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TECHNISCHES
ANWENDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkungsvorrichtung,
und insbesondere auf eine mit einem hydraulischen Kraftstellkolben ausgestattete
Servolenkungsvorrichtung, die durch Betätigen eines hydraulischen Kraftstellkolbens
mittels einer Motor angetriebenen Pumpe eine Lenkungsunterstützungskraft-Anwendung
ermöglicht.
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Eine
in der vorläufigen
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2003-137117 (im folgenden unter Bezugnahme auf "JP2003-137117") offenbarte Servolenkungsvorrichtung
ist im allgemeinen als diese Art von Servolenkungsvorrichtung bekannt.
Die in JP2003-137117 offenbarte Servolenkungsvorrichtung besteht
aus einer Abtriebswelle, die mit dem unteren Ende einer Lenkungswelle
verbunden ist, einem Zahnstangenmechanismus, der an dem unteren Ende
der Abtriebswelle zum Steuern von gelenkten Straßenrädern angebracht ist, einem
hydraulischen Kraftstellkolben, der mit der Zahnstangenwelle des Zahnstangenmechanismus
verbunden ist, und einer Motor angetriebenen umkehrbaren Pumpe,
die vorgesehen ist, wahlweise eine von zwei Kraftstellkolbenkammern,
die mit den jeweiligen Verbindungsleitungen (jeweiligen Druckleitungen)
verbunden sind, mit Arbeitsdruck zu versorgen. Wenn eine normale Lenktätigkeit
mittels eines Lenkrads für
linkes oder rechtes Abbiegen während
der Fahrzeugfahrt ausgeführt
wird, wird zum Zwecke der Lenkungsunterstützungskraft-Anwendung eine
der hydraulischen Zylinderkammern mittels normaler Rotation oder
rückwärts gerichteter
Rotation der Pumpe wahlweise mit Arbeitsfluid (Arbeitsdruck) versorgt.
Der durch die Pumpe hergestellte Arbeitsdruck wird dem Kraftstellkolben
zugeführt,
und wirkt auch auf eine Richtungsregelung-Ventilvorrichtung (eine
Auswahl-Ventil-Vorrichtung), die aus einem Paar von Tellerventilen,
die in Fluidverbindung mit den jeweiligen Verbindungsleitungen sind,
besteht. Die Richtungsregelung-Ventilvorrichtung
ist vorgesehen, um, basierend auf Drucksignalen von den Verbindungsleitungen,
zwischen Fluid-Verbindung
und -Unterbrechung jeder der Verbindungsleitungen und einem Vorratsbehälter umzuschalten.
Wenn der durch die Pumpe hergestellte Arbeitsdruck, auf eines der
Tellerventile, abhängig
von der Richtung der Rotation der Pumpe, einwirkt, wird konkret
das eine Tellerventil betätigt,
um die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter und der Verbindungsleitung,
die mit dem einen Tellerventil verbunden ist, abzusperren oder zu
blockieren. Andererseits wird das andere Tellerventil in seiner
Ventilöffnungsposition
gehalten, um eine vollständige
Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter und der anderen Verbindungsleitung,
die mit dem anderen Tellerventil verbunden ist und der der Arbeitsdruck von
der Pumpe nicht zugeführt
wird, herzustellen. Auf diese Weise wird das Arbeitsfluid aus dem
Kraftstellkolben über
die andere Verbindungsleitung zu dem Vorratsbehälter abgelassen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
wird angenommen, dass in der in JP2003-137117 offenbarten Servolenkungsvorrichtung
jedoch ein Filter oder ein Sieb in einem Einlassdurchlass (einem
Zuflusskreislauf), durch den ein Arbeitsfluid aus dem Vorratsbehälter in
einen Einlass- und Auslass-Anschluss abgezogen wird, angeordnet ist,
um Staub, Dreck oder anderer Schmutzstoffe/Verunreinigungen zu entfernen.
Zum Beispiel wird, unter einer Bedingung, bei der ein Teil des Arbeitsfluids,
das von der linken Zylinderkammer abgelassen wird, in den Vorratsbehälter abgeleitet
wird, das verbleibende Arbeitsfluid wieder in die umkehrbare Pumpe
hineingezogen und dann der rechten Zylinderkammer zugeführt. Durch
die Rückführung des ungefilterten
Arbeitsfluids, das nicht durch den Filter zu der Pumpe zurückgeführt wird,
ist es unmöglich, unerwünschte Schmutzstoffe
angemessen aus dem Arbeitsfluid in den hydraulischen Leitungen zu
entfernen.
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Angesichts
der vorhergehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik
ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Servolenkungsvorrichtung
vorzusehen, die in der Lage ist, effektiv Staub, Schmutz oder andere
Schmutzstoffe/Verunreinigungen aus dem Arbeitsfluid, das in eine
umkehrbare Pumpe hineingezogen wird, zu entfernen oder herauszufiltern,
während
vermieden wird, dass die Schmutzstoffe wieder in die Pumpe hineingezogen
werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Regelung
einer Servolenkungsvorrichtung anzugeben.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch eine Servolenkungsvorrichtung mit den
Merkmalen der Ansprüche
1 und 11, bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
Die Unteransprüche offenbaren
jeweils bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Um
die zuvor erwähnten
und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst eine
Servolenkungsvorrichtung einen hydraulischen Kraftstellkolben, der
ausgelegt ist, eine Lenkkraft eines Lenkungsmechanismus, der mit
gelenkten Straßenrädern verbunden
ist, zu unterstützen,
wobei der hydraulische Kraftstellkolben darin eine erste Zylinderkammer
und eine zweite Zylinderkammer definiert, eine erste Druckleitung,
die mit der ersten Zylinderkammer verbunden ist, eine zweite Druckleitung, die
mit der zweiten Zylinderkammer verbunden ist, eine umkehrbare Pumpe,
die einen ersten bidirektionalen Anschluss, der mit der ersten Druckleitung
verbunden ist, und einen zweiten bidirektionalen Anschluss, der
mit der zweiten Druckleitung verbunden ist, aufweist, um wahlweise
die erste oder zweite Zylinderkammer mit einem Arbeitsfluiddruck
zu versorgen, einen Motor, der die Pumpe in einer normalen Rotationsrichtung
oder in einer rückwärts gerichteten Rotationsrichtung
antreibt, einen Motor-Regelungsschaltkreis, der einen Antriebszustand
des Motors regelt, ein erstes Richtungsregelung-Ventil, das in der ersten
Druckleitung angeordnet ist, ein zweites Richtungsregelung-Ventil,
das in der zweiten Druckleitung angeordnet ist, einen Vorratsbehälter, der
darin das Arbeitsfluid speichert, einen ersten Filter, der in einer ersten
Zuflussleitung, die die zweite Druckleitung von dem Vorratsbehälter über die
umkehrbare Pumpe mit dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist,
um Schmutzstoffe aus dem Arbeitsfluid herauszufiltern, einen zweiten
Filter, der in einer zweiten Zuflussleitung, die die erste Druckleitung
von dem Vorratsbehälter über die
umkehrbare Pumpe mit dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist,
um Schmutzstoffe aus dem Arbeitsfluid herauszufiltern, ein erstes
Einwegeventil, das in der ersten Zuflussleitung angeordnet ist, um
das Fließen
des Arbeitsfluids nur von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen,
ein zweites Einwegeventil, das in der zweiten Zuflussleitung angeordnet
ist, um das Fließen
des Arbeitsfluids nur von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen, wobei
unter einer ersten Bedingung das erste Richtungsregelung-Ventil
den Fluiddruck aufnimmt, mit dem die zweite Druckleitung durch die
Pumpe als Führungsdruck
versorgt wird, wobei das erste Richtungsregelung-Ventil eine Fluidverbindung
zwischen dem Vorratsbehälter
und einem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der ersten Druckleitung, die sich von
dem ersten Richtungsregelung-Ventil bis zu der ersten Zylinderkammer
erstreckt, herstellt und die Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärts gelegenen
Durchlassabschnitt, der sich von dem ersten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe bis zu dem ersten Richtungsregelung-Ventil erstreckt,
und dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der ersten Druckleitung blockiert,
wobei unter einer zweiten Bedingung die erste Druckleitung durch
die Pumpe mit dem Fluiddruck versorgt wird, wobei das erste Richtungsregelung- Ventil eine Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten der ersten Druckleitung herstellt,
wobei unter der zweiten Bedingung das zweite Richtungsregelung-Ventil
den Fluiddruck aufnimmt, mit dem die erste Druckleitung durch die Pumpe
als Führungsdruck
versorgt wird, wobei das zweite Richtungsregelung-Ventil eine Fluidverbindung
zwischen dem Vorratsbehälter
und einem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der zweiten Druckleitung, die sich
von dem zweiten Richtungsregelung-Ventil bis zu der zweiten Zylinderkammer
erstreckt, herstellt und die Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärts gelegenen
Durchlassabschnitt, der sich von dem zweiten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe bis zu dem zweiten Richtungsregelung-Ventil erstreckt, und dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt der zweiten Druckleitung blockiert, und wobei
unter der ersten Bedingung die zweite Druckleitung durch die Pumpe
mit dem Fluiddruck versorgt wird, wobei das zweite Richtungsregelung-Ventil
eine Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten der zweiten Druckleitung herstellt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekte der Erfindung umfasst eine Servolenkungsvorrichtung
einen hydraulischen Kraftstellkolben, der ausgelegt ist, eine Lenkkraft
eines Lenkungsmechanismus, der mit gelenkte Straßenrädern verbunden ist, zu unterstützen wobei
der hydraulische Kraftstellkolben darin eine erste Zylinderkammer
und eine zweite Zylinderkammer definiert, eine erste Druckleitung,
die mit der ersten Zylinderkammer verbunden ist, eine zweite Druckleitung,
die mit der zweiten Zylinderkammer verbunden ist, eine umkehrbare
Pumpe, die einen ersten bidirektionalen Anschluss, der mit der ersten Druckleitung
verbunden ist, und einen zweiten bidirektionalen Anschluss, der
mit der zweiten Druckleitung verbunden ist, aufweist, um wahlweise
eine erste oder zweite Zylinderkammer mit einem Arbeitsfluiddruck
zu versorgen, einen Motor, der die Pumpe in einer normalen Rotationsrichtung
oder in einer rückwärts gerichteten
Rotationsrichtung antreibt, einen Motor-Regelungsschaltkreis, der einen Antriebszustand
des Motors regelt, einen Vorratsbehälter, der darin ein Arbeitsfluid
speichert, einen ersten Filter, der in einer ersten Zuflussleitung,
die die zweite Druckleitung von dem Vorratsbehälter über die umkehrbare Pumpe mit
dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist, um Schmutzstoffe aus
dem Arbeitsfluid herauszufiltern, einen zweiten Filter, der in einer
zweiten Zuflussleitung, die die erste Druckleitung von dem Vorratsbehälter über die
umkehrbare Pumpe mit dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist,
um Schmutzstoffe aus dem Arbeitsfluid herauszufiltern, ein erstes
Einwegeventil, das in der ersten Zuflussleitung angeordnet ist,
um ein Fließen
des Arbeitsfluids nur von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen,
ein zweites Einwegeventil, das in der zweiten Zuflussleitung angeordnet
ist, um ein Fließen
des Arbeitsfluids nur von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen,
einen ersten Ventilbereich, der in der ersten Druckleitung angeordnet
ist, um den Fluiddruck in der ersten Druckleitung aufzunehmen, einen zweiten
Ventilbereich, der in der zweiten Druckleitung angeordnet ist, um
den Fluiddruck in der zweiten Druckleitung aufzunehmen, ein Druckaufnahmeventil,
das zwischen den ersten und zweiten Ventilbereichen vorgesehen ist,
um den zweiten Ventilbereich mit dem Fluiddruck in der ersten Druckleitung
zu betätigen
und um den ersten Ventilbereich mit dem Fluiddruck in der zweiten
Druckleitung zu betätigen,
wobei das Druckaufnahmeventil auf den Fluiddruck in der zweiten
Druckleitung reagiert, um den ersten Ventilbereich in einen Betriebszustand
zu bringen und um eine Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter und
der ersten Zylinderkammer über
den ersten Ventilbereich herzustellen, und wobei das Druckaufnahmeventil
auf den Fluiddruck in der ersten Druckleitung reagiert, um den zweiten
Ventilbereich in einen Betriebszustand zu bringen und um eine Fluidverbindung
zwischen dem Vorratsbehälter und
der zweiten Zylinderkammer über
den zweiten Ventilbereich herzustellen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Regelung
einer Servolenkungsvorrichtung die wahlweise Versorgung einer ersten
Zylinderkammer oder einer zweiten Zylinderkammer, die in einem hydraulischen
Kraftstellkolben definiert sind, der ausgelegt ist, eine Lenkkraft
eines Lenkmechanismus, der mit gelenkten Straßenrädern verbunden ist, zu unterstützen, über eine
erste Druckleitung und eine zweite Druckleitung mit einem Arbeitsfluiddruck,
der durch eine umkehrbare Pumpe erzeugt wird, wobei die erste Druckleitung
mit der ersten Zylinderkammer und die zweite Druckleitung mit der
zweiten Zylinderkammer verbunden ist, das Ablassen des Arbeitsfluids
aus der ersten Zylinderkammer in einen Vorratsbehälter, indem
eine Fluidverbindung zwischen der ersten Zylinderkammer und dem
Vorratsbehälter über ein
erstes Richtungsregelung-Ventil, das in der ersten Druckleitung
angeordnet ist, hergestellt wird, wenn der Fluiddruck, mit dem die
zweite Druckleitung versorgt wird, auf das erste Richtungsregelung-Ventil
wirkt, das Ablassen des Arbeitsfluids aus der zweiten Zylinderkammer
in den Vorratsbehälter,
indem eine Fluidverbindung zwischen der zweiten Zylinderkammer und
dem Vorratsbehälter über ein
zweites Richtungsregelung-Ventil, das in der zweiten Druckleitung
angeordnet ist, hergestellt wird, wenn der Fluiddruck, mit dem die
erste Druckleitung versorgt wird, auf das zweite Richtungsregelung-Ventil
wirkt, und das Zuführen
des Arbeitsfluids von dem Vorratsbehälter in eine Negativ-Druckleitung der
ersten und zweiten Druckleitungen, wenn der Fluiddruck in den ersten
oder zweiten Druckleitungen ein negativer Druck wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung, umfasst eine Servolenkungsvorrichtung
einen hydraulischen Kraftstellkolben, der ausgelegt ist, eine Lenkkraft
eines Lenkungsmechanismus, der mit gelenkten Straßenrädern verbunden
ist, zu unterstützen,
wobei der hydraulische Kraftstellkolben darin eine erste Zylinderkammer
und eine zweite Zylinderkammer definiert, eine erste Druckleitung,
die mit der ersten Zylinderkammer verbunden ist, eine zweite Druckleitung,
die mit der zweiten Zylinderkammer verbunden ist, eine umkehrbare
Pumpe, die einen ersten bidirektionalen Anschluss, der mit der ersten Druckleitung
verbunden ist, und einen zweiten bidirektionalen Anschluss, der
mit der zweiten Druckleitung verbunden ist, aufweist, um wahlweise
die ersten oder zweiten Zylinderkammern mit dem Arbeitsfluiddruck
zu versorgen, ein Antriebsmittel zum Antreiben der Pumpe in einer
normalen Rotationsrichtung oder in einer rückwärts gerichteten Rotationsrichtung,
ein erstes Richtungsregelung-Mittel, das in der ersten Druckleitung
angeordnet ist, ein zweites Richtungsregelung-Mittel, das in der
zweiten Druckleitung angeordnet ist, einen Vorratsbehälter, der
darin ein Arbeitsfluid speichert, einen ersten Filter, der in einer
ersten Zuflussleitung, die die zweite Druckleitung von dem Vorratsbehälter über die
umkehrbare Pumpe mit dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist, um
Schmutzstoffe aus dem Arbeitsfluid herauszufiltern, einen zweiten
Filter, der in einer zweiten Zuflussleitung, die die erste Druckleitung
von dem Vorratsbehälter über die
umkehrbare Pumpe mit dem Arbeitsfluid versorgt, angeordnet ist,
um Schmutzstoffe aus dem Arbeitsfluid herauszufiltern, ein erstes
Einwegeventil, das in der ersten Zuflussleitung angeordnet ist,
um nur ein Fließen
des Arbeitsfluids von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen,
ein zweites Einwegeventil, das in der zweiten Zuflussleitung angeordnet
ist, um nur ein Fließen
des Arbeitsfluids von dem Vorratsbehälter zu der Pumpe zuzulassen, wobei
unter einer ersten Bedingung das erste Richtungsregelung-Mittel
den Fluiddruck aufnimmt, mit dem die zweite Druckleitung durch die
Pumpe als Führungsdruck
versorgt wird, wobei das erste Richtungsregelung-Mittel eine Fluidverbindung
zwischen dem Vorratsbehälter
und einem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der ersten Druckleitung, die sich von
dem ersten Richtungsregelung-Mittel bis zu der ersten Zylinderkammer
erstreckt, herstellt und die Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärts gelegenen
Durchlassabschnitt, der sich von dem ersten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe bis zu dem ersten Richtungsregelung-Mittel erstreckt,
und dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der ersten Druckleitung blockiert,
wobei unter einer zweiten Bedingung die erste Druckleitung durch
die Pumpe mit dem Fluiddruck versorgt wird, wobei das erste Richtungsregelung-Mittel eine Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten der ersten Druckleitung herstellt,
wobei unter der zweiten Bedingung das zweite Richtungsregelung-Mittel
den Fluiddruck aufnimmt, mit dem die erste Druckleitung durch die Pumpe
als Führungsdruck
versorgt wird, wobei das zweite Richtungsregelung-Mittel eine Fluidverbindung
zwischen dem Vorratsbehälter
und einem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt der zweiten Druckleitung, die sich
von dem zweiten Richtungsregelung-Mittel bis zu der zweiten Zylinderkammer
erstreckt, herstellt und die Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärts gelegenen
Durchlassabschnitt, der sich von dem zweiten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe bis zu dem zweiten Richtungsregelung-Mittel erstreckt, und dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt der zweiten Druckleitung blockiert, und wobei
unter der ersten Bedingung die zweite Druckleitung durch die Pumpe
mit dem Fluiddruck versorgt wird, wobei das zweite Richtungsregelung-Mittel
eine Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten der zweiten Druckleitung herstellt.
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Die
anderen Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verstanden
werden.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
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Darin
zeigt:
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1 ist
ein Systemdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel
einer mit einem hydraulischen Kraftstellkolben ausgestatteten Servolenkungsvorrichtung
veranschaulicht.
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2 ist
eine Längsquerschnittansicht,
die einen Zustand jeder der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen,
die in die Servolenkungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels eingebaut sind,
unter einer Bedingung zeigt, unter der es keinen Differenzdruck
(P1-P2=0) zwischen den ersten und zweiten Druckleitungen, die mit
den jeweiligen Zylinderkammern des hydraulischen Zylinders verbunden
sind, gibt.
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3 ist
eine Längsquerschnittansicht,
die einen Zustand jeder der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen
unter einer Bedingung zeigt, unter der der Fluiddruck P1 in der
ersten Druckleitung höher
ist als der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung.
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4 ist
ein hydraulisches Kreislaufdiagramm, das den Arbeitsfluidfluss in
dem hydraulischen System der Servolenkungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels
während
eines Lenkungsunterstützungs-Betriebsmodus
zeigt, während
dem eine umkehrbare Pumpe in ihrem Betriebszustand ist und ein Zahnstangenwellen-Hub
(ein Zahnstangenwellen-Hub in einer negativen X-Achsenrichtung)
unterstützt
wird.
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5 ist
ein hydraulisches Kreislaufdiagramm, das den Arbeitsfluidfluss in
dem Hydrauliksystem der Servolenkungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels
während
eines Lenkungsunterstützungs-Betriebsmodus
zeigt, während
dem die umkehrbare Pumpe in ihrem Betriebszustand ist und der gegenüberliegende
Zahnstangenwellen-Hub (ein Zahnstangenwellen-Hub in einer positiven
X-Achsenrichtung) unterstützt
wird.
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6 zeigt
den Arbeitsfluidfluss in dem hydraulischen System der Servolenkungsvorrichtung des
Ausführungsbeispiels,
wenn manuelle Lenkung (manuelles Lenken) mit einer Zunahme des Lenkradwinkels
in derselben Lenkrichtung bei Anwesenheit eines Defektes in einem
Failsafe-Ventil unter einer Bedingung, bei der das Failsafe-Ventil
stromführend (EIN)
ist, ausgeführt
wird.
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7 zeigt
einen Arbeitsfluidfluss in dem hydraulischen System der Servolenkungsvorrichtung des
Ausführungsbeispiels,
wenn manuelles Lenken in der entgegengesetzten Lenkrichtung bei
Anwesenheit des Failsafe-Ventil-Defektes
unter der Bedingung, bei der das Failsafe-Ventil stromführend (EIN) ist, ausgeführt wird.
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8 zeigt
einen Arbeitsfluidfluss in dem hydraulischen System der Servolenkungsvorrichtung des
Ausführungsbeispiels,
wenn manuelles Lenken bei Anwesenheit eines Servolenkung-Regelungssystem-Defektes
oder bei Anwesenheit eines Failsafe-Ventil-Defektes unter einer
Bedingung, bei der das Failsafe-Ventil stromlos (AUS) ist, ausgeführt wird.
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9 ist
eine Längsquerschnittansicht,
die einen Zustand einer modifizierten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung,
die in einer mit einem hydraulischen Kraftstellkolben ausgerüsteten Servolenkungsvorrichtung
eingebaut ist, unter einer Bedingung zeigt, bei der es keinen Differenzdruck (P1-P2=0)
zwischen ersten und zweiten Druckleitungen, die mit den jeweiligen
Zylinderkammern verbunden sind, gibt.
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10 ist
eine Längsquerschnittansicht,
die einen Zustand der modifizierten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung
unter einer Bedingung zeigt, bei der ein Differenzdruck {P1-P2}≠0}
zwischen den ersten und zweiten Druckleitungen, die mit den jeweiligen
Zylinderkammern verbunden sind, existiert.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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[SERVOLENKUNGSSYSTEM-ANORDNUNG]
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungen, insbesondere auf die 1–8,
wird das Servolenkungssystem des Ausführungsbeispiels in einem elektronisch
geregelten hydraulischen Servolenkungssystem mit einem hydraulischen
Kraftstellkolben 6 und einer umkehrbaren Pumpe P exemplarisch dargestellt.
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(SYSTEMANORDNUNG)
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Angenommen,
dass eine gerichtete Linie entlang einer Längsrichtung einer Lenkungs-Zahnstangenwelle 4 als
x-Achse genommen wird, wird in den 1 und 4–8 eine
Richtung, die von einem Bereich der Zahnstangenwelle, der im wesentlichen
einer zweiten Druckleitung 22 (oder einer zweiten Fluidleitung
oder einem zweiten Arbeitsfluid-Verbindungsdurchlass)
entspricht, zu einem Bereich der Zahnstangenwelle, der im wesentlichen
einer ersten Druckleitung 21 (oder einer ersten Fluidleitung
oder einem ersten Arbeitsfluid-Verbindungsdurchlass) entspricht,
orientiert ist, als positive x-Achsenrichtung (eine Rechtsrichtung
in 1) definiert. Mit anderen Worten, wird eine Richtung,
die von einem Bereich der Zahnstangenwelle, der im wesentlichen
der ersten Druckleitung 21 entspricht, zu einem Bereich
der Zahnstangenwelle, der im wesentlichen einer zweiten Druckleitung 22 entspricht,
orientiert ist, als negative x-Achsenrichtung (eine Linksrichtung
in 1) definiert. Wie aus dem Systemdiagramm der 1 zu
ersehen ist, wird, wenn ein Lenkrad 1 durch den Fahrer
gedreht wird, die Rotationsbewegung eines Ritzels 3, das
an dem unteren Ende einer Lenkungswelle 2 gebildet ist,
in eine geradlinige Bewegung (Linearbewegung) der Zahnstangenwelle 4 umgewandelt,
wodurch bewirkt wird, dass die gesteuerten Räder (vordere Straßenräder) zum
Steuern zu einer Seite oder der anderen Seite schwenken. Das Ritzel 3,
das an dem unteren Ende der Lenkungswelle 2 gebildet und
befestigt ist, und die Zahnstangenwelle 4, die das hauptsächliche
Querelement des Steuergestänges
ist und deren Zahnstangenbereich mit dem Ritzel in Eingriff ist,
gestalten das Zahnstangen-und-Ritzel-Lenkungsgetriebe (den Zahnstangen-und-Ritzel-Mechanismus).
Das Zahnstangen-und-Ritzel-Lenkungsgetriebe (4, 3)
gestaltet den Lenkungsmechanismus. Wie in 1 deutlich
gezeigt, ist auf der Lenkungswelle 2 ein Lenkdrehmoment-Sensor 5 (ein
Lenkungsunterstützungskraft-Detektor)
installiert, um die Größe und Richtung des
Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer über das Lenkrad 1 auf
die Lenkungswelle 2 aufgebracht wird, zu erfassen. Die
Richtung des aufgebrachten Lenkdrehmoments bedeutet die Richtung
der Rotation der Lenkungswelle 2. Der Lenkdrehmoment-Sensor 5 gibt
ein informatives Datensignal an eine elektronische Regelungseinheit 8 (ECU)
(später
beschrieben). Eine Servolenkungsvorrichtung ist auf der Zahnstangenwelle 4 angebracht,
um einen Zahnstangen-Hub (Linearbewegung) der Zahnstangenwelle 4 in
Reaktion auf das Lenkdrehmoment-Anzeigesignal von dem Lenkdrehmoment-Sensor 5 zu
unterstützen.
Die Servolenkungsvorrichtung umfasst im wesentlichen einen Elektromotor
M (eine Antriebsquelle oder ein Antriebsmittel), eine durch den
Motor M angetriebene umkehrbare Pumpe P, und einen hydraulischen
Kraftstellkolben 6. Der Kraftstellkolben 6 nimmt
darin einen Kolben 63 auf, sodass ein Paar von hydraulischen
Zylinderkammern 61 und 62 auf beiden Seiten des
Kolbens 63 definiert ist. Die erste Zylinderkammer 61 ist über die
erste Druckleitung 21 mit einem ersten Ausström-Anschluss
(einem ersten Einlass-und-Auslass- Anschluss oder einem ersten bidirektionalen
Anschluss) der Pumpe P verbunden, während die zweite Zylinderkammer 62 über die zweite
Druckleitung 22 mit einem zweiten Ausström-Anschluss (einem
zweiten Einlass-und-Auslass-Anschluss oder einem zweiten bidirektionalen Anschluss)
der Pumpe P verbunden ist. Die Regelungseinheit 8 umfasst
im allgemeinen einen Mikrocomputer. Die Regelungseinheit 8 enthält eine
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O), Speicher (RAM, ROM) und einen
Mikroprozessor oder eine zentrale Prozessoreinheit (CPU). Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
(I/O) der Regelungseinheit 8 empfängt Eingabeinformationen von
verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren, mindestens vom Lenkdrehmoment-Sensor 5.
Innerhalb der Regelungseinheit 8 ermöglicht die zentrale Prozessoreinheit
durch die I/O-Schnittstelle
den Zugang von Eingabeinformations-Datensignalen von den zuvor erwähnten Motor-/Fahrzeugsensoren,
das heißt,
mindestens von dem Lenkdrehmoment-Sensor 5. Konkret ist
die CPU der Regelungseinheit 8 dafür verantwortlich, die Regelungsprogramme,
die in den Speichern gespeichert sind, auszuführen, und sie ist in der Lage,
die notwendigen arithmetischen und logischen Operationen für die Motorantriebs-Regelung
und für
die Failsafe-Ventil-Regelung auszuführen. Das heißt, die Regelungseinheit 8 umfasst
einen Motor-Regelungsschaltkreis und einen Failsafe-Ventil-Regelungsschaltkreis.
Die Computerergebnisse (arithmetische Berechnungsergebnisse), das
heißt,
berechnete Ausgabesignale, werden durch die Ausgabeschnittstelle-Schaltungen
der Regelungseinheit 8 an Ausgabestufen, nämlich den
Motor M und ein Failsafe-Ventil 40 (später beschrieben), weitergegeben. Der
Antriebszustand des Motors M wird als Reaktion auf ein Regelungs-Anweisungssignal
von dem Motor-Regelungsschaltkreis der Regelungseinheit 8 geregelt,
sodass die Pumpe P in einer normalen Rotationsrichtung oder in einer
rückwärts gerichteten
Rotationsrichtung rotiert, um so wahlweise die ersten oder zweiten
Zylinderkammern 61 und 62 mit Arbeitsfluid zu
versorgen, und somit wird eine Lenkungsunterstützungskraft erzeugt, wodurch
es ermöglicht
wird, dass ein Zahnstangen-Hub unterstützt wird.
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(HYDRAULIKKREISLAUF)
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Für die Arbeitsfluid-Versorgung
ist der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 über eine
erste Zuflussleitung 28 (eine erste Arbeitsfluid-Versorgungsleitung)
mit einem Vorratsbehälter-Tank 7 (einfach
ein Vorratsbehälter)
verbunden, während
der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 über eine
zweite Zuflussleitung 29 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden
ist. Detaillierter, ist ein Ende der ersten Zuflussleitung 28 mit
dem stromaufwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 verbunden,
während
das andere Ende der ersten Zuflussleitung 28 über ein
erstes Zufluss-Rückschlagventil 53 (ein
erstes Einwegeventil) mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist.
In einer ähnlichen
Weise ist ein Ende der zweiten Zuflussleitung 29 mit dem
stromaufwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 verbunden,
während
das andere Ende der zweiten Zuflussleitung 29 über ein
zweites Zufluss-Rückschlagventil 54 (ein
zweites Einwegeventil) mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist.
Eine erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 (eine
erste Auswahl-Ventilvorrichtung oder ein erstes Richtungsregelung-Mittel)
ist in der ersten Druckleitung 21 angeordnet, während eine
zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 (eine
zweite Auswahl-Ventilvorrichtung oder ein zweites Richtungsregelung-Mittel)
in der zweiten Druckleitung 22 angeordnet ist. Wie in 1 deutlich gezeigt,
besteht die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 aus
einem Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 und einem 3-Anschlüsse, 2-Positionen,
federgespannten, Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101.
Die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 besteht
aus einem Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 und
einem 3-Anschlüsse,
2-Positionen, federgespannten, Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202.
Wie später
mit Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen,
erhält das
3-Anschlüsse,
2-Positionen, federgespannte, Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 den Fluiddruck
P2 in der zweiten Druckleitung 22 über eine Pilotbetätigungs-Leitung
als einen externen Führungsdruck.
In einer ähnlichen
Weise erhält
das 3-Anschlüsse,
2-Positionen, federgespannte, Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 der
zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 den Fluiddruck
P1 in der ersten Druckleitung 21 über eine Pilotbetätigungs-Leitung
als einen externen Führungsdruck.
Das heißt,
die Ventilposition jedes der Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventile 101 und 202 kann
abhängig
von dem Differenzdruck (P1-P2) zwischen den ersten und zweiten Druckleitungen 21 und 22 mechanisch
verändert
werden. Wenn das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 in seiner
federgespanntem Position gehalten wird, wird die Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a und 21b der
ersten Druckleitung 21 hergestellt. Umgekehrt wird, wenn
das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 aufgrund
eines Differenzdrucks (P1-P2<0)
in seiner Ableitungsposition gehalten wird, der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 durch
einen Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 mit
dem Vorratsbehälter 7 verbunden.
Wenn das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 der
zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 in seiner
federgespannten Position gehalten wird, wird die Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 22a und 22b der
zweiten Druckleitung hergestellt. Umgekehrt wird, wenn das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 der
zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 aufgrund
eines Differenzdrucks (P2-P1<0)
in seiner Ableitungsposition gehalten wird, der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 durch
den Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 mit
dem Vorratsbehälter 7 verbunden.
Das heißt,
dass die Niederdruckseite des stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitts 21b der
ersten Druckleitung 21 und der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 durch die Vorratsbehälter-Verbindungsleitung 27 mittels
der Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventile 101 und 202 der
ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 mit
dem Vorratsbehälter
verbunden werden können. Wie
aus dem hydraulischen Kreislaufdiagramm der 1 zu ersehen
ist, ist das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 in der
ersten Druckleitung 21 angeordnet und parallel mit dem
ersten Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 angelegt,
in einer derartigen Weise, dass die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a und 21b gegenseitig verbunden
sind. Das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 lässt nur
den Arbeitsfluidfluss von dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21a zu
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b dahindurch zu. In einer ähnlichen
Weise ist das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 in der zweiten
Druckleitung 22 angeordnet und parallel mit dem zweiten
Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 angelegt,
in einer derartigen Weise, dass die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a und 22b gegenseitig verbunden
sind. Das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 lässt nur
den Arbeitsfluidfluss von dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22a zu
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b dahindurch zu.
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Mittels
des Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventils 101 der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 und des
Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventils 202 der
zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 wird, wenn
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 niedriger
ist als der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22, das
heißt
in dem Falle von P1<P2,
dadurch, dass der Fluiddruck P2 einen relativ höheren Druckwert hat und als
externer Führungsdruck
für das
Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 dient,
das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 101 der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 in der Ableitungsposition
gehalten. Dadurch wird das Arbeitsfluid in dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitungen 21 in
den Vorratsbehälter 7 abgeleitet.
Dies führt
zu einem Differenzdruck zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten 21a und 21b der ersten Druckleitung 21.
Konkret wird der Fluiddruck in dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21a zeitweise
höher als
der in dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b, und somit wird das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 geöffnet, um
den Arbeitsfluidfluss von dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21a durch
das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 zu
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b zuzulassen. Als ein Ergebnis
davon kann sowohl der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a wie auch der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 21b mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden
werden. Umgekehrt wird, wenn der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 niedriger
ist als der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitungen 21,
das heißt
in dem Falle von P2<P1,
dadurch, dass der Fluiddruck P1 einen relativ höheren Druckwert hat und als
externer Führungsdruck
für das
Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 dient,
das Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventil 202 der
zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 in der
Ableitungsposition gehalten. Dadurch wird das Arbeitsfluid in dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitungen 22 in
den Vorratsbehälter 7 abgeleitet.
Dies führt
zu einem Differenzdruck zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten 22a und 22b der zweiten Druckleitung 22.
Konkret wird der Fluiddruck in dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22a zeitweise
höher als
der in dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b, und somit wird das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 geöffnet, um den
Arbeitsfluidfluss von dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22a durch
das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 zu
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b zuzulassen. Als ein Ergebnis
davon kann sowohl der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a wie auch der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 22b mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden
werden.
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Eine
Verbindungs-Schaltung oder eine Bypass-Schaltung (23, 24)
ist zwischen den stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21b und 22b der
zwei Druckleitungen 21 und 22 angeordnet, um sie
nicht über
die Pumpe P gegenseitig zu verbinden. Die Verbindungs-Schaltung
(23, 24) besteht aus einer ersten Verbindungsleitung
(oder einer dritten Fluidleitung) 23 und einer zweiten
Verbindungsleitung (oder einer vierten Fluidleitung) 24.
Wie aus 1 zu ersehen, sind die ersten
und zweiten Verbindungsleitungen 23 und 24 parallel
zueinander angelegt. Das Failsafe-Ventil 40 ist in einer
gegenseitigen Verbindungsleitung 40c, die einen im wesentlichen
mittleren Punkt (einen später
beschriebenen vereinigten Bereich 25) der ersten Verbindungsleitung
(der dritten Fluidleitung) 23 und einen mittleren Punkt
(einen später
beschriebenen vereinigten Bereich 26) der zweiten Verbindungsleitung
(der vierten Fluidleitung) 24 gegenseitig verbindet, angeordnet,
um die Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Verbindungsleitungen 23 und 24 durch
das Failsafe-Ventil herzustellen oder zu blockieren. Ein drittes
Einwege-Rückschlagventil 33 und
ein viertes Einwege-Rückschlagventil 34 sind
in der ersten Verbindungsleitung 23 in einer Weise angeordnet,
dass dazwischen der vereinigte Bereich 25 des Failsafe-Ventils 40 und
die erste Verbindungsleitung 23 sandwichartig angeordnet
sind. Ebenso sind ein fünftes Einwege-Rückschlagventil 35 und
ein sechstes Einwege-Rückschlagventil 36 in
der zweiten Verbindungsleitung 24 in einer Weise angeordnet,
dass dazwischen der vereinigte Bereich 26 des Failsafe-Ventils 40 und
die zweite Verbindungsleitung 24 sandwichartig angeordnet
sind. Wie am besten aus 4 zu ersehen, ist das dritte
Rückschlagventil 33 in
der ersten Verbindungsleitung 23 angeordnet, um den Arbeitsfluidfluss
von der ersten Verbindungsleitung 23 zu dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 zu
verhindern. Das vierte Rückschlagventil 34 ist
in der ersten Verbindungsleitung 23 angeordnet, um den
Arbeitsfluidfluss von der ersten Verbindungsleitung 23 zu dem
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitungen 21 zu
verhindern. Mit anderen Worten erlaubt das dritte Rückschlagventil 33 nur
den Arbeitsfluidfluss von dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 zu dem Failsafe-Ventil 40,
während das
vierte Rückschlagventil 34 nur
den Arbeitsfluidfluss von dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21b der
ersten Druckleitung 21 zu dem Failsafe-Ventil 40 erlaubt.
Das fünfte
Rückschlagventil 35 ist
in der zweiten Verbindungsleitung 24 angeordnet, um nur
den Arbeitsfluidfluss von dem Failsafe-Ventil 40 zu dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 zu erlauben. Auf der anderen Seite
ist das sechste Rückschlagventil 36 in
der zweiten Verbindungsleitung 24 angeordnet, um nur den
Arbeitsfluidfluss von dem Failsafe-Ventil 40 zu dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 zu
erlauben. Daher ist, wenn das Failsafe-Ventil 40 in seinem
vollen Fluid-Verbindungszustand
(oder in seiner Ventilöffnungsposition)
gehalten wird, der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 mit
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 über die
dritten und sechsten Rückschlagventile 33 und 36 oder
die vierten und fünften
Rückschlagventile 34 und 35 verbunden.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Failsafe-Ventil 40 ein
normal geöffnetes,
Einzelsolenoid betätigtes,
2-Anschlüsse, 2-Positionen,
federgespanntes Richtungsregelung-Ventil. Während eines normalen Servolenkungs-Modus
(oder eines normalen Hydraulikdruck-Unterstützungs-Modus oder eines normalen
Servo-Unterstützungs-Regelungs-Modus
oder eines normalen Lenkungs-Unterstützungs-Modus), bei dem das
Servolenkungssystem ohne Systemdefekt normal betrieben wird, wird das
Failsafe-Ventil 40 als Reaktion auf ein Regelungs-Anweisungssignal
von dem Failsafe-Ventil-Regelungsschaltkreis der Regelungseinheit 8 in
seiner stromführenden
Position (EIN) gehalten, und somit wird das Failsafe-Ventil 40 in
seinem geschlossenen Zustand gehalten (das heißt, eine Absperr-Position). Im Gegensatz
dazu wird, wenn bei einem Defekt des Servolenkung-Regelungssystems,
wie bei der Unterbrechung einer Regelungssignalleitung, einem ECU-Defekt
oder ähnlichem,
das Failsafe-Ventil 40 in seine federgespannte Position
(das heißt,
eine Ventilöffnungsposition
oder eine stromlose Position) gewechselt. Daher ist der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 mit dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitungen 21 über die
dritten und sechsten Rückschlagventile 33 und 36 oder über die vierten
und fünften
Rückschlagventile 34 und 35 verbunden,
wodurch manuelle Lenkung (manuelles Lenken) ermöglicht wird.
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Wie
zuvor beschrieben worden ist, ist das erste Zufluss-Rückschlagventil 53 (erstes
Einwegeventil) in der ersten Zuflussleitung 28 angeordnet,
um einen Rückfluss
von dem ersten Anschluss (der rechte bidirektionale Anschluss in 1)
der Pumpe P zu dem Vorratsbehälter 7 zu
verhindern, während
das zweite Zufluss-Rückschlagventil 54 (zweites
Einwegeventil) in der zweiten Zuflussleitung 29 angeordnet ist,
um einen Rückfluss
von dem zweiten Anschluss (der linke bidirektionale Anschluss in 1)
der Pumpe P zu dem Vorratsbehälter 7 zu
verhindern. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen jedes der
ersten und zweiten Zufluss-Rückschlagventile 53 und 54 ein
Kugelventil mit einer Kugel, die durch eine Feder gegen einen Sitz
gehalten wird. Anstelle davon kann jedes der Zufluss-Rückschlagventile 53 und 54 ein
federgespanntes Teller-Rückschlagventil
umfassen. Auch ist ein erster Filter 51 vorgesehen, der
in einem Bereich der ersten Zuflussleitung 28 grade vor einem
rechten Ansaug-Anschluss, der sich in den Vorratsbehälter öffnet und
mit der ersten Zuflussleitung verbindet, angeordnet ist, um Staub,
Schmutz oder andere Schmutzstoffe/Verunreinigungen aus dem Arbeitsfluid
effizient zu entfernen oder herauszufiltern, gerade bevor das Arbeitsfluid
von dem Vorratsbehälter 7 in
den rechten Ansauganschluss abgezogen wird. Vorzugsweise kann der
erste Filter 51 in der ersten Zuflussleitung 28 gerade
vor dem rechten Ansauganschluss angeordnet sein, um den rechten
Ansauganschluss hermetisch abzudecken. Auch ein zweiter Filter 52 ist
vorgesehen, der in einem Bereich der zweiten Zuflussleitung 29 gerade
vor einem linken Ansaug-Anschluss, der sich in den Vorratsbehälter öffnet und
mit der zweiten Zuflussleitung verbunden ist, angeordnet ist, um
Staub, Schmutz oder andere Schmutzstoffe/Verunreinigungen effizient
aus dem Arbeitsfluid zu entfernen oder herauszufiltern, gerade bevor
das Arbeitsfluid von dem Vorratsbehälter 7 in den linken
Ansauganschluss abgezogen wird. Vorzugsweise kann der zweite Filter 52 in
der zweiten Zuflussleitung 29 gerade vor dem linken Ansauganschluss
angeordnet sein, um den linken Ansauganschluss hermetisch abzudecken.
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Zusätzlich wird
in der in 1 gezeigten Servolenkungssystem-Anordnung
während
des Betriebs der Pumpe P eine Negativ-Druckleitung der ersten und
zweiten Druckleitungen 21–22 über die
Zufluss-Rückschlagventile 53 und 54 von
dem Vorratsbehälter 7 mit
dem Arbeitsfluid versorgt, wenn der Fluiddruck in den ersten oder
zweiten Druckleitungen 21–22 ein negativer
Druck wird.
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Es
wird angenommen, dass ein Ölfilter
oder ein Sieb in dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 angeordnet
ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass Staub, Schmutz
oder andere Verschmutzungen (andere Verunreinigungen) unerwünschter
Weise in dem Hydraulikkreislauf existieren. In der Servolenkungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels
sind jedoch Filter 51–52 in
den jeweiligen Zuflussleitungen 28–29 angeordnet, sodass Staub,
Schmutz oder andere Verschmutzungen (andere Verunreinigungen) in
zufriedenstellender Weise aus dem Arbeitsfluid entfernt oder herausgefiltert werden
können,
gerade bevor das Arbeitsfluid während
des Betriebs der Pumpe von dem Vorratsbehälter 7 in einen der
ersten und zweiten Ansauganschlüsse
abgezogen wird. Somit ist es möglich,
sicher zu verhindern, dass Staub, Schmutz oder andere Verschmutzungen
(andere Verunreinigungen) in das hydraulische System (die hydraulischen
Kreisläufe)
hinein gelangen.
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[DETAILS DER RICHTUNGSREGELUNG-VENTILVORRICHTUNGEN]
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Bezugnehmend
auf 2 wird der Längsquerschnitt
jeder der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 gezeigt. Wie
aus dem Querschnitt der 2 erkannt werden kann, sind
die ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 als
eine integrierte Ventileinheit V konstruiert. Im Wesentlichen zylindrische
Ventilbereiche 110 und 210 der ersten und zweiten
Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 sind
axial gleitbar in einer im Wesentlichen zylindrischen Ventilbohrung 11 eines
Ventilgehäuses
(eines Ventilkörpers) 10 untergebracht.
Die ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 werden
mittels eines Druckaufnahmeventils 300 geöffnet und
geschlossen. In dem Längsquerschnitt
der 2 ist eine axiale Richtung der Ventilbohrung 11,
die von einem Bereich der Ventilbohrung 11, der im wesentlichen
der zweiten Druckleitung 22 (22a, 22b)
entspricht, zu einem Bereich der Ventilbohrung 11, der
im wesentlichen der ersten Druckleitung 21 (21a, 21b)
entspricht, orientiert ist, als die positive x-Achsenrichtung (die
rechte Richtung in 1) definiert.
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Der
Innendurchmesser des zentralen Abschnitts 12 der Ventilbohrung 11 ist
so dimensioniert, dass er relativ kleiner ist als der von (i) jedem
eines positiven x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13,
der dem Ventilbohrungsbereich entspricht, der sich von dem zentralen
Abschnitt 12 in die positive x-Richtung erstreckt, und
(ii) eines negativen x-Richtung-Bohrungsabschnitts 14,
der dem Ventilbohrungsbereich entspricht, der sich von dem zentralen
Abschnitt 12 in die negative x-Richtung erstreckt. Die
Hauptkomponententeile (110, 120, 130)
der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 sind
betriebsfähig
in dem positiven x-Richtung-Bohrungsabschnitt 13 untergebracht.
Auf der anderen Seite sind die Hauptkomponententeile (210, 220, 230)
der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 betriebsfähig in dem
negativen x-Richtung-Bohrungsabschnitt 14 untergebracht.
Die Struktur und die Form sind in den ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 dieselben.
Konkret besteht die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 hauptsächlich aus
dem axial bewegbaren ersten Ventilbereich 110, einem ersten
Anschlag 120 und einer ersten Feder 130 (eine
Druckschraubenfeder). In einer ähnlichen
Weise besteht die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 hauptsächlich aus dem
axial bewegbaren zweiten Ventilbereich 210, einem zweiten
Anschlag 220 und einer zweiten Feder 230 (eine
Druckschraubenfeder). Jedes der ersten und zweiten Ventilelemente 110 und 210 ist
als ein im wesentlichen zylindrisches Ventilelement gebildet, das
einen abgestuften inneren Peripheriebereich aufweist, der eine abgestufte
Bohrung definiert. Jeder der ersten und zweiten Anschläge 120 und 220 ist
als eine becherförmige
Verschlusskappe ausgebildet, die an einem Ende geschlossen ist.
Wie aus dem Querschnitt der 2 zu ersehen,
sind die ersten und zweiten Ventilbereiche 110 und 210 in
den jeweiligen x-Richtung-Bohrungsabschnitten 13 und 14 derart
axial gleitbar untergebracht, dass die innenseitige Großdurchmesser-Durchgangsöffnung (entsprechend
einer ersten axialen Durchgangsöffnung
oder einem ersten innenseitigen Innenperipheriebereich 111,
der später
beschrieben wird) der abgestuften Bohrung des ersten Ventilbereichs 110 und
die innenseitige Großdurchmesser-Durchgangsöffnung (entsprechend
einer zweiten axialen Durchgangsöffnung oder
einem zweiten innenseitigen Innenperipheriebereich 111,
der später
beschrieben wird) der abgestuften Bohrung des zweiten Ventilbereichs 210 einander in
der Richtung der Achse, die beiden der ersten und zweiten Ventilbereiche 110 und 210 gemeinsam
ist, gegenüberliegen.
Zusätzlich
ist ein axiales Ende 310 des Druckaufnahmeventils 300 gleitbar
in den innenseitigen Großdurchmesser-Durchgangsöffnungsbereich
der abgestuften Bohrung des ersten Ventilbereichs 110 eingepasst,
während
das andere axiale Ende 320 des Druckaufnahmeventils 300 gleitbar
in den innenseitigen Großdurchmesser-Durchgangsöffnungsbereich
der abgestuften Bohrung des zweiten Ventilbereichs 210 eingepasst
ist. Das Druckaufnahmeventil 300 funktioniert als ein Differenzdruck-empfindliches
Ventil, das eine axiale Bewegung des ersten Ventilbereichs 110 oder
des zweiten Ventilbereichs 210 erzeugt, als Reaktion auf
den Differenzdruck (P2-P1) zwischen dem Fluiddruck P1 in der ersten
Druckleitung 21 und dem Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22.
Wie aus dem Längsquerschnitt
der 2 zu ersehen ist, sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die ersten und zweiten Pilotbetätigungs-Richtungsregelung-Ventile 101 und 202 bezüglich ihrer
gemeinsamen Achse symmetrisch koaxial angelegt.
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Zusätzlich weist
die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 das
Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 auf, das nur der Arbeitsfluidfluss
von dem stromaufwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21a zu dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21b zulässt, und
eine Rückstellfeder 31a (ein
elastisches Mittel, oder ein Vorbeanspruchungsmittel oder ein Vorspannmittel),
das den Ventilbereich (die Kugel) des Erste-Druckleitung-Einwegeventils 31 dauernd
vorspannt oder dazu zwingt, geschlossen zu bleiben. Gleichermaßen weist
die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 auf,
das nur der Arbeitsfluidfluss von dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22a zu
dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 22b zulässt, und eine Rückstellfeder 32a (ein
elastisches Mittel, oder ein Vorbeanspruchungsmittel oder ein Vorspannmittel), das
den Ventilbereich (die Kugel) des Zweite-Druckleitung-Einwegeventils 32 dauernd
vorspannt oder dazu zwingt, geschlossen zu bleiben. Wenn der Differenzdruck
zwischen den stromaufwärts
und dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a und 21b des
Erste-Druckleitung-Einwegeventils 31 klein
ist, bleibt das Erste-Druckleitung-Einwegeventils 31 durch die
Feder 31a geschlossen, um einen Rückfluss von der ersten Zylinderkammer 61 des Kraftstellkolbens 6 zu
der Pumpe P zu verhindern. Wenn der Differenzdruck zwischen den
stromaufwärts
und den stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 22a und 22b des
Zweite-Druckleitung-Einwegeventils 32 klein
ist, bleibt das Zweite-Druckleitung-Einwegeventils 32 durch
die Feder 32a geschlossen, um einen Rückfluss von der zweiten Zylinderkammer 62 des
Kraftstellkolbens 6 zu der Pumpe P zu verhindern.
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(ERSTE UND ZWEITE VENTILBEREICHE)
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Der
erste Ventilbereich 110 wird mittels einer x-Richtung-Rippe 15,
die auf der inneren Peripheriewand des positiven x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13 in
einer Weise gebildet ist, dass er in der x-Achsenrichtung gleitbar
ist, gleitbar abgestützt.
In ähnlicher
Weise wird der zweite Ventilbereich 210 mittels einer x-Richtung-Rippe 16,
die auf der inneren Peripheriewand des positiven x-Richtung- Bohrungsabschnitts 14 in
einer Weise gebildet ist, dass er in der x-Achsenrichtung gleitbar
ist, gleitbar abgestützt. Eine
erste Arbeitsfluidkammer 410 ist zwischen der äußeren Peripherie
des ersten Ventilbereichs 110 und der inneren Peripherie
des Positive-x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13 der Ventilbohrung 11 durch
die x-Richtung-Rippe 15 definiert. Eine zweite Arbeitsfluidkammer 420 ist
zwischen der äußeren Peripherie
des zweiten Ventilbereichs 210 und der inneren Peripherie
des Negative-x-Richtung-Bohrungsabschnitts 14 der Ventilbohrung 11 durch
die x-Richtung-Rippe 16 definiert.
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Detaillierter
hat der erste innenseitige Innenperipheriebereich 111,
der am Ventilende des ersten Ventilbereichs 110 der negativen
X-Richtung gebildet ist, einen ersten innenseitigen Schulterbereich 113. Zusätzlich hat
der erste außenseitige
Innenperipheriebereich 112, der am Ventilende des ersten
Ventilbereichs 110 der positiven X-Richtung gebildet ist, einen ersten
außenseitigen
Schulterbereich 114. Der erste innenseitige Innenperipheriebereich 111 ist
mit der ersten Druckleitung 21 über eine Erste-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115,
deren Innendurchmesser kleiner dimensioniert ist als der des ersten
innenseitigen Innenperipheriebereichs 111, verbunden. Desgleichen
hat der zweite innenseitige Innenperipheriebereich 211,
der am Ventilende des zweiten Ventilbereichs 210 der positiven
X-Richtung gebildet ist, einen zweiten innenseitigen Schulterbereich 213.
Zusätzlich
hat der zweite außenseitige
Innenperipheriebereich 212, der an dem Ventilende des zweiten
Ventilbereichs 210 der negativen X-Richtung gebildet ist, einen
zweiten außenseitigen
Schulterbereich 214. Der zweite innenseitige Innenperipheriebereich 211 ist
mit der zweiten Druckleitung 22 über eine Zweites-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215,
deren Innendurchmesser so dimensioniert ist, dass er kleiner ist
als der des zweiten innenseitigen Innenperipheriebereichs 211,
verbunden.
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Ein
Ende der ersten Feder 130 ist in den ersten außenseitigen
Innenperipheriebereich 112 des ersten Ventilbereichs 110 eingefügt, und
der erste außenseitige
Schulterbereich 114 des ersten Ventilbereichs 110 dient
als ein Federsitz, auf dem das Federende der ersten Feder 130 der
negativen x-Richtung aufliegt. Desgleichen ist ein Ende der zweiten Feder 230 in
den zweiten außenseitigen
Innenperipheriebereich 212 des zweiten Ventilbereichs 210 eingefügt, und
der zweite außenseitige
Schulterbereich 214 des zweiten Ventilbereichs 210 dient
als ein Federsitz, auf dem das Federende der zweiten Feder 230 der
positiven x-Richtung aufliegt. Die Bewegung in der negativen x-Richtung
des ersten Ventilbereichs 110 wird eingeschränkt oder
begrenzt durch das Anstoßen
eines positiven x-Richtung-Schulterbereichs 12a des zentralen
Ventilbohrungsabschnitts 12 an das innenseitige Ende (einem
später
beschriebenen negativen x-Richtungs-Ende 117) des ersten
Ventilbereichs 110. Auf der anderen Seite wird die Bewegung
in der positiven x-Richtung des zweiten Ventilbereichs 210 eingeschränkt oder
begrenzt durch das Anstoßen
eines negativen x-Richtung-Schulterbereichs 12b des zentralen
Ventilbohrungsabschnitts 12 an das innenseitige Ende (einem
später
beschriebenen positiven x-Richtung-Ende 217) des zweiten Ventilbereichs 210.
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(ERSTE UND ZWEITE ANSCHLÄGE)
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Der
erste Anschlag (oder erste Verschlusskappe) 120 ist in
das äußerste Ende
des x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13 der Ventilbohrung 11, die
in dem Ventilgehäuse 10 in
einer fluiddichten Weise gebildet ist, eingepasst, um das rechte Öffnungsende
der Ventilbohrung 11 zu verschließen. Desgleichen ist der zweite
Anschlag (oder zweite Verschlusskappe) 220 in das äußerste Ende
des x-Richtung-Bohrungsabschnitts 14 der Ventilbohrung 11, die
in dem Ventilgehäuse 10 in
einer fluiddichten Weise gebildet ist, eingepasst, um das linke Öffnungsende
der Ventilbohrung 11 zu verschließen. Der tassenförmige, zylindrische,
ausgehöhlte
Bereich des ersten Anschlags 120 definiert darin eine Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450.
Das gegenüberliegende
Ende der ersten Feder 130 ist in die Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 eingefügt und ruht auf
der Bodenfläche 121 des
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereichs des ersten Anschlags 120. Desgleichen definiert
der becherförmige,
zylindrische, ausgehöhlte
Bereich des zweiten Anschlags 220 darin eine Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460.
Das gegenüberliegende
Ende der zweiten Feder 230 ist in die Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 eingefügt und ruht
auf der Bodenfläche 221 des
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereichs des zweiten Anschlags 220. Die Bewegung in der
positiven x-Richtung des ersten Ventilbereichs 110 wird
eingeschränkt
oder begrenzt durch das Anstoßen
des Öffnungsendes 122 des
becherförmigen,
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereichs des ersten Anschlags 120 an das außenseitige
Ende (ein positives x-Richtung-Ende 116) des ersten Ventilbereichs 110.
In einer ähnlichen
Weise wird die Bewegung in der negativen x-Richtung des zweiten
Ventilbereichs 210 eingeschränkt oder begrenzt durch das
Anstoßen
des Öffnungsendes 222 des
becherförmigen,
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereichs des zweiten Anschlags 220 an das außenseitige
Ende (ein negatives x-Richtung-Ende 216) des zweiten Ventilbereichs 210.
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Die
axialen Längen
des ersten Ventilbereichs 110 und des zentralen Ventilbohrungsabschnitts 12 sind
so dimensioniert, dass das negative x-Richtung-Ende 117 des
ersten Ventilbereichs 110 zu dem positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a unter
einer Bedingung mit Zwischenraum angeordnet ist, bei der das positive
x-Richtung-Ende 116 des ersten Ventilbereichs 110 mit
dem Öffnungsende 122 des
ersten Anschlags 120 im anstoßenden Eingriff ist. Desgleichen
sind die axialen Längen
des zweiten Ventilbereichs 210 und des zentralen Ventilbohrungsabschnitts 12 so
dimensioniert, dass das positive x-Richtung-Ende 217 des
zweiten Ventilbereichs 210 zu dem negativen x-Richtung-Schulterbereich 12b unter
einer Bedingung mit Zwischenraum angeordnet ist, bei der das negative
x-Richtung-Ende 216 des zweiten Ventilbereichs 210 mit
dem Öffnungsende 222 des
zweiten Anschlags 220 im anstoßenden Eingriff ist.
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(DRUCKAUFNAHMEVENTIL)
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Bezüglich des
Druckaufnahmeventils 300 sind, wie man aus dem Querschnitt
der 2 erkennen kann, die Außendurchmesser des rechten
axialen Endes 310 und des linken axialen Endes 320 dieselben,
und der Außendurchmesser
jedes der axialen Enden 310 und 320 ist so dimensioniert,
dass er größer ist
als der des Druckaufnahmeventil-Zentralbereichs 330. Das
Druckaufnahmeventil 300 ist im Längsquerschnitt in einer Eisenhantel-Form
ausgebildet. Ein Dichtring 312 ist in eine ringförmige Dichtungsnute
eingepasst, die in der äußeren Peripherie des
rechten axialen Endes 310 gebildet ist, während ein
Dichtring 322 in eine ringförmige Dichtungsnute eingepasst
ist, die in der äußeren Peripherie
des linken axialen Endes 320 gebildet ist. Dadurch ist
das rechte axiale Ende 310 in den ersten innenseitigen Innenperipheriebereich 111 des
ersten Ventilbereichs 110 über den Dichtring 312 in
einer fluiddichten Weise derart eingepasst, dass eine axiale gleitende
Bewegung des rechten axialen Endes 310 relativ zu dem ersten
innenseitigen Innenperipheriebereich 111 zugelassen ist.
Entsprechend ist das linke axiale Ende 320 in den zweiten
innenseitigen Innenperipheriebereich 211 des zweiten Ventilbereichs 210 über den
Dichtring 322 in einer fluiddichten Weise derart eingepasst,
dass eine axiale gleitende Bewegung des linken axialen Endes 320 relativ
zu dem zweiten innenseitigen Innenperipheriebereich 211 zugelassen
ist. Die Gleitbewegung des Druckaufnahmeventils 300 ist
in der positiven x-Richtung eingeschränkt oder begrenzt durch das
Anstoßen
einer positiven x-Richtung-Axialendfläche 311 des Ventils 300 an den
ersten innenseitigen Schulterbereich 113 des ersten innenseitigen
Innenperipheriebereichs 111, der an dem Ventilende des
ersten Ventilbereichs 110 gebildet ist. Auf der anderen
Seite ist die Gleitbewegung des Druckaufnahmeventils 300 in
der negativen x-Richtung eingeschränkt oder begrenzt durch das Anstoßen einer
negativen x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Ventils 300 an den zweiten innenseitigen Schulterbereich 213 des
zweiten innenseitigen Innenperipheriebereichs 211, der
an dem Ventilende des zweiten Ventilbereichs 210 gebildet
ist.
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Der
Außendurchmesser
des Druckaufnahmeventil-Zentralbereichs 330 ist
so dimensioniert, dass er kleiner ist als der Innendurchmesser des Zentrumabschnitts 12 der
Ventilbohrung 11, und dadurch ist eine dritte Arbeitsfluidkammer 430 zwischen der äußeren Peripherie
des Druckaufnahmeventil-Zentrumsbereichs 330 und der inneren
Peripherie des Ventilbohrung-Zentrumsabschnitts 12 definiert. Ferner
sind, durch fluiddichtes Einpassen der rechten axialen Endfläche 310 in
den ersten innenseitigen Innenperipheriebereich 111 des
ersten Ventilbereichs 110 über den Dichtring 312 und
fluiddichtes Einpassen der linken axialen Endfläche 320 in den zweiten innenseitigen
Innenperipheriebereich 211 des zweiten Ventilbereichs 210 über den
Dichtring 312, die Fluidverbindung zwischen der Erstes-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115 und
der dritten Arbeitsfluidkammer 430 und die Fluidverbindung
zwischen der Zweite-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215 und
der dritten Arbeitsfluidkammer 430 dauernd blockiert.
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(ERSTE UND ZWEITE FEDERN)
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Wie
zuvor besprochen, ruht das Federende der ersten Feder 130 der
negativen x-Richtung auf dem ersten äußeren Schulterbereich 114 des
ersten Ventilbereichs 110. Das gegenüberliegende Ende der ersten
Feder 130 (das heißt,
das Federende der ersten Feder 130 der positiven x-Richtung)
ruht auf der Bodenfläche 121 des
zylindrischen ausgehöhlten Bereichs
des ersten Anschlags 120. Der erste Anschlag 120 ist
an dem äußersten
Ende des x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13 der Ventilbohrung 11 eingepasst
und befestigt, und somit zwingt die erste Feder 130 den
ersten Ventilbereich 110 dauernd in die negative X-Achsenrichtung.
In einer ähnlichen Weise
ruht das Federende der zweiten Feder 230 der positiven
x-Richtung auf dem zweiten äußeren Schulterbereich 214 des
zweiten Ventilbereichs 210. Das gegenüberliegende Ende der zweiten
Feder 230 (das heißt,
das Federende der zweiten Feder 230 der negativen x-Richtung)
ruht auf der Bodenfläche 221 des
zylindrischen ausgehöhlten
Bereichs des zweiten Anschlags 220. Der zweite Anschlag 220 ist
an dem äußersten
Ende des negativen x-Richtung-Bohrungsabschnitts 14 der
Ventilbohrung 11 eingepasst und befestigt, und somit zwingt
die zweite Feder 230 den zweiten Ventilbereich 210 dauernd
in die positive X-Achsenrichtung.
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(ÖLDURCHLÄSSE)
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Die
ersten und zweiten Druckleitungen 21 und 22 und
der Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27,
von denen jeder ein Öldurchlasses
ist, sind in dem Ventilgehäuse 10 ausgebildet.
Die ersten und zweiten Druckleitungen 21 und 22 und
der Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 sind
mit der integrierten Ventileinheit V verbunden, die sowohl die ersten
und wie auch die zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 gestaltet.
Der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 ist
in einem Ventilgehäuse 10 gebildet
und an dem eingepassten Bereich zwischen dem ersten Anschlag 120 und
der Ventilbohrung 11 angeordnet. Wie aus der rechten Hälfte des
Querschnittes von 2 zu sehen ist, öffnet sich
der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a zu der Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450,
die in dem becherförmigen,
zylindrischen, ausgehöhlten Bereich
des ersten Anschlags 120 definiert ist. Auf der anderen
Seite ist der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 in dem
Ventilgehäuse 10 gebildet,
und von dem Öffnungsende 122 des
becherförmigen,
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereichs des ersten Anschlags 120 in der negativen X-Achsenrichtung
angelegt, sodass der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b sich zu der Ventilbohrung 11 in
der positiven X-Achsenrichtung
von einem axialen Ende der x-Richtung-Rippe 15 öffnet (das
heißt,
dem axialen Ende der Rippe 15 der positiven x-Richtung),
die den ersten Ventilbereich 110 gleitbar abstützt. Die Öffnung des
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitts 21b und das rechte Ende des
ersten Ventilbereichs 110 sind einander in der X-Achsenrichtung überlagert.
Wie zuvor erörtert,
ist die erste Arbeitsfluidkammer 410 zwischen der äußeren Peripherie
des ersten Ventilbereichs 110 und der inneren Peripherie
des positiven x-Richtung-Bohrungsabschnitts 13 der Ventilbohrung 11 durch
die x-Richtung-Rippe 15 definiert. Daher verbindet der
stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 immer
mit der ersten Arbeitsfluidkammer 410. Desgleichen ist
der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 in
dem Ventilgehäuse 10 gebildet,
und an dem eingepassten Bereich zwischen dem zweiten Anschlag 220 und
der Ventilbohrung 11 angeordnet. Wie aus der linken Hälfte des
Querschnittes von 2 zu sehen ist, öffnet sich
der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a zu der Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460,
die in dem becherförmigen,
zylindrischen, ausgehöhlten
Bereich des zweiten Anschlags 220 definiert ist. Auf der
anderen Seite ist der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 in
dem Ventilgehäuse 10 gebildet, und
von dem Öffnungsende 222 des
becherförmigen, zylindrischen,
ausgehöhlten
Bereichs des zweiten Anschlags 220 in der positiven X-Achsenrichtung
angelegt, sodass der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b sich zu der Ventilbohrung 11 in
der negativen X-Achsenrichtung von einem axialen Ende der x-Richtung-Rippe 16 öffnet (das
heißt,
dem axialen Ende der Rippe 16 der negativen x-Richtung),
die den zweiten Ventilbereich 210 gleitbar unterstützt. Die Öffnung des
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitts 22b und das linke Ende des
zweiten Ventilbereichs 210 überlagern sich gegenseitig
in der X-Achsenrichtung. Wie zuvor erörtert, ist die zweite Arbeitsfluidkammer 420 zwischen
der äußeren Peripherie
des zweiten Ventilbereichs 210 und der inneren Peripherie
des negativen x-Richtung-Bohrungsabschnitts 14 der Ventilbohrung 11 durch
die x-Richtung-Rippe 16 definiert. Daher verbindet der
stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 immer
mit der zweiten Arbeitsfluidkammer 420.
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Der
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 öffnet sich
zu der dritten Arbeitsfluidkammer 430 im Wesentlichen an
einem mittleren Punkt des ersten Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12.
Die dritte Arbeitsfluidkammer 430 ist zwischen der äußeren Peripherie
des Druckaufnahmeventil-Zentrumsbereichs 330 und der inneren
Peripherie des Ventilbohrung-Zentrumabschnitts 12 definiert.
Und somit verbindet die Öffnung 27a des
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlasses 27 immer
mit der dritten Arbeitsfluidkammer 430.
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[FLUID-VERBINDUNGS- UND
UNTERBRECHUNGSZUSTÄNDE
IN DER INTEGRIERTEN VENTILEINHEIT V, DIE AUFGRUND VON AXIALBEWEGUNG
DER VENTILBEREICHE AUFTRETEN]
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(WÄHREND DES ANSTOSSENS VON ZENTRUM-VENTILBOHRUNGS-ABSCHNITT
AN DEN ERSTEN VENTILBEREICH)
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Wenn
der erste Ventilbereich 110 sich in die negative X-Achsenrichtung bewegt
und dann das negative x-Richtung-Ende 117 des ersten Ventilbereichs 110 mit
dem positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 in
anstoßenden
Eingriff gebracht wird, ist das positive x-Richtung-Ende 116 des
ersten Ventilbereichs 110 mit Zwischenraum zu dem Öffnungsende 122 des ersten
Anschlags 120 angeordnet. Unter dieser Bedingung sind die
stromaufwärts
und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a und 21b der ersten Druckleitung 21 über die
Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 miteinander
verbunden. Durch das Anstoßen
des negativen x-Richtung-Ende 117 des ersten Ventilbereichs 110 an
den positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12,
wird die Fluidverbindung zwischen den ersten und dritten Arbeitsfluidkammern 410 und 430 blockiert.
Andererseits ist die Fluidverbindung zwischen der Erste-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115 und
der dritten Arbeitsfluidkammer 430 immer blockiert. Dadurch
ist der Arbeitsfluidfluss von der ersten Arbeitsfluidkammer 410 über die
Erste-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 und
die Erste-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115 zu
der dritten Arbeitsfluidkammer 430 abgesperrt oder gestoppt, wodurch
ein vollkommener Unterbrechungszustand zwischen der ersten Druckleitung 21 und
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 sichergestellt ist.
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(WÄHREND DES ANSTOSSENS DES ZENTRUM-BOHRUNGSBEREICH
AN DEN ZWEITEN VENTILBEREICH)
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In
einer ähnlichen
Weise wird, wenn der zweite Ventilbereich 210 sich in die
positive X-Achsenrichtung bewegt, und dann das positive x-Richtung-Ende 217 des
zweiten Ventilbereichs 210 in anstoßenden Eingriff mit dem negativen
X-Richtung-Schulterbereich 12b des Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 gebracht
wird, das negative x-Richtung-Ende 216 des zweiten Ventilbereichs 210 mit
Zwischenraum zu dem Öffnungsende 222 des zweiten
Anschlags 220 angeordnet. Unter dieser Bedingung sind die
stromaufwärts
und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a und 22b der zweiten Druckleitung 22 über die
Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 in Verbindung.
Durch Anstoßen
des positiven x-Richtung- Endes 217 des zweiten
Ventilbereichs 210 an den negativen x-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12,
wird die Fluidverbindung zwischen den zweiten und dritten Arbeitsfluidkammern 420 und 430 blockiert.
Andererseits ist die Fluidverbindung zwischen der Zweite-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215 und
der dritten Arbeitsfluidkammer 430 immer blockiert. Dadurch
ist der Arbeitsfluidfluss von der zweiten Arbeitsfluidkammer 420 über die
Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 und die Zweite-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215 zu der
dritten Arbeitsfluidkammer 430 abgesperrt oder gestoppt,
wodurch ein vollkommener Unterbrechungszustand zwischen der zweiten
Druckleitung 22 und dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 sichergestellt
ist.
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(WÄHREND DES ANSTOSSENS DES ÖFFNUNGSENDES
DES ERSTEN ANSCHLAGS AN DEN ZWEITEN VENTILBEREICH)
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Wenn
der erste Ventilbereich 110 sich in die positive X-Achsenrichtung bewegt
und dann das positive x-Richtung-Ende 116 des ersten Ventilbereichs 110 in
anstoßenden
Eingriff mit dem Öffnungsende 122 des
ersten Anschlags 120 gebracht ist, ist das negative x-Richtung-Ende 117 des
ersten Ventilbereichs 110 mit Zwischenraum zu dem positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 angeordnet. Unter dieser
Bedingung sind die ersten und dritten Arbeitsfluidkammern 410 und 430 miteinander
verbunden, und gleichzeitig sind der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 21b der
ersten Druckleitung 21 und der Vorratsbehälter über den
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
die erste Arbeitsfluidkammer 410 miteinander verbunden.
Durch das Anstoßen des
positiven X-Richtung-Endes 116 des ersten Ventilbereichs 110 an
das Öffnungsende 122 des
ersten Anschlags 120 wird die Fluidverbindung zwischen der
Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 und
der ersten Arbeitsfluidkammer 410 blockiert, und gleichzeitig
wird die Fluidverbindung zwischen dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21a der
ersten Druckleitung 21 und jeder der ersten und dritten Arbeitsfluidkammern 410 und 430 blockiert.
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(WÄHREND DES ANSTOSSENS DES ÖFFNUNGSENDES
DES ZWEITEN ANSCHLAGS AN DEN ZWEITEN VENTILBEREICH)
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Wenn
sich der zweite Ventilbereich 210 in die negative X-Achsenrichtung bewegt
und dann das negative x-Richtung-Ende 216 des zweiten Ventilbereichs 210 mit
dem Öffnungsende 222 des
zweiten Anschlags 220 in anstoßenden Eingriff gebracht wird, wird
das positive x-Richtung-Ende 217 des zweiten Ventilbereichs 210 mit
Zwischenraum zu dem negativen X-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 angeordnet.
Unter dieser Bedingung sind die zweiten und dritten Arbeitsfluidkammern 420 und 430 miteinander
verbunden, und gleichzeitig sind der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 und der Vorratsbehälter 7 miteinander über den
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
die zweite Arbeitsfluidkammer 420 verbunden. Durch das
Anstoßen
des negativen x-Richtung-Endes 216 des zweiten Ventilbereichs 210 an
das Öffnungsende 222 des
zweiten Anschlags 220 wird die Fluidverbindung zwischen
der Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 und
der zweiten Arbeitsfluidkammer 420 blockiert, und gleichzeitig
wird die Fluidverbindung zwischen dem stromaufwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22a der
zweiten Druckleitung 22 und jeder der zweiten und dritten
Arbeitsfluidkammern 420 und 430 blockiert.
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[BETRIEBZUSTÄNDE DER
1. UND 2. RICHTUNGSREGELUNG-VENTILE]
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Die
erste Druckleitung 21 ist immer mit der Erstes-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115 des
ersten Ventilbereichs 110 verbunden, und somit wird der Fluiddruck
P1 in der ersten Druckleitung 21 in die Erstes-Ventil-Axialverbindungsbohrung 115 eingebracht,
während
die zweite Druckleitung 22 immer mit der Zweites-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215 des
zweiten Ventilbereichs 210 verbunden ist, und somit der
Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 in die Zweites-Ventil-Axialverbindungsbohrung 215 eingebracht
wird. Der Fluiddruck P1 wirkt auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Druckaufnahmeventils 300, während der Fluiddruck P2 auf die
negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des Druckaufnahmeventils 300 wirkt.
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Was
den Fluidverbindungs- und Unterbrechungsbetrieb der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 betrifft,
arbeitet, wenn der Fluiddruck P2, mit dem die zweite Druckleitung 22 mittels der
Pumpe P versorgt wird, auf die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Druckaufnahmeventils 300 wirkt, die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100,
um eine Fluidverbindung zwischen dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21b der ersten
Druckleitung 21 und dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt,
Vorratsbehälter 7) durch
axiale Bewegung des negativen x-Richtung-Endes 117 des
ersten Ventilbereichs 110 weg von dem positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 herzustellen, und um
gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a–21b der ersten Druckleitung 21 durch
Anstoßen
des positiven x-Richtung-Endes 116 des
ersten Ventilbereichs 110 an das Öffnungsende 122 des
ersten Anschlags 120 zu blockieren. Umgekehrt wird, wenn
der Fluiddruck P1, mit dem die erste Druckleitung 21 mittels
der Pumpe P versorgt wird, auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Druckaufnahmeventils 300 wirkt, die Fluidverbindung zwischen
den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a–21b der ersten Druckleitung 21 hergestellt.
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Bezüglich dem
Fluidverbindungs- und Unterbrechungsbetrieb der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200,
arbeitet, wenn der Druck P1, mit dem die erste Druckleitung 21 mittels
der Pumpe P versorgt wird, auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Druckaufnahmeventils 300 wirkt, die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200,
um eine Fluidverbindung zwischen dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22b der zweiten
Druckleitung 22 und dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt,
Vorratsbehälter 7)
durch axiale Bewegung des positiven x-Richtung-Endes 217 des zweiten
Ventilbereichs 210 weg von dem negativen X-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 herzustellen,
und um gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 durch
Anstoßen
des negativen x-Richtung-Endes 216 des
zweiten Ventilbereichs 210 an das Öffnungsende 222 des
zweiten Anschlags 220 zu blockieren. Umgekehrt wird, wenn
der Fluiddruck P2, mit dem die zweite Druckleitung 22 mittels
der Pumpe P versorgt wird, auf die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Druckaufnahmeventils 300 wirkt, die Fluidverbindung zwischen
den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 hergestellt.
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Die
erste Feder 130, die betriebsfähig in der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 angeordnet
ist, zwingt den ersten Ventilbereich 110 andauernd in einer
Weise in die negative X-Achsenrichtung, dass der Fluidverbindungszustand
des stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitts 22b der zweiten Druckleitung 22 und
des Vorratsbehälters 7 in
der gegenüberliegenden
Richtungsregelung-Ventilseite (das heißt, in der zweiten Richtungsregelung-Ventilseite)
erhalten wird. Auf der anderen Seite zwingt die zweite Feder 230,
die betriebsfähig in
der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 angeordnet
ist, den zweiten Ventilbereich 210 andauernd in einer Weise
in die positive X-Achsenrichtung, dass der Fluidverbindungszustand
des stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitts 21b der ersten Druckleitung 21 und
des Vorratsbehälters 7 in
der gegenüberliegenden
Richtungsregelung-Ventilseite (das heißt, in der ersten Richtungsregelung-Ventilseite)
erhalten wird.
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Gemäß der in 2 gezeigten
integrierten Ventilanordnung, verwendet das System die Federkraft
der zweiten Feder 230 wie auch den Fluiddruck, der auf
das Druckaufnahmeventil 300 wirkt, um eine Fluidverbindung
zwischen dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 und
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (Vorratsbehälter 7)
in der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 zu
errichten. Um eine Fluidverbindung zwischen dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 und
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (Vorratsbehälter 7)
in der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 zu
errichten, verwendet das System die Federkraft der ersten Feder 130 wie
auch den Fluiddruck, der auf das Druckaufnahmeventil 300 wirkt.
Selbst wenn es einen geringeren Differenzdruck (P1-P2) zwischen
den beiden Fluiddrücken
P1 und P2 gibt, die in der integrierten Ventileinheit V aufgebracht
sind, ist es bei der Konstruktion der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 möglich, die
erste oder zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 oder 200 aufgrund
der Federkraft zuverlässig
in den Fluid-Verbindungszustand
des stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitts (21b; 22b) der Druckleitung
und des Vorratsbehälters 7 zu
wechseln. Dies erhöht
die Ansprechempfindlichkeit der Ventilaxialbewegung auf den Differenzdruck.
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(2: UNTER
DER BEDINGUNG, DASS ES KEINEN DIFFERENZDRUCK (P1-P2=0) ZWISCHEN ERSTEN
UND ZWEITEN DRUCKLEITUNGEN GIBT)
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Wenn
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 mit dem
Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 identisch
ist, das heißt
in dem Fall von P1=P2, wenn zum Beispiel der Motor M in seinen Stopp-Zustand
gebracht ist, sind die Kraft, die auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P1 resultiert,
und die Kraft, die auf die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P2 resultiert,
miteinander im Gleichgewicht. Somit wird das Druckaufnahmeventil 300 in
seine neutrale Position (das heißt, einen im wesentlichen mittlerer Punkt
der Ventilbohrung 11 in der X-Achsenrichtung) verlagert
und dort gehalten. Gleichzeitig wird der erste Ventilbereich 110 mit
dem positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 mittels
der Federkraft der ersten Feder 130 in anstoßenden Eingriff
gebracht, während der
zweite Ventilbereich 210 mit dem negativen x-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 mittels der Federkraft
der zweiten Feder 230 in anstoßenden Eingriff gebracht wird.
Somit wird, in dem Fall von P1=P2 der erste Ventilbereich 110 von
dem Öffnungsende 122 des ersten
Anschlags 120 fern gehalten, während der zweite Ventilbereich 210 von
dem Öffnungsende 222 des
zweiten Anschlags 220 fern gehalten wird. Als Ergebnis
wird die Fluidverbindung zwischen der ersten Arbeitsfluidkammer 410 und
der Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 hergestellt,
und gleichzeitig wird die Fluidverbindung zwischen der zweiten Arbeitsfluidkammer 420 und
der Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 hergestellt.
Unter diesen Bedingungen sind die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a–21b der ersten Druckleitung 21 miteinander
verbunden, und die stromaufwärts
und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 sind
miteinander verbunden. Unter der durch P1=P2 definierten Bedingung
ist durch Anstoßen
des negativen x-Richtung-Endes 117 des ersten Ventilbereichs 110 an
den positiven x-Richtung-Schulterbereich 12a des Zentrum-Ventilbohrungs-Abschnitts 12 die
Fluidverbindung zwischen den ersten und dritten Arbeitsfluidkammern 410 und 430 blockiert.
Zusätzlich
ist durch Anstoßen
des positiven x-Richtung-Endes 217 des zweiten Ventilbereichs 210 an
den negativen x-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrungs-Abschnitts 12 die
Fluidverbindung zwischen den zweiten und dritten Arbeitsfluidkammern 420 und 430 blockiert.
Daher ist unter der durch P1=P2 definierten Bedingung die Fluidverbindung
zwischen der ersten Druckleitung 21 und dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt,
Vorratsbehälter 7)
blockiert, und die Fluidverbindung zwischen der zweiten Druckleitung 22 und
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt,
Vorratsbehälter 7)
ist auch blockiert.
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(3: UNTER
DER BEDINGUNG, DASS ES EINEN DIFFERENZDRUCK (P1-P2≠0)
ZWISCHEN ERTSTER UND ZWEITER DRUCKLEITUNG GIBT)
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Wenn
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 hoch ist
und der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 gering
ist, das heißt
in dem Fall von P1>P2,
wird die Kraft, die auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P1 resultiert,
größer als
die Kraft, die auf die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P2 resultiert.
Aufgrund des Differenzdrucks (P1-P2>0) verlagert sich das Druckaufnahmeventil 300 von
der neutralen Position in die negative X-Achsenrichtung, und somit
wird die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Ventils 300 mit dem zweiten innenseitigen Schulterbereich 213 des
zweiten Ventilbereichs 210 in anstoßendem Eingriff gehalten. Unter
diesen Bedingungen wirkt der Differenzdruck (P1-P2) über das
Druckaufnahmeventil 300 auf den zweiten Ventilbereich 210,
sodass der zweite Ventilbereich 210 durch den Differenzdruck
(P1-P2>0) in die negative X-Achsenrichtung
getrieben wird. Andererseits zwingt die zweite Feder 230 den
zweiten Ventilbereich 210 andauernd in die positive X-Achsenrichtung.
Aus den oben aufgeführten
Gründen
beginnt der zweite Ventilbereich 210, sich gegen die Federkraft
in die negative X-Achsenrichtung zu bewegen, wenn der Differenzdruck
(P1-P2) größer wird
als die Federkraft der zweiten Feder 230. Dann wird der zweite
Ventilbereich 210 mit dem zweiten Anschlag 220 in
anstoßenden
Eingriff gebracht. Unter diesen Umständen ist die Fluidverbindung
zwischen der zweiten Arbeitsfluidkammer 420 und der Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 blockiert.
Gleichzeitig ist der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 mittels
der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 (genau, durch
Anstoßen
des Öffnungsendes 222 des
zweiten Anschlags 220 an das negative x-Richtung-Ende 216 des
zweiten Ventilbereichs 210) abgesperrt, während der
stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 mit
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt,
Vorratsbehälter 7)
verbunden ist.
-
Unter
der durch P1>P2 definierten
Bedingung kommt der erste innenseitige Schulterbereich 113 des
ersten Ventilbereichs 110 mit der positiven x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Druckaufnahmeventils 300 nicht in anstoßenden Eingriff. Daher wird der
erste Ventilbereich 110 durch die Federkraft der ersten
Feder 130 in die negative X-Achsenrichtung gezwungen, und somit
wird das negative x-Richtung-Ende 117 des
ersten Ventilbereichs 110 in anstoßenden Eingriff mit dem positiven
x-Richtung-Schulterbereich 12a des Zentrum-Ventilbohrungs-Abschnitts 12 gebracht.
Unter diesen Bedingungen ist die Fluidverbindung zwischen den ersten und
dritten Arbeitsfluidkammern 410 und 430 blockiert,
und gleichzeitig sind die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a–21b der ersten Druckleitung 21 durch die
Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 miteinander verbunden.
Wie oben ausgeführt,
sind in dem Fall von P1>P2,
die erste Druckleitung 21 betreffend, die stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21a–21b miteinander verbunden,
während
die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b blockiert ist. In dem
Fall von P1>P2, die
zweite Druckleitung 22 betreffend, ist die Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 22a–22b blockiert, während der
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b miteinander verbunden sind.
-
Umgekehrt
wird, wenn der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 hoch
ist und der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 niedrig
ist, in dem Fall von P2>P1,
die Kraft, die auf die negative x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P2 resultiert,
größer als
die Kraft, die auf die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Ventils 300 wirkt, die aus dem Fluiddruck P1 resultiert.
Aufgrund des Differenzdrucks (P1-P2<0) verlagert sich das Druckaufnahmeventil 300 von
der neutralen Position in die positive X-Achsenrichtung, und somit
wird die positive x-Richtung-Axialendfläche 311 des
Ventils 300 im anstoßenden
Eingriff mit dem ersten innenseitigen Schulterbereich 113 des ersten
Ventilbereichs 110 gehalten. Unter der durch P2>P1 definierten Bedingung
ist die Fluidverbindung zwischen der ersten Arbeitsfluidkammer 410 und
der Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 450 blockiert. Gleichzeitig
ist der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 mittels der
ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 (genauer,
durch Anliegen des Öffnungsendes 122 des
ersten Anschlags 120 an das positive x-Richtung-Ende 116 des ersten
Ventilbereichs 110) abgesperrt, während der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 mit
dem Vorratsbehälter- Verbindungsdurchlass 27 (das
heißt, Vorratsbehälter 7)
verbunden ist.
-
Unter
der durch P2>P1 definierten
Bedingung ist der zweite innenseitige Schulterbereich 213 des
zweiten Ventilbereichs 210 nicht mit der negativen x-Richtung-Axialendfläche 321 des
Druckaufnahmeventils 300 in anstoßendem Eingriff. Daher wird
der zweite Ventilbereich 210 durch die Federkraft der zweiten
Feder 230 in die positive X-Achsenrichtung gezwungen, und dadurch
wird das positive x-Richtung-Ende 217 des
zweiten Ventilbereichs 210 mit dem negativen x-Richtung-Schulterbereich 12b des
Zentrum-Ventilbohrung-Abschnitts 12 in
anstoßenden
Eingriff gebracht. Unter diesen Bedingungen ist die Fluidverbindung
zwischen den zweiten und dritten Arbeitsfluidkammern 420 und 430 blockiert, und
gleichzeitig sind die stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 miteinander
durch die Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer 460 verbundenen. Wie
oben ausgeführt,
sind in dem Fall von P2>P1,
die zweite Druckleitung 22 betreffend, die stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitte 22a–22b miteinander verbunden,
während
die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b blockiert ist. In dem
Fall von P2>P1 ist,
die erste Druckleitung 21 betreffend, die Fluidverbindung
zwischen den stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a–21b blockiert, während der
Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 und
der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b miteinander verbunden sind.
-
[ARBEITSFLUIDFLUSS]
-
(HYDRAULIKDRUCK-UNTERSTÜTZUNG)
-
Bezugnehmend
auf die 4–5 werden dort
die Hydraulikkreislauf-Diagramme bezüglich des Arbeitsfluidflusses in
dem hydraulischen System während
des Hydraulikdruck-Unterstützungsmodus (des
Lenkungsunterstützungs-Betriebsmodus)
gezeigt. 4 zeigt die Arbeitsfluidströmung in
dem Hydrauliksystem während
des Hydraulikdruck-Unterstützungsmodus,
bei dem ein Hub der Zahnstangenwelle 4 in der negativen
X-Achsenrichtung durch einen Hydraulikdruck (Arbeitsfluiddruck),
der durch die Pumpe P erzeugt wird, unterstützt wird. 5 zeigt den
Arbeitsfluidfluss in dem Hydrauliksystem während des Hydraulikdruck-Unterstützungsmodus,
bei dem ein Hub der Zahnstangenwelle 4 in der positiven X-Achsenrichtung
durch einen Hydraulikdruck (Arbeitsfluiddruck), der durch die Pumpe
P erzeugt wird, unterstützt
wird.
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Wie
in 4 gezeigt, wird das Arbeitsfluid, wenn die Zahnstangenwelle 4 in
der negativen X-Achsenrichtung unterstützt wird, aus dem Vorratsbehälter 7 durch
den zweiten Filter 52 und das zweite Zufluss-Rückschlagventil 54 herausgepumpt,
und somit in die erste Druckleitung 21 gefördert. In
diesem Stadium wird der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 höher als
der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22. Die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a–21b der ersten Druckleitung 21 sind
miteinander über
die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 verbunden,
und als Ergebnis wird die erste Zylinderkammer 61 mit dem
Arbeitsfluid versorgt. Andererseits, wird mittels der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 der
stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 von
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b getrennt, während der
stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b mit dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden
wird. Daher kehrt das gesamte Arbeitsfluid, das von der zweiten
Zylinderkammer 62 in den stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22b durch
eine Abnahme der volumetrischen Kapazität der zweiten Zylinderkammer 62 abgelassen
wird, mittels der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 zu
dem Vorratsbehälter 7 zurück. Wenn
das in den Vorratsbehälter zurückgekehrte
Arbeitsfluid wieder heraus gepumpt wird, wird das zurückgekehrte
Arbeitsfluid durch den zweiten Filter 52 ausgefiltert,
und das gefilterte Arbeitsfluid wird in den Hydraulikkreislauf eingebracht.
-
Wie
in 5 gezeigt, wird, wenn die Zahnstangenwelle 4 in
der positiven X-Achsenrichtung unterstützt wird, das Arbeitsfluid
durch den ersten Filter 51 und das erste Zufluss-Rückschlagventil 53 aus dem
Vorratsbehälter 7 heraus
gepumpt, und somit in die zweite Druckleitung 22 gefördert. In
diesem Stadium wird der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 höher als
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21. Die stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22,
mit einen relativ höheren Druckwert
als die erste Druckleitung 21, sind miteinander über die
zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 verbunden,
und als Ergebnis wird die zweite Zylinderkammer 62 mit
dem Arbeitsfluid versorgt. Andererseits, wird mittels der ersten
Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 der stromaufwärts gelegene
Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 von
dem stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b getrennt, während der stromabwärts gelegene
Durchlassabschnitt 21b mit dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden
wird. Daher kehrt das gesamte Arbeitsfluid, das von der ersten Zylinderkammer 61 in
den stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 21b durch eine Abnahme der
volumetrischen Kapazität
der ersten Zylinderkammer 61 abgelassen wird, mittels der ersten
Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 zu dem Vorratsbehälter 7 zurück. Wenn
das in den Vorratsbehälter
zurückgekehrte
Arbeitsfluid wieder heraus gepumpt wird, wird das zurückgekehrte
Arbeitsfluid durch den ersten Filter 51 ausgefiltert, und
das gefilterte Arbeitsfluid wird in den Hydraulikkreislauf eingebracht.
-
Wie
oben ausgeführt,
kann während
des Zahnstangenwellen-Hubs,
unabhängig
davon ob die Zahnstangenwelle sich in die negative X-Achsenrichtung
oder in die positive X-Achsenrichtung
bewegt, das gesamte Arbeitsfluid, das von dem hydraulischen Kraftstellkolben 6 abgelassen
worden ist, mittels der ersten oder zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100–200 zu
dem Vorratsbehälter 7 zurückgeführt werden,
und dann mittels der ersten oder zweiten Filter 51–52 effizient
ausgefiltert werden, und wieder heraus gepumpt werden und in den Hydraulikkreislauf
eingebracht werden.
-
(MANUELLES LENKEN MIT
ZUNEHMENDEM LENKRADWINKEL < FAILSAFE-VENTIL
STROMFÜHREND
UND DANN VERSAGEND>)
-
Bezugnehmend
auf 6 wird dort das Hydraulikkreislauf-Diagramm gezeigt,
das den Arbeitsfluidfluss in dem Hydrauliksystem während der
manuellen Lenkung bei einer Zunahme des Lenkradwinkels in derselben
Lenkungsrichtung unter einer spezifizierten Bedingung betrifft,
wobei das Failsafe-Ventil 40 stromführend (EIN)
geschaltet worden ist und dann versagt hat. In größerer Einzelheit
zeigt 6 den manuellen Lenkungszustand, wenn die Ventilspule
des Failsafe-Ventils 40 in
dem stromführenden (EIN)
Zustand (das heißt,
in der geschlossenen Position) fest steckt, und sich die Zahnstangenwelle 4 durch
die Zunahme des Lenkradwinkels in die negative X-Achsenrichtung
bewegt. Beim Vorliegen eines Failsafe-Ventil-Versagens ist dieses
Failsafe-Ventil 40 in dem stromführenden Zustand stecken geblieben,
wobei der Hydraulikdruck-Unterstützungsmodus,
der durch die Antriebspumpe P erzeugt wird, nicht ausgeführt wird.
Wenn das Lenkrad 1 durch den Fahrer gedreht wird und damit
die Zahnstangenwelle 4 in die negative X-Achsenrichtung
bewegt wird, nimmt die volumetrische Kapazität der ersten Zylinderkammer 61 zu,
während
die volumetrische Kapazität
der zweiten Zylinderkammer 62 abnimmt. Dadurch wird der
Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 niedrig, während der
Fluiddruck P2 in der zweiten Druckkammer 22 hoch wird.
Mit dem ersten Ventilbereich 110 der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100,
die durch den Fluiddruck P2 (>P1) in
der zweiten Druckleitung 22, der höher ist als der Fluiddruck
P1 in der ersten Druckleitung 21, Pilot-betätigt wird,
wird der stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 mit
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden.
Bezüglich
der zweiten Richtungsregelung-Ventilseite
(zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200), werden
die stromaufwärts
und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 miteinander
verbunden. Mittels der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 wird der
stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 21a der ersten Druckleitung 21 von
dem stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 21b getrennt. Dadurch wirkt der Fluiddruck
P2 in der zweiten Druckleitung 22, welcher hoch wird, über die
Pumpe P auf das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31,
mit dem Ergebnis, dass das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 geöffnet wird
und das Arbeitsfluid durch das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 in
die erste Zylinderkammer 61 strömt. Auf diese Weise kann das manuelle
Lenken sichergestellt werden. Wie aus dem Arbeitsfluidfluss, der
in der 6 durch eine Linie mit einem Punkt angezeigt ist,
zu ersehen, ist andererseits der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 21 der
ersten Druckleitung 21 mit dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden. Somit
wird ein Teil des Arbeitsfluids, das durch das Erste-Druckleitung-Einwegeventil 31 hindurch
geht, in den Vorratsbehälter 7 abgeleitet.
-
(MANUELLES LENKEN, WOBEI
DAS LENKRAD IN DIE ENTGEGENGESETZTE LENKRICHTUNG ZURÜCKKEHRT <FAILSAFE-VENTIL
STROMFÜHREND
UND DANN VERSAGEND>)
-
Bezugnehmend
auf 7 wird dort das Hydraulikkreislauf-Diagramm gezeigt,
das den Arbeitsfluidfluss in dem Hydrauliksystem während der
manuellen Lenkung betrifft, wobei das Lenkrad 1 durch einen
Reaktionskraft, die von dem Reifen über die Lenkungsverbindung
zu der Zahnstangenwelle 4 zurückgegeben wird, unter der spezifizierten
Bedingung in die gegenüberliegende
Lenkrichtung zurückkehrt,
bei der das Failsafe-Ventil 40 stromführend (EIN) geschaltet worden
ist und dann versagt hat. In größerer Einzelheit
zeigt 7 den manuellen Lenkungszustand, wobei die Ventilspule
des Failsafe-Ventils 40 in
dem stromführenden
Zustand (EIN) fest sitzt, und sich die Zahnstangenwelle 4 durch
die Reaktionskraft, die von dem Reifen an die Zahnstangenwelle 4 zurückgegeben
wird, in die positive X-Achsenrichtung bewegt. Wenn die Zahnstangenwelle 4 sich
aufgrund der Reaktionskraft in die positive X-Achsenrichtung bewegt,
nimmt, die volumetrische Kapazität
der ersten Zylinderkammer 61 ab, und somit wird der Fluiddruck
in der ersten Zylinderkammer 61 hoch, während die volumetrische Kapazität der zweiten
Zylinderkammer 62 zunimmt, und somit der Fluiddruck in
der zweiten Zylinderkammer 62 niedrig wird. Somit wird
in dem Fall, dass das Lenkrad durch die von dem Reifen zurückgegebene
Reaktionskraft in die entgegengesetzte Lenkrichtung zurückkehrt,
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21 hoch, während der
Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 niedrig wird.
Mit dem zweiten Ventilbereich 210 der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200,
Pilot-betrieben durch den Fluiddruck P1 (>P2) in der ersten Druckleitung 21, welcher
höher ist
als der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22, und
wobei der erste Ventilbereich 110 der ersten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 in
der Ventilöffnungsposition
gehalten wird, werden die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitte 21a–21b der
ersten Druckleitung 21 miteinander verbunden, während der
stromabwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 mit
dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden
wird.
-
Mittels
der zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 wird
der stromaufwärts
gelegene Durchlassabschnitt 22a der zweiten Druckleitung 22 von
dem stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b getrennt. Somit wirkt
der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21, der hoch
wird, über
die Pumpe P auf das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32,
mit dem Ergebnis, dass das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 geöffnet wird
und das Arbeitsfluid durch das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 in
die zweite Zylinderkammer 62 strömt. Auf diese Weise kann das
manuelle Lenken sichergestellt werden. Wie aus dem Arbeitsfluidfluss,
der in 7 durch eine Linie mit einem Punkt angezeigt ist,
zu ersehen ist, wird andererseits der stromabwärts gelegene Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 mit dem Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass 27 verbunden.
Somit wird ein Teil des Arbeitsfluids, das durch das Zweite-Druckleitung-Einwegeventil 32 hindurch
geht, in den Vorratsbehälter 7 abgeleitet.
-
Wie
oben besprochen, kann, selbst wenn das manuelle Lenken unter einer
spezifizierten Bedingung ausgeführt
wird, bei der das Failsafe-Ventil 40 stromführend (EIN)
geschaltet worden ist und dann versagt hat, ein Teil des Arbeitsfluids,
das von dem Kraftstellkolben 6 abgelassen ist, mittels
der ersten oder zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100– 200 zu
dem Vorratsbehälter
zurückgeführt werden,
und somit ist es möglich,
nicht wünschenswerte
Schmutzstoffe, die in dem Arbeitsfluid enthalten sind, in dem Hydraulikkreislauf
zu entfernen.
-
(MANUELLES LENKEN <IN ANWESENHEIT EINES VERSAGENS
DES SERVOLENKUNGSSYSTEMS ODER IN ANWESENHEIT EINES VERSAGENS BEIM
STROMLOS SCHALTEN DES FAILSAFE-VENTILS>)
-
Bezugnehmend
auf 8, wird dort das Hydraulikkreislauf-Diagramm gezeigt,
das den Arbeitsfluidfluss in dem Hydrauliksystem während der
manuellen Lenkung unter einer spezifischen Bedingung betrifft, bei
der ein Versagen des Servolenkungssystems, wie die Unterbrechung
einer Regelungssignalleitung, ein Versagen der ECU und Ähnliches,
auftritt, oder ein Versagen des Failsafe-Ventils auftritt, wobei das
Failsafe-Ventil 40 stromlos ist. Wenn das Versagen des
Servolenkungssystems aufgetreten ist, wird im allgemeinen das normal
geöffnete
Failsafe-Ventil 40 durch die Federvorspannung einer Failsafe-Ventil-Rückholfeder
in seine Ventilöffnungsposition
versetzt. Wenn ein Versagen des Failsafe-Ventils 40 sogar
unter einer Bedingung auftritt, unter der das Servolenkungssystem
normal funktioniert, wird der Hydraulikdruck-Unterstützungsmodus,
der von der Antriebspumpe P erzeugt wird, nicht ausgeführt. Wenn das
Lenkrad 1 durch den Fahrer gedreht wird und damit die Zahnstangenwelle 4 in
die negative X-Achsenrichtung bewegt wird, nimmt die volumetrische Kapazität der ersten
Zylinderkammer 61 zu, und somit wird der Fluiddruck in
der ersten Zylinderkammer 61 niedrig, während die volumetrische Kapazität der zweiten
Zylinderkammer 62 abnimmt, und somit der Fluiddruck in
der zweiten Zylinderkammer 62 hoch wird. Somit wirkt der
Fluiddruck in der zweiten Zylinderkammer 62 auf die dritten
und fünften
Rückschlagventile 33 und 35.
Danach wirkt der Fluiddruck in der zweiten Zylinderkammer 62 über das
geöffnete dritte
Rückschlagventil 33 auf
das vierte Rückschlagventil 34 und
das Failsafe-Ventil 40. Der Fluss des Arbeitsfluids von
der zweiten Zylinderkammer 62 durch das dritte Rückschlagventil 33 in
die erste Verbindungsleitung 23 wird mittels des vierten
Rückschlagventils 34 unterbrochen.
Wenn das Failsafe-Ventil 40 geöffnet ist, wirkt der Fluiddruck
in der zweiten Zylinderkammer 62 auch auf das sechste Rückschlagventil 36,
und somit wird das sechste Rückschlagventil 36 geöffnet. Somit
fließt
das von der zweiten Zylinderkammer 62 abgelassene Arbeitsfluid
durch den zweiten Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 über das
dritte Rückschlagventil 33,
das Failsafe-Ventil 40, das sechste Rückschlagventil 36 und
den zweiten Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 in
die Zylinderkammer 61. Wenn umgekehrt das Lenkrad 1 durch
den Fahrer gedreht wird, und somit die Zahnstangenwelle 4 in
die positive X-Achsenrichtung bewegt wird, nimmt die volumetrische
Kapazität
der zweiten Zylinderkammer 62 zu, und somit wird der Fluiddruck
in der zweiten Zylinderkammer 62 niedrig, während die
volumetrische Kapazität
der ersten Zylinderkammer 61 abnimmt, und somit der Fluiddruck
in der ersten Zylinderkammer 61 hoch wird. Somit wirkt
der Fluiddruck in der ersten Zylinderkammer 61 auf die
vierten und sechsten Rückschlagventile 34 und 36,
Danach wirkt der Fluiddruck in der ersten Zylinderkammer 61 über das
geöffnete
vierte Rückschlagventil 34 auf
das dritte Rückschlagventil 33 und
das Failsafe-Ventil 40. Der Fluss des Arbeitsfluids von
der ersten Zylinderkammer 61 durch das vierte Rückschlagventil 34 in
die erste Verbindungsleitung 23 wird mittels des dritten Rückschlagventils 33 unterbrochen.
Wenn das Failsafe-Ventil 40 geöffnet ist, wirkt der Fluiddruck
in der ersten Zylinderkammer 61 auch auf das fünfte Rückschlagventil 35,
und somit wird das fünfte
Rückschlagventil 35 geöffnet. Somit
fließt
das Arbeitsfluid, das von der ersten Zylinderkammer 61 abgelassen wird,
durch den zweiten Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 über das
vierte Rückschlagventil 34,
das Failsafe-Ventil 40, das fünfte Rückschlagventil 35 und
den zweiten Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 in
die zweite Zylinderkammer 62. Auf diese Weise kann das
manuelle Lenken sichergestellt werden.
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[VERGLEICH DES BETRIEBS
UND DER WIRKUNGEN DER SERVOLENKUNGSVORRICHTUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
IM UNTERSCHIED ZUM STAND DER TECHNIK]
-
Bei
der Servolenkungsvorrichtung des Standes der Technik wird der Arbeitsdruck,
der durch eine umkehrbare Pumpe erzeugt wird, wahlweise über eine
der Druckleitungen auf eine der Zylinderkammern eines hydraulischen
Kraftstellkolbens aufgebracht, während
die andere Druckleitung, die nicht mit einem Arbeitsdruck von der
umkehrbaren Pumpe beaufschlagt wird, und ein Vorratsbehälter miteinander über eine
Richtungsregelung-Ventilvorrichtung, die aus einem Paar von Tellerventilen
besteht, die über
das Fluid mit den jeweiligen Druckleitungen verbunden sind, verbunden
werden, um so das Arbeitsfluid von der sich verengenden Zylinderkammer
des Kraftstellkolbens an den Vorratsbehälter abzuleiten. Jedoch wird
in der Vorrichtung des Standes der Technik nur ein Teil des Arbeitsfluids,
das von der sich verengenden Zylinderkammer abgelassen wird, in
den Vorratsbehälter
abgeleitet. Das verbleibende Arbeitsfluid wird nicht in den Vorratsbehälter abgeleitet.
Sondern das verbleibende Arbeitsfluid wird unerwünschter Weise in die umkehrbare
Pumpe hineingezogen und wieder in den Hydraulikkreislauf hinaus
gepumpt. Somit ist es, selbst wenn in einem Ansaugdurchlass, durch
den das Arbeitsfluid von dem Vorratsbehälter einem Einlass-und-Auslass-Anschluss (das
heißt,
einen bidirektionalen Anschluss) der umkehrbaren Pumpe zugeführt wird,
ein Filter angeordnet ist, unmöglich,
Schmutzstoffe/Verunreinigungen aus dem Hydraulikkreislauf angemessen
zu entfernen oder herauszufiltern, weil das ungefilterte Arbeitsfluid
nicht wieder durch den Filter hinaus gepumpt wird.
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Im
Gegensatz dazu sind in der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels die ersten
und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 in
den jeweiligen Druckleitungen 21 und 22 vorgesehenen,
wobei bei jeder von ihnen vorgesehen ist, eine der Zylinderkammern
und einen der bidirektionalen Anschlüsse der Pumpe gegenseitig zu
verbinden. Die erste Druckleitung 21 ist in ihrem stromaufwärts gelegenen
Abschnitt 21a, der den ersten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe P und die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 gegenseitig
verbindet, mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden, während die
zweite Druckleitung 22 in ihrem stromaufwärts gelegenen
Abschnitt 22a, der den zweiten bidirektionalen Anschluss
der Pumpe P und die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 gegenseitig
verbindet, mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden
ist. Zusätzlich
ist in der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels
der erste Filter 51 in der ersten Zuflussleitung 28,
die die erste Druckleitung 21 und den Vorratsbehälter 7 gegenseitig
verbindet, angeordnet, während
der zweite Filter 52 in der zweiten Zuflussleitung 29,
die die zweite Druckleitung 22 und den Vorratsbehälter 7 verbindet,
angeordnet. Zusätzlich ist
das erste Zufluss-Rückschlagventil 53 in
der ersten Zuflussleitung 28 angeordnet, um nur einen Arbeitsfluidfluss
von dem Vorratsbehälter 7 in
die erste Druckleitung 21 zuzulassen, während das zweite Zufluss-Rückschlagventil 54 in
der zweiten Zuflussleitung 29 angeordnet ist, um nur einen
Arbeitsfluidfluss von dem Vorratsbehälter 7 in die zweite
Druckleitung 22 zuzulassen.
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Bezüglich der
ersten Richtungsregelung-Ventilseite unter einer ersten Bedingung (P2>P1, siehe 5),
bei der der Arbeitsfluiddruck mittels der Pumpe P der zweiten Druckleitung 22 zugeführt wird,
das heißt,
der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 während des
Betriebs der Pumpe P höher
gehalten wird als der Fluiddruck P1 in der ersten Druckleitung 21,
und auch die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100 (genau,
das erste Pilotbetrieb Richtungsregelung-Ventil 101) den Fluiddruck
P2 aufnimmt, der der zweiten Druckleitung 22 als ein externer
Führungsdruck
zugeführt wird,
arbeitet die erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100,
um eine Fluidverbindung zwischen dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 21b der ersten
Druckleitung 21 und dem Vorratsbehälter 7 herzustellen,
und gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und
stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitten 21a–21b der ersten Druckleitung 21 zu
blockieren. Umgekehrt arbeitet unter einer zweiten Bedingung (P1>P2, siehe 4), bei
der die erste Druckleitung 21 mittels der Pumpe P mit dem
Arbeitsfluiddruck versorgt wird, das heißt, der Fluiddruck P1 in der
ersten Druckleitung 21 während des Betriebs der Pumpe
P wird höher
gehalten als der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22, die
erste Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 100, um eine
Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten 21a–21b der ersten Druckleitung 21 herzustellen.
-
Andererseits,
bezüglich
der zweiten Richtungsregelung-Ventilseite,
unter der zweiten Bedingung (P1>P2,
siehe 4), bei der der ersten Druckleitung 21 mittels
der Pumpe P der Arbeitsfluiddruck zugeführt wird, das heißt, der
Fluiddruck P1 während des
Betriebs der Pumpe P in der ersten Druckleitung 21 wird
höher gehalten
als der Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22, und
auch die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200 (genau,
das zweite Pilotbetrieb-Richtungsregelung-Ventil 202) nimmt
den Fluiddruck P1 auf, der der ersten Druckleitung 21 als
ein externer Führungsdruck
zugeführt wird,
arbeitet die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200, um eine
Fluidverbindung zwischen dem stromabwärts gelegenen Durchlassabschnitt 22b der
zweiten Druckleitung 22 und dem Vorratsbehälter 7 herzustellen,
und gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und
stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 zu
blockieren. Umgekehrt zu der ersten Bedingung (P2>P1, siehe 5)
arbeitet die zweite Richtungsregelung-Ventilvorrichtung 200,
um eine Fluidverbindung zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitten 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 herzustellen.
-
Aufgrund
der vorhergehend erwähnten
Konstruktion und des Betriebs jeder der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 ist
es während
des normalen Lenkungsunterstützungs-Modus
(des normalen Servolenkungs- Modus) in
der Servolenkungsvorrichtung des in den 1–9 gezeigten
Ausführungsbeispiels
möglich,
das gesamte Arbeitsfluid, das von der sich verengenden Zylinderkammer
der Zylinderkammern 61–62 des
hydraulischen Kraftstellkolbens 6 abgelassen wird, zu dem
Vorratsbehälter 7 zurückzuführen. Zusätzlich ist
es möglich,
die sich erweiternde Zylinderkammer der Zylinderkammern 61–62 mit dem
gefilterten Arbeitsfluid, dessen Staub, Deck, oder andere Schmutzstoffe/Verunreinigungen
mittels einem der Filter 51–52 beseitigt werden,
zu versorgen. Daher ist es möglich,
zu vermeiden, dass das Arbeitsfluid, das von dem Kraftstellkolben 6 abgelassen
wird, ohne jegliche Filtertätigkeit
der Pumpe zugeführt
wird, wodurch die Filtrationsleistung für das Arbeitsfluid in dem Hydrauliksystem
vergrößert wird.
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Zusätzlich zu
dem oben aufgeführten
wird in der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels
das Arbeitsfluid, das in die ersten oder zweiten Druckleitungen 21–22 eingeleitet
wird, mittels der umkehrbaren Pumpe P unter Druck gesetzt, und dadurch
ist es möglich,
eine große
Druckdifferenz (P1-P2) zwischen dem Fluiddruck P1 in der ersten
Druckleitung 21 und dem Fluiddruck P2 in der zweiten Druckleitung 22 zu erzeugen.
Tatsächlich
kann jede der ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 durch
die große
Druckdifferenz (P1-P2) mit einer hohen Empfindlichkeit arbeiten.
Mit anderen Worten, die ersten und zweiten Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200 können aufgrund
der großen Druckdifferenz
(P1-P2) beständig
die Richtung des Arbeitsfluidflusses regeln.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
(insbesondere in der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels mit einer in
den 2–3 gezeigten
Richtungsregelung-Ventilanordnung) sind die ersten und zweiten Ventilbereiche 110 und 210 und
das Druckaufnahmeventil 300, die alle von den ersten und zweiten
Richtungsregelung-Ventilvorrichtungen 100 und 200,
das heißt, der
integrierten Ventileinheit V, umfasst werden, voneinander getrennt.
Das heißt, dass
die ersten und zweiten Ventilbereiche 110 und 210 und
das Druckaufnahmeventil separate Elemente sind, die abtrennbar,
axial gleitbar einander angepasst sind. Statt dessen können, wie
aus dem Längsquerschnitt
einer in den 9–10 gezeigten
modifizierten Richtungsregelung-Ventileinheit zu erkennen, die ersten
und zweiten Ventilbereiche und das Druckaufnahmeventil als ein integriertes
Richtungsregelung-Druckaufnahmeventil-Element 300' ausgebildet sein, das in der Lage
ist, die Richtung des Arbeitsfluidflusses in dem Hydraulikkreislauf
in Reaktion auf die Druckdifferenz (P1-P2) zwischen den ersten und
zweiten Druckleitungen 21–22, die mit den jeweiligen
Einlass-und-Auslass-Anschlüssen
(den jeweiligen bidirektionalen Anschlüssen) verbunden sind, zu regeln.
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Die
gesamten Inhalte der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-226057
(angemeldet am 4. August 2005) werden hiermit durch Bezugnahme zum
Offenbarungsgehalt vorliegender Erfindung gemacht.
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Obwohl
das vorhergehende eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ist, die die Erfindung ausführen,
wird man verstehen, dass die Erfindung nicht auf die speziellen
Ausführungsbeispiele,
die hier gezeigt und beschrieben sind, beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen gemacht werden können,
ohne den Rahmen und den Geist dieser Erfindung, wie sie durch die
folgenden Ansprüche
definiert ist, zu verlassen.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass in einer mit einem Kraftstellkolben 6 ausgestatteten Servolenkungsvorrichtung
unter einer ersten Bedingung, bei der ein erstes Richtungsregelung-Ventil 101,
das in einer ersten Druckleitung 21 angeordnet ist, einen
Fluiddruck aufnimmt, mit dem eine zweite Druckleitung 22 durch
eine umkehrbare Pumpe P versorgt wird, das erste Richtungsregelung-Ventil 101 einen
Vorratsbehälter 7 und
einen stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitt 21b der ersten Druckleitung 21 gegenseitig
verbindet, und die Fluidverbindung der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 21a–21b der ersten Druckleitung 21 blockiert.
Unter einer zweiten Bedingung, bei der ein zweites Richtungsregelung-Ventil 202 einen
Fluiddruck aufnimmt, mit dem die erste Druckleitung 21 durch
die Pumpe P versorgt wird, das erste Richtungsregelung-Ventil 101 die
stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitte 21a–21b der ersten Druckleitung 21 gegenseitig
verbindet. Unter der zweiten Bedingung das zweite Richtungsregelung-Ventil 202 den
Vorratsbehälter 7 und
den stromabwärts
gelegenen Durchlassabschnitt 22b der zweiten Druckleitung 22 gegenseitig verbindet
und die Fluidverbindung der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 blockiert.
Unter der ersten Bedingung das zweite Richtungsregelung-Ventil 202 die
stromaufwärts
und stromabwärts gelegenen
Durchlassabschnitte 22a–22b der zweiten Druckleitung 22 gegenseitig
verbindet.
-
- 1
- Lenkrad
- 2
- Lenkungswelle
- 3
- Lenkungsmechanismus
- 4
- Lenkungsmechanismus
- 5
- Lenkdrehmoment-Sensor
- 6
- hydraulischer
Kraftstellkolben
- 7
- Vorratsbehälter
- 8
- Motor-Regelungsschaltkreis
- 10
- Ventilgehäuse
- 11
- zylindrische
Ventilbohrung
- 12
- zentraler
Bereich
- 12a
- positiver
x-Richtung-Schulterbereich
- 12b
- negativer
x-Richtung-Schulterbereich
- 13
- positive
x-Richtung-Bohrungsabschnitt
- 14
- negativer
x-Richtung-Bohrungsabschnitt
- 15
- x-Richtung-Rippe
- 16
- x-Richtung-Rippe
- 21
- erste
Druckleitung
- 21a
- stromaufwärts gelegener
Durchlassabschnitt
- 21b
- stromabwärts gelegener
Durchlassabschnitt
- 22
- zweite
Druckleitung
- 22a
- stromaufwärts gelegener
Durchlassabschnitt
- 22b
- stromabwärts gelegener
Durchlassabschnitt
- 23
- erste
Verbindungsleitung
- 24
- zweite
Verbindungsleitung
- 25
- erster
vereinigter Bereich
- 26
- zweiter
vereinigter Bereich
- 27
- Vorratsbehälter-Verbindungsdurchlass
- 28
- erste
Zuflussleitung
- 29
- zweite
Zuflussleitung
- 31
- erstes
Druckleitung-Einwegeventil
- 31a
- Vorspannvorrichtung
- 32
- zweites
Druckleitung-Einwegeventil
- 33
- drittes
Rückschlagventil
- 34
- viertes
Rückschlagventil
- 35
- fünftes Rückschlagventil
- 36
- sechstes
Rückschlagventil
- 40
- Magnetventil
- 40c
- gegenseitige
Verbindungsleitung
- 51
- erster
Filter
- 52
- zweiter
Filter
- 53
- erstes
Einwegeventil
- 54
- zweites
Einwegeventil
- 61
- erste
Zylinderkammer
- 62
- zweite
Zylinderkammer
- 63
- Kolben
- 100
- erste
Richtungsregelung-Ventilvorrichtung
- 101
- erstes
Richtungsregelung-Ventil
- 110
- erste
Ventilbereich
- 111
- erste
axiale Durchgangsöffnung
- 112
- erster
außenseitiger
Innenperipheriebereich
- 113
- erster
innenseitiger Schulterbereich
- 114
- erster
außenseitiger
Schulterbereich
- 115
- erste
Ventil-Axialverbindungsbohrung
- 116
- positives
x-Richtung-Ende
- 117
- negatives
x-Richtung-Ende
- 120
- erster
Anschlag
- 121
- Bodenfläche
- 122
- Öffnungsende
- 130
- Vorspannvorrichtung
- 200
- zweite
Richtungsregelung-Ventilvorrichtung
- 202
- zweites
Richtungsregelung-Ventil
- 210
- zweiter
Ventilbereich
- 211
- zweite
axiale Durchgangsöffnung
- 213
- zweiter
innenseitiger Schulterbereich
- 214
- zweiter
außenseitiger
Schulterbereich
- 215
- zweite
Ventil-Axialverbindungsbohrung
- 216
- negatives
x-Richtung-Ende
- 217
- positives
x-Richtung-Ende
- 220
- zweiter
Anschlag
- 221
- Bodenfläche
- 222
- Öffnungsende
- 230
- Vorspannvorrichtung
- 300
- Druckaufnahmeventil
- 310
- axiales
Ende
- 311
- erste
axiale Endfläche
- 312
- Dichtring
- 320
- axiales
Ende
- 321
- zweite
axiale Endfläche
- 322
- Dichtring
- 330
- Druckaufnahmeventil-Zentrumsbereich
- 410
- erste
Arbeitsfluidkammer
- 420
- zweite
Arbeitsfluidkammer
- 430
- dritte
Arbeitsfluidkammer
- 450
- Erster-Anschlag-Arbeitsfluidkammer
- 460
- Zweiter-Anschlag-Arbeitsfluidkammer
- P
- Pumpe
- M
- Motor