液压转向装置的制作方法

本发明涉及一种液压转向装置，其包括具有压力端口和油箱端口的供给端口装置，具有两个作业端口的作业端口装置，设置在供给端口装置和作业端口装置之间的转向单元，设置在供给端口装置和作业端口装置之间的转向阀。

背景技术：

例如，从ep2762387b1或de102007053024b4中已知这种液压转向装置。

这种转向装置可以在手动转向模式下操作，在该模式中，转向单元由方向盘操作，该方向盘可由驾驶员致动。当方向盘向左旋转时，用这种转向装置转向的车辆向左转向。当方向盘向右旋转时，被转向的车辆向右转向。

转向单元通常包括定向阀和测量马达。定向阀可以由套筒和阀芯形成，该套筒和阀芯可以相对于彼此旋转，以打开一些孔并关闭其他孔。从供给端口装置流到作业端口装置的液压流体流过测量马达。一旦将必要量的液压流体供应到被连接到的作业端口装置的转向马达，测量马达又将阀芯和套筒旋转回原始位置。

转向阀可用于向作业端口装置另外供应液压流体，当然是以受控方式。当转向单元用于使得车辆转向时，这称为“手动转向模式”。

此外，转向阀可用于使得车辆自动转向，例如使用gps数据。因此，车辆仅通过转向阀转向的模式称为“自动转向模式”。

转向阀具有故障或出现故障时可能会出现问题，例如当它卡住时。在这种情况下，存在车辆的转向行为失控的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有安全特征的液压转向装置。

该目的通过如开头所述的转向装置解决，即在手动转向模式中，转向阀通过转向单元连接到作业端口装置。

以这种方式，通过液压转向单元控制到作业端口装置的流动。因此，驾驶员通过液压转向单元完全控制车辆的转向行为，并且相对于来自转向阀的液压流体，失效风险显著降低。即使转向阀供应来自供给端口装置的液压流体，驾驶员也可以控制供应到作业端口装置的流体量。

在本发明的一个实施例中，在手动转向模式中，转向阀的出口流在一个方向上被允许并且在另一个方向上通过截止阀被阻挡。这是一种简单的解决方案，可以在手动转向模式下完全控制由转向阀输送的流体量。

在本发明的一个实施例中，在手动转向模式中，通过止回阀防止通过转向阀的反向转向流。这是在意外转向阀方向的情况下的附加安全装置。

在本发明的一个实施例中，提供了一种转换阀，其限制了转向阀的操作，其中转换阀的诊断覆盖可以通过止回阀来实现。在转换阀的无动力状态下，转向阀只能在一个方向上移动。在转换阀的动力状态下，转向阀可以在两个方向上移动。转向阀的运动可以通过位置传感器进行验证。动力和无动力状态之间的正确关系是转换阀操作正确的证据。

在本发明的一个实施例中，在手动转向模式中，转向阀只能在一个方向上操作。换句话说，在手动转向模式中仅使用转向阀的一侧，并且当驾驶员向左或向右转向时，该一侧是相同的。这简化了各个通道的布置，各个通道是为液压流体提供流路所必需的。

在本发明的一个实施例中，转向阀是具有两个控制端口的液压操作阀，其中一个控制端口连接到止回阀，该止回阀在远离该一个控制端口的方向上开口。当止回阀的输出侧连接到较低压力时，在转向阀的连接到止回阀的控制端口处不会产生压力。另一方面，当止回阀的输出侧承受较高的压力而使其不能打开时，转向阀可以在两个方向上操作，这在自动转向模式中是必需的。

在本发明的一个实施例中，截止阀布置在转向阀和转向单元之间，其中，在自动转向模式中，截止阀中断转向阀和转向单元之间的流路，并中断转向阀和作业端口装置之间的反应流路。在自动转向模式中，车辆仅在转向阀的控制下转向。因此，不期望流动通过转向单元。

在本发明的一个实施例中，在自动转向模式中，截止阀中断从转向单元到作业端口装置的反应流路。这样，转向单元与作业端口装置完全隔离。

在本发明的一个实施例中，在自动转向模式中，截止阀中断通过第一负载感测活门的流路，该第一负载感测活门在手动转向模式中平行于第二负载感测活门布置，其中负载感测活门连接到负载感测端口。负载感测活门用于在负载感测端口处产生负载感应压力。该负载感测压力例如用于控制定压阀的位置或开度。在手动转向模式中，例如在道路上，有利的是限制流量并因此降低负载感测压力。然而，在自动转向模式中，有利的是具有更高的负载感测压力以更大程度地打开定压阀。在这种情况下，仅使用一个负载感测活门来产生负载感测压力。由于两个负载感测活门的并联连接具有比仅一个负载感测活门更低的节流阻力，因此这是操纵负载感测压力的简单方式，该负载感测压力形成例如定压阀的待机压力。

在本发明的一个实施例中，在手动转向模式中，来自转向阀的负载感测压力被释放到油箱压力。负载感测压力仅受转向单元的影响。

在本发明的一个实施例中，在手动转向模式中，转向阀形成第一可变节流孔，所述第一可变节流孔通过截止阀和止回阀串联连接到定向阀中的第二可变节流孔。所产生的节流阻力覆盖了指向作业端口装置的额外流体量。

附图说明

现在参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：

唯一的图1示出了液压转向装置的液压图。

具体实施方式

液压转向装置1包括具有压力端口p和油箱端口t的供给端口装置，具有两个作业端口的l、r的作业端口装置，设置在供给端口装置p、t和作业端口装置l、r之间的转向单元2和设置在供给端口装置p、t和作业端口装置l、r之间的转向阀3。

转向单元2包括定向阀4和测量马达5。定向阀4包括阀芯和套筒，它们可相对于彼此旋转以打开一些孔并关闭一些其他孔。阀芯和套筒相对于彼此的旋转是通过方向盘6引起的。从压力端口p流到作业端口l、r之一的液压流体流过测量马达5并驱动测量马达。一旦必要量的液压流体已经供应到相应的作业端口，测量马达5继而将阀芯和套筒旋转回原始位置或中立位置。

定向阀4通过止回阀7连接到压力端口p，止回阀7在朝向定向阀4的方向上开口。

转向阀3是液压操作阀，其具有两个控制端口8、9，两个控制端口8、9连接到先导阀11-14的桥10上。先导阀11-14通过控制器15控制，控制器15连接到位置传感器16，位置传感器16检测转向阀3的阀元件17的位置。

右控制端口8连接到止回阀18，该止回阀18在远离右控制端口8的方向上开口。止回阀18的功能将在后面说明。

压力端口p连接到定压阀(priorityvalve)19。定压阀19的优先输出20连接到转向阀3和转向单元2。此外，定压阀19包括连接到端口ef的辅助输出。

定压阀19的优先输出20连接到压力控制阀21，压力控制阀21将其输出处的压力调节为例如12巴。如果转换阀22已经切换到未示出的位置，则该压力被供应到先导阀11-14的桥10。在所示的位置，转换阀22将止回阀18连接到油箱端口t，使得在止回阀18的输出处仅存在对应于油箱压力的压力。因此，不可能在右控制端口8处产生能够将转向阀3的阀元件17转换到右转向位置的压力。仅可以将转向阀3的阀元件17转换到左转向位置。

通过止回阀18的存在，可以实现诊断覆盖(diagnosticcoverage)，以用于转换阀22的正确操作。当转换阀22断电时，转向阀3的阀元件17不能转换到右转向位置。这通过位置传感器16来验证。当转换阀22通电时，阀元件17可以转换到右转向位置。同样，这通过位置传感器16来验证。当观察到阀元件17的预期行为时，可以得出转换阀22的操作是正确的结论。

转向装置1可以在“手动转向模式”和“自动转向模式”下操作。在手动转向模式中，在方向盘6的控制下通过转向单元2进行转向。在手动转向模式中，附加的液压流体可以通过转向阀3供给到作业端口装置l、r，但是以受控的方式。

在自动转向模式中，车辆的转向仅通过转向阀3进行。

截止阀(cut-offvalve)23用于在这两种转向模式之间切换。

该图显示了手动转向模式下的截止阀23。

从图中可以看出，在手动转向模式中，转向阀3通过转向单元2连接到作业端口装置l、r，即仅从转向阀3到作业端口l、r之一的流路贯穿定向阀4。因此，即使转向阀3发生故障，车辆的驾驶员也完全控制车辆的转向行为。在手动转向模式中，截止阀23使得转向阀3和定向阀4连接，并使得反应流路和作业端口装置l、r连接。

在自动转向模式中，截止阀23中断转向阀3和转向单元2之间的连接，并且中断转向单元2和作业端口装置l、r之间的反应流路连接。

截止阀由转换阀22液压致动，即当转换阀22将其位置从所示位置改变到其将压力控制阀21连接到止回阀18的输出的位置时，该转换阀22在同时将截止阀23移动到属于自动转向模式的位置。

当转换阀22已经切换时，止回阀18的球侧上的压力高于控制端口8处的压力，使得止回阀18不再能够打开。在这种情况下，可以通过桥10控制转向阀3的两个控制端口8、9处的压力，使得转向阀3可以用于在两个方向上操作。

转向装置1还包括负载感测端口ls。负载感测端口ls连接到定压阀19的控制端口24。例如，该负载感测端口ls用于调节定压阀19的位置，即确定定压阀19的流量。阀19还包括弹簧25，弹簧25例如对应于7巴的压力。定压阀19具有另一控制端口26，其类似于连接到优先输出20的控制端口24，使得定压阀19的阀元件将占据由控制端口24、26处的压差和弹簧25的力所调节的位置。

在手动转向模式中，负载感测端口ls通过并联连接的第一负载感测活门27和第二负载感测活门28连接到转向单元2。然而，在自动转向模式中，截止阀23中断通过第一负载感测活门的流路，使得负载感测端口ls处的负载感测压力稍微改变。这用于操纵定压阀19的待机压力。在手动转向模式中，通过定压阀19的流量受到限制。

可以以简单的方式至少部分地检查转向装置1。为此，在手动转向模式中，控制器15试图通过对右控制端口8加压来启动转向阀3。如果即使转换阀22处于所示位置这也是可能的，这是故障的指示。

转向阀3通过在朝向转向单元2的方向上开口的止回阀29连接到转向单元2。这意味着在手动转向模式中，通过止回阀29，转向阀3的反向转向流被防止，例如在意外转向阀方向的情况下。