DE69807011T2 - Dynamischer Lastsignal-Fluidregler mit sofortiger Strömungsverstäkung - Google Patents

Dynamischer Lastsignal-Fluidregler mit sofortiger Strömungsverstäkung

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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09Power-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

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fluidsteuergeräte und genauer auf derartige Steuergeräte, die sowohl vom dynamischen Lastsignaltyp wie von dem Stromverstärkungstyp gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind. Ein solches Fluidsteuergerät wird typischerweise zum Steuern des aus einer Druckfluidquelle wie z. B. einer Fahrzeugpumpe stammenden Fluidstroms zu einer fluiddruckbetätigten Vorrichtung wie z. B. einem Fahrzeuglenkzylinder verwendet und wird als eine Lenksteuereinheit (SCU) bezeichnet.
  • Ein Fluidsteuergerät vom Stromverstärkungstyp ist in US-A-4 759 182, die auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen ist, illustriert und beschrieben. In einem Steuergerät vom Stromverstärkungstyp legt die Ventilanordnung einen Verstärkungsfluidweg einschließlich einer variablen Verstärkungsöffnung fest, die parallel zu dem Hauptfluidweg angeordnet ist, der durch den Fluiddosierer verläuft. Typischerweise beinhaltet der Hauptfluidweg eine variable Hauptstromsteueröffnung (A1- Öffnung) zwischen dem Einlassanschluss und dem Fluiddosierer und eine variable Stromsteueröffnung (A4-Öffnung) zwischen dem Fluiddosierer und dem Zylinderanschluss, d. h. dem in Verbindung mit dem Lenkzylinder stehenden Anschluss.
  • In einem typischen Fluidsteuergerät vom Stromverstärkungstyp beginnt sich die variable Verstärkungsöffnung (AQ-Öffnung) zu öffnen, nachdem sich die A1-Öffnung zu öffnen beginnt. Die Gründe hierfür verstehen sich im allgemeinen für den Fachmann und werden hier nicht erläutert werden. Die beschriebene Öffnungsphasenanordnung hat sich im Betrieb im allgemeinen als zufriedenstellend erwiesen, obgleich bestimmte Anwendungen vorliegen, in denen es erwünscht ist, dass das Stromverstärkungsmerkmal betriebsfähig ist, sobald ein Lenkvorgang einsetzt. Ein Beispiel bestünde in der Lenkung eines Fahrzeuges mit einem Lenkzylinder mit ungleicher Fläche, bei dem die Stromverstärkungsfähigkeit (in einer Drehrichtung) zum Ausgleichen der ungleichen Flächen des Zylinders benutzt wird. Wie sich für den Fachmann versteht, tritt der Bedarf nach einem vollständig betriebsfähigen Stromverstärkungsmerkmal, sobald der Lenkvorgang einsetzt (was als "sofortige" Stromverstärkung bezeichnet wird) hauptsächlich während des "Transportmodus" auf, wenn nur kleine Lenkkorrekturen erfolgen anstatt während des Betriebs in einem "Arbeitsmodus", wenn relativ große Lenkkorrekturen erfolgen.
  • Bei den meisten Fahrzeugen, die ein Fluidsteuergerät vom Stromverstärkungstyp oder eine SCU verwenden würden, wäre der die Lenkung enthaltende Hydraulikkreis vom Lasterfassungstyp. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Verwendung eines konventionellen statischen Lastsignalkreises vom alten Typ eine sofortige Stromverstärkung bewerkstelligt werden kann. Jedoch ist in vielen Fahrzeugen der die SCU beinhaltende Kreis vom Typ des "dynamischen Lastsignals", für den ein Beispiel in US-A-4 620 416, die auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen ist, illustriert und beschrieben ist. In einem "Dynamiksignal"-Kreis wird ein Teil des zu dem Prioritätslastkreis laufenden Stroms abgezweigt und "speist" den Lasterfassungskreis positiv, so dass eine kleine Menge an Dynamiksignalfluid durch den Lastsignalkreis fließt und sich typischerweise mit dem Hauptfluidweg innerhalb der SCU, jedoch stromab von der A1-Öffnung kombiniert. Somit verwendet eine Dynamiksignalkreis, anstatt einen statischen Lastsignaldruck aufzuweisen, ein Durchflusssignal, um das Ansprechvermögen der Lasterfassungsfluidquelle (Pumpe oder Prioriätsventil usw.) zu erhöhen.
  • In einer dynamischen Signal-SCU mit Stromverstärkungsfähigkeit besteht ein konstanter Durchfluss von Dynamiksignalfluid durch den Lasterfassungskreis, der sogar dann durch den Fluiddosierer und hinaus zu dem Lenkzylinder fließt, bevor die A1-, A4- und AQ-Öffnungen offen sind. Infolgedessen kann sich bei einer typischen SCU das Lenkrad mit etwa 7 U/min streng infolge des Durchflusses von Dynamiksignalfluid drehen, und da dieses gesamte Fluid durch den Fluiddosierer fließt, tritt ein Lenkvorgang auf, jedoch keine Stromverstärkung. Mit anderen Worten beträgt an diesem Betriebspunkt der SCU das Stromverstärkungsverhältnis 1 : 1 anstatt des erwünschten Stromverstärkungsverhältnisses (z. B. 1,8 : 1 oder 2, 2 : 1 usw.).
  • Ein Fluidsteuergerät gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus US-A-5 620 026 bekannt.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Fluidsteuergeräts vom Dynamiksignal-Typ mit Stromverstärkungsfähigkeit, bei dem die Stromverstärkungsfähigkeit nahezu unmittelbar nach der Auslösung eines Lenkvorgangs betriebsfähig wird.
  • Die obigen und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Bereitstellung eines verbesserten Fluidsteuergeräts gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Das verbesserte Fluidsteuergerät beinhaltet eine Anordnung, die betätigbar ist, um einen Aufbau von Fluiddruck in dem Hauptfluidweg stromaufwärts von dem Fluiddosierer infolge des Durchflusses des dynamischen Lastsignalfluids von dem Lasterfassungsanschluss in den Hauptfluidweg mindestens solange zu verhindern, bis die variable Hauptstromsteueröffnung und die variable Verstärkungsöffnung offen sind. Infolgedessen fließt unter Druck stehendes Fluid solange nicht durch den Fluiddosierer, bis sich sowohl die variable Hauptstromsteueröffnung wie die variable Verstärkungsöffnung öffnen. Somit wird von dem Fahrzeugführer wahrgenommen, dass die Stromverstärkungsfähigkeit "sofort" zur Verfügung steht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Hydraulikschema eines dynamischen Lasterfassungs-, Hydrostatik-Servolenksystems vom Stromverstärkungstyp einschließlich einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein Grundriss des primären Ventilbauteils des Fluidsteuergeräts einschließlich der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist ein Grundriss des Nachlauf-Ventilbauteils des Fluidsteuergeräts der vorliegenden Erfindung im gleichen Maßstab wie in Fig. 1.
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte fragmentarische Überlagerungsansicht der primären und Nachlauf-Ventilbauteile in ihrer Neutralstellung.
  • Fig. 5 ist eine weiter vergrößerte fragmentarische Überlagerungsansicht ähnlich zu Fig. 4, die jedoch die Ventilanordnung von der Neutralstellung verlagert darstellt.
  • Fig. 6 ist ein Graph der Strömungsfläche gegenüber der Ventilablenkung für die verschiedenen Öffnungen in der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7 ist ein Graph des Stromverstärkungsverhältnisses gegenüber der Lenkdrehzahl in U/min. der die vorliegende Erfindung mit dem Stand der Technik vergleicht.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, welche die Erfindung nicht einzugrenzen beabsichtigen, ist Fig. 1 ein Schema eines hydrostatischen Fahrzeugservolenksystems vom dynamischen Lastsignaltyp einschließlich eines gemäß der vorliegenden Erfindung angefertigten Fluidsteuergeräts. Das System kann gemäß US-A-4 620 416 angefertigt werden und wird im folgenden nur kurz beschrieben werden.
  • Das System beinhaltet eine Fluidpumpe 11, die hier als eine Festverdrängungspumpe dargestellt ist, und ein vorgesteuertes Lasterfassungs-Prioritätsstrom-Steuerventil (LSPV), das allgemein mit 13 gekennzeichnet ist. Das LSPV 13 teilt den Fluidstrom von der Pumpe 11 auf zwischen:
  • (1) einem Primärkreis einschließlich eines fluidbetriebenen Lenkzylinders 15 und eines Fluidsteuergeräts oder einer SCU, das/die allgemein mit 17 gekennzeichnet ist, und
  • (2) einem Hilfskreis mit offener Mittelstellung, der schematisch bei 19 dargestellt ist.
  • Weiter auf Fig. 1 Bezug nehmend beinhaltet das Fluidsteuergerät 17 ein Gehäuse 20 (das in Fig. 1 nur schematisch gezeigt ist), wobei das Gehäuse 20 einen Einlassanschluss 21, einen Rücklaufanschluss 23 (zur Verbindung mit einem Systemvorratsbehälter R) und zwei Steuer-(Zylinder)-Anschlüsse 25 und 27 ausbildet, die mit den gegenüberliegenden Enden des Lenkzylinders 15 verbunden sind. Ebenfalls beinhaltet das Steuergerät 17 einen Lastsignalanschluss 29, der mit einer dynamischen Lastsignalleitung 31 verbunden ist, wobei die Leitung 31 auch mit einem gesteuerten Strom-(CF)-Anschluss 33 des LSPV 13 auf eine Weise in Verbindung steht, die dem Fachmann auf dem Gebiet der dynamischen Lasterfassung wohlbekannt ist.
  • Das LSPV 13 kann von dem Typ sein, der in der auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragenen US-A-4 043 419 dargestellt ist. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung und der beiliegenden Ansprüche bilden die Pumpe 11 und das LSPV 13 zusammen eine "Fluidquelle" mit einer "auf Druck ansprechenden Anordnung für die Variation der Zufuhr von Fluid" oder eine in funktional äquivalenten Begriffen beschreibbare Anordnung aus. Mit anderen Worten kann die Bezugnahme auf eine "Fluidquelle" entweder eine Pumpe alleine oder die Kombination aus einer Pumpe und einem LSPV bezeichnen, so lange eine beliebige Anordnung zum Variieren des Ausgangs der Quelle in Ansprechen auf ein Lastsignal vorhanden ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist das LSPV 13 von dem Typ, der ein "dynamisches" Lastsignal bereitstellt, d. h. ein Ventil, in dem ein tatsächlicher Durchfluss durch die Lastsignalleitung anstelle eines bloßen "statischen" Lastsignals, d. h. nur ein statischer Druck, vorliegt. Somit wird ein Teil des von dem LSPV 13 zu dem Einlassanschluss 21 des Fluidsteuergeräts 17 strömenden Fluids von dem CF-Anschluss 33 abgezeigt und fließt durch die Dynamiksignalleitung 31 und tritt an dem LS- Anschluss 29 in das Steuergerät 17 ein.
  • Weiter hauptsächlich auf Fig. 1 Bezug nehmend wird nun das Fluidsteuergerät 17 ausführlicher beschrieben werden. Während eines Lenkvorgangs legt das Steuergerät 17 einen. Fluidweg 35 fest, der zwischen dem Einlassanschluss 21 und einem Fluiddosierer 37 eine Verbindung herstellt, sowie einen Fluidweg 39, der eine Verbindung von dem Fluiddosierer 37 zu dem Steuerfluidanschluss 25 herstellt. Durch den Zylinder IS verdrängtes Fluid läuft durch den Steueranschluss 27 zurück und fließt anschließend durch einen Fluidweg 41 zu dem Rücklaufanschluss 23. Der Fluidweg 35 beinhaltet eine variable Hauptstromsteueröffnung 43 (AI-Öffnung), und der Fluidweg 39 beinhaltet eine variable Stromsteueröffnung 45 (A4-Öffnung). Der Rücklauffluidweg 41 beinhaltet eine variable Stromsteueröffnung 47 (A5-Öffnung). Die Fluidwege 35 und 39 werden häufig zusammen als der "Hauptfluidweg" bezeichnet, obgleich dieser Begriff oft auch so verstanden wird, dass er ebenfalls den Fluidweg 41 beinhaltet.
  • Parallel zu dem Hauptfluidweg 35, 39 ist ein Verstärkungsstromweg 48 angeordnet, der eine variable Verstärkungsöffnung 50 (AQ-Öffnung) beinhaltet. Der Verstärkungsstromweg 48 steht typischerweise mit dem Hauptströmungsweg stromaufwärts von der A1-Öffnung (Öffnung 43) und wiederum stromab von der A4-Öffnung (Öffnung 45) in Verbindung, wie in US-A-4 759 182 gezeigt.
  • Ebenfalls steht der Fluidweg 35 mittels eines Lastsignalkreises 49 einschließlich einer variablen Lastsignalöffnung 51 mit sowohl dem LS-Anschluss 29 wie dem Rücklaufanschluss 23 in Verbindung. Der Kreis 49 ist mit einer Ablaufleitung 53 verbunden, die wiederum mit dem Rücklauffluidweg 41 stromab von der A5-Öffnung verbunden ist.
  • Nun hauptsächlich auf Fig. 2 Bezug nehmend beinhaltet die Ventilanordnung des Steuergeräts 17, wie dem Fachmann wohlbekannt, ein drehbares primäres Ventilbauteil ("Spule"), das allgemein mit 55 gekennzeichnet ist. Das Spulenventil 55 bildet eine ringförmige Nut 57 und in Verbindung damit eine Mehrzahl von Axialschlitzen 59 aus. Umfänglich von jedem der Axialschlitze 59 verlagert befindet sich ein längerer Axialschlitz 61, und in Umfangsrichtung zu jedem der Axialschlitze 59 ausgerichtet ist ein noch längerer Axialschlitz 63 vorgesehen. Rechts von der ringförmigen Nut 57 bildet die Spule 55 zwei axiale Ablaufschlitze 65 aus, die benachbart zu ihnen jeweils einen Schlitz 67 aufweisen, der zu dem rechten Ende in Fig. 2 hin mit dem Inneren der Spule 55 in offener Verbindung steht. Andere strukturelle Einzelheiten der Spule 55, die wohlbekannt, für die vorliegende Erfindung jedoch nicht relevant sind, werden nicht beschrieben werden.
  • Nun hauptsächlich auf Fig. 3 Bezug nehmend beinhaltet die Ventilanordnung des Steuergeräts 17 ebenfalls ein relativ drehbares Nachlauf-Ventilbauteil ("Hülse"), das allgemein mit 69 gekennzeichnet ist. Das Hülsenventil 69 legt eine Mehrzahl von Druckanschlüssen 71 fest, die in Verbindung mit dem Einlassanschluss 21 stehen. Links von den Anschlüssen 71 liegt eine Mehrzahl von Dosiereranschlüssen 73 vor, die zwischen der Steuergerät-Ventilanordnung 55, 69 und den expandierenden und kontrahierenden Fluidvolumenkammern des Fluiddosierers 37 eine Verbindung herstellen. In der vorliegenden Ausführungsform und nur beispielshalber bildet der Fluiddosierer sechs (N) Volumenkammern aus, so dass zwölf (2N) Dosiereranschlüsse 73 vorliegen. Links von den Dosiereranschlüssen 73 ist eine Mehrzahl von Zylinderanschlüssen 75 angeordnet, die in Verbindung mit dem Steueranschluss 25 stehen, und noch weiter links liegt eine Mehrzahl von Zylinderanschlüssen 77 vor, die mit dem Steueranschluss 27 in Verbindung stehen.
  • Unmittelbar links von den Dosiereranschlüssen 73 angeordnet legt das Hülsenventil 69 eine ringförmige Lasterfassungsnut 79 auf der Oberfläche der Hülse 69 und eine Mehrzahl von Lasterfassungslöchern 81 fest, die sich radial durch die Hülse 69 erstrecken. Zu dem rechten Ende der Hülse 69 hin ist eine Mehrzahl von Ablauflöchern 83 angeordnet, deren Funktion im folgenden beschrieben werden wird.
  • Nun hauptsächlich auf Fig. 4 Bezug nehmend werden die Druckanschlüsse 71 an einer Fluidverbindung mit den Axialschlitzen 59 blockiert, wenn sich die Spule 55 und die Hülse 69 relativ zueinander in ihrer Neutralstellung (drehzentriert) befinden. Jedoch steht jeder der Axialschlitze 59 mit einem der Lasterfassungslöcher 81 in der Hülse 69 in Verbindung. Daher tritt das Dynamiklastsignalfluid 31 an dem Lasterfassungsanschluss 29 in das Steuergerät 17 ein, fließt dann in die ringförmige Lasterfassungsnut 79 und danach durch die Löcher 81 in die jeweiligen Axialschlitze 59. Anschließend fließt das Dynamiksignalfluid von den Schlitzen 59 in die ringförmige Nut 57 und dann in die axialen Ablaufschlitze 65. Befinden sich die Spule und die Hülse in der Neutralstellung von Fig. 4, steht jedes der Ablauflöcher 83 mit sowohl einem Schlitz 65 wie einem Schlitz 67 in Verbindung. Daher wird Dynamiksignalfluid durch die Schlitze 65, hinauf durch die Löcher 83 in die Hülse 69, dann durch die Schlitze 67 zu dem Inneren der Spule 55 und schließlich hinaus zu dem Rücklaufanschluss 23 übertragen.
  • Der gerade beschriebene Ablaufpfad ist mit der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ablaufleitung 53 versehen, und die effektive Überlappungsfläche der Löcher 83 und der Schlitze 65 und 67 bildet zusammen eine (in Fig. 1 dargestellte) variable Lasterfassungsablauföffnung LD1 aus. Wie dem Fachmann wohlbekannt und in Fig. 6 illustriert, verfügt die Ablauföffnung LD1 dann über eine maximale Strömungsfläche, wenn sich die Spule und die Hülse in ihrer Neutralstellung befinden (Ablenkung = 0 in Fig. 6). Wenn die Spule 55 und die Hülse 69 weg von der Neutralstellung verlagert werden, nimmt die Fläche der Ablauföffnung LD1 ab, bis sich in der vorliegenden Ausführungsform und nur beispielshalber LD1 bei einer Ablenkung von näherungsweise 3º schließt. Wie dem Fachmann ebenfalls wohlbekannt ist es notwendig, dass sich die Lasterfassungsablauföffnung LD1 bei etwa dem gleichem Zeitpunkt schließt, wie sich die A1-Öffnung (Öffnung 43) zu öffnen beginnt, um an dem Einlassanschluss 21 des Steuergeräts 17 einen geeigneten Druck aufzubauen (Lastdruck plus "Bereitschaftsdruck").
  • Weiter auf Fig. 4 Bezug nehmend bildet die Spule 55 ebenfalls einen axialen Ablaufschlitz 85 und benachbart dazu einen Schlitz 87 aus, der auf die gleiche Weise wie der Schlitz 67 in Verbindung mit dem Inneren der Spule 55 und daher auch in Verbindung mit dem Rücklaufanschluss 23 steht. Das Hülsenventil 69 bildet ein Ablaufloch 89 aus, das die Schlitze 85 und 87 überlappt, wobei die effektive Überlappungsfläche dazwischen eine variable Lasterfassungsablauföffnung LD2 bildet. Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist die Öffnung LD2 parallel zu der zuvor beschriebenen Ablauföffnung LD1 angeordnet und dient daher im allgemeinen der gleichen Funktion, d. h. einen Strömungsweg zu dem Vorratsbehälter für Dynamiksignalfluid bereitzustellen, wenn sich die Spule 55 und die Hülse 69 in oder nahe bei ihrer Neutralstellung befinden.
  • Jedoch sind gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung die Schlitze 85 und 87 und das Loch 89 derart bemessen und/oder relativ zueinander derart mit Abstand angeordnet, dass die Öffnung LD2 ein Ergebnis bereitstellt, dass sich sehr von dem der Öffnung LD1 unterscheidet. Nun hauptsächlich auf die Fig. 5 und 6 Bezug nehmend, schließt sich, wenn die Spule und die Hülse um etwa 3º abgelenkt (drehverlagert) werden, LD1 gerade, während LD2 immer noch offen ist, jedoch eine nur kleine und abnehmende Öffnungsfläche aufweist. Das Vorhandensein der Öffnung LD2 in dem Kreis an diesem Ablenkungspunkt der Spulen-Hülsen-Anordnung bedeutet, dass für in den Lasterfassungsanschluss 29 eintretendes Dynamiksignalfluid ein Pfad zu dem Rücklaufanschluss 23 vorliegt. Infolgedessen besteht ein ungenügender Aufbau von Fluiddruck in dem Hauptfluidweg 35 stromaufwärts von dem Fluiddosierer 37, um den Fluiddosierer 37 auf die im Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" beschriebene Weise "anzutreiben".
  • Der Unterschied in der Leistungsfähigkeit, der sich aus dieser Hinzufügung der Öffnung LD2 parallel zu der Öffnung LD1 ergibt, ist unter Bezugnahme auf den Graph von Fig. 7 ersichtlich. In dem Graph aus Fig. 7 stellt die mit "Stand der Technik" bezeichnete gestrichelte Linie ein Steuergerät dar, das identisch zu einem Steuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist, jedoch nicht die Öffnung LD2 der Erfindung aufweist. Stattdessen beinhaltet das Steuergerät gemäß des Stands der Technik nur die konventionelle Öffnung LD1, die jedoch so bemessen ist, dass bei einer Ablenkung von 0º die gesamte Öffnungsfläche identisch wie diejenige von LD1 + LD2 wäre. Mit anderen Worten besteht bei der Vorrichtung gemäß des Stands der Technik LD1 aus drei der Kombinationen der Schlitze 65 und 67 und des Ablauflochs 83. Der Teil der mit "Stand der Technik" bezeichneten Kurve von 0 U/min bis etwa 7ºU/min ergibt sich, wenn sich LD1 geschlossen und Druck aufgebaut hat, der für den Antrieb des Fluiddosierers 37 auf die zuvor beschriebene Weise ausreicht. Während dieser Zeit beträgt das Verstärkungsverhältnis lediglich 1,0 : 1, und das erwünschte Verhältnis von etwa 1,5 : 1 tritt solange nicht auf, bis das Lenkrad mit etwa 33 U/min gedreht wird. Somit bemerkt der Fahrzeugführer die graduelle Veränderung in dem Verstärkungsverhältnis deutlich.
  • Nun auf die mit "Erfindung" bezeichnete durchgezogene Linie in Fig. 7 Bezug nehmend, wobei das Steuergerät 17 die Öffnung LD2 beinhaltet, ist ersichtlich, dass das Stromverstärkungsverhältnis bei 1,0 : 1 bei einer Lenkraddrehzahl von 0 U/min beginnt, aber dann steigt das Verhältnis schnell an. Zu dem Zeitpunkt, bei dem das Rad mit 5 U/min. einer Drehzahl, die kleiner als jeder normale Lenkvorgang ist, gedreht wird; hat das Verhältnis bereits 1,5 : 1 erreicht. Somit führt die Hinzufügung der Öffnung LD2, gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer Stromverstärkungsfähigkeit, die als "sofortig" charakterisiert werden kann. Wie hier verwendet bezeichnet der Begriff "sofortig" mit Bezug auf die Stromverstärkungsfähigkeit eines Fluidsteuergeräts, dass der typische Bediener keine Veränderung in dem Verhältnis von 1,0 : 1 bis zu dem jeweils schließlich auftretenden Verhältnis bemerkt.
  • Für den Fachmann versteht sich, dass es anstatt einer Hinzufügung der LD2-Öffnung theoretisch möglich wäre, das gleiche Ergebnis einfach dadurch zu erreichen, dass die LD1-Öffnung "aufgeweitet" wird, so dass sie die in Fig. 6 für LD2 gezeigte Öffnungsfläche bei einer Ablenkung von etwa 3º bis etwa 5º aufweist. Mit anderen Worten ist nicht die jeweilige Öffnungsanordnung signifikant, sondern die Öffnungsfläche und das Vermögen zur Verhinderung eines Druckaufbaus bis zu dem geeigneten Zeitpunkt (Ablenkung). In praktischer Hinsicht ist die parallele Hinzufügung einer größeren Öffnung oder eines größeren Lochs wie z. B. LD2 einfacher anstatt zu versuchen, die Form der Löcher, die LD1 ausbilden, zuzuschneiden.
  • Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben worden, in der das Lastsignal an einer bestimmten Stelle, d. h. an den Axialschlitzen 59 unmittelbar stromab von der A1-Öffnung, zu dem Hauptströmungsweg übertragen wird. Für den Fachmann versteht sich jedoch, dass in dem Rahmen der Erfindung verschiedene andere Anordnungen des Lasterfassungskreises möglich sind. Für die Erfindung ist ausschließlich die Bereitstellung einer Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von Fluiddruck in dem Hauptfluidweg stromaufwärts von dem Fluiddosierer, wenn Dynamiksignalfluid in den Hauptfluidweg fließt, wesentlich, und zwar mindestens solange, bis die A1-Öffnung und die AQ- Öffnung offen sind.
  • Obgleich die Erfindung so dargestellt worden ist, dass die Öffnung LD2 eine variable Öffnung ist, begrenzt sich die Erfindung nicht darauf. Die Öffnung LD2 könnte eine feste Öffnung mit vorzugsweise etwa der gleichen Öffnungsfläche aufweisen, die in Fig. 6 für LD2 bei etwa dem Zeitpunkt dargestellt ist, wenn sich die AQ-Öffnung zu öffnen beginnt. Es wird davon ausgegangen, dass der Fachmann bestimmen kann, welcher Typ von Öffnungsanordnung für ein jeweiliges Fluidsteuergerät, welche Öffnungsflächen, Phasenanordnung usw. bevorzugt werden. Ist die Öffnung LD2 zu groß, wird der grundlegende Betrieb des Steuergeräts durch das Unvermögen zum Aufbau eines geeigneten Lastsignals nachteilig beeinflusst, was oben erläutert wurde. Fällt die Öffnung LD2 zu klein aus, wird sich Druck stromaufwärts von dem Dosierer aufbauen und die Betriebsweise des Steuergeräts wird mehr der in Fig. 7 mit "Stand der Technik" bezeichneten Betriebsweise ähneln.
  • Die Erfindung ist in der obigen Beschreibung ausführlich erläutert worden und es wird davon ausgegangen, dass sich für den Fachmann anhand dieser Beschreibung verschiedene Abänderungen und Modifizierungen der Erfindung ergeben.
  • Es ist beabsichtigt, dass sämtliche derartige Abänderungen und Modifizierungen in der Erfindung eingeschlossen sind, sofern sie in den Rahmen der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims (4)

1. Fluidsteuergerät (17) zum Steuern des Fluidstroms von einer Druckfluidquelle (11, 13) zu einer fluiddruckbetätigten Vorrichtung (15), wobei die Fluidquelle eine auf Druck ansprechende Anordnung (13) zum Variieren der Fluidabgabe an das Steuergerät (17) in Abhängigkeit von Veränderungen eines dynamischen Lastsignals (31) aufweist; wobei das Steuergerät (17) eine Gehäuseanordnung (20) mit einem Einlassanschluss (21) zum Anschließen an die Fluidquelle (11, 13), einen ersten (25) und einen zweiten (27) Steuerfluidanschluss zum Anschließen an die fluiddruckbetätigte Vorrichtung (15) und einen Lasterfassungsanschluss (29) zum Anschließen an das dynamische Lastsignal (31) aufweist; wobei das Steuergerät (17) ferner eine Ventilanordnung (55, 69) aufweist, welche in der Gehäuseanordnung angeordnet ist und eine Neutralstellung (Fig. 4) und mindestens eine Arbeitsstellung (Fig. 5) festlegt, in welcher die Gehäuseanordnung (20) und die Ventilanordnung (55, 69) zusammenwirken, um einen Hauptfluidweg (35, 39), der für eine Fluidverbindung zwischen dem Einlassanschluss (21) und dem ersten Steuerfluidanschluss (25) sorgt, sowie einen Verstärkungsfluidweg (48) parallel zu dem Hauptfluidweg zu bestimmen; wobei der Hauptfluidweg (35, 39) eine variable Hauptstromsteueröffnung (43) und einen Fluiddosierer (37) aufweist und der Verstärkungsfluidweg (48) eine variable Verstärkungsöffnung (50) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass Fluid, welches das dynamische Lastsignal bildet, in den Lasterfassungsanschluss (29) eintritt und über den Hauptfluidweg (35, 39) und durch den Fluiddosierer (37) strömt, bevor die variable Hauptstromsteueröffnung (43) und die variable Verstärkungsöffnung (50) sich öffnen, wenn die Ventilanordnung von der Neutralstellung (Fig. 4) in die Arbeitsstellung (Fig. 5) verlagert wird; und dass das Steuergerät (17) ferner eine Anordnung (85, 87, 89) aufweist, welche betätigbar ist, um einen Aufbau von Fluiddruck in dem Hauptfluidweg (35, 39) stromauf des Fluiddosierers (37) als Ergebnis des Stroms an Fluid (31), welches das dynamische Lastsignal bildet, von dem Lasterfassungsanschluss (29) in den Hauptfluidweg zumindest so lange zu verhindern, bis die variable Hauptstromsteueröffnung (43) und die variable Verstärkungsöffnung (50) sich öffnen; wodurch kein Druckfluid durch den Fluiddosierer (37) strömt, bis die variable Hauptstromsteueröffnung (43) und die variable Verstärkungsöffnung (50) sich öffnen.
2. Fluidsteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (85, 87, 89), die betätigbar ist, um den Aufbau von Fluiddruck zu verhindern, die Ventilanordnung (55, 69) umfasst, welche eine Lasterfassungsablauföffnung (LD2) bestimmt, die für eine Fluidverbindung von dem Lasterfassungsanschluss (29) zu einem Fluidrücklaufanschluss (23) sorgt, der von der Gehäuseanordnung (20) gebildet wird und für eine Verbindung mit einem Systemvorratsbehälter (R) ausgebildet ist.
3. Fluidsteuergerät (17) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (S5, 69) einen Lasterfassungsweg (51) bestimmt, der für die Fluidverbindung von dem Lasterfassungsanschluss (29) zu dem Hauptfluidweg (35, 39) an einer Stelle stromauf des Fluiddosierers (37) sorgt.
4. Fluidsteuergerät (17) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (85, 87, 89), die betätigbar ist, um einen Aufbau von Fluiddruck in dem Hauptfluidweg (35, 39) zu verhindern, eine Lasterfassungsablauföffnung (LD2) aufweist, die für eine Fluidverbindung von dem Lasterfassungsanschluss (29) zu einem Fluidrücklaufanschluss (23) sorgt; wobei die Lasterfassungsablauföffnung (LD2) so ausgelegt ist, dass sie eine maximale Strömungsfläche aufweist, wenn die Ventilanordnung (55, 69) sich in der Neutralstellung befindet, und annähernd zu dem Zeitpunkt geschlossen wird, wenn die variable Hauptstromsteueröffnung (43) beginnt sich zu öffnen; und wobei die Anordnung (85, 87, 89) betätigbar ist, um die Lasterfassungsablauföffnung (LD2) zumindest so lange offen zu halten, bis die variable Hauptstromsteueröffnung (43) und die variable Verstärkungsöffnung (50) sich öffnen, wenn die Ventilanordnung (55, 69) aus der Neutralstellung (Fig. 4) in die Arbeitsstellung (Fig. 5) verlagert wird.
DE69807011T 1997-06-06 1998-05-26 Dynamischer Lastsignal-Fluidregler mit sofortiger Strömungsverstäkung Expired - Fee Related DE69807011T2 (de)

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