DE102017100186A1

DE102017100186A1 - Hydraulische Lenkanordnung

Info

Publication number: DE102017100186A1
Application number: DE102017100186.7A
Authority: DE
Inventors: Abdul Karim Rahimzai; Niels Arbjerg; Ole Falck Sørensen
Original assignee: Danfoss Power Solutions ApS
Current assignee: Danfoss Power Solutions ApS
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2037-01-07
Also published as: US10625775B2; BG112612A; CN108275201A; US20180194392A1; CN108275201B; BG67167B1; DE102017100186B4

Abstract

Es wird eine hydraulische Lenkanordnung (2) beschrieben, die einen Hauptstrompfad (8) mit einem Durchflussmesser (9) und einen Verstärkungsstrompfad (10), der in den Hauptstrompfad (8) an einem Verbindungspunkt (11) mündet, der zwischen dem Durchflussmesser (9) und einer Arbeitsanschlussanordnung (L, R) angeordnet ist, aufweist.Eine derartige Lenkanordnung sollte in einfacher Weise einen großen Fluss der Hydraulikflüssigkeit zu der Arbeitsanschlussanordnung haben.Zu diesem Zweck sind Druckerhöhungsmittel (17) in dem Hauptstrompfad (8) stromauf des Verbindungspunkts (11) angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkanordnung mit einem Hauptstrompfad mit einem Durchflussmesser und einem Verstärkungsstrompfad, der in den Hauptstrompfad an einem Verbindungspunkt mündet, der zwischen dem Durchflussmesser und einer Arbeitsanschlussanordnung angeordnet ist.
Eine derartige Lenkeinheit ist beispielsweise aus EP 2 786 915 B1 bekannt.
Wenn ein mit einer derartigen Lenkanordnung ausgerüstetes Fahrzeug gelenkt wird, dreht der Fahrer ein Lenkhandrad (oder irgendeine andere Steuereinrichtung). Durch Drehen des Lenkhandrades werden zwei Elemente, insbesondere ein Ventilschieber und eine Hülse, relativ zueinander bewegt, um eine Anzahl von Blenden in dem Hauptstrompfad zu öffnen. Dies erlaubt es einer gewissen Menge von Hydraulikflüssigkeit, durch den Hauptstrompfad zu strömen. Diese Hydraulikflüssigkeit treibt den Durchflussmesser an, der seinerseits die anfänglichen relativen Positionen der beiden Elemente wiederherstellt. Wenn dementsprechend die gelenkten Räder die Position erreicht haben, die durch das Lenkhandrad eingestellt worden ist, wird der Hauptstrompfad wieder geschlossen.
Um mehr Hydraulikflüssigkeit an den Lenkmotor, der an die Arbeitsanschlussanordnung angeschlossen ist, zu liefern, wird der Verstärkungsstrompfad verwendet. In dem Verstärkungsstrompfad ist eine Blende, die so genannte Verstärkungsblende, angeordnet, die synchron mit den Blenden in dem Hauptstrompfad geöffnet und geschlossen wird. Dementsprechend kann ein zusätzlicher Strom proportional zu dem Strom durch den Hauptstrompfad durch den Verstärkungsstrompfad geleitet werden. Es ist jedoch selbst mit einer derartigen hydraulischen Lenkanordnung in manchen Fällen schwierig, die Erfordernisse einer gewünschten Lenkgeschwindigkeit zu befriedigen. Insbesondere wenn ein Motor, der mit der Arbeitsanschlussanordnung verbunden ist, eine große Verdrängung aufweist, wie in großen knickgelenkten Fahrzeugen, ist es schwierig, die notwendige Menge von Hydraulikflüssigkeit dem Lenkmotor zuzuführen.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, in einfacher Weise einen großen Strom von Hydraulikflüssigkeit zu der Arbeitsanschlussanordnung zu haben.
Diese Aufgabe wird mit einer hydraulischen Lenkanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Druckerhöhungsmittel in dem Hauptstrompfad stromauf des Verbindungspunkts angeordnet sind.
Wenn der Strompfad Druckerhöhungsmittel aufweist, wird der Druckabfall zwischen einem Versorgungsanschluss und dem Verbindungspunkt vergrößert. Dieser Druckabfall treibt die Hydraulikflüssigkeit durch den Hauptstrompfad. Derselbe Druckabfall treibt die Hydraulikflüssigkeit ebenfalls durch den Verstärkungsstrompfad. Je höher der Druckabfall ist, desto mehr Hydraulikflüssigkeit wird durch den Verstärkungsstrompfad getrieben, so dass am Ende der Arbeitsanschlussanordnung eine größere Menge von Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Druckerhöhungsmittel stromab des Durchflussmessers angeordnet. Mit anderen Worten sind die Druckerhöhungsmittel zwischen dem Durchflussmesser und dem Verbindungspunkt angeordnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Druckerhöhungsmittel stromab einer Durchflussmesserblende angeordnet. In vielen Fällen sind zwei Durchflussmesserblenden nahe dem Durchflussmesser angeordnet, eine Durchflussmesserblende stromauf und eine Durchflussmesserblende stromab des Durchflussmessers. Wenn die Druckerhöhungsmittel stromab der Durchflussmesserblende angeordnet sind, werden sie außerhalb der Nachbarschaft des Durchflussmessers gehalten.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Druckerhöhungsmittel stromauf der letzten Blende in dem Hauptstrompfad angeordnet. Der kombinierte Durchfluss durch den Hauptstrompfad und durch den Verstärkungsstrompfad wird durch die letzte Blende gesteuert.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Druckerhöhungsmittel in Form eines Strömungswiderstandes. Wenn Hydraulikflüssigkeit den Strömungswiderstand passiert, ist ein gewisser Druck notwendig, um die Hydraulikflüssigkeit durch den Strömungswiderstand zu treiben. Je höher der Strömungswiderstand ist, desto größer ist der benötigte Druck. Dieser Druck wird einer Druckquelle zugeführt, beispielsweise einer hydraulischen Pumpe, die durch den Motor des Fahrzeugs angetrieben ist. Diese Pumpe ist in vielen Fällen druckgesteuert oder, in einer Alternative, es sind Drucksteuermittel zwischen der Pumpe und der Lenkanordnung angeordnet. Wenn der Druck oder der Strömungswiderstand zu erhöhen sind, wird ein höherer Druck von der Pumpe verwendet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Strömungswiderstand in Form einer Blende. Dies ist ein einfacher Weg, einen hydraulischen Strömungswiderstand zu realisieren.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Blende eine variable Blende.
In einer Ausführungsform der Erfindung ändert sich der Strömungswiderstand der variablen Blende proportional mit einer Veränderung des Strömungswiderstands einer Hauptblende in dem Hauptstrompfad.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Blende eine feste Blende.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, worin die

einzige. Fig. eine schematische Darstellung einer hydraulischen Lenkanordnung ist.

Eine hydraulische Lenkung 1 eines Fahrzeugs weist eine hydraulische Lenkanordnung 2, einen Lenkmotor 3 und eine Druckquelle 4 auf. Die Druckquelle 4 weist eine Pumpe 5 und/oder ein Prioritätsventil 6 auf, was es möglich macht, den von der Druckquelle 4 gelieferten Druck einzustellen. Die Pumpe 5 ist mit einem Tank 7 verbunden. Hydraulikflüssigkeit, die von dem Lenkmotor 3 zurückkehrt, wird zu dem Tank 7 zurückgeleitet.
Die hydraulische Lenkanordnung 2 weist einen Hauptstrompfad 8 auf, in dem ein Durchflussmesser 9 und eine Anzahl von Blenden angeordnet sind.
In einer Richtung von der Druckquelle 4 zum Lenkmotor 3 gibt es eine Hauptblende A1, eine erste Durchflussmesserblende A2 stromauf des Durchflussmessers 9, eine zweite Durchflussmesserblende A3 stromab des Durchflussmessers 9 und eine weitere Blende A4 stromauf des Lenkmotors 3.
Ein Verstärkungsstrompfad 10 läuft parallel zu dem Hauptstrompfad 8 und mündet in den Hauptstrompfad 8 an einem Verbindungspunkt 11, der stromauf der letztgenannten Blende A4 angeordnet ist. Eine Verstärkungsblende AU ist in dem Verstärkungsstrompfad 10 angeordnet.
Eine Lastfühlleitung 12 ist mit dem Prioritätsventil 6 über eine Blende ALS verbunden. Die Lastfühlleitung 12 ist mit dem Tank 7 über ein Überdruckventil 13 verbunden.
Weiterhin ist ein Steuerventil 14 innerhalb der Lastfühlleitung 12 angeordnet, das einen Durchfluss durch die Lastfühlleitung 12 von einem Punkt 15 zwischen der Hauptblende A1 und der ersten Durchflussmesserblende A2 zum Tank drosselt. Der Grad der Drosselung wird bestimmt durch einen Steuerdruck innerhalb der Lenkanordnung 2. Dieser Steuerdruck ist in der vorliegenden Ausführungsform der Druck an dem erwähnten Punkt 15 zwischen der Hauptblende A1 und der ersten Durchflussmesserblende A2.
Die Lenkanordnung 2 weist eine Arbeitsanschlussanordnung L, R, einen Versorgunganschluss P und einen Rücklaufanschluss T auf. Die Figur zeigt eine Situation, in der der linke Arbeitsanschluss L mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird und Flüssigkeit, die von dem Lenkmotor zurückkehrt, wird über den rechten Arbeitsanschluss R und eine Rücklaufleitung 16 zum Tank zurückgeführt. Eine variable Blende A5 ist in der Rücklaufleitung 16 angeordnet. Eine weitere variable Blende Adrain ist zwischen der Rücklaufleitung 16 und Punkt 15 zwischen der Hauptblende A1 und der ersten Durchflussmesserblende A2 angeordnet. Es hängt jedoch von der Richtung der Drehung eines Lenkrades oder dergleichen ab, welcher der beiden Arbeitsanschlüsse L, R gerade Hydraulikflüssigkeit unter Druck empfängt und welcher der Arbeitsanschlüsse R, L Hydraulikflüssigkeit zurück zum Tank 7 führt.
Weiterhin sind in dem Hauptstrompfad 8 stromauf des Verbindungspunkts 11 und stromab des Durchflussmessers 9, insbesondere stromab der zweiten Durchflussmesserblende A3, Druckerhöhungsmittel 17 angeordnet. Die Druckerhöhungsmittel 17 sind in Form eines Strömungswiderstandes. Eine einfache Weise, um einen derartigen Strömungswiderstand zu realisieren, ist die Verwendung einer Blende At. In der vorliegenden Ausführungsform ist diese Blende At eine feste Blende. Es ist jedoch auch möglich, eine variable Blende zu verwenden, bei der der Öffnungsgrad und dementsprechend der Strömungswiderstand beispielsweise vom Öffnungsgrad und dem Strömungswiderstand der Hauptblende A1 abhängt.
Wenn das Lenkhandrad (nicht gezeigt) oder irgendein anderes Steuermittel zum Steuern eines Fahrzeugs in einer neutralen Position ist, sind alle variablen Blenden mit Ausnahme der Abflussblende Adrain geschlossen. Die Abflussblende Adrain ist offen. Wenn das Lenkhandrad gedreht wird, wird die Hauptblende A1 geöffnet und die Abflussblende Adrain wird geschlossen. Weiterhin werden die anderen variablen Blenden A2, A3, A4, A5, AU geöffnet. Hydraulikflüssigkeit, die in den Durchflussmesser 9 eintritt, bewegt den Durchflussmesser 9, der seinerseits die Blenden A1-A5, Adrain und AU in ihren Ausgangszustand zurückstellt.
Hydraulikflüssigkeit, die durch den Hauptstrompfad 8 strömt, muss auch die Druckerhöhungsmittel 17 passieren. Die Druckerhöhungsmittel 17 vergrößern einen Druckabfall zwischen dem Versorgungsanschluss P und dem Verbindungspunkt 11. Dieser Druckabfall ist ebenfalls verantwortlich, um die Hydraulikflüssigkeit durch den Verstärkungspfad 10 zu treiben. Je höher dieser Druckabfall ist, desto mehr Hydraulikflüssigkeit wird durch den Verstärkungsstrompfad 10 getrieben. Die Erhöhung des Drucks in dem Hauptstrompfad 8 am Punkt 15 wird durch die Lastfühlleitung 12 erfasst, die diesen erhöhten Druck an das Prioritätsventil 6 überträgt. Das Prioritätsventil 6 erhöht den Druck, der von der Pumpe 5 kommt und dem Druckanschluss P zugeführt wird.
Der Verbindungspunkt 11, an dem der Verstärkungsstrompfad 10 in den Hauptstrompfad 8 mündet, ist vor der letzten Blende A4 angeordnet, so dass der Durchfluss der Hydraulikflüssigkeit durch den Verstärkungsstrompfad 10 durch die letzte Blende A4 beeinflusst wird.
Die Blenden A4, A5 sind so dimensioniert, dass sie in der Lage sind, einen größeren Strom von Hydraulikflüssigkeit handzuhaben, d.h. den kombinierten Durchfluss des Hauptstrompfads 8 und des Verstärkungsstrompfads 10.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2786915 B1 [0002]

Claims

Hydraulische Lenkeinrichtung (2) mit einem Hauptstrompfad (8) mit einem Durchflussmesser und einem Verstärkungsstrompfad (10), der in den Hauptstrompfad (8) an einem Verbindungspunkt (11) mündet, der zwischen dem Durchflussmesser (9) und einer Arbeitsanschlussanordnung (L, R) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Druckerhöhungsmittel (17) in dem Hauptstrompfad (8) stromauf des Verbindungspunkts (11) angeordnet sind.
Lenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhungsmittel (17) stromab des Durchflussmessers (9) angeordnet sind.
Lenkanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhungsmittel (17) stromab einer Durchflussmesserblende (A3) angeordnet sind.
Lenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhungsmittel (17) stromauf einer letzten Blende (A4) in dem Hauptstrompfad (8) angeordnet sind.
Lenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhungsmittel (17) in Form eines Strömungswiderstandes sind.
Lenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand in Form einer Blende (At) ist.
Lenkanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende eine variable Blende ist.
Lenkanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Strömungswiderstand der variablen Blende proportional mit einer Änderung eines Strömungswiderstandes einer Hauptblende (A1) in dem Hauptstrompfad (8) ändert.
Lenkanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (At) eine feste Blende ist.