DE102004059121A1

DE102004059121A1 - Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung

Info

Publication number: DE102004059121A1
Application number: DE102004059121A
Authority: DE
Inventors: Nobuhisa Oyama Honda; Shuuji Oyama Hori; Sadao Oyama Nunotani; Naoki Oyama Ishizaki; Hisashi Oyama Asado
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: JP4247986B2; JP2005170178A; DE102004059121B8; US7124577B2; US20050126165A1; CN100393566C; DE102004059121B4; CN1626392A

Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Energieverlust eines Lenkungssteuerungssystems verringert, während zur selben Zeit dessen Ansprechempfindlichkeit erhöht ist. Wenn ein Lenkorgan schnell betätigt wird, nimmt die Öffnungsfläche eines Lenkströmungs-Steuerventils 4 schnell zu, und der Differenzialdruck (Pp'-PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 sinkt schnell ab. Wenn der Differenzialdruck (Pp'-PL) am Lenkströmungs-Ventil 4 schnell abnimmt, wird ein Strömungssteuerventil 6 mit der Federkraft einer Feder 6f beaufschlagt und verschiebt sich schnell in eine Ventilstellung 6b, so dass der Differenzialdruck (Pp'-PL) ansteigt und sich einem Solldruck angleicht. Somit wird das Drucköl eines Durchflussmengen-Mehrbetrags DOLLAR I1 das bis zu diesem Punkt in eine Ölablaufleitung 7 geströmt ist, vom Strömungssteuerventil 6 über das Lenkströmungs-Steuerventil 4 schnell einem Lenkhydraulikzylinder 5 zugeführt. Somit setzt in Bezug auf einen Eingang St eine Abgabe Q' schnell ein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug wie einen Radlader, einen Gabelstapler und dergleichen, und insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeuglenkung.

Bei einem Radlader, einem Gabelstapler oder einem anderen derartigen Arbeitsfahrzeug wird der Lenkmechanismus des Fahrzeugs angetrieben und gesteuert, wobei sich die Fahrtrichtung des Fahrzeugs entsprechend der Betätigung einer Steuerung wie eines Lenkrads, Lenkhebels oder dergleichen ändert.

(Stand der Technik 1)

In 6 ist ein herkömmlicher Hydraulikkreis für eine Lenkantriebssteuerung gezeigt, der in einem Arbeitsfahrzeug verwendet wird. Bei diesem Hydraulikkreis wird von einer Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz Drucköl mit konstanter Fördermenge gefördert.

Das heißt, dass die Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz beispielsweise von einem Motor 1 angetrieben wird. Eine Ölleitung 23a ist an die Ausströmöffnung der Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz angeschlossen. Diese Ölleitung 23a ist mit dem Eingangsanschluss eines Strömungssteuerventils 36 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Strömungssteuerventils 36 ist mit einer Ölleitung 23b verbunden. Von der Hydraulikpumpe 22 her gesehen, ist die Ölleitung 23b mit einem Eingangsanschluss auf der stromaufwärtigen Seite eines Lenkströmungs-Steuerventils 24 verbunden. Das Lenkströmungs-Steuerventil 24 hat Ventilstellungen 24a, 24b, 24c. Die Ventilstellung 24a ist die Ventilstellung, um einer Ölkammer 5a eines Lenkhydraulikzylinders 5 Drucköl zu zuführen, und um Drucköl von der anderen Ölkammer 5b in einen Behälter 9 abzulassen; die Ventilstellung 24b ist die Ventilstellung, um der einen Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 Drucköl zuzuführen und um von der anderen Ölkammer 5a Drucköl in den Behälter 9 abzulassen; und die Ventilstellung 24c ist die neutrale Ventilstellung, um die Zufuhr von Drucköl zum Lenkhydraulikzylinder 5 zu sperren. Das Lenkströmungs-Steuerventil 24 ist mit Ansteuerungsanschlüssen 24d, 24e ausgestattet, und an die Ansteuerungsanschlüsse 24d, 24e werden Hydrauliksignale S1 bzw. S2 angelegt, die Lenkantriebs-Befehlssignalen entsprechen. Wenn an den Ansteuerungsanschluss 24d das Hydrauliksignal S1 angelegt wird, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 24 in die Ventilstellung 24a, und wenn an den Ansteuerungsanschluss 24e das Hydrauliksignal S2 angelegt wird, wird das Lenkströmungs-Steuerventil 24 in die Ventilstellung 24b gebracht.

Von der Hydraulikpumpe 22 her gesehen sind Eingangs-/Ausgangsanschlüsse der stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 24 über Ölleitungen 23c, 23d mit den Ölkammern 5a bzw. 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 verbunden. Ein Behälteranschluss des Lenkströmungs-Steuerventils 24 ist mit dem Behälter 9 über eine Ölleitung 23e verbunden.

Eine Stange des Lenkhydraulikzylinders 5 ist mit dem Lenkmechanismus verbunden, der entsprechend der teleskopischen Bewegung der Stange des Lenkhydraulikzylinders 5 arbeitet, wobei der Spurkreisradius des Fahrzeugs verändert wird.

Nun wird der Betrieb des Hydraulikkreises von 6 für die Lenkantriebssteuerung erläutert.

Es sei angenommen, dass ein Lenkorgan wie ein Lenkrad, ein Lenkbetätigungshebel oder dgl. betätigt wurde, und dass ein Lenkantriebs-Befehlssignal erzeugt wurde. Hier ist ein Lenkantriebs-Befehlssignal ein Signal, das die Absicht eines Bedieners anzeigt, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern, und dieses Signal wird erzeugt, wenn eine Betätigung dahingehend ausgeführt wurde, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs aus einer Geradeausfahrt heraus in eine Kurvenfahrt zu ändern, oder wenn eine Betätigung dahingehend ausgeführt wurde, aus einer gleich bleibenden Kurvenfahrt heraus einen größeren oder kleineren Lenkeinschlag zu erhalten.

Bei Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals wird entweder das Hydrauliksignal S1 oder das Hydrauliksignal S2 entsprechend diesem Lenkantriebs-Befehlssignal an den Ansteuerungsanschluss 24d bzw. 24e des Lenkströmungs-Steuerventils 24 angelegt.

Wird das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 24d des Lenkströmungs-Steuerventils 24 angelegt, gelangt das Lenkströmungs-Steuerventil 24 in die Ventilstellung 24a. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz zugeführte Drucköl der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 als vom Lenkströmungs-Steuerventil 24 angefordertes Drucköl zugeführt, und zwar über eine Ölleitung 23a, ein Strömungssteuerventil 36, die Ölleitung 23b, das Lenkströmungs-Steuerventil 24 und die Ölleitung 23c. Es wird auch unnötiges Drucköl im Strömungssteuerventil 36 in den Behälter 9 über eine Ölleitung 23p abgelassen. Darüber hinaus wird über eine Ölleitung 23d, das Lenkströmungs-Steuerventil 24 und die Ölleitung 23e Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Linksfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.

Wird dann das Hydrauliksignal S2 an den Ansteuerungsanschluss 24e des Lenkströmungs-Steuerventils 24 angelegt, gelangt das Lenkströmungs-Steuerventil 24 in die Ventilstellung 24b. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz geförderte Drucköl als durch das Strömungssteuerventil 24 angeforderte Drucköl der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt, und zwar über die Ölleitung 23a, das Strömungssteuerventil 36, die Ölleitung 23b, das Lenkströmungs-Steuerventil 24 und die Ölleitung 23d. Auch hier wird unnötiges Drucköl im Strömungssteuerventil 36 über eine Ölleitung 23p in den Behälter 9 abgelassen. Außerdem wird das Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 23c, das Lenkströmungs-Steuerventil 24 und die Ölleitung 23e in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit verändert sich beispielsweise der Rechtsfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.

(Stand der Technik 2)

Darüber hinaus ist auf diesem technischen Gebiet auch ein wie in 7 gezeigter Hydraulikkreis für eine Lenkantriebssteuerung bekannt, bei dem die Durchsatzsteuerung anstelle einer Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz mittels einer Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz gesteuert wird.

Das heißt, dass die Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz beispielsweise von einem Motor 1 angetrieben wird. Eine Ölleitung 33a ist an die Ausströmöffnung der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz angeschlossen. Von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, ist diese Ölleitung 33a mit einem Eingangsanschluss der stromaufwärtigen Seite eines Lenkströmungs-Steuerventils 4 verbunden. Das Lenkströmungs-Steuerventil 4 hat Ventilstellungen 4a, 4b, 4c. Die Ventilstellung 4a ist die Ventilstellung, bei der Drucköl der einen Ölkammer 5a eines Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt wird und Drucköl aus der anderen Ölkammer 5b in einen Behälter 9 abgelassen wird; die Ventilstellung 4b ist die Ventilstellung, bei der Drucköl der einen Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt wird und Drucköl aus der anderen Ölkammer 5a in den Behälter 9 abgelassen wird; und die Ventilstellung 4c ist die neutrale Ventilstellung, um die Zufuhr von Drucköl zum Lenkhydraulikzylinder 5 zu sperren. Das Lenkströmungs-Steuerventil 4 ist mit Ansteuerungsanschlüssen 4d, 4e ausgestattet, und Hydrauliksignale S1, S2, die Lenkantriebs-Befehlssignalen entsprechen, werden an die Ansteuerungsanschlüsse 4d bzw. 4e angelegt. Wenn das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 4d angelegt wird, gelangt das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4a, und bei Anlegen des Hydrauliksignals S2 an den Ansteuerungsanschluss 4e gelangt das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4b.

Von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, sind Eingangs-/Ausgangsanschlüsse an der stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4 mit den Ölkammern 5a bzw. 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 über Ölleitungen 33c, 33b verbunden. Ein Behälteranschluss des Lenkströmungs-Steuerventils 4 ist mit dem Behälter 9 über eine Ölleitung 33d verbunden.

Eine Stange des Lenkhydraulikzylinders 5 ist mit dem Lenkmechanismus verbunden, und dieser arbeitet entsprechend der teleskopischen Bewegung der Stange des Lenkhydraulikzylinders 5, wobei sich der Spurkreisradius des Fahrzeugs verändert.

Im Ansprechen auf die Bewegung eines Durchsatzsteuerungsventils 10 wird eine Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Gang gesetzt. Wenn sich die Ventilstellung des Durchsatzsteuerungsventils 10 in der Figur zur linken Seite hin verschiebt, verschiebt sich die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Richtung zum minimalen Schrägdrehwinkel MIN, und wenn sich die Ventilstellung des Durchsatzsteuerungsventils 10 in der Figur zur rechten Seite hin verschiebt, verschiebt sich die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Richtung zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX.

Am Durchsatzsteuerungsventil 10 ist eine Feder 10a zur Beaufschlagung mit einem Solldruck angeordnet. Der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4, also der Speisedruck PL des Lenkhydraulikzylinders 5, lässt sich erfassen als Druck am Ausgangsanschluss 4f auf der, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4. Der Ausgangsanschluss 4f des Lenkströmungs-Steuerventils 4 ist mittels einer Ansteuerungsölleitung 12 mit einem Ansteuerungsanschluss des Durchsatzsteuerungsventils 10 verbunden, und zwar auf derselben Seite wie die Feder 10a.

Der Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4, also der Förderdruck Pp der Hydraulikpumpe 2, lässt sich erfassen als der Druck innerhalb der Ölleitung 33a. Über eine Ansteuerungsölleitung 11 ist die Ölleitung 33a mit einem Ansteuerungsanschluss des Durchsatzsteuerungsventils 10 verbunden, und zwar auf der der Feder 10a gegenüber liegenden Seite.

Nun wird der Betrieb des Hydraulikkreises von 7 für die Lenkantriebssteuerung erläutert.

Wenn ein Lenkantriebs-Befehlssignal erzeugt wird, wird entweder ein Hydrauliksignal S1 oder ein Hydrauliksignal S2 entsprechend diesem Lenkantriebs-Befehlssignal an den Ansteuerungsanschluss 4d bzw. 4e des Lenkströmungs-Steuerventil 4 angelegt.

Wenn das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 4d des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt wird, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4a. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zugeführte Drucköl über die Ölleitung 33a, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 33c der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Außerdem wird das Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 33b, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 33d in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit ändert sich z.B. der Linksfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.

Wenn dann das Hydrauliksignal S2 an den Ansteuerungsanschluss 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt wird, gelangt das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4b. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zugeführte Drucköl über die Ölleitung 33a, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 33b der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Außerdem wird Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 33c, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 33d in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Rechtsfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.

Das Durchsatzsteuerungsventil 10 steuert den Schrägdrehwinkel der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz, d.h. steuert den Durchsatz, und zwar derart, dass der Differenzialdruck (Pp – PL) des Pumpenförderdrucks Pp, der über die Ansteuerungsölleitung 11 wirkt, und des Speisedrucks PL des Lenkhydraulikzylinders 5, der über die Ansteuerungsölleitung 12 wirkt, mit dem Solldruck entsprechend der Federkraft der Feder 10a übereinstimmt. Dadurch wird dem Lenkhydraulikzylinder 5 eine Durchflussmenge entsprechend der Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 zugeführt, ungeachtet der Last am Lenkhydraulikzylinder 5.

Die hier angegebene Literatur beschreibt den allgemeinen Stand der Technik in Bezug auf den oben erwähnten Stand der Technik 2.

In dem japanischen Patent mit der Offenlegungsnummer 11-15780 ist eine Erfindung offenbart, in der zusätzlich zu dem in 7 gezeigten Lenkströmungs-Steuerventil 4 ein Strömungssteuerventil für eine Arbeitsmaschine gezeigt ist, in der die Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 (zum Lenken) mit variablem Durchsatz entsprechend dem Kolbenhub (Arbeitshub) dieses Strömungssteuerventils für die Arbeitsmaschine zunimmt, und in der dieser erhöhte Anteil dem Strömungssteuerventil der Arbeitsmaschine zugeführt wird.

Darüber hinaus ist in dem japanischen Patent mit der Offenlegungsnummer 6-117402 eine Erfindung offenbart, bei der das Betätigungsgefühl des Steuerhebels ungeachtet der Last am hydraulischen Stellglied verstärkt ist, indem man die maximale Bereitstellungsmenge einer Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz entsprechend den Umdrehungen eines Motors einstellt.

3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Kolbenhub d des Lenkströmungs-Steuerventils und dem Pumpenabgabestrom Q bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik 1 und Stand der Technik 2. Außerdem sei vorausgesetzt, dass in dieser Figur der Zusammenhang bei gleich bleibender Drehzahl des Motors 1 gezeigt ist.

Darüber hinaus zeigt 4 auf der Basis der Zeit (t) die Ausgangsantwort relativ zu einem Eingang, wenn ein Lenkantriebs-Befehlssignal St eingeht und die durch das Lenkströmungs-Steuerventil (Liefermenge an den Lenkhydraulikzylinder 5) strömende Durchflussmenge Q' abgegeben wird.

Wie in 3 (1) im Falle des Stands der Technik 1 gezeigt ist, wird ein Pumpenabgabestrom mit fester Höchstmenge ungeachtet des Kolbenhubs d des Lenkströmungs-Steuerventils 24 zugeführt, weil eine Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz verwendet wird. Da jedoch eine Menge dieses Pumpenabga bestroms mit fester Höchstmenge, die über das hinausgeht, was für den Lenkantrieb benötigt wird, in den Behälter 9 abgelassen wird, ohne für den Lenkungsantrieb verwendet zu werden, ist der Energieverlust groß.

Wie in 3 (2) für den Fall des Stands der Technik 2 gezeigt ist, wird die für den Lenkungsantrieb benötigte Durchflussmenge von der Hydraulikpumpe 2 bereitgestellt und dem Lenkhydraulikzylinder 5 zugeführt, weil ein Durchsatzsteuerungsventil verwendet wird, und weil der Abgabestrom Q der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz entsprechend einer Erhöhung des Kolbenhubs des Lenkströmungs-Steuerventils 4 zunimmt, was zu einem extrem niedrigen Energieverlust führt.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 die Ansprechempfindlichkeit der Hydraulikpumpe in Bezug auf einen Lenkvorgang erläutert.

Bei dem wie in 4 (1) gezeigten Stand der Technik 1 wird eine konstante maximale Durchflussmenge von der Hydraulikpumpe 22 mit konstantem Durchsatz geliefert, und zwar ungeachtet des Kolbenhubs d. Somit wird unter der Annahme, dass ein Lenkorgan wie ein Lenkrad zu einem Zeitpunkt t1 schnell bewegt wird, das Lenkströmungs-Steuerventil 24 entsprechend der Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals St in Gang gesetzt, und die dem Lenkhydraulikzylinder 5 zugeführte Durchflussmenge Q' steigt schnell an. Anders ausgedrückt erfolgt für den Fall des Stands der Technik 1 die Antwort der Abgabe Q' im Ansprechen auf den Eingang St, d.h. die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems ist gut.

Demgegenüber wird im Falle des Stands der Technik 2 ein Durchsatzsteuerungsventil eingesetzt. Wenn ein Durchsatzsteuerungsventil verwendet wird, verändert sich der Differenzialdruck (Pp – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 gemäß der Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals St. Dann verändert sich die Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 (Schrägdrehwinkel der Taumelscheibe 2a) entsprechend dem Differenzialdruck (Pp – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4. Dann verändert sich die Bereitstellungsmenge der Pumpe, und die Versorgung des Lenkhydraulikzylinders 5 verändert sich entsprechend der Veränderung der Fördermenge (Schrägdrehwinkel der Taumelscheibe 2a) der Hydraulikpumpe 2.

Das Lenkströmungs-Steuerventil 4 arbeitet auf diese Weise entsprechend dem Lenkantriebs-Befehlssignal St, und der Schrägdrehwinkel der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verändert sich gemäß diesem Betrieb, und die Versorgung des Lenkhydraulikzylinders 5 verändert sich entsprechend dieser Veränderung des Schrägdrehwinkels der Taumelscheibe. Deshalb ist die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems abhängig von der Ansprechempfindlichkeit auf die Veränderung der Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz (Veränderung des Schrägdrehwinkels der Taumelscheibe).

Hier ist die Ansprechempfindlichkeit der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz nicht so gut wie die Ansprechempfindlichkeit der Ventile. Insbesondere besteht eine große zeitliche Verzögerung beim Anlaufbetrieb der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz. Somit tritt, wie in 4 (2) gezeigt ist, eine Verzögerung auf zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Lenkantriebs-Befehlssignal St erzeugt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zu arbeiten beginnt, und die Erhöhung der Liefermenge Q' für den Lenkhydraulikzylinder 5 verzögert sich entsprechend diesem Umstand, wodurch die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems verglichen mit derjenigen des Stands der Technik 1 verschlechtert ist.

In 5 sind die oben angegebenen Punkte zusammengefasst.

Das heißt, dass im Fall des Stands der Technik 1 der Energieverlust groß ist, aber die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems gut ist. Umgekehrt ist für den Fall des Stands der Technik 2 der Energieverlust klein, aber die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems ist schlecht.

Im Hinblick auf das zuvor Gesagte besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Energieverlust zu reduzieren, während zur selben Zeit die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems erhöht ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Erfindung besteht in einer Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung zum Ansteuern einer Fahrzeuglenkung, indem im Ansprechen auf ein Lenkantriebs-Befehlssignal einem hydraulischen Lenkstellglied 5 über Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b, 3c, 3d Drucköl von einer Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zugeführt wird, wobei diese Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung umfasst: ein Lenkströmungs-Steuerventil 4, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b, 3c, 3d angeordnet ist und so arbeitet, dass Drucköl mit einer Durchflussmenge, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal entspricht, dem hydraulischen Lenkstellglied 5 zugeführt wird; ein Strömungssteuerventil 6, das an den zuvor erwähnten Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b zwischen der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz und dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 angeordnet ist, und das Öl bei Förderdruck der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz über eine Ölablaufleitung 7 in einen Behälter 9 abführt, so dass ein Differenzialdruck am Lenkströmungs-Steuerventil 4 einen Sollwert bildet; eine Drosselstelle 8, die an der Ölablaufleitung 7 angeordnet ist; und einen Durchsatzsteuerungsabschnitt 10 zum Steuern eines Durchsatzes der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz, derart, dass ein Differenzialdruck an der Drosselstelle 8 einen Sollwert bildet.

Eine zweite Erfindung besteht in einer Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung zum Ansteuern einer Fahrzeuglenkung, indem im Ansprechen auf ein Lenkantriebs-Befehlssignal einem hydraulischen Lenkstellglied 5 über Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b, 3c, 3d Drucköl von einer Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zugeführt wird, wobei diese Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung umfasst: ein Lenkströmungs-Steuerventil 4, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b, 3c, 3d angeordnet ist und so arbeitet, dass Drucköl mit einer Durchflussmenge, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal entspricht, dem hydraulischen Lenkstellglied 5 zugeführt wird; ein Strömungssteuerventil 26, das an den zuvor erwähnten Drucköl-Versorgungsleitungen 3a, 3b zwischen der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz und dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 angeordnet ist, und das Öl bei Förderdruck der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz über eine Ölablaufleitung 7 in einen Behälter 9 abführt, so dass ein Differenzialdruck am Lenkströmungs-Steuerventil 4 einen Sollwert bildet; eine Drosselstelle 8, die an der Ölablaufleitung 7 angeordnet ist; und einen Durchsatzsteuerungsabschnitt 20 zum Steuern eines Durchsatzes der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz, derart, dass ein Differenzialdruck an der Drosselstelle 8 einen Sollwert bildet, und darüber hinaus zur Ausführung einer Steuerung derart, dass ein Durchsatz der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz entsprechend einer Größe des Lenkantriebs-Befehlssignals erhöht ist.

Gemäß der wie in 1 gezeigten ersten Erfindung nimmt die Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 schnell zu, wenn das Lenkorgan schnell betätigt wird, und der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 sinkt schnell ab. Wenn der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 schnell abnimmt, wird das Strömungssteuerventil 6 mit der Federkraft einer Feder 6f beaufschlagt und verschiebt sich schnell in die Ventilstellung 6b, um den Differenzialdruck (Pp' – PL) so zu erhöhen, dass er einem Solldruck entspricht. Somit wird die Durchflussmenge ☐ eines Mehrbetrags an Drucköl, die bis zu diesem Zeitpunkt durch die Ölablaufleitung 7 geströmt ist, vom Strömungssteuerventil 6 über das Lenkströmungs-Steuerventil 4 schnell dem Lenkhydraulikzylinder 5 zugeführt.

Somit steigt die Abgabe Q' im Ansprechen auf den Eingang St schnell an (4 (3): vorliegende Erfindung 1).

Als Ergebnis dessen, dass das Drucköl in der Ölablaufleitung 7 zum Lenkhydraulikzylinder 5 geführt wird, sinkt die Durchflussmenge an Drucköl in der Ölablaufleitung 7 ab. Somit fällt auch der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 ab. Wenn der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 abfällt, wird das Durchsatzsteuerungsventil 10 mit der Federkraft der Feder 10a beaufschlagt und die Ventilstellung verschiebt sich in der Figur zur rechten Seite hin, so dass der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 höher wird und sich einem Solldruck ☐P angleicht, und die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verschiebt sich in Richtung zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX. Die Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz wird dadurch größer, der Abgabestrom Q nimmt zu, und dem Lenkhydraulikzylinder 5 wird eine Durchflussmenge Q' zugeführt, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal St entspricht (4 (3): vorliegende Erfindung 1). Da der Differen zialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 entsprechend der Zunahme der Durchflussmenge Q' zunimmt, die durch das Lenkströmungs-Steuerventil 4 hindurch läuft, erreicht das Strömungssteuerventil 6 das Gleichgewicht an der Ventilstellung, wo der Differenzialdruck (Pp' – PL) dem Solldruck entspricht, und erneut wird der Mehrbetrag an Strömung von dem Strömungssteuerventil 6 in die Ölablaufleitung 7 abgeführt. Der zuvor erwähnte Effekt wird in derselben Art und Weise sogar dann erreicht, wenn das Lenkorgan aus einem Zustand der Geradeausfahrt heraus schnell betätigt wird, oder wenn eine Betätigung dahingehend ausgeführt wird, dass während eines Lenkvorgangs die Betätigungsgeschwindigkeit des Lenkorgans schnell zunimmt.

Die zweite Erfindung funktioniert in derselben Weise wie die erste Erfindung, unterscheidet sich aber von dieser wie folgt.

Und zwar wirkt in dem Hydraulikkreis von 2 ein Signaldruck Ps, der einem Lenkantriebs-Befehlssignal St entspricht, auf ein Durchsatzsteuerungsventil 20 und die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verschiebt sich in Richtung auf den maximalen Schrägdrehwinkel MAX. Anders ausgedrückt setzt die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2 der Hydraulikpumpe 2 ein, bevor die Durchflussmenge des Drucköls innerhalb der Ölablaufleitung 7 tatsächlich abnimmt, und der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 tatsächlich abfällt, wodurch die Ansprechempfindlichkeit des Lenksystems verglichen mit derjenigen der ersten Erfindung noch weiter gesteigert ist (4 (4): vorliegende Erfindung 2, 4 (3): vorliegende Erfindung 1).

Gemäß der ersten Erfindung (vorliegende Erfindung 1) und der zweiten Erfindung (vorliegende Erfindung 2) kann durch einen Vergleich mit dem Stand der Technik 1 und dem Stand der Technik 2, wie in 5 gezeigt ist, der Energieverlust so wie beim Stand der Technik 2 reduziert sein, und die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems kann so gut wie beim Stand der Technik 1 sein.

Außerdem kann man bei der zweiten Erfindung eine noch höhere Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems erhalten als bei der ersten Erfindung.

Anders ausgedrückt ist, während bei der ersten Erfindung die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 einsetzt, nachdem der Differenzialdruck an der Drosselstelle 8 tatsächlich abgefallen ist, in der zweiten Erfindung, weil die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 entsprechend der Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals St bereits eingesetzt hat und es keine Verzögerung gibt zwischen dem tatsächlichen Abfallen des Differenzialdrucks (PR – PT) an der Drosselstelle 8 und dem Anlaufen der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2, die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems gegenüber der ersten Erfindung noch weiter verbessert. Auch weil die Menge an Öl, die über die Ölablaufleitung 7 in den Behälter 9 abgeführt wird, in dem Ausmaß reduziert werden kann, wie die Ansprechempfindlichkeit erhöht ist, kann der Energieverlust noch weiter gesenkt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Schema eines Hydraulikkreises einer ersten Ausführungsform;

2 ist ein Schema eines Hydraulikkreises einer zweiten Ausführungsform;

3 ist ein Diagramm, das einen Vergleich der Unterschiede beim Energieverlust der vorliegenden Erfindung und des Stands der Technik zeigt;

4 ist ein Diagramm, das einen Vergleich der Unterschiede bei der Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems der vorliegenden Erfindung und des Stands der Technik zeigt;

5 ist eine Tabelle, in der die Unterschiede in den Auswirkungen der vorliegenden Erfindung und des Stands der Technik gezeigt sind;

6 ist ein Schema eines Hydraulikkreises, das zur Erläuterung des Stands der Technik 1 verwendet wird; und

7 ist ein Schema eines Hydraulikkreises, das zur Erläuterung des Stands der Technik 2 verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsformen einer sich auf die vorliegende Erfindung beziehenden Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren erläutert.
1 zeigt einen Hydraulikkreis für eine Lenkantriebssteuerung einer ersten Ausführungsform. Der Hydraulikkreis von 1 ist in einem Arbeitsfahrzeug installiert, wie z.B. in einem Radlader oder Gabelstapler.
Und zwar wird, wie in 1 gezeigt, eine Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz von einer Antriebsquelle wie z.B. einem Motor 1 angetrieben. Eine Ölleitung 3a ist mit der Ausströmöffnung der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verbunden. Diese Ölleitung 3a ist mit einem Eingangsanschluss an der, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, stromaufwärtigen Seite eines Strömungssteuerventils 6 verbunden. Ein erster Auslassanschluss 6g der stromabwärtigen Seite des Strömungssteuerventils 6, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, ist mit einer Ölleitung 3b verbunden, und ein zweiter Auslassanschluss 6h ist mit einer Ölablaufleitung 7 verbunden. Die Ölleitung 3b ist mit einem Eingangsanschluss der, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, stromaufwärtigen Seite eines Lenkströmungs-Steuerventils 4 verbunden. Darüber hinaus ist die Ölablaufleitung 7 mit einem Behälter 9 verbunden. An der Ölablaufleitung 7 ist eine Drosselstelle 8 vorgesehen.
Das Strömungssteuerventil 6 ist dazu vorgesehen, die dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 zugeführte Durchflussmenge an Drucköl zu steuern, und hat Ventilstellungen 6a, 6b, 6c. Die Ventilstellung 6a ist die Ventilstellung, um über den Auslassanschluss 6h und die Ölablaufleitung 7 Drucköl nur in den Behälter 9 abzuführen; die Ventilstellung 6b ist die Ventilstellung, um über den Auslassanschluss 6g und die Ölleitung 3b Drucköl nur dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 zuzuführen; und die Ventilstellung 6c ist die Ventilstellung, um über den Auslassanschluss 6g und die Ölleitung 3b Drucköl dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 zuzuführen, und darüber hinaus über den Auslassanschluss 6h und die Ölablaufleitung 7 Drucköl in den Behälter 9 zu fördern.
Am Strömungssteuerventil 6 befindet sich eine Feder 6f, um einen Solldruck aufzubringen. Der Druck an der stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4, in anderen Worten der Speisedruck PL eines Lenkhydraulikzylinders 5, lässt sich erfassen als Druck des Auslassanschlusses 4f an der stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen. Der Auslassanschluss 4f des Lenkströmungs-Steuerventils 4 ist über eine Ansteuerungsölleitung 12 mit einem Ansteuerungsanschluss 6e des Strömungssteuerventils 6 verbunden, und zwar auf derselben Seite wie die Feder 6f.
Der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4, also der Druck Pp' an der stromabwärtigen Seite des Strömungssteuerventils 6, lässt sich innerhalb der Ölleitung 3b erfassen. Die Ölleitung 3b ist über eine Ansteuerungsölleitung 11 mit einem Ansteuerungsanschluss 6d des Strömungssteuerventils 6 verbunden, und zwar auf der der Feder 6f entgegengesetzten Seite.
Das Lenkströmungs-Steuerventil 4 hat Ventilstellungen 4a, 4b, 4c. Die Ventilstellung 4a ist die Ventilstellung, um die eine Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 mit Drucköl zu versorgen und um das Drucköl aus der anderen Ölkammer 5b in den Behälter 9 abzuführen; die Ventilstellung 4b ist die Ventilstellung, um der einen Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 Drucköl zuzuführen, und um das Drucköl aus der anderen Ölkammer 5a in den Behälter 9 abzulassen; und die Ventilstellung 4c ist eine neutrale Ventilstellung, um die Zufuhr von Drucköl zum Lenkhydraulikzylinder 5 zu sperren. Das Lenkströmungs-Steuerventil 4 ist mit Ansteuerungsanschlüssen 4d, 4e ausgestattet, und Hydrauliksignale S1, S2, die Lenkantriebs-Befehlssignalen St entsprechen, werden an die Ansteuerungsanschlüsse 4d bzw. 4e angelegt.
Anders ausgedrückt wird entsprechend der Betätigung eines Lenkorgans, wie eines Lenkrads oder eines Lenksteuerungshebels, ein Lenkantriebs-Befehlssignal St erzeugt. Hier ist ein Lenkantriebs-Befehlssignal St ein Signal, das die Absicht eines Bedieners anzeigt, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern, und dieses Signal wird erzeugt, wenn eine Betätigung dahingehend ausgeführt wird, die Fahrtrichtung eines Fahrzeugs aus einem Zustand der Gerade ausfahrt heraus in einen Lenkzustand zu verändern, oder wenn eine Betätigung dahingehend ausgeführt wird, aus einer konstanten Kurvenfahrt heraus den Lenkeinschlag zu verkleinern oder zu vergrößern.
Das Hydrauliksignal S1 oder S2 wird entsprechend dem Befehlsgehalt des Lenkantriebs-Befehlssignals St an den Ansteuerungsanschluss 4d bzw. 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt.
Wenn das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 4d angelegt wird, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4a, und wenn das Hydrauliksignal S2 an den Ansteuerungsanschluss 4e angelegt wird, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4b.
Die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse an der, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, stromabwärtigen Seite des Lenkströmungs-Steuerventils 4 sind über Ölleitungen 3d, 3c mit den Ölkammern 5a bzw. 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 verbunden. Der Behälteranschluss des Lenkströmungs-Steuerventils 4 ist mit dem Behälter 9 über eine Ölleitung 3e verbunden.
Die Stange des Lenkhydraulikzylinders 5 ist mit einem Lenkmechanismus verbunden, und dieser arbeitet entsprechend der teleskopischen Bewegung der Stange des Lenkhydraulikzylinders 5, wobei sich der Spurkreisradius des Fahrzeugs verändert.
Eine Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz arbeitet so, dass sie sich im Ansprechen auf die Verschiebung eines Durchsatzsteuerungsventils 10 bewegt. Wenn sich die Ventilstellung des Durchsatzsteuerungsventils 10 in der Figur zu linken Seite hin verschiebt, verschiebt sich die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Richtung auf den kleinsten Schrägdrehwinkel MIN, und wenn sich die Ventilstellung des Durchsatzsteuerungsventils 10 in der Figur zur rechten Seite hin verschiebt, bewegt sich die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Richtung auf den maximalen Schrägdrehwinkel MAX.
An dem Durchsatzsteuerungsventil 10 ist eine Feder 10a angeordnet, um einen Solldruck ☐P anzulegen.
Der Strom an abgegebenem Drucköl, der durch die Ölablaufleitung 7 fließt, kann erfasst werden als Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8, also aus Druck PR an der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 8 (der Druck am Auslassanschluss 6h des Strömungssteuerventils 6) und Druck PT an der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 8 (Druck des Behälters 9). Das Durchsatzsteuerungsventil 10 steuert die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz (also den Durchsatz) so, dass der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 einen Solldruck ☐P bildet, der der Federkraft der Feder 10a entspricht.
Anders ausgedrückt zweigt die Ölablaufleitung 7 an der Seite stromaufwärts der Drosselstelle 8 in eine Ölleitung 17 ab. Die Ölleitung 17 ist mit einem Ansteuerungsanschluss des Durchsatzsteuerungsventils 10 verbunden, und zwar auf der der Feder 10a entgegengesetzten Seite.
Der Behälter 9 ist mit einer Ölleitung 18 verbunden. Die Ölleitung 18 ist mit einem Ansteuerungsanschluss des Durchsatzsteuerungsventils 10 verbunden, und zwar auf derselben Seite wie die Feder 10a.
Es erfolgt nun die Erklärung des Zusammenhangs zwischen dem Abgabestrom Q der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz, dem Solldruck ☐P des Durchsatzsteuerungsventils 10 und der Öffnungsfläche A der Drosselstelle 8.
3 (3)(vorliegende Erfindung 1) zeigt den Abgabestrom Q einer Hydraulikpumpe 2 der ersten Ausführungsform.
Der Abgabestrom Q einer Hydraulikpumpe 2 der ersten Ausführungsform ist so eingestellt, dass nur der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ größer wird als der Abgabestrom im Stand der Technik 2. Anders ausgedrückt wird der Durchflussmenge, die für den Lenkantrieb benötigt wird, von der Hydraulikpumpe 2 eine Durchflussmenge zugeführt, zu der der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ hinzugekommen ist.
Wenn nun das Durchsatzsteuerungsventil 10 das Gleichgewicht erreicht, so dass der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 dem Solldruck ☐P entspricht, sind der Abgabestrom Q (Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐) der Hydraulikpumpe 2, der Solldruck ☐P des Durchsatzsteuerungsventils 10 und die Öff nungsfläche A der Drosselstelle 8 so eingestellt, dass der zuvor erwähnte Mehrbetrag der Durchflussmenge ☐ in die Ölablaufleitung 7 abfließt.
Es wird nun der Betrieb des Hydraulikkreises von 1 für eine Lenkantriebssteuerung erläutert.
Wenn ein Lenkrad, ein Lenksteuerungshebel oder ein anderes derartiges Lenkorgan betätigt wird und ein Lenkantriebs-Befehlssignal St erzeugt wird, wird ein Hydrauliksignal S1 oder ein Hydrauliksignal S2, entsprechend diesem Lenkantriebs-Befehlssignal St, an den Ansteuerungsanschluss 4d bzw. 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt.
Wird das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 4d des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4a. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz abgegebene Drucköl über die Ölleitung 3a, das Strömungssteuerventil 6, die Ölleitung 3b das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3d der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Darüber hinaus wird das Rücklaufdrucköl der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 3c, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3e in den Behälter 9 abgeführt. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Linksfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.
Wird dann das Hydrauliksignal S2 an den Ansteuerungsanschluss 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4b. Somit wird das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz abgegebene Drucköl über die Ölleitung 3a, das Strömungssteuerventil 6, die Ölleitung 3b, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3c der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Darüber hinaus wird das Rücklaufdrucköl der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 3d, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3e in den Behälter 9 abgeführt. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Rechtsfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.
Im Strömungssteuerventil 6 stellt sich die Ventilstellung so ein, dass der Differenzialdruck (Pp' – PL) des stromaufwärtigen Drucks Pp' des Lenkströmungs- Steuerventils 4, der über die Ansteuerungsölleitung 11 wirkt, und des stromabwärtigen Drucks PL (Speisedruck PL des Lenkhydraulikzylinders 5) des Lenkströmungs-Steuerventils 4, der über die Ansteuerungsölleitung 12 wirkt, einem Solldruck entspricht, der wiederum der Federkraft der Feder 6f entspricht. Dadurch wird ungeachtet der Last am Lenkhydraulikzylinder 5 diesem eine Durchflussmenge zugeführt, die der Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 entspricht.
Nimmt man nun an, dass das Lenkorgan mit einer normalen Betätigungsgeschwindigkeit betätigt wird, wird der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 durch das Strömungssteuerventil 6 so eingestellt, dass er im Wesentlichen einem Solldruck entspricht, und der zuvor erwähnte Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ fließt zur Ölablaufleitung 7 ab.
Hier nun wird angenommen, dass das Lenkorgan schnell betätigt worden ist. Wird das Lenkorgan schnell betätigt, nimmt die Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 schnell zu, und der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 wird schnell kleiner. Wenn der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 schnell kleiner wird, wird das Strömungssteuerventil 6 mit der Federkraft der Feder 6f beaufschlagt und verschiebt sich schnell in die Ventilstellung 6b, um so den Differenzialdruck (Pp' – PL) zu erhöhen und ihn auf den Solldruck gehen zu lassen. Somit wird das Drucköl des Durchflussmengen-Mehrbetrags ☐, das bis zu diesem Zeitpunkt zur Ölablaufleitung 7 geflossen ist, über das Lenkströmungs-Steuerventil 4 dem Lenkhydraulikzylinder 5 vom Strömungssteuerventil 6 schnell zugeführt.
Somit steigt, wie in 4 (3) gezeigt ist, die Abgabe Q' im Ansprechen auf den Eingang St schnell an.
Als Folge dessen, dass das Drucköl in der Ölablaufleitung 7 in den Lenkhydraulikzylinder 5 abgeleitet wird, sinkt die Durchflussmenge des Drucköls in der Ölablaufleitung 7 ab. Somit wird der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 kleiner. Wenn der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 kleiner wird, wird das Durchsatzsteuerungsventil 10 mit der Federkraft der Feder 10a beaufschlagt und die Ventilstellung verschiebt sich in der Figur nach rechts, so dass der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 zunimmt und er gleich dem Solldruck ☐P wird, und die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verschiebt sich zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX hin. Die Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz wird dadurch größer, der Abgabestrom Q nimmt zu, und dem Lenkhydraulikzylinder 5 wird eine Durchflussmenge Q' zugeführt, die einem Lenkantriebs-Befehlssignal St entspricht. Weil darüber hinaus der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 entsprechend der Steigerung der Durchflussmenge Q', die durch das Lenkströmungs-Steuerventil 4 hindurch läuft, zunimmt, erreicht das Strömungssteuerventil 6 das Gleichgewicht bei der Ventilstellung, bei der der Differenzialdruck (Pp' – PL) dem Solldruck entspricht, was dazu führt, dass der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ erneut vom Strömungssteuerventil 6 zur Ölablaufleitung 7 abgeleitet wird.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 die erste Ausführungsform mit dem Stand der Technik 1 und dem Stand der Technik 2 verglichen.
Wie hier beschrieben, ist bei der ersten Ausführungsform, wie in 3 (3) gezeigt (vorliegende Erfindung 1), der Energieverlust etwas schwächer gegenüber demjenigen vom Stand der Technik 2, weil der Abgabestrom Q der Hydraulikpumpe 2 so eingestellt ist, dass nur der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ größer wird als der Abgabestrom im Stand der Technik 2; der Energieverlust ist allerdings merklich geringer als beim Stand der Technik 1.
Darüber hinaus wird, wie hier beschrieben, bei der ersten Ausführungsform, wie in 4 (3) (vorliegende Erfindung 1) gezeigt ist, durch diese Funktionsweise des Strömungssteuerventils 6 selbst bei einer schnellen Betätigung eines Lenkorgans und eines schnellen Eingangs eines Lenkantriebs-Befehlssignals St, das durch die Ölablaufleitung 7 strömende Drucköl des Durchflussmengen-Mehrbetrags ☐ entsprechend diesem schnellen Eingang schnell zum Lenkhydraulikzylinder 5 abgeleitet, und die Zufuhrströmung Q' (Abgabe) an den Lenkhydraulikzylinder 5 folgt ohne Verzögerung. Somit ist die Ansprechempfindlichkeit des Lenksteuerungssystems gegenüber dem Stand der Technik 2 deutlich verbessert, und ist derjenigen vom Stand der Technik 1 ebenbürtig. Weil aber das Durchsatzsteuerungsventil 10 arbeitet und der Schrägdrehwinkel der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz eingeht, nachdem das Drucköl in der Ölablaufleitung 7 zum Lenkhydraulikzylinder 5 abgeleitet wurde und die Durchflussmenge in der Ölablaufleitung 7 tatsächlich abgenommen hat, ist die darauf folgende Antwort durch die Ansprechempfindlichkeit der Taumelscheibe 2a beeinflusst, und ist im Vergleich schlechter als die vom Stand der Technik 1 (4 (3), (1)).
In 5 sind die oben aufgeführten Punkte zusammengefasst.
In anderen Worten kann, verglichen mit dem Stand der Technik 1 und dem Stand der Technik 2, die erste Ausführungsform (vorliegende Erfindung 1) den Energieverlust auf dasselbe Niveau wie das vom Stand der Technik 2 drücken, und kann die Ansprechempfindlichkeit des Lenksteuerungssystems auf dasselbe Niveau wie dasjenige des Stands der Technik 1 verbessern.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine zweite Ausführungsform erläutert, die dazu in der Lage ist, die Ansprechempfindlichkeit des Lenksteuerungssystems noch mehr als in der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform zu steigern. Darüber hinaus unterbleiben in der nun folgenden Erörterung Erläuterungen des Aufbaus, die denjenigen im Hydraulikkreis von 1 entsprechen, und die Erläuterung richtet sich auf abweichende Einrichtungen.
2 zeigt einen Hydraulikkreis für eine Lenkantriebssteuerung einer zweiten Ausführungsform.
Im Hydraulikkreis von 2 ist dasselbe Strömungssteuerventil 26 wie in 1 vorgesehen.
Mit anderen Worten ist ein erster Ausgangsanschluss 26g des Strömungssteuerventils 26, von der Hydraulikpumpe 2 her gesehen, an der stromabwärtigen Seite mit der Ölleitung 3b verbunden, und ein zweiter Ausgangsanschluss 26h ist mit der Ölablaufleitung 7 verbunden.
Das Strömungssteuerventil 26 hat Ventilstellungen 26a, 26b. Die Ventilstellung 26a ist die Ventilstellung, um über den Ausgangsanschluss 26g und die Ölleitung 3b Drucköl dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 zuzuführen, und um über den Ausgangsanschluss 26h und die Ölablaufleitung 7 Drucköl zum Behälter 9 abzulassen; und die Ventilstellung 26b ist eine Ventilstellung, die dieselbe Funktion hat wie die Ventilstellung 26a, bei der jedoch mittels einer im Inneren des Ventils angeordneten Drosselstelle die Menge an Drucköl verringert wird, die zur Ölablaufleitung 7 abgelassen wird. Das Strömungssteuerventil 26 kann mit einer weiteren Ventilstellung versehen werden, um Drucköl nur dem Lenkströmungs-Steuerventil 4 zuzuführen, ohne dass es der Ölablaufleitung 7 zugeführt wird.
Am Strömungssteuerventil 26 ist eine Feder 26f vorgesehen, um einen Solldruck aufzubringen. Der Ausgangsanschluss 4f des Lenkströmungs-Steuerventils 4 ist über eine Ansteuerungsölleitung 12 mit einem Ansteuerungsanschluss 26e des Strömungssteuerventils 26 verbunden, und zwar auf derselben Seite wie die Feder 26f. Die Ölleitung 3b ist über eine Ansteuerungsölleitung 11 mit einem Ansteuerungsanschluss 26d des Strömungssteuerventils 26 verbunden, und zwar auf der der Feder 26f gegenüberliegenden Seite.
Von einer Ölleitung 15 zweigt eine Ölleitung 15a ab, und diese Ölleitung 15a ist mit dem einen Zulauf eines Doppelrückschlagventils 19 verbunden. In entsprechender Weise zweigt von einer Ölleitung 16 eine Ölleitung 16a ab, und diese Ölleitung 16a ist mit dem anderen Zulauf des Doppelrückschlagventils 19 verbunden. Der Auslass des Doppelrückschlagventils 19 ist mit einer Ölleitung 19a verbunden.
Somit wird also vom Druck des Hydrauliksignals S1 im Inneren der Ölleitung 15 und vom Druck des Hydrauliksignals S2 im Inneren der Ölleitung 16 immer derjenige an die Ölleitung 19a vom Doppelrückschlagventil 19 abgegeben, der der Größere ist (maximaler Signaldruck Ps).
Im Hydraulikkreis von 2 ist ein Durchsatzsteuerungsventil 20 vorgesehen, welches dasselbe ist wie das in 1 vorgesehene.
Und zwar ist am Durchsatzsteuerungsventil 20 eine Feder 20a vorgesehen, um einen Solldruck ☐P aufzubringen. Die Menge an abgegebenem Drucköl, die durch die Ölablaufleitung 7 strömt, kann erfasst werden als der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8, also aus Druck PR an der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 8 (der Druck am Ausgangsanschluss 26h des Strömungs steuerventils 26) und Druck PT an der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 8 (Druck im Behälter 9).
Im Strömungssteuerventil 20 ist ein Kolben 20b angeordnet. Die Feder 20a wirkt auf das eine Ende dieses Kolbens 20b ein. Eine Ölleitung 17 ist mit dem Durchsatzsteuerungsventil 20 so verbunden, dass der Druck PR an der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 8 auf den Kolben 20b in die zur Richtung der Federkraft der Feder 20a entgegengesetzten Richtung einwirkt. Darüber hinaus ist die Ölleitung 19a mit dem Durchsatzsteuerungsventil 20 so verbunden, dass der maximale Signaldruck Ps auf den Kolben 20b in derselben Richtung einwirkt wie die Richtung, in der die Federkraft der Feder 20a auf den Kolben 20b einwirkt. In entsprechender Weise ist eine Ölleitung 18 mit dem Durchsatzsteuerungsventil 20 so verbunden, dass der Druck PT an der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 8 auf den Kolben 20b in derselben Richtung einwirkt wie die Richtung, in der die Federkraft der Feder 20a auf den Kolben 20b einwirkt.
In Übereinstimmung damit steuert das Durchsatzsteuerungsventil 20 die Taumelscheibe 2a (den Durchsatz) der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz so, dass der Differenzialdruck (PR – (PT + Ps)) des Drucks PR an der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 8, und ein Druck PT + Ps, der sich aus Addition des maximalen Signaldrucks Ps mit dem Druck PT an der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 8 ergibt, den Solldruck ☐P bilden.
Es wird nun der Betrieb des Hydraulikkreises von 2 für eine Lenkantriebssteuerung erläutert.
Wenn ein Lenkrad, ein Lenksteuerungshebel oder ein anderes derartiges Lenkorgan betätigt und ein Lenkantriebs-Befehlssignal St erzeugt: wird, wird entsprechend diesem Lenkantriebs-Befehlssignal St ein Hydrauliksignal S1 oder Hydrauliksignal S2 an den Ansteuerungsanschluss 4d bzw. 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt.
Wird das Hydrauliksignal S1 an den Ansteuerungsanschluss 4d des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4a. Folglich wird Drucköl, das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz bereitgestellt wird, über die Ölleitung 3a, das Strömungssteuerventil 26, die Ölleitung 3b, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3d der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Außerdem wird das Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 3c, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3e in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Linksfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.
Wenn dann das Hydrauliksignal S2 am Ansteuerungsanschluss 4e des Lenkströmungs-Steuerventils 4 angelegt wird, verschiebt sich das Lenkströmungs-Steuerventil 4 in die Ventilstellung 4b. Folglich wird Drucköl, das von der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz bereitgestellt wird, über die Ölleitung 3a, das Strömungssteuerventil 26, die Ölleitung 3b, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3c der Ölkammer 5b des Lenkhydraulikzylinders 5 zugeführt. Darüber hinaus wird Rücklaufdrucköl aus der Ölkammer 5a des Lenkhydraulikzylinders 5 über die Ölleitung 3d, das Lenkströmungs-Steuerventil 4 und die Ölleitung 3e in den Behälter 9 abgelassen. In Übereinstimmung damit verändert sich z.B. der Rechtsfahrt-Spurkreisradius des Fahrzeugs.
Beim Strömungssteuerventil 6 stellt sich die Ventilstellung so ein, dass der Differenzialdruck (Pp' – PL) aus dem stromaufwärtigen Druck Pp' des Lenkströmungs-Steuerventils 4, der über die Ansteuerungsölleitung 11 wirkt, und aus dem stromabwärtigen Druck PL (Speisedruck PL des Lenkhydraulikzylinders 5) des Lenkströmungs-Steuerventils 4, der über die Ansteuerungsölleitung 12 wirkt, einem Solldruck entspricht, der der Federkraft der Feder 6f entspricht. Dadurch wird ungeachtet der Last am Lenkhydraulikzylinder 5 dem Lenkhydraulikzylinder 5 eine Durchflussmenge zugeführt, die der Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 entspricht.
Nimmt man nun an, dass das Lenkorgan mit einer normalen Betätigungsgeschwindigkeit betätigt wird, stellt sich der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 so ein, dass er im Wesentlichen dem Solldruck entspricht, und der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ fließt zur Ölablaufleitung 7 ab.
Hier wird nun aber angenommen, dass das Lenkorgan schnell betätigt worden ist. Wird das Lenkorgan schnell betätigt, dann nimmt die Öffnungsfläche des Lenkströmungs-Steuerventils 4 schnell zu, und der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 wird schnell kleiner. Wenn der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 schnell kleiner wird, wird das Strömungssteuerventil 6 mit der Federkraft der Feder 6f beaufschlagt und verschiebt sich schnell in die Ventilstellung 6b, so dass der Differenzialdruck (Pp' –PL) ansteigt und sich dem Solldruck angleicht. Somit wird das Drucköl des Durchflussmengen-Mehrbetrags ☐, das bis zu diesem Punkt in die Ölablaufleitung 7 geströmtist, vom Strömungssteuerventil 6 über das Lenkströmungs-Steuerventil 4 rasch dem Lenkhydraulikzylinder 5 zugeführt.
Somit nimmt die Abgabe Q' im Ansprechen auf den Eingang St schnell zu (4 (4)).
Im Ergebnis dessen, dass das Drucköl in der Ölablaufleitung 7 zum Lenkhydraulikzylinder 5 abgeleitet wird, sinkt die Durchflussmenge an Drucköl in der Ölablaufleitung 7 ab. Damit wird der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 kleiner. Wenn der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 kleiner wird, wird das Durchsatzsteuerungsventil 20 mit der Federkraft der Feder 20a beaufschlagt und der Kolben 20b verschiebt sich in der Figur nach rechts, so dass der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 ansteigt, und die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz verschiebt sich hin zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX. Die Fördermenge der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz erhöht sich dadurch, der Abgabestrom Q erhöht sich, und es wird dem Lenkhydraulikzylinder 5 eine Durchflussmenge Q' zugeführt, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal St entspricht (4 (4)). Weil des Weiteren der Differenzialdruck (Pp' – PL) am Lenkströmungs-Steuerventil 4 entsprechend der Zunahme der Durchflussmenge Q' ansteigt, die durch das Lenkströmungs-Steuerventil 4 hindurch läuft, erreicht das Strömungssteuerventil 26 das Gleichgewicht an der Position, bei der der zuvor und danach herrschende Differenzialdruck (Pp' – PL) dem Solldruck entspricht, was dazu führt, dass der Durchflussmengen- Mehrbetrag ☐ auch hier vom Strömungssteuerventil 26 zur Ölablaufleitung 7 abfließt.
Im Falle des Hydraulikkreises von 2 wirkt auf das Durchsatzsteuerungsventil 20 der maximale Signaldruck Ps, wodurch die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz dazu gebracht wird, sich zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX hin zu verschieben, was mit der Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals St einhergeht. Anders ausgedrückt setzt die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 ein, bevor die Durchflussmenge an Drucköl in der Ölablaufleitung 7 tatsächlich abnimmt und der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 tatsächlich kleiner wird.
Im Rahmen der obigen Erklärung wirkt ein Signal Ps auf einen Kolben 20b des Durchsatzsteuerungsventils 20, das einem Lenkantriebs-Befehlssignal St entspricht, und es wird eine Steuerung zur Erhöhung des Durchsatzes ausgeführt, indem entsprechend der Größe des Lenkantriebs-Befehlssignals St die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX hin verschoben wird.
Die Steuerung zur Erhöhung des Durchsatzes, indem die Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz zum maximalen Schrägdrehwinkel MAX hin verschoben wird, und zwar entsprechend der Größe des Lenkantriebs-Befehlssignals St, kann auch so erfolgen, dass man das einem Lenkantriebs-Befehlssignal St entsprechende Signal Ps auf die Feder 20a des Durchsatzsteuerungsventils 20 wirken lässt, so dass sich die Federkraft ändert.
Kurz gesagt ist der Aufbau in Ordnung, solange er den Durchsatz der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz so steuert, dass der Differenzialdruck (PR – PL) an der Drosselstelle 8 den Solldruck bildet, und solange die Steuerung zur Erhöhung des Durchsatzes der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz in Übereinstimmung mit der Größe eines Lenkantriebs-Befehlssignals St erfolgt.
Außerdem ist der Aufbau in er in 1 gezeigten ersten Ausführungsform und in der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform derart, dass das Lenkantriebs-Befehlssignal St an das Lenkströmungs-Steuerventil 4 angelegt wird, nachdem es in ein Hydrauliksignal S1, S2 umgewandelt wurde, wobei sich die vorlie gende Erfindung auch so ausbilden lässt, dass das Lenkströmungs-Steuerventil 4 ein elektromagnetisches Steuerventil ist und ein Lenkantriebs-Befehlssignal St ein elektrisches Signal ist, welches direkt an das Lenkströmungs-Steuerventil 4 angelegt werden kann.
Kurz gesagt ist es nicht von Belang, ob das Lenkantriebs-Befehlssignal St ein hydraulisches Signal oder ein elektrisches Signal ist; solange in der Anordnung das Lenkströmungs-Steuerventil 4 entsprechend einem Lenkantriebs-Befehlssignal in Gang gesetzt wird, ist die Sache in Ordnung.
Ferner wird bei der Erläuterung der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform von einem Aufbau ausgegangen, bei dem ein Lenkantriebs-Befehlssignal St (Signaldruck Ps) auf das Durchsatzsteuerungsventil 20 als Hydrauliksignal einwirkt, wobei aber bei diesem Aufbau die Steuerung zur Erhöhung des Durchsatzes der Hydraulikpumpe 2 mit variablem Durchsatz entsprechend der Größe eines Lenkantriebs-Befehlssignals St auch erfolgen kann, indem man ein Lenkantriebs-Befehlssignal St auf das Durchsatzsteuerungsventil 20 wirken lässt, das ein elektrisches Signal ist.
Als Nächstes wird mit Bezugnahme auf 3 und 4 die zweite Ausführungsform mit dem Stand der Technik 1, dem Stand der Technik 2 und der ersten Ausführungsform verglichen.
Wie zuvor beschrieben, wird bei der zweiten Ausführungsform, wie in 3 (4)(vorliegende Erfindung 2) gezeigt ist, weil der Abgabestrom Q der Hydraulikpumpe 2 so eingestellt ist, dass nur der Durchflussmengen-Mehrbetrag ☐ größer wird als der Abgabestrom nach dem Stand der Technik 2, der Energieverlust etwas schlechter verglichen mit dem vom Stand der Technik 2; der Energieverlust ist jedoch deutlich geringer als beim Stand der Technik 1.
Darüber hinaus wird, wie zuvor beschrieben, in der zweiten Ausführungsform, wie in 4 (4) (vorliegende Erfindung 2) gezeigt, durch diese Funktionsweise des Strömungssteuerventils 26 selbst bei schneller Betätigung eines Lenkorgans und schneller Eingabe eines Lenkantriebs-Befehlssignals St (Eingang) das Drucköl des Durchflussmengen-Mehrbetrags ☐, das durch die Ölablaufleitung 7 geflossen ist, entsprechend diesem schnellen Eingang schnell zum Lenkhyd raulikzylinder 5 abgeleitet, und die Liefermenge Q' (Abgabe) zum Lenkhydraulikzylinder 5 folgt ohne Verzögerung. Somit ist die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems gegenüber dem Stand der Technik 2 merklich verbessert, und ist derjenigen aus dem Stand der Technik 1 ebenbürtig.
Außerdem wird, wie oben beschrieben, während in der ersten Ausführungsform die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 einsetzt, nachdem der Differenzialdruck (PR – PT) an der Drosselstelle 8 tatsächlich abfällt, in der zweiten Ausführungsform die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems noch besser als bei der ersten Erfindung, weil die Steuerung zur Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2 entsprechend der Erzeugung eines Lenkantriebs-Befehlssignals St bereits begonnen hat, und keine Verzögerung vorliegt zwischen dem tatsächlichen Abfallen des Differenzialdrucks (PR – PT) an der Drosselstelle 8 und der Ingangsetzung der Taumelscheibe 2a der Hydraulikpumpe 2.
Das heißt, dass verglichen mit dem Stand der Technik 1 und dem Stand der Technik 2 bei der zweiten Ausführungsform (vorliegende Erfindung 2) der Energieverlust auf dasselbe Niveau wie beim Stand der Technik 2 gedrückt und die Ansprechempfindlichkeit des Lenkungssteuerungssystems auf dasselbe Niveau wie beim Stand der Technik 1 angehoben werden kann; außerdem kann die zweite Ausführungsform eine sogar noch bessere Ansprechempfindlichkeit als die erste Ausführungsform (vorliegende Erfindung 1) bieten.
Bei Anwendung in einem Arbeitsfahrzeug lässt sich mit der vorliegenden Erfindung der Energieverlust senken, während die Ansprechempfindlichkeit auf schnelle Lenkbewegungen merklich gesteigert ist. Das Feld der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Arbeitsfahrzeuge beschränkt, und sie ist auch nützlich, wenn sie in gewöhnlichen Fahrzeugen zum Einsatz kommt.

Claims

Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung zum Ansteuern einer Fahrzeuglenkung, indem im Ansprechen auf ein Lenkantriebs-Befehlssignal einem hydraulischen Lenkstellglied über Drucköl-Versorgungsleitungen Drucköl von einer Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz zugeführt wird, wobei diese Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung umfasst: ein Lenkströmungs-Steuerventil, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen angeordnet ist und so arbeitet, dass Drucköl mit einer Durchflussmenge, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal entspricht, dem hydraulischen Lenkstellglied zugeführt wird; ein Strömungssteuerventil, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen zwischen der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz und dem Lenkströmungs-Steuerventil angeordnet ist, und das Drucköl von der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz über eine Ölablaufleitung in einen Behälter abführt, so dass ein Differenzialdruck am Lenkströmungs-Steuerventil einen Sollwert bildet; eine Drosselstelle, die an der Ölablaufleitung angeordnet ist; und einen Durchsatzsteuerungsabschnitt zum Steuern eines Durchsatzes der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz, derart, dass ein Differenzialdruck an der Drosselstelle einen Sollwert bildet.
Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung zum Ansteuern einer Fahrzeuglenkung, indem im Ansprechen auf ein Lenkantriebs-Befehlssignal einem hydraulischen Lenkstellglied über Drucköl-Versorgungsleitungen Drucköl von einer Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz zugeführt wird, wobei diese Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkung umfasst: ein Lenkströmungs-Steuerventil, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen angeordnet ist und so arbeitet, dass Drucköl mit einer Durchflussmenge, die dem Lenkantriebs-Befehlssignal entspricht, dem hydraulischen Lenkstellglied zugeführt wird; ein Strömungssteuerventil, das an den Drucköl-Versorgungsleitungen zwischen der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz und dem Lenkströmungs-Steuerventil angeordnet ist, und das Drucköl von der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz über eine Ölablaufleitung in einen Behälter abführt, so dass ein Differenzialdruck am Lenkströmungs-Steuerventil einen Sollwert bildet; eine Drosselstelle, die an der Ölablaufleitung angeordnet ist; und einen Durchsatzsteuerungsabschnitt zum Steuern eines Durchsatzes der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz, derart, dass ein Differenzialdruck an der Drosselstelle einen Sollwert bildet, und darüber hinaus zur Ausführung einer Steuerung derart, dass ein Durchsatz der Hydraulikpumpe mit variablem Durchsatz entsprechend einer Größe des Lenkantriebs-Befehlssignals erhöht ist.