本发明涉及一种液压转向单元，该液压转向单元包括：供应端口装置，其具有连接到主流动路径的压力端口和连接到贮液箱流动路径的贮液箱端口；作业端口装置，其具有连接到左作业流动路径的左作业端口和连接到右作业流动路径的右作业端口；可变的孔口的桥接装置，其具有：连接到主流动路径并且连接到左作业流动路径的第一左孔口、连接到主流动路径并且连接到右作业流动路径的第一右孔口、连接到左作业流动路径并且连接到贮液箱流动路径的第二左孔口、以及连接到右作业流动路径并且连接到贮液箱流动路径的第二右孔口。
背景技术
例如从us4676334中获知这种转向单元。在这种液压转向单元中，可变的孔口布置在一种惠斯通桥(wheatstonebridge)中。该桥的一个对角线布置在压力端口与贮液箱端口之间，并且另一个对角线布置在两个作业端口之间。
例如，当意图将配备有这种转向单元的车辆向左转向时，第一左孔口和第二右孔口被打开，其中，第二左孔口和第一右孔口关闭。然后，来自压力端口的液压流体通过第一左孔口流到左作业端口，并且从那里流到连接到作业端口装置的转向马达。从转向马达排出的液压流体通过右作业端口和右作业流动路径流回第二右孔口。当通过第二右孔口时，流体返回到贮液箱流动路径并且从那里返回到贮液箱端口。
技术实现要素：
作为本发明的基础的目的是实现舒适的转向。
通过如开头所述的液压转向单元实现了上述目的，其中，测量马达装置布置在左作业流动路径和右作业流动路径中的一者中，测量马达装置具有第一测量马达和第二测量马达。
这种布置有多个优点。将测量马达布置在其中一个作业流动路径中使转向单元的死区最小化。这些孔口由卷轴套筒组(spool-sleeve-set)形成。当方向盘被驱动时，卷轴和套筒相对于彼此旋转，以便打开一些孔口并关闭另一些孔口。方向盘连接到卷轴和套筒中的一者。从压力端口到作业端口装置或者从作业端口装置到贮液箱端口的液压流体流过测量马达装置并驱动测量马达装置。测量马达装置连接到卷轴和套筒中未连接到方向盘的另一者，并且将卷轴和套筒相对于彼此恢复到它们的原始位置或中立位置。当压力端口处的压力降低并且不足以驱动连接到作业端口装置的转向马达时，测量马达装置可以用作辅助泵，使得配备有这种转向单元的车辆仍然能够转向。当测量马达装置具有多于一个测量马达时，可以在紧急情况下调整力并且在正常操作期间调整排量。
在本发明的实施例中，在测量马达之间布置有阀，以建立测量马达之间的并联连接或者中断该并联连接。在正常的或者未受干扰的情况下，两台测量马达彼此并联地运转。因此，测量马达一起具有相当大的排量。这意味着可以使转向非常舒适，即，驾驶员不需要太多的方向盘旋转量来改变车辆的方向。然而，在紧急情况下，当测量马达装置必须作为辅助泵运转时，例如仅使用一个测量马达，使得借助测量马达的液压流体的泵送也不需要太大的力。
在本发明的实施例中，当并联连接被中断时，阀使测量马达中的一个测量马达短路。然后，可以用较小的力旋转短路的测量马达。
在本发明的实施例中，阀由压力端口与贮液箱端口之间的压力差以及弹簧的力驱动。在不受干扰的情况下，在压力端口处有足够的压力，使得压力端口与贮液箱端口之间的压力差为正值，并且阀被驱动以建立测量马达之间的并联连接。然而，当压力端口处的压力降低并且最终变得等于贮液箱端口处的压力时，弹簧的力将阀移动到另一位置；在该位置处，并联连接被中断，并且例如未连接的测量马达被短路。
在本发明的实施例中，在压力端口与桥接之间布置有止回阀，止回阀在朝向桥的方向上开口。只要压力端口处的压力是系统中的最高压力，则由于压力端口的压力打开了止回阀，所以液压流体可以通过止回阀。然而，如果压力端口处的压力降低并且测量马达必须运转以产生必要的压力，则止回阀用于防止离开转向单元的压力端口的液压流体的回流。由测量马达产生的流动可以完全用于驱动连接到作业端口装置的转向马达。
在本发明的实施例中，可变的主孔口布置在可变的第一左孔口和可变的第一右孔口上游的主流动路径中。通过添加主孔口，可以降低桥接装置中的可变的孔口的中立位置周围的流量。使更低的供应流量进入桥接装置的结果是桥接装置内部的总体压力水平将被降低，并且因此作用在转向单元上的外力将对转向单元的其它部件产生更大的影响。因此，提高了自对准能力。
主孔口可以在转向单元的中立位置关闭。这样，主孔口可以用来实现关闭的中立的转向单元。替代性地，主孔口可以在转向单元的中立位置具有最小开口。在这种情况下，主孔口正好降低了桥接装置中的可变的孔口的中立位置周围的液压流体的流量。
在本发明的实施例中，贮液箱孔口布置在贮液箱流动路径中。贮液箱孔口可用于产生背压(backpressure)以改善稳定性。换句话说，连接到作业端口装置的转向马达的作业室中的压力可以保持在相当高的水平。当贮液箱孔口可变时，也可以降低横贯可变的第二孔口的阻力，其中，右第二孔口或左第二孔口取决于转向的方向。
在本发明的实施例中，可变的第三左孔口布置在左作业流动路径中，并且可变的第三右孔口布置在右作业流动路径中。这样能够在开放式中心系统中实现关闭的中立转向单元。在中立位置，作业流动路径被中断，使得液压流体被限制在作业流动路径中以及转向马达的相应的压力室中。可变的第三左孔口和可变的第三右孔口优选地比桥中的其它孔口打开得更快。优选地，第三孔口打开得尽可能地快。它们仅用于将液压流体限制在作业流动路径中。
附图说明
现在将参考附图来更详细地描述本发明的实施例，其中：
唯一的图1示出了转向单元的示意图。
具体实施方式
液压转向单元1包括供应端口装置，供应端口装置具有压力端口p和贮液箱端口t。此外，液压转向单元1包括作业端口装置，作业端口装置具有左作业端口l和右作业端口r。转向马达2连接到作业端口装置l、r。
压力端口连接到基本上可以呈任何形式的压力源3。在当前情况下，压力源3包括泵4和优先阀5。
压力端口p连接到主流动路径6。贮液箱端口t连接到贮液箱流动路径7。左作业端口l连接到左作业流动路径8，并且右作业端口连接到右作业流动路径9。
左作业流动路径8借助止回阀10连接到贮液箱流动路径7。此外，左作业流动路径8借助压力释放阀11连接到贮液箱流动路径7。类似地，右作业流动路径9经由止回阀12连接到贮液箱流动路径7。此外，右作业流动路径9经由压力释放阀13连接到贮液箱流动路径7。
液压转向单元1包括可变的孔口的桥接装置14，所述孔口是第一左孔口a2l、第二左孔口a3l、第一右孔口a2r和第二右孔口a3r。第一左孔口a2l连接到主流动路径6并且连接到左作业流动路径8。第二左孔口a3l连接到左作业流动路径8并且连接到贮液箱流动路径7。第一右孔口连接到主流动路径6并且连接到右作业流动路径9。第二右孔口a3r连接到右作业流动路径9并且连接到贮液箱流动路径7。
换句话说，桥接装置14的一个对角线布置在压力端口p与贮液箱端口t之间，并且桥接装置14的另一个对角线布置在两个作业端口l、r之间。
测量马达装置15布置在左作业流动路径8中。替代性地，它也可以布置在右作业流动路径9中。
测量马达装置15包括第一测量马达16和第二测量马达17。阀18设置为建立如附图中所示的测量马达16、17之间的并联连接或者中断两个马达16、17之间的并联连接。在最后一种情况下，阀18使不再并联连接到第一测量马达16的测量马达17短路。
阀18由压力端口p与贮液箱端口t之间的压力差驱动。此外，弹簧19的作用力作用在阀18上以驱动阀18。
如果在压力端口p处有足够的压力，则压力端口p与贮液箱端口t之间的压力差克服弹簧19的力而将所述阀移动到使测量马达16、17并联连接的位置。
然而，当压力端口p处的压力降低时，例如，当由车辆的马达驱动的液压泵有缺陷时，压力端口p与贮液箱端口t之间的压力差也降低。当该压力差降低到低于预定值时，弹簧19的力将阀18移动到测量马达16、17的并联连接被中断并且测量马达17被短路的位置。
测量马达16、17具有共同的轴20。桥接装置14的孔口由卷轴套筒组形成。当方向盘或其它转向指令装置被驱动时，卷轴和套筒相对于彼此旋转，以便打开两个孔口并关闭另外两个孔口。例如，当意图使配备有转向单元1的车辆向左转向时，第一左孔口a2l和第二右孔口a3r被打开，并且第二左孔口a3l和第一右孔口a2r关闭。通过了第一左孔口a2l的液压流体流过测量马达装置15。测量马达装置可操作地连接到卷轴套筒组，并且一旦所需量的液压流体已经被供应到作业端口l、r中的一者，则其将卷轴和套筒恢复到它们的初始位置或中立位置。
然而，当压力端口p处的压力降低并且阀18被切换到使得测量马达16、17之间的并联连接被中断并且测量马达17被短路的位置时，测量马达16能够由方向盘旋转并且在这种情况下作为泵来操作。
主流动路径6中的止回阀21(其从压力端口p在朝向桥接装置14的方向开口)防止由测量马达16增压的流体能够通过压力端口p逸出。
可变的主孔口a1布置在第一左孔口a2l和第一右孔口a2r上游的主流动路径6中。在第一实施例中，主孔口a1在中立位置关闭，使得没有液压流体能够到达桥接装置14。这样，可以实现关闭的中立状态。
在另一个实施例中，主孔口a1可以允许少量持久性流动。然而，这种流动在中立位置被最小化。使较低供应流量进入桥接装置14的结果是桥接装置14内部的总体压力水平将被降低，并且因此作用在转向马达2上的外力将会对转向系统(特别是测量马达16、17的齿轮组)产生更大的影响，从而提高了自对准能力。
此外，贮液箱孔口a10可以布置在贮液箱流动路径7中。
当贮液箱孔口a10是固定的孔口时，它可以用于产生背压，该背压与第一孔口及第二孔口在它们各自的流动路径中的开口角度无关。当使用卷轴套筒组时，背压与卷轴套筒角度无关，以便提高稳定性。
然而，也可以使用可变的贮液箱孔口a10来降低横贯可变的第二孔口a3l、a3r的阻力并改善紧急转向性能。
另一个变型例使用了布置在左作业流动路径8中的可变的第三左孔口a4l以及布置在右作业流动路径9中的可变的第三右孔口a4r。这样允许了能够在开放式中心系统中形成关闭的中立的孔口组。特别地，当使用卷轴套筒组时，可以形成关闭的中立的卷轴套筒组。
可变的第三左孔口a4l和可变的第三右孔口a4r优选地比可变的第一左孔口a2l和可变右孔口a2r打开得更快。可变的第三孔口a4l、a4r基本上用于切断作业流动路径8、9并且将液压流体限制在作业流动路径8、9中以及转向马达的相应压力室中。
主孔口a1、贮液箱孔口a10和可变的第三孔口a4l、a4r基本上可以用于所有组合。主孔口a1可以单独地使用。贮液箱孔口a10可以单独地使用。可变的第三孔口a4l、a4r可以单独地使用。然而，可以将主孔口a1与贮液箱孔口a10一起使用和/或与可变的第三孔口a4l、a4r一起使用。此外，可以将贮液箱孔口a10与可变的第三孔口a4l、a4r一起使用。