DE1755033A1 - Servolenkeinrichtung,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge mit hydrostatischer Lenkkraftuebertragung - Google Patents

Description

• Servolenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydrostatischer Lenkkraftübertragung Die Erfindung betrifft eine Servolenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydrostatischer Lenkkraftübertragung, mit einer Servopumpe, mit einer als Dosiereinrichtung wirkenden Steuerpumpe, mit einem hydraulisch bzw. mechanisch betätigbaren Steu.erventil und mit einem bzw.
• mehreren Servomotoren. Die Weiterentwicklung solcher Servolenkeinrichtungen führte wegen der Verwendung größerer Druckmittelmengen und höherer Drücke auch zu.größeren Steuerpumpen, die aber aus wirtschaftlichen und konstruktiven Gründen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten dürfen. Um den hierbei auftretenden Schwierigkeiten zu. begegnen sind Servolenkeinrichtungen bekannt geworden, bei denen verhältnismäßig kleine Steu.erpumpen für die Zusteu.erung großer Druckmittelmengen zu den Servomotoren verwendet werden können. Dies wird dadurch erreichtg daß die Steuerventileinrichtung nur einen Teil des von der Servopumpe geförderten Druckmittels über die Steuerpumpeg den Rest jedoch unmittelbar dem bzw. den Servomotoren zu.steuert. So ist das US-Patent 2 974 491 bekannt geworden, bei dem über besondere Drosseln und Steuereinrichtungen der von der Servopumpe geförderte Gesamtstrom in einen über die Steuerpumpe fließenden Steuerstrom und in einen die Steuerpumpe umgehenden Arbeitsstrom aufgeteilt und wieder vereinigt de ' m Servomotor zugeführt wird. Bei dieser bekannten Einrichtung ist jedoch der Einsatz der Stromverstärkung unsicher und der Stromverstärkungsfaktor nicht konstant.
• Eine andere Lösung stellt das US-Patent 3 249 173 dar, bei welchem das Druckmittel von einer zweiten, größeren Servopumpe au-tomatisch und unmittelbar den gleichen Servomotoren zugeschaltet wirdv sobald der Differenzdruck an der Steuerpumpe eine bestimmte Größe überschreitet. Jedoch wirkt bei dieser Einrichtung die Steuerpumpe in der Hauptsache als Differenzdru.ckerzeu,ger für die Verstellung der beiden Steuerventile und weniger als Dosiereinrichtung. Dadurch bleiben wesentliche Anforderungen, die an eine Servolenkanlage mit großem Fördervolumen gestellt werden müssen, unerfüllt.
• Aufgabe uer vorstehenden Erfindung ist es daherg ohne zu.sätzlichen Aufwand zu. dem über die Steu.erpumpe beaufschlagten Servomotor einen bzw. mehrere weitere Servomotoren zuzaschalten, deren Bewegung in Abhängigkeit von der Synchronisation zwischen Steuerpumpe und dem Servomotor erfolgt, ohne daß das für die Zuschaltung- erforderliche Hochdruckmittel von der Steu.erpumpe gefördert werden mu.ß. Dies wird dadurch erreichtg daß ein hydraulisch bzw. mechanisch betätigbares Steuerventil zwei Steuersysteme mit symmetrisch zueinander angeordneten Steuerkanten aufweist, von denen das eine System (Steu.erpumpensystem) einen-Teil de-s von der Servopumpe geförderten Nochdru.ckölstrom in an sich bekannter Weise über die Steuerpumpe einem bzw. mehreren Servomotoren zu.steu.ert, während das andere Steuersystem (Zuschaltsystem) gleichzeitig den restlichen Teil des Hochdruckölstromes unter Umgehung der Steu.erpumpe unmittelbar einern bzw. mehreren anderen Servomotoren zu.schaltet. Die Erfindung besteht ferner darin, daß die Dru.ekbeau.fschlagung des Zu.-schaltsystems in Abhängigkeit von der Synchronisation zwischen Steuerpumpe und dem von dieser belieferten Servomotor erfolgt. Der besondere Vorteil des Anmeldungsgegenstandes besteht darin, daß mit dem geringen Aufwand von nur zwei weiteren Steuernuten in einem für Servolenkanlagen üblichen Steuerventil die gestellte Aufgabe gelöst wird. Geht man von einer bekannten Servolenkanlage mit hydrostatischer Lenkkraftübertragung aus , bei der ein in Abhängigkeit von der Drehung am Lenkrad hydraulisch bzw. mechanisch betätigbares Steuerventil das von der Servopumpe geförderte und von der Steuerpumpe dosierte Druckmittel einem bzw. mehreren Servomotoren zusteuert, so sind im Anschluß an den freien Druckmitteldurchlauf bei neutraler Stellung des Steuerventils an diesem zwei weitere, symmetrisch zu den übrigen angeordnete Steuernuten vorgesehen, an die je ein Dru.ekraum eines zusätzlichen Servomotores angeschlossen ist. Während hierbei die Dru.ekräume des primär vorhandenen Sbrvomotors über die Steuerpumpe hydrau.-lisch blockiert sind, werden die Druckräume des zu.sätzlichen, automatisch zuschaltbaren Servomotors mechanisch über die Spurstange von dem primär vorhandenen Servomotor blockiert. Das Entsprechende gilt au-eh, wenn die primäre und/oder die zuschaltbare Servomotoreinrichtung aus mehreren Servomotoren besteht. Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele Von diesen sind die Gehäusenuten 21 und 27 durch einen Zu.-laufkanal 30 miteinander verbunden, während die Gehäusenuten 19, 24 und 29 durch einen Rücklaufkanal 31 vereinigt werden. Die eine Seite der Steu.erpumpe 2 ist über eine Leitung 32 mit der Gehäu.senut 22, die andere Seite über eine Leitung 33 mit der Gehäu.senut 26 verbunden. Der eine Dru-ekraum des Servomotors 5 ist über eine Leitung 34 an die Gehäusenut 23, der andere Druckraum über eine Leitung 35 an die Gehäu.senut 25 angeschlossen. Ferner ist der eine Dru.ckraum des Zu-schaltmotors 6 über eine Leitung 36 an die Gehäusenu.t 20, der andere Dru.okraum über eine Leitung 37 an die Gehäu.senut 28 angeschlossen. Eine axiale Bohrung 40 verbindet die radiale Bohrung 38 des Steu.erschiebers 11 mit einem Stirnraum 42, während eine axiale Bohrung 41 den in. der radialen Bohrung 39 herrschenden Druck auf einen Stirn-' raum 43 überträgt. zwischen dem Vorsteuerschieber 44 und dem Umsteuerschieber 45 her,- und zwar verbindet der Kanal 65 die Gehäu.senuten 50 und 58, der Kanal 66 die Gehäusenu.ten 52 und 61 und der kanal 67 die Gehäusenuten 54 und 64 miteinander.
• In Neutralstellung bilden Steu.ernuten und Gehäusenuten Ringspalte, die den dru.eklosen Durchlauf des Hydraulikmittels ermöglichen. Um beim Beginn einer Lenkbewegung den Förderdru.ok der Servopumpe 3 in Abhängigkeit von der Axialbewegung des Steu.erschiebers 11 bzw. 45 einzuregeln, sind die die Ringspalte bildenden Steu.erkanten wenigstens zum Hälfte mit Fasen versehen.
• Bei neutraler lenketellung des hydraulisch betätigbaren Steuerventiles 1 (Fig. 1) strömt das von der Servopumpe 3 geförderte Druckmittel über die Zulaufleitung 8 in den Zulaufkanal 30 im Gehäuse 10, der das Dru.okmittel den Gehäusenuten 21 und 27 zuleitet. Von hier gelangt das Druckmittel über die Steu.ernuten 14 und 18 in die an den RUcklaufkanal 31 angeschlossenen Gehäu.senuten 19 und 29 und über die Rücklaufleitung 9 drucklos in den Behälter 4 zurück, der mit der Saugseite der Servopumpe 3 verbunden ist. Dabei ist in Neutralstellung der Zuschaltmotor 6 über die Leitungen 36 und 37 und über die G,ehäusenuten 20 und 28 an die Rücklaufleitung 9 angeschlossen, während der Servomotor 5 durch die Steuerpumpe 2 hydraulisch blockiert wird. Differenzdru.ek in an sich bekannter Weise über die Borungen 38, 40 und 39, 41 in die Stirnräume 42 und 43 übertragen wird. Mit der Verstellung des Steu.erschiebers 11 wird der freie Dru.ckmitteldurchlauf über die einen angefasten Steu.erkanten immer mehr gedrosselt, und im gleichen Maße wird über die anderen angefasten Steu.erkanten das Druckmittel unter Dru.ekaufbau dem Servosystem zugesteuert. Hierbei wird der in den Zulaufkanal 30 gelangende Hochdru.ekölstrom geteilt. Der eine Teil gelangt über die Gehäusenut ersten Teilstrom unter geringer Druckerhöhung dem Lenkvorgang entsprechend und steuert ihn über die Leitung 329 die Gehäu.senut 22, die Steuernut 15, die Gehäu.senut 23 und über die Leitung 34 dem linken Dru-ekraum des Servomotors 5 zu., während das nicht beaufschlagte Dru.ckmittel aus dem rechten Druckraum über die Leitung 35, die Gehäu.senut 25, die Steuernu.t 16, die Gehäu-senut 24, den Rücklaufkanal 31 und die Rücklaufleitung 9 in den Behälter 4 verdrängt wird.
• Gleichzeitig #jird der restliche Teil des von der Servopumpe geförderten Hochdru.ekölstromes im Zulaufkanal 30 der Gehäu.senu.t 21 zugeführtg von wo er über die Steu.ernu.t 14, die Gehäu.senu.t 20 und über die Leitung 36 in den linken Druckraum des Zu.schaltmotors 6 gelangt, während das nicht beaufschlagte Dru.ckmittel au.s dem rechten Dru.ekraum über die Leitung 37, die Gehäu.senut 28, die Steu.ernut 18, die Gehäusenu-t 29, den Rücklaufkanal 31 und die Rücklaufleitung 9 in den Behälter 4 verdrängt wird.
• Da die Bewegungen des Servomotors 5 und des Zu.schaltmotors 6 über die Spurstange der gelenkten Fahrzeugräder angefasten Steu-erkanten immer mehr gedrosselt, und im gleichen Maße wird über die anderen angefasten Steuerkanten das Druckmittel unter Druckaufbau.durch die Servopumpe 3 dem Servomotor 5 und dem Zu.schaltmotor 6 zugesteu.ert. Hierbei wird der von der Servopumpe 3 kommende Hochdruckölstrom über die Zu,laufleitung 8 den beiden Gehäu.senu.ten 50 und 54 zugeleitet und geteilt. Der eine Teil strömt von der Gehäusenu.t 54 über den Kanal 67, die Gehäu.senu.t 64, die Steu.ernut 57, die Gehäu.-senut 63 und über die Leitung 33 der Saugseite der Steu,erpumpe 2 zu, durch die in üblicher Weise die Dosierung erfolgt. Dieser erste Teilstrom fließt weiter über die Leitung 32, die Gehäu.6enu.t 59, die Steu.ernu.t 55, die Gehäu.senut 60 und über die Leitung 34 dem linken Dru-ckraum des Servomotors 5 zu-, während das nicht beaufschlagte Druckmittel aus d-em rechten Druckraum über die Leitung 35, die Gehäu.senu.t 62, die Steu.ernu.t 56, die Gehäu.senu.t 61 und die Rücklaufleitung 9 in den Behälter 4 verdrängt wird. Gleichzeitig strömt der restliche Teil des Hochdruckmittels von der Gehäu.senu.t 50, über die Steuernut 48, die Gehäu.senu.t 51 und die Leitung 36 in den linken Dru.ckraum des Zuschaltmotors 6 und unterstützt damit die lenkarbeit des Servomotors 5. Das au.s dem rechten Dru.ckraum verdrängte dru.eklose Öl gelangt über die Leitung 37, die Gehäu.senu.t 53, die Steuernu-t 499 die Gehäu-senut 52, den Kanal 66, die Gehäu-senu.t 61 und die Rücklaufleitung 9 in den Behälter 4 zurück.
• Für das lenken in die entgegengesetzte Richtung gilt das Ettsprechende. Au.ch in bezug auf die Synchronisation von Servomotor 5 und Zu.schaltmotor 6 und die Korrektur der Dru.okeinregelung, ebenso wie bei Auafall der Servopumpe 2 gilt iar diese zweite Au.sführungsform das gleiche wie das für die erste Au.sführungsform Angegebene.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Servolenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydrostatischer Lenkkraftübertragungg mit einer Servopumpe, mit einer als Dosiereinrichtung wirkenden Steuerpumpe, mit einem hydraulisch bzw. mechanisch betätigbaren Steuerventil und mit einem bzw. mehreren Servomotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (1 bzw. 11) zwei Steuersysteme mit symmetrisch zueinander angeordneten Steuerkanten aufweist, von denen das erste System (22, 269 23, 25 bzw. 59, 639 60, 62) einen eeil des von der Servopumpe (3) geförderten Hochdruckölstromes in an sich bekannter Weise über die Steuerpumpe (2) einem bzw. mehreren Servomotoren (5) zusteuert, während das zweite Steuersystem (20, 28 bzw. 51, 53) gleichzeitig den restlichen Teil des Hochdruckölstromes unter Umgehung der Steuerpumpe (2) einem bzw. mehreren Zuschaltmotoren (6) zuschaltet.
2. 2. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der über das erste Steuersystem (229 269 23, 25 bzw. 59, 63t 609 62) des Steuerventils (1 bzw. 11) der Steuerpumpe (2) zu.fließende Teilstrom als auch der unter Umgehung der Steu.erpumpe (2) von dem zweiten Steuersystem (209 28 bzw. 51, 53) einem bzw. mehreren Zuschaltmotoren (6) zugeschaltete Teilst#om des von der Servopumpe (3) geförderten Hochdruckölstromes unter dem von dem zweiten Steu.ersystem (20, 28 bzw. 51, 53) eingeregelten Druck zugesteuert werden. 3. Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung des Zuschaltsystems in Abhängigkeit von der Synchronisation zwischen Steu.erpumpe (2) und dem von dieser belieferten Servomotor (5) erfolgt.