DE1301260B

DE1301260B - Hydrostatic steering system, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1301260B
Application number: DEZ12480A
Authority: DE
Inventors: Lang Armin
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1966-08-03
Filing date: 1966-10-18
Publication date: 1969-08-14
Also published as: FR94119E

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lenk- Steuerventil 4 ist über zwei Leitungen 13 und 14 mit anlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer der Steuerpumpe 3 und über je eine Leitung 15 bzw. Servopumpe, einer als Dosiereinrichtung wirkenden 16 mit einem Sperrventil 25 bzw. 26 verbunden. Die zweiflutigen Steuerpumpe, mit einer Steuerventilein- Sperrventile 25 bzw. 26 bestehen aus Schaltkolben richtung und mit einer Servomotoreinrichtung, wobei 5 25' bzw. 26' mit einem an die Abflußleitung 12 anzwei von je einer Hälfte der zweiflutigen Steuerpumpe geschlossenen Ringraum 25" bzw. 26". Ebenso ist das belieferte Hydraulikkreise mit je einem Servomotor Steuerventil 5 über zwei Leitungen 17 und 18 mit der vorhanden sind und wobei die Steuerpumpe über je Steuerpumpe 3 und über je eine Leitung 19 bzw. 20 zwei Leitungen an die Steuerventile angeschlossen ist mit dem Sperrventil 25 bzw. 26 verbunden. B"er und diese durch je zwei Leitungen mit den Servo- ίο Servomotor 6 ist durch eine Leitung 21 mit dem motoren verbunden sind, nach Patentanmeldung Sperrventil 25 und durch eine Leitung 22 mit dem P 12 91 643.7-21. Sperrventil 26 verbunden. Der Servomotor 7 ist durchThe invention relates to a hydrostatic steering control valve 4 is via two lines 13 and 14 with system, in particular for motor vehicles, with one of the control pumps 3 and each via a line 15 or Servo pump, a 16 acting as a metering device is connected to a shut-off valve 25 and 26, respectively. the double-flow control pump, with a control valve locking valve 25 or 26 consist of switching pistons direction and with a servomotor device, wherein 5 25 'or 26' with a two to the drain line 12 Annular space 25 "or 26" closed by one half of the double-flow control pump. It is the same supplied hydraulic circuits each with a servomotor control valve 5 via two lines 17 and 18 with the are present and the control pump via each control pump 3 and via a line 19 or 20 two lines connected to the control valves is connected to the shut-off valve 25 and 26, respectively. B "he and this through two lines with the servo ίο servo motor 6 is through a line 21 with the motors are connected, according to patent application check valve 25 and through a line 22 with the P 12 91 643.7-21. Check valve 26 connected. The servo motor 7 is through

Bei der Lenkanlage nach der Hauptpatentanmel- eine Leitung 23 mit dem Sperrventil 25 und durch dung besteht bei Bruch einer Druckölleitung nur so eine Leitung 24 mit dem Sperrventil 26 verbunden, lange eine zeitlich begrenzte Möglichkeit des Lenkens, 15 In neutraler Lenkstellung (F i g. 1) fließt der vom bis der Ölvorrat ausgeflossen ist. Man könnte zwar Servomotor 8 geförderte Ölstrom über die ZuI aufdurch Kurzschließen der defekten Leitung von Hand leitung 11 zu den beiden Steuerventilen 4 und 5 und an den Ölrücklauf diesem Mangel abhelfen, jedoch über die Rücklaufleitung 12 zum Behälter 9 zurück, würde außer einem dazu erforderlichen Anzeigegerät Von diesem Ölkreislauf bleibt das restliche Hydrauein erheblicher Aufwand notwendig sein, dessen Be- 20 liksystem mit der Steuerpumpe 3 und den Servodienung den Fahrer zusätzlich belasten würde. motoren 6 und 7 getrennt.In the steering system according to the Hauptpatentanmel- a line 23 with the check valve 25 and through If a pressure oil line breaks, there is only one line 24 connected to the shut-off valve 26, long a time-limited possibility of steering, 15 In the neutral steering position (Fig. 1) flows from the until the oil supply has run out. It is true that servomotor 8 could open the oil flow through the ZuI Short-circuit the defective line by hand line 11 to the two control valves 4 and 5 and remedy this deficiency at the oil return, but return via the return line 12 to the container 9, In addition to a display device required for this, the rest of the hydraulic system remains from this oil circuit considerable effort may be necessary, its bellows system with the control pump 3 and the servo would be an additional burden on the driver. motors 6 and 7 separate.

Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde Bei Ausführung einer Lenkbewegung, beispielsliegende Aufgabe, eine bei Bruch einer Drucköllei- weise nach rechts (F i g. 2), wird durch das Planetentung diese automatisch vom übrigen Hydraulik- getriebe 2 der Kolben 40 des Steuerventils 4 nach system trennende Einrichtung zu schaffen und da- 25 rechts, der Kolben 50 des Steuerventils 5 nach links durch die Lenkbarkeit des Fahrzeuges auf unbe- verschoben. Dabei wird die Zulaufleitung 11 von der schränkte Zeit zu erhalten. Rücklaufleitung 12 getrennt, und es baut sich in derThis results in the basis of the invention. When executing a steering movement, for example The task, one in the event of a pressure oil line breaking to the right (Fig. 2), is made by the planetary deformation this is automatically followed by the rest of the hydraulic transmission 2 of the piston 40 of the control valve 4 system separating device to create and 25 to the right, the piston 50 of the control valve 5 to the left due to the steerability of the vehicle. The feed line 11 is from the limited time to get. Return line 12 separated, and it builds up in the

Diese Aufgabe ist erfindungdgemäß dadurch ge- Zuleitung 11 ein Hochdruck auf, der sich über die löst worden, daß zwischen je zwei zu den Servo- Leitung 13 bzw. über eine Innenbohrung des Kolbens motoren führenden Druckölleitungen mit gleichem 30 50 und die Leitung 18 bis zu Saugkammern der Druckniveau je ein Sperrventil angeordnet ist, das Steuerpumpe 3 erstreckt. Gleichzeitig mit der gegenbei Bruch einer der beiden angeschlossenen Leitun- läufigen Bewegung der Steuerventilkolben 40 und 50 gen durch die Wirkung der auftretenden Druckdiffe- fördert die Steuerpumpe 3 unter geringer Druckrenz verstellt wird und das so geformt ist, daß durch erhöhung den der Lenkhandradbewegung entspredie Verstellung die gebrochene Leitung von der 35 chend dosierten Hochdruckölstrom von den Saugkam-Steuerventileinrichtung automatisch getrennt und mern zu Druckkammern der Steuerpumpe 3 und über diese mit einer Abflußleitung verbunden wird. die Leitungen 14,16 und 21 zum Servomotor 6 bzw.According to the invention, this object is achieved by supplying line 11 with a high pressure which is spread over the has been resolved that between each two to the servo line 13 or via an inner bore of the piston engines leading pressure oil lines with the same 30 50 and the line 18 up to the suction chambers Pressure level each a shut-off valve is arranged, the control pump 3 extends. Simultaneously with the opposite Breakage of one of the two connected lines. Circular movement of the control valve pistons 40 and 50 gen by the effect of the pressure differences that occur, the control pump 3 promotes under a low pressure limit is adjusted and that is shaped so that by increasing the movement of the steering wheel entspredie Adjustment of the broken line from the 35 correspondingly metered high pressure oil flow from the suction chamber control valve device automatically separated and mern to pressure chambers of the control pump 3 and connected via this to a drain line. lines 14, 16 and 21 to servo motor 6 or

Durch das sofortige selbsttätige Schließen der ge- über die Leitungen 17, 19 und 23 zum Servomotor 7, brochenen Druckölleitung wird ein nennenswerter öl- so daß deren Arbeitskolben eine dem Lenkausschlag verlust vermieden, und die Lenkanlage bleibt betriebs- 40 enstpsrechende Bewegung ausführen. Da die beiden fähig. Ein eventueller Ölverlust wird durch ein etwas Sperrventile 25 und 26 durch die Druckdifferenz: in größeres Fassungsvermögen des Ölbehälters kompen- den einander zugeordneten Arbeitsräumen der Sei'yosiert. motoren 6 und 7 gesteuert werden und normalerweiseDue to the immediate automatic closing of the lines 17, 19 and 23 to the servomotor 7, If the pressure oil line is broken, a significant amount of oil will be released, so that its working piston will affect the steering angle loss is avoided, and the steering system continues to perform the appropriate movement. There the two able to. Any loss of oil is prevented by the pressure difference: in The larger capacity of the oil tank compensates for the working spaces assigned to one another for the Sei'yosiert. motors 6 and 7 are controlled and normally

Die Erfindung ist an Hand zweier in der Zeichnung sich die Schaltkolben somit im Gleichgewichtszustand dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. 45 befinden, sind die Leitungen 16 mit 21,15 mit 22, 19 Es zeigt schematisch mit 23 und 20 mit 24 verbunden. Das drucklose ölThe invention is based on two in the drawing, the switching pistons are thus in a state of equilibrium illustrated embodiments explained in more detail. 45 are located, the lines 16 are with 21, 15 with 22, 19 It shows schematically connected to 23 and 20 to 24. The pressureless oil

F i g. 1 eine Lenkanlage in neutraler Lenkstellung, gelangt aus dem Servomotor 6 über die Leitungen 22 F i g. 2 die Lenkanlage in ausgelenktem Zustand, und 15 sowie das Steuerventil 4 in die Rücklauflei-F i g. 1, a steering system in a neutral steering position, comes from the servomotor 6 via the lines 22 F i g. 2 the steering system in the deflected state, and 15 and the control valve 4 in the return line

F i g. 3 die Lenkanlage mit gebrochener Drucköl- rung 12 bzw. aus dem Servomotor 7 über die Leit«nleitung und mit einer vom Sperrventil zum Ölbehälter 50 gen 24 und 10 sowie das Steuerventil 5 in die Rückführenden Abflußleitung und laufleitung 12. Dieser Funktionsablauf gilt sinngenläßF i g. 3 the steering system with broken pressure oil 12 or from the servomotor 7 via the control line and with one from the check valve to the oil tank 50 gene 24 and 10 and the control valve 5 in the return ends Drainage line and drainage line 12. This functional sequence applies analogously

F i g. 4 eine Lenkanlage mit gebrochener Drucköl- für Lenken in anderer Richtung.F i g. 4 a steering system with broken pressure oil for steering in the other direction.

leitung und mit einer vom Sperrventil zur Druckseite Zweckmäßigerweise sind die Steuerpumpe 3, dieLine and with one of the check valve to the pressure side Appropriately, the control pump 3, the

der Servopumpe führenden Abflußleitung. Steuerventile 4 und 5 und die Sperrventile 25 und 26the discharge line leading to the servo pump. Control valves 4 and 5 and the shut-off valves 25 and 26

Über ein Lenkhandrad 1 ist ein Planetengetriebe 2 55 sowie die zugehörigen Leitungen in einem Gehäuse antreibbar, dessen Sonnenrand eine zweiflutige untergebracht. Die Leitungen 21 und 22 zum Servo-Steuerpumpe 3, die als Dosiereinrichtung wirkt, in motor 6 und die Leitungen 23 und 24 zum Servo-Bewegung setzt. Das Außenrad des Planetengetrie- motor 7 bleiben jedoch durch Schlauchbrüche gef?hrbes 2 ist in bekannter Weise verstellbar angeordnet, det.A planetary gear 2 55 and the associated lines are in a housing via a steering handwheel 1 drivable, the edge of which housed a double-flow. Lines 21 and 22 to the servo control pump 3, which acts as a metering device, in motor 6 and lines 23 and 24 for servo movement puts. The outer wheel of the planetary gear motor 7, however, remains at risk from hose ruptures 2 is arranged adjustable in a known manner, det.

so daß bei Ausführung einer Lenkbewegung zwei 60 Wenn bei einem Lenkvorgang eine dieser Leiwn-Kolben 40 und 50 zweier Steuerventile 4 und 5 gegen- gen platzt, beispielsweise die Leitung 21, so ist das läufig verschoben werden. Dadurch wird zwei Servo- hydrostatische Gleichgewicht des Sperrventils 25 gemotoren 6 und 7 ein von einer Servopumpe 8 korn- stört, und dessen Schaltkolben wird nach oben gemender Hochdruckölstrom zugeleitet. Ein Ölbehäl- drückt, so daß die geplatzte Leitung 21 automatisch ter 9 und ein Nachsaugventil 10, das sich in Richtung 65 von der Leitung 16 getrennt und diese über das Sp£rreiner Zulaufleitung 11 öffnet und mit einer zur Servo- ventil 25 an die Rücklaufleitung 12 angeschlossen pumpe 8 führenden Rücklaufleitung 12 verbunden ist, wird (F i g. 3). Gleichzeitig wird die an die Leitung 14 ergänzen die hydraulische Zweikreisanlage. Das angeschlossene Kammer der Steuerpumpe 3 drucklos,so that when executing a steering movement two 60 If one of these Leiwn pistons during a steering operation 40 and 50 of two control valves 4 and 5 bursts on the opposite side, for example line 21, that is it be postponed. As a result, two servo-hydrostatic equilibrium of the shut-off valve 25 is motorized 6 and 7 a grain disturbance from a servo pump 8, and its switching piston is turned upwards High pressure oil flow supplied. An oil reservoir presses so that the burst line 21 automatically ter 9 and a suction valve 10, which is separated in the direction 65 from the line 16 and this via the Sp £ rreiner The inlet line 11 opens and is connected to the return line 12 with a servo valve 25 pump 8 leading return line 12 is connected (Fig. 3). At the same time, the line 14 complete the hydraulic two-circuit system. The connected chamber of the control pump 3 is depressurized,

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und es entsteht hier durch das Druckgefälle gegenüber den hochdruckbeaufschlagten, an die Leitungen 13 und 18 angeschlossenen Steuerpumpenkammern ein großes Drehmoment in Richtung der Lenkbewegung. Dadurch wird der Betriebsdruck des noch arbeitenden Zylinders des Servomotors 7 nahezu verdoppelt. Der intakte Servomotor übernimmt also unter Druckerhöhung die Lenkarbeit des ausgefallenen. Für das sichere Funktionieren der Lenkanlage nach einem Schlauchbruch ist lediglich erforderlich, daß der Ölbehälter 9 eine um das Volumen eines Servomotors größere Ölmenge fassen kann.and it arises here due to the pressure gradient in relation to the high-pressure ones on the lines 13 and 18 connected control pump chambers a large torque in the direction of the steering movement. As a result, the operating pressure of the still working cylinder of the servo motor 7 is almost doubled. The intact servo motor takes over the steering work of the failed one while increasing the pressure. For the safe functioning of the steering system after a hose break, it is only necessary that the oil container 9 can hold a larger amount of oil by the volume of a servo motor.

Werden die mittleren Anschlüsse der Sperrventile 25 und 26 nicht mit der Rücklaufleitung 12, sondern mit der von der Servopumpe 8 kommenden Zulaufleitung 11 verbunden (F i g. 4), so entsteht im Falle eines Schlauchbruches kein zusätzliches Drehmoment an der Steuerpumpe 3. Die Lenkarbeit des ausgefallenen Servomotors wird in diesem Fall nicht vom intakten Servomotor übernommen, da keine Druck- ao erhöhung stattfindet. Es besteht bei dieser Ausführung nicht die Gefahr, daß der noch funktionierende Teil der Lenkanlage überlastet wird.If the middle connections of the shut-off valves 25 and 26 are not connected to the return line 12, but rather connected to the supply line 11 coming from the servo pump 8 (FIG. 4), this results in the case a hose break no additional torque at the control pump 3. The steering work of the failed In this case, the servomotor is not taken over by the intact servomotor, as there is no pressure ao increase takes place. With this version there is no risk of the still functioning Part of the steering system is overloaded.

Bei Ausfall der Servopumpe 8 wird der für das Lenken des Fahrzeuges erforderliche Druck an der Steuerpumpe 3 von Hand erzeugt, so daß auch in diesem Falle die Lenkbarkeit des Fahrzeuges gewährleistet ist.If the servo pump 8 fails, the pressure required to steer the vehicle is reduced to the Control pump 3 generated by hand, so that the steerability of the vehicle is guaranteed in this case as well is.

Claims

Patent claims:

1. Hydrostatic steering system, especially for motor vehicles, with a servo pump, a Double-flow control pump acting as a metering device, with a control valve device and with a servomotor device, two of which are each half of the double-flow control pump Supplied hydraulic circuits each with a servo motor are available and the control pump is connected to the control valves via two lines and these are each connected to the servomotors by two lines Patent application P 16 55 911.8, characterized in that that between each two to the servomotors (6 and 7) leading to the pressure oil lines (21, 23, 22 and 24) with the same pressure level a check valve (25 or 26) is arranged, which is connected when one of the two breaks Lines (21 or 23 or 22 or 24) adjusted by the effect of the pressure difference that occurs and that is shaped so that the broken line of the The control valve device (4, 5) is automatically separated and this is connected to a drain line (11 or 12) is connected.

2. Steering system according to claim 1, characterized in that the shut-off valves (25 and 26) one double piston (25 'or 26') each with one connected to a discharge line (11 or 12) Have annular space (25 "or 26").

3. Steering system according to claim 1 and 2, characterized in that the annular spaces (25 "and 26") are connected to the oil tank (9) via a return line (12).

4. Steering system according to claim 1 and 2, characterized in that the annular spaces (25 "and 26") are connected to the servo pump (8) by a pressure line (11).

For this purpose 2 sheets of drawings