DE3540236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für zwei über je einen Stromzweig durch eine Hochdruckpumpe versorgte hydraulische Stellvorrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Eine derartige Steuereinrichtung ist aus der DE-OS 32 14 468 bekannt. Der Druckmittelstrom der Pumpe ist durch ein Stromteilventil in einen Arbeitsstrom für eine hydrostatische Lenkeinrichtung für Fahrzeuge und in einen Arbeitsstrom für eine zweite Stellvorrichtung aufgeteilt. An die Förderleitung der Pumpe ist vor dem Stromteilventil eine eine Meßblende enthaltende Steuerleitung angeschlossen, die einen relativ kleinen Pilotstrom zum Lenkventil führt. Der kleine Pilotstrom kann in der Neutralstellung des Lenkventils zu einem Ölbehälter abfließen und dient zur Anregelung eines Arbeitsdruckes zu Beginn einer Lenkbewegung. Das Lenkventil ist so ausgeführt, daß im Falle der Anregelung von Arbeitsdruck durch eine Lenkventilverstellung der Pilotstrom allmählich abgesperrt wird.

Da sich in der bekannten DE-OS der Differenzdruck an der Meßblende mit dem jeweils erforderlichen Druck der zweiten Stellvorrichtung verändert, läßt sich in der Steuerleitung kein konstanter Pilotstrom aufrechterhalten. Hinzu kommt, daß über die Steuerleitung der in der Regel höhere Druck der zweiten Stellvorrichtung, z. B. einer Arbeitshydraulik, auch am Lenkventil bereitsteht. Das Lenkventil muß diesen höheren Druck bei einer Lenkbewegung auf einem verhältnismäßig großen Kolbenweg herunterregeln.

Ausgehend von der beschriebenen Steuereinrichtung ist es Aufgabe der Erfindung, den Pilotstrom am Lenkventil konstant zu halten und eine Druckbelastung der Lenkeinrichtung mit dem höheren Druck der Arbeitshydraulik ohne zusätzlichen Bauaufwand zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches gelöst.

Nach der Erfindung ist die Meßblende des Stromteilventils in Strömungsrichtung nach einer Steuerkante für einen Konstantstrom in der Pilotstromleitung vorgesehen. Der Anschluß des Stromzwei­ ges für den Arbeitsstrom der Lenkeinrichtung kann somit zwischen der vorgenannten Steuerkante und der Meßblende vorgenommen wer­ den. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich die in der Regel höheren Drücke im Stromzweig zur zweiten Stellvorrichtung (Hub­ hydraulik) nicht auf den an der Meßblende herrschenden Absolut­ druck auswirken können. Da, wie erwähnt, der Anschluß des Strom­ zweiges für den Arbeitsstrom der Lenkeinrichtung zwischen der Steuerkante und der Meßblende erfolgt, kann der Arbeitsdruck der zweiten Stellvorrichtung den Arbeitsdruck im Stromzweig zur Lenk­ einrichtung gleichfalls nicht beeinflussen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ölschema der erfindungsgemäßen Steuereinrich­ tung mit einer Servolenkung als erste Stellvor­ richtung und einer Arbeitshydraulik als zweite Stellvorrichtung, mit in Neutralstellung darge­ stellten Steuerventilen,

Fig. 2 das Ölschema nach Fig. 1, jedoch bei betätigter Lenkeinrichtung.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Stromteilventils in der Grund­ stellung.

In der Steuereinrichtung nach Fig. 1 ist ein Ölbehälter 1 vorgesehen, aus dem eine Hochdruckpumpe 2 Drucköl ansaugt. Die Hochdruckpumpe 2 ist durch eine Antriebsmaschine ständig ange­ trieben und stellt daher eine bestimmte Druckölmenge bereit. An die Hochdruckpumpe 2 ist ein Stromteilventil 3 angeschlossen. Das Stromteilventil 3 teilt von dem Druckölstrom der Pumpe 2 einen im wesentlichen konstant gehaltenen kleinen Teil­ strom T in eine Pilotstromleitung 4 ab. Dieser Teil­ strom T geht von dem dem Stromteilventil 3 zugeführten Ölstrom ab, so daß in einem Stromzweig 5 ein entsprechender Reststrom R fließt. Die Pilotstromleitung 4 ist an ein Lenkventil 6 ange­ schlossen. Das Lenkventil 6 steuert eine zu einer Lenkeinrichtung gehörende erste Stellvorrichtung 7 mit einem Arbeitskolben 8. Der Reststrom R wird einem Betätigungsventil 10 zugeführt, welches eine zweite Stellvorrichtung 11, z. B. eine Hubhydraulik, steuert. Das Betätigungsventil 10 ist in der Neutralstellung gezeichnet, so daß das zugeführte Drucköl (Reststrom R) über eine Rücklauf­ leitung 9 zum Ölbehälter 1 abströmen kann. Zwischen dem Strom­ zweig 5 und der Rücklaufleitung 9 ist ein Druckbegrenzungsven­ til 12 vorgesehen, welches in den Arbeitsstellungen des Betäti­ gungsventils 10 den Arbeitsdruck auf einen Höchstwert begrenzt. Für das Betätigungsventil 10 und die Stellvorrichtung 11 finden allgemein bekannte Bauelemente Verwendung, so daß sich ein nähe­ res Eingehen auf die Arbeitsweise dieser Bauteile erübrigt. Die zweite Stellvorrichtung 11 ist so dimensioniert, daß sie bei der größten verlangten Arbeitsgeschwindigkeit gerade mit dem vollen Reststrom R auskommt. Im vorliegenden Falle kann z. B. der Teil­ strom T in der Pilotstromleitung 4 5 l/min und der Reststrom R im Stromzweig 5 max. 145 l/min betragen.

Der von dem Stromteilventil 3 gelieferte Teilstrom T dient als Pilotstrom für das Lenkventil 6. In der gezeichneten Stel­ lung des Lenkventils 6 fließt der Teilstrom T oder Pilotstrom über einen Steuerkanal 13 und eine Rücklaufleitung 14 zum Ölbe­ hälter 1 ab. Zwischen der Pilotstromleitung 4 und der Rücklauf­ leitung 14 ist ein Druckbegrenzungsventil 15 eingebaut, welches den Arbeitsdruck in der ersten Stellvorrichtung 7 (Lenkeinrich­ tung) auf einen Höchstwert begrenzt. An das durch ein Lenkhand­ rad 16 verstellbare Lenkventil 6 ist in bekannter Weise einer­ seits eine Dosierpumpe 17 und andererseits die Stellvorrichtung 7 angeschlossen. Die Dosierpumpe 17 ist unmittelbar mit dem Lenk­ handrad 16 verbunden. In der dargestellten Neutralstellung des Lenkventils 6 sind die Anschlüsse von Dosierpumpe 17 und Stellmotor 7 blockiert.

Zwischen einer Steuer­ kante 18 am Kolben 20 des Stromteilventils 3 und einer nach dieser angeordneten Meßblende 19 ist ein Stromzweig 21 für den Arbeitsstrom der Lenkeinrichtung angeschlossen. In der in Fig. 1 gezeichneten Neu­ tralstellung des Lenkventils 6 ist der Stromzweig 21 gesperrt.

Die Wirkungsweise ist nachfolgend anhand der Fig. 2 näher er­ läutert. Diese zeigt das Lenkventil 6 in einer Extremstellung. Bei Verstellung des Lenkventils 6 aus der Neutralstellung verringert sich der Durchlaßquerschntt des Steuerkanals 13 bis auf Null. Der Teilstrom T wird gedrosselt und ein Druck in der Pilotstromleitung 4, und damit auch im Strom­ zweig 21, angeregelt. Ein Steuerkanal 22 des Lenkventils 6 führt den Arbeitsstrom des Stromzweiges 21 zur Dosierpumpe 17. Die Dosierpumpe leitet das zugeführte Drucköl über einen weiteren Steuerkanal 23 der linken Seite des Arbeitskolbens 8 zu. Damit verstellt sich der Arbeitskolben 8 nach rechts. Von der rechten Seite des Arbeitskolbens 8 fließt das Drucköl über einen Steuerkanal 24 zur Rücklaufleitung 14 und von dort in den Ölbehälter 1 ab.

Durch die Anordnung der Meßblende 19 nach der Steuerkante 18, d. h. im Konstantstromausgang des Stromteilventils 3, wirken sich die Arbeitsdrücke in dem zur zweiten Stellvorrich­ tung 11 geführten Stromzweig 5 nicht auf den an der Meßblende 19 herrschenden Absolutdruck aus. Da der Stromzweig 21 für den Ar­ beitsstrom der Lenkeinrichtung (Stellvorrichtung 7) zwischen der Steuerkante 18 und der Meßblende 19 angeschlossen ist, können die Arbeitsdrücke im Stromzweig 5 den Arbeitsdruck im Stromzweig 21 gleichfalls nicht beeinflussen. Infolge des vor der Meßblende 19 abzweigenden Arbeitsstromes A kann das Stromteilventil 3 einen vor der Meßblende fehlenden Strom sofort nachregeln und damit den in der Pilotstromleitung 4 fließenden Teilstrom T konstant halten. Durch die beschriebene Verknüpfung ist die Lenkanlage ohne die Verwendung einer zusätzlichen Ventileinrichtung vor den hohen Ar­ beitsdrücken, z. B. einer Hubeinrichtung, geschützt.

Der genaue Aufbau des Stromteilventils ist aus Fig. 3 näher ersichtlich. In einem Gehäuse 25 ist der mit einer Feder 26 be­ lastete Ventilkolben 20 geführt. Dem Ventilkolben 20 ist die Steuerkante 18 und eine weitere Steuerkante 28 zugeordnet. Der Ventilkolben 20 regelt in bekannter Weise mit der Steuerkante 18, wenn der Druck im Stromzweig 5 größer ist als im Leitungszweig 21 bzw. in der Pilotstromleitung 4. Umgekehrt regelt die Steuerkan­ te 28 bei einem geringeren Druck im Stromzweig 5 als im Strom­ zweig 21 bzw. der Pilotstromleitung 4. Die Meßblende 19 ist in Strömungsrichtung nach der Steuerkante 18 angeordnet. Zwischen der Meßblende 19 und der Steuerkante 18 ist der Stromzweig 21 an­ geschlossen. Der Druck vor der Meßblende 19 wird über eine Dämp­ fungsbohrung 27 einer der Feder 26 abgewandten Stirnseite 29 des Ventilkolbens 20 zugeleitet und der Druck nach der Meßblende wirkt auf eine federseitige Stirnfläche 30. Der Differenzdruck an der Meßblende 19 ist damit bestimmend für die Stellung des Ventil­ kolbens 20. Dieser hält mittels seiner Steuerkanten 18 und 28 den Differenzdruck über der Meßblende 19 konstant. Ein über den Stromzweig 21 abfließender Druckölstrom fehlt an der Meßblende 19, wodurch sich der Differenzdruck an der Meßblende verringert. Der Ventilkolben 29 verstellt sich daher durch die Kraft der Feder 26 nach links. Durch Öffnen der Steuerkante 18 und gleichzeitiges Schließen der Steuerkante 28 wird der Druckölstrom über die Steuerkante 18 erhöht, so daß, unabhängig von der Größe eines Ar­ beitsstromes A im Leitungszweig 21, immer ein konstanter Teil­ strom T in der Pilotstromleitung 4 fließt.

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 Steuerkan­ te 18 den Ölstrom so stark, daß ein Anstieg des Teilstromes T ver­ hindert wird. Damit steht am Stromzweig 21, unabhängig vom Druck am Stromzweig 5, immer der um den Differenzdruck an der Meß­ blende 19 erhöhte Druck der Pilotstromleitung 4 zur Verfügung.

Claims (2)

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

   • - die erste Stellvorrichtung ist eine über ein Lenkventil ver­ sorgte hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge;
   • - ein Stromzweig für den Arbeitsstrom der hydrostatischen Lenk­ einrichtung geht ab von einem Stromteilventil und ist an das Lenkventil angeschlossen;
   • - desgleichen führt der andere Stromzweig vom Stromteilventil zu einer zweiten Stellvorrichtung (z. B. Hubeinrichtung), in welchem ein Restarbeitsstrom fließt;
   • - eine Pilotstromleitung zum Anregeln des Arbeitsdruckes ist über eine Meßblende an das Lenkventil angeschlossen;
2. gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   • - die Meßblende (19) ist in Strömungsrichtung nach einer Steuer­ kante (18) des Stromteilventils (3) für einen konstanten Strom in der Pilotstromleitung (4) vorgesehen und
   • - der Anschluß des Stromzweiges (21) für den Arbeitsstrom der Lenkeinrichtung erfolgt zwischen der Steuerkante (18) und der Meßblende (19) des Stromteilventils.