液壓轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種液壓轉(zhuǎn)向裝置(1)，所述液壓轉(zhuǎn)向裝置包括靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元(2)和可調(diào)節(jié)壓力源(3)，所述可調(diào)節(jié)壓力源連接到所述轉(zhuǎn)向單元(2)的壓力端口(4)并具有負載感測端口(21)。這種轉(zhuǎn)向單元應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向單元的快速反應(yīng)。為此，所述壓力源(3)是動態(tài)壓力源，所述動態(tài)壓力源具有將液壓流體輸出給所述負載感測端口(21)的孔口(Adyn)、連接所述負載感測端口(21)和低壓端口(11)的負載感測管線(22)、和控制閥(24)，所述控制閥布置在所述負載感測端口(21)與所述低壓端口(11)之間的所述負載感測管線(22)中，所述控制閥(24)通過所述轉(zhuǎn)向單元(2)內(nèi)的控制壓力被致動并依賴于所述控制壓力對通過所述負載感測管線(22)的流進行節(jié)流。
【專利說明】液壓轉(zhuǎn)向裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓轉(zhuǎn)向裝置，所述液壓轉(zhuǎn)向裝置包括靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元和可調(diào)節(jié)壓 力源，該可調(diào)節(jié)壓力源連接到所述轉(zhuǎn)向單元的壓力端口并具有負載感測端口。

【背景技術(shù)】
[0002] 這種轉(zhuǎn)向裝置通常用于對車輛進行轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向單元連接到方向盤或另一個轉(zhuǎn)向命 令發(fā)生器。當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時，目的是也轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪。
[0003] 為了節(jié)能，轉(zhuǎn)向單元通常連接到可調(diào)節(jié)壓力源。該壓力源的輸出壓力適合于所需 的壓力，即，只有當(dāng)需要時才增加壓力。當(dāng)駕駛員打算對車輛進行轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)這種需求。當(dāng) 沒有轉(zhuǎn)向需求時，壓力源的壓力被降低。
[0004] 在靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元中，在開始轉(zhuǎn)動方向盤之后以一定延遲將壓力需求以信號的方式 發(fā)送給可調(diào)節(jié)壓力源。這具有轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向被延遲的負作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所涉及的目的是實現(xiàn)對根據(jù)靜態(tài)原理工作的轉(zhuǎn)向單元的快速反應(yīng)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，該目的通過以下方式來實現(xiàn)：所述壓力源是動態(tài)壓力源，所述動態(tài)壓 力源具有將液壓流體輸出到所述負載感測端口的孔口、連接所述負載感測端口和低壓端口 的負載感測管線、和布置在所述負載感測端口與所述低壓端口之間的所述負載感測管線中 的控制閥，所述控制閥由所述轉(zhuǎn)向單元內(nèi)的控制壓力致動并依賴于所述控制壓力對通過所 述負載感測管線的流進行節(jié)流。
[0007] 這種系統(tǒng)允許靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元和動態(tài)壓力源的組合，結(jié)果是與沒有所述動態(tài)壓力源 的情況相比，靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元可以以實質(zhì)上更小的延遲作出反應(yīng)。主要基于由壓力源輸出的 流體的流或流量確定負載感測端口處的壓力。當(dāng)控制閥打開時，在控制閥處沒有或幾乎沒 有壓降。這是當(dāng)所述轉(zhuǎn)向單元內(nèi)的控制壓力如此低使得控制閥在節(jié)流位置不移動或移位的 情形。然而，如果方向盤（術(shù)語"方向盤"在以下被用作用于任何轉(zhuǎn)向命令裝置的縮寫）被 致動，則轉(zhuǎn)向單元內(nèi)的壓力增加并因此轉(zhuǎn)向單元內(nèi)的控制壓力相應(yīng)地增加。這具有控制閥 增加負載感測管線內(nèi)的流動阻力進而又增加控制閥上的壓降的作用。因此，壓力源的負載 感測端口處的壓力增大，壓力源的壓力也增大。輸出壓力的這種增加可以相當(dāng)快速地發(fā)生， 使得可以讓轉(zhuǎn)向單元的反應(yīng)時間很短。
[0008] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向單元包括具有壓力端口和回流端口的供應(yīng)端口裝置、具有兩個 工作端口的工作端口裝置、在所述壓力端口與所述工作端口裝置之間的主流路、在所述工 作端口裝置與所述回流通路之間的回流流路、和布置在所述主流路中的流量計和主孔口， 在致動方向盤時所述主孔口打開，所述控制壓力是所述主孔口下游處的壓力。
[0009] 當(dāng)主孔口由于方向盤的致動而打開時，所述主孔口下游處的壓力由于主孔口下游 處的點與轉(zhuǎn)向單元的壓力端口之間的連接被建立而增加。因此，控制壓力可以作用在控制 閥上，從而對通過負載感測管線的流進行節(jié)流，并因此以信號的方式將壓力需求發(fā)送給動 態(tài)壓力源。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制壓力是所述主孔口與所述流量計之間的壓力。這種壓力是轉(zhuǎn)向 單元內(nèi)指示壓力需求的最顯著的或最重要的壓力之一。因此，這種壓力可以優(yōu)選地用作控 制壓力。
[0011] 在優(yōu)選的實施例中，所述控制閥具有對應(yīng)于所述壓力源的負載感測壓力/輸出的 功能（或函數(shù)）的控制壓力/流體或流動阻力的功能（或函數(shù)）。這樣，可以獲得相當(dāng)平穩(wěn) 的動態(tài)壓力源的反饋控制。可以避免轉(zhuǎn)向單元的壓力端口處的壓力變化的風(fēng)險。
[0012] 在優(yōu)選的實施例中，所述壓力源包括動態(tài)優(yōu)先閥。換句話說，可以使用具有固定排 量泵的壓力源。通過調(diào)節(jié)優(yōu)先閥，調(diào)節(jié)壓力源的輸出壓力。優(yōu)先閥具有將液壓流體從優(yōu)先 閥輸入（口）供應(yīng)給負載感測端口的孔口。
[0013] 優(yōu)選地，放大流路平行于所述主流路的一部分布置，所述部分包括所述主孔口和 所述流量計。換句話說，所述放大流路橋接所述流量計?？烧{(diào)節(jié)孔口布置在所述放大流路 內(nèi)，所述可調(diào)節(jié)孔口以類似于主流路中的主孔口的方式被控制。這樣，可以通過流量計控制 從轉(zhuǎn)向單元壓力端口到工作端口裝置的流體的一部分，并經(jīng)由放大流路將液壓流體的所述 一比例的部分從轉(zhuǎn)向單元壓力端口引導(dǎo)到工作端口裝置。這具有可以讓流量計保持很小的 優(yōu)點。
[0014] 在這種轉(zhuǎn)向裝置中，有利的是安全閥布置在所述放大流路中，所述安全閥在關(guān)閉 方向上通過所述控制壓力被加載。在主流路也被阻塞或關(guān)閉的情況下，安全閥用于關(guān)閉或 阻塞放大流路。當(dāng)流量計被污物等塞住或當(dāng)主流路的所述一部分中的孔口被污物等阻塞 時，可能會出現(xiàn)這種阻塞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 以下參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選示例，其中：
[0016] 僅有的圖1是液壓轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 液壓轉(zhuǎn)向裝置1包括靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元2和可調(diào)節(jié)壓力源3。可調(diào)節(jié)壓力源3連接到 所述轉(zhuǎn)向單元2的壓力端口 4。轉(zhuǎn)向單元2還包括回流端口 5。壓力端口 4和回流端口 5 共同形成供應(yīng)端口裝置。此外，轉(zhuǎn)向單元2包括工作端口裝置，所述工作端口裝置包括兩個 工作端口 6、7,所述工作端口 6、7在本實施例中連接到轉(zhuǎn)向電動機或馬達8。
[0018] 如本領(lǐng)域所公知的，所述轉(zhuǎn)向單元2包括主流路9,所述主流路9布置在所述壓力 端口 4與所述工作端口裝置6、7之間。所述轉(zhuǎn)向單元2依賴于轉(zhuǎn)向的方向，兩個工作端口 6、7中的那一個連接到主流路9。兩個工作端口 6、7中的另一個通過回流通路10連接到回 流端口 5?；亓鞫丝?5連接到罐11。
[0019] 如本領(lǐng)域所公知的，轉(zhuǎn)向單元包括多個可變孔口，通常被稱為4142434445，其 中主孔口 A1主要確定通過主流路9的流量或流。此外，流量計12布置在所述主流路9內(nèi)， 從而計量從壓力端口 4流到工作端口裝置6、7的液壓流體的量。
[0020] 在主孔口 A1下游且在流量計孔口 A2上游的點13通過可變排放孔口 Adrain連接 到回流管線10。
[0021] 如本領(lǐng)域所公知的，當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時,主孔口 A1被打開，而排放孔口 Adrain被關(guān) 閉。進入流量計12的液壓流體使流量計12的部分或多個部分移動，這又使孔口 A1-A5和 Adrain恢復(fù)到其初始狀態(tài)。
[0022] 具有放大孔口 AU的放大流路14平行于所述主流路9的一部分布置，所述部分包 括主孔口 A1、流量計12、和兩個流量計孔口 A2、A3。放大孔口 AU以類似于主孔口 A1的方 式被控制，即，放大孔口 AU與主孔口 A1 -起打開并與主孔口 A1 -起關(guān)閉。然而，放大孔口 AU的瞬間打開與或可以與主孔口 A1的瞬間打開成比例。
[0023] 壓力源3包括泵15和動態(tài)優(yōu)先閥16。泵15可以是通過要被轉(zhuǎn)向的車輛的引擎或 馬達（或電動機）經(jīng)由軸17驅(qū)動的固定排量泵，在圖中未示出這種引擎。
[0024] 如本領(lǐng)域所公知的，優(yōu)先閥16包括連接到轉(zhuǎn)向單元2的壓力端口4的主輸出（口） CF和可以連接到與轉(zhuǎn)向單元2相比具有較低優(yōu)先級的其它液壓消耗裝置的另一輸出（口） EF〇
[0025] 優(yōu)先閥16包括在主輸出CF具有最大開度的方向上被彈簧19加載的柱塞 (spool) 18。彈簧19布置在彈簧腔20中。彈簧腔20連接到負載感測端口 21。負載感測端 口 21連接到隨后將被論述的負載感測管線22。在與彈簧19相對的一側(cè)，活塞18通過壓力 腔23中的壓力被加載。
[0026] 優(yōu)先閥16包括連接到泵15的輸入（口）24。壓力腔23通過孔口 App連接到所述 輸入24。彈簧腔20通過孔口 Adyn連接到該輸入24。在本示例中，兩個孔口 App、Adyn被 顯示為布置在所述活塞18內(nèi)。然而，可以使用外部管線，以分別建立輸入24與壓力腔23 或彈簧腔20之間的連接。
[0027] 負載感測管線22連接到罐11。負載感測孔口 ALS布置在所述負載感測管線22 內(nèi)。負載感測管線22通過過壓閥30連接到罐11。
[0028] 此外，控制閥25布置在所述負載感測管線22內(nèi)，從而對通過所述負載感測管線22 的流或流量進行節(jié)流。通過所述轉(zhuǎn)向單元2內(nèi)的控制壓力確定節(jié)流的程度。在本實施例中， 該控制壓力是點13處的壓力，S卩，在所述主孔口 A1下游且在所述流量計12上游處的壓力。
[0029] 此外，安全閥26布置在所述放大流路14中。所述安全閥26包括在所述控制壓力 (即，在點13處的壓力）的作用下和彈簧29的作用下在朝向閥28的方向上被推動的閥元 件27。閥元件27通過所述放大流路14中的壓力在相反的方向上被加載。
[0030] 未示出的另一個出口或孔口可以平行于流量計12布置，S卩，這種孔口連接到孔口 A1與A2之間的點并連接到孔口 A3與A4之間的點。這種可變孔口的目的是減輕當(dāng)轉(zhuǎn)向單 元1處于空擋位置時產(chǎn)生的從孔口 AU或A4到罐的泄漏。
[0031] 如果僅需要從孔口 AU的減輕，這種孔口的可選放置位置可以是在孔口 AU下游的 點與罐之間的連接上。
[0032] 以下描述液壓轉(zhuǎn)向裝置1的操作。
[0033] 只要不致動方向盤，所述主孔口 A1和所述放大孔口 AU是關(guān)閉的，而排放孔口 Adrain是打開的或至少部分地打開的。因此，點13處的壓力，S卩，所述轉(zhuǎn)向單元2內(nèi)的控制 壓力，基本上對應(yīng)于回流端口 5處的壓力。
[0034] 優(yōu)先閥16的活塞18通過所述壓力腔23中對應(yīng)于優(yōu)先閥16的輸入24處的壓力的 壓力被加載，這是因為基本上沒有流從所述壓力腔23流出?；钊?8通過彈簧腔20中的壓 力和彈簧19的力在另一個方向上被加載。彈簧腔20中的壓力低于壓力腔23中的壓力，這 是因為具有從輸入24通過孔口 Adyn的液壓流體流和從孔口 ALS到罐11的流。因為轉(zhuǎn)向 單元2中的控制壓力對應(yīng)于回流端口 5處的壓力，因此不通過控制閥25對該流進行節(jié)流。
[0035] 在這種情況下，通過由兩個孔口 Adyn和ALS形成的分壓器確定在負載感測端口 21 處的壓力。通過所述的力調(diào)節(jié)活塞28,使得主輸出CF和另一輸出EF兩者被供應(yīng)來自泵15 的液壓流體。當(dāng)然，如果其它孔口（未示出）布置在回路中，則在負載感測端口處的壓力受 到其它裝置的影響。然而，彈簧19在這里起作用。
[0036] 當(dāng)致動方向盤時，主孔口 A1打開，從而增加轉(zhuǎn)向單元2的點13處的控制壓力。該 壓力作用在控制閥25上，從而增加控制閥25的節(jié)流阻力，并因此減少通過流動感測管線22 的液壓流體的流或流量。由于通過所述負載感測管線22的流或流量被減小，因此負載感測 端口 21處的壓力增加，從而使活塞18在優(yōu)先閥16的主輸出CF被更寬地打開的方向上移 位，使得將液壓流體充足地供應(yīng)給轉(zhuǎn)向單元。
[0037] 控制閥25的節(jié)流行為對應(yīng)于點13處的壓力水平。點13處的控制壓力越高，控制 閥25的節(jié)流阻力越高?？赡苡欣氖鞘褂镁哂袑?yīng)于優(yōu)先閥16的行為的控制壓力/流動 阻力功能的控制閥25,該控制壓力/流動阻力功能為負載感測壓力和優(yōu)先閥16的輸出的功 能。
[0038] 因為轉(zhuǎn)向馬達8已經(jīng)被致動到期望的程度并且不需要另外的液壓流體，因此減小 點13處的控制壓力。因此，主孔口 A1關(guān)閉，并且排放孔口 Adrain打開，結(jié)果是點13處的 控制壓力也減小?？刂茐毫Φ倪@種減小打開控制閥25,從而允許更多的流體流通過負載感 測管線22,這進而降低了優(yōu)先閥16或更通常的是壓力源3的負載感測端口 21處的壓力。
[0039] 在正常操作條件下，因為放大孔口 AU下游處的壓力大于主孔口 A1下游處的控制 壓力（即，轉(zhuǎn)向單元2的點13處的控制壓力），因此安全閥26保持打開。因此，從壓力端口 4到工作端口裝置6、7的液壓流體的一部分可以穿過放大流路14。
[0040] 然而，當(dāng)主孔口 1下游的主流路9堵塞時，例如，當(dāng)流量計12被污物等塞住時，點 13處的控制壓力增加以變得大于或至少等于放大孔口 AU下游處的壓力。在這種情況下，彈 簧29的力足以將閥元件27壓靠在閥密封件28上，以中斷通過放大流路14的流。
[0041] 因為點13處的控制壓力還可以用于致動控制閥25和安全閥26,因此不需要在轉(zhuǎn) 向單元2內(nèi)選擇額外的壓力點。
【權(quán)利要求】
1. 一種液壓轉(zhuǎn)向裝置，包括靜態(tài)轉(zhuǎn)向單元和可調(diào)節(jié)壓力源，所述可調(diào)節(jié)壓力源連接到 所述轉(zhuǎn)向單元的壓力端口并具有負載感測端口，其特征在于， 所述壓力源是動態(tài)壓力源，所述動態(tài)壓力源具有將液壓流體輸出給所述負載感測端口 的孔口、連接所述負載感測端口和低壓端口的負載感測管線、和控制閥，所述控制閥布置在 所述負載感測端口與所述低壓端口之間的所述負載感測管線中，所述控制閥通過所述轉(zhuǎn)向 單元內(nèi)的控制壓力被致動并依賴于所述控制壓力對通過所述負載感測管線的流進行節(jié)流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向單元包括具有壓力端 口和回流端口的供應(yīng)端口裝置、具有兩個工作端口的工作端口裝置、在所述壓力端口與所 述工作端口裝置之間的主流路、在所述工作端口裝置與回流通路之間的回流流路、布置在 所述主流路中的流量計和主孔口，所述主孔口在致動方向盤時打開，所述控制壓力是所述 主孔口下游處的壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述控制壓力是所述主孔口與 所述流量計之間的壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述控制閥具有對 應(yīng)于所述壓力源的負載感測壓力/輸出的功能的控制壓力/流動阻力功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力源包括動 態(tài)優(yōu)先閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，放大流路平行于所 述主流路的一部分布置，所述部分包括所述主孔口和所述流量計。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，安全閥布置在所述放大流路中， 所述安全閥在關(guān)閉方向上通過所述控制壓力被加載。
【文檔編號】B62D5/065GK104097686SQ201410133141
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月5日
【發(fā)明者】雷內(nèi)·安德生, 阿卜杜勒·卡里姆·拉西姆塞, 尼爾斯·阿爾比格 申請人:索爾-丹佛斯公司