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    • 专利摘要:
    Eswird eine hydraulische Lenkeinrichtung (1) angegeben mit einem Lenkventil(2), einem Lenkmotor (3), der überdas Lenkventil (2) mit einem Hochdruckanschluß (P) und einem Niederdruckanschluß (T) verbundenist, und mit einer Lenkeinheit (29), die über das Lenkventil (2) miteinem Pilotdruckventil (21) verbunden ist, dessen Ausgang mit demNiederdruckanschluß (T)in Verbindung steht.Man möchtedas Lenkverhalten verbessern können.Hierzuist das Pilotdruckventil (21) aufgesteuert, bevor das Lenkventil(2) eine Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluß (P) unddem Lenkmotor (3) herstellt.
    公开号:DE102004027971A1
    申请号:DE200410027971
    申请日:2004-06-08
    公开日:2005-01-05
    发明作者:Ole Vincentz Ing. Soerensen
    申请人:Danfoss Power Solutions ApS；
    IPC主号:B62D5-09
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine hydraulische Lenkeinrichtung mit einem Lenkventil,einem Lenkmotor, der überdas Lenkventil mit einem Hochdruckanschluß und einem Niederdruckanschluß verbunden ist,und mit einer Lenkeinheit, die überdas Lenkventil mit einem Pilotdruckventil verbunden ist, dessen Ausgangmit dem Niederdruckanschluß inVerbindung steht.
    [0002] Einederartige hydraulische Lenkeinrichtung ist aus DE 199 31 143 A1 bekannt.Die Lenkeinheit wird dabei von einem Lenkhandrad oder einer anderenBetätigungseinrichtungangetrieben. Ein Lenkwinkelsensor erfaßt die Auslenkung der Lenkeinheit undgibt diese Information an eine Steuereinrichtung weiter, die einenSchieber (oder ein anderes Ventilelement) des Lenkventils betätigt. DasLenkventil gibt dann in Abhängigkeitvon der Lenkrichtung eine Verbindung zwischen dem Hoch druckanschluß und einemder beiden Anschlüssedes Lenkmotors sowie zwischen dem anderen der beiden Anschlüsse des Lenkmotorsund dem Niederdruckanschluß frei,so daß derLenkmotor betrieben wird und die Winkelposition von gelenkten Rädern ändert. Gleichzeitigwird Hydraulikflüssigkeitvon der Lenkeinheit durch das Lenkventil zum Pilotdruckventil geleitet.Das Pilotdruckventil baut einen gewissen Widerstand gegen den Abfluß der Hydraulikflüssigkeitaus der Lenkeinheit auf, um dem Fahrer ein besseres Lenkgefühl zu vermitteln.
    [0003] Allerdingshat man beobachten können,daß dasLenkverhalten nicht in allen Fällenbefriedigend ist. Zum Teil ergibt sich eine Verzögerung der Auslenkung. Zumanderen ergibt sich ein "Jerk"-Phänomen, d.h.eine erhöhteSeitenbeschleunigung, die vom Fahrer als unangenehm empfunden wird,insbesondere bei der Verwendung der Lenkeinrichtung in knickgelenktenFahrzeugen.
    [0004] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lenkverhalten zu verbessern.
    [0005] DieseAufgabe wird bei einer Lenkeinrichtung der eingangs genannten Artdadurch gelöst,daß dasPilotdruckventil aufgesteuert ist, bevor das Lenkventil eine Verbindungzwischen dem Hochdruckanschluß unddem Lenkmotor herstellt.
    [0006] Damiterreicht man, daß bereitszu Beginn des Lenkvorganges ein Abfließen der Hydraulikflüssigkeit,die von der Lenkeinheit zugeführtwird, durch das Pilotdruckventil möglich ist. Verzögerungenwerden dadurch vermieden. Gleichzeitig ermöglicht man, daß die Hydraulik flüssigkeit,die von der Lenkeinheit zugeführtwird, zur Steuerung des Schiebers (oder eines anderen Ventilelements)des Lenkventils verwendet werden kann. Dies ist dann von Vorteil, wenndie Lenkeinheit auch als Notlenkpumpe verwendet wird, so daß auch beiAusfall der Pumpe, die den Druck am Hochdruckanschluß zur Verfügung stellt,ein zuverlässigesLenken des Fahrzeugs weiter ermöglichtwird. Im Normalzustand wird dann das Lenkventil von einer Steuereinrichtungbetätigt,beispielsweise mit Hilfe von Elektromagneten. Durch die Verwendungdes Pilotdruckventils vermeidet man nun, daß die Drücke, die von der Lenkeinheitgeliefert werden, die Drückevon der Steuereinrichtung überlagern.Man ordnet also die Pilotölversorgungauf der Primärseitean, was zu einem reduzierten Druckabfall im Verhältnis zu einem System führt, beidem die Pilotölversorgungauf der Sekundärseitesitzt. In einem derartigen System mußte eine relativ große Ölmenge aufdas Druckniveau angehoben werden, das auch in der Pilotölversorgunggebraucht wurde. Dies führtezu einem Übersteuerndes Lenkventils, was wiederum zu der unerwünschten "Jerk"-Erscheinung führt. Durchdie Anordnung der Pilotölversorgungauf der Primärseitewird dieses Problem entschärft.
    [0007] Vorzugsweiseist das Pilotdruckventil in Öffnungsrichtungvom Druck am Hochdruckanschluß undin Schließrichtungvom Druck in einem Lastfühlsystemund der Kraft einer Feder beaufschlagt. Damit wird das Pilotdruckventilaufgesteuert, sobald der Druck am Hochdruckanschluß so weitansteigt, daß erdie Kraft der Feder übersteigt.Der Druck im Lastfühlsystemist zu diesem Zeitpunkt noch nicht groß genug, um das Pilotdruckventilzu schließen.Der Druck im Lastfühlsystemsteigt erst an, wenn der Lenkmotor in einer entsprechenden Arbeitskammer mitdem notwendigen Druck versorgt wird.
    [0008] Ineiner alternativen Ausgestaltung ist das Pilotventil in Öffnungsrichtungvon der Kraft einer Feder und einem ersten Druck im Lastfühlsystemund in Schließrichtungvon einem zweiten Druck im Lastfühlsystembeaufschlagt, wobei der erste Druck aus einem Bereich am Hochdruckanschluß und derzweite Druck aus einem Bereich am Lenkventil stammt und beide Bereichedurch eine unidirektional wirkende Drucktrenneinrichtung miteinanderverbunden sind. Wenn im Lastfühlsystem überall dergleiche Druck herrscht, dann wird das Pilotventil durch die Kraftder Feder in der Öffnungsstellunggehalten. Die Drucktrenneinrichtung wirkt hierbei unidirektional, d.h.sie leitet einen Druck vom ersten Bereich an den zweiten Bereichweiter. Der Druckabfall überdie Drucktrenneinrichtung ist hierbei vernachlässigbar. Wenn jedoch der Druckim ersten Bereich, d.h. am Druckanschluß, absinkt, beispielsweiseweil ein Druckbegrenzungsventil öffnet,der Druck am Lenkventil aber größer wird,weil beispielsweise der an das Lenkventil angeschlossene Lenkmotoran den Anschlag fährt,dann wird der Druck im zweiten Bereich größer als der Druck im erstenBereich. Wenn die Druckdifferenz so groß ist, daß sie die Kraft der Feder überwindet,dann wird das Pilotdruckventil gedrosselt oder geschlossen.
    [0009] Vorzugsweiseerzeugt die das Pilotdruckventil belastende Feder eine Kraft, dieeinem Druck von maximal 5 bar entspricht. Die Feder ist also relativ schwachdimensioniert, so daß manbereits bei geringen Drückenam Hochdruckanschluß bzw.geringen Druckdifferenzen überdie Drucktrenneinrichtung ein Öffnendes Pilotdruckventils bewirken kann. Die Kraft der Feder am Pilotventilsollte kleiner sein als der Leerlaufdruck (Standby-Druck) im System,der durch das Prioritätsventilbestimmt wird.
    [0010] Bevorzugterweiseist eine Leitung zwischen dem Lenkventil und dem Niederdruckanschluß zumindestzu Beginn eines Lenkvorgangs geöffnet.Damit wird der Rückfluß der Hydraulikflüssigkeitvom Lenkmotor zum Niederdruckanschluß praktisch hindernisfrei ermöglicht.Es entstehen keine Verzögerungendurch Ventile, die in dieser Leitung erst geöffnet werden müssen. Vielmehrergibt sich jedenfalls zu Beginn eines Lenkvorgangs ein freier Durchgang vomLenkmotor zum Niederdruckanschluß, wenn das Lenkventil diesenPfad freigibt.
    [0011] Hierbeiist bevorzugt, daß inder Leitung ein Bremsventil angeordnet ist, das in Öffnungsrichtung vomDruck im Lastfühlsystemund in Schließrichtung vonder Kraft einer Feder beaufschlagt ist. Auch diese Feder kann relativschwach dimensioniert sein und eine Kraft erzeugen, die einem Schließdruck in derGrößenordnungvon maximal 5 bar entspricht. Das Bremsventil fängt also erst dann zu schließen an,wenn der Druck im Lastfühlsystemdie Kraft der Feder unterschreitet. Dies ist beispielsweise dann derFall, wenn negative Lasten auf die gelenkten Räder wirken. In diesem Fallverhindert das Bremsventil ein zu schnelles Abfließen vonFlüssigkeitaus dem Lenkmotor. Vielmehr wird dieser Abfluß durch das Bremsventil gedrosselt.Das Bremsventil wird auf der federbelasteten Seite auch vom Tankdruckbeauf schlagt. Wenn der Druck im Lastfühlsystem (LS-System) kleinerist als die Summe der Kräfteaus Tankdruck und Feder, muß gebremstwerden.
    [0012] Hierbeiist bevorzugt, daß zwischendem Bremsventil und dem Lenkventil eine Notlenkleitung abzweigt,die überein zur Lenkeinheit hin öffnendes Rückschlagventilmit einem Druckeingang der Lenkeinheit verbunden ist. In diesemFall kann das Lenkventil in verbesserter Weise für eine Notlenkung verwendetwerden. Solange der Druck am Druckeingang der Lenkeinheit größer istals der Druck am Lenkventil, ist das Rückschlagventil geschlossen. Wennaber der Druck am Druckeingang der Lenkeinheit abfällt, weilbeispielsweise die Versorgung über diePumpe ausfällt,dann kann das Lenkventil über dasRückschlagventilHydraulikflüssigkeitin ausreichendem Maßefördern,um die Notlenkung des Fahrzeugs bewerkstelligen zu können.
    [0013] Vorzugsweiseist der Hochdruckanschluß mit einem Überdruckventilverbunden, das mit dem Niederdruckanschluß verbunden ist. Dieses Überdruckventilermöglichtzusammen mit dem Pilotdruckventil eine Endstopp-Funktion. Wenn nämlich derLenkmotor in eine Endstellung gefahren wird, dann könnte derDruck am Hochdruckanschluß soweit ansteigen, daß derLenkmotor beschädigtwird. Das Überdruckventilbegrenzt zunächsteinmal die Höhedieses Drucks. Gleichzeitig steigt aber auch der Druck im Lastfühlsysteman. Der Druck im Lastfühlsystemwird dann zumindest genauso groß,wie der Druck am Hochdruckanschluß. Zusammen mit der Kraft derFeder reicht der Druck im Lastfühlsystemaus, um das Pilotdruckventil zu schließen. Damit wird aber verhindert,daß Hy draulikflüssigkeitaus der Lenkeinheit überdas Pilotdruckventil abfließenkann. Die in der Lenkeinheit eingeschlossene Hydraulikflüssigkeitsignalisiert dem Fahrer, daß sichder Lenkmotor in der Endposition befindet. Ein Weiterdrehen desLenkhandrades wird damit quasi mechanisch verhindert, ohne daß man mechanischeAnschlägevorsehen müßte.
    [0014] Hierbeiist bevorzugt, daß derHochdruckanschluß über dasLastfühlsystemmit dem Überdruckventilverbunden ist. Im Grunde genommen müssen keine größeren Mengenan Hydraulikflüssigkeitabgelassen werden. Es reicht daher aus, die vergleichsweise geringenQuerschnitte des ohnehin vorhandenen Lastfühlsystems für den Druckabbau zu verwenden.Dies hältden Fertigungsaufwand klein.
    [0015] Vorzugsweiseist in einer Lastfühlleitungzwischen dem Hochdruckanschluß unddem Pilotdruckventil ein zum Pilotdruckventil hin öffnendesRückschlagventilangeordnet. Dieses Rückschlagventilermöglichteinerseits, daß derDruck vom Hochdruckanschluß zumPilotdruckventil gelangt. Es verhindert aber umgekehrt, daß ein erhöhter Lastdruck,der im Lenkventil entsteht und beispielsweise durch negative Lastenerzeugt wird, auf die Pumpe durchschlägt, die den Druck am Hochdruckanschluß bereitstellt.
    [0016] Vorzugsweiseist zwischen dem Hochdruckanschluß und dem Lenkventil ein Prioritätsventilangeordnet, das eine Stellungssignalisierung aufweist. Ein Prioritätsventilwird in vielen Fällenverwendet, um auf einem Fahrzeug nicht nur die Lenkung mit Hydraulikflüssigkeitzu versorgen, sondern auch weitere angeschlossene Verbrau cher. DasPrioritätsventil sorgtdann dafür,daß dann,wenn die Lenkung Hydraulikflüssigkeitbenötigt,diese primärder Lenkung zugeführtwird. Die übrigenhydraulischen Verbraucher werden dann zumindest vorübergehendaußer Betriebgesetzt. Durch die Stellungssignalisierung bekommt dieses Prioritätsventilnun eine zusätzliche Eigenschaft:dem Fahrer wird angezeigt, daß diezur Verfügungstehende Menge der zugeführtenHydraulikflüssigkeitnicht mehr ausreicht, um weitere Verbraucher zu versorgen. Er erfährt also,daß diehydraulische Versorgung sich auf ihre Kapazitätsgrenze hin bewegt. Der Fahrerweiß alsoin diesem Fall, daß erdamit rechnen muß,daß sichdie Lenkung etwas trägerverhältals in einem Fall, wo die volle Kapazität der hydraulischen Versorgungzur Verfügung steht.Dementsprechend kann der Fahrer sein Lenkverhalten darauf einrichtenund Lenkbewegungen beispielsweise langsamer ausführen.
    [0017] Dieswird in einer besonders günstigenAusgestaltung dadurch realisiert, daß das Prioritätsventil dreiAusgängeaufweist, von denen ein erster Ausgang mit dem Lenkventil, ein zweiterAusgang mit der Lenkeinheit und ein dritter Ausgang mit weiterenVerbrauchern verbunden ist, wobei in einer Prioritätsstellung,in der der dritte Ausgang verschlossen ist, der zweite Ausgang über einenPfad mit einem Eingang des Prioritätsventils verbunden ist, dereinen größeren Strömungswiderstandaufweist als ein Pfad zwischen dem Eingang und dem ersten Ausgang.Damit ist sichergestellt, daß dasLenkventil nach wie vor praktisch ohne Druckverlust versorgt wird.Durch den größeren Drosselwiderstandzwischen dem Eingang und dem zweiten Ausgang ergibt sich jedochein verminderter Druck an der Lenkeinheit. Die ser verminderte Druckist dann ein Signal fürden Fahrer, daß dieLenkung trägerist und der Hochdruckanschluß unterversorgtwird.
    [0018] DieErfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielenin Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:
    [0019] 1 eine schematische Darstellungeiner hydraulischen Lenkeinrichtung und
    [0020] 2 eine schematische Darstellungeiner abgewandelten Form einer Lenkeinrichtung.
    [0021] Einehydraulische Lenkeinrichtung 1 weist ein Lenkventil 2 auf,das ausgangsseitig mit einem Lenkmotor 3 verbunden ist.Das Lenkventil 2 ist eingangsseitig mit einem Hochdruckanschluß CF verbunden,der durch den Ausgang eines Prioritätsventils 4 gebildetist. Das Prioritätsventil 4 istmit einer Pumpe 5 verbunden, die von einem nur schematisch dargestelltenFahrzeugmotor 6 angetrieben wird. Die Pumpe 5 ist über einLastfühlsystemLS geregelt. Das Prioritätsventil 4 versorgtin an sich bekannter Weise übereinen Anschluß EFweitere hydraulische Verbraucher auf dem Fahrzeug, das mit Hilfeder Lenkeinrichtung 1 gelenkt wird. Es stellt aber sicher, daß die Lenkeinrichtung 1 dienotwendige Menge an Hydraulikflüssigkeitzur Verfügunggestellt bekommt.
    [0022] DasLenkventil 2 steht übereine Leitung 7 mit einem Niederdruckanschluß T in Verbindung,der mit einem Behälteroder Tank 8 verbunden ist.
    [0023] DasLenkventil 2 weist einen Schieber 9 auf, der durcheine nur schematisch dargestellte Antriebssteuerung 10 verschobenwerden kann. Die Antriebssteuerung 10 weist Magnetventileauf, die zur Verstellung des Schiebers 9 einen Druck voneiner Versorgungseinrichtung 11 auf den Schieber 9 wirkenlassen. Die Antriebssteuerung 10 ist nur an einem Endedes Schiebers 9 angeordnet. Die Antriebssteuerung 10 istaber in der Lage, den Schieber 9 in zwei Richtungen zuverschieben.
    [0024] DieVersorgungseinrichtung 11 ist über eine Leitung 12 mitdem Hochdruckanschluß CFund über eineLeitung 13 mit dem Niederdruckanschluß T verbunden. Sie ist dementsprechendin der Lage, einen Druck in der Größenordnung von etwa 12 barzum Antrieb des Schiebers 9 zur Verfügung zu stellen.
    [0025] Ausder Leitung 12 zweigt eine Leitung 14 zu einemWechselventil 15 ab, dessen Ausgang mit einem Druckeingang 16 desLenkventils 2 verbunden ist. Ein Tankausgang 17 desLenkventils 2 ist mit der Leitung 7 zum Niederdruckanschluß T verbunden.
    [0026] DasLenkventil 2 weist zwei Gegendrucksteuerausgänge 18, 19 auf,die an einem Punkt 20 zusammengeführt sind und mit dem anderenEingang des Wechselventils 15 verbunden sind. Der Punkt 20 istauch mit einem Pilotdrucksteuerventil 21 verbunden, dessenAusgang mit der Leitung 7 zum Niederdruckanschluß T verbundenist.
    [0027] DasPilotdrucksteuerventil ist, wie dies in der Figur schematisch dargestelltist, in Öffnungsrichtung über eineLeitung 22, die mit dem Hochdruckanschluß CF in Verbindungsteht, mit dem Druck am Hochdruckanschluß CF beaufschlagt. In Schließrichtungist das Pilotdrucksteuerventil 21 von der Kraft einer Feder 23 undvom Druck in einer Lastfühlleitung 24 beaufschlagt.Die Lastfühlleitung 24 istmit einem Lastfühlanschluß 25 amLenkventil 2 einerseits und über ein Rückschlagventil 26,das zum Lenkventil 2 hin öffnet, mit dem Lastfühlanschluß LS andererseits verbunden.Dementsprechend wirkt in Schließrichtungder Druck am Lastfühlanschluß LS oderam Lastfühlanschluß 25,je nachdem, welcher Druck größer ist,in Schließrichtungauf das Pilotdrucksteuerventil 21.
    [0028] Inder Leitung 7 ist ein Bremsventil 27 angeordnet,das in Schließrichtungvon der Kraft einer Feder 28 und dem Druck am Niederdruckanschluß T beaufschlagtist. In Öffnungsrichtungist das Bremsventil 27 vom Druck in der Lastfühlleitung 24 beaufschlagt.
    [0029] EineLenkeinheit 29 wird von einem Lenkhandrad 30 betätigt. Aneiner Lenkhandradwelle 31 ist ein Lenkwinkelsensor 32 angeordnet,der einen durch das Lenkhandrad 30 vorgegebenen Lenkwinkelan die Antriebssteuerung 10 weitermeldet, um den Schieber 9 desLenkventils 2 entsprechend zu verschieben.
    [0030] EinAusgang L der Lenkeinheit 29 ist mit einem Steuereingang 33 undein Ausgang R der Lenkeinheit 29 ist mit einem Steuereingang 34 desLenkventils 2 verbunden. Die beiden Ausgänge L, Rder Lenkeinheit 29 sind auch mit der Antriebssteuerung 10 verbunden,wie dies aus DE 19931 143 A1 bekannt ist. Überdiese Verbindungen ist es möglich,die Lenkeinheit 29 als Notlenkpumpe zu verwenden, d.h. denSchieber 9 des Lenkventils 2 auch dann auszulenken,wenn die Pumpe 5 nicht mehr den benötigten Druck am Hochdruckanschluß CF zurVerfügung stellt.
    [0031] DieLenkeinheit 29 weist einen Eingang Ps auf, der über einDruckbegrenzungsventil 35 mit dem Hochdruckanschluß CF verbundenist. In der Lenkeinheit 29 kann damit maximal ein Druckauftreten, der durch das Druckbegrenzungsventil 35 geregelt wird,beispielsweise maximal 30 bar. Ein Anschluß Ts der Lenkeinheit 29 istmit dem Niederdruckanschluß Tverbunden.
    [0032] DerHochdruckanschluß CFist übereine Drossel 36 mit dem Lastfühlanschluß LS verbunden. Der Lastfühlanschluß LS istseinerseits mit einem Eingang 37 eines Überdruckventils 38 verbunden. Das Überdruckventil 38 istauch mit dem Niederdruckanschluß Tverbunden. Das Überdruckventil 38 wirdvom Druck am Lastfühlanschluß LS gegendie Kraft einer Feder 39 aufgesteuert, wenn der Druck amLastfühlanschluß LS dieKraft der Feder 39 übersteigt.
    [0033] DieAnordnung des Rückschlagventils 26 ist vorteilhaftfür dieFunktion des Bremsventils 27. Wenn das Überdruckventil 38 öffnet, wirdausschließlichLastfühldruckzum Rückschlagventil 26 beeinflußt und somitwird es möglich,die gewünschte Funktiondurch das Pilotventil 21 zu erreichen.
    [0034] DieLenkeinheit 1 arbeitet nun wie folgt: Wenn sich dasLenkhandrad 30 in seiner Neutralstellung, der Geradeausfahrstellung,befindet, dann ist auch der Schieber 9 des Lenkventils 2 inseiner in der Figur dargestellten Neutralstellung. Am Hochdruckanschluß CF herrschtein von der Pumpe 5 zur Verfügung gestellter Druck, derals "Leerlaufdruck" relativ klein seinkann, in der Regel aber die Kraft der Feder 23 überschreitet,so daß dasPilotdrucksteuerventil 21 öffnet. Hierzu reicht ein Druckin der Leitung 12 aus, der den Druck am Lastfühlanschluß LS um beispielsweiseetwas mehr als 4 bar übersteigt.
    [0035] Wennnun das Lenkhandrad 30 betätigt wird, dann wird über dieAntriebssteuerung 10 der Schieber 9 des Lenkventils 2 verschoben,beispielsweise nach rechts (bezogen auf die Darstellung der Figur), sodaß derHochdruckanschluß CF über dieLeitungen 12, 14 und das Wechselventil 15 mitdem Anschluß CLdes Lenkmotors 3 verbunden wird. Gleichzeitig wird derAnschluß CRmit der Leitung 7 verbunden. Der Steuereingang 33 wirdmit dem Gegendrucksteuerausgang 18 verbunden, so daß Hydraulikflüssigkeit,die von der Lenkeinheit 29 über deren Ausgang L zugeführt wird, über dasPilotdrucksteuerventil 21 abfließen kann. Sobald der Schieber 9 den Druckeingang 16 mitdem Anschluß CLdes Lenkmotors 3 verbindet, steigt der Druck am Lastfühlanschluß 25 an.Damit wird das Bremsventil 27 gegen die Kraft der Feder 28 geöffnet undzwar noch bevor Hydraulikflüssigkeitaus dem Anschluß CRdes Lenkmotors 3 zurückfließt. Dieaus dem Anschluß CRzurückfließende Flüssigkeittrifft also auf eine vollständiggeöffneteLeitung 7.
    [0036] Für den Fall,daß negativeKräfteauf den Lenkmotor 3 wirken, sinkt der Druck in der Lastfühlleitung 24 unterdie Kraft der Feder 28, beispielsweise unter 4 bar. Indiesem Fall schließtdas Bremsventil 27 etwas, um den Abfluß von Hydraulikflüssigkeit ausdem Lenkmotor 3 etwas drosseln zu können.
    [0037] Dadurch,daß dieFlüssigkeitvon der Lenkeinheit 29 zu Beginn der Lenkbewegung über das Pilotdrucksteuerventil 21 abfließen kann,verspürt derFahrer bei der Bewegung des Lenkhandrades 30 keinen Ruckund muß keinenunangenehmen Totpunkt überwinden.Gleichzeitig wird durch die Abfuhr der Flüssigkeit von der Lenkeinheit 29 dafür gesorgt, daß der Schieber 9 nur über dieAntriebssteuerung 10 angetrieben wird. Ein Überschießen desSchiebers 9 überseine gewünschtePosition hinaus wird also verhindert, so daß beim Lenken des Fahrzeugs keineunangenehmen Seitenbeschleunigungen (Jerk) auftreten.
    [0038] Wennnun der Lenkmotor 3 in eine Endstellung gefahren wordenist, dann steigt der Druck am entsprechenden Anschluß an. DieserDruckanstieg gelangt überdie Drossel 36 auch auf den Lastfühlanschluß LS und über das Rückschlagventil 26 aufdie Lastfühlleitung 24.Sobald der Druck in der Lastfühlleitung 24 zusammenmit der Kraft der Feder 23 den Druck am Hochdruckanschluß CF überschreitet,wird das Pilotdruckventil 21 geschlossen und verhindert somit,daß weitereHydraulikflüssigkeitaus der Lenkeinheit 29 durch das Lenkventil 2 hindurchabfließen kann.Die Bewegung des Lenkhandrades 30 wird also durch in derLenkeinheit 29 eingeschlossene Flüssigkeit blockiert. Dies istfür denFahrer ein deutliches Zeichen dafür, daß die gelenkten Räder ihre Endpo sitionerreicht haben und eine weitere Betätigung des Lenkhandrades 30 sinnlosoder sogar schädlichist.
    [0039] BeiAusfall der Pumpe 5 wird die Lenkeinheit 29 alsNotlenkung verwendet. In diesem Fall übersteigt der Druck an denbeiden Gegendrucksteuerausgängen 18, 19 unddamit am Punkt 20 den Druck am Hochdruckanschluß CF, sodaß dasWechselventil 15 umschaltet. Gleichzeitig schließt die Feder 23 dasPilotdruckventil 21, so daß die dem Punkt 20 zugeführte Hydraulikflüssigkeit über dasWechselventil 15 den Anschlüssen CL, CR (in Abhängigkeitvon der gewünschtenRichtung) zugeführtwerden kann. Das Bremsventil 27 ist geöffnet, so daß die ausdem jeweils anderen Anschluß CR,CL verdrängteHydraulikflüssigkeitzum Niederdruckanschluß Tabfließen kann.
    [0040] 2 zeigt eine abgewandelteAusführungsformeiner Lenkeinrichtung, bei der gleiche und funktionsgleiche Elementemit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
    [0041] Zunächst istdie Pumpe 5 nicht mehr als Verstellpumpe, sondern als Konstantpumpemit einer festen Verdrängungausgebildet. Der LS-Anschluß kanndennoch aus der Lenkeinrichtung herausgeführt sein.
    [0042] DasPrioritätsventil 4 weistnun drei Ausgängeauf, nämlicheinen ersten Ausgang CF, der mit dem Lenkventil 2 verbundenist, einen zweiten Ausgang LF, der mit der Lenkeinheit 29 verbundenist, und einen dritten Ausgang EF, der mit weiteren, nicht dargestelltenVerbrauchern verbunden ist. In der dargestellten Position ist dasPrioritätsventil 4 soeingestellt, daß derdritte Aus gang EF verschlossen ist, d.h. die weiteren Verbraucherbekommen keine Hydraulikflüssigkeit.Die Hydraulikflüssigkeitwird ausschließlichfür dieLenkung bereitgehalten. Um dies einem Fahrer, der die Lenkeinheit 29 betätigt, zusignalisieren, ist im Schieber 40 des Prioritätsventils 4 (natürlich sindauch andere Ventilelemente möglich) eineDrossel 41 vorgesehen, die aus einem Verbindungspfad zwischendem Eingang des Prioritätsventilsund dem ersten Ausgang CF abzweigt. Der Lenkeinheit 29 wirddann, wenn sich das Prioritätsventil 4 inder dargestellten Stellung befindet, ein verminderter Druck zugeführt, nämlich derDruck vom Ausgang der Pumpe 5 vermindert um den Druckabfallan der Drossel 41. Dementsprechend ist das Lenkverhaltenetwas träger.Dem Fahrer wird damit angedeutet, daß er sich an der Grenze derKapazitätdes Systems bewegt, das die Lenkeinrichtung 1 versorgt.Er kann dann sein Fahrverhalten darauf einrichten, beispielsweisevermeiden, einen Lenkausschlag sehr schnell vorzunehmen.
    [0043] DasPilotdruckventil 21 wird nun auf andere Weise angesteuert.Die Feder 23 wirkt nun in Öffnungsrichtung. In Öffnungsrichtungwirkt auch der Druck aus einem Abschnitt 42 der Lastfühlleitung,der überdie Drossel 36 mit dem ersten Ausgang CF des Prioritätsventils 4 verbundenist. In Schließrichtung wirktder Druck der Lastfühlleitung 24,die mit dem Lastfühlanschluß 25 amLenkventil 2 verbunden ist. Die Lastfühlleitung 24 ist vomAbschnitt 42 durch das Rückschlagventil 26 getrennt,das zum Lenkventil 2 hin öffnet. Wenn also der Druckim Abschnitt 42 größer istals der Druck am Lastfühlanschluß 25,dann werden beide Abschnitte der Lastfühlleitung 24, 42 mitdem gleichen Druck versorgt.
    [0044] Über dasPilotdruckventil 21 besteht dann ein Druckgleichgewicht,so daß dieFeder 23 das Pilotdruckventil 21 öffnet. DerDruckabfall am Rückschlagventil 26,das hier eine unidirektional wirkende Drucktrenneinrichtung bildet,ist hier vernachlässigbar.Wenn jedoch der Motor 3 an einen Endanschlag kommt, dannwird der Druck am Lastfühlanschluß 25 desLenkventils 2 steigen und das Überdruckventil 38 wird öffnen, sodaß sichim Abschnitt 42 ein niedrigerer Druck ergibt als in derLastfühlleitung 24 zwischen demRückschlagventil 26 unddem Lastfühlanschluß 25.Wenn der Druck in der Lastfühlleitung 24 zwischendem Rückschlagventil 26 unddem Lastfühlanschluß 25 groß genugist, dann wird dieser Druck die Kraft der Feder 23 überwindenund das Pilotdruckventil 21 schließen.
    [0045] Zusätzlich zurAusgestaltung nach 1 ist nochvorgesehen, daß derTankausgang 17 des Lenkventils 2 über einRückschlagventil 43 mitdem Druckeingang Ps der Lenkeinheit 29 verbunden ist, wobeidas Rückschlagventil 43 zurLenkeinheit 29 hin öffnet.Dieses Rückschlagventil 43 istvor allem in einer Notlenk-Situationsinnvoll, bei der das Lenkventil 2 als Druckquelle dient.Es ist wesentlich einfacher, das Rückschlagventil 43 zu öffnen, alsdas Bremsventil 27. Solange aber ausreichend Druck zurVerfügungsteht, ist der Druck am Druckeingang Ps der Lenkeinheit 29 ohnehinhöher alsder Druck am Tankausgang 17 des Lenkventils 2,so daß hierkeine unerwünschteBeeinflussung stattfinden kann.
    [0046] Selbstverständlich kannman ein derartiges Rückschlagventil 43 auchbei der Ausgestaltung nach 1 ver wenden.Auch das Prioritätsventil 4 mitdrei Ausgängenist bei der Ausgestaltung nach 1 verwendbar.
    [0047] Mankann die Ausgestaltung nach 2 auchmit einem "normalen" Prioritätsventilbetreiben, das in 1 dargestelltist.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Hydraulische Lenkeinrichtung mit einem Lenkventil,einem Lenkmotor, der überdas Lenkventil mit einem Hochdruckanschluß und einem Niederdruckanschluß verbundenist, und mit einer Lenkeinheit, die über das Lenkventil mit einemPilotdruckventil verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Niederdruckanschluß in Verbindungsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotdruckventil (21)aufgesteuert ist, bevor das Lenkventil (2) eine Verbindung zwischendem Hochdruckanschluß (CF)und dem Lenkmotor (3) herstellt.
    [2] Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dasPilotdruckventil (21) in Öffnungsrichtung vom Druck amHochdruckanschluß (CF)und in Schließrichtungvom Druck in einem Lastfühlsystem(LS) und der Kraft einer Feder (23) beaufschlagt ist.
    [3] Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dasPilotdruckventil (21) in Öffnungsrichtung von der Krafteiner Feder (23) und einem ersten Druck im Lastfühlsystemund in Schließrichtungvon einem zweiten Druck im Lastfühlsystem beaufschlagtist, wobei der erste Druck aus einem Bereich (42) am Hochdruckanschluß und derzweite Druck aus einem Bereich (25) am Lenkventil (2) stammtund beide Bereiche durch eine unidirektional wirkende Drucktrenneinrichtung(26) miteinander verbunden sind.
    [4] Lenkeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß diedas Pilotdruckventil (21) belastende Feder (23)eine Kraft erzeugt, die einem Druck von maximal 5 bar entspricht.
    [5] Lenkeinrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß eineLeitung (7) zwischen dem Lenkventil (2) und demNiederdruckanschluß (T)zumindest zu Beginn eines Lenkvorgangs geöffnet ist.
    [6] Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß inder Leitung (7) ein Bremsventil (27) angeordnetist, das in Öffnungsrichtungvom Druck im Lastfühlsystem(LS) und in Schließrichtung vonder Kraft einer Feder (28) beaufschlagt ist.
    [7] Lenkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß zwischendem Bremsventil (27) und dem Lenkventil (2) eineNotlenkleitung abzweigt, die überein zur Lenkeinheit (29) hin öffnendes Rückschlagventil (43)mit einem Druckeingang (Ps) der Lenkeinheit (29) verbundenist.
    [8] Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß derHochdruckanschluß (CF)mit einem Überdruckventil(38) verbunden ist, das mit dem Niederdruckanschluß (T) verbundenist.
    [9] Lenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß derHochdruckanschluß (CF) über dasLastfühlsystem(LS) mit dem Überdruckventil (38)verbunden ist.
    [10] Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, daß ineiner Lastfühlleitung(24) zwischen dem Hochdruckanschluß (CF) und dem Pilotdruckventil(21) ein zum Pilotdruckventil (21) hin öffnendesRückschlagventil(26) angeordnet ist.
    [11] Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischendem Hochdruckanschluß (P)und dem Lenkventil (2) ein Prioritätsventil (4) angeordnetist, das eine Stellungssignalisierung aufweist.
    [12] Lenkeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß dasPrioritätsventil(4) drei Ausgänge(CF, LF, EF) aufweist, von denen ein erster Ausgang (CF) mit demLenkventil (2), ein zweiter Ausgang (LF) mit der Lenkeinheit(29) und ein dritter Ausgang (EF) mit weiteren Verbrauchernverbunden ist, wobei in einer Prioritätsstellung, in der der dritte Ausgang(EF) verschlossen ist, der zweite Ausgang (LF) über einen Pfad mit einem Eingang(T) des Prioritätsventils(4) verbunden ist, der einen größeren Strömungswiderstand aufweist alsein Pfad zwischen dem Eingang (P) und dem ersten Ausgang (CF).
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    DE102004027971B4|2007-08-23|
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