本發(fā)明涉及液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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)向系統(tǒng)的轉(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)是能使轉(zhuǎn)向比較舒適。

該目標(biāo)通過包括轉(zhuǎn)向單元和先導(dǎo)閥的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)，所述轉(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、載荷感測端口、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、能夠在將所述先導(dǎo)閥的入口連接到所述先導(dǎo)出口的先導(dǎo)方向上移動的閥元件、和連接到所述轉(zhuǎn)向單元的所述載荷感測端口的載荷感測連接件，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，所述先導(dǎo)閥包括連接到所述轉(zhuǎn)向單元的所述高壓端口的先導(dǎo)出口，所述先導(dǎo)出口經(jīng)由先導(dǎo)閥活門被連接到所述載荷感測連接件，位于所述先導(dǎo)活門下游的點處的壓力在所述先導(dǎo)方向上作用在所述閥元件上，其中所述載荷感測端口經(jīng)由在所述轉(zhuǎn)向手柄的空檔位置處打開并且在所述轉(zhuǎn)向手柄致動到所述空檔位置外時閉合的泄放活門連接到所述低壓端口。

該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組合先導(dǎo)閥的一體式放大功能和向轉(zhuǎn)向單元供應(yīng)足 夠的液壓流體的快速反應(yīng)。在位于轉(zhuǎn)向馬達(dá)處的壓力被積累之前獲得該反應(yīng)，使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向速度較高，并且必須被車輛的操作員或司機(jī)生成的轉(zhuǎn)向力可以被保持較低。當(dāng)方向盤被轉(zhuǎn)動并且另一轉(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壓力被增加并且因此在先導(dǎo)方向上作用在閥元件上的壓力被增加，從而將先導(dǎo)的閥元件移動到以下位置，在所述位置處，在其入口處進(jìn)入先導(dǎo)閥中的液壓流體的大部分或全部被提供到轉(zhuǎn)向單元的高壓端口。從先導(dǎo)閥供應(yīng)的該流量被引導(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，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方向盤或轉(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，所述先導(dǎo)出口經(jīng)由所述先導(dǎo)閥活門和較低感測活門的串聯(lián)連接而連接到所述載荷感測連接件，位于所述先導(dǎo)閥活門和所述載荷感測活門之間的點處的壓力在所述先導(dǎo)方向上作用在所述閥元件上。先導(dǎo)閥活門和載荷感測活門都是固定活門。先導(dǎo)閥活門和載荷感測活門形成分壓器，分壓器使得可以更多精確地調(diào)節(jié)在先導(dǎo)方向上作用在先導(dǎo)閥的閥元件上的壓力。

優(yōu)選地，所述先導(dǎo)出口連接到控制活門上游的點，其中位于所述控制活門下游的點處的壓力在與先導(dǎo)方向相反的方向上作用在所述閥元件上。所述控制活門下游的壓力生成抵抗位于先導(dǎo)閥活門下游的點處的壓力的反作用力。這是其它解決方案的替換例，比如彈簧裝置，并且確保位于先導(dǎo)出口處的實際壓力可以被考慮。

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，最大流量應(yīng)該被引導(dǎo)到馬達(dá)，并且先導(dǎo)閥應(yīng)該被控制以將該最大流量傳輸?shù)睫D(zhuǎn)向單元的高壓端口。

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(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(zhuǎn)向模式中被再次使用。該緊急止回閥允許循環(huán)通過主流動路徑和轉(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。

在優(yōu)選的實施例中，轉(zhuǎn)向馬達(dá)被連接到所述工作端口裝置。該轉(zhuǎn)向馬達(dá)從轉(zhuǎn)向單元接收承壓液壓流體，并且因此能夠移動或樞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輪。

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)向系統(tǒng)的轉(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。

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包括載荷感測端口LS。

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(lián)于主流動路徑7。

轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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。

先導(dǎo)閥14被定位在泵4和高壓端口P之間。先導(dǎo)閥包括入口P1、先導(dǎo)出口CF和另一出口EF。此外，先導(dǎo)閥14包括在先導(dǎo)方向上移動以將入口P1連接到先導(dǎo)出口CF的閥元件15，或閥元件15在與先導(dǎo)方向相反的方向上移動以節(jié)流從入口P1到先導(dǎo)出口CF的流體流并且從而將液壓流體的非先導(dǎo)部分引導(dǎo)到另一出口EF。

閥元件15借助于彈簧16在先導(dǎo)方向上被加載。此外，閥元件15通過位于定位在先導(dǎo)閥活門18和載荷感測活門19之間的點17處的壓力在先導(dǎo)方向上被加載。先導(dǎo)閥活門18和載荷感測活門19的串聯(lián)連接將先導(dǎo)出口CF連接到先導(dǎo)閥14的載荷感測連接件LS1。載荷感測連接件LS1連接到轉(zhuǎn)向單元的載荷感測端口LS。

先導(dǎo)閥的先導(dǎo)出口CF被連接到控制活門22，更精確地被連接到 該控制活門22上游的點。位于該控制活門22的下游的點處的壓力在與所述先導(dǎo)方向相反的方向上作用在閥元件15上。

因此，閥元件15位于以下位置處，在所述位置處，一方面，在彈簧16的力和位于點17處的壓力之間具有平衡，并且另一方面，在彈簧16的力和所述控制活門22下游的壓力之間具有平衡。

轉(zhuǎn)向單元3的載荷感測端口LS經(jīng)由泄放活門Ad被連接到轉(zhuǎn)向單元3的低壓端口T。

緊急止回閥20連接低壓端口T與主活門A1和放大活門Au上游的點11。

活門A1-A5、Au和Ad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(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打開而泄放活門Ad閉合，即活門A1-A5、Au增加液壓流體可以流動通過的面積，泄放活門Ad減小液壓流體可以流動通過的面積?；铋TA1-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，活門A1-A5和Au被閉合。泄放活門Ad被打開并且如此在載荷感測端口LS和載荷感測連接件LS1處幾乎沒有液壓。當(dāng)泵4運(yùn)行時，液壓流體流動將流到入口P1并且經(jīng)過先導(dǎo)閥14到端口EF并且流到槽5。先導(dǎo)閥14是″動態(tài)類型的″，表示一旦泵運(yùn)行，則較小的恒定流量將從先導(dǎo)閥14的載荷感測連接件LS1流出以進(jìn)入轉(zhuǎn)向單元3的載荷感測端口LS中。

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關(guān)閉：線軸與套筒的從0°到全偏轉(zhuǎn)的相對角度通常為15°。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將閉合更多，如此線軸相對于套筒的偏轉(zhuǎn)增加。當(dāng)壓力要求增加時，進(jìn)入載荷感測端口LS中的恒定流量將被擠壓穿過Ad活門以與壓力要求匹配。當(dāng)在載荷感測端口LS處的壓力增加時，在先導(dǎo)閥14的載荷感測連接件LS1處的壓力也增加。先導(dǎo)閥14將從先導(dǎo)出口引導(dǎo)出要 求的泵流量和壓力，以進(jìn)入轉(zhuǎn)向單元3的高壓端口P中。

提供到高壓端口P的所有液壓流體將在并聯(lián)連接的可變活門A1和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(zhuǎn)向狀態(tài)下放大將一直獨(dú)立于轉(zhuǎn)向速度。泵必須最低限度地能夠供應(yīng)需求流量和壓力以用于轉(zhuǎn)向運(yùn)動。

當(dāng)轉(zhuǎn)向馬達(dá)已經(jīng)移動到末端行程時或當(dāng)壓力要求高于定位在低壓端口T和較低感測端口LS之間的減壓閥21的設(shè)置時，方向盤6仍然被轉(zhuǎn)動，并且線軸/套簡裝置將被推成最大偏轉(zhuǎn)，因而泄放活門Ad將被閉合，并且減壓閥21將打開以將來自先導(dǎo)閥14的載荷感測連接件LS1的動態(tài)流量排放進(jìn)入槽5中。如此先導(dǎo)閥14的閥元件15將被再引導(dǎo)以將主流量從泵4引導(dǎo)到先導(dǎo)閥14的另一個端口EF并且引導(dǎo)到槽5或另一消費(fèi)者上。

轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將確保放大路徑(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(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，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器10將生成用于被放大的液壓流體的相同壓降。這樣，放大比率將保持恒定。

如上所述，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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(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20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。液壓流體的額外流量可以根據(jù)需要從低壓端口T被吸入。