DE3826555A1

DE3826555A1 - DEVICE FOR CHANGING THE LOOP CONTROL REINFORCEMENT FOR A HYDRAULIC CONTROL DEVICE

Info

Publication number: DE3826555A1
Application number: DE3826555A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wittich
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1990-03-15
Also published as: GB2222868A; GB8917683D0; DE3826555C2; GB2222868B

Abstract

A pressure control valve comprises a spool 2 subjected to an input force F or pressure P via a counterspring 6 housed in a sleeve 8, the opening stroke of the latter being limited by a stop 9 so that subsequent movement of the spool 2 under the influence of a consumer pressure is resisted by the tension of spring 6 and not by further increase in F or P. The counterspring 6 is pretensioned in such a way that it lifts off its abutments 7 before reaching the operating point of the pressure control valve. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ver änderung der Regelkreisverstärkung für eine hydraulische Steuereinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for ver Change the control loop gain for a hydraulic Control device according to the preamble of patent claim 1.

Es ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, bei der die Eingangsgröße über eine Feder direkt auf den Regelkolben wirkt. Die Federsteifigkeit der Regelfeder ist vorteilhaft sehr niedrig gewählt, so daß bei Beginn der Betätigung eine hohe Regelkreisverstärkung erreicht wird. Das be deutet, daß bei sprungförmiger Änderung der Eingangsgröße die Steuerkante sehr weit öffnet und dadurch ein großer Volumenstrom zum Verbraucher fließen kann. Hierdurch ist zwar ein schnelles Ansprechen des Druckregelventils ge währleistet, es ergibt sich aber der Nachteil, daß bedingt durch die hohe Regelkreisverstärkung Stabilitätsprobleme im Arbeitspunkt auftreten können, wenn der Einfluß der Eingangsgröße aufrechterhalten bleibt.A device of this type is known in which the Input variable via a spring directly on the control piston works. The spring stiffness of the control spring is advantageous chosen very low so that at the start of the operation a high control loop gain is achieved. That be indicates that if the input variable changes suddenly the control edge opens very wide, making it a big one Volume flow can flow to the consumer. This is although a quick response of the pressure control valve ge ensures, but there is the disadvantage that conditional stability problems due to the high control loop gain can occur at the operating point if the influence of Input size is maintained.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung gemäß Ober begriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß der Druck am Verbraucher unabhängig von der Eingangsgröße auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt werden kann und die Regelkreisverstärkung im Arbeitspunkt verringert wird.The object of the invention is a device according to Ober concept of claim 1 so that the Pressure on the consumer regardless of the input variable a certain maximum value can be limited and the Loop gain is reduced at the operating point.

Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Mit Hilfe der Hülse wird der Einfluß der Eingangsgröße beseitigt, wenn die Hülse an ihrem Anschlag anliegt. Dann arbeitet der Steuerkolben gegen die Gegenfeder, wobei durch die erhöhte Gesamt festigkeit die Regelkreisverstärkung im Arbeitspunkt redu ziert wird. Mit Hilfe der Maßnahmen nach Patentanspruch 3 erhält man eine Feinregulierung im Bereich des Arbeits punkts.This task is characterized by the characteristics of Claim 1 solved. With the help of the sleeve Influence of input variable eliminated when the sleeve is on their attack. Then the control piston works against the counter spring, being due to the increased overall strength the control loop gain in the operating point redu is decorated. With the help of the measures according to claim 3 you get a fine adjustment in the area of work dots.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a schematic Drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Druckregelventil in Symboldarstellung; Fig. 1 shows the pressure control valve according to the invention in a symbol representation;

Fig. 2a bis 2c zeigen das Druckregelventil im Axial schnitt in drei Betriebsstellungen. FIGS. 2a to 2c show the pressure control valve in axial section in three operating positions.

Das Druckregelventil 1 nach Fig. 1 ist ein stetig ver stellbares 3/2-Wegeventil, das den System- oder Ein gangsdruck P auf einen Ausgangsdruck A regelt. Der Regel kolben 2 des Ventils ist auf der Regelseite durch eine Regelfeder 3 in Nullstellung vorgespannt, in der die Aus gangsseite mit dem Tank 4 verbunden ist. Die Regelseite ist ferner über die Steuerleitung 5 mit dem Ausgangsdruck A angesteuert. Auf der Gegenseite liegt der Regelkolben an einer Gegenfeder 6 an, die unter Vorspannung an einem Widerlager 7 in einer Hülse 8 sitzt. Diese Hülse 8 ist unter der Wirkung einer Eingangsgröße, wie Druck P oder Kraft F, um den Öffnungshub d gegen eine Anschlag 9 beweg bar. Die Federsteifigkeit der Regelfeder 3 ist vorteilhaft sehr niedrig gewählt, um bei Beginn der Betätigung eine hohe Regelkreisverstärkung zu erreichen. Das bedeutet, daß bei sprunghafter Änderung der Eingangsgröße F; P das Ven til sehr weit öffnet und ein großer Volumenstrom zum Verbraucher fließen kann.The pressure control valve 1 of FIG. 1 is a constantly ver stellbares 3/2-way valve, which regulates the system or a pressure P at an outlet pressure A. The rule piston 2 of the valve is biased on the control side by a control spring 3 in the zero position, in which the output side is connected to the tank 4 . The control side is also controlled via the control line 5 with the output pressure A. On the opposite side, the control piston rests on a counter spring 6 , which is preloaded on an abutment 7 in a sleeve 8 . This sleeve 8 is under the action of an input variable such as pressure P or force F to the opening stroke d against a stop 9 bar. The spring stiffness of the control spring 3 is advantageously chosen to be very low in order to achieve a high control loop gain at the start of the actuation. This means that if the input variable F ; P opens the valve very wide and a large volume flow can flow to the consumer.

Die Gegenfeder 6 ist vorteilhaft so vorgespannt, daß der Federteller 10 vor Erreichen des Arbeitspunkts des Druckregelventils vom Widerlager 7 abhebt. Hierdurch steigt die Gesamtsteifigkeit des Systems stark an und die Regelkreisverstärkung wird reduziert. Beim weiteren An stieg des Drucks am Verbraucher A wird unabhängig von der Eingangsgröße F; P der Öffnungsquerschnitt an der Steuer kante 11 des Regelkolbens 2 immer kleiner. Durch die geometrische Form der Absteueröffnungen und der Steuer kanten des Regelkolbens läßt sich die Öffnungsverstärkung und das Verhalten des Druckregelventils im Arbeitspunkt in weiten Grenzen beeinflussen.The counter spring 6 is advantageously biased so that the spring plate 10 lifts off from the abutment 7 before reaching the operating point of the pressure control valve. This greatly increases the overall rigidity of the system and reduces the loop gain. When the pressure on consumer A increases further, it becomes independent of the input variable F ; P the opening cross-section at the control edge 11 of the control piston 2 is always smaller. Due to the geometric shape of the discharge openings and the control edges of the control piston, the opening gain and the behavior of the pressure control valve can be influenced within wide limits in the working point.

Die Fig. 2 zeigt die Arbeitsweise des Druckregelventils in verschiedenen Betriebsstellungen des Regelkolbens 2. Fig. 2 shows the operation of the pressure regulating valve in various operating positions of the control piston 2.

Vor Erreichen der Ansprechschwelle der Gegenfeder 6 ist der volle Öffnungsquerschnitt am Regelkolben 2 und damit die maximale Öffnungsverstärkung vorhanden (Fig. 2a).Before the response threshold of the counter spring 6 is reached, the full opening cross section on the control piston 2 and thus the maximum opening gain is present ( FIG. 2a).

Nach Erreichen der Ansprechschwelle beginnt der Regelkol ben 2 entsprechend der Charakteristik der Gegenfeder 6 die Öffnungsquerschnitte zu verkleinern (Fig. 2b).After reaching the response threshold, the Regelkol ben 2 begins to reduce the opening cross-sections according to the characteristic of the counter spring 6 ( Fig. 2b).

In der Fig. 2c ist die Stellung des Regelkolbens im Bereich der Maximaldruckabsicherung gezeigt.In Fig. 2c, the position of the control piston is shown in the area of maximum pressure relief.

Bei dem vorgeschlagenen Druckregelventil wird im Arbeits punkt proportional zur Eingangsgröße (Kraft F bzw. Druck P) ein Ausgangsdruck geregelt. Die Eingangsgröße wirkt über eine Federhülse, die eine vorgespannte Gegenfeder enthält, auf den Regelkolben. Die Gegenfeder wird so vor gespannt, daß sie vor Erreichen des Arbeitspunkts des Druckregelventils von ihren Widerlagen abhebt.In the proposed pressure control valve, an output pressure is regulated in the working point proportional to the input variable (force F or pressure P ). The input variable acts on the control piston via a spring sleeve, which contains a preloaded counter spring. The counter spring is tensioned before that it stands out from its abutments before reaching the operating point of the pressure control valve.

Claims

1. Einrichtung zur Veränderung der Regelkreisverstärkung für eine hydraulische Steuereinrichtung mit einem Druckre gelventil (1), dessen Regelkolben (2) mittels Regelfeder (3) in Nullstellung vorgespannt und auf dieser Regelseite mit dem Ausgangsdruck (A), auf der Gegenseite unter Zwi schenschaltung einer Gegenfeder (6) durch eine Eingangs größe, wie Druck (P) oder Kraft (F), angesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder (6) unter Vor spannung in einer Hülse (7) sitzt, die gegen die Regel feder (3) und den Ausgangsdruck um den Öffnungshub des Regelkolbens (2) gegen einen Anschlag (9) bewegbar ist und daß die Federsteifigkeit der Gegenfeder so gewählt ist, daß im Bereich des Arbeitspunktes eine höhere Gesamtfeder steifigkeit vorhanden ist.1. Device for changing the control loop gain for a hydraulic control device with a pressure control valve ( 1 ), the control piston ( 2 ) biased by means of control spring ( 3 ) in the zero position and on this control side with the output pressure ( A ), on the opposite side with an intermediate circuit Counter spring ( 6 ) is controlled by an input variable, such as pressure ( P ) or force ( F ), characterized in that the counter spring ( 6 ) is under tension in a sleeve ( 7 ) which bears against the rule spring ( 3 ) and the output pressure can be moved around the opening stroke of the control piston ( 2 ) against a stop ( 9 ) and that the spring stiffness of the counter spring is selected so that a higher overall spring stiffness is present in the area of the operating point.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle der Gegenfeder (6) so gelegt ist, daß die Gegenfeder (6) vor Erreichen des Arbeitspunktes des Druckregelventils abhebt.2. Device according to claim 1, characterized in that the response threshold of the counter spring ( 6 ) is set such that the counter spring ( 6 ) lifts off before the operating point of the pressure control valve is reached.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Regelkreisbeeinflussung die geometrische Form der Steuerkanten und/oder der Steueröffnungen mit herangezogen wird.3. Device according to claim 1 or 2, characterized records that for the control loop influence the geometric Shape of the control edges and / or the control openings with is used.