CN108290604B - 液压转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压转向装置，液压转向装置将转向缸(48)液压地连接至供给***(28)，其中供给***(28)能够经由转向阀(12)操作性地与所述转向缸(48)液压地连接，以构成主流动连接，并且供给***(28)能够经由流量控制阀装置(50)操作性与转向缸(48)液压地连接，以构成绕过所述主流动连接的辅助流动连接，其中流量控制阀装置(50)能够通过电控单元(74)来致动，并且流量控制阀装置(50)包括能够单独致动的阀组(52、54)，阀组(52、54)分别连接到辅助流动连接的供给线路和返回线路中，流量控制阀装置(50)包括至少一个阀(102、104、106、108)。至少一个阀(102、104、106、108)被配置以产生确定或可确定的体积流量，体积流量不受所述阀(102、104、106、108)处压力差的影响。

Description

液压转向装置
技术领域
本发明涉及一种液压转向装置。
背景技术
液压转向装置，例如在车辆领域中，对于本领域技术人员来说基本上是已知的。例如在DE 10 2011 112 625 A1中描述了这种液压转向装置。这对于本发明的主题是通用的。
发明内容
本发明的目的是揭示一种通用的液压转向装置，该转向装置能够以小的成本实现并且确保较高程度的功能安全性。
该目的通过以下技术方案中的液压转向装置来实现。
一种液压转向装置，其将转向缸液压地连接至供给***，其中供给***可以经由转向阀操作性地与转向缸液压地连接，以构成主流动连接，并且供给***可以经由流量控制阀装置操作性与转向缸液压地连接，以构成绕过主流动连接的辅助流动连接，其中流量控制阀装置可以通过电控单元来致动，并且流量控制阀装置包括能够单独致动的阀组，所述阀组分别连接到辅助流动连接的供给线路和返回线路中。根据本发明，流量控制阀装置包括至少一个阀，所述至少一个阀被配置以产生确定或可确定的体积流量，所述体积流量不受所述阀处压力差的影响。
这样做的优点是转向装置的功能质量得到提高。因此，例如在各个阀不起作用或没有正常致动的故障情况下，借助于与压力无关的恒定的可限定体积流量可以有利地补偿这些影响。因此，本发明按照本领域技术人员所熟知的故障-安全原则工作。另一个优点是转向装置的可操作性得到改善。因此，可以有利地确保统一的转向行为，而与在车辆的车轮处以及在转向缸区域中出现的转向力无关；纯粹举例而言，这种转向力由于地面或位于地面上的物体的不平坦而引起。作为通过阀自动控制预定体积流量的结果，无论发生的转向力如何，或者无论在阀处存在的压力差如何，转向缸上都施加有运动速度。
在本发明的优选构型中，所述至少一个阀还构造成与所述阀的温度和/或与流过所述阀的流体的温度无关地产生限定的或可限定的体积流量。
这样做的优点是增加了转向装置的功能质量和可操作性。例如，能够有利地补偿由于操作热量或其他热源进行加热而引起的体积流量的不希望的变化。
在本发明的另一个优选构型中，所述至少一个阀是双向流量控制阀。
这样做的优点是提供了多个阀的设计，这是本领域技术人员所熟知的并且具有所需的性能，并且可以安全地使用并且几乎没有什么成本。
在本发明的另一个优选构型中，流量控制阀装置包括四个阀，其中一个阀连接到右侧转向的供给线路中，一个阀连接到左侧转向的返回线路中，一个阀连接到左侧转向的供给线路中，一个阀连接到右侧转向的返回线路中。
这样做的优点是每个阀可以被单独地致动。在进行与转向缸的运动的协调时，如果需要，可以在每个阀上以控制的方式单独进行操作。
在本发明的另一个优选构型中，在所述阀的上游布置公共释放关断阀。
这样做的优点是能够通过致动公共释放关断阀而主动地或被动地连接辅助流动连接。
在本发明的另一个优选构造中，流量控制阀装置也可以作为独立装置操作，例如纯“线控转向”***。
这样做的优点是转向装置的操作更加舒适，并且也可以被自动化和远程控制。与可以实现独立于存在的压力差的限定体积流量的阀相结合，可以实现高精度和高统一性的转向功能。
在本发明的另一个优选构型中，释放关断阀构造成在发生故障时关闭流量控制阀装置。
结果，有利地增加了转向装置的安全性。
在本发明的另一个优选构型中，为了检查用于阀的致动信号的真实性，控制单元连接到配置成检测转向缸的实际位置的换能器。
因此，在转向缸的错误运动的情况下可以有利地产生校正信号。
附图说明
下面参考实施例的示例和附图更详细地解释本发明，其中：
图1示出了根据现有技术的液压转向装置的原理示意图；以及
图2示出了在优选实施例中的根据本发明的液压转向装置的原理示意图。
附图标记：
10转向装置；12转向阀；14计量泵；16转向连杆；18手动转向盘；20入口连接部；22输入端；24返回线路连接部；26出口；28供给***；30供给泵；32分流阀；34贮槽；36工作液压装置；37负载连接部；38控制线路；40缸连接部；42缸连接部；44线路；46线路；48转向缸；50流量控制阀装置；52阀组；54阀组；56释放关断阀；58阀；60阀；62阀；64阀；66控制线路；68控制线路；70控制线路；72控制线路；74控制单元；76控制线路；78控制线路；80换能器；82换能器；100转向装置；102阀；104阀；106阀；108阀
具体实施方式
图1示出了根据来自DE 10 2011 112 625 A1的现有技术的液压转向装置的原理示意图，因此在此没有提供结论性的描述。液压转向装置10包括转向阀12，转向阀12具有旋转式滑动受控计量泵14，计量泵14通过转向连杆16连接到手动转向盘18。转向装置10具有入口连接部20，入口连接部20连接到转向阀12的第一输入端22。转向装置10还具有返回线路连接部24，返回线路连接部24连接到转向阀12的出口26。连接到入口连接部20或返回线路连接部24的是供给***，该供给***整体上用28表示。供给***28包括供给泵30，供给泵30经由分流阀32连接到入口连接部20。还提供了贮槽34，贮槽34连接到返回线路连接部24。分流阀32形成优先阀，通过该优先阀可以控制工作液压装置36和转向装置10之间的供给泵30的供给操作。当液压转向装置10需要时，分流阀32经由负载连接部37和控制线路38接收一信号，该信号在工作液压装置36之前为液压转向装置10分配优先级。转向装置10还具有缸连接部40和42。缸连接部40经由线路44连接至转向阀12，并且缸连接部42经由线路46连接至转向阀12。连接至缸连接部40和42的是转向缸48，转向缸48以一种没有图示的方式连接至车辆的可转向车轮。连接部40连接到转向缸48的负责左手转向方向的腔室，并且连接部42连接到转向缸48的负责右手转向方向的腔室。因此，构成了从供给泵30经由分流阀32和转向阀12到转向缸48并且从转向缸48经由转向阀12和贮槽34返回的主流动连接。转向装置10进一步包括流量控制阀装置50。
流量控制阀装置50具有第一阀组52和第二阀组54以及公共释放关断阀56。阀组52包括构造为入口阀的阀58和构造为返回线路阀的阀60。阀组54包括构造为入口阀的阀62和构造为返回线路阀的阀64。阀58、60、62和64分别构造为本领域技术人员已知的比例阀。在这种比例阀的情况下，如果磁体未***作，则控制活塞被压缩弹簧保持在初始位置并且停止体积流量。通过激励磁体，控制活塞直接调整—与电气输入信号成比例地调整。阀58和60连接到缸连接部40，并且阀62和64连接到缸连接部42。阀58和62经由释放关断阀56连接或能够连接到入口连接部20，并且阀60和64经由释放关断阀56连接或能够连接到返回线路连接部24。因此，构成了从供给泵30经由流量控制阀装置50到转向缸48并且从转向缸48经由流量控制阀装置50和贮槽34返回的辅助流动连接。因此，转向缸48通过主流动连接经由转向阀12并且通过绕过主流动连接的辅助流动连接经由流量控制阀装置50可操作地液压连接到供给***28。为了致动，设计为比例阀的阀58、60、62和64经由控制线路66、68、70或72连接到控制单元74。
如果释放关断阀56此时通过控制单元从其图示的关闭位置连接到馈通位置，则意味着入口连接部20连接到阀58和62，并且返回线路连接部24连接到阀60和64，控制单元74评估由换能器82或80提供的信号，并且经由用于阀58、60、62或64的控制线路66、68、70或72提供相应的致动信号。取决于通过转向阀12(即通过手动转向盘18)实现的是左手转向操作还是右手转向操作，通过控制单元74来致动用于左手转向的阀58和阀64或用于右手转向的阀60和阀62。结果，调节了限定的开口横截面，从而提供与主油流量成比例的辅助油流量。辅助油流的体积流量取决于在相应的阀58、60、62、64处存在的压力差。
图2示出了在优选实施例中的根据本发明的液压转向装置的原理示意图。如果使用与图1相同的附图标记，则这些附图标记描述了相同的特征。图1中描述的内容至少另外适用于图2。图2中示出的根据本发明的转向装置100的基本构造类似于图1中示出的现有技术，使得仅仅那些与现有技术相区别的特征才在本实施例中被论述。从图2清楚可见，根据本发明的转向装置100不具有构造为在图1中示出的比例阀的阀58、60、62、64。相反，图2所示的本发明的实施例具有构造为双向流量控制阀的阀102、104、106、108。这些阀被构造为产生可限定的体积流量，而与在相应的阀102、104、106、108处存在的压力差无关。同样，阀102、104、106、108被构造为产生可限定的体积流量，而与相应的阀102、104、106、108的温度以及与流过相应的阀102、104、106、108的流体的温度无关。特别地，在补偿阀102、104、106、108中的一个没有如设计地那样工作的情况下，可以通过转向装置100来弥补故障。
举例来说，在下面的情形中对此进行了说明。为了转向缸48的右手转向(转向缸48从右向左移动)，被构造为返回线路阀104的阀104需要打开，使得油流可以经由缸连接部40从转向缸48中流出。阀102构造成入口阀并且在这种情况下关闭。类似地，在转向缸48的左手转向(转向缸48从左向右移动)的情况下，阀104必须关闭，使得如果油流沿着转向缸48的方向流过阀102，则可以通过缸连接部40在转向缸48中累积相应的压力。
从理论上讲，以这种情形作为本发明的基础，则车辆具有传统的带比例阀的液压转向装置。如果这里期望左手转向并且由于故障而导致阀104仍然打开，则车辆驾驶员将不能向左手转向。在传统比例阀的情况下，整个油流然后将通过由于故障而打开的阀104在贮槽36的方向上流动。
可以通过本发明来防止这种情况，因为根据本发明，将阀102、104构造为双向流量控制阀。这里，通过具有本领域技术人员自动实施的合适的控制算法的合适的阀控制，可以将阀102(入口阀)调整到体积流量标称值，该体积流量标称值高于由于故障导致的阀104(返回线路阀)的已有开度导致的正在流过阀104的体积流量。因此，可以在阀104处产生体积流量的饱和。通过阀102仍然可用的剩余体积流量继续可用于转向功能。如果额外量的油随后对供给泵30可用，则可以提供证据以在车辆中确保与主要标准和准则的要求相对应的转向行为。在可能的阀故障的情况下，***会识别出这种故障并相应地进行弥补。转向装置的转向能力得以保持。
通过使用双向流量控制阀，由于双向流量控制阀的体积流量特性与压力无关，所以还可以以限定的方式支撑作用在转向缸48上的力。

Claims (8)

1.一种液压转向装置，所述液压转向装置将转向缸(48)液压地连接至供给***(28)，其中所述供给***(28)能够经由转向阀(12)操作性地与所述转向缸(48)液压地连接，以构成主流动连接，并且所述供给***(28)能够经由流量控制阀装置(50)操作性与所述转向缸(48)液压地连接，以构成绕过所述主流动连接的辅助流动连接，其中所述流量控制阀装置(50)能够通过电控单元(74)来致动，并且所述流量控制阀装置(50)包括能够单独致动的阀组(52、54)，所述阀组(52、54)分别连接到所述辅助流动连接的供给线路和返回线路中，其特征在于，
所述流量控制阀装置(50)包括至少一个阀(102、104、106、108)，所述至少一个阀(102、104、106、108)被配置以产生确定或可确定的体积流量，所述体积流量不受所述阀(102、104、106、108)处压力差的影响。
2.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于：
所述至少一个阀(102、104、106、108)还构造成与所述阀(102、104、106、108)的温度和/或与流过所述阀(102、104、106、108)的流体的温度无关地产生确定的或可确定的体积流量。
3.根据权利要求1或2所述的液压转向装置，其特征在于：
所述至少一个阀(102、104、106、108)是双向流量控制阀。
4.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于：
所述流量控制阀装置(50)包括四个阀(102、104、106、108)，其中一个阀(106)连接到右侧转向的供给线路中，一个阀(108)连接到左侧转向的返回线路中，一个阀(102)连接到左侧转向的供给线路中，一个阀(104)连接到右侧转向的返回线路中。
5.根据权利要求4所述的液压转向装置，其特征在于：
在所述阀(102、104、106、108)的上游布置有公共释放关断阀(56)。
6.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于：
所述流量控制阀装置(50)也可以作为独立装置操作。
7.根据权利要求5所述的液压转向装置，其特征在于：
所述公共释放关断阀(56)构造成在发生故障时关闭所述流量控制阀装置(50)。
8.根据权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于：
为了检查用于所述阀(102、104、106、108)的致动信号的真实性，所述电控单元(74)连接到配置成检测所述转向缸(48)的实际位置的换能器(88、90)。
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