DE19633631A1

DE19633631A1 - Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19633631A1
Application number: DE1996133631
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Abele; Armin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1996-08-21
Publication date: 1998-02-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung für Kraft fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Hilfskraft lenkung enthält ein Lenkventil, das zwei Einlaß-Sitzventile und zwei Auslaß-Sitzventile aufweist, die über eine Betätigungsein richtung in Abhängigkeit von einer Drehbewegung einer Lenk spindel verstellbar sind. Die Schließkörper der Auslaß-Sitz ventile stehen mit der Betätigungseinrichtung in Wirkver bindung. Dabei werden die Schließkörper der Einlaß-Sitzventile in Neutralstellung durch die Kraft von Zuhaltefedern in Schließrichtung beaufschlagt, so daß die Einlaß-Sitzventile in der Neutralstellung des Lenkventils geschlossen sind. Die Aus laß-Sitzventile sind in der Neutralstellung des Lenkventils geöffnet. Die Einlaß-Sitzventile werden erst nach dem Schließen des jeweiligen zugehörigen Auslaß-Sitzventils geöffnet.

Für jede Seite des Lenkventils ist ein erster Begrenzungs kolben vorgesehen, der in seiner einen Bewegungsrichtung von dem in einem Arbeitsraum eines Servomotors herrschenden Druck und in seiner anderen Bewegungsrichtung von einer ersten Be grenzungsfeder beaufschlagt ist. Die Begrenzungsfeder hält in der Neutralstellung des Lenkventils den Begrenzungskolben von dem Schließkörper des Einlaß-Sitzventils getrennt. Der Begren zungskolben wirkt dann auf den Schließkörper des Einlaß-Sitz ventils ein, wenn die Kraft des auf den Begrenzungskolben wirkenden Druckes die Kraft der Begrenzungsfeder übersteigt.

Eine derartige Hilfskraftlenkung ist bekannt aus der DE- A1-44 05 300. Diese Hilfskraftlenkung weist einen Kennlinien verlauf auf, nach dem das Betätigungsmoment ab einem bestimmten Druck im Servomotor nur noch unwesentlich ansteigt. Dies bedeu tet, daß die Kennlinie ab diesem bestimmten Punkt steiler ver läuft. Man nennt diesen Effekt "Abschneidung" oder "Betäti gungsmoment-Begrenzung". Eine solche Kennlinie ist bei spielsweise in der DE-A1-43 19 891 dargestellt. Aus dieser Kennlinie wird deutlich, daß nur die Einlaß-Kennlinie einen Abschneideeffekt aufweist, während die Auslaß-Kennlinie einen linearen Verlauf ohne Abschneidung aufweist. Dies hat zur Fol ge, daß insbesondere im Bereich des Abschneideknickes der Un terschied im Betätigungsmoment beim Einlenken und beim Rücklauf relativ groß ist. Dies macht sich durch eine relativ große Ven tilhysterese bemerkbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hilfs kraftlenkung nach der DE-A1-44 05 300 derart zu verbessern, daß auch beim Zurücklenken ein Abschneideeffekt wirksam wird. Die durch die Hilfskraftlenkung der älteren Anmeldung erzielten Funktionsvorteile sollen beibehalten werden. Der Anschneideef fekt, der sich als Abschneideknick auch in dem abfallenden Kennlinienast darstellen läßt, soll ohne nennenswerten Mehrauf wand erreicht werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Hilfskraftlenkung gelöst. Die Lösung erfolgt dadurch, daß ein zweiter Begrenzungskolben angeordnet ist, der von einer zweiten Begrenzungsfeder beaufschlagt ist. Die zweite Begrenzungsfeder hält in der Neutralstellung des Lenkventils den zweiten Begren zungskolben außer Eingriff mit dem Schließkörper des Auslaß-Sitz ventils. Der zweite Begrenzungskolben wirkt erst dann auf den Schließkörper des Auslaß-Sitzventils ein, wenn die Kraft des auf den zweiten Begrenzungskolben wirkenden Druckes die Kraft der zweiten Begrenzungsfeder übersteigt. Während die er ste Begrenzungsfeder nur auf den ersten Begrenzungskolben wirkt, wirkt die zweite Begrenzungsfeder sowohl auf den zweiten Begrenzungskolben als auch auf den ersten Begrenzungskolben.

Durch diese Ausbildung der Hilfskraftlenkung mit zwei Begrenzungskolben, von denen der erste auf den Schließkörper des Einlaß-Sitzventils und der zweite auf den Schließkörper des Auslaß-Sitzventils wirkt, erhält zusätzlich zu dem aufsteigenden Kennlinienast auch der abfallende Kennlinienast einen Abschneideknick. Dadurch, daß die zweite Begrenzungsfeder die erste Begrenzungsfeder in ihrer Wirkung auf den ersten Begrenzungskolben unterstützt, kann die erste Begrenzungsfeder entsprechend kleiner ausgelegt sein. Sie wird dadurch billiger und benötigt weniger Einbauraum.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

So ist es vorteilhaft, wenn der wirksame Querschnitt des ersten Begrenzungskolbens plus dem wirksamen Querschnitt des zweiten Begrenzungskolbens kleiner ist als der Querschnitt des Schließkörpers des Einlaß-Sitzventils.

Wird der erste Begrenzungskolben hohl ausgebildet und der zweite Begrenzungskolben koaxial innerhalb des ersten Begren zungskolbens angeordnet und gegenüber diesem gleitend abgedich tet, so ergeben sich besonders günstige wirksame Flächenver hältnisse der beiden Begrenzungskolben. Wenn der erste Begren zungskolben in der Neutralstellung des Lenkventils durch die beiden Begrenzungsfedern an eine Anschlagschulter eines Lenkge häuses angelegt wird, so wird damit ein bestimmter Druck defi niert, bei dem der erste Begrenzungskolben anfängt, sich zu verschieben. Dieser Druck muß erst aufgebaut werden, bevor eine Bewegung des ersten Begrenzungskolbens zustande kommt. Hierbei sind zwei Lösungen möglich: Bei einer massiven Betätigung wird das Einlaß-Sitzventil durch Federkraft geöffnet. Bei einer ak tiven Betätigung erfolgt das Öffnen durch Formschluß.

Dabei kann eine Anschlagscheibe, die zwischen der zweiten Begrenzungsfeder einerseits und dem zweiten Begrenzungskolben und der Zwischenhülse andererseits angeordnet ist, die Kraft der zweiten Begrenzungsfeder auf die beiden Begrenzungskolben übertragen. Die Anschlagscheibe kann dazu benutzt werden, die Toleranzen zwischen den einzelnen Bauteilen des Lenkventils auszugleichen, indem die Anschlagscheibe in bestimmten Maßen ausgewählt wird.

Die Kraft der zweiten Begrenzungsfeder kann jedoch auch direkt über eine an dem zweiten Begrenzungskolben angeordnete Schulter auf den ersten Begrenzungskolben übertragen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Hilfskraftlenkung;

Fig. 2 den Längsschnitt durch das Lenkventil der Hilfskraftlenkung der Fig. 1 nach der Linie II- II in einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend der Fig. 2, jedoch für ein zweites Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 eine Ventilkennlinie der erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung.

In einem Lenkgehäuse 1 ist ein Ritzel 2 in zwei Lagern 3 und 4 drehbar gelagert. Das Ritzel 2 trägt an seinem einen Ende einen Lenkspindelanschluß 5 für den Anschluß an ein Lenkorgan, beispielsweise eine nicht dargestellte Lenkspindel mit einem Lenkhandrad. Eines der Lager, vorzugsweise das Lager 3, das in der Nähe des Lenkspindelanschlusses 5 liegt, ist als Festlager ausgebildet. Das andere Lager, vorzugsweise das Lager 4, das dem Lenkspindelanschluß 5 abgewandt ist, ist als Loslager ausgebildet. Mit "Loslager" wird hier ein Lager, beispielsweise ein Rillenkugellager, bezeichnet, das zwar in axialer Richtung festgelegt sein kann, in radialer Richtung aber innerhalb be stimmter Grenzen bewegt werden kann. Dadurch ist das Rit zel 2 schwenkbar gelagert.

Das Ritzel 2 steht über seine Verzahnung in Eingriff mit einer Zahnstange 6, die in dem Lenkgehäuse 1 axial verschiebbar geführt ist. Zur Hilfskraftunterstützung dient ein Servomotor 7, dessen Kolbenstange 8 fest mit der Zahnstange 6 verbunden ist. Der Servomotor 7 enthält zwei Arbeitsräume 10 und 11, die über Arbeitsleitungen 12 und 13 mit zwei Zylinderanschlüssen 14 und 15 eines Lenkventils 16 verbunden sind. Das Lenkventil 16 weist außerdem noch zwei Zulaufanschlüsse 17 und 18 auf, die an einen Speicher 20 ange schlossen sind. Der Speicher 20 wird von einer nicht darge stellten Servopumpe mit Druckmittel versorgt. An zwei Rück laufanschlüssen 21 und 22 ist ein Behälter 23 angeschlossen.

Das Lenkventil 16 wird durch die Reaktionskräfte an dem Ritzel 2, die zu einer Schwenkbewegung des Ritzels 2 führen, betätigt. Das Lenkventil 16 kann aber auch auf andere Art betätigt werden, beispielsweise durch eine Axialverschiebung oder eine Parallelbewegung des Ritzels 2.

Die beiden Teile des Lenkventils 16 mit je einem Einlaß-Sitz ventil und je einem Auslaß-Sitzventil sind im wesentlichen gleich ausgebildet. Der genauere Aufbau des Lenkventils 16 wird deshalb im folgenden anhand nur eines Teiles - in Fig. 1 der rechte Teil - des Lenkventils 16 mit einem Einlaß-Sitzventil 25 und einem Auslaß-Sitzventil 27 anhand des in Fig. 2 und 3 dargestellten, vergrößerten Ausschnittes beschrieben. Das Einlaß-Sitzventil 25 und das Auslaß-Sitzventil 27 sind koaxial zueinander angeordnet.

In der Neutralstellung des Lenkventils 16 ist das Einlaß-Sitz ventil 25 geschlossen. Dies wird dadurch erreicht, daß dessen Schließkörper 28 durch die Kraft einer Zuhaltefeder 29 in Schließrichtung gegen einen gehäusefesten Ventilsitz 30 beaufschlagbar ist. Die Zuhaltefeder 29 stützt sich einerseits an dem Schließkörper 28 und andererseits an einem unten näher beschriebenen Betätigungsstößel 31 ab. Sie könnte sich aber mit ähnlicher Wirkung auch an einem gehäusefesten Bauteil ab stützen.

Das Auslaß-Sitzventil 27 ist gebildet durch einen konkaven Ventilkegel 32, der an dem Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzven tils 25 ausgebildet ist und durch einen Schließkörper 33 mit einem Ventilsitz 34. Der Schließkörper 33 besitzt nach Fig. 2 auf seiner einen Seite den oben erwähnten Betätigungsstößel 31 und auf seiner anderen Seite einen Fortsatz 36. Der Betäti gungsstößel 31 wirkt mit einer Betätigungseinrichtung 37 zusam men, die beispielsweise durch den Außenring des Loslagers 4 gebildet ist. Die Bedeutung des Fortsatzes 36 wird im weiteren Verlauf der Beschreibung erklärt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann auf den Fortsatz 36 verzichtet werden.

Zusätzlich zu dem Einlaß-Sitzventil 25 und dem Auslaß-Sitz ventil 27 ist ein erster Begrenzungskolben 38 vorgesehen. Der Begrenzungskolben 38 ist in seine eine Bewegungsrichtung, die dem Öffnen des Einlaß-Sitzventils 25 entgegenwirkt, von einer ersten Begrenzungsfeder 40 beaufschlagt. In seine andere Bewegungsrichtung ist der Begrenzungskolben 38 nach Fig. 2 von einem Druck beaufschlagt, der in einem angrenzenden Begren zungsraum 41 herrscht. Der Begrenzungsraum 41 ist über einen Durchgangskanal 42 in dem Fortsatz 36 mit dem Arbeitsraum 10 des Servomotors 7 verbunden, so daß in dem Begrenzungsraum 41 jeweils der gleiche Druck herrscht wie in dem Arbeitsraum 10. Außerdem enthält der Begrenzungsraum 41 die Begrenzungsfeder 40. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann dieser Begren zungsraum 41 entfallen.

In der Neutralstellung des Lenkventils 16 ist die Kraft der Begrenzungsfeder 40 größer als die Kraft des in dem Begren zungsraum 41, bzw. in einer weiter unten beschriebenen Kammer 48, herrschenden Druckes. Damit wird der Begrenzungskolben 38 in der Neutralstellung des Lenkventils 16 in Anlage an einer Anschlagschulter 43 des Lenkgehäuses 1 gehalten. Zwischen dem Begrenzungskolben 38 und dem Schließkörper 28 des Einlaß-Sitz ventils 25 besteht in der Neutralstellung des Lenkventils ein Abstand, der erst dann überbrückt wird, wenn der Begren zungskolben 38 durch den in dem Begrenzungsraum 41 herrschenden Druck gegen die Kraft der Begrenzungsfeder 40 in Richtung Öff nen des Schließkörpers 28 verschoben wird. Der wirksame Quer schnitt des Begrenzungskolbens 38, vermehrt um den wirksamen Querschnitt eines zweiten Begrenzungkolbens 39, ist kleiner als der wirksame Querschnitt des Schließkörpers 28 des Einlaß-Sitz ventils 25.

Die Begrenzungsfeder 40 nach Fig. 2, die im Inneren des Begrenzungskolbens 38 angeordnet ist, stützt sich einerseits an dem Begrenzungskolben 38 und andererseits an einem Feder teller 44 ab. An dem Federteller 44 stützt sich außerdem eine Zentrierfeder 45 ab. Die Zentrierfeder 45 wird an ihrem anderen Ende von einem gehäusefesten Bauteil in der Form einer inneren Einstellschraube 46 abgestützt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 greift die Zentrierfeder 45 unmittelbar an dem Schließkörper 33 des Auslaß-Sitzventils 27 an.

Der Federteller 44 steht in Wirkverbindung mit dem Fortsatz 36 des Schließkörpers 33 und damit mit dem Betäti gungsstößel 31. Über den Federteller 44 drücken somit sowohl die Zentrierfeder 45 als auch die Begrenzungsfeder 40 auf den Betätigungsstößel 31 und halten diesen in Anlage an der Betätigungseinrichtung 37. Die Zentrierfeder 45 ist zweckmäßigerweise koaxial innerhalb der Begrenzungsfeder 40 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann der Federteller 45 entfallen.

Der Speicher 20 ist über entsprechende Kanäle mit einer Zulaufkammer 47 verbunden, die an dem Einlaß-Sitzventil 25 angeordnet ist. Die oben bereits erwähnte Kammer 48, die die Zuhaltefeder 29 enthält und die in der Neutralstellung des Lenkventils 16 von der Zulaufkammer 47 getrennt ist, ist mit dem Arbeitsraum 10 des Servomotors 7 verbunden, so daß in der Kammer 48 der gleiche Druck herrscht wie in diesem Arbeitsraum 10 und in dem Begrenzungsraum 41. Die Kammer 48 steht in der Neutralstellung des Lenkventils 16 außerdem über das dann offe ne Auslaß-Sitzventil 27 und entsprechende Kanäle mit dem Druck mittelbehälter 23 in Verbindung.

In dem ersten Begrenzungskolben 38, der hohl ausgebildet ist, ist ein zweiter Begrenzungskolben 51 angeordnet. Der zwei te Begrenzungskolben 51 ist in seine eine Bewegungsrichtung, die dem Öffnen des Einlaß-Sitzventils 25 entgegengerichtet ist, von einer zweiten Begrenzungsfeder 52 beaufschlagt. Sobald die durch den in dem Begrenzungsraum 41 bzw. in der Kammer 48 herr schenden Druck auf den zweiten Begrenzungskolben 51 wirkende Kraft die Kraft der zweiten Begrenzungsfeder 52 übersteigt, wird diese Überschußkraft auf den Schließkörper 33 des Auslaß-Sitz ventils 27 wirksam.

Der zweite Begrenzungskolben 51 ist zweckmäßigerweise koaxial in dem ersten Begrenzungskolben 38 angeordnet und gegenüber diesem, bzw. gegenüber dem Betätigungsstößel 31, abgedichtet, beispielsweise durch eine Dichtung 53.

Die zweite Begrenzungsfeder 52 unterstützt die erste Be grenzungsfeder 40 in ihrer Wirkung. Die erste Begren zungsfeder 40 kann deshalb entsprechend kleiner ausgelegt sein. Sie kann je nach gewünschter Kennlinie auch ganz entfallen. Die zweite Begrenzungsfeder 52, die zweckmäßigerweise als Paket von Tellerfedern ausgebildet ist, wirkt über eine Anschlagscheibe 54 auch auf den ersten Begrenzungskolben 38. Daneben kann man durch entsprechende Auswahl die Anschlagscheibe 54 dazu benut zen, Toleranzen zwischen den einzelnen Bauteilen des Lenkven tils auszugleichen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des in Fig. 3 darge stellten Lenkventils handelt es sich um die oben bereits er wähnte aktive Betätigung des Lenkventils. Dabei wird der Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 durch Formschluß geöffnet. Dazu besteht zwischen dem Schließkörper 28 des Ein laß-Sitzventils 25 und der Betätigungseinrichtung 37 eine di rekte Wirkverbindung durch ein Betätigungskölbchen 31A und den Betätigungsstößel 31. Aus diesem Grund ist die Öffnungsrichtung des Schließkörpers 28 des Einlaß-Sitzventils 25 bei diesem Aus führungsbeispiel entgegengesetzt zu der Öffnungsrichtung in Fig. 2. Wenn Betätigungsstößel 31 und Betätigungskölbchen 31A getrennt von einander ausgebildet sind, so können die Ferti gungstoleranzen weiter gewählt werden. Werden beide Teile zu einem Bauteil zusammengefaßt, so wird die Montage erleichtert.

Der Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 ist über einen Koppelring 55 mit einem bestimmten Axialspiel mit dem ersten Begrenzungskolben 38 verbunden. Entsprechend ist der Schließkörper 33 des Auslaß-Sitzventils 27 über einen Koppelring 56 mit dem zweiten Begrenzungskolben 51 verbunden.

Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen den bei den Ausführungsbeispielen liegt darin, daß in dem Ausführungs beispiel nach Fig. 3 nur die eigentliche einzige Zentrierfeder 45 zur Zentrierung des Lenkventils wirkt, während bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 2 alle Federn zur Zentrierung bei tragen. Weitere Unterschiede zwischen den beiden Ausführungs beispielen sind bereits bei der Beschreibung des ersten Ausfüh rungsbeispieles angegeben. Bei dem Auslaß-Sitzventil 27 nach Fig. 3 weist der Schließkörper 33 einen konvexen Ventilkegel 33A auf, der mit einem an dem Schließkörper 28 des Einlaß-Sitz ventils 25 angeordneten Ventilsitz 35 zusammenwirkt.

Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung beschrieben: Wird in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch eine Drehung des nicht dargestellten Lenk handrades die Betätigungseinrichtung 37 beispielsweise nach links bewegt, so schließt zunächst das Auslaß-Sitzventil 27 dadurch, daß der Betätigungsstößel 31 der Bewegung der Betäti gungseinrichtung 37 folgt. Der Schließkörper 33 des Auslaß-Sitz ventils 27 nimmt bei seiner weiteren Bewegung den Schließ körper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 mit, so daß dieses Ventil öffnet. Das unter Druck stehende Druckmittel strömt aus der Zulaufkammer 47 in die Kammer 48 und damit sowohl in den Ar beitsraum 10 als auch in den Begrenzungsraum 41. Der in der Kammer 48 herrschende Druck wirkt als Rückwirkungsdruck auf den Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 und wirkt damit der Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung 37 entgegen. Dieser Druck wirkt gleichzeitig auf beide Begrenzungskolben 38 und 51 und drückt die beiden Begrenzungskolben 38 und 51 gegen die Kraft der beiden Begrenzungsfedern 40 und 52 in Fig. 2 nach links. Überschreitet diese Druckkraft die Vorspannkraft der ersten Begrenzungsfeder 40, so bewegt sich der erste Begren zungskolben 38 nach links und drückt den Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 in Öffnungsrichtung und die Abschneidung setzt ein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erfolgt das Öffnen des Schließkörpers 28 des Einlaß-Sitzventils 25 entsprechend den Unterschieden der aktiven und der passiven Betätigung. Zum Öffnen des Schließkörpers 28 des Einlaß-Sitzventils 25 der in Fig. 3 dargestellten Ventilhälfte muß sich die Betätigungsein richtung deshalb nach rechts bewegen. Bei der Abschneidung be wegt sich der erste Begrenzungskolben 38 nach rechts und zieht über den Koppelring 55 den Schließkörper 28 des Einlaß-Sitz ventils 25 in Öffnungsrichtung.

Wird anschließend die Kraft am Betätigungsstößel 31 ver mindert, so bleibt der Druck in der Kammer 48 zunächst einge sperrt, bis sich die Kraft so weit erniedrigt hat, daß das Aus laß-Sitzventil 27 öffnet. Für den Verlauf der Kennlinie ist von hier ab nicht allein der wirksame Querschnitt des Schließkör pers 43 des Auslaß-Sitzventils 27 maßgebend, sondern der um den Querschnitt des zweiten Begrenzungskolbens 51 verminderte Quer schnitt. Ist der Druck in dem Begrenzungsraum 41 bzw. in der Kammer 48 so weit abgefallen, daß die Kraft der zweiten Begren zungsfeder 52 die hydraulische Kraft auf den zweiten Begren zungskolben 51 überwiegt, so wird der Begrenzungsmechanismus unwirksam und der weitere Verlauf der Kennlinie ist allein durch den wirksamen Querschnitt des Schließkörpers 33 bestimmt. Dadurch erhält auch der abfallende Ast der Kennlinie den ge wünschten Abschneideknick.

Anhand von Fig. 4 werden die inneren Zusammenhänge des Lenkventils quantitativ erläutert. Betrachtet man die Ge samtlenkung, so wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, so wirken in Neutralstellung sämtliche Federn der beiden Ventilseiten zusammen und ergeben an einem Punkt A in Fig. 4 ein bestimmtes Anlenkmoment, bis das Auslaß-Sitzventil 27 schließt. Von diesem Punkt A geht ein aufsteigender Ast 57 ab, dessen Steigung von dem wirksamen Querschnitt des Schließkörpers 28 des Einlaß-Sitz ventils 25 abhängt, und ein abfallender Ast 58, der vom Querschnitt des Schließkörpers 33 des Auslaß-Sitzventils 27 abhängt. Diese beiden Steigungen sind durch die Wahl der Querschnitte frei wählbar. Der Abstand von dem Punkt A zu einem Punkt B ist durch die Vorspannkraft der zweiten Begrenzungsfeder 52 gegeben. Auch von diesem Punkt B geht ein aufsteigender und ein abfallender Kennlinienzweig aus. Ihre Steigungen errechnen sich so, daß - bezogen auf die entsprechenden Kennlinien am Punkt A - jeweils die zugehörigen Querschnitte um den Querschnitt des zweiten Begrenzungskolbens 52 vermindert werden. Zum Punkt C gelangt man schließlich vom Punkt B ausgehend, wenn man zusätzlich noch die Vorspannkraft der ersten Begrenzungsfeder 40 hinzuaddiert. Von dem Punkt C geht nur ein Kennlinienast ab, dessen Steigung durch die Differenzfläche zwischen dem Schließkörper 28 und dem ersten Begrenzungskolben 38 gegeben ist.

Nach den oben geschilderten Zusammenhängen ist es leicht möglich, die Kennlinie den verschiedensten Wünschen anzupassen. Beispielsweise ist es wünschenswert, insbesondere im Bereich der Abschneidung, die Ventilhysterese möglichst klein zu hal ten. Andererseits soll zur Vermeidung von Lecköl eine Über schneidung des aufsteigenden und des abfallenden Astes sicher verhindert werden. Man erreicht dies durch eine relativ geringe Vorspannung der ersten Begrenzungsfeder 40 einerseits und ande rerseits durch einen möglichst parallelen Verlauf des abfallen den zu dem aufsteigenden Kennlinienast oberhalb der Abschnei dung. Letzteres ist der Fall, wenn die Differenzfläche zwischen dem Schließkörper 33 des Auslaß-Sitzventils 27 und dem zweiten Begrenzungskolben 51 genauso groß ist, wie die Differenzfläche zwischen dem Schließkörper 28 des Einlaß-Sitzventils 25 und dem ersten Begrenzungskolben 38.

Bezugszeichenliste

1 Lenkgehäuse
2 Ritzel
3 Lager
4 Lager
5 Lenkspindelanschluß
6 Zahnstange
7 Servomotor
8 Kolbenstange
9 -
10 Arbeitsraum
11 Arbeitsraum
12 Arbeitsleitung
13 Arbeitsleitung
14 Zylinderanschluß
15 Zylinderanschluß
16 Lenkventil
17 Zulaufanschluß
18 Zulaufanschluß
19 -
20 Speicher
21 Rücklaufanschluß
22 Rücklaufanschluß
23 Behälter
24 -
25 Einlaß-Sitzventil
26 -
27 Auslaß-Sitzventil
28 Schließkörper (von 25)
29 Zuhaltefeder
30 Ventilsitz
31 Betätigungsstößel
31A Betätigungskölbchen
32 Ventilkegel
33 Schließkörper (von 27)
33A Ventilkegel
34 Ventilsitz
35 Ventilsitz
36 Fortsatz
37 Betätigungseinrichtung
38 erster Begrenzungskolben
39 zweiter Begrenzungskolben
40 erste Begrenzungsfeder
41 Begrenzungsraum
42 Durchgangskanal
43 Anschlagschulter
44 Federteller
45 Zentrierfeder
46 Einstellschraube
47 Zulaufkammer
48 Kammer
49 -
50 Patrone
51 zweiter Begrenzungs kolben
52 zweite Begrenzungsfeder
53 Dichtung
54 Anschlagscheibe
55 Koppelring
56 Koppelring
57 Ast der Kennlinie
58 Ast der Kennlinie

Claims

1. Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, mit einem Lenk ventil (16), das zwei Einlaß-Sitzventile (25) und zwei Auslaß sitzventile (27) aufweist, die über eine Betätigungseinrichtung (37) in Abhängigkeit von einem an einer Lenkspindel eingeleite ten Drehmoment verstellbar sind, und mit folgenden weiteren Merkmalen:

- die Schließkörper (33) der Auslaß-Sitzventile (27) stehen mit der Betätigungseinrichtung (37) in Wirkverbindung,
- die Auslaß-Sitzventile (27) sind in der Neutralstellung des Lenkventils (16) über offene Ringspalte geöffnet,
- die Schließkörper (28) der Einlaß-Sitzventile (25) sind durch die Kraft von Zuhaltefedern (29) in Schließrichtung beaufschlagt und dadurch in der Neutralstellung des Lenkventils (16) geschlossen,
- die Einlaß-Sitzventile (25) werden erst nach dem Schließen des jeweiligen zugehörigen Auslaß-Sitzventils (27) geöffnet,
- für jede Seite des Lenkventils (16) ist ein erster Begrenzungskolben (38) vorgesehen,
- jeder Begrenzungskolben (38) ist in seiner einen Bewe gungsrichtung von dem in einem Arbeitsraum (10, 11) eines Servomotors (7) herrschenden Druck und in seiner anderen Bewegungsrichtung von einer ersten Begrenzungsfeder (40) beaufschlagt, die in Neutralstellung des Lenkventils (16) den Begrenzungskolben (38) in einem Abstand von dem Schließkörper (28) des Einlaß-Sitzventils (25) hält,
- der erste Begrenzungskolben (38) wirkt dann auf den Schließkörper (28) des Einlaß-Sitzventils (25) ein, wenn die Kraft des auf den ersten Begrenzungskolben (38) wirkenden Druckes die Kraft der ersten Begrenzungsfeder (40) übersteigt und
- der wirksame Querschnitt des ersten Begrenzungskolbens (38) ist kleiner als der wirksame Querschnitt des Schließkörpers (28) des Einlaß-Sitzventils (25),
dadurch gekennzeichnet
- daß ein zweiter Begrenzungskolben (51) angeordnet ist, der von einer zweiten Begrenzungsfeder (52) beaufschlagt ist, die in Neutralstellung des Lenkventils (16) den zweiten Begrenzungskolben (51) außer Eingriff mit dem Schließkör per (33) des Auslaß-Sitzventils (27) hält,
- daß der zweite Begrenzungskolben (51) erst dann auf den Schließkörper (33) des Auslaß-Sitzventils (27) einwirkt, wenn die Kraft des auf den zweiten Begrenzungskolben (51) wirkenden Druckes die Kraft der zweiten Begrenzungsfeder (52) übersteigt,
- daß die zweite Begrenzungsfeder (52) zusätzlich auf den ersten Begrenzungskolben (38) wirkt und
- daß der wirksame Querschnitt des zweiten Begrenzungskol bens (51) kleiner ist als der Querschnitt des Schließkör pers (33) des Auslaß-Sitzventils (27).

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der wirksame Querschnitt des ersten Begrenzungskolbens (38) plus dem wirksamen Querschnitt des zweiten Begrenzungskolbens (51) kleiner ist als der Querschnitt des Schließkörpers (28) des Einlaß-Sitzventils (25).

3. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Begrenzungskolben (38) hohl ausgebildet ist und daß der zweite Begrenzungskolben (51) koaxial innerhalb des ersten Begrenzungskolbens (38) angeordnet und gegenüber diesem gleitend abgedichtet ist.

4. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Begren zungskolben (38) in der Neutralstellung des Lenkventils (16) durch die erste Begrenzungsfeder (40) und die zweite Begren zungsfeder (52) an eine Anschlagschulter (43) eines das Lenk ventil (16) aufnehmenden Lenkgehäuses (1) angelegt wird.

5. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Begrenzungsfedern (40, 52) vorgespannt ist.

6. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Begrenzungsfeder (52) über eine Anschlagscheibe (55) auf den ersten Begrenzungskolben (38) wirkt.

7. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaß-Sitz ventil (27) durch einen an dem Schließkörper (28) des Einlaß-Sitzventils (25) angeordneten konkaven Ventilkegel (32) und einen an dem Schließkörper (33) des Auslaß-Sitzventils (27) angeordneten Ventilsitz (34) gebildet ist (Fig. 2).

8. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaß-Sitz ventil (27) durch einen an dem Schließkörper (33) des Auslaß-Sitzventils (27) angeordneten konvexen Ventilkegel (33A) und einen an dem Schließkörper (28) des Einlaß-Sitzventils (25) angeordneten Ventilsitz (35) gebildet ist. (Fig. 3)