DE4301012C2

DE4301012C2 - Memory circuit for a steering circuit

Info

Publication number: DE4301012C2
Application number: DE19934301012
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr Bergmann; Arnim Soden; Gerhard Vos
Original assignee: Hydraulik Nord GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1993-01-16
Filing date: 1993-01-16
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2013-01-17
Also published as: DE4301012A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kreislauf, der aus einem Lenkungs- und einem zweiten Verbraucherkreislauf besteht. Beide Kreisläufe werden von einer gemeinsamen Hydraulikpumpe versorgt, wobei der Lenkungskreislauf absoluten Vorrang besitzt.The invention relates to a hydraulic Circuit consisting of a steering and a second Consumer cycle exists. Both cycles will powered by a common hydraulic pump, the Steering circuit has absolute priority.

Derartige Kreisläufe kommen vorrangig in mobilen Anlagen zur Anwendung.Such circuits come primarily in mobile systems to use.

Solche Kreisläufe mit den entsprechenden Einrichtungen sind zum Beispiel aus den DE 27 23 490 A1 und DD 2 27 102 A1 bekannt.Such cycles with the appropriate facilities are for example from DE 27 23 490 A1 and DD 2 27 102 A1 known.

In der Hauptsache bestehen diese Kreisläufe aus einer gemeinsamen Konstantpumpe und einem gemeinsamen Strom teilventil, einer hydrostatischen Lenkeinrichtung und einem Lenkzylinder einerseits und einem Wegeventil und einem Arbeitszylinder andererseits.In the main, these cycles consist of one common constant pump and a common stream part valve, a hydrostatic steering device and a steering cylinder on the one hand and a directional control valve and a working cylinder on the other.

Das Stromteilventil ist fremdgesteuert ausgeführt und erhält sein Steuersignal als sogenanntes Lastsignal aus der hydrostatischen Lenkeinrichtung. Nach diesem Lastsi gnal reguliert das Stromteilventil seine Durchflußquer schnitte in der Art, daß der Lenkkreislauf vorrangig und bedarfsgerecht und der Arbeitskreislauf mit dem über schüssigen Drucköl versorgt wird. The flow control valve is externally controlled and receives its control signal as a so-called load signal the hydrostatic steering device. After this Lastsi The flow control valve regulates its flow cross cuts in such a way that the steering circuit takes priority and needs-based and the working cycle with the over pressure oil is supplied.

Es hat sich nun gezeigt, daß derartige Kreisläufe bei bestimmten Lenkvorgängen funktionelle Nachteile aufwei sen.It has now been shown that such cycles at functional disadvantages to certain steering processes sen.

So stellt sich beim Lenkausschlag in der belasteten Zy linderleitung ein von den Fahrbahnverhältnissen und der Geometrie des Fahrzeuges bestimmter Druck ein. Dabei wird der Druck in der Zulaufleitung zur Lenkeinrichtung durch den Zylinderleitungsdruck und der Regeldruckdiffe renz des Stromteilventiles bestimmt.This turns the steering wheel into the loaded Zy linderleitung one of the road conditions and the Geometry of the vehicle a certain pressure. Here the pressure in the supply line to the steering device through the cylinder line pressure and the control pressure differences limit of the flow control valve determined.

Nach der Beendigung des Lenkvorganges geht das Steuer ventil der Lenkeinrichtung wieder in seine Neutralstel lung zurück. Daraus ergibt sich ein Lastsignal, das den gesamten Ölstrom über das Stromteilventil zur Arbeitshy draulik leitet. Der Druck in der Zulaufleitung zur Lenk einrichtung geht dabei insbesondere durch kurzzeitigen Abbau über das Stromteilventil auf das Niveau der Regel druckdifferenz des Stromteilventiles zurück.At the end of the steering process, the steering goes valve of the steering device back to its neutral position lung back. This results in a load signal that the total oil flow via the flow valve to the work hy draulik leads. The pressure in the supply line to the steering establishment is particularly short-term Dismantling via the flow control valve to the level of the rule pressure difference of the flow control valve back.

Bei einer anschließenden und schlagartigen Wiederholung des Lenkvorganges in die gleiche Richtung öffnet das Steuerventil der Lenkeinrichtung und verbindet wieder die Zulaufleitung zur Lenkeinrichtung und die entspre chende Zylinderleitung. Bedingt durch die Kapazität des Leitungssystems und die Verzögerung in der Regelung des Stromteilventils entspannt sich der Druck in der Zylin derleitung in Richtung des Stromteilventiles, bevor sich in der Zulaufleitung zur Lenkeinrichtung ein neuer Druck aufbauen kann. Diese Entspannung wirkt auf die Dosier pumpe der Lenkeinrichtung und verursacht am Lenkrad ei nen spürbaren Schlag und eine kurzzeitige und unkontrol lierte Richtungsänderung der gelenkten Räder. With a subsequent and sudden repetition steering in the same direction opens that Control valve of the steering device and connects again the inlet line to the steering device and the correspond appropriate cylinder line. Due to the capacity of the Pipe system and the delay in the regulation of the Stream valve relaxes the pressure in the cylinder derleitung in the direction of the flow control valve before A new pressure in the supply line to the steering device can build up. This relaxation affects the dosage pump the steering device and causes egg on the steering wheel a noticeable blow and a brief and uncontrolled gated change of direction of the steered wheels.

Dieser funktionelle Nachteil wirkt bei elektrisch be triebenen Fahrzeugen verstärkt, da hier die Druckölpumpe nicht ständig läuft, sondern stets durch eine Lenkbewe gung zugeschaltet wird.This functional disadvantage affects electrical be driven vehicles, because here the pressure oil pump not always running, but always by a steering movement is switched on.

Es besteht die Aufgabe, in der Neutralstellung der Lenk einrichtung eine Druckdifferenz zwischen der Zulauflei tung zur Lenkeinrichtung und der belasteten Zylinderlei tung weitestgehend zu vermeiden.There is the task in the neutral position of the steering establish a pressure difference between the inlet line direction to the steering device and the loaded cylinder line avoid as far as possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Zulauflei tung zur Lenkeinrichtung stromabwärts nach der Druckent nahmestelle ein nichtentsperrbares, in Stromaufwärts richtung schließendes Rückschlagventil und ein stromab wärts nachgeschalteter Druckspeicher angeordnet sind. Mit dieser Lösung wird der funktionelle Nachteil des Standes der Technik vermieden, ohne das ein zusätzlicher Energieverlust, wie bei Speicherschaltkreisen üblich, auftritt. Nunmehr werden auch bei der Neutralstellung der Lenkeinrichtung die annähernd gleichen Druckverhält nisse zwischen der belasteten Zylinderleitung und der Zulaufleitung zur Lenkeinrichtung aufrechterhalten, da der Druckspeicher in bekannter Weise in kürzester Zeit einen kurzzeitig erforderlichen Ölstrommangel aus gleicht. Das so erreichte gleiche Druckniveau wirkt sich vorteilhaft auf das Lenkverhalten aus. Unkontrollierte Bewegungen und Schlupf der Dosierpumpe beim Anlenken werden weitestgehend vermieden- so daß ein direktes Len ken, ähnlich einer mechanischen Lenkung möglich wird. Weiterhin wird dadurch das Anlenkverhalten bei ausgefal lener Pumpe im Notbetrieb verbessert, da die vorhandene Kapazität der erfindungsgemäßen Speicherschaltung kurz fristig eine Servounterstützung bewirkt.This problem is solved in that in the feed line device to the steering device downstream after the pressure release take a non-unlockable, upstream direction closing check valve and a downstream downstream pressure accumulator are arranged. With this solution, the functional disadvantage of the State of the art avoided without the need for an additional Energy loss, as usual with memory circuits, occurs. Now also in the neutral position the steering device has approximately the same pressure ratio nisse between the loaded cylinder line and the Maintain the supply line to the steering device because the pressure accumulator in a known manner in the shortest possible time short-term oil flow shortages equal. The same pressure level achieved in this way has an effect beneficial to the steering behavior. Uncontrolled Movements and slippage of the metering pump when articulated are largely avoided - so that a direct len ken, similar to mechanical steering. Furthermore, the articulation behavior is unusual lener pump improved in emergency operation because the existing Capacity of the memory circuit according to the invention is short causes servo support in good time.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert werden.The invention is described below in one embodiment game are explained in more detail.

Dazu zeigt dieThe shows

Fig. 1 ein Schaltbild eines Kreislaufes für eine Lenk- und eine Arbeitshydraulik. Fig. 1 is a circuit diagram of a circuit for a steering and working hydraulics.

Danach besteht der Kreislauf aus den Standardelementen Tank 1, Pumpe 2 und Druckbegrenzungsventil 3. Eine Druckleitung 4 der Pumpe 2 führt zu einem fremdgesteuer ten Stromteilventil 5 mit einem einseitig federbelaste ten Regelschieber. Innerhalb des Stromteilventiles 5 verzweigt sich die Druckleitung 4 in eine Zulaufleitung 6 für einen Lenkungskreislauf und eine Zulaufleitung 7 für einen Arbeitskreislauf. Zum Arbeitskreislauf gehört ein Wegeventil 8 und ein Arbeitszylinder 9. Der Len kungskreislauf setzt sich im wesentlichen aus einer hy drostatischen Lenkeinrichtung 10 und einem Lenkzylinder 11 zusammen. In der Zulaufleitung 6 zur Lenkeinrichtung 10 befinden sich erfindungsgemäß ein nichtentsperrbares Rückschlagventil 12 und stromabwärts nachfolgend ein Druckspeicher 13.The circuit then consists of the standard elements tank 1 , pump 2 and pressure relief valve 3 . A pressure line 4 of the pump 2 leads to an externally controlled th flow valve 5 with a spring-loaded control slide th. Within the flow valve 5 , the pressure line 4 branches into an inlet line 6 for a steering circuit and an inlet line 7 for a working circuit. A directional control valve 8 and a working cylinder 9 belong to the working circuit . The Len control circuit is composed essentially of a hy drostatic steering device 10 and a steering cylinder 11 . According to the invention, there is a non-releasable check valve 12 in the feed line 6 to the steering device 10 and, downstream, a pressure accumulator 13 .

Die Lenkeinrichtung 10 besteht bekanntermaßen aus einem, von einem Lenkrad 14 ansteuerbaren Steuerventil 15 und einer Dosierpumpe 16 und besitzt Versorgungsanschlüsse 17 für den Zulauf, 18 für den Rücklauf und 19 und 20 für den Lenkzylinder 11, sowie einen Steueranschluß 21 für das Lastsignal. Von diesem Steueranschluß 21 führt eine Steuerleitung 22 zur federbelasteten Seite des Strom teilventiles 5. In der Zulaufleitung 6 zur Lenkeinrich tung 10, zwischen dem Stromteilventil 5 und dem nicht entsperrbaren Rückschlagventil 12 befindet sich eine Druckentnahmestelle 23 für eine zur nichtfederbelasteten Seite des Stromteilventiles 5 führende Steuerleitung 24.The steering device 10 is known to consist of a control valve 15 which can be controlled by a steering wheel 14 and a metering pump 16 and has supply connections 17 for the inlet, 18 for the return and 19 and 20 for the steering cylinder 11 , and a control connection 21 for the load signal. From this control connection 21 , a control line 22 leads to the spring-loaded side of the partial current valve 5 . In the supply line 6 to the Lenkeinrich device 10 , between the flow valve 5 and the non-releasable check valve 12 there is a pressure tapping point 23 for a control line 24 leading to the non-spring loaded side of the flow valve 5 .

In der Neutralstellung der Lenkeinrichtung 10 ist auf Grund der konstruktiven Ausführung der Durchfluß durch die Lenkeinrichtung 10 geschlossen. Der Ölstrom liegt mit dem vollen Anlagendruck am Verbraucheranschluß 17 an. Dieser Druck wird an der Druckentnahmestelle 23 ge messen und über die Steuerleitung 24 als Drucksignal der nichtfederbelasteten Seite des Stromteilventiles 5 zuge führt. Auf Grund der Druckverhältnisse verschiebt sich der Regelschieber des Stromteilventiles 5 entgegen sei ner Regelfeder. Dadurch wird die Zulaufleitung 6 zur Lenkeinrichtung 10 geschlossen und die Zulaufleitung 7 zum Arbeitszylinder 9 voll geöffnet.In the neutral position of the steering device 10 , the flow through the steering device 10 is closed due to the design. The oil flow is present at consumer port 17 at full system pressure. This pressure is measured at the pressure tapping point 23 and leads via the control line 24 as a pressure signal to the non-spring-loaded side of the flow control valve 5 . Due to the pressure conditions, the control slide of the flow control valve 5 moves against its control spring. As a result, the inlet line 6 to the steering device 10 is closed and the inlet line 7 to the working cylinder 9 is fully opened.

Bei Auslenkung des Steuerventiles der Lenkeinrichtung 10 werden Öffnungsquerschnitte frei, die über die Dosier pumpe 16 einen Durchfluß zu einem der Versorgungsan schlüsse 19 oder 20 und damit zum Lenkzylinder 11 ge währleisten. Der sich in Abhängigkeit von der Last am Lenkzylinder 11 aufbauende Druck pflanzt sich entgegen der Strömungsrichtung über die Lenkeinrichtung 10, den Steueranschluß 21 und der Steuerleitung 22 fort und wird der federbelasteten Seite des Stromteilventiles 5 als Lastsignal zur Verfügung gestellt. Entsprechend den Ver hältnissen zwischen dem Zulaufdruck einerseits und dem Lastdruck und der Kraft der Regelfeder andererseits nimmt der Regelschieber des Stromteilventiles 5 eine Gleichgewichtsstellung ein, die den von der Pumpe 2 ge förderten Ölstrom in einen Lenkungs- und einen Zweit strom aufteilt.Upon deflection of the control valve of the steering device 10 opening cross sections are free, the pump 16 via the metering a flow to one of the supply connections 19 or 20 and thus to the steering cylinder 11 ensure ge. The pressure building up as a function of the load on the steering cylinder 11 propagates against the flow direction via the steering device 10 , the control connection 21 and the control line 22 and is made available to the spring-loaded side of the flow control valve 5 as a load signal. Corresponding to the conditions between the inlet pressure on the one hand and the load pressure and the force of the control spring on the other hand, the control slide of the flow control valve 5 assumes an equilibrium position which divides the oil flow delivered by the pump 2 into a steering and a second flow.

Ist der Lenkvorgang abgeschlossen, geht das Steuerventil 15 der Lenkeinrichtung 10 automatisch wieder in Neutral stellung, das Stromteilventil 5 nimmt eine seiner End stellungen ein und der gesamte Ölstrom wird zum Arbeits zylinder 9 geleitet. Dabei wird die Ölsäule zwischen dem Steuerventil der Lenkeinrichtung 10 und dem Lenkzylinder 11 eingeschlossen und der hohe Druck in diesem Raum er halten. Durch die Sperrfunktion des nichtentsperrbaren Rückschlagventiles 12 wird einmal ein Ölverlust aus der Zulaufleitung 6 über das Stromteilventil 5 verhindert und durch die Versorgungsfunktion des Druckspeichers 13 zum anderen ein nicht zu verhindernder Leckverlust aus geglichen.When the steering process is complete, the control valve 15 of the steering device 10 automatically returns to the neutral position, the flow control valve 5 takes one of its end positions and the entire oil flow is directed to the working cylinder 9 . The oil column is enclosed between the control valve of the steering device 10 and the steering cylinder 11 and the high pressure in this space he keep. The locking function of the non-releasable check valve 12 prevents oil loss from the supply line 6 via the flow control valve 5 and compensates for an unavoidable leakage loss due to the supply function of the pressure accumulator 13 .

Bei einer anschließenden und schlagartigen Wiederholung der Lenkbewegung in die gleiche Richtung werden die be lastete Lenkzylinderleitung und die Zulaufleitung zur Lenkeinrichtung 10 wieder verbunden. Die dabei annähernd gleichen Drücke beider Ölsäulen ermöglichen eine gefühl volle Fortführung der Lenkbewegung.In a subsequent and sudden repetition of the steering movement in the same direction, the loaded steering cylinder line and the feed line to the steering device 10 are connected again. The almost identical pressures of both oil columns enable a sensible continuation of the steering movement.

Claims

Memory circuit for a steering circuit, which is connected to a working circuit, consisting of

- a common pump, a common and externally controlled, one-sided spring-loaded flow valve,
- A directional control valve and a working cylinder for the working circuit and
- A hydrostatic steering device with a ver adjustable throttle and a steering cylinder for the steering circuit,
- Wherein the steering device downstream of the adjustable throttle has a load signal tapping point which is connected to the spring-loaded side of the flow valve and before the adjustable throttle has a pressure tapping point which is connected to the non-spring-loaded side of the flow valve, characterized in that in the feed line ( 6 ) to the steering device ( 10 ) downstream of the pressure tapping point ( 23 ) a non-releasable, in the upstream closing check valve ( 12 ) and a downstream pressure accumulator ( 13 ) are arranged.