅有经过与控制阀(11)并联的节流阀(12)的液压分流流向转向助力装置(30)，且这时，

工作媒介流经与液压管路(8)相联接的液压管路(21)以升高的压力向储压罐(16)充压。

12.据权利要求10的工作方式，其特征为，充压过程受时间控制，或通过传感器(14)测充压控制，在储压罐内压力达到设定值或者充压过程达到设定时间时，使控制阀(11)处于开启状态。

13.据权利要求10、11的工作方式，其特征为，

当方向盘(31)操作，并在储压罐(16)的充压过程时，而且在控制阀(11)关闭，而单向阀(15)开启时，

这时，转向助力装置(30)通过节流阀(12)和管路(9)得到最低液压工作媒介，

转向控制阀(33)启动转向调节缸(34)，

液压传感器(13)检测管路(9)的液压压力，且，由于启动转向调节缸(34)使压力升高，开启控制阀(10)。

14.据权利要求1至12中任一或多个的工作方式，其特征为，长时间不使用后又启用本控制装置或车辆停驶时，应将控制阀(11)持关闭状态直至压力传感器(14)检出储压罐(16)充足压力，或达到设定时间。

15.据权利要求1至11中任一或多个的工作方式，其特征为，储压罐(16)的充压过程通过控制阀(11)的短时间的关闭和开启过程完成。

16.据权利要求1至15中任一或多个的工作方式，其特征为，当方向盘(31)停驶位时，如果离合器(46)或离合器动力活塞(49)上的位移传感器插测出储压罐(16)中压力下降，控制阀(11)即关闭，对储压罐(16)充压。

17.据权利要求1至16中任一或多个的工作方式，其特征为，如果储压罐(16)中余压仅足以通过离合器动力活塞(49)，只能使离合器产生一予设位移时，压力传感器(14)发出信号，从而关闭控制阀(11)，为储压罐(16)充压。

18.据权利要求1至17中任一或多个的工作方式，其特征是，只有在传感器(32)感知方向盘位于停驶位时，控制阀(11)才开启以终止充压过程。

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