EA 025740B1 20170130 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025740 Полный текст описания [**] EA201301179 20131119 Регистрационный номер и дата заявки US13/681,626 20121120 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EAB1 Код вида документа [PDF] eab21701 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000025\740BS000#(908:1135) Основной чертеж [**] СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕННЫХ С ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ ПЕРЕДНИХ ХОДОВЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УПРАВЛЯЕМЫХ ЗАДНИХ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ КОЛЕС Название документа [8] B62D 3/14, [8] B62D 5/06 Индексы МПК [US] Бебернс Томас Д., [US] О'Брайен Стефен Э., [US] Николс Томас А. Сведения об авторах [US] ДИР ЭНД КОМПАНИ Сведения о патентообладателях [US] ДИР ЭНД КОМПАНИ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025740b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Транспортное средство, имеющее переднюю пару ходовых колес с гидростатическим приводом, в которой управление направлением движения осуществляется посредством подачи дифференциального гидравлического потока в соответствующие гидравлические приводные двигатели, соединенные с передней парой управляемых ходовых колес, два гидравлических насоса, соответственно соединенных с возможностью подачи рабочей жидкости для гидравлических систем в приводные двигатели и включающих в себя первый и второй рычаги регулирования рабочего объема, цилиндр двойного действия системы рулевого управления передними колесами, имеющий поршневой шток, соединенный с рычажным механизмом, включающим в себя избирательно поступательно перемещаемую и поворотную пластину системы рулевого управления, соединенную с первым и вторым рычагами регулирования рабочего объема для регулирования рабочих объемов двух гидравлических насосов, рычаг гидроуправления, выполненный с возможностью избирательного смещения из нейтрального исходного положения для инициирования скоростей движения транспортного средства вперед и назад, управляемый вручную основной клапан рулевого управления передними колесами, соединенный с возможностью приема входных воздействий рулевого управления от вала, управляемого рулевым колесом, и имеющий предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево отверстия для рабочей жидкости, соединенные соответственно с предназначенными для обеспечения поворота вправо и влево отверстиями цилиндра двойного действия системы рулевого управления, для приведения в действие поршневого штока цилиндра рулевого управления для осуществления поворота управляющей пластины, при этом основной клапан рулевого управления имеет нормальную заданную внутреннюю утечку рабочей жидкости под давлением при приведении его в действие для подачи такой рабочей жидкости под давлением в одно или другое из предназначенных для обеспечения поворота вправо или влево отверстий для рабочей жидкости, при этом устройство рулевого управления содержит электронный блок управления; датчик входных воздействий рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью определения входного воздействия рулевого управления, передаваемого основному клапану рулевого управления от рулевого колеса и с возможностью генерирования сигнала входного воздействия рулевого управления передними колесами, соответствующего определенному входному воздействию рулевого управления, при этом данный сигнал входного воздействия рулевого управления передается в электронный блок управления; датчик скорости транспортного средства, присоединенный с возможностью определения скорости поступательного движения транспортного средства вперед и с возможностью генерирования соответствующего сигнала поступательной скорости транспортного средства, при этом данный сигнал поступательной скорости передается в электронный блок управления; электрогидравлический автоматический клапан рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью избирательной подачи рабочей жидкости системы рулевого управления в первое и второе отверстия цилиндра рулевого управления и включающий в себя нормально выключенное, реагирующее на электрические сигналы клапанное устройство включения, электрически соединенное с указанным электронным блоком управления, и нормально выключенные, реагирующие на электрические сигналы правое и левое пропорциональные клапанные устройства рулевого управления передними колесами, электрически соединенные с указанным электронным блоком управления; при этом указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения, и с возможностью избирательной передачи одного из пропорционального сигнала управления поворотом вправо и пропорционального сигнала управления поворотом влево тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления такого количества воздействующей рабочей жидкости в цилиндр рулевого управления, которое приблизительно равно нормальной, заданной внутренней утечке основного клапана рулевого управления.

2. Транспортное средство по п.1, дополнительно содержащее нормально выключенный, реагирующий на электрические сигналы клапан возврата в среднее положение, расположенный в одной из указанных правой и левой линий рулевого управления и блокирующий сообщение по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами в выключенном состоянии; при этом указанный электронный блок управления электрически соединен с указанным клапаном возврата в среднее положение и выполнен с возможностью срабатывания в ответ на получение указанного сигнала входного воздействия рулевого управления для передачи инициирующего сигнала клапану возврата в среднее положение для обеспечения смещения последнего в положение включения, в котором возможность сообщения по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами обеспечивается посредством одной из правой и левой предназначенных для рулевого управления, гидравлических линий, содержащей клапан возврата в нейтральное среднее положение.

3. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее в себя то, что указанный основной клапан имеет не перекрытую золотником среднюю часть, соединяющую отверстия, предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево, друг с другом, когда никакого входного воздействия не получено от цилиндра рулевого управления; электрический исполнительный механизм для регулирования поступательной скорости, соединенный с указанным рычажным механизмом и выполненный с возможностью приведения его в действие для сообщения поступательного движения указанной управляющей пластине для осуществления изменений положений первого и второго рычагов регулирования рабочего объема, чтобы тем самым обеспечить изменения поступательной скорости; датчик положения исполнительного механизма, соединенный с исполнительным механизмом, предназначенным для регулирования поступательной скорости, и выполненный с возможностью приведения в действие для генерирования электрического сигнала положения исполнительного механизма, при этом сигнал положения исполнительного механизма передается в электронный блок управления; датчик обратной связи по положению, предназначенный для рулевого управления и взаимодействующий с указанной управляющей пластиной для генерирования электрического сигнала обратной связи, характеризующего положение при повороте указанной управляющей пластины, при этом сигнал обратной связи передается в указанный электронный блок управления; переключатель, определяющий исходное положение, предназначенный для определения того, когда рычаг гидроуправления находится в исходном положении, и генерирующий сигнал исходного положения, при этом сигнал исходного положения передается в электронный блок управления; указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала положения исполнительного механизма, сигнала обратной связи и сигнала исходного положения и выполнения действий в ответ на сигнал положения исполнительного механизма, указывающий, что поступательная скорость стала равной нулю, и на сигнал исходного положения, указывающий, что рычаг гидроуправления находится в исходном положении, для передачи сигнала включения клапанному устройству включения, передачи пропорционального сигнала рулевого управления для включения соответствующего одного из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления для обеспечения направления рабочей жидкости системы рулевого управления в цилиндр рулевого управления передними колесами для обеспечения возврата поршня цилиндра в его центральное положение и для передачи инициирующего сигнала указанному клапану возврата в среднее положение для обеспечения возможности перемещения поршня цилиндра рулевого управления передними колесами в нейтральное положение, соответствующее движению по прямой, при этом электронный блок управления прекращает передачу сигналов включения, пропорционального рулевого управления и инициирования в ответ на сигнал обратной связи по положению при рулевом управлении, указывающий, что цилиндр рулевого управления достиг его среднего положения.

4. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее систему усиления рулевого управления задними колесами, включающую в себя правое и левое задние самоустанавливающиеся колеса; правый и левый цилиндры системы усиления рулевого управления задними колесами, соединенные соответственно для осуществления поворота указанных правого и левого задних самоустанавливающихся колес, при этом каждый из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления имеет внутреннее и наружное отверстия; нормально выключенный, электрогидравлический, автоматический клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, включающий в себя клапанное устройство включения, включающее в себя реагирующее на электрические сигналы устройство включения, соединенное с электронным блоком управления для приема сигнала включения, и включающий в себя нормально выключенные, пропорциональные правое и левое клапанные устройства системы усиления рулевого управления задними колесами, соответственно включающие в себя правое и левое реагирующие на электрические сигналы устройства, соединенные с возможностью автоматического соответствующего приема пропорциональных сигналов системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами от указанного электронного блока управления для автоматического избирательного обеспечения выходных потоков рабочей жидкости для рулевого управления правого и левого задних колес, при этом указанные выходные потоки рабочей жидкости пропорциональны указанным сигналам системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами; клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, содержащий правую секцию клапана, предназначенную для управления правым цилиндром рулевого управления задними колесами, и левую секцию клапана, предназначенную для управления левым цилиндром рулевого управления задними колесами, при этом правая секция клапана включает в себя правое отверстие, соединенное между предназначенным для обеспечения поворота вправо выходным потоком рабочей жидкости из правого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием правого цилиндра системы усиления рулевого управления, при этом левая секция клапана включает в себя левое отверстие, соединенное между предназначенным для обеспечения поворота влево, выходным потоком рабочей жидкости из левого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием левого цилиндра системы усиления рулевого управления, причем наружные отверстия каждого из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления соединены друг с другом; указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения и пропорционального сигнала системы усиления рулевого управления задними колесами тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается соответствующая подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления одного из предназначенных для обеспечения поворота вправо и влево выходных потоков для рабочей жидкости соответственно в правую и левую секции клапана, предусмотренные в клапане системы усиления рулевого управления задними колесами.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Транспортное средство, имеющее переднюю пару ходовых колес с гидростатическим приводом, в которой управление направлением движения осуществляется посредством подачи дифференциального гидравлического потока в соответствующие гидравлические приводные двигатели, соединенные с передней парой управляемых ходовых колес, два гидравлических насоса, соответственно соединенных с возможностью подачи рабочей жидкости для гидравлических систем в приводные двигатели и включающих в себя первый и второй рычаги регулирования рабочего объема, цилиндр двойного действия системы рулевого управления передними колесами, имеющий поршневой шток, соединенный с рычажным механизмом, включающим в себя избирательно поступательно перемещаемую и поворотную пластину системы рулевого управления, соединенную с первым и вторым рычагами регулирования рабочего объема для регулирования рабочих объемов двух гидравлических насосов, рычаг гидроуправления, выполненный с возможностью избирательного смещения из нейтрального исходного положения для инициирования скоростей движения транспортного средства вперед и назад, управляемый вручную основной клапан рулевого управления передними колесами, соединенный с возможностью приема входных воздействий рулевого управления от вала, управляемого рулевым колесом, и имеющий предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево отверстия для рабочей жидкости, соединенные соответственно с предназначенными для обеспечения поворота вправо и влево отверстиями цилиндра двойного действия системы рулевого управления, для приведения в действие поршневого штока цилиндра рулевого управления для осуществления поворота управляющей пластины, при этом основной клапан рулевого управления имеет нормальную заданную внутреннюю утечку рабочей жидкости под давлением при приведении его в действие для подачи такой рабочей жидкости под давлением в одно или другое из предназначенных для обеспечения поворота вправо или влево отверстий для рабочей жидкости, при этом устройство рулевого управления содержит электронный блок управления; датчик входных воздействий рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью определения входного воздействия рулевого управления, передаваемого основному клапану рулевого управления от рулевого колеса и с возможностью генерирования сигнала входного воздействия рулевого управления передними колесами, соответствующего определенному входному воздействию рулевого управления, при этом данный сигнал входного воздействия рулевого управления передается в электронный блок управления; датчик скорости транспортного средства, присоединенный с возможностью определения скорости поступательного движения транспортного средства вперед и с возможностью генерирования соответствующего сигнала поступательной скорости транспортного средства, при этом данный сигнал поступательной скорости передается в электронный блок управления; электрогидравлический автоматический клапан рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью избирательной подачи рабочей жидкости системы рулевого управления в первое и второе отверстия цилиндра рулевого управления и включающий в себя нормально выключенное, реагирующее на электрические сигналы клапанное устройство включения, электрически соединенное с указанным электронным блоком управления, и нормально выключенные, реагирующие на электрические сигналы правое и левое пропорциональные клапанные устройства рулевого управления передними колесами, электрически соединенные с указанным электронным блоком управления; при этом указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения, и с возможностью избирательной передачи одного из пропорционального сигнала управления поворотом вправо и пропорционального сигнала управления поворотом влево тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления такого количества воздействующей рабочей жидкости в цилиндр рулевого управления, которое приблизительно равно нормальной, заданной внутренней утечке основного клапана рулевого управления.

2. Транспортное средство по п.1, дополнительно содержащее нормально выключенный, реагирующий на электрические сигналы клапан возврата в среднее положение, расположенный в одной из указанных правой и левой линий рулевого управления и блокирующий сообщение по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами в выключенном состоянии; при этом указанный электронный блок управления электрически соединен с указанным клапаном возврата в среднее положение и выполнен с возможностью срабатывания в ответ на получение указанного сигнала входного воздействия рулевого управления для передачи инициирующего сигнала клапану возврата в среднее положение для обеспечения смещения последнего в положение включения, в котором возможность сообщения по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами обеспечивается посредством одной из правой и левой предназначенных для рулевого управления, гидравлических линий, содержащей клапан возврата в нейтральное среднее положение.

3. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее в себя то, что указанный основной клапан имеет не перекрытую золотником среднюю часть, соединяющую отверстия, предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево, друг с другом, когда никакого входного воздействия не получено от цилиндра рулевого управления; электрический исполнительный механизм для регулирования поступательной скорости, соединенный с указанным рычажным механизмом и выполненный с возможностью приведения его в действие для сообщения поступательного движения указанной управляющей пластине для осуществления изменений положений первого и второго рычагов регулирования рабочего объема, чтобы тем самым обеспечить изменения поступательной скорости; датчик положения исполнительного механизма, соединенный с исполнительным механизмом, предназначенным для регулирования поступательной скорости, и выполненный с возможностью приведения в действие для генерирования электрического сигнала положения исполнительного механизма, при этом сигнал положения исполнительного механизма передается в электронный блок управления; датчик обратной связи по положению, предназначенный для рулевого управления и взаимодействующий с указанной управляющей пластиной для генерирования электрического сигнала обратной связи, характеризующего положение при повороте указанной управляющей пластины, при этом сигнал обратной связи передается в указанный электронный блок управления; переключатель, определяющий исходное положение, предназначенный для определения того, когда рычаг гидроуправления находится в исходном положении, и генерирующий сигнал исходного положения, при этом сигнал исходного положения передается в электронный блок управления; указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала положения исполнительного механизма, сигнала обратной связи и сигнала исходного положения и выполнения действий в ответ на сигнал положения исполнительного механизма, указывающий, что поступательная скорость стала равной нулю, и на сигнал исходного положения, указывающий, что рычаг гидроуправления находится в исходном положении, для передачи сигнала включения клапанному устройству включения, передачи пропорционального сигнала рулевого управления для включения соответствующего одного из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления для обеспечения направления рабочей жидкости системы рулевого управления в цилиндр рулевого управления передними колесами для обеспечения возврата поршня цилиндра в его центральное положение и для передачи инициирующего сигнала указанному клапану возврата в среднее положение для обеспечения возможности перемещения поршня цилиндра рулевого управления передними колесами в нейтральное положение, соответствующее движению по прямой, при этом электронный блок управления прекращает передачу сигналов включения, пропорционального рулевого управления и инициирования в ответ на сигнал обратной связи по положению при рулевом управлении, указывающий, что цилиндр рулевого управления достиг его среднего положения.

4. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее систему усиления рулевого управления задними колесами, включающую в себя правое и левое задние самоустанавливающиеся колеса; правый и левый цилиндры системы усиления рулевого управления задними колесами, соединенные соответственно для осуществления поворота указанных правого и левого задних самоустанавливающихся колес, при этом каждый из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления имеет внутреннее и наружное отверстия; нормально выключенный, электрогидравлический, автоматический клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, включающий в себя клапанное устройство включения, включающее в себя реагирующее на электрические сигналы устройство включения, соединенное с электронным блоком управления для приема сигнала включения, и включающий в себя нормально выключенные, пропорциональные правое и левое клапанные устройства системы усиления рулевого управления задними колесами, соответственно включающие в себя правое и левое реагирующие на электрические сигналы устройства, соединенные с возможностью автоматического соответствующего приема пропорциональных сигналов системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами от указанного электронного блока управления для автоматического избирательного обеспечения выходных потоков рабочей жидкости для рулевого управления правого и левого задних колес, при этом указанные выходные потоки рабочей жидкости пропорциональны указанным сигналам системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами; клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, содержащий правую секцию клапана, предназначенную для управления правым цилиндром рулевого управления задними колесами, и левую секцию клапана, предназначенную для управления левым цилиндром рулевого управления задними колесами, при этом правая секция клапана включает в себя правое отверстие, соединенное между предназначенным для обеспечения поворота вправо выходным потоком рабочей жидкости из правого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием правого цилиндра системы усиления рулевого управления, при этом левая секция клапана включает в себя левое отверстие, соединенное между предназначенным для обеспечения поворота влево, выходным потоком рабочей жидкости из левого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием левого цилиндра системы усиления рулевого управления, причем наружные отверстия каждого из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления соединены друг с другом; указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения и пропорционального сигнала системы усиления рулевого управления задними колесами тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается соответствующая подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления одного из предназначенных для обеспечения поворота вправо и влево выходных потоков для рабочей жидкости соответственно в правую и левую секции клапана, предусмотренные в клапане системы усиления рулевого управления задними колесами.


Евразийское
патентное
ведомство
025740
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201301179
(22) Дата подачи заявки
2013.11.19
(51) Int. Cl.
B62D 3/14 (2006.01) B62D 5/06 (2006.01)
(54)
СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕННЫХ С ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ ПЕРЕДНИХ ХОДОВЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УПРАВЛЯЕМЫХ ЗАДНИХ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ КОЛЕС
(31) 13/681,626
(32) 2012.11.20
(33) US
(43) 2014.07.30
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ДИР ЭНД КОМПАНИИ (US)
(72) Изобретатель:
Бебернс Томас Д., О'Брайен Стефен Э., Николс Томас А. (US)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) RU-C2-2488261 US-B1-6285936 US-A-5953978 RU-C2-2420421
(57) Интегрированная система рулевого управления включает в себя основной клапан, автоматический клапан и клапан управления задними колесами. Рулевое колесо обеспечивает приведение в действие основного клапана рулевого управления, и данный клапан представляет собой клапан такого типа, который имеет характеристическую утечку. Обеспечивается получение информации о движении рулевого колеса и передается сигнал, в результате чего автоматический клапан рулевого управления приводится в действие для дополнения рабочей жидкости, которая подается в цилиндр рулевого управления посредством основного клапана рулевого управления, для компенсации утечки, при этом количество добавляемой рабочей жидкости зависит от поступательной скорости транспортного средства. Электрический исполнительный механизм с обратной связью по положению используется для контроля поступательной скорости. Всякий раз, когда положение исполнительного механизма будет указывать на то, что поступательная скорость стала равной нулю, и переключатель в пазу для ручки гидроуправления будет указывать на то, что ручка находится в исходном положении, автоматический клапан рулевого управления будет приводиться в действие для перемещения цилиндра рулевого управление в нейтральное положение, соответствующее движению прямо вперед, которое определяется датчиком в рычажном механизме системы рулевого управления.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к транспортным средствам, имеющим передние колеса с гидростатическим приводом и гидравлически управляемые задние колеса, и, более конкретно, относится к интегрированной системе рулевого управления для подобных транспортных средств.
Уровень техники
Сельскохозяйственные машины работают в разных условиях. При изменении данных условий может оказаться желательным изменение чувствительности рулевого управления. Имеются клапаны рулевого управления с двумя перемещениями, например, для обеспечения выбираемой угловой скорости поворота рулевого колеса. Угловая скорость может выбираться в зависимости от предпочтений оператора/водителя или может выбираться автоматически в зависимости от некоторого условия, такого как выбранная передача коробки передач или скорость движения.
Регулируемая угловая скорость поворота рулевого колеса будет особенно предпочтительной на валковой жатке. Гидростатический привод с раздвоением потока мощности, обычно используемый на валковых жатках, обеспечивает для них специфические характеристики управляемости. Предпочтения операторов/водителей в отношении угловой скорости поворота рулевого колеса варьируются в значительной степени и могут изменяться при приобретении опыта вождения. Кроме того, поскольку скорость изменения скорости вращения колес (скорость вращения одного колеса увеличивается, в то время как скорость вращения другого колеса уменьшается), используемая для рулевого управления, является относительно постоянной во всем допустимом диапазоне поступательных скоростей, эффективная угловая скорость поворота рулевого колеса будет изменяться при изменении поступательной скорости. Может быть желательной оптимизация данного специфического изменения угловой скорости поворота рулевого колеса. В завершение, может существовать возможность улучшения рулевого управления, если можно будет осуществлять электронное управление угловой скоростью. Например, может быть желательным наличие немного большей угловой скорости поворота рулевого колеса в начале поворота для того, чтобы способствовать преодолению инерционного сопротивления повороту, присущего управлению гидростатической трансмиссией с раздвоением потока мощности.
Рулевое управление с переменными параметрами и все его преимущества легко обеспечиваются на валковой жатке с ходовым приводом с электрогидравлическим управлением. Компоненты являются легкодоступными, но недостатком подобной системы, в которой управление осуществляется с помощью электроники, является то, что она требует степени резервирования, соответствующей ожидаемой надежности. Данное резервирование приводит к увеличению стоимости и сложности.
Одним типом основного клапана рулевого управления, который широко используется и поэтому является экономичным, является клапан, управляемый посредством рулевого колеса, и он включает в себя золотник, размещенный в гильзе, используемой совместно с расходомером. Одним недостатком данного известного типа основного клапана рулевого управления является то, что утечка представляет собой характеристическое свойство данных клапанов, при этом утечка влияет на реакцию рулевого управления при некоторых условиях эксплуатации. Несмотря на то что данная характеристическая утечка может быть преодолена посредством выбора большего клапана так, что будет обеспечен необходимый объем рабочей жидкости для заданной реакции рулевого управления или угловой скорости поворота рулевого колеса, данное решение потребует компонентов большего объема, что приводит к увеличению затрат и проблемам, связанным с пространством, занимаемым всей системой.
Таким образом, желательна система рулевого управления с угловой скоростью поворота рулевого колеса, регулируемой с помощью электронных устройств, которая является сравнительно простой и недорогой, но которая позволяет избежать вышеупомянутых недостатков известной механической системы рулевого управления.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим изобретением разработана усовершенствованная система рулевого управления передними управляемыми ходовыми колесами и управляемыми задними самоустанавливающимися колесами самоходной сельскохозяйственной техники.
Задача изобретения состоит в разработке такой системы рулевого управления для транспортного средства, которая включает в себя основной клапан рулевого управления известного типа, описанный выше, и в которой характеристическая утечка клапана рулевого управления компенсируется без чрезмерного увеличения стоимости системы.
Дополнительная задача изобретения состоит в разработке такой системы рулевого управления для транспортного средства, в которой реализован способ автоматического гидравлического возврата в среднее положение цилиндра рулевого управления передними колесами всякий раз, когда датчик положения, предназначенный для исполнительного механизма системы регулирования скорости, показывает, что поступательная скорость стала равной нулю, и переключатель в пазу для ручки гидроуправления указывает, что ручка гидроуправления находится в исходном положении.
Вышеуказанные задачи решаются в системе, в которой используется автоматический клапан рулевого управления передними колесами такого типа, какой обычно предусмотрен совместно с управляемым вручную, основным клапаном рулевого управления, для пополнения потока в основном клапане
рулевого управления для компенсации потерь потока рабочей жидкости, вызванных утечкой. Датчик положения на валу рулевого колеса указывает на перемещение и направление поворота рулевого колеса. Всякий раз при выявлении перемещения рулевого колеса автоматический клапан рулевого управления передними колесами используется для добавления рабочей жидкости в гидравлический контур рулевого управления в направлении указанного поворота в качестве дополнения к рабочей жидкости, поступающей из основного клапана рулевого управления. Данная рабочая жидкость добавляется скачкообразно с объемом, в большей или меньшей степени соответствующим интенсивности утечки клапана рулевого управления, при этом в результате система ведет себя так, как если бы клапан рулевого управления имел нулевую утечку.
Электрический исполнительный механизм с датчиком обратной связи по положению используется для контроля/регулирования поступательной скорости. Всякий раз, когда датчик положения исполнительного механизма показывает, что поступательная скорость становится равной нулю, и переключатель в пазу для ручки гидроуправления указывает, что ручка гидроуправления находится в исходном положении, передается электрический сигнал для приведения в действие нормально выключенного двухпозици-онного запорного клапана для открытия нормально закрытого проточного канала, который посредством не перекрытой золотником, средней части основного клапана рулевого управления соединяет друг с другом противоположные отверстия цилиндра рулевого управления передними колесами. Одновременно приводится в действие автоматический клапан рулевого управления передними колесами, который соответственно обеспечивает подачу рабочей жидкости в цилиндр рулевого управления передними колесами для обеспечения перемещения поршня цилиндра рулевого управления в его центральное положение, в результате чего достигается нейтральное положение управляемых колес. Электрические сигналы для включения автоматического клапана рулевого управления передними колесами и для включения клапана возврата в нейтральное положение прерываются в ответ на сигнал от датчика, который распознает, когда рычажный механизм рулевого управления (рулевой привод) находится в своем нейтральном положении.
Эти и другие задачи станут очевидными при изучении последующего описания вместе с приложенными чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид сверху типового сельскохозяйственного транспортного средства такого типа, для использования вместе с которым особенно подходит система рулевого управления по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой часть электрогидравлической схемы системы рулевого управления, иллюстрирующую основной клапан рулевого управления, предназначенный для сельскохозяйственного транспортного средства, имеющего управляемые передние ходовые колеса, вместе с автоматическим клапаном рулевого управления, предназначенным для пополнения рабочей жидкости, подаваемой основным клапаном рулевого управления.
Фиг. 3А иллюстрирует автоматический электрогидравлический клапан рулевого управления задними колесами, образующий часть системы усиления рулевого управления задними колесами, используемой совместно с электрогидравлической системой рулевого управления, проиллюстрированной на фиг. 2, и приводимый в действие для подачи рабочей жидкости в правый и левый цилиндры системы усиления рулевого управления, проиллюстрированные на фиг. 1, для управления поворотом правого и левого самоустанавливающихся колес.
Фиг. 3В иллюстрирует электрогидравлический клапан рулевого управления задними колесами, образующий дополнительную часть системы усиления рулевого управления задними колесами и приводимый в действие для направления рабочей жидкости, получаемой из автоматического клапана рулевого управления задними колесами, в правый и левый цилиндры системы усиления рулевого управления, проиллюстрированные на фиг. 1.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 показано самоходное сельскохозяйственное транспортное средство 10, представленное в данном документе как транспортное средство такого типа, как используемое для перемещения передне-навесного орудия 200, например, такого как косилка-плющилка. Транспортное средство 10 показано схематически и включает в себя раму 12, опирающуюся на соответственно правое и левое передние ведущие колеса 14 и 16, смонтированные на противоположных концах переднего моста 18 в сборе, и соответственно правое и левое задние ходовые колеса 20 и 22, смонтированные на противоположных концах заднего моста 24 в сборе.
Передние ведущие колеса 14 и 16 соответственно приводятся в движение посредством правого и левого гидравлических двигателей 26 и 28, образующих часть гидростатической трансмиссии с раздвоением потока мощности, и может быть обеспечено приведение передних ведущих колес 14 и 16 в движение с разными скоростями, так что может осуществляться рулевое управление транспортным средством 10. Задние колеса 18 и 20 соответственно удерживаются посредством правого и левого задних колес 30 и 32 в сборе, имеющих соответствующие оси 34 и 36, смонтированные на противоположных концах заднего моста 24 в сборе с возможностью поворота вокруг вертикальных осей, в результате чего осуществляется установка колес с возможностью самоустановки. Задние колеса 20 и 22 выполнены с возможностью
поворота вокруг осей их продольного наклона для усиления рулевого управления, на которое оказывает воздействие приведение передних колес в движение с разными скоростями, при этом на данный поворот воздействуют правый цилиндр 38 системы усиления рулевого управления задними колесами, смонтированный/подсоединенный между задним мостом 24 в сборе и поворотным рычагом 40, прикрепленным к верхнему концу оси 34, и левый цилиндр 42 системы усиления рулевого управления задними колесами, смонтированный/подсоединенный между задним мостом 24 в сборе и поворотным рычагом 44, прикрепленным к верхнему концу оси 36.
Гидростатическая трансмиссия с раздвоением потока мощности дополнительно включает в себя первый и второй реверсивные насосы 46 и 48 с переменным рабочим объемом, соответственно соединенные с двигателями 26 и 28 с обеспечением сообщения по текучей среде посредством соответствующих пар подающих/возвратных линий (не показанных), как хорошо известно в данной области техники. Насосы 46 и 48 соединены для приведения их в действие посредством первичного двигателя, в данном случае показанного в виде двигателя 50 внутреннего сгорания, смонтированного на раме 12, при этом данный двигатель также обеспечивает подачу мощности для приведения в действие других приводимых компонентов транспортного средства, а также орудия 200. Насосы 46 и 48 включают в себя соответствующие наклонные шайбы, с которыми соединены рычаги 52 и 54 регулирования рабочего объема, при этом каждый из рычагов смонтирован с возможностью поворота из нейтрального положения, соответствующего нулевому перемещению, с увеличивающимся перемещением соответственно вперед и назад из нейтрального положения, что влияет на увеличение рабочего объема и объема рабочей жидкости для получения увеличивающих скоростей движения вперед и назад, обеспечиваемых двигателями 24 и 26.
Оператор/водитель, сидящий в кабине 56, расположенной на передней зоне рамы 12, может управлять скоростью и направлением движения транспортного средства 10 посредством приведения в действие вручную рычага 58 гидроуправления, расположенного справа от рулевого колеса 60, при этом рычаг гидроуправления служит для инициирования перемещения вперед или назад рычагов 52 и 54 регулирования рабочего объема. В частности, рычаг 58 гидроуправления смонтирован с возможностью перемещения вдоль направляющего паза 61, имеющего прямолинейные, простирающиеся в продольном направлении, передний и задний участки, смещенные друг от друга и соединенные поперечным участком, при этом рычаги 52 и 54 регулирования рабочего объема находятся в соответствующих нейтральных положениях, когда рычаг 58 находится на поперечном участке направляющего паза. Датчик 62 положения рычага взаимодействует с рычагом 58 и генерирует электрический входной сигнал 64 скорости и направления, который соответствует положению рычага и может включать в себя информацию, например, характеризующую то, перемещается ли рычаг в данный момент или нет, а также направление движения и мгновенную скорость движения. Входной сигнал скорости и направления передается посредством провода, соединенного с электронным блоком 66 управления (ECU), при этом блок управления обрабатывает сигнал и выдает сигнал 68 пропорционального управления скоростью/направлением электрическому линейному исполнительному механизму 70, при этом сигнал 68 передается по проводу, соединяющему электронный блок 66 управления и исполнительный механизм 70. Исполнительный механизм 70 имеет выходной шток 72, соединенный с одним из звеньев схематически показанного шарнирного четырехзвенника 74, при этом данное одно звено несет управляющую пластину 76, установленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 78 относительно звена и соединенную соответственно с рычагами 52 и 54 регулирования рабочего объема насосов посредством звеньев 79 и 80 для передачи движения. Датчик 81 обратной связи по положению взаимодействует с исполнительным механизмом 70 и генерирует сигнал 82 обратной связи, передаваемый по проводу, соединяющему исполнительный механизм 70 с электронным блоком 66 управления, при этом данный сигнал обрабатывается электронным блоком управления, который выдает команду на выключение исполнительного механизма 70, когда он сместится на расстояние, соответствующее сигналу скорости, переданному датчиком 62 положения рычага. Мониторинг поступательной скорости транспортного средства осуществляется датчиком 84 поступательной скорости, который генерирует соответствующий сигнал 86 поступательной скорости, который передается в электронный блок 66 управления по проводу, передающему данный сигнал.
С конструктивным элементом, имеющим направляющий паз 61, соединен переключатель 88 исходного положения, размещенный с возможностью контактного взаимодействия с ним и приведения его в действие, когда рычаг 58 находится на одном конце поперечного участка направляющего паза 61, при этом данное срабатывание переключателя обеспечивает направление сигнала 89 исходного положения в электронный блок 66 управления, при этом данный сигнал показан оборванным проводом, соединенным с переключателем 88 и с электронным блоком управления, при этом электронный блок 66 управления выдает команду на автоматическое включение стояночного тормоза (не показанного) хорошо известным образом (не раскрытым), если двигатель 32 не работает.
Управление направлением движения транспортного средства 10 осуществляется посредством того, что обеспечивается приведение в действие двигателей 26 и 28, предназначенных для приведения в движение передних колес 14 и 16, с разными скоростями посредством перемещения рычагов 52 и 54 регулирования смещения/рабочего объема на разные величины друг относительно друга, как общеизвестно. Также известно усиление данного рулевого управления транспортного средства посредством рулевого
управления установленными с возможностью самоустановки, задними колесами 20 и 22, при этом данное рулевое управление осуществляется посредством приведения в действие правого и левого цилиндров 38 и 40 системы усиления рулевого управления задними колесами.
Если теперь также обратиться к фиг. 2, то видно, что на фиг. 2 показана электрогидравлическая система 90 рулевого управления, предназначенная для управления работой управляемых ходовых передних колес 14 и 16 при управлении направлением движения. Система 90 рулевого управления выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность варьирования передаточного числа рулевого управления и варьирования числа поворотов рулевого колеса 60 от упора до упора или варьирования характеристик другого типа устройства входа оператора/водителя (operator input device) сравнительно точным образом для удовлетворения требования водителя и/или обеспечения соответствия множеству разных режимов работы транспортного средства. Система 90 рулевого управления включает в себя нагнетательный насос 92 постоянного рабочего объема, который всасывает рабочую жидкость для гидравлических систем из отстойника 94 и подает рабочую жидкость под сравнительно низким давлением (например, 300 фунтов на кв.дюйм (2068,428 кПа)) в разветвленную питающую линию 96, имеющую первое ответвление 98, ведущее к основному клапану 100 рулевого управления, и второе ответвление 102, ведущее к автоматическому клапану 104 рулевого управления передними колесами, который представляет собой клапан такого типа, который может использоваться вместе с глобальными системами определения местоположения или другими системами, способными автоматически генерировать сигналы, годные для управления направлением движения.
Основной клапан 100 рулевого управления функционирует в комбинации с автоматическим клапаном 104 рулевого управления передними колесами для управления работой выдвижного и втягивающегося гидравлического цилиндра 106 рулевого управления, имеющего поршневой шток 108, соединенный с шарнирным четырехзвенником 74 (см. фиг. 1) для осуществления поворота пластины 76 рулевого управления относительно звена, которое несет ее, для обеспечения дифференциального движения рычагов 52 и 54 регулирования смещения/рабочего объема для обеспечения приведения колес 14 и 16 в движение с разными скоростями для поворота транспортного средства.
В частности, основной клапан 100 рулевого управления включает в себя выполненный с пружинной установкой в среднее положение, многопроходной гидравлический клапан 110 с золотниковой парой, который сообщается по текучей среде с дозирующим геротором 112, при этом работа золотника и геро-тора обусловливает известную величину внутренней утечки, которая указывается производителем, так что потребитель может выбрать клапан рулевого управления, который обеспечит потоки и давления, соответствующие заданным характеристикам рулевого управления, таким как степень чувствительности и угловая скорость поворота рулевого колеса. Внутренняя утечка клапанов одинаковой конструкции имеет тенденцию быть одинаковой, при этом общая пропускная способность увеличивается по мере увеличения размера клапана, так что клапаны большего размера имеют тенденцию быть более быстро реагирующими или обеспечивать большую угловую скорость поворота. Однако увеличение размера клапана рулевого управления вызывает увеличение затрат и пространства, необходимого для размещения всей системы. Поэтому заявители выбрали клапан 100 рулевого управления, имеющий пропускную способность, меньшую, чем требуемая для получения заданной угловой скорости поворота, но создали конструкцию, описанную ниже, для дополнения потока, создаваемого основным клапаном рулевого управления, так, чтобы компенсировать потерю выходного потока рабочей жидкости, обусловленную внутренней утечкой. Данная конструкция требует, чтобы характеристическая внутренняя утечка клапана 100 была задана в виде таблицы или т.п., которая хранится в электронном блоке 66 управления в описанных ниже целях.
Рулевое колесо 60 соединено с одним концом вала 114 рулевого управления, имеющего противоположный конец, присоединенный с возможностью приведения в действие клапана 110 управления потоками. При нормальных условиях движения поворот рулевого колеса 60 вызывает приведение в действие клапана 110 управления потоками, который в конечном итоге приводит геротор 112 во вращение. Датчик 116 поворота рулевого колеса взаимодействует с валом 114 рулевого управления, генерирует и передает электрический сигнал 118 поворота рулевого колеса в электронный блок 66 управления, как показано посредством провода, соединяющего датчик с электронным блоком управления (см. фиг. 1). Сигнал 118 поворота рулевого колеса имеет назначение, разъясняемое ниже, соответствует повороту рулевого колеса 60 и может включать в себя информацию, например, о том, поворачивается ли рулевое колесо 60 в данный момент времени или нет, информацию о направлении поворота и мгновенной скорости поворота.
Основной клапан 100 рулевого управления включает в себя предназначенное для обеспечения поворота вправо отверстие R для рабочей жидкости и предназначенное для обеспечения поворота влево отверстие L для рабочей жидкости, при этом правое отверстие R непосредственно соединено, например посредством линии 120, с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 122 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами, и предназначенное для обеспечения поворота влево отверстие L для рабочей жидкости соединено, например посредством линии 124, с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра 106. Линия 124 содержит двухпозиционный клапан 128 с соленоидным/электромагнитным управлением, предназначенный для обеспечения возврата в
нейтральное среднее положение, который нормально отключен и находится в положении блокировки или положении "выключено", предотвращающем поток между отверстием L клапана рулевого управления и предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра, когда не выполняется никакая операция поворота. Соленоид 130 клапана 128 возврата в среднее положение присоединен с возможностью приема электрического сигнала 132 установки в среднее положение при рулевом управлении или сигнала 132 на включение, показанного оборванным проводом, проходящим от электронного блока 66 управления к соленоиду 130, в ответ на получение электронным блоком управления сигнала 118 поворота рулевого колеса. Таким образом, если предположить, что оператор/водитель инициирует правый поворот посредством поворота рулевого колеса 60 вправо, соленоид 130 получит сигнал 132 на включение, вызывающий смещение клапана 128 для соединения отверстия L клапана с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами. В то же время клапан 110 рулевого управления будет смещаться влево, вызывая подвод рабочей жидкости, подаваемой первым ответвлением 98, в геротор, который, в свою очередь, соединяется для дозирования потока с отверстием 122 цилиндра рулевого управления посредством предназначенного для обеспечения поворота вправо отверстия R для рабочей жидкости и линии 120 при одновременном соединении отверстия 126 цилиндра рулевого управления с отстойником посредством линии 124, так что шток 108 цилиндра смещается для поворота управляющей пластины 76, вызывающего обеспечивающие поворот вправо движения рычагов 52 и 54 регулирования смещения/рабочего объема. Поворот влево инициируется аналогичным образом посредством поворота рулевого колеса 60 влево.
Автоматический клапан 104 рулевого управления передними колесами включает в себя первое и второе рабочие отверстия А и В, которые соответственно соединены с предназначенными для обеспечения поворота влево и вправо отверстиями 126 и 122 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами посредством питающих/возвратных линий 134 и 136. Автоматический клапан 104 рулевого управления передними колесами, как показано на фиг. 2, находится в состоянии готовности, в котором различные клапаны, предназначенные для избирательного регулирования потока рабочей жидкости под давлением питания, поступающего в рабочие отверстия А и В, находятся в положениях, в которых они нормально отключены.
В частности, двухпозиционный распределительный клапан 138 с сервоуправлением и двухпозици-онный запорный клапан 148 с соленоидным управлением взаимодействуют для образования клапанного устройства включения.
Распределительный клапан 138 включает в себя управляющий исполнительный механизм 140 и показан в нормально закрытом положении, в котором он блокирует сообщение по текучей среде между разветвленной линией 96 подачи рабочей жидкости под давлением питания и разветвленной линией 142 подачи рабочей жидкости, а также блокирует сообщение по текучей среде между возвратной линией 144 и разветвленной линией 146 возврата рабочей жидкости.
Двухпозиционный запорный клапан 148 с соленоидным управлением включает в себя соленоид 150 и показан в отключенном состоянии, в котором линия 152 подачи управляющего давления, предусмотренная между управляющим исполнительным механизмом 140 распределительного клапана 138 и одним концом двухпозиционного запорного клапана 148, соединена с возвратной линией 154 при одновременной блокировке сообщения по текучей среде между линией 152 подачи управляющего давления и линией 156 подвода управляющего давления, в которую рабочая жидкость, создающая управляющее давление, поступает из источника PS управляющего давления.
Пропорциональное левое клапанное устройство рулевого управления включает в себя левый пропорциональный клапан 158 рулевого управления, выполненный с сервоуправлением, в комбинации с левым пропорциональным клапаном 178 регулирования управляющего давления, предусмотренным с соленоидным управлением; и правое пропорциональное клапанное устройство рулевого управления включает в себя правый пропорциональный клапан 162 рулевого управления, выполненный с серво-управлением, в комбинации с правым пропорциональным клапаном 192 регулирования управляющего давления, предусмотренным с соленоидным управлением.
В частности, левый и правый клапаны 158 и 162 рулевого управления соответственно включают в себя управляющие исполнительные механизмы 160 и 164. Каждая из разветвленной линии 142 подачи рабочей жидкости и разветвленной возвратной линии 146 проходит от распределительного клапана 138 к левому пропорциональному клапану 158 рулевого управления и к правому пропорциональному клапану 162 рулевого управления. Каждый из клапанов 158 и 162 рулевого управления, как показано на фиг. 2, находится в нормально выключенном состоянии. В выключенном состоянии левый клапан 158 рулевого управления блокирует сообщение по текучей среде между разветвленной линией 142 подачи рабочей жидкости и рабочим отверстием А и между разветвленной возвратной линией 146 и рабочим отверстием В, при этом следует отметить, что рабочее отверстие А соединено с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами посредством питающей/возвратной подающей линии 134 и рабочее отверстие В соединено с отверстием 122 цилиндра рулевого управления посредством питающей/возвратной подающей линии 136.
Аналогичным образом, когда правый клапан 162 рулевого управления находится в выключенном
состоянии, он блокирует сообщение по текучей среде между питающей подающей линией 142 и рабочим отверстием В и между возвратной подающей линией 146 и рабочим отверстием А.
Кроме того, когда клапаны 158 и 162 рулевого управления находятся в их выключенных состояниях, правый клапан 162 рулевого управления имеет не перекрытую золотником, среднюю часть, имеющую входной конец, соединенный с возвратной линией 154, и имеющую выход, соединенный с входом не перекрытой золотником, средней части левого клапана 158 рулевого управления посредством соединительной линии 174. Выходной конец не перекрытой золотником средней части левого клапана 158 рулевого управления соединен с линией 175 подачи управляющего давления, которая соединена с исполнительным механизмом 168 нормально открытого пропорционального предохранительного клапана 170, который регулирует управляющее давление, подаваемое к нормально открытому редукционному клапану 172. Таким образом, управляющий исполнительный механизм 168 клапана 170 также соединен с возвратной линией 154.
За дросселем 176, предусмотренным в первом ответвлении линии 157 подачи управляющего давления, ответвляющейся от линии 156 подачи управляющего давления, по ходу потока присоединен левый пропорциональный клапан 178 управления потоком управляющей рабочей жидкости, предусмотренный с соленоидным управлением, который имеет управляющий исполнительный механизм 180 на одном конце и соленоид 182, предназначенный для приема переменного электрического тока, на другом конце. Клапан 178 находится в нормально открытом положении, в котором он соединяет линию 156 подачи управляющего давления с возвратной линией 154. Та зона первого ответвления линии 157 подачи управляющего давления, которая находится между дросселем 176 и клапаном 178, соединена с одним концом линии 186, имеющей второй конец, соединенный с линией 188, соединяющей управляющей исполнительный механизм 160 левого клапана 158 рулевого управления и управляющий исполнительный механизм 180 клапана 178 регулирования управляющего давления.
Аналогичным образом, за дросселем 190, предусмотренным во втором ответвлении линии 157 подачи управляющего давления, по ходу потока присоединен правый пропорциональный клапан 192 регулирования управляющего давления, предусмотренный с соленоидным управлением, имеющий управляющий исполнительный механизм 194 на одном конце и имеющий соленоид 196, предназначенный для приема переменного электрического тока, на другом конце. Нормально открытый клапан 192 соединяет линию 157 подачи управляющей рабочей жидкости с возвратной линией 154. В зоне между дросселем 190 и клапаном 192 со вторым ответвлением линии 157 подачи управляющего давления соединен один конец ответвления 198, имеющего второй конец, соединенный с линией 199 подачи управляющего давления, соединяющей управляющей исполнительный механизм 164 правого клапана 162 рулевого управления и управляющий исполнительный механизм 194 клапана 192 регулирования управляющего давления.
Во время операции рулевого управления, выполняемой посредством поворота рулевого колеса 60, электронный блок 66 управления в зависимости от направления поворота будет передавать или сигнал управления поворотом влево соленоиду 182 левого пропорционального клапана 178 управления потоком, или сигнал управления поворотом вправо соленоиду 196 правого пропорционального клапана 192 управления потоком, при этом данные сигналы управления поворотом пропорциональны сигналу 118 измеренной поступательной скорости, полученному электронным блоком 66 управления, а также соразмерены так, чтобы получать в результате такое количество рабочей жидкости, отмеряемое посредством левого или правого клапанов 158 и 162 рулевого управления для использования при приведении в действие цилиндра 106 рулевого управления, чтобы оно компенсировало величину указанной или ожидаемой внутренней утечки основного клапана 100 рулевого управления, представленную в виде информации, хранящейся в электронном блоке 66 управления.
В частности, если предположить, что оператор/водитель хочет повернуть транспортное средство 10 влево, то рулевое колесо 60 будет повернуто влево, что вызывает приведение в действие основного клапана 100 рулевого управления посредством вала 114 рулевого управления для обеспечения приведения в действие клапана 110 управления для соединения разветвленной линии 96 подачи давления подпитки с предназначенным для обеспечения поворота влево, рабочим отверстием L. В то же время датчик 116 поворота рулевого колеса передает сигнал электронному блоку 66 управления, который, в свою очередь, передает электрический сигнал 132 на включение соленоиду 130 клапана 128 возврата в нейтральное среднее положение, что вызывает смещение клапана 128 для соединения, предназначенного для обеспечения поворота влево, рабочего отверстия L с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами.
В то же время рабочая жидкость, проходящая через основной клапан 100 рулевого управления к цилиндру 106 рулевого управления, будет пополнена за счет работы автоматического клапана 104 рулевого управления. Данная операция начинается одновременно с передачей сигнала 132 включения клапану 128 посредством того, что электронный блок 66 управления передает сигнал 202 включения соленоиду 150 двухпозиционного запорного клапана 148 для обеспечения возможности срабатывания автоматического клапана 104 рулевого управления и передает пропорциональный управляющий сигнал 197 соленоиду 182 пропорционального клапана 178 регулирования управляющего давления, при этом данный
последний управляющий сигнал служит для изменения количества дополняющей рабочей жидкости в зависимости от поступательной скорости транспортного средства 10, определяемой посредством сигнала 86 поступательной скорости, передаваемого датчиком 64 поступательной скорости в электронный блок 66 управления.
Приведение в действие/включение двухпозиционного запорного клапана 148 приведет к смещению клапана 148 так, что будет обеспечено соединение ответвления 156 линии подачи управляющего давления с подающей линией 152, в результате чего повышается давление в управляющем исполнительном механизме 140 распределительного клапана 138, что обеспечивает смещение последнего так, что рабочая жидкость, подаваемая нагнетательным насосом 92, станет доступной для левого и правого клапанов 158 и 162 рулевого управления. При включении соленоида 182 пропорционального клапана 178 регулирования управляющего давления нормально открытый клапан 178 будет смещаться для блокирования прохода пропорционального количества рабочей жидкости, создающей управляющее давление, в возвратную линию 154. Благодаря дросселю 190 давление будет повышаться в ответвляющейся линии 186 и в линии 188 подачи управляющего давления, что обеспечивает смещение левого клапана 158 рулевого управления вправо, при этом пропорциональное количество рабочей жидкости, подаваемой посредством линии 142, будет подаваться в рабочее отверстие А, а также в линию 175 подачи управляющего давления, ведущую к управляющему исполнительному механизму 168 пропорционального предохранительного клапана 170. Рабочее отверстие А посредством подающей линии 134 соединено с предназначенным для обеспечения поворота влево отверстием 126 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами, в результате чего обеспечивается дополнение рабочей жидкости, поступающей из предназначенного для обеспечения поворота влево отверстия L основного клапана 100 рулевого управления. Добавляемое количество рабочей жидкости будет таким, которое требуется для компенсации нормальной утечки через основной клапан 100 рулевого управления, так что основной клапан рулевого управления может быть выбран как можно меньшим, и при этом может быть обеспечена подача достаточного количества рабочей жидкости для рулевого управления для применения транспортного средства.
Операция рулевого управления для поворота транспортного средства 10 вправо аналогична только что описанной операции за исключением того, что пропорциональный электрический сигнал 204 передается для приведения в действие клапана 192 управления вместо сигнала 197, передаваемого для приведения в действие клапана 178 управления, при этом в результате правый клапан 162 рулевого управления смещается вправо для соединения рабочего отверстия В с предназначенным для обеспечения поворота вправо отверстием 122 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами, при этом следует отметить, что основной клапан 110 управления потоком рабочей жидкости в системе рулевого управления теперь также будет подавать рабочую жидкость в предназначенное для обеспечения поворота вправо отверстие 122.
Другая функция автоматического клапана 104 рулевого управления заключается в обеспечении возврата цилиндра 106 рулевого управления в среднее положение, когда не поступает никакого сигнала поворота. Операция возврата в среднее положение начинается за счет того, что электронный блок 66 управления одновременно передает сигнал включения или сигнал на включение соленоиду 150 клапана 148 включения и передает сигнал включения соленоиду 130 клапана 128 возврата в среднее положение в ответ на показания датчика 81 положения электрического линейного исполнительного механизма 70, указывающие на то, что поступательная скорость стала равной нулю, и "показания" переключателя 88 в направляющем пазу 61 для ручки гидроуправления, указывающие на то, что рычаг 58 гидроуправления находится в нейтральном исходном положении. Сигнал включения, передаваемый электронным блоком 66 управления, обеспечивает включение клапана 148 включения, что вызывает его смещение влево и соединение источника PS управляющего давления с управляющим исполнительным механизмом 140 распределительного клапана 138, при этом обеспечивается смещение последнего влево, в результате чего линия 102 подачи рабочей жидкости соединяется с каждым из левого и правого клапанов 158 и 162 рулевого управления посредством разветвленной подающей линии 142 так же, как в случае вышеописанной операции рулевого управления. Так же, как описано выше, сигнал 132 вызывает включение клапана 128 возврата в среднее положение, что обеспечивает его смещение вправо для соединения, предназначенного для обеспечения поворота влево отверстия 126 цилиндра 106 рулевого управления передними колесами с предназначенным для обеспечения поворота влево, рабочим отверстием L с обеспечением сообщения по текучей среде между данными отверстиями, при этом рабочее отверстие L посредством клапана 110 рулевого управления с не перекрытой золотником, средней частью соединяется с предназначенным для обеспечения поворота вправо, рабочим отверстием R и, таким образом, с предназначенным для обеспечения поворота вправо отверстием 122 цилиндра 106 рулевого управления. Таким образом, отверстия 122 и 126 цилиндра будут теперь соединены друг с другом с обеспечением сообщения по текучей среде между ними.
В зависимости от положения пластины 76 рулевого управления, соединенной с шарнирным четы-рехзвенником 74, которое определяется датчиком 206 положения, который передает сигнал 208 положения пластины электронному блоку 66 управления, электронный блок управления будет передавать управляющий сигнал одному или другому из правого и левого клапанов 158 и 162 рулевого управления.
Например, в том случае, если сигнал положения, полученный электронным блоком 66 управления, указывает на то, что пластина 76 рулевого управления повернута для обеспечения правого поворота, электронный блок управления передаст управляющий сигнал соленоиду 182 клапана 178, так что клапан 178 сместится для отсечения линии 175 подачи рабочей жидкости, создающей управляющее давление, от возвратной линии 184. Благодаря дросселю 190 управляющее давление в линиях 186 и 188 повысится, что обеспечит смещение левого клапана 158 рулевого управления вправо для соединения линии 142 подачи управляющего давления с отверстием А для подачи давления к отверстию 126 цилиндра рулевого управления, что обеспечивает смещение поршневого штока 108 вниз на фиг. 2 для перевода поршня в среднее положение в цилиндре 106 рулевого управления, в результате чего пластина 76 рулевого управления перемещается в ее нейтральное положение. Возврат пластины 76 рулевого управления в ее нейтральное положение распознается датчиком 206 положения, при этом соответствующий сигнал будет получен электронным блоком 66 управления, в результате чего электронный блок управления прекратит передачу сигнала включения клапану 148 включения, передачу управляющего сигнала соленоиду 182 пропорционального распределительного клапана 178 и передачу сигнала на включение клапану 128 возврата в среднее положение, так что автоматический клапан 104 рулевого управления и клапан 128 возврата в среднее положение вернутся в их выключенные состояния.
В том случае, если сигнал положения, полученный электронным блоком 66 управления, указывает на то, что пластина 76 рулевого управления повернута для обеспечения левого поворота, электронный блок управления передаст сигнал соленоиду 196 распределительного клапана 192, так что клапан 192 сместится вправо для отсечения линии 191 подачи рабочей жидкости, создающей управляющее давление, от возвратной линии 184. Благодаря дросселю 176 управляющее давление в линиях 198 и 199 повысится, что обеспечит смещение правого клапана 162 рулевого управления вправо для соединения линии 142 подачи управляющего давления с отверстием В для подачи давления рабочей жидкости к отверстию 122 цилиндра рулевого управления, что обеспечивает смещение поршневого штока 108 вверх на фиг. 2 для перевода поршня в среднее положение в цилиндре 106, при этом следует отметить, что предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево отверстия 122 и 126 теперь будут соединены с обеспечением сообщения по текучей среде между ними посредством не перекрытой золотником, средней части клапана 110 основного клапана 100 рулевого управления. В данном случае датчик 206 положения также распознает возврат пластины 76 рулевого управления в ее нейтральное положение и выдаст электронному блоку 66 управления соответствующий сигнал, при этом электронный блок управления выполнит действия для прекращения передачи сигнала включения клапану 148 включения, в результате чего управляющее давление будет снято с клапана 138, что обеспечит возможность его перемещения в его нормально закрытое положение. Электронный блок 66 управления также прекратит передачу управляющего сигнала 204 правому пропорциональному клапану 192 регулирования управляющего давления, так что клапан 192 вернется в его нормально открытое положение, при котором рабочая жидкость, создающая управляющее давление, поступает в отстойник 94.
На фиг. 3А и 3В представлена электрогидравлическая система 209 усиления рулевого управления задними колесами, включающая в себя автоматический клапан 210 системы усиления рулевого управления задними колесами, предназначенный для подачи рабочей жидкости в клапан 290 рулевого управления задними колесами, при этом клапан 290 имеет соответственно левую и правую секции 292 и 294 клапана, предназначенные для управления работой правого и левого цилиндров 38 и 42 системы усиления рулевого управления задними колесами.
Насос HP высокого давления соединен с возможностью подачи рабочей жидкости высокого давления (например, 3000 фунтов на кв.дюйм (20684,28 кПа)) с клапаном 210 рулевого управления задними колесами посредством пропорционального делителя 212 потока, имеющего вход, соединенный с насосом HP, и имеющего один выход, соединенный с клапаном 210 управления посредством линии 214 подачи рабочей жидкости под давлением, и другой выход, соединенный с другими функциональными элементами F транспортного средства 10 питающей линией 216. Делитель 212 потока нормально смещен в положение, в котором насос HP соединен с линией 214. Источник PS управляющего давления соединен с автоматическим клапаном 210 рулевого управления задними колесами посредством разветвленной линии 218 подачи управляющего давления.
Автоматический клапан 210 системы усиления рулевого управления задними колесами, как показано на фиг. 3А, находится в состоянии готовности, в котором различные клапаны, предназначенные для избирательного регулирования потока рабочей жидкости высокого давления, поступающего в правое и левое рабочие отверстия RT и LT соответствующих секций 292 и 294 клапана рулевого управления задними колесами, находятся в нормально отключенных состояниях. В частности, автоматическое клапанное устройство включения в системе усиления рулевого управления задними колесами содержит двухпо-зиционный распределительный клапан 220 с сервоуправлением и двухпозиционный клапан 230, или клапан 230 включения, с соленоидным управлением.
Распределительный клапан 220 включает в себя управляющий исполнительный механизм 222 и находится в нормально закрытом положении, в котором он блокирует сообщение по текучей среде между линией 214 подачи рабочей жидкости под давлением и разветвленной линией 224 подачи рабочей жид
кости, а также блокирует сообщение по текучей среде между возвратной линией 226 и разветвленной подающей линией 228 возврата рабочей жидкости.
Клапан 230 включения, или двухпозиционный запорный клапан 230, с соленоидным управлением включает в себя соленоид 232 и показан в выключенном состоянии, в котором линия 234 подачи управляющего давления, предусмотренная между управляющим исполнительным механизмом 222 распределительного клапана 220 и одним концом двухпозиционного запорного клапана 230, соединена с возвратной линией 236 при одновременной блокировке сообщения по текучей среде между линией 238 подачи управляющего давления, соединенной с источником PS управляющего давления.
Каждая из разветвленной линии 224 подачи рабочей жидкости под давлением и разветвленной возвратной подающей линии 228 проходит от распределительного клапана 220 к пропорциональному клапанному устройству, предназначенному для обеспечения поворота влево и содержащему левый клапан 240 рулевого управления задними колесами, предусмотренный с сервоуправлением, и пропорциональный левый клапан 266 управления потоком управляющей рабочей жидкости, и к пропорциональному клапанному устройству, предназначенному для обеспечения поворота вправо и содержащему правый клапан 244 рулевого управления задними колесами, предусмотренный с сервоуправлением, и пропорциональный правый клапан 278 управления потоком управляющей рабочей жидкости,
Левый клапан 240 рулевого управления, предусмотренный с сервоуправлением, включает в себя управляющий исполнительный механизм 242, и правый клапан 244 рулевого управления, предусмотренный с сервоуправлением, включает в себя управляющий исполнительный механизм 246. Каждый из клапанов 240 и 244 рулевого управления находится в нормально выключенном состоянии.
В выключенном состоянии левый клапан 240 рулевого управления блокирует сообщение по текучей среде между разветвленной питающей подающей линией 224 и разветвленной подающей линией 248, соединенной с входным отверстием LT (см. фиг. 3В) секции 294 клапана рулевого управления задними колесами, и блокирует сообщение по текучей среде между разветвленной возвратной подающей линией 228 и разветвленной подающей линией 250, соединенной с входным отверстием RT секции 292 клапана рулевого управления задними колесами.
Аналогичным образом, когда правый клапан 244 рулевого управления задними колесами находится в выключенном состоянии, он блокирует сообщение по текучей среде между питающей подающей линией 224 и разветвленной подающей линией 250, соединенной с входным отверстием RT секции 284 клапана рулевого управления задними колесами, и блокирует сообщение по текучей среде между разветвленной возвратной подающей линией 228 и разветвленной подающей линией 248, соединенной с входным отверстием LT.
Кроме того, когда левый и правый клапаны 240 и 244 рулевого управления находятся в их выключенных состояниях, клапан 240 рулевого управления имеет входной конец не перекрытой золотником средней части, соединенный с возвратной линией 236, и имеет выходной конец, соединенный с входом не перекрытой золотником средней части правого клапана 244 рулевого управления посредством линии 252 подачи управляющего давления, при этом выход не перекрытой золотником средней части клапана 244 соединен с управляющим исполнительным механизмом 254 нормального открытого, пропорционального предохранительного клапана 256, который регулирует управляющее давление, подаваемое посредством линии 258 подачи управляющего давления к нормально закрытому редукционному клапану 260, взаимодействующему с пропорциональным делителем 212 потока.
Разветвленная линия 262 подачи управляющего давления соединена с линией 238 подачи управляющего давления. С одним ответвлением подающей линии 262 непосредственно за первым дросселем 264 по ходу потока соединен нормально открытый пропорциональный левый клапан 266 регулирования управляющего давления, предусмотренный с сервоуправлением, имеющий управляющий исполнительный механизм 268 на одном конце и имеющий на другом конце соленоид 270, предназначенный для приема переменного электрического тока. Нормально открытый клапан 266 соединяет линию 262 подачи управляющего давления с возвратной линией 236. Первое ответвление линии 262 подачи управляющего давления включает в себя дополнительную ответвляющуюся линию 272, имеющую один конец, соединенный с первым ответвлением подающей линии 262 в некотором месте между дросселем 264 и клапаном 266, и имеющую второй конец, соединенный с линией 274, соединяющей управляющий исполнительный механизм 242 левого клапана 240 рулевого управления и управляющий исполнительный механизм 268 клапана 266.
Аналогичным образом, во втором ответвлении линии 262 подачи управляющего давления непосредственно за вторым дросселем 276 по ходу потока присоединен нормально открытый пропорциональный правый клапан 278 регулирования управляющего давления, предусмотренный с сервоуправле-нием, имеющий управляющий исполнительный механизм 280 на одном конце и имеющий на другом конце соленоид 282, предназначенный для приема переменного электрического тока. Нормально открытый клапан 278 соединяет линию 262 подачи управляющей рабочей жидкости с возвратной линией 236. Со вторым ответвлением подающей линии 262 в зоне между дросселем 276 и пропорциональным клапаном 278 регулирования потока соединен один конец дополнительной ответвляющейся линии 284, имеющей второй конец, соединенный с линией 286, соединяющей управляющий исполнительный механизм
246 правого клапана 278 рулевого управления задними колесами и управляющий исполнительный механизм 280 клапана 282.
Как и в случае работы автоматического клапана 104 рулевого управления, работа автоматического клапана 210 системы усиления рулевого управления задними колесами начинается с того, что оператор/водитель вручную поворачивает рулевое колесо 60, в результате чего датчик 116 поворота рулевого колеса генерирует входной сигнал 118, который передается в электронный блок 66 управления, который, в свою очередь, передает сигнал 119 включения двухпозиционному запорному клапану 230, вызывая его смещение вправо (фиг. 3А) для соединения источника PS управляющего давления с управляющим исполнительным механизмом 222 клапана 220 управления посредством линии 238 подачи управляющего давления и питающей линии 234. Управляющее давление обеспечивает смещение клапана 220 вправо для соединения источника HP рабочей жидкости высокого давления с правым и левым клапанами 244 и 240 рулевого управления задними колесами посредством питающей линии 214 и разветвленной подающей линии 224.
Если предположить, что рулевое колесо 60 поворачивают для обеспечения правого поворота, то датчик 116 поворота рулевого колеса также будет выдавать сигнал с информацией, относящейся к направлению и скорости поворота, электронному блоку 66 управления, который использует данный сигнал вместе с сигналом 86 поступательной скорости и, возможно, другой хранящейся информацией для генерирования пропорционального сигнала рулевого управления, который подается к регулирующему соленоиду 282 правого клапана 278 управления потоком управляющей рабочей жидкости. Это вызывает смещение клапана 278 влево (фиг. 3А) и воспрепятствование проходу соответствующей величины потока управляющей рабочей жидкости, подаваемого в клапан 278 посредством питающей линии 238 и разветвленной подающей линии 262, в возвратную линию 236. Благодаря дросселю 264 управляющее давление рабочей жидкости будет повышаться в ответвляющейся линии 284 и соединительной линии 286 и вызывать смещение правого клапана 244 рулевого управления задними колесами влево для подачи рабочей жидкости высокого давления, имеющейся в подающей линии 224, в линию 250 выхода/возврата рабочей жидкости, которая соединена с предназначенным для обеспечения поворота вправо, рабочим отверстием RT секции 292 клапана рулевого управления задними колесами, при этом выходная/возвратная линия 248 соединена с отстойником 94 посредством разветвленной линии 228, клапана 220 и возвратной линии 226. Электронный блок 66 управления прекратит передавать сигналы, вызывающие включение соленоидов клапана 230 включения и клапана 278 управления потоком управляющей рабочей жидкости, когда сигналы обратной связи, полученные электронным блоком 66 управления, укажут на то, что заданный поворот, инициированный посредством поворота рулевого колеса 60, был выполнен.
Аналогичным образом, если рулевое колесо 60 поворачивают для инициирования левого поворота, то датчик 116 поворота рулевого колеса будет выдавать сигнал с информацией, относящейся к направлению и скорости поворота, электронному блоку 66 управления, который использует данный сигнал вместе с сигналом 86 поступательной скорости и, возможно, другой хранящейся информацией для генерирования пропорционального сигнала рулевого управления, который подается к регулирующему соленоиду 270 левого клапана 266 управления потоком управляющей рабочей жидкости. Это вызывает смещение клапана 266 влево (фиг. 3А) и воспрепятствование проходу соответствующей величины потока управляющей рабочей жидкости, подаваемого в клапан 278 посредством питающей линии 238 и разветвленной подающей линии 262, в возвратную линию 236. Благодаря дросселю 276 управляющее давление рабочей жидкости будет повышаться в ответвляющейся линии 272 и соединительной линии 274 и вызывать смещение левого клапана 240 рулевого управления задними колесами влево для подачи рабочей жидкости высокого давления, имеющейся в подающей линии 224, в линию 248 выхода/возврата рабочей жидкости, которая соединена с предназначенным для обеспечения поворота влево, рабочим отверстием LT секции 294 клапана рулевого управления задними колесами, при этом выходная/возвратная линия 250 соединена с отстойником 94 посредством разветвленной линии 228, клапана 220 и возвратной линии 226. Электронный блок 66 управления прекратит передавать сигналы, вызывающие включение соленоидов клапана 230 включения и клапана 266 управления потоком управляющей рабочей жидкости, когда сигналы обратной связи, полученные электронным блоком 66 управления, укажут на то, что заданный поворот, инициированный посредством поворота рулевого колеса 60, был выполнен.
Следует отметить, что линии 248 и 250 выхода/возврата рабочей жидкости, соответственно соединяющие клапан 210 рулевого управления задними колесами с левым и правым отверстиями LT и RT соответственно второй и первой секций 294 и 292 клапана 290 рулевого управления задними колесами, соответственно соединены с внутренними камерами 296 и 298 предназначенных для обеспечения поворота влево и вправо цилиндров 42 и 38 системы усиления рулевого управления посредством линий L2 и R1, в результате чего перепад давлений с противоположных сторон соответствующих левого и правого поршней 300 и 302 будет существовать во время операции поворота. Данный перепад давлений вызывает возникновение смещающей или способствующей повороту силы, которая должна быть приложена к колесам 20 и 22.
Два цилиндра 38 и 42 системы усиления рулевого управления задними колесами соединены последовательно друг с другом, и каждый цилиндр 38 и 42 системы усиления рулевого управления соединен
по текучей среде с некоторым числом клапанов и дросселирующих элементов, каждый из которых может быть отдельным от соответствующего цилиндра системы усиления рулевого управления или образовывать неотъемлемую часть соответствующего цилиндра системы усиления рулевого управления. Например, рабочая жидкость для подачи гидравлического давления, подаваемая посредством линии 248 в левое рабочее отверстие LT клапана 290 рулевого управления задними колесами, будет подводиться посредством линии L2 для повышения давления во внутренней камере 296 цилиндра 42 и смещения поршня 300 наружу для вытеснения рабочей жидкости из наружной камеры 304 в линию L1, которая соединена с линией R2 секции 292 клапана посредством соединительной линии 305. Из линии R2 рабочая жидкость вытесняется в наружную камеру 306 правого цилиндра 38 системы усиления рулевого управления для перемещения поршня 302 внутрь и вытеснения рабочей жидкости в линию R1.
Транспортное средство 10 выполнено с конфигурацией, обеспечивающей два диапазона скоростей, а именно диапазон для полевых работ, обеспечивающий максимальную скорость движения вперед, составляющую приблизительно 12 миль в час (19,312 км/ч), и диапазон для транспортирования, обеспечивающий максимальную скорость движения вперед, составляющую приблизительно 25 миль в час (40 км/ч). Первый дросселирующий элемент 308, используемый при низкой скорости для полевых работ, и двухпозиционный запорный клапан 310, используемый при полевых работах, соединены последовательно друг с другом между линиями R1 и R2 и соединены с линиями R1 и R2. Между линиями R1 и R2 подсоединены два дросселирующих элемента 312, используемые при более высоких скоростях, которые соединены последовательно друг с другом и параллельно дросселирующему элементу 308 и клапану 310, используемому при полевых работах, при этом клапан 314 сброса высокого давления и клапан 316, используемый при изменении направления, соединены параллельно друг другу и подсоединены к линиям R1 и R2 между данными линиями.
Аналогичным образом, между линиями L1 и L2 левой секции 294 клапана рулевого управления и к данным линиям L1 и L2 подсоединены второй дросселирующий элемент 318, используемый при низкой скорости для полевых работ, и второй двухпозиционный запорный клапан 320, используемый при полевых работах, вторая пара дросселирующих элементов 322, используемых при более высокой скорости, второй клапан 324 сброса высокого давления и второй клапан 326, используемый при изменении направления.
Первая и вторая пары соответствующих дросселирующих элементов 312 и 322, используемых при транспортировании, всегда находятся в открытом состоянии и обеспечивают возможность прохода рабочей жидкости к поршням 302 и 300 независимо от поступательной скорости или выбранного диапазона скоростей транспортного средства 10, так что каждое самоустанавливающееся колесо 20 и 22 может независимо перемещаться и устанавливаться в положение, задаваемое гидростатической системой с раздвоением потока мощности, которая взаимодействует с основными приводными колесами. Первая и вторая пары дросселирующих элементов 312 и 322 выполнены с такими размерами относительно основного гидравлического клапана 100 рулевого управления, что обеспечивается возможность корректировок положений самоустанавливающихся колес, но в. соответствии с входными воздействиями рулевого управления от автоматического клапана 210 рулевого управления задними колесами.
В показанном варианте осуществления пары дросселирующих элементов 312 и 322, используемых при транспортировании, представляют собой двунаправленные дросселирующие элементы, имеющие диаметр, составляющий приблизительно 0,035 дюйма (0,889 мм). Пары дросселирующих элементов 312 и 322, используемых при транспортировании, могут быть выбраны с другим диаметром в зависимости от конкретного применения. Дросселирующий элемент меньшего диаметра обеспечит возможность более точного управления от клапана 290 рулевого управления задними колесами, но не обеспечит самоустановки в соответствии с системой с раздвоением потока мощности столь же быстро.
Клапаны 310 и 320, используемые при полевых работах, соответственно включают в себя встроенные соленоиды 310А и 320А. В показанном варианте осуществления клапаны 310 и 320, используемые при полевых работах, нормально выключены и закрыты. При включении клапанов, используемых при полевых работах, обеспечивается возможность потока между линиями R1 и R2 через дросселирующий элемент 308 и обеспечивается возможность потока между линиями L1 и L2 через дросселирующий элемент 318. Каждый из дросселирующих элементов 308 и 318 имеет диаметр, составляющий приблизительно 0,041 дюйма (1,0414 мм). Каждый из соленоидов 310А и 320А соединен с электронным блоком 66 управления и получает управляющий сигнал включения, когда электронный блок 66 управления получает сигнал от датчика 84 поступательной скорости, который показывает, что поступательная скорость находится на уровне первого порогового значения или ниже первого порогового значения (например, представляет собой типовую рабочую скорость, равную приблизительно 12 миль в час (19,312 км/ч), или меньшую чем приблизительно 12 миль в час (19,312 км/ч)). Таким образом, когда поступательная скорость равна первой пороговой скорости или меньше ее, пары клапанов 310 и 320, используемых при полевых работах, открываются для обеспечения возможности более свободного прохода рабочей жидкости от одного конца цилиндров 38 и 42 к другому по сравнению с ситуацией, когда скорость транспортного средства находится в диапазоне скоростей транспортирования. Это позволяет каждому самоустанавливающемуся колесу 20 и 22 поворачиваться при меньшем гидравлическом сопротивлении независимо от
входных воздействий от клапана 210 рулевого управления задними колесами, так что повороты и маневренность улучшаются.
Клапаны 314 и 324 сброса высокого давления могут иметь обычную конструкцию и выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность их открытия при давлении, превышающем заданное давление рабочей жидкости, для обеспечения возможности прохода потока рабочей жидкости в любом из двух направлений, и по существу представляют собой предохранительные клапаны, которые позволяют самоустанавливающимся колесам 20 и 22 поворачиваться независимо от входного воздействия, вызывающего принудительный поворот при рулевом управлении, такой как повороты в конце поля и т.д. В показанном варианте осуществления клапаны 314 и 324 сброса высокого давления настроены на открытие при давлении, составляющем приблизительно 1100 фунтов на кв.дюйм (7584,236 кПа).
Клапаны 316 и 326, используемые при изменении направления машины, соответственно включают в себя соленоиды 316А и 326А и нормально отключены и закрыты. Соленоиды 316А и 326А клапанов 316 и 326, используемых при изменении направления, включаются посредством сигнала от электронного блока 66 управления, когда электронный блок управления получает сигнал скорости, указывающий на то, что транспортное средство 10 работает при низкой скорости. Таким образом, в том случае, когда направление движения машины изменяется с направления вперед на направление назад или наоборот и вызывает конфликт между входными воздействиями рабочей жидкости для гидравлической системы и входными воздействиями со стороны грунта на самоустанавливающиеся колеса 20 и 22 во время перехода, когда самоустанавливающиеся колеса поворачиваются из одного направления в другое, открытие клапанов 316 и 326, используемых при изменении направления, приведет к наличию свободного канала для прохода рабочей жидкости от одного конца цилиндров 38 и 42 рулевого управления к другому. Как только скорость превысит нижний порог скорости, электронный блок 66 управления прекратит подачу управляющего сигнала включения, что обеспечит возможность возврата клапанов, используемых при изменении направления, в их нормально закрытые положения.
Полагают, что работа рулевого управления транспортного средства 10 очевидна из вышеприведенного описания, достаточно сказать, что посредством использования автоматического клапана 104 рулевого управления, который соответствует автоматическим клапанам рулевого управления, предназначенным для использования вместе с глобальными системами определения местоположения, используемыми в настоящее время на многих современных транспортных средствах, можно дополнить выходной поток рабочей жидкости, используемый при рулевом управлении и обеспечиваемый основным клапаном 100 рулевого управления, для компенсации нормальной внутренней утечки, в результате чего обеспечивается возможность использования основного клапана рулевого управления, который имеет меньший размер, при этом уменьшаются затраты, связанные с основным клапаном рулевого управления и любыми взаимодействующими с ним компонентами, которые должны иметь большие размеры при использовании с клапанами рулевого управления, имеющими больший размер. Кроме того, посредством выполнения отдельного автоматического клапана 210 рулевого управления задними колесами можно обеспечить подачу высокого давления (например, приблизительно в десять раз превышающего давление для осуществления рулевого управления передними колесами) для работы цилиндров 38 и 42 системы усиления рулевого управления задними колесами с целью преодоления высокого сопротивления повороту самоустанавливающихся колес 20 и 22 в полевых условиях.
Кроме того, следует понимать, что всякий раз, когда электрический линейный исполнительный механизм 70, который используется для контроля поступательной скорости, находится в положении, показывающем, что поступательная скорость стала равной нулю, и переключатель 88 приводится в действие, чтобы показать, что ручка гидроуправления находится в ее исходном положении, автоматический клапан 104 рулевого управления приводится в действие для управления работой цилиндра 106 рулевого управления для перемещения рычагов 52 и 54 регулирования рабочего объема в нейтральные положения, при этом данное положение определяется датчиком 206, взаимодействующим с осью 78 поворота управляющей пластины 76. Данная операция обеспечит прекращение какого-либо движения транспортного средства, вызываемого входным воздействием рулевого управления, а также обеспечит установку рычагов 52 и 54 регулирования рабочего объема в заданные положения для инициирования последовательности [действий] при запуске с нейтрали, если двигатель 50 транспортного средства остановлен и запускается вновь.
После описания предпочтительного варианта осуществления становится очевидно, что могут быть выполнены различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Транспортное средство, имеющее переднюю пару ходовых колес с гидростатическим приводом, в которой управление направлением движения осуществляется посредством подачи дифференциального гидравлического потока в соответствующие гидравлические приводные двигатели, соединенные с передней парой управляемых ходовых колес, два гидравлических насоса, соответственно соединенных с возможностью подачи рабочей жидкости для гидравлических систем в приводные двигатели и включающих в себя первый и второй рычаги регулирования рабочего объема, цилиндр двойного действия системы рулевого управления передними колесами, имеющий поршневой шток, соединенный с рычажным механизмом, включающим в себя избирательно поступательно перемещаемую и поворотную пластину системы рулевого управления, соединенную с первым и вторым рычагами регулирования рабочего объема для регулирования рабочих объемов двух гидравлических насосов, рычаг гидроуправления, выполненный с возможностью избирательного смещения из нейтрального исходного положения для инициирования скоростей движения транспортного средства вперед и назад, управляемый вручную основной клапан рулевого управления передними колесами, соединенный с возможностью приема входных воздействий рулевого управления от вала, управляемого рулевым колесом, и имеющий предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево отверстия для рабочей жидкости, соединенные соответственно с предназначенными для обеспечения поворота вправо и влево отверстиями цилиндра двойного действия системы рулевого управления, для приведения в действие поршневого штока цилиндра рулевого управления для осуществления поворота управляющей пластины, при этом основной клапан рулевого управления имеет нормальную заданную внутреннюю утечку рабочей жидкости под давлением при приведении его в действие для подачи такой рабочей жидкости под давлением в одно или другое из предназначенных для обеспечения поворота вправо или влево отверстий для рабочей жидкости, при этом устройство рулевого управления содержит
электронный блок управления;
датчик входных воздействий рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью определения входного воздействия рулевого управления, передаваемого основному клапану рулевого управления от рулевого колеса и с возможностью генерирования сигнала входного воздействия рулевого управления передними колесами, соответствующего определенному входному воздействию рулевого управления, при этом данный сигнал входного воздействия рулевого управления передается в электронный блок управления;
датчик скорости транспортного средства, присоединенный с возможностью определения скорости поступательного движения транспортного средства вперед и с возможностью генерирования соответствующего сигнала поступательной скорости транспортного средства, при этом данный сигнал поступательной скорости передается в электронный блок управления;
электрогидравлический автоматический клапан рулевого управления передними колесами, присоединенный с возможностью избирательной подачи рабочей жидкости системы рулевого управления в первое и второе отверстия цилиндра рулевого управления и включающий в себя нормально выключенное, реагирующее на электрические сигналы клапанное устройство включения, электрически соединенное с указанным электронным блоком управления, и нормально выключенные, реагирующие на электрические сигналы правое и левое пропорциональные клапанные устройства рулевого управления передними колесами, электрически соединенные с указанным электронным блоком управления;
при этом указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения, и с возможностью избирательной передачи одного из пропорционального сигнала управления поворотом вправо и пропорционального сигнала управления поворотом влево тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления такого количества воздействующей рабочей жидкости в цилиндр рулевого управления, которое приблизительно равно нормальной, заданной внутренней утечке основного клапана рулевого управления.
2. Транспортное средство по п.1, дополнительно содержащее нормально выключенный, реагирующий на электрические сигналы клапан возврата в среднее положение, расположенный в одной из указанных правой и левой линий рулевого управления и блокирующий сообщение по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами в выключенном состоянии; при этом указанный электронный блок управления электрически соединен с указанным клапаном возврата в среднее положение и выполнен с возможностью срабатывания в ответ на получение указанного сигнала входного воздействия рулевого управления для передачи инициирующего сигнала клапану возврата в среднее положение для обеспечения смещения последнего в положение
2.
включения, в котором возможность сообщения по текучей среде между основным клапаном рулевого управления и цилиндром рулевого управления передними колесами обеспечивается посредством одной из правой и левой предназначенных для рулевого управления, гидравлических линий, содержащей клапан возврата в нейтральное среднее положение.
3. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее в себя то, что
указанный основной клапан имеет не перекрытую золотником среднюю часть, соединяющую отверстия, предназначенные для обеспечения поворота вправо и влево, друг с другом, когда никакого входного воздействия не получено от цилиндра рулевого управления;
электрический исполнительный механизм для регулирования поступательной скорости, соединенный с указанным рычажным механизмом и выполненный с возможностью приведения его в действие для сообщения поступательного движения указанной управляющей пластине для осуществления изменений положений первого и второго рычагов регулирования рабочего объема, чтобы тем самым обеспечить изменения поступательной скорости;
датчик положения исполнительного механизма, соединенный с исполнительным механизмом, предназначенным для регулирования поступательной скорости, и выполненный с возможностью приведения в действие для генерирования электрического сигнала положения исполнительного механизма, при этом сигнал положения исполнительного механизма передается в электронный блок управления;
датчик обратной связи по положению, предназначенный для рулевого управления и взаимодействующий с указанной управляющей пластиной для генерирования электрического сигнала обратной связи, характеризующего положение при повороте указанной управляющей пластины, при этом сигнал обратной связи передается в указанный электронный блок управления;
переключатель, определяющий исходное положение, предназначенный для определения того, когда рычаг гидроуправления находится в исходном положении, и генерирующий сигнал исходного положения, при этом сигнал исходного положения передается в электронный блок управления;
указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала положения исполнительного механизма, сигнала обратной связи и сигнала исходного положения и выполнения действий в ответ на сигнал положения исполнительного механизма, указывающий, что поступательная скорость стала равной нулю, и на сигнал исходного положения, указывающий, что рычаг гидроуправления находится в исходном положении, для передачи сигнала включения клапанному устройству включения, передачи пропорционального сигнала рулевого управления для включения соответствующего одного из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления для обеспечения направления рабочей жидкости системы рулевого управления в цилиндр рулевого управления передними колесами для обеспечения возврата поршня цилиндра в его центральное положение и для передачи инициирующего сигнала указанному клапану возврата в среднее положение для обеспечения возможности перемещения поршня цилиндра рулевого управления передними колесами в нейтральное положение, соответствующее движению по прямой, при этом электронный блок управления прекращает передачу сигналов включения, пропорционального рулевого управления и инициирования в ответ на сигнал обратной связи по положению при рулевом управлении, указывающий, что цилиндр рулевого управления достиг его среднего положения.
4. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее систему усиления рулевого управления задними колесами, включающую в себя
правое и левое задние самоустанавливающиеся колеса;
правый и левый цилиндры системы усиления рулевого управления задними колесами, соединенные соответственно для осуществления поворота указанных правого и левого задних самоустанавливающихся колес, при этом каждый из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления имеет внутреннее и наружное отверстия;
нормально выключенный, электрогидравлический, автоматический клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, включающий в себя клапанное устройство включения, включающее в себя реагирующее на электрические сигналы устройство включения, соединенное с электронным блоком управления для приема сигнала включения, и включающий в себя нормально выключенные, пропорциональные правое и левое клапанные устройства системы усиления рулевого управления задними колесами, соответственно включающие в себя правое и левое реагирующие на электрические сигналы устройства, соединенные с возможностью автоматического соответствующего приема пропорциональных сигналов системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами от указанного электронного блока управления для автоматического избирательного обеспечения выходных потоков рабочей жидкости для рулевого управления правого и левого задних колес, при этом указанные выходные потоки рабочей жидкости пропорциональны указанным сигналам системы усиления рулевого управления правым и левым задними колесами;
клапан системы усиления рулевого управления задними колесами, содержащий правую секцию клапана, предназначенную для управления правым цилиндром рулевого управления задними колесами, и левую секцию клапана, предназначенную для управления левым цилиндром рулевого управления задними колесами, при этом правая секция клапана включает в себя правое отверстие, соединенное между
предназначенным для обеспечения поворота вправо выходным потоком рабочей жидкости из правого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием правого цилиндра системы усиления рулевого управления, при этом левая секция клапана включает в себя левое отверстие, соединенное между предназначенным для обеспечения поворота влево, выходным потоком рабочей жидкости из левого клапанного устройства системы усиления рулевого управления задними колесами и внутренним отверстием левого цилиндра системы усиления рулевого управления, причем наружные отверстия каждого из правого и левого цилиндров системы усиления рулевого управления соединены друг с другом;
указанный электронный блок управления выполнен с возможностью обработки сигнала входного воздействия рулевого управления, сигнала поступательной скорости транспортного средства и информации, относящейся к указанной нормальной величине утечки, и с возможностью передачи сигнала включения клапанному устройству включения и пропорционального сигнала системы усиления рулевого управления задними колесами тому одному из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления, которое соответствует направлению поворота, указанному сигналом входного воздействия рулевого управления, в результате чего обеспечивается соответствующая подача указанным одним из правого и левого пропорциональных клапанных устройств рулевого управления одного из предназначенных для обеспечения поворота вправо и влево выходных потоков для рабочей жидкости соответственно в правую и левую секции клапана, предусмотренные в клапане системы усиления рулевого управления задними колесами.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025740
- 1 -
025740
- 1 -
025740
- 1 -
025740
- 1 -
025740
- 4 -
025740
- 16 -