SU1077563A3

SU1077563A3 - Система рулевого управлени автомобил

Info

Publication number: SU1077563A3
Application number: SU752188499A
Authority: SU
Inventors: Ли Рау Джим
Original assignee: Трв Инк (Фирма)
Priority date: 1974-11-06
Filing date: 1975-11-06
Publication date: 1984-02-29
Also published as: NL7512894A; SE7512393L; FR2290339A1; IE43787B1; BR7507261A; IT1045500B; CA1045940A; DE2549871A1; LU73750A1; BE835256A; FR2290339B1; DE2549871C2; DK142763B; DK493475A; IE43787L; SE406889B; AU8636775A; JPS5819505B2; ES442374A1; US4079805A

Abstract

СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержаща гидро .насос переменной производительности механически св занный с двигателем автомобил , исполнительный гидроцилиндр поворота, механически соединенный с управл елйми колесами автомобил , шидравлический рулевой механизм., подвижный элемент гидро|распределител которого кинематиче (ски соединен с рулевым колесом и ь; ЗИРУ101ЦИМ устройством и гидравлически св зан посредством напорной гидроли-, НИИ с упом нутым гидронасосом, гидролинии управлени - с органом управлени подачей гидронасоса, сливной гидролинии - с гидробаком и о исполнительными гидролини ми - с исполнительным гидроцилиндром поворота , отличающа с тем, что, с целью улучшени маневренности путем обеспечени возможности изменени подачи гидронасоса в зависимости от угла поворота рулевого колеса, она снабжена регулируемым дросселем с измен емым в зависимости от перемещени подвижного элемента проходным сечением, установленным в гидролинии гидрораспределител между СУ) напорной гидролинией и дозирующим устройством, причем упом нута гидролини управлени гидравлически соединена с гидролинией, соедин ющей упом нутый регулируемый дроссель с дозирующим устройством.

Description

Изоб11етение относитс к транспор ному машиностроению,- в частности к системам рулевого управлени автомо бил с усилителем. Известна система рулевого управлени автомобил , имеюща гидравлический рулевой механизм, гидравлически соединенный с гидронасосом переменной производительности,.с ги робаком.: и с исполнительным гидроцилиндром поворота Y| . Недостаток системы - отсутствие механизма слежени , обеспечивающего согласованное действие между углом поворота рулевого колеса и углом по ворота управл емых колес. Известна также система рулевого управлени автомобил , содержаща гидронасос переменной производитель ности, механически св занный с двиг телам автомобил , исполнительный гидроцилиндр поворота, механически, соединенный с управл емымиколесами автомобил , гидравлический ру- левой механизм, подвижный элементгидрораспределител которого кинематически соединен с рулевым колесо и дозирующим устройством и гидравли чески св зан посредством напорной гидролинии с упом нутым гидронасосом ,, гидролинии управлени - с орга ном управлени подачей гидронасоса, сливной гидролинии - с ..ги.дробаком . и исполнительными гидролини ми - с исполнительным гидроцилиндром поворота 2 . . Недостатком известного рулевого устройства вл етс невозможнрс.ть изменени подачи гидронасоса в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Цель изобретени - повышение маневренности путем обеспечени возможности изменени подачи гидронасо са в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Указанна цель достигаетс тем, что система рулевого управлени автомобил , содержаща гидронасос переменной производительности, меха нически, св занный с двигателем авто мобил , исполнительный гидроцилиндр поворота, механически соединенный с управл емыми колесами автомобил , гидравлический рулевой механизм, подвижный, элемент гидрораспределител которого кинематически соединен с рулевым колесом и дозирующим устройством, и гидравлически св зан посредством напорной гидролиний с упом нутым гидронасосом, гидролинии управлени - с органом управлени подачей гидронасоса, сливной ги ролинии. - с гидробаком и исполнител ными гидррлини ми - с исполнительны гидродилиндром поворота, снабжен регулируемым дросселем с измен емым в зависимости от перемещени подвижного элемента проходным сечением, установленным в гидролинии гидрораспределител между напорной гидролинией и дозирующим устройством, причем упом нута гидролини гидравлически соединена с гидролинией, соедин ющей упом нутый регулируемый дроссель с дозирующим устройством. На фиг, 1 схематически представлена система рулевого управлени автомобил ; на фиг, 2 - гидравлический рулевой механизм, общий вид; на фиг, 3 - то же, схема. Система рулевого управлени автомобил включает гидронасос 1 переменной производительности, который гидравлически посредством гидролиний 2 соединен с згидравлическим рулевым механизмом 3, Гидронасос 1 приводитс во вращение двигателем 4-, Когда система рулевого управлени находитс в рабочем режиме (фиг, 1), рабоча жидкость от гидронасоса 1 подаетс через дозирующее устройртв .о 5 к исполнительному гидроцилиндру 6 поворота через гидравлический рулевой механизм 3, С гидроцилиндром св заны управл емые колеса 7 и 8 .автомобил , В систему включен узел 9 управлени производительностью гидронасоса . Узел 9 управлени может иметь различн.ыё формы, В предлагаемом варианте узел 9 управлени включает компенсационный клапан 10 потока. Который .приводитс в действие, чтобы осуществить работу с возвратно поступательным диском дл изменени производительно.сти гидронасоса 1 рулевого управлени , С тем, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель 4 и увеличить срок службы гидронасоса 1 рулевого управлени , компенсационный клапан 10 потока воздействует на работу мотора 11, перемеща наклонный возвратнопоступательный диск 12 гидронасоса 1 рулевого управлени в положение, .соответствующее минимальной производительности при включении гидравлического рулевого механизма 3 в нейтральное или закрытое положение, блокирующее поток текучей среды к гидроцилиндру б рулевого управлени или от него, все еще поддерживающе-. го пониженное резервное давление, соответствующее пружине 13 компенсационного клапана потока. Гидронасос 1 рулевого управлени вл етс хорошо известным типом аксиально-поршневого гидронасоса и включает вращаемый барабан 14, имеющий множество цилиндров, в которых расположены с возможностью скольжени поршни 15, Барабан соединен с входным валом 16, который непрерывно вращаетс двигателем 4 со скоростью , котора пр мо пропорциональна изменени м рабочей скорости двигател . Когда гидронасос 1 рулевого управлени находитс ,в положении минимальной производительности, поверхность 17 наклонного диска 12 зацепл ет стопорную поверхность 18, так что неподвижна рабоча поверхность 19, наход ща с в зацеплении с поршн ми 15, перпендикул рна центральной оси входного вала 16 и барабана 14, Когда наклонный диск 12 находитс в положении минимальной производительности, вращение барабана . 14 входным валом 16 недостаточно, чтобы заставить поршни. 15 совершать возвратно-поступательное движение внутри цилиндров, а гидронасос 1 рулевого управлени не способен подавать рабочую жидкость под давлением выше редуцированного уровн ,

Во врем движени поршн 20 мотора с наклонным диском влево (фиг,1) сравнительно сильна смещающа пружина 21 поворачивает наклонный диск 12 из положени минимальной производительности до рабочего положени , Этот поворот заставл ет рабочую по-, верхность 19 наклонного диска 12 располагатьс под острым углом относительно центральной оси барабана 14 и входного вала 16, Следовательно , вращение барабана 14 непрерывным вращением входного 16 заставл ет поршень 15 совершать возвратно-поступательное движение и выпускать рабоччую жидкость из гидронасоса 1 рулевого управлени через трубопровод; 22, Чем дальше движетс наклонный диск 12 от положени минимальной производительности, тем далее движетс каждый из поршней через рабочий ход в течение каждого оборота барабана 14 и тем больше поток рабочей жидкости гидронасоса 1 рулевого управлени ,

При вращении рулевого колеса 23 включаетс гидравлический рулево механизм -3, пропуска рабочую жидкость от гидронасоса 1 рулевого управлени к дозирующему устройству 5 и от последнего - к рабочей камере 24 гидроцилиндра рулевого управлени со скоростью, измен ющейс в пр мой зависимости от скорости вращени рулевого колеса 23,

Дозирующее устройство 5 и гидравлический рулевой механизм 6 взаимосв заны . Дозирующее устройство 5 предпочтительно включает ротор 25, который вращаетс относительно неподвижного статора 26 со скоростью, измен ющейс в функции скорости вращени рулевого колеса 23, По мере этого движени в гидроцилиндр 6 дозируетс текуча среда. Рулевое колесо 23 соединено с ротором через

гидравлический рулевой механизм 3, состо щий из золотника 27, который аксиально приводитс в действие входным валом 28f соединенным с рулевым колесом 23 при вращении последнего,

Золотник 27 соединен с ротором 25 при помощи шлицевого вала 29, В нейтральном положении ротор 25 заперт от возможн.ости вращени . Золотник 27 перемещаетс к положению в зависимо0 сти от сил, приложенных к нему от вала 28 рулевого управлени . Взаимодействие золотника 27 и дозирующего устройства 5 известны. При прек-, ращении вращени руле.вого колеса 23

5 добавочное движение ротрра 25 вызывает осевое движение олотника 27 рулевого механизма по направлению и нейтрали ,

При включении гидравлического руQ левого механизма 3 на рабочий режим с (фиг, 1) рабоча жидкость от гидронасоса рулевого управлени направл етс по трубопроводу 30 через воспринимающее нагрузку отверстие 31

5 переменного сечени к дозирующему устройству, которое подает рабочую жидкость к трубопроводу, соединенному с рабочей камерой 24 гидролинией 32 гидроцилиндра 6, Размер отверсти 31, выполненного в блоке (фиг.З),. и скорость потока рабочей жидкости к дозирующему, устройству 5 мен ютс в в пр мой зависимости от скорости вращени рулевого колеса 23 и/или изменени рулевой нагрузки, Дозиро5 ванный поток рабочей жидкости из дозирующего устройства 5 заставл ет поршень 33 гидроцилиндра 6 двигатьс в левую сторону (фиг, 4), По мере движени поршн . 33 влево колеса 7

0 и 8 поворачивают.с и рабоча жидкость выпускаетс из камеры 34 гидроцилиндра через трубопровод 35 к рулевому механизму 3, Это рабоча жидкость проходит через кали:брова1нное

5 антикавитационное отверстие 36, которое соединено с выпускным трубопроводом 37, Трубопровод 38 обратной подачи гидравлически соединен с камерой 39 давлени клапана 10, ПереQ даваемое через трубопровод 38 давление рабочей жидк.ости мен етс как функци скорости вращени рулевого колеса 23 и запроса текучей среды дозирующим устройством 5 от переменной нагрузки. Следовательно, золотник 40 клапана подаетс влево

(фиг, 1) под действием смещающей, пружины 13 и давлением текучей среды в камере 39 с силой, котора мен етс в пр мой зависимости от измене0 НИИ потока рабочей жидкости. Давление рабочей жидкости в противоположной камере 41 клапана 10 потока мен етс в пр мой зависимо.сти от изменений выпускного давлени гидронасоса 1, За счет действи смещающей

пружины 13 выпускное давление рабочей жидкости гидронасоса 1 всегда больше, чем давление рабочей жидкости в камере 39 на величину, соответствующую усилению пружины 13, В одном из: предлагаемых вариантов изобретени размер пружины 13 выбираетс таким, чтобы поддерживать между выпускным давлением рабочей жидкости из гидронасоса 1 и давлением в камере 39 резервный и компенсирующий нагрузку перепад в 1,4 МПа

Когда золотник-шпулька 40 сдвигаетс влево (фиг, 1), выпуск 42 от сливного трубопровода 43 соедин етс с каналом 44, ведущим к трубопроводу 45, и через предохранительный клапан 46 высокого давлени к трубопроводу 47, ведущему к клапану 10 потока. Кольцева канавка 48 в клапане 10 потока соедин ет трубопровод 47 непосредственно с трубопроводом 49 даже, если перемычек а 50 кла пана блокирует поток рабочей жидкости от камеры 44 давлени к трубопрводу 49, Поскольку трубопровод 49 непосредственно соедин етс мотором с наклонным диском, то смещение золотника 40 с перемычкой 50 по направлению влево (фиг. 1) сообщает камеру 51 мотора со сливом. Конечно, это дает возможность пружине 21 перемещать наклонный диск 12 и увеличивать производительность гидронасоса 1 рулевого управлени ,

С увеличением производительности гидронасоса 1 возрастает давление в камере 41 клапана 10 потока. Чрезмено высокое давление в камере 41 движет золотник 40 по направлению вправо (фиг, 1), Когда гидроцилиндр 6 имеет определенную заданную рабочую скорость, соответствующую скорости, с которой вращаетс рулевое колесо 23, включаетс в работу дозирующее устройство 5 и резервное давление восстанавливаетс , цилиндрическа клапанна перемычка 50 снова запира т поток рабочей жидкости между трубопроводом 43 и трубопроводом 45 гидравлически запира мотор с наклонным диском 11. I

Предполагаетс , что .в течение вращени рулевого колеса с посто нной скоростью рабоча скорость двигател 4 может или увеличиватьс , или уменьшатьс , Поскольку гидронасос 1 рулевого управлени вл етс гидронасосом принудительного типа, то изменение скорости его привода мен ет скорость потока рабочей жидкости от гидронасоса через гидравлический рулевой механизм 3 к цилиндру 6 рулевого управлени . Это выражаетс в изменении давлени в камере 41. Уйазанное изменение давлени заставл ет золотник 40 сдвигатьс

под вли нием или давлени рабочей жидкости в камере 41, или давлени в камере 39, двига наклонный диск 12 в сторону изменени производительности гидронасоса 1 рулевого управ лени таким образом, чтобы поддерживать рабочую скорость гидроцилиндра б посто нной дл заданного значени , даже если мен етс частота вращени двигател 4.

При повороте рулевого колеса 23 приводитс в действие рулевой механизм 3. Начальный поворот рулевого кол,еса 23 открывает отверстие 31 до величины, соответствующей требуе5 мой скорости вращени рулевого колеса . В этом случае рабоча жидкость поступает через отверстие 31 как в дозирующее устройство 5, так и в трубопровод 38,

0 Гидронасос 1 начинает работать до открывани гидравлического рулевого механизма 3, подава в камеру 41 клапана 10 давление. Давление в камере 41 равно усилию пружины 13 и.%

5 давлению в камере 39, которое отводитс к резервуару через отверстие 52. Если силы, действующие на золотник 40, стрем тс двигать его .вправо , то избыток усили пружины 13 и

Q давлени стрем тс перемещать золотник влево, при этом камера 41 сообщаетс с камерой 51, осуществл снижение производительности гидронасоса 1. Соответственно, до открыти

с рулевого механизма 3 золотник 40

находитс в сбалансированном положе-. НИИ, когда выходное давление на однЬй строке золотника 40 равно усилию пружины, В это врем наклонный диск 12 гидронасоса находитс в поло0 жении минимальной производительности , поддержива минимальное резервное давление.

Сразу, как только открываетс рулевой механизм 3 и отверстие 31,

5 закрываетс отверстие 52. Таким образом , давление рабочей жидкости сообщаетс через трубопровод 38 с камерой 39. Это вызывает движение золотника 40 влево и приводит к со0 ответствующему небольшому возрастанию производительности гидронасоса 1 благодар тому, что камера 51 мотора с наклонным диском сообщаетс с выпуском. С возрастанием выпус ска гидронасоса 1 растет давление в камере 41. Аналогично растет давле- ние в трубопроводе 38, также давление , действующее на дозирующее устройство 5.

Как только устанавливаетс давле0 ние, достаточное дл установившегос

режима работы дозирующего устройст ва 5, золотник 40 клапана перемещаетс против действи пружины 13.

Конечно, чем больше скорость рулевого колес5а, тем больше требуетс

рабочей жидкости, поступающей через дозирующее устройство 5, и тем больше увеличиваетс размер отверсти 31 дл поддержани давлени пружины при увеличенной скорости рулевого управлени . При увеличенииразмера отверсти 31 падение давлени в этом отверстии снижаетс и увеличиваетс , давление в трубопроводе 38..Это возрастание давлени передаетс к камере 39 и, с тем, чтобы обеспечить этот запрос, увеличиваетс производительность гидронасоса 1. Если производительность гидронасоса 1 превышает затребованный дозирующин устройством запрос, то после этого давление в камере 41 увеличиваетс и перемещает золотник.40 вправо, отвод давление в камеру 51. В результате производительность гидронасоса 1 снижаетс . Соответственно, система работает дл обеспечени потока рабочей жидкости под давлением согласно запросу. Кроме того, отверстие 31 функционирует так, чтобы поддерживать перепад давлени между камерыми 41 и 39, равным результирующему давлению пружины 18, Один из предлагаемых вариантов рулевого механизма 3 показан на фиг. 3. в рулевом механизме соединены различные трубопроводы, которые запираютс , когда механизм находит;СЯ в нейтральном или в недействую .щем режиме, за исключением трубопровода 38, соединенного с выпуском через отверстие 52, При смещении ;влево золотника 53 (фиг, 3) дл включени гидроцилиндра 6 рабоча жидкость от питающего трубопровода 30 проводитс через канал 54 клапана к дозирующему устройству 5, Дозированный поток рабочей жидкости направл етс из дозирующего устройства 5 через канал 55 к трубопроводу 30 питани мотора. Давление рабочей жидкости, передаваемое от гидроцилиндра б через трубопровод 35, отводитс через отверстие 36 к выпускному трубопроводу 37. С трубопроводом 38 обратной подачи через

0 канал 56 соединен соответствующий проход,;Рабоча жидкость иэ питающего трубопровода 30 проходит через отверстие 31 переменного размера прежде, чем она поступит к дозирую5 Щему устройству 5 и к каналу, 56, ведущему к трубопроводу 38 обратной подачи,

При смещении золотника 54 вправо (фиг. 3) рабоча жидкость под давлеQ нием направл етс из трубопровода 30 через канал 57 к дозирующему устройству 5, а из последнего через проход 14 клапана - к трубопроводу 35, Рабоча жидкость, поступаю5 Ща к дозирующему устройству 5,

проходит через отверстие 31 переменного размера. Клапанный канал 57 вниз по течению от отверсти 31 соединен через проход 58 клапана с трубопроводом 38 обратнЬй подачи. Рабоча жидкость от гидроцилиндра 6 и трубопровода 32 направл етс через дозирующее отверстие 31 к выпускному трубопроводу 37,

Изобретение позвол ет благодар

5 повороту рулевого колеса обеспечить поток рабочей жидкости к рулевому управлению от гидронасоса в соответствии со скоростью вращени рулевого колеса.

Q VU8, 1

3

35

/

57)

,,.., - p- -

J L i-b±r4.I

37

зг

l1

53

vy

Я

5

Ш

да

Фиг. 3

Claims

СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕ- НИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержащая гидро.насос переменной производительности; механически связанный с двигателем автомобиля, исполнительный гидроцилиндр поворота, механически соединенный с управляемыми колесами автомобиля, шидравлический рулевой механизм., подвижный элемент гидро’распределйтеля которого кинематически соединен с рулевым колесом и до- зирующим устройством и гидравлически связан посредством напорной гидролинии с упомянутым гидронасосом, гидролинии управления - с органом управления подачей гидронасоса, сливной гидролинии - с гидробаком и о исполнительными гидролиниями - с исполнительным гидроцилиндром поворота, отличающаяся тем, что, с целью улучшения маневренности путем обеспечения возможности изменения подачи гидронасоса в зависимости от угла поворота рулевого колеса, она снабжена регулируемым дросселем с изменяемым в зависимости от перемещения подвижного элемента проходным сечением, установленным в гидролинии гидрораспределителя между напорной гидролинией и дозирующим устройством, причем упомянутая гидролиния управления гидравлически соединена с гидролинией, соединяющей упомянутый регулируемый дроссель с дозирующим устройством.

SU _т, 11)77563