[发明专利]液压动力转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车的液压动力转向系统，具体来说，涉及闭合中心型的动力转向系统。

背景技术

卡车和其它地面车辆都具有一液压动力转向系统，其提供帮助转动车辆的转向轮子的动力。

传统的液压动力转向系统使高压的动力转向流体流入一流体马达，流体马达在闭合的液压缸内有一活塞。活塞在其相对侧上将液压缸分为两个马达腔室。活塞连接到转向连杆，连杆使转向轮沿着转向行程移动。活塞在缸内在活塞行程的两个相对端之间轴向地移动，以致动转向连杆，并使转向轮沿着它们的转向行程向左或向右移动。

为了启动转动，驾驶员转动方向盘，使转向轮朝要求的转向方向移动。方向盘连接到控制阀，控制阀将其中一个马达腔室连接到入口管线，该入口管线使高压动力转向流体流入流体马达内，控制阀将另一个马达腔室连接到排放管线，排放管线使流体从流体马达流入排放容器内。高压腔室内的流体压力产生动力，该动力帮助活塞从其缸内的对中位置（对应于转向轮沿其转向行程的对中的、直向前的位置）移向低压的马达腔室。这致使转向连杆沿转向方向移动转向轮子。

动力转向系统传统地采用发动机驱动的泵来使动力转向流体连续地流向开中心的控制阀。即使转向轮处于直向前的位置并且未转动时，该开中心的控制阀也会使从泵中接收到的动力转向流体连续地流动。

然而，如今越来越多的汽车使用节能的动力转向系统，该种系统使用闭中心的控制阀来控制流向流体马达的流体。当控制阀处于对中状态且轮子直向前并且未转向时，闭中心的控制阀切断高压流体流入控制阀。仅在控制阀离开其对中位置准备转动时，控制阀才允许高压流体流过控制阀和流向流体马达。

因为使用闭中心的控制阀的转向系统不需要连续流动的高压流体，所以，需要时才由气体加压的蓄能器将动力转向流体提供给控制阀。当蓄能器内的流体体积或流体压力下降到一定的最低水平以下时，马达（该马达通常是电动机、汽油机或柴油机）就恰如需要地将动力转向流体间断地从储器提供到蓄能器。

开中心的和闭中心的控制阀具有两个阀构件，它们相对于彼此移动以控制流向流体马达的流体。随着活塞的运动，阀构件从对中状态移动到偏中心状态以启动转向，使高压流体流入高压腔室内，并流出低压腔室。一个阀构件连接到方向盘上，而另一阀构件通过致动螺杆或齿条连接到活塞。

如果控制阀脱离动力转向流体的流动或动力转向流体源，则就丢失了动力转向的助力。控制阀具有机械地连接阀构件的停止构件，以便在动力转向失去时能够进行手动转向。手动转向将施加到方向盘上的转矩传送到活塞上，以移动活塞和使轮子转向。

当动力转向助力失去时，在手动转向期间，动力转向系统必须能使活塞运动，使转向流体流入一个马达腔室内并流出另一马达腔室。如果流体不能流入和流出流体马达腔室，则活塞会被“液压卡锁”，即使驾驶员努力地手动转向车辆也不能移动。

开中心的控制阀使用放置在入口管线和排放管线之间的止回阀，以在动力转向助力失去时防止液压卡锁。图1示出传统的动力转向系统10，其具有受方向盘14控制的开中心的控制阀12。泵16连续地提供高压动力转向流体，流体通过入口管线18流入开中心的控制阀12。转向流体流出控制阀12，以通过排放管线22至排放或放空容器20。马达管线24和26从控制阀延伸到流体马达28的左和右马达腔室27a、27b。腔室27被马达活塞29分为两个腔室。连通管线30延伸在入口管线18和排放管线22之间。止回阀32布置在连通管线30内，止回阀32让流体仅朝向入口管线18流过连通管线30。

图1示出处于直向前操作的动力转向系统10。控制阀12将入口管线18与马达腔室27a、27b和排放管线22连接起来。两个马达腔室27a、27b充满加压流体，而活塞保持静止。在图中，承载高压流体的管线用粗线显示，而使流体流向排放的管线用粗虚线显示。由泵16提供的流体连续地流过入口管线18，流过控制阀12，并通过排放管线22流入容器20，如图所示，流动为逆时针方向，用实心箭头表示。

从入口管线18连通到连通管线30的流体压力使止回阀32关闭。由于来自泵16的动力转向流体连续地流动和再循环，所以，通过止回阀32的泄漏不会不利地影响动力转向系统的直向前的操作。