本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域并且尤其涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的后從動橋的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重型車輛——特別是商用車（nutzfahrzeuge）——通常具有兩個以上的車橋、所謂的后從動橋（nla）。如果nla剛性地構(gòu)成，則車輛具有大的轉(zhuǎn)彎圓周。因此通常除了前橋轉(zhuǎn)向裝置以外還附加地安裝可轉(zhuǎn)向的nla。在此，nla能以強制轉(zhuǎn)向的方式或以附著轉(zhuǎn)向（adh?sionsgelenkt）的方式、即通過車輪本身的復位運動來轉(zhuǎn)向。這種附加的nla-轉(zhuǎn)向裝置能實現(xiàn)較小的轉(zhuǎn)彎半徑，由此實現(xiàn)了較高的操作靈敏性。附加地降低了在輪胎上的側(cè)向偏離角，由此降低了車輛的輪胎磨損。

然而nla的主動轉(zhuǎn)向僅在低速時被期望。在較高的車輛速度時不希望nla轉(zhuǎn)向，因為這對穩(wěn)定的行駛起負面影響。nla必須自特定的、與車輛相關(guān)的速度起被固定，以便不引起不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。

在這種系統(tǒng)中有利的是，在失效時或在較高的行駛速度時可以將車橋保持在直行位置（geradeausstellung）中。

現(xiàn)有技術(shù)是，nla通過液壓缸來轉(zhuǎn)向。油通過泵——所述泵通過電動馬達來驅(qū)動——與如何接通閥相關(guān)地被泵送到所述一個或另外的氣缸室中。因為所述電動馬達能沿兩個方向等值地驅(qū)動，所以可以利用可換向的泵根據(jù)轉(zhuǎn)動方向來對所述一個或另外的氣缸室加載。

de10351482a1展示了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中液壓轉(zhuǎn)向的車輛后橋利用附加的鎖定裝置保持在當前的位置中或者以附著轉(zhuǎn)向的方式轉(zhuǎn)回到中間位置中并且然后被鎖止。然而這需要其它構(gòu)件，需要附加的結(jié)構(gòu)空間并且因此是昂貴的。

de102006008436a1展示了一種機械耦聯(lián)的多車橋轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中僅在下述情況下才將轉(zhuǎn)向力施加到附加的轉(zhuǎn)向車橋上：也主動地——即在轉(zhuǎn)向回轉(zhuǎn)（lenkeinschlag）時——需要所述轉(zhuǎn)向力。然而這個用于后橋轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)僅能以非常高的費用實現(xiàn)，所述后橋轉(zhuǎn)向自某一速度范圍起應(yīng)被鎖定在直線行駛中。

最后，de102012105976a1公開了一種用于后從動橋的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其具有電子控制裝置，其中后從動橋的轉(zhuǎn)向與前橋無關(guān)地進行。泵通過電動馬達來驅(qū)動，由此所述系統(tǒng)以高能效的方式工作。鎖定功能以最簡單的方式通過下述方式實現(xiàn)：在活塞以附著傳動的方式返回運動時，液壓液從工作缸經(jīng)由中間孔被排出。如果活塞到達該中間孔，則所述活塞封閉該中間孔并且因此鎖定進一步的運動。

然而在此存在下述問題，所述活塞已經(jīng)在到達理論上的中間位置之前封閉所述中間孔。由此在故障模式中不能足夠精確地將車橋回引到直線行駛位置中。其原因在于在氣缸管中的窄的活塞間隙、特別是在引導帶和氣缸管之間的窄的間隙，這不允許足夠的油流動至中間孔。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，避免上面所提到的缺點，即在氣缸管中提供一種適合的活塞支承結(jié)構(gòu)，其確保了，僅僅活塞密封部封閉中間孔，并且此外確保了足夠的油流動。

所述目的通過下述方式來實現(xiàn)，所述活塞引導部設(shè)有多個槽，從而確保了足夠的油在引導環(huán)和氣缸管之間流向中間孔。

所述槽不僅能對角線狀地（diagonal）取向還能軸向地取向。還可以考慮，所述槽徑向地取向并且然后沿軸向方向布置附加的橫向槽。

替選地，所述目的通過下述方式實現(xiàn)，所述活塞引導部直接被活塞密封部接納（übernommen）。

附圖說明

借助以下附圖闡述本發(fā)明：

圖1示出了車輛的功能圖；

圖2示出了整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓線路圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞引導部的一種實施方案；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞引導部的第二種實施方案；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞引導部的第三種實施方案。

具體實施方式

根據(jù)圖1的功能圖示出了，為了探測前橋的車輪（laufr?dern）的轉(zhuǎn)向角而設(shè)置轉(zhuǎn)向角傳感器sα，并且為了探測行駛速度v而設(shè)置行駛速度傳感器sv。其信號通過信號線路傳輸給后從動橋（nachlaufachse）的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ls。

圖2示出了整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓線路圖。由轉(zhuǎn)向角傳感器——該轉(zhuǎn)向角傳感器測量在前橋處的轉(zhuǎn)向角——和由行駛速度傳感器獲取的數(shù)據(jù)被輸入到控制器1.1內(nèi)?？刂破?.1由所述數(shù)據(jù)計算出在車輛后從動橋上的車輪的主銷后傾角（nachlaufwinkel）并且相應(yīng)地操控電動馬達1.2。

電動馬達1.2用于驅(qū)動液壓泵2，該液壓泵又與至少一個用于使后從動橋的車輪轉(zhuǎn)向的工作缸11連接。所述工作缸11具有中間孔11.3，液壓液能經(jīng)由所述中間孔從工作缸11排出，從而活塞能以附著傳動（adh?sionsgetrieben）的方式移動至中間位置中，在所述中間位置中所述活塞封閉中間孔，并且所述后從動橋的車輪鎖定在直行位置中。

在這種電動液壓的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，后從動橋的轉(zhuǎn)向與前橋無關(guān)地進行，因為方向盤不以機械的方式與要轉(zhuǎn)向的車橋連接。此外，這個系統(tǒng)與內(nèi)燃機脫耦，從而一方面確保了根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，并且另一方面——通過少量的且此外能自由安置的構(gòu)件——確保了在其安裝時很高的空間上的靈活性。在低速以及靜止時能利用這個系統(tǒng)與前橋的轉(zhuǎn)向角和行駛速度相關(guān)地進行主動轉(zhuǎn)向。特別地，后從動橋的車輪即使在電子元件和/或液壓裝置失效時也能在任何時候都自動地、即以附著傳動的方式從每個偏轉(zhuǎn)角進入其直行位置中并且也能可靠地鎖定在那里，而為此無需附加的電子元件和/或液壓裝置。

在活塞沿中間孔的方向以附著傳動的方式運動時，液壓液從氣缸室朝向油箱排出，而在另一個氣缸室中——在沒有使用泵的情況下——再次吸取（nachgesogen）液體。一旦中間孔被活塞封閉，那么其進一步的運動就被在兩側(cè)在某種程度上阻斷（eingesperrt）的液壓液鎖定，從而后從動橋的車輪可靠地保持在其直行位置中。因此在低速時在液壓裝置和/或電子元件失效的情況下存在下述可能性：后從動橋減弱地（ged?mpft）以吸附轉(zhuǎn)向的方式駛?cè)氲街虚g位置中并且保持在那里。

后從動橋在此應(yīng)理解成每種車橋，該車橋跟隨轉(zhuǎn)向的車橋的偏轉(zhuǎn)（ausschlag），并且該車橋可以關(guān)于剛性的后橋或前橋在后或者在前運行（nach-odervorlaufend）地布置、即還可以作為前從動橋（vorlaufachse）。因此，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以使用在掛車、半掛車或第二轉(zhuǎn)向的前橋中。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有閥，所述閥接通到在中間孔和油箱之間的流體連接中，并且所述閥在初始位置中釋放在工作缸的中間孔和油箱之間的流體流動，并且所述閥在工作位置中不允許在工作缸的中間孔和油箱之間的流體流動，并且其中所述控制器被構(gòu)造用于識別出故障并且在故障的情況下用于將閥接通到其初始位置中，從而活塞能以附著傳動的方式運動至其中間位置中，在所述中間位置中活塞封閉中間孔，并且后從動橋的車輪被鎖定在直行位置中。在例如泵失效的情況下，所述系統(tǒng)可以通過對閥的相應(yīng)接通而轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)中。在所述閥例如在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無故障的運行中處于其工作位置內(nèi)期間，其中所述活塞僅能通過泵運動，當出現(xiàn)故障時可以通過打開中間孔而允許活塞運動到中間位置中。在這個初始位置中，閥被接通為無流的（stromlos）并且因此可以無需能量地（energielos）且因此特別可靠地保持，其中去激活的泵也不再需要附加的能量?；钊闹虚g位置能可靠地被保持，因為該活塞封閉氣缸的中間孔，并且液壓液不再能進一步流出。

在此，控制器可以被構(gòu)造用于，在超過能預先給定的行駛速度時還無流地接通馬達。因此，后從動橋——自某一可預先設(shè)定的速度起——自動地、即以附著傳動的方式駛?cè)氲狡渲虚g位置中并且保持在那里，從而其車輪處于直線行駛位置中。因為該中間位置可以在沒有其它能量消耗的情況下被保持，所以使得所述系統(tǒng)的功率消耗最小化。

以優(yōu)選的方式，所述泵設(shè)計成可換向運行的泵或設(shè)計成由可單向運行的泵與閥體構(gòu)成的組合。在此，可換向運行的泵對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空間需求具有最低的要求，而可單向運行的泵則需要較為簡單的電驅(qū)動裝置。

泵2通過再吸取閥3、3.1從油容器6處吸取油。因為在油箱6中可能存在粗的污物，所以為了安全起見在吸取管路中布置了兩個過濾器4、4.1。

在轉(zhuǎn)向過程中，所述泵2通過輸入管路7、7.1經(jīng)由過濾器8、8.1和止回閥9、9.1將油輸入到氣缸室11.1、11.2中。

每個氣缸室11.1、11.2都配備有回流閥10、10.1，該回流閥在填充氣缸室11.1、11.2時關(guān)閉。通過在氣缸室11.1、11.2中構(gòu)建壓力，每個另外的氣缸室11.1、11.2的回流閥10、10.1被打開，并且由此能實現(xiàn)從另外的氣缸室11.1、11.2經(jīng)由過濾器5至箱6的回流。

中間位置閥12針對打開的接通位置（schaltstellung）具有所定義的流通橫截面，由此可以精確地設(shè)定所述后從動橋的復位速度。

圖3示出了具有設(shè)置的引導環(huán)14.3的活塞14.1。所述引導環(huán)14.3具有環(huán)繞地以對角線的方式設(shè)置的槽，其橫截面以及槽間距如此選擇，使得在經(jīng)過（überfahren）中間孔時實現(xiàn)有足夠的油在引導環(huán)和氣缸管之間流動到中間孔內(nèi)。因此，活塞引導部沒有對油流經(jīng)中間孔產(chǎn)生影響，并且確保了，僅活塞密封部14.2可以封閉中間孔。

圖4示出了，替代引導環(huán)，所述活塞引導部還可以直接被在活塞14.1上相應(yīng)地構(gòu)成的區(qū)域接納。在這種情況下，為了油流動所述槽還可以直接開設(shè)到活塞14.1中。

在圖5中示出了一種實施方案，其中活塞引導部直接被活塞密封部14.2接納。為此，所述活塞密封部更寬地構(gòu)成，并且所述活塞直接安置在密封槽旁。因此，活塞橫向力可以直接通過初級的活塞密封部傳遞到氣缸壁上。因此位于其之下的次級的活塞密封部不能變形，這一點在這種情況下會導致活塞在氣缸滑動面（zylinderlauffl?che）上的金屬變色（metallischenanlaufen）。

下面描述了不同的工作狀態(tài)。

直線行駛、較高的行駛速度

在以較高的行駛速度直線行駛時，后從動橋不轉(zhuǎn)向而是必須保持在直行位置中。所述車橋在此可以主動地通過馬達被保持，但是由此消耗能量。

優(yōu)選地，因此所述車橋通過封存在氣缸11中的油來保持。在此，所述車橋主動地被所述馬達引導回直線行駛位置上，并且然后被動地接通轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即中間位置閥12被關(guān)閉并且因此與止回閥9和9.1一起阻斷氣缸室。其優(yōu)點在于，馬達不再需要能量。

主動轉(zhuǎn)向、低行駛速度

在主動轉(zhuǎn)向時，前橋的轉(zhuǎn)向回轉(zhuǎn)在測量技術(shù)方面被探測并且被傳輸給后橋轉(zhuǎn)向裝置的控制器1.1。利用這些和其它參數(shù)、例如車輛速度來計算后橋的額定值，并且馬達1.2由控制器1.1來操控。通過位置傳感器13探測實際值，并且用于進行調(diào)節(jié)。

所述馬達直接驅(qū)動可換向的泵2。該泵例如沿著輸入管路7的方向向氣缸側(cè)11.1進行輸送。所述泵2總是通過再吸取閥3和3.1從油容器6中吸取被過濾的油。通過在氣缸室11.1中構(gòu)建壓力，接通回流閥10.1，并且能實現(xiàn)從氣缸室11.2經(jīng)由過濾器5至箱6的回流。

操控馬達1通過相應(yīng)的調(diào)節(jié)算法實現(xiàn)，直至達到后橋的額定值。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效

如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效（例如馬達1.2、傳感器13或控制器1.1故障），則馬達1.2被切斷，中間位置閥12進入到其初始位置中，并且車橋通過車輪力和所希望的減弱（d?mpfung）經(jīng)由中間孔11.3被引導回到直線行駛位置中，即安全的狀態(tài)。在那里，所述車橋如下面所闡述的那樣地被保持。

在直線行駛、較高的行駛速度時失效

如果所述系統(tǒng)在直線行駛時失效，則這沒有影響，因為活塞密封部已經(jīng)封閉了中間位置孔，并且止回閥9和9.1使油不能從氣缸11回流，這就是說氣缸被液壓地鎖定。

在輔助轉(zhuǎn)向、低行駛速度時失效

如果所述系統(tǒng)在主動轉(zhuǎn)向時失效，則中間位置閥12的磁體被接通為無流的，由此該中間位置閥占據(jù)其初始位置。如果活塞處于直線行駛位置中，則該活塞不能進一步運動——因此車橋保持不變。

如果所述車橋偏轉(zhuǎn)（ausgelenkt），那么在多種故障情況下不存在下述可能性，所述車橋主動地進入中間位置中。在轉(zhuǎn)彎行駛時通過無流接通中間位置閥12防止了，所述車橋與其在這個時刻中相比進一步偏轉(zhuǎn)。車橋復位力試圖使氣缸沿直線行駛的方向運動，這種運動能通過在氣缸中的中間位置孔11.3實現(xiàn)，直至活塞到達所述中間位置。在到達中間位置之后，所述車橋保持在這個位置中，因為所述活塞封閉所述中間位置孔11.3。

通過中間位置孔11.3或者在中間位置閥12中的節(jié)流部（drossel），可以在失效的情況下如此設(shè)定車橋運動的速度，使得不出現(xiàn)危急的行駛狀態(tài)。

為了使活塞沿中間位置的方向返回運動，必須從箱6處再吸取油。這通過再吸取閥3和3.1以及止回閥9和9.1實現(xiàn)。

附圖標記列表

1.1控制器

1.2電動馬達

2泵

3/3.1再吸取閥

4/4.1過濾器

5過濾器

6箱

7/7.1輸入管路

8/8.1過濾器

9/9.1止回閥

10/10.1回流閥

11工作缸

11.1/11.2氣缸室

11.3中間位置孔

12中間位置閥

13位置傳感器

14.1活塞

14.2活塞密封部

14.3引導環(huán)。