本發(fā)明涉及液壓轉(zhuǎn)向單元。

此外，本發(fā)明涉及包括該轉(zhuǎn)向單元的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

該轉(zhuǎn)向單元用于轉(zhuǎn)向車輛。大多數(shù)情況下，用作轉(zhuǎn)向手柄的方向盤連接到轉(zhuǎn)向單元。當(dāng)方向盤被致動時，液壓轉(zhuǎn)向單元向轉(zhuǎn)向馬達(dá)提供承壓液壓流體。轉(zhuǎn)向馬達(dá)使得車輛的轉(zhuǎn)向輪移動，使得車輛可以改變其運(yùn)動方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的基本目標(biāo)是能使特別被放大的和/或可變的轉(zhuǎn)向比較舒適。

該目標(biāo)通過液壓轉(zhuǎn)向單元實現(xiàn)，所述液壓轉(zhuǎn)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(yīng)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的主流動路徑；具有放大活門并且被布置在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(zhuǎn)向手柄被一起控制并且在所述轉(zhuǎn)向手柄的空檔位置處被閉合；和在所述轉(zhuǎn)向手柄的空檔位置處打開的泄放活門，其中所述泄放活門將所述主活門和所述放大活門上游的點(diǎn)連接到所述低壓端口。

該轉(zhuǎn)向單元是中立開口的類型并且具有一體式放大功能。在轉(zhuǎn)向手柄的空檔位置處，例如方向盤的空檔位置，具有通過轉(zhuǎn)向單元的液壓流體的連續(xù)流量，從而將轉(zhuǎn)向單元保持在液壓流體的溫度處。然而，當(dāng)方向盤被轉(zhuǎn)動或另一轉(zhuǎn)向手柄被致動并且離開空檔位置時，通過泄 放活門的液壓流體的流量被減少并且液壓流體的相應(yīng)地較大部分被引導(dǎo)到主流動路徑和輔助流動路徑。僅在主流動路徑中，液壓流體被測量。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(guān)系，從而允許總流量的放大。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即在未擾亂的或通常的轉(zhuǎn)向模式中，放大是有效的并且因此轉(zhuǎn)向手柄的僅較小的驅(qū)動是必要的以使轉(zhuǎn)向馬達(dá)進(jìn)行較大的轉(zhuǎn)向運(yùn)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，當(dāng)所述放大活門被完全地打開時，所述泄放活門被完全地閉合。當(dāng)放大活門被完全地打開時，方向盤(或任一其它的轉(zhuǎn)向手柄)在其極限位置處。在這種情況下，所有的流體流量應(yīng)該被引導(dǎo)到馬達(dá)，并且沒有流體流量通過泄放活門被浪費(fèi)。

在優(yōu)選的實施例中，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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(dāng)放大流動路徑兩端和主流動路徑兩端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(xiàn)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(zhuǎn)矩補(bǔ)償器通過在所述放大流動路徑中的可調(diào)節(jié)流動阻力而形成。當(dāng)主流動路徑中的流動阻力增加時，放大流動路徑中的可調(diào)節(jié)流動阻力被相應(yīng)地調(diào)節(jié)。這是在兩個流動路徑中實現(xiàn)相同壓差或壓降的簡單方式。

優(yōu)選地，所述可調(diào)節(jié)流動阻力通過所述主流動路徑中的壓力被調(diào)節(jié)。在所有情況下，該壓力都是可用的的并且可以以簡單方式用于調(diào)節(jié)放大流動路徑中的流動阻力。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器包括在朝所述計量裝置下游的點(diǎn)的方向上打開的止回閥。這樣，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器用于額外的功能。在緊急轉(zhuǎn)向的情況下，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器堵住放大流動路徑。在放大流動路徑中，沒有另外的元件是必要的以完成該功能。

優(yōu)選地，緊急止回閥被布置成與所述泄放活門并聯(lián)，所述緊急止回閥朝所述主活門和所述放大活門上游的所述點(diǎn)打開。該緊急止回閥在緊急轉(zhuǎn)向模式中被再次使用。該緊急止回閥允許循環(huán)通過主流動部 分和轉(zhuǎn)向馬達(dá)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。

本發(fā)明還涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向馬達(dá)、如上所述的轉(zhuǎn)向單元和泵，其中所述轉(zhuǎn)向單元直接地連接到所述泵。換句話說，在泵和轉(zhuǎn)向單元之間沒有額外的閥調(diào)，比如先導(dǎo)閥，是必要的。

因此，優(yōu)選的是所述泵是固定排量泵。這使得系統(tǒng)低成本。

附圖說明

現(xiàn)在參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，其中：

圖1是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖，并且

圖2示出了轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)1，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1包括轉(zhuǎn)向馬達(dá)2、轉(zhuǎn)向單元3、泵4或任何其它的壓力源和槽5。在本情況下，泵4是固定排量泵。

方向盤6連接到轉(zhuǎn)向單元3。然而，任何其它種類的轉(zhuǎn)向手柄可以被使用以取代方向盤6。

轉(zhuǎn)向單元3包括具有連接到所述轉(zhuǎn)向馬達(dá)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(yīng)端口裝置。此外，轉(zhuǎn)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(lián)連接。此外，根據(jù)轉(zhuǎn)向方向，計量裝置8與用于左側(cè)工作端口L或右側(cè)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(jīng)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(lián)連接。放大活門Au定位在放大流動路徑9中。此外，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10與放大活門Au串聯(lián)連接。

放大流動路徑9連接到主活門A1上游的點(diǎn)11。此外，放大流動路徑9連接到活門A3和活門A4之間的點(diǎn)12。換句話說，放大流動 路徑9基本上被布置成并聯(lián)于主流動路徑7。

轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10包括在朝活門A3和A4之間的點(diǎn)12的方向上打開的止回閥13。

轉(zhuǎn)向馬達(dá)2連接到兩個工作端口L、R。根據(jù)轉(zhuǎn)向的方向，活門A4、A5中的一個連接到低壓端口T。

泄放活門Ad連接低壓端口T以及主活門A1上游和放大活門Au上游的點(diǎn)11。

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(diǎn)11連接。

活門A1-A5，Au和Ad形成在線軸和套筒之間。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(dāng)線軸和套筒由于方向盤6的致動而相對于彼此轉(zhuǎn)動時，活門A1-A5、Au打開，即其增加液壓流體可以流動通過的面積，而泄放活門Ad閉合，即減少液壓流體可以流動通過的面積。活門A1-A5、Au和Ad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，泄放活門Ad完全地打開，然而所有其它活門A1-A5和Au被閉合。經(jīng)由高壓端口P被泵4提供的液壓流體流過泄放活門Ad返回至低壓端口T。

當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤6時，泄放活門Ad將在整個控制范圍中逐漸閉合：線軸與套筒的相對角度通常是從0°到大約15°的全偏轉(zhuǎn)。其它活門A1-A5和Au將被并行打開。打開面積將依賴于液壓流體所計量供給的工作端口L、R上的壓力要求。壓力要求越高，則泄放活門Ad必須閉合更多，如此線軸相對于套筒的偏轉(zhuǎn)增加。

用于轉(zhuǎn)向的液壓流體流量將在并聯(lián)連接的入口活門，即主活門A1和放大活門Au，之間分開。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該放大活門Au的打開面積被確定。轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將確保主要放大路徑(放大活門Au和轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10)以及主流動路徑(主活門A1、A2、A3、計量裝置8)上的相同壓降。

轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將主活門A1上和放大活門Au上的壓降保持為相 同并且如此在正常轉(zhuǎn)向狀態(tài)下放大將一直獨(dú)立于轉(zhuǎn)向速度。泵4必須最低限度地能夠供應(yīng)液壓流體的需求流量和壓力以用于轉(zhuǎn)向運(yùn)動。

壓力安全閥15被布置在高壓端口P和低壓端口T之間。

當(dāng)轉(zhuǎn)向馬達(dá)2已經(jīng)移動到末端行程時，或當(dāng)壓力要求高于壓力安全閥15的設(shè)置并且方向盤6仍然被轉(zhuǎn)動時，線軸/套筒裝置將被推至最大偏轉(zhuǎn)。因而泄放活門Ad將被閉合并且安全閥15將打開以使液壓流體流動到槽5。

如上所述，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將確保包括放大活門Au的放大路徑9上的壓降與主流動路徑上的壓降相同，主流動路徑具有主孔A1、線軸/套筒裝置(圖1未示出)、計量裝置8和活門A2和A3。在例如由于進(jìn)入轉(zhuǎn)向單元中的污垢顆粒在計量裝置8上可以發(fā)生壓降的情況下，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將針對兩個流動路徑中的液壓流體生成相同的壓降。這樣，放大比率將保持恒定。如上所述，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器包括在從點(diǎn)11到點(diǎn)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(dāng)高壓端口P處的壓力與所要求的轉(zhuǎn)向壓力不匹配時，當(dāng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)用于方向盤6時，計量裝置8將用作手泵。用于緊急轉(zhuǎn)向的排量僅通過計量裝置8的尺寸被確定。轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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(dāng)泵流量變得不充分時，緊急轉(zhuǎn)向止回閥14將打開并且液壓流體將從轉(zhuǎn)向馬達(dá)2的返回側(cè)被引導(dǎo)到計量裝置8。額外流量可以根據(jù)需要從低壓端口T被吸入。

如上所述，泵4是固定排量泵。泵4直接地連接到轉(zhuǎn)向單元3，即先導(dǎo)閥等可以被省略。這使得整個系統(tǒng)有較低的成本。