DK154908B - Fluidumstroemreguleringsapparat til en hydraulisk servostyreindretning til et koeretoej - Google Patents

Description

DK 154908 B

Opfindelsen angår et fluidumstrømreguleringsapparat til en hydraulisk servostyreindretning til et køretøj, hvilken servo-styreindretning omfatter et styreapparat og et hjælpeapparat, som tilføres hydraulisk olie fra en fælles pumpe med variabel 5 kapacitet.

En kendt regulator af denne type er beskrevet i US patentskrift nr. 2.892.311. Denne omfatter en prioritetsventil, som er indrettet til at sikre, at pumpen leverer tilstrækkeligt af 10 fluidum til styreapparatet, når både styreapparatet og hjælpeapparatet er i funktion. Prioritetsventilen indeholder et enkelt ventilorgan, som er forskydeligt lejret i et ventilkammer til at forhindre fluidum i at strømme imellem en indgangsport og en afgangsport i afhængighed af et tryksignal, der indike-15 rer, at behovet for fluidum til styreapparatet ikke er tilfredsstillet. Styreapparatet indbefatter en styreventil med lukket midtersti 11ing og som samvirker med en styremotor, der er kontinuerligt forbundet med et reservoir eller dræn. Når styreapparatet er uvirksomt, er styremotoren forbundet med 20 drænet og kan holde styrehjulene ubevægelige.

En anden regulator af denne type, som er beskrevet i US patentskrift nr. 3.750.405, indbefatter også en prioritetsventil, som er indrettet til at sikre, at tilstrækkeligt fluidum 25 leveres til et styreapparat. Endnu et kendt f 1 uidumstrømregu-leringssystem er beskrevet i US patentansøgning Serial No. 583.591, indleveret den 4. juni 1975.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en forbedret 30 strømregulator til servostyreindretninger af den indledningsvis nævnte type. Denne forbedring opnås ved at fluidumstrømre-guleringsapparatet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved de i krav l's kendetegnende del angivne træk.

35 Herved opnås, at der tilvejebringes et reguleringsapparat af den ovenfor nævnte type til et køretøj med motordrevet styreapparat eller servostyring og et hjælpeapparat, som forsynes med væske fra samme fortrængningspumpe, hvorved regulerings- 2

DK 154908 B

indretningen indeholder en første åbning med variabel størrelse til at danne et belastningssignal til styringen, en anden åbning med variabel størrelse til at danne et belastningssignal til hjælpeapparatet samt en fortrængningsregulator 5 til at variere pumpens fortrængning i forhold til variationer i styreapparatets eller hjælpeapparatets belastningssignal. Reguleringsapparatet intfehalder endvidere et par indbyrdes bevægelige ventilorganer, som i det mindste delvis begrænser et kammer, hvortil væsketryk overføres ved udløsningen af en sty-10 rebevægelse for at iværksætte, at i det mindste ét af ventilorganerne i det mindste delvis forhindrer væskeoverførsel fra pumpen til hjælpeapparatet, indtil behovet for styrevæske er opfyldt. Reguleringsindretningen indeholder også et par afgangsåbninger eller -porte, som står i forbindelse med hjælpe-15 apparatet som forsynes med væske fra den første af disse afgangsporte, når det startes, og med væske fra begge portene under dets fortsatte arbejde, hvorved nævnte ventilorganer er indrettet til at blive forskudt og aflukke afgangsportene ved udløsningen af en styrebevægelse, som kræver hele pumpekapa-20 citeten.

I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 viser et fluidumstrømreguleringsapparat ifølge opfindelsen, set fra siden i snit, i en indledende tilstand, hvor kraftsty-reapparatet og hjælpeapparatet er uvirksomme, fig. 2 det samme som fig. 1 i en stilling, hvor reguleringsapparatet 3 0 driver et hjælpeapparat, medens kraftstyreapparatet er uvirksomt, fig. 3 det samme som fig. 1 i en stilling af reguleringsapparatet, hvor der udføres en styreoperation, medens hjælpeapparatet er 3 5 uvirksomt, fig. 4 det samme som fig. 1 i en stilling, hvor reguleringsapparatet samtidig driver kraftstyreapparatet og hjælpeapparatet,

3 DK 154908 B

fig. 5 det samme som fig. 1 i en stilling af reguleringsapparatet, hvor der udføres en styreoperation, hvor styreapparatet kræver 5 hele fluidumydelsen fra pumpen, fig. 6 en reguleringsenhed til at variere fortrængningen af pumpen enten som svar på en variation i et styrebelastningssignal eller en variation i et hjælpeapparatbelastningssignal, og fig. 7 en skematisk fremstilling af en ventilenhed, som er indrettet 10 til at frembringe en variation i et belastningssignal.

Et fluidumstrømreguleringsapparat 10 i henhold til nærværende opfindelse anvendes i forbindelse med et køretøj, der har en variabel fortrængningspumpe 12, som er indrettet til at levere fluidum under tryk såvel til et hjælpeapparat 14 som til et kraftstyreapparat 16. Under 15 drejning af køretøjets hjul 18 og 20 drives en kraftstyremotor 22 ved hjælp af en afmålt strøm af fluidum fra et lukket centralt styrereguleringsorgan 24. Styrereguleringsorganet 24 har en indgangsaksel 26, som er forbundet med køretøjets rat på kendt måde.

Ved drejning af rattet leder et gerotortandhjulssæt i reguleringsor-20 ganet 24 en afmålt strøm af højtryksfluidum fra en leveringsledning 27 til et af et par motorcylinderkamre 28 og 30 gennem en af to ledninger 32 og 34. Reguleringsorganet 24 er også indrettet til at forbinde det andet af de to motorkamre 28 eller 30 med reservoir eller dræn 36 gennem en returledning 38. Reguleringsorganet 24 kan være 25 udformet således,som det er vist i U.S.A. patentskrift nr. 3.931.711.

Et styrebelastningssignal svarende til fluidumtryk leveret til reguleringsorganet 24 gennem ledningen 27 overføres fra styrereguleringsorganet 24 til fluidumstrømreguleringsapparatet 10 gennem en ledning 44. Ved afbrydelse af rattets drejning blokerer reguleringsorganet 30 24 fluidumstrøm til og fra motorkamrene 28 og 30 i kraftstyremotoren 22 til hydraulisk låsning af hjulene 18 og 20. Desuden formindskes fluidumtrykket i ledningen 44 til det forholdsvis lave tryk i drænet eller reservoiret.

4 DK 154908 B

'Under funktion af hjælpeapparatet 14» som kan være en gravemaskine eller et andet redskab, leveres trykfluidum til hjælpeapparatet gennem en ledning 48. Reguleringsorganerne for hjælpeapparatet 14 og s tyreapparat et 16 er begge, af den lukkede centrale type, og når hjæl-5 peapparatet og styreapparatet befinder sig i uvirksom tilstand, overføres det forholdsvis lave dræntryk gennem en siveåbning 49 til en pumpefortrængningsreguleringsenhed 52. Ved aktivering af hjælpeapparatet 14 overføres et forholdsvis højtrykshjælpeapparatbelastningssignal til pumpefortrængningsreguleringsenheden 52 gennem en ledning 10 50 for at frembringe en forøgelse i pumpen 12's fortrængning med en deraf følgende forøgelse i den hastighed, ved hvilken fluidum afgives fra pumpen for at tilfredsstille behovet for fluidum ved hjælpeapparatet 14. Ved aktivering af styrereguleringsapparatet 16 overføres et forholdsvis højtryksstyreapparatbelastningssignal fra styreregule-15 ringsorganet 24. gennem ledningen 44 til ledningen 54 gennem en rille 56 i et hus 58 for fluidumstrømreguleringsapparatet 10. Det relativt høje tryk i ledningen 54 frembringer operation af reguleringsenheden 52 til forøgelse af fortrængningen i pumpen 12 for at tilfredsstille behovet for fluidum til styreapparatet 16. Fluidumtrykket i lednin-20 gerne 50 og 54 formindskes til forholdsvis lavt dræntryk gennem sive-åbningen 49 efter udførelsen af operationen af hjælpeapparatet 14 og styreapparatet 16.

Hår hjælpeapparatet 14 og styreapparatet 16 er i den indledende eller uvirksomme tilstand, som er vist i fig. 1, er pumpen 12 i en stilling 25 for minimal fortrængning, og fluidumstrømreguleringsapparatet 10 for- . . synes med trykfluidum fra pumpen 12 gennem ledningerne 62 og 64. ledningen 62 er i fluidumforbindelse med en åbning 68 i huset 58 til fluidumstrømreguleringsapparatet 10. Afgangssiden af åbningen 68 er i fluidumforbindelse med et første, ventilkammer.72 og med en højtryks— 30 aflastningsventilenhed 74. På dette tidspunkt kræver hverken hjælpeapparatet 14 eller styrereguleringsapparatet 16 fluidum.

En første prioritetsventildannende, ventilenhed 84 er anbragt i ventilkammeret 72 og · er påvirket til indledende stilling, som er vist i fig. 1, af fluidumtrykket i et kammer 86 med variabelt volumen,anbragt til venstre i fig. 1, i 35 det cylindriske ventilkammer 72. Den modsatte eller højre ende af ventilenheden 84 ifølge fig. 1 er udsat for fluidumtryk i et andet kammer 88 med variabelt volumen. Fluidumtrykket i det venstre kammer 86 med variabelt volumen er det samme som fluidumtrykket i det højre 5

DK 154908 B

kammer 88 med variabelt volumen, fordi de begge er forbundet med pumpen 12 gennem ledningerne 62 og 64, og der er ingen strøm gennem åbningen 68. Derfor er den kombinerede påvirkning af fluidumtrykket i det venstre kammer 86 med variabelt volumen og en fjeder 90 i stand 5 til at overvinde fluidumtrykket i kammeret 88, og den første ventil-enbed 84 holdes i indledningsstillingen ifølge fig. 1.

Mr fluidumstrømreguleringsapparatet befinder sig i den indledende tilstand ifølge fig. 1, er ventilenheden 84 i stand til at lede fluidumtryk til ledningen 48, som er forbundet med hjælpeapparatet 14.

10 Vent ilenheden 84 indbefatter et cylindrisk hovedventilorgan 92., der har et cylindrisk aksialt ragende indre kammer 94» i hvilket et sekundært ventilorgan eller stempel 96 er anbragt koaksialt i forhold til hovedventilorganet 92. En fjeder 98 er anbragt i kammeret 94 og presser det cylindriske stempel eller sekundære ventilorgan til 15 venstre i fig. 1.

Mr fluidumstrømreguleringsapparatet 10 befinder sig i den indledende tilstand ifølge fig. 1, påvirker fluidumtrykket i det venstre kammer 86 med variabelt volumen den cirkulære endeflade 100 af stemplet 96 og er i stand til at forårsage, at dette kan sammentrykke skrue-20 fjederen 98, således at en radialt ragende port 104 i ventilorganet 92 åbnes. Den åbne port 104 i hovedventilorganet 92 flugter på dette tidspunkt med en ringformet rille 106, som er i fluidumforbindelse med hjælpeapparatet 14. Eølgelig føres fluidumtrykket i det venstre kammer 86 med variabelt volumen til hjælpeapparatet 14, når dette be-25 finder sig i den indledende eller inaktive tilstand. Det skal bemærkes, at fluidumtryk fra pumpen 12 altid ledes til styreapparatet 16 gennem ledningerne 27 og 62. Da hjælpeapparatet 14 og styreapparatet 16 er af den lukkede centrale type, er der ingen fluidumtryk gennem ledningerne 48 og 27, når hjælpeapparatet og styreapparatet befinder 30 sig i deres uvirksomme tilstand.

Efter påbegyndelsen af hjælpeapparatet 14’s virksomhed drives flui-dumstrømreguleringsapparatet 10 fra den oprindelige tilstand ifølge fig. 1 til tilstanden ifølge fig. 2. Efter påvirkning af en passende reguleringsventil til påbegyndelsen af hjælpeapparatet 14’s funktion 35 strømmer fluidum fra det venstre kammer 86 i fig. 1 gennem åbningen 104 i hovedventillegemet 92 til den ringformede ventilport 106, led-

6 DK 154908 B

tet af en passende hydraulisk motor i hjælpeapparatet. Desuden udstødes fluidum fra hjælpeapparatet 14 til reservoiret 36 gennem retur- eller drænledningen 80.

Da åbningen 68 begrænser strømmen af fluidum fra pumpeleveringsled-5 ningen 62 til det venstre kammer 86 med variabelt volumen, forårsager strømmen af fluidum til hjælpeapparatet 14» at fluidumtrykket i det venstre kammer formindskes i forhold til fluidumtrykket i det højre kammer 88. Dette fører til, at fluidumtryk i det højre kammer 88 med variabelt volumen bevæger hovedventilorganet 92 til venstre fra 10 den lukkede eller fra indledningsstillingen vist i fig. 1 til en åben eller aktiveret stilling, som er vist i fig. 2. Fluidum kan nu strømme fra det højre kammer 88 med variabelt volumen gennem en tidligere lukket port 110 til ledningen 48 og hjælpeapparatet 14. Det skal bemærkes, at en cylindrisk del 114 på hovedventilorganet 92 ikke bloke-15 rer porten 106, således at fluidum strømmer til hjælpeapparatet 14 gennem begge portene 106 -og 110. Denne strøm af fluidum fra det venstre kammer 86 gør åbningen 68 i stand til at vedligeholde trykforskellen mellem kamrene 86 og 88.

Indledningen af hjælpeapparatet 14's virksomhed forårsager et hjælpe-20 apparatbelastningssignal, som overføres gennem ledningen 50 for at frembringe virksomhed af reguleringsenheden 52 til forøgelse af pumpen 12’s fortrængning. Når hjælpeapparatet 14 og s tyreapparat et 16 er uvirksomme, overføres forholdsvis lavtryksbelastningssignaler til ledningen 50. Yed aktivering af hjælpeapparatet 14 overføres et for-25 holdsvis højtrykshjælpeapparatbelastningssignal til ledningen 50.

Den resulterende forøgelse i trykket i ledningen 50 frembringer funktion af reguleringsenheden 52 til forøgelse af pumpen 121 s fortrængning .

ITår pumpen 12’s fortrængning er tilstrækkelig til at opfylde behovet 50 for fluidum ved hjælpeapparatet 14» afbalanceres hjælpeapparatbelastningssignalet, og reguleringsenheden 52 fastholder pumpen 12’s fortrængning konstant. Hvis behovet for fluidum ved hjælpeapparatet 14 forøges, forøges fluidumtrykket i ledningen 50 til frembringelse af en forøgelse af pumpen 12’s fortrængning. Omvendt, hvis behovet for 35 fluidumtryk ved hjælpeapparatet formindskes, formindskes væsketrykket i ledningen 50, og pumpefortrængnihgsreguleringsenheden 52 virker til at formindske pumpen 12's fortrængning.

7 DK 154908 B

'Når pumpen 12’s fortrængning er "blevet indstillet til en fortrængning, der svarer til behovet af hjælpeapparatet 14, vil forholdsvis små forandringer i behovet for fluidum ved hjælpeapparatet 14 hurtigt blive optaget ved en modulerende aktion imellem en cylindrisk del . 5 116 på hovedventilorganet 92 og et cylindrisk husbryst 117. Hvis behovet for fluidum til hjælpeapparatet 14 forøges lidt, overføres den resulterende formindskelse i fluidumtrykket i ledningen 48 til portene 106 og 110. På grund af åbningen 68's virkninger bliver strømmen af fluidum fra pumpen 12 til det venstre kammer 86 hæmmet, 10 således at trykket i kammeret 86 forøges lidt i forhold til trykket 1 det højre kammer 88. Denne forøgelse i fluidumtryk i det højre kammer 88 i forhold til trykket i det venstre kammer 86 ifølge fig.

2 forøger størrelsen af den ringformede åbning imellem ventildelen 116 og brystet 117 med en resulterende forøgelse i hastigheden af 15 fluidumstrømmen til hjælpeapparatet 14. Når dette sker, formindskes fluidumtrykket i det højre kammer 88 noget, og fluidumtrykket i det venstre kammer-86 forøges. Derfor bevæges hovedventilorganet 92 lidt til venstre, set i fig. 2, til en stilling, i hvilken behovet for fluidum i hjælpeapparatet er tilfredsstillet.

20 Hvis behovet for fluidum ved hjælpeapparatet 14 formindskes, overføres den resulterende forøgelse i fluidumtryk i ledningen 48 til portene 106 og 110. På grund af åbningen 68's virkning forøges trykket i venstre kammer 86 lidt i forhold til trykket i højre kammer 88.

Denne formindskelse i fluidumtryk i det højre kammer 88 i forhold til 25 trykket i det venstre kammer 86 forårsager, at hovedventilorganet 92 bevæger sig til højre ifølge fig. 2 for at formindske størrelsen af den ringformede åbning imellem ventildelen 116 og brystet 117 med en resulterende formindskelse i hastigheden af strømmen af væske til hjælpeapparatet 14. Når dette sker, forøges fluidumtrykket i det 30 højre kammer 88 noget, da fluidumtrykket i det venstre kammer 86 formindskes, således at hovedventilorganet 92 bevæges lidt til højre i fig. 2 til en stilling, i hvilken behovet for fluidum ved hjælpeapparatet 14 er tilfredsstillet.

Yed afbrydelse af hjælpeapparatet 14’s virksomhed lukkes en passende 35 redskabsreguleringsventil ved at blokere fluidumstrømmen gennem ledningen 48. Dette resulterer i en udsivning til dræn gennem åbningen 49 af fluidumtryk i ledningen 48 og 50. Da fluidumtrykket i ledninger RO ρ>ύ* -Ρητ»τηΊ n^.c«Tris+. *Ρητ*+Ύ*£·ο·η jt-π ί njD\QT>p.cm Ί ntfvQPtt'hpri on R9 αΙγτί Tror»Pt

8 DK 154908 B

til at formindske fortrængningen i pumpen 12 til en minimumsfortræng-ning.

Uår hjælpeapparatets virksomhed afbrydes, blokeres fluidumstrømmen gennem det venstre kammer 86. Dette gør åbningen 68 uvirksom, såle-5 des at fluidumtrykket i det venstre kammer 86 forøges. Når dette sker, bevæges hovedventilorganet 92 til højre, og fluidumstrømregu-leringsapparatet 10 vender tilbage til udgangsstillingen ifølge fig.

1. fluidumstrømreguleringsapparatet 10 vil forblive i den indledende tilstand ifølge fig. 1, indtil hjælpeapparatet 14 eller styreappara-10 tet 16 bliver aktiveret. · · ·

Ved påbegyndelse af styreapparatet 16’s funktion med hjælpeapparatet 14 uvirksomt og fluidumstrømreguleringsapparatet 10 i den indledende tilstand ifølge fig. 1 drejes ind’gangsakselen 26 i styrereguleringsorganet 24. Dette påvirker en reguleringsventil i styreregulerings-15 organet 24 til at føre en afmålt strøm af fluidum gennem en af ledningerne 32 eller 34 til styremotoren 22 og til at forbinde den anden ledning med dræn gennem returledningen 38. Aktivering af styrereguleringsorganet 24 tjener også til at lede et styrebelastningstryksig-nal gennem ledningen 44 til den ringformede rille eller port 56 i ven-20 tilhuset 58. fluidumtryk, som føres gennem ledningen 44 til porten 56 i huset 58» varierer som en funktion af variationerne i behovet for fluidum ved og/eller belastningen på styreapparatet 16. Hvis således styreapparatet 16 aktiveres for at kræve fluidum ved en forholdsvis stor fluidumstrømningshastighed, overføres et forholdsvis 25 højtryksstyringsbelastningssignal gennem ledningen 44. Hvis styreapparatet 16 imidlertid aktiveres til at kræve fluidum ved en forholdsvis lav strømningshastighed, overføres et forholdsvis lavtryksstyrebelastningssignal gennem ledningen 44.

Hvis reguleringsorganet 24 aktiveres til at kræve styrefluidum ved 30 høj strømningshastighed, .aktiverer styrebelastningssignalet fra. reguleringsorganet 24 temporært ventilenheden 84 til at blokere fluidumstrøm til hjælpeapparatet 14, indtil fortrængningen i pumpen 12 er tilstrækkelig til at opfylde kravet for styrefluidum. Det forøgede fluidumtryksignal ledes således fra porten 56 gennem en radialt ra-35 gende kanal 122, fig. 3, i hovedventilorganet 92 ind i det indre kammer 94 med variabelt volumen. Dette tryk leveres til en cirkulær endeflade 124 på det sekundære ventilorgan 96. Dluidumtrykket i det 9

DK 154908 B

venstre kammer 86 med variabelt volumen er det samme som fluidumtrykket i pumpens leveringsledning 62, idet hjælpeapparatet 14 er uvirksomt. Det sekundære ventilorgan 96 bevæges imidlertid til venstre i fig. 3 til den lukkede stilling, som er vist i fig. 5, under den 5 kombinerede indflydelse af fjederen 98 og fluidumtrykket, der udøves på endefladen 124.

Mr det sekundære ventilorgan 96 befinder sig i den lukkede stilling, blokerer det fluidumstrøm fra det venstre kammer 86 med variabelt volumen gennem porten 104 i ventilorganet 92 til den ringformede ven-10 tilport 106 i huset 58. Hvis derfor hjælpeapparatet 14 skulle blive aktiveret på dette tidspunkt, vil der ikke komme nogen fluidumstrøm til hjælpeapparatet. Dette skyldes, at det lukkede sekundære ventilorgan 96 blokerer porten 106,og det lukkede hovedventilorgan 92 blokerer porten 110.

15 Signalet ved forholdsvis højt fluidumtryk fra reguleringsorganet 24 ledes fra porten 56 gennem ledningen 54 til motoren 52. Dette tryk frembringer funktion af motoren 52 til forøgelse af pumpen 12’s fortrængning. Forøgelsen af fortrængningen af pumpen 12 muliggør, at den kan opfylde kravet på fluidum fra kraftstyreapparatet 16. Det 20 skal bemærkes, at styrebelastningstryksignalet fra styrereguleringsorganet 24 anvendes til at udføre to funktioner, nemlig bevægelse af det sekundære første ventilorgan 96 til lukket stilling ifølge fig.

5 og frembringelse af funktion af reguleringsenheden 52 til forøgelse af pumpen 12’s fortrængning.

25 Ethvert forsøg på at aktivere hjælpeapparatet 14sfør kravet på fluidus ved kraftstyreapparatet 16 er blevet tilfredsstillet, blokeres af det sekundære ventilorgan 96 og hovedventilorganet 92. Hovedventilorganet forbliver i den lukkede stilling ifølge fig. 5, indtil behovet for styrefluidum er blevet tilfredsstillet, og væsketrykket i det 30 venstre kammer 86 med variabelt volumen er tilstrækkeligt til at forårsage, at det sekundære ventilorgan 96 kan bevæges til den åbne stilling, der er vist i fig. 3. Det skal bemærkes, at der, når det sekundære organ 56 er i den lukkede stilling, som vist i fig. 5, ikke er nogen fluidumstrøm gennem åbningen 68, og fluidumtrykket i kamme-35 ret 86 er det samme som fluidumtrykket i kammeret 88, således at fjederen 90 holder hovedventilorganet 92 lukket.

10 DK 154908 B

-Har fortrængningen af pumpen 12 er blevet forøget til at tilfredsstille behovet for styrefluidum, er fluidumtrykket i det venstre kammer 86 tilstrækkeligt til at forårsage, at det sekundære ventilorgan 96 bevæges fra den lukkede stilling ifølge fig. 5 til den åbne stil-5 ling ifølge fig. 3. På dette tidspunkt er styrebelastningssignal-trykket, som leveres til ledningen 44, formindsket til et tryk, som er mindre end pumpeafgangstrykket, således at den kombinerede påvirkning af trykket i kammeret 94 og fjederen 98 er utilstrækkeligt til at lukke ventilen 96 imod trykket i det venstre kammer 86.

10 Efter at behovet for styrefluidum er blevet tilfredsstillet, og det sekundære ventilorgan 96 har bevæget sig tilbage til den åbne stilling ifølge fig. 3, kan hjælpeapparatet 14 aktiveres. Aktivering af hjælpeapparatet 14 formindsker fluidumtrykket i det venstre kammer 86 på den måde, der tidligere er blevet forklaret, således at hoved-15 ventilorganet 92 bevæges til den åbne stilling ifølge fig. 4.

Efter at hovedventilorganet 92 er bevæget til den åbne stilling ifølge fig. 4, drives hjælpeapparatet 14 under påvirkning af fluidumstrøm gennem begge portene 106 og 110. Hvis det kombinerede behov fra hjælpeapparatet 14 og styreapparatet 16 imidlertid overstiger kapa-20 citeten af pumpen 12, falder trykket i det højre kammer 88 med variabelt volumen. Hovedventilorganet 92 bevæger sig da til højre fra den åbne stilling ifølge fig. 4 til den lukkede stilling ifølge fig.

3 under den kombinerede påvirkning af trykket i det venstre kammer 86 med variabelt volumen og fjederen 90. Hvis dette ikke er tilstræk-25 keligt til at tilfredsstille behovet for styrefluidum, bevæges det sekundære ventilorgan 96 til den lukkede stilling og blokerer fluidumstrøm gennem porten 104, fig.· 5.

Hår behovet for styrefluidum er tilfredsstillet, formindskes fluidumtryks ignalet, der overføres gennem ledningen 44 til kammeret 94.

30 Dette gør det muligt for det sekundære ventilorgan 96 at bevæge sig til højre fra den lukkede stilling, der er vist i fig. 5, til den åbne stilling, der er vist i fig. 3, under påvirkning af trykket i kammeret 86. Hvis hjælpeapparatet aktiveres, kan ventilorganet 92 bevæge sig til den åbne stilling ifølge fig. 4.

55 Yed enden af styreoperationen ophører indgangsakselen 26 til styrereguleringsorganet 24 med at rotere, og et ventilorgan i styreregule- 11

DK 154908 B

rings organet 24 "blokerer fluidums tr øm gennem ledningerne 32 og 34 til hydraulisk lukning af styremotoren 22 og holder hjulene 18 og 20 imod sideværts drejningsbevægelse. Desuden forbinder ventilorganet i styrereguleringsorganet 24 ledningen 44 med dræn eller reservoir-. 5 ledningen 38 ved afslutning af styreoperationen. Dette formindsker styrebelastningstryksignalet, som føres til porten 56 i huset 58. formindskelsen af fluidumtrykket ved porten 56 ledes til regulerings enheden 52 gennem ledningen 54 for at frembringe en formindskelse i pumpen 12’s fortrængning.

10 Det forudsættes, at en styreoperation igangsættes umiddelbart efter, at en operation af hjælpeapparatet 14 er blevet igangsat, og hvor fluidumstrømreguleringsapparatet 10 befinder sig i den tilstand, der er vist i fig. 2. Ved indledning af styreoperationen vil pumpen 12 utvivlsomt have utilstrækkelig fortrængning til at opfylde kravet på 15 fluidum fra såvel styreapparatet 16 som hjælpeapparatet 14. Derfor falder fluidumtrykket i det højre kammer 88 med variabelt volumen, og hovedventilorganet 92 bevæges fra den åbne stilling i fig. 2 til den lukkede stilling i fig. 3 under påvirkning af trykket i kammerei 86 og fjederen 90. Hovedventilorganet 92 forbliver lukket, indtil 20 fortrængningen i pumpen 12 er vokset tilstrækkeligt til at levere den nødvendige mængde fluidum til såvel styreapparatet 16 som hjælpe apparatet 14. Hvis behovet for styrefluidum er tilstrækkeligt stori er fluidumtrykket i kammeret 94 tilstrækkeligt til at bevæge det sekundære ventilorgan 96 til den lukkede stilling ifølge fig. 5.

25 kor at forhindre opbygning af for højt fluidumtryk i ledningen 48 findes der en højtryksaflastningsventil 144 imellem ledningen 48 og drænledningen 80.

Hortrængningsreguleringsenheden 52 indbefatter en strømningskompenseringsventil 150, fig. 6, som aktiveres under påvirkning af et be-30 lastningssignal, der overføres gennem en ledning 152 fra enten hjælpeapparatet 14 eller styreapparatet 16. Aktivering af strømningskoi pensatorventilen 150 starter en motor 154, som bevæger et fortrængningsreguleringsorgan 156 til at variere fortrængningen af pumpen 1! Skønt pumpen 12 kan være af enhver kendt art, er den i eksemplet en 35 velkendt aksial stempelpumpe og har et roterbart hylster med et fle: .tal cylindre, i hvilke stempler er glidende lejret. Hylsteret ro te- 12

DK 154908 B

nimum og et maksimum ved at bevæge en tumleplade eller et fortrængningsreguleringsorgan 156. Tumlepladen er belastet ben imod maksimal fortrængning af en fjeder 158.

Uår hjælpeapparatet 14 og styreapparatet 16 befinder sig i uvirksom 5 tilstand, er fluidumtrykket i belastningssignalledningen 152 minimalt, og fluidumtryksignal,som ledes gennem en ledning 162 fra pumpens afgang, er virksomt til at bevæge en ventilspole 164 ben imod venstre i fig. 6 .for at aflede bøjtrykspumpeafgangsfluidum gennem en ledning 166 til et kammer 168 i tumleplademotoren 154. Dette høj-10 tryksfluidum bevæger tumlepladen 156 imod fjederen 158's modstand for at formindske fortrængningen i pumpen 12. Ved påbegyndelse af operationen enten af hjælpeapparatet 14 eller styreapparatet 16 overføres et forholdsvis bøjtryksbelastningssignal gennem ledningen 152 til et trykkammer 160 i kompensatorventilenbeden 150. Dette høj-15 tryksfluidum virker imod en cylindrisk del 172 af ventilspolen 164 langs med en fjeder 174 til bevægelse af ventilspolen hen imod højre fra den lukkede stilling i fig. 6. Denne bevægelse til højre af ventilspindelen 164 forbinder et dræn eller en reservoirledning 178 med motorcylinderkammeret 168. Uår dette sker, udstødes fluidum fra 20 motorcylinderkammeret gennem ledningen 166 til en ringformet rille 180, der strækker sig omkring en anden del 182 af ventilen 164.

Den ringformede rille eller kanal 180 er i fluidumforbindelse med en anden ringformet kanal 184 gennem en omløbsledhing 186. Da ventil- · spindelen 164 er blevet bevæget til højre i fig. 6 fra den lukkede 25 stilling, udstødes fluidum fra den ringformede rille 184 til drænledningen 178. Uår fluidum udstødes fra motorcylinderkammeret 168, bevæger fjederen 158 tumlepladen 156 til forøgelse af pumpen 12’s fortrængning.

Dorøgelse af pumpen 12's fortrængning forøger hastigheden, ved hvil-30 ken fluidum afgives fra pumpen til hjælpeapparatet 14 og/eller styreapparatet 16. Uår hastigheden af fluidumstrømmen fra pumpen er tilstrækkelig til at opfylde behovet for fluidum hos hjælpeapparatet 14 og/eller styreapparatet 16, vil fluidumtrykafgangssignalet i ledningen 162 afbalancere virkningen af fjederen 1745og belastningssignal 35 overføres gennem ledningen 152 til kammeret 170. Dette forårsager, at ventilspindelen 164 går tilbage til den lukkede stilling, der er vist i fig. 6, for at vedligeholde fortrængningen i pumpen 12 konstant. Hvis behovet for fluidum skulle vokse, vil belastningstryk-

13 DK 154908 B

signalet,. som overføres gennem ledningen 152, forøges med en resulterende bevægelse af ventilspindelen 164 imod påvirkningen af trykindgangssignalet fra pumpen. Mr behovet for fluidum er blevet tilfredsstillet, vil indgangstryksignalet fra pumpen forårsage, at ven-5 tilspindelen 164 bevæger sig tilbage til den lukkede stilling, som er vist i fig. 6.

Når hjælpeapparatet 14 og/eller styreapparatet 16’s operation afbrydes, bliver belastningstryksignalledningerne 50 og/eller 54 drænet gennem åbningen 49 i fig· 1. Dette resulterer i en formindskelse af 10 fluidumtrykket i kammeret 170, således at pumpeindgangstryksignalet gennem ledningen 162 tjener til at bevæge ventilspindelen 164 mod venstre i fig. 6. Dette forbinder ledningen 166 med afgang fra pumpen, således at fluidum under tryk ledes til motcrcylinderkammeret 168 for at bevæge tumlepladen 156 tilbage til stillingen for minimal 15 fortrængning imod fjederen 158. Den måde, hvorpå fortrængningsreguleringsenheden 52 virker sammen med pumpen 12, er beskrevet i N.S.A. patentansøgning Serial No. 521,236..

I henhold til et andet træk ved nærværende opfindelse indbefatter reguleringsapparatet 10 et par åbninger med variabel størrelse, som 20 tjener til at variere belastningssignalet, der overføres til pumpefortrængningsreguleringsenheden 52 ved aktivering enten af hjælpeap-... paratet 14 eller styreapparatet 16. En åbning 194 med variabel størrelse er forbundet med hjælpeapparatet 14, og en anden åbning 196 med variabel størrelse er tilsluttet styreapparatet 16. Når hjælpeappa-25 ratet 14 er i uvirksom tilstand, er åbningen 194 med variabel størrelse lukket og blokerer fluidumstrøm fra ledningen 48 til ledningen 50. Ved aktivering af hjælpeapparatet 14 åbnes åbningen 194 med variabel størrelse og overfører et belastningssignal til ledningen 50. Den udstrækning, hvortil åbningen åbnes, varierer som en direkte 30 funktion af behovet for fluidum af hjælpeapparatet 14.

Når hjælpeapparatet 14 skal virke ved en forholdsvis stor hastighed og en forholdsvis stor mængde af fluidum kræves, aktiveres et passende, ikke vist reguleringsorgan til åbning af åbningen 194 i forholdsvis stor udstrækning, således at der er et lille tryktab over åbnin-35 gen 194, og hjælpeapparatbelastningstryksignalet, der overføres til ledningen 50, når fluidumtrykket i ledningen 48. Hvis hjælpeapparatet 14 skal virke ved en forholdsvis lav hastighed, således at der er 14

DK 154908 B

et lille behov for fluidum, eller hvis det skal virke gennem en forholdsvis lille vejlængde, vil åbningen 194 kun blive åbnet et mindre stykke, herfor vil der være et forholdsvis stort trykfald over åbningen 194» og hjælpeapparatbelastningstryksignalet, som overføres 5 til ledningen 50, vil være forholdsvis lille. Jo større trykket af hjælpeapparatbelastningssignalet, der overføres gennem ledningen 50 til ledningen 152, og kompensatorventilenheden 150 er, jo større må pumpeafgangstryksignalet, der overføres gennem ledningen 162 for at udføre bevægelse mod venstre af ventilspindelen 164 fra en tilstand, 10 Jer forbinder motorcylinderkammeret 168 med drænledningen 178, være, og jo større vil den resulterende fortrængning i pumpen 12 være.

Aktivering af styrereguleringsapparatet 16 varierer størrelsen af åbningen 196 på tilsvarende måde. Mar styrereguleringsapparatet 16 aktiveres i forholdsvis lille grad, forbliver åbningen 196 forholds-15 vis lille, således at der er et stort tryktab imellem pumpens afgangsledning 27 og belastningstryksignaloverføringsledningen 44. Ved en hurtig aktivering af styrereguleringsapparatet 16 i forholdsvis stor grad vil åbningen 196 tilsvarende blive åbnet forholdsvis meget, således at der vil være et lille tryktab over åbningen og et forholds-20 vis stort styreapparattayksignal, som overføres til ledningen 44 og kompensatorventilenheden 150. hen måde, hvorpå åbningen 196 med variabel størrelse samvirker med pumpens fortrængningsreguleringsenhed 52, er som beskrevet i U.S.A. ansøgning nr. Serial 521,236.

Under funktion af såvel hjælpeapparatet 14 som styreapparatet 16 le-25 verer de to åbninger 194 og 196 et kombineret belastningssignal til ' pumpefortrængningsreguleringsenheden 52. G-raden eller hastigheden, ved hvilken indgangsreguleringsorganet til enten hjælpeapparatet 14 eller styreapparatet 16 aktiveres, vil variere den grad, hvortil den tilsvarende åbning 194 eller 196 aktiveres til derved at variere det 30 kombinerede belastningssignal, het skal bemærkes, at den første ventilenhed 84 sikrer, at der er tilstrækkeligt fluidum til styreoperationerne ved funktion af både hjælpeapparatet 14 og styrereguleringsapparatet 16.

Selv om hjælpeapparatet 14 og styrereguleringsapparatet 16 kunne in-35 deholde reguleringsventiler af mange forskellige konstruktioner, vises der dog i fig. 7 en foretrukket reguleringsventil 200, som anvendes i forbindelse med hiælneannaratet 14 osr indbefatter en ventilsnolé

DK 154908 B

15 204, som er forbundet med indgangsledningen 48. Et par afgangsled-ninger 206 og 208 er forbundet med en hjælpemotor 210. Et aktiveringsorgan 214 er indrettet til at bevæge ventillegemet 204 enten ti venstre eller højre fra den viste neutrale stilling, i hvilken flui-- 5 dumstrøm til og fra motoren 210 er blokeret. Ved bevægelse af ventillegemet 204 til højre i fig. 7 fører en åbning 194a svarende til åbningen 194 i fig. 1-5 hø j tryks fluidum fra ledningen 48 til ledningen 206, der fører til motoren 210. En kanal 216 leder fluidumtryk fra afgangssiden af åbningen 194a med variabel størrelse til lednin-. lo gen 50.

Jo mere ventilspindelen 204 bevæges, jo større bliver åbningen 194a, og jo mindre bliver trykfaldet mellem ledningen 48 og ledningen 50, således at hjælpeapparatbelastningssignalet, der overføres til pumpe fortrængningsreguleringsenheden 52, varierer som en direkte funktion 15 af graden af ventilenheden 200's funktion. Det skal bemærkes, at en kanal 218 forbinder den modsatte side af motoren 210 med dreænlednin gen 80.

Ved aktivering af hjælpereguleringsventilenheden 200 i modsat retnin bevæges ventilspindelen 204 hen imod venstre i fig. 7. Dette fører 20 hø j tryks fluidum fra ledningen 48 gennem åbningen 194b med variabel størrelse svarende til åbningen 194 i fig. 1-5 til ledningen 208 førende til hjælpemotoren 210. En indre kanal 222 fører højtryksfluidum fra afgangssiden af åbningen 194 til ledningen 50. Størrelsen af .åbningen 194b varierer med den udstrækning, i hvilken hjælpereguleringsventilen 200 påvirkes. En ventilkanal 224 tjener på dette 25 tidspunkt til at lede returfluidum til drænledningen 80.

Et passende "feedback”-apparat er vist skematisk ved 250 i fig. 7 og tjener til at returnere ventilenheden 200 til dens oprindelige stilling efter operation af hjælpeapparatmotoren 210 i en udstrækning, der svarer til operationen af ventilenheden 22. Det forudsættes, at 30 "feedback"-organet kan være af mange forskellige kendte arter indbefattende den velkendte strømningsledtype, som er beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 1.947.138.

En reguleringsventil, som anvendes i forbindelse med styreapparatet, er udformet og virker i hovedsagen på samme måde som reguleringsven-

1£ DK 154908 B

16 tilen 200. Det foretrædes imidlertid at bruge en reguleringsventil i forbindelse med et styreapparat, som beskrevet i U.S.A. patentskrif-nr. 3.931.711. Om ønsket kan en sådan ventilenhed anvendes i forbindelse med hjælpeapparatet 14. Hvis denne ventilenhed blev anvendt, 5 anvendes målepumpe feedback arrangementet, som er beskrevet deri, i stedet for et strømledtype feedback arrangement.

I henhold til det foregående vil det ses, at strømreguleringsappara-tet 10 anvendes i et køretøj, der hår et styreapparat 16 og et hjælpeapparat 14, som tilføres fluidum fra samme pumpe 12 med variabel 10 fortrængning. Fluidumstrømreguleringsapparatet 10 indbefatter en åbning 194 med variabel størrelse forbundet med hjælpeapparatet 14, og en åbning 196 med variabel størrelse forbundet med styreapparatet 16. Ved funktion af hjælpeapparatet 14 og/eller styreapparatet 16 leverer åbningen 194 med variabel størrelse og/eller åbningen 196 med varia-15 bel størrelse et belastningssignal til pumpefortrængningsreguleringsenheden 52. Pumpefortrængningsreguleringsenheden 52 varierer fortrængningen i pumpen 12 i henhold til variationer i belastningssignalet.

En første ventilenhed indbefatter et par i forhold til hinanden bevæ- 20 gelige ventilorganer 92 og 96, som samvirker til i det mindste delvis at begrænse et kammer 94, som er i fluidumforbindelse med styreapparatet 16 gennem ledningen 44. hisse indbyrdes bevægelige ventilorganer 92 og 96 samvirker med et par afgangsporte 106 og 110, som er i fluidumforbindelse med hjælpeapparatet 14- 25 Efter påbegyndelsen af en styreoperation vokser trykket i kammeret 94, og hvis behovet for styrefluidum er tilstrækkelig stort, vil der ske en relativ bevægelse mellem de koaksiale ventilorganer 92 og 96 til blokering af fluidumstrøm gennem de to afgangsporte 106 og 110, fig. 5, til hjælpeapparatet 14, indtil efter behovet for styrefluidum 30 er blevet tilfredsstillet. Efter påbegyndelse af hjælpeapparatet 14’s funktion med styreapparatet 16 uvirksomt leveres fluidum først til hjælpeapparatet 16 gennem afgangsportene 106 og bliver derefter leveret til hjælpeapparatet gennem portene 106 og 110, fig. 2. Hvis styreapparatet aktiveres under hjælpeapparatets funktion, lukker ho-35 vedventilorganet 92 for at blokere afgangsporten 110. Hvis behovet for styrefluidum er tilstrækkelig stort, bevæges det sekundære ventilorgan 96 til den lukkede stilling for at blokere porten 106. På

Claims (7)

1. Fluidumstrømreguleringsapparat til en hydraulisk servo-styreindretning i et køretøj, hvilken servostyreindretning omfatter et kraftstyreapparat (16) og et hjælpeapparat (14), som tilføres hydraulisk olie fra en fælles pumpe med variabel kapacitet, kendetegnet ved, at der i servostyreind-15 retningen findes en passage med en første åbning (196), hvis areal varierer ved ændring af styreapparatets behov for hydraulisk olie med henblik på at tilvejebringe et første belastningsignal, som er proportionalt med trykfeltet over åbningen, en passage med en anden åbning (194), hvis areal varierer 20 ved ændring af hjælpeapparatets behov for hydraulisk olie med henblik på at tilvejebringe et andet belastningssignal, som er proportionalt med trykfaldet over den anden åbning, hvorved de to belastningssignaler med ledninger (50, 54) tilføres et organ (52) til var i er i ng af pumpens (12 ) kapacitet, samt en 25 prioritetsventil (84), som styrer tilførslen af hydraulisk olie fra pumpen til hjælpeapparatet og er forbundet med dette via et første udløb (110) og et andet udløb (106) samt har et første bevægeligt ventilorgan (92), som delvis afgrænser et første trykkammer (88) og et andet trykkammer (86), at der 30 findes en første ledning (64) mellem pumpen og det første trykkammer (88) og en anden ledning (62) med en fast åbning (68) mellem pumpen og det andet trykkammer (86), hvorved ventilorganet (92) dels stræber efter at indtage en stilling, hvori der foregår en afmåling af hydraulisk olie til det ene 3 5 udløb (106), når hjælpeapparatet træder i funktion i fraværelse af en styremanøvre, som stiller krav om pumpens totale DK 154908 B kapacitet, dels er indrettet til under påvirkning af kræfterne frembragt af den hydrauliske olies tryk i trykkamrene (88, 86), at indtage en stilling, hvori der forløber en strøm igennem de to trykkamre til begge udløb, og at der findes et andet 5 ventilorgan (96), som er bevægeligt inden i et tredje trykkammer (94) inden i det første ventilorgan (92), og en ledning (84) til overføring af styreapparatets belastningssignal til det tredje trykkammer (94), hvorved det andet ventilorgan (96) er indrettet til i afhængighed af sidstnævnte signal, dels at 10 regulere strømmen igennem det andet trykkammer (86) til hjælpeapparatet, dels at regulere trykket i sidstnævnte kammer med henblik på regulering af det første ventilorgans position, dels at bringe det første ventilorgan og sig selv til under en styremanøvre, som kræver at pumpens totale kapacitet tages i 15 brug, at indtage den stilling, hvori de blokerer for strømmen til hjælpeapparatet gennem de to udløb (106, 110).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de to ventilorganer (92, 96) er bevægelige i indbyrdes modsatte 20 retninger ind i deres nævnte blokeringssti 11inger.

3. Apparat ifølge krav 2, k e n d e t e g net ved, at prioritetsventilens to udløb (110, 106) er optaget i prioritetsventilens rørformede hus (58) og adskilt fra hinanden set 25. husets længderetning, hvorved det første ventilorgan (92), når det befinder sig i dets blokeringsstilling, blokerer for det første udløb (110), men ikke for det andet (106), som blokeres af det andet ventilorgan (96), når dette befinder sig i dets blokeringsstilling. 30

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at prioritetsventilen (84) er forbundet med pumpen (12) via to separate indløb, af hvilke det ene står i forbindelse med det første udløb (110) via vent i 1 organer (92, 96), når disse be- 35 finder sig i deres blokeringsstilling, medens det andet står i forbindelse med det andet udløb (106), når vent i 1 organerne befinder sig i deres åbne stilling. DK 154908 B

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at prioritetsventilen (84) har et tredje indløb (96), via hvilket styreapparatet (16) står i forbindelse med det tredje trykkammer (94). 5

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det tredje indløb (96) befinder sig mellem de to udløb (110, 106).

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det 10 omfatter en første fjeder (90), som er anbragt i det andet trykkammer (86) og stræber efter at føre det første ventilorgan (92) mod dettes blokeringssti 11 ing, samt en anden fjeder (98) som befinder sig i det tredje trykkammer (94) og stræber efter at føre det andet ventilorgan (96) mod dettes bloke-• 15 ringssti 11 ing. 20 25 ' 30 35