DE3603988C2

DE3603988C2 - Steuereinrichtung für zwei über je einen Stromzweig durch eine Hochdruckpumpe versorgte hydraulische Stellvorrichtungen

Info

Publication number: DE3603988C2
Application number: DE3603988A
Authority: DE
Inventors: Werner Tischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1986-02-08
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2006-02-09
Also published as: DE3603988A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für zwei über je einen Stromzweig durch eine Hochdruckpumpe versorgte hydraulische Stellvorrichtungen nach dem Anspruch des Hauptpatentes 35 40 236.

Solche Steuereinrichtungen enthalten ein Stromteilventil, das einen Pumpenstrom so aufteilt, daß über den einen Strom zweig einem Lenkventil einer ersten Stellvorrichtung (Lenk motor) ein Arbeitsstrom und über den anderen Stromzweig einem Betätigungsventil einer zweiten Stellvorrichtung (Hubhydrau lik) ein Reststrom zufließt. Das Stromteilventil versorgt die für die Fahrsicherheit vorrangige Lenkeinrichtung bevorzugt mit Öl. Stromabwärts der Pumpe hinter einer Steuerkante des Stromteilventils für den Arbeitsstrom der Lenkung ist eine Meßblende vorgesehen. Über die Meßblende ist das Lenkventil in seiner Neutralstellung ständig von einem kleinen Pilotstrom durchflossen. Der Stromzweig für den Arbeitsstrom der Lenkung ist vorteilhaft zwischen der erwähnten Steuerkante und der Meßblende angeschlossen. Dadurch kann der Arbeitsdruck der Hubhydraulik den Arbeitsdruck im Stromzweig der Lenkung nicht beeinflussen. Die beschriebene Steuereinrichtung ist an eine Konstantpumpe angeschlossen, die immer mit maximalen Druck und maximaler Menge fördert.

Dem Zusatzpatent liegt die Aufgabe zugrunde, das Stromteilventil mit geringem Aufwand für den Anschluß an eine Verstellpumpe geeignet zu machen.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Nach der Erfindung ist die vom Arbeitsstrom für die Len kung durchflossene Steuerkante des Stromteilventils gleichzei tig Regelblende zum Erzeugen eines Differenzdruckes (Stand-By- Druck) für die Hubverstellung der Verstellpumpe. Hinter der Steuerkante kann also auch das Steuersignal für die jeweilige Fördermenge der Pumpe abgenommen werden. Die Verstellpumpe richtet sich in ihrem augenblicklichen Förderhub nach den Er fordernissen des jeweils höchsten Druckes in der ersten oder zweiten Stellvorrichtung. Mit der Verstellpumpe läßt sich da her Antriebsenergie einsparen.

Nach Anspruch 2 ist eine Steuerleitung der Verstellpumpe über ein Rückschlagventil an eine den Arbeitsstrom für die Lenkeinrichtung führende Ringnut des Stromteilventils ange schlossen. Das für den Ölstrombedarf der Lenkung erforderliche Signal für die Regelung der Verstellpumpe läßt sich daher mit geringstem Bauaufwand im Stromteilventil abgreifen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei ausgesteuertem Lenkventil.

In der Steuereinrichtung ist ein Ölbehälter 1 vorgesehen, aus dem die Verstellpumpe 2 Drucköl ansaugt. Die Verstellpum pe kann z. B. als Flügelzellenpumpe mit einem verstellbaren Hubring ausgeführt sein. Ein Fahrzeugmotor treibt die Pumpe 2 ständig an. An die Pumpe 2 ist ein Stromteilventil 3 angeschlos sen. Das Stromteilventil 3 begrenzt den Druckölstrom der Pum pe 2 bei nicht betätigten Stellvorrichtungen 7 und 11 auf einen konstant gehaltenen kleinen Teilstrom T in einer Pilot stromleitung 4 . Die Pilotstromleitung 4 ist an ein Lenkven til 6 mit den Stellungen A, B und C angeschlossen. Das Lenkven til 6 steuert die zu einer Lenkeinrichtung gehörende erste Stellvorrichtung 7 mit einem Arbeitskolben 8. Ein Stromzweig 5 des Stromteilventils 3 führt zu einem Betätigungsventil 10, wel ches die zweite Stellvorrichtung 11 einer Hubhydraulik steuert. Das Betätigungsventil 10 ist in der Neutralstellung gezeichnet, in welcher der Stromzweig 5 gesperrt ist. Ein Druckbegrenzungs ventil 12 dient zur Begrenzung des Arbeitsdruckes der Lenkein richtung in der Pilotstromleitung 4 und im Stromzweig 21.

Der von dem Stromteilventil 3 gelieferte Teilstrom T dient als Pilotstrom für das Lenkventil 6. In der gezeichneten Lenk stellung C (max. Auslenkstellung) des Lenkventils 6 fließt der Teilstrom T über das Druckbegrenzungsventil 12 und eine Rück laufleitung 14 zurück zum Ölbehälter 1. In der Neutralstellung B des Lenkventils 6 fließt der Teilstrom T über einen Steuerka nal 13 und die Rücklaufleitung 14 zum Ölbehälter 1 ab. Dieser Teilstrom T temperiert das Lenkventil unabhängig von der Belas tung in der zweiten Stellvorrichtung 11. Diese Maßnahme vermei det, daß das Lenkventil in Folge von Wärmedehnung klemmt. Der Teilstrom T dient außerdem zur Druckanregelung im Lenkventil 6 bei einer Lenkbewegung. An das durch ein Lenkhandrad verstell bare Lenkventil 6 ist in bekannter Weise einerseits eine Dosier pumpe 17 und andererseits die Stellvorrichtung 7 angeschlossen. Die Dosierpumpe 17 ist unmittelbar mit dem Lenkhandrad 16 verbun den, die bei einer Drehbewegung dafür sorgt, daß der Stellvor richtung 7 jeweils von der richtigen Druckseite her das Druck öl zugemessen wird, um den gewünschten Lenkeinschlag zu erhal ten. In der dargestellten Lenkstellung des Lenkventils 6 kann das über einen Stromzweig 21 von der Pumpe 2 herangeführte Öl über die Dosierpumpe 17 in den rechten Druckraum der ersten Stellvorrichtung 7 einströmen. Der Kolben 8 bewegt sich nach links.

Das Stromteilventil

In einem Gehäuse 25 ist ein mit einer Feder 26 belaste ter Ventilkolben 20 geführt. Der Ventilkolben 20 steuert Steu erkanten 18 und 28. Eine Meßblende 19 für den Teilstrom T liegt in Stromrichtung nach der Steuerkante 18 zwischen der Pumpe 2 und der Pilotstromleitung 4. Der Stromzweig 21 für den Arbeits strom der Lenkeinrichtung ist an eine Ringnut 31 hinter der Steuerkante 18 und vor der Meßblende 19 angeschlossen. Der Stromzweig 5 der Hubhydraulik ist mit einer weiteren Ringnut 32 hinter einer Steuerkante 28 verbunden. Da die Meßblende 19 hin ter der Steuerkante 18 liegt, können sich die Arbeitsdrücke in dem zur Hubhydraulik geführten Stromzweig 5 nicht auf den an der Meßblende 19 herrschenden Absolutdruck auswirken. Der den Ar beitsstrom der Lenkeinrichtung führende Stromzweig 21 ist zwi schen der Steuerkante 18 und der Meßblende 19 angeschlossen, so daß die Arbeitsdrücke im Stromzweig 5 auch den Arbeitsdruck im Stromzweig 21 nicht beeinflussen können.

Die Verstellpumpe

Die Verstellpumpe kann ihre Förderleistung auf die folgen den Betriebszustände einstellen:

1) Betätigt der Fahrer keine der beiden Stellvorrichtungen 7 oder 11, so liefert die Verstellpumpe nur die dem Teil strom T entsprechende Fördermenge. Das Verstellelement der Pumpe schwenkt also auf eine sehr kleine Fördermenge zurück.
2) Betätigt der Fahrer nur die erste Stellvorrichtung 7, so schwenkt das Verstellelement auf die der Lenkgeschwindig keit entsprechende Fördermenge aus.
3) Betätigt der Fahrer beide Stellvorrichtungen 7 und 8 gleich zeitig, so liefert die Verstellpumpe den Summenstrom beider Verbraucher.
4) Wenn der Summenstrom in der maximalen Förderstellung der Verstellpumpe nicht ausreicht, versorgt das Stromteilven til die Lenkeinrichtung bevorzugt.

Die Erfindung besteht darin, daß das Verstellelement der Pumpe 2 über ein Rückschlagventil 33 und eine Steuerleitung 34 an die Ringnut 31 des Stromteilventils 3 angeschlossen ist. Der in Neutralstellung des Lenkventils 6 vor der Steuerkante 18 durch den Anstau des Drucköls erzeugte Differenzdruck beträgt ca.12 bis 15 bar und dient zur Regelung der Pumpe 2. Dieser Differenz druck wirkt bei nicht betätigter Stellvorrichtung 11 in Richtung Hubverkleinerung der Pumpe 2. Die Pumpe 2 stellt sich so ein, daß sie den Teilstrom T aufrecht erhält. Die Steuerkante 18 gibt dabei einen verhältnismäßig kleinen Öffnungsquerschnitt frei.

In der gezeichneten Auslenkstellung des Lenkventils 6 ist die Steuerkante 18 bei normaler Lenkgeschwindigkeit um einen be stimmten Betrag geöffnet, so daß die Druckdifferenz kleiner ist. Dies bedeutet, daß das Verstellelement der Pumpe 2 in Richtung Hubvergrößerung ausschwenkt. Bei schnellen Lenkbewegungen und großen Ölströmen in der Stellvorrichtung 7 ist die Steuerkan te 18 weit geöffnet und die Druckdifferenz über der Steuerkante nahezu Null. Das Verstellelement der Pumpe 2 steht dann in maxi maler Förderstellung.

Das Verstellelement der Pumpe 2 wird in gleicher Weise auch durch die zweite Stellvorrichtung 11 beeinflußt. Hierzu sind ein weiteres Rückschlagventil 35 und eine Steuerleitung 36 erforder lich. Es ist hierbei üblich, den notwendigen Differenzdruck un mittelbar im Betätigungsventil 10 zu erzeugen. Die Regelstel lung des Betätigungsventils 10 beeinflußt die jeweilige Förder menge der Pumpe 2 mit. Die Pumpe 2 stellt ihre Fördermenge auf den vom jeweiligen Verbraucher bestimmten höchsten Druck ein.

Ist die Pilotstromleitung 4 bzw. der Leitungszweig 21 druck los (Lenkventil 6 in Neutralstellung) und steigt gleichzeitig der Arbeitsdruck im Stromzweig 5 an, dann drosselt die Steuer kante 18 den Ölstrom so stark, daß ein Anstieg des Teilstromes T vermieden wird. Damit steht am Stromzweig 21, unabhängig vom Druck am Stromzweig 5, immer der um den Differenzdruck an der Meßblende 19 erhöhte Druck der Pilotstromleitung 4 zur Verfügung.

Bezugszeichenliste

1 Ölbehälter
2 Verstellpumpe
3 Stromteilventil
4 Pilotstromleitung
5 Stromzweig für Reststrom
6 Lenkventil
7 erste Stellvorrichtung
8 Arbeitskolben
9 Rücklaufleitung
10 Betätigungsventil
11 zweite Stellvorrichtung
12 Druckbegrenzungsventil
13 Steuerkanal
14 Rücklaufleitung
15 -
16 Lenkhandrad
17 Dosierpumpe
18 Steuerkante
19 Meßblende
20 Ventilkolben
21 Stromzweig
22 -
23 -
24 -
25 Gehäuse
26 Feder
27 Dämpfungsbohrung
28 Steuerkante
29 Stirnseite
30 Stirnseite
31 Ringnut für Stromzweig 21
32 Ringnut für Stromzweig 5
33 Rückschlagventil
34 Steuerleitung
35 Rückschlagventil
36 Steuerleitung
T Teilstrom in Pilotstromleitung 4

Claims

1. Steuereinrichtung für zwei über je einen Stromzweig durch eine Hochdruckpumpe versorgte hydraulische Stellvor richtungen mit folgenden Merkmalen:

- die erste Stellvorrichtung ist eine über ein Lenkventil versorgte hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge;
- ein Stromzweig für den Arbeitsstrom der hydrostatischen Lenkeinrichtung geht ab von einem Stromteilventil und ist an das Lenkventil angeschlossen;
- desgleichen führt der andere Stromzweig vom Stromteilventil zu einer zweiten Stellvorrichtung (z. B. einer Hubein richtung), in welchem ein Restarbeitsstrom fließt;
- eine Pilot stromleitung zum Anregeln des Arbeitsdruckes ist über eine Meßblende an das Lenk ventil angeschlossen;
- die Meßblende ist in Strömungsrich tung nach einer Steuerkante des Stromteilventils für einen konstanten Strom in der Pilotstromleitung vorgesehen und
- der Anschluß des Stromzweiges für den Arbeitsstrom der Lenkeinrichtung erfolgt zwischen der Steuerkante und der Meßblende des Stromteilventils nach Patent 35 40 236

dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ar beitsstrom für die Lenkung durchflossene Steuerkante (18) gleichzeitig Regelblende zum Erzeugen eines Differenzdruckes für die Hubverstellung einer Verstellpumpe (2) ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Steuerleitung (34) der Verstellpumpe (2) über ein Rückschlagventil (33) an eine den Arbeitsstrom für die Lenkeinrichtung führende Ringnut (31) des Stromteilventils (3) angeschlossen ist.