DE3418563C2 - - Google Patents
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- DE3418563C2 DE3418563C2 DE19843418563 DE3418563A DE3418563C2 DE 3418563 C2 DE3418563 C2 DE 3418563C2 DE 19843418563 DE19843418563 DE 19843418563 DE 3418563 A DE3418563 A DE 3418563A DE 3418563 C2 DE3418563 C2 DE 3418563C2
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft eine Servolenkanlage gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Servolenkanlage mit den wesentlichen Merkmalen dieses
Oberbegriffs ist aus der DE-AS 22 34 718 bekannt. Dort ist
im Zusammenhang mit dem normalen Aufbau einer derartigen
Anlage auch bereits vorgesehen, von der Hochdruckleitung
eine Steuerleitung abzuzweigen und mit dem Reaktionskolben
zu verbinden und außerdem in diese Steuerleitung ein
Druckregelventil einzuschalten, welches in Abhängigkeit von
der Fahrzeuggeschwindigkeit auch den Druck in der Reak
tionskammer steuert. Allerdings ist dort der Regeldruck für
die Reaktionskammer direkt vom Arbeitsdruck in der eigent
lichen Lenkhilfe abhängig, wodurch etwa beim Lenken im
Stand immer noch ein verhältnismäßig hoher Gegendruck wirk
sam wird, was sich insbesondere bei starken Schwankungen
im Arbeitsdruck, beispielsweise beim Überfahren eines Bord
steins, nachteilig auswirken kann.
Aus der DE-OS 28 51 773 ist ebenfalls eine Servolenkanlage
bekannt, bei der eine Rückwirkung auf die Betätigungsein
richtung vorgesehen ist. Dort wird der Rückwirkungsdruck
unmittelbar von dem Arbeitsdruck abgezweigt, ohne daß eine
eigene Regelung für den Rückwirkungsdruck vorgesehen wäre.
Bei plötzlichen Schwankungen im Arbeitsdruck ergibt sich
somit eine unruhige Lenkung.
In der DE-OS 29 06 047 sind ein elektromechanisches Stell
glied und eine mit einem derartigen Stellglied ausgestattete
Vorrichtung für eine Servolenkungseinheit beschrieben, wobei
jedoch ein völlig anderes Prinzip als das hier vorausgesetzte
benutzt wird. Dort ist vorgesehen, daß die Durchsatzmenge
einer Pumpe entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ge
steuert wird. Bei niedriger Geschwindigkeit und im Stand
wird dort das gesamte, von der Pumpe gelieferte Arbeitsöl
dem Lenkungssystem zugeführt, während bei hoher Geschwindig
keit ein Teil des Arbeitsöls in ein Reservoir läuft, so
daß für das Lenkungssystem nur ein geringerer Teil zur
Verfügung steht. Eine Druckregulierung im Verhältnis zur
Fahrzeuggeschwindigkeit ist dort jedoch nicht beschrieben.
Eine in der US-PS 40 34 825 beschriebene Servolenkanlage
sieht zwar eine Druckregelung für ein Reaktionssystem vor,
doch ist dabei dieses Reaktionssystem völlig unabhängig
von dem Hydraulik-Drucksteuersystem für die Lenkkrafthilfe.
Dadurch ist nicht nur ein höherer baulicher Aufwand erfor
derlich, sondern es fehlt auch wegen der fehlenden Ver
bindung der Systeme eine Feinabstimmung der Lenkkraft.
In der DE-OS 25 45 970 ist schließlich eine Servolenkungs
einrichtung für Fahrzeuge beschrieben, bei der der Reak
tionsdruck entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt
wird. Allerdings ist hierzu dort eine eigene, zusätzliche
Absaugpumpe erforderlich, die wiederum einen unerwünscht
hohen baulichen Aufwand bedeutet. Außerdem ist auch dort
eine weiche Abstimmung der Lenkkraft bei Geschwindigkeits
änderungen und bei plötzlichen Änderungen des Lenkwider
standes nicht in ausreichendem Maße gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Servolenkanlage gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die den
Fahrer in die Lage versetzt, das Lenkrad bei stillstehendem
Fahrzeug mit kleinem Kraftaufwand zu betätigen, gleichzeitig
aber dem Fahrer bei hoher Fahrgeschwindigkeit ein aus
reichendes Lenkgefühl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
vermittelt, welches aber über alle Bereiche stabilisiert ist
und unabhängig von Schwankungen des Arbeitsdrucks einen
gleichmäßigen Verlauf der Gegenwirkung gewährleistet. Dabei
soll dieses System trotz der guten Stabilisierung kompakt
und mit verhältnismäßig geringem Aufwand gebaut werden
können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen und
besondere Ausgestaltungen der Anlage sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 ein Hydraulikschaltbild einer Servolenk
anlage gemäß einer bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Lenk
ventil,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den mittleren Ab
schnitt des Schaltventils,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt
des Schaltventils,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Umschaltventil,
ein Druckregelventil und ein Durchsatz(mengen)-
Regelventil,
Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch das Lenk
ventil und das Druckregelventil,
Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch das Lenk
ventil und das Umschaltventil,
Fig. 8(I) einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen
Längsschnitt durch das Umschaltventil, das
Druckregelventil und das Durchsatz(mengen)-
Regelventil,
Fig. 8(II) eine Stirnansicht des Durchsatz-Regelventils,
Fig. 9(I) einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen
Längsschnitt durch das Druckregelventil,
Fig. 9(II) eine Fig. 9(I) ähnelnde Darstellung des
Druckregelventils,
Fig. 10 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene per
spektivische Darstellung einer Hülse im
Druckregelventil,
Fig. 11 eine Draufsicht auf die Hülse nach Fig. 10,
Fig. 12 einen Längsschnitt durch die Hülse nach
Fig. 10,
Fig. 13 einen anderen Längsschnitt durch die Hülse
nach Fig. 10,
Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in
Fig. 12,
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV in
Fig. 13,
Fig. 16 einen Schnitt längs der Linie XVI-XVI in
Fig. 12,
Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII in
Fig. 13,
Fig. 18 eine Seitenansicht der Hülse des Druck
regelventils,
Fig. 19 einen Längsschnitt zur Darstellung der Hülse
und eines Steuer-Schiebers beim Druckregel
ventil,
Fig. 20 eine Seitenansicht des Steuer-Schiebers nach
Fig. 19,
Fig. 21 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen
Teillängsschnitt durch eine Hülse und einen
Steuer-Schieber beim Durchsatz-Regelventil,
Fig. 22 einen Querschnitt durch ein Filter,
Fig. 23 eine Draufsicht auf das Filter nach Fig. 22,
Fig. 24 einen Querschnitt zur Darstellung des Ein
bauzustands des Filters nach Fig. 22,
Fig. 25 ein Schaltbild einer Steuervorrichtung oder
-schaltung,
Fig. 26 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Ausgangsöldruck eines Lenk
ventils (Förderdruck einer Pumpe)
und dem Dreh- oder Torsionswinkel eines Dreh
stabs (relativer Winkelausschlag zwischen
einem Steuer-Schieber und einer Eingangs
welle in einem Lenkventil),
Fig. 27 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Ölausgangsdruck und dem Lenk
rad-Drehmoment,
Fig. 28 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Öldruck in einer Reaktions
tauchkolben-Nebenkammer (dem Lenkrad-Dreh
moment) und dem Dreh- oder Torsionswinkel
eines Drehstabs,
Fig. 29 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Öldruck in der Reaktionstauch
kolben-Nebenkammer und dem Ausgangsöldruck,
Fig. 30 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Lenkrad-Drehmoment und dem
Torsionswinkel des Drehstabs,
Fig. 31 eine graphische Darstellung einer Strömungs-
oder Durchsatzmenge an der Einlaßseite eines
Steuersystems und der Strömungsmengen an
verschiedenen Stellen im Steuersystem,
Fig. 32 eine Draufsicht auf Reaktionskolben gemäß dem
Stand der Technik,
Fig. 33 eine Draufsicht auf erfindungsgemäße Reaktions
kolben,
Fig. 34 eine schematische Darstellung zur Verdeut
lichung der Wirkungsweise der Reaktions
kolben gemäß Fig. 33,
Fig. 35 und 36 schematische Darstellungen zur Ver
anschaulichung der Art und Weise, auf welche
ein Torsionsdrehmoment (torsion torque) er
findungsgemäß beliebig voreingestellt werden
kann,
Fig. 37 und 38 schematische Darstellungen anderer
bevorzugter Ausführungen der in der Ein
gangswelle ausgebildeten Nuten,
Fig. 39 eine graphische Darstellung der Kennlinie
der Ausführungsform gemäß Fig. 35 und 36,
Fig. 40 eine graphische Darstellung der Kennlinie
der Ausführungsform nach Fig. 37,
Fig. 41 eine graphische Darstellung der Kennlinie
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 38,
Fig. 42, 43 und 44 schematische Darstellungen
weiterer Ausgestaltungen der Gegenwirkkolben
und
Fig. 45 einen Teillängsschnitt durch eine andere
Ausführungsform des Druckregelventils.
Im folgenden ist zunächst anhand von Fig. 1 der Ge
samtaufbau der erfindungsgemäßen Servolenkanlage be
schrieben. Eine durch eine nicht dargestellte Brenn
kraftmaschine angetriebene Ölpumpe 1 besitzt eine
konstante Durchsatz- bzw. Fördermenge (etwa 7 l/min),
während ihr Förderdruck variabel ist (von 5-70 kg/cm²
bzw. bar). Die Anlage umfaßt weiterhin ein Vierwege-
Lenkventil (Drehventil bzw. -schieber)
2, einen Lenk-Arbeitszylinder 3, einen Ölbehälter 4,
mehrere Reaktionskolben 5, an der
Rückseite der betreffenden Reaktionskolben festge
legte Kammern 6, eine von der Ölpumpe 1 zum
Lenkventil verlaufende Hochdruckleitung
7a, eine vom Schaltventil 2 zum Ölbehälter 4 ver
laufende Niederdruckleitung 8a, Ölleitungen
9a und 10a vom Schaltventil 2 zum Lenk-Arbeitszylinder
3, eine in die Hochdruckleitung 7a eingeschaltete
Haupt-Drossel a, an die Hochdruckleitung 7a strom
auf und stromab der Haupt-Drossel a angeschlossene
Überbrückungsleitung oder -leitungen 7b, ein in
die Überbrückungsleitung 7b eingeschaltetes Umschalt
ventil 11 als Öldruck-Erhöhungseinrichtung, ein mit
der Leitung 7b an der Stromaufseite des Umschalt
ventils 11 über eine Leitung 7c verbundenes Druck
regelventil 12, ein Strömungs- oder Durchsatzmengen-
Regelventil 13, eine vom Druckregelventil 12 aus
gehende Ölleitung 7d sowie zwei parallele, von der
Leitung 7d abzweigende und zum Durchsatz-Regelventil
13 verlaufende Ölleitungen 7e und 7e′. Weiter vorge
sehen sind eine Hilfssteuer-Leitung 7d₁, die von einem
Punkt auf halber Strecke der Leitung 7d zum Druck
regelventil 12 verläuft, ein Öldurchgang bzw. eine
Leitung 7d₂, die von einem Punkt auf halber Strecke
der Leitung 7d zu den Kammern 6 an der Rückseite der
Reaktionskolben 5 verläuft, eine von einem Punkt auf
halber Länge der Leitung 7d zur Niederdruckleitung
8b verlaufende Ölleitung 7d₃, eine zweite bzw.
eine vierte Drossel b bzw. in der Leitung 7e, eine
Umschaltventil-Steuerölleitung 7e₁, die von der Leitung
7e zwischen den Drosseln b und c zum Umschaltventil
11 abgeht, eine in die Leitung 7d₃ eingeschaltete
dritte Drossel e, eine vom Durchsatz-Regelventil 13
zur Niederdruckleitung 8b verlaufende Ölleitung
7f, eine in die Leitung 7f eingeschaltete erste Drossel
d, eine Hauptsteuer-Ölleitung 7f₁, die von der Leitung
7f an der Stromaufseite der ersten Drossel d zum Druck
regelventil 12 verläuft, einen Fahrzeug-Geschwindig
keitsgeber 14, eine Regel- oder Steuervorrichtung 15,
einen Zündschalter 16, eine Zündspule 17, elektrische
Leitungen 18a und 18b, die von der Zündspule 17 zu
einer elektromagnetischen Spule (Solenoid) des Durch
satz-Regelventils 13 verlaufen, wobei der Geschwindig
keitsgeber 14 die Fahrzeuggeschwindigkeit abzugreifen
oder festzustellen und ein entsprechendes Impuls
signal oder einen Signalimpuls (entsprechend der Fahr
zeuggeschwindigkeit) zur Steuervorrichtung 15 zu liefern
vermag und die Steuervorrichtung 15 einen Strom ent
sprechend dem Impulssignal (entsprechend einer Fahr
zeuggeschwindigkeit, variierend von einem Null-Strom
(i=0) bei einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit
bis zu einem maximalen Strom (i=1) bei Stillstand)
zu einer elektromagnetischen Spule (Solenoid) 57 des
Durchsatz-Regelventils 13 zu liefern und einen Tauchkolben 52
sowie einen Steuer-Schieber 51 des Durchsatz-Regel
ventils 13 entsprechend der genannten Stromgröße in
einer vorbestimmten Stellung zu halten vermag.
Im folgenden sind das Lenkventil 2, das
Umschaltventil 11, das Druckregelventil 12 und das
Durchsatz-Regelventil 13 anhand der Fig. 2 bis 21
im einzelnen beschrieben. In den Fig. 2 bis 7 ist ein
Ventilgehäuse mit 20 bezeichnet. Die genannten Ventile
2, 11, 12 und 13 sind in dasselbe Ventilgehäuse 20
eingebaut. Nachstehend ist zunächst das
Lenkventil 2 anhand von Fig. 2 näher beschrieben.
Die Anordnung umfaßt eine durch ein nicht dargestelltes
Lenkrad betätigbare Antriebs- oder Eingangswelle 21,
eine zylindrische Abtriebs-
oder Ausgangswelle 23 (Fig. 2 und 3),
die im Ventilgehäuse 20 in oberen
und unteren Lagern gelagert ist, und einen in die Ein
gangswelle 21 eingesetzten Torsions- oder Drehstab 22,
der am oberen Ende an der Eingangswelle 21 und am
unteren Ende an der zylindrischen Welle 23 befestigt ist, wobei
sich die Eingangswelle 21 und die Welle 23 auf
grund der Torsion oder Verdrehbarkeit des Drehstabs
22 auf eine relative Drehwinkeldifferenz zueinander
einzustellen vermögen. In der Außenumfangsfläche des
unteren Abschnitts der Eingangswelle 21 sind mehrere
Längsnuten 21a ausgebildet. In der Welle 23 be
finden sich den betreffenden Längsnuten 21a gegen
überstehende Zylinder. In diese Zylinder sind die er
wähnten Reaktionskolben 5 eingesetzt, und die an ihren
Vorderenden vorgesehenen Vorsprünge greifen dabei in
die zugeordneten Längsnuten 21a ein. Die an der Rück
seite der betreffenden Reaktionskolben 5 befindlichen
Kammern 6 sind zwischen der Welle 23 und dem
Ventilgehäuse 20 festgelegt und kommunizieren mit
einer Ringnut 6′.
Die Anordnung umfaßt ferner ein mit der Welle
23 materialeinheitlich ausgebildetes Ritzel 23a, eine
mit dem Ritzel 23a kämmende und ihrerseits mit einer
Kolbenstange des Arbeitszylinders 3 verbundene Zahn
stange 24a, einen Zahnstangen-Träger 24, eine Verschluß
kappe 26, eine zwischen Verschlußkappe 26 und Träger
24 eingesetzte Feder 25, eine im Ventilgehäuse 20 un
mittelbar über die Welle 23 festgelegte Hülse
28 des Lenkventils 2, in der Außen- bzw.
Mantelfläche der Hülse 28 ausgebildete Öldurchgänge
28a, 28b und 28c, einen zwischen die Hülse 28 und die
Eingangswelle 21 eingesetzten Ventilkörper 27, einen
Stift 23b zur Verbindung eines unteren Endabschnitts
des Ventilkörpers 27 mit einem oberen Endabschnitt der
Welle 23 sowie in der Außen- oder Mantel
fläche des Ventilkörpers 27 ausgebildete Öldurchgänge
27a, 27b und 27c.
Wenn sich bei der beschriebenen Konstruktion das Lenk
rad in einer Neutralstellung befindet, kommuniziert
die Hochdruckleitung 7a mit einer Kammer 29
zwischen Eingangswelle 21 und Drehstab 22 über den Öl
durchgang 27a im Ventilkörper 27 und den Öldurchgang
28a in der Hülse 28, so daß das von der Ölpumpe 1 ge
lieferte Arbeits- oder Drucköl über die Strecke aus
der Hochdruckleitung 7a, dem Öldurchgang 28a, dem
Öldurchgang 27a, der Kammer 29 (Öldurchgänge zwischen
Durchgang 27a und Kammer 29 nicht dargestellt), der
Niederdruckleitung 8a, dem Ölbehälter 4 und der
Ölpumpe 1 umgewälzt wird. Wenn die Eingangswelle 21
durch Drehen des Lenkrads mit Rechtseinschlag, von
oben her relativ zum Ventilkörper 27 gesehen, im Uhr
zeigersinn verdreht wird, kommuniziert die Hochdruckleitung
7a mit der Leitung
9a für den Arbeitszylinder 3 über den Öldurchgang 28a
der Hülse 28, die Öldurchgänge 27a und 27b des Ventil
körpers und den Öldurchgang 28b der Hülse 28, während
die Niederdruckleitung 8a mit der
Leitung 10a für den Arbeitszylinder 3 über die Kammer
29, den Öldurchgang 27c des Ventilkörpers 27 und den
Öldurchgang 28c der Hülse 28 kommuniziert, so daß das
von der Ölpumpe 1 gelieferte Drucköl über die Strecke
aus der Hochdruckleitung 7a, dem Öldurchgang 28a,
den Öldurchgängen 27a und 27b, dem Öldurchgang 28b,
der Leitung 9a und der linken Kammer des Arbeits
zylinders 3 strömt, während das Öl aus der rechten
Kammer des Arbeitszylinders 3 über die Leitung
10a, den Öldurchgang 28c, den Öldurchgang 27c, die
Kammer 29 und die Niederdruckleitung 8a zum Öl
tank 4 zurückströmt; hierbei verschiebt sich die Kolben
stange des Arbeitszylinders 3 nach rechts, so daß ein
Lenkvorgang nach rechts (mit Rechtseinschlag) erfolgen
kann. Wenn dagegen die Eingangswelle 21 auf entsprechen
de Weise entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird,
kommuniziert die Hochdruckleitung 7a mit der
Leitung 10a für den Arbeitszylinder 3 über den Öl
durchgang 28a der Hülse 28, den Durchgang 27c des
Ventilkörpers 27 und den Durchgang 28c der Hülse 28,
während die Niederdruckleitung 8a mit der
Leitung 9a des Arbeitszylinders 3 über
die Kammer 29, den Durchgang 27b des Ventilkörpers
27 und den Durchgang 28b der Hülse 28 kommuniziert;
dabei strömt das von der Ölpumpe 1 gelieferte Druck
öl über die Strecke aus der Hochdruckleitung 7a,
dem Durchgang 28a, dem Durchgang 27c, dem Durchgang
28c, der Leitung 10a und der rechten Kammer des
Arbeitszylinders 3, während das in der linken Kammer
des Arbeitszylinders 3 befindliche Öl über die Leitung
9a, den Durchgang 28b, den Durchgang 27b, die
Kammer 29 und die Niederdruckleitung 8a zum Öl
behälter 4 zurückgeführt wird, so daß sich die Kolben
stange des Arbeiszylinders 3 zum Durchfahren einer
Linkskurve nach links verschiebt.
Wenn das Lenkrad, wie beschrieben, über einen be
stimmten festen Winkel in der gewünschten Richtung
gedreht wird, verschiebt sich die Kolbenstange des
Arbeitszylinders 3 als Folge der relativen Winkelver
schiebung zwischen Eingangswelle 21 und Ausgangswelle
23 nach links oder rechts, wodurch eine Lenkbewegung
in der gewünschten Richtung eingeleitet wird. Da bei
dieser Bewegung die Kolbenstange des Arbeitszylinders
3 mit der Zahnstange 24a verbunden ist, wird die Ab
triebs- oder Ausgangswelle 23 über die Zahnstange 24a
und das Ritzel 23a in der entsprechenden Richtung mit
der Drehung der Eingangswelle 21 mitgedreht, bis die
Winkelverschiebung dazwischen, d. h. die Verdrehung des
Drehstabs 22a zu Null wird, wobei die Lieferstrecke
des Drucköls zum Arbeitszylinder 3 im
Lenkventil 2 abgesperrt wird und damit die Servo
lenkanlage einen Lenkzustand (Lenkeinschlag) eines
festen Winkels aufrechterhält. Wenn andererseits das
Lenkrad aus einer festen Einschlagwinkelstellung in
die Neutralstellung zurückgeführt wird, findet ein
ähnlicher Vorgang statt. Dieser Aufbau und diese Ar
beitsweise des Lenkventils einer Servo
lenkanlage sind an sich bekannt.
Nachstehend ist das eine Öldruck-Erhöhungs- oder -Ver
stärkungseinrichtung bildende Umschaltventil 11 im
einzelnen erläutert. Wie aus den Fig. 4 und 7 hervor
geht, ist das Umschaltventil 11 in die Überbrückungs
leitung 7b für die Drossel a eingeschaltet. Das Um
schaltventil 11 enthält einen Steuer-Schieber 30 mit
einer Ringnut 30a (als Teil der Leitung 7b),
eine Verschlußkappe 31, eine zwischen den Schieber 30
und die Verschlußkappe 31 eingesetzte Feder 33 sowie
einen O-Ring 34. Es ist darauf hinzuweisen, daß sich
in Fig. 4 der Schieber 30 in seiner Stellung befindet,
die er beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit und
beim Lenken bei hoher Geschwindigkeit einnimmt, während
er sich in Fig. 7 in seiner Stellung befindet, die er
einnimmt, wenn bei Fahrt mit hoher Geschwindigkeit
kein Lenkvorgang durchgeführt wird. Die Anordnung für
den Steuer-Schieber 30 ist wie folgt getroffen: Wenn
der Öldruck im Steuer-Öldurchgang bzw. in der Steuer
leitung 7e₁ (Fig. 1 und 8(I)) ansteigt, kann sich der
Schieber 30 gegen den Druck der Feder 33 zum Öffnen
der Überbrückungsleitung 7b verschieben, während bei
einem Abfall des Öldrucks in der Steuerleitung 7e₁
der Schieber durch die Feder 33 zurückgestellt wird
und die Überbrückungsleitung 7b schließt.
Im folgenden ist das Druckregelventil 12 im einzelnen
erläutert. Wie aus der Fig. 5, 6 und 8(I) hervorgeht,
umfaßt das Druckregelventil 12 eine Hülse 40, einen
Steuer-Schieber 41, eine Verschlußkappe 42, einen An
schlag (stopper) 43, eine zwischen den Schieber 41 und
den Anschlag 43 eingefügte Feder 44 sowie ein im Schieber
41 festgelegtes und eine erste Drosselöffnung d auf
weisendes Element 45. Gemäß den Fig. 9, 10, 19 und 20
ist der Schieber 41 mit drei Ringnuten 41a, 41b und
41c versehen, wobei die Ringnut 41a dem von der Über
brückungsleitung 7b an der Stromaufseite des Umschalt
ventils 11 abzweigenden Leitung 7c gegen
übersteht. Weiter vorgesehen sind eine Kammer 41d, die
sich der ersten Drossel d im Schieber 41 anschließt,
und ein die Kammer 41d mit der Ringnut 41c ver
bindender Öldurchgang 41e (wobei diese Durchgänge 41d,
41e und 41c einen Teil der Niederdruckleitung
8b bilden). Die Ringnut 41c steht der Niederdruckleitung
8b an der Seite des Ventilgehäuses 20 gegen
über, wobei sich dieser Durchgang gemäß Fig. 6 schräg
abwärts von der Niederdruckleitung 8a unmittelbar über
den Ventilkörper 27 des Lenkventils 2
(Fig. 2) erstreckt.
Die Ringnut 41a steht über eine Drossel e mit der
Kammer 41d in Verbindung. Die Hülse 40 ist, in der
angegebenen Reihenfolge von oben nach unten gesehen,
mit einer Aussparung 40a mit einer durchgehenden
Öffnung 40a′, einer Aussparung 40b mit durchgehender
Öffnung 40b′, einer Aussparung 40c mit durchgehenden
Öffnungen 40c′ und 40c′′, einer Aussparung 40d mit
einer zweiten Drossel b und einer Aussparung 40e mit
durchgehender Bohrung 40e′ versehen, wobei diese Aus
sparungen gemäß den Fig. 11 bis 17 in Umfangsrichtung
in verschiedenen Phasen- oder Winkellagen angeordnet
sind.
Die Ringnuten 41a, 41b und 41c sind relativ zum Steuer-
Schieber 41 derart angeordnet, daß die Aussparung 40a
mit der durchgehenden Öffnung 40a′ die Ringnut 41c des
Schiebers 41 mit der Niederdruckleitung 8b an der
Seite des Ventilgehäuses 20 verbinden kann, die Aus
sparung 40b mit der durchgehenden Öffnung 40b′ die
Ringnut 41a des Schiebers 41 mit dem Öldurchgang 7c
an der Seite des Ventilgehäuses 20 zu verbinden ver
mag, die Aussparung 40c mit den durchgehenden Bohrungen
40c′ und 40c′′ die Ringnuten 41a und 41b miteinander
zu verbinden vermag, die Aussparung 40d mit der zweiten
Drossel b eine Verbindung zwischen der Ringnut 41b und
der Leitung 7e an der Seite des Ventil
gehäuses 20 herzustellen vermag und die Aussparung 40e
mit der durchgehenden Bohrung 40e′ die Ringnut 41b mit
der Leitung 7d an der Seite des Ventil
gehäuses 20 (vgl. Fig. 3 und 5) verbinden kann. Außer
dem ist die Anordnung so getroffen, daß das durch die
erste Drossel d in die Kammer 41d des Schiebers 41 aus
tretende Drucköl über den Durchgang 41e, die Ringnut
41c, die durchgehende Öffnung 40a′, die Aussparung 40a
und die Niederdruckleitung 8b an der Seite des
Ventilgehäuses 20 zum Ölbehälter 4 zurückströmen kann,
das von der Überbrückungsleitung 7b über den Durchgang
7c in die Aussparung 40b einströmende Drucköl über die
durchgehende Bohrung 40b′, die Ringnut 40a, die Aus
sparung 40c, die durchgehende Öffnung 40c′′, die Ring
nut 41b, die durchgehende Öffnung 40e′, die Aussparung
40e und den Öldurchgang 7d im Ventilgehäuse 20 zum
Durchsatz-Regelventil 13 und zu den Reaktionskolben
5 strömen kann und das Drucköl sodann von der Aus
sparung 40c aus über den Öldurchgang bzw. die Leitung
7d₂ zu den Reaktionskolben 5 zu strömen vermag. Außer
dem strömt ein Teil des durch die Ringnut 41b fließen
den Drucköls über die Drossel b, die Aussparung 40d
und die Leitung 7e an der Seite des Ventilgehäuses 20
zur Beaufschlagung der Rückseite des Steuer-Schiebers 30
im Umschaltventil 11 als Steuer- oder Führungsdruck (vgl. 7e₁
in Fig. 5) und zusätzlich zum Durchsatz-Regelventil 13 über
die Strecke mit dem Durchgang 30b (vgl. Fig. 8(I)) am
hinteren Endabschnitt des Schiebers 30 und der
Leitung 7e an der Seite des Ventilgehäuses 20.
Das Durchsatz-Regelventil 13 ist im folgenden näher
beschrieben. Gemäß den Fig. 5, 8 und 21 ist das Durch
satz-Regelventil 13 unmittelbar unter dem Druckregel
ventil 12 angeordnet, wobei die Achsen dieser Ventile
miteinander fluchten. Das Durchsatz-Regelventil 13 um
faßt eine Hülse 50, einen Steuer-Schieber 51, einen
Tauchkolben (plunger) 52 aus nicht-magnetischem Werk
stoff, ein einstückig mit dem Tauchkolben 52 ausge
bildetes Element 53 aus magnetischem Werkstoff, eine
Sicherungsmutter 54 zur Befestigung des Schiebers 51
am Tauchkolben 52, eine an der Hülse 40 des Druckregel
ventils 12 anliegende Scheibe 55, eine zwischen die
Scheibe 55 und die Hülse 50 eingefügte Stütz- bzw.
Gegenfeder 56, eine elektromagnetische Spule 57, eine
an einem Gehäuse an der Seite der Spule 57 befestigte
Mutter 58, einen Bolzen (Gewindestück 59) zum Einstellen der Tauchkolbenandruckkraft,
der in die Mutter (Innenge
windestück) 58 eingeschraubt ist, eine zwischen den
Bolzen 59 und den Tauchkolben 52 eingefügte Feder 60
sowie eine Sicherungsmutter 61 zur Befestigung der
Anordnung des beschriebenen Durchsatz-Regelventils 13
am Ventilgehäuse 20. Gemäß Fig. 21 ist die Hülse 50
mit einer umlaufenden Leitung 50a, die mit dem
Durchgang 7d an der Seite des Ventilgehäuses 20 (vgl.
Fig. 5) kommuniziert, sowie einer umlaufenden Leitung
50b versehen, die mit dem Durchgang 7e an der
Seite des Ventilgehäuses 20 in Verbindung steht. In
der Leitung 50b ist eine Drossel(öffnung) c ausge
bildet. Weiterhin ist der Schieber 51 mit einer um
seinen gesamten Innenumfang umlaufenden Leitung
51a mit einer Schrägnut 51a′, die nur über einen Teil
des Umfangs ausgebildet ist, sowie einer durchgehenden
Öffnung 51b versehen; der Tauchkolben 52 weist einen
mit der Öffnung 51b in Verbindung stehenden Öldurchgang
52a, eine durchgehende Öffnung 52b und eine axial
verlaufende Leitung 52c aus.
Wie erwähnt, tritt das vom Öldurchgang bzw. von der
Leitung 7d an der Seite des Ventilgehäuses 20 über den
Durchgang 7e′ zum Durchsatz-Regelventil 13 strömende
Drucköl in den Durchgang 50a (Fig. 21) ein, während
das über den Durchgang bzw. die Leitung 7 am Ventil
gehäuse 20 (Fig. 5) zum Durchsatz-Regelventil 13
strömende Drucköl in den Durchgang 50b gemäß Fig. 21
eintritt. Fig. 21 veranschaulicht den Zustand bei Fahrt
mit hoher Geschwindigkeit, wobei nur das in den Durch
gang 50b eintretende Drucköl zum Element 45 an der
Seite der Drossel d über die Drossel c, den Durchgang
51a, die durchgehende Öffnung 51b, den Durchgang 52a,
die durchgehende Öffnung 52b und den Durchgang 52c
strömt. Bei einem Übergang von Fahrt mit hoher Ge
schwindigkeit auf Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit
verlagert sich jedoch der Steuer-Schieber 51 abwärts,
wodurch der Öffnungsgrad der Drossel c verkleinert
wird, während sich der Öffnungsgrad des Durchgangs 50a
vergrößert. Im Stillstand (des Fahrzeugs) ist schließlich
lediglich der Durchgang 50a geöffnet.
In Fig. 1 stehen die Symbole Q₀ für die Strömungs- oder
Durchsatzmenge an der Förderseite der Ölpumpe 1, Q₁
für die Strömungs- oder Durchsatzmenge eines in das
Lenkventil 2 über die Hochdruckleitung
7a eintretenden Ölstroms, Q₂ für die Strömungs-
bzw. Durchsatzmenge durch die Leitung 7c, Q₃ für die
Strömungs- bzw. Durchsatzmenge durch die Leitung 7e′
(Öldurchgang oder Leitung 50a), Q₄ für die Strömungs-
oder Durchsatzmenge an der Stromabseite der Drossel
c und Q₅ für die Strömungs- oder Durchsatzmenge an
der Stromabseite der Drossel e, wobei das Verhältnis
von Q₁ : Q₂ gleich etwa 6 : 1 ist. Außerdem genügt die
Durchsatzmenge Q₂ durch den Durchgang bzw. die Leitung
7c der Gleichung
Q₂=Q₃+Q₄+Q₅
(vgl. Fig. 31).
Gemäß Fig. 21 ist der Durchmesser der Hülse 50 des
Durchsatz-Regelventils 13 in oberem, mittlerem und
unterem Bereich jeweils verschieden, wobei sich die
Durchmesser zum oberen Bereich hin jeweils mit Diffe
renzen D₁ und D₂ verkleinern. Die die Hülse aufnehmende
Bohrung im Ventilgehäuse weist ihrerseits der Hülse
entsprechend angepaßte Durchmesser auf. DieseAus
bildung ist vorgesehen, um das Einschieben der Hülse
50 in die entsprechende Bohrung durch Verringerung des
Reibungswiderstandes beim Einführen der Hülse 50 mit
zugeordneten O-Ringen 62 in das Ventilgehäuse 20 zu
erleichtern und auch zu verhindern, daß die betreffen
den O-Ringe 62 beim Einschieben der Hülse 50 aus ihren
Sitzen herausgedrückt werden und sich zwischen Hülse
50 und Ventilgehäuse 20 verklemmen.
In den Fig. 22 bis 24 ist ein Filter 70 dargestellt,
das aus einem Rahmen 71 und einem Drahtgitter bzw. -netz
72 besteht und das an der Aussparung 40b in der Hülse
40 des Druckregelventils 12 (Fig. 9 und 13), d. h. am
Einlaß der Steuerleitung montiert ist, um
einen Eintritt von Fremdkörpern, wie Staub, in diese
Ölleitung zu verhindern. Obgleich ein derartiges Filter
am Einlaß der Hochdruckleitung 7a im Ventilge
häuse 20 angeordnet werden könnte (vgl. den in Fig. 4
mit dem Pfeil markierten Abschnitt), müßte in diesem
Fall ein Filter großer Abmessungen vorgesehen werden,
weil die gesamte Fördermenge der Ölpumpe dieses Filter
durchströmen würde; es würde sich daher als schwierig
erweisen, ein derart großes Filter in dem zur Ver
fügung stehenden Einbauraum unterzubringen.
Der Grund für die Vergrößerung des Einlasses der Hoch
druckleitung 7a besteht auch darin, die maschinelle
Fertigung der Drossel a und der in zwei Richtungen
verzweigten Leitung 7b mittels eines durch diesen
Einlaß hindurchgeführten Bohrers zu erleichtern und
zudem den Anschluß einer nicht dargestellten Rohrleitung
zu vereinfachen. Andere Öldurchgänge, wie die Leitungen
7b (Leitung 7b an der Stromabseite des Umschalt
ventils 11), 7c, 7d und 7e, werden ebenfalls durch Aus
bildung von Bohrungen in Längs- und Querrichtung im
Ventilgehäuse 20 und anschließendes Verschließen der
Bohrungen, wie in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, hergestellt;
auf diese Weise wird die maschinelle Fertigung der
Öldurchgänge ebenfalls vereinfacht. Es ist darauf hin
zuweisen, daß in den Fig. 2, 3, 4, 6 und 7 der Buch
stabe Z die Mittenachse des Lenkventils
2 bezeichnet, während in Fig. 2 und 5 das Symbol Z₁
für das Eingriffszentrum zwischen Ritzel 23a und Zahn
stange 24a steht.
Ein Ausführungsbeispiel der erwähnten Regel- oder
Steuervorrichtung 15 ist in Fig. 25 dargestellt. Die
Anordnung umfaßt einen Konstantspannung-Stromversorgungs
kreis 80, einem Impuls/Spannung-Wandlerkreis 81 zur
Lieferung einer der Fahrzeuggeschwindigkeit proportio
nalen Spannung, einen Fehlerverstärkerkreis 82, einen
Transistor 83, einen Rückstellkreis 84, der einen Zeit
geberkreis 87 bei einer von Null verschiedenen Fahr
zeuggeschwindigkeit rücksetzt und den Zeitgeberkreis
87 bei Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null setzt, einen
Impuls/Spannung-Wandlerkreis 85 zur Lieferung einer
der Drehzahl der Brennkraftmaschine proportionalen
Spannung, einen Maschinendrehzahl-Einstellkreis 86,
welcher den Zeitgeberkreis 87 in einen Startzustand
versetzt, wenn die Maschinendrehzahl 2000/min oder
mehr beträgt, und den Zeitgeberkreis 87 in einen Aus-
Zustand versetzt, wenn die Maschinendrehzahl unter
2000/min liegt, einen Fahrzeuggeschwindigkeiteingangs
leitungsunterbrechungs-Detektorkreis 88, der beim Fehlen
von Fahrzeug- oder Fahrtgeschwindigkeitsimpulsen auf
den Zustand EIN übergeht bzw. aktiviert wird, einen
Transistor 89, ein Relais 90 und einen Gegenkopplungs
kreis 91 zum Stabilisieren des durch die elektro
magnetische Spule 87 des Durchsatz-Regelventils 13
fließenden Stroms. Im allgemeinen kann ein Zustand,
bei dem die Maschinendrehzahl mindestens 2000/min bei
Fahrtgeschwindigkeit gleich Null beträgt, nicht vor
liegen. Wenn daher ein solcher Zustand für 5-10
Sekunden oder mehr andauert, wird entschieden, daß
irgendeine Störung (z. B. eine Störung in der Fahrtge
schwindigkeit-Impulsanlage oder im Durchsatz-Regel
ventilsystem) aufgetreten ist; in diesem Fall wird
die Stromzufuhr zum Durchsatz-Regelventil 13 (zur
elektromagnetischen Spule 57) durch Aktivierung des
Relais 90 unterbrochen.
Mittels dieser Steuerschaltung wird also die Stromzu
fuhr zum Durchsatz-Regelventil 13 bei einer Störung
unterbrochen, wobei sich das Lenkrad bei hoher Fahr
geschwindigkeit, wenn auch schwerer, dennoch betätigen
läßt (wodurch eine Ausfallsicherheitsfunktion geboten
wird).
Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend be
schriebenen Servolenkanlage näher erläutert. Wenn das
Lenkrad aus seiner Neutralstellung nach rechts oder
links gedreht und damit die relative Winkelauslenkung
der Eingangswelle 21 gegenüber dem Ventilkörper 27 ver
größert wird, steigt der Ausgangsöldruck des
Lenkventils 2 (d. h. Förderdruck der Ölpumpe 1)
PP längs einer quadratischen Kurve gemäß Fig. 26 an.
Der Einfluß dieses Förderdrucks Pp der Ölpumpe 1 macht
sich selbst in der Leitung 7d an der Stromabseite der
Durchgänge 7a, 7b und 7c und im Druckregelventil 12
an der Stomaufseite der Drosseln b und e, dem Durch
satz-Regelventil 13 und den Kammern 6 der Reaktions
kolben 5 bemerkbar, so daß der Öldruck Pc im Durchgang
7d entsprechend ansteigt.
Das Druckregelventil 12 regelt den Förderdruck Pb der
Ölpumpe 1 entsprechend einem Führungs- oder Steuer
druck in der Hilfssteuerleitung 7d₁ an der Stromab
seite dieses Ventils zwecks Lieferung eines geregelten
Öldrucks Pc, der auf einen Wert entsprechend
einem höchsten Öldruck begrenzt ist; außerdem regelt
das Ventil 12 den höchsten Druck des geregelten Öl
drucks Pc gemäß Fig. 29 entsprechend einem Hauptsteuer-
Öldruck in der Leitung 7f₁ an der Stromabseite des
Durchsatz-Regelventils 13.
Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, liefert
die Steuervorrichtung oder -schaltung 15 einen Strom
i=1 A (vgl. Fig. 29) zum Durchsatz-Regelventil 13 nach
Maßgabe eines vom Fahrzeug-Geschwindigkeitsgeber 14
gelieferten Impulssignals, woraufhin der Tauchkolben
42 und der Schieber 51 in die untere Endstellung ver
lagert (bis zur Stellung L gemäß Fig. 1 verschoben)
werden, so daß nur der Durchgang 50a gemäß Fig. 21 mit
der Leitung 7f an der Stromaufseite der
Drossel d über die Durchgänge 51a, 51b und 52b an der
Seite des Schiebers 51 in Verbindung steht und damit
der Öldruck im Durchgang 7f gleich dem Öldruck Pc in der
Leitung 7d wird. Wenn im Stillstand des Fahrzeugs
das Lenkrad nach rechts oder links gedreht wird, be
ginnt der Öldruck Pc in der Leitung 7d anzusteigen. Da
bei steigt auch der Öldruck in der Leitung 7f entsprechend
an. Dieser Öldruck wird seinerseits über die Haupt
steuerleitung 7f₁ zum Steuer-Schieber 41 (d. h.
zu seinem Ende kleineren Durchmessers) des Druckregel
ventils 12 übertragen, so daß der Schieber 41 in Rich
tung der Pfeile gemäß Fig. 9(II) verschoben wird.
Gleichzeitig drückt das die Ringnut 41b des Schiebers
41 durchströmende Drucköl den Schieber 41 aufgrund der
unterschiedlichen Druckbeaufschlagungsflächen in Rich
tung der Pfeile gemäß Fig. 9(II). Andererseits steht
die der Feder 44 benachbarte Seite mit der Niederdruck
leitung 8b in Verbindung, so daß der Schieber 41
gegen die Kraft der Feder 44 fortlaufend hochfährt
(d. h. sich in Richtung L in Fig. 1 bewegt), wobei der
Öffnungsgrad der durchgehenden Öffnung 40b′ fortlaufend
abnimmt; wenn der den Schieber 41 nach oben drängende
Öldruck und die entgegenwirkende Kraft der Feder 44 gleich groß
sind, bleibt der Schieber 41 stehen. In diesem
Zustand wird die maximale Größe des Öldrucks Pc in der
Leitung 7d (in den Kammern 6 der Reaktionskolben
5) am kleinsten. Wenn das Lenkrad weiter nach rechts
(oder links) gedreht wird und der Öldruck Pp in den
Leitungen 7a, 7b und 7c weiter ansteigt, verlagert
sich im Druckregelventil 12 der Steuer-Schieber 41 im
Sinne einer weiteren Verkleinerung der Öffnungsfläche
der durchgehenden Öffnung 40b′ aufgrund einer Differenz
in der Druckbeaufschlagungsfläche für den auf die Ring
nur 41b einwirkenden Öldruck Pp, so daß der Öldruck
Pc in der Leitung 7d kontinuierlich auf dem erwähnten
konstanten niedrigen Pegel gehalten wird. Wenn daher
die erwähnte relative Winkelverschiebung oder -aus
lenkung vergrößert und damit ein großer Ausgangsöl
druck Pp geliefert wird, wird das durch den Öldruck Pc
in den Kammern 6 der Reaktionskolben 5 und den Torsions
winkel des Drehstabs 22 bestimmte Lenkrad-Drehmoment
T nicht sehr groß (vgl. Kurve A in Fig. 27). Obgleich,
wie erwähnt, der Öldruck Pc in der Leitung 7d bei einer
Lenkradbetätigung bei Fahrzeugstillstand niedrig ist,
weil sich der Schieber 51 (Fig. 21) in einer unteren
Stellung befindet, ist die vierte Drossel c blockiert,
so daß kein Arbeits- oder Drucköl durch die Leitung 7e
fließt. Der Öldruck in der Führungs- oder Steuerleitung 7e₁ des
Umschaltventils erreicht daher dieselbe Größe wie der
Druck Pc; aufgrund dieses Drucks öffnet das Umschalt
ventil 11 die Überbrückungsleitung 7b gegen die Kraft
der Feder 33, und das Umschaltventil 11 wird in der
Stellung L gemäß Fig. 1 gehalten. In Fig. 1 ist das
Umschaltventil 11 in der Stellung H dargestellt.
Wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit ge
fahren wird, empfängt die Steuervorrichtung 15 ein vom
Geschwindigkeitsgeber geliefertes Impulssignal, und
sie gibt einen Strom entsprechend der augenblicklichen
Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. einen Strom von i=0,8 A,
zum Durchsatz-Regelventil 13 ab, um den Tauchkolben
52 und den Schieber 51 aus der unteren Endstellung
über eine Strecke entsprechend dieser Stromgröße hoch
zufahren (gemäß Fig. 1 nach rechts zu verlagern) und
damit den Öffnungsgrad des Öldurchgangs 50a an der Seite
der Hülse 50 gemäß Fig. 21 zu verkleinern. Zu diesem
Zeitpunkt bleiben die Drossel c und der Durchgang 50b
an der Seite der Hülse 50 weiterhin blockiert, und auf
grund der Verkleinerung des Querschnitts des Durch
gangs 50a wird die Durchsatzmenge Q₃ durch die Drossel
d im Vergleich zur Durchsatzmenge durch den Öldurch
gang 50a im beschriebenen Stillstandszustand verkleinert
(die Strömungs- oder Durchsatzmenge Q₄ beträgt in
diesem Zustand nahezu Null). Es ist darauf hinzuweisen,
daß in dem Maße eine Reduzierung dieser Durchsatzmenge Q₃ erfolgt wie durch
eine Vergrößerung der Durchsatzmenge Q₅ über die Drossel
e zur Niederdruckleitung 8b ausgeglichen wird.
Da die Durchsatzmenge Q₃ (Q₄0) des aus dem Durchsatz-
Regelventil 13 ausströmenden Drucköls im Vergleich zur
Durchsatzmenge über den Öldurchgang 50a im beschriebenen
Stillstandzustand reduziert ist, ist der Öldruck in der
Leitung 7f an der Stromaufseite der Drossel d kleiner
als im Stillstandzustand.
Bei beginnender Drehung des Lenkrads nach rechts (oder
links) bei niedriger Fahrgeschwindigkeit beginnt der
Öldruck Pc in der Leitung 7d anzusteigen. Dabei steigt
auch der Hauptführungs-Öldruck in der Leitung 7f an. Dieser
Öldruck wird seinerseits über die Hauptführungsleitung
7f₁ zum Schieber 41 (zu seinem dünneren Ende) des
Druckregelventils 12 übertragen, so daß der Schieber
41 in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 9(II) verschoben
wird. Gleichzeitig drängt das die Ringnut 41b durch
strömende Drucköl den Schieber 41 in Richtung der
Pfeile gemäß Fig. 9(II) aufgrund einer Differenz der
Druckbeaufschlagungsfläche. Andererseits steht die
Seite an der Feder 44 mit der Niederdruckleitung
8b in Verbindung, so daß der Schieber 41 gegen die
Kraft der Feder 44 fortlaufend hochfährt (in Richtung
L in Fig. 1) und sich der Öffnungsgrad der durchgehen
den Öffnung 40b′ fortlaufend verkleinert; wenn der den
Schieber 41 nach oben verlagernde Öldruck und die Feder
kraft der Feder 44 im Gleichgewicht miteinander sind,
bleibt der Schieber 41 stehen. Der das dünnere Ende
des Schiebers 41 beaufschlagende Öldruck ist jedoch
kleiner als der Druck im erwähnten Stillstandzustand,
so daß die Strecke der Aufwärtsverlagerung des Schiebers
um einen entsprechenden Betrag verkleinert ist (der
Querschnitt der durchgehenden Öffnung 40b′ um den ent
sprechenden Betrag vergrößert ist) und der Öldruck Pc
im Durchgang 7d und in den Kammern 6 der Reaktions
kolben 5 größer wird als im beschriebenen Stillstand
zustand. Dieser Zustand bleibt anschließend erhalten;
wenn nämlich das Lenkrad weiter nach rechts (oder links)
gedreht wird und damit zu einem weiteren Anstieg des
Öldrucks Pp in den Leitungen 7a-7c führt, wobei
der Öldruck in der Ringnut 41b anzusteigen bestrebt
ist, wird im Druckregelventil 12 der Schieber 41 zur
Verkleinerung des Querschnitts der durchgehenden Öffnung
40b′ weiter verschoben, so daß demzufolge der Öldruck
Pc in der Leitung 7d kontinuierlich auf einer konstanten
Größe gehalten wird, die größer ist als der Öldruck
im Stillstandzustand.
Wenn mithin durch Vergrößerung der erwähnten relativen
Winkelauslenkung ein großer Förderdruck Pp geliefert
wird, wird das Lenkrad-Drehmoment T, obgleich es größer
wird als im Stillstandzustand, nicht so groß wie unter
den noch zu beschreibenden Bedingungen hoher Fahrge
schwindigkeit.
Wenn das Fahrzeug mit vorbestimmter Geschwindigkeit
oder Beschleunigung in einen Zustand hoher Fahrge
schwindigkeit gebracht wird, liefert die Steuervor
richtung 15 in Abhängigkeit von einem vom Geschwindig
keitsgeber 14 übertragenen Signalimpuls oder Impuls
signal einen Strom i=0 (vgl. Fig. 29) zum Durchsatz-
Regelventil 13, um den Tauchkolben 52 und den Steuer-
Schieber 51 mittels der Feder 60 bis zur oberen End
stellung (Stellung H gemäß Fig. 1) hochzufahren, wo
bei nur die vierte Drossel c (Fig. 21) mit der Leitung
7f an der Stromaufseite der ersten Drossel d über
die Durchgänge 51a, 51b und 52b an der Seite des Schiebers
51 in Verbindung steht. In diesem Augenblick ist die
vierte Drossel c voll geöffnet, und während die Strömungs-
oder Durchsatzmenge Q₄ über die vierte Drossel c zunimmt,
steigt sie im Vergleich zur Durchsatzmenge bei niedriger
Fahrgeschwindigkeit nur geringfügig an. Andererseits
wird die Durchsatzmenge Q₃ über den Öldurchgang 50a
nahezu zu Null, so daß die Durchsatzmenge durch diesen
Anlagenteil eine Mindestgröße erreicht. Es ist darauf
hinzuweisen, daß diese Verkleinerung der Durchsatz
menge durch eine weitere Vergrößerung der Öldurchsatz
menge Q₅ durch die dritte Drossel e zur Niederdruck
leitung 8b ausgeglichen wird (vgl. Fig. 31). Da
die Durchsatzmenge des aus dem Durchsatz-Regelventil
13 austretenden Drucköls, wie erwähnt, auf eine Mindest
größe reduziert wird, wird der Hauptführungs-Öldruck in der
Leitung 7f an der Stromaufseite der ersten Drossel
d am kleinsten. Da dieser Öldruck über die Leitung
7f₁ zum Druckregelventil 12 übertragen wird, nimmt der
Öldruck Pc, dessen größter Wert durch das Druckregel
ventil 12 begrenzt wird, den maximalen Wert an (vgl.
Fig. 24).
Wenn das Lenkrad bei hoher Fahrgeschwindigkeit nach
rechts (oder links) gedreht wird, beginnt der Öldruck
Pc in der Leitung 7d anzusteigen. Dabei steigt auch der
Öldruck in der Leitung 7f an. Da jedoch der Öldurchgang
50a blockiert ist, ist die Größe des Druckanstiegs
äußerst klein. Dieser Öldruck wird seinerseits über die
Hauptführungsleitung 7f₁ zum Steuer-Schieber
41 (d. h. zu seinem Ende kleinsten Durchmessers) über
tragen, so daß der Schieber 41 in Richtung der Pfeile
gemäß Fig. 9(II) verschoben wird. Gleichzeitig drückt
das die Ringnut 41b des Schiebers 41 durchströmende
Drucköl den Schieber 41 aufgrund einer Druckbeauf
schlagungsflächendifferenz in Richtung der Pfeile gemäß
Fig. 9(II). Der Teil an der Seite der Feder 44 steht
andererseits mit der Niederdruckleitung 8b in Ver
bindung, so daß sich der Schieber 41 allmählich gegen
die Kraft der Feder 44 aufwärts (in Richtung L gemäß
Fig. 1) bewegt, so daß der Querschnitt der durchgehenden
Öffnung oder Bohrung 40b′ allmählich bzw. fortlaufend
verkleinert wird; wenn der den Schieber 41 in der ge
nannten Pfeilrichtung verlagernde Öldruck einen Gleich
gewichtszustand mit der Kraft der Feder 44 erreicht,
bleibt der Schieber 41 stehen. Der die kleinere axiale Endfläche
des Schiebers 41 beaufschlagende Öldruck nimmt jedoch einen
Minimalwert an, so daß die Auswärtsbewegungsstrecke des
Schiebers 41 sehr klein (und damit der Öffnungsgrad
der durchgehenden Bohrung 40b′ groß) ist und der
Wert des Öldrucks Pc in der Leitung 7d (in den Kammern
6 der Reaktionskolben 5) maximal wird.
Da andererseits die Drossel c gegenüber dem Öldurchgang
51a offen ist, nimmt bei niedrigem Förderdruck Pp, ins
besondere in der Nähe der Neutralstellung des Lenkrads,
der Umschaltventil-Steuer- oder -Führungsdruck in der Leitung
7e zwischen den Drosseln d und c ab, und dieser
niedrigere Druck wird über die Umschaltventil-Steuer-
oder Führungsleitung 7e₁ zum Schieber 31 des Umschaltventils
11 übertragen; demzufolge verschiebt sich der Steuer-
Schieber 30 unter Schließung der Überbrückungsleitung
7b abwärts (Stellung H in Fig. 1), so daß das von der
Ölpumpe 1 gelieferte Drucköl über die Haupt-Drossel
a zum Lenkventil 2 geliefert wird und
der Förderöldruck Pp um bzw. auf eine vorgegebene Druck
größe erhöht wird. Dies bedingt, daß selbst im Fall
keiner Lenkradbewegung (Neutralstellung des Lenkrads)
bei hoher Fahrgeschwindigkeit der Öldruck Pp in den
Leitungen 7a-7c im Vergleich zum Öldruck im Still
stand oder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ansteigt
(vgl. Pp1 gemäß Fig. 27). Dieser Öldruck wird über das
Druckregelventil 12 und die Öldurchgänge 7d und 7d₂
zu den Kammern 6 der Reaktionskolben 5 übertragen, so
daß das "Lenkgefühl" (in den Händen des Fahrers) bei
kleinen Lenkradwinkeln bei hoher Fahrgeschwindigkeit
verbessert werden kann.
Wenn das Lenkrad (ständig) weiter nach rechts oder
links gedreht wird, steigt der Förderdruck Pp in den
Leitungen 7a-7c weiter an, und der Öldruck Pc
in der Leitung 7d steigt ebenfalls, ähnlich wie vorher
beschrieben, weiter an. Wenn der Öldruck in der Leitung
7e zwischen den Drosseln b und c über eine vorgegebene
bzw. Sollgröße (preset value) ansteigt und damit die über
die Führungsleitung 7e₁ auf den Schieber 30
wirkende Kraft größer wird als die Federkraft der Feder
33, verschiebt sich der Schieber 30 des Umschaltventils
11 unter Öffnung der Überbrückungsleitung 7b aufwärts
(vgl. Stellung L gemäß Fig. 1). Wenn das Lenkrad auch
nach Erreichen des eben beschriebenen Zustands weiter
nach rechts oder links gedreht wird, steigt der Öldruck
in den Leitungen 7a-7c weiter an. Das Druckregel
ventil 12 regelt jedoch den Öffnungsgrad bzw. Quer
schnitt der durchgehenden Öffnung 40b′, und der Öldruck
Pc in der Leitung 7d kann somit ständig auf dem höchsten
konstanten Pegel gehalten werden. Das Lenkrad-Dreh
moment T, bei dem ein großer Förderdruck Pp durch Ver
größerung der erwähnten relativen Winkelauslenkung ge
liefert wird, wird demzufolge groß (vgl. Kurve B in
Fig. 27).
Bei der beschriebenen Servolenkanlage gemäß der Er
findung wird somit die Bewegung eines Lenkrads über
einen Drehstab 22 auf ein Lenkventil 2
übertragen, um einen Arbeitszylinder 3 in einer ge
wünschten oder vorgesehenen Lenkrichtung zu betätigen,
und zwar durch Umschaltung einer von einer Ölpumpe 1
zum Lenkventil 2 verlaufenden Hochdruckleitung
7a und einer von Lenkventil 2 zu einem Ölbehälter
4 verlaufenden Niederdruckleitung 8a, wobei ein
Teil des über die Hochdruckleitung 7a strömenden
Arbeits- oder Drucköls zu einem Reaktionskolben 5 zur
Hemmung oder Begrenzung (restrain) der Torsion des
Drehstabs 22 geleitet wird. Vom Mittelbereich der
Durchgänge 7a-7c zweigen parallele Leitungen 7e
und 7e′ ab. In einer (7e) der parallelen Leitungen
7e und 7e′ ist eine zweite Drossel(öffnung) b vorge
sehen. Ein Durchsatz-Regelventil 13 dient zum Aus
tragen des von den parallelen Leitungen gelieferten
Drucköls entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw.
proportional zu dieser. Eine erste Drossel d liefert
einen Hauptsteuer- bzw. -Führungsdruck in Abhängigkeit
von der Durchsatzmenge an der Stromabseite des Durch
satz-Regelventils 13, und ein durch diesen Führungsdruck
betätigtes Druckregelventil 12 dient zur Regelung des
Öldrucks in der Leitung 7d zum Reaktionskolben 5 auf
eine konstruktiv vorgebbare Größe,
die bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Im
Stillstand des Fahrzeugs ist daher der den Reaktions
kolben 5 beaufschlagende Druck am kleinsten. Bei einer
Lenkbewegung im Fahrzeugstillstand kann demzufolge das
Lenkventil 2 mit einer nur geringen Lenk
kraft (Lenkrad-Drehmoment) angesteuert werden.
Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit steigt der den
Reaktionskolben beaufschlagende Öldruck an. Bei hoher
Fahrgeschwindigkeit muß daher das Lenk
ventil 2 mit einer vergleichsweise großen Lenkkraft
angesteuert werden, so daß unter diesen Bedingungen
ein zufriedenstellendes "Lenkgefühl" (Lenkungs-Rück
stellkraft) gewährleistet wird.
Da weiterhin der Ausgangsdruck (Pumpen-Förderdruck)
Pp über das Druckregelventil 12 zum Reaktionskolben
5 übertragen wird, zeigt der Ausgangsöldruck Pp eine
lineare Charakteristik in bezug auf das Lenkrad-Dreh
moment T innerhalb eines Lenkbereichs im Fahrzustand,
wie durch die Kurve B in Fig. 27 dargestellt. Das bei
den bisherigen Servolenkanlagen häufig auftretende
Gefühl für einen zu großen Lenkradeinschlag wird damit
vermieden, so daß das Lenken bei fahrendem Fahrzeug
erheblich stabilisiert wird und der Lenkvorgang mit
einem entsprechenden "Lenkgefühl" erfolgen kann.
Da weiterhin in der Neutralstellung des Lenkrads bei
hoher Fahrgeschwindigkeit der den Reaktionskolben 5
beaufschlagende Öldruck mittels des Umschaltventils
11 um eine vorbestimmte Größe erhöht werden kann, wird
unter diesen Bedingungen ein gutes Gefühl für die
Neutral- bzw. Mittenstellung des Lenkrads geboten.
Da bei einem großen Lenkradausschlag bei hoher Fahrge
schwindigkeit weiterhin das Umschaltventil 11 zum
Öffnen der Überbrückungsleitung 7b betätigt wird,
kann der Ausgangsöldruck Pp über das Lenk
ventil 2 ohne Reaktions- bzw. Gegenwirkverluste den
Arbeitszylinder 3 beaufschlagen. Während der durch die
Drossel a und das Schließen des Umschaltventils 11 be
wirkte Druckanstieg einerseits die Rückstellwirkung
bei hoher Fahrgeschwindigkeit verbessert, hat er anderer
seits einen Druckabfall im Arbeitszylinder 3 zur Folge.
Erfindungsgemäß kann jedoch ein Druckabfall bei einer
Lenkradbetätigung bei hoher Fahrgeschwindigkeit, bei
welcher der Arbeitszylinder 3 eine über der vorgegebenen
Größe liegende Ausgangsleistung benötigt, vermieden
werden und damit die Rückstellwirkung bzw. das Gegen
wirkgefühl lediglich im Bereich der Neutralstellung
des Lenkrads, in welchem der Ausgangsöldruck niedrig
ist, zuverlässig erhöht und damit das Lenkkraftgefühl
verbessert werden.
Die Servolenkanlage enthält weiterhin eine Drossel e
zur Regelung der Strömungs- oder Durchsatzmenge des
von der Stromabseite des Druckregelventils 12 zur Nieder
druckleitung 8b strömenden Öls in Abhängigkeit
von der Erhöhung oder Verringerung der Durchsatzmenge
des von der ersten Drossel d an der Stromabseite des
Durchsatz-Regelventils 12 zur Niederdruckleitung
8b strömenden Öls in der Weise, daß bei einer Ver
ringerung der letzteren Durchsatzmenge die erstere
Durchsatzmenge vergrößert wird und umgekehrt und damit
die vorher beschriebenen Wirkungen erzielt werden
können.
Weiterhin wird die Durchsatzmenge des Drucköls von der
Hochdruckleitung 7a zum Lenkventil
2 konstant gehalten und damit die Steuer- oder Regel
charakteristik des Lenkventils 2 stabilisiert, wenn
die Drucköl-Durchsatzmenge von der Hochdruckleitung
7a zum Reaktionskolben 5 nahezu konstant gehalten wird.
Erfindungsgemäß ist jedoch eine Drossel e zur Regelung
der Durchsatzmenge des Drucköls von der Stromabseite
des Druckregelventils 12 zur Niederdruckleitung
8b entsprechend der Erhöhung oder Verkleinerung der
Durchsatzmenge des Drucköls von der ersten Drossel d
an der Stromabseite des Durchsatz-Regelventils 13 zur
Niederdruckleitung in der Weise vorgesehen, daß
bei einer Verringerung der letzteren Durchsatzmenge
die erstere Durchsatzmenge vergrößert werden kann und
umgekehrt. Demzufolge kann die Gesamt-Drucköldurchsatz
menge von der Leitung für den Reaktionskolben 5 zur
Niederdruckleitung
nahezu auf
konstanter Größe gehalten werden, wodurch gewährleistet
wird, daß die Steuer- oder Regelcharakteristik
des Lenkventils 2 stabilisiert werden
kann.
Bei der beschriebenen Servolenkanlage ist weiterhin
ein Ölfilter 70 an der am weitesten stromauf gelegenen
Stelle eines von der Hochdruckleitung 7a zum Reaktions
kolben 5 abzweigenden Steuerhydraulikölsystems
vorgesehen, wodurch die im folgenden beschriebenen
Wirkungen erzielt werden. Obgleich ein derartiges Filter
an einem Einlaß (vgl. die mit dem Pfeil in Fig. 4
markierte Stelle) der Hochdruckleitung 7a im
Ventilgehäuse 20 angeordnet werden könnte, um einen
Eintritt von Fremdkörpern in das Steuersystem zu ver
hindern, müßte in diesem Fall das Filter große Ab
messungen besitzen, weil es hierbei von der gesamten,
von der Pumpe gelieferten Ölmenge durchströmt werden
würde. Dagegen kann das Filter 70 gemäß
den Fig. 22 bis 24 an der Aussparung 40b (vgl. Fig. 9
und 13) in der Hülse 40 des Druckregelventils 12, d. h.
am Einlaß (stromaufseitigste Stelle) der Leitung
des beschriebenen Steuersystems montiert sein, so daß
ein Eindringen von Fremdkörpern, wie Staub o. dgl., in
das Steuersystem ohne die Notwendigkeit für ein großes
Filter verhindert werden kann.
Die beschriebene Servolenkanlage kann darüber hinaus
mit kompakten Abmessungen ausgebildet werden, weil die
einzelnen Ventile 2, 11, 12 und 13 in ein und dasselbe
Ventilgehäuse 20 eingebaut sind, der Ventilkörper 27
des Lenkventils 2 auf der Achse der Ein
gangswelle 21 an der Lenkradseite angeordnet ist, das
Durchsatz-Regelventil 13 und das Druckregelventil 12
in Reihe miteinander auf einer anderen Achse ange
ordnet sind, die parallel zur Achse der Eingangswelle
21 liegt, und das Umschaltventil 11 auf einer weiteren
Achse liegt, die ihrerseits parallel zur Eingangswelle
liegt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
die Strömungs- oder Durchsatzregelung durch das Durch
satz-Regelventil 13, welches das über die parallelen
Leitungen 7e und 7e′ zugeführte Drucköl
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. proportional
zu dieser austrägt, gleichmäßig bzw. stufenlos er
folgen kann, weil die Hülse des Durchsatz-Regelventils
13 mit zwei Öldurchgängen 50a und 50b versehen ist,
welche die Hülse 50 durchsetzen und mit den be
schriebenen parallelen Leitungen 7e bzw. 7e′ ver
bunden sind, und an der Außenumfangsfläche des Schiebers
51 des Durchsatz-Regelventils 13 der Öldurchgang 51a
vorgesehen ist, welcher selektiv mit einem der ge
nannten Öldurchgänge 50a und 50b verbindbar ist und
dabei den Öffnungsgrad des einen dieser Öldurchgänge
verkleinert und gleichzeitig den Öffnungsgrad des
anderen Öldurchgangs vergrößert, wenn sich der Steuer-
Schieber 51 in axialer Richtung verschiebt.
Aufgrund der Anordnung des Durchsatz-Regelventils
(Solenoidventils) 13 in Zusammenwirken mit der Feder 60 zur Vorspannung
seines Schiebers 51 in der Hülse 50 in der Lage, die einer hohen Fahrgeschwindigkeitsstellung entspricht,
einer elektromagnetischen Spule (Solenoid) 57 zum Ver
schieben des Schiebers 51 in die Niedriggeschwindig
keitsstellung entgegen der Vorspannungskraft der Feder
60 sowie der Steuervorrichtung oder -schaltung 15 zur
Lieferung eines großen Stroms zum Solenoid 57 bei
niedriger Fahrgeschwindigkeit und eines kleinen Stroms
bei hoher Fahrgeschwindigkeit werden die beschriebenen
Wirkungen ebenfalls gewährleistet. Wie eingangs er
wähnt, tritt normalerweise kaum ein Zustand auf, bei
dem bei stillstehendem Fahrzeug die Maschinendrehzahl
2000/min oder mehr beträgt. Wenn daher ein solcher Zu
stand für 5-10 s oder mehr andauert, so wird ent
schieden, daß irgendeine Störung (z. B. in einem Fahr
zeuggeschwindigkeit-Impulsgebersystem oder in einem
Durchsatzmengen-Regelventilsystem) aufgetreten ist
und dabei das Relais 90 aktiviert wird, um die Strom
zufuhr zum Durchsatz-Regelventil 13 (zur elektromagne
tischen Spule 57) zu unterbrechen. In einem solchen
Fall wird bei Fahrt mit hoher Geschwindigkeit lediglich
die Lenkung schwergängiger (Ausfallsicherheitsfunktion),
so daß die Servolenkung diesbezüglich Betriebs
sicherheit bietet.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Servolenkanlage
ist, daß das Durchsatz-Regelventil 13 mit dem Tauch
kolben 52, der Feder 60 zur Vorbelastung des Tauch
kolbens 52 in seine Hochgeschwindigkeitsstellung und
der elektromagnetischen Spule 57 zur Verlagerung des
Tauchkolbens 52 in seine Niedriggeschwindigkeits
stellung gegen die Vorbelastungskraft der Feder 60
versehen ist, der Steuer-Schieber 51 lose um den Tauch
kolben 52 herum aufgesetzt ist, und das Element 54 zur
Befestigung oder Festlegung des Schiebers 51 am Tauch
kolben sowie der verschieblich und flüssigkeitsdicht
um den Schieber 51 herum angeordneten Hülse 50 vor
gesehen ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine
Fertigungsgenauigkeit in der Größenordnung von einigen
Mikrometern zwischen Hülse 50 und Schieber 51 er
forderlich ist. Andererseits ist der Tauchkolben 52
in das Gehäuse 20 mittels einer Anzahl von Teilen an
der Seite des elektromagnetischen Ventils 57 des Durch
satz-Regelventils 13 eingebaut. In der Praxis ist es
daher nahezu unmöglich, die Achse des Tauchkolbens 52
innerhalb des genannten Fertigungsgenauigkeitsbereichs
mit der Achse des Schiebers 51 auszufluchten. Er
findungsgemäß ist daher der Steuer-Schieber 51 mit
einem geringfügigen Spiel auf den Tauchkolben 52 auf
geschoben, so daß eine etwaige Mißausrichtung an der
Seite des Tauchkolbens 52 von diesem Spiel aufgefangen
werden kann und nicht auf den Schieber 51 übertragen
wird; die Hülse 50 und der Schieber 51 können daher
in einem einwandfreien Zusammenbauzustand gehalten
werden. Hierdurch wird die gleichmäßige bzw. ruckfreie
Arbeitsweise des Durchsatz-Regelventils 13 mit der
elektromagnetischen Spule 57 und dem Tauchkolben 52
verbessert. Wenn der in das aus magnetischem Werkstoff
bestehende Element 63 einzupressende Tauchkolben 52
aus einem nicht-magnetischen Werkstoff besteht, können
sich eventuell im Drucköl enthaltene Fremdkörper, wie
Eisenstaub o. dgl., nicht im Öldurchgang im Tauchkolben
52 absetzen, so daß auch diesbezüglich die Betriebs
sicherheit des Durchsatz-Regelventils verbessert wird.
Die Außendurchmesser (D₁ und D₂ gemäß Fig. 21) der
Hülse 50 des Durchsatz-Regelventils 13 sind längs der
Einbaurichtung in das Ventilgehäuse 20 fortlaufend
verkleinert, und in der Außenumfangsfläche der Hülse
50 sind Ringnuten für O-Ringe 62 ausgebildet. Beim
Einschieben der Hülse 50 in das Ventilgehäuse 20 kann
somit ein Verklemmen der O-Ringe 62, indem diese aus
den betreffenden Ringnuten herausgedrückt werden, ver
mieden werden, wodurch gleichzeitig die Öldichtigkeit
zwischen Ventilgehäuse 20 und Hülse 50 verbessert wird.
Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Hülse 50
wird bei ihrem Einbau zusammen mit den O-Ringen 62 in
die entsprechende Bohrung des Ventilgehäuses 20 auch
der Reibungswiderstand herabgesetzt, so daß sich die
Hülse 50 leicht in die zugeordnete Bohrung des Ventil
gehäuses 20 einsetzen läßt.
Die Ausbildung der Öldurchgänge oder -leitungen bei
der erfindungsgemäßen Servolenkanlage kann deshalb
kompakt sein, weil das Druckregelventil 12 die Hülse
40 und den Schieber 41 aufweist, in der Außenumfangs
fläche der Hülse 40 die Aussparung 40b und die Öffung
40b′, die mit der am weitesten stromauf gelegenen Seite
des Öldurchgangs von der Hochdruckleitung zum Reaktions
kolben in Verbindung stehen, die mit dem einen
(7e) der parallelen Leitungen kommunizierende Aus
sparung 40d und die Drossel d sowie die mit der Seite
des Reaktionskolbens kommunizierende Aussparung 40e
und die Öffnung 40e′ vorgesehen sind und weiterhin die
Verbindungsaussparung 40c und die Öffnungen 40c′ und
40c′′ ausgebildet sind und in der Außenumfangsfläche
des Steuer-Schiebers 41 die voneinander unabhängigen
Ringdurchgänge bzw. -nuten 41a und 41b ausgebildet sind,
die im Zusammenwirken mit der Innenumfangsfläche der
Hülse 40 festgelegt werden, so daß die Drossel b und
die Öffnung 40e′ mit dem Ringdurchgang 41b, die Öffnung
40c′ mit dem Ringdurchgang 41a, die Öffnung 40c′′ mit
dem Ringdurchgang 41b in Verbindung bringbar sind und
die Öffnung 40b′ mit dem Ringdurchgang 41a kommuni
zieren oder diesem gegenüber blockiert sein kann, und
zwar in Abhängigkeit von der Bewegung des Steuer-
Schiebers 41.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Servolenkanlage
ist weiterhin, daß mehrere Rückstell- oder Reaktions
kolben 5 in gleichen gegenseitigen Umfangsabständen
um die Eingangswelle 21 herum angeordnet sind (vgl.
Fig. 3, 33 und 34). Wenn nämlich die Reaktionskolben
5 nicht um den Drehstab 22 herum angeordnet wären,
welcher die Eingangswelle 21 mit der Welle 23
verbindet, wäre keine Neutralstellung-Rückstellhalte
kraft vorhanden, und wenn dabei versucht werden würde,
die Lenkradrückstellkraft unter Fahrbedingungen zu
vergrößern, wäre die Lenkkraft bei stehendem Fahrzeug
zu groß. Da jedoch um die Eingangswelle 21 herum mehrere
Reaktionskolben 5 angeordnet sind und ein in Abhängig
keit von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal ge
regelter Öldruck zu den Kammern 6 hinter den be
treffenden Reaktionskolben 5 geleitet wird, kann die
Lenkkraft bei stehendem Fahrzeug klein sein, die Mittel
stellung-Haltekraft (des Lenkrads) und das "Lenkge
fühl" (Lenkrad-Rückstellkraft) im Fahrzustand ver
größert und damit eine feinfühligere Lenkung gewähr
leistet werden. Bei der bisherigen Anlage (vgl. Fig. 32)
sind mehrere Gegenwirkkolben a so angeordnet, daß sie
die beiden Flügel- oder Lappenabschnitte einer Ein
gangswelle b von gegenüberliegenden Seiten her zwischen
sich verklemmen. Erfindungsgemäß sind dagegen mehrere
Reaktionskolben 5 (vgl. Fig. 3, 33 und 34) radial und
mit gleichen Umfangsabständen voneinander um die Ein
gangswelle 21 herum angeordnet. Diese beiden Anordnungen
der Reaktionskolben unterscheiden sich demzufolge be
züglich Wirkungsweise und Vorteilen auf die im folgen
den beschriebene Weise. Um zunächst den Gegenwirk
effekt (reaction effect) zu erläutern, läßt sich das
Torsions-Drehmoment T′ bei der bisherigen Anordnung
gemäß Fig. 32 durch folgende Gleichung ausdrücken:
(Zahl der Gegenwirkkolben=n; Zahl der effektiven oder
wirksamen Kolben n/2).
Andererseits läßt sich das Torsions-Drehmoment (torsion
torque) T bei der in Fig. 33 dargestellten erfindungs
gemäßen Reaktionskolbenanordnung durch folgende Gleichung
ausdrücken:
T = n · p · r
(Zahl der Gegenwirkkolben=n; Zahl der
effektiven oder wirksamen Kolben = n)
somit gilt:
Die Gegenwirkeffekte lassen sich damit anhand der
folgenden Gleichung vergleichen:
Mit anderen Worten: Selbst wenn bei den beiden An
ordnungen die Zahl der Gegenwirkkolben jeweils gleich
groß ist, läßt sich durch Wahl eines kleinen Winkels R
die Beziehung T<T′ realisieren. Im folgenden sind
Beispiele für das Verhältnis der Torsions-Drehmomente
aufgeführt:
R = 30° | |
T/T′ = 3,46 | |
R = 45° | T/T′ = 2,0 |
R = 60° | T/T′ = 1,15 |
R = 75° | T/T′ = 0,54 |
Die folgende Beschreibung bezieht sich darauf, daß das
Torsions-Drehmoment T erfindungsgemäß beliebig bzw.
willkürlich eingestellt werden kann. Wenn die Eingangs
welle 21 gemäß Fig. 36 gegenüber der Welle 23
um den Winkel Φ (in sich) verdreht worden ist, wobei
die Flanken der Nuten in der Eingangswelle 21 als im
Querschnitt linear vorausgesetzt werden, verlagern sich
die Nut UVW in die Stellung U′V′W′ und der Berührungs
punkt zwischen den Reaktionskolben 5 und der Nut UVW
aus der Stellung A in die Stellung A′. Dies bedeutet,
daß sich der Reaktionskolben 5 über eine Strecke δ zu
rückzieht und die Berührungsstelle an der Nut sich von
A auf A′ verlagert. Das durch den Reaktionskolben 5
erzeugte Torsions-Drehmoment T kann daher durch Änderung
des Winkels R der Nut beliebig oder willkürlich so
eingestellt werden, daß die Berührungsstelle zwischen
dem Reaktionskolben 5 und der Nut im Bereich A-A′′ gemäß
Fig. 36 zu liegen kommt, unter der Voraussetzung, daß
A′′ einen Punkt bzw. eine Stelle auf der Linie UV dar
stellt, der bzw. die der Beziehung genügt.
Fig. 35 veranschaulicht beispielsweise einen Neutral
zustand des Reaktionskolbens 5. Andererseits veran
schaulicht Fig. 37 eine andere bevorzugte Ausführung
der Nut, bei welcher das Vorderende des Reaktions
kolbens 5 satt am mittleren Bodenteil der Nut aufliegt.
Fig. 38 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung
der Nut, bei welcher das Vorderende des Reaktions
kolbens 5 an den beiden Flanken der Nut anliegt. Die
Fig. 39, 40 und 41 veranschaulichen die Charakteristika
bzw. Kennlinien der Reaktionskolben 5 gemäß Fig. 35
und 36, Fig. 37 bzw. Fig. 38. Fig. 42 veranschaulicht
noch eine andere bevorzugte Ausführung, bei welcher
der Reaktionskolben 5 eine Kugelform besitzt. Bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 43 sind die Flanken der Nut
im Querschnitt linear, während der Reaktionskolben 5
einen Rotationskörper um eine Achse X-X darstellt, so
daß die Charakteristik oder Kennlinie des Torsions-Dreh
moments T beliebig bestimmt werden kann. Bei der
weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 44 besteht der
Reaktionskolben 5 aus einem Kolbenhauptteil 5a und
einem sphärischen bzw. kugelförmigen Körper 5b (in Form
getrennter Teile ausgeführt).
Fig. 45 zeigt eine andere Ausführungsform des Druck
regelventils 12, welches den zu beschreibenden Zweck
erfüllen soll. Bei der Servolenkanlage gemäß Fig. 1
bis 25 wird der Druck des von der Ölpumpe 1 gelieferten
Drucköls durch das Druckregelventil 12 und das Durch
satz-Regelventil (Solenoidventil) 13 geregelt, wobei
das Drucköl über die erste Drossel d und die Rücklauf
leitung 41d zum Behälter 4 zurückgeführt wird. Da bei
dieser Anordnung die erste Drossel d als feste Öffnung
eines konstanten Querschnitts ausgeführt ist, tritt
ein Unterschied im Ölstrom durch die Öffnungsteile des
Druckregelventils 12 zwischen den Lenkbedingungen bei
höherer Geschwindigkeit (20 km/h oder mehr), wenn das
Ventil mit einem niedrigen Druck (20 bar oder weniger)
arbeitet, und den Lenkbedingungen bei niedriger Ge
schwindigkeit (unter 20 km/h) oder bei stehendem Fahr
zeug auf, wenn das Ventil mit hohem Druck (30-60 bar)
arbeitet. Während bei einer Lenkradbetätigung bei einer
höheren Fahrgeschwindigkeit kein abnormales oder stören
des Geräusch (infolge der Ölströmung) auftritt, wenn
der Druck des von der Ölpumpe zum Druckregelventil 12
geförderten Öls unter 20 bar liegt, tritt ein solches
abnormales bzw. störendes Strömungsgeräusch bei Lenk
radbetätigung bei niedriger Fahrgeschwindigkeit oder
bei stehendem Fahrzeug auf, weil das Öl von der Öl
pumpe mit einem Druck von 30 bar oder mehr zum Druck
regelventil 12 geliefert wird, und zwar deshalb, weil
das Drucköl unmittelbar vor seiner Absperrung im Druck
regelventilteil in einen Strahlströmungszustand im
Druckregelventil 12 übergeht.
Mit der Ausführungsform gemäß Fig. 45 soll dieses
Strömungsgeräusch weitgehend unterdrückt werden. Die
Ausführungsform gemäß Fig. 45 kennzeichnet sich durch
ein Druckregelventil 12, in welchem ein erster Tauch
kolben 41′ mit einer Anzahl von verteilten Drosseln
bzw. Drosselöffnungen f₁, f₂ und f₃ verschiebbar ge
führt ist; weiterhin ist ein zweiter Tauchkolben 41′′
mit einem den Drosseln f₁-f₃ gegenüberstehenden Durch
gang g vorgesehen, wobei zwischen die beiden Tauch
kolben 41′ und 41′′ eine Druckfeder 100 eingefügt ist.
Die Zahl der (auf Abstände) verteilten Drosseln f₁-f₃
ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Zahl
beschränkt. In Fig. 45 sind weiterhin ein Getriebe
gehäuse 101 und ein Draht-Sprengring 102 dargestellt.
Das Druckregelventil 12 gemäß Fig. 45 arbeitet wie
folgt: Da bei einer Lenkradbetätigung bei höherer Fahr
geschwindigkeit (20 km/h oder mehr) das von der Öl
pumpe 1 zum Druckregelventil 12 gelieferte Öl unter
einem Druck von 20 bar oder weniger steht, tritt der
in Fig. 45 dargestellte Zustand auf, in welchem der
Tauchkolben 41′ vom Tauchkolben 41′′ getrennt ist. Da
bei verschiebt sich das Druckregelventil 12 im Ge
häuse 20 unter Öffnung und Schließung des Durchgangs
bzw. der Öffnung 41a, während das Arbeits- oder Druck
öl aus der Mehrfachdrossel f₁-f₃ in die Rücklauf
leitung 41d einströmt. Da unter den angegebenen Be
dingungen der Druck des von der Ölpumpe 1 gelieferten
Öls niedrig ist, geht das Arbeits- oder Drucköl im Be
reich der Öffnung 41a nicht auf einen Strahlströmungs
zustand (jet flow condition) über, so daß auch kein
abnormales Strömungsgeräusch entsteht.
Bei niedriger Fahrgeschwindigkeit (unter 20 km/h) oder
bei stehendem Fahrzeug wird dagegen das Drucköl von
der Ölpumpe 1 zum Bereich des Druckregelventils 12 mit
einem Druck von 30 bar oder mehr gefördert, wobei der
Tauchkolben 41′ in enge Berührung mit dem Tauchkolben
41′′ gelangt, weil der Öldruck über einen Führungs- oder
Steuerdruckgang 7c₁ einen Stufenabschnitt 41f beauf
schlagt, wobei nur die Drossel f₁ wirksam ist und damit
ein Druckunterschied in diesem Bereich entsteht und
das Druckregelventil 12 einfach unter Schließung der
Öffnung 41a arbeitet. Die Öldurchsatzmenge durch die
Öffnung 41a wird daher verringert. Bei Lenkradbetätigung
bei niedriger Fahrgeschwindigkeit oder bei stehendem
Fahrzeug kann daher die Öffnung 41a im Bereich des
Druckregelventils 12 ohne weiteres abgesperrt oder ge
schlossen werden, weil die den Schieber 41 gemäß Fig. 45
nach links drängende Kraft durch Erzeugung eines Druck
unterschieds im Bereich der Mehrfachdrossel vergrößert
werden kann; infolgedessen wird die Durchsatzmenge ver
ringert, so daß das Drucköl, das dabei im Bereich der
Öffnung 41a in den Strahlströmungszustand übergeht bzw.
in diesem Bereich hindurchgepreßt wird, zu einem frühen
Zeitpunkt abgesperrt und damit die Entstehung eines
Strömungsgeräusches verhindert werden kann. Da bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 45 weiterhin im Druckregel
ventil die Tauchkolben 41′ und 41′′ angeordnet und
durch Verbindung der variablen Drossel mit der Ölrück
laufleitung integrierbar sind, kann die Anordnung in
vorteilhafter Weise kompakt ausgebildet sein, wobei
keine getrennten Rohrleitungen erforderlich sind. Die
betreffende Vorrichtung läßt sich daher kostengünstig
herstellen.
Claims (16)
1. Servolenkanlage, mit einer mit einem Lenkrad verbundenen
Eingangswelle (21), einem Drehstab (22) zur Übertragung
der Drehung der Eingangswelle auf eine Ausgangswelle (23a),
einem Lenkventil (2), in welchem Öldurchgänge in Ab
hängigkeit von einer Drehwinkeldifferenz zwischen Ein
gangs- und Ausgangswelle umschaltbar sind, einem mit der
Ausgangswelle verbundenen Arbeitszylinder (3), einer
Hochdruckleitung (7a) zur Zufuhr des von einer Ölpumpe
(1) gelieferten Arbeits- oder Drucköls zum Arbeits
zylinder (3) über das Lenkventil (2), einer Niederdruck
leitung (8a) zum Rückführen des Drucköls vom Arbeitszy
linder (3) zu einem Ölbehälter (4) über das Lenkventil
(2), einer zwischen Eingangs- und Ausgangswelle eingefügten
Reaktionskolbenanordnung (5) zur Hemmung der Drehwinkel
differenz zwischen beiden Wellen mittels einer Hemmkraft,
einer von der Hochdruckleitung (7a) abzweigenden und mit
dem Reaktionskolben kommunizierenden Steuerleitung
(7c-7f), und einem in die Steuerleitung eingeschalteten
Druckregelventil (12) zur Regelung des Öldrucks in der
Weise, daß er einem vorbestimmten Höchstdruck gleich oder
kleiner als dieser ist, gekennzeichnet durch
ein an der Stromabseite des Druckregelventils (12) an geordnetes Durchsatz-Regelventil (13) zur Regelung einer Durchsatzmenge in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwin digkeit, mit größter Durchsatzmenge bei kleiner Fahr geschwindigkeit und kleinster Durchsatzmenge bei großer Fahrgeschwindigkeit,
eine erste Drossel (d) zur Verbindung der Stromabseite des Durchsatz-Regelventils (13) mit der Niederdruck leitung (8a) und
eine Steuerleitung (7f₁) zur Übertragung eines an der Stromaufseite der ersten Drossel (d) erzeugten Steuer drucks zum Druckregelventil (12).
ein an der Stromabseite des Druckregelventils (12) an geordnetes Durchsatz-Regelventil (13) zur Regelung einer Durchsatzmenge in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwin digkeit, mit größter Durchsatzmenge bei kleiner Fahr geschwindigkeit und kleinster Durchsatzmenge bei großer Fahrgeschwindigkeit,
eine erste Drossel (d) zur Verbindung der Stromabseite des Durchsatz-Regelventils (13) mit der Niederdruck leitung (8a) und
eine Steuerleitung (7f₁) zur Übertragung eines an der Stromaufseite der ersten Drossel (d) erzeugten Steuer drucks zum Druckregelventil (12).
2. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchsatz-Regelventil (13) die Durchsatzmenge
durch Wählen mindestens einer von zwei parallelen Steuer
leitungen (7e, 7e′), die an der Stromabseite des Druck
regelventils (12) angeordnet sind und von denen einer
eine zweite Drossel (c) enthält, regelt.
3. Servolenkanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im Durchsatz-Regelventil (13) die eine, mit der
zweiten Drossel (c) versehene Steuerleitung (7c) mittels
der Vorbelastungskraft einer Feder (60) und der andere
durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms durch ein
Solenoid (58) wählbar ist.
4. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Hilfs-Steuerleitung (7d₁) vorgesehen ist,
welche den stromabseitig des Druckregelventils (12)
herrschenden Öldruck auf dieses Druckregelventil (12)
zurückführt.
5. Servolenkanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchsatz-Regelventil (13) eine Hülse (50) mit zwei
Öldurchgängen (50a, 50b), die jeweils mit einer der
beiden parallelen Steuerleitungen (7e, 7e′) kommunizieren,
und einen verschiebbar in der Hülse geführten Steuer-
Schieber (51) mit einem Öldurchgang (51a) zur Verbindung
einer in ihm vorgesehenen durchgehenden Öffnung (51b)
mit mindestens einem der beiden Öldurchgänge (50a, 50b)
in der Hülse aufweist.
6. Servolenkanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Fahrzeug-Geschwindigkeitsgeber (14) zur Lieferung
eines einer Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen
elektrischen Signals und eine auf dieses Signal anspre
chende Steuervorrichtung (15) zur Lieferung eines Min
deststroms zum Solenoid (57) des Durchsatz-Regelventils
(13) bei hoher Fahrgeschwindigkeit und eines maximalen
Stroms bei einer Fahrgeschwindigkeit gleich Null vorge
sehen sind.
7. Servolenkanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (15) einen Motor-Drehzahl
geber (81) zur Lieferung eines der Motordrehzahl
proportionalen elektrischen Signals, einen Zeitgeberkreis
(87), der dann, wenn die Motordrehzahl mindestens einer
vorbestimmten Drehzahl entspricht, durch dieses Signal
gesetzt und durch ein von einem Signal entsprechend
einer Fahrgeschwindigkeit Null verschiedenes Signal rück
gesetzt wird, und einen Leitungsabschalt-Detektorkreis
(88) zur Erfassung eines Leitungsunterbrechungszustands
nach Ablauf einer vorbestimmten, durch den Zeitgeberkreis
(87) vorgegebenen Zeit zwecks Beendigung der Stromzufuhr
zum Solenoid (57) aufweist.
8. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchsatz-Regelventil (13) einen durch ein
Solenoid (57) antreibbaren Tauchkolben (52), einen lose
(mit Spiel) um den Bereich eines freien Endes des
Tauchkolbens (52) herum aufgesetzten Steuer-Schieber
(51), ein Haltemittel (54) zur axialen Festlegung des
Schiebers (51) in einem Befestigungszustand und eine
Hülse (50) aufweist, in welche der Schieber (51) öldicht
eingesetzt ist und die in einem Ventilgehäuse (20)
festgelegt ist, wobei mehrere in der Hülse (50) ausge
bildete Öldurchgänge (50a, 50b) unter Öffnung und
Schließung durch die Hülse (50) steuerbar sind.
9. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchsatz-Regelventil (13) eine in ein Ventil
gehäuse (20) eingesetzte und darin gehaltene Hülse (50)
aufweist, deren Durchmesser sich an der Außenumfangs
fläche in Einschubrichtung stufenweise fortlaufend ver
kleinert und bei welcher in an den einzelnen Stufen der
Außenumfangsfläche ausgebildete Ringnuten jeweils O-Ringe
(62) eingesetzt sind.
10. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckregelventil (12) ein Ventilgehäuse (20)
mit mehreren in diesem gebohrten Steuerleitungen (7a, 7b,
7c, 7d, 7e, 8a, 8b), eine in das Ventilgehäuse (20) ein
gesetzte und darin gehaltene oder festgelegte Hülse (40),
die mit einer Anzahl von aussparungsartigen Öldurchgängen
(40a, 40b, 40c, 40d, 40e) an solchen Stellen versehen ist,
daß diese Öldurchgänge einander in Axial- oder Umfangs
richtung nicht überlappen, und einen verschiebbar in der
Hülse (40) angeordneten, mit einer Anzahl von ringförmigen
Durchgängen (41a, 41b, 41c) versehenen Steuer-Schieber (41)
aufweist, wobei die Steuerleitungen (7a, 7b, 7c, 7d, 8a, 8b)
im Ventilgehäuse (20) über die aussparungsartigen Öl
durchgänge (40a-40c) zweckmäßig miteinander in Ver
bindung bringbar sind.
11. Servolenkanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ölfilter (70) in den aussparungsartigen Öldurch
gang (40b) an der am weitesten stromauf gelegenen Stelle
des Steueröldurchgangs in der das Druckregelventil (12)
bildenden Hülse (40) vorgesehen ist.
12. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckregelventil (12) eine in einem Ventilgehäuse
(20) festgelegte Hülse (40) mit einem Öldurchgang (40b′),
der mit einer im Ventilgehäuse (20) gebohrten Steuer
leitung (7c) kommuniziert, einen verschiebbar in der
Hülse (40) geführten Steuer-Schieber (41) mit je einem
Abschnitt größeren und kleineren Durchmessers, in wel
chem ein mit einer Niederdruckleitung (8b) kommunizie
render Öldurchgang (41c) ausgebildet ist, einen im weite
ren Abschnitt des Schiebers (41) ausgebildeten ringförmigen
Öldurchgang (41a) zum gesteuerten Öffnen und Schließen
einer Steuerleitung (7c), einen zwischen dem weiteren
und dem dünneren Abschnitt ausgebildeten und mit der
Steuerleitung (7c) in Verbindung stehenden Öldurchgang
(41b), eine an der einen Stirnfläche des Schiebers (41)
in zusammengedrücktem Zustand angeordneten Feder (44) zur
Vorbelastung des Schiebers (41) im Sinne eines Öffnens
der Steuerleitung (7d) und ein mit einer ersten Drossel
(d) versehenes Element (45) aufweist, das am stromaufsei
tigen Ende eines Öldurchgangs (41d) des Schiebers (41)
befestigt ist, um den Schieber (41) im Sinne eines
Öffnens des Öldurchgangs durch einen Durckunterschied in
Abhängigkeit von einer Strömungs- oder Durchsatzmenge
zu betätigen.
13. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Ventilgehäuse (20) eine Hülse (40) festge
legt ist, die einer mit einem im Ventilgehäuse ausgebil
deten Steuerleitung (7c) kommunizierenden Öldurchgang (40b)
aufweist, daß in der Hülse (40) ein zylindrischer Steuer-
Schieber (41) mit je einem einen größeren und einen
kleineren Durchmesser besitzenden Abschnitt verschiebbar
geführt ist, daß im weiteren Abschnitt des Schiebers (41)
ein ringförmiger Öldurchgang (41a) zum gesteuerten
Öffnen und Schließen des Öldurchgangs (40b) ausgebildet
ist, daß zwischen dem weiteren und dem dünneren Abschnitt
ein mit dem Öldurchgang (41a) in Verbindung stehender
ringförmiger Öldurchgang (41b) ausgebildet ist, daß an
einer Stirnfläche des Schiebers (41) eine Feder (44) zum
Vorbelasten des Schiebers (41) im Sinne eines Öffnens des
Öldurchgangs (40b) in zusammengedrücktem Zustand ange
ordnet ist, daß im Schieber (41) Tauchkolben (41′ und
41′′) in Reihe miteinander angeordnet sind, daß zwischen
dem Tauchkolben (41′, 41′′) eine Feder (100) in zusammen
gedrücktem Zustand vorgesehen ist, daß im Tauchkolben
(41′) ein mit dem Öldurchgang (40b) kommunizierender
Öldurchgang (41f) mit einer unterschiedlichen Öldruck
beaufschlagungsfläche ausgebildet ist, daß im Tauchkolben
(41′) an der Seite des Tauchkolbens (41′′) mehrere (auf
Abstände) verteilte Drosseln (f₁, f2, f₃) ausgebildet sind
und daß eine Drosselanordnung mit einer ersten, im Tauch
kolben (41′′) ausgebildeten Drossel (d) vorgesehen ist,
wobei dann, wenn in einem Hochdruck-Öldurchgang ein auf
einen Öldurchgang (41) einwirkender Öldruck ansteigt,
der Tauchkolben (41′) gegen die Vorbelastungskraft der
Feder (100) in Richtung auf den Tauchkolben (41′′) ver
schoben wird, um nur einen Teil der verteilten Drosseln
(f₁, f₂, f₃) im Tauchkolben (41′) mit der ersten Drossel
(d) im Tauchkolben (41′′) in Verbindung treten zu lassen
und damit die Durchsatzmenge durch die erste Drossel (d)
im Sinne einer Verringerung zu steuern.
14. Servolenkanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine in der Hochdruckleitung angeordnete Hauptdrossel (a),
eine Überbrückungsleitung (7b) zum Überbrücken der
Stromauf- und der Stromabseite der Hauptdrossel (a) und
eine in der Überbrückung angeordnete Öldruck-Erhöhungs
einrichtung (11) zum Schließen der Überbrückung zwecks
Erhöhung des Öldrucks in der gesamten Steuerleitung
(7c-7b) nur dann, wenn der Öldruck an der Stromabseite
des Druckregelventils (12) gleich groß oder kleiner ist
als eine vorbestimmte kleinste Druckgröße.
15. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ventilanordnung (2, 11, 12, 13) vorgesehen ist,
in welcher drei Zylinder mit parallel zueinander ausge
richteten Achsen in einem Ventilgehäuse (20) ausgebildet
sind, daß der Drehstab (22) im Inneren der Eingangswelle
(21) angeordnet und am einen Ende fest mit den einen
Ende der Eingangswelle (21) verbunden ist und mit dem
anderen Ende über das andere Ende der Eingangswelle (21)
hinausragt, daß mit dem anderen Ende des Drehstabs (22)
ein die Ausgangswelle bildendes Ritzel (23a) verbunden
ist, daß das Lenkventil (2) um die Eingangswelle (21)
herum angeordnet ist, daß im ersten Zylinder mehrere
radial an der Seite des Ritzels (23a) und um den Umfang
des unteren Endabschnitts der Eingangswelle (21) herum
angeordnete Reaktionskolben (5) vorgesehen sind, deren
Vorsprünge oder Fortsätze in Axialnuten (21a) in der
Eingangswelle eingreifen, daß das Druckregelventil (12)
zur Lieferung eines von der Hochdruckleitung (7a) abge
zweigten, zu den Reaktionskolben (5) zu übertragenden
Steueröldrucks und das an der Stromabseite des Druck
regelventils (12) vorgesehene Durchsatz-Regelventil (13)
in Reihe miteinander im zweiten Zylinder angeordnet sind
und daß im dritten Zylinder ein die Öldruck-Erhöhungs
einrichtung bildendes Umschaltventil (11) angeordnet ist,
welches die Überbrückung in Abhängigkeit vom Öldruck an
der Stromabseite des Druckregelventils (12) öffnet und
schließt.
16. Servolenkanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Steuerleitung (7d₃) eine dritte Drossel (e)
zur Verbindung des anderen (7e′) der beiden parallelen
Steuerleitungen (7e, 7e′) mit der Niederdruckleitung (8b)
angeordnet ist.
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FR2575989B1 (fr) * | 1984-12-26 | 1989-08-04 | Nippon Seiko Kk | Dispositif de commande de force de direction pour systeme de direction assistee |
DE3690102C2 (de) * | 1985-03-01 | 1991-06-20 | Koyo Seiko K.K., Osaka, Jp | |
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JPS6259166A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 動力舵取装置に於ける操舵力制御装置 |
DE3701271C2 (de) * | 1986-02-04 | 1995-10-05 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Vorrichtung zum fahrgeschwindigkeitsabhängigen Verändern der Unterstützungswirkung einer Servolenkung |
US4759420A (en) * | 1987-07-16 | 1988-07-26 | General Motors Corporation | Steering gear with speed sensitive detent switch |
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JPS5143529A (en) * | 1974-10-14 | 1976-04-14 | Honda Motor Co Ltd | Sharyono doryokusokosochi |
GB2014795B (en) * | 1978-02-20 | 1982-06-16 | Jidosha Kiki Co | Electro-mechanical converters and control apparatus for power steering units utilizing the same |
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GB2141083A (en) | 1984-12-12 |
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