DE19617566A1 - Hydraulische Servolenkung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Hydraulische Servolenkung eines KraftfahrzeugesInfo
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- Y10S91/00—Motors: expansible chamber type
- Y10S91/02—Exhaust throttled motor control
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Servolenkung mit ei
nem doppeltwirkenden hydraulischen Servomotor, insbesondere
in Form eines doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregates,
sowie einer mit beiden Seiten des Servomotors über gesonderte
Leitungen verbundenen Servoventilanordnung, welche die beiden
Seiten des Servomotors unter Erzeugung einer zwischen den
beiden Seiten wirksamen steuerbaren Druckdifferenz steuerbar
mit einem Druckanschluß bzw. einem Niederdruckanschluß der
Servoventilanordnung zu verbinden gestattet.
Derartige Servolenkungen sind allgemein bekannt und werden
serienmäßig für praktisch alle Kraftfahrzeuge eingesetzt, mit
Ausnahme sehr leichter Kleinfahrzeuge.
Derzeit besitzen hydraulische Servolenkungen regelmäßig eine
mechanische Zwangskopplung zwischen den Fahrzeuglenkrädern
und einem vom Fahrer betätigten Lenkhandrad oder einer son
stigen Lenkhandhabe. Elemente dieser mechanischen Zwangskopp
lung können mittels eines Schlosses verriegelt werden, um ein
abgestelltes Fahrzeug gegen Diebstahl zu sichern.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einer Lenkung der ein
gangs angegebenen Art eine vorteilhafte Diebstahlsicherung zu
verwirklichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumin
dest auf einer Seite des Servomotors zwischen Servomotor und
Servoventil ein in vorgebbaren Betriebszuständen des Fahrzeu
ges absperrbares Ventil vorgesehen ist, welches in geöffnetem
Zustand einen Rückfluß von Hydraulikmedium vom Servomotor zum
Servoventil ermöglicht und in geschlossenem Zustand einen
solchen Rückfluß - zumindest auf einer Seite des Servo
motors - sperrt.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die bisher
übliche mechanische Sperrung einer Servolenkung bei abge
stelltem Fahrzeug durch eine hydraulische Sperrung zu erset
zen. Während bei einer mechanischen Verriegelung eine volle
Wirksamkeit erst beim Einfallen des Riegels in die zugehörige
Ausnehmung eines Gegenriegelteiles eintritt, wobei dieser
Riegeleingriff nur bei bestimmten Lenkpositionen erreichbar
ist, ist die hydraulische Verriegelung beim Schließen des
Ventiles sofort voll wirksam.
Des weiteren bietet die Erfindung den Vorteil, daß bei einem
möglichen Einsatz von Lenkungssystemen ohne mechanische
Zwangskopplung zwischen Lenkhandhabe und Fahrzeuglenkrädern
für die Diebstahlsicherung keine grundsätzlichen Abänderungen
notwendig sind.
Im übrigen kann das Ventil für die hydraulische Verriegelung
elektrisch betätigbar sein und mit einer elektronischen Weg
fahrsperre des Fahrzeuges zusammenwirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, auf beiden Seiten des Servomotors zwischen Servo
motor und Servoventil steuerbare Drosselventile anzuordnen,
so daß beim Fahrbetrieb eine parameterabhängig steuerbare
Dämpfung der Lenkung erreichbar wird.
Für diese Maßnahmen wird unabhängig vom Vorhandensein einer
hydraulischen Verriegelbarkeit der Lenkung Schutz bean
sprucht.
In besonders zweckmäßiger Weise können die steuerbaren Dros
selventile bis in einen Sperrzustand umgesteuert werden, so
daß sie einerseits in ihren Drosselzuständen zusammen mit dem
Servomotor als Lenkungsdämpfer und andererseits in ihrem
Schließzustand als hydraulische Verriegelung der Lenkung wir
ken können.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin
dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der
Zeichnung verwiesen, anhand der besonders vorteilhafte Aus
führungsbeispiele beschrieben werden.
Dabei zeigt
Fig. 1 ein schaltplanartig schematisiertes Bild des hy
draulischen Servosystems der Lenkung und
Fig. 2 ein vorteilhaftes Beispiel für die Steuerung eines
sperrbaren Drosselventiles.
Gemäß Fig. 1 besitzt die erfindungsgemäße Servolenkung einen
Servomotor, welcher als doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-
Aggregat 1 ausgebildet und mit den nicht dargestellten Fahr
zeuglenkrädern in bekannter Weise mechanisch zwangsgekoppelt
ist. Jede Seite des Kolben-Zylinder-Aggregates 1 ist über
ein Leitungssystem 2 bzw. 3 mit einem gesonderten Motoran
schluß eines Servoventiles 4 verbunden, welches im übrigen
einen mit der Druckseite einer Hydraulikpumpe 5 verbundenen
Hochdruckanschluß sowie einen Niederdruckanschluß aufweist,
der mit einem mit der Saugseite der Hydraulikpumpe 5 kommuni
zierenden Hydraulikreservoir 6 verbunden ist.
Jedes der Leitungssysteme 2 und 3 umfaßt einen Leitungsteil
mit einem Rückschlagventil 7, welches nur eine Strömung vom
jeweiligen Motoranschluß des Servoventiles 4 zur jeweiligen
Seite des Kolben-Zylinder-Aggregates 1 zuläßt. Parallel zu
den Rückschlagventilen 7 ist jeweils ein Druckbegrenzungsven
til 8 sowie in einem weiteren Parallelzweig ein sperrbares
Drosselventil 9 angeordnet.
Gemäß Fig. 2 besitzen die Drosselventile 9 elektromagnetische
Stellorgane 10, die das jeweilige Drosselventil 9 gegen die
Kraft einer Rückstellfeder 11 in eine mehr oder weniger stark
drosselnde Stellung steuern können. Außerdem ist jedem Dros
selventil 9 ein elektromagnetisch betätigbares Riegelorgan 12
zugeordnet, welches das jeweilige Drosselventil 9 in einer
jeglichen Durchfluß des hydraulischen Mediums sperrenden Po
sition zu verriegeln gestattet.
Den Stellorganen 10 sowie den Riegelorganen 12 sind Treiber
schaltungen 13 und 14 zugeordnet, die ihrerseits über elek
tronische Steuerschaltungen 15 und 16 gesteuert werden. Beim
normalen Fahrbetrieb arbeitet nur die Steuerschaltung 15,
welche in Abhängigkeit von vorgebbarer und durch entsprechen
de Sensoren erfaßbare Parameter die Treiberschaltung 13 der
art ansteuern, daß die Drosselventile 9 eine mehr oder weni
ger starke Drosselwirkung aufweisen.
Wird das Fahrzeug zum Parken abgestellt und abgesperrt, wird
die Steuerschaltung 16 tätig und steuert die Treiberschaltung
13 derart an, daß die Drosselventile 9 in ihre Schließlage
gebracht werden, in der sie dann durch ihre Riegelorgane 12
verriegelt werden, welche dazu über die Treiberschaltungen
14, welche ebenfalls von der Steuerschaltung 16 gesteuert
werden, entsprechend betätigt werden.
Damit werden folgende, nachfolgend anhand der Fig. 1 erläu
terte Funktionen der Servolenkung erreicht:
Bei normaler Fahrt wird das Servoventil 4 in grundsätzlich bekannter Weise in Abhängigkeit von den zwischen den Fahr zeuglenkrädern und einem nicht dargestellten Lenkhandrad wirksam Lenkkräften gesteuert. Solange nur geringe Lenkkräfte auftreten, bleibt das Servoventil 4 in seiner dargestellten Mittellage, in der beide Motoranschlüsse des Servoventiles miteinander sowie mit dem Reservoir 6 verbunden sind. Im üb rigen kann im Falle einer sogenannten offenen Mitte des Ser voventiles 4 auch noch - wie dargestellt - eine Verbindung mit der Pumpe 5 vorhanden sein. Gegebenenfalls kann jedoch der Pumpenanschluß in Mittellage des Servoventiles 4 auch ab gesperrt sein, wenn das Servoventil 4 eine sogenannte ge schlossene Mitte besitzt.
Bei normaler Fahrt wird das Servoventil 4 in grundsätzlich bekannter Weise in Abhängigkeit von den zwischen den Fahr zeuglenkrädern und einem nicht dargestellten Lenkhandrad wirksam Lenkkräften gesteuert. Solange nur geringe Lenkkräfte auftreten, bleibt das Servoventil 4 in seiner dargestellten Mittellage, in der beide Motoranschlüsse des Servoventiles miteinander sowie mit dem Reservoir 6 verbunden sind. Im üb rigen kann im Falle einer sogenannten offenen Mitte des Ser voventiles 4 auch noch - wie dargestellt - eine Verbindung mit der Pumpe 5 vorhanden sein. Gegebenenfalls kann jedoch der Pumpenanschluß in Mittellage des Servoventiles 4 auch ab gesperrt sein, wenn das Servoventil 4 eine sogenannte ge schlossene Mitte besitzt.
Sobald größere Lenkkräfte auftreten, wird das Servoventil 4
mehr oder weniger weit aus seiner Mittellage in die eine oder
andere Richtung verstellt, mit der Folge, daß an den Motoran
schlüssen eine mehr oder weniger große Druckdifferenz auf
tritt, die dann auch zwischen den beiden Seiten des Kolben-
Zylinder-Aggregates 1 wirksam wird und eine entsprechende,
das jeweilige Lenkmanöver bewirkende bzw. unterstützende
Stellkraft des Kolben-Zylinder-Aggregates 1 bewirkt.
Unabhängig von der Stellung des Servoventiles 4 können die
Drosselventile 9 parameterabhängig mehr oder weniger stark
gedrosselt sein. Dadurch wird einerseits eine mehr oder weni
ger starke Dämpfung der Lenkung erzielt, weil sich der Kolben
des Kolben-Zylinder-Aggregates 1 durch äußere, an den Fahr
zeuglenkrädern wirkende Kräfte nur gegen den mehr oder weni
ger starken Drosselwiderstand der Ventile 9 verstellen läßt.
Darüber hinaus wird durch die Einstellung der Drosselventile
9 auch die Möglichkeit geboten, die am Lenkhandrad aufzubrin
genden Handkräfte zu verändern, um beispielsweise die Fahr
zeuglenkung bei höherer Geschwindigkeit etwas schwergängiger
zu halten.
Sobald das Fahrzeug abgestellt wird, nimmt zumindest eines
der Drosselventile 9 seinen Schließzustand ein, mit der Fol
ge, daß das Kolben-Zylinder-Aggregat 1 und damit die Fahrzeu
glenkung gegen eine Lenkbewegung, bei der aus dem Kolben-
Zylinder-Aggregat 1 Hydraulikmedium in Richtung des gesperr
ten Drosselventiles 9 verdrängt würde, blockiert ist. Auf
diese Weise kann ein bisher in Fahrzeugen übliches Lenkrad
schloß erübrigt werden.
Claims (4)
1. Hydraulische Servolenkung mit einem doppeltwirkenden hy
draulischen Servomotor, insbesondere in Form eines doppelt
wirkenden Kolben-Zylinder-Aggregates, sowie mit einer mit
beiden Seiten des Servomotor über gesonderte Leitungen ver
bundenen Servoventilanordnung, welche die beiden Seiten unter
Erzeugung einer zwischen den beiden Seiten wirksamen steuer
baren Druckdifferenz steuerbar mit einem Druckanschluß bzw.
einem Niederdruckanschluß der Servoventilanordnung zu verbin
den gestattet,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest auf einer Seite des Servomotors (1) zwischen
Servomotor (1) und Servoventil (4) ein in vorgebbaren Be
triebszuständen des Fahrzeuges absperrbares Ventil (9) vorge
sehen ist, welches in geöffnetem Zustand einen Abfluß von Hy
draulikmedium von einer Seite des Servomotors (1) zum Servo
ventil (4) ermöglicht und in geschlossenem Zustand einen sol
chen Abfluß sperrt.
2. Servolenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beiden Seiten des Servomotors (1) sperrbare Ventile (9)
zugeordnet sind.
3. Servolenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen beiden Seiten des Servomotors (1) und dem Servo
ventil (4) steuerbare Drosselventile (9) angeordnet sind.
4. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen jeder Seite des Servomotors (1) und dem zugeord
neten Anschluß am Servoventil (4) ein in Richtung zum Servo
motor (1) öffnendes Rückschlagventil (7) sowie ein dazu pa
ralleles absperrbares Ventil oder eine absperrbare Drossel
ventilanordnung (9) und gegebenenfalls ein dazu paralleles
Druckbegrenzungsventil (8) angeordnet sind.
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