DE19963343B4 - Pressure control device for a hydraulic steering unit - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Steuern eines Drucks für eine hydraulische Lenkeinheit mit einer Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeitsanschlüsse aufweist, einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruck- und einen mit einer Drucksenke verbundenen Niederdruckanschluß aufweist, einem Steuerdruckanschluß und einer Steueranordnung zwischen Versorgungsanschlußanordnung und Arbeitsanschlußanordnung, die in ihrem Vorlauf eine Reihenschaltung aus mehreren gesteuerten Drosseln und einem Meßmotor und in ihrem Rücklauf mindestens eine gesteuerte Rücklaufdrossel aufweist, wobei der Steuerdruckanschluß über eine gesteuerte Lastfühldrossel mit der Drucksenke verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastfühldrossel (21) vom Rücklauf (12) getrennt ist und im Rücklauf (12) ein Druckhalteventil (17) angeordnet ist.Device for controlling a pressure for a hydraulic steering unit with a working connection arrangement which has two working connections, a supply connection arrangement which has a high-pressure and a low-pressure connection connected to a pressure sink, a control pressure connection and a control arrangement between the supply connection arrangement and the working connection arrangement which are connected in series in their lead comprising at least one controlled return throttle consisting of several controlled throttles and a measuring motor and in their return, the control pressure connection being connected to the pressure sink via a controlled load sensing throttle, characterized in that the load sensing throttle (21) is separated from the return (12) and in the return ( 12) a pressure holding valve (17) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Drucks für eine hydraulische Lenkeinheit mit einer Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeitsanschlüsse aufweist, einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruck- und einen mit einer Drucksenke verbundenen Niederdruckanschluß aufweist, einem Steuerdruckanschluß und einer Steueranordnung zwischen Versorgungsanschlußanordnung und Arbeitsanschlußanordnung, die in ihrem Vorlauf eine Reihenschaltung aus mehreren gesteuerten Drosseln und einem Meßmotor und in ihrem Rücklauf mindestens eine gesteuerte Rücklaufdrossel aufweist, wobei der Steuerdruckanschluß über eine gesteuerte Lastfühldrossel mit der Drucksenke verbunden ist.The invention relates to a device to control a pressure for a hydraulic steering unit with a working connection arrangement, the two work connections has, a supply connection arrangement that a high pressure and has a low pressure connection connected to a pressure sink, a control pressure connection and a control arrangement between the supply connection arrangement and working connection arrangement, the a series connection consisting of several controlled chokes in its lead and a measuring motor and in their return at least one controlled return throttle has, the control pressure connection via a controlled load sensing throttle is connected to the pressure sink.
Eine derartige Vorrichtung ist aus
Eine weitere derartige Lenkeinrichtung
ist aus
Eine bevorzugte Anwendung findet eine derartige Vorrichtung in Traktoren, Ackerschlepper, Zugmaschinen oder selbstfahrenden Arbeitsmaschinen, die aufgrund ihrer beabsichtigten Verwendung mit relativ grobstolligen Reifen, d.h. einem relativ groben Profil, ausgerüstet sind. Ein derartiges Profil ist sehr sinnvoll im Gelände, setzt jedoch den Fahrkomfort beim Fahren auf einer glatten Unterlage, beispielsweise einer Straße, herab. Der Fahrkomfort wird zum einen dadurch gestört, daß der Fahrer aufgrund des groben Reifenprofils Vibrationen ausgesetzt ist. Diese Vibrationen können aber durch eine entsprechende Federung der Fahrerkabine oder des Fahrersitzes weitgehend entschärft werden. Kritischer ist, daß die Vibrationen auf das Lenksystem zurückwirken. Dies führt zu teilweise erheblichen Geräuschen in der Fahrerkabine.A preferred application is found such a device in tractors, tractors, tractors or self-propelled machinery that, due to their intended Use with relatively coarse tires, i.e. a relative rough profile, equipped are. Such a profile is very useful in the field but the driving comfort when driving on a smooth surface, for example a street, down. On the one hand, driving comfort is disturbed by the fact that the driver is exposed to vibrations due to the rough tire tread. This Vibrations can but by appropriate suspension of the driver's cab or the Driver's seat largely defused become. What is more critical is the vibration affect the steering system. this leads to to some considerable noise in the driver's cabin.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fahrkomfort zu erhöhen.The invention is based, the Increase driving comfort.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Lastfühldrossel vom Rücklauf getrennt ist und im Rücklauf ein Druckhalteventil angeordnet ist.This task is done with a device of the type mentioned in that the load sensing throttle is separated from the return is and in reverse a pressure maintaining valve is arranged.
Mit dieser Anordnung erreicht man, daß an der Arbeitsanschlußanordnung ein Rückhaltedruck oder "Back pressure" erzeugt werden kann, so daß der Lenkmotor sozusagen von beiden Seiten mit Druck beaufschlagt wird. Dadurch erhält man ein steiferes System, das weniger zum Schwingen neigt. Bislang war dieser "Back pressure" oder Rückhaltedruck gleich dem Tankdruck beispielsweise 0,8 bar. Mit dem Druckhalteventil kann man nun diesen Rückhaltedruck erhöhen, beispielsweise auf 20 bar, so daß er in den Bereich des Leerlaufdrucks kommt. Diese Maßnahme allein hätte allerdings eine negative Auswirkung auf den Lastfühldruck. Bei ansonsten unveränderter Anordnung würde der Lastfühldruck um die gleiche Druckdifferenz ansteigen, so daß dementsprechend auch der Leerlaufdruck ansteigen würde. Man hätte dann zwar ein steiferes System, müßte aber die Komponenten, die zur Erzeugung und Steuerung des hydraulischen Drucks verwendet werden, entsprechend stärker ausbilden. Darüber hinaus würde sich im Leerlauf die Druckdifferenz über die Vorrichtung im Grunde nicht ändern. Diese Nachteile werden vermieden, wenn man die Lastfühldrossel vom Rücklauf trennt. In diesem Fall wird der Lastfühlanschluß für die Lastfühldrossel nach wie vor mit der Drucksenke verbunden, so daß der Druckabfall über die Lastfühldrossel eine zuverlässige Aussage über den benötigten Druck im System erlaubt. Als Steuerdruckanschluß kann der normale Lastfühlanschluß verwendet werden. Im folgenden wird daher auch der Begriff "Lastfühlanschluß" verwendet.With this arrangement, that at the Working connection arrangement a back pressure can be generated, so that the Steering motor is pressurized from both sides, so to speak. This gives you get a stiffer system that is less prone to vibrate. So far was this "back pressure "or retention pressure equal to the tank pressure, for example 0.8 bar. With the pressure control valve you can now use this retention pressure increase, for example to 20 bar, so that it is in the range of idle pressure comes. This measure alone would have however, it has a negative impact on the load sensing pressure. With otherwise unchanged Arrangement would the load sensing pressure around the same pressure difference increase, so that accordingly Idle pressure would increase. You would have then a more rigid system, but would have the components that be used to generate and control the hydraulic pressure, correspondingly stronger form. About that would out the idle pressure difference across the device basically do not change. These disadvantages are avoided if you use the load sensing choke from the return separates. In this case, the load sensor connection for the load sensor choke is still with the Pressure sink connected so that the Pressure drop over the load sensor choke a reliable Statement about the needed System pressure allowed. The normal load sensor connection can be used as the control pressure connection become. The term “load sensor connection” is therefore also used below.
Vorzugsweise ist das Druckhalteventil als vorgespanntes Rückschlagventil ausgebildet. Der Öffnungsdruck des Rückschlagventils bestimmt den Druck, den das Druckhalteventil hält. Eine derartige Ausgestaltung ist relativ einfach zu realisieren. Durch ein Austauschen oder Verändern einer zum Vorspannen des Rückschlagventils verwendeten Feder läßt sich der Druck des Druckhalteventils leicht verändern und so unterschiedlichen Gegebenheiten anpassen.The pressure holding valve is preferably designed as a prestressed check valve. The opening pressure of the check valve determines the Pressure that the pressure holding valve holds. Such an embodiment is relatively easy to implement. By exchanging or changing a spring used to bias the check valve, the pressure of the pressure-maintaining valve can be easily changed and thus adapted to different circumstances.
Vorzugsweise ist das Druckhalteventil zwischen der Drucksenke und der Rücklaufdrossel angeordnet. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Rücklaufdrossel bei jeder Verstellbewegung der Lenkeinheit durchströmt ist und damit am Lenkverhalten beteiligt ist. Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil die entsprechenden Vibrationen hauptsächlich bei Kurvenfahrten auftreten, wenn die Räder auf ihren Außenkanten laufen. Dort befindet sich in der Regel die gröbste Profilierung.The pressure holding valve is preferably arranged between the pressure sink and the return throttle. This Arrangement ensures that the return throttle flows through with each adjustment movement of the steering unit and is involved in the steering behavior. This is especially because of that advantageous because the corresponding vibrations are mainly at Cornering occurs when the wheels are on their outer edges to run. There is usually the roughest profile.
Vorteilhafterweise ist die Arbeitsanschlußanordnung mit einer Rücksaugventilanordnung verbunden, die über eine Rücksaugleitung mit der Drucksenke verbunden ist. Damit vermeidet man Kaviationserscheinungen in der Lenkeinheit beziehungsweise dem Lenkmotor, wenn Kräfte von außen auf die gelenkten Räder wirken. Eine derartige Rücksaugventilanordnung ist an sich bekannt.The working connection arrangement is advantageous with a suction valve arrangement connected that over a suction line is connected to the pressure sink. This avoids signs of cavitation in the steering unit or the steering motor when forces of Outside on the steered wheels Act. Such a return valve arrangement is known per se.
Vorzugsweise ist die Rücksaugleitung zwischen dem Druckhalteventil und der Rücklaufdrossel mit dem Rücklauf verbunden. Die Rücksaugventilanordnung kann dann zunächst auf den "eingeschlossenen" Druck zurückgreifen, um im Fall einer durch äußere Kräfte bewirkten Bewegung des Lenkmotors Hydraulikflüssigkeit nachzuführen. Dies ermöglicht eine schnellere Reaktion, weil zum Nachfüllen bereits Hydraulikflüssigkeit unter einem erhöhten Druck zur Verfügung steht.The return line is preferably connected to the return between the pressure control valve and the return throttle. The suction valve assembly can then first use the "enclosed" pressure, to in the case of one caused by external forces Track the movement of the steering motor hydraulic fluid. This enables one Faster response because hydraulic fluid is already used for refilling under an elevated Printing available stands.
Hierbei ist bevorzugt, daß in der Rücksaugleitung parallel zum Druckhalteventil ein zweites Rückschlagventil mit entgegengesetzter Öffnungsrichtung angeordnet ist.It is preferred that in the return suction parallel to the pressure control valve, a second check valve with the opposite opening direction is arranged.
Dieses zweite Rückschlagventil ermöglicht einerseits das Rücksaugen von der Drucksenke, beispielsweise dem Tank. Es sperrt aber andererseits dann zuverlässig ab, wenn eine Druckdifferenz anliegt, die in Öffnungsrichtung des Druckhalteventils gerichtet ist. Durch die Verwendung von zwei antiparallel geschalteten Rückschlagventilen wird der mechanische Aufbau vereinfacht.This second check valve enables on the one hand sucking back from the pressure sink, for example the tank. On the other hand, it locks reliable from when there is a pressure difference directed in the opening direction of the pressure control valve is. Through the use of two non-parallel check valves the mechanical structure is simplified.
Vorzugsweise ist die Lastfühldrossel zwischen einer ersten und einer zweiten Drossel mit dem Vorlauf verbunden und eine Verbindungsdrossel verbindet den Vorlauf vor der ersten Drossel mit dem Rücklauf zwischen der Rücklaufdrossel und dem Druckhalteventil. Diese Verbindungsdrossel hat zwei Funktionen. Zum einen sichert die Verbindungsdrossel, die in der Neutralstellung des Lenkwinkelgebers geöffnet ist, eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf, über die Wärme übertragen werden kann. Die Temperatur der Steueranordnung kann damit vergleichmäßigt werden, was das Lenkverhalten, insbesondere Reaktionen auf Änderungen des vorgegebenen Lenkwinkels, verbessert. Zum anderen kann über diese Verbindungsdrossel das Rücksaugen erleichtert werden, weil auch hier Hydraulikflüssigkeit mit einem erhöhten Druck zur Verfügung steht. Die Verbindungsdrossel ist auch in der Lage, den erforderlichen Gegendruck oder "Back pressure" im Rücklauf zu liefern, wobei bei Überschreiten des eingestellten Drucks das Druckhalteventil öffnen kann.The load sensing throttle is preferably between a first and a second throttle with the flow connected and a connecting throttle pre-connects the flow the first throttle with the return between the return throttle and the pressure control valve. This connection choke has two functions. On the one hand, the connection throttle secures that in the neutral position of the steering angle sender opened is a fluid connection between the forward and the return, through which Transfer heat can be. The temperature of the control arrangement can thus be made more uniform, what the steering behavior, especially reactions to changes the predetermined steering angle, improved. Second, about this Connection throttle sucking back be relieved because here too hydraulic fluid with an increased pressure to disposal stands. The connection choke is also able to meet the required Back pressure or "back pressure "in the return deliver, being exceeded of the set pressure can open the pressure control valve.
Vorzugsweise ist das Druckhalteventil auf einen Wert eingestellt, der mehr als 50% eines Leerlaufdrucks beträgt. Je nach dem, wie hoch der eingestellte Wert ist, kann man die "Steifigkeit" des Systems beeinflussen. Werte von mehr als 50% des Leerlaufdrucks haben sich bewährt.The pressure holding valve is preferably set to a value that is more than 50% of an idle pressure is. Depending on how high the set value is, the "rigidity" of the system can be influenced. Values of more than 50% of the idle pressure have proven themselves.
Mit Vorteil ist der Hochdruckanschluß mit einem Prioritätsventil verbunden. Dieses Prioritätsventil wird gleichzeitig dafür verwendet, den Lastfühldruck zur Verfügung zu stellen. Damit läßt sich die Verteilung von Hydraulikflüssigkeit auf die Lenkeinheit und gegebenenfalls andere Arbeitseinheiten besser steuern.The high pressure connection with one is advantageous priority valve connected. This priority valve will at the same time for that used the load sensing pressure to disposal to deliver. So that can the distribution of hydraulic fluid better on the steering unit and possibly other work units Taxes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention is illustrated below of a preferred embodiment described in more detail in connection with the drawing. Show here:
Der Zylinder
Die Vorrichtung
Die Vielzahl der Drosseln ist erforderlich,
weil sowohl im Vorlauf
Die Drosseln A1, A4 und A5 sind in
der Neutralstellung geschlossen, wie aus
An einem Punkt
Der Rücklauf
Der Vorlauf
Ferner ist eine Rücksaugleitung
Das Prioritätsventil
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