[go: up one dir, main page]

DE19612872A1 - Power steering, in particular for motor vehicles - Google Patents

Power steering, in particular for motor vehicles

Info

Publication number
DE19612872A1
DE19612872A1 DE1996112872 DE19612872A DE19612872A1 DE 19612872 A1 DE19612872 A1 DE 19612872A1 DE 1996112872 DE1996112872 DE 1996112872 DE 19612872 A DE19612872 A DE 19612872A DE 19612872 A1 DE19612872 A1 DE 19612872A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
valve
rocker
valve body
input member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1996112872
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Knoedler
Armin Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE1996112872 priority Critical patent/DE19612872A1/en
Priority to PCT/EP1997/001431 priority patent/WO1997036776A1/en
Priority to EP97908279A priority patent/EP0889821A1/en
Publication of DE19612872A1 publication Critical patent/DE19612872A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

A power assisted steering system designed especially for motor vehicles comprises a steering valve having two valve pistons (15, 16) in a valve body (14) to control a pressure medium for a servo-motor (2). The valve pistons (15, 16) can be moved by the rotary movement of a steering shaft (12) via a rocker (30) which is connected to the steering shaft (12). A reaction chamber (25, 26) adjoins each valve piston (15, 16). In their central position, the valve pistons (15, 16) can be acted upon by a torsion bar (37) located between the steering shaft (12) and a steering gear input member and holds said steering shaft (12) and the steering gear input member together axially. The valve body (14) is secured to the input member so as not to rotate. The rocker (30) is secured entirely within the valve body (14), on one side directly in the valve body (14) via a collar (43) and on the other side on the torsion bar (37) firmly secured to the valve body (14). The actuating surfaces (32, 34) of the rocker (30) are inclined in relation to the longitudinal axis of the steering shaft (12) to adjust the valve pistons (15, 16) precisely.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung, insbe­ sondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1. Bei dieser Hilfskraftlenkung weist ein Lenkven­ til in einem Ventilkörper zwei Ventilkolben auf für die Steuerung eines Druckmittels von einer Druckmittelquelle zu zwei Arbeitsräumen eines Servomotors und von diesen zu ei­ nem Behälter. Die Ventilkolben sind durch eine Drehbewegung einer Lenkspindel über eine Wippe verstellbar, wobei die Wippe mit der Lenkspindel verbunden ist. Jedem Ventilkolben ist ein Rückwirkungsraum benachbart. Die Ventilkolben sind durch eine Mittenzentriereinrichtung in ihre Mittenstellung beaufschlagbar. Dabei ist das Lenkventil zwischen der Lenk­ spindel und einem Eingangsglied der Lenkung angeordnet.The invention relates to power steering, in particular especially for motor vehicles, according to the preamble of the An Proverbs 1. In this power steering has a steering til in a valve body two valve pistons for Control of a pressure medium from a pressure medium source two working areas of a servo motor and from these to egg container. The valve pistons are rotating a steering spindle adjustable via a rocker, the Rocker is connected to the steering spindle. Every valve piston a reaction room is adjacent. The valve pistons are by a centering device in its center position actable. The steering valve is between the steering spindle and an input member of the steering arranged.

Eine derartige Hilfskraftlenkung ist aus der DE 31 22 368 C2 bekannt. Diese Hilfskraftlenkung arbeitet mit einem Servomotor, dessen Kolbenflächen ein Flächenver­ hältnis von nahe 1 : 2 aufweisen. Bei dieser Ausführung sind für die eigentliche Steuerung des Druckmittels nur zwei Steuerkantenpaare vorgesehen. Die Mittenzentrierung und Ventilrückstellung erfolgt über Zentrierfedern und die hy­ draulische Rückwirkung. Dazu werden die Rückwirkungsräume über je ein Hilfssteuerkantenpaar gesteuert.Such an auxiliary steering is from DE 31 22 368 C2 known. This power steering works with a servo motor, the piston surfaces of which are area ver have a ratio of close to 1: 2. In this version are only two for the actual control of the pressure medium Control edge pairs provided. The centering and The valve is reset via centering springs and the hy drastic repercussions. This will be the retroactive spaces controlled by a pair of auxiliary control edges.

Bei dieser Hilfskraftlenkung ist die Einstellung der hydraulischen Mitte mit den Zentrierfedern schwierig. Zur Einhaltung eines definierten Neutraldurchlaufes ist eine hohe Fertigungsqualität erforderlich. Außerdem kann das Lenkventil nicht als funktionsfähige Einheit vorgefertigt werden.With this power steering, the setting is hydraulic center with the centering springs difficult. For Compliance with a defined neutral run is one high manufacturing quality required. Besides, that can Steering valve not prefabricated as a functional unit will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachtei­ le der bekannten Hilfskraftlenkung zu vermeiden. Die Anwen­ dung der Hilfskraftlenkung soll auch mit Servomotoren mög­ lich sein, deren Kolbenflächen kein Flächenverhältnis von nahe 1 : 2 aufweisen. Außerdem soll das Mittenverhalten im Bereich hoher hydraulischer Rückwirkung verbessert werden.The invention is based, the Nachtei the task to avoid the well-known power steering. The users Power steering should also be possible with servo motors be Lich, whose piston areas have no area ratio of close to 1: 2. In addition, the middle behavior in Area of high hydraulic reaction can be improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im An­ spruch 1 gekennzeichnete Hilfskraftlenkung gelöst. Dabei ist die Mittenzentriereinrichtung durch einen Drehstab ge­ bildet, der zwischen der Lenkspindel und dem Eingangsglied der Lenkung angeordnet ist und der die Lenkspindel und das Eingangsglied der Lenkung axial zusammenhält. Außerdem ist der Ventilkörper unverdrehbar mit dem Eingangsglied der Lenkung verbunden. Die Wippe ist vollständig in diesem Ven­ tilkörper gelagert. Durch diese Integration der Wippe in den Ventilkörper kann das Lenkventil zusammen mit der Lenk­ spindel und dem Eingangsglied der Lenkung bereits außerhalb des Lenkgehäuses vormontiert und fertig eingestellt werden.This object is achieved by the in saying 1 marked power steering solved. Here is the centering device ge by a torsion bar forms between the steering shaft and the input member the steering is arranged and the steering shaft and that Steering input member holds axially together. Besides, is the valve body is non-rotatable with the input member of the Steering connected. The seesaw is completely in this Ven til body stored. By integrating the seesaw into the valve body can be the steering valve together with the steering spindle and the input link of the steering already outside of the steering housing pre-assembled and set.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen angegeben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wippe einerseits in dem Ven­ tilkörper und andererseits auf dem mit dem Ventilkörper fest verbundenen Drehstab gelagert ist. Dabei liegt auch die auf dem Drehstab angeordnete Lagerstelle innerhalb des Ventilkörpers. Die Ventilkolben sind durch Federn in Wirk­ verbindung mit den Betätigungsflächen der Wippe gehalten. Diese Federn können relativ schwach ausgelegt sein, da sie für die Mittenzentrierung des Lenkventils nicht benötigt werden. Wenn die Rückwirkung in Abhängigkeit von einem be­ liebigen Parameter, insbesondere der Fahrzeuggeschwindig­ keit, geregelt werden soll, dann werden die Rückwirkungs­ räume über je eine feste Drosselstelle und über ein gemein­ sames Steuerorgan mit in Abhängigkeit von dem Parameter veränderbaren Drosselquerschnitt mit dem Rücklauf zu dem Behälter verbunden. Für eine "Abschneidung" der Rückwir­ kungskraft ist es zweckmäßig, daß zwischen den beiden Dros­ selstellen einerseits und dem Steuerorgan andererseits ein Abschneideventil angeordnet ist, durch das die Druckdiffe­ renz in den Rückwirkungsräumen auf einen Maximalwert be­ grenzbar ist.Advantageous and expedient embodiments of the Er invention are specified in the subclaims. Especially It is advantageous if the seesaw on the one hand in the Ven tilkörper and on the other hand with the valve body firmly connected torsion bar is mounted. It also lies the bearing located on the torsion bar within the Valve body. The valve pistons are active by springs kept connected to the operating surfaces of the rocker. These feathers can be designed to be relatively weak as they not required for centering the steering valve will. If the reaction depending on a be any parameters, especially the vehicle speed speed, should be regulated, then the retroactive effects clear a fixed throttle point and a common one same control unit depending on the parameter  changeable throttle cross section with the return to the Container connected. For a "cut off" of the backwire kungskraft it is appropriate that between the two Dros sel on the one hand and the tax body on the other Cut-off valve is arranged through which the pressure differences limit in the reaction rooms to a maximum value is limitable.

Werden die beiden Betätigungsflächen der Wippe zu der Achse der Lenkspindel geneigt ausgebildet, so kann das Lenkventil sehr genau dadurch eingestellt werden, daß die Lenkspindel gegenüber dem Drehstab nicht nur bezüglich ih­ rer Drehlage, sondern zusätzlich auch bezüglich ihrer Längsachse so lange verschoben wird, bis der Durchlaufdruck seinen Minimalwert erreicht hat. Durch die Längsverschie­ bung der Lenkspindel gegenüber dem Drehstab und damit ge­ genüber dem Ventilkörper werden die Ventilkolben in ihrer Achsrichtung gegenüber dem Ventilkörper eingestellt.If the two operating surfaces of the rocker become the Axle of the steering shaft is inclined, so it can Steering valve can be adjusted very precisely in that the Steering spindle compared to the torsion bar not only with respect to ih rotational position, but also in terms of their Longitudinal axis is shifted until the continuous pressure has reached its minimum value. Through the longitudinal shift Exercise the steering spindle against the torsion bar and thus ge compared to the valve body, the valve pistons are in their Axis direction set against the valve body.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert.In the following the invention is based on one in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail tert.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsge­ mäße Hilfskraftlenkung; Figure 1 shows a longitudinal section through an inventive power steering.

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Hilfskraftlen­ kung der Fig. 1 nach der Linie II-II, in vergrößertem Maßstab. Fig. 2 shows a cross section through the auxiliary power line of FIG. 1 along the line II-II, on an enlarged scale.

Die Erfindung wird anhand einer Zahnstangen-Hilfs­ kraftlenkung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch für andere Hilfskraftlenkungen, beispielsweise Kugelmutter-Hilfs­ kraftlenkungen, anwendbar. The invention is based on an auxiliary rack power steering described. However, the invention is also for other power steering systems, for example ball nut auxiliary power steering, applicable.  

Die Hilfskraftlenkung besteht im wesentlichen aus ei­ nem Lenkgetriebe 1 mit einem Servomotor 2, der über ein Lenkventil 3 von einer Servopumpe 4 mit Druckmittel aus ei­ nem Behälter 5 versorgt wird.The power steering system consists essentially of egg nem steering gear 1 with a servo motor 2 , which is supplied via a steering valve 3 by a servo pump 4 with pressure medium from egg nem container 5 .

Das Lenkgetriebe 1 enthält in einem Lenkgehäuse 6 ein von einem nicht dargestellten Lenkhandrad antreibbares Rit­ zel 7, das über seine Verzahnung in Eingriff mit einer Zahnstange 8 steht, die in dem Lenkgehäuse 1 axial ver­ schiebbar geführt ist. Das Ritzel 7 stellt das Eingangs­ glied der Lenkung dar und ist durch zwei Lager 10 und 11 in dem Lenkgehäuse 6 drehbar gelagert. Eine Lenkspindel 12 trägt einen Lenkspindelanschluß 13. Bei Anwendung der Er­ findung auf eine Kugelmutter-Hilfskraftlenkung ist das Ein­ gangsglied eine Gewindespindel.The steering gear 1 contains in a steering housing 6 a driven by a steering wheel not shown Rit zel 7 , which via its teeth is in engagement with a rack 8 which is axially slidably guided in the steering housing 1 ver. The pinion 7 represents the input member of the steering and is rotatably supported by two bearings 10 and 11 in the steering housing 6 . A steering spindle 12 carries a steering spindle connection 13 . When applying the invention to a ball nut power steering, the input member is a threaded spindle.

Mit dem Ritzel 7 ist ein Ventilkörper 14 unverdrehbar verbunden. Zweckmäßigerweise ist das Ritzel 7 mit dem Ven­ tilkörper 14 einteilig ausgebildet. In dem Ventilkörper 14 sind zwei Ventilkolben 15 und 16 verschiebbar geführt. Die Führung und Lagerung der Ventilkolben 15 und 16 erfolgt entweder direkt in dem Ventilkörper 14 oder - wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 - in zwei Steuerbüchsen 17 bzw. 18. An den Steuerbüchsen 17 und 18 und an den Ventil­ kolben 15 und 16 ist je ein Zulauf-Steuerkantenpaar 19 bzw. 20 und ein Ablauf-Steuerkantenpaar 21 bzw. 22 angeord­ net. Zwischen jedem Zulauf-Steuerkantenpaar 19 bzw. 20 und dem zugehörigen Ablauf-Steuerkantenpaar 21 bzw. 22 ist an jedem Ventilkolben 15 bzw. 16 eine Servomotor-Steuernut 23 bzw. 24 angeordnet. Benachbart zu jedem Ventilkolben 15 und 16 ist ein Rückwirkungsraum 25 bzw. 26, der jeweils über ein Rückwirkungs-Steuerkantenpaar 27 bzw. 28 gesteuert wird. A valve body 14 is non-rotatably connected to the pinion 7 . The pinion 7 is expediently formed in one piece with the valve body 14 . In the valve body 14 , two valve pistons 15 and 16 are slidably guided. The valve pistons 15 and 16 are guided and supported either directly in the valve body 14 or - as in the exemplary embodiment in FIG. 2 - in two control bushes 17 and 18, respectively. On the control bushes 17 and 18 and on the valve piston 15 and 16 , a pair of inlet control edges 19 and 20 and a pair of outlet control edges 21 and 22 are net angeord. A servomotor control groove 23 or 24 is arranged on each valve piston 15 or 16 between each inlet control edge pair 19 or 20 and the associated outlet control edge pair 21 or 22 . Adjacent to each valve piston 15 and 16 is a reaction chamber 25 and 26 , respectively, which is controlled via a pair of reaction control edges 27 and 28, respectively.

Die beiden Ventilkolben 15 und 16 werden durch eine Wippe 30 betätigt, die zwei Betätigungsarme 31 und 32 mit je einer Betätigungsfläche 33 und 34 aufweist. Die Wippe 30 ist fest mit der Lenkspindel 12 verbunden. Die Betätigungs­ flächen 33 und 34 sind zu der Längsachse der Lenkspindel 12 geneigt angeordnet, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist. Die bei­ den Ventilkolben 15 und 16 werden durch Federn 35 und 36, die in den Rückwirkungsräumen 25 und 26 angeordnet sind, in Wirkverbindung mit den beiden Betätigungsflächen 33 und 34 der Wippe 30 gehalten.The two valve pistons 15 and 16 are actuated by a rocker 30 , which has two actuating arms 31 and 32 , each with an actuating surface 33 and 34 . The rocker 30 is firmly connected to the steering spindle 12 . The actuating surfaces 33 and 34 are arranged inclined to the longitudinal axis of the steering spindle 12 , as can be seen from Fig. 1. The valve pistons 15 and 16 are held in operative connection with the two actuating surfaces 33 and 34 of the rocker 30 by springs 35 and 36 which are arranged in the reaction spaces 25 and 26 .

Zur Mittenzentrierung der beiden Ventilkolben 15 und 16 ist die Lenkspindel 12 mit dem durch das Ritzel 7 gebildeten Eingangsglied der Lenkung durch einen Dreh­ stab 37 verbunden. Der Drehstab 37 ist mit dem Ritzel 7 beispielsweise durch einen Stift 38 und mit der Lenkspin­ del 12 durch einen Stift 40 fest verbunden, so daß der Drehstab 37 die Lenkspindel 12 und das Eingangsglied der Lenkung axial zusammenhält.For centering the two valve pistons 15 and 16 , the steering spindle 12 is connected to the input member formed by the pinion 7 of the steering by a rotating rod 37 . The torsion bar 37 is fixed to the pinion 7, for example by a pin 38 and with the steering spindle del 12 by a pin 40 , so that the torsion bar 37 axially holds the steering shaft 12 and the input member of the steering.

Die Wippe 30 und damit die Lenkspindel 12 ist voll­ ständig innerhalb des Ventilkörpers 14 gelagert, und zwar durch ein inneres Lager 41 und ein äußeres Lager 42. Durch das innere Lager 41 ist die Lenkspindel 12 zusammen mit der Wippe 30 auf dem mit dem Ritzel 7 fest verbundenen Dreh­ stab 37 gelagert. Durch das äußere Lager 42 ist die Wippe 30 mit einem Bund 43 direkt in dem Ventilkörper 14 gelagert.The rocker 30 and thus the steering spindle 12 is fully supported within the valve body 14 by an inner bearing 41 and an outer bearing 42 . Through the inner bearing 41 , the steering shaft 12 is mounted together with the rocker 30 on the rotating rod 37 firmly connected to the pinion 7 . Through the outer bearing 42 , the rocker 30 is mounted with a collar 43 directly in the valve body 14 .

Um die Höhe der hydraulischen Rückwirkung in Abhängig­ keit von einem beliebigen Parameter, insbesondere der Fahr­ zeuggeschwindigkeit, verändern zu können, sind zwischen den Rückwirkungsräumen 25 und 26 und dem Rücklauf zu dem Behäl­ ter 5 je eine feste Drosselstelle 44 bzw. 45 und ein ge­ meinsames Steuerorgan 46 mit in Abhängigkeit von dem Para­ meter veränderbaren Drosselquerschnitt eingesetzt. Zur Be­ grenzung der hydraulischen Rückwirkung ist in bekannter Weise ein Abschneideventil 47 vorgesehen, das als Druckmin­ derventil wirkt und einerseits von dem Druck der Servopumpe 4 und andererseits von dem zwischen den beiden festen Dros­ selstellen 44 und 45 und dem Steuerorgan 46 herrschenden Druck und von einer Feder beaufschlagt wird.In order to be able to change the amount of hydraulic reaction depending on any parameter, in particular the vehicle speed, between the reaction rooms 25 and 26 and the return to the tank ter 5 each have a fixed throttle point 44 or 45 and a common one Control element 46 used with a variable throttle cross-section depending on the parameter. To limit the hydraulic reaction, a cut-off valve 47 is provided in a known manner, which acts as a pressure valve and on the one hand the pressure of the servo pump 4 and on the other hand the selstelling between the two fixed throttles 44 and 45 and the control element 46 and one pressure Spring is applied.

Im folgenden werden der Ventilabgleich und die Funk­ tion der Hilfskraftlenkung näher beschrieben. In der in Fig. 2 dargestellten Neutralstellung des Lenkventils 3 wird das Druckmittel von der Servopumpe 4 über die offenen Zu­ lauf-Steuerkantenpaare 19 und 20 und die offenen Ablauf-Steu­ erkantenpaaare 21 und 22 zu dem Behälter 5 gefördert. Dabei stellt sich zunächst ein bestimmter Differenzdruck zwischen den beiden Arbeitsräumen des Servomotors 2 ein. Um die hydraulische Mitte des Lenkventils 3 einzustellen, wird zunächst dieser Differenzdruck dadurch beseitigt, daß die Verdrehlage zwischen der Lenkspindel 12 und dem Drehstab 37 so eingestellt wird, daß er verschwindet. Um zusätzlich noch den Durchlaufdruck durch das Ventilsystem, der im we­ sentlichen von den Druckverlusten an den Steuerkantenpaaren abhängt, zu minimieren und die Fertigungstoleranzen auszu­ gleichen, wird die Lenkspindel 12 gegenüber dem Drehstab 37 zusätzlich bezüglich ihrer Längsachse so lange verschoben, bis der Durchlaufdruck seinen Minimalwert erreicht hat.The valve balancing and the function of the power steering are described in more detail below. In the neutral position of the steering valve 3 shown in FIG. 2, the pressure medium from the servo pump 4 via the open pairs of control edges 19 and 20 and the open sequence control pairs 21 and 22 is conveyed to the container 5 . A certain differential pressure is initially established between the two working spaces of the servo motor 2 . In order to adjust the hydraulic center of the steering valve 3 , this differential pressure is first eliminated by adjusting the rotational position between the steering spindle 12 and the torsion bar 37 so that it disappears. In order to additionally minimize the flow pressure through the valve system, which essentially depends on the pressure losses at the control edge pairs, and to compensate for the manufacturing tolerances, the steering spindle 12 is also shifted relative to the torsion bar 37 with respect to its longitudinal axis until the flow pressure reaches its minimum value has reached.

Wird an der Lenkspindel 12 beispielsweise ein rechts­ drehendes Moment eingeleitet, so verstellt sich der in Fig. 2 linke Ventilkolben 15 nach oben und der rechte Ven­ tilkolben 16 nach unten. Das linke Ablauf-Steuerkanten­ paar 21 und das rechte Zulauf-Steuerkantenpaar 20 werden geschlossen, der Druck in der linken Servomotor-Steuer­ nut 23 steigt und beaufschlagt den linken Arbeitsraum des Servomotors 2. Gleichzeitig öffnet das linke Rückwirkungs- Steuerkantenpaar 27, während das rechte Rückwirkungs-Steu­ erkantenpaar 28 schließt. Wenn die veränderbare Drossel des Steuerorgans 46 geöffnet ist, kann das Druckmittel über die linke feste Drossel 44, das Abschneideventil 47 und das Steuerorgan 46 zum Behälter 5 zurückfließen. Im linken Rückwirkungsraum 25 baut sich ein Druck auf, während der Druck im rechten Rückwirkungsraum 26 um den Strömungsver­ lust an der linken Drosselstelle 44 vermindert ist. Es ent­ steht ein hydraulisches Moment entsprechend dem Differenz­ druck an der linken Drossel 44, dem Querschnitt der Ventil­ kolben 15 und 16 und den wirksamen Hebelarmen an den Betä­ tigungsarmen 31 und 32, das sich zu dem Verdrehmoment des Drehstabes 37 hinzuaddiert. Die hydraulische Verstärkung nimmt ab und die Fahrstabilität des Fahrzeuges wird verbes­ sert. Dies ist die Schnellfahreinstellung.If, for example, a right-turning torque is initiated on the steering spindle 12 , the valve piston 15 on the left in FIG. 2 moves upward and the right valve piston 16 moves downward. The left drain control edge pair 21 and the right inlet control edge pair 20 are closed, the pressure in the left servo motor control groove 23 increases and acts on the left work space of the servo motor 2 . At the same time, the left feedback control edge pair 27 opens, while the right feedback control edge pair 28 closes. When the variable throttle of the control member 46 is open, the pressure medium can flow back to the container 5 via the left fixed throttle 44 , the cut-off valve 47 and the control member 46 . A pressure builds up in the left reaction chamber 25 , while the pressure in the right reaction chamber 26 is reduced by the flow loss at the left throttle point 44 . There is a hydraulic moment corresponding to the differential pressure on the left throttle 44 , the cross section of the valve piston 15 and 16 and the effective lever arms on the actuating arms 31 and 32 , which is added to the torque of the torsion bar 37 . The hydraulic amplification decreases and the driving stability of the vehicle is improved. This is the speed setting.

Ist dagegen die veränderbare Drossel des Steueror­ gans 46 geschlossen, so verschwindet die Strömung durch die linke Drossel 44 und ihr Differenzdruck und damit auch das hydraulische Moment. Das Lenkmoment ist entsprechend klei­ ner und hängt nur noch vom Verdrehwinkel des Lenkventils 3 und der Verdrehsteife des Drehstabes 37 ab. Dies ist die Parkiereinstellung.On the other hand, if the variable throttle of the control valve 46 is closed, the flow through the left throttle 44 and its differential pressure and thus the hydraulic torque disappears. The steering torque is accordingly small and depends only on the angle of rotation of the steering valve 3 and the torsional stiffness of the torsion bar 37 . This is the parking setting.

Das Abschneideventil 47 arbeitet in bekannter Weise als Druckminderventil und begrenzt den Differenzdruck an den festen Drosselstellen 44 und 45 auf einen vorgegebenen Wert.The cut-off valve 47 works in a known manner as a pressure reducing valve and limits the differential pressure at the fixed throttle points 44 and 45 to a predetermined value.

Lenkungen mit geschwindigkeitsabhängiger Rückwirkung, die nach dem Prinzip der veränderbaren hydraulischen Rück­ wirkung arbeiten, haben üblicherweise das Problem, daß die­ se erst mit dem Einsetzen der hydraulischen Unterstützung wirksam werden kann. Das bedeutet, daß sich aus der Mitte heraus im untersten Bereich die Schnellfahrkennlinie von der Parkierkennlinie kaum unterscheidet. Beim Schnellfahren wäre es aber wünschenswert, wenn die hydraulische Unter­ stützung zur Verbesserung der Fahrstabilität bei Geradeaus­ fahrt später einsetzen würde als beim Parkieren. Die hydraulische Rückwirkung sollte deshalb einsetzen, bevor ein Differenzdruck im Servomotor entsteht.Steering with speed-dependent feedback, which according to the principle of changeable hydraulic return work, usually have the problem that the only with the onset of hydraulic support can take effect. That means being from the middle out in the lowest area the speed characteristic of  hardly distinguishes the parking characteristic. When driving fast but it would be desirable if the hydraulic sub support to improve driving stability when driving straight ahead would start later than when parking. The hydraulic reaction should therefore start before there is a differential pressure in the servo motor.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es durch die schrä­ gen Betätigungsflächen 33 und 34 an der Wippe 30 möglich, die Lage der beiden Ventilkolben 15 und 16 absichtlich aus der idealen Mittenstellung heraus so nach unten zu verstel­ len, daß an den Zulauf-Steuerkantenpaaren 19 und 20 in Neu­ tralstellung ein gewisser Stau entsteht, der über die rota­ tive Einstellung des Drehstabes 37 zunächst in den Rückwir­ kungsräumen 25 und 26 gleich hohe Rückwirkungsdrücke er­ zeugt. Ist die veränderbare Drossel des Steuerorgans 46 geöffnet, so ergibt sich bei geringstem Drehmoment an der Lenkspindel 12 ein Druckungleichgewicht in den Rückwir­ kungsräumen 25 und 26, weil, je nach der Größe der Steuer­ spalte an den Rückwirkungs-Steuerkantenpaaren 27 und 28, entweder über die linke Drosselstelle 44 oder über die rechte Drosselstelle 45 ein größerer oder kleinerer Druck­ mittelstrom fließt, der unterschiedliche Differenzdrücke an den Drosselstellen erzeugt. Da bei diesem Vorgang aber das entsprechende Ablauf-Steuerkantenpaar 21 bzw. 22 noch nicht genügend geschlossen ist, kann sich im Servomotor noch kein Druck aufbauen und es ergibt sich die gewünschte höhere effektive Fahrstabilität bei höheren Geschwindigkeiten im Geradeausfahrbereich.With the present invention, it is possible through the oblique operating surfaces 33 and 34 on the rocker 30 to intentionally adjust the position of the two valve pistons 15 and 16 from the ideal central position downward so that the inlet control edge pairs 19 and 20 in neutral position, a certain congestion arises which, via the rota tive setting of the torsion bar 37, initially produces the same reaction pressures in the reaction spaces 25 and 26 . If the variable throttle of the control member 46 is opened, there is a pressure imbalance in the reaction spaces 25 and 26 at the lowest torque on the steering spindle 12 , because, depending on the size of the control column on the feedback control edge pairs 27 and 28 , either via the left throttle point 44 or via the right throttle point 45 a larger or smaller pressure medium flow flows, which generates different differential pressures at the throttle points. However, since the corresponding sequence control edge pair 21 or 22 is not yet sufficiently closed in this process, no pressure can build up in the servo motor and the desired higher effective driving stability at higher speeds in the straight-ahead driving range results.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lenkgetriebe
2 Servomotor
3 Lenkventil
4 Servopumpe
5 Behälter
6 Lenkgehäuse
7 Ritzel
8 Zahnstange
9 -
10 Lager
11 Lager
12 Lenkspindel
13 Lenkspindelanschluß
14 Ventilkörper
15 Ventilkolben
16 Ventilkolben
17 Steuerbüchse
18 Steuerbüchse
19 Zulauf-Steuerkantenpaar
20 Zulauf-Steuerkantenpaar
21 Ablauf-Steuerkantenpaar
22 Ablauf-Steuerkantenpaar
23 Servomotor-Steuernut
24 Servomotor-Steuernut
25 Rückwirkungsraum
26 Rückwirkungsraum
27 Rückwirkungs-Steuerkantenpaar
28 Rückwirkungs-Steuerkantenpaar
29 -
30 Wippe
31 Betätigungsarm
32 Betätigungsarm
33 Betätigungsfläche
34 Betätigungsfläche
35 Feder
36 Feder
37 Drehstab
38 Stift
39 -
40 Stift
41 Lager
42 Lager
43 Bund
44 Drosselstelle
45 Drosselstelle
46 Steuerorgan
47 Abschneideventil
1 steering gear
2 servo motors
3 steering valve
4 servo pump
5 containers
6 steering housing
7 sprockets
8 rack
9 -
10 bearings
11 bearings
12 steering spindle
13 Steering spindle connection
14 valve body
15 valve pistons
16 valve pistons
17 control box
18 control box
19 Inlet control edge pair
20 pair of inlet control edges
21 pair of drain control edges
22 pair of drain control edges
23 servo motor control groove
24 servo motor control groove
25 feedback room
26 reaction room
27 Reaction control edge pair
28 feedback control edge pair
29 -
30 seesaw
31 operating arm
32 operating arm
33 operating area
34 operating area
35 spring
36 spring
37 torsion bar
38 pen
39 -
40 pen
41 bearings
42 bearings
43 fret
44 throttling point
45 throttling point
46 tax body
47 cut-off valve

Claims (7)

1. Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
  • - ein Lenkventil (3) weist in einem Ventilkörper (14) zwei Ventilkolben (15, 16) auf für die Steuerung eines Druckmittels von einer Druckmittelquelle (Servo­ pumpe 4) zu zwei Arbeitsräumen eines Servomotors (2) und von diesen zu einem Behälter (5),
  • - die Ventilkolben (15, 16) sind durch eine Drehbewegung einer Lenkspindel (12) über eine Wippe (30) verstell­ bar, wobei die Wippe (30) fest mit der Lenkspin­ del (12) verbunden ist,
  • - jedem Ventilkolben (15, 16) ist ein Rückwirkungs­ raum (25, 26) benachbart,
  • - die Ventilkolben (15, 16) sind durch eine Mittenzen­ triereinrichtung in ihre Mittenstellung beaufschlag­ bar,
  • - das Lenkventil (3) ist zwischen der Lenkspindel (12) und einem Eingangsglied der Lenkung angeordnet,
1. Power steering, in particular for motor vehicles, with the following features:
  • - A steering valve ( 3 ) has in a valve body ( 14 ) two valve pistons ( 15 , 16 ) for the control of a pressure medium from a pressure medium source (servo pump 4 ) to two working spaces of a servo motor ( 2 ) and from this to a container ( 5 ),
  • - The valve pistons ( 15 , 16 ) are adjustable by rotating a steering spindle ( 12 ) via a rocker ( 30 ), the rocker ( 30 ) being firmly connected to the steering spindle ( 12 ),
  • - Each valve piston ( 15 , 16 ) is a reaction chamber ( 25 , 26 ) adjacent,
  • - The valve pistons ( 15 , 16 ) are acted upon by a centering trier device in their central position,
  • - The steering valve ( 3 ) is arranged between the steering spindle ( 12 ) and an input member of the steering,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
  • - daß die Mittenzentriereinrichtung durch einen Dreh­ stab (37) gebildet ist, der zwischen der Lenkspin­ del (12) und dem Eingangsglied der Lenkung angeordnet ist und der die Lenkspindel (12) und das Eingangsglied der Lenkung axial zusammenhält und- That the centering device is formed by a rotary rod ( 37 ) which is arranged between the steering spindle del ( 12 ) and the input member of the steering and which holds the steering shaft ( 12 ) and the input member of the steering axially together and
  • - daß der Ventilkörper (14) unverdrehbar mit dem Ein­ gangsglied der Lenkung verbunden ist und daß die Wippe (30) vollständig in dem Ventilkörper (14) gela­ gert ist.- That the valve body ( 14 ) is non-rotatably connected to the input member of the steering and that the rocker ( 30 ) is completely gela in the valve body ( 14 ).
2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wippe (30) einerseits in dem Ventilkörper (14) und andererseits auf dem mit dem Ventilkörper (14) fest verbundenen Drehstab (37) gelagert ist.2. Power steering system according to claim 1, characterized in that the rocker ( 30 ) is mounted on the one hand in the valve body ( 14 ) and on the other hand on the torsion bar ( 37 ) fixedly connected to the valve body ( 14 ). 3. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben (15, 16) durch Federn (35, 36) in Wirkverbin­ dung mit zwei Betätigungsflächen (33, 34) der Wippe (30) gehalten sind.3. Power steering system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the valve pistons ( 15 , 16 ) are held by springs ( 35 , 36 ) in operative connection with two actuating surfaces ( 33 , 34 ) of the rocker ( 30 ). 4. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwir­ kungsräume (25, 26) über je eine feste Drosselstelle (44, 45) und über ein gemeinsames Steuerorgan (46) mit in Abhän­ gigkeit von einem beliebigen Parameter, insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeit, veränderbarem Drosselquerschnitt mit einem Rücklauf zu dem Behälter (5) verbunden sind.4. Power steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reaction spaces ( 25 , 26 ) via a fixed throttle point ( 44 , 45 ) and a common control member ( 46 ) with in dependence on any parameter, in particular the vehicle speed, variable throttle cross-section are connected to a return to the container ( 5 ). 5. Hilfkraftlenkung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den beiden festen Drosselstellen (44, 45) einerseits und dem Steuerorgan (46) andererseits ein Abschneideventil (47) in der Form eines Druckminderventils angeordnet ist, durch das die Druckdif­ ferenz in den Rückwirkungsräumen (25, 26) auf einen Maxi­ malwert begrenzbar ist.5. power steering system according to claim 4, characterized in that between the two fixed throttle points ( 44 , 45 ) on the one hand and the control member ( 46 ) on the other hand, a cut-off valve ( 47 ) is arranged in the form of a pressure reducing valve through which the Druckdif reference in Reaction spaces ( 25 , 26 ) can be limited to a maximum value. 6. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsflächen (33, 34) der Wippe (30) zu der Achse der Lenkspindel (12) geneigt sind.6. Power steering system according to one of claims 4 or 5, characterized in that the actuating surfaces ( 33 , 34 ) of the rocker ( 30 ) are inclined to the axis of the steering spindle ( 12 ).
DE1996112872 1996-03-30 1996-03-30 Power steering, in particular for motor vehicles Withdrawn DE19612872A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996112872 DE19612872A1 (en) 1996-03-30 1996-03-30 Power steering, in particular for motor vehicles
PCT/EP1997/001431 WO1997036776A1 (en) 1996-03-30 1997-03-21 Power assisted steering system, especially for motor vehicles
EP97908279A EP0889821A1 (en) 1996-03-30 1997-03-21 Power assisted steering system, especially for motor vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996112872 DE19612872A1 (en) 1996-03-30 1996-03-30 Power steering, in particular for motor vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19612872A1 true DE19612872A1 (en) 1997-10-02

Family

ID=7790065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996112872 Withdrawn DE19612872A1 (en) 1996-03-30 1996-03-30 Power steering, in particular for motor vehicles

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0889821A1 (en)
DE (1) DE19612872A1 (en)
WO (1) WO1997036776A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013107097A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 Zf Lenksysteme Gmbh PISTON VALVE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2262575B2 (en) * 1972-12-21 1977-08-25 Langen & Co, 4000 Düsseldorf HYDRAULIC PRESSURE MEDIUM CONTROL SYSTEM FOR THE POSITION CONTROL OF A DOUBLE-ACTING SERVOMOTOR
DE3122368C2 (en) * 1981-06-05 1987-10-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De
DE4131449A1 (en) * 1991-09-21 1993-03-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen POWER STEERING

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230960A1 (en) * 1992-09-16 1994-03-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Rack and pinion power steering, in particular for motor vehicles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2262575B2 (en) * 1972-12-21 1977-08-25 Langen & Co, 4000 Düsseldorf HYDRAULIC PRESSURE MEDIUM CONTROL SYSTEM FOR THE POSITION CONTROL OF A DOUBLE-ACTING SERVOMOTOR
DE3122368C2 (en) * 1981-06-05 1987-10-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De
DE4131449A1 (en) * 1991-09-21 1993-03-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen POWER STEERING

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013107097A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 Zf Lenksysteme Gmbh PISTON VALVE
CN105377670A (en) * 2013-07-05 2016-03-02 罗伯特博世汽车转向有限公司 Piston valve
US9732861B2 (en) 2013-07-05 2017-08-15 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Piston valve
CN105377670B (en) * 2013-07-05 2018-04-13 罗伯特博世汽车转向有限公司 Piston valve

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997036776A1 (en) 1997-10-09
EP0889821A1 (en) 1999-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3248001C2 (en)
DE3002598C2 (en)
DE4201311C1 (en)
DE4102913C2 (en) Front wheel steering device
EP0192641B1 (en) Rack servo-steering, particularly for motor vehicles
DE2131276A1 (en) Power steering device for vehicles with central hydraulics
DE2838789C2 (en) Steering valve with closed center for actuating the servo motor of a vehicle power steering system
DE1755792C3 (en) Power steering device, in particular for motor vehicles
DE2913484A1 (en) AUXILIARY STEERING, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLES
DE2904111A1 (en) HYDROSTATIC STEERING DEVICE
DE69509569T2 (en) Power steering
DE3028175C2 (en) Hydraulic power steering for motor vehicles
DE19612872A1 (en) Power steering, in particular for motor vehicles
DE2807464C2 (en) Power steering
DD145389A5 (en) STEERING VALVE WITH CLOSED CENTER
DE1755519C3 (en) Device for shortening the response time of vehicle steering
DD145388A5 (en) STEERING VALVE FOR A HYDRAULIC OPERATED STEERING SYSTEM WITH CLOSED CENTER
EP0626306A1 (en) Power steering mechanism
DE69616571T2 (en) DEVICE FOR A STEERING GEARBOX
DE3249477C2 (en) Hydraulic power steering device for motor vehicles
DE3900935A1 (en) Hydrostatic power steering device
DE19632622B4 (en) servo valve
DE3136553C2 (en) Hydraulic servomechanism
DE1040392B (en) Power steering device for motor vehicles
DE2458277A1 (en) Damped hydraulic steering servo for motor vehicles on roads - has blocking valves in each direction to filter out transient vibrations

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee