CS222667B2

CS222667B2 - Control valve for steering with the brake booster

Info

Publication number: CS222667B2
Application number: CS786635A
Authority: CS
Inventors: Ronald Schutze; Nolfgang Walter
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1983-07-29
Also published as: FR2405855B1; IT7851392A0; FR2405855A1; DE2745987C2; BR7806744A; ES474117A1; JPS6257545B2; SE439910B; GB2005611B; JPS5464333A; GB2005611A; DE2745987A1; IT1106180B; SE7810507L

Abstract

In a control valve for power- assisted steering systems with an unbalanced working cylinder, a differential pressure in the two working cylinders (11, 11') of the unbalanced working cylinder is obtained by two throttles (16a, 16b). One throttle (16a) is arranged between a branch point (13) of a pipe (10) from a flow control edge (9) to the smaller surface working chamber (11) and a return pipe (15). The other throttle (16b) which may be of equal or unequal size to the throttle (16a), is arranged downstream of a flow pipe (8) of the working medium and upstream of a branch point (13') of a pipe (10') leading to the larger surface working chamber 11' or to a control edge (14'). The throttles may be constrictions in the pipes (10, 10'), or attached directly to the pistons (4), or machined into a bore surface of the valve housing. The throttles may be annular, bevel-shaped or of planar construction. <IMAGE>

Description

Vynález se týká ovládacího ventilu pro řízení s posilovačem S nevyrovnaným pracovním válcem se dvěma pracovními prostory pro hydraulická posílení řídicího pohybu řídicího volantu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering control valve with an unbalanced working cylinder with two working spaces for hydraulic reinforcement of the steering movement of the steering wheel.

U různých hydraulických pomociých řízení s posilvvačem je ze stavebních nebo cenových důvodů žádoucí, aby byl pouUit pouze jediný pracovní válec, tedy jen s jednou pístncí, která vyčnívá z jedné strany pístu.In various hydraulic assisted steering systems, it is desirable, for construction or cost reasons, to use only one slave cylinder, that is, with only one piston rod projecting from one side of the piston.

Pomocné řízení s posUvaačem s nevyrovnalým pracovním válcem je známé např. z DT-OS 19559020. Tato pomocná zařízení s po^^vačem maaí mezi jniým tu nevýhodu, že je nutné asyramerické přenesení řídicích sil v protilehlých směrech řízení a že síly na zpětné nastavení a rychlost zpětného nastavení z obou směrů řízení nejsou příliš velké a jsou rozdílné velikost. Jako velká nevýhoda se projevuje v mnoha případech na pracovní píst působbcí síla, která je vyvolána při neutrálním nastavení veettlc takkem v systému.Auxiliary steering with a pusher with an unbalanced working cylinder is known, for example, from DT-OS 19559020. the resetting speed from both steering directions are not too large and are different in size. In many cases, the working force acting on the working piston, which is exerted in the neutral setting of the system in such a way, is a great disadvantage.

Tlakovým rozdílem, určeným taaeem v systému a rozdUem ploch může být v pracovních prostorách tvořeno vyrovnání sil pro pracovní píst. V mnoha případech lze si pomoci .tím, že v řídicím vci^Iu piůsoobcí středící pružiny jsou nastaveny tak, že se na straně pístu s menší plochou nastaví ^ppovídaící vyšší tlak, to znamená, že ovládací veentl je vystředěn mimo hyc^^r^’^^^3-ický střed.The pressure differential, determined by the system tread and the surface area, can provide an equalization of forces for the working piston in the working spaces. In many cases, help .This that the control VCI Iu ^ piůsoobcí centering springs are adjusted so that the piston-side with a smaller area is set-ppovídaící higher pressure, i.e. the control is centered outside veentl HYC ^ ^r ^ ' ^^^ 3-center.

Za těchto opatření je možné doociit uípokoliolu funkci pouze u pomoccých řízení s pos^vačem s jedním ovládacím venti^m, jehož chhraktelistika stoupá bezprostředně ze středu směrem ven. Kde tomu tak není, jako např. u řízení s plsiloaakem pro osobní auta, jsou síly pro řízení směrem vlevo a směrem vpravo velice rozdílné.With these measures, the function can only be achieved with auxiliary controls with a single-valve actuator whose chractelistics rise immediately from the center outwards. Where this is not the case, as with plsiloaak steering for passenger cars, steering forces to the left and to the right are very different.

Úkolem vynálezu je navrhnout ovládací veentl, který vyvolává potřebný diferenciální tlak v hydraulicéém středu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a control valve which produces the necessary differential pressure at the hydraulic center.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že pracovním prosto^ta nevyrovnaného pracovního válce jsou přiřazeny dvě trysky pro d^ílení rozdílu v tlaku, přičemž první tryska je uspořádána mezi odbočkou potrubí od vstupní řídicí hrany k pracovnímu prostoru s menší plochou a mezi zpětným potrubím a druhá tryska je uspořádána za přívodním potrubím pracovního média a před místem odbočky potrubí k pracovnímu prostoru s větší plochou, případně k výstupní řídicí hraně.This object is achieved according to the invention in that the working space of the unbalanced working cylinder is assigned two nozzles for dividing the pressure difference, the first nozzle being arranged between the pipe branch from the inlet control edge to the working area with a smaller area and between the return pipe and the second nozzle is arranged downstream of the working medium supply line and in front of the branch point of the pipeline to a larger area of working space or to an exit control edge.

Výhodně může být první tryska i druhá tryska provedena jako zúžení příslušného potrubí.Advantageously, the first nozzle and the second nozzle may be designed as a constriction of the respective piping.

Podle jnného výhodného provedení vynálezu je první tryska a druhé tryska upravena přímo na řídicím ventiovéém pístu, případně na více řídicích ventilových pístech...According to another advantageous embodiment of the invention, the first nozzle and the second nozzle are provided directly on the control valve piston or on several control valve pistons ...

Podle ještě jmého výhodného provedení může být první tryska i druhá tryska zapracována do plochy vrtání tělesa ovládacího verntlu.According to yet another preferred embodiment, the first nozzle and the second nozzle may be incorporated into the bore surface of the control vernal body.

První tryska a druhá tryska mohou být provedeny prstencovité ve tvaru fasety nebo v plochém tvaru a mohou být stejné nebo nestejné.The first nozzle and the second nozzle may be annular in the shape of a facet or in a flat shape and may be the same or unequal.

Ovládací vce^l podle vynálezu má tedy tu výhodu, že jeho dva šlkticí systémy zvyšují systémový tlak v pracovním prostoru s menší plochou nezd^sle na postavení ve^1ti.o^v^é^ho pístu, případně více oentiOoλých pístů. Tím je možno p^xiž^ž’t u hydraulických posilovačích řízení pouze jediného pracovního válce s jednou pístnicí, niž by docházelo k rozdílu ve velikosti sil potřebných k řízení do opačných směrů.The control element according to the invention therefore has the advantage that its two punching systems increase the system pressure in the working space with a smaller surface area dependent on the position in the piston or more pistons. Thus, in the case of hydraulic power-assisted steering, there is only one single piston rod cylinder which would differ in the magnitude of the forces required to drive in opposite directions.

Vynález bude blíže vysvětlen na příkladech provedení znázorněných na připojených výkresech, na nichž obr. 1 znázorňuje příčný řez ovládacím ve^lti^lem v provedení s otočným pístem, obr. 2 podélný řez ovládacím ventilem provedeným jako axiální šoupátko a obr. 3 příčný řez ovládacím ventieem provedeným jako otočné šoupátko.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of the control valve in a rotary piston design; FIG. 2 is a longitudinal section of the control valve in the form of an axial slide; and FIG. Valve designed as a rotary slide.

frrládací veetil £ obsahuje ventilové těleso 2, a dva řídicí ventilové písty 4a a 4b. uspořádané příčně a mimo střed vzhledem k podélné ·ose v prostoru J pro přívod oleje, a opatřené vrtáním £ a 6, do něhož zasahuje na obrázku neznázorněný čep, který slouží známým způsobem k ovládání řídicích ventilových pístů £a a £b* Vennilové těleso 2 je opatřeno vrtáním £, kterým prochází torzní tyč, předáávjící otočný pohyb z neznázorněného . řídicího vřetene přes pastorek na ozubenou tyč. Tímto mechanickým spojením volantu k řzeerým kolům může být dopravní prostředek při výpadku hydrauliky řízen také čistě manuálně.the friction valve 6 comprises a valve body 2, and two control valve pistons 4a and 4b. arranged transversely and off-center with respect to the longitudinal axis in the oil supply chamber J, and provided with a bore 6 and 6, in which a pin (not shown) is shown which serves in a known manner to control the control valve pistons 6a and 6b. provided with a bore 6 through which the torsion bar passes, transmitting a rotational movement from a not shown. control spindle through the pinion to the rack. By means of this mechanical connection of the steering wheel to the spoked wheels, the vehicle can also be operated purely manually in the event of a hydraulic failure.

Přívodním potrubím 8 se přivádí pracovní médium k ovládacímu vsedu £. Pracovní médium protéká přes vstupní řídicí hranu £ na řídicím ve^^tiioov^m pístu 4a a přes vstupní ř^dLc^í hranu 9* na řídicím ventilovém pista 4b a dále potrubími £0 a Ю* ^k pracovním prostorům J£ a 11 ' nevyrovnaného pracovního válce £2. Přes odbočky £3 a .13_* a déle přes výstupní řídicí hranu 14 na řídicím ventilovmrn pístu . a výstupní řídicí hranu 14* na řídicím ventilovém pístu 4a proudí pracovní médium vrtáními . 15a ve venCovém® tělese 2 do zpětného potrubí ·The working medium 8 feeds the working medium to the control seat 8. Working fluid flows through the inlet control edge on the control of £ ^^ ^ m tiioov piston 4a and through the input of the DLC-9 * ^and edges of the control valve piston 4b and further conduits and Ю £ 0 * ^to workspaces J £ and 11 'Aligned work roll £ 2. Through branches 33 and 13 and longer through the outlet control edge 14 on the piston control valve. and the output control edge 14 * on the control valve piston 4a flows the working medium through the bores. 15a in OUTSIDE® body 2 to return line ·

Při funkčně symeerickém uspořádání řídicích hran a olejových potrubí dojde v pracovním prostoru Ц ^s m^e^n^:^í Sochou a v pracovním prostoru П ¹ s větší ploc^hou pracovního válce £2 k ^vyrovn^ání tlak^ protože tak^é v místech ' odtoček £3 a 13* existuje stejný tlak. Půsotením první trysky 16 mezi místem odbočky £3 a výstupní řídicí hranou ££ se nahromadí pracovní médium před první tryskou 16 a tím se tlak v pracovním prostoru 11 s menší plochou zvýší v porovnání s tlakem v pracovním prostoru 11 ' s větší plochou. Před první tryskou 16 a za ní vznikne tlakový rozddl závislý na proudění pracovního mmVía. Tlak za první tryskou £6 je určován taktom, který je ve společném zpětném potrubí pro oba pracovní prostory, což znamená, ^že tlak za první tayatou ¹⁶ odpovíš při^Ližně tleteu v pracovním prostoru ¹¹¹s větší plochou.When functionally symeerickém arrangement control edges and oil pipelines occurs in the workspace Ц ^with m ^ e ^ n ^: statues ^and workspace П ¹ more Ploc ^h ou working cylinder £ 2 to ^you straight ^and the pressure-because both ^E in at the same time, there is the same pressure. By halfway of the first nozzle 16 between the tap point 38 and the exit control edge 44, the working medium accumulates in front of the first nozzle 16, thereby increasing the pressure in the working area 11 with a smaller area compared to the pressure in the working area 11 'with a larger area. Before and after the first nozzle 16 there is a pressure differential depending on the flow of the working mmVia. The pressure downstream of the first nozzle 46 is determined by the one in the common return line for both workspaces, which means ^{that the} pressure behind the first nozzle ^{16 will} respond at a close area in the workspace ¹¹¹ with a larger area.

V důsledku nyní nesynmerických odporů v potrubích £0, a Ю*. je proudění v potrubí 10. ^menší n^ež v ^potrubí ΙΟθ; S klesajícím ^proá^děníe v ^potru^bí £0 ^do^l^^2^o^í к omezení činnooti první trysky £6. Po dosažení optima nelze již ani při průřezu první trysky £6 potíštatně zvýšit tlakový rozdíl před první tryskou 16 a za · ní.As a result of the now unsymmetrical resistances in the pipes £ 0, and Ю *. the flow in the line 10. ^m inor n ^o u ^p in ΙΟθ bran; With decreasing ^p roa ^d enie in abrasion ^p £ ^B ^d 0 l ^^ a ^ 2 ^ O ^I restriction к činnooti first nozzle £ sixth Once the optimum has been reached, the pressure difference upstream of the first nozzle 16 and the inlet can no longer be increased by the pressure difference even with the cross-section of the first nozzle 66.

Pomocí druhé trysky 16* stejné velikosti jako je první tryska £6, umístěné v potrubí 10* mezi vstupní řídicí hranou 9* a místem odbočky 13* je zajištěno rovnoměrné rozdělení proudu pracovního média a činnost druhé trysky 16* zvyštuící tlak, němé na pracovní prostor Ш s větší plochou žádný vliv. Změnou velikosh! obou trysek 16 a 16* lze dosáhnout každého žádaného rozdílu tlaku v pracovních prostorech válce při neutrálním postavení ovládacího vse^lu £, takže na pracovní píst Ц nepůsobí žádná síla. Trysky 16 i 16* mohou být provedeny např. jako zúžení potrubí 10 i 101By means of a second nozzle 16 * of the same size as the first nozzle 60 located in the duct 10 * between the inlet control edge 9 * and the branch point 13 *, a uniform distribution of the working medium flow and a second silent pressure enhancing operation 16 Ш with larger area no effect. Changing velikosh! Both nozzles 16 and 16 * can achieve each desired pressure difference in the working spaces of the cylinder when the control valve 8 is in the neutral position so that no force is applied to the working piston. The nozzles 16 and 16 * can be designed, for example, as a constriction of the pipes 10 and 101

Obr. 2 znázorňuje další příklad provedení podle vynálezu, při kterém je ovládací ventil uspořádán jako axiální šoupátko.Giant. 2 shows another embodiment of the invention in which the control valve is configured as an axial slide.

U tohoto ovládacího vennilu jsou odppvvííaící díly podle příkladu na obr. 1 označeny stej^mi čísly.In this control valve, the corresponding parts according to the example in FIG. 1 are designated with the same numbers.

Otočení řídicího volantu se přenese na řídicí ve^niil^c^vý píst £, který se může axiálně pohybovat·The steering wheel rotation is transmitted to the steering piston, which can move axially.

Trys^ky .£6 i potř^t^^^é pro zvý^šení ^abu jsou umístě^ u výstupní . řííxí hran^y 14 pracovtáho prostoru ££ s menší ^ploc^hou a u vstapií říMd ^hran^{y p}racovn^ího ^pposíoru 11 i s větší plochou mezi vnitřním průměrem ovládacího vBeHlu £ i řídicím ventiovýým pístm £. .Trys ^to y. 6 £ i ne ^ T ^^ ^é ^š for increasing learning abu ^ ^ u are placed in the output. ^y řííxí edges 14 pracovtáho ££ less space ^P loc ^h ou au vstapií Rimdu wounds ^yp ^h o ^p ROVISIONAL ^¹H posíoru 11 with a larger surface between the inner diameter of the control ran £ i £ Pistons ventiovýým control. .

Obr. 3 znázorňuje další příklad provedení podle vynálezu, při kterém je ovládací ventil proveden konstrukčně jako otočné šoupátko.Giant. 3 shows another embodiment of the invention in which the control valve is designed as a rotary slide.

Přívod pracovního média nastává přívodním potrubím £, 8a. 8b. 8c a dále přes tři ppu* žité vstupní řídicí hrany g do pracovního prostoru 11 s mmnSí plochou, případné přes tři vstupní hrany g2. do pracovního prostoru . 11 * s větší plochou.The working medium is supplied via a supply line 8, 8a. 8b. 8c and then through the three input control edges g into the working space 11 with a mmn area, possibly over the three input edges g2. into the workspace. 11 * with larger area.

Zpětný tok pracovního média nastává přes tři výstupní řídicí hrany 14 a 14* třemi radiálními vrtáními 15a. 15b a 15c v řídicím ventilovém pístu 4 ke zpětnému potrubí 15.The working medium backflow occurs via the three output control edges 14 and 14 * through three radial bores 15a. 15b and 15c in the control valve piston 4 to the return line 15.

Tlakový rozddl v obou pracovních prostorech 11 a 11 * je zajištěn punooí tří prvních trysek 16, které působí bezprostředně za třemi výstupními řídicími hranami 14 a pomocí tří druhých trysek 16*. které působí bezprostředně před.třemi vstupními řídicími hranami.gfThe pressure distribution in the two working spaces 11 and 11 * is provided by the punching of the three first nozzles 16, which act immediately behind the three output control edges 14 and by the three second nozzles 16 *. that act immediately before the three input control edges.gf

Při provedení ovládacích venttlů podle vynálezu být trysky .16 a 16* provedeny prstencovítě, fasetoiým způsobem nebo v plochém tvaru pnnooí nástavců na řídicích oentillvých pístech 4, případně na povrchu vrtání Ц tělesa ovládacího venUlu £.In the embodiment of the control valves according to the invention, the nozzles 16 and 16 'are of annular design, in a facetted manner or in the form of a plurality of extensions on the control pistons 4 or on the bore surface of the control valve body.

Claims

Power steering control valve with unbalanced working cylinder with two working spaces for hydraulic steering wheel control motion, characterized in that two working nozzles (16, 16 *) are allocated to the working spaces (11, 11 *) of the unbalanced working cylinder the first nozzle (16) being arranged between the branch (13) of the conduit (10) from the inlet control edge (9) to the working area (11) with a smaller area and between the return conduit (15) and the second nozzle · ( 16 *) is arranged downstream of the working medium supply line (8). and in front of the tap-off point (13 *) of the pipe (10 *) to the work area (11 *) with a larger surface area or to the outlet control edge (14 *).

Control valve according to claim 1, characterized in that the first nozzle (16) and the second nozzle (16 *) are designed as a narrowing of the air duct (10, 10 *).

3 · Control Out. The nozzle according to claim 1, characterized in that the first nozzle (16) and the second nozzle (16 *) are provided directly on the control ventilating piston (4) or on several control valve pistons (4).

4. The control valve according to claim 1, characterized in that the first nozzle (16) and the second nozzle (16 *) are incorporated into the drilling surface of the bore of the actuating body (1).