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CN100333953C - 动力转向的流量控制装置 - Google Patents

动力转向的流量控制装置 Download PDF

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CN100333953C CNB038055821A CN03805582A CN100333953C CN 100333953 C CN100333953 C CN 100333953C CN B038055821 A CNB038055821 A CN B038055821A CN 03805582 A CN03805582 A CN 03805582A CN 100333953 C CN100333953 C CN 100333953C
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Abstract

动力转向的流量控制装置，此装置具有：油压泵(7)；控制从此油压泵供给动力转向机构(PS)的工作油流量的电磁比例流量控制阀(2)；将上述电磁比例流量控制阀(2)上下游的压力差保持恒定，使余剩流量分流的压力补偿阀(4)，其中所述电磁比例流量控制阀(2)在控制电流为零时保持预定的初始开度，而当控制电流从为零的状态渐增时则使此开度变小成为最小开度，但当超过预定的控制电流时，此开度即朝最大开度徐徐增大。

Description

动力转向的流量控制装置
发明领域
本发明涉及具有控制导入动力转向机构的流量的电磁比例流量控制阀的流量控制装置。
背景技术
为了控制供给车辆的动力转向装置的工作油流量，已有配备了电磁比例流量控制阀的流量控制装置。
当车辆以低速行驶或在停车状态以手柄操作时，需要有大的转向助力。这时要加大电磁比例流量控制阀的开度，以增大供给动力转向装置的工作油流量。
与此相反，在车辆高速行驶等情形几乎不需动力转向装置的助力时，则减小电磁比例流量控制阀的开度。这种情形下，余剩的工作油通过压力补偿阀，绕过电磁比例流量控制阀排出，可谋求降低能耗。
图4是曲线图，示明已有的电磁比例流量控制阀的控制电流I与供给动力转向装置的流量Qc的关系。如此曲线图所示，应设定成随着电磁比例流量控制阀的控制电流增大，使供给动力转向装置的流量流少。
之所以设定成在电磁比例流量控制阀的控制电流变小时加大阀开度，是为了在即使由于故障等而不能供给电流时，也能保持大的阀开度。这样，当不存在控制电流时，电磁比例流量控制阀也能以弹簧的保持力维持大的开度，发挥能供给动力转向装置以工作油的助力作用，即用以保持故障防护功能。
若是电磁比例流量控制阀的控制电流大时使开度大，而在因故障等不能供给电流时使开度小，则不能有充分的助力。
但当给电磁比例流量控制阀的螺线管提供大的电流时，则仅仅在这方面也会加大电功率的消耗。此外，当以大的电流使电磁比例流量控制阀的螺线管处于激励状态而动力转向装置的助力不存时，即成为备用状态，而这样的状态将占用车辆行驶中的很多时间。
因此，在已有技术中，因电磁比例流量控制阀所耗用的总的电功率很多。
本发明的目在于提供能维持故障防护功能进一步降低能耗的流量控制装置。
发明内容
本发明是动力转向的流量控制装置，此装置包括：油压泵；控制从此油压泵供给动力转向机构的工作油流量的电磁比例流量控制阀；将上述电磁比例流量控制阀上下游的压力差保持恒定，使余剩流量分流的压力补偿阀，其中所述电磁比例流量控制阀在控制电流为零时保持预定的初始开度，而当控制电流从零的状态逐渐增大时则使此开度变小成为最小开度，当超过预定的控制电流后，此开度即朝最大开度逐渐增大。
从而对于车辆高速行驶时等几乎不需动力转向的助力时，则供给使电磁比例流量控制阀成为最小开度的不那么大的中间值电流，因而能将螺线管所消耗的电功率抑制到很小。此外，在上述状态下，供油压泵供给动力转向机构的少量工作油，其中的剩余流量便从电磁比例流量控制阀的上游经由压力补偿阀回流而能降低能耗。
在车辆行驶状态从低速到中速等需要助力的领域中，则在电磁比例流量控制阀的最小开度到最大开度的宽广控制范围内供给控制电流，由此便能根据控制电流进行高精度的流量比例控制。
对于因故障等对电磁比例流量控制阀未供给控制电流的情形，电磁比例流量控制阀保持预定的初始开度，即是在这样的情形下也能把油压泵送出的油供给动力转向机构，进行动力支助而可防止手柄操作变得笨重。
附图说明
图1是本发明的实施例的电路图。
图2是示明控制电流I与控制流量Qc的关系的曲线图。
图3是电磁比例流量控制阀的剖面图。
图4是示明已有技术的控制电流I与控制流量Qc关系的曲线图。
具体实施形式
如图1所示，油压泵7的排出口经供给流路1与电磁比例流量控制阀2连接。在此电磁比例流量控制阀2的下游侧连接有动力转向机构PS。
在上游供给流路1中设有从上述电磁比例流量控制阀2的上游分支出的分支流路3，此分支流路3连接用于将余剩流量分流到储器8的压力补偿阀4。压力补偿阀4一方的引导室4a中导入上述电磁比例流量控制阀2上游的压力，而另一方的引导室4b中则通过节流孔5导入此控制阀2下游的压力、这两个压力的压力差依据弹簧4c的弹簧力起动压力补偿阀4，使上述压力差变大时的分流流量增大而当上述压力差变小时的分流流量减少。借助此压力补偿阀4，能使其上游侧的压力保持成比动力转向机构PS的负载压力只高出相当于弹簧4的弹簧力的部分。这样，即使上述动力转向机构PS的负载变动，也能将与电磁比例流量控制阀2的开度成正比的流量供给机构PS。此外，图中的标号6是起到安全阀作用的减压阀。
上述电磁比例流量控制阀2在它的比例螺旋管的非励磁状态即控制电流为零时，由于此弹簧F的弹性力，保持着图示的预定的初始开度即开位置(a)。当控制电流从此状态渐增时，比例螺线管S的励磁力增强，而控制阀2的开度渐渐变小。然后，在控制流量达到维持电流Is的时刻，此开度保持最小，在此最小开度状态下成为闭位置(b)，使得对于动力转向机构PS的供给量最少。此外，在闭位置(b)，图中所示为完全关闭的，但实际上存在某种开度而能流过少量的工作油。
另一方面，当从上述备用状态下再逐渐增大控制电流时，以后能控制成，对应于控制电流的增加，电磁比例流量控制阀2的开度渐增到最大开度的比例开位置(c)的位置。
图2示明此控制阀2的比例螺线管S的控制电流I与供给动力转向机构PS的流量Qc的关系的曲线图。
如此曲线图所示，电磁比例流量控制阀2在供给比例螺线管S的控制电流为零的初始开度下，将预定的大流量供给动力转向机构PS。当控制电流I从为零的状态渐增，供给流量Qc减少，控制电流I成为维持电流Is时，供给动力转向机构PS的流量最少，即成为备用流量Qs。
当从上述备用状态下使控制电流I渐增时，供给动力转向机构PS的流量再次逐渐增加。
与控制电流I从零到备用状态的控制电流Is的范围相比，从控制电路Is到最大电流的范围广，因而在需要通常的助力时，通过应用比控制电流Is高的控制电流就可提高相对于电流值的流量比例控制精度，作为电磁比例流量控制阀2能保持高的控制性能，换言之能保持高的分辨能力。
当车辆以高速区行走时，也即几乎不需要动力换向机构PS的助力时，图中未示的控制器即以比例螺线管S的控制电流I为维持电流Is。电磁比例流量控制阀2的控制流量成为最小。
在上述状态下，从油压泵7将少量的工作油供给动力转向机构PS，残余的流量从该控制阀2的上游经压力补偿阀4回流到储器8。这同将大流量供给动力转向机构PS的情形相比，可降低能耗。
此外，保持这种备用流量的控制电路Is如图2所示，与上述已有例相比只需其一半以下即可，从而还能减少备用状态下电磁比例流量控制阀2所消耗的电功率。
由于能减少备用状态下的控制电路，就可减少比例螺线管S的发热量，因此可以防止比例螺线管S周边部件因发热而退化，可以长时间的保持质量，还能提高可靠性。
在车辆的低速与中速区，当需要助力时，以比维持控制电流Is大的控制电流控制电磁比例流量控制阀2。这样，电磁比例流量控制阀2的控制流量变大，动力转向机构PS所产生的助力变大，因而可轻便地进行转向操作。
在上述控制电流的范围中，相对于控制电流的控制流量的比例控制精度高，能保持作为电磁比例流量控制阀的高的控制性能。
另一方面，当因故障等没有控制电流供给电磁比例流量控制阀2时，此控制阀2即借助弹簧21的弹性力保持开位置(a)。从而即使是此情形下，也能将油压泵7的排出油供给动力转向机构PS，提供助力，防止手柄操作苯重。
这就是说，根据本发明，能保持防止故障功能和减少备用状态下的电功率消耗。
图3示明图1的电磁比例流量控制阀2的具体结构。
在流量控制阀的主体16中形成有装配孔10，装配孔10中插入固定着具有中空部42的套筒40。中空部42沿轴心方向贯通套筒40，套筒40中形成从径向上连通的孔44。孔44与设于主体16的上游侧流路11连接，中空部42一端的开口部则与下游侧流路12连接。
这两个流路11、12之中，上游侧流路11与图1所示油压泵7连接，下游侧流路12与动力转向机构PS连接。
上述套筒40从主体16突出的部分上则连接着线圈组件50。线圈组件50将其底座部件51通过衬环56与上述套筒40连接。然后，此底座部件51的中空部52与上述套筒40的中空部42连通。
在上述两部件的中空部42、52内可自由滑动地设置着轴30。轴30由固定于上述中空部42内周面上的轴承31支承成可沿轴向移动。
使轴30的前端面对上述套筒40的中空部42，而在其后端的外周上嵌合固定着柱塞37。
在上述轴30的后端与组装到底座部件51的中心部的调节件54之间设置弹簧55。
将弹簧55的弹性力作用于轴30上，由此使上述柱塞37的端部移动到与套筒40的中空部42的台阶部43抵合，以保持此轴30的初始位置。
在上述轴30的前端上形成锥面35。然后如图所示，形成了这种锥面35的轴30的前端以插入形成于套筒40中的筒状片部件41的状态下，堵塞此片部件41。
上述轴30的前端设有于一方有开口的导入孔32，在此导入孔32中配备有多个从径向连接的横孔33。这些横孔33在图示的状态下与上述套筒40的孔44连接，由此经过这些导入孔32与横孔33使前述上游流道11与下游流道12通连。
在上述底座部件51的外周上设有线圈53用于构成前述比例螺线管S。当供给此线圈53的控制电流为零电，上述轴30处于图示的初始位置，在给线圈53供给控制电流后，与此控制电流的大小成正比，柱塞37反抗弹簧55而被拉向基础部件51一侧。于是此柱塞37与轴30都移向图面右方。
当轴30这样地从图示状态朝右移动时，轴30的横孔33的开口部就为轴承31堵塞。此时，将该轴30的前端从片部件41拔下。
在紧接将轴30的前端从片部件41上拔下之后，轴30的孔33的开口部便为轴承31塞住。
当横孔33的开口部这样地为轴承31塞住后，上游流路11与下游流路12便通过轴30的锥面35与片部件41的细小间隙而成为连通状态。此状态为备用状态，图2所示的备用流量Qs供给下游流路12。此时设定使供给比例螺线管S的控制电路为Is。
当轴30进一步从上述状态再向后移时，由于它的锥面完全从片部件41拔出，这以后，与轴30的前端与片部件41所控制的连通面积成正比的流量即通过下游流路12供给动力转向机构PS。
这就是说，对于控制电流从零到维持电流Is的范围，是由横孔33控制流量，而当控制电流达到维持电流Is以上时，则由片部件41与轴30的前端控制流量。
在车辆的行驶状态从低速到中速等的情形下，对于需要助力的领域，将维持电流Is以上的控制电流供给电磁比例流量控制阀2，可在片部件41与轴前端之间，对应于控制电流以良好的精度对流量进行比例控制。
虽然，本发明不应解释为仅限于上述实施例，而是包含有权利要求范围中记述的技术范围内的种种变更与改进。
本发明的流量控制装置能用于车辆的动力转向装置，根据运转状态进行流量控制。

Claims (3)

1.一种动力转向的流量控制装置，包括：油压泵；控制从此油压泵供给动力转向机构的工作油流量的电磁比例流量控制阀；将上述电磁比例流量控制阀上下游的压力差保持恒定，使余剩流量分流的压力补偿阀，其中所述电磁比例流量控制阀在控制电流为零时保持预定的初始开度，而当控制电流从零的状态逐渐增大时则使此开度变小成为最小开度，当超过预定的控制电流后，此开度即朝最大开度逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的动力转向的流量控制装置，其中上述电磁比例流量控制阀进行这样的设定：使上述控制电流的范围从最小开度到最大开度的范围大于从初始开度到最小开度的范围。
3.根据权利要求1所述的动力转向的流量控制装置，上述电磁比例流量控制阀具有：与上述油压泵连通的上游流路；连通到动力转向机构的下游流路；设于这些上游流路与下游流路之间的筒状片部件；前端能插入此片部件的轴；使此轴朝上述片部件加力的弹簧；从上述轴的前端朝向外侧面的导入流路，以及反抗上述弹簧沿轴向将推力施加给上述轴的比例螺线管；其中在所述轴插入上述片部件的状态下，所述上游流路与所述下游流路通过上述导入流路连通，另一方面，当从上述片部件将轴拔出后，上述导入流路侧的开口部闭塞，而该上游流路与下游流路则通过上述片部件与上述轴之间的间隙连通。
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