[发明专利]用于补偿转向轮与转向阀之间的传动装置中的游隙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压伺服转向系统和一种相关的操作方法，其中，将支承力施加至转向传动装置的转向油缸借助于转向阀集成到液压回路中。该支承力由转向阀根据借助于具有游隙的传动装置施加于转向轮的转向扭矩设定。该转向系统还包括致动器，该致动器作用在该传动装置上以便对该传动装置进行相对调整。

背景技术

诸如客车之类的机动车辆的通用液压伺服转向系统可用于对双轨迹机动车辆的车轮、尤其是前轮进行转向调整。车轮借助于转向传动装置围绕它们的转向轴线回转或转动。这由机动车辆的驾驶员利用它的转向轮启动，该转向轮通过放入所谓的转向装置借助于还称之为转向柱的转向轴连接至转向传动装置。支承力可借助于形成为液压同步油缸的所谓的转向油缸施加至该转向传动装置。这依靠由驾驶员借助于转向阀强加的左右轮转动的程度来完成，该转向阀的作用在于分别联接至扭转杆或施加于它的扭矩，该扭矩又对应于由驾驶员施加的转向扭矩。由此，转向阀确定了转向扭矩与支承力之间的相关性。

这种常规的液压动力转向系统或伺服转向系统分别以高能量密度、高最大力、以及良好的动态特性为特征。

转向阀起作用以通过改变转向阀开度来设定该支承力，并由此以与施加至转向轮的转向扭矩直接相关的方式起作用。此外，转向系统是已知的，其中，转向阀开度借助于诸如小齿轮轴与阀套之间的小齿轮传动组件之类的传动装置设定。特别地，这种传动装置设置在转向系统中，此外，在该转向系统中，转向阀开度与所施加的转向扭矩之间的比率、即阀特性(还称之为升压曲线)可由致动器改变。这种转向系统例如公开在DE 102007028529 A1、EP 1514766 A1和DE 102004015991A1中，并且根据“扭矩叠加”研发出，以便扩展液压转向器在自动泊车和车道保持方面的功能。当在常规转向阀中时，转向阀开度和由此初始转向支承直接关联于施加至转向轮的转向扭矩，在该转向轮中，借助于致动器能够进行附加调整。例如，在常规转向系统中，接合在齿条中的小齿轮轴被固定地连接至阀套，而在根据本发明的阀中时，例如，由致动器导致的相对运动是可能的。存在为本领域技术人员已知的多种技术方法。

所有的这些方法均具有下列缺点，即，该传动装置具有游隙，并且因此在改变转向方向时，存在其中转向阀开度并不随动于该转向扭矩而是滞后的转向角度范围。这严重妨碍了转向控制；并且最多导致被视为是一种缺点的非常间接的转向控制；一般来说，特别是在多次改变方向的情况下，例如在持久的弯道中，驾驶员将该游隙感知为不稳定的转向扭矩。该不稳定的感觉还称之为“手抖(handshake)”。这种手抖尤其在液压油缸中的两个腔室的高差压处发生并具有陡峭的升压曲线，这是由于在该工作范围中，由该游隙所导致的小微分角导致了明显更大的差压。

发明内容

因此，在现有技术中的缺点的背景下，本发明的目的是改善转向性能并且特别是避免至少在特定的转向情况下控制转向阀调整的传动装置中的游隙的缺点，并且提高液压伺服转向系统的响应性能。

该目的由根据权利要求书所述的方法及系统来获得。有利实施方式是从属权利要求的主题。应该注意到的是，权利要求中所提及的各个特征都可以任何技术可行的方式彼此结合并可带来本发明的其它实施方式。本说明书另外表征并详细说明了本发明。

具有创造性的用于液压伺服转向系统的操作方法提供了借助于转向阀将支承力施加至转向传动装置的转向油缸，该转向阀的转向阀开度限定该支承力，该转向阀被集成到液压回路中。此外，液压回路例如包括液压泵，该液压泵将压力施加于液压流体以产生循环。

根据本发明的操作方法设置的转向阀通过以与施加至转向轮的转向扭矩直接相关的方式改变转向阀的转向阀开度而引起对支承力的调整。根据本发明，转向阀开度的改变借助于具有游隙的传动装置所导致，该传动装置例如将小齿轮轴的转向运动施加至转向阀的阀套。此外，本发明设置有致动器，该致动器作用在传动装置上以便对传动装置进行相对调整，即例如阀套相对于小齿轮轴的旋转。根据本发明，该操作方法由此包括补偿步骤，在该补偿步骤中，如果检测到转向方向反转，则借助于致动器沿与传动装置的在先接合方向相反的方向相对地调整该传动装置，该调整持续预定的持续时间或预定的调整距离。例如，接合方向的反转可意指将小齿轮传动装置的旋转方向反转。该措施可至少部分补偿该游隙，即至少部分补偿了由该游隙所导致的后座力。由此避免在改变转向方向时，转向阀开度并不随行于转向扭矩。如果没有消除，也降低了最终导致的对于转向感觉的损害、例如所谓的手抖。