DE2704326A1

DE2704326A1 - Druckmittelstroemungssteuerung

Info

Publication number: DE2704326A1
Application number: DE19772704326
Authority: DE
Inventors: Raymon Lee Goff
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1977-09-08
Also published as: IE45263L; SE431313B; NL7701659A; BR7700582A; DK18477A; CA1053534A; BE851399A; NL179156C; IT1091559B; JPS52106529A; DK154908B; FR2343146B1; AU2145477A; GB1567832A; ATA44977A; SE7700473L; ES455898A1; AU504247B2; LU76721A1; JPS6141784B2

Description

Patentanwälte 2 7 O A 3 2 D

Dipl-Ing Dipl.-Chem. Dtpt.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

"'' 1. Februar 1977

TRW INC.

23555 Euclid Avenue

Cleveland, Ohio 44117 /V.St.A.

Unser Zeichen: T 2143

Druckmittelströmungssteuerung

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Druckmittelströmungssteuerung und insbesondere auf eine Druckmittelströmungssteuerung, die zusammen mit einer einzigen Pumpe verwendet wird, welche Druckmittel sowohl einer Fahrzeuglenkung als auch einem Hilfsgerät zuführt.

Eine bekannte Druckmittelströmungssteuerung, die dazu verwendet wird, die Strömung eines Druckmittels von einer einzigen Pumpe sowohl zu einer Fahrzeuglenkung als auch zu einem Hilfsgerät zu steuern, ist in der US-PS 2 892 311 beschrieben. Diese bekannte Steuerung weist ein Prioritätsventil auf, welches dazu dient, sicherzustellen, daß eine ausreichende Druckmittelmenge von der einzigen Pumpe der Fahrzeuglenkung während der gleichzeitigen Betätigung sowohl der Lenkung als auch des Hilfsgerätes zugeführt wird. Dieses Prioritätsventil oder dieser Prioritätsschieber weist ein einziges Schieberglied auf, welches in einer

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Schieberkammer bewegbar ist, um die Druckmittelströmung zwischen einer Einlaßöffnung und einer einzigen Auslaßöffnung gemäß einem Drucksignal zu blockieren, welches anzeigt, daß der Bedarf der Lenkvorrichtung an Druckmittel nicht befriedigt v/ird. Die Steuerung weist einen Steuerschieber mit einer geschlossenen Mittelstellung auf, der zusammen mit einem Lenkmotor verwendet wird, der dauernd mit einem Vorratsbehälter verbunden ist. Wenn die Lenkvorrichtung nicht in Betrieb ist, ist der Lenkmotor mit dem Vorratsbehälter verbunden und ist nicht in der Lage, die gelenkten Räder gegen eine Bewegung festzuhalten.

Eine andere Druckmittelsteuerung v/ird in der US-PS 3 750 beschrieben, und diese Steuerung weist einen Prioritätsschieber auf, dessen Aufgabe es ist, sicherzustellen, daß eine ausreichende Druckmittelmenge einer Lenkvorrichtung zugeführt wird. Weiterhin wird eine Druckmittelströmungssteuerung in der DOS 2 623 666.8 vorgeschlagen.

Durch die Erfindung wird eine neue und verbesserte Strömungssteuerung geschaffen, die bei einem Fahrzeug verwendet wird, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät aufweist, die mit Druckmittel von der gleichen Pumpe mit variabler Verdrängung gespeist werden. Die Druckmittelströmungssteuerung weist eine erste Drosselbohrung mit veränderlichem Querschnitt auf, die der Fahrzeuglenkung zugeordnet ist und die bewirkt, daß ein Lenklastsignal bei einer Veränderung des Bedarfes der Lenkung an Druckmittel verändert wird. Eine zweite Drosselbohrung mit veränderlichem Querschnitt ist dem Hilfsgerät zugeordnet, um ein Hilfsgerätlastsignal zu verändern, wenn eine Änderung des Druckmittelbedarfs des Hilfsgerätes auftritt. Eine Pumpenverdrängungssteuerung wird gemäß einer Veränderung des Lenklastsignals oder des Hilfsgerätlastsignals betätigt, um eine Änderung der Verdrängung der Pumpe durchzuführen.

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Ein Prioritätsschieber ist mit der Lenkvorrichtung und dem Hilfsgerät verbunden, um sicherzustellen, daß die Lenkvorrichtung zu allen Zeiten mit einer ausreichenden Druckmittelmenge versorgt wird. Der Prioritätsschieber weist zv/ei relativ zueinander bewegliche Schieberelemente auf, welche wenigstens teilweise eine Kammer begrenzen, die in Strömungsverbindung mit der Lenkvorrichtung steht. Diese relativ beweglichen Schieberglieder arbeiten mit zwei Auslaßöffnungen zusammen, die in Verbindung mit der Hilfsvorrichtung stehen.

Wenn bei Beginn eines Lenkvorgangs der gesamte Druckmittelausgang der Pumpe benötigt wird, nimmt der Druck in der Prioritätsschieberkammer zu und es findet eine relative Bewegung zwischen den Schieberteilen statt, um die Druckmittelströmung durch die Auslaßöffnungen zum Hilfsgerät so lange zu blockieren, bis der Bedarf der zur Lenkung benötigten Druckmittel befriedigt ist. Bei Beginn des Betriebes des Hilfsgerätes und unwirksamer Lenkung wird Druckmittel anfangs dem Hilfsgerät durch eine der beiden Auslaßöffnungen zugeführt und anschließend dem Hilfsgerät durch beide Auslaßöffnungen. Wenn die Lenkung während des Betriebes des Hilfsgeräten betätigt wird, blockieren die relativ zueinander beweglichen Schieberteile beide Auslaßöffnungen, und es wird ein Drucksignal verwendet, um eine Zunahme der Fördermenge der Pumpe mit variabler Verdrängung zu erreichen. Wenn die Fördermenge der Pumpe mit variabler Verdrängung erhöht wurde, um den Bedarf an Lenkdruckmittel zu befriedigen, bewegen sich die Schieberteile derart, daß Druckmittel wieder dem Hilfsgerät zugeführt wird.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte Druckmittelströmungssteuerung zu schaffen, die in einem

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Fahrzeug verv/endet wird, welches eine Servolenkung und Bin Hilfsgerät aufweist, die mit Druckmittel von der gleichen Pumpe mit variabler Verdrängung versorgt werden, wobei die Druckmittelsteuerung eine erste Drosselbohrung mit variablem Querschnitt aufweist, welche ein Lenklastsignal erzeugt und eine zv/eite Drosselbohrung mit veränderlichem Querschnitt, welche ein Hilfsgerätlastsignal erzeugt. Ferner ist eine Verdrängungssteuerung vorgesehen, mit der die Verdrängung der Pumpe entsprechend den Änderungen des Steuerlastsignals oder des Hilfsgerätlastsignals verändert v/ird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Druckrnittelströmungssteuerung zu schaffen, die bei einem Fahrzeug verwendet wird, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät auf v/eist, die von der gleichen Pumpe mit Druckmittel versorgt werden. Die Strömungssteuerung weist zwei relativ bev/egliche Schieberglieder auf, die wenigstens teilweise eine Kammer begrenzen, der Druckmitteldruck bei Beginn einer Lenkung zugeführt wird, um wenigstens eines der Schieberglieder so zu bewegen, daß wenigstens teilweise die Druckmittelströmung von der Pumpe zum Hilfsgerät blockiert v/ird, bis der Bedarf an Lenkdruckmittel befriedigt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Druckmittelströmungssteuerung zu schaffen, die bei einem Fahrzeug verwendet wird, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät aufweist, die beide mit Druckmittel von der gleichen Pumpe versorgt werden. Die Druckmittelströmungssteuerung weist zwei Auslaßöffnungen auf, die in Verbindung mit dem Hilfsgerät stehen. Das Hilfsgerät wird über eine der beiden Auslaßöffnungen bei Beginn des Betriebes des Hilfsgerätes gespeist und wird mit Druck-

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mittel durch beide Auslaßöffnungen während eines fortgesetzten Betriebes des Hilfsgerätes gespeist. Es sind zwei Schieberglieder vorgesehen, die beweglich sind, um die beiden Auslaßöffnungen bei Beginn eines Lenkvorganges zu sperren, welcher die gesamte Fördermenge der Pumpe benötigt.

Die Erfindung betrifft somit eine verbesserte Druckmittelströmungssteuerung, die bei einem Fahrzeug verwendet wird, v/elches eine einzige Pumpe mit variabler Verdrängung aufweist, die Druckmittel sowohl der Lenkvorrichtung als auch dem Hilfsgerät zuführt. Die Druckmittelströmungssteuerung weist zwei Drosselbohrungen mit veränderlichem Querschnitt auf. Eine dieser Drosselbohrungen ist der Fahrzeuglenkung zugeordnet und die andere ist dem Hilfsgerät zugeordnet. Wenn entweder die Lenkung oder das Hilfsgerät betätigt werden, wird der Querschnitt der zugeordneten Drosselbohrung verändert, um eine Veränderung eines Lastsignals hervorzurufen und um eine Veränderung der Verdrängung der Pumpe herbeizuführen. Während einer gleichzeitigen Betätigung sowohl der Lenkung als auch des Hilfsgerätes wird ein Prioritätsschieber verwendet, der die Druckmittelströmung zum Hilfsgerät blockiert, wenn die Fördermenge der Pumpe nicht ausreicht, um den Bedarf an Lenkdruckmittel zu befriedigen. Der Prioritätsschieber weist ein Hauptschieberglied auf, welches eine innere Kammer hat, in der ein Sekundärschieberglied oder -kolben angeordnet ist. Bei Einleitung eines Lenkvorgangs bei Nichtbetrieb des Hilfsgerätes bewegt sich das Sekundärschieberglied in eine Schließstellung. Wenn zu dieser Zeit der Bedarf an Lenkdruckmittel ausreichend groß ist, blockiert der Sekundärschieber eine Druckmittelströmung zum Hilfsgerät.

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Die im Vorstehenden aufgeführten und andere Ziele und Merkmale der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Druckmittelströmungssteuerung in einem Anfangszustand, in dem sowohl die Servolenkung als auch das Hilfsgerät außer Betrieb sind,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die der der Fig. entspricht und in der der Zustand der Strömungssteuerung während des Betriebes des Hilfsgerätes gezeigt ist, wobei die Lenkung nicht in Betrieb ist,

Fig. 3 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1, die den Zustand der Strömungssteuerung während eines Lenkvorganges zeigt, wobei das Hilfsgerät außer Betrieb ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1, die den Zustand der Strömungssteuerung während einer gleichzeitigen Betätigung der Servolenkung und des Hilfsgerätes zeigt,

Fig. 5 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1, die den Zustand der Strömungssteuerung während eines Teils einer Lenkung zeigt, in dem die Lenkung die gesamte Fördermenge der Pumpe benötigt,

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Fig. 6 eine schematische Darstellung der Steuerung zur Veränderung der Verdrängung der Pumpe, die entweder bei einer Veränderung eines Steuerlastsignals oder eines Hilfsgerätlastsiqnals erfolgt und

Fig. 7 eine schematische Darstellung über den Aufbau eines Schiebers, der zu einer Veränderung eines Lastsignals verwendet wird.

Eine Druckmittelströmungssteuerung 10 wird bei einem Fahrzeug verwendet, welches eine Pumpe 12 mit veränderlicher Verdrängung aufweist, die Druckmittel sowohl einem Hilfsgerät 14 als auch einer Servolenkung 16 zuführt. Beim Drehen der Fahrzeugräder 18 und 20 wird ein Servolenkungsmotor 22 um den Einfluß einer zugemessenen Druckmittelströmung aus einer Lenkungssteuerung 24 mit geschlossener Mittelstellung betätigt. Die Lenkungssteuerung 24 weist eine Eingangswelle 26 auf, die mit dem Lenkrad eines Fahrzeuges in bekannter Weise verbunden ist.

Bei einer Drehung des Lenkrades leitet ein Gerotorzahnradsatz in der Steuerung 24 eine zugemessene Druckmittelströmung unter hohem Druck von einer Speiseleitung 27 einer der beiden Zylinderkammern 28 und 30 über zwei Leitungen 32 und 34 zu. Die Steuerung 24 kann auch die andere der beiden Arbeitskammern 28 oder 30 mit einem Vorratsbehälter 36 über eine Rückleitung 38 verbinden. Die Steuerung 24 kann in einer Art und Weise aufgebaut sein, v/ie es in der DOS 25 49 916.5 beschrieben wird.

Ein Lenklastsignal, welches dem Druckmitteldruck entspricht, der der Steuerung 24 über die Leitung 27 zugeführt wird, wird von der Lenkungssteuerung 24 in die Druckmittelströmungs-

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steuerung 10 über eine Leitung 44 eingeführt. Bei einer Unterbrechung der Drehung des Lenkrades blockiert die Steuerung 24 die Steuerung zu und aus den Arbeitskammern 28 und 30 des Servolenkungsmotors 22, um hydraulisch die Räder 18 und 20 zu verriegeln. Zusätzlich wird der Druckmitteldruck in der Leitung 44 auf den relativ geringen Vorratsbehälterdruck reduziert.

Während des Betriebes des Hilfsgerätes 14, welches ein Bagger oder ein anderes Werkzeug sein kann, wird Druckmitteldruck dem Hilfsgerät über eine Leitung 48 zugeführt. Die Steuerungen für das Hilfsgerät 14 und die Servolenkung 16 weisen beide eine geschlossene Mittelstellung auf, und wenn das Hilfsgerät und die Servolenkung nicht betätigt werden, wird ein relativ geringer Rückströmungsdruck von einer Ablaßdrosselbohrung 49 der Pumpenverdrängungssteuerung 52 zugeführt. Bei einer Betätigung des Hilfsgerätes 14 wird ein verhältnismäßig hohes Hilfsgerätlastsignal der Pumpenverdrängungssteuerung 52 über eine Leitung 50 zugeführt, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu bewirken, wobei sich die Strcmungsrate erhöht, mit der Druckmittel von der Pumpe abgegeben wird, um den Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 zu befriedigen. Bei einer Betätigung der Lenkungssteuerung 16 wird ein relativ hohes Lenklastsignal von der Lenkungssteuerung über die Leitung 44 zur Leitung 54 über eine Nut 56 im Gehäuse 58 der Steuerung 10 zugeführt. Der verhältnismäßig hohe Druck in der Leitung 54 betätigt die Steuerung 52, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu erhöhen, damit der Bedarf der Lenkung 16 an Druckmittel befriedigt wird. Der Druck in den Leitungen 50 und 54 wird durch Beendigung des Betriebes des Hilfsgerätes 14 und der Lenkung 16 auf einen relativ niedrigen Abzugsdruck über die Drosselstelle 49 verringert.

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Wenn das Hilfsgerät 14 und die Servolenkung 16 nicht in Betrieb sind, wie es Fig. 1 zeigt, befindet sich die Pumpe 12 in einer Stellung der minimalen Verdrängung und die Strömungssteuerung wird mit Druckmittel von der Pumpe 12 über Leitungen 62 und 64 gespeist. Die Leitung 62 steht in Verbindung mit einer Drosselbohrung 68 im Gehäuse 58 der Strömungssteuerung 10. Die stromab gelegene Seite der Drosselstelle 68 steht in Verbindung mit der Prioritätsschieberkammer 72 und mit einem Hochdrucküberströmventil 74. Zu diesem Zeitpunkt braucht weder das Hilfsgerät 14, noch die Servolenkung 16 Druckmittel.

Ein Prioritätsschieber 84 ist innerhalb der Schieberkammer 72 angeordnet. Der Prioritätsschieber 84 wird in die in Fig. 1 dargestellte Anfangsstellung unter dem Einfluß des Druckmittels in einer Kammer 86 mit veränderlichem Volumen gedrückt, die am linken Ende der zylindrischen Prioritätsschieberkammer 72 angeordnet ist. Das entgegengesetzte oder "rechte Ende des Prioritätsschiebers 84 ist einem Druckmitteldruck in einer zweiten Kammer 88 mit veränderlichem Volumen ausgesetzt. Der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 mit veränderlichem Volumen ist der gleiche wie der Druckmitteldruck in der rechten Kammer 88 mit veränderlichem Volumen, da beide mit der Pumpe 12 über die Leitungen 62 und 64 verbunden sind und da keine Strömung durch die Drosselstelle 68 erfolgt. Der kombinierte Einfluß des Druckmitteldruckes in der linken Kammer 86 mit veränderlichem Volumen und einer Vorspannungsfeder 90 bewirkt, daß der Druckmitteldruck in der Kammer 88 überwunden wird und daß der Prioritätsschieber 84 in der in Fig. 1 dargestellten Anfangslage gehalten wird.

Wenn sich die DruckmittelStrömungssteuerung 10 in der in Fig. 1 dargestellten Anfangsstellung befindet, bewirkt der Prioritätsschieber 84, daß Druckmittel von der Lei-

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tung 48 zugeführt wird, die mit dem Hilfsgerät 14 verbunden ist. Der Prioritätsschieber 84 weist einen zylindrischen Hauptschieberkolben 92 auf, der eine zylindrische, axial sich erstreckende innere Kammer 94 hat, in der ein Sekundärschieber oder -kolben 96 koaxial zum Hauptschieberkolben 92 angeordnet ist. Eine Vorspannungsfeder 98 ist in der Kammer 94 angeordnet und drückt den zylindrischen Sekundärschieberkolben bei der Betrachtung der Fig. 1 nach links.

Wenn sich die Druckmittelströmungssteuerung 10 in der in Fig. 1 dargestellten Anfangslage befindet, wirkt der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 mit variablem Volumen gegen die kreisförmige Stirnfläche 100 des Kolbens 96 ein und der Kolben 96 drückt deshalb die Schraubenfeder 98 derart zusammen, daß eine radial sich erstreckende Bohrung 104 im Schieber 92 offen ist. Die offene Bohrung 104 im Hauptschieber 92 fluchtet zu dieser Zeit mit einer Ringnut 106, die mit dem Hilfsgerät 14 in Verbindung steht. Der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 mit veränderlichem Volumen wird dem Hilfsgerät 14 zugeführt, wenn sich das Hilfsgerät außer Betrieb befindet. Es sei bemerkt, daß Druckmittel von der Pumpe 12 immer der Lenkung 16 über die Leitungen 27 und 62 zugeführt wird. Da das Hilfsgerät 14 und die Lenkung 16 eine geschlossene Mittelstellung haben, erfolgt keine Druckmittelströmung durch die Leitungen 48 und 27, wenn das Hilfsgerät und die Servolenkung außer Betrieb sind.

Bei Beginn des Betriebes des Hilfsgerätes 14 wird die Strömungssteuerung 10 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gebracht. Bei einer Betätigung eines Steuerschiebers zur Inbetriebnahme des Hilfsgerätes 14 strömt Druckmittel von der linken

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Kammer 86 durch die Bohrung 104 im Hauptschieber 92 zur Ringnut 106 und dann durch die Leitung 48 in das Hilfsgerät. Diese Druckmittelströmung bewirkt eine Betätigung eines entsprechenden Hydraulikmotors im Hilfsgerät. Zusätzlich wird Druckmittel aus dem Hilfsgerät 14 zum Behälter 36 über die Rückleitung 80 geführt.

Da die Drosselstelle 68 die Druckmittelströmung von der Pumpenspeiseleitung 62 der linken Kammer 86 mit variablem Volumen begrenzt, bewirkt die Druckmittelströmung zum Hilfsgerät 14, daß der Druckmitteldruck in der linken variablen Kammer relativ zum Druckmitteldruck in der rechten variablen Kammer 88 abnimmt. Dadurch ist der Druckmitteldruck in der rechten Kammer 88 mit variablem Volumen in der Lage, den Hauptsteuerschieber 92 aus der in Fig. 1 dargestellten Schließ- oder Anfangslage in eine offene Stellung zu bringen, die in Fig. 2 dargestellt ist. Druckmittel kann dann aus der rechten Kammer 88 mit variablem Volumen über eine vorher geschlossene öffnung 110 zur Leitung 48 und zum Hilfsgerät 14 strömen. Es sei bemerkt, daß eine zylindrische Schieberkante 114 am Hauptschieber 92 die öffnung 106 nicht blockiert, so daß Druckmittel zum Hilfsgerät 14 durch beide öffnungen 106 und 110 strömt. Diese Strömung des Druckmittels aus der linken Kammer 86 bewirkt, daß die Drosselstelle 68 einen Druckunterschied zwischen den Kammern 86 und 88 aufrechterhalten kann.

Der Beginn des Betriebes des Hilfsgerätes 14 bewirkt, daß ein Hilfsgerätlastsignal durch die Leitung 50 übertragen wird, um den Betrieb der Steuerung 52 in Gang zu setzen, damit die Verdrängung der Pumpe 12 erhöht wird. Wenn das Hilfsgerät 14 und die Servolenkung 16 nicht in Betrieb sind, wird ein relativ kleines Lastsignal in die Leitung

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übertragen. Nach einer Betätigung des Hilfsgerätes 14 wird ein verhältnismäßig großes Hilfsgerätlastsignal der Leitung 50 zugeleitet. Die Druckzunahme in der Leitung 50 bewirkt eine Betätigung der Steuerung 52, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu erhöhen.

Wenn die Verdrängung der Pumpe 12 ausreicht, um den Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 zu befriedigen, wird das Hilfsgerätlastsignal abgeglichen und die Steuerung 52 hält die Verdrängung der Pumpe 12 konstant. Wenn der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 zunimmt, nimmt der Druck in der Leitung 50 zu, um eine Erhöhung der Verdrängung der Pumpe 12 zu bev/irken. Wenn umgekehrt der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes abnimmt,, nimmt der Druck in der Leitung 50 ab und die Pumpenverdrängungssteuerung 52 erzeugt eine Abnahme der Verdrängung der Pumpe 12.

Wenn einmal die Verdrängung der Pumpe 12 auf einen Viert eingestellt wird, der dem Bedarf des Hilfsgerätes 14 entspricht, v/erden relativ kleine Druckmittelbedarfsänderungen des Hilfsgerätes 14 schnell durch eine Modulationswirkung zwischen einer zylindrischen Schieberkante 116 am Hauptschieber 92 und einer zylindrischen Gehäuseschulter 117 angepaßt. Wenn der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 gering ansteigt, wird die sich ergebende Verminderung des Druckmitteldruckes in der Leitung 48 auf die Öffnungen 106 und 110 übertragen. Durch die Wirkung der Drosselstelle 68 wird die Druckmittelströmung von der Pumpe 12 zur linken Kammer 86 mit variablem Volumen gefördert, so daß der Druck in der Kammer 86 leicht relativ zum Druck in der rechten Kammer 88 abnimmt. Diese Zunahme des Druckmitteldruckes in der rechten Kammer 88 relativ zum Druck in der linken Kammer 86 erhöht die Größe der ringförmigen Öffnung zwischen der Schieberkante 116 und der Gehäuseschulter 114 und dies führt zu einer

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Zunahme der DruckmittelStrömungsrate zum Hilfsgerät 14. Der Druckmitteldruck in der rechten Kammer 88 sinkt dann etwas ab und der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 nimmt zu. Deshalb bewegt sich der Schieberkolben 92 gering nach links in eine Stellung, in der der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 befriedigt wird.

Wenn der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 abnimmt, wird die dabei entstehende Zunahme des Druckmitteldruckes in der Leitung 48 auf die Öffnungen 106 und 110 übertragen. Durch die Wirkung der Drosselstelle 68 nimmt der Druck in der linken Kammer 86 relativ zum Druck in der rechten Kammer 88 etwas zu. Die Abnahme des Druckmitteldruckes _t in der rechten Kammer 88 relativ zum Druck in der linken Kammer 86 bewirkt, daß der Hauptschieber 92 nach rechts verschoben wird, wodurch die Größe der ringförmigen Öffnung zwischen der Schieberkante 116 und der Gehäuseschulter 117 abnimmt, und dies führt zu einer Abnahme der Strömungsrate des Druckmittels zum Hilfsgerät 14. Wenn dieses stattfindet, nimmt der Druckmitteldruck in der rechten Kammer 88 etwas zu, da der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 abnimmt, so daß der Hauptschieberkolben 92 sich etwas nach rechts in eine Stellung bewegt, in der der Druckmittelbedarf des Hilfsgerätes 14 befriedigt wird.

Bei einer Unterbrechung des Betriebes des Hilfsgerätes 14 wird ein Hilfsgerätsteuerventil geschlossen, um eine Druckmittelströmung durch die Leitung 48 zu blockieren. Dies führt zu einem Ablassen des Druckmitteldruckes in den Leitungen 48 und 50 über die Drosselstelle 49. Wenn der Druckmitteldruck in der Leitung 50 vermindert wird, wird die Verdrängungssteuerung 52 betätigt, um die Verdrängung der Pumpe 12 auf eine minimale Verdrängung herabzusetzen.

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Wenn der Betrieb des Hilfsgerätes unterbrochen ist, wird die Druckmittelströmung durch die linke Kammer 86 blockiert. Dadurch wird die Drosselstelle 68 unwirksam, so daß der Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 zunimmt. Wenn dieses stattfindet, wird der Hauptschieberkolben 92 nach rechts verschoben und die Strömungssteuerung 10 kehrt in die in Fig. 1 dargestellte Anfangslage zurück. Die Druckmittelströmungssteuerung 10 verbleibt in dieser in Fig. 1 dargestellten Anfangslage, bis das Hilfsgerät 14 oder die Servolenkung 16 betätigt wird.

Bei Beginn des Betriebs der Lenkvorrichtung 16 wird, wenn das Hilfsgerät 14 abgeschaltet ist und die Druckmittelströmungssteuerung 10 sich in der in Fig. 1 dargestellten Anfangslage befindet, die Eingangswelle 26 zur Lenkungssteuerung 24 gedreht. Dadurch wird ein Steuerschieber innerhalb der Lenkungssteuerung 24 betätigt, um eine zugemessene Druckmittelströmung durch eine der Leitungen 32 oder 34 dem Lenkmotor 22 zuzuführen und um die andere Leitung mit dem Vorratsbehälter über die Rückleitung 38 zu verbinden. Eine Betätigung der Lenkungssteuerung 24 bewirkt auch, daß ein Lenklastdrucksignal über die Leitung 44 der Ringnut 56 im Schiebergehäuse zugeführt wird. Der Druck, der durch die Leitung 44 zur Nute 56 im Gehäuse 58 geleitet wird, verändert sich als eine Funktion der Veränderungen des Druckmittelbedarfes oder der Belastung der Servolenkung 16. Wenn die Lenkung 16 derart betätigt wird, daß Druckmittel in einer relativ hohen Strömungsrate benötigt wird, wird ein relativ großes Lenkungslastsignal über die Leitung 44 übertragen. Wenn jedoch die Servolenkung 16 so betätigt wird, daß eine relativ geringe Strömungsrate benötigt wird, so wird ein relativ kleines Lenkungslastsignal über die Leitung 44 übertragen.

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Wenn die Lenkungssteuerung 24 derart betätigt wird, daß ein Lenkdruckmittel mit großer Strömungsrate erforderlich ist, so betätigt das von der Steuerung 24 ausgehende Lenklastsignal zeitweilig den Prioritätsschieber 84, um eine Druckmittelströmung zum Hilfsgerät 14 zu blockieren, bis die Verdrängung der Pumpe 12 ausreicht, um den Bedarf der Lenkung zu befriedigen. Das erhöhte Drucksignal wird von der öffnung 56 über eine radial sich erstreckende Bohrung 122 (Fig. 3) in den Hauptschieber 9 2 und zwar in die Kammer 94 mit veränderlichem Volumen eingeführt. Dieser Druck wirkt gegen eine kreisförmige Stirnfläche 124 des Sekundärschiebers 96 ein. Der Druck in der linken Kammer 86 mit veränderlichem Volumen ist der gleiche wie der Druck in der Pumpenspeiseleitung 62, da das Hilfsgerät 14 nicht in Betrieb ist. Der Sekundärschieber 96 wird jedoch bei Betrachtung der Fig. 3 nach links in die Schließstellung verschoben, die in Fig. 5 dargestellt ist, und zwar unter der kombinierten Einwirkung der Feder 98 und des Druckmitteldruckes, der der Stirnfläche 124 zugeführt wird.

Wenn sich der Sekundärschieber 96 in der geschlossenen Stellung befindet, so blockiert dieser eine Strömung von der linken Kammer 86 durch die öffnung 104 im Hauptschieber 92 und zur Ringnut 106 im Gehäuse 58. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Hilfsgerät 14 betätigt werden soll, erfolgt keine Strömung zum Hilfsgerät. Dies ist der Fall, weil der geschlossene Sekundärschieber 96 die öffnung 106 blockiert und der geschlossene Hauptschieber 92 die öffnung 110 blockiert.

Das relativ hohe Drucksignal, das von der Steuerung 24 ausgeht, wird von der öffnung 56 über die Leitung 54 der Steuerung 52 zugeführt. Dadurch v/ird die Steuerung 52

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betätigt, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu erhöhen. Eine Zunahme der Verdrängung der Pumpe 12 ermöglicht es, daß der Bedarf der Lenkung 16 an Druckmittel befriedigt v/erden kann. Es sei bemerkt, daß das Lenklast signal von der Lenkungssteuerung 24 verwendet v/ird, um eine Doppelfunktion durchzuführen. Einmal wird der Prioritätsschieber 96 in die Schließstellung gebracht, die in Fig. 5 gezeigt ist, und ferner wird die Steuerung 52 betätigt, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu erhöhen.

Irgendein Versuch, das Hilfsgerät 14 zu betätigen, ehe der Druckmittelbedarf der Servolenkung 16 befriedigt ist, wird durch den Sekundärschieber 96 und den Hauptschieber 92 blockiert. Der Hauptschieber 92 verbleibt in der in Fig. 5 dargestellten Schließstellung, bis der Bedarf an Lenkdruckmittel befriedigt wurde und der Druck in der linken Kammer 86 ausreicht, um den Sekundärschieber 96 nach rechts in die in Fig. 3 dargestellte geöffnete Stellung zu bringen. Wenn sich der Sekundärschieber 96 in der in Fig. 5 dargestellten geschlossenen Stellung befindet, erfolgt koine Strömung durch die Drossel 68 und der Druck in der Kammer 86 ist gleich dem Druck in der Kammer 88, so daß die Feder 90 den Hauptschieber 92 in der geschlossenen Stellung hält.

Wenn die Verdrängung der Pumpe 12 derart zugenommen hat, daß der Bedarf an Lenkdruckmittel befriedigt v/ird, reicht der Druck in der linken Kammer 86 aus, um den Sekundärschieber 96 aus der in Fig. 5 dargestellten Schließstellung in die in Fig. 3 dargestellte geöffnete Stellung zu bringen. Zu dieser Zeit v/ird das Lenklastsignal, welches der Leitung 44 zugeführt v/ird, auf einen Druck herabgesetzt, der kleiner ist als der Pumpenförderdruck, so daß der kombinierte Einfluß des Druckes in der Kammer 94 und der Feder 98 nicht ausreicht, um den Schieber 96 gegen den Druck in der linken Kammer C6 zu schließen.

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Nachdem der Lenkdruckmittelbedarf befriedigt ist und der Sekundärschieber 96 sich in die in Fig. 3 dargestellte Öffnungsstellung bewegt hat, kann das Hilfsgerät 14 betätigt werden. Eine Betätigung des Hilfsgerätes 14 vermindert den Druckmitteldruck in der linken Kammer 86 in der im Vorstehenden beschriebenen Weise derart, daß der Hauptschieber 92 in die in Fig. 4 dargestellte Öffnungsstellung gebracht wird.

Nachdem sich der Hauptschieber 92 in diese Öffnungsstellung bewegt hat, wird das Hilfsgerät 14 unter der Einwirkung der Druckmittelströmung durch die öffnung 106 und die öffnung 110 betätigt. Wenn jedoch der zusammengefaßte Bedarf des Hilfsgerätes 14 und der Servolenkung 16 die Kapazität der Pumpe 12 übersteigt, so nimmt der Druck in der rechten Kammer 88 ab. Der Hauptschieber 92 wird aus der in Fig. 4 dargestellten Öffnungsstellung in die in Fig. 3 dargestellte Schließstellung unter der kombinierten Wirkung des Druckes in der linken Kammer und der Feder 90 verschoben. Wenn dies nicht ausreicht, um den Lenkdruckmittelbedarf zu befriedigen, bewegt sich der Sekundärschieber 96 in die geschlossene Stellung, in der die Druckmittelströmung durch die öffnung 104 blockiert wird (Fig. 5).

Wenn der Lenkdruckmittelbedarf befriedigt wird, wird das Drucksignal, welches über die Leitung 44 der Kammer 94 zugeführt wird, verringert. Dies ermöglicht, daß der Sekundärschieber 96 sich aus der geschlossenen in Fig. dargestellten Stellung nach rechts in die in Fig. 3 dargestellte Öffnungsstellung bewegt, und zwar unter dem Einfluß des Druckes in der Kammer 86. Wenn das Hilfsgerät betätigt werden soll, kann der Hauptschieber 92 in die in Fig. 4 dargestellte Öffnungsstellung verschoben werden.

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Am Ende des Lenkungsvorganges wird die Eingangswelle 26 der Lenkungssteuerung 24 nicht mehr gedreht und ein Schieber in der Lenkungssteuerung 24 blockiert eine Strömung durch die Leitungen 32 und 34, um den Lenkmotor 22 hydraulisch zu verriegeln und um die Räder 18 und 20 gegen eine Seitendrehung festzuhalten. Der Schieber in der Lenkungssteuerung 24 verbindet zusätzlich die Leitung 44 mit der Behälterleitung 38 am Ende des Lenkvorganges. Dadurch wird das Lenklastsignal vermindert, welches der öffnung 56 im Gehäuse 58 zugeführt wird. Die Verminderung des Druckes an der Öffnung 56 wird auf die Steuerung 52 über die Leitung 54 übertragen, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu vermindern.

Es ist vorgesehen, daß ein Lenkvorgang unmittelbar nach Inbetriebsetzen des Hilfsgerätes 14 vorgenommen v/erden kann, wenn sich die Druckmittelströmungssteuerung 10 in der in Fig. 2 dargestellten Lage befindet. Nach Einleitung des Lenkvorganges arbeitet die Pumpe 12 mit einer unzureichenden Verdrängung, um den Druckmittelbedarf der Lenkung 16 und des Hilfsgerätes 14 zu befriedigen. Deshalb sinkt der Druckmitteldruck in der rechten Kammer 88 mit variablem Volumen ab und der Hauptschieber 92 bewegt sich aus der in Fig. 2 dargestellten offenen Stellung unter dem Einfluß des Druckes in der Kammer 86 und der Feder 90 in die in Fig. 3 dargestellte Schließstellung. Der Hauptschieber 92 bleibt geschlossen, bis die Verdrängung der Pumpe 12 ausreichend erhöht wurde, um den Druckmittelbedarf der Lenkung 16 und des Hilfsgerätes 14 zu befriedigen. Wenn der Bedarf an Lenkdruckmittel ausreichend groß ist, ist der Druckmitteldruck in der Kammer 94 so groß, daß der Sekundärschieber 96 in die in Fig. 5 dargestellte Schließstellung bewegt wird.

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-vf-

-Zl.

Um den Aufbau übermäßig großer Druckmitteldrucke in der Leitung 48 zu verhindern, ist ein Hochdrucküberstranventil 144 zwischen der Leitung 48 und der Ablaßleitung 80 vorgesehen.

Die Verdrängungssteuerung 52 weist einen Strömungskompensationsschieber 150 (Fig. 6) auf, der unter dem Einfluß eines Lastsignals betätigt wird, welches über eine Leitung 152 entv/eder vom Hilfsgerät 14 oder von der Lenkung 16 zugeführt wird. Eine Betätigung des Strömungskompensationsschiebers 15O setzt einen Motor 154 in Betrieb, der ein Verdrängungssteuerglied 156 bewegt, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu verändern. Obwohl die Pumpe 12 irgendeine von verschiedenen Pumpen mit variabler Verdrängung sein kann, ist die Pumpe eine bekannte Axialkolbenpumpe und weist eine drehbare Trommel mit mehreren Zylindern auf, in denen die Kolben gleitbar angeordnet sind. Die Trommel wird dauernd gedreht und die Verdrängung der Pumpe wird dadurch zwischen einer minimalen und einer maximalen Verdrängung beendet, daß eine Schließscheibe oder ein Verdrängungssteuerglied 156 bewegt wird. Die Schließscheibe ist in Richtung einer maximalen Verdrängung durch eine Feder 158 vorgespannt.

Wenn das Hilfsgerät 14 und die Lenkung 16 nicht in Betrieb sind, ist der Druckmitteldruck in der Lastsignalleitung 152 minimal, und ein Druckmittelsignal, welches über eine Leitung 162 vom Pumpenauslaß zugeführt wird, verschiebt einen Schieberkolben 164 bei der Betrachtung der Fig. 6 nach links, und dadurch wird Druckmittel aus dem Pumpenauslaß über eine Leitung 166 der Kammer 16.8 des Schließscheibenmotors 154 zugeführt. Dieses unter hohem Druck stehende Druckmittel bewegt die Schließscheibe 156 gegen die Wirkung der Feder 158, um die Verdrängung der Pumpe

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auf einen Minimalwert herabzusetzen. Wenn entweder das Hilfsgerät 14 oder die Lenkung 16 in Betrieb genommen wird, wird ein unter relativ hohem Druck stehendes Drucksignal über die Leitung 152 einer Druckkammer 170 im Kompensationsschieber 150 zugeführt. Dieses unter hohem Druck stehende Druckmittel v/irkt gegen einen Zylinderabschnitt 172 des Schieberkolbens 174 zusammen mit einer Vorspannungsfeder 174 ein, um den Schieberkolben aus der in Fig. 6 dargestellten Schließstellung nach rechts zu bewegen. Durch die Bewegung des Schieberkolbens 164 nach rechts wird eine Behälterleitung 178 mit der Motorkammer 168 verbunden. Nenn dies stattfindet, wird Druckmittel aus der Motorkammer durch die Leitung 166 einer Ringnut 180 zugeführt, die sich um einen zweiten Schieberabschnitt 182 des Schiebers 16 4 herum erstreckt. Die Ringnut 180 steht über eine Bypaßleitung 186 mit einer zv/eiten Ringnut 184 in Verbindung. Da sich der Schieberkolben 164 bei der Betrachtung der Fig. 6 aus der Schließstellung nach rechts bev/egt hat, wird Druckmittel aus der Ringnut 184 in die Ablaßleitung 178 abgelassen. Wenn Druckmittel as der Motorzylinderkammer 168 austritt, bev/egt die Feder 158 die Schließscheibe 156, um die Verdrängung der Pumpe 12 zu erhöhen.

Eine Erhöhung der Verdrängung der Pumpe 12 erhöht die Lage, mit der Druckmittel von der Pumpe an das Hilfsgerät 14 und /oder die Lenkung 16 abgegeben v/ird. Wenn die Strömungsrate des aus der Pumpe austretenden Druckmittels ausreichend ist, um den Bedarf an Druckmittel des Hilfsgerätes 14 und/oder der Lenkung 16 zu befriedigen, gleicht der Druckmitteldruck in der Leitung 162 die Wirkung der Feder 174 und des Lastsignals aus, welches der Kammer 170 über die Leitung 152 zugeführt v/ird. Dies bewirkt, daß der Schieberkolben 164 in die in Fig. 6

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dargestellte Schließstellung zurückkehrt, um die Verdrängung der Pumpe 12 konstant zu halten. Falls der
Druckmittelbedarf ansteigen sollte, steigt das Lastdrucksignal, welches über die Leitung 152 zugeführt
wird, ebenfalls an, was dazu führt, daß der Schieberkolben 164 wieder gegen die Einwirkung des Drucksignals aus dem Pumpenauslaß verschoben wird. Wenn der Druckmittelbedarf befriedigt ist, bewirkt das Druckmittelsignal aus dem Pumpenauslaß, daß der Schieberkolben wieder in die in Fig. 6 dargestellte Schließstellung
verschoben wird. Wenn der Betrieb des Hilfsgerätes 14 und/oder der Lenkung 16 unterbrochen wird, v/erden die Lastdrucksignalleitungen 50 und/oder 54 über die Drosselstelle 49 entlastet. Dies führt zu einer Verminderung des Druckes in der Kammer 170, und das Signal aus dem Pumpenauslaß, welches über die Leitung 162 zugeführt
wird, wird wirksam, um den Schieberkolben 164 bei der Betrachtung der Fig. 6 nach links zu verschieben. Dies verbindet die Leitung 166 mit dem Pumpenauslaß, so daß Druckmittel der ilotorkammer 168 zugeführt wird, um die Schließscheibe 156 in die Strömung der minimalen Verdrängung gegen den Einfluß der Feder 156 zu führen. Die Art und Weise, wie die Verdrängungssteuerung 52 mit der Pumpe 12 zusammenarbeitet, ist die gleiche, wie sie in der DOS 2 549 871.9 beschrieben wird.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist die
Strömungssteuerung 10 zwei Drosselbohrungen mit variablem Querschnitt auf, die wirksam sind, um dasLastsignal,
welches der Verdrängungssteuerung 52 bei Betätigung entweder des Hilfsgerätes 14 oder der Lenkung 16 zugeführt wird, zu verändern. Eine Drosselstelle 194 mit variablem Querschnitt ist dem Hilfsgerät 14 zugeordnet und eine andere Drosselstelle 196 mit variablem Querschnitt ist der

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- 22'' -

Lenkung 16 zugeordnet. Wenn das Hilfsgerät 14 außer Betrieb ist, ist die Drossel 194 mit variablem Querschnitt geschlossen und blockiert eine Strömung aus der Leitung 48 zur Leitung 50. Eei einer Betätigung des Hilfsgerätes 14 wird die Drosselstelle 194 geöffnet, um ein Lastsignal in die Leitung 50 zu übertragen. Das Ausmaß, in welchem die Drosselstelle geöffnet ist, verändert sich als eine direkte Funktion des Druckmittelbedarfs des Hilfsgerätes 14.

Wenn das Hilfsgerät 14 mit relativ hoher Geschwindigkeit betätigt werden soll und wenn eine große Druckmittelmenge erforderlich ist, so v/ird ein nichtdargestelltes Steuerglied betätigt, um die Drosselstelle 194 auf einen relativ großen Querschnitt zu öffnen, so daß ein geringer Druckabfall an der Drosselstelle 194 erfolgt und das Hilfsgerätlastdruckcignal, welches der Leitung 50 zugeführt v/ird, sich dem Druck in der Leitung 48 annähert. Wenn jedoch das Hilfsgerät 14 mit einer relativ geringen Geschwindigkeit betätigt werden soll, so daß ein geringer Druckmittelbedarf vorhanden ist, oder wenn dieses Gerät über eine relativ kurze Strecke betätigt v/erden soll, so wird die Drosselstelle 194 lediglich auf einen kleinen Querschnitt geöffnet. Es ist ein relativ großer Druckabfall an der Drosselstelle 194 dann vorhanden, und das Drucksignal, welches der Leitung 50 zugeführt wird, ist relativ klein. Je größer der Druck dieses Lastsignals ist, der über die Leitung 50 der Leitung 152 und dem Kompensationsschieber 150 zugeführt wird, umso größer muß das Pumpenauslaßdrucksignal sein, welches durch die Leitung 162 zugeführt v/ird, um den Schieberkolben 164 aus der Stellung nach links zu verschieben, in der die Motorzylinderkammer 168 mit dem Ablaß 178 verbunden ist, und umso größer wird die sich ergebende Verdrängung der Pumpe 12.

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•3J.

Eine Betätigung der Fahrzeuglenkung 16 verändert den Querschnitt der Drosselstelle 196. Wenn die Lenkung 16 in einem relativ kleinen Ausmaß betätigt wird, verbleibt die Drosselstelle 196 relativ klein, so daß ein großer Druckabfall zwischen der Pumpenleitung 27 und der Lastsignalleitung 44 vorhanden ist. Bei einer schnellen Betätigung der Lenkung 16 in einem verhältnismäßig grossem Ausmaß wird die Drosselstelle 196 relativ weit geöffnet, so daß ein kleiner Druckabfall an dieser Drosselstelle auftritt und ein relativ großes Drucksignal wird auf die Leitung 44 und den Kompensationsschieber 150 übertragen. Die Art und Weise, in welcher die Drosselstelle 196 mit veränderlichem Querschnitt mit der Pumpenverdrängungssteuerung 52 zusammenarbeitet, ist die gleiche, wie sie in der DOS 2 549 871.9 beschrieben wird.

Während des Betriebes sowohl des Hilfsgerätes 14 als auch der Lenkung 16 erzeugen die beiden Drosselstellen 194 und 196 ein kombiniertes Lastsignal, welches der Pumpenverdrängungssteuerung 52 zugeführt wird. Das Ausmaß oder die Geschwindigkeit, mit der eine Steuerung entweder zum Hilfsgerät 14 oder zur Lenkung 16 betätigt wird, verändert das Ausmaß, bis zu welchem eine der Drosselstellen 194 oder 196 betätigt werden und dadurch wird das kombinierte Lastsignal verändert. Es sei bemerkt, daß der Prioritätsschieber 84 sicherstellt, daß eine ausreichende Druckmittelmenge für Lenkzv/ecke während des Betriebes sowohl des Hilfsgerätes 14 als auch der Lenkung 16 zur Verfügung steht.

Obwohl das Hilfsgerät 14 und die Lenkungssteuerung 16 des Steuerschiebers verschiedene Ausführungen aufweisen können, wird ein spezieller Steuerschieber 200 in Fig. dargestellt. Der Steuerschieber 200 v/ird zusammen mit dem Hilfsgerät 14 verwendet und weist einen Schieberkolben 204 auf, der mit der Eingangsleitung 48 verbunden ist.

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Zwei /uislaßleitungen 206 und 208 sind mit einem Hilfsmotor 210 verbunden. Ein Betätigungsglied 214 ist v/irksam, um den Schieberkolben 204 aus der dargestellten neutralen Lage, in der die Strömung zum Motor 210 und aus diesem blockiert ist, nach links oder nach rechts zu verschieben. Nach einer Verschiebung des Schieberkolbens 204 bei der Betrachtung der Fig. 7 nach rechts \ersetzt eine Drosselstelle 194a mit variabler Verdrängung (entspricht der Drosselstelle 194 der Fig. 1 bis 5) Hochdruckmittel aus der Leitung 48 über die Leitung 206 zum Motor 210. Zusätzlich führt ein Kanal 216 Druckmittel von der stromab gelegenen Seite der Drosselstelle 194a mit veränderlichem Querschnitt zur Leitung 50.

Je größer die Strecke ist, um welche der Schieberkolben 204 verschoben wird, umso größer ist der Querschnitt der Drosselstelle 194a und umso kleiner ist der Druckabfall zwischen der Leitung 48 und der Leitung 50, so daß sich das Hilfsgerätlastsignal, welches der Pumpenverdrängungssteuerung 52 zugeführt wird, als eine direkte Funktion des Ausmaßes der Betätigung des Schiebers 200 verändert. Es sei bemerkt, daß eine Leitung 218 die beiden Seiten des Motors 210 mit der Ablaßleitung 80 verbindet.

Bei Betätigung des Steuerschiebers 200 in entgegengesetzter Richtung wird bei Betrachtung der Fig. 7 der Schieberkolben 204 nach links verschoben. Dadurch wird Hochdruckmittel von der Leitung 48 durch die Drosselstelle 194b mit variablem Querschnitt (entspricht der Drosselstelle 194 der Fig. 1 bis 5) der Leitung 208 zugeführt, die zum Hilfsmotor 210 führt. Ein innerer Kanal 222 führt Druckmittel unter hohem Druck von der stromab gelegenen Seite der Drosselstelle 194b der Leitung 50 zu. Der Querschnitt der Drosselstelle 194b verändert sichin dem Ausmaß, in dem der Steuerschieber 200 betätigt wird. Ein Schieberkanal bewirkt zu dieser Zeit, daß zurückströmendes Druckmittel der Ablaßleitung SO zugeführt wird.

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Eine Rückkopplung, die schematisch bei 230 in Fig. 7 dargestellt ist, ist vorgesehen, um den Schieber 200 bei einer Betätigung des Motors 210 in Richtung auf die Ausgangsstellung so weit zu bewegen, wie es dem Ausmaß der Betätigung des Schiebers 200 entspricht. Die Rückkopplung kann einen verschiedenen Aufbau haben, einschließlich demjenigen, der in der US-PS 1 947 138 beschrieben ist.

Ein Steuerschieber, der zusammen mit der Fahrzeuglenkung verwendet wird, ist im allgemeinen ähnlich wie der Steuerschieber 200 aufgebaut und funktioniert in einer ähnlichen Weise. Bevorzugt wird jedoch ein Steuerschieber für die Fahrzeuglenkung verwendet, der so aufgebaut ist, wie es in der US-PS 3 931 711 beschrieben wird. Falls gewünscht, kann der in der US-PS 3 9 31 711 beschriebene Schieber auch zusammen mit dem Hilfsgerät 14 verwendet werden. Falls dieser Schieber verwendet wird, wird als Rückkopplung die zugehörige Zumeßpumpe verwendet, anstatt der Rückkopplung mit einem schwimmenden Verbindungsglied.

Es ist zu erkennen, daß die Strömungssteuerung 10 in einem Fahrzeug verwendet wird, welches eine Lenkung 16 und ein Hilfsgerät 14 aufweist, die mit Druckmittel aus der gleichen Pumpe 12 mit veränderlicher Verdrängung gespeist werden. Die Strömungssteuerung 10 weist eine Drosselstelle 194 mit veränderlichem Querschnitt auf, die dem Hilfsgerät 14 zugeordnet ist und eine Drosselstelle 196 mit veränderlichem Querschnitt, die der Lenkung 16 zugeordnet ist. Beim Betrieb des Hilfsgerätes 14 und/oder der Lenkung 16 führt die Drosselstelle 194.mit veränderlichem Querschnitt und/oder die Drosselstelle 196 mit veränderlichem Querschnitt ein Lastsignal, welches der Pumpenverdrängungssteuerung 52 zugeführt wird. Die Pumpen-

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.36.
Verdrängungssteuerung 52 verändert die Verdrängung der Pumpe 12 entsprechend der Änderungen des Lastsignals.

Ein Prioritätsschieber weist zwei relativ voneinander bewegliche Schieberteile 92 und 96 auf, welche teilweise eine Kammer 94 begrenzen, welche in Verbindung mit der Fahrzeuglenkung 14 über die Leitung 44 steht. Diese relativ beweglichen Schieberteile 92 und 96 arbeiten mit zwei Auslaßöffnungen 106 und 110 zusammen, die in Verbindung mit dem Hilfsgerät 14 stehen.

Bei Einleitung eines Lenkvorganges nimmt der Druck in der Kammer 94 zu und falls der Bedarf an Lenkdruckmittel ausreichend groß ist, findet eine relative Bewegung zwischen den koaxialen Schieberteilen 92 und 96 statt, um eine Strömung durch die Auslaßöffnungen 106 und 110 (Fig. 5) dem Hilfsgerät 14 bis zu dem Zeitpunkt zu blockieren, zu welchem der Druckmittelbedarf der Lenkung befriedigt ist. Bei Betriebsbeginn des Hilfsgerätes 14 wird, wenn die Lenkung 16 nicht betätigt wird, Druckmittel anfangs dem Hilfsgerät durch die Auslaßöffnung 106 zugeführt und gelangt zu dem Hilfsgerät über beide Auslaßöffnungen 106 und HO (Fig. 2) .Wenn die Lenkung während des Betriebs des Hilfsgerätes betätigt wird, wird der Hauptschieber 92 geschlossen, um die Auslaßöffnung 110 zu blockieren. Wenn der Bedarf der Lenkung an Druckmittel ausreichend groß ist, wird der Sekundärschieber 96 in die Schließstellung bewegt, um die öffnung 106 abzusperren. Zu dieser Zeit wird ein Drucksignal aus der Steuerung 24 verwendet, um die Fördermenge der Pumpe 12 mit variabler Verdrängung zu erhöhen. Wenn der Ausgang der Pumpe 12 derart angestiegen ist, daß der Druckmittelbedarf der Lenkung befriedigt wird, bewegen sich die Schieber 92 und 96 derart, daß Druckmittel wieder dem Hilfsgerät zugeführt wird.

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Claims

Patentansprüche

Iy Druckmittelströmungssteuerung für ein Fahrzeug, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät aufweist, die von der gleichen Pumpe mit Druckmittel versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse vorgesehen ist, welches eine Schieberkammer aufweist, daß mehrere öffnungen in dem Gehäuse vorgesehen sind, um die Pumpe, die Servolenkung und das Hilfsgerät mit der Schieberkammer zu verbinden, daß ein erster und zweiter relativ zueinander beweglicher Schieber in der Schieberkammer angeordnet ist, daß der erste Schieber wenigstens teilweise einen ersten Kammerabschnitt in der Ventilkammer begrenzt und relativ zu dem Gehäuse in einer Öffnungsstellung, in der Druckmittel von der Pumpe durch die erste Kammer und eine öffnung zum Hilfsgerät strömt und einer Stellung beweglich ist, in der v/enigstens teilweise die Druckmittelströmung von der ersten Kammer durch die öffnung zum Hilfsgerät blockiert ist, daß der zweite Schieber relativ zum Gehäuse in dem ersten Schieber zwischen einer Öffnungsstellung, in der Druckmittel von der Pumpe durch die öffnung zum Hilfsgerät strömt, und einer Schließstellung beweglich ist, in der wenigstens teilweise die Druckmittelströmung von der Pumpe zum Hilfsgerät blockiert ist, daß der erste und der zweite Schieber Oberflächen aufweisen, die wenigstens teilweise eine zweite Kammer innerhalb der Schieberkammer begrenzen, daß Leitungen vorgesehen sind, um Veränderungen des Druckmitteldruckes dem ersten und dem zv/eiten Kammerabschnitt zuzuführen, um eine relative Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Schieber gemäß dem Bedarf zu bev/irken, den die Servolenkung an Druckmittel mit einer Strömungsrate hat, die wenigstens so groß ist wie die Strömungsrate, die

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. ι.

von der Pumpe ausgeht, wenn der erste und der zweite Schieber sich in ihrer offenen Stellung befinden.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber innerhalb des ersten Schiebers angeordnet ist, und daß der zweite Schieber innerhalb des ersten Schiebers bei einer Bewegung des ersten Schiebers zu seiner Öffnungs- und Schließstellung bewegbar ist.
3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schieber sich in einer ersten Richtung relativ zum Gehäuse bei einer Bewegung des ersten Schiebers aus seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung bewegt, daß der zweite Schieber relativ zum Gehäuse in einer zweiten Richtung bewegbar ist, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung bei einer Bewegung des zweiten Schiebers aus seiner Öffnungsstellung in die Schließstellung verläuft.
4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen eine erste und eine zweite im Abstand voneinander angeordnete Öffnung innerhalb des Gehäuses umfassen, die in Verbindung mit dem Hilfsgerät stehen, daß der erste Schieber wirksam ist, um die erste öffnung zu blockieren und unwirksam, um die zweite öffnung zu blockieren, wenn sich der erste Schieber in seiner Schließstellung befindet, daß der erste Schieber unwirksam ist, um die erste und die zweite öffnung zu blockieren, wenn sich der Schieber in seiner Öffnungsstellung befindet und daß der zweite Schieber wirksam ist, die zweite öffnung zu blockieren, wenn sich der zweite Schieber in seiner Schließstellung befindet.

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5. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Öffnungen eine erste und eine zweite im Abstand voneinander angeordnete Einlaßöffnung umfassen, die die Pumpe mit dem Schieber verbinden, und eine erste und zweite im Abstand voneinander angeordnete Auslaß-Öffnung, die in Verbindung mit dem Hilfsgerät stehen, daß der erste Schieber wirksam ist, um Druckmittel aus der ersten Einlaßöffnung der ersten Auslaßöffnung zuzuführen und um Druckmittel aus der zweiten Einlaßöffnung der zweiten Auslaßöffnung zuzuführen, wenn sich der erste Schieber in seiner offenen Stellung befindet, daß der Schieber wirksam ist, eine Druckmittelströmung aus der ersten Einlaßöffnung zur ersten Auslaßöffnung zu blockieren und um Druckmittel aus der zweiten Einlaßöffnung der zweiten Auslaßöffnung zuzuführen, wenn sich der Schieber in seiner Schließstellung befindet.
6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber unwirksam ist, um eine Druckmittelströmung aus der zweiten Einlaßöffnung zur zweiten Auslaßöffnung zu blockieren, wenn der zweite Schieber sich in seiner Öffnungsstellung befindet und daß der zweite Schieber wirksam ist, um eine Strömung aus der zweiten Einlaßöffnung zur zweiten Auslaßöffnung zu blockieren, wenn sich der zweite Schieber in seiner Schließstellung befindet.
7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen ferner eine dritte Einlaßöffnung aufweisen, welche die Servolenkung mit dem zweiten Kammerabschnitt verbindet und daß der erste und der zweite Schieber unwirksam sind, um eine Strömung durch die dritte Einlaßöffnung zu blockieren.

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8. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Auslaßöffnung auf einer Seite der dritten Einlaßöffnung angeordnet ist und daß die zweite Auslaßöffnung auf der anderen Seite der dritten Einlaßöffnung angeordnet ist.
9. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber und die zweite Kammer innerhalb des ersten Schiebers angeordnet sind.
10. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen eine erste Öffnung umfassen, welche die Schieberkammer mit der Servolenkung verbindet, und daß der erste Schieber eine Oberfläche aufweist, die eine Öffnung hat, welche die zweite Kammer mit der ersten Öffnung verbindet.
11. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Feder in der Schieberkammer angeordnet ist, um den ersten Schieber in seine Schließstellung zu drücken und daß eine zweite Feder in der zweiten Kammer angeordnet ist, um den zweiten Schieber in seine Schließstellung zu drücken.
12. Druckmittelströmungssteuerung für ein Fahrzeug, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät aufweist, die von der gleichen Pumpe mit Druckmittel versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse vorgesehen ist, daß eine Oberfläche vorgesehen ist, die wenigstens teilweise eine Schieberkammer in dem Gehäuse umgibt, daß ein beweglicher Schieber innerhalb der Schieberkammer angeordnet ist und mit der ersten Oberfläche zusammenarbeitet, um eine erste Kammer mit veränderlichem Volumen neben einem Ende des Schiebers zu bilden und um eine

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zweite Kammer mit veränderlichem Volumen neben dem anderen Ende des Schiebers zu bilden, daß der Schieber in dieser Schieberkammer unter dem Einfluß eines Druckmitteldruckes bewegbar ist, um gleichzeitig das Volumen der ersten und der zv/eiten Kammer zu verändern, daß eine erste Einlaßöffnung mit der ersten Kammer und mit der Pumpe in Verbindung steht, daß eine zv/eite Einlaßöffnung mit der zv/eiten Kammer und mit der Pumpe in Verbindung steht, daß eine erste und eine zweite im Abstand voneinander angeordnete Auslaßöffnung zwischen den Einlaßöffnungen vorgesehen sind und in Verbindung mit der Schieberkammer und dem Hilfsgerät stehen, daß der Schieber in der Kammer in einer ersten und einer zv/eiten Stellung bewegbar ist, daß der Schieber eine Druckmittelströmung von der ersten Kammer durch die erste Auslaßöffnung zum Hilfsgerät ermöglichen kann und eine Druckmittelströmung von der zweiten Kammer durch die zweite Auslaßöffnung zum Hilfsgerät blockieren kann, wenn sich der Schieber in seiner ersten Stellung befindet, daß der Schieber eine Druckmittelströmung von der zweiten Kammer durch die zweite Auslaßöffnung zum Hilfsgerät ermöglichen kann, wenn sich der Schieber in der zv/eiten Stellung befindet, daß der Schieber eine erste Oberfläche hat, die dem Druckmitteldruck in der ersten Kammer ausgesetzt ist, um den Schieber aus der zv/eiten Stellung in die erste Stellung entsprechend der Abnahme des Druckmitteldruckes in der zweiten Kammer relativ gegenüber dem Druck in der ersten Kammer zu bev/egen, daß der Schieber eine zweite Oberfläche hat, die dem Druckmitteldruck in der zv/eiten Kammer ausgesetzt ist, um den Schieber aus seiner ersten Stellung in die zv/eite Stellung entsprechend einer Abnahme des Druckmitteldruckes in der ersten Kammer relativ gegenüber dem Druckmitteldruck in der zweiten Kammer zu bewegen, daß eine Steuerung vorge-

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sehen ist, um den Druckmitteldruck in der ersten Kammer relativ zum Druckmitteldruck in der zweiten Kammer zu vermindern, um den Schieber in die zweite Stellung bei Beginn des Betriebes des Hilfsgerätes zu bewegen, wobei die Lenkung nicht betätigt wird und der Schieber sich in seiner ersten Stellung befindet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Druckmitteldruck in der zweiten Kammer relativ zum Druckmitteldruck in der ersten Kammer verringern, um den Schieber bei Beginn in die erste Stellung zu bewegen und zwar bei Beginn eines Lenkungsvorganges während des Betriebes des Hilfsgerätes, wobei sich der Schieber in seiner zweiten Stellung befindet.
13. Steuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um wenigstens teilweise die Druckmittelströmung von der ersten Kammer durch die erste Auslaßöffnung während des Betriebes der Servolenkung zu blockieren, wobei sich der Schieber in der ersten Stellung befindet.
14. Steuerung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtungen wenigstens teilweise bei Blockierung einer Strömung aus der ersten Kammer einen beweglichen Schieber aufweisen, der innerhalb des Schiebers angeordnet ist und mit diesem Schieber zusammenarbeitet, um wenigstens teilweise eine dritte Kammer mit veränderlichem Volumen zu bilden, daß das Schieberelement zwischen einer ersten Stellung, in v/elcher es nicht die Strömung aus der ersten Kammer blockiert, und einer zweiten Stellung, in welcher dieses Schieberelement wenigstens teilweise die Strömung aus der ersten Kammer durch die erste Auslaßöffnung blockiert, beweglich ist und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Druckmitteldruck in der zweiten Kammer bei Beginn eines Lenk-

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•V

Vorganges verändern, um den beweglichen Schieber aus seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung zu bringen.
15. Druckmittelströmungssteuerung für ein Fahrzeug, welches eine Servolenkung und ein Hilfsgerät aufweist, die von der gleichen Pumpe mit veränderlicher Verdrängung gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrängungssteuerung vorgesehen ist, die die Verdrängung der Pumpe verändert, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die ein Lenklastsignal erzeugen, welches sich bei Änderungen des Druckmittelbedarfes der Servolenkung verändert, daß die Einrichtungen zur Erzeugung eines Lenklastsignals eine erste Drosselstelle mit variablem Querschnitt aufweist, die in Verbindung mit der Verdrängungssteuerung und der Pumpe während des Betriebes der Lenkung besteht, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um den Querschnitt der ersten Drosselstelle bei einer änderung des Druckmittelbedarfs der Lenkung zu verändern, um den Druckabfall an dieser ersten Drosselstelle zu verändern, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die ein Hilfsgerätlastsignal erzeugen, welches sich bei Änderungen des Bedarfs des Hilfsgerätes verändern, daß die Einrichtungen zur Erzeugung eines Hilfsgerätlastsignals eine zv/eite Drosselstelle mit veränderlichem Querschnitt auf v/eisen, welches der Verdrängungssteuerung und der Pumpe während des Betriebs des Hilfsgerätes in Verbindung steht, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um den Querschnitt dieser zweiten Drosselstelle bei einer Änderung des Druckmittelbedarfs des Hilfsgerätes zu verändern, um den Druckabfall an der zweiten Drosselstelle zu verändern, daß die Verdrängungssteuerung Einrichtungen auf v/eist, die die Verdrängung der Pumpe entsprechend den Änderungen des Druckabfalls an einer Drosselstelle mit variabler Öffnung

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während des Betriebes der Servolenkung und/oder des Hilfsgerätes verändert.
16. Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prioritätsschieber vorgesehen ist, der eine Druckmittelströmung zum Hilfsgerät und zur zweiten Drosselstelle mit variablem Querschnitt blockiert, wenn der Druckmittelbedarf der Servolenkung die Fördermenge der Pumpe während einer gleichzeitigen Betätigung der Servolenkung und des Hilfsgerätes übersteigt.
17. Steuerung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Prioritätsschieber ein Gehäuse aufweist, welches eine Schieberkammer hat, daß mehrere öffnungen in dem Gehäuse vorgesehen sind, um die Pumpe, die Servolenkung und das Hilfsgerät mit dieser Kammer zu verbinden, daß ein erster und ein zweiter Schieber, die relativ zueinander beweglich sind, in der Schieberkammer angeordnet sind, daß der erste Schieber wenigstens teilweise einen ersten Kammerabschnitt innerhalb der Schieberkammer begrenzt und relativ zu dem Gehäuse zwischen einer Öffnungsstellung, in der Druckmittel von der Pumpe durch die erste Kammer und die öffnung zum Hilfsgerät schließt und einer Schließstellung beweglich ist, in der v/enigstens teilweise die Druckmittelströmung aus der ersten Kammer durch die öffnung zum Hilfsgerät blockiert ist, daß der zweite Schieber relativ zu dem Gehäuse und dem ersten Schieber beweglich ist und zwar zwischen einer Öffnungsstellung, in der eine Strömung von der Pumpe durch die öffnung zum Hilfsgerät möglich ist und einer Schließstellung,, in der wenigstens teilweise die Strömung von der Pumpe zum Hilfsgerät blockiert ist, daß der erste und der zweite Schieber Oberflächen aufweisen, die wenigstens teilweise

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einen zweiten Kammerabschnitt innerhalb der Ventilkanuner begrenzen, daß eine Leitung vorgesehen ist, um Druckveränderungen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt zuzuführen, um eine Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Schieber in ihre Schließstellung zu bewirken, und zwar wenn der Bedarf der Servolenkung an Druckmittel wenigstens so groß ist wie die Fördermenge der Pumpe, wenn der erste und der zweite Schieber sich in ihrer Öffnungsstellung befinden.
18. Steuerung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pumpe in Verbindung mit einer Seite der ersten Drosselstelle befindet und daß die Leitung in Verbindung mit der anderen Seite der ersten Drosselstelle steht, daß die Einrichtungen zur Veränderung des Querschnitts der ersten Drosselstelle bei einer Änderung des Druckmittelbedarfs wirksam sind, um den Querschnitt der ersten öffnung entsprechend einer Zunahme des Druckmittelbedarfs zu vergrößern, wodurch der Druck vergrössert wird, der durch die Leitung einer der Kammerabschnitte zugeführt wird, um eine relative Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Schieber zu bewirken.
19. Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachlaufeinrichtung mit der Lenkung und der ersten Drosselstelle verbunden ist, um den Querschnitt der ersten Drosselstelle gemäß dem Betrieb der Servolenkung zu verändern, daß eine zweite Kachlaufeinrichtung mit dem Hilfsgerät und der zweiten Drosselstelle verbunden ist, um eine Änderung des Querschnittes der zweiten Drosselstelle entsprechend dem Betrieb des Hilfsgerätes zu bewirken.

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20. Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungssteuerung eine Betätigungseinrichtung aufweist, die v/irksam ist, um die Verdrängung der Pumpe zu verändern und einen auf Druck ansprechenden Schieber, der die Strömung einer Betätigungseinrichtung steuert, daß die DruckmittelStrömungssteuerung ferner Leitungen aufweist, mit der dem auf Druck ansprechenden Schieber ein Steuerdruck zugeführt v/ird, der sich bei Änderungen des Druckmittelbedarfs der Servolenkung und bei Änderungen des Druckmittelbedarfs des Hilfsgerätes verändert.

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