本發(fā)明涉及液壓轉向系統(tǒng)。
背景技術:
該轉向系統(tǒng)用于轉向車輛。大多數情況下,用作轉向手柄的方向盤連接到轉向系統(tǒng)的轉向單元。當方向盤被致動時,液壓轉向單元向轉向馬達提供承壓液壓流體。轉向馬達使得車輛的轉向輪移動,使得車輛可以改變其運動方向。
技術實現要素:
本發(fā)明的基本目標是能使特別被放大的和/或可變的轉向比較舒適。
該目標通過液壓轉向系統(tǒng)實現,所述液壓轉向系統(tǒng)包括轉向單元和壓力源,所述轉向單元包括具有兩個工作端口的工作端口裝置、具有高壓端口和低壓端口的供應端口裝置、具有主活門和計量裝置并且被布置在所述高壓端口和所述工作端口裝置之間主流動路徑、具有放大活門并且被布置所述高壓端口和所述工作端口裝置之間的放大流動路徑,其中所述主活門和所述放大活門借助于轉向手柄被一起控制并且在所述轉向手柄的空檔位置處被閉合,并且所述壓力源具有可變排量。
該轉向系統(tǒng)組合閉合中心類型的轉向閥和一體式放大功能。該轉向單元使得可以在表示沒有泵供應的手動轉向模式中具有第一排量,并且在表示具有泵供應的通常轉向模式中具有第二排量。第一排量可以比第二排量低許多,從而當泵失效出現時促進車輛的轉向。在通常轉向模式中,放大是激活的:液壓流體的部分通過計量裝置被測量,液壓流體的另一部分繞過計量裝置的齒輪組。通過放大流動路徑的流 體流量與通過主流動路徑的流量成比例或漸變關系,從而允許總流量的放大。這具有以下優(yōu)點,即在未擾亂的或通常的轉向模式中,放大是激活的并且因此方向盤或轉向手柄的僅較小的驅動是必要的以使轉向馬達進行較大的轉向運動,然而在擾亂的或緊急模式中,計量裝置可以用作具有相對較低排量的泵。
優(yōu)選地,所述壓力源是壓力受控的。所述壓力源將壓力增強到由泵壓控制確定的某個數量,并且通過控制液壓流體的輸出流量以保持壓力。當轉向單元在空檔位置處時,主活門和放大活門被閉合并且液壓流體的流量不可以流過轉向單元。如此壓力源,大多數情況下為泵,將不生成流量。
在優(yōu)選的實施例中,轉矩補償器被提供,從而在所述放大流動路徑上建立與所述主流動路徑上的壓差相同的壓差。當放大流動路徑上和主流動路徑上的相同壓降或壓差被建立時,即使壓降例如由于污垢顆粒等而出現在計量裝置處,也可以確定,主流動路徑和放大流動路徑之間的放大比率將是恒定的。
優(yōu)選地,所述轉矩補償器通過在所述放大流動路徑中的可調節(jié)流動阻力而形成。當主流動路徑中的流動阻力增加時,放大流動路徑中的可調節(jié)流動阻力被相應地調節(jié)。這是在兩個流動路徑中實現相同壓差或壓降的簡單方式。
優(yōu)選地,所述可調節(jié)流動阻力通過所述主流動路徑中的壓力被調節(jié)。在所有情況下,該壓力都是可獲得的并且可以以簡單方式用于調節(jié)放大流動路徑中的流動阻力。
優(yōu)選地,所述轉矩補償器包括在朝所述計量裝置下游的點的方向上打開的止回閥。這樣,轉矩補償器用于額外的功能。在緊急轉向的情況下,轉矩補償器妨礙放大流動路徑。在放大流動路徑中,沒有另外的元件是必要的以用于履行該功能。
優(yōu)選地,緊急止回閥被布置在所述低壓端口和所述放大活門上游的點之間。該緊急止回閥在緊急轉向模式中被再次使用。該緊急止回閥允許循環(huán)通過主流動路徑和轉向馬達的流體流量。此外,如果有必要,液壓流體可以從低壓端口被吸入。
在優(yōu)選的實施例中,轉向馬達被連接到所述工作端口裝置。該轉向馬達從轉向單元接收承壓液壓流體,并且因此能夠移動或樞轉轉向輪。
附圖說明
現在參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選的實施例,其中:
圖1是轉向系統(tǒng)的示意圖,并且
圖2示出了轉向系統(tǒng)的轉向單元的活門的打開特性。
具體實施方式
圖1示意性地示出了液壓轉向系統(tǒng)1,液壓轉向系統(tǒng)1包括轉向馬達2、轉向單元3、泵4或任何其它的壓力源和槽5。
方向盤6連接到轉向單元3。然而,任何其它種類的轉向手柄可以被使用以取代方向盤6。
轉向單元3包括具有連接到所述轉向馬達2的兩個工作端口L、R的工作端口裝置、具有高壓端口P和低壓端口T的供應端口裝置。
轉向單元3包括計量裝置8定位在其中的主流動路徑7。計量裝置8與主活門A1和其它活門A2、A3串聯連接。此外,根據轉向方向,計量裝置8與用于左側工作端口L或右側工作端口R的活門A4連接。這兩個工作端口R、L中的另一個經由活門A5連接到低壓端口T。
放大流動路徑9與主流動路徑7的一部分并聯連接。放大活門Au定位在放大流動路徑9中。此外,轉矩補償器10與放大活門Au串聯連接。
放大流動路徑9連接到主活門A1上游的點11。此外,放大流動路徑9連接到活門A3和活門A4之間的點12。換句話說,放大流動路徑9基本上被布置成并聯于主流動路徑7。
轉矩補償器包括在朝活門A3和A4之間的點12的方向上打開的止回閥13。
緊急止回閥14使得低壓端口T與主活門A1和放大活門Au上游的點11連接。
活門A1-A5、和Au形成在線軸和套筒(未示出)之間。線軸和套筒中的一個連接到方向盤6,線軸和套筒中的另一個連接到計量裝置8。當線軸和套筒由于方向盤6的致動而相對于彼此轉動時,活門A1-A5、Au打開,即活門A1-A5、Au增加液壓流體可以流過的面積。活門A1-A5、和Au的打開和閉合特性被示意性地示出在圖2中。
在線軸和套筒之間的0°的相對角度處,活門A1-A5和Au被閉合。泵4具有可變排量并且是壓力受控的:泵4將壓力增強到由泵壓控制確定的某個數量,并且通過控制輸出流量以保持壓力。當轉向單元3在空檔位置處時,主活門1和放大活門Au被閉合并且液壓流體的流量不可以流過轉向單元3。因此,泵4將不生成流量。
當轉動方向盤6時,主活門A1、放大活門Au和其他活門A2-A5將在整個控制范圍中逐漸并行打開:線軸與套筒的從0°到全偏轉的相對角度通常為15°。打開面積將依賴于轉向速度。
穿過主活門A1的液壓流體的流量通過計量裝置8的尺寸和方向盤6的速度被確定。穿過放大活門Au的液壓流體的流量通過放大活門Au的打開面積被確定。主活門A1和放大活門Au上的壓降將是相同的,并且如此在正常轉向狀態(tài)下放大將一直獨立于轉向速度。泵4必須最低限度地能夠供應需求流量和壓力以用于轉向運動。
由泵4提供到高壓端口P的所有液壓流體將在并聯連接的可變活門A1和Au之間分開。
當轉向馬達2已經移動到末端行程時,或當壓力要求高于泵4的壓力控制的設置并且方向盤6仍然被轉動時,線軸/套筒裝置將被推至最大偏轉,但是由于沒有流量要求,因而泵流量將減少并且將僅生成流量以補償內部泄露。
轉矩補償器10將確保放大路徑9(放大活門Au和轉矩補償器10)以及主流動路徑7(主活門A1、活門A2、A3、計量裝置8)上的相同壓降。如果例如由于進入轉向單元中的污垢顆粒,在計量裝置8上可以發(fā)生壓降,則轉矩補償器10將針對被放大的液壓流體生成相同壓降。這樣,放大比率將保持恒定。
如上所述,轉矩補償器10包括在從點11到點12的方向上打開 的止回閥13。止回閥13通過主活門A1和活門A2之間的壓力,換句話說通過主活門A1下游的壓力,在閉合方向上被加載。
當高壓端口P處的壓力與所要求的轉向壓力不匹配時,當轉矩應用于方向盤6時,計量裝置8將用作泵。用于緊急轉向的排量僅通過計量裝置8的尺寸被確定。轉矩補償器10的止回閥功能將防止穿過放大活門Au的液壓流體回流。
當泵流量變得不充分時,緊急轉向止回閥14將打開并且液壓流體將從轉向馬達2的返回側被引導到計量裝置8。液壓流體的額外流量可以根據需要從低壓端口T被吸入。