DE3729899A1 - Hydraulischer stellantrieb - Google Patents
Hydraulischer stellantriebInfo
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- 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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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1554—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1572—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stellantrieb nach der
Gattung des Anspruchs 1. Bekannte Stellantriebe sind mit Wegmeß
sensoren ausgestattet, welche die genaue Position der Kolbenstange
ermitteln und über entsprechende Steuermittel Maßnahmen durchführen,
so daß Ist- und Sollwert übereinstimmen. Solche Antriebe sind häufig
recht einfach auszubilden und arbeiten auch exakt, sie genügen
jedoch bestimmten Sonderzwecken nicht.
Der erfindungsgemäße Antrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er sehr exakt und
betriebssicher arbeitet, indem vorteilhafterweise auch eine Redun
danz vorgesehen ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Be
schreibung und Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt drei Ausfüh
rungsbeispiele in schematischer Darstellung.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist mit 10 eine Pumpe bezeich
net, die von der Brennkraftmaschine 11 eines Fahrzeugs angetrieben
ist. Die Pumpe 10 saugt Druckmittel aus einem Behälter 12 an und
fördert es in eine Druckleitung 13, die zu einem Druckspeicher 14
führt. Von der Druckleitung 13 zweigt eine Leitung 15 ab, die bis zu
einem Druckschalter 16 führt. Von der Leitung 15 zweigen zwei Lei
tungen 17, 18 ab; die Leitung 17 führt über ein Rückschlagventil 20
zu einem elektromagnetisch betätigbaren Wegeventil 19, die Leitung
18 führt über ein Rückschlagventil 21 ebenfalls zu einem elektro
magnetisch betätigbaren Wegeventil 22. Die Wegeventile 19, 22 sind
als 3/2-Wegeventile ausgebildet. Die Leitung 17 führt über das Wege
ventil 19 weiter zum Druckraum 24 eines doppelt wirkenden Gleich
laufzylinders 25, die Leitung 18 führt über das Wegeventil 22 zum
anderen Druckraum 26 des Gleichlaufzylinders. Die Kolbenstange 27
des Gleichlaufzylinders dient zur Hinterachslenkung eines Fahrzeugs.
Von der Druckleitung 13 zweigt eine Leitung 28 ab, die in eine Rück
laufleitung 29 mündet, die vom Wegeventil 19 ausgeht und zum Behäl
ter 29 führt. In der Leitung 29 ist ein elektromagnetisch betätig
bares Proportionalventil 30 angeordnet. Von einer Stelle zwischen
dem Proportionalventil 30 und dem Wegeventil 19 geht noch eine Lei
tung 31 aus, die zum Wegeventil 22 führt. Parallel an die Drucklei
tung 13 ist ein Speicherladeventil 32 angeschlossen, in der Druck
leitung befindet sich hinter der Pumpe ein Filter 33 mit Bypass
leitung 34. Damit ist der hydraulische Teil des Stellantriebs be
schrieben.
Der Stellantrieb dient für die Hinterachslenkung eines Kraftfahr
zeugs. Für deren exakte Funktion und Ansteuerung ist ein elek
tronisches Steuergerät 35 vorgesehen, das durch einen strichpunk
tierten Kasten markiert ist. Dieses weist einen Bordrechner 36 auf,
der von dem das Fahrzeug Bedienenden betätigt wird. Das elek
tronische Steuergerät weist außerdem eine erste Einheit 37 auf, die
sich auf die Auswertung der Istwerte bezieht - wobei sich Istwerte
auf die Stellung der Kolbenstange 27 bezieht - und eine zweite Ein
heit 38, über welche die Wegeventile 19, 22 angesteuert werden.
Außerdem stehen mit der Einheit 37 ein Positionsregler 39 in Wirk
verbindung, der ebenfalls über die Stellung der Kolbenstange 27
informiert ist, und ein Ventilregler 40 für das Proportionalventil
30. Von dessen Elektromagnet 30 A führt eine Leitung 43 zum Ventil
regler 40. Außerdem ist das Proportionalventil mit einem Weggeber 42
ausgestattet, von dem eine Leitung 44 ebenfalls zum Ventilregler
führt. Der Ventilregler erhält den Sollwert für die Stellung der
Kolbenstange 27 von der elektronischen Einheit 37. Diese speist
außerdem den Istwert der Kolbenstangenstellung dem Positionsregler
39 ein. Dieser ist - wie auch die Einheit 37 - über eine Leitung 45
mit einem Weggeber 46 verbunden, der über ein Gelenk 47 an die linke
Seite der Kolbenstange angeschlossen ist. An der rechten Seite der
Kolbenstange ist ebenfalls über ein Gelenk 48 ein Weggeber 49 ange
schlossen, von dem eine Leitung 50 zur elektronischen Einheit 37
führt. Dieser werden also stets die Istwerte der Kolbenstange 27
zugeführt. Gehäusefest angeordnete Druckfedern 51, 52 sind bestrebt,
die Kolbenstange in Mittelstellung zu halten. Der Positionsregler
ist außerdem noch über eine Leitung 54 mit der Einheit 37 verbunden.
Von den Elektromagneten 19 A und 22 A der Wegeventile 19, 22 führen
Leitungen 56, 57 zur elektronischen Einheit 38. Außerdem führen vom
Druckschalter 16 drei nicht näher bezeichnete Leitungen ebenfalls
zur Einheit 37.
Bei Steuerspannung Null sind die Wegeventile 19, 22 in Schalt
stellung b und das Proportionalventil 30 nimmt seine Schließstellung
II ein. Das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel fließt über die
Leitungen 13, 28, 29 zum Behälter. Der Gleichlaufzylinder ist jetzt
durch die Rückschlagventile 20, 21 hydraulisch eingespannt, die
Kolbenstange 27 kann keine Bewegung ausführen. Soll die Kolbenstange
27 durch einen entsprechenden Befehl am Bordrechner 36 nach rechts
ausgefahren werden - ausgelöst durch entsprechende Drehung am Lenk
rad, so wird das Wegeventil 22 durch entsprechende Ansteuerung vom
elektronischen Steuergerät in seine Schaltstellung a gebracht, wo
durch Verbindung hergestellt wird vom Druckraum 26 am Gleichlauf
zylinder über die Leitung 18, das Wegeventil 22, die Leitung 31, das
sich jetzt in Durchfluß- bzw. Drosselstellung befindliche Propor
tionalventil 30 und die Rücklaufleitung 29 zum Behälter. Der geför
derte Druckmittelstrom fließt nun über die Leitungen 13, 15, 17, das
sich öffnende Rückschlagventil 20 und das sich in Schaltstellung b
befindliche Wegeventil 19 in den Druckraum 24. Die Weggeber 46, 49
signalisieren laufend die Position der Kolbenstange an das elek
tronische Steuergerät 35. Stimmt der Sollwert mit dem Istwert über
ein, dann wird das Wegeventil 22 wiederum in Position b geschaltet.
Bei jedem derartigen Steuervorgang reguliert das Proportionalventil
30 durch entsprechende Ansteuerung vom Ventilregler 40 her exakt
dosiert den Abfluß von Druckmittel aus dem betreffenden Druckraum am
Gleichlaufzylinder. Abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahr
zeugs, dem Vorderrad-Lenkeinschlag und der Gierbewegung, werden über
den Bordrechner 36 und das elektronische Steuergerät der Proportio
nalmagnet 30 A am Drosselventil 30 und die Wegeventile 19, 22 ange
steuert.
Soll die Kolbenstange nach links ausgelenkt werden, so wird das
Wegeventil 19 in seine Schaltstellung a gebracht, so daß nun der
Druckraum 24 zum Behälter 12 verbunden ist und Druckmittel über das
sich in Schaltstellung b befindliche Wegeventil 22 zum Druckraum 26
fließt. Stets muß das vom entsprechenden Druckraum abströmende
Druckmittel über das Proportional-Drosselventil dosiert je nach
dessen Stellung zum Behälter abfließen.
Bei Ausfall der Druckversorgung werden über den Druckschalter 16
sämtliche Ventile in Ruhestellung gebracht. Man erkennt aus Obigem,
daß das gesamte System als elektrohydraulischer Lagereglerkreis auf
gebaut ist, wobei das elektronische Eingangssignal vom Bordrechner
36 als Sollwert dient.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber dem
zuvor beschriebenen lediglich dadurch, daß nun das Proportional
ventil 30 durch ein proportional arbeitendes Mehrwegeventil 60 er
setzt ist. Dadurch ergibt sich keinerlei funktioneller Unterschied;
es soll damit lediglich gezeigt werden, daß eine andere Ventilbauart
verwendet werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.
1 und 2 erhält man eine Redundanz in der Haltefunktion duch die
Hintereinanderschaltung der beiden Ventilgruppen, d. h. der Schalt
ventile 19, 22 und den Proportionalventil 30 bzw. 60, außerdem eine
dynamische und feinfühlige Steuerung. Die Proportionalventile 30, 60
sind bezüglich Pumpe bzw. Verbraucher für beide Strömungsrichtungen
ausgelegt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist etwas vereinfacht, d.h. es
ist auf eine Redundanz verzichtet worden. Zur Druckmittelsteuerung
der Druckräume 24, 26 am Gleichlaufzylinder 25 dienen nun zwei elek
tromagnetisch betätigbare Proportionalventile 62, 63, die vom
Ventilregler 40 aus angesteuert werden. Jedem Proportionalventil ist
ein Weggeber 64, 65 zugeordnet, von dem Signale zum Ventilregler ge
langen. Entsprechend der Eingabe am Bordrechner werden wiederum
Ist- und Sollwert in Einklang gebracht, und zwar diesmal durch
direkte Ansteuerung der Proportionalventile 62, 63.
Claims (7)
1. Hydraulischer Stellantrieb für die Achslenkung eines Kraftfahr
zeugs mit einem von einer Pumpe (10) über Steuermittel versorgten,
doppelt wirkenden Gleichlaufzylinder (25), dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Druckraum (25, 26) desselben ein Steuerventil (19, 22)
zugeordnet ist, dem jeweils ein an die Pumpendruckleitung (15)
angeschlossenes Rückschlagventil (20, 21) vorgeschaltet ist, das in
Richtung von der Pumpendruckleitung zum Schaltventil hin öffenbar
ist, und daß an den Rücklaufanschluß der Steuerventile ein elektro
magnetisch betätigbares Proportionalventil (30, 60) angeschlossen
ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Propor
tionalventil als Mehrwegeventil ausgebildet ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerventile als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind.
4. Antrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerventile elektromagnetisch betätigbare Pro
portionalventile sind, deren Rücklaufanschluß direkt zum Behälter
führt.
5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Kolbenstange (27) des Gleichlaufzylinders (25) mindestens
ein Weggeber (46, 49) angeordnet ist, welcher die Stellung der
Kolbenstange einem elektronischen Steuergerät (35) signalisiert, das
über Ist-Sollwertvergleich die Steuerventile (19, 22, 30, 60) be
tätigt und aus folgenden Einheiten besteht:
- a) einem Bordrechner (36);
- b) einer mit dem Bordrechner unmittelbar verbundenen ersten Einheit (37) für die Auswertung des Istwertes der Stellung der Kolben stange, der mit einem Positionsregler (39) in Wirkverbindung steht, dem der Istwert für die Stellung der Kolbenstange und der ersten Einheit (37) eingespeist wird;
- c) einer zweiten Einheit (38), die unmittelbar mit der ersten Ein heit in Wirkverbindung steht und die für die Ansteuerung eines Teils der Steuermittel dient;
- d) einen Ventilregler (40), der mit der ersten Einheit in Wirkver bindung steht und einen anderen Teil der Steuermittel betätigt und die mit einem Hydraulikdruckschalter (16) in Wirkverbindung steht.
6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Druckraum (24, 26) durch ein den Steuermitteln vor- oder
nachgeschaltetes Rückschlagventil (20, 21) hydraulisch verriegelbar
ist.
7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Achshälfte der Hinterachslenkung über ein Gestänge (47,
48) ein Weggeber (46, 49) zugeordnet ist, der seine Werte der ersten
Einheit (37) signalisiert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873729899 DE3729899A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Hydraulischer stellantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873729899 DE3729899A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Hydraulischer stellantrieb |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3729899A1 true DE3729899A1 (de) | 1989-03-23 |
DE3729899C2 DE3729899C2 (de) | 1991-10-31 |
Family
ID=6335400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873729899 Granted DE3729899A1 (de) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Hydraulischer stellantrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3729899A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102981447A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-20 | 杨峥雄 | 一种供料泵与涂布机机速的同步控制方法 |
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-
1987
- 1987-09-07 DE DE19873729899 patent/DE3729899A1/de active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3729899C2 (de) | 1991-10-31 |
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