DE3744313A1 - Variables servolenksystem - Google Patents
Variables servolenksystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein variables Servo
lenksystem für Fahrzeuge und insbesondere ein hydrauli
sches Steuerventil zur Verwendung in einer variablen Ser
volenkung, in der es wünschenswert ist, daß sich das Maß
der Lenkunterstützung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit oder
mit einer anderen Variablen bezogen auf den Fahrbetriebs
zustand des Fahrzeuges ändert.
Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung reichte bereits
die folgenden Patentanmeldungen ein:
- 1. EP-Anmeldung 02 45 794 und
- 2. DE-Patentanmeldung P 37 33 102.7, eingereicht am 30. September 1987.
Weitere Patentanmeldungen wurden von der Anmelderin in der
Bundesrepublik Deutschland unter Beanspruchung der folgen
den Prioritäten eingereicht:
- 3. japanische Patentanmeldung 61-3 13 519 v. 27. 12. 86,
- 4. japanische Patentanmeldung 61-3 13 521 v. 27. 12. 86,
- 5. japanische Patentanmeldung 61-3 13 517 v. 27. 12. 86,
- 6. japanische Patentanmeldung 61-3 13 518 v. 27. 12. 86.
Ein Servolenksystem kann als unter drei Antriebsbedingun
gen in Betrieb befindlich charakterisiert werden. Erstens
während eines Geradeaus-Vorwärtsantriebes bei mittleren
bis hohen Geschwindigkeiten, wobei die Kraftanforderungen
an das Lenksystem äußerst niedrig sind und der Grad der
Lenkunterstützung, der durch das Lenkgetriebe gewährt
wird, sollte entsprechend minimiert sein, um die Rückkopp
lung eines Gefühles für das Straßen und Fahrverhalten des
Fahrzeuges von den Reifen zum Fahrer zu ermöglichen und
nicht zu beeinträchtigen. Zweitens während Kurvenfahrten
bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten, wobei eine pro
gressive Zunahme des Maßes der Lenkunterstützung mit dem
durch den Fahrer aufzubringenden Lenkdrehmoment wünschens
wert ist. Trotzdem sollten mittlere Lenkdrehmomente für
den Fahrer beibehalten werden, um ein Fahrgefühl des Fah
rers zu ermöglichen, das dem dynamischen Zustand des Fahr
zeuges entspricht. Drittens und schließlich während Lang
samfahrbewegungen oder Parkmanövern, wobei die Kraftanfor
derungen an das Lenksystem groß sein können und die Wie
dergabetreue bezüglich des übertragenen Straßen- und Fahrge
fühls in bezug auf das Lenksystem von geringerer Bedeutung
ist. Unter diesen Umständen ist es allgemein wünschenswert
ein hohes Maß an Kraft- bzw. Lenkunterstützung zu gewähren,
um hierdurch den Kraftaufwand (Lenkeingangsdrehmoment),
das durch den Fahrer geleistet werden muß, minimal zu hal
ten.
Die Anforderungen an optimale Ventileigenschaften und
-charakteristiken während der vorerwähnten drei
Fahrbedingungen stehen zueinander im Widerspruch. In der
Vergangenheit sind Versuche gemacht worden, die einander
widersprechenden Anforderungen des ersten und dritten
Fahrzustandes zu vermeiden, nämlich die Notwendigkeit, ein
niedriges Niveau der Unterstützung für hohe bis mittlere
Geschwindigkeiten bei Geradeausfahrt zu erreichen, während
ein hohes Maß an Unterstützung für Langsamfahren und
Parkmanöver erforderlich ist, und zwar durch Ausnutzen der
Tatsache, daß bei den meisten Ventilen der Grad der
Unterstützung sich mit der Ölströmung ändert.
Zum Beispiel wird
in einem der weithin verbreiteten Systeme die Servopumpe
veranlaßt, die Ölströmung zu vermindern, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
Dies beeinflußt jedoch nachteilig die Ventilleistung
während des zweiten, vorerwähnten Antriebszustandes,
nämlich während des Durchfahrens von Kurven bei mittleren
bis höheren Geschwindigkeiten, wobei ein progressives
Ventilansprechverhalten infolge der niedrigen Ölströmung
verschlechtert wird. Auch in den Fällen, in denen ein
solches Lenkmanöver ein rapides Drehen des Lenkrades
erfordert, kann eine niedrigere Pumpenströmung
unangemessen sein und die Servolenkung bzw.
Lenkunterstützung zeitweilig unwirksam machen.
In einem weiteren bekannten System, das in der JP 56-38 430
B2 gezeigt ist, ist ein Bypassweg mit einem veränderlichen
Strömungsventil zwischen beiden Enden des Kraftzylinders
angeschlossen und das variable Strömungsventil wird in Ab
hängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert, um
eine zunehmende Bypass-Strömung zu veranlassen, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Dies beeinflußt jedoch
die Ventilleistung während des zweiten Antriebszustandes,
wie er oben erwähnt ist, nachteilig, nämlich im Bereich
von mittleren bis hohen Geschwindigkeiten bei der Durch
fahrt von Kurven, in dem ein progressives Ventilansprech
verhalten infolge des geringen Zuwachses beeinträchtigt
ist.
Das zufriedenstellendste Verfahren hinreichender Ventil
leistung während allen drei der vorerwähnten Fahrbedingun
gen besteht darin, die Ventilcharakteristik durch die
Fahrzeuggeschwindigkeit abzustimmen bzw. anzupassen. Ein
System, das eine bessere Anpassung der Servoleistung mit
der Fahrzeuggeschwindigkeit gewährleistet, ist in der
US-PS 45 61 521 gezeigt und verwendet ein Drehventil mit
einem ersten und einem zweiten Ventilabschnitt. Ein
geschwindigkeits-sensitives Ventil wird verwendet, um den
Ölstrom von der Pumpe zum zweiten Ventilabschnitt zu steu
ern, so daß bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein paral
leler Strömungsweg zwischen dem Drehventil und der Pumpe
geschaffen und Öl sowohl zu dem ersten als auch zu dem
zweiten Ventilabschnitt verteilt wird. Bei niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeiten begrenzt das
geschwindigkeitssensitive Ventil die Ölströmung von der
Pumpe zu dem zweiten Ventilabschnitt. Während Parkmanövern
ist der erste Ventilabschnitt allein in üblicher Weise
wirksam und der zweite Ventilabschnitt ist entlastet und
nicht von der Pumpe mit Öl versorgt. Ein Übergang von
einem hohen Niveau der Lenkkraftunterstützung zu einem
niedrigen Niveau der Lenkkraftunterstützung und umgekehrt
wird durch einen kraftveränderlichen Schaltmagneten ausge
führt, der verwendet wird, um einen parallelen Strömungs
weg von der Pumpe zu dem zweiten Ventilabschnitt durch
eine variable Strömungsblende hindurch herzustellen. Ein
Geschwindigkeitserfassungsmodul steuert die Zylinderspule
bzw. den Schaltmagneten, um ein variables Drosselventil zu
öffnen oder zu schließen und somit allmähliche Änderungen
im Niveau der Lenkkraftunterstützung mit der Veränderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit zu schaffen.
Das Drehventil, das in diesem Servolenksystem verwendet
wird, enthält ein Ventilgehäuse mit einer kreisförmigen
Öffnung, die eine Ventilhülse aufnimmt. Innerhalb der
Ventilhülse ist ein inneres Ventil angeordnet. Das innere
Ventil ist mit einem ersten Satz von Längsnuten versehen,
die einen ersten Ventilabschnitt bilden und weist auch
einen zweiten Satz von Längsnuten auf, die einen zweiten
Ventilabschnitt bilden. Der erste und zweite Satz
Längsnuten ist übereinstimmend ausgerichtet mit einem
ersten und einem zweiten Satz von Innennuten, die jeweils
in der Innenwandung der Ventilgehäuse ausgebildet sind.
Dieser erste und zweite Satz von Innennuten ist jeweils
schwierig herzustellen und herauszuarbeiten und erfordert
fachmännisches Können, da sie in der Innenwandung der
Ventilhülse mit hoher Präzision ausgenommen werden müssen.
Dies verursacht umfangreichere Herstellungsschritte und
erhöht die Herstellungskosten.
Ein Ziel der Erfindung ist deshalb, die Schaffung einer
variablen Servolenkung, bei welcher die erörterten Mängel
beseitigt sind.
Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Hydraulikfluidsystem für ein variables Servo
lenksystem zu schaffen, daß mit einfach herzustellenden
Ventilnuten ausgebildet sein kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Hydraulikfluidsystem für ein variables Servo
lenksystem zu schaffen, dessen Servolenkeigenschaften mit
der Fahrzeuggeschwindigkeit oder mit einer anderen, auf
den Fahrbetriebszustand des Fahrzeuges bezogenen Variab
len ändern.
Erfindungsgemäß werden sowohl der stromaufliegende wie
auch der stromabliegende Teil von jeweils zwei parallelen
Strömungspfaden eines Strömungsverteilersystems durch ex
tern gesteuerte, eine veränderliche Strömungsöffnung auf
weisende Ventile modelliert.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind mehrere variable Strömungsöffnungen in Reihe ge
schaltet in jedem der beiden Strömungspfade an dem strom
abliegenden Ende des mit dem Servozylinder verbundenen
Ausgang vorgesehen. Eine der variablen Strömungsöffnungen
kann durch ein extern gesteuertes Ventil überbrückt wer
den. Das extern gesteuerte, eine variable Strömungsöff
nung aufweisende Ventil wird geöffnet, um die zugehörige
variable Strömungsöffnung zu überbrücken, wenn die Fahr
zeuggeschwindigkeit oder die auf den Fahrbetriebszustand
bezogene Variable sich ändert. Es sind zwei Bypasspfade
parallel zu den variablen Strömungsöffnungen in
den beiden Strömungspfaden an dem stromaufseitigen Ende
des mit dem Servozylinder verbundenen Kanales vorgesehen,
wobei jeder Bypasspfad mit einer variablen Strömungsöff
nung und einem extern gesteuerten Ventil verbunden sind,
welche miteinander in Reihe geschaltet sind. Dies extern
gesteuerte Ventil zur Überbrückung der variablen Strö
mungsöffnungen wird geöffnet, nachdem das zuerst erwähnte
extern gesteuerte Ventil geöffnet wurde, wenn die Fahr
zeuggeschwindigkeit oder die andere, von dem Fahrbe
triebszustand des Fahrzeuges abhängige Variable ansteigt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind meh
rere variable Strömungsöffnungen in Reihe an jedem der
beiden Strömungspfade an dem stromabseitigen Ende des mit
dem Servozylinder verbundenen Kanales vorgesehen, wobei
eine der variablen Strömungsöffnungen durch ein extern
gesteuertes Ventil überbrückt werden kann. Das extern ge
steuerte Ventil wird geöffnet, um die zugehörige variable
Strömungsöffnung zu überbrücken, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit oder die vom Fahrbetriebszustand des Fahr
zeuges abhängige Variable variiert. Ein Bypasspfad mit
zwei variablen Strömungsöffnungen und einem extern ge
steuerten Ventil ist mit beiden Enden des Servozylinders
verbunden. Dieses extern gesteuerte Ventil wird geöffnet,
nachdem das oben erwähnte extern gesteuerte Ventil geöff
net wurde, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder einige
andere von der Betriebsweise des Fahrzeuges abhängige Va
riablen angestiegen sind.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung an
hand eines Blockschaltbildes,
Fig. 2(a) bis 2(d) Diagramme, die darstellen, wie sich die Öff
nungsflächen der variablen Strömungsöffnungen
abhängig von einem Lenkeingangsdrehmoment (T)
ändern,
Fig. 2(e) bis 2(g) Diagramme, die zeigen, wie sich die Öffnungs
flächen der extern gesteuerten Ventile gegen
über der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ändern,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drehbares Steuer
ventil mit einem in Fig. 1 gezeigten Strömungs
verteilersystem,
Fig. 4 in einer perspektivischen Ansicht eine Ventil
hülse mit einem inneren Ventilkörper,
Fig. 5 ein Diagramm, aufgestellt nach einem Längsschnitt
entlang der Linie V-V aus Fig. 4,
Fig. 6 ein Diagramm, das Kurven der Servounterstützung
gegenüber den Lenkeigenschaften bei geringen und
hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten zeigt,
Fig. 7 bis 11 verschiedene Ausführungsformen des Strö
mungsverteilersystems.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für einen Hydraulik
fluidkreis, der eine Ölpumpe 10 als Hydraulikfluidquelle,
einen Behälter 11 als Fluidreservoir und ein Steuerventil
13 enthält, das ein Strömungsverteilersystem 14 mit offe
ner Mitte umfaßt. Außerdem ist schematisch ein Lenkrad
15, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 und eine
Steuereinheit U dargestellt.
In herkömmlicher Weise umfaßt das Strömungsverteilersy
stem 14 zwei parallele Strömungswege L 2-L 3 und L 1-L 4,
die zwischen einem Pumpfluid-Zuführungsanschluß C A 1 und
einem Fluidrückführungsanschluß C A 2 erstrecken. Der Strö
mungspfad L 2-L 3 besitzt eine Zylinderverbindungsöffnung
C B 2, verbunden mit einer Zylinderkammer 12 R eines Servo
zylinders 12, während der andere Strömungspfad L 1-L 4 eine
Zylinderverbindungsöffnung C B 1 aufweist, die mit einer
Zylinderkammer 12 R des Servozylinders 12 verbunden ist.
In dem stromaufseitigen Abschnitt L 2 und dem stromabsei
tigen Abschnitt L 3 des Strömungspfades L 2-L 3 sind zwei
variable Strömungsdrosselstellen 1 R, 2 L vorgesehen. In
gleicher Weise sind in dem stromaufseitigen Abschnitt L 1
und dem stromabseitigen Abschnitt L 4 des anderen Strö
mungspfades L 1-L 4 zwei variable Strömungsdrosselstellen
1 L und 2 R vorgesehen. Diese variablen Strömungsdrossel
stellen 1 R, 2 L, 1 L, 2 R sind mit dem Lenkrad 15 wirkungs
verbunden, so daß, wenn sich das Lenkrad 15 in seiner
mittleren Ruhelage befindet, die Strömungsdrosselstellen
geöffnet sind, um eine uneingeschränkte parallele Fluid
strömung zwischen dem Fluidzuführungseinlaß C A 1 und dem
Fluidrückführungsauslaß C A 2 zu schaffen. Ein Drehen des
Lenkrades 15 im Uhrzeigersinn aus der mittleren Ruhestel
lung heraus veranlaßt die variablen Strömungdrosselstel
len 1 R und 2 R ihre Öffnungsquerschnitte zu verringern,
wenn das Lenkdrehmoment zunimmt, wobei die beiden anderen
variablen Strömungsdrosselstellen 1 L und 2 L offengehalten
sind. Eine Drehung des Lenkrades 15 im Gegenuhrzeigersinn
aus der mittleren Ruhelage heraus veranlaßt die variablen
Strömungsdrosselstellen 1 L und 2 L ihre Öffnungsquer
schnitte zu verringern, wenn das Lenkdrehmoment zunimmt,
wobei die anderen beiden variablen Drosselstellen 1 R und
2 R offengehalten sind.
Um die Ventilcharakteristiken zu modulieren, weisen so
wohl der stromaufseitige Abschnitt als auch der stromab
seitige Abschnitt eines jeden der beiden parallelen Strö
mungspfade L 2-L 3 und L 1-L 4 jeweils einen Bypasspfad auf.
Parallel zu der variablen Strömungsdrosselstelle 1 L ist
ein Bypasspfad mit einer variablen Strömungsdrosselstelle
3 L und einem extern gesteuerten Drosselventil 5 B vorgese
hen, die in Reihe geschaltet sind. Parallel zu der va
riablen Strömungsdrosselstelle 1 R ist ein Bypasspfad mit
einer variablen Strömungsdrosselstelle 3 R und einem ex
tern gesteuerten Drosselventil 5 A. Für die stromabseiti
gen Abschnitte L 3 und L 4 der Strömungspfade, ist eine va
riable Strömungsdrosselstelle 4 R in Reihe zu der va
riablen Strömungsdrosselstelle 2 R angeordnet. Ferner ist
in Reihe zu der variablen Strömungsdrosselstelle 2 L eine
weitere variable Strömungsdrosselstelle 4 L angeordnet.
Ein Bypasspfad L 5 ist mit einem Ende mit dem Strömungspfad
L 3 zwischen den variablen Drosselstellen 2 R und 4 R und an
dem gegenüberliegenden Ende mit dem Strömungspfad L 4 zwi
schen den variablen Strömungsdrosselstellen 2 L und 4 L
verbunden. Dieser Bypasspfad L 5 ist mit einem extern ge
steuerten Drosselventil 6 versehen. Die variablen Dros
selstellen 3 R, 4 R weisen Öffnungsquerschnitte A 3 und A 4
auf, die abnehmen, wenn während einer Drehung des Lenkra
des 15 im Uhrzeigersinn ein Lenkmoment T zunimmt. Die va
riablen Drosselstellen 3 L und 4 L besitzen Öffnungsflächen
A 3 und A 4, welche abnehmen, wenn während einer Drehung
des Lenkrades 15 im Gegenuhrzeigersinn das Lenkmoment T
ansteigt. Das extern gesteuerte Drosselventil 6 weist
eine Öffnungsfläche A 6 auf, die in Abhängigkeit von einem
elektrischen Strom I v 2 variiert, der von der Steuerein
heit U entsprechend einem empfangenen
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal D v des Geschwindigkeits
sensors 16 erzeugt wird. Die extern gesteuerten Drossel
ventile 5 A und 5 B weisen Öffnungsflächen A 5 auf, die in
Abhängigkeit von einem elektrischen Strom I v 1 variabel
sind, der von der Steuereinheit U erzeugt wird.
Wie aus den Fig. 2(e) und 2(f) ersichtlich ist, sind die
extern gesteuerten Drosselventile 5 a und 5 b während lang
samer und mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit vollständig
geschlossen und bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit voll
ständig geöffnet, während das extern gesteuerte Drossel
ventil 6 bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit geschlos
sen und bei mittlerer und hoher Fahrzeuggeschwindigkeit
vollständig geöffnet ist.
Wie die verschiedenen variablen Strömungsstellen 1 R, 1 L,
2 R, 2 L, 3 R, 3 L und 4 R und 4 L eingestellt werden, wird un
ter Bezugnahme auf die Fig. 2(a) bis 2(d) näher erläu
tert. Wie leicht aus der Fig. 2(a) ersichtlich ist, sind
die variablen Strömungsstellen 1 R und 1 L so ausgewählt,
daß sie eine Servounterstützung schaffen, die groß genug
ist für die Bedienung des Fahrzeuges bei geringen Ge
schwindigkeiten. Wie aus Fig. 2(b) ersichtlich ist, sind
die variablen Drosselstellen 2 R und 2 L so ausgewählt, daß
sie eine entsprechende Servounterstützung für Fahrzeugbe
wegungen bei mittleren Geschwindigkeiten bereitstellen.
Aus Fig. 2(c) ist ersichtlich, daß die variablen Drossel
stellen 3 R und 3 L so gewählt sind, daß sie eine Servoun
terstützung bereitstellen, die für hohe Geschwindigkeiten
niedrig genug ist.
Aus Fig. 2(d) ist ersichtlich, daß die variablen Strö
mungsstellen 4 R und 4 L im wesentlichen identische Charak
teristiken, wie die Drosselstellen 1 R und 1 L aufweisen
und somit eine Servounterstützung gewährleisten, die groß
genug ist für geringe Fahrzeuggeschwindigkeiten.
In den Fig. 3 und 5 ist ein Dreh-Steuerventil 20 be
schrieben, welches das Strömungsverteilersystem 14 ver
wendet. Das Drehventil 20 umfaßt ein Ventilgehäuse 21 mit
einer kreisförmigen Öffnung 21 a, welche eine Ventilhülse
22 aufnimmt, die mit einem Ritzel verbunden ist, welches
so ausgebildet ist, daß es in eine Zahnstange eingreifen
kann, die wiederum mit den Lenkgetriebehebeln zum Lenken
der Fahrzeugräder verbunden ist. In der Ventilhülse 22
ist ein innerer Ventilkörper 23 angeordnet. Der Ventil
körper 23 besitzt eine zentrale Öffnung, die einen Dreh
stab 24 aufnimmt, dessen oberes Ende mit einem Stift an
dem Wellenabschnitt des Ventilkörpers 23 befestigt ist.
Das untere Ende des Torsionsstabes 24, ist, wie in Fig. 3
zu sehen ist, mit dem Ritzel verbunden.
Bei dem in den Fig. 3 und 5 gezeigten Drehventil 20 sind
drei Sätze von Strömungsverteilersystemen 13 a, 13 b, und
13 c in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebil
det. Jedes dieser Strömungssysteme umfaßt zwei sich in
Längsrichtung erstreckende innere Nuten D 1 und D 2, die,
in gestrichelten Linien dargestellt, in der Zylinderin
nenwand der Ventilhülse 23 ausgebildet sind. Diese inne
ren Nuten D 1 und D 2 sind in Umfangsrichtung voneinander
beabstandet und durch einen Grat voneinander getrennt.
Zwischen den inneren Nuten D 1 und D 2 ist eine radiale
Öffnung M 4 ausgebildet, die mit einer äußeren Umfangsnut
N 4 in Verbindung steht, welche wiederum mit einer Pumpe
10 (vgl. Fig. 3) in Verbindung ist. Durch die Ventilhülse
23 hindurch sind ein Paar Öffnungen M 3 und M 5 gebohrt,
die axial von der Öffnung M 4 beabstandet sind. Diese ra
dialen Öffnungen M 3 und M 5 kommunizieren mit den inneren
Nuten D 2 bzw. D 1. Die radiale Öffnung M 5 kommuniziert mit
einer Umfangsnut N 5, welche selbst wiederum mit einer
rechten Zylinderkammer 12 R eines Servozylinders 12 (vgl.
auch Fig. 1) in Verbindung steht, während die andere ra
diale Öffnung M 3 mit einer Umfangsnut N 3 kommuniziert,
welche selbst mit einer linken Zylinderkammer 12 l eines
Servozylinders 12 in Verbindung steht. In der äußeren Um
fangswand der Hülse 22 ist eine sich in Längsrichtung er
streckende Hauptnut E 3 ausgebildet, welche dem Steg zwi
schen den beiden Nuten D 2 und D 1 gegenüberliegend ange
ordnet ist und mit der radialen Öffnung M 4 kommuniziert,
welche selbst wiederum mit der Pumpe 10 in Verbindung
steht. In der in Fig. 5 gezeigten mittleren Ruhelage
überlappt die Hauptnut E 3 die beiden angrenzenden inneren
Nuten D 2 und D 1. Ebenfalls in der inneren Wand der Ven
tilhülse 22 ausgebildet, ist ein Set relativ kurzer, in
nerer Verbindungsnuten D 4 und D 3. Die Nuten D 4 und D 5
(D 3) sind voneinander derart beabstandet, daß sie zwi
schen den beiden Nuten D 2 und D 1 liegen und von diesen
durch Stege getrennt sind. Gegenüber dem Steg zwischen
den inneren Nuten D 2 und D 4 und dem Steg zwischen den in
neren Nuten D 1 und D 3 sind relativ kurze Verbindungsnuten
E 4 bzw. E 2 ausgebildet. Eine Nut E 4 überlappt die beiden
angrenzenden inneren Nuten D 2 und D 4, während die andere
Nut E 2 die beiden angrenzenden inneren Nuten D 1 (und D 3)
überlappt. In der Außenwand des inneren Ventilkörpers 23
ist ein Satz relativ kurzer, sich längserstreckender Nu
ten E 5 und E 1 ausgebildet, die in Umfangsrichtung von den
angrenzenden Nuten E 4 bzw. E 2 beabstandet sind und die an
grenzenden inneren Nuten D 4 bzw. D 3 überlappen. Durch den
inneren Ventilkörper 23 sind ein Satz radialer Öffnungen
Q 2 und Q 1 gebohrt, welche sich von den Nuten E 5 und E 1
nach innen zu den Torsionsstab 24 aufnehmenden axialen
Mittenbohrung erstrecken. Diese axiale Mittenbohrung kom
muniziert mit einem Fluidbehälter 11 über eine durch die
Ventilhülse gebohrte radiale Leitung Q 3. Somit kommuni
zieren die Nuten E 5 und E 1 mit dem Fluidbehälter 11 und
dienen als Drainagenuten. Aus der vorangegangenen Be
schreibung wird deutlich, daß zwischen der Nut E 3 und den
Drainagenuten E 5 und E 1 ein ungehinderter Fluidstrom
strömen kann.
Im folgenden wird erläutert, wie die variablen Drossel
stellen 1 R, 1 L, 2 R und 2 L während einer Verschiebung des
inneren Ventilkörpers 23 relativ zur Ventilhülse 22 ange
ordnet sind. Für jedes der Verteilersysteme ist die va
riable Strömungsöffnung 1 R zwischen den Paßkanten der Nu
ten E 3 und D 1 ausgebildet. Die variable Strömungsstelle
1 L ist ausgebildet zwischen den Paßkanten der Nuten E 3
und D 2, während die variable Drosselstelle 2 R zwischen
den Paßkanten der Nuten D 2 und E 4 und die Drosselstelle
2 L zwischen den Paßkanten der Nuten D 1 und E 2 ausgebildet
sind. Weiterhin ist die variable Drosselstelle 4 R zwi
schen den Paßkanten der Nuten D 4 und E 5 ausgebildet, wäh
rend die variable Drosselstelle 4 L zwischen den Paßkanten
der Nuten D 3 und E 1 ausgebildet ist.
Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, steht die Umfangsnut N 4,
die stets über die Pumpe 10 mit Hydraulikfluid versorgt
wird, mit einer Leitung 50 in Verbindung, welche selbst
wiederum mit einer Stufenbohrung 52 an einem Abschnitt
größeren Durchmessers der Bohrung kommuniziert. Die Stu
fenbohrung 52 ist in dem Gehäuse 21 als Sackbohrung aus
gebildet. In dem Abschnitt mit dem verringerten Durchmes
ser der Stufenbohrung 52 ist eine Spindel 27 eines Mag
netventils 25 angeordnet. Die Spindel 27 ist durch eine
Feder 54 gegen einen Plunger 26 a eines eine Solenoidspule
26 b beinhaltenden Stellantriebs 26 vorgespannt, um die
Spindel 27 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung voreinzu
stellen. Der Stellantrieb 26 ist an einer Nabe 56 befe
stigt, die den Abschnitt mit dem größeren Durchmesser der
Stufenbohrung 52 dicht verschließt, um eine Kammer 58 zu
bilden. Um eine Strömungsverbindung zwischen der Kammer
und einer die Feder 54 aufnehmenden Kammer zu schaffen,
ist in der Spindel 27 ein axialer Durchgang 58 ausgebil
det. In der Wand des Bohrungsabschnitts mit dem verrin
gerten Durchmesser sind drei Ringnuten J B 2, J A 2 und J A 1
ausgebildet. Zwei äußere Nuten H B und H A und eine Schul
ter H C sind an der Außenwand der Spindel 27 ausgebildet.
Die Nuten H A steht mit dem axialen Durchgang 58 in Ver
bindung und erhält somit Hydraulikfluid von der Pumpe 10.
Wenn die Solenoidspule 26 b mit elektrischem Strom ver
sorgt wird, drückt der Plunger des Stellantriebs 26 die
Spindel 27 gegen die Feder 54, wodurch die Spindel 27
entsprechend der Stromstärke verschoben wird. Während
dieser Bewegung der Spindel 27 beginnt die Nut H B die Um
fangsnut J B 2 anfänglich zu überlappen. Nachdem die Spin
del 27 bereits einen gewissen Weg zurückgelegt hat, be
ginnen die Schultern H C und die Nut H A gleichzeitig die
Umfangsnuten J A 1 und J A 2 zu überlappen. Wenn die zugehö
rigen Umfangsnuten überlappt werden, kann Fluid zwischen
den Durchgängen 60 und 62 und von dem Durchgang 50 über
die Schulter H C und die Umfangsnut J A 1 zum Durchgang 64
und Fluid aus dem Durchgang 50 über den axialen Durchgang
58, die Nut H A und die Umfangsnut J A 2 zu einem Durchgang
66 strömen. Somit wirken die Schulter H C und die Umfangs
nut J A 1 zusammen, um ein variables Drosselventil 5 A zu
bilden. Die Nut H A und die Umfangsnut J A 2 bilden ein va
riables Drosselventil 5 B, während die Nut H B und die Um
fangsnut J B 2 ein variables Drosselventil 6 bilden. Da die
Stromstärke, mit der die Solenoidspule 26 b beaufschlagt
wird, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V
variiert, lassen sich die Ventilcharakteristiken errei
chen, wie sie in den Fig. 2(e) und 2(f) dargestellt sind.
In Fig. 5 ist zu erkennen, daß durch den die beiden inne
ren Nuten D 2 und D 4 voneinander trennenden Steg der Ven
tilhülse 23 eine radiale Öffnung M 2 gebohrt ist und daß
durch den die inneren Nuten D 1 und D 3 voneinander tren
nenden Steg der Ventilhülse 23 eine weitere radiale Öff
nung M 1 gebohrt ist. Die radialen Öffnungen M 2 und M 1
kommunizieren mit den Nuten E 4 bzw. E 2 und auch mit den
äußeren Umfangsnuten N 2 bzw. N 1 (vgl. Fig. 3), die selbst
wiederum mit den Durchgängen 60 bzw. 62 in Verbindung
stehen. Hieraus wird verständlich, daß über das variable
Drosselventil 6 eine Strömungsverbindung zwischen den Nu
ten E 4 und E 2 möglich wird.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist in der inneren Zylin
derwand der Ventilhülse 22 ein Satz relativ kurzer, sich
in Längsrichtung erstreckender innerer Nuten D 6 und D 5
ausgebildet. Die inneren Nuten D 6 und D 5 sind von den in
neren Nuten D 2 bzw. D 1 in der Weise beabstandet angeord
net, daß sie zwischen diesen liegen und durch Stege von
einander getrennt sind, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.
In der Außenwand des inneren Ventilkörpers 23 ist ein
Satz relativ kurzer Nuten E 7 und E 6 ausgebildet. Die Nut
E 7 liegt dem die inneren Nuten D 6 und D 2 voneinander
trennenden Steg gegenüber und überlappt die beiden inne
ren Nuten D 6 und D 2, während die andere Nut E 6 dem die
beiden inneren Nuten D 5 und D 1 voneinander trennenden
Steg gegenüberliegt und die beiden inneren Nuten D 5 und
D 1 überlappt. Durch den die beiden inneren Nuten D 6 und
D 2 voneinander trennenden Steg der Ventilhülse 22 ist
eine radiale Öffnung M 6 gebohrt, welche mit der inneren
Nut D 6 einerseits und mit einer äußeren Umfangsnut N 6 an
dererseits kommuniziert, welche selbst wiederum mit dem
Durchgang 66 in Verbindung steht (vgl. auch Fig. 3).
Durch den die inneren Nuten D 1 und D 5 voneinander tren
nenden Steg ist eine radiale Öffnung M 7 gebohrt, welche
einerseits mit der inneren Nut D 5 und andererseits mit
einer äußeren Umfangsnut N 7 kommuniziert, welche selbst
wiederum mit dem Durchgang 64 in Verbindung steht. Da,
wie oben beschrieben, die Durchgänge 64 und 66 mit dem
Durchgang 50 verbunden sind, der selbst über die variab
len Drosselventile 5 A bzw. 5 B mit der Pumpe 10 in Verbin
dung steht, kann ein paralleler Fluidstrom von der Pumpe
10 über die äußere Umfangsnut N 4 zu den inneren Nuten D 6
und D 7 (D 5) strömen, wenn die Drosselventile 5 A und 5 B
geöffnet sind. Während einer Relativbewegung des inneren
Ventils 23 zu der Ventilhülse 22 wird eine variable Dros
selstelle 3 R zwischen den Paßkanten der Nuten D 5 und E 6
ausgebildet, während zwischen den Paßkanten der Nuten D 6
und E 7 eine Drosselstelle 3 L ausgebildet wird.
Im folgenden wird auf die Fig. 1, 3 und 5 Bezug genommen,
wobei die Fig. 3 und 5 die Stellung der Teile zueinander
zeigen, wenn das Drehventil 20 sich in einer mittleren
Ruhelage befindet, während das Fahrzeug steht. Bei dieser
Betriebsbedingung sind alle extern gesteuerten Drossel
ventile 5 A, 5 B und 6 vollständig geschlossen. Das von der
Pumpe 10 geförderte Druckfluid wird durch die variablen
Drosselstellen 1 R, 2 L und 4 L in der einen Richtung und
durch die variablen Drosselstellen 1 L, 2 R und 4 R in der
entgegengesetzten Richtung aufgeteilt. Die Druckabfälle
bei einem Level von durch diese Öffnungen erzeugten Strö
mungswiderstand sind unter diesen Umständen im wesentli
chen Null. Das Drehventil 20 hat somit keine Wirkung auf
den Servozylinder 12 und somit keine Auswirkung auf das
Lenkungssystem.
Angenommen, daß alle extern gesteuerten variablen Dros
selventile 5 A, 5 B und 6 vollständig geöffnet sind, um bei
einer Bewegung des Fahrzeuges bei hohen Geschwindigkeiten
(vgl. Fig. 2(e) und 2(f)) die maximale Öffnungsfläche der
Drosselventile zu schaffen, wird in der mittleren Ruhela
ge das unter Druck stehende, die äußere Umfangsnut N 4 der
Ventilhülse 22 erreichende Fluid in zwei Ströme aufge
teilt, wobei der eine über die Öffnung M 4 zur Nut E 3 und
wovon der andere zu dem Abschnitt mit dem größeren Durch
messer der Stufenbohrung 52 gerichtet ist. Das Druck
fluid, das die Nut N 4 erreicht hat, wird zu gleichen Tei
len durch die variablen Drosselstellen 1 R, 2 L und 4 L in
der einen Richtung und durch die variablen Drosselstellen
1 L, 2 R und 4 R in der gegenüberliegenden Richtung aufge
teilt. Das Druckfluid, das den Abschnitt mit dem größeren
Durchmesser der Stufenbohrung 52 erreicht hat, wird zu
gleichen Teilen durch das extern gesteuerte Drosselventil
5 A, den Durchgang 64, die variablen Drosselstellen 3 R, 2 L
und 4 L in der einen Richtung und durch das extern gesteu
erte Drosselventil 5 B, den Durchgang 66, die variablen
Drosselstellen 3 L, 2 R und 4 R in der anderen Richtung auf
geteilt. Es ist erkennbar, daß das an der äußeren Um
fangsnut N 4 aufgeteilte Druckfluid an den inneren Nuten
D 2 und D 1 zusammenströmt, welche Nuten mit den Zylinder
kammern 12 R bzw. 12 L des Servozylinders 12 verbunden
sind. Das Drehventil 20 wirkt unter diesen Umständen
nicht auf den Servozylinder 12 und hat somit auch keine
Wirkung auf das Lenksystem.
Wenn das Lenkrad 12 bei stehendem Fahrzeug oder fast ste
hendem Fahrzeug gedreht wird, wenn die variablen Drossel
ventile 5 A, 5 B und 6 vollständig geschlossen sind, wird
dementsprechend eine Relativbewegung des inneren Ventil
körpers 23 relativ zu der Ventilhülse 22 stattfinden. In
dem Fall, daß die Relativbewegung des inneren Ventilkör
pers 23 im Uhrzeigersinn erfolgt, d. h. in Fig. 3 (5) nach
oben, bewirken die variablen Drosselstellen 1 R, 2 R und 4 R
eine Drosselung des Strömungspfades und induzieren damit
einen Druckabfall, aus dem wiederum ein Druckanstieg in
der rechten Zylinderkammer 12 R des Servozylinders 12 re
sultiert. Die variablen Drosselstellen 2 L und 4 L öffnen
gleichzeitig proportional, so daß die linke Zylinderkam
mer 12 L im wesentlichen in direkter Strömungsverbindung
mit dem Fluidbehälter 11 steht. Somit wird zwischen der
rechten und der linken Zylinderkammer 12 R und 12 L eine
Druckdifferenz erzeugt, die bewirkt, daß die Kolbenstange
des Servozylinders 12 sich nach links bewegt (vgl.
Fig. 6). Die variable Drosselstelle 3 R bewirkt gleich
zeitig eine Drosselung des Strömungsweges; da aber das
Drosselventil 5 A bei Fahrzeuggeschwindigkeiten nahe Null
geschlossen ist, zeigt die Drosselung durch die variable
Drosselstelle 3 R keine Wirkung auf die Erzeugung der
Druckdifferenz in dem Hydraulikzylinder. Der Hydraulik
druck P, der auf die rechte Zylinderkammer 12 R (das ist
die Servounterstützung) gegen die Bewegung des inneren
Ventilkörpers 23 (das ist das Lenkmoment T) bei niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeiten (V = 0) aufgebracht wird, ist
durch die Kurve L in Fig. 6 dargestellt.
Im folgenden soll näher betrachtet werden, wie das Dreh
ventil 20 bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten arbeitet.
Bei diesen Betriebsbedingungen sind alle variablen Dros
selventile 5 A, 5 B und 6 vollständig geöffnet. Wenn das
Lenkrad 15 nun nach rechts gedreht wird, was einer Bewe
gung des inneren Ventilkörpers 23 im Uhrzeigersinn, d. h.
in Fig. 5 nach oben, entspricht, verringern die variablen
Drosselstellen 1 R, 2 R, 4 R und 3 R ihre Öffnungsflächen ab
hängig von dem Lenkmoment. Da durch das die Drosselstelle
4 R überbrückende Drosselventil 6 Fluid strömt und zur
selben Zeit Fluid auch durch das Drosselventil 5 A strömt,
wirken nur drei Drosselstellen, nämlich 1 R, 3 R und 2 R als
Strömungsdrosseln, die einen verringerten Druckabfall in
duzieren, aus dem selbst wiederum ein verringerter Druck
anstieg in der rechten Zylinderkammer 12 R des Servozylin
ders 12 resultiert. Die variablen Drosselstellen 2 L und
4 L öffnen gleichzeitig proportional, so daß die linke Zy
linderkammer 12 L im wesentlichen in direkter Verbindung
mit dem Fluidbehälter 11 steht. Die Änderung des Flüssig
keitsdruckes (P) in einer der Zylinderkammern 12 R bzw.
12 L, nämlich die Servounterstützung, ist in Fig. 6 gegen
das Lenkmoment T aufgetragen (vgl. durchgezogene Linie
H).
Wenn das Lenkrad 15 bei mittleren
Fahrzeuggeschwindigkeiten gedreht wird, wo die Drossel
ventile 5 A und 5 B vollständig geschlossen sind, obwohl
das Drosselventil 6 vollständig geöffnet bleibt, bewirken
die variablen Drosselstellen 1 R und 2 R eine Drosselung
des Strömungspfades, wodurch ein mittlerer Druckabfall
induziert wird, aus dem ein mittlerer Druckanstieg in der
rechten Zylinderkammer 12 R des Servozylinders 12 resul
tiert. Aus dem Vergleich der Fig. 2(b) mit der Fig. 2(a)
wird verständlich, daß die Druckänderung in der rechten
Zylinderkammer 12 R die Änderungseigenschaften der varia
blen Drosselstelle 2 R wiedergibt.
Obwohl bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ein einziger Bypasspfad L 5 mit dem extern gesteuerten
Drosselventil 6 verwendet wird, um die Charakteristiken
des stromabseitigen Strömungspfades L 3 und L 4 zu modulie
ren, kann dieselbe Modulation dadurch bewirkt werden, daß
zwei Bypasspfade L 6 und L 7 vorgesehen sind, die mit extern
gesteuerten variablen Drosselventilen 6 A bzw. 6 B versehen
sind und die parallel zu den Drosselstellen 4 L bzw. 4 R
angeordnet sind, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Alterna
tiv kann auch die Reihenfolge der Anordnung der variablen
Drosselstellen in dem stromabseitigen Strömungspfad L 3
und L 4 umgekehrt sein, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform eines Steuer
ventils 13 C unter Verwendung eines
Strömungsverteilersystems 14 C beschrieben. Um die strom
aufseitigen Abschnitte L 1 und L 2 des Strömungspfades zu
modulieren, weist bei diesem Ausführungsbeispiel ein ein
ziger Fluidpfad L 8 ein Ende auf, das mit einem Zylinder
anschluß C B 2 und mit einem gegegnüberliegenden Ende mit
einem Zylinderanschluß C B 1 verbunden ist. Der Bypasspfad
L 8 ist mit variablen Drosselstellen 3 R und 3 L versehen,
deren Öffnungsflächen abhängig von dem Lenkmoment varia
bel sind (vgl. Fig. 2(c)). Der Bypasspfad weist ferner ein
extern gesteuertes variables Drosselventil 5 mit einer
Öffnungsfläche A 5 auf, die in Abhängigkeit mit der Fahr
zeuggeschwindigkeit V variabel ist (vgl. Fig. 2(e)).
Um das stromabseitige Ende L 3 und L 4 des Strömungspfades
zu modulieren, sind zwei Bypasspfade L 6 und L 7 in Reihe zu
den variablen Drosselstellen 4 L und 4 R angeordnet, welche
stromauf der variablen Drosselstellen 2 L bzw. 2 R angeord
net sind. Ferner ist ein Bypasspfad L 5 vorgesehen, der mit
einem Ende an einer mittleren Stelle zwischen den varia
blen Drosselstellen 4 L und 2 L mit dem Strömungspfad L 4
verbunden ist, während er mit dem gegenüberliegenden Ende
an einer mittleren Stelle zwischen den variablen Drossel
stellen 4 R und 2 R mit dem Strömungspfad L 3 verbunden ist.
In dem Bypasspfad L 5 ist ein extern gesteuertes variables
Drosselventil 7 vorgesehen, das eine Öffnungsfläche A 7
aufweist, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwin
digkeit (V) variabel ist (vgl. Fig. 2(g)).
Bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. bei stehendem
Fahrzeug sind die Drosselventile 5, 6 A und 6 B vollständig
geschlossen, während das Drosselventil 7, wie in
Fig. 2(e) und 2(f) gezeigt ist, vollständig geöffnet ist, wes
halb im wesentlichen dieselben Ventileigenschaften wie
bei dem ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel,
erreicht werden, mit der Ausnahme, daß die variablen
Drosselstellen 2 R bzw. 2 L durch den Bypasspfad L 5 über
brückt werden. Bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, sind
die Drosselventile 5, 6 A und 6 B vollständig geöffnet,
während das Drosselventil 7 vollständig geschlossen ist,
so daß die variablen Drosselstellen 4 R (bzw. 4 L) über
brückt sind, wobei der Bypasspfad L 8 bezogen auf den Ser
vozylinder 12 parallel zu der variablen Drosselstelle 1 R
angeordnet ist. Somit schafft diese Anordnung im wesent
lichen dieselben Ventileigenschaften, wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Bei mittleren
Fahrzeuggeschwindigkeiten sind alle Drosselventile, mit
Ausnahme der Drosselventile 6 A und 6 B angeschlossen, so daß
auch hier dieselben Ventilcharakteristiken wie beim er
sten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die
Fahrzeuggeschwindigkeit V abgetastet worden und als
Variable für die Steuereinheit U verwendet worden, die
den elektrischen Strom steuert, durch welchen die Sole
noidspule des Stellantriebs für die extern gesteuerten
Drosselventile betätigt wird.
Falls gewünscht, können die extern gesteuerten Drossel
ventile auch in Abhängigkeit anderer Parameter, die von
dem Fahrer oder von der Betriebsweise des Fahrzeuges her
erwünscht sind, gesteuert werden.
In Fig. 10 ist eine Steuereinheit U mit dem Ausgang einer
von Hand betätigbaren Wähleinrichtung 40 verbunden, im
Unterschied zu dem Ausgang eines Geschwindigkeitsfühlers
16. Die von Hand betätigbare Wähleinrichtung 40 umfaßt
einen variablen Widerstand und einen Drehschalter, der in
der Nähe des Fahrzeugführers angeordnet ist. Mit der von
Hand betätigbaren Wähleinrichtung 40 kann der Fahrer den
elektrischen Strom variieren, der durch die Solenoidspule
des Stellantriebs für die extern gesteuerten Drosselven
tile vorgesehen ist, so daß der Grat der Servounterstüt
zung so eingestellt werden kann, wie es von dem Fahrzeug
führer bevorzugt wird.
In Fig. 11 ist eine Steuereinheit U dargestellt, die mit
dem Ausgang eines den Straßenreibbeiwert messenden Sen
sors 41 verbunden ist. Die Steuereinheit U kann den elek
trischen Strom, der durch die Solenoidspule des Stellan
triebs fließt, in Abhängigkeit mit dem durch den Sensor
41 erfaßten Reibbeiwert variieren, so daß der Grad der
Servounterstützung in Abhängigkeit von dem Reibbeiwert
variiert. Bei einem Beispiel eines solchen Sensors ist
ein Schalter gekoppelt an den Schalter für den Scheiben
wischer. In diesem Fall wächst der Solenoid-Strom, wenn
die Wischergeschwindigkeit ansteigt, so daß der Grad der
Servounterstützung abhängig von der
Scheibenwischergeschwindigkeit abnimmt. Das ist vorteil
haft, weil es eine übliche Gewohnheit der Fahrzeugführer
ist, die Scheibenwischergeschwindigkeit zu erhöhen, wenn
der Regen heftiger fällt. Es ist auch möglich, einen
Regentropfen-Sensor als Sensor für den Reibbeiwert der
Straßenoberfläche zu benutzen. Ebenfalls ist es möglich,
den Reibbeiwert der Straßenoberfläche dadurch zu ermit
teln, daß die Drehdifferenz zwischen einem angetriebenen
Rad und einem nicht angetriebenen Rad errechnet wird.
Schließlich kann der Reibbeiwert auch direkt erfaßt wer
den, in dem man den Schlupf eines angetriebenen Rades
mißt. Durch Verwenden der obengenannten Sensoren zur Er
fassung des Reibbeiwertes der Straßenoberfläche ist es
auch möglich, den durch die Fahrzeuggeschwindigkeit be
stimmten Solenoidstrom in Abhängigkeit des erfaßten Reib
beiwertes zu modifizieren.
Der Solenoidstrom kann variiert werden, um die in den
Fig. 2(e) bis 2(g) gezeigten Charakteristiken der Öff
nungsflächen gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit in Ab
hängigkeit zur Häufigkeit der Beschleunigung und zum Ab
bremsen des Fahrzeuges zu modifizieren. Der
Solenoid-Strom kann entsprechend der Beurteilung aufgrund
des Einschlagwinkels und der Geschwindigkeit, bei der das
Lenkrad gedreht wird, variiert werden. Schließlich kann
der Solenoid-Strom auch in Abhängigkeit der auf die ge
lenkten Räder des Fahrzeuges einwirkenden Last variiert
werden. Wenn gewünscht, können die variablen Drosselven
tile in Abhängigkeit verschiedener Variablen oder Steuer
faktoren gesteuert werden.
Claims (10)
1. Servolenksystem für Kraftfahrzeuge, mit einer Hydrau
likfluidquelle (10) einem Fluidreservoir, mit einem hy
draulisch betriebenen Servozylinder, der mit einem Lenk
gestänge wirkungsverbunden ist und mit einem Steuerventil
(13, 20, 13 A bis 13 C), welches in Abhängigkeit einer vor
bestimmten Variablen (T) relativ zueinander bewegbare
Ventilelemente (22, 23) aufweist, zwischen denen zwei pa
rallele Strömungspfade (L 2-L 3, L 1-L 4) angeordnet sind,
die die Fluidquelle (10) mit dem Fluidreservoir (11) ver
binden, um in dem Servozylinder in Abhängigkeit der vor
bestimmten Variablen eine Druckdifferenz zu erzeugen, da
durch gekennzeichnet,
daß daß Steuerventil (13, 20, 13 A, 13 C) einen Bypasspfad aufweist, der mit einer ersten variablen Drosselstelle (3 L, 3 R) versehen ist, die eine Öffnungsfläche (A 3) auf weist, die in Abhängigkeit mit der vorbestimmten Variab len (T) veränderlich ist, und ein erstes extern gesteuer tes variables Drosselventil (5 A, 5 B; 5) umfaßt, das eine Öffnungsfläche (A 5) aufweist, die in Abhängigkeit mit einer zweiten vorbestimmten Variablen ändert, die sich von der ersten vorbestimmten Variablen (T) unterscheidet,
daß das Steuerventil ein zweites extern gesteuertes Dros selventil (6; 6 A, 6 B; 7) umfaßt,
daß der Bypasspfad parallel zu einem Abschnitt der paral lelen Strömungspfade (L 2-L 3, L 1-L 4) angeordnet ist,
daß das zweite extern gesteuerte Drosselventil (6 A, 6 B; 6) parallel zu einem weiteren Abschnitt der parallelen Strömungspfade angeordnet ist, und
daß eine zweite variable Drosselstelle (2 R, 2 L), die eine Öffnungsfläche aufweist, die in Abhängigkeit zu der ersten vorbestimmten Variablen (T) veränderlich ist, in dem verbleibenden Abschnitt der parallelen Strömungspfade angeordnet ist.
daß daß Steuerventil (13, 20, 13 A, 13 C) einen Bypasspfad aufweist, der mit einer ersten variablen Drosselstelle (3 L, 3 R) versehen ist, die eine Öffnungsfläche (A 3) auf weist, die in Abhängigkeit mit der vorbestimmten Variab len (T) veränderlich ist, und ein erstes extern gesteuer tes variables Drosselventil (5 A, 5 B; 5) umfaßt, das eine Öffnungsfläche (A 5) aufweist, die in Abhängigkeit mit einer zweiten vorbestimmten Variablen ändert, die sich von der ersten vorbestimmten Variablen (T) unterscheidet,
daß das Steuerventil ein zweites extern gesteuertes Dros selventil (6; 6 A, 6 B; 7) umfaßt,
daß der Bypasspfad parallel zu einem Abschnitt der paral lelen Strömungspfade (L 2-L 3, L 1-L 4) angeordnet ist,
daß das zweite extern gesteuerte Drosselventil (6 A, 6 B; 6) parallel zu einem weiteren Abschnitt der parallelen Strömungspfade angeordnet ist, und
daß eine zweite variable Drosselstelle (2 R, 2 L), die eine Öffnungsfläche aufweist, die in Abhängigkeit zu der ersten vorbestimmten Variablen (T) veränderlich ist, in dem verbleibenden Abschnitt der parallelen Strömungspfade angeordnet ist.
2. Servolenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das zweite extern gesteuerte variable Drossel
ventil eine Öffnungsfläche aufweist, die in Abhängigkeit
zu der zweiten vorbestimmten Variablen veränderlich ist.
3. Servolenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß parallel zu den zweiten variablen Dros
selstellen (2 R, 2 L) ein drittes, extern gesteuertes va
riables Drosselventil (7) angeordnet ist.
4. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Variable
ein Lenkmoment (T) ist.
5. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Bypasspfad mit einem Ende
mit dem Servozylinder (12) und mit einem gegenüberliegen
den Ende mit der Fluidquelle (10) oder dem Fluidbehälter
(12) verbunden ist.
6. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Bypasspfad parallel zu einem
Abschnitt eines jeden der beiden parallelen Strömungspfa
de (L 2-L 3, L 1-L 4).
7. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Bypasspfad (L 8) parallel zu
dem Servozylinder (12) angeordnet ist.
8. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Variable
ein Lenkeingangsmoment (T) und die zweite vorbestimmte
Variable die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) sind.
9. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) als rela
tiv gegeneinander bewegbare Ventilelemente einen inneren
Ventilkörper (23) und eine Ventilhülse (22) umfaßt, wobei
der innere Ventilkörper (23) in einer Bohrung im Inneren
der Ventilhülse (22) aufgenommen ist.
10. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (23) eine In
nenwandung aufweist, in der zwei erste, sich längser
streckende innere Nuten (D 2, D 1), durch einen Steg von
einander getrennt, ausgebildet sind, wobei die inneren
Nuten (D 2, D 1) mit dem Servozylinder (12) verbunden sind,
daß an der inneren Wand zwei zweite innere Nuten (D 4, D 3)
ausgebildet sind, die derart voneinander beabstandet
sind, daß sie zwischen den ersten inneren Nuten (D 2, D 1)
liegen und daß zwei dritte innere Nuten (D 6, D 5) vorge
sehen sind, von denen jede über ein erstes extern gesteu
ertes variables Drosselventil (5 A, 5 B) mit der Fluidquel
le verbunden ist.
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