專利名稱：動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
日本專利臨時公開No.2004-306721公開了一種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括液壓動力缸、雙向泵以及電動機(jī)，電動機(jī)用于選擇性地沿向前方向或反向方向驅(qū)動泵，從而選擇性地給動力缸的左右壓力室供給液壓。

發(fā)明內(nèi)容
在上述類型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，如果左右輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩不相等，轉(zhuǎn)向感覺會不自然。通常，很難對稱地布置用于連接動力缸左右壓力室的左右管，使得雙向泵兩側(cè)對稱。
本發(fā)明的目的是提供一種動力轉(zhuǎn)向裝置，以在不使布置的自由度變差的情況下防止轉(zhuǎn)向的感覺變差。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，以向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連；電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載控制電動機(jī)。使得第一和第二流體通道的壓力損失基本上彼此相等。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，以向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連；電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)。電動機(jī)控制部分構(gòu)造成修正電動機(jī)驅(qū)動信號，以增加從雙向泵排出到第一和第二流體通道中壓力損失比另一個更大的那個之中的泵排出壓力。
仍然根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，以向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連；電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)。第一和第二流體通道布置為使得第一流體通道中的油溫基本上等于第二流體通道中的油溫。
仍然根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，以向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連；電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)。第一和第二流體通道中的一個為較熱的通道，其要放置的周圍環(huán)境會使得較熱通道中的油溫高于第一和第二流體通道中的另一個，并且較熱通道的壓力損失大于第一和第二流體通道中另一個的壓力損失。
仍然根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，以向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連；電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)。第一和第二流體通道中的一個布置為根據(jù)通道的溫度條件而變化通道中的壓力損失。


圖1的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置。
圖2的示意圖示出了圖1動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖3的圖表示出了轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系，以用來解釋第一圖4的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖5的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖6的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖7的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖8的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖9的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖10的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的第一個實際示例中的驅(qū)動信號修正程序。
圖11的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的第二個實際示例中的驅(qū)動信號修正程序。
圖12的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖13的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第九實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖14的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖15的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十一實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖16的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十二實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖17的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十三實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖18的流程圖示出了圖17的裝置進(jìn)行的油循環(huán)控制程序。
圖19的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十四實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖20的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十五實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖21的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明第十五實施例第一實際示例中的節(jié)流控制程序。
圖22的示意圖示出了根據(jù)第十五實施例的第二實際示例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分。
圖23的示意圖示出了根據(jù)第十五實施例的第三實際示例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了裝備了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置或系統(tǒng)的車輛的一部分。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括由車輛駕駛者操作的方向盤1，以及連接方向盤1的轉(zhuǎn)向軸2。在轉(zhuǎn)向軸2的下部設(shè)置有轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器11，用來探測駕駛者的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器11可以作為轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分的主要部件。布置了齒條齒輪機(jī)構(gòu)3用來根據(jù)駕駛者輸入給方向盤1的駕駛者轉(zhuǎn)向操作量來軸向地移動齒條軸5。
齒條軸5的兩端分別通過拉桿6與車輛的可轉(zhuǎn)向輪7相連。當(dāng)齒條軸5軸向移動的時候，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使得輪7轉(zhuǎn)向，從而根據(jù)齒條軸5的移動量而產(chǎn)生想要的轉(zhuǎn)向角。液壓動力缸4布置了，用來輔助齒條軸5的軸向推力，從而輔助駕駛者的轉(zhuǎn)向操作。
動力缸4包括第一壓力室41、第二壓力室42以及活塞43，該活塞43將缸筒內(nèi)部分為第一和第二壓力室41和42并且靠液壓移動齒條軸5。第一流體通道91連接著第一壓力室41，而第二流體通道92連接著第二壓力室42。
靠電動機(jī)8驅(qū)動的雙向泵9包括第一和第二泵出口，第一和第二泵出口分別連接著第一和第二流體通道91和92。常開型的故障保護(hù)閥12通過分別從第一和第二流體通道91和92分岔開的第一和第二分支通道93和94而連接在第一和第二流體通道91和92之間，第一和第二分支通道93和94形成連接通道。在系統(tǒng)故障的情況下，故障保護(hù)閥12打開由第一和第二分支通道93和94構(gòu)成的連接通道，從而通過該連接通道連接動力缸4的第一和第二壓力室41和42。
控制單元10與轉(zhuǎn)矩傳感器11相連以接收轉(zhuǎn)矩傳感器信號，并且用于根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器信號計算需要的輔助力。控制單元10計算出對應(yīng)于這個輔助力的目標(biāo)電動機(jī)電流，并且根據(jù)基于實際電動機(jī)電流與目標(biāo)電動機(jī)電流之間偏差的PID控制動作，產(chǎn)生電流指令(電動機(jī)驅(qū)動信號)。在PID控制系統(tǒng)中，控制量被設(shè)定為等于比例項、積分項和微分項的總和。比例項是隨著偏差增大而增大的部分。積分項是根據(jù)輸入值總和而輸出的部分，而微分項是根據(jù)輸入變化(響應(yīng))的時間率而輸出的部分。
在系統(tǒng)啟動的時候，故障保護(hù)閥12由指令信號被置于切斷第一和第二分支通道93和94之間連接的狀態(tài)。在這個正常狀態(tài)中，如果輸入了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩如圖1中所示向右移動齒條軸5，控制單元10靠產(chǎn)生電動機(jī)控制信號而控制電動機(jī)8向著一個方向(在這個實例中為正向)從第二壓力室42吸油并將油供給到第一壓力室41中，從而在第一和第二壓力室41和42之間產(chǎn)生壓力差，為駕駛者的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩提供輔助。另一方面，如果輸入轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩向左移動齒條軸5，控制單元10靠產(chǎn)生電動機(jī)控制信號而向相反方向控制電動機(jī)8，從而以同樣的方式為駕駛者的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生輔助。
當(dāng)控制單元10判斷出在系統(tǒng)中具有故障的時候，控制單元10會停止給電動機(jī)8的驅(qū)動信號，并切斷給故障保護(hù)閥12的電流，以連接第一和第二分支通道93和94。如果駕駛者在這種故障保護(hù)狀態(tài)中轉(zhuǎn)動方向盤1，活塞43會在動力缸4中移動，并且油會通過故障保護(hù)閥12在第一和第二壓力室41和42之間自由流動，從而使得駕駛者可以在手動轉(zhuǎn)向模式中在無動力輔助下將車輛轉(zhuǎn)向。
圖2示意性地示出了圖1動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的主要部分。第一流體通道91的壓力損失和第二流體通道92的壓力損失被設(shè)置為基本上彼此相等。在這個實例中，第一和第二流體通道91和92的長度基本上彼此相等。
通常，管路中的壓力損失是表示當(dāng)油在預(yù)定的壓力下以預(yù)定的流量供給進(jìn)入管子入口的時候，因為工作油粘度的影響、由于管路中轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致的運動動量損失等而在管子出口處產(chǎn)生的壓降。通常，壓降(壓力損失)由下面的公式表示。
管子中的壓力損失ΔP1(kgf/cm2)ΔP1＝128×{(v×0.01×γ/(980×1000))×(L1/10)}/(π×(r/10)4×Q)彎曲部分中的壓力損失ΔP2(kgf/cm2)ΔP2＝{(ξb×(Q/(r/10)2×π/4)2×(γ/1000))}×m1缸塞部分中的壓力損失ΔP3(kgf/cm2)ΔP3＝{(ηb×(Q/(φ/10)2×π/4)2/(2×980)}×(γ/1000)總的壓力損失ΔPΔP＝ΔP1+ΔP2+ΔP3在這些公式中，v是油的運動粘度(cSt(在40℃))；γ是油的密度(g/cm3(在15℃))；L1是管子的長度(mm)；r是管子的內(nèi)直徑(mm)；Q是流量(cm3/s)；ξb，ηb是管子和塞的損失系數(shù)；m1是90°轉(zhuǎn)彎(彎曲部)的數(shù)量；φ是塞的內(nèi)直徑(mm)。缸塞部分是在管子和缸之間的連接部分中設(shè)置的一部分。
因此，通過使第一流體通道91的ΔP和第二流體通道92的ΔP基本上彼此相等，可以使得第一和第二流體通道91和92的壓力損失基本上彼此相等。在第一實施例的這個示例中，第一和第二流體通道91和92管子長度基本上相等。另外，第一流體通道91中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量等于第二流體通道92中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量。(這種情況中，轉(zhuǎn)彎用作修正部分使得第一和第二流體通道(91，92)的壓力損失基本上彼此相等。在這個示例中，壓力損失由下面的公式表示。
ΔP＝λ×(l/d)×(V2/2g)+(m×ξ)×(V2/2g)在這個公式中，入是管子的摩擦系數(shù)；l是管子長度d是管子內(nèi)直徑；V是平均流體速度(m/s)；g是重力加速度(9.81m/s2)；m是轉(zhuǎn)彎的數(shù)量；ξ是轉(zhuǎn)彎的摩擦系數(shù)。
圖3示出了轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。通常，調(diào)節(jié)或調(diào)整動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩，從而使得轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩在3～5N·m的范圍之內(nèi)。在這種情況中，當(dāng)向左轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向力和向右轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向力之間的差別大于0.5N·m的時候，一般駕駛者會有不自然的感覺。因此，在這個示例中，第一和第二流體通道91和92被設(shè)計為使得第一和第二流體通道91和92中的壓力損失之間的差別小于或等于0.5N·m。因此，這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的動力輔助而不會產(chǎn)生不自然的感覺。
如果盡管第一和第二流體通道91和92的管子長度和轉(zhuǎn)彎數(shù)量相同，而左右轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的差別仍然大于0.5N·m，那么可選擇在第一和第二流體通道91和92接收更大的輔助轉(zhuǎn)矩的一個中增加轉(zhuǎn)彎的數(shù)量。(這種情況中，轉(zhuǎn)彎作為修正部分。)這樣，可以靠調(diào)整第一和第二流體通道91和92中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量以避免不自然的轉(zhuǎn)向感覺。
根據(jù)這個實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用由電動機(jī)8驅(qū)動向前或反向的雙向泵9。這種類型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與常規(guī)的使用回轉(zhuǎn)閥的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在下述幾點不同。在回轉(zhuǎn)閥型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，泵一直靠發(fā)動機(jī)驅(qū)動，并且其油壓總是供給到扭力桿附近設(shè)置的回轉(zhuǎn)閥中。扭力桿布置在齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)的附近，當(dāng)回轉(zhuǎn)閥根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩改變開口程度的時候，就將所需的輔助轉(zhuǎn)矩供給到動力缸。因此，回轉(zhuǎn)閥靠單一的流體通道與泵的壓力源相連，從而使得從壓力源供給的向左轉(zhuǎn)向和向右轉(zhuǎn)向之間的液壓力差別不大。
與之相比，在第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況中，泵是靠電動機(jī)根據(jù)需要進(jìn)行驅(qū)動，因此壓力源可以降低發(fā)動機(jī)的負(fù)載。另外，液壓力是從單一的壓力源直接供給到兩個不同的部分(也就是，第一和第二壓力室41和42)。當(dāng)用于安裝電動機(jī)8和雙向泵9的位置選擇受到限制的時候，兩個流體通道會很長并且向左和向右轉(zhuǎn)向操作之間的轉(zhuǎn)向感覺會不同。根據(jù)第一實施例的布置可以改善左右轉(zhuǎn)向的感覺。在第一實施例中，可以采用不對稱布置，其中第一和第二流體通道91和92相對于將動力缸平分為左右均等兩半的假想中平面為不對稱。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。該系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)說明。在第一實施例中，第一和第二流體通道91和92各自都是單根均勻的管子或管道。在第二實施例的情況中，第一和第二流體通道91和92各自都包括由剛性管制成的上游段91a或92a，在這個實例中此剛性管為鋼管并且連接著雙向泵9；由柔性管制成的中間段91b或92b，在這個實例中此柔性管例如為橡膠軟管；以及由剛性管制成的下游段91c或92c，此剛性管為鋼管并連接著動力缸4。
第一和第二流體通道91和92用相同的材料制成，以便使得第一和第二流體通道91和92之間的壓力損失相等并改善轉(zhuǎn)向感覺。在這個實例中，第一流體通道91的三段91a、91b和91c的材料分別與第二流體通道92的三段92a、92b和92c的材料相同。
圖5示出了根據(jù)第三實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在第三實施例中，第一和第二流體通道91和92的彎曲部分或轉(zhuǎn)彎的數(shù)量不同以使得壓力損失相等。在圖5的示例中，第一流體通道91比第二流體通道92短，并且在第一流體通道91中形成的轉(zhuǎn)彎數(shù)量大于第二流體通道92中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量。在這個示例中，較短的第一流體通道91包括四個轉(zhuǎn)彎(90°彎曲部)，而較長的第二流體通道92包括兩個轉(zhuǎn)彎(90°彎曲部)。較短的第一流體通道91中轉(zhuǎn)彎的數(shù)量為四個，而較長的第二流體通道92中轉(zhuǎn)彎的數(shù)量為兩個。
在第一流體通道91的情況中，由于通道長度造成的壓力損失較小，但是由于轉(zhuǎn)彎造成的壓力損失較大。另一方面，在第二流體通道92的情況中，由于通道長度造成的壓力損失較大，但是由于轉(zhuǎn)彎造成的壓力損失較小。因此，可以根據(jù)通道的長度調(diào)整至少一個通道中轉(zhuǎn)彎的數(shù)量使得第一和第二流體通道91和92之間的壓力損失相等。轉(zhuǎn)彎的數(shù)量并不僅限于圖中示例所示的數(shù)量。
圖6示出了根據(jù)第四實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖6所示的示例中，第一流體通道91較細(xì)并較短，而第二流體通道92較粗并較長。
因此，第一和第二流體通道91和92中較長一個(圖6情況中的92)的內(nèi)部橫截面大小或者內(nèi)部直徑設(shè)置為比較短通道(圖6中的91)的更大。
在較短的第一流體通道91中，由于管子長度造成的壓力損失較小，但是由于管子橫截面尺寸較小造成的壓力損失較大。在較長的第二流體通道92中，由于管子長度造成的壓力損失較大，但是由于管子橫截面尺寸較大造成的壓力損失較小。因此，可以通過調(diào)整通道開口的大小和/或通道的長度使得第一和第二流體通道91和92之間的壓力損失相等并改善轉(zhuǎn)向的感覺。
圖7示出了根據(jù)第五實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在這個實施例中，在第一和第二流體通道91和92中較短的一個中提供了節(jié)流部分(或孔)。在圖7所示的示例中，第一流體通道91比第二流體通道92更短，并在較短的第一流體通道91中提供了節(jié)流部分91d(其可以作為修正部分的主要部件)。
在較短的第一流體通道91中，由于通道長度造成的壓力損失較小，但是靠節(jié)流部分91d增加了壓力損失。在較長的第二流體通道92中，由于通道長度造成的壓力損失較大，但是第二流體通道92沒有節(jié)流部分。因此，可以通過使用至少一個節(jié)流部分使得第一和第二流體通道91和92之間的壓力損失相等。
圖8示出了根據(jù)第六實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。使得動力缸4的第一和第二壓力室41和42之間的桿橫截面大小不同，從而改善轉(zhuǎn)向感覺。在圖8所示的示例中，第一流體通道91較短而第二流體通道92較長，而在第一壓力室41中延伸的第一齒條軸5a比在動力缸4的第二壓力室42中延伸的第二齒條軸5b更粗。在這個示例中，使得第一齒條軸5a的桿直徑相比第二齒條軸5b的標(biāo)準(zhǔn)直徑更大，從而第一壓力室41中活塞43的壓力承受面積減小。使得活塞43在第一壓力室41中用于承受流體壓力的面積A1小于活塞43在第二壓力室42中用于承受流體壓力的面積A2(A1＜A2)。
因此，通過增加桿直徑，與壓力損失較小的流體通道91或92相連的壓力室中的活塞43的壓力承受面積與相反側(cè)的壓力承受面積相比而被減小。在較短的第一流體通道91中，由于通道長度造成的壓力損失較小，但是減小了壓力承受面積A1從而減小了活塞42的推力。另一方面，在較長的第二流體通道92中，由于通道長度造成的壓力損失較大，但是使得壓力承受面積A2大于A1從而增加了第二壓力室42中產(chǎn)生的推力。這樣，可以通過調(diào)整活塞43左右側(cè)上的壓力承受面積而改善轉(zhuǎn)向的感覺。
圖9示出了根據(jù)第七實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在這個實施例中，控制單元10改變了驅(qū)動電動機(jī)8的電動機(jī)驅(qū)動信號以便補償?shù)谝缓偷诙黧w通道91和92之間的壓力損失的差別。在圖9所示的示例中，第一流體通道91比第二流體通道92更短，控制單元10根據(jù)第一和第二流體通道91和92之間壓力損失的差別而改變電動機(jī)驅(qū)動信號。在這個實施例中，控制單元10作為修正部分的主要部件。相比第一至第六實施例采用機(jī)械結(jié)構(gòu)修正，第七實施例采用了控制程序進(jìn)行修正。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的第一個實際示例?？刂茊卧?0根據(jù)從轉(zhuǎn)矩傳感器11傳送的轉(zhuǎn)矩信號T計算目標(biāo)電動機(jī)電流。在第一實際示例中，控制單元10用于修正轉(zhuǎn)矩信號T。
圖10以流程圖的形式示出了驅(qū)動信號修正程序。在圖10所示的示例中，右側(cè)的壓力損失較大，而左側(cè)的壓力損失較小。在步驟101，控制單元10靠從轉(zhuǎn)矩傳感器11接收轉(zhuǎn)矩信號T探測轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。在步驟102，控制單元10對轉(zhuǎn)矩信號T進(jìn)行過濾操作(filtering operation)從而產(chǎn)生控制轉(zhuǎn)矩信號Tf。在步驟103，控制單元10檢查控制轉(zhuǎn)矩信號Tf的轉(zhuǎn)向方向。在向右轉(zhuǎn)向的情況下(向第一壓力室41供應(yīng)液壓)控制單元10從步驟103進(jìn)行到步驟105；而在向左轉(zhuǎn)向的情況下(向第二壓力室42供應(yīng)液壓)進(jìn)行到步驟104。在步驟104，控制單元10不進(jìn)行修正地輸出控制轉(zhuǎn)矩信號Tf。在步驟105，控制單元10輸出了控制轉(zhuǎn)矩信號Tf乘以修正系數(shù)A(A＞1.0)而獲得的值。在從步驟104或105到達(dá)的步驟106中，控制單元10由步驟104或105確定的控制轉(zhuǎn)矩信號Tf計算出目標(biāo)電動機(jī)電流(電動機(jī)驅(qū)動信號)，從而進(jìn)行動力輔助控制。這樣，這個實際示例中的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以通過修正控制轉(zhuǎn)矩信號Tf而改善轉(zhuǎn)向感覺。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的第二個實際示例。在圖11所示的示例中，右側(cè)的壓力損失較大，而左側(cè)的壓力損失較小。在控制電動機(jī)8中，控制單元10根據(jù)基于目標(biāo)電動機(jī)電流和實際電動機(jī)電流之間偏差的PID控制動作而產(chǎn)生電動機(jī)驅(qū)動信號。當(dāng)油壓通過具有較大壓力損失的第二流體通道92供應(yīng)給第二壓力室42的時候，控制單元10使用修正項修正壓力的延遲。在這個示例中，這個示例的控制單元10被構(gòu)造成通過修正微分增益而修正微分項，從而補償延遲。
圖11以流程圖的形式示出了驅(qū)動信號修正程序。在步驟201，控制單元10靠從轉(zhuǎn)矩傳感器11接收轉(zhuǎn)矩信號T而探測出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。在步驟202，控制單元10檢查轉(zhuǎn)矩信號的轉(zhuǎn)向方向。在向右轉(zhuǎn)向的情況下(向第一壓力室41供應(yīng)液壓)控制單元10從步驟202進(jìn)行到步驟204；而在向左轉(zhuǎn)向的情況下(向第二壓力室42供應(yīng)液壓)進(jìn)行到步驟203。在步驟203，控制單元10對轉(zhuǎn)矩信號T進(jìn)行過濾操作從而產(chǎn)生出控制轉(zhuǎn)矩信號Tf。在步驟204，控制單元10通過對轉(zhuǎn)矩信號T進(jìn)行過濾操作并增加微分項的微分增益從而產(chǎn)生控制轉(zhuǎn)矩信號Tf。在從步驟203或204到達(dá)的步驟205中，控制單元10由步驟203或204確定的控制轉(zhuǎn)矩信號Tf計算出目標(biāo)電動機(jī)電流(電動機(jī)驅(qū)動信號)，從而進(jìn)行動力輔助控制。
這樣，這個實際示例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以通過在壓力損失較大的那側(cè)上增加微分項來防止響應(yīng)延遲，從而改善轉(zhuǎn)向的感覺。因此，控制單元10被構(gòu)造成修正電動機(jī)驅(qū)動信號，以便在壓力損失較大的那側(cè)上增加泵的排出壓力。由于第一流體通道較短，壓力損失較小，所以控制單元10不進(jìn)行修正而輸出電動機(jī)驅(qū)動信號。另一方面，由于第二流體通道92較長，壓力損失較大，所以控制單元10將電動機(jī)驅(qū)動信號修正為更大的值。這樣，這個示例中的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以使得向左和向右轉(zhuǎn)向操作之間的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相等，改善轉(zhuǎn)向的感覺。
圖12示出了根據(jù)第八實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在這個實施例中，第一和第二流體通道91和92被放置得盡可能遠(yuǎn)離熱源30，以便不會有來自熱源30的影響作用到第一和第二流體通道91和92上。
液壓油的壓力損失包括作為參數(shù)的油的運動粘度，并且運動粘度根據(jù)溫度變化很大。因此，如果有影響從熱源30只作用到第一和第二流體通道91和92中的一個上，那么只有受到熱影響的那個通道中的油的運動粘度會變低，并且由于泄漏增加和其他因素，油會變得無法產(chǎn)生足夠的壓力。通常，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在機(jī)動車輛的發(fā)動機(jī)艙中，與各種熱源例如發(fā)動機(jī)和排氣管等布置在一起。因此，在這個實施例中，左和右側(cè)上的第一和第二流體通道91和92布置為使得第一流體通道91和熱源30之間的距離增大，并且使得第二流體通道92與熱源30之間的距離增大，并且使得右和左側(cè)上的第一和第二流體通道91和92的溫度環(huán)境或熱環(huán)境平衡，從而使得第一和第二流體通道91和92的壓力損失相等。在這個示例中，第一和第二流體通道91和92相對于將動力缸平分的假想中平面為不對稱，如圖12中所示。
這樣，第一和第二流體通道91和92在溫度條件和油溫上基本相等。因此，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以靠使得第一和第二流體通道之間的壓力損失相等而改善轉(zhuǎn)向的感覺。
圖13示出了根據(jù)第九實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在這個實施例中，第一和第二流體通道91和92都比較靠近熱源30，從而使得兩個通道受到熱源影響的程度基本相同。在圖13的示例中，還在熱源30與第一和第二流體通道91和92之間提供了防護(hù)板31，從而防止過多的熱傳遞。
在圖13的示例中，第一和第二流體通道91和92中的一個可以放在兩個障礙物40之間如圖中92’所示處，但是兩個通道91和92不能都放在兩障礙物40之間。因此，第一和第二流體通道91和92可以都在熱源30的相同側(cè)，并且使得兩個通道之間的溫度條件基本相等，從而使得壓力損失相同。在這個示例中，插入了防護(hù)板31，盡管防護(hù)板31不是必要的。
圖14示出了根據(jù)第十實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖14的實例中，第一流體通道91位于熱源30附近，而第二流體通道92位于兩障礙物40之間。另外，設(shè)置了液體冷卻型的冷卻裝置50作為油冷卻裝置。冷卻裝置50包括散熱器51和熱交換器52，并且布置為冷卻在第一冷卻通道91中的流體。防護(hù)板31插在熱源30和第一流體通道91之間。
與圖13中的布置相比，圖14的示例中的第二流體通道92在障礙物40之間延伸，并且只有第一流體通道91放在熱源30附近。然而，冷卻裝置50進(jìn)行工作，通過將較暖環(huán)境中的第一流體通道91中的油冷卻而使得第一和第二流體通道的油溫相等。這樣可以獲得最短的管路布置。盡管不是必須的，防護(hù)板31會防止從熱源30到第一流體通道91的過度的熱傳遞。冷卻裝置50可以作為修正部分的主要部件。
圖15示出了根據(jù)第十一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖15的示例中，類似圖14中的示例，第一流體通道91位于熱源30附近，而第二流體通道92位于兩個障礙物40之間。在圖15的示例中，與圖14中的示例不同，設(shè)置了加熱裝置或者加熱器60作為油加熱裝置，用于增加在較冷環(huán)境中的第二流體通道92的油溫。加熱裝置60靠控制單元10控制。防護(hù)板31插在熱源30和第一流體通道91之間。
加熱裝置60可以使得第一和第二流體通道91和92中油的油溫和運動粘度相同，并改善轉(zhuǎn)向感覺。由兩個單元51和52組成的圖14的冷卻裝置50常常難以安裝在車輛發(fā)動機(jī)艙中形式為障礙物40的不同組成部件之間的狹窄空間中。這種情況中，加熱裝置可以緊湊地布置在較冷環(huán)境中的第二流體通道92的周圍。加熱裝置60可以作為修正部分的主要部件，并使得可以獲得最短的管路布置。防護(hù)板31插在熱源30和第一流體通道91之間?？刂茊卧?0可以以各種方式控制加熱裝置60。例如，控制單元10由例如發(fā)動機(jī)速度等發(fā)動機(jī)操作參數(shù)估算出第一流體通道91的溫度條件，并且根據(jù)估算的溫度條件控制加熱裝置60?；蛘?，控制單元10接收由用于探測第一流體通道91溫度的溫度傳感器提供的信號，并且控制單元10使用溫度傳感器探測到的溫度作為目標(biāo)值，用加熱裝置60并根據(jù)PID控制原理，來控制第二流體通道92的溫度。
圖16示出了根據(jù)第十二實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖16的示例中，第二流體通道92具有位于熱源30附近的部分，并且在第一和第二流體通道91和92之間提供了熱交換器70以作為用于在第一和第二流體通道91和92之間傳遞熱的裝置。在這個示例中，防護(hù)板31放在熱源30和第二流體通道92之間，以防止過多的熱量從熱源30傳遞到第二流體通道92。
熱交換器70可以使得第一和第二流體通道91和92中油的溫度條件相等，即使第一和第二流體通道91和92暴露在不相等的熱環(huán)境中。熱交換器70可以作為修正部分的組成部件。代替熱交換器70(或者除了熱交換器70之外)，也可以設(shè)置具有高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱元件連接第一和第二流體通道91和92，作為熱傳遞裝置，在通道之間導(dǎo)熱。
在圖16所示的示例中，熱交換器70布置在雙向泵9的附近；第二流體通道92的轉(zhuǎn)彎數(shù)量大于第一流體通道91的；并且熱源30位于第二流體通道92的靠近動力缸4的下游部分。如上面提到的，當(dāng)管子長度更長、轉(zhuǎn)彎數(shù)量更多的時候，壓力損失會增大。因此，在這個實例中，作為熱傳遞裝置的熱交換器70布置在更靠近雙向泵9的位置，并且相對地遠(yuǎn)離熱源30。在靠近動力缸4的位置，溫度設(shè)定為比較高。這樣，這個實施例可以增大布置的自由度，并使得第一和第二流體通道91和92的壓力損失基本上彼此相等。
圖17示出了根據(jù)第十三實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖17的示例中，盡管第一和第二流體通道91和92的通道長度和轉(zhuǎn)彎數(shù)量相等，但第一流體通道91位于熱源30附近。防護(hù)板31放在熱源30和第一流體通道91之間。在熱源30中，提供了溫度傳感器32，以探測熱源30的溫度并將溫度信號發(fā)送到控制單元10。
控制單元10構(gòu)造成在熱源溫度變高并且第一和第二流體通道91和92之間的溫度差別變大的時候，通過打開故障保護(hù)閥12并驅(qū)動雙向泵9，使得油在第一和第二流體通道91和92之間循環(huán)，從而使得第一和第二流體通道91和92的溫度條件相等。故障保護(hù)閥12可以作為修正部分的一個組成部件。因此，通過流體循環(huán)，這個實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以使得第一和第二流體通道91和92之間的溫度條件相等，并且防止油溫只在一側(cè)上變高。
圖18示出了由圖17中所示控制單元10進(jìn)行的流體循環(huán)控制程序。在步驟301，控制單元10讀取由溫度傳感器32提供的關(guān)于溫度的信息。在步驟302，控制單元10檢查由溫度傳感器32探測到的實際溫度是否高于或等于對第一流體通道91產(chǎn)生熱影響的預(yù)定溫度。當(dāng)實際溫度高于或等于所述預(yù)定溫度的時候，控制單元10假定第一流體通道91受到了熱源30的熱影響而進(jìn)行步驟304。當(dāng)探測到的實際溫度低于預(yù)定溫度的時候，控制單元10進(jìn)行步驟303。在步驟303，控制單元10在普通模式下進(jìn)行動力輔助控制。
在步驟304，控制單元10檢查轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對值是否小于或等于表示非轉(zhuǎn)向狀態(tài)的預(yù)定轉(zhuǎn)矩值，同時檢查車輛是否在停止?fàn)顟B(tài)中。當(dāng)轉(zhuǎn)向操作在進(jìn)行中或者車輛在移動的時候，控制單元10進(jìn)行步驟303并進(jìn)行普通的動力輔助控制。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對值很低并且車輛保持在停止?fàn)顟B(tài)時，控制單元10產(chǎn)生指令信號以打開故障保護(hù)閥12并由此在步驟305打開閥12。隨后，在步驟306，控制單元10產(chǎn)生電動機(jī)8的驅(qū)動信號從而驅(qū)動電動機(jī)8。在接下來的步驟307，控制單元10檢查從步驟306電動機(jī)驅(qū)動操作開始所經(jīng)過的時間是否達(dá)到了預(yù)定的時間間隔。在預(yù)定時間間隔期滿的時候，控制單元10進(jìn)行步驟308。否則，控制單元10終止圖18的程序，并且通過繼續(xù)電動機(jī)驅(qū)動操作來重復(fù)下一個控制循環(huán)。在步驟308，控制單元10停止電動機(jī)驅(qū)動并關(guān)閉故障保護(hù)閥12，從而終止油的攪拌，并隨后終止圖18的控制程序。
當(dāng)車輛不移動并且方向盤不操作的時候，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以停止動力輔助而不降低安全性。因此，當(dāng)車輛保持在靜止并且轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不工作的時候，控制單元10打開故障保護(hù)閥12，從而在第一和第二流體通道91和92之間由第一和第二分支通道93和94形成循環(huán)通道；并且驅(qū)動電動機(jī)8以迫使油流動通過第一和第二流體通道91和92之間的循環(huán)通道。因此，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以使得第一和第二流體通道91和92中的油溫相同。故障保護(hù)閥12連接在動力缸4附近，以保證在故障的情況下手動轉(zhuǎn)向的可行性。因此，系統(tǒng)可以使得大多數(shù)油在第一和第二流體通道91和92中循環(huán)。在第十三實施例中，也可以采用不對稱布置，其中第一和第二流體通道91和92相對于將動力缸平分為左右均等兩半的假想中平面為不對稱。
圖19示出了根據(jù)第十四實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖19的示例中，第一流體通道91放在熱源30附近，而第二流體通道92放在兩個障礙物40之間。在這個實施例中，在較暖或較熱環(huán)境中的第一流體通道91具有隔熱元件71(作為修正部分的組成部件)。防護(hù)板31位于熱源30和第一流體通道91之間。在這個實例中，第一流體通道91由管形的隔熱材料71包圍。
因此，在這個實施例中，為布置在較暖或較熱環(huán)境中的第一流體通道91提供了隔熱材料的隔熱元件71。
圖20示出了根據(jù)第十五實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。這個系統(tǒng)基本與第一實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同，下面的說明主要是針對不同點，從而避免重復(fù)的說明。在圖20的示例中，第一流體通道91放在熱源30附近，并具有可變的節(jié)流部分14，其可以在控制單元10的控制下改變流動通道的開口大小。布置了水溫傳感器13探測發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度。水溫傳感器13作為用于探測或估算雙向泵9的油溫或者附近熱源溫度的裝置。在這個實例中，第一和第二流體通道91和92設(shè)計為當(dāng)由熱源30造成的影響微弱的時候，使得通道91和92的壓力損失基本上彼此相等。防護(hù)板31放在熱源30和第一流體通道91之間?？勺児?jié)流部分(致動器)14可以以不同的方式進(jìn)行控制。下面是三個示例。
在根據(jù)第十五實施例的第一實際示例中，可變節(jié)流部分14的開口程度或者節(jié)流程度根據(jù)發(fā)動機(jī)的冷卻劑溫度進(jìn)行控制，在這個示例中，發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度由水溫傳感器13探測。附近熱源30的熱量只在發(fā)動機(jī)變暖之后對第一流體通道91產(chǎn)生影響。因此，控制單元10根據(jù)由發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度表示的發(fā)動機(jī)溫度來控制可變的節(jié)流部分14。
圖21的流程圖示出了由控制單元10進(jìn)行的可變節(jié)流控制程序。在步驟401，控制單元10讀取發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度或發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度(或者工作油溫度或附近熱源的溫度)。在步驟402，控制單元10根據(jù)所述溫度計算可變節(jié)流部分14的控制量。在步驟403，控制單元10通過發(fā)送表示控制量的控制信號到可變節(jié)流部分14，從而控制可變節(jié)流部分14的開口程度。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度變高的時候，控制單元10增加節(jié)流程度以增加壓力損失，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度變低的時候，降低節(jié)流程度以減小壓力損失。
圖22示出了根據(jù)第十五實施例的第二實際示例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。通過由位于第一流體通道91附近的熱源30造成的影響，熱源30附近的工作油變暖。因此，通過監(jiān)測由油溫傳感器15探測到的油溫，控制單元10控制可變節(jié)流部分14的節(jié)流程度。當(dāng)油溫變高的時候，控制單元10增大節(jié)流程度從而增加壓力損失，當(dāng)油溫變低的時候，降低節(jié)流程度以減小壓力損失。這個示例的油溫傳感器15設(shè)置在第一流體通道91中的可變節(jié)流部分14處。
圖23示出了根據(jù)第十五實施例的第三實際示例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分。附近熱源30的熱量只在發(fā)動機(jī)變暖之后對第一流體通道91產(chǎn)生影響。發(fā)動機(jī)溫度與發(fā)動機(jī)排氣溫度相關(guān)，并且發(fā)動機(jī)排氣溫度與燃燒效率相關(guān)。因此，在第三實際示例中，控制單元10對氧氣傳感器或O2傳感器16所探測到的氧氣量進(jìn)行監(jiān)測，并且根據(jù)氧氣量控制可變節(jié)流部分14的節(jié)流程度，所述氧氣傳感器用于例如靠控制發(fā)動機(jī)的燃料噴射量從而控制空氣-燃料混合率。
當(dāng)氧氣量較小并從而假定燃燒溫度較低的時候，控制單元10增加節(jié)流程度從而增加壓力損失。當(dāng)氧氣量較大并從而假定燃燒溫度較高的時候，控制單元10減小節(jié)流程度從而減小壓力損失。
可以采用各種其他的傳感器代替這些實際示例中采用的傳感器。例如，作為控制可變節(jié)流部分14所依據(jù)的參數(shù)，可以采用發(fā)動機(jī)油的溫度、自動變速箱中油的溫度、探測或估算出的作為混合動力車中原動機(jī)的電動機(jī)的溫度、以及用于冷卻變換器的冷卻劑或冷卻水的溫度之中的至少一項。
因此，在根據(jù)第十五實施例的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，第一和第二流體通道91和92布置為使得在具有位于會使得油溫變高的較熱環(huán)境中的部分的通道(91)中，壓力損失更大?？勺児?jié)流部分或孔布置在較熱環(huán)境中的通道(91)中，并且布置為在通道中的油溫變高時減小通道的開口面積?？梢愿鶕?jù)由排氣溫度傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器和油溫傳感器中的至少一個探測到的溫度來控制可變節(jié)流部分的開口程度?？刂茊卧?0被構(gòu)造成根據(jù)影響第一和第二流體通道91和92熱環(huán)境的溫度條件，例如油溫或環(huán)境的溫度，而改變第一和第二流體通道91和92中至少一個的壓力損失。因此，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以使得兩側(cè)通道的壓力損失基本上彼此相等，從而改善轉(zhuǎn)向的感覺。
這篇申請是基于2005年4月11日提交的在先日本專利申請No.2005-113337。申請?zhí)枮镹o.2005-113337的這篇日本專利申請的全部內(nèi)容在本文中引入作為參考。
盡管在上面參考本發(fā)明的一些實施例敘述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不僅限于上述的實施例。按照上述的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員會對上述實施例作出改進(jìn)和變化。參考下面的權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種動力轉(zhuǎn)向裝置，包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連，電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載控制電動機(jī)；其中，使得第一和第二流體通道的壓力損失基本上彼此相等。
2.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一流體通道的壓力損失和第二流體通道的壓力損失之間的差別就轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而言小于或等于0.5N·m。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還包括修正部分，以使得第一和第二流體通道(91、92)的壓力損失基本上彼此相等。
4.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括在第一和第二流體通道的至少一個中形成的轉(zhuǎn)彎；第一和第二流體通道中的一個是比另一個更長的流體通道，而第一和第二流體通道中的另一個是比較長通道更短的通道；并且較長通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量少于較短通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量。
5.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，電動機(jī)控制部分構(gòu)造成產(chǎn)生電動機(jī)驅(qū)動信號以根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載驅(qū)動電動機(jī)；并且修正部分構(gòu)造成修正電動機(jī)驅(qū)動信號，以為第一和第二流體通道中壓力損失較大的那個流體通道增加泵的排出壓力。
6.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括布置在第一和第二流體通道的一個中的可變節(jié)流部分，該可變節(jié)流部分被布置為根據(jù)溫度條件來改變可變節(jié)流部分的開口面積，從而使得第一和第二流體通道的壓力損失相等。
7.如權(quán)利要求6所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道中的一個為布置在包括熱源的環(huán)境中的受熱影響通道，從而使得該受熱影響通道中的液壓流體的溫度會高于第一和第二流體通道中另一個的液壓流體溫度；并且可變節(jié)流部分布置在該受熱影響通道中。
8.如權(quán)利要求6所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該動力轉(zhuǎn)向裝置還包括溫度條件傳感器，以探測影響液壓流體運動粘度的溫度條件，并且可變節(jié)流部分布置為根據(jù)溫度條件傳感器所探測到的溫度條件改變開口面積。
9.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分構(gòu)造成根據(jù)影響液壓流體運動粘度的操作條件而改變第一和第二流體通道中至少一個的壓力損失。
10.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分用于使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
11.如權(quán)利要求10所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括冷卻裝置，以降低第一和第二流體通道的一個中的油溫，從而使得第一和第二流體通道中的油溫相同。
12.如權(quán)利要求10所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括加熱裝置，以升高第一和第二流體通道的一個中的油溫，從而使得第一和第二流體通道中的油溫相同。
13.如權(quán)利要求10所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括布置在第一和第二流體通道之間的導(dǎo)熱裝置，該導(dǎo)熱裝置被布置為將熱能從第一和第二流體通道中的一個傳導(dǎo)到另一個。
14.如權(quán)利要求13所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，導(dǎo)熱裝置為布置在第一和第二流體通道之間的熱交換器。
15.如權(quán)利要求10所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括布置在連接第一和第二流體通道的連接通道中的控制閥，以及打開控制閥并驅(qū)動電動機(jī)使得液壓流體通過在第一和第二流體通道之間的連接通道循環(huán)的循環(huán)指令部分。
16.如權(quán)利要求9所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括為第一和第二流體通道中更靠近熱源的那個流體通道設(shè)置的隔熱元件。
17.如權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，修正部分包括布置在第一和第二流體通道較短的那個流體通道中的節(jié)流部分。
18.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道長度基本上相等。
19.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一流體通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量等于第二流體通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量。
20.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道的材料相同。
21.如權(quán)利要求18～20中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道相對于將動力缸平分為左右均等兩半的假想中平面為不對稱的。
22.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道中較長的那個通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量小于第一和第二流體通道中較短的那個通道中的轉(zhuǎn)彎數(shù)量。
23.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道中較長的那個通道的橫截面尺寸大于第一和第二流體通道中較短的那個通道的橫截面尺寸。
24.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在第一和第二流體通道中較短的那個通道中設(shè)置節(jié)流部分。
25.如權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，液壓動力缸包括缸筒，可滑動地容納在缸筒中并且布置為隔開第一和第二壓力室的活塞，在第一壓力室中從活塞伸出的第一桿，以及在第二壓力室中從活塞伸出的第二桿；第一和第二流體通道中的一個為壓力損失小于另一個通道的低損失通道，并且第一和第二桿中的一個為橫截面尺寸大于另一個的較粗的桿；并且低損失通道與較粗桿在其中延伸的壓力室相連接。
26.一種動力轉(zhuǎn)向裝置，包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連，電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)，電動機(jī)控制部分構(gòu)造成修正電動機(jī)驅(qū)動信號，以增加從雙向泵排出到第一和第二流體通道中壓力損失比另一個更大的那個之中的泵排出壓力。
27.一種裝置，包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連，電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)，第一和第二流體通道布置為使得第一流體通道中的油溫基本上等于第二流體通道中的油溫。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，第一和第二流體通道布置為使得第一流體通道的熱環(huán)境與第二流體通道的熱環(huán)境大致彼此相同。
29.如權(quán)利要求28所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，第一和第二流體通道放置在車輛的發(fā)動機(jī)艙中的熱源附近。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，動力轉(zhuǎn)向裝置包括溫度調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)第一和第二流體通道中至少一個的油溫，使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，溫度調(diào)節(jié)裝置包括冷卻裝置，冷卻第一和第二流體通道中的一個，從而使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
32.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，溫度調(diào)節(jié)裝置包括加熱裝置，加熱第一和第二流體通道中的一個，從而使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
33.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，溫度調(diào)節(jié)裝置包括導(dǎo)熱裝置，將熱量從第一和第二流體通道中的一個傳導(dǎo)到另一個，從而使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)熱裝置為布置在第一和第二流體通道之間的熱交換器。
35.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)熱裝置包括布置在連接第一和第二流體通道的連接通道中的連接閥，并且該連接閥布置為打開連接通道使得液壓流體在第一和第二流體通道之間循環(huán)，從而使得第一和第二流體通道的溫度條件相同。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，動力轉(zhuǎn)向裝置還包括循環(huán)指令部分，以根據(jù)第一和第二流體通道中至少一個的溫度條件打開連接閥并驅(qū)動電動機(jī)。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，動力轉(zhuǎn)向裝置還包括循環(huán)指令部分，以當(dāng)?shù)谝缓偷诙黧w通道中的油溫差別大于或等于預(yù)定值的時候，打開連接閥并驅(qū)動電動機(jī)。
38.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，第一和第二流體通道放在車輛的發(fā)動機(jī)艙中，并且溫度調(diào)節(jié)裝置包括為第一和第二流體通道中更靠近發(fā)動機(jī)艙中熱源的那一個提供的隔熱元件。
39.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，該裝置為包括有布置在車輛發(fā)動機(jī)艙中的熱源的車輛，并且第一和第二流體通道布置在發(fā)動機(jī)艙中，以使得第一和第二流體通道中的至少一個受到熱源的熱影響。
40.一種裝置，包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連，電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)，第一和第二流體通道中的一個為較熱的通道，其放置的周圍環(huán)境會使得較熱通道中的油溫高于第一和第二流體通道中的另一個中的油溫，并且較熱通道的壓力損失大于第一和第二流體通道中另一個的壓力損失。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，動力轉(zhuǎn)向裝置還包括布置在較熱通道中的可變節(jié)流部分，并且該可變節(jié)流部分布置為隨著較熱通道中油溫的增加而減小開口尺寸。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，動力轉(zhuǎn)向裝置還包括節(jié)流控制部分，以根據(jù)代表較熱通道中油溫的參數(shù)來控制可變節(jié)流部分的開口程度。
43.一種裝置，包括液壓動力缸，其包括第一和第二流體壓力室以輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；雙向泵，其包括第一和第二出口，向動力缸提供液壓；第一流體通道，其將雙向泵的第一出口與動力缸的第一壓力室相連；第二流體通道，其將雙向泵的第二出口與動力缸的第二壓力室相連，電動機(jī)，其在向前和反向中的一個方向上驅(qū)動雙向泵；轉(zhuǎn)向負(fù)載傳感部分，其確定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向負(fù)載；以及電動機(jī)控制部分，其根據(jù)轉(zhuǎn)向負(fù)載發(fā)出電動機(jī)驅(qū)動信號以控制電動機(jī)，第一和第二流體通道中的一個布置為使得通道中的壓力損失根據(jù)通道的溫度條件而變化。
全文摘要
一種動力轉(zhuǎn)向裝置包括，液壓動力缸，以及靠電動機(jī)驅(qū)動并且靠左右流體通道與動力缸的左右壓力室相連的雙向泵。第一和第二流體通道布置為使得第一和第二流體通道中的壓力損失基本上彼此相等。
文檔編號B62D5/065GK1847070SQ20061007536
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者佐佐木光雄, 高橋哲 申請人:株式會社日立制作所