SE430046B - Hydraulisk hjelpkraftstyrinrettning - Google Patents

Description

10 15 20 zs' 30 35 40 i i vas-äs 9?- 7 2 Ü _ ”_, __ ,_ ___. fr, ,... ,_._ mellan ackumulator och ställmotor, dvs huvudsakligen i styrningsventi- 'len, återstående 175 bar uppträda i form av tryckfall. Här uppstår sålunda relativt höga läckförluster, dvs energiförluster. Man kan till en del möta dessa förluster genom att man gör styrningsventilen med mycket ringa spel och små tillverkningstoleranser, vilket emellertid medför höga tillverkningskostnader. Detta är oekonomiskt, då styrning vid stillastående och vid låga körhastigheter, dvs speciellt vid par- kering, bara motsvarar l:% av den totala styrningstiden. I å å Genom föreliggande uppfinning skall en hydraulisk hjälpkraft- styrinrättning av det i ingressen till patentkravet l angivna slaget, vars energiförsörjningsanordning uppvisar en tryckackumulator, utfor- mas på sådant sätt, att man såväl vid ackumulatorns tillverkning som vid tillverkningen av styrningsventilen spar kostnader. Denna uppgift löses genom att uppfinningen erhållit de särdrag, som framgår av den kännetecknande delen av patentkravet l. 7 K Tryckackumulatorn dimensioneras alltså inte för det maximalt erforderliga driftstrycket, utan för ett lägre tryck. Detta kan t.ex. uppgå till 60 bar istället för maximalt erforderliga 180 bar.

Genom omkopplingsventilen försörjs ställmotorn via styrnings- ventilen normalt av ackumulatorn med tryckvätska, men vid styrninge- förlopp, som fordrar ett högre driftstryck, sker försörjningen direkt från högtryckspumpen, som har förmåga att uppbringa det maximalt er- 'forderliga driftstrycket av 180 bar.

Omkopplingsventilen sörjer dessutom för laddning av tryckacku- ~mulatorn.

Genom uppfinningen erhålls följande fördelar: - Tryckackumulatorn behöver endast konstrueras för ett tryck, som _är lägre än det maximalt erforderliga driftstrycket, och blir därmed billigare. f 1 - Också styrningsventilen blir billigare till följd av lägre krav på bearbetningsnoggrannhet. - 99 % av styrningstiden drivs styrningsventilen från ackumulatorn.

Till följd därav uppträder lägre tryckfall och sålunda mindre läckförluster, dvs energiförluster. Vid den återstående enda pro- centen av styrningstiden, då styrningsventilen matas direkt från högtryckspumpen, fordras ett högre arbetstryck i ställmotorn, så att också då i styrningsventilen uppträder endast ett rela- tivt ringa tryckfall.

- Av högtryckspumpen behöver i normaldrift mindre energi uppbringas för laddningen av tryckackumulatorn än om ständigt det maximalt 10 15 20 25 30 35 40 78098 97'- 7 3 _,___._.. __, _ ._ erforderliga driftstrycket av t.ex. 180 bar skulle behöva stå till förfogande. Härav uppkommer förutom en mindre energiförbruk- ning också en mindre förslitning av högtryckspumpen.

Genom en vidareutveckling av uppfinningen enligt patentkravet 2 uppnås, att omkopplingsventilen i vilotillståndet förblir så inställd, att högtryckspumpen är förbunden med styrningsventilen, så att tryck står till förfogande vid styrningsventilen genast efter igångsättning av motorn. Dessutom uppnås, att omkopplingsventilen redan innan upp- nående av ackumulatortrycket direkt förbinder styrningsventilen med högtryckspumpen, så att alltid en tillräcklig energireserv för styr- ning finns att tillgå.

Uppfinningen beskrivs i det följande med ett utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett kopplinge- schema över den hydrauliska hjälpkraftstyrinrättningen med energiför- sörjningsanordning enligt uppfinningen. ' Anordningen innefattar en utjämningsbehållare 2 för arbetsflui- _ det, en högtryckspump 4, en tryckackumulator 6 med laddningsventil 8, en styrningsventil 10 och en av denna styrd ställmotor 12, som pâver- kar de styrda fordonsdelarna. y Högtryckspumpen 4 matar en högtrycksledning 14, som via en led- ning 16 står i förbindelse med en manöveryta i en tryckbegränsnings- ventil 18, varigenom högtryckspumpens 4 matningstryck begränsas till l80 bar.

Tryckackumulatorn 6 står via en ledning 20 i förbindelse med en manöveryta till laddningsventilen 8. Denna är likaledes en tryck- begränsningsventil, som öppnar då det maximalt tillåtliga ackumulator- trycket av exempelvis 60 bar överskrids och då låter från högtrycks- pumpen 4 matad tryckvätska strömma bort via en ledning 22 till utjäm- ningsbehållaren 2. 0 Styrningsventilen 10 har stängd mitt. Alltefter styrningsrikt- ningztillför den ställmotorns ena eller andra arbetsrum tryckvätska.

Så långt är anordningen känd.

En omkopplingsventil 30, som exempelvis kan vara utformad som en axialkolvventil, hålls under den inställbara förspänningskraften av en fjäder 32 i sitt visade läge, vilket motsvarar viloläget. I detta läge förbinder den högtrycksledningen 14 via en backventil 3Ä och en ledning 36 med styrningsventilen 10. vid denna inställning ma- tas ställmotorn 12 vid styrning direkt från högtryckspumpen 4.

Omkopplingsventilen 30 har två manöverytor, nämligen en första manöveryta 41 och en andra-manöveryta 42, vilka har motsatta verkans- t-GX- 10 15 20 25 30 35 i7sn9s97~1 4 riktningar, medan manöverytan 42 har samma verkansriktning som fjä- dern 32.

Ledningen 36 står över en ledning 44 i förbindelse med den förs- ta manöverytan 41. Till följd därav växlar omkopplingsventilen 30 från den visade ställningen till den andra ställningen, så snart hög- tryckspumpen 4 har byggt upp ett tryck av tiex. 10 bar, vilket över- kompenserar kraften av fjädern 32. Härvid förutsätts, att någon styr- ning inte äger rum, dvs att styrningsventilen står i sitt visade cent- ralläge och spärrar ledningen 36. Om omkopplingsventilen har växlat till ackumnlatorarlft, så laddas, till att börjavmea ackumulatorn s lvia ledningar 46,48 och en backventil 50, tills tryckvätska, vid upp- nâende av ackumulatorns maximaltryck, strömar bort över ledningen 52, laddningsventilen 8 och ledningen 22.

Ackumulatorn 6 står via en backventil 54 och ledningen 36 i för- bindelse med styrningsventilen 10. Däremot är en direkt förbindelse från högtryckspumpen 4 till ledningen 36 avbruten genom omkopplings- ventilen.

Ställmotorns 12 båda arbetsrum är förbundna med de båda tillopps- 2 rummen till en växelventil 56, som är uppbyggd av två mot varandra vända backventiler. Växelventilensndttrumstår via en ledning 58 i förbindelse med omkopplingsventilens 30 andra manöveryta 42.

-Om nu i_det av ställmotorns 12 arbetsrum, som för tillfället fungerar som tryckrum, uppträder ett tryck, som närmar sig ackumula- tortrycket, antar slutligen det på manöverytan 42 inverkande trycket. ett så högt värde, att den härigenom på omkopplingsventilens 30 kolv utövade kraften, tillsammans med kraften av fjädern 32 blir större än den kraft, som under inverkan av ackumulatortrycket via manöverytan 41 utövas på omkopplingsventilkolven. Omkopplingsventilen 30 växlar åter till sin visade ställning. I denna ställning drivs ställmotorn 12 direkt från högtryckspumpen, nämligen då speciellt höga styrningskraf- ter måste uppbringas. e ' Kraften av fjädern 32 adderar sig till den kraft, som genom trycket i ledningen 58 utövas på omkopplingsventilens kolv. Till följd därav växlas redan något innan uppnående av ackumulatortrycket till direkt förbindelse mellan högtryckspupen och styrningsventilen.

Dessutom sörjer fjädern 32 i viloläget för den fordonsmotor, som driver högtryckspumpen, för just samma förbindelse.

Claims (4)

5 7sø9s97-7 P A T E N T K R A V

1. Hydraulisk hjälpkraftstyrinrättning för fordon med en energi- försörjningsanordning, som innefattar en utjämningsbehållare för ar- betsfluidet, en av denna över en högtryckspump matad tryckackumulator och en av en manöveranordning (ratt) omställbar styrningsventil med stängd mitt, som styr en ställmotor för de styrda fordonsdelarna (hjul, roder), k ä n n e t e c k n a d a v att tryckackumulatorn (6) är dimensionerad för ett tryck, som är lägre än det för styrningen maxi- malt erforderliga driftstrycket, att en omkopplingsventil (30) förbin- der högtryckspumpen (4) med ackumulatorn (6) eller styrninqsventilen (10), att en av omkopplingsventilen (30) spärrbar, till styrningsven- tilen (10) förande ledning (36) står i förbindelse med en första ma- növeryta (41) i omkopplingsventilen (30), att ställmotorns (12) ifråga- varande tryckrum står i förbindelse med en manöveryta med motsatt verkansriktning (andra manöverytan 42) i omkopplingsventilen på sådant sätt, att omkopplingsventilen förbinder högtryckspumpen med tryckacku- mulatorn, så länge trycket i ställmotorns ifrågavarande tryckrum (arbetstryck) är mindre än ackumulatortrycket, och med styrningsven- tilen, då arbetstrycket är större än ackumulatortrycket.

2. Hydraulisk hjälpkraftstyrinrättning enligt krav l, k ä n - n e t e c k n a d a v att på omkopplingsventilens (30) kolv inver- kar i samma riktning som den andra manöverytan (42) en inställbar förspänningskraft (fjädern 32) på sådant sätt, att omkopplingsventi- len förbinder högtryckspumpen (4) med styrningsventilen (10) såväl i vilotillståndet som då arbetstrycket överskrider ett värde, som är så mycket mindre än ackumulatortryoket som en genom förspänningskraf- ten inställbar tryckdifferens.

3. Hydraulisk hjälpkraftstyrinrättning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att till vart och ett av ställmotorns (12) arbetsrum är ansluten en backventil (del av 56) med sitt till- loppsrum och att backventilernas andra anslutningar är förbundna med varandra och med omkopplingsventilens (30) andra manöveryta (42).

4. Hydraulisk hjälpkraftstyrinrättning enligt krav 3, k ä n - n e t e c k n a d a v att backventilerna gemensamt är utbildade som en växelventil (56). '