CN109070935A - 用于保持产生的液压压力的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保持液压压力(p)的设备，所述液压压力能够通过压力发生器(50)调节，该设备包括：用于耦合到压力发生器(50)上的入口(110)；用于提供液压压力(p)的出口(120)；至少一个第一止回阀(131)，所述第一止回阀构造用于在超过第一打开压力(p1)时打开从入口(110)到出口(120)的流动路径并且阻止沿相反方向的流动；和在入口(110)和出口(120)之间的切换装置(140)。切换装置(140)构造为，当由压力发生器(50)产生的压力(p0)大于切换压力(pS)时，保持所述出口(120)处的液压压力(p)，并且当由压力发生器(50)产生的压力(p0)小于切换压力(pS)时，以便减小出口(120)处的液压压力(p)，其中，切换压力(pS)小于第一打开压力(p1)。

Description

用于保持产生的液压压力的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于保持产生的液压压力的设备和方法，并且特别是涉及一种用于转向控制装置和电驱动的液压伺服转向装置的液压比例阀。
背景技术
在用于转向传动装置控制的传统的静态液压的伺服驱动装置中存在两个到目前为止尚未充分解决的问题。一个问题涉及保持高的压力负载、例如在持续负载时出现的高的压力负载。第二个问题涉及在***故障的情况下显著的转向阻力，在传统的***中，驾驶员必须强加力，以便使车辆转向。
图8示例性地示出一种传统的***，其中，转向传动装置90液压地运行。液压压力通过具有马达51(例如泵)的压力发生器50产生。转向传动装置90具有两个工作缸91，92，所述工作缸通过活塞93分隔开。如果所述两个工作缸中的一个工作缸被施加液压压力，则这导致活塞93运动和由此导致车辆沿一个方向转向。如果另一个工作缸被施加压力，则活塞沿相反方向运动，这本身导致沿相反方向转向。因此，在转弯行驶时，在所述一个工作缸中形成增大的压力，而在行驶通过反向弯道时在对置的工作缸中形成增大的压力。此外，在传统的***中构造有第一止回阀70和第二止回阀80，所述第一止回阀和第二止回阀与压力平衡容器60连接。
当在转向要求期间车辆的车轮被阻挡(例如压抵路边石)并且马达51必须保持高的压力时，导致上述的第一个问题。当车辆行驶通过长弯道，在那里通过马达51持久地施加为此所需的压力时，也符合相同情况。这意味着相应的泵或者马达的不期望的持续负载。即使转向压力降低，用于该***的马达也必须转变为减小的压力。因此，在降低压力过程期间由泵/马达施加相应的损耗功率或者在那里转化成热量。这导致马达或泵的持久的持续负载，这损害可靠性并且增大磨损。
在***故障的情况下、例如当泵由于电力故障而不能提供转向助力时，出现上述的第二个问题。在这种情况下，除了转向力以外，驾驶员还必须附加地施加用于使泵50运动所需的力，以便尽管如此仍能使车辆转向。
因此需要替代的解决方案以保持液压压力，而不会由此使马达或压力发生器承受负载。
发明内容
上述技术任务通过根据权利要求1所述的设备和根据权利要求14所述的方法来解决。从属权利要求涉及根据权利要求1所述的设备的有利的进一步方案。
本发明涉及一种适用于保持液压压力的设备，所述液压压力能够通过压力发生器调节。该设备包括用于耦合到压力发生器上的入口、用于提供液压压力的出口、至少一个第一止回阀，该第一止回阀构造用于在超过第一开口压力时打开从入口到出口的流动路径并且阻止沿相反方向的流动。此外，该设备包括在入口和出口之间的切换装置，其中，该切换装置构造为，当由压力发生器产生的压力大于切换压力时，保持出口处的液压压力，并且当由压力发生器产生的压力小于切换压力时，减小出口处的液压压力，其中，切换压力小于第一打开压力。
该设备的入口或出口不必必需是单独的构件，而是更确切地说也可以是在泵上的接口或沿(液压)流动的任意分支点。止回阀应该在本发明的框架内被广义地解释并且包括任何提供下述确定功能的装置，即在超过最小压力时能够打开流动路径并且阻止相反的流动。因此，止回阀通常也可以构造为止回活门(例如止回闸阀)。确定的、预给定的切换压力仅仅是触发切换装置的切换状态的参数。如果产生的压力大于切换压力，则切换装置关闭并在相反的情况下打开。切换装置的切换可以与在出口处的液压压力无关地进行(切换压力不直接与在出口处的压力相关)。
在本发明的框架内，术语“耦合”应该被广义地解释并且包括任何能传递能量流(例如液压流体的流体流)的连接。此外可理解的是，元件A在两个其他元件B，C之间的布置不一定意味着，元件A在空间上布置在元件B和C之间。取而代之地也应包括下述的布置，在那里元件B和C之间的液压流能够通过元件A实现。连接/耦合可以是直接的(无中间元件)或者间接的连接/耦合。在后者的情况中，一个或多个元件/构件可以存在于连接的部件之间。
在另外的实施例中，切换装置包括具有能移动的活塞的控制阀。活塞可以在第一位置中打开出口和入口之间的流动路径，并且在第二位置中关闭出口和入口之间的流动路径。控制阀可以构造为，当(在入口处的)产生的压力小于切换压力时，将活塞移动到第一位置中，并且当(在入口处的)产生的压力大于切换压力时，将活塞移动到第二位置中。如果产生的压力等于切换压力，则可以或者占据第一位置或者占据第二位置。
在另外的实施例中，控制阀包括至少一个第一腔和弹簧。所述设备还可以具有将第一腔与入口流体连通的第一控制管路，其中，第一控制管路引起第一腔和入口之间的压力平衡，并且弹簧实现将活塞朝向第一位置的方向预加载，从而切换压力由弹簧限定。
在另外的实施例中，压力发生器包括第一压力接口和第二压力接口，其中，入口耦合在第一压力接口上。此外，所述设备可以具有用于耦合到第二压力接口上的另外的入口、用于提供另外的液压压力的另外的出口和第三止回阀。该第三止回阀构造用于在超过第三打开压力时打开从另外的入口到另外的出口的流动路径并且阻止沿相反方向的流动。切换装置还可以将另外的出口和另外的入口连接并且构造为，当在另外的入口处由压力发生器产生的压力小于切换压力时，减小另外的出口处的另外的液压压力，其中，切换压力小于第三打开压力。
在此限定的切换压力也可以选择为不同于之前限定的切换压力，从而切换装置不对称地工作，也就是说，在运动到第一位置中时需要比在相反运动时更高(或更低)的切换压力。然而在转向设备的应用中有意义的是，这两个切换压力选择为相同的。
基于确定的功能，所述设备可以用于将压力发生器卸载并且尽管如此仍保持出口处的液压压力。压力发生器仅需要保持切换压力，然而该切换压力通常明显小于由压力发生器产生的典型的压力，这导致所提及的卸载。
在另外的实施例中，切换装置包括第二腔和另外的弹簧。所述设备还包括将第二腔与另外的入口流体连通的第二控制管路。该第二控制管路引起第二腔和另外的入口之间的另外的压力平衡。所述另外的弹簧实现将活塞朝向第二位置的方向预加载，从而切换压力与弹簧力相关。因此，活塞可以在第一打开位置(第一位置)和第二打开位置(第二位置)之间往复运动。此外，活塞可以具有通道，该通道在活塞移动时建立出口和入口之间或者另外的出口和另外的入口之间的连接。
在另外的实施例中，所述设备包括可选的沿第一控制管路的第一节流装置，以便实现所述压力平衡的节制。此外，所述设备可以包括沿第二控制管路的第二节流装置，以便实现所述另外的压力平衡的节制。所述节制实现阻尼，以便避免活塞在运动时不期望的过度振动。
在另外的实施例中，所述设备可以包括可选的第二止回阀，所述第二止回阀构造在切换装置和入口之间，以便在超过第二打开压力时允许从切换装置的流动并且阻止沿相反方向的流动，其中，第二打开压力大于切换压力。因此，第一止回阀和第二止回阀在大于已经使活塞运动的压力的情况下才打开，以便阻止从出口或从另外的出口的回流。
此外，所述设备可以包括第四止回阀，所述第四止回阀构造在切换装置和另外的入口之间，以便在超过第四打开压力时允许从切换装置的流动并且阻止沿相反方向的流动。第四打开压力可以大于切换压力。
在另外的实施例中，第二止回阀的第二打开压力等于第一止回阀的第一打开压力。此外，第四止回阀的第四打开压力可以等于第三止回阀的第三打开压力。
在另外的实施例中，压力发生器进一步构造为，在超过其压力接口处的怠速压力时允许从所述压力接口经过压力发生器的回流，其中，切换压力选择为比怠速压力大。怠速压力例如是在无电流状态下所需的压力，以便使压力发生器这样被动地运动，从而减小较高的压力。
本发明还涉及一种液压***，其具有用于在压力接口处产生液压压力的压力发生器和具有前述的设备。压力发生器可以包括液压齿轮泵，并且所述设备的出口和另外的出口例如能够耦合到转向传动装置上。液压齿轮泵也可以沿相反的运转方向运行。
具有所述设备的液压***可以不仅是开放式液压***而且是封闭式液压***。
本发明也涉及一种具有转向传动装置和液压***的伺服转向装置。本发明也涉及一种具有伺服转向装置的车辆。
此外，本发明涉及一种用于保持液压压力的方法，所述液压压力能够通过压力发生器调节。该方法包括下述步骤：当超过第一打开压力时，打开从压力发生器到出口的流动路径，以便由此增大出口处的液压压力；阻止沿相反方向的流动；只要由压力发生器产生的压力大于切换压力，则保持液压压力；并且当由压力发生器产生的压力小于切换压力时，则减小液压压力，其中，切换压力小于第一打开压力。
因此，本发明通过用于开放式或封闭式的液压***的切换装置(例如控制阀)来解决上述技术任务，其中，工作腔由示例性的齿轮泵控制。在达到额定压力之后、即在持续的高的***压力情况下，齿轮泵可以在很大程度上被卸载压力。此外，该解决方案实现了在备用模式中规避齿轮泵，从而在***故障情况中驾驶员不必使齿轮泵与马达一起旋转。
因此，持续的高的***压力可以(例如在由路边石阻挡期间)承受住持续负载，而不必遭受在马达中或在泵上增大的损耗功率。
附图说明
本发明的实施例由下面详细的说明和不同实施例的附图来更好地理解，然而所述实施例不应理解为使公开文献局限于特定的实施方式，而是仅用于阐述和理解。
图1示出根据本发明的一个实施例的设备。
图2示出本发明的集成到示例性的转向***中的实施例的另外的细节。
图3示出由于转向要求而实现的示例性的压力增大的第一阶段。
图4示出由于转向要求而实现的压力增大的第二阶段。
图5示出在示例性的转向传动装置中的后续的压力减小。
图6示出在沿相反的转向方向的转向运动时设备的一个实施例的工作方式。
图7示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
图8示出传统的转向***。
具体实施方式
图1示出适用于保持液压压力p的设备100，所述液压压力能够通过压力发生器50调节。该设备包括用于耦合到压力发生器50上的入口110、用于提供液压压力p的出口120、至少一个第一止回阀131，该第一止回阀构造用于在超过第一打开压力p1时打开从入口110到出口120的流动路径并且阻止沿相反方向的流动。此外，设备100包括在入口110和出口120之间的切换装置140。切换装置140构造为，当或者只要由压力发生器50产生的压力p0大于切换压力pS时，保持出口120处的液压压力p。这例如包括p0>pS的整个范围而不只包括一个或一对值。此外，当由压力发生器50产生的压力p0小于切换压力pS时，切换装置110可以减小出口120处的液压压力p。切换压力pS小于第一打开压力p1。
图1中所示的实施例可以集成到开放式液压***中或者封闭式***中(参见图2至图6)。本发明不应局限于所述两个***中的一个***。更确切地说，在下面说明的方面同样可以设计在开放式液压***中。为了保持说明紧凑，应仅仅示例性地更详细地说明封闭式液压***。
图2示出本发明的一个实施例的其他细节，其中，设备100集成到示例性的液压转向装置中，该液压转向装置具有压力发生器50、转向传动装置90、压力平衡容器60和两个止回阀70，80。转向传动装置90包括第一工作缸91和第二工作缸92，所述第一工作缸和第二工作缸通过工作活塞93彼此分隔开。
所示的液压***与出自图8的传统***的区别在于构造在设备100(参见虚线框)中的附加部件，其中，在所示实施例中的设备除了入口110和出口120以外还具有另外的入口112和另外的出口122。第一工作缸91例如与出口120连接，并且第二工作缸92与另外的出口122连接，从而工作活塞93通过在出口120处的液压压力能够沿一个方向运动并且通过在另外的出口122处的液压压力能够沿相反的方向运动，以便由此使车辆转向。
压力发生器50又可以是齿轮泵，并且例如具有第一和第二压力接口，设备100以其入口110和另外的入口112耦合到所述压力接口上。整个***可以是完全封装的液压***，从而入口110，112和出口120，122可以例如被定义为例如沿液压流动的确定点。
在所示的实施例中，设备100包括第一止回阀131、第二止回阀132、第三止回阀133、第四止回阀134、切换装置140和两个节流装置151，152。所述部件流体地布置在入口110、出口120、另外的入口112和另外的出口122之间。设备100的入口110耦合到第一压力接口上，并且另外的入口112耦合到压力发生器50的第二压力接口上，从而压力发生器50在入口110和/或另外的入口112处提供可控的压力p0。
在入口110和出口120之间布置第一止回阀131。在另外的入口112和另外的出口122之间布置第三止回阀133。此外，切换装置140将出口120与入口110连接而且将另外的出口122与另外的入口112连接，其中，在切换装置140和入口110之间构造第二止回阀132并且在切换装置140和另外的入口112之间构造第四止回阀134。
当在入口110处的压力高于第一打开压力p1(并且阻止反向流动)时，第一止回阀131提供从入口110到出口120的流动路径。以同样方式，当在另一入口112处的压力高于第三打开压力p3(并且阻止反向流动)时，第三止回阀133提供从另外的入口112到另外的出口122的流动路径。当来自切换装置140的压力高于第二打开压力p2(并且阻止反向流动)时，第二止回阀132提供从切换装置140到入口110的流动路径。当来自切换装置140的压力高于第四打开压力p4(并且阻止反向流动)时，第四止回阀134提供从切换装置140到另外的入口112的流动路径。第二打开压力p2可以例如等于第一打开压力p1(例如大约8bar)。此外，第三打开压力p3可以例如等于第四打开压力p4(例如大约8bar)。
切换装置140包括能运动的活塞142、第一腔141和第二腔145，其中，沿着能运动的活塞142的运动方向，第一腔141与第二腔145对置地布置。活塞142通过移动来改变所述腔141，145中的可用容积。此外，切换装置140包括在第二腔145中的弹簧144和在第一腔141中的另外的弹簧143。弹簧144给能移动的活塞142施加预应力，该弹簧将活塞142压入到第一腔141中。同样地，另外的弹簧143给活塞142施加预应力，并且将活塞142压入到第二腔145中。
活塞142在切换装置140中可以特别是在下述的位置之间移动：第一打开位置、第二打开位置和中间位置。在第一打开位置中，切换装置140仅仅打开从出口120到入口110的流动路径。在第二打开位置中，切换装置140仅仅打开从另外的出口122到另外的入口112的流动路径并且在中间位置中打开这两个所提及的流动路径。第一打开位置是活塞142处于最左侧的第一止挡位置，而第二打开位置是活塞142处于最右侧的第二止挡位置。此外，在中间位置中，出口120可以通过切换装置140中的通道148与另外的出口122连接。在另外的中间位置中，虽然这两个所提及的流动路径被打开，但是出口120还未与所述另外的出口122连接(这种情况例如在图5中下方示出)。
为了能够通过切换装置140提供流动路径，能移动的活塞142沿着其外周具有例如两个凹进部/凸出部，所述凹进部/凸出部构成两个通道。因此，在第二打开位置中(在图2中向右移动)通道与另外的出口122和另外的入口112流体连通。在活塞向左移动到第一腔141(第一打开位置)中之后，另外的通道与出口122和入口112流体连通。
为了如图3中所示地移动活塞142而需要在第一腔141或第二腔145中的切换压力pS，该切换压力例如对于两个方向可以是同样大的。然而不强制是这种情况。在另外的实施例中，会需要第一切换压力pS1，以便将切换装置140切换到第一打开位置中，并且会需要第二切换压力pS2(不等于第一切换压力pS1)，以便将切换装置140切换到第二打开位置中。在本发明不局限于此的情况下假设如下，第一切换压力pS1等于第二切换压力pS2(pS1＝pS2＝pS；例如约7bar)。这对于转向***是有利的，(以便实现对称地操作转向装置)。对于其他应用(例如在起重设备中用于提升和降低过程)，非对称构型可以绝对是有意义的(因为重力还可以进行辅助)。
此外如图2中所示地，设备100包括从入口110到第一腔141的第一控制管路158和从另外的入口112到第二腔145的第二控制管路159。如果压力沿第一控制管路158增大并且大于切换装置140的切换压力pS，则这导致活塞142离开静止位置并且运动到第二打开位置中(在图2中向右)。另一方面，如果压力在第二控制管路159中如此程度地增大，以使得在第二腔145中的压力大于切换压力pS，则活塞142运动到第一打开位置中(在图2中向左)。
以这种方式，能运动的活塞142能够根据在第一控制管路158中和/或第二控制管路159中的压力关系实现从出口120到入口110和/或从另外的出口122到另外的入口112的流体流动。然而仅仅当沿着所述流体路径存在压力大于第二止回阀132的第二打开压力p2或者大于第四止回阀134的第四打开压力p4时，才能够实现这种流体流动。因此，在静止阶段(中间位置)中，切换装置140不仅从出口120而且从另外的出口122打开，其中，这两个出口同时通过通道148彼此连接。
第一打开位置可以例如通过如下方式实现，即能移动的活塞142抵抗另外的弹簧143的弹簧力被压入到第一腔141中。第二打开位置可以通过如下方式实现，即能移动的活塞142抵抗弹簧144的弹簧力运动到第二腔145中。为了能够实现可靠的中间位置，所述两个弹簧中的一个弹簧可以例如更强地构造，然而仅仅作用直至止挡，从而对置的较弱地构造的弹簧将活塞142从对置侧压抵到该止挡上并且由此确保用于能移动的活塞142的中间位置。
在图2的实施例中，这例如通过如下方式实现，即另外的弹簧143与弹簧144相比具有例如双倍的弹簧力。然而另外的弹簧143不在切换装置140的壳体部分(或另外的止挡点)和能移动的活塞本身之间起作用，而是取而代之地例如作用到孔板146上，能移动的活塞142的一部分延伸穿过所述孔板的开口。因为孔板146具有比能移动的活塞142大的外直径，并且第一腔141同样具有比能移动的活塞142或者其导向部大的直径，所以孔板146仅仅可以在第一腔141内部移动。因此，更强地构造的另外的弹簧143将孔板146并且由此同样将能移动的活塞142最大压到第一腔141的端部上。能移动的活塞142为此可以具有阶梯形的加宽部，孔板146抵靠到该加宽部上，以便该孔板移动直至这个点。因此，通过另外的弹簧143不能实现使能移动的活塞142继续移动。取而代之地，当活塞进一步运动到对置的第二腔145中时，弹簧144的弹簧力仅仅作用到活塞142上，该弹簧力由此将能移动的活塞142压回到孔板146上。
沿第一控制管路158可选地构造第一节流装置151。同样地可以沿第二控制管路159可选地构造第二节流装置152。所述节流装置151，152对压力平衡进行节制并实现阻尼。该阻尼从而阻止例如在泄压期间能移动的活塞142的干扰振动。在没有所述节流装置151，152的情况下，压力可能突然改变并且由此导致活塞142的“过度振动”。特别是在具有低粘度的热油的情况中，在没有节制的情况下可能产生活塞142(阀活塞)的这种振动。为了有效地抑制这种振动特性，节流装置151，152相应地关于切换压力pS适配。
膨胀箱60在其尺寸方面这样设计，从而所述膨胀箱在加热时可以从压力发生器通过溢流或排出管路62接收多余的油(液压流体)。在那里在静止状态中存在例如5bar的压力。两个另外的止回阀70，80例如具有6bar的打开压力并且用于在主动式泵运行时将由齿轮泵产生的溢流量排出到相应的无压力的工作缸侧上。此外，由此阻止膨胀箱60中的压力上升并且确保***的供油。
根据下述附图更详细地说明在图2中示例性地示出的***的工作原理。
图3示出由于转向要求而实现的压力增大。示例性的封闭式液压***的内部***压力例如为5bar。当压力发生器50为了转向要求而在设备的入口110处提供大于切换压力pS(例如7bar)的压力时，在第一控制管路158中并且由此在第一腔141中的压力同样增大超过切换压力pS。由于从左端侧的压力加载，导致能移动的活塞142抵抗弹簧144的力向右移动，从而占据第二打开位置。在该第二打开位置中，虽然另外的入口112与另外的出口122连接，但是入口110未与出口120连接。只要通过泵50增大的在入口110处的压力还未超过第一止回阀131的第一打开压力p1(例如8bar)，转向传动装置就不被加载压力。因此，当压力发生器50进一步增大压力时，则所述压力首先仅仅在内部增大，然而还未传导到转向传动装置90上。
图4示出下述情况，由压力发生器50产生的压力如此程度地增大，以使得液压流体通过第一止回阀131进入到转向传动装置90的第一工作缸91中。压力发生器50可以例如在入口110处形成108bar的压力。所述108bar的压力导致，当第一止回阀131的第一打开压力例如为8bar时，则在转向传动装置90的第一工作缸91中形成大约100bar的压力。此外，能移动的活塞42保持在第二打开位置中，从而同样不会实现从出口120通过切换装置140到压力发生器50的回流。在转向传动装置90的第一工作缸91中增大的压力(例如100bar)给工作活塞93施加压力，该工作活塞必要时向右运动，从而第一工作缸91的容积相应地增大。
根据实施例，压力发生器50可以在保持所述额定压力期间被卸载。为此，压力发生器50可以例如一直关闭，直到出现比第一止回阀131的第一打开压力p1低的压力。然而只要在入口110处的压力始终大于切换压力pS，活塞142就保持在右止挡处(第二打开位置)并且由此阻止在示例性的转向传动装置90的工作缸91中的压力减小，因为在出口120和入口110之间的流动路径(还)保持关闭。
当在第一工作缸91中的压力要保持较长时间时(例如当偏转的车轮撞到路边石时或者也在更长的弯道行驶时)，则这特别是有利的，从而进一步确保转向作用，然而不给压力发生器50加负荷。
在入口110处的压力减小可以例如通过压力发生器50的泄漏率实现，其中，在压力接口处的压力减小通常缓慢地进行。为了使压力减小加速，可以例如这样选择切换压力pS，以使得该切换压力能够仅通过在压力接口处存在的压力使马达或者泵50回转，并且因此在压力发生器50的两侧上产生压力平衡。
图5示出用于在工作缸91中主动地减小压力(例如到80bar)的进行方式。为了实现这点，在压力发生器50的出口处的压力可以通过如下方式进一步降低，即压力发生器50暂时沿相反方向运行并且由此使在第一腔141中的压力下降。一旦压力下降到切换压力pS以下，活塞142就朝向中间位置的方向运动并且由此打开从出口120到入口110的流动路径。这又导致在入口110处的压力增大，该压力增大本身通过第一控制管路158增大在第一腔141中的压力并且将能移动的活塞142又移动到第二打开位置中。因此，在入口110处的压力在整个压力减小阶段期间几乎恒定地保持在切换压力pS的值。
该过程可以连续地继续进行，以便由此通过压力发生器50排出示例性的液压流体。在此，***压力的减小的能量以热量形式在切换装置140中释放。在压力发生器50自身处、特别是在示例性的电动马达(未示出)处，在这个阶段中仅仅产生最小损耗功率。
图6示出在沿相反转向方向的转向运动时设备100的工作原理，其中，压力发生器50在另外的入口112处产生增大的压力。在这种情况中，当超过在另外的入口112处的切换压力pS时，则能移动的活塞142移动到第一打开位置中。在第一打开位置中，从另外出口122到另外入口112的流体流动中断。此外，当超过在另外的入口112处的第三打开压力p3时，第三止回阀133打开并且液压流体通过该第三止回阀133进入到转向传动装置90的第二工作缸92中并且在那里连续地增大压力。由此形成沿相反方向的转向作用。
设备100可以镜像对称地构造，从而对于沿相反方向的转向也实施前述的功能(压力减小、卸载)。因此，即使压力发生器50关闭并且在另外的入口112处的压力减小，也同样在达到额定压力时在第二工作缸92中保持额定压力。然而如果在另外的入口112处的压力减小到切换压力pS以下，则这导致另外的弹簧143将能移动的活塞142移动到第二打开位置，并且由此打开从所述另外出口122到所述入口112的流动路径。这又导致在另外的出口122处的压力减小。然而因为在另外的入口112处的压力在此增大，所以在第二腔145中的压力增大，并且当达到切换压力PS时，活塞142返回到第一打开位置中。因此，在这个压力减小阶段期间使在另外的入口112处的压力保持恒定。
图7示出用于保持液压压力p的方法的流程图，该液压压力能够通过压力发生器调节。该方法包括下述步骤：当超过第一打开压力p1时，打开S110从压力发生器50到出口120的流动路径，以便由此增大在出口120处的液压压力p；阻止S120沿相反方向的流动；只要由压力发生器50产生的压力p0大于切换压力pS，就保持S130液压压力p；和当由压力发生器50产生的压力p0小于切换压力pS时，减小S140液压压力p，其中，切换压力pS小于第一打开压力p1。
设备的所有前述的功能可以在该方法中作为其他可选的方法步骤实现。
实施例的重要方面可以总结如下：
示例性的液压齿轮泵50产生用于转向传动装置90的液压压力。同时，通过***压力控制活塞142的位置，其中，相应的腔141，145可以从活塞142的两个端侧由齿轮泵50控制或者变动。在达到额定压力之后可以减小泵压力，其中，在出口120(或另外的出口122)处的压力被保持。在关闭发动机之后，活塞142由于弹簧143，144的弹簧力而返回到该活塞的中间位置中，并且齿轮泵50被开启(备用模式)。通道148接着将出口120与另外的出口122连接，从而转向传动装置90的工作缸91，92同样彼此连接。这样的结果是，转向运动仅仅还导致工作活塞93在转向传动装置90内部移动，然而不必使压力发生器50一起运动。更确切地说，压力发生器50可以保持在静止位置中。在压力减小阶段(例如7bar)期间在入口110处或在另外的入口112处出现的压力在任何情况下应该比在无电流状态中用于驱动示例性的齿轮泵50的压力高，从而切换压力PS自动地实现泵50单独地反向运动。
在实施例中，弹簧144例如具有10N的弹簧力并且另外的弹簧143具有20N的力，其中，这仅仅是实例。在另外的实施例中，弹簧提供其他的力。然而有意义的是，所述另外的弹簧143的弹簧力如同弹簧144的弹簧力的两倍或一半那样强地设计，从而用于使能移动的活塞142运动的相应的切换压力pS在两个方向上同样大(然而这不是强制需要的)。
存在的控制阀(切换装置140)因此同时用作备用阀，该备用阀使得泵装置50能够在备用模式中(例如在电流中断的情况下)开启。在另外的实施例中，该设备能够与液压转向***一起构成完全封装的具有集成控制阀140的液压***，该控制阀能够用于封闭式和开放式的液压***。
因此，本发明的实施例实现了不仅对于封闭式的液压***而且对于开放式的液压***在达到额定压力之后使泵/马达单元完全卸载。根据实施例不需要泵压力用于获得并且减小压力。
因为不必持久地保持泵压力，所以实现的优点是，可以减小泵50的马达损耗功率(例如减半)。此外在保持压力期间或在压力缓慢减小期间，几乎没有损耗功率必须通过马达提供或接收。压力发生器50仅仅用于产生***压力(直到压力增大结束那样长的时间)并且用于通过控制管路158，159控制切换装置140，其中，在此仅需相对小的压力(例如切换压力pS)。压力发生器50的卸载减少了磨损并且由此增大了压力发生器50的使用寿命。与现有技术相反地，在保持压力或者减小压力时通过阀来释放能量，从而不给马达加负荷。然而通过切换装置140或阀的能量释放与在高负荷下经受较大磨损的马达相比无关紧要。因为损耗功率通过切换装置或者阀接收，所以导致泵或马达的较低的热负荷，从而不需要单独的冷却。最后同样也可以节省液压油。
对于切换装置140可以例如使用滑阀或者也可以使用比例阀，然而不能使用电磁阀。电磁阀通常不能提供限定的功能。
实施例可以用于开放式的液压***，并且当(例如在起重设备、提升设备、夹持设备等中)应该较长时间地使高的液压压力保持恒定时，则特别是有利的。
另一个优点在于，***的控制完全液压地进行并且不需要电控制。泵可以例如在封闭式***中这样构造，以使得该泵沿两个方向工作并且根据在哪侧上需要压力，在该侧上增大压力并且在另一侧上减小压力。在开放式***中(参见图1)，油例如仅从箱中泵出而不在***的两个区段之间来回泵送。
本发明的在说明书、权利要求和附图中公开的特征能够不仅单独地而且以任意的组合对于实现本发明是必不可少的。
附图标记列表
50 压力发生器
51 马达
60 压力平衡容器
70，80 止回阀
90 转向传动装置
91 第一工作缸
92 第二工作缸
93 工作活塞
100 设备
110 入口
112 另外的入口
120 出口
122 另外的出口
131，132，… 止回阀
140 切换装置
141 第一腔
142 能移动的活塞
143 另外的弹簧
144 弹簧
145 第二腔
148 通道
158，159 控制管路
151，152 节流装置
p 液压压力
p0 通过压力发生器产生的压力
pW 另外的液压压力
pS 切换压力
pL 怠速压力
p1 第一打开压力
p2 第二打开压力
p3 第三打开压力
p4 第四打开压力。

Claims (14)

1.一种用于保持液压压力(p)的设备，所述液压压力能够通过压力发生器(50)调节，
其特征在于，该设备具有：
-用于耦合到所述压力发生器(50)上的入口(110)；
-用于提供所述液压压力(p)的出口(120)；
-至少一个第一止回阀(131)，所述第一止回阀构造用于在超过第一打开压力(p1)时打开从所述入口(110)到所述出口(120)的流动路径并且阻止沿相反方向的流动；和
-在所述入口(110)和所述出口(120)之间的切换装置(140)，其中，所述切换装置(140)构造为，当由所述压力发生器(50)产生的压力(p0)大于切换压力(pS)时，保持所述出口(120)处的液压压力(p)，并且当由所述压力发生器(50)产生的压力(p0)小于所述切换压力(pS)时，减小所述出口(120)处的液压压力(p)，其中，所述切换压力(pS)小于所述第一打开压力(p1)。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，
其特征在于，
所述切换装置(140)包括具有能移动的活塞(142)的控制阀，
其中，所述活塞(142)在第一位置中打开所述出口(120)和所述入口(110)之间的流动路径，并且在第二位置中关闭所述出口(120)和所述入口(110)之间的流动路径，并且
所述控制阀构造为，当产生的压力(p0)小于所述切换压力(pS)时，将所述活塞(142)移动到所述第一位置中，并且当产生的压力(p0)大于所述切换压力(pS)时，将所述活塞移动到第二位置中。
3.根据权利要求2所述的设备(100)，
其特征在于，
所述控制阀(140)具有至少一个第一腔(141)和弹簧(144)并且所述设备(100)还具有将所述第一腔(141)与所述入口(110)流体连通的第一控制管路(158)，其中，所述第一控制管路(158)引起所述第一腔(141)和所述入口(110)之间的压力平衡，并且所述弹簧(144)引起朝向所述第一位置的方向给所述活塞(142)预加载，从而所述切换压力(pS)由该弹簧限定。
4.根据权利要求3所述的设备(100)，其中，所述压力发生器(50)具有第一压力接口和第二压力接口，其中，所述入口(110)耦合在所述第一压力接口上，其特征在于，所述设备具有：
-用于耦合到所述压力发生器(50)的第二压力接口上的另外的入口(112)；
-用于提供另外的液压压力(pW)的另外的出口(122)；和
-第三止回阀(133)，所述第三止回阀构造用于在超过第三打开压力(p3)时打开从所述另外的入口(112)到所述另外的出口(122)的流动路径并且阻止沿相反方向的流动，
其中，所述切换装置(140)将所述另外的出口(122)和所述另外的入口(112)连接并且构造为，当在所述另外的入口(112)处由所述压力发生器(50)产生的压力(p0)小于所述切换压力(pS)时，减小所述另外的出口(122)处的另外的液压压力(pW)，其中，所述切换压力(pS)小于所述第三打开压力(p3)。
5.根据权利要求4所述的设备(100)，
其特征在于，
所述切换装置(140)具有第二腔(145)和另外的弹簧(143)，并且所述设备(100)还包括将所述第二腔(145)与所述另外的入口(112)流体连通的第二控制管路(159)，其中，所述第二控制管路(159)引起所述第二腔(145)和所述另外的入口(112)之间的另外的压力平衡，并且所述另外的弹簧(143)引起朝向所述第二位置的方向给所述活塞(142)预加载，从而所述切换压力(pS)由该弹簧限定。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，该设备具有
-沿所述第一控制管路(158)的第一节流装置(151)，以便引起所述压力平衡的节制，和/或
-沿所述第二控制管路(159)的第二节流装置(152)，以便引起所述另外的压力平衡的节制。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，
其特征在于，该设备具有
-第二止回阀(132)，所述第二止回阀构造在所述切换装置(140)和所述入口(110)之间，以便在超过第二打开压力(p2)时允许从所述切换装置(140)的流动并且阻止沿相反方向的流动，其中，所述第二打开压力(p2)大于所述切换压力(pS)，和/或
-第四止回阀(134)，所述第四止回阀构造在所述切换装置(140)和所述另外的入口(112)之间，以便在超过第四打开压力(p4)时允许从所述切换装置(140)的流动并且阻止沿相反方向的流动，其中，所述第四打开压力(p4)大于所述切换压力(pS)。
8.根据权利要求7所述的设备(100)，
其特征在于，
-所述第二止回阀(132)的第二打开压力(p2)等于所述第一止回阀(131)的第一打开压力(p1)，和/或
-所述第四止回阀(134)的第四打开压力(p4)等于所述第三止回阀(133)的第三打开压力(p3)。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的设备(100)，其中，所述压力发生器(50)具有至少一个压力接口，用于与所述设备(100)的所述入口或所述另外的入口耦合，并且所述压力发生器(50)进一步构造为，当超过所述至少一个压力接口处的怠速压力(pL)时允许从所述至少一个压力接口经过所述压力发生器(50)的回流，其特征在于，所述切换压力(pS)大于所述怠速压力(pL)。
10.一种液压***，其具有用于在压力接口处产生液压压力(p)的压力发生器(50)，
其特征在于，
其具有根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)。
11.根据权利要求10所述的液压***，
其特征在于，
所述压力发生器(50)包括液压齿轮泵，并且所述设备(100)的出口(120)和另外的出口(122)能够耦合到转向传动装置(90)上。
12.一种伺服转向装置，其具有转向传动装置(90)和根据权利要求10或权利要求11所述的液压***。
13.一种车辆，其具有根据权利要求12所述的伺服转向装置。
14.一种用于保持液压压力(p)的方法，所述液压压力能够通过压力发生器(50)调节，
其特征在于，
-当超过第一打开压力(p1)时，打开(S110)从所述压力发生器(50)到出口(120)的流动路径，以便由此增大所述出口(120)处的液压压力(p)；
-阻止(S120)沿相反方向的流动；
-只要由所述压力发生器(50)产生的压力(p0)大于切换压力(pS)，就保持(S130)所述液压压力(p)；并且
-当由所述压力发生器(50)产生的压力(p0)小于所述切换压力(pS)时，则减小(S140)所述液压压力(p)，其中，所述切换压力(pS)小于所述第一打开压力(p1)。
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