DE4112735A1 - Lenkkraft-steuervorrichtung fuer eine servolenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung und sie betrifft im einzelnen eine Lenkkraft-Steuervorrichtung, bei der ein Öldruck auf eine hydraulische Reaktionsvorrichtung einwirkt.

Bei einer üblichen Servo-Lenkvorrichtung, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist, wird ein Steuerventil durch eine Eingangskraft betätigt, die auf das Lenkrad aufgebracht wird, um Drucköl in eine der Kammern eines Kraftzylinders zu bringen, um eine Servokraft auf die lenkbaren Räder aufzubringen, wobei ein Öldruck angewendet wird, der dadurch gesteuert wird, daß ein die Fahrzeuggeschwindigkeit feststellendes Element an die hydraulische Reaktionskammer in einer hydraulischen Reaktionsvorrichtung angebaut wird, um eine Lenkreaktion zu erzeugen, die vom Fahrer des Fahrzeuges als Lenkwiderstand gefühlt werden kann.

Fig. 6 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer üblichen hydraulischen Reaktionsvorrichtung. Eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Pumpe 100 erhöht ihre in die Abflußleitung 102 abgegebene Fördermenge in Abhängigkeit vom Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit und in der Abflußleitung befindet sich eine veränderbare Drossel 104.

Der Öldruck, der in der stromaufwärts der Drossel 104 liegenden Zuflußleitung 102 herrscht, wird in eine hydraulische Reaktionskammer 106 eingeleitet, wo eine Lenkreaktion erzeugt wird.

Bei einer Servolenkung, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist, wobei diese Abhängigkeit von einer üblichen, hydraulischen Reaktionsvorrichtung erzeugt wird, wie dies oben beschrieben worden ist, ist der Anstieg des Reaktionsdruckes und damit der Lenkkraft konstant und folgt der folgenden Gleichung

K: Konstante Verhältniszahl
ΔP: Veränderlicher Druck in der hydraulischen Reaktionskammer,

wobei Q die Fördermenge und A der Öffnungsquerschnitt der Drossel ist. Es entsteht demzufolge eine größere Veränderung am Ende der höheren Geschwindigkeit (siehe Fig. 7); dies ist jedoch im Hinblick auf ein gewünschtes Lenk-Gefühl nicht wünschenswert.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Lenkkraft-Steuervorrichtung für eine Servolenkung anzugeben, die einen einfachen Aufbau hat und es ermöglicht, den Anstieg bei der Steuerung der Lenkkräfte auszuwählen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine veränderbare Drossel, die den in die hydraulische Reaktionskammer eingeführten Öldruck steuert, durch einen Öldruck betätigt wird, der stromaufwärts der festen Verengung herrscht, die ihrerseits in der Zuflußleitung von der Hauptpumpe zur Servo-Lenkvorrichtung eingebaut ist.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise beschrieben, wobei weitere Vorteil hervortreten werden. Es zeigen:

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Lenkkraft-Steuervorrichtung für eine Servolenkung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Form der veränderbaren Drossel;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Pumpencharakteristik der Lenkkraft-Hauptpumpe darstellt;

Fig. 4 zeigt graphisch das Verhältnis zwischen dem Ausgangs-Drehmoment und dem Eingangs-Drehmoment der obigen Ausführungsform;

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer anderen Abhängigkeit der Hauptpumpe;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer üblichen hydraulischen Reaktionsvorrichtung;

Fig. 7 zeigt graphisch das Verhältnis zwischen dem Ausgangsdrehmoment und dem Eingangsdrehmoment einer üblichen Servo-Lenkvorrichtung, und

Fig. 8 ist ein Querschnitt einer anderen veränderbaren Drossel.

Eine Lenkkraft-Hauptpumpe 2 hat eine solche Pumpencharakteristik, daß die Abflußmenge sich mit ihrer Umdrehungszahl ändert, wobei das von der Pumpe geförderte Drucköl über ein Steuerventil 4 in eine der Druckkammern des Kraftzylinders 6 gefördert wird, während das Öl von der anderen Kammer zur Rückkehr in den Vorratsbehälter 8 gezwungen wird.

In der Abflußleitung 12 einer Hilfspumpe 10, deren Wirkung so von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, daß sich ihre Fördermenge im Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeit steigert, ist eine veränderbare Drossel 14 angeordnet. Der Öldruck auf der stromaufwärts gelegenen Seite der veränderbaren Drossel 14 wird in eine hydraulische Reaktionskammer 16 eingeführt, in der eine Lenkreaktion erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in der Zuflußleitung von der Hauptpumpe 2 zum Steuerventil 4 eine feste Verengung 20 eingebaut und der Öffnungsbereich der veränderlichen Drossel 14 wird entsprechend dem Öldruck verändert, der stromaufwärts der festen Verengung 20 herrscht.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der veränderbaren Drossel 14. Im einzelnen ist ein zylinderförmiger Körper 24 in der Ventilöffnung 22 verschiebbar angeordnet und durch eine Feder 26 federbelastet. Der zylinderförmige Körper 24 hat eine ringförmige Nut 24a auf seiner Außenumfangsfläche und die Hilfspumpe 10 und der Vorratsbehälter 8 stehen miteinander über die ringförmige Nut 24a in Verbindung. Die feste Verengung 20 ist in der Zufuhrleitung 18 von der Hauptpumpe 2 zur Servolenkvorrichtung eingebaut und der Öldruck, welcher stromaufwärts der Verengung 20 herrscht, wird in eine Kammer 25 auf der linken Seite des zylinderförmigen Körpers 24 der veränderbaren Drossel 14 eingeführt. Der Öffnungsquerschnitt eines Abflusses 28, der sich von der ringförmigen Nut 24a zum Vorratsbehälter 8 erstreckt, wird von der veränderbaren Drossel 14 entsprechend der Bewegung des zylinderförmigen Körpers 24 verkleinert.

Bei einer Lenkkraft-Steuervorrichtung für eine Servolenkung, wie sie oben beschrieben ist, wirkt der Druck, der in der Zuflußleitung 18 von der Hauptpumpe 2 stromaufwärts der festen Verengung 20 wirkt, auf die linke Stirnseite des zylinderförmigen Körpers 24. Die Ausflußmenge von der Hauptpumpe nimmt entsprechend der Umdrehungszahlen dieser Pumpe ab oder zu, wobei diese der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional sind und der stromaufwärts der festen Verengung 20 herrschende Druck verändert sich entsprechend der Fördermenge. Entsprechend dem Druck, der auf die linke Stirnseite des zylinderförmigen Körpers 24 wirkt, wird dieser Körper 24 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage gegen die Federkraft der Feder 28 nach rechts verschoben, so daß sich der Öffnungsquerschnitt der veränderbaren Drossel 14 ändert. Als Folge davon wird der Öldruck, der in die hydraulische Reaktionskammer 16 eingeführt wird, verändert, wodurch die Lenkkraft gesteuert werden kann.

Wenn für die Pumpe 2 eine Hauptpumpe ausgewählt wird, die charakteristische Eigenschaften hat, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, dann kann der Anstieg der Veränderung der Lenkkräfte zum Ende der höheren Geschwindigkeiten hin vermindert werden, wodurch angenehme Lenkmöglichkeiten erreicht werden.

Wenn für die Pumpe 2 eine solche Hauptpumpe ausgewählt wird, die charakteristische Eigenschaften gemäß Fig. 5 aufweist, dann kann der Anstieg der Veränderungen der Lenkkräfte bei höheren Geschwindigkeiten vergrößert werden. Der Anstieg, um den die Lenkkräfte gesteuert werden, kann auf diese Weise durch Auswahl der Charakteristika der Lenkkraft-Hauptpumpe zusammen mit dem Vorhandensein einer festen Verengung ausgewählt werden.

Fig. 8 stellt eine weitere Ausführungsform der veränderbaren Drossel 14 dar, wobei entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in Fig. 2 und diese Teile werden daher nicht besonders beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die auf der Außenumfangsfläche des zylinderförmigen Körpers 14 angeordnete ringförmige Nut 24a schräg angephast, wie dies bei 24b dargestellt ist. Der Öffnungsquerschnitt der veränderbaren Drossel 14 kann willkürlich verändert werden, jeweils abhängig von der Ausbildung der Anphasung 24b, wobei ein gewünschtes Lenkgefühl erreichbar ist.

Während die Erfindung im Zusammenhang mit den oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte klar sein, daß die Erfindung selbst nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, daß vielmehr eine Vielzahl von Abänderungen und Veränderungen für einen Fachmann nach der obigen Offenbarung möglich sind, ohne von Schutzbereich und dem Geist der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen niedergelegt ist.

Claims (5)

1. Lenkkraft-Steuervorrichtung für eine Servolenkung, bei der eine Druckpumpe mit einer solchen Charakteristik,
daß die Fördermenge der Pumpe mit ihrer Drehzahl ansteigt oder abfällt, Drucköl über ein Steuerventil (4) zu einem Kraftzylinder (6) fördert, während in der Abflußleitung einer Hilfspumpe (10), deren Fördermenge mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, eine veränderbare Drossel (14) liegt und wobei der Öldruck,
der in der Leitung stromaufwärts der veränderbaren Drossel (14) herrscht, in eine hydraulische Reaktionskammer (16) eingeleitet wird, um eine Lenkreaktion zu erzeugen, gekennzeichnet durch
eine in der Zufuhrleitung (18) von der Hauptpumpe zum Steuerventil (4) liegende feste Verengung (20), wobei ein Öldruck, der stromaufwärts der festen Verengung (20) herrscht, auf die in der Abflußleitung (12) der Hilfspumpe (10) liegende veränderbare Drossel (14) in der Weise einwirkt, daß deren Durchflußquerschnitt verändert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Hauptpumpe (2) beim Ansteigen von deren Umdrehungszahl abfällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Hauptpumpe (2) beim Ansteigen von deren Umdrehungszahl ansteigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Drossel (14) einen in einer Ventilöffnung (22) verschiebbar angeordneten zylinderförmigen Körper (24) umfaßt sowie eine diesen Körper beaufschlagende Feder (26), wobei auf der äußeren Umfangsfläche des zylinderförmigen Körpers (24) eine ringförmige Nut (24a) eingeformt ist, um eine Verbindung zwischen der Hilfspumpe (10) und dem Vorratsbehälter (8) herzustellen, wobei der Öldruck, der stromaufwärts der festen Verengung (20) herrscht, auf diejenige Stirnfläche des zylinderförmigen Körpers (24) wirkt, die der Feder (26) gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Nut (24a, 24b) angephast ist.