DE3619331C2 - - Google Patents
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- DE3619331C2 DE3619331C2 DE19863619331 DE3619331A DE3619331C2 DE 3619331 C2 DE3619331 C2 DE 3619331C2 DE 19863619331 DE19863619331 DE 19863619331 DE 3619331 A DE3619331 A DE 3619331A DE 3619331 C2 DE3619331 C2 DE 3619331C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelsteuereinrichtung für
eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges nach einer im
Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
In Kraftfahrzeugen werden in steigendem Maße Lenksysteme verwendet,
die mit einem nur dem momentanen Bedarf entsprechenden
Druckmittelstrom, im allgemeinen Öl, versorgt werden.
Schwankungen des Strombedarfes der Lenkanlage werden dabei
entweder über eine Verstellpumpe ausgeglichen oder es wird
über ein Stromteilventil einem entsprechend großen Ölstrom
der jeweilige Bedarf für die Lenkanlage entnommen. Der Rest
wird einem weiteren Verbraucher zur Verfügung gestellt.
Sowohl die Verstelleinrichtung der Regelpumpe, als auch das
Stromteilventil bei einem zweiten Verbraucher benötigen jedoch
infolge Massenträgheit und Dämpfung eine gewisse Zeit,
um sich auf die jeweiligen Betriebszustände einzustellen.
In der DE-OS 31 49 026 ist eine Druckmittelsteuereinrichtung
für zwei über je einen Stromzweig durch eine Hochdruckpumpe
versorgte hydraulische Stellvorrichtungen beschrieben. Dabei
wird der absolute Druck in der Pilotstromleitung mit dem absoluten
Druck in der Arbeitsstromleitung zur Lenkung verglichen.
Die Ventileinrichtung selbst mit der Meßblende ist in
der Arbeitsstromleitung eingebaut.
Fährt man die Arbeitshydraulik
auf einen hohen Druck, würde dieser Druck über die
Arbeitsstromleitung bis zum Lenkventil gelangen und dadurch
eine entsprechend hohe Belastung bedeuten. Dies soll durch
die vorbekannte Ventileinrichtung verhindert werden bzw. es
wird dafür gesorgt, daß die Drücke in der Pilotstrom- und
der Arbeitsstromleitung gleich sind. Dies bedeutet: wenn
die Lenkung nicht betätigt wird, ist die Pilotstromleitung
drucklos und somit auch die Arbeitsstromleitung drucklos.
Zur Vermeidung von Ratterschwingungen müssen jedoch
Dämpfungsmaßnahmen vorgesehen werden, die im allgemeinen so
ausgebildet sind, daß sie bei einer Verstellung in Richtung
kleinerer Ölstrom zur Lenkung wirksam werden. Dies bedeutet
jedoch, daß die Lenkung bei dynamischen Vorgängen kurzzeitig
mit einem zu großen Ölstrom versorgt wird. Der Überschuß
strom zur Lenkung bewirkt an der das Stromteilventil steu
ernden Meßblende ein starkes Ansteigen des Differenzdruckes.
Damit erhält die Dosierpumpe der Lenkung, die ihr Öl ja über
die stromaufwärts von der Meßblende gelegene Arbeitsleitung
für den Arbeitsstrom bezieht, kurzzeitig einen zu hohen
Druck. Dieser zu hohe Druck stellt das Lenkventil zu weit in
Richtung Neutrallage zurück und es muß, nachdem sich das
Stromteilventil auf den neuen Betriebszustand eingestellt
hat, wieder aus der Neutrallage ausgelenkt werden. Dieser
Vorgang kann sich beim Drehen am Lenkhandrad ständig wieder
holen und führt zu niederfrequenten Druckschwankungen im
Lenkungskreis mit einer so hohen Amplitude, daß die Lenkein
schläge deutlich ungleichförmig erfolgen können.
Das gleiche Problem ergibt sich jedoch auch, wenn statt einem
zweiten Verbraucher eine Regelpumpe zur alleinigen Versor
gung des Lenksystemes verwendet wird. Auch die Regelpumpe
arbeitet aufgrund ihrer Massenträgheit mit einer gewissen Zeitver
zögerung, weshalb es ebenfalls zu den genannten Schwierig
keiten kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde
eine Druckmittelsteuereinrichtung der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, bei der die niederfrequente Druckschwingungen bei
Lenkvorgängen vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Ventileinrichtung vom Druck vor der Meßblende in der anderen
Schaltrichtung gesteuert wird und einer kurzzeitigen Pilotstromerhöhung
über die normale Stromhöhe hinaus entgegenwirkt
indem sie überschüssiges Druckmittel direkt oder indirekt
zum Druckmitteltank oder zu einer zweiten Stelleinrichtung führt.
Durch die Dämpfung des Stromteilventils kann es bei dynamischen Vorgängen nun
zu einem Stromüberschuß der Pilotstromleitung kommen, daß die
Druckmittelsteuereinrichtung wegen der Dämpfung nur verzögert
reagiert. Bei einem solchen kurzzeitigen Stromüberschuß
in der Pilotstromleitung steigt die Druckdifferenz an der
Meßblende stark an. Diese überhöhte Druckdifferenz wirkt nun
auf die erfindungsgemäße Ventileinrichtung, die wegen ihrer
Ungedämpftheit kurzzeitig anspricht und entweder überschüssiges
Druckmittel aus der Pilotstromleitung über eine Abströmleitung
abführt oder die Dämpfung der Druckmittelsteuereinrichtung
vorübergehend verringert, so daß die Druckmittelsteuereinrichtung
selbst einer Erhöhung des Pilotstromes
schnell entgegenwirken kann.
Auf diese Weise kommt es nicht zu den problematischen niederfrequenten
Druckschwingungen. Bei einer Druckmittelsteuerung
mit nur einem Verbraucher, nämlich der Lenk
einrichtung, wird man das überschüssige Druckmittel zum Tank
zurückführen, während man bei einem zweiten Verbraucher das
überschüssige Druckmittel statt zum Tank auch der Stellein
richtung des zweiten Verbrauchers zuführen kann.
Die Meßblende kann an beliebiger Stelle im Pilotstrom ange
ordnet sein. In vorteilhafter Weise wird man jedoch die Meß
blende zur Erzeugung eines Differenzdruckes gleichzeitig als
Meßblende für die Regelpumpe oder das Stromteilventil und
für die erfindungsgemäße Ventileinrichtung ausbilden.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß ein Druckverlust
nur einmal auftritt.
Bei einer Druckmittelsteuereinrichtung mit einem zweiten
Verbraucherkreis, bei der zur
Stromaufteilung zwischen der Druckmittelpumpe und der Meß
blende ein durch eine Feder vorgespanntes Stromteilventil
angeordnet ist, kann in einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen sein, daß die Ventileinrichtung mit
einer Dämpfungsblende versehen ist, die über
eine Steuerleitung mit der von der Feder abgewandten Seite
des Kolbens des Stromteilventiles verbunden ist.
Die Dämpfungsblende sorgt dafür, daß im Normalbetrieb das
Stromteilventil gedämpft ist, da es anderenfalls zu hochfre
quenten Druckschwankungen kommen würde. Durch eine entspre
chende Umschaltung der Ventileinrichtung aufgrund eines
übermäßigen Differenzdruckes wird jedoch verhindert, daß
überschüssiges Druckmittel zum Steuer- bzw. Lenkventil
gelangt.
Hierzu kann vorgesehen sein, daß die Dämpfungsblende in
einem 2/2-Ventil angeordnet ist und bei einer unzulässigen
Pilotstromerhöhung überbrückbar ist.
Dies bedeutet, daß bei einem zu hohen Differenzdruck zwar
die Dämpfung des Stromteilventiles ausgeschaltet wird,
da dies aber nur kurzzeitig der Fall ist, ergeben sich daraus
keine Probleme.
Möchte man jedoch keine Eingriffe in die Dämpfungseinrich
tung des Stromteilventiles vornehmen, so kann die Ventilein
richtung als Strombegrenzungsventil ausgebildet sein, das
mit einer Abströmleitung verbindbar ist, welche bei einer
unzulässigen Pilotstromerhöhung zur Rückführung des über
schüssigen Druckmittels mit dem zweiten Verbraucherkreis
verbindbar ist.
Auf diese Weise wird die Dämpfung des Stromteilventiles
nicht beeinträchtigt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestal
tung liegt darin, daß der Überschußstrom zur Lenkung nicht
verloren geht, sondern dem zweiten Verbraucher zur Verfügung
steht.
Damit bei einer Schaltung des Strombegrenzungsventiles, in
der das überflüssige Druckmittel abgeleitet werden soll,
kein Druckmittel aus dem Zweig für den zweiten Verbraucher
über die Abströmleitung fließt, wenn der Druck in dem zwei
ten Verbraucherkreis höher ist als der Druck in dem Zweig
für den Pilotstrom, kann vorgesehen sein, daß in der Ab
strömleitung ein in Richtung auf den zweiten Verbraucher
kreis hin sich öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist.
Statt einer Rückführung des überschüssigen Druckmittels zu
dem zweiten Verbraucher kann dieses ggf. auch zu dem Tank
zurückgeleitet werden. Ebenso kann auch statt einer direkten
Einleitung des überschüssigen Druckmittels in den zweiten
Verbraucherkreis dieses über in dem Stromteilventil vorhan
dene Steuerkanten dem zweiten Verbraucherkreis zugeführt
werden.
Diese Ausgestaltung ist konstruktiv einfach durchführbar.
Die Arbeitsleitung für den Arbeitsstrom der Lenkung zweigt
vor der Meßblende ab. Auf diese Weise muß der Arbeitsstrom
zur Lenkung nicht durch die erfindungsgemäße Einrichtung
geführt werden.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1: eine hydraulische Schaltung der erfin
dungsgemäßen Druckmittelsteuereinrichtung
mit einem zweiten Verbraucher mit einer
Stelleinrichtung, wobei die Dämpfung eines
Stromteilventiles in Abhängigkeit vom
Pilotstrom verringert wird.
Fig. 2 und 3: eine hydraulische Schaltung entsprechend
der nach der Fig. 1, wobei der Stromüber
schuß zur Lenkung über ein Strombegren
zungsventil abgebaut und dem zweiten Ver
braucher zugeführt wird.
Fig. 4: eine hydraulische Schaltung für eine er
findungsgemäße Druckmittelsteuereinrich
tung, das nur für eine Lenkeinrichtung
vorgesehen ist.
Fig. 5 und 6: schematisch im Aufbau die in den Fig. 1
und 3 dargestellte Ventileinrichtung.
Die Lenkeinrichtung besteht aus einer Dosierpumpe 1 und ei
nem Lenkventil 2. Über Leitungen 3 und 4 ist
ein Stellmotor 5 angeschlossen. Die Stromversorgung der
Lenkung erfolgt über eine Pumpe 6 und ein Stromteilventil 7.
Der Förderstrom der Pumpe 6 schwankt dabei entsprechend den
Drehzahländerungen des sie antreibenden Motors.
Das Lenkventil 2 wird bei nicht betätigtem Lenkhandrad nur
mit einem kleinen konstanten Pilotstrom über eine Leitung 8
gespeist. Die Größe dieses Pilotstroms bestimmt der Quer
schnitt einer Meßblende 15. Der Differenzdruck an dieser
Meßblende steuert in bekannter Weise das Stromteilventil 7,
indem der Druck nach der Meßblende über eine Steuerleitung
17 auf die Federseite des Stromteilventils 7 und der Druck
vor der Meßblende 15 über eine später noch beschriebene
Dämpfungseinrichtung auf die federabgewandte Seite des
Stromteilventils 7 geleitet wird.
In der gezeichneten Neutrallage des Lenkventils 2 fließt der
Pilotstrom über eine Rückleitung 9 im Lenkventil ungedros
selt zu einem Druckmitteltank 11 ab. Der restliche Strom der
Pumpe 6 kann über eine Leitung 10 einem weiteren Verbrau
cher, nämlich einem Stellmotor 12 und einem Steuerventil 13, zuge
führt werden. Bei nicht betätigtem Steuerventil 13 fließt
das dem Steuerventil 13 zugeführt Öl ungedrosselt über eine
Leitung 14 zum Druckmitteltank 11 zurück.
Wird bei betätigtem Lenkhandrad das Lenkventil 2 nach links
oder nach rechts verschoben, dann wird die Verbindung zwi
schen der Leitung 8 und der Leitung 9 in dem Lenkventil zu
nehmend gedrosselt. In der Leitung 8 steigt damit der Druck
an. Über eine Arbeitsleitung 16 ist das Lenkventil 2 vor der
Meßblende 15 an die Leitung 8 angeschlossen. Damit steht in
der Arbeitsleitung 16 der um den Differenzdruck an der Meß
blende 15 erhöhte Druck der Leitung 8. Über entsprechende
Umschaltkanten im Lenkventil 2 wird die Arbeitsleitung 16 in
bekannter Weise mit der Zulaufseite der Dosierpumpe 1 und
die Ablaufseite der Dosierpumpe mit dem Stellmotor 5 verbun
den. Der über die Dosierpumpe zum Stellmotor fließende Öl
strom wird durch diese Anordnung über die Arbeitsleitung 16
vor der Meßblende 15 des Stromteilventils 7 entnommen.
In bekannter Weise verringert sich dabei der in der Leitung
10 zu einem weiteren Verbraucher fließende Strom um den von
der Lenkung über die Arbeitsleitung 16 entnommenen Strom.
Gemäß Fig. 1 befindet sich eine Ventileinrichtung 20 mit
einer Dämpfungsblende 18 in der Pilotstromleitung 8. Der
Kolben des Stromteilventils 7 wird über die Dämpfungsblende
18 gedämpft, da der Druck vor der Meßblende 15 in der ge
zeichneten Neutralstellung der Ventileinrichtung 20 über die
Blende 18 und eine Leitung 19 auf die federabgewandte Stirn
seite des Stromteilkolbens geleitet wird. Um einen schnellen
Druckaufbau bei Betätigung der Lenkung zu ermöglichen, wird
die Dämpfungsblende 18 durch ein Rückschlagventil 21 umgan
gen. Bei einem Verschieben des Kolbens des Stromteilventils
7 nach links, kann das Öl damit von der federabgewandten
Stirnfläche schnell über das Rückschlagventil 21 verdrängt
werden, d. h. das Schließen der Steuerkante zur Leitung 10
erfolgt schnell. Das Öffnen der Steuerkante zur Leitung 10
erfolgt dagegen langsam, da das Öl über die Dämpfungsblende
18 und die Leitung 19 zur federabgewandten Stirnseite des
Stromteilkolbens fließen muß. Dadurch entsteht das eingangs
beschriebene Problem. Ein Wegfall der Dämpfungsblende 18 ist
jedoch nicht möglich, da sonst hochfrequente Druckschwingun
gen durch das Stromteilventil verursacht werden können.
Die Dämpfungsblende 18 ist nun über das erfindungsgemäße
federbelastete Ventil 20 schaltbar in diesem angeordnet. Die
federseitige Stirnfläche des Ventilkolbens des Ventiles 20
wird über eine Leitung 22 mit dem Druck nach der Meßblende
15 und die federabgewandte Stirnseite des Kolbens der Ven
tileinrichtung 20 über eine Leitung 23 mit dem Druck vor der
Meßblende 15 beaufschlagt.
Wird die Feder 24 des Ventils 20 so stark gemacht, daß sich
das Ventil 20 nur bei Differenzdrücken an der Blende 15
größer dem normalen Regeldifferenzdruck für das Stromteil
ventil 7 gegen die Feder verschiebt, dann ist das Stromteil
ventil 7 normalerweise gedämpft. Bei kurzzeitigem Stromüber
schuß an der Blende 15 steigt der Differenzdruck an dieser
Blende so stark an, daß sich der Kolben des Ventils 20 gegen
die Feder verschiebt und damit den Druck vor der Meßblende
15 ungedrosselt über die Leitung 19 zu der federabgewandten
Stirnseite des Kolbens 7 A leitet. Damit ist während der
Dauer des Stromüberschusses an der Blende 15 ein schnelles
Verschieben des Kolbens des Stromteilventils 7 gegen die
Feder möglich. Der niederfrequente Schwingungsvorgang läßt
sich dadurch verlustfrei verhindern bzw. dämpfen.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung
zur Steuerung der Stromversorgung der Lenkung entsprechend
Fig. 1, bestehend aus den Ventilen 7 und 20.
Der Strom der Pumpe 6 kommt über eine Anschlußbohrung 25,
eine Kolbennut 28 in eine Gehäusenut 29 des Ventiles 7 bzw.
20 und von dort über eine Bohrung 30 und einen Ringspalt 31
zur Meßblende 15, die als Querbohrung in einem Innenkolben
35 ausgeführt ist. Nach Durchströmen der Meßblende 15 kommt
das Öl über die Innenbohrung 32 zum Anschluß der Leitung 8.
Der Druck vor der Meßblende 15 wird über den Ringspalt 31,
eine Bohrung 33 und die Dämpfungsblende 18 auf die federabge
wandte Stirnseite des Kolbens 7 A des Stromteilventiles und
der Druck nach der Meßblende 15 über die Bohrung 32 auf die
federseitige Stirnseite des Kolbens 7 A geleitet. Sobald der
Differenzdruck an der Meßblende 15 den Wert Kraft einer
Feder 26, die sich zwischen dem Gehäuse und einer Stirnseite
des Kolbens 7 A des Stromteilventiles abstützt, dividiert
durch die Querschnittsfläche des Kolbens 7 A erreicht hat,
verschiebt sich der Kolben 7 A nach rechts und stellt eine
Verbindung zwischen einer Kolbennut 28 und einer Gehäusenut
34 her, an welcher die Leitung 10 angeschlossen ist. An die
Gehäusenut 29 ist die den Arbeitsstrom der Lenkung führende
Arbeitsleitung 16 angeschlossen.
Die bisher beschriebene Einrichtung funktioniert wie ein
bekanntes Stromteilventil.
Bei einem Verschieben des Kolbens 7 A gegen die Feder muß der
auf der federabgewandten Stirnseite sich vergrößernde Raum
über die Bohrung 33 und die Dämpfungsblende 18 befüllt wer
den. Beim Verschieben des Kolbens 7 A nach links muß auf der
federabgewandten Stirnseite Öl verdrängt werden. Dabei öff
net der Differenzdruck an der Blende 18 einen mit einer schwa
chen Feder 27 belasteten Ventilkegel 49, wodurch eine Umge
hung der Blende 18 möglich wird.
Der Differenzdruck der Meßblende 15 steht gleichzeitig über
die Bohrung 33 und die Bohrung 32 auch über dem mit einer
Feder 24 belasteten Innenkolben 35. Der zum Verschieben des
Kolbens 35 erforderliche Differenzdruck ist jedoch größer
als der Differenzdruck zum Verschieben des Kolbens 7 A, d. h.
der Quotient Kraft der Feder 26 geteilt durch Querschnitts
fläche des Kolbens 7 A ist kleiner als der Quotient Kraft der
Feder 24 geteilt durch Querschnittsfläche des Kolbens 35.
Ist nun kurzzeitig die Verbindung zwischen der Kolbennut 28
und der Gehäusenut 34 zu stark gedrosselt, d. h. der Kolben
7 A zu weit links, dann steigt der Strom über die Meßblende
15 und damit der Differenzdruck über dieser Meßblende an.
Infolge der Dämpfungsblende 18 verschiebt sich der Kolben 7 A
dabei nicht schnell genug nach rechts. Der hohe Differenz
druck an der Blende 15 verschiebt jedoch den Kolben 35 gegen
die Feder 24 nach rechts und gibt eine Querbohrung 36 im
Schaft des Ventilkegels 49 frei. Dadurch wird zu dem Strom
weg über die Blende 18 eine zusätzliche Verbindung zwischen
dem Ringspalt 31 und der federabgewandten Stirnseite des
Kolbens 7 A geschaffen, die eine schnelle Bewegung des Kol
bens 7 A nach rechts zuläßt.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit, die gestellte
Aufgabe zu lösen. Anstelle des Ventils 20 in Fig. 1 wird
hierfür ein Strombegrenzungsventil 37 verwendet. Die Däm
pfungsblende 18 bleibt dabei unveränderbar. Das Strombegren
zungsventil 37 besteht aus einem mit einer Feder 38 belaste
ten Kolben 37 A. Der Differenzdruck der Meßblende 15 wird
über eine Leitung 39 auf die Federseiten der Ventile 7 und
37 bzw. über die Leitungen 16 und 40 auf die federabgewand
ten Seiten geleitet. Die Kolbenflächen und Federn sind dabei
so abgestimmt, daß das Strombegrenzungsventil 37 normaler
weise in der gezeichneten Neutralstellung bleibt. Sobald
jedoch das Stromteilventil 7 infolge der Dämpfungsblende 18
eine kurzzeitige Stromüberhöhung in der Leitung 8 zuläßt,
steigt der Differenzdruck an der Meßblende 15 so stark an,
daß sich der Kolben des Strombegrenzungsventils 37 nach
rechts gegen die Feder 38 verschiebt und eine Verbindung von
der Leitung 8 über eine Leitung 41 und ein Rückschlagventil
42 zur Leitung 10 zuläßt. Damit kann die Stromspitze zu dem
Zweitverbraucher hin abgebaut werden.
Das Rückschlagventil 42 ist erforderlich, um bei nach rechts
verschobenem Kolben 37 A und einem in der Leitung 10 gegen
über der Leitung 8 höheren Druck einen Ölstrom von der Lei
tung 10 über die Leitung 41 zur Leitung 8 zu verhindern.
Bei gleichzeitig betätigten Ventilen 2 und 13 kann der Druck
in der Leitung 10 höher als in der Leitung 8 sein. Damit
kann das Ventil 37 den Ölstrom in der Leitung 8 nicht mehr
begrenzen. Dies ist erfahrungsgemäß aus verschiedenen später
noch beschriebenen Gründen auch nicht unbedingt erforder
lich.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel ähnlich dem der
Fig. 2, bei dem das Rückschlagventil 42 aus Fig. 2 durch
eine zusätzliche Steuerkante am Stromteilventil 7 ersetzt
wurde.
Das von dem Strombegrenzungsventil 37 in die Leitung 41 ab
strömende Öl fließt über diese Steuerkante in die Leitung
10. Ist der Druck in der Leitung 10 größer oder gleich dem
Druck in der Leitung 8, wird die Verbindung im Stromteil
ventil 7 zwischen den Leitungen 41 und 10 unterbrochen.
Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Stromteilven
tils 7 entsprechend der schematischen Darstellung nach Fig.
3. Die Funktion des Stromteilventils entspricht weitgehend
der Beschreibung zu Fig. 5. Der Ölstrom der Pumpe 6 kommt
über die Anschlußbohrung 25, die Kolbennut 28 und die Ge
häusenut 29, die Bohrungen 30 und 43 zur Meßblende 15. Von
der Meßblende 15 strömt das Öl über eine Bohrung 44 zur Lei
tung 8. Der Druck vor der Meßblende 15 steht direkt auf der
federabgewandten Stirnseite eines Kolbens 45 und über die
Dämpfungsblende 18 auf der federabgewandten Stirnseite des
Kolbens 7 A. Der Druck nach der Meßblende 15 steht direkt auf
der federseitigen Stirnfläche des Kolbens 45 und über die
Bohrung 44 auf der federseitigen Stirnfläche des Kolbens 7 A.
Der Quotient Kraft der Feder 26, die sich zwischen dem Kol
ben 7 A und dem Gehäuse abstützt, dividiert durch Quer
schnittsfläche des Kolbens 7 A ist kleiner als der Quotient
Kraft der Feder 46, die zwischen dem Kolben 7 A und dem Kol
ben 45 eingespannt ist, dividiert durch die Querschnittsflä
che des Kolbens 45. Dadurch bleibt der Kolben 45 normaler
weise in der gezeichneten Neutralstellung.
Tritt an der Meßblende 15 ein Stromüberschuß auf, dann er
höht sich der Differenzdruck an dieser Blende so stark, daß
sich der Kolben 45 gegen die Feder 46 nach rechts ver
schiebt. Dadurch kommt über die Querbohrungen 47 eine Ver
bindung zwischen der Bohrung 43 und der Gehäusenut 34 zu
stande. Über diese Verbindung kann der Überschußstrom zur
Leitung 10 und damit zum Zweitverbraucher abfließen.
Die Lage der Querbohrungen 47 ist in axialer Richtung auf
dem Kolben 7 A so gewählt, daß sie bei laufender Pumpe 6 und
nicht betätigten Verbrauchern teilweise oder ganz aus der
Nut 34 nach rechts austauchen. In diesem Betriebszustand wird
sich der Kolben 7 A soweit nach rechts verschieben, daß die Steuerkante zwi
schen der Kolbennut 28 und der Gehäusenut 29 nur wenig ge
öffnet ist, da über diese Verbindung nur der kleine Pilot
strom fließt, während der ganze restliche Pumpenstrom zur
Gehäusenut 34 fließt.
Wird die Leitung 8 von der Lenkung mit Druck beaufschlagt,
dann schiebt sich der Kolben 7 A nach links, wobei die Quer
bohrungen 47 in die Gehäusenut 34 eintauchen. Damit kann die
erfindungsgemäße Einrichtung wirksam werden. Wird dagegen
vom Zweitverbraucher die Leitung 10 auf Druck gefahren, dann
verschiebt sich der Kolben 7 A soweit nach rechts, daß die
Querbohrungen 47 aus der Gehäusenut 34 austauchen. Damit ist
bei einem in der Leitung 10 gegenüber der Leitung 8 höheren
Druck ein Kurzschluß zwischen der Gehäusenut 34 und der Boh
rung 43 unmöglich.
Sobald der Druck in der Leitung 10 größer ist als in der
Leitung 8, wird die erfindungsgemäße Ventileinrichtung damit
unwirksam. Erfahrungsgemäß wirkt sich das nicht nachteilig
aus, da die Druckdifferenzen an den Steuerkanten des Ventil
kolbens 7 A zwischen der Kolbennut 28 und den Gehäusenuten 29
bzw. 34 bei gleichzeitiger Betätigung beider Verbraucher in
der Regel geringer sind als bei der Betätigung eines Ver
brauchers alleine. Damit wird der Regelvorgang allgemein
"entschärft". Außerdem wirken die Strömungskräfte an der
Steuerkante zwischen Kolbennut 28 und Gehäusenut 29 in Rich
tung kleiner werdendem Strom zur Lenkung und unterstützen
damit eine Bewegung des Kolbens 7 A in Richtung kleiner wer
dendem Strom zur Lenkung.
Wenn die erfindungsgemäße Ventileinrichtung immer wirksam
sein soll, kann die Leitung 41 der Fig. 2 auch direkt mit
dem Druckmitteltank 11 verbunden werden. Große Verluste wer
den auch dann nicht auftreten, da das Strombegrenzungsventil
37 nur Stromspitzen abbaut.
In der Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt,
bei der kein zweiter Verbraucher vorhanden ist. Diese Druckmittel
steuereinrichtung dient lediglich zur Versorgung der Lenk
einrichtung. Hierbei wird eine Regelpumpe 6 A verwendet. In
diesem Falle entfällt selbstverständlich eine gesonderte
Dämpfungsblende und das Stromteilventil. Die genannten Teile
stellen praktisch den Regelmechanismus der Pumpe dar. Vor
handen ist jedoch ebenfalls die Meßblende, deren Differenz
druck den Regelmechanismus der Regelpumpe 6 A steuert. Ist
nun die Regelpumpe 6 A kurzzeitig zu weit ausgeschwenkt, d. h.
liefert sie zuviel Druckmittel, so steigt der Differenzdruck
an der Meßblende über den zulässigen Sollwert hinaus an. In
diesem Falle leitet das Strombegrenzungsventil 37 das über
schüssige Druckmittel über eine Rücklaufleitung 48 zum
Druckmitteltank 11 ab.
Claims (8)
1. Druckmittelsteuereinrichtung für eine Lenkeinrichtung
eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckmittelpumpe mit einem
Steuerorgan bzw. mit einem Stromteilventil, einem Druckmitteltank,
einem Lenkventil und einer hydraulischen
Stelleinrichtung zur Radlenkung, wobei zwischen der Druck
mittelpumpe und dem Lenkventil eine Meßblende in einer Lei
tung für einen der Anregelung des Arbeitsdruckes dienenden
Pilotstrom angeordnet ist und wobei eine Arbeitsleitung für
den Arbeitsstrom der Lenkung vor der Meßblende abzweigt und neben dem
Steuerorgan bzw. dem Stromteilventil eine Ventileinrichtung
vorgesehen ist, die vom Druck hinter der Meßblende in der
einen Schaltrichtung gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung vom Druck vor der Meßblende (15) in
der anderen Schaltrichtung gesteuert wird und einer kurzzeitigen
Pilotstromerhöhung über die normale Stromhöhe hinaus
entgegenwirkt, indem sie überschüssiges Druckmittel direkt
oder indirekt zum Druckmitteltank (11) oder zu einer zweiten
Stelleinrichtung (12) führt.
2. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Blende zur Erzeugung eines Differenzdruckes in bei Einrichtungen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannter
Weise die Meßblende (15) für den Pilotstrom ist.
3. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit
einem zweiten Verbraucherkreis mit einer Stelleinrichtung,
wobei zur Stromaufteilung zwischen der Druckmittelpumpe und
der Meßblende ein durch eine Feder vorgespanntes Stromteil
ventil angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung (20, 37) mit einer Dämpfungsblende (18)
versehen ist, die über eine Steuerleitung (19
bzw. 40) mit der von der Feder (26) abgewandten Seite des
Kolbens (7 A) des Stromteilventiles (7) verbunden ist.
4. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dämpfungsblende (18) in einem 2/2-Ventil (20) angeordnet
ist und bei einer unzulässigen Pilotstromerhöhung überbrück
bar ist.
5. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung als Strombegrenzungsventil (37) ausge
bildet ist, das mit einer Abströmleitung (41) verbindbar
ist, welche bei einer unzulässigen Pilotstromerhöhung zur
Abführung des überschüssigen Druckmittels mit dem zweiten
Verbraucherkreis verbindbar ist.
6. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Abströmleitung (41) ein in Richtung auf den zweiten
Verbraucherkreis hin sich öffnendes Rückschlagventil (42)
angeordnet ist.
7. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung als Strombegrenzungsventil (37) ausge
bildet ist, das mit einer Abströmleitung (48) verbindbar
ist, welche bei einer unzulässigen Pilotstromerhöhung zur
Rückführung des überschüssigen Druckmittels mit dem Tank
(11) verbindbar ist.
8. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung als Strombegrenzungsventil (37) ausge
bildet ist, das mit einer Abströmleitung (41) verbindbar
ist, welche bei einer unzulässigen Pilotstromerhöhung zur
Rückführung des überschüssigen Druckmittels mit einer mit
dem zweiten Verbraucherkreis verbindbaren Steuerkante in dem
Stromteilventil (7) verbindbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
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