-
Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkung eines Fahrzeugs mit
einer Pumpenanordnung, die mindestens zwei Pumpen aufweist und mit
einem Speisepunkt verbunden ist, einer Arbeitsanschlußanordnung,
die zwei Arbeitsanschlüsse
aufweist, einer Druckleitungsanordnung zwischen dem Speisepunkt und
der Arbeitsanschlußanordnung
und einer Lenkeinheit, die in der Druckleitungsanordnung angeordnet
ist, wobei mindestens ein Ventil mit Sicherheitsfunktion aus der
Druckleitungsanordnung abzweigt.
-
Eine
derartige Lenkung ist beispielsweise aus
US 3 935 918 bekannt. Hier sind zwei
Pumpen vorgesehen, von denen eine durch einen Antriebsmotor und
die andere durch ein Fahrzeugrad angetrieben ist. Beide Pumpen sind
mit dem Eingang der Lenkeinheit verbunden, wobei ein Überdruckventil zwischen
dem Eingang der Lenkein heit und dem Speisepunkt abzweigt. Der Speisepunkt
ist der Punkt, an dem die Ausgänge
der beiden Pumpen zusammengeführt
sind.
-
Hydraulische
Lenkungen werden beispielsweise in Traktoren verwendet. Wenn diese
Traktoren schneller fahren sollen, ergeben sich höhere Sicherheitsanforderungen
an die Lenkungen. Wenn ein Traktor beispielsweise auf einer Autobahn
fahren soll, muß er
schneller als 60 km/h fahren. In diesem Fall kann man nicht riskieren,
daß die
Lenkung versagt.
-
Üblicherweise
werden daher bei schneller fahrenden Fahrzeugen sogenannte Zwei-Kreis-Lenkungen
eingesetzt, bei der praktisch alle Elemente doppelt vorhanden sind.
Derartige Systeme sind beispielsweise aus
DE 196 22 731 A1 ,
DE 198 44 331 A1 ,
DE 199 62 124 A1 oder
DE 102 55 066 A1 bekannt.
Vielfach verwendet man nicht nur zwei voneinander getrennte Lenkungskreise,
sondern man verwendet für
jeden Lenkungskreis auch unterschiedliche Elemente. Beispielsweise
kann man eine Lenkeinheit als mechanische Lenkeinheit ausbilden,
die von einem Lenkhandrad angesteuert wird, während die Lenkeinheit des anderen
Lenkkreises als elektrisch betätigtes
Proportionalventil ausgebildet ist.
-
Zwei-Kreis-Lenkungen
haben sich grundsätzlich
bewährt.
Wenn in einem Kreis ein Fehler auftritt, wird auf den anderen Kreis
umgeschaltet und das Fahrzeug kann problemlos weiter gelenkt werden.
-
Allerdings
sind derartige Zwei-Kreis-Lenkungen relativ aufwendig. Dies führt zu erhöhten Kosten nicht
nur bei der Produktion, sondern auch bei der Wartung und somit beim
Unterhalt des Fahrzeugs.
-
DE 25 53 748 B2 beschreibt
eine Lenkung der eingangs genannten Art, bei der ein aus der Druckleitungsanordnung
abzweigendes Ventil mit Sicherheitsfunktion zu einer Gruppe gehört, die
ein Nachsaugventil zwischen der Lenkeinheit und jeweils einem Arbeitsanschluß und ein
Schockventil zwischen der Lenkeinheit und jeweils einem Arbeitsanschluß aufweist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ausreichende Sicherheit
bei geringen Kosten zu erreichen.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer hydraulischen Lenkung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß das Ventil
als Mehrfachventil mit mindestens zwei Teilventilen ausgebildet
ist.
-
Hierbei
geht man von folgender Überlegung aus:
Die Wahrscheinlichkeit, daß in
einer Lenkeinheit ein Fehler auftritt, der zu einem vollständigen Versagen
führt,
ist außerordentlich
gering. Man kann daher mit vertretbarem Risiko nur eine einzige
Lenkeinheit verwenden. Die Versorgung der Lenkung mit hydraulischer
Flüssigkeit
unter Druck ist mit einer ebenso großen Sicherheit sichergestellt,
weil die Pumpenanordnung mindestens zwei Pumpen aufweist. Bei Ausfall
einer Pumpe kann die andere Pumpe die Versorgung übernehmen.
Auch hier kann eine Pumpe durch den Antriebsmotor angetrieben sein,
während
die andere Pumpe radgetrieben ist. Fehler können daher noch bei dem mindestens
einen Ventil auftreten, das eine Sicherheitsfunktion hat. Wenn man
hier die Ausfallwahrscheinlichkeit verkleinert, erreicht man mit
relativ geringem zusätzlichen
Aufwand eine erhöhte
Sicherheit. Man verwendet also nicht mehr ein Zwei-Kreis-Lenksystem,
sondern sozusagen eine 1,5-Kreis-Lenkung.
-
Hierbei
ist bevorzugt, daß das
Ventil eine Überwachungseinrichtung
aufweist. Bei Auftreten eines Fehlers kann dann entweder der Fahrer
unmittelbar informiert werden. Hierzu kann beispielsweise ein optisches
oder akustisches Signal erzeugt werden. Es ist auch möglich, daß der Fehler
nicht nach außen
angezeigt wird, sondern er nur registriert wird, so daß er bei
der nächsten
Wartung bemerkt wird und behoben werden kann.
-
Vorzugsweise
sind die Teilventile in Reihe geschaltet. In den meisten Fällen müssen die
Teilventile, die aus der Druckleitungsanordnung abzweigen, also
in einer Leitung angeordnet sind, die aus der Druckleitungsanordnung
abzweigt, eine Schließ- oder
Drosselfunktion erfüllen.
Der Fehler, der am häufigsten
auftreten wird, besteht dann darin, daß ein Ventil seine Schließ- oder
Drosselfunktion nur unzureichend erfüllt. In diesem Fall übernimmt
dann das zweite Teilventil, das mit dem ersten Teilventil in Reihe
geschaltet ist, automatisch die notwendige Sicherheitsfunktion.
-
Hierbei
ist bevorzugt, daß die Überwachungseinrichtung
einen Abgriff zwischen den Teilventilen aufweist. Hierdurch läßt sich
beispielsweise der Druck zwischen den beiden Teilventilen messen. Eine
Methode zur Fehlererfassung wäre
dann, diesen Druck mit dem Druck am Speisepunkt oder mit dem Tankdruck
zu vergleichen. Die genaue Vergleichsgröße hängt natürlich davon ab, um welches Ventil
es sich handelt und welche Sicherheitsfunktion erfüllt werden
soll.
-
In
einer alternativen oder zusätzlichen
Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Überwachungseinrichtung einen
Sensor zur Erfassung einer Position mindestens eines Ventilelements
aufweist. Ein derartiger Sensor kann beispielsweise ermitteln, ob
ein Ventilelement an seinem Ventilsitz anliegt oder nicht.
-
Vorzugsweise
gehört
das Ventil zu einer Gruppe, die ein Überdruckventil zwischen dem
Speisepunkt und der Lenkeinheit, ein Nachsaugventil zwischen der
Lenkeinheit und jeweils einem Arbeitsanschluß und ein Schockventil zwischen
der Lenkeinheit und jeweils einem Arbeitsanschluß aufweist. Jedes dieser Ventile
kann eine Sicherheitsfunktion erfüllen. Das Überdruckventil zwischen dem
Speisepunkt und der Lenkeinheit sorgt dafür, daß die Lenkeinheit nicht überlastet
wird. Die Nachsaugventile verhindern Kavitation, wenn von außen Kräfte auf
die Lenkung wirken. Sie erlauben es, daß Hydraulikflüssigkeit
aus einem Tank nachgesaugt wird, wenn sich ein Druckraum in der
Lenkung vergrößert. Die Schockventile
verhindern, daß sich
ein plötzlicher Druckanstieg,
der durch äußere Kräfte in der
Lenkung bewirkt wird, schädlich
auf die Lenkeinheit auswirken kann. Man kann nun jedes dieser Ventile
oder nur einen Teil davon durch zwei Teilventile ausbilden, so daß bei Versagen
eines Teilventils die Funktion durch das andere Teilventil (oder
weitere Teilventile) übernommen
werden kann.
-
Vorzugsweise
ist ein Lenkmotor an die Arbeitsanschlußanordnung angeschlossen, der
mindestens ein durch ein Gehäuse
nach außen
geführtes
Abtriebselement aufweist, wobei das Abtriebselement zwei in Druckrichtung
hintereinander angeordnete Dichtungen aufweist. Bei dem Lenkmotor
kann es sich beispielsweise um einen hydraulischen Zylinder mit
ein oder zwei Kolbenstangen handeln, die in diesem Fall das Abtriebselement
bilden. Ein Fehler, der bei einem Lenkmotor dieser Art auftreten
kann, ist, daß der
Lenkmotor im Bereich des Abtriebselements undicht wird. Dieses Risiko
wird durch das Vorhandensein von zwei hintereinander angeordneten
Dichtungen erheblich vermindert.
-
Hierbei
ist bevorzugt, daß eine
Fehlererfassungseinrichtung mit einem Raum zwischen den beiden Dichtungen
verbunden ist. Die Fehlererfassungseinrichtung erfaßt also,
wenn die innere Dichtung undicht wird. Dies ist der Fehlerfall mit
der höheren
Wahrscheinlichkeit. Man kann dann die Störung anzeigen und dafür sorgen,
daß die
innere Dichtung ausgewechselt wird.
-
Auch
ist von Vorteil, wenn eine Lastfühlleitung
mit einem mehrfach vorhandenen Lastfühl-Überdruckventil verbunden ist.
Die Lastfühlleitung
ist in vielen Lenkungen vorgesehen, um den höchsten im System vorkommenden
Lastdruck weiterzumelden. Diese Information kann man beispielsweise
verwenden, um eine geregelte Pumpe mit der notwendigen Druckinformation
zu versorgen. Da hier der höchste
Druck auftritt, ist ein Lastdruck-Überdruckventil sinnvoll, das
beispielsweise in einer Leitung angeordnet ist, die aus der Lastfühlleitung
abzweigt. Hier gilt das gleiche, wie für die anderen Ventile mit Sicherheitsfunktion.
Wenn man dieses Lastdruck-Überdruckventil
durch zwei Teilventile ersetzt, dann ist auch dann die Druckentlastung
gewährleistet,
wenn eines dieser beiden Teilventile seine Funktion nicht mehr erfüllen kann,
beispielsweise weil es verschmutzt ist.
-
Auch
ist von Vorteil, wenn mindestens eine Leitungsverbindung nach außen geführt ist,
die in einer doppelwan digen Leitung ausgebildet ist. Beispielsweise
sind die Arbeitsanschlüsse
mit dem Lenkmotor über
eine Leitung verbunden. Auch die Lastfühlleitung endet in der Regel
an einem Lastfühlanschluß, der über eine
Leitung mit der geregelten Pumpe oder einer anderen Steuereinrichtung
verbunden ist. Wenn man nun dafür
sorgt, daß diese Leitung
oder diese Leitungen doppelwandig ausgebildet sind, dann hat man
das Risiko vermindert, daß das
Fahrzeug bei einem Leitungsbruch nicht mehr lenkbar ist.
-
Vorzugsweise
weist die doppelwandige Leitung eine innere Leitung und eine äußere Leitung
auf, wobei eine Leitungsbrucherfassungseinrichtung mit einem Raum
zwischen der inneren Leitung und der äußeren Leitung verbunden ist.
Auch in diesem Fall läßt sich
auf einfache Weise ein Fehler erfassen und weitermelden. Ein Leitungsbruch
wird mit hoher Wahrscheinlichkeit die innere Leitung betreffen,
weil hier die höheren
Drücke
anstehen. In diesem Fall kann die Hydraulikflüssigkeit unter Druck immer
noch durch die äußere Leitung
zu der gewünschten
Bestimmung geleitet werden.
-
Vorzugsweise
schalten die Teilventile des Ventils im Fehlerfall automatisch um.
Dies bedeutet, daß ein
Fahrer des Fahrzeugs nicht von sich aus tätig werden muß, um eine
Veränderung
der Ventilkonfiguration zu bewirken. Wenn beispielsweise bei den Nachsaugventilen
eines nicht mehr schließen
kann, weil sich Schmutz zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz
befindet, dann übernimmt
automatisch das in Reihe geschaltete zweite Nachsaug-Teilventil die
Funktion und sichert dagegen, daß aus der Druckleitungsanordnung
Hydraulikflüssigkeit
zum Tank abfließen
kann. Bei dem Überdruckventil
oder den Schockventilen wird ein wahrscheinlicher Fehler darin bestehen,
daß ein
defektes oder verschmutztes Ventil einen zu niedrigen Druckwert
einstellt. Ein derartiger Fehler kann beispielsweise dadurch verursacht
werden, daß sich
etwas Schmutz oder etwas anderes zwischen dem Ventilsitz und dem
Ventilelement des Ventils befindet. Wenn die beiden Teilventile
in Reihe geschaltet sind, dann wird das Ventil mit dem höchsten Öffnungswert
den Öffnungsdruck
bestimmen.
-
Die
Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
-
1 eine
erste Ausführungsform
einer hydraulischen Lenkung und
-
2 einen
Teil einer zweiten Ausführungsform.
-
1 zeigt
eine Lenkung 1 für
ein Fahrzeug, beispielsweise einen Traktor, dessen Höchstgeschwindigkeit über 60 km/h
liegt. Die Lenkung weist eine Lenkeinrichtung 2 auf, die
mit einer Pumpenanordnung 3 verbunden ist. Die Pumpenanordnung weist
eine erste Pumpe 4 auf, die als regelbare Pumpe ausgebildet
ist und von einem Verbrennungsmotor angetrieben ist, der auch das
Fahrzeug antreibt. Die erste Pumpe 4 liefert einen Druck
P1 an ihrem Ausgang. Die Pumpenanordnung 3 weist eine zweite Pumpe 5 auf,
die beispielsweise durch ein Rad angetrieben ist. Die zweite Pumpe 5 liefert
also nur dann einen Druck P2 > 0,
wenn das Fahrzeug noch rollt. Die beschriebene Ausgestaltung ist
nur beispielhaft. Andere Ausgestaltungen mit zwei Pumpen sind möglich.
-
Beispielsweise
können
die Pumpen über eine
gemeinsame Antriebswelle, je einen Elektromotor, einen gemeinsamen
Elektromotor etc. angetrieben werden.
-
Die
erste Pumpe 4 weist eine Pumpenfehler-Erfassungseinrichtung 6 auf,
die im einfachsten Fall überprüft, ob der
Druck P1 einen ausreichend großen
Wert hat. Sollte dieser Wert unter einen vorbestimmten Wert absinken,
dann wird eine Pumpenumschalteinrichtung 7 betätigt, so
daß dann
der Druck P2 der zweiten Pumpe 5 bestimmend wirkt.
-
Die
erste Pumpe 4 ist über
ein Rückschlagventil 8 mit
einem Speisepunkt 9 verbunden. Die zweite Pumpe 5 ist über ein
Rückschlagventil 10 mit dem
Speisepunkt 9 verbunden. Die beiden Rückschlagventile 8, 10 sorgen
dafür,
daß der
jeweils höhere
Pumpendruck P1, P2 an den Speisepunkt 9 gelangt. Die Versorgung
der Lenkung 1 mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck ist also
sichergestellt, auch wenn die erste Pumpe 4 ausfallen sollte.
-
Die
Lenkeinrichtung 2 weist eine Lenkeinheit 11 auf,
die über
ein Lenkhandrad 12 betätigt
wird. Die Lenkeinheit 11 ist herkömmlich aufgebaut. Man geht davon
aus, daß die
Lenkeinheit praktisch nie so defekt wird, daß sie ihre Funktion nicht mehr
erfüllen kann.
Aus diesem Grunde reicht es aus, wenn eine einzelne Lenkeinheit 11 vorhanden
ist. Die Lenkeinheit 11 ist mit einem Tank 13 verbunden,
aus dem auch die beiden Pumpen 4, 5 Hydraulikflüssigkeit entnehmen
können.
Hierzu ist die Lenkeinrichtung 2 mit einem Tankausgang
T versehen.
-
Die
Lenkeinrichtung 2 weist eine Arbeitsanschlußanordnung
mit zwei Arbeitsanschlüssen
L, R auf. An die Arbeitsanschlüsse
L, R ist ein Lenkmotor 14 angeschlossen, der im vorliegenden
Fall als Kolben-Zylinder-Anordnung
ausgebildet ist, dessen Kolbenstange 15 beidseitig aus
einem Zylinder 16 herausragt.
-
Weil
in einer Leitung 17 zwischen dem Speisepunkt 9 und
der Lenkeinheit 11 und in Leitungen 18, 19 zwischen
der Lenkeinheit 11 und den Arbeitsanschlüssen L,
R ein erhöhter
Druck herrschen kann, wenn die Lenkung 1 in Betrieb ist,
werden die Leitungen 17–19 zusammenfassend
als Druckleitungsanordnung bezeichnet. Die Druckleitungsanordnung 17–19 weist
nun eine Reihe von Ventilen auf, die eine Sicherheitsfunktion erfüllen.
-
Zunächst einmal
ist in der Leitung 17 zwischen dem Speisepunkt 9 und
der Lenkeinheit 11 ein Einlaß-Überdruckventil 20 angeordnet,
das bei einem zu hohen Druck Hydraulikflüssigkeit aus der Leitung 17 zum
Tankanschluß T
hin abfließen
läßt. Das Einlaß-Überdruckventil
ist in diesem Fall gebildet durch zwei Teilventile 21, 22,
die in Reihe in einer Leitung 23 angeordnet sind, die aus
der Leitung 17 abzweigt. Jedes der Teilventile 21, 22 bildet
ein eigenes Überdruckventil.
Natürlich
kann man auch mehr als die dargestellten beiden Teilventile 21, 22 in
Reihe schalten. Bei dem Einlaß-Überdruckventil 20 wird
ein Fehler wahrscheinlich darin bestehen, daß eines der Teilventile 21, 22 einen
zu niedrigen Druck in der Leitung 17 einstellt. Eine Ursache
kann darin liegen, daß etwas
zwischen einem Ventilelement und einem Gehäuse oder einem Ventilsitz eingeklemmt
wird, beispielsweise ein Schmutzteil, das im Hy drauliköl mitfließt. In diesem
Fall würde
die Lenkeinheit 11 nicht mit ausreichendem Druck versorgt
werden. Wenn man jedoch die beiden Teilventile 21, 22 in
Reihe anordnet, dann wird das Teilventil mit dem "höchsten" Öffnungsdruck
den Druck in der Leitung 17 bestimmen.
-
Eine Überwachungseinrichtung 24 weist
einen Abgriff 25 auf, der einen Druck zwischen den beiden
Teilventilen 21, 22 erfaßt. Weitere Leitungen 26, 27 erfassen
den Druck in der Leitung 17 bzw. den Druck am Tankanschluß T. Durch
Vergleich der Drücke
in den Leitungen 26, 27 mit dem Druck am Abgriff 25 kann
man feststellen, ob eines der Teilventile 21, 22 defekt
ist. Einen derartigen Fehler kann die Überwachungseinrichtung 24 unmittelbar
signalisieren. Der Fahrer des Fahrzeugs wird also auf den Fehler aufmerksam
gemacht und kann sich darauf einstellen. Es ist auch möglich, den
entsprechenden Fehler nur zu registrieren und bei einer späteren Wartung auszuwerten.
-
Die
Lenkeinrichtung weist ferner ein Nachsaugventil 28, 29 für jede Leitung 18, 19 auf.
Das Nachsaugventil 28 ist dabei zwischen dem Tank 13 und
der Leitung 18 und das Nachsaugventil 29 zwischen
dem Tank 13 und der Leitung 19 angeordnet. Auch
hier besteht jedes Nachsaugventil 28, 29 aus zwei
Teilventilen 30, 31 bzw. 32, 33.
Alle Teilventile 30–33 sind
als Rückschlagventile
ausgebildet, die zum Tank 13 hin schließen. Wenn eines dieser Rückschlagventile 30, 31 bzw. 32, 33 nicht
richtig schließt, weil
sich zwischen dem entsprechenden Ventilelement und dem Ventilsitz
ein Schmutzteilchen oder etwas anderes verfangen hat, dann wird
die Schließwirkung
durch das jeweils andere Rückschlagventil übernommen.
-
Auch
hier ist eine Überwachungseinrichtung 34 vorgesehen,
die über
Leitungen 35, 36 mit der Leitung 18 bzw.
dem Tank 13 verbunden ist. Ein Abgriff 37 ermittelt
den Druck zwischen den beiden Teilventilen 30, 31.
Für das
Nachsaugventil 29 in der anderen Leitung 19 kann
die Überwachungseinrichtung 34 entsprechende
Leitungen aufweisen. Diese sind aus Gründen der Übersicht nicht dargestellt.
Man kann auch eine getrennte Überwachungseinrichtung verwenden.
-
An
jedem Arbeitsanschluß L,
R ist ein Schockventil 38, 39 vorgesehen, wobei
das Schockventil 38 aus der Leitung 18 und das
Schockventil 39 aus der Leitung 19 abzweigt. Jedes
Schockventil besteht aus einer Reihenschaltung von zwei Teilventilen 40, 41 bzw. 42, 43.
Jedes Teilventil ist als eigenes Überdruckventil ausgebildet
und läßt Druck
vom Arbeitsanschluß L,
R zum Tank hin abfließen,
wenn durch äußere Kräfte auf
die Kolbenstange 15 ein zu großer Druck in den Arbeitsanschlüssen L,
R entstehen sollte.
-
Eine Überwachungseinrichtung 44 ist
vorgesehen, die über
Leitungen 45, 46 mit der Leitung 18 bzw.
mit Tank 13 verbunden sind. Die Überwachungseinrichtung 44 weist
einen Abgriff 47 auf, der zwischen den beiden Teilventilen 40, 41 den
Druck ermittelt. Die Überwachungseinrichtung
kann dann diesen Druck am Abgriff 47 vergleichen mit dem Druck
in der Leitung 18 bzw. mit dem Druck am Tank 13 und
so feststellen, ob die beiden Teilventile 40, 41 "richtig" schließen oder
nicht.
-
Natürlich kann
die Überwachungseinrichtung 44 in
entsprechender Weise auch die beiden Teilventile 42, 43 überwachen,
auch wenn dies aus Gründen der Übersicht
hier nicht dargestellt ist.
-
Der
Lenkmotor 14 ist, genau wie die Lenkeinheit 11,
nur einfach vorgesehen. Die Kolbenstange 15 ist über jeweils
zwei Dichtungen 48, 49 gegenüber dem Gehäuse 16 abgedichtet.
Die wahrscheinlichste Fehlerursache besteht darin, daß eine der
Dichtungen 48, 49 undicht wird und zwar hier wahrscheinlich die
innere Dichtung 48. Wenn man nun zwei Dichtungen 48, 49 in
Richtung des von innen nach außen wirkenden
Drucks in Reihe hintereinander anordnet, dann kann man auch bei
einem Defekt der inneren Dichtung 48 durch die äußere Dichtung 49 noch
die notwendige Dichtigkeit sicherstellen.
-
Ein
Raum 50 zwischen den beiden Dichtungen 48, 49 ist
mit einer Fehlererfassungseinrichtung 51 verbunden, die
eine Fehlermeldung ausgibt, wenn der Druck in dem Raum 50 über einen
vorbestimmten Wert ansteigt oder ein Druckanstieg erfolgt, dessen Geschwindigkeit
einen vorbestimmten Wert überschreitet.
-
Prinzipiell
kann eine Fehlererfassungseinrichtung einfacher aufgebaut werden,
wenn man als Ausgangspunkt annimmt, daß ein bestimmtes von zwei Elementen
zuerst versagen wird. Auch eine derartig vereinfachte Ausgestaltung
wird in der Regel den erhöhten
Sicherheitsanforderungen gerecht werden.
-
Die
Lenkeinrichtung 2 ist über
zwei Leitungen 52, 53 mit dem Lenkmotor 14 verbunden.
Beide Leitungen 52, 53 sind als doppelwandige
Leitung ausgebildet, d.h. sie weisen eine innere Leitung 54 und
eine äußere Leitung 55 auf,
zwischen denen ein Raum 56 vorhanden ist. Wenn die innere
Leitung 54 bricht, dann wird sich ein plötzlicher
Druckanstieg im Raum 56 ergeben, der von einer Leitungsbrucherfassungseinrichtung 57 erfaßt werden
kann. Wenn die äußere Leitung 55 bricht,
dann wird sich hier ein entsprechender Druckabfall z.B. auf Atmosphärendruck ergeben,
so daß auch
der Bruch der äußeren Leitung durch
die Leitungsbrucherfassungseinrichtung 57 erkannt werden
kann. Unter Umständen
muß man
zur Erfassung eines Bruchs der äußeren Leitung
auch einen anderen Detektor verwenden.
-
Die
Lenkeinheit 11 weist auch eine Lastfühlleitung 58 auf,
die mit einem Lastfühlanschluß LS verbunden
ist. Am Lastfühlanschluß LS steht
immer der höchste
in der Lenkeinrichtung 2 anstehende Druck an. Dieser Druck
kann verwendet werden, um die regelbare erste Pumpe zu regeln. Hierzu
ist der Lastfühlanschluß LS über eine
doppelwandige Leitung 59 mit der Pumpe 4 verbunden.
Die doppelwandige Leitung 59 ist im Prinzip genauso aufgebaut,
wie die beiden doppelwandigen Leitungen 52, 53,
d.h. sie weist eine innere Leitung 60 und eine äußere Leitung 61 auf,
zwischen denen ein Raum 62 ausgebildet ist, der mit einer
Leitungsbrucherfassungseinrichtung 63 in Verbindung steht.
-
In ähnlicher
Weise wie die Leitung 17 ist auch die Lastfühlleitung 58 mit
einem Lastfühl-Überdruckventil 64 versehen,
das aus der Lastfühlleitung 58 abzweigt.
Das Lastfühl-Überdruckventil 64 weist zwei
Teilventile 65, 66 auf, die in Reihe zwischen
der Lastfühlleitung 58 und
dem Tankanschluß T
angeordnet sind. Jedes der beiden Teilventile 65, 66 ist
als eigenes Überdruckventil
ausgebildet. Auch das Lastfühl-Überdruckventil 64 kann überwacht
werden, ggf. auch mit der Überwachungseinrichtung 24.
-
In
nicht näher
dargestellter Weise können
die Überwachungseinrichtungen 24, 34, 44 auch
erfassen, ob ein Ventilelement der Teilventile 21, 22, 30–33, 40–43 an
einem Ventilsitz anliegt oder sich auf andere Weise in einer bestimmten
Position in einem Ventilgehäuse
befindet. Auch dies wäre
eine Aussage darüber,
ob das entsprechende Teilventil 21, 22, 30–33, 40–43 ordnungsgemäß funktioniert oder
nicht.
-
2 zeigt
einen Ausschnitt aus einer abgewandelten Form einer hydraulischen
Lenkung. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie
in 1 versehen. Dargestellt ist allerdings nicht die
vollständige
Lenkung, sondern nur ein Ausschnitt mit der Lenkeinheit 11 und
der Pumpenanordnung 3. Modifiziert worden ist insbesondere
das LS-System und die Verbindung zwischen den Pumpen 4, 5 der Pumpenanordnung 3 und
dem Speisepunkt 9.
-
Jede
Pumpe 4, 5 ist zunächst mit einem Prioritätsventil 67, 68 verbunden.
Ein derartiges Prioritätsventil 67, 68 kann
selbstverständlich
auch bei der Pumpenanordnung 3 nach 1 vorhanden
sein. Prioritätsventile
sind an sich bekannt und werden daher nicht weiter erläutert. Im
vorliegenden Fall können
sie die zusätzliche
Aufgabe haben, als Überdruckventil
für die
Pumpen 4, 5 zu wir ken, also die Funktion des Einlaß-Überdruckventils 20 zu übernehmen.
-
Die
Lastfühlleitung 58 der
Lenkeinheit 11 weist für
jedes Prioritätsventil 67, 68 einen
eigenen Ast auf. In einem Ast 69, der der ersten Pumpe 4 und damit
dem zugehörigen
Prioritätsventil 67 zugeordnet
ist, ist ein Rückschlagventil 70 angeordnet,
das zur Lenkeinheit 11 hin öffnet. Dieses Rückschlagventil
ist über
eine Drossel 71 mit dem Speisepunkt 9 verbunden.
Es ist ferner mit dem Prioritätsventil 67 verbunden
und belastet dieses in eine Richtung, in die auch eine Feder 72 wirkt.
Das Prioritätsventil 67 ist
in die andere Richtung ebenfalls vom Druck am Speisepunkt 9 beaufschlagt.
Dieser Druck wirkt allerdings ungedrosselt.
-
Ein
entsprechendes vom LS-Signal gesteuertes Prioritätsventil kann auch in Verbindung
mit der Anordnung nach 1 verwendet werden.
-
Das
Rückschlagventil 70 ist
ferner mit einem Pilot-Überdruckventil 73 verbunden,
das zum Tank 13 hin öffnet.
Wenn also der von der ersten Pumpe 4 aufgebaute Druck zu
groß wird,
dann wird er über das
Pilot-Überdruckventil 73 zum
Tank 13 hin entlastet.
-
In ähnlicher
Weise ist in dem der zweiten Pumpe 5 zugeordneten Ast 74 ein
Rückschlagventil 75 angeordnet,
das mit einer Drossel 76 verbunden ist, die dieses Rückschlagventil
mit dem Speisepunkt 9 verbindet. Das Rückschlagventil 75 ist
mit dem zweiten Prioritätsventil 68 verbunden
und wirkt in die gleiche Richtung wie dessen Feder 77.
Auch dieser Ast 74 weist ein Pilot-Überdruck ventil 78 auf.
Da der Speisepunkt 9 auf beide Pilot-Überdruckventile 73, 78 wirkt,
sind diese Pilot-Überdruckventile 73, 78 sozusagen
parallel geschaltet. Ein möglicher
Fehler kann durch eine Messung des Drucks zwischen den beiden Pilot-Überdruckventilen 73, 78 festgestellt werden,
wobei dieser Druck dann mit dem Lastfühldruck LS und dem Druck am
Tank 13 verglichen werden kann.
-
Das
in 1 dargestellte System erfordert für eine entsprechende
Redundanz die dargestellten doppelwandigen Leitungen. Die LS-Versorgung
ist im Prinzip eine Ölsäule, die
hin- und hergeschoben wird. Dementsprechend sind Rückschlagventile
oder entsprechende Sicherungselemente nicht möglich. Die in 1 dargestellte
Lösung
kann vorzugsweise bei statischen Systemen verwendet werden. Wenn
man beispielsweise zwei völlig
unabhängige
Leitungen für den
gleichen Punkt verwenden würde,
würde bei
einem Versagen der einen Leitung bloß ein Kurzschluß erfolgen.
-
Wenn
man die dargestellten doppelten Leitungen vermeiden möchte, dann
ist die Lösung
nach 2 sinnvoll. Das System ist hier zwar auf ein dynamisches
System begrenzt, gleichzeitig vermeidet man aber bei gleichem Sicherheitsniveau
die Verwendung von doppelwandigen Leitungen. Dies ist möglich, weil
man ein dynamisches System verwendet, bei dem man weiß, in welche
Richtung das Öl fließt. Damit
ist es möglich,
Rückschlagventile
in den entsprechenden Leitungen anzuordnen, wobei ein Druckaufbau
erfolgen kann, wenn eine Leitung versagt.
-
Man
kann in der Ausgestaltung nach 2 zwischen
dem Prioritätsventil 67 und
dem Rückschlagventil 8 und/oder
zwischen dem Prioritätsventil 68 und
dem Rückschlagventil 10 jeweils
ein Überströmventil
einbauen, beispielsweise ein Überdruckventil 20 nach 1.
In der Ausgestaltung nach 2 sind derartige Überström- oder Überdruckventile
prinzipiell nicht unbedingt erforderlich, weil man hier bloß die gelieferte
Menge der Pumpe vermindern kann, um einen großen Druckaufbau zu verhindern. Wenn
man z.B. an der Lenkeinheit viel lenkt und dann plötzlich abschaltet,
dann kann unter Umständen
die Pumpe nicht schnell genug die gelieferte Menge reduzieren (über den
LS-Druck), und in solchen Situationen kann ein zusätzliches Überströmventil
sinnvoll sein.