动力转向装置的制作方法

文档序号:87445阅读:282来源:国知局
专利名称:动力转向装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种液压动力转向装置。
背景技术
美国专利申请公报2005/00 230 73(A1)(相当于日本专利申请公报2003-047296)显示一种动力转向装置,所述动力转向装置包括电动马达、动力缸和双向泵,上述动力缸具有左缸和右缸,而上述双向泵由电动马达驱动,并设置成用于将液压力选择性地供应给左缸和右缸,以使动力转向装置获得转向辅助力。
例如,在其中用液压力供应给右缸的情况下,尤其是在抵靠手柄的状态下使右侧液压通道内的压力升高,从而使右侧液压通道扩张。管道系统的体积由于扩张而增加,因此液压流体不足。液压流体的不足通过单向阀从储液箱补充。
供应给右侧液压通道的液压力也供应给返回单向阀,并打开左侧返回液压通道的返回单向阀。因此,左侧液压通道的返回单向阀打开,且使左侧液压通道与储液箱连接。然后,当停止向右侧动力缸供应液压力时,右侧动力缸内的液压流体流到左侧液压通道中。
然而,在上述动力转向装置中,由右侧液压通道的扩张所引起的已流入左侧流压通道的液压流体的增加,随着右侧液压通道的收缩而通过返回单向阀排放到储液箱中。当左侧液压通道的返回单向阀随着右侧液压通道的流体压力的减小而关闭时,从左侧液压通道流到储液箱的液压流体流突然中断。在这种动力转向装置中,有个问题是由于液压流体流动中断所产生的冲击的噪音而造成异常的噪音。

发明内容因此,本发明的目的是提供一种动力转向装置,所述动力转向装置设计成避免产生液压流体的冲击的噪音。
按照本发明的一个方面,动力转向装置包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一和第二排出口,液压泵安装成用于将液压力选择性地供应给第一压力室和第二压力室;第一液压通道,所述第一液压通道连接动力缸的第一压力室和液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接动力缸的第二压力室和液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于按照施加到转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接第一液压通道和储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接第二液压通道和储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭第二旁路通道;第一流量限制部分,所述第一流量限制部分设置在第一旁路通道中,并设置成用于减小第一旁路通道的流量;及第二流量限制部分,所述第二流量限制部分设置在第二旁路通道中,并设置成用于减小第二旁路通道的流量。
按照本发明的另一方面,动力转向装置包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一排出口和第二排出口,液压泵设置成用于将液压力选择性地供应给第一压力室和第二压力室,第一液压通道,所述第一液压通道连接动力缸的第一压力室和液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接动力缸的第二压力室和液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于按照施加到转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接第一液压通道和储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接第二液压通道和储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭第二旁路通道;第一减压限制部分,所述第一减压限制部分设置在第一旁路通道中,并设置成用于减小在第一旁通阀的上游侧上的减压的速度;和第二减压限制部分,所述第二减压限制部分设置在第二旁路通道中,并设置成用于减小在第二旁通阀的上游侧上的减压的速度。
按照本发明的还有另一方面,动力转向装置包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一排出口和第二排出口,液压泵设置成用于将液压力选择性地供应给第一压力室和第二压力室;第一液压通道,所述第一液压通道连接动力缸的第一压力室和液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接动力缸的第二压力室和液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分按照施加到转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到马达上;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接第一液压通道和储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接第二液压通道和储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭第二旁路通道;第一阀运动限制部分,所述第一阀运动限制部分设置在第一旁通阀中,并设置成用于减小第一旁通阀的单位时间的速度;及第二阀运动限制部分,所述第二阀运动限制部分设置在第二旁通阀中,并设置成用于减小第二旁通阀的单位时间的速度。
附图简介图1是示出按照本发明第一实施例的动力转向装置的方框图;图2是示出当第二壳体卸去时的泵装置的俯视图;图3是示出第一壳体的俯视图;图4是示出泵装置并沿着图2和3的剖面线II-II所取的轴向剖视图;图5是沿着图2和3的剖面线I-I所取的剖视 图6是沿着图5的剖面线III-III所取的剖视图;图7是示出当从Z轴中的正方向看时的旁通阀的前视图;图8是沿着图7的剖面线IV-IV所取的剖视图;图9是沿着图7的剖面线V-V所取的剖视图;图10是沿着剖面线IV-IV所取的剖视图,并示出在第一缸的增压辅助器处的旁通阀;图11是沿着剖面线IV-IV所取的剖视图,并示出在第二缸的增压辅助器处的旁通阀;图12是示出较早技术的旁通阀当从Z轴方向的正方向看时的前视图;图13是较早技术的旁通阀象通过X-Z平面切开一样的剖视平面图;图14是较早技术的旁通阀象通过X-Z平面切开一样的剖视平面图;图15A是示出在按照本发明的实施例的动力转向装置的低转向角速度范围内辅助控制的时间图;图15B是示出在较早技术的动力转向装置的低转向角速度范围内的辅助控制的时间图;图16是示出在按照本发明的实施例的动力转向装置的高转向角速度范围内的辅助控制的时间图;图17是示出在较早技术的动力转向装置的高转向角速度范围内的辅助控制的时间图。
具体实施方式图1是示出按照本发明第一实施例的动力转向装置的系统配置的视图。当驾驶员操纵转向轮SW时,通过轴2驱动小齿轮4。然后,通过齿条-小齿轮机构(转向机构)在轴向上移动齿条轴5,以便操纵前车轮。在轴2处设置有扭矩传感器TS,该扭矩传感器设置成用于检测驾驶员的转向转矩,和将转矩信号输出到控制装置7(马达控制部分)。
齿条轴5设有一动力转向机构,所述动力转向机构设置成用于按照驾驶员的转向转矩辅助齿条轴5的运动。该动力转向机构包括双向泵3和动力缸8,上述双向泵3由马达M驱动,而上述动力缸8设置成用于朝向右和向左方向移动齿条轴5(如图1所示)。
如图3所示,该双向泵3设有第一吸入口311、第一排出口312、第二吸入口321、和第二排出口322(一对排出口)。在动力缸8内设置有活塞8c,该活塞设置成能在轴向方向上移动。该活塞8c限定第一缸8a和第二缸8b(一对压力室)。
第一缸8a连接到第一液压通道21上。第一液压通道21通过第三液压通道23连接到泵3上。第二缸8b连接到第二液压通道22上。第二液压通道22通过第四液压通道24连接到泵3上。第三和第四液压通道23和24分别设有第一和第二供应液压通道61和62,以便将第三和第四液压通道23和24连接到储液箱9上。
第一和第二供应液压通道61和62分别设有吸入单向阀41和42,所述吸入单向阀41和42设置成用于防止液压流体回流到储液箱9,及在第一和第二液压通道21和22的液压流体不足的情况下从储液箱9供应液压流体。此外,泵3的泄漏的液压流体通过液压通道50a引入到储液箱9中,如图5所示。
第一和第二液压通道21和22分别连接到第一和第二连接通道25和26上。第一和第二连接通道25和26在连接部分27处相互连接在一起。第一和第二连接通道25和26分别设有单向阀43和44,所述单向阀43和44设置成只允许向连接部分27的流动。连接部分27通过排放液压通道28连接到储液箱9上,上述排放液压通道28设有电磁转换阀40。连接部分27通过电磁转换阀40与储液箱9连接或断开。
在泵3和动力缸8之间的第一和第二液压通道21和22中,有一旁通阀1,所述旁通阀1包括第一旁通阀100和第二旁通阀200,上述第一旁通阀100与第一液压通道21连接,而上述第二旁通阀200与第二液压通道22连接。
第一旁通阀100连接第一液压通道21的缸侧液压通道21b和泵侧液压通道21a,并设置成能在第一液压通道21和储液箱9之间连接和中断。同样,第二旁通阀200连接第二液压通道22的缸侧液压通道22b和泵侧液压通道22a,并设置成能在第二液压通道22和储液箱9之间连接和中断。
此外,第一和第二旁通阀100和200分别通过旁路液压通道50的第一和第二液压通道51和52连接到储液箱9上。当第一液压通道21与第一旁路液压通道51连接时,第二液压通道22不与第二旁路液压通道52连接。当第二液压通道22与第二旁路液压通道52连接时,第一液压通道21不与第一旁路液压通道51连接。
在旁路液压通道50中,设置有背压阀45,所述背压阀45设置成用于只允许向储液箱9的流动,以防从储液箱9回流。因此,可以进一步防止背压阀45的上游侧(泵侧)上的压力减小。
控制装置7设有变速器信号接收部分7a,所述变速器信号接收部分7a设置成用于接收变速器信号。控制装置7接收来自转矩传感器TS的转矩信号、变速器信号、来自点火开关的开关信号、来自发动机转速传感器的发动机转速信号、来自车速传感器的车速信号等,并根据上述信号确定转向辅助力。控制装置7输出指令信号给马达M和电磁转换阀40。常开的电磁开关阀40在正常状态下关闭,而在有故障状态下打开,以便保证手动转向。
图2示出卸去第二壳体12的泵3的俯视图。图3示出第一壳体11的俯视图。在图2和3中,Z轴方向是图2和3中每个图的法向方向。在图2和3中只示出第一壳体11,而泵3卸去第一壳体11的底视图与图2相同。凸轮环35等容纳在第一壳体中的部分的配置与凸轮环35容纳在第二壳体12中的部分的配置相同。因此,将有关第二壳体12的说明略去。
泵3是双向泵,它包括第一壳体11、第二壳体12、外转子33、内转子34、凸轮环35和驱动轴36。外转子33在径向上设置在内转子34和凸轮环35之间。外转子33、内转子34和凸轮环35在轴向上容纳在第一和第二壳体11和12之间,以由第一和第二壳体11和12夹住。
外转子33具有内圆周和外圆周332,上述内圆周具有内齿轮或内部有齿的齿轮331,而凸轮环35可旋转地支承在上述外圆周332上。在外转子33的内圆周上,容纳有内转子34,所述内转子设有外齿轮或外部有齿的齿轮341。内齿轮331和外齿轮341具有相同的齿距。内齿轮331的齿数比外齿轮341的齿数多一个。
如图3所示,在图3的线段I-I左侧上(X轴线的负方向的区域中)第一壳体11的Z轴正表面11a上设置有第一吸入口311,而在图3的线段I-I的右侧上(X轴的正方向的区域中)Z轴正表面11a上设置有第一排出口312。第一吸入口311和第一排出口312位于与设置在外转子33中的内齿轮331及设置在内转子34中的外齿轮341相对应的位置处。第一吸入口311和第一排出口312各以C形形状敞开,并在线段I-I附近闭合。第一吸入口311和第一排出口312相对于线段I-I对称,如图4所示。
同样,第二吸入口321和第二排出口322设置在第二壳体12中,并以C形形状。第二吸入口321和第二排出口322在线段I-I附近闭合。
外转子33和内转子34如此放入,以使内齿轮331和外齿轮341相互接合。在这种情况下,内齿轮331与外齿轮341接合处于偏心状态,亦即外齿轮341具有一与内齿轮331的中心轴线偏离的中心轴线,这是因为内齿轮331的齿数比外齿轮341的齿数多1个。因此,形成了泵室360,所述泵室360由内齿轮331和外齿轮341通过偏心度分开。
由于外转子33具有与内转子34的中心轴线偏离的中心轴线,所以内齿轮331朝y轴的正方向与外齿轮341厚实地接合。在y轴的正方向的端部A处,内齿轮331和外齿轮341完全相互接合,从而使泵室360变得体积最小。内齿轮331和外齿轮341朝y轴的负方向分开。在y轴的负方向的端部B处,内齿轮331和外齿轮341完全分开,从而使泵室360变得体积最大。此外,在端部B处,在内齿轮331和外齿轮341之间设置有间隙,以避免内齿轮331和外齿轮341的干涉,从而使间隙变成基本上为零。
也就是说,当内转子34和外转子33朝逆时针方向旋转时,泵室360在线段I-I的X轴的负方向上的区域(对应于第一和第二吸入口311和321)变成吸入区域361,该吸入区域的体积随着旋转而增加,而泵室360在线段I-I的X轴的正方向上的区域(对应于第一和第二排出口312和322)的区域变成排出区域362,该排出区域的体积随着旋转而减小。
驱动轴36平行于Z轴线设置,上述驱动轴36连接到图1所示的马达M上,以便驱动内转子34。通过内转子34和外转子33的接合,内转子34和外转子33随着驱动轴36的旋转而旋转。驱动轴36设置成能朝正方向和反方向旋转,以便使泵3用作双向泵。
控制装置7朝一方向增大马达M的驱动信号,以便在第一和第二旁通阀100和200处限制流量(单位时间的流动量)。通过朝一方向增大马达M的驱动信号来限制在第一和第二旁通阀100和200处的流量,限制了在第一和第二旁通阀100和200处流量的增加。
当齿条轴5和小齿轮4的转动状态或转向状态完成时,控制装置7控制增大马达M的驱动信号。当齿条轴5和小齿轮4的转动状态完成时,液压流体立即朝与转动方向相反的方向流动,从而使在第一和第二旁通阀100和200处的流量增加。在这种情况下,通过控制增大马达M在其转动方向的方向上的驱动信号,限制在第一和第二旁通阀100和200处的流量的增加。
当动力缸8处于锁紧状态时,也就是说,当齿条轴5和小齿轮4处于抵靠状态时,控制装置7控制增大马达M的驱动信号。
当通过锁紧动力缸8完成转向机构的转动状态时,压力室在转动侧上的压力极大。因此,转动侧上的管道通过这个压力扩张。管道内液压流体的量通过补偿由扩张所引起的液压流体的不足而临时增加。然而,管道的尺寸随着液压力降低而减小到原始尺寸,且液压流体的增加量从旁通阀排出。
在这种情况下,第一和第二旁通阀100和200单位时间的流量增大,然而,在第一和第二旁通阀100和200处流量的增大通过增大马达M在其转动方向上的驱动信号而受到限制。
此外,当产生在齿条轴5和小齿轮4的转动方向上推动的回正力矩时,可以判定动力缸8处于锁紧状态。由于动力缸8朝反向或返回方向的运动受转动方向上的回正力矩抑制,所以可以断定动力缸8处于锁紧状态。
控制信号接收部分7a接收指示车辆变速器处于前进状态还是处于倒退状态的信号。控制装置7根据来自信号接收部分7a的信号判断是否产生沿转动方向推动动力缸8的回正力矩。
根据车辆的特点,设有一动力转向装置是在车辆的前进方向上施加朝向转动方向的回正力矩,和设有一动力转向装置是在车辆的倒退方向上施加朝向转动方向的回正力矩。控制装置7根据车辆特点和变速器的位置判断回正力矩是否朝转动方向施加到车辆上。
图4是沿着图2和3的剖面线II-II所取的泵装置的Z轴剖视图。第一壳体11从图4的Z轴的负方向支承外转子33、内转子34和凸轮环35。第二壳体12从图4的Z轴的正方向支承外转子33、内转子34和凸轮环35。
如上所述,在第一壳体11的Z轴正方向表面11a上,设置有第一吸入口311和第一排出口312,上述第一吸入口311在图3的X轴的负侧上,而上述第一排出口312在图3的X轴的正侧上。在第二壳体12的Z轴负方向表面12a上,设置有第二吸入口321和第二排出口322,上述第二吸入口321在图3的X轴的负侧上,而上述第二排出口在图3的X轴的正侧上。
在第一壳体11内,设置有液压通道21a和22a,所述液压通道21a和22a分别将第一吸入口311和第一排出口312连接到动力转向装置的液压回路上,以将液压流体供应给液压回路。此外,在第一壳体11的Z轴方向的负侧上,设置有连接到驱动轴36上的马达M。
在第二壳体12的Z轴方向的正侧上,设置有储液箱9。此外,在第二壳体12内,设置有第一和第二液压流体供应通道61和62,所述液压流体供应通道61和62分别将第二吸入口321和第二排出口322连接到储液箱9上。
(在旁通阀附近的详细情况)图5示出沿着图2和3的剖面线I-I所取的剖视图。图6示出沿着图4和5的剖面线III-III所取的剖视图。在第一壳体11的阀插孔11b内,设置有旁通阀1。在y轴的负侧上,设置有电磁转换阀40。
电磁转换阀40和旁通阀1通过设置在第一壳体11中的第一和第二液压通道21和22及第一和第二连接通道25和26连接。如图8所示,第一旁通阀100在开口101处连接到第一液压通道21上,而第二旁通阀200在开口102处连接到第二流体通道22上。
此外,旁路液压通道50由第一和第二旁路液压通道51和52形成,上述第一和第二旁路液压通道51和52在第二壳体12内相互连接。旁路液压通道50通入储液箱9中。第一和第二旁路液压通道51和52分别在旁路液压通道开口105和106处与旁通阀1连接。
图7是旁通阀1在Z轴的正方向上的前视图。图8是沿着图7(在无辅助状态下)的剖面线IV-IV所取的剖视图。图9是沿着图7的剖面线V-V所取的剖视图。此后,X轴方向的内侧由第一旁通阀100的X轴的正方向及由第二旁通阀200的X轴的负方向限定。X轴方向的外侧由第一旁通阀100的X轴的负方向及由第二旁通阀200的X轴的正方向限定。
如上所述,旁通阀1包括第一和第二旁通阀100和200。第一旁通阀100包括盖件110、阀件120和阀座130。它们从X轴方向的外侧按这个顺序设置,如图8所示。同样,第二旁通阀200包括盖件210、阀件220和阀座230,它们从X轴方向的外侧按这个顺序设置,如图8所示。第一和第二旁通阀100和200被分离件500分开,所述分离件500可在X方向上滑动。
此外,第一和第二旁通阀100和200具有若干节流孔410~440(第一和第二流量限制部分)。泵液压通道节流孔410和420(第一和第二减压限制部分)分别设置在泵侧开口部分101和102附近,上述泵侧开口部分101和102分别与第一和第二泵侧通道21a和22a连接。旁通液压通道节流孔430和440分别设置在旁通液压通道开口105和106附近,上述旁通液压通道开口105和106分别与第一和第二旁通液压通道51和52连接。
每个节流孔410~440都具有比第一液压通道21和第二液压通道22的直径小的直径。因而,第一和第二旁通阀100和200的流量减小。
此外,必需设置这些节流孔410~440,以抑制从第一和第二泵侧液压通道21a和22a到旁路液压通道50的流动。因此,可任选的是在旁通阀100和200的上游侧上在第一和第二泵侧液压通道21a和22a中设置节流孔410~440,以象第一实施例那样在旁通阀100和200中设置节流孔410~440,并在旁通阀100和200的下游侧上在旁路液压通道50中设置节流孔410~440。
(盖件)每个盖件110和210都为杯形件的形式。盖件110和210都安装在阀插孔11b中,以便盖件110和210的外侧底部111和211分别位于X轴方向的外侧上。盖件110包括开口118,所述开口118密封式(不透液体式)抵靠在阀座130上,同样,盖件210包括开口218,所述开口218密封式(不透液体式)抵靠在阀座230上。
此外,盖件110包括外周表面113和突出部分113a,上述外周表面113具有外侧底周表面111a,所述外侧底周表面111a位于X方向的外侧上,而上述突出部分113a绕整个圆周在径向上向外突出,并且它们密封式抵靠在阀插孔11b上。同样,盖件210包括外周表面213和突出部分213a,上述外周表面213具有外侧底周表面211a,所述外侧底周表面211a位于X方向的外侧上,而上述突出部分213a绕整个圆周在径向上向外突出,并且它们密封式抵靠在阀插孔11b上。
由于外侧底周表面111a和突出部分113a在径向上向外突出,所以盖件外周表面113形成有凹槽部分114和凹槽部分115,以便将突出部分113a夹在中间,上述凹槽部分114位于X轴方向的外侧上,而上述凹槽部分115位于X轴方向的内侧上。同样,由于外侧底周表面211a和突出部分213a在径向上向外突出,所以盖件外表面213形成有凹槽部分214和凹槽部分215,以便将突出部分213a夹在中间,上述凹槽部分214位于X轴方向的外侧上,而上述凹槽部分215位于X轴方向的内侧上。
由于外侧底周表面111a和211a及突出部分113a和213a围绕整个圆周突出,所以凹槽部分114和214及凹槽部分115和215也围绕整个圆周凹入。
X轴外侧凹槽部分114位于X轴方向的一位置处,所述位置与第一泵侧液压通道21a和第一缸侧液压通道21b的X轴方向的位置相同。X轴外侧凹槽部分214位于X轴方向的一位置处,所述位置与第二泵侧液压通道22a和第二缸侧液压通道22b的X轴方向的位置相同。因此,形成了第一液压室D1,所述第一液压室D1围绕外周表面113的整个圆周与第一泵侧开口101和第一缸侧开口103连接。同样,形成有第二液压室D2,所述第二液压室D2围绕外周表面213的整个圆周与第二泵侧开口102和第二缸侧开口104连接。
X轴内侧凹槽部分115位于X轴方向的一位置处,所述位置与第一旁路液压通道51的X轴方向的一位置相同(对准),以便形成第九液压室D9,所述第九液压室D9与第一旁路液压通道开口105连接。X轴内侧凹槽部分215位于X轴方向的一位置处,所述位置与第二旁路液压通道52的X轴方向的一位置相同(对准),以便形成第十液压室D10,所述第十液压室D10与第二旁路液压通道开口106连接。此外,X轴内侧凹槽部分115和215的内周部分115a和215a分别具有比突出部分113a和213a的内径大的内径。因此,在内周部分115a和阀件120之间形成有间隙,及在内周部分215a和阀件220之间形成有间隙。
(阀件)每个阀件120和220都取圆筒体形式。第一阀件120具有圆筒形内周表面,所述圆筒形内周表面限定在X轴方向上延伸的通孔124。第二阀件220具有圆筒形内周表面,所述圆筒形内周表面限定在X轴方向上延伸的通孔224。第一和第二阀件120和220分别插到盖件110和210的内周部分116和216中。
在第一和第二阀件120和220的外周表面121和221上,分别设置有密封件126和226(第一和第二运动限制部分)。因此,第一和第二阀件120和220可在密封状态下在X轴方向上滑动,在密封状态下第一和第二阀件120和220分别密封到盖件内周部分116和216上。
在阀件120和220的X轴方向的外侧上,设置有具有相同弹性模量(相同的弹簧模量)的弹簧140和240,以便限定第三和第四液压室D3和D4。弹簧140与盖件内侧底部117和阀件120的X轴方向外侧端部122接合,并朝X轴方向的内侧方向推动第一阀件120。同样,弹簧240与盖件内侧底部217和X轴方向外侧端部222接合,并朝X轴方向的内侧方向推动第二阀件220。
此外,第一阀件120在抵靠部分123处抵靠在阀座130的阀件接合部分131上,以便抑制第一阀件120朝X轴的内侧方向上移动,上述抵靠部分123在径向上设置在X轴方向内侧端部125的外侧上。同样,第二阀件220在抵靠部分223处抵靠在阀座230的阀件接合部分231上,以便抑制第二阀件220朝X轴的内侧方向上移动,上述抵靠部分223在径向上设置在X轴方向端部225的外侧上。阀件接合部分123和223分别抵靠在阀座130和230的阀件接合部分131和231上,以通过弹簧140和240的推力保持密封状态。
因此,在盖件110的内周部分115a与阀件120的外周表面121之间的间隙通过阀件120和阀座130之间的抵靠分开,以限定第七液压缸D7。同样,在盖件210的内部径向部分215a与阀件220的外周表面221之间的间隙通过阀件220和阀座230之间的抵靠分开,以限定第八液压缸D8。
(阀座)每个阀座130和230都取基本上是圆筒形构件的形式。如上所述,阀座130和230分别在阀件接合部分131和231处与阀件120和220的X轴方向的内侧接合。阀座130和230的盖件安装部分132和232分别安装在盖件110和210在X轴方向的内侧上的开口118和218上。盖件安装部分132和232是阶梯形部分,所述阶梯形部分设置在阀件接合部分131和231的X轴方向的内侧上,并且在径向上位于阀件接合部分131和231的外侧。
此外,阀座130和230分别在X轴方向的内侧上锥形表面133和233处抵靠在阀插孔11b的阀座接合部分11c上。每个阀接合部分11c是成形象锥形形状并在阀插孔11b上形成的阶梯形部分(凸肩部分)。小直径部分11d位于X轴方向上阀接合部分11c的内侧上,并具有一直径,所述直径小于位于X轴方向上阀接合部分11c的外侧上的盖件插入部分11e的直径。
每个阀座130和230都具有比小直径部分11d的直径大的直径,因此,阀座130和230分别靠在阀座接合部分11c的锥形表面133和233上,以在X轴方向的内侧上接合。阀座130和230通过盖件110和210的安装力压紧在和密封式抵靠在阀接合部分11c上。
(分离件)分离件500包括阶梯形部分501和502,所述阶梯形部分501和502位于分离件500在X轴方向上的两侧上,并具有基本上是圆筒的形状。分离件500包括小直径部分510和520及大直径部分530,上述小直径部分510和520位于分离件500的两侧上,而上述大直径部分530位于分离件500的中心。每个小直径部分510和520都具有比阀座130和230的内径小的直径,并插入阀座130和230阀内径部分134和234内及在阀内径部分134和234内延伸。
照这样,阀件120和220的接合部分123和223分别密封式(不透液体式)抵靠在阀座130和230的阀件接合部分131和231上,并因此通过阀件120和220的X轴方向内侧端部125和225、阀座内部径向部分134和234及小直径部分510和520将第五和第六液压室D5和D6分开。
这些第五和第六液压室D5和D6分别面对阀件120和220的X轴内侧端部125和225,并分别围绕分离件500的小直径部分510和520及在槽512和522的内侧延伸。因此,第五和第六液压室D5和D6分别通过设置在阀件120和220中的通孔124和224与第三和第四液压室D3和D4连接。
此外,阀座锥形表面133和233通过弹簧140和240的偏置力与阀插孔11b的阀座接合部分11c密封式接合。第五和第六液压室D5和D6分别与第九和第十液压室D9和D10密封式分开,上述第九和第十液压室D9和D10位于阀座130和230在X轴方向上的外侧上,及在径向上位于阀座130和230的外侧。
小直径部分510和520的X轴方向外侧端部511和521分别形成有槽512和522,所述槽512和522穿入y轴方向。槽512和522的槽宽度等于阀件120和220的通孔124和224的直径。通孔124和224分别通入阀件120和220的X轴内端部125和225,因此槽512和522分别与通孔124和224连接。
此外,必需是槽512与通孔124连接,及槽522与通孔224连接。没有必要打穿在y轴方向上延伸的孔。
大直径部分530包括外圆周531,所述外圆周531密封式靠在阀插孔11b的小直径部分11d上。大直径部分530设置成能在X轴方向上滑动。因此,第一和第二旁通阀100和200相互密封式分开。
(节流孔)泵液压通道节流孔410设置在与第一泵侧通道21a连接的泵侧开口101附近。泵液压通道节流孔420设置在与第二泵侧通道22a连接的泵侧开口102附近。在按照实施例的转向装置中,泵液压通道节流孔410是通孔,所述通孔具有小直径,并在盖件110的X轴外侧凹槽部分114的Z轴的正方向的侧面部分(圆周部分)处形成。同样,泵液压通道节流孔420是通孔,所述通孔具有小直径,并在盖件210的X轴外侧凹槽部分214的Z轴的正方向的侧面部分(圆周部分)中形成。
同样,泵液压通道节流孔430设置在旁路液压通道开口105附近。泵液压通道节流孔440设置在旁路液压通道开口106附近。旁路液压通道节流孔430是通孔,所述通孔具有小直径,并在位于X轴方向的内侧上的凹槽部分115的Z轴正侧上形成。旁路液压通道节流孔440是通孔,所述通孔具有小直径,并在位于X轴方向的内侧上的凹槽部分215的Z轴的正侧上形成。
(第一~第三液压室和第二~第四液压室)第一和第二液压室D1和D2分别围绕盖件110和210的整个圆周形成。因此,第一液压室D1总是与设置在盖件110的Z轴的正侧上的第一节流孔410连接。同样,第二液压室D2总是与第二节流孔420连接。
因此,第一液压室D1总是通过第一节流孔410与第三液压室D3连接,而第二液压室D2总是通过第二节流孔420与第四液压室D4连接。
与液压通道21和22的通道阻力相比,节流孔410和420具有极大的管道系统阻力。因此,液压流体很难从第一液压室D1流到第三液压室D3,且液压流体很难从第二液压室D2流到第四液压室D4。
(第三~第五液压室和第四~第六液压室) 如上所述,第三和第五液压室D3和D5总是通过通孔124处于连接状态。同样,第四和第六液压室D4和D6通过通孔224处于连接状态。
(第五~第七液压室和第六~第八液压室)槽512通入分离件500的X轴外侧端部511的径向上外圆周,而槽522通入分离件500的X轴外侧端部521的径向上外圆周。因此,即使当阀件120的X轴内侧端部125抵靠在分离件500的X轴外侧端部511上时,小直径部分510的径向上外圆周与槽也处于连接状态。同样,即使当阀件220的X轴内侧端部225抵靠在分离件500的X轴外侧端部521上时,小直径部分520的径向上外圆周和槽522也处于连接状态。
因此,第五液压室D5总是连接槽512和X轴外侧端部511的径向上外圆周,而第六液压室D6总是连接槽522和X轴外侧端部512的径向上外圆周。因此,当阀件120的抵靠部分123远离阀件接合部分131时,第五液压室D5与第七液压室D7连接,而与分离件500的位置无关。同样,当阀件220的抵靠部分220远离阀件接合部分231时,第六液压室D6与第八液压室D8连接,而与分离件500的位置无关。
当阀件120和220分别抵靠在阀座130和230上时,阀件120和220在X轴方向上的速度由于密封件126和226的摩擦阻力而减小,上述密封件126和226设置在阀件120和220的外圆周上。因此,阀件120和220分别不是直接抵靠在阀座130和230上。
因此,能阻止第五和第七液压室D5和D7的突然断开及防止第六和第八液压室D6和D8的突然断开。因此,从第五液压室D5到第七液压室D7的流动及从第六液压室D6到第八液压室D8的流动不是立即中断,而是逐渐中断。因此,能防止由于流动的立即中断所引起的液压流体的冲击。
此外,如果能减小阀件120和220在X轴方向上的运动速度,则不需要有密封件126和226。因此,可任选的是通过减小弹簧140和240的偏置力来减小阀件120和220的运动速度。
(第七~第九液压室和第八~第十液压室)旁路液压室节流孔430和440分别设置在盖件110和210的X轴方向内侧的凹槽部分115和215的Z轴的正侧上。因此,第七和第九液压室D7和D9总是处于连接状态,及第八和第十液压室D8和D10总是处于连接状态。
图10和11是沿着图7的剖面线IV-IV所取的剖视图。图10示出在增大第一缸8a的液压力的辅助下的旁通阀1。图11示出在增大第二缸8b的液压力的辅助下的旁通阀1。点划线表示液压流体的流动。点划线S1表示液压流体从第三液压室D3经由第五液压室D5流动到第一旁路液压通道51。点划线S2表示液压流体从第四液压室D4经由第六液压室D6流动到第二旁路液压通道52。
(在第一缸的压力增大时)液压流体从泵3排出到第一液压通道21,并通过第一泵侧液压通道21a供应给第一液压室D1,然后流到第一缸侧通道21b和第三液压室D3中。如上所述,第一液压室D1和第三液压室D3总是处于连接状态,通过第一节流孔410的管道系统的阻力限制从第一液压室D1到第三液压室D3的流动。
供应给第三液压室D3的液压流体通过通孔124供应给第五液压室D5,并朝X轴的正方向推动分离件500。因而,分离件500朝X轴的正方向移动,并位于第一阀件120不靠在分离件500上的位置处。
将第一阀件120朝图10的X轴的正方向推动,并使其抵靠在第一阀座130上。因此,第五液压室D5和第七液压室D7中断,并且泵排出压力不供应给第一旁路液压通道51。
另一方面,通过泵3泵送第二缸8b内的液压流体。在第二旁通阀200中,缸侧液压通道22b通过第二液压室D2连接到泵侧液压通道22a上,并把来自第二缸8b的液压流体通过第二液压室D2供应给泵侧液压通道22a。此外,将缸侧液压通道22b内的液压流体通过第二泵液压通道节流孔420供应给第四液压室D4。
分离件500朝X轴的正方向移动,并抵靠在第二阀件220的X轴内侧端上。因此,分离件500朝X轴的正方向推动第二阀件220。当由分离件500在X轴的正方向上所产生的推力变成大于由第二弹簧240在X轴的负方向上所产生的推力时,第二阀件220抵抗第二弹簧240的推力朝X轴的正方向移动。
因此,第二阀件220与第二阀座230分开,且第六液压室D6与第八液压室D8连接。因此,将液压流体从第八液压室D8经由旁路液压通道节流孔440供应给第十液压室D10,并将第二缸8b内的液压流体排出到第二旁路液压通道52,以便形成如图10所示的流动S2。
在增大第二缸8b的液压力时的操作基本上与增大第一缸8a的液压力时的操作相同。泵3的排出压力通过第二泵侧液压通道22a、第二旁通阀200的第二液压室D2及第二缸侧液压通道22b供应给第二缸8b。
液压力通过第二液压室D2和第二泵液压通道节流孔420作用到第四和第六液压室D4和D6上,并推动分离件500朝X轴的负方向上移动。因此,分离件500与第二阀件220分开。第二阀件220通过第二弹簧240在X轴的负方向上的推力移动,并抵靠在第二阀座230上。
因此,使第六液压室D6和第八液压室D8之间的连接中断,并通过将辅助方向从增加第一缸8a的液压力转换到增加第二缸8b的液压力使从第二液压室D2流到第二旁路液压通道52的流动S2中断。
第一阀件120随着分离件500的运动朝X轴的负方向移动,因此第一旁通阀100的第五液压室D5与第一旁通阀100的第七液压室D7连接。因此,将从第一缸8a泵送出的液压流体经由第一液压室D1供应给第一泵侧液压通道21a,并且还经由第三、第五、第七和第九液压室D3、D5、D7和D9排出到第一旁路液压通道51,以便形成如图11所示的流动S1。
该流动S1是通过使第五和第七液压室D5和D7分开中断。也就是说,通过将辅助方向从增加第二缸8b的液压力转换到增加第一缸8a的液压力,使流动S1在第五液压室D5处中断,像流动S2一样。
流体在第七和第九液压室D7和D9之间的流体流量通过第一旁路液压通道节流孔430减少。同样,流体在第八和第十液压室D8和D10之间的流动量通过第二旁路液压通道节流孔440减少。
因此,从第一缸8a到旁路液压通道50的流动S1的流量(单位时间的流量)小,且从第二缸8b到旁路液压通道50的流动S2的流量(单位时间的流动量)小。流动S1和S2变成平缓流动。因此,由于初始流量小,所以即使当流动S1和S2在转换辅助方向下断开时,也能防止液压流体的冲击的噪音。
图12是示出较早技术的旁通阀1′在Z轴的正方向上的前视图。图13和14是好像通过X-Z平面切平的剖视图。图13示出在第一缸8a的液压力增加的辅助下的液压流体的流动。图14示出紧在辅助方向从第一缸8a转换到第二缸8b之后液压流体的流动。为了举例说明起见,仅用粗线示出第二液压通道22′的液压流体。
在较早技术的动力转向装置中,盖件110′和210′分别具有排出孔610和620,所述排出孔610和620设置成用于排出液压流体,并位于X轴外侧凹槽部分114和214的Z轴的负侧上。排出孔610和620设置成用于在第一和第二缸8a和8b的体积(容积)减小时使液压流体分别经由旁通阀100和200排出到旁路液压通道50。每个排出孔610和620都具有比节流孔410~440直径大的直径,以便限制管道系统的阻力。因此,第一和第二缸侧液压通道21b和22b分别经由第一和第二液压室D1′和D2′与盖件110′和210′的内周侧连接。
在增加第一缸8a的液压力时,把泵排出压力供应给第一泵侧液压通道21a、第一液压室D1′和第一缸侧液压通道21b,并且还作用到第三和第五液压室D3′和D5′上,象按照本发明的实施例(图10和11)的动力转向装置那样。在这种情况下,第一阀件120′通过弹簧140抵靠在第一阀座130′上,且第五和第七液压室D5′和D7′断。
将从第二缸8b泵送的液压流体通过第四、第六、第八和第十液压室D4′、D6′、D8′和D10′供应给第二缸侧液压通道22b、第二液压室D2′和第二泵侧液压通道22a,并排出到第二旁路液压通道52,以便形成流动S2′。
较早技术的盖件110′形成有排出孔430′,所述排出孔430′位于X轴内侧凹槽部分115′的Z轴的正方向上,并设置成用于将液压流体从第一缸8a排出到旁路液压通道51。同样,较早技术的盖件210′形成有排出孔440′,所述排出孔440′位于X轴内侧凹槽部分215′的Z轴的正方向上,并设置成用于将液压流体从第二缸8b排出到旁路液压通道52。此外,在X轴外侧凹槽部分114′的Z轴的正侧上设置有连接孔410,连接孔410设置成用于连接第一液压室D1′和第三液压室D3′。在X轴外侧凹槽部分214′的Z轴的正侧上设置有连接孔420,连接孔420置成用于连接第二液压室D2′和第四液压室D4′。
这些排出孔430′和440′及连接孔410′和420′都具有基本上相同的直径,所述直径如此之大,以使液压流体平稳地通过。
排出孔430′和440′具有大的直径,以使液压流体平稳地通过,并且管路的阻力小。因此,从第一缸8a排出到第一旁路液压通道51的液压流体流S1的流量变大,且从第二缸8b排出到第二液压通道52的液压流体流S2的流量变大。
因此,当第五和第七液压室D5和D7的连接及第六和第八液压室D6和D8的连接在转换辅助方向下中断时,由于大流量的流动S1和S2的突然中断而产生液压流体的冲击。
例如,在辅助方向从增加第一缸8a的液压力转换到增加第二缸8b的液压力的情况下,第六和第八液压室D6和D8之间的连接中断。另一方面,将泵排出压力从第二液压室D2′供应给第二阀件220′的通孔224′。在通孔224′内X轴的负方向上流动的液流S2′不排出,并且产生液压流体的冲击。
另一方面,在按照实施例的装置中,液流S1和S2变成具有小流量的平缓液流,用于第一和第二旁路液压通道节流孔430和440。因此,能在转换辅助方向时防止液压流体的冲击,而不像较早技术的动力转向装置。
连接孔410′和420′具有大的直径,像排出孔430′和440′一样。因此,连接孔410′平稳地连接泵侧液压通道21和缸侧液压通道21b,及连接孔420′平稳地连接泵侧液压通道22a和缸侧液压通道22b。
泵压力快速供应给泵侧液压通道21a和22a,且也供应给缸侧液压通道21b和22b。泵压力往往会由于快速供应液压力而流失。因此,例如,在第一缸8a的液压力增大时,第二泵侧液压通道22a内的液压力不会快速增大。因此,从增大第一缸8a的液压力转换到增大第二缸8b的液压力,产生了时间延迟,直至第二泵侧液压通道22a的流体压力开始增大,因此延迟了转向辅助。
因此,在按照实施例的动力转向装置中,第一和第二节流孔410和420分别设置在第一和第二盖件110和210的X轴方向外侧凹槽部分114和214的Z轴的正侧上。因此,限制了液压流体从第一液压室D1流到第三液压室D3,及限制了液压流体从第二液压室D2流到第四液压室D4。
照这样,能限制从第一泵侧液压通道21a到第三液压室D3的流动及限制从第二泵侧液压通道22a到第四液压室D4的流动,并能在转换辅助方向之后急速增加液压流体。
设置第一泵侧节流孔410来限制从第一泵侧液压通道21a到旁路液压通道50的流动,以便减少第一泵侧液压通道21a内的液压力的下降。同样,设置第二泵侧节流孔420来限制从第二泵侧液压通道22a到旁路液压通道50的流动,以便减少第二泵侧液压通道22a内的液压力的下降。因此,第一和第二泵侧节流孔410和420可以分别形成在位于旁通阀100和200的上游位置处的第一和第二泵侧液压通道21a和22a中,并可以分别形成在旁通阀100和200中,象按照本发明的实施例的动力转向装置那样。此外,第一和第二泵侧节流孔410和420可以分别形成在位于旁通阀100和200下游的位置处的旁通液压通道50中。
(液压力的响应的比较)图15A是在按照本发明的实施例的动力转向装置中,辅助控制在低转向角的速度范围内的时间图。图15B是在较早技术的动力转向装置中,辅助控制在低转向角的速度范围内的时间图。坐标轴代表转向转矩、辅助压力和转向角。
由于在低转向角的速度范围内压力响应的差别大,所以只示出低转向角的速度范围。在图15A和15B中,粗实线示出转向转矩,粗点划线示出辅助压力,轴线示出转向角,细点划线示出第一缸8a的压力,及细虚线示出第二缸8b的压力。
(时间t1) 在时间t1处,在本发明的动力转向装置中和在较早技术的动力转向装置中,辅助方向是从第一缸8a转换到第二缸8b。
(时间t2) 在时间t2处,在本发明的实施例中辅助压力是从第一缸8a转换到第二缸8b。在较早技术的动力转向装置中,由于每个连接孔410′和420′都具有大直径,所以压力往往会流失,并因此从第一缸8a的液压力增大转换到第二缸8b的液压力增大产生了时间延迟,直至第二泵侧液压通道22a的液压力开始增大。因此,在较早技术的动力转向装置中,与按照本发明的实施例的动力转向装置相比,辅助方向的转换延迟。
(时间t3) 在时间t3处,较早技术的辅助压力进行了转换。
(时间t4) 在时间t4处,在本发明的实施例的动力转向装置中,转向转矩的方向从第一缸8a转换到第二缸8b。在较早技术的动力转向装置中,时间t2和时间t3之间的响应延迟的影响转向转矩还未转换。
(时间t5)在时间t5处,较早技术的转向转矩方向从第一缸8a转换到第二缸8b。
(时间t6)在时间t6处,本发明的实施例的辅助压力从第二缸8b转换到第一缸8a。在较早技术的动力转向装置中,与按照本发明的实施例所述的动力转向装置相比,辅助方向的转换延迟,象时间t2那样。
(时间t7)在时间t7处,较早技术的辅助压力转换。较早技术的响应延迟时间β(从时间t5到时间t7的时间段)大于本发明的实施例的响应延迟时间α(从时间t4到时间t6的时间段)(α<β)。
(辅助力的比较)图16是在按照本发明的实施例的动力转向装置中高转向角的速度范围的辅助控制的时间图。图17是在较早技术的动力转向装置中高转向角的速度范围的辅助控制的时间图。由于在高转向角的速度范围中辅助力的差别大,所以仅示出高转向角的速度范围。
此外,各虚线以固定的间隔a描述图16和17的坐标轴(转向转矩)中的情况。正方向代表第一缸8a的辅助方向,而负方向代表第二缸8b的辅助方向。
在第一缸8a的方向的辅助压力中,本发明的实施例的最大值X1和X2基本上等于较早技术的最大值X1′和X2′。然而,在转向转矩中,本发明的实施例的最大值A1和A2等于或小于5a,而较早技术的最大值A1′和A2′大于5a。
同样,在第二缸8b的方向的辅助压力中,本发明的实施例的最小值Y1和Y2基本上等于较早技术的最小值Y1′和Y2′。然而,在转向转矩中,本发明的实施例的最小值B1和B2等于或大于-5a,而较早技术的最小值B1′和B2′小于-5a。
也就是说,为了产生相同的辅助压力,必需较早技术中的转向转矩大于本发明的实施例的转向转矩。因此,本发明的实施例的动力转向装置在下列能力方面具有优于较早技术的动力转向装置的优点。因此,在较早技术的动力转向装置中驾驶员的负担大于本发明的实施例的动力转向装置中驾驶员的负担。
在本发明的实施例的动力转向装置中,动力转向装置包括动力缸8,所述动力缸8包括第一和第二压力室8a、8b,动力缸8设置成用于辅助转向机构的转向力,上述转向机构与转向轮6a、6b连接;液压泵3,所述液压泵3包括第一排出口321和第二排出口322,液压泵3设置成用于将液压力选择性地供应给第一压力室8a和第二压力室8b;第一液压通道,所述第一液压通道连接动力缸8的第一压力室8a和液压泵3的第一排出口321;第二液压通道,所述第二液压通道连接动力缸8的第二压力室8b和液压泵3的第二排出口322;马达M,所述马达M设置成用于驱动液压泵3;马达控制部分7,所述马达控制部分配置成用于根据加到转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到马达M;储液箱9,所述储液箱9储存液压流体;第一旁路通道51,所述第一旁路通道51连接第一液压通道21和储液箱9;第二旁路通道52,所述第二旁路通道52连接第二液压通道22和储液箱9;第一旁通阀100,所述第一旁通阀100设置成用于打开和关闭第一旁路通道51;第二旁通阀200,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭第二旁路通道52;第一流量限制部分410、430,所述第一流量限制部分410、430设置在第一旁路通道51中,并设置成用于减小第一旁路通道51的流量;及第二流量限制部分420、440,所述第二流量限制部分420、440设置在第二旁路通道52中,并设置成用于减小第二旁路通道52的流量。
因此,液压流体向储液箱9的流动变平缓,并能限制液压流体在旁通阀1处的冲击的噪音。
在所示实施例中,第一减压限制部分410、430设置在第一旁路通道51中,并设置成用于减小第一旁通阀100的上游侧上的减压速度;而第二减压限制部分420、440设置在第二旁路通道52中,并设置成用于减小第二旁通阀200的上游侧上的减压速度。
因此,流动旁路液压通道50的液压流体向储液箱9的流动变平缓,并能限制液压流体在旁通阀1处的冲击的噪音。
在所示的实施例中,第一阀运动限制部分126设置在第一旁通阀100中,并设置成用于减小第一旁通阀100的单位时间的速度;而第二阀运动限制部分226设置在第二旁通阀200中,并设置成用于减小第二旁通阀200的单位时间的速度。
因此,降低了在阀件120和220的X轴方向上的运动速度,上述阀件120和220与盖件110和210的内周部分116和216一起密封式滑动。因此,能防止第五和第七液压室D5和D7的突然中断及第六和第八液压室D6和D8的突然中断,并由此防止液压流体的冲击的噪音。
在按照本发明的实施例所述的动力转向装置中,第一和第二流量限制部分各都是节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的流量,并能防止旁通阀的上游侧上的压力减小。因此,能促进在随后的辅助控制下液压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,第一和第二流量限制部分配置成用于增大马达M的驱动信号,以限制第一和第二旁通阀100、200的流量。
在所示的示例中,马达的驱动信号朝限制流量的方向增大。因此,能限制流量。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,第一和第二流量限制部分配置成用于当转向机构的转动状态完成时增大马达M的驱动信号。
当转向机构的转动状态完成时,液压流体突然朝与转动方向相反的方向流动。因此,在旁通阀处的流量增大。在这种情况下,马达的驱动信号朝转动方向增大,并因此能防止旁通阀的流量的增大。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,第一和第二流量限制部分配置成用于当动力缸8处于锁紧状态时增大马达的驱动信号。
当通过锁紧动力缸完成转向机构的转动状态时,压力室在转动侧上的压力变得过大,因此转动侧上的管道由于这个液压力而扩张。在这种情况下,管道内的流量通过补偿扩张所引起的液压流体不足而临时增大。然而,管道的尺寸随着减压而减小到原始尺寸,且把液压力的增加从旁通阀排出。在这种情况下,在旁通阀处的流量增大。然而,马达的驱动信号在马达的转动方向上增加,并能限制流量。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,动力转向装置配置成用于当产生对准转矩时判断动力缸8处于锁紧状态,上述对准转矩在转向机构的转动方向上推动动力缸。
因此,能判断动力缸的锁紧状态,这是因为动力缸在转动方向上的运动受转动方向的回正力矩限制。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,动力转向装置还包括信号接收部分7a,所述信号接收部分7a配置成用于接收信号,所述信号表示车辆的变速器是处于前进状态(驱动位置)还是处于后退状态(后退位置);而第一和第二流量限制部分配置成用于根据信号接收部分7a所接收的信号来判断是否产生对准转矩,所述对准转矩在转动方向上推动动力缸。
根据车辆的特点,设有一种动力转向装置是在车辆的前进方向上施加在转动方向上的回正力矩,并设有一种动力转向装置是在车辆的后退方上施加在转动方向上的回正力矩。因此,根据车辆的特点和变速器的位置,能判断车辆是否在转动方向上施加有回正力矩。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,第一和第二流量限制部分配置成用于当转向机构处于抵靠状态时增大马达M的驱动信号。
当转向机构处于抵靠状态时,液压室在转动侧上的液压力极大,且转动侧上的管道因这种液压力而扩张。管道内的液压流体的量通过补偿因管道扩张所引起的液压流体不足而临时增加。然而,管道的尺寸随着液压力减小而减小到原始尺寸,且液压流体增加的量从旁通阀排出。在这种情况下,在旁通阀处的流量增加。然而,马达的驱动信号朝转动方向上增加,并因此能限制旁通阀处流量的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,动力转向装置还包括背压阀45,所述背压阀45位于第一和第二旁通阀100、200的下游侧上,并配置成用于当压差等于或大于预定值时使液压流体能从第一和第二旁通阀100、200流到储液箱9。
在所示示例中,设置有背压阀,因此能进一步限制背压阀的上游侧上的液压力减小。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二流量限制部分都是设置在第一和第二旁通阀100、200其中之一的上游侧上的节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的流量,并能限制旁通阀的上游侧上压力的减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二流量限制部分都是设置在第一和第二旁通阀100、200其中之一中的节流孔。
因此,能减少在旁通阀处单位时间的流量,并能限制在旁通阀的上游侧上压力的减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二流量限制部分都是设置在第一和第二旁通阀100、200其中之一的下游侧上的节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的流量,并能限制在旁通阀的上游侧上的压力的减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各节流孔都具有一直径,所述直径小于第一和第二液压通道的直径。
在所示的示例中,用作第一和第二流量限制部分的各节流孔的直径都小于第一和第二液压通道的直径,因此能减少在旁通阀处单位时间的流动量。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二减压限制部分都是节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的减压速度,并能限制旁通阀的上游侧上的压力减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,动力转向装置还包括背压阀45,所述背压阀45位于第一和第二旁通阀100、200的下游侧上,并设置成用于当压差等于或大于预定值时能使液压流体从第一和第二旁通阀100、200流到储液箱9。
在所示的示例中,设置有背压阀,因此能进一步限制背压阀的上游侧上的压力减小。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二减压限制部分都是设置在第一和第二旁通阀100、200的上游侧上的节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的减压速度,并能限制在旁通阀的上游侧上的压力的减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二减压限制部分都是设置在第一和第二旁通阀100、200其中之一的下游侧上的节流孔。
因此,能减小在旁通阀处的减压速度,并能限制在旁通阀的上游侧上的压力的减小。因此,在随后的辅助控制中能促进压力的增加。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,各第一和第二阀运动限制部分126、226都是摩擦件,所述摩擦件设置成用于增加第一和第二旁通阀100、200其中之一的滑动阻力。
在所示的实施例中,摩擦件减小了第一和第二旁通阀的单位时间的运动速度。因此,能减小第一和第二旁通阀的中断速度,并由此能限制在旁通阀处液压流体的冲击的噪音。
在按照本发明的实施例的动力转向装置中,第一和第二阀运动限制部分是设置在第一和第二旁通阀中的弹簧。
在所示的实施例中,使弹簧的偏置力减小。因此,能减小第一和第二旁通阀的中断的速度,并能限制在旁通阀处液压流体的冲击的噪音。
本申请以现有日本专利申请No.2005-371510为基础。因而提交日期为2005年12月26日的日本专利申请No.2005-371510的整个内容都包括在本文中作为参考。
尽管上面已参照本发明的某些实施例说明了本发明,但本发明不限于上述实施例。对该技术的技术人员来说,根据上述教导能对上述实施例进行各种修改和改变。本发明的范围参照下面权利要求
书限定。
权利要求
1.一种动力转向装置,包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,所述动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一排出口和第二排出口,所述液压泵设置成用于将液压力选择性地供应给所述第一压力室和所述第二压力室;第一液压通道,所述第一液压通道连接所述动力缸的第一压力室和所述液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接所述动力缸的第二压力室和所述液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动所述液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于根据施加到所述转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到所述马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接所述第一液压通道和所述储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接所述第二液压通道和所述储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭所述第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭所述第二旁路通道;第一流量限制部分,所述第一流量限制部分设置在所述第一旁路通道中,并设置成用于减小所述第一旁路通道的流量;及第二流量限制部分,所述第二流量限制部分设置在所述第二旁路通道中,并设置成用于减小所述第二旁路通道的流量。
2.如权利要求
1所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分中的每个都是节流孔。
3.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分配置成用于增大所述马达的驱动信号,以限制所述第一和第二旁通阀的流量。
4.如权利要求
3所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分配置成用于当所述转向机构的转动状态完成时增大所述马达的驱动信号。
5.如权利要求
4所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分配置成用于当所述动力缸处于锁紧状态时增大所述马达的驱动信号。
6.如权利要求
5所述的动力转向装置,其中所述动力转向装置配置成用于判断所述动力缸当产生对准转矩时处于所述锁紧状态,上述对准转矩在所述转向机构的转动方向上推动所述动力缸。
7.如权利要求
6所述的动力转向装置,其中所述动力转向装置还包括信号接收部分,所述信号接收装置配置成用于接收表示车辆变速器是处于前进状态还是处于后退状态的信号;及所述第一和第二流量限制部分配置成用于根据所述信号接收部分所接收的所述信号判断是否产生在转动方向上推动所述动力缸的所述对准转矩。
8.如权利要求
3所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分配置成用于当所述转向机构处于抵靠状态时增大所述马达的驱动信号。
9.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中所述动力转向装置还包括背压阀,所述背压阀位于所述第一和第二旁通阀的下游侧上,并设置成用于当压差等于或大于预定值时,允许所述液压流体从所述第一和第二旁通阀流到所述储液箱。
10.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分中的每个都是设置在所述第一和第二旁通阀中之一的上游侧上的所述节流孔。
11.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分中的每个都是设置在所述第一和第二旁通阀中之一上的所述节流孔。
12.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中所述第一和第二流量限制部分中的每个都是设置在所述第一和第二旁通阀中之一的下游侧上的所述节流孔。
13.如权利要求
2所述的动力转向装置,其中每个所述节流孔都具有一直径,所述直径小于第一和第二液压通道的直径。
14.一种动力转向装置,包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,所述动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一排出口和第二排出口,所述液压泵设置成用于将液压力选择性地供应给所述第一压力室和所述第二压力室;第一液压通道,所述第一液压通道连接所述动力缸的第一压力室和所述液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接所述动力缸的第二压力室和所述液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动所述液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于根据施加到所述转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到所述马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接所述第一液压通道和所述储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接所述第二液压通道和所述储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭所述第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭所述第二旁路通道;第一减压限制部分,所述第一减压限制部分设置在所述第一旁路通道中,并设置成用于减小在所述第一旁通阀的上游侧上的减压速度;及第二减压限制部分,所述第二减压限制部分设置在所述第二旁路通道中,并设置成用于减小在所述第二旁通阀的上游侧上的减压速度。
15.如权利要求
14所述的动力转向装置,其中所述第一和第二减压限制部分中的每个都是节流孔。
16.如权利要求
15所述的动力转向装置,其中所述动力转向装置还包括背压阀,所述背压阀位于所述第一和第二旁通阀的下游侧上,并设置成用于当压差等于或大于预定值时允许所述液压流体从所述第一和第二旁通阀流到所述储液箱。
17.如权利要求
15所述的动力转向装置,其中所述第一和第二减压限制部分都是设置在所述第一和第二旁通阀的上游侧上的所述节流孔。
18.如权利要求
15所述的动力转向装置,其中所述第一和第二减压限制部分中的每个都是设置在所述第一和第二旁通阀中之一的下游侧上的所述节流孔。
19.一种动力转向装置,包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室,所述动力缸设置成用于辅助与转向轮连接的转向机构的转向力;液压泵,所述液压泵包括第一排出口和第二排出口,所述液压泵设置成用于将液压力选择性地供应给所述第一压力室和所述第二压力室;第一液压通道,所述第一液压通道连接所述动力缸的第一压力室和所述液压泵的第一排出口;第二液压通道,所述第二液压通道连接所述动力缸的第二压力室和所述液压泵的第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动所述液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于根据施加到所述转向轮上的转向辅助力将驱动信号输出到所述马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一旁路通道,所述第一旁路通道连接所述第一液压通道和所述储液箱;第二旁路通道,所述第二旁路通道连接所述第二液压通道和所述储液箱;第一旁通阀,所述第一旁通阀设置成用于打开和关闭所述第一旁路通道;第二旁通阀,所述第二旁通阀设置成用于打开和关闭所述第二旁路通道;第一阀运动限制部分,所述第一阀运动限制部分设置在所述第一旁通阀中,并设置成用于减小所述第一旁通阀的每单位时间的速度;及第二阀运动限制部分,所述第二阀运动限制部分设置在所述第二旁通阀中,并设置成用于减小所述第二旁通阀的每单位时间的速度。
20.如权利要求
19所述的动力转向装置,其中所述第一和第二阀运动限制部分中的每个都是摩擦件,所述摩擦件设置成用于增加所述第一和第二旁通阀其中之一的滑动阻力。
专利摘要
本发明公开了一种动力转向装置,包括动力缸,所述动力缸包括第一和第二压力室;液压泵,所述液压泵包括第一和第二排出口,液压泵设置成用于将液压流体选择性地供应给第一和第二压力室;第一和第二液压通道,所述第一和第二液压通道将第一和第二压力室分别连接到第一和第二排出口;马达,所述马达设置成用于驱动液压泵;马达控制部分,所述马达控制部分配置成用于将驱动信号输出到马达;储液箱,所述储液箱储存液压流体;第一和第二旁路通道,所述第一和第二旁路通道分别将第一和第二通道连接到储液箱;第一和第二旁通阀,所述第一和第二旁通阀设置成用于打开和关闭第一和第二旁路通道;及第一和第二流量限制部分,所述第一和第二流量限制部分设置在第一和第二旁路通道中,并设置成用于减小第一和第二旁路通道的流量。
文档编号B62D5/06GK1990322SQ200610171164
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月25日
发明者仓田昌和, 榊敏光 申请人:株式会社日立制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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