DE19705382A1

DE19705382A1 - Hilfskrafteinheit für eine Lenkanlage

Info

Publication number: DE19705382A1
Application number: DE19705382A
Authority: DE
Inventors: Norihiro Saita; Tatsuyoshi Maruyama; Toshinori Aihara; Tadaharu Yokota
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1997-08-14
Also published as: GB9702989D0; KR100211098B1; US6035958A; GB2310178B; GB2310178A; KR970061676A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einer Hilfskraft- bzw. Servoeinheit für eine Lenkanlage eines Kraftfahrzeugs. Ins besondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenk kraft-Hilfseinheit, welche eine Lenkhilfskraft durch das Zu- und Abführen von Hydrauliköl zu und von einem Stellglied des Lenkmechanismus erzeugt.

Viele Hilfskrafteinheiten für eine Lenkanlage sind bekannt und werden in der Praxis eingesetzt, um das Lenkempfinden für einen Antrieb und den Energieverbrauch einer Hydraulik pumpe zu verbessern. Die vorläufige japanische Patent veröffentlichung Nr. 6-127398 beschreibt eine Hilfskraft bzw. Servoeinheit, welche ein Durchsatzsteuer- bzw. Regel ventil aufweist, um den Durchsatz an Hydrauliköl entspre chend der Zunahme des Lastdruckes zu erhöhen. Ferner umfaßt die Einheit ein erstes Steuer- bzw. Regelungsventil einer Brückenschaltung mit vier Drosselventile, welche in der Mitte halb geöffnet sind, und ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil einer Brückenschaltung mit zwei mittig ge schlossenen Drosselventile, welche auf der stromaufwärts liegenden Seite angeordnet sind, sowie zwei mittig geöffne ten Drosselklappen, welche auf der stromabwärts liegenden Seite angeordnet sind. Diese bekannte Servolenkeinheit ist derart angeordnet, daß sich jede Drosselklappe des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils schließt, wenn sich gleich zeitig die stromaufwärts liegenden Drosselklappen schließen.

Jedoch muß bei dieser bekannten Servolenkeinheit der zu zu führende Grunddurchsatz zu den Steuer- bzw. Regelungsven tilen während eines neutralen Zustandes erhöht werden, so daß diese Einheit einen gleichmäßigen Lenkvorgang durch führen kann, wenn aus dem neutralen Zustand abrupt bzw. radikal ausgelenkt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Hilfskrafteinheit zu schaffen, welche die Betriebslast einer Hydraulikpumpe in der neutralen Position der Lenkung vermin dern und eine stabile Hilfskraft ohne Verminderung des hy draulischen Durchsatzes erzeugen kann, selbst wenn abrupt bzw. radikal ausgelenkt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina tion des Anspruches 1, 2 oder 8 gelöst; die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Hilfskrafteinheit geschaffen, welche eine Hilfs kraft für eine Lenkanlage erzeugt. Die Hilfskrafteinheit umfaßt eine Hydrauliköl zuführende Hydraulikpumpe und ein Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventil, welches mit der Abflußseite der Hydraulikpumpe verbunden ist und den Hydrau liköl-Durchsatz entsprechend dem Lastdruck der Hydraulik pumpe steuert bzw. regelt. Ein Stellzylinder, durch welchen die Hilfskraft der Lenkanlage zugeführt wird, weist erste und zweite Hydraulikkammern auf. Ein erstes Steuer- bzw. Re gelungsventil ist stromabwärts dem Durchsatzsteuer- bzw. Re gelungsventil angeordnet und umfaßt Drosselventile, welche mittig offen sind und eine Brückenschaltung bilden. Jede Drosselklappe ändert ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment einer Lenkwelle der Lenkanlage. Ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil weist zumindest zwei Drossel ventile auf, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern. Ein Drosselventil des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils ist mit der ersten Hy draulikkammer verbunden und das andere Drosselventil des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils ist mit der zweiten Hydraulikkammer verbunden, um den zur ersten und zweiten Hy draulikkammer zugeführten Hydrauliköl-Durchsatz zu steuern bzw. zu regeln. Das erste Steuer- bzw. Regelungsventil steuert bzw. regelt den zum Stellzylinder und zum zweiten Steuer- bzw. Regelungsventil zugeführten Hydrauliköl-Durch satz. Die Drosselventile des zweiten Steuer- bzw. Regelungs ventils beenden ihren Betrieb, nachdem zumindest ein Dros selventil des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils seinen Betrieb beendet.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Hilfskrafteinheit geschaffen, um eine Hilfskraft einer Lenkanlage zuzuführen. Die Lenkhilfseinheit umfaßt ei ne Hydrauliköl abführende Hydraulikpumpe und einen Hydrau likdruckkanal, welcher mit der Abführseite der Hydraulik pumpe verbunden ist. Ein Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsven til ist im Hydraulikdruckkanal angeordnet und steuert bzw. regelt den Hydrauliköl-Durchsatz, welcher durch den Hydrau likdruckkanal entsprechend dem Hydraulikdruck der Hydraulik pumpe strömt. Erste und zweite Abzweigungskanäle zweigen vom Hydraulikdruckkanal ab. Ein Strömungswiderstandselement ist in dem zweiten Abzweigungskanal angeordnet. Ein Stellzylin der, durch welchen die Hilfskraft an die Lenkanlage angelegt wird, weist erste und zweite Hydraulikkammern auf. Ein erstes Steuer- bzw. Regelungsventil ist stromabwärts des ersten Abzweigungskanals angeordnet und weist ein erstes, zweites, drittes und viertes Drosselventil auf, die ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment einer Lenkwelle der Lenkanlage ändert. Die erste und zweite Drosselventile sind parallel angeordnet und mit dem ersten Abzweigungskanal verbunden. Das dritte Drosselventil ist stromabwärts des ersten Drosselventils angeordnet. Das vierte Drosselventil ist stromabwärts des zweiten Drosselventils positioniert. Ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil ist stromabwärts dem zweiten Abzweigungskanal angeordnet und weist ein erstes, zweites, drittes und viertes Drosselventil auf, wel che ihren Drosselungsgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern. Die erste und vierte Drosselventile sind parallel angeordnet und mit dem zweiten Abzweigungska nal verbunden. Das dritte Drosselventil ist stromabwärts des ersten Drosselventils positioniert, wobei das vierte Drosselventil stromabwärts des zweiten Drosselventil ange ordnet ist. Ein erster, das erste und zweite Drosselventil verbindender Knotenpunkt ist mit der ersten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbunden und ein zweiter das erste und zweite Drosselventil verbindender Knotenpunkt ist mit der ersten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbunden. Die ersten und zweiten Drosselventile des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils sind vollständig geschlossen, nachdem zumindest die Drosselventile des ersten Steuer- bzw. Re gelungsventils komplett geschlossen sind.

Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Hilfskrafteinheit geschaffen, welche eine Hilfs kraft für eine Lenkanlage erzeugt. Die Hilfskrafteinheit umfaßt eine Hydraulikpumpe, die Hydrauliköl abführt, sowie einen Hydraulikdruckkanal, welcher mit der Abführseite der Hydraulikpumpe verbunden ist. Ein Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventil ist im Hydraulikdruckkanal angeordnet und steuert bzw. regelt den Durchsatz des Hydrauliköls, welches durch den Hydraulikdruckkanal entsprechend dem Hydraulik druck von der Hydraulikpumpe strömt. Erste und zweite Ab zweigungskanäle zweigen vom Hydraulikdruckkanal ab. Ein erstes Steuer- bzw. Regelungsventil umfaßt erste, zweite, dritte und vierte Drosselklappen bzw. Drosselventile, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment einer Lenkwelle der Lenkanlage ändern. Die ersten und zweiten Drosselklappen sind in Reihe im ersten Abzweigungskanal an geordnet. Die dritten und vierten Drosselventile sind in Reihe im zweiten Abzweigungskanal angeordnet. Ein Verbin dungskanal verbindet den ersten Abzweigungskanal zwischen den ersten und zweiten Drosselklappen des ersten Steuer bzw. Regelungsventils mit dem zweiten Abzweigungskanal zwischen den dritten und vierten Drosselventile des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils. Ein Strömungswiderstand ist im Verbindungskanal angeordnet. Ein Stellzylinder, durch welchen Hilfskraft an die Lenkanlage angelegt wird, weist eine erste Hydraulikkammer, welche mit dem ersten Abzwei gungskanal stromabwärts der zweiten Drosselklappe des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils verbunden ist, sowie eine zweite Hydraulikkammer, welche mit dem zweiten Abzweigungs kanal stromabwärts der vierten Drosselventil des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils verbunden ist, auf. Ein erster Ablaufkanal ist mit der ersten Hydraulikkammer des Stellzy linders verbunden und ein zweiter Ablaufkanal ist mit der zweiten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbunden. Ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil umfaßt erste und zweite Drosselventile bzw. Drosselklappen, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern. Die erste Drosselklappe ist im ersten Ablaufkanal angeordnet und die zweite Drosselklappe ist im zweiten Ablaufkanal positio niert. Die ersten und zweiten Drosselklappen des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils sind vollständig geschlossen, nachdem zumindest eine Drosselklappe des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils vollständig geschlossen ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele in Ver bindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erläuternde Ansicht eines ersten Ausführungs beispieles der Lenkhilfskrafteinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des Aufbaus der ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht der Hilfskrafteinheit von Fig. 1, welche einen Betriebszustand eines Durch satzsteuer- bzw. Regelungsventils bei hohem Last druck darstellt;

Fig. 4 einen Graphen, welcher eine charakteristische Kurve des Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventils dar stellt;

Fig. 5 eine Ansicht des Überganges der ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile von einem neutralen Zustand zum Betriebszustand;

Fig. 6 einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen einem Betriebswinkel und einer Öffnungsfläche der Steuer bzw. Regelungsventile darstellt;

Fig. 7 einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen dem Betriebswinkel des Steuer- bzw. Regelungsventils und der Druckdifferenz durch eine Öffnung darstellt, welche im zweiten Abzweigungskanal angeordnet ist;

Fig. 8 eine erläuternde Ansicht eines zweiten Ausführungs beispiels der Hilfskrafteinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines beim zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 8 eingesetzten Rückschlagventils bzw. Druckventils;

Fig. 10 eine erläuternde Ansicht eines dritten Ausführungs beispieles der Hilfskrafteinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine Ansicht des Aufbaus des ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils von Fig. 10;

Fig. 12 eine erläuternde Ansicht des Aufbaus eines Rück schlagventils bzw. Druckventils, welches beim zwei ten Ausführungsbeispiel von Fig. 10 eingesetzt ist;

Fig. 13 eine Teilschnittansicht der Hilfskrafteinheit von Fig. 10, welche einen Betriebszustand des Durchsatz steuer- bzw. Regelungsventils bei hohem Lastdruck darstellt;

Fig. 14 einen Graphen, welcher eine charakteristische Kurve des Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventils dar stellt;

Fig. 15 eine Ansicht, welche den Übergang der ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile vom neutralen Zustand zum Betriebszustand des dritten Ausführungs beispiels darstellt;

Fig. 16 einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen einem Betriebswinkel und einer Öffnungsfläche der Steuer bzw. Regelungsventile des dritten Ausführungsbei spieles darstellt;

Fig. 17 einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen dem Betriebswinkel des Steuer- bzw. Regelungsventils und der Druckdifferenz durch das Rückschlagventil bzw. Druckventil darstellt, welches im zweiten Abzwei gungskanal angeordnet ist;

Fig. 18 eine erläuternde Ansicht eines vierten Ausführungs beispiels der Hilfskrafteinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 eine Ansicht des Aufbaus der ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile von Fig. 18;

Fig. 20 eine Teilschnittansicht der Hilfskrafteinheit von Fig. 18, welche den Betriebszustand des Durchsatz steuer- bzw. Regelungsventils bei hohem Lastdruck darstellt;

Fig. 21 einen Graphen einer charakteristischen Kurve des Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventils von Fig. 18;

Fig. 22 eine Ansicht des Überganges des ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils von einem neutralen Zustand zum Betriebszustand des vierten Ausführungs beispiels;

Fig. 23 einen Graphen der Beziehung zwischen einem Betriebs winkel und einer Öffnungsfläche der Steuer- bzw. Re gelungsventile des vierten Ausführungsbeispiels;

Fig. 24 einen Graphen der Beziehung zwischen dem Betriebs winkel des Steuer- bzw. Regelungsventils und der Druckdifferenz durch die Öffnung, welche im zweiten Abzweigungskanal angeordnet ist;

Fig. 25 eine erläuternde Ansicht eines fünften Ausführungs beispieles der Hilfskrafteinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 26 eine Teilschnittansicht der Hilfskrafteinheit von Fig. 18, welche einen Aufbau eines Rückschlagventils bzw. Druckventils des fünften Ausführungsbeispiels darstellt; und

Fig. 27 eine Ansicht des Betriebszustandes des Rückschlag ventils bzw. Druckventils von Fig. 26.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Hilfskrafteinheit bzw. Servoeinheit entsprechend der vorlie genden Erfindung dargestellt.

In Fig. 1 ist eine durch einen (nicht dargestellten) Ver brennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe 1 dargestellt, welche Hydrauliköl einem Hydraulikdruckkanal 2 zuführt. Der Hydraulikdruckkanal 2 verzweigt in eine erste Abzweigung 3 und eine zweite Abzweigung 4. Zwischen der ersten Abzweigung 3 und einem Ablaufkanal 5 ist ein erstes Steuer- bzw. Rege lungsventil 7 angeordnet, welches vier Drosselventile bzw. Drosselklappen 6a, 6b, 6c und 6d aufweist, die zu einer vierseitigen Brückenschaltung angeordnet sind. Jedes Drosselventil 6a, 6b, 6c bzw. 6d ist mittig geöffnet und ändert dessen Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment einer nicht dargestellten Lenkwelle. Zwischen dem zweiten Abzwei gungskanal 4 und dem Ablaufkanal 5 ist ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil 9 angeordnet, welches vier Drossel ventile bzw. Drosselklappen 8a, 8b, 8c und 8d aufweist, wel che zu einer vierseitigen Brückenschaltung angeordnet sind. Jede Drosselklappe bzw. Drosselventil 8a, 8b, 8c und 8d ist mittig bzw. zentral offen und ändert ihren Drosselgrad ent sprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle.

Ein mit einem (nicht dargestellten) Lenkgestänge verbundener Stellzylinder 10 hat ein Paar von Hydraulikkammern 11 und 12, welche jeweils mit einem Knotenpunkt 13 zwischen den Drosselklappen 8a und 8c und einem Knotenpunkt 14 zwischen den Drosselklappen 8b und 8d verbunden sind, so daß das Hy drauliköl den Hydraulikkammern 11 und 12 durch die Drossel ventile 8a, 8b, 8c und 8d zugeführt wird. Ein im Hydraulik druckkanal 2 angeordnetes Durchsatzsteuer- bzw. Regelungs ventil 15 ist derart positioniert, daß es den Durchsatz des dem ersten Steuer- bzw. Regelungsventil 7 und dem zweiten Steuer- bzw. Regelungsventil 9 zuzuführenden Hydrauliköls entsprechend der Lastdruckänderung ändert. Das Durchsatz steuer- bzw. Regelungsventil 15 ist derart angeordnet, daß ein Absperrorgan 17 - wird im folgenden Schieberventil ge nannt - in einem Schieberzylinder 16 gleitend positioniert ist und den Schieberzylinder 16 in eine erste Druckkammer 18 und eine zweite Druckkammer 19 unterteilt. Die erste Druck kammer 18 ist mit einem Ablaufkanal 23, einem Einlaßkanal 22, der mit einer Ablaßöffnung der Hydraulikpumpe 1 verbun den ist, sowie mit einem Ablaßkanal 21 verbunden, welcher mit dem Hydraulikdruckkanal 2 durch eine Steuer- bzw. Rege lungsöffnung 20 kommuniziert. Die zweite Druckkammer 19 ist mit einem Führungskanal 29 verbunden, welcher mit dem Hy draulikdruckkanal 2 durch eine druckansprechende bzw. druck sensitive Öffnung 30 kommuniziert. Eine Steuerfeder 24 ist in der zweiten Druckkammer 19 angeordnet und spannt das Schieberventil 17 zur ersten Druckkammer 18 vor, so daß der erforderliche Hydrauliköl-Durchsatz vom Einlaßkanal 22 durch die Steueröffnung 20 dem Hydraulikdruckkanal 2 zugeführt wird und der Hydraulikölrest zum Ablaufkanal 23 rückgeführt wird, welcher durch die Bewegung des Schieberventils 17 ge öffnet und geschlossen wird.

Das Schieberventil 17 besteht aus einem äußeren Schieber 25, welcher zylinderförmig ist und am Boden eine Öffnung auf weist, sowie aus einem inneren Schieber 26, welcher einen in den Zylinder des äußeren Schiebers 25 eingefügten großen Be reich und einen in die Bodenöffnung des äußeren Schiebers 25 eingefügten kleinen Bereich aufweist. Der Bodenbereich des äußeren Schiebers 25 ist in der zweiten Druckkammer 19 ange ordnet. Eine Niederdruckkammer 27 wird durch den Innenumfang des Zylinders des äußeren Schiebers 25, einen Außenumfang des kleinen Bereiches des inneren Schiebers 26, einen Endbe reich des großen Bereiches des äußeren Schiebers 25 und eine Innenfläche des Bodens des äußeren Schiebers 25 festgelegt. Eine Feder 28 ist zwischen dem inneren Schieber 26 und dem äußeren Schieber 25 angeordnet und spannt den inneren Schie ber 26 zur ersten Druckkammer 18 und den äußeren Schieber 25 zur zweiten Druckkammer 19 vor. Eine als Strömungswiderstand wirkende Öffnung 31 ist im zweiten Abzweigungskanal 4 ange ordnet.

Wie in Fig. 2 dargestellt, bestehen die Drosselventile 6a, 6b, 6c und 6d des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils 7 aus zwei inneren Vorsprüngen 36 und 36 und drei äußeren Vor sprüngen 38, 38 und 38. Die beiden inneren Vorsprünge 36 und 36 sind aus einem Innenfang der Ventilwelle 35 gebildet, welche mit der (nicht dargestellten) Lenkwelle einstückig rotieren kann. Die drei äußeren Vorsprünge bzw. Außenvor sprünge 38, 38 und 38 sind aus einem Innenumfang eines kreisförmigen Ventilelements 37 gebildet, welches mit der Ventilwelle 35 durch eine (nicht dargestellte) Torsionsstan ge drehbar sowie mit einer (Lenk-)Radseite verbunden ist.

Das heißt, die Drosselventile 6a, 6b, 6c und 6d werden aus umfänglich verlaufenden Endbereichen der Innenvorsprünge 36 und umfänglich verlaufenden Endbereichen der Außenvorsprünge 38 gebildet. Analog sind die Drosselventile 8a, 8b, 8c und 8d des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils 9 aus vier Innenvorsprüngen 39, 39, 39 und 39, welche am Außenumfang der Ventilwelle 35 ausgebildet sind, sowie aus fünf Außen vorsprüngen 38, 38, 38, 38 und 38 aufgebaut, welche am In nenumfang des Ventilelementes 37 ausgestaltet sind. Die Drosselventile 8a, 8b, 8c und 8d werden durch umfänglich verlaufende Endbereiche der Innenvorsprünge 39 und durch umfänglich verlaufende Endbereiche der Außenvorsprünge 38 gebildet. Die Umfangsabmessung jedes Innenvorsprunges 36 ist größer als diejenige jedes Innenvorsprunges 39 auf der Ventilwelle 35.

Wenn demzufolge die Ventilwelle 35 relativ zum Ventilelement 37 rotiert, werden die Drosselventile 6a und 6d oder 6b und 6c des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils 7 vollständig geschlossen, bevor die Drosselventile 8a und 8d oder 8b und 8c des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils 9, wie in Fig. 6 dargestellt, vollständig geschlossen sind. Jeweils zwi schen den Drosselventilen 8a und 8c ausgebildete Vertie fungen 40 und 40 des Ventilelementes 37 stellen den Knoten punkt 13 dar, welcher die Drosselventile 8a und 8c mit der Hydraulikkammer 11 des Stellzylinders 10 verbindet. Die zwischen den Drosselventilen 8b und 8d ausgebildeten Vertie fungen 41 des Ventilelementes 37 stellen den Knotenpunkt 14 dar, welcher die Drosselventile 8b und 8d verbindet. Der Knotenpunkt 14 ist ferner mit der Hydraulikkammer 12 des Stellzylinders 10 verbunden. Ein zentraler Kanal 42 der Ventilwelle 35 ist mit drei Vertiefungen 43, 43 und 43 durch drei Ablaufkanäle 5, 5 und 5, wie in Fig. 2 dargestellt, sowie mit einem Öltank 44 verbunden. Obgleich die beiden Stellzylinder 10 in Fig. 2 dargestellt sind, entsprechen die Stellzylinder 10 und 10 einander. Fig. 2 zeigt den Zustand, in welchem das Lenkrad in eine neutrale Position und die ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile 7 und 9 wiederum in einen neutralen Zustand gesetzt sind.

Als nächstes wird die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hilfskrafteinheit bzw. Servoeinheit des ersten Ausführungs beispieles erläutert.

Die Hydraulikpumpe 1 wird durch einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor gedreht. Das von der Hydraulikpumpe 1 ab geführte Hydrauliköl wird der ersten Druckkammer 18 des Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventils 15 durch den Füh rungskanal 22 zugeführt. Das der ersten Druckkammer 18 zuge führte Hydrauliköl wird zu einer Seite der Hydraulikpumpe 1 und dem Öltank 44 lediglich rückgeführt, wenn die Steuer bzw. Regelungsöffnung 20 die Strömung des Hydrauliköls be grenzt, und der Ablaufkanal wird durch die Bewegung des Schieberventils 17 mittels der Druckdifferenz zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite der Steuer- bzw. Regelungs öffnung 20 geöffnet. Das heißt, der erforderliche Durchsatz des Hydrauliköls wird durch die Begrenzung der Steuer- bzw. Regelungsöffnung 20 vom Ablaßkanal 21 dem Hydraulikdruck kanal 2 und den ersten und zweiten Abzweigungskanälen 3 und 4 zugeführt.

Das Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventil 15 ist derart an geordnet, daß das Schieberventil 17 durch den äußeren Schie ber 25 und den inneren Schieber 26 gebildet wird, die Feder 28 den inneren Schieber 26 zur ersten Druckkammer 18 und den äußeren Schieber 25 zur zweiten Druckkammer 19 vorspannt so wie die Steuer- bzw. Regelungsfeder 24 den inneren Schieber 26 zur ersten Druckkammer 18 vorspannt. Demzufolge wird der äußere Schieber 25 zur zweiten Druckkammer 18 durch die Fe der 28 vorgespannt und das Schieberventil 17 drückt die Steuerfeder 24 auf eine vorgegebene Länge zusammen, um den Durchsatz durch die Druckdifferenz mittels der Steueröffnung 20 und der Federkraft der Steuerfeder 24 zu steuern bzw. regeln, wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 18 und 19 niedrig ist. Wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 18 und 19 hoch ist, wird der äußere Schieber 25 zur Druckkammer durch den Druck der zweiten Druckkammer 18 gegen die Vorspannung der Feder 28 bewegt und an einer vorgegebenen Position angeordnet. Durch diese Be wegung des äußeren Schiebers 25 wird die positionelle Rela tion zwischen dem Schieberventil 17 und dem Ablaufkanal 23 verändert. Demzufolge drückt das Schieberventil 17 weiter die Steuerfeder 28 zusammen. Das Schieberventil 17 wird bewegt, während das Gleichgewicht zwischen der Summe der Vorspannungskraft der Steuerfeder 24 und der Vorspannungs kraft der Feder 28 sowie dem Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 18 und 19 beibehalten wird, um den Durchsatz zu steuern bzw. zu regeln.

Das heißt, wenn der Druck in der ersten Druckkammer 18 nied rig ist (wenn der Innendruck der Hydraulikpumpe 1 niedrig ist), wird der äußere Schieber 25 zur zweiten Druckkammer 19 durch die Feder 28 vorgespannt und wirkt einstückig mit dem inneren Schieber 26 zusammen. Demgemäß wird das Schieberven til 17 entsprechend der Vorspannungskraft der Steuerfeder 24 und der Druckdifferenz durch die Steuer- bzw. Regelungs öffnung 20 bewegt und der durch die Steuer- bzw. Regelungs öffnung strömende Durchsatz durch das Liniensegment A-B von Fig. 4 dargestellt.

Wenn als nächstes der Druck in der ersten Druckkammer 18 er höht wird, wird auch der durch die Steueröffnung 20 strömen de Durchsatz erhöht sowie der Druck im Hydraulikdruckkanal 2 angehoben. Somit wird der Druck in der zweiten Druckkammer 19 erhöht, da der Druck im Hydraulikdruckkanal 2 der zweiten Druckkammer 19 zugeführt wird. Wenn der Druck in der zweiten Druckkammer 19 erhöht wird, bis er die Vorspannungskraft der Feder 28 übersteigt, wird der äußere Schieber 25 zur ersten Druckkammer 18 bewegt, bis die Vorspannungskraft der Feder 28 mit dem Druck in der zweiten Druckkammer 19 im Gleich gewicht ist, wodurch die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 23 vermindert wird. Die Abnahme der Öffnungsfläche des Ablauf kanals 23 bedingt die Zunahme der Druckdifferenz der Steuer- bzw. Regelungsöffnung 20 und somit wird das Schieberventil 17 zur zweiten Druckkammer 19 gegen die Vorspannungskraft der Steuer- bzw. Regelungsfeder bewegt, um die Druckdiffe renz durch die Steuer- bzw. Regelungsöffnung 20 konstant zu halten. Demgemäß führt das Durchsatzsteuer- bzw. Regelungs ventil 15 die Durchsatzsteuerung bzw. Regelung aus, indem das Schieberventil 17 an einer Position lokalisiert wird, an welcher die Druckdifferenz der Steuer- bzw. Regelungsöffnung 20 mit der Summe der Vorspannungskraft der Feder 28 und der Vorspannungskraft der Steuerfeder 24 im Gleichgewicht ist. Demgemäß nimmt der durch die Steueröffnung 20 strömende Durchsatz einen durch das Liniensegment B-C in Fig. 4 dar gestellten Verlauf ein.

Wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 18 und 19 einen vorgegebenen Druck erreicht, wird der äußere Schie ber 25 zur am stärksten vorgespannten Position zur ersten Druckkammer 18 bewegt, nachdem die Feder 28 in den am stärk sten vorgespannten Zustand gesetzt wurde. In diesem Zustand steuert bzw. regelt das Schieberventil 17 den Durchsatz ent sprechend der Steuerfeder 28 und der Druckdifferenz durch die Steueröffnung 20, so daß der durch die Steueröffnung 20 strömende Durchsatz entsprechend der Linie C-D von Fig. 4 gesteuert bzw. geregelt wird. Wenn der Durchsatz den dem Hy draulikdruckkanal 2 zugeführten Maximalwert einnimmt und der Lastdruck hoch ist, das heißt wenn die ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile 7 und 8 in den Betriebszustand gesetzt werden, wird der durch die Steueröffnung 20 strömen de Durchsatz auf den durch die Linie C-D von Fig. 4 darge stellten Durchsatz in normaler Form gesteuert bzw. geregelt.

Wenn andererseits die Lenkung in die neutrale Position ge setzt wird, das heißt wenn die ersten und zweiten Steuer bzw. Regelungsventile 7 und 8 in die neutrale Position ge setzt werden, wird das den ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventilen 7 und 9 zugeführte Hydrauliköl durch die mittig offenen Drosselventile 6a, 6b, 6c und 6d des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils 7 dem Ablaufkanal 5 rückge führt. Dies vermindert den Betriebsdruck des Hydraulikdruck kanals 2 und senkt den Druck in der zweiten Druckkammer 19. Da die Drosselventile 8a, 8b, 8c und 8d des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils 9 wiederum vom mittig offenen Bautyp sind, wird das Hydrauliköl wiederum zum Ablaufkanal 5 durch das zweite Steuer- bzw. Regelungsventil 9 rückgeführt, wo durch es dem Strömungswiderstand der Öffnung 31 ausgesetzt wird. Demzufolge wird das Schieberventil 17 zur zweiten Druckkammer 19 gegen die Vorspannung der Steuerfeder 24 be wegt, um die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 23 zu erhöhen, so daß die Druckdifferenz durch die Steueröffnung 20 kon stant gehalten wird. Somit strömt ein Großteil des der er sten Druckkammer 18 durch den Führungskanal 22 zugeführten Hydrauliköls in den Ablaufkanal 23, um den Innendruck (Ab laufdruck) der Hydraulikpumpe 1 zu verringern. Dies vermin dert die Arbeitslast der Hydraulikpumpe 1. Gleichzeitig ver mindert der betriebsfreie Zustand der ersten und zweiten Steuer- bzw. Regelungsventile 7 und 9 den Druck im Hydrau likdruckkanal 2 und den Druck in der zweiten Druckkammer 19. Folglich wird der den Druck der zweiten Druckkammer 19 auf nehmende äußere Schieber 25 zur zweiten Druckkammer 19 durch die Vorspannungskraft bzw. Spannungskraft der Feder 28 be wegt. Somit wird die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 23 wei ter durch den Bewegungsumfang des äußeren Schiebers 25 zur zweiten Druckkammer 19 erhöht, wenn das Schieberventil 17, welches durch den inneren und äußeren Schieber 25 und 26 ge bildet ist, an einer Position angeordnet wird, an welcher die Druckdifferenz durch die Steueröffnung 20, insbesondere der Druck in der ersten Druckkammer 18 und die Drucksumme in der zweiten Druckkammer 19 sowie die Vorspannung der Steuer federn 24 im Gleichgewicht sind.

Im Ruhezustand wird das der ersten Druckkammer 18 zugeführte Hydrauliköl zur Einlaßseite der Hydraulikpumpe 1 und zum Öltank 24 durch den Ablaufkanal 23 rückgeführt, dessen Öff nungsfläche erhöht wurde. Somit vermindert die das Hydrau liköl durch den Führungskanal 22 der ersten Druckkammer 18 ableitende Hydraulikpumpe 1 ihren Ablaßdruck, das heißt die Arbeitslast der Hydraulikpumpe 1 wird vermindert. Hierdurch wird wirkungsvoll die Energie eingespart.

Wenn als nächstes der Lenkvorgang des Lenkrades aus der neu tralen Position begonnen wird, wird die Relativrotation durch die Torsionsstange zwischen der Ventilwelle 35 und dem Ventilelement 37 erzeugt. Die Ventilwelle 35 ist mit der Lenkwelle einstückig drehbar, welche die Lenkkraft vom Lenk rad aufnimmt, und das Ventilelement 37 nimmt den Kontakt widerstand des ausgelenkten Lenkrades im Zustand hohen Kon taktwiderstandes auf. In diesem Zustand sind die Drossel ventile 6a und 6d oder 6b und 6c des ersten Steuer- bzw. Re gelungsventils 7 vollständig geschlossen und anschließend werden die Drosselventile 8a und 8d oder 8b und 8c des zwei ten Steuer- bzw. Regelungsventils 9 vollständig geschlossen. Das heißt, das erste Steuer- bzw. Regelungsventil 7 wird vor dem zweiten Steuer- bzw. Regelungsventil 9 betätigt. Demzu folge wird durch das Schließen des ersten Steuer- bzw. Rege lungsventils 7 das vom ersten Abzweigungskanal 3 durch das erste Steuer- bzw. Regelungsventil 7 dem Ablaufkanal 5 rückgeführte Hydrauliköl durch die Öffnung 31 im zweiten Ab zweigungskanal 4 und vom zweiten Abzweigungskanal 4 durch die Öffnung 31 zum zweiten Steuer- bzw. Regelungsventil 9 strömen, wenn die Lenkung in die neutrale Position gesetzt wird.

Durch die Strömung des Hydrauliköls durch die Öffnung 31, welche als Strömungswiderstand wirkt, erzeugt die Öffnung 31 die Druckdifferenz zwischen dessen stromaufwärts und strom abwärts liegender Seite und der Druck an der stromabwärts liegenden Seite der Öffnung 31 wird, wie in Fig. 7 darge stellt, erhöht. Demgemäß erhöht das Steuer- bzw. Regelungs ventil 15 zum Steuern bzw. Regeln des Durchsatzes entspre chend dem Lastdruck sofort den Hydrauliköl-Durchsatz, wel cher dem Hydraulikdruckkanal 2 und dem zweiten Steuer- bzw. Regelungsventil 9 zugeführt wird.

Wenn die Ventilwelle 35 relativ zum Ventilelement 37 im Uhr zeigersinn, wie durch den Pfeil N in Fig. 5 dargestellt, aus der in Fig. 2 dargestellten neutralen Position rotiert wird, werden die Drosselventile 6a und 6d des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils 7 zuerst geschlossen und gleichzeitig die Drosselventile 6b und 6c geöffnet und somit die Strömung durch den ersten Abzweigungskanal 3 zum Ablaufkanal 5 ge schlossen. Anschließend werden die Drosselventile 8a und 8d des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils 9 geschlossen und die Drosselventile 8b und 8c weiter geöffnet. Demgemäß wird das durch die Öffnung 31 zugeführte Hydrauliköl der Hydrau likkammer 11 des Stellzylinders 10 durch das Drosselventil 8b zugeführt und das Hydrauliköl der Hydraulikkammer 11 des Stellzylinders 10 durch das Drosselventil 8c in den Ablauf kanal 5 abgeführt. Somit wird der Stellzylinder 10 in vorge gebener Richtung bewegt, um die in die vorgegebene Richtung gerichtete Lenkhilfskraft auf die Lenkverbindung bzw. das Lenkgestänge zu übertragen.

Andererseits werden die Drosselventile 6b und 6c des ersten Steuer- bzw. Regelungsventils 7 zuerst geschlossen und gleichzeitig die Drosselventile 6a und 6d geöffnet, wenn das Lenkrad in umgekehrter Richtung zu obigem Zustand ausgelenkt wird, so daß die Ventilwelle 35 relativ zum Ventilelement 37 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, und somit wird die Strömung durch den ersten Abzweigungskanal 3 zum Ablaufkanal 5 verschlossen. Anschließend werden die Drosselventile 8b und 8c des zweiten Steuer- bzw. Regelungsventils 9 geschlos sen und die Drosselventile 8a und 8d weiter geöffnet. Demge mäß wird das durch die Öffnung 31 zugeführte Hydrauliköl der Hydraulikkammer 11 des Stellzylinders 10 durch das Drossel ventil 8a zugeführt und das Hydrauliköl in der Hydraulikkam mer 12 des Stellzylinders 10 durch das Drosselventil 8d in den Ablaufkanal 5 abgeführt. Somit wird der Stellzylinder 10 in vorgegebener Richtung bewegt, um die in vorgegebene Richtung gerichtete Lenkhilfskraft auf das Lenkgestänge zu übertragen.

Selbst wenn ein radikaler Lenkvorgang durchgeführt wird, er höht das Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventil 15 sehr schnell den Hydrauliköl-Durchsatz. Da die erhöhte Hydraulik ölmenge in die Hydraulikkammer 11 oder 12 des Stellzylinders 10 durch das Drosselventil 8a oder 8b fließt, wird die Lenk hilfskraft gleichmäßig dem Lenkgestänge zugeführt, ohne daß eine Verminderung des Hydrauliköl-Durchsatzes verursacht wird.

In den Fig. 8 und 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Lenkhilfseinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, ausgenommen, daß ein Rückschlagventil bzw. Druckventil 45 anstelle der Öffnung 41 in dem zweiten Abzweigungskanal 4 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 45 ermöglicht eine Hydraulikölströmung von der Hydraulikpumpe 1 zum zweiten Steuer- bzw. Regelungs ventil 9 und verhindert eine Strömung vom zweiten Steuer bzw. Regelungsventil 9 zur Hydraulikpumpe 1.

Wie in Fig. 9 dargestellt, weist eine Ventilgehäuse 46 eines Rückschlagventils bzw. Druckventils 45 eine Ventilöffnung 47 auf, mit welcher der Hydraulikdruckkanal 2 und die ersten und zweiten Abzweigungskanäle 3 und 4 jeweils verbunden sind. Ein hohler Stopfen 48 ist in der Ventilöffnung 47 der art angeordnet, daß ein Kugelventil 49 in vorgespannter Form auf dem Ventilsitz des hohlen Stopfens 48 durch eine Rück stellfeder 50 angeordnet ist. Um die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und der stromabwärts liegenden Seite des Rückschlagventils 45 auf einen vorgegebenen Wert einzustel len, wird eine bevorzugte Feder als Rückstellfeder 50 aus gewählt. Ein offenes Ende der Ventilöffnung 47 ist fest und dichtend durch einen Stopfen 51 verschlossen, welcher als Druckmechanismus für die Rückstellfeder dient. Da der weite re Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels im wesentlichen demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, wer den die gleichen Bauteile wie beim ersten Ausführungsbei spiel mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und de ren Erläuterung weggelassen.

Bei der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels wirkt das Rückschlagventil 45 als Drucksteuereinrichtung, um die Druckzunahme des Hydrauliköls im Hydraulikdruckkanal 2 zu erhöhen und zusätzlich die gleichen Funktionen und Wirkungen bzw. Vorteile, welche denjenigen des ersten Ausführungsbei spiels zu Eigen sind, durch den Betrieb des Rückschlagven tils 45 zu erzielen, welches als Strömungswiderstand wirkt. Das heißt, es besteht die Möglichkeit, die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite des Rückschlagventils 45 auf einem vorgegebenen Wert durch die Spannung bzw. Vorspannung der Rückstellfeder 50 zu halten. Demzufolge wird die Druckdifferenz durch das Rück schlagventil 45 innerhalb des vorgegebenen Wertes gehalten, selbst wenn der durch das Rückschlagventil 45 strömende Durchsatz zunimmt. Hierdurch wird der Temperaturanstieg und eine Verschlechterung des Hydrauliköls wirkungsvoll ver hindert.

In den Fig. 10 bis 17 ist das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hilfskrafteinheit dargestellt.

Wie in Fig. 10 dargestellt, führt eine durch einen (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe 101 Hydrauliköl einem Hydraulikdruckkanal 102 zu. Der Hy draulikdruckkanal 102 verzweigt sich in einen ersten Abzwei gungskanal 103 und einen zweiten Abzweigungskanal 104. Zwi schen dem ersten Abzweigungskanal 103 und einem Ablaufkanal ist ein erstes Steuer- bzw. Regelungsventil 107 - wird im folgenden Steuerventil genannt - angeordnet, welches vier Drosselventile 106a, 106b, 106c und 106d aufweist, die eine vierseitige Brückenschaltung bilden. Jedes Drosselventil 106a, 106b, 106c und 106d weist eine zentral offene Bauweise auf und ändert dessen Drosselgrad entsprechend einem Lenk drehmoment einer nicht dargestellten Lenkweile. Zwischen dem weiten Abzweigungskanal 104 und dem Ablaufkanal 105 ist ein zweites Steuer- bzw. Regelungsventil 109 - wird im folgenden Steuerventil genannt - angeordnet, welches vier Drosselven tile 108a, 108b, 108c und 108d aufweist, die eine vierseiti ge Brückenschaltung bilden. Jedes Drosselventil 108a, 108b, 108c und 108d weist eine mittig offene Bauweise auf und ändert dessen Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle.

Ein mit einem (nicht dargestellten) Lenkgestänge bzw. Lenk verbindung verbundener Stellzylinder 110 weist ein Paar von Hydraulikkammern 111 und 112 auf, welche jeweils mit einem Knotenpunkt 113 zwischen den Drosselventilen 108a und 108b sowie einem Knotenpunkt 114 zwischen den Drosselventilen 108b und 108d verbunden sind, so daß das Hydrauliköl den Hy draulikkammern 111 und 112 durch die Drosselventile 108a, 108b, 108c und 108d zugeführt wird. Ein Durchsatzsteuer bzw. Regelungsventil 115 - wird im folgenden Durchsatz steuerventil genannt - ist im Hydraulikdruckkanal 102 ange ordnet, welches entsprechend einer Lastdruckänderung den Durchsatz des dem ersten Steuerventil 107 und dem zweiten Steuerventil 109 zuzuführenden Hydrauliköls ändert. Das Durchsatzsteuerventil 115 ist derart angeordnet, daß ein Absperrorgan bzw. Schieberventil 117 in einem Schieberzylin der 116 gleitend angeordnet ist und den Schieberzylinder 116 in eine erste Druckkammer 118 und eine zweite Druckkammer 119 unterteilt. Die erste Druckkammer 118 ist mit einem Ab laßkanal 121 verbunden, der wiederum mit dem Hydraulik druckkanal 102 durch eine Steuer- bzw. Regelungsöffnung 120 - wird im folgenden Steueröffnung genannt -, einen mit einer Ablaßöffnung der Hydraulikpumpe 101 verbundenen Einlaßkanal 101 sowie einen Ablaufkanal 123 verbunden ist. Die zweite Druckkammer 119 ist mit einem Führungskanal 129 verbunden, welcher mit dem Hydraulikdruckkanal 102 durch eine druck ansprechende bzw. drucksensitive Öffnung 130 kommuniziert. Eine Steuerfeder 124 ist in der zweiten Druckkammer 119 an geordnet und spannt das Schieberventil 117 zur ersten Druck kammer 118 vor, so daß der nötige Hydrauliköl-Durchsatz vom Führungskanal 122 durch die Steueröffnung 120 dem Hydraulik druckkanal 102 zugeführt und das verbleibende Hydrauliköl dem Ablaufkanal 123 rückgeführt wird, welcher durch die Bewegung des Schieberventils 117 geöffnet und geschlossen wird.

Das Schieberventil 117 wird durch einen äußeren Schieber 125, welcher zylinderförmig ist und einen Boden mit Öffnung aufweist, sowie aus einem inneren Schieber 126 gebildet, welcher einen in den Zylinder des äußeren Schiebers 125 ein gefügten großen Bereich und einen in die Bodenöffnung des äußeren Schiebers 125 eingefügten kleinen Bereich aufweist. Der Bodenbereich des äußeren Schiebers 125 ist in der zwei ten Druckkammer 119 angeordnet. Eine Niederdruckkammer 127 wird durch den Innenumfang des Zylinders des äußeren Schie bers 125, einen Außenumfang des kleinen Bereiches des inne ren Schiebers 126, einen Endbereich des großen Bereiches des äußeren Schiebers 125 und einer Innenfläche des Bodens des äußeren Schiebers 125 festgelegt. Eine Feder 128 ist zwi schen dem inneren Schieber 126 und dem äußeren Schieber 125 angeordnet, um den inneren Schieber 126 zur ersten Druckkam mer 118 und den äußeren Schieber 125 zur zweiten Druckkammer 119 vorzuspannen. Eine Öffnung 131 dient als Strömungswider stand und ist im zweiten Abzweigungskanal 104 angeordnet.

Wie in Fig. 11 dargestellt, werden die Drosselventile 106a, 106b, 106c und 106d des ersten Steuerventils 107 durch zwei Innenvorsprünge 136 und 136 und drei Außenvorsprünge 138, 138 und 138 gebildet. Die beiden Innenvorsprünge 136 und 136 sind am Außenumfang einer Ventilwelle 135 ausgebildet, wel che mit der (nicht dargestellten) Steuerwelle einstückig rotiert, und die drei Außenvorsprünge 138, 138 und 138 sind am Innenumfang eines kreisförmigen Ventilelementes 137 aus gestaltet. Das kreisförmige Ventilelement 137 ist mit der Ventilwelle 135 durch eine (nicht dargestellte) Torsions stange drehbar und mit einer (Lenk-)Radseite verbunden. Das heißt, die Drosselventile 106a, 106b, 106c und 106d werden durch umfänglich verlaufende Endbereiche der Innenvorsprünge 136 und umfänglich verlaufende Endbereiche der Außenvor sprünge 138 gebildet. Analog werden die Drosselventile 108a, 108b, 108c und 108d des zweiten Steuerventils 109 durch vier Innenvorsprünge 139, 139, 139 und 139 am Außenumfang der Ventilwelle 135 sowie aus fünf Außenvorsprüngen 138, 138, 138, 138 und 138 am Innenumfang des Ventilelementes 137 ge bildet. Die Drosselventile 108a, 108b, 108c und 108d werden durch umfänglich verlaufende Endbereiche der Innenvorsprünge 139 und umfänglich verlaufende Endbereiche der Außenvor sprünge 138 gebildet. Die Umfangsabmessungen jedes Innenvor sprungs 136 sind größer als die jedes Außenvorsprunges 138 auf der Ventilwelle 135 ausgebildet. Demzufolge werden die Drosselventile 106a, 106d, 106b und 106c des ersten Steuer ventils 107 vollständig geschlossen, bevor die Drosselven tile 108a, 108d, 108b und 108c des zweiten Steuerventils 109 vollständig geschlossen sind, wie in Fig. 16 dargestellt ist, wenn die Ventilwelle 135 relativ zum Ventilelement 137 gedreht wird. Vertiefungen 140 und 140 des Ventilelementes 137 sind jeweils zwischen den Drosselventilen 108a und 108c als Knotenpunkt 113 ausgebildet, welcher die Drosselventile 108a und 108c verbindet. Der Knotenpunkt 113 kommuniziert mit der Hydraulikkammer 111 des Stellzylinders 110. Vertie fungen 141 des Ventilelementes 137 sind zwischen den Dros selventilen 108b und 108d als Knotenpunkt 114 ausgebildet, welcher die Drosselventile 108b und 108d verbindet. Der Knotenpunkt 114 kommuniziert mit der Hydraulikkammer 112 des Stellzylinders 110. Ein zentraler Kanal 142 der Ventilwelle 135 ist mit drei Vertiefungen 143, 143 und 143 durch drei Ablaufkanäle 105, 105 und 105, wie in Fig. 111 dargestellt, sowie mit einem Öltank 144 verbunden. Obgleich die beiden Stellzylinder 110 und 110 in Fig. 11 dargestellt sind, entsprechen diese Stellzylinder einander. Fig. 11 zeigt einen Zustand, in welchem das Lenkrad in eine neutrale Position sowie die ersten und zweiten Steuerventile 107 und 109 in einen neutralen Zustand gesetzt sind.

Im zweiten Abzweigungskanal 104 ist ein Rückschlagventil bzw. Druckventil 145 angeordnet, welches als Strömungswider stand dient, um die Hydraulikölströmung von der Hydrauliköl pumpe 101 zum zweiten Steuerventil 109 zu ermöglichen, je doch die Hydraulikölströmung vom zweiten Steuerventil 109 zur Hydraulikpumpe 101 zu unterdrücken. Der Aufbau des Rück schlagventils 145 entspricht im wesentlichen demjenigen des Rückschlagventils 45 des zweiten Ausführungsbeispiels. Das heißt, wie in Fig. 12 dargestellt, weist ein Ventilgehäuse 146 des Rückschlagventils 145 eine Ventilöffnung 147 auf, mit welcher der Hydraulikdruckkanal 102 sowie die ersten und zweiten Abzweigungskanäle 103 und 104 jeweils verbunden sind. Ein hohler Stopfen 148 ist in der Ventilöffnung 147 derart angeordnet, daß ein Kugelventil 149 mit Vorspannung auf dem Ventilsitz des hohlen Stopfens 148 durch eine Rück stellfeder 150 positioniert ist. Um die Druckdifferenz zwi schen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite des Rückstellventils 145 auf einen vorgegebenen Wert einzustel len, wird eine bevorzugte Feder als Rückstellfeder 150 aus gewählt. Ein offenes Ende der Ventilöffnung 147 ist fest und dichtend durch einen Stopfen 151 verschlossen, welcher als Druckmechanismus der Rückstellfeder 150 dient.

Des weiteren ist ein Nebenflußkanal bzw. Bypasskanal 152 vorgesehen, welcher die stromaufwärts liegende und die stromabwärts liegende Seite des Rückstellventils 145 verbin det, um das Rückstellventil 145 zu umgehen. Im Bypasskanal 152 ist ein druckempfindliches Bypassventil 153 angeordnet, um den Bypasskanal 152 zu öffnen, wenn der am Bypassventil 153 anliegende Druck größer als ein vorgegebener Wert ist.

Als nächstes wird die Betriebsweise der Hilfskrafteinheit des zweiten Ausführungsbeispieles entsprechend der vorlie genden Erfindung erläutert.

Die Hydraulikpumpe 101 wird durch einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor gedreht. Das von der Hydraulikpumpe 101 abgeführte Hydrauliköl wird der ersten Druckkammer 118 des Durchsatzsteuerventils 115 durch den Führungskanal 122 zuge führt. Das der ersten Druckkammer 118 zugeführte Hydrauliköl wird der Einlaßseite der Hydraulikpumpe 101 und dem Öltank 144 lediglich zugeführt, wenn die Steueröffnung 120 die Hy draulikölströmung begrenzt, und der Ablaufkanal durch die Bewegung des Schieberventils 117 mittels der Druckdifferenz zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite des Steuerven tils 120 geöffnet wird. Das heißt, es wird der erforderliche Hydrauliköldurchsatz bei Begrenzung durch die Steueröffnung 120 vom Ablaßkanal 121 dem Hydraulikdruckkanal 102 sowie den ersten und zweiten Abzweigungskanälen 103 und 104 zugeführt.

Das Durchsatzsteuerventil 115 ist derart angeordnet, daß das Schieberventil 117 durch den äußeren Schieber 125 und den inneren Schieber 126 gebildet wird, die Feder 128 den inne ren Schieber 126 zur ersten Druckkammer 118 und den äußeren Schieber 125 zur zweiten Druckkammer 119 vorspannt sowie die Steuerfeder 124 den inneren Schieber 126 zur ersten Druck kammer 118 vorspannt. Demzufolge wird der äußere Schieber 125 zur zweiten Druckkammer 118 durch die Federn 128 vorge spannt und das Schieberventil 117 drückt die Steuerfeder 124 auf eine vorgegebene Länge zusammen, um den Durchsatz mit tels der Druckdifferenz durch die Steueröffnung 120 und der Federkraft der Steuerfeder 124 zu steuern bzw. zu regeln, wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 118 und 119 niedrig ist. Wenn der Druck in den ersten und zwei ten Druckkammern 118 und 119 hoch ist, wird der äußere Schieber 125 zur ersten Druckkammer durch den Druck in der zweiten Druckkammer 118 gegen die Spannung bzw. Vorspannung der Feder 128 bewegt und an einer vorgegebenen Position an geordnet. Durch diese Bewegung des äußeren Schiebers 125 wird die relative Position zwischen dem Schieberventil 117 und dem Ablaufkanal 123 verändert. Demzufolge drückt das Schieberventil 117 die Steuerfeder 128 weiter zusammen. Das Schieberventil 117 wird bewegt, während die Summe der Spannungskraft der Steuerfeder 124 und der Spannungskraft der Federn 128 mit dem Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 118 und 119 im Gleichgewicht gehalten wird, um den Durchsatz bzw. die Strömungsgeschwindigkeit zu steuern bzw. zu regeln.

Wenn der Druck in der ersten Druckkammer 118 niedrig ist, das heißt wenn der Innendruck der Hydraulikpumpe 101 niedrig ist, wird der äußere Schieber 125 zur zweiten Druckkammer 119 durch die Feder 128 vorgespannt und wirkt mit dem inne ren Schieber 126 einstückig zusammen. Folglich wird das Schieberventil 117 entsprechend der Vorspannungskraft der Steuerfeder 124 und der Druckdifferenz durch die Steueröff nung 120 bewegt und der durch die Steueröffnung 120 strömen de Durchsatz durch die Linie A-B von Fig. 14 dargestellt.

Als nächstes wird der durch die Steueröffnung 120 strömende Durchsatz erhöht und der Druck im Hydraulikdruckkanal 102 zudem erhöht, wenn der Druck in der ersten Druckkammer 118 ansteigt. Demgemäß wird auch der Druck in der zweiten Druck kammer 119 erhöht, da der Druck im Hydraulikdruckkanal 102 der zweiten Druckkammer 119 zugeführt wird. Wenn der Druck in der zweiten Druckkammer 119 erhöht wird, bis er die Vor spannungskraft bzw. Spannungskraft der Feder 128 übersteigt, wird der äußere Schieber 125 zur ersten Druckkammer 118 be wegt, bis die Spannungskraft der Feder 128 mit dem Druck in der zweiten Druckkammer 119 im Gleichgewicht ist, um die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 123 zu vermindern. Die Ab nahme der Öffnungsfläche des Ablaufkanals 123 bedingt die Zunahme der Druckdifferenz der Steueröffnung 120 und somit wird das Schieberventil zur zweiten Druckkammer 119 gegen die Vorspannungskraft der Steuerfeder gedrückt, um die Druckdifferenz der Steueröffnung 120 konstant zu halten. Demzufolge wird die Durchsatzsteuerung ausgeführt, indem die Druckdifferenz der Steueröffnung 120 mit der Summe der Vor spannungskräfte der Feder 128 und der Steuerfeder 124 im Gleichgewicht gehalten wird. Demgemäß stellt sich der durch die Steueröffnung 120 strömende Durchsatz entsprechend der in Fig. 14 dargestellten Linien B-C dar.

Wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 118 und 119 einen vorgegebenen Druckwert erreicht, wird der äußere Schieber 125 zur am stärksten vorgespannten Position zur ersten Druckkammer 118 bewegt, nachdem die Feder 128 ihren stärksten Spannungszustand einnimmt bzw. in diesen ge setzt wird. In diesem Zustand steuert bzw. regelt das Schie berventil 117 den Durchsatz entsprechend der Steuerfeder 124 und der Druckdifferenz der Steueröffnung 120, so daß der durch die Steueröffnung 120 strömende Durchsatz gemäß der Linie C-D von Fig. 14 gesteuert bzw. geregelt wird. Wenn der Durchsatz den dem Hydraulikdruckkanal 102 zugeführten Maxi malwert einnimmt und der Lastdruck hoch ist, das heißt die ersten und zweiten Steuerventile 107 und 109 in den Be triebszustand gesetzt sind, wird der durch die Steueröffnung 120 strömende Durchsatz normal gesteuert, wie durch die Linie C-D von Fig. 14 dargestellt ist.

Wenn andererseits die Lenkung in die neutrale Position ge setzt wird, das heißt wenn die ersten und zweiten Steuerven tile 107 und 109 in die neutrale Position geführt werden, wird das den ersten und zweiten Steuerventilen 107 und 109 zugeführte Hydrauliköl durch die mittig bzw. zentral offenen Drosselventile 106a, 106b, 106c und 106d des ersten Steuer ventils 107 zum Ablaufkanal 105 rückgeführt. Dies verringert den Betriebsdruck des Hydraulikdruckkanals 102 und den Druck der zweiten Druckkammer 119. Da die Drosselventile 108a, 108b, 108c und 108d des zweiten Steuerventils 109 wiederum eine mittig offene Bauweise aufweisen, wird das Hydrauliköl durch das zweite Steuerventil 109 rückgeführt und erfährt hierdurch den Widerstand der Öffnung 131. Demzufolge wird das Schieberventil 117 zur zweiten Druckkammer 119 gegen die Vorspannungskraft der Steuerfeder 124 bewegt, um die Öff nungsfläche des Ablaufkanals 123 zu erhöhen, so daß der Dif ferenzdruck durch die Steueröffnung 120 konstant gehalten wird. Dementsprechend strömt der Großteil des der ersten Druckkammer 118 durch den Führungskanal 122 zugeführten Hy drauliköls in den Ablaufkanal 123, um den Innendruck (Ab führdruck) der Hydraulikpumpe 102 zu verringern. Dies ver ringert die Arbeitslast der Hydraulikpumpe 101. Gleichzeitig vermindert der Ruhezustand der ersten und zweiten Steuerven tile 107 und 109 den Druck im Hydraulikdruckkanal 102 und den Druck in der zweiten Druckkammer 119. Folglich wird der den Druck der zweiten Druckkammer 119 aufnehmende äußere Schieber 125 zur zweiten Druckkammer 119 durch die Vorspan nungskraft der Feder 128 bewegt. Somit wird die Öffnungsflä che des Ablaufkanals 123 weiter durch den Bewegungsgrad des äußeren Schiebers 125 zur zweiten Druckkammer 119 erhöht, wenn das durch die inneren und äußeren Schieber 125 und 126 gebildete Schieberventil 117 an einer Position lokalisiert wird, an welcher die Druckdifferenz durch die Steueröffnung 120, das heißt der Druck in der ersten Druckkammer 118 und die Summe des Druckes in der zweiten Druckkammer 119, sowie die Vorspannungskraft der Steuerfeder 128 im Gleichgewicht sind.

Im Ruhezustand wird das der ersten Druckkammer 118 zugeführ te Hydrauliköl zur Einlaßseite der Hydraulikpumpe 101 und zum Öltank 144 durch den Ablaufkanal 123 rückgeführt, dessen Öffnungsfläche erhöht wurde. Demzufolge verringert die das Hydrauliköl durch den Führungskanal 122 zur ersten Druckkam mer 118 abführende Hydraulikpumpe 101 ihren Ablaßdruck und insbesondere ihre Arbeitslast. Dies verbessert wirkungsvoll die Energieeinsparung der Hydraulikpumpe 101.

Wenn als nächstes der Lenkvorgang des Lenkrades aus der neu tralen Position beginnt, wird die Relativrotation durch die Torsionsstange zwischen der Ventilwelle 135, welche mit der Lenkwelle einstückig bewegbar ist, die die Lenkkraft vom Lenkrad aufnimmt, und dem Ventilelement 137 erzeugt, welches den Kontaktwiderstand des Lenkrades bei einem hohen Kontakt widerstandszustand aufnimmt. In diesem Zustand sind die Drosselventile 106a und 106d oder 106b und 106c des ersten Steuerventils 107 vollständig geschlossen und anschließend werden die Drosselventile 108a und 108d oder 108b und 108c des zweiten Steuerventils 109 vollständig geschlossen. Das heißt, das erste Steuerventil 107 wird betätigt, bevor das zweite Steuerventil 109 betätigt wird. Demzufolge wird durch das Schließen des ersten Steuerventils 107 das vom ersten Abzweigungskanal 103 durch das erste Steuerventil 107 zum Ablaufkanal 105 rückgeführte Hydrauliköl durch die Öffnung 145 im zweiten Abzweigungskanal 104 vom zweiten Abzweigungs kanal 104 durch die Öffnung 145 zum zweiten Steuerventil 109 strömen, wenn die Lenkung in die neutrale Position gesetzt wird.

Durch die Hydraulikölströmung durch das Rückschlagventil 145 als Strömungswiderstand erzeugt das Rückschlagventil 145 die Druckdifferenz zwischen dessen stromaufwärts und stromab wärts gelegener Seite und der Druck auf der stromaufwärts liegenden Seite der Öffnung 131 wird, wie in Fig. 17 darge stellt, erhöht. Demgemäß erhöht das Steuerventil 115 zum Steuern des Durchsatzes entsprechend dem Lastdruck sehr schnell den Durchsatz des dem Hydraulikdruckkanal 102 und dem zweiten Steuerventil 109 zugeführten Hydrauliköls.

Wenn die Ventilwelle 135 relativ zum Ventilelement 137 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil N in Fig. 15 dargestellt, aus der in Fig. 11 dargestellten neutralen Position gedreht wird, werden zuerst die Drosselventile 106a und 106d des ersten Steuerventils 107 geschlossen und gleichzeitig die Drosselventile 106b und 106c geöffnet, so daß die Strömung durch den ersten Abzweigungskanal 103 zum Abflußkanal 105 geschlossen wird. Anschließend werden die Drosselventile 108a und 108d des zweiten Steuerventils 109 geschlossen und die Drosselventile 108b und 108c weiter geöffnet. Demzufolge wird das durch das Rückschlagventil 145 zugeführte Hydrau liköl der Hydraulikkammer 111 des Stellzylinders 110 durch das Drosselventil 108b zugeführt und das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer 111 dem Stellzylinders 110 durch das Dros selventil 108c zum Ablaufkanal 105 abgeführt. Somit wird der Stellzylinder 110 in vorgegebener Richtung bewegt, um die in die vorgegebene Richtung ausgerichtete Lenkhilfskraft bzw. Servokraft auf das Lenkgestänge aufzubringen.

Andererseits werden die Drosselventile 106b und 106c des er sten Steuerventils 107 zuerst geschlossen und gleichzeitig die Drosselventile 106a und 106d geöffnet, wenn das Lenkrad in umgekehrter Richtung zu obigen Bedingungen ausgelenkt wird, so daß die Ventilwelle 135 relativ zum Ventilelement 137 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß die Strömung durch den ersten Abzweigungskanal 103 zum Ablaufka nal 105 verschlossen wird. Danach werden die Drosselventile 108b und 108c des zweiten Steuerventils 109 geschlossen und die Drosselventile 108a und 108d weiter geöffnet. Folglich wird das durch das Rückschlagventil 145 zugeführte Hydrau liköl der Hydraulikkammer 111 des Stellzylinders 110 durch das Drosselventil 108a zugeführt und anschließend das Hy drauliköl in der Hydraulikkammer 112 des Stellzylinders 110 durch das Drosselventil 108d zum Abflußkanal 105 abgeführt. Demgemäß wird der Stellzylinder 110 in vorgegebener Richtung bewegt, um die Lenkhilfskraft in vorgegebener Richtung dem Lenkgestänge zuzuführen.

Somit erhöht das Durchsatzsteuerventil 115 sehr schnell bzw. prompt den Hydrauliköl-Durchsatz, selbst wenn radikal ausge lenkt wird. Da die erhöhte Hydraulikölmenge in die Hydrau likkammer 111 oder 112 des Stellzylinders 110 durch das Drosselventil 108a oder 108b strömt, wird die Lenkhilfskraft gleichmäßig auf das Lenkgestänge aufgebracht, ohne daß eine Verminderung des Hydrauliköl-Durchsatzes auftritt.

Der Betriebsdurchsatz wird durch die Strömungssteuerung des Strömungssteuerventils 115 erhöht, wobei der Druck auf der stromabwärts liegenden Seite des Rückschlagventils 145, wel cher zum Erzielen eines vorgegebenen Druckwertes erforder lich ist, so daß eine große Hilfskraft am Stellzylinder 110 gewährleistet wird, den vorgegebenen Druckwert erreicht, und das Bypassventil 143 wird derart angesteuert, daß der By passkanal 152 geöffnet wird, so daß keine weitere Druckzu nahme auf der stromaufwärts liegenden Seite des Rückschlag ventils 145 auftritt. Hierdurch wird das stromaufwärts be findliche Hydrauliköl des Rückschlagventils 145 durch den Bypasskanal 152 zum Abflußkanal 105 abgeführt. Demgemäß wird die zum Hindurchströmen des Hydrauliköls durch das Rück schlagventil 145 erforderliche Last aufgehoben, um die Ar beitslast der Hydraulikpumpe 101 zu vermindern, da dieses durch den Bypasskanal 152 strömende Hydrauliköl nicht durch das Rückschlagventil 145 fließt. Des weiteren kann ein un nötiger Temperaturanstieg des Hydrauliköls und dessen Ver schlechterung wirkungsvoll unterdrückt werden, da die Be triebsdruckdifferenz durch das Rückschlagventil 145 nicht auf einen unnötigen, relativ hohen Wert gesetzt werden muß.

In den Fig. 18 bis 24 ist das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hilfskrafteinheit dargestellt.

In Fig. 18 führt eine durch einen (nicht dargestellten) Ver brennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe 201 Hydrauliköl dem Hydraulikdruckkanal 202 zu. Der Hydraulikdruckkanal 202 verzweigt in einen ersten Abzweigungskanal 203 und einen zweiten Abzweigungskanal 204. Der erste Abzweigungskanal 203 kommuniziert mit einer ersten Hydraulikkammer 205a des Stellzylinders 205 und der zweite Abzweigungskanal 204 ist mit einer zweiten Hydraulikkammer 205b verbunden. Drossel ventile 206a und 206b, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der nicht dargestellten Lenkwelle ändern, sind im ersten Abzweigungskanal 203 angeordnet, sowie Dros selventile 206c und 206d, welche ihren Drosselgrad entspre chend dem Lenkdrehmoment der nicht dargestellten Lenkwelle ändern, sind im zweiten Abzweigungskanal 204 in Reihe ange ordnet. Die Drosselventile 206a, 206b, 206c und 206d mit mittig offener Bauweise bilden eine vierseitige Brücken schaltung und das erste Steuer- bzw. Regelungsventil 207.

Ein Verbindungskanal 208 verbindet den ersten Abzweigungska nal 203 zwischen den Drosselventilen 206a und 206b mit dem zweiten Abzweigungskanal 204 zwischen den Drosselventilen 206c und 206d. Im Verbindungskanal 208 ist eine Öffnung 209, welche als Strömungswiderstand dient, um im im Verbindungs kanal 208 strömenden Hydrauliköl einen Strömungswiderstand zu erzeugen. Ein erster Ablaufkanal 210 verbindet die erste Hydraulikkammer 205a des Stellzylinders 205 mit einem Ab laufkanal 212. Ein zweiter Ablaufkanal 211 verbindet die zweite Hydraulikkammer 205b des Stellzylinders 205 mit dem Ablaufkanal 212. Ein Drosselventil 213a, welches seinen Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändert, ist im ersten Ablaufkanal 210 angeordnet. Ein Dros selventil 213b, welches seinen Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändert, ist im zweiten Ablauf kanal 211 angeordnet. Die Drosselventile 213a und 213b bilden das zweite Steuer- bzw. Regelungsventil 214 - wird im folgenden Steuerventil genannt.

Ein Durchsatzsteuer- bzw. Regelungsventil 215 - wird im fol genden Durchsatzsteuerventil genannt - ist im Hydraulik druckkanal 202 angeordnet und steuert bzw. regelt den Hy drauliköldurchsatz, welcher den ersten und zweiten Steuer ventilen 207 und 214 entsprechend der Lastdruckänderung zu geführt wird. Das Durchsatzsteuerventil 215 ist derart ange ordnet, daß ein Absperrorgan bzw. Schieberventil 217 in einem Schieberzylinder 216 gleitend angeordnet ist und den Schieberzylinder 216 in eine erste Druckkammer 218 und eine zweite Druckkammer 219 unterteilt. Die erste Druckkammer 218 kommuniziert mit dem Ablaufkanal 223, einem Einlaßkanal 222, welcher mit einer Abflußöffnung der Hydraulikpumpe 201 verbunden ist, sowie mit einem Ablaßkanal 221, welcher mit dem Hydraulikdruckkanal 202 durch eine Steueröffnung 220 verbunden ist. Die zweite Druckkammer 219 kommuniziert mit einem Führungskanal 229, welcher mit dem Hydraulikdruckkanal 202 durch eine drucksensitive bzw. druckempfindliche Öffnung 230 verbunden ist. Eine Steuerfeder 224 ist in der zweiten Druckkammer 219 angeordnet und spannt das Schieberventil 217 zur ersten Druckkammer 218 derart vor, daß der notwendige Hydrauliköldurchsatz vom Ablaßkanal 221 durch die Steuer öffnung 220 dem Hydraulikdruckkanal 202 zugeführt wird und das restliche Hydrauliköl zum Ablaßkanal 223 rückgeführt wird, welcher durch die Bewegung des Schieberventils 217 geöffnet und geschlossen wird.

Das Schieberventil 217 besteht aus einem äußeren Schieber 225, welcher zylinderförmig ist und am Boden eine Öffnung aufweist, sowie aus einem inneren Schieber 226, welcher ei nen in den Zylinder des äußeren Schiebers 225 eingefügten großen Bereich und einen in die Bodenöffnung des äußeren Schiebers 225 eingefügten kleinen Bereich aufweist. Der Bodenbereich des äußeren Schiebers 225 ist in der zweiten Druckkammer 219 angeordnet. Eine Niederdruckkammer 227 wird durch den Innenumfang des Zylinders des äußeren Schiebers 225, den Außenumfang des kleinen Bereiches des inneren Schiebers 226, einen Endbereich des großen Bereiches des äußeren Schiebers 225 und die Innenfläche des Bodens des äußeren Schiebers 225 festgelegt. Eine Feder 228 ist zwi schen dem inneren Schieber 226 und dem äußeren Schieber 225 angeordnet, um den inneren Schieber 226 zur ersten Druckkam mer 218 und den äußeren Schieber 225 zur zweiten Druckkammer 219 vorzuspannen. Eine Öffnung 231 dient als Strömungswider stand und ist im zweiten Abzweigungskanal 204 positioniert.

Wie in Fig. 19 dargestellt sind die Drosselventile 206a, 206b, 206c und 206d des ersten Steuerventils 207 aus Innen vorsprüngen 236, welche am Außenumfang einer Ventilwelle 235 einstückig mit der (nicht dargestellten) Lenkwelle drehbar sind, und aus Außenvorsprüngen 238 gebildet, welche am In nenumfang eines kreisförmigen Ventilelementes 237 ausgebil det sind. Das kreisförmige Ventilelement 237 ist drehbar mit der Ventilwelle 235 durch eine (nicht dargestellte) Tor sionsstange sowie mit der (Lenk-)Radseite verbunden. Das heißt, die Drosselventile 206a, 206b, 206c und 206d werden durch in Umfangsrichtung verlaufende Endbereiche der Innen vorsprünge 236 und durch in Umfangsrichtung verlaufende End bereiche der Außenvorsprünge 238 gebildet. Analog werden die Drosselventile 213a und 213 des zweiten Steuerventils 214 durch Innenvorsprünge 239 am Außenumfang der Ventilwelle 235 und durch Außenvorsprünge 238 am Innenumfang des Ventilele ments 237 gebildet. Das heißt, die Drosselventile 213a und 213b werden durch in Umfangsrichtung verlaufende Endbereiche der Innenvorsprünge 239 und durch in Umfangsrichtung verlau fende Endbereiche der Außenvorsprünge 238 gebildet. Die Außenabmessung jedes Innenvorsprunges 236 ist größer als diejenige jedes Innenvorsprungs 239 auf der Ventilwelle 235. Demzufolge werden die Drosselventile 206a und 206d oder 206b und 206c des ersten Steuerventils 207 vollständig geschlos sen, bevor die Drosselventile 213a oder 213b des zweiten Steuerventils 214 vollständig geschlossen sind, wie in Fig. 13 dargestellt ist, wenn die Ventilwelle 235 relativ zum Ventilelement 237 gedreht wird. Ein zentraler Kanal 242 der Ventilwelle 235 kommuniziert mit drei Vertiefungen 243, 243 und 243 durch drei Ablaufkanäle 212, 212 und 212, wie in Fig. 19 dargestellt, und mit einem Öltank 244. Obgleich die beiden Stellzylinder 210 und 210 in Fig. 19 dargestellt sind, weisen diese Stellzylinder den gleichen Aufbau auf. Fig. 19 zeigt einen Zustand, bei welchem das Lenkrad in ei nen neutralen Zustand sowie die ersten und zweiten Steuer ventile 207 und 214 wiederum in den neutralen Zustand ge setzt sind.

Als nächstes wird die Betriebsweise der Hilfskrafteinheit des vierten Ausführungsbeispieles entsprechend der vorlie genden Erfindung beschrieben.

Die Hydraulikpumpe 201 wird durch den nicht dargestellten Verbrennungsmotor gedreht. Das von der Hydraulikpumpe 201 abgeführte Hydrauliköl wird der ersten Druckkammer 218 des Durchsatzsteuerventils 215 durch den Führungskanal 222 zuge führt. Das der ersten Druckkammer 218 zugeführte Hydrauliköl wird der Einlaßseite der Hydraulikpumpe 201 und dem Öltank 244 lediglich rückgeführt, wenn die Steueröffnung 220 die Hydraulikölströmung begrenzt, und der Ablaufkanal wird durch die Bewegung des Schieberventils 217 durch die Druckdiffe renz zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite der Steueröffnung 220 geöffnet. Das heißt der notwendige Hydrau liköldurchsatz wird bei Begrenzung durch die Steueröffnung 220 vom Ablaßkanal 221 dem Hydraulikdruckkanal 202 und den ersten und zweiten Abzweigungskanälen 203 und 204 zugeführt.

Das Durchsatzsteuerventil 215 ist derart angeordnet, daß das Schieberventil 217 aus dem äußeren Schieber 225 und dem inneren Schieber 226 besteht, die Feder 228 den inneren Schieber 226 zur ersten Druckkammer 218 und den äußeren Schieber 225 zur zweiten Druckkammer 219 vorspannt und die Steuerfeder 224 den inneren Schieber 226 zur ersten Druck kammer 218 vorspannt. Demzufolge wird der äußere Schieber 225 zur zweiten Druckkammer 218 durch die Federn 228 vorge spannt und das Schieberventil 217 drückt die Steuerfeder 224 um eine vorgegebene Länge zusammen, um den Durchsatz mittels der Druckdifferenz der Steueröffnung 220 und der Federkraft der Steuerfeder 224 zu steuern bzw. zu regeln, wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 218 und 219 niedrig ist. Wenn der Druck in den ersten und zweiten Druck kammern 218 und 219 hoch ist, wird der äußere Schieber 225 zur ersten Druckkammer durch den Druck in der zweiten Druck kammer 218 gegen die Vorspannung der Feder 228 bewegt, so daß der äußere Schieber 225 an einer vorgegebenen Position angeordnet wird. Durch diese Bewegung des äußeren Schiebers 225 wird das positionelle Verhältnis zwischen dem Schieber ventil 217 und dem Ablaufkanal 223 verändert. Demzufolge drückt das Schieberventil 217 die Steuerfeder 228 weiter zusammen. Das Schieberventil 217 wird bewegt, während das Gleichgewicht der Summe der Vorspannungskräfte der Steuer feder 224 und der Feder 228 sowie der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 218 und 219 beibehalten wird, um den Durchsatz bzw. die Strömungsgeschwindigkeit zu steuern bzw. zu regeln.

Das heißt, wenn der Druck in der ersten Druckkammer 218 niedrig ist (wenn der Innendruck der Hydraulikpumpe 201 niedrig ist), wird der äußere Schieber 225 zur zweiten Druckkammer 219 durch die Feder 228 vorgespannt und wirkt einstückig mit dem inneren Schieber 226 zusammen. Demzufolge wird das Schieberventil 217 entsprechend der Vorspannung der Steuerfeder 224 und der Druckdifferenz durch die Steueröff nung 220 bewegt und der durch die Steueröffnung 220 strömen de Durchsatz durch die Linie A-B von Fig. 21 bezeichnet.

Wenn als nächstes der Druck in der ersten Druckkammer 218 angehoben wird, wird auch der durch die Steueröffnung 220 strömende Durchsatz erhöht und der Druck im Hydraulikdruck kanal 202 steigt an. Demgemäß wird auch der Druck in der zweiten Druckkammer 219 erhöht, da der Druck im Hydraulik druckkanal 202 der zweiten Druckkammer 219 zugeführt wird. Wenn der Druck in der zweiten Druckkammer 219 zunimmt, bis er die Vorspannungskraft der Feder 228 übersteigt, wird der äußere Schieber 225 zur ersten Druckkammer 218 bewegt, bis die Spannungskraft der Feder 228 mit dem Druck in der zwei ten Druckkammer 219 im Gleichgewicht ist, um die Öffnungs fläche des Ablaufkanals 223 zu vermindern. Die Abnahme der Öffnungsfläche des Ablaufkanals 223 bedingt die Zunahme der Druckdifferenz der Steueröffnung 220 und somit wird das Schieberventil 217 zur zweiten Druckkammer 219 gegen die Vorspannung der Steuerfeder bewegt, um die Druckdifferenz der Steueröffnung 220 konstant zu halten. Folglich wird die Durchsatzsteuerung derart ausgeführt, daß die Druckdifferenz der Steueröffnung 220 mit der Summe der Vorspannungen der Feder 228 und der Steuerfeder 224 im Gleichgewicht ist. Dem gemäß nimmt der durch die Steueröffnung 220 durchtretende Durchsatz den durch die Linien B-C von Fig. 21 dargestellten Verlauf ein.

Wenn der Druck in den ersten und zweiten Druckkammern 218 und 219 einen vorgegebenen Druck erreicht, wird der äußere Schieber 225 zur am meisten vorgespannten Position zur er sten Druckkammer 218 bewegt, nachdem die Feder 228 in ihren am stärksten vorgespannten Zustand gesetzt wurde. In diesem Zustand steuert bzw. regelt das Schieberventil 217 den Durchsatz bzw. die Strömungsgeschwindigkeit entsprechend der Steuerfeder 224 und der Druckdifferenz der Steueröffnung 220 derart, daß der durch die Steueröffnung 220 hindurchtretende Durchsatz entsprechend der in Fig. 21 dargestellten Linie C-D gesteuert bzw. geregelt wird. Dieser Durchsatz stellt den dem Hydraulikdruckkanal 202 zugeführten Maximalwert dar. Wenn der Lastdruck hoch ist, das heißt wenn die ersten und zweiten Steuerventile 207 und 214 in den Betriebszustand ge setzt werden, wird der durch die Steueröffnung 220 hindurch tretende Durchsatz in normaler Form auf den durch die Linie C-D von Fig. 21 dargestellte Durchsatz gesteuert bzw. gere gelt.

Wenn andererseits die Lenkung in die neutrale Position ge setzt wird, das heißt wenn die ersten und zweiten Steuerven tile 207 und 214 ihre neutrale Position einnehmen, wird das den ersten und zweiten Steuerventilen 207 und 214 zugeführte Hydrauliköl durch die mittig geöffneten Drosselventile 206a, 206b, 206c und 206d sowie die Drosselventile 213a und 213b zum Ablaufkanal 212 rückgeführt. Dies vermindert den Be triebsdruck des Hydraulikdruckkanals 202 und den Druck in der zweiten Druckkammer 219. Da die Drosselventile 213a und 213b des zweiten Steuerventils 214 zudem eine mittig offene Bauweise aufweisen, wird das Hydrauliköl wiederum durch das zweite Steuerventil 214 anstelle der Öffnung 231 rückge führt. Demzufolge wird das Schieberventil 217 zur zweiten Druckkammer 219 gegen die Vorspannung der Steuerfeder 214 bewegt, um die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 223 zu erhö hen, so daß die Druckdifferenz der Steueröffnung 220 kon stant gehalten wird. Folglich wird der größte Teil des der ersten Druckkammer 218 durch den Führungskanal 222 zugeführ ten Hydrauliköls in den Ablaufkanal 223 strömen, um den In nendruck (Ablaßdruck) der Hydraulikpumpe 201 zu verringern. Dies vermindert die Arbeitslast der Hydraulikpumpe 201. Gleichzeitig vermindert der Ruhezustand der ersten und zwei ten Steuerventile 207 und 214 den Druck im Hydraulikdruck kanal 202 und den Druck in der zweiten Druckkammer 219. So mit wird der den Druck der zweiten Druckkammer 219 aufneh mende äußere Schieber 225 zur zweiten Druckkammer 219 durch die Vorspannungskraft der Feder 228 bewegt. Demgemäß wird die Öffnungsfläche des Ablaufkanals 223 weiter durch den Be wegungsumfang des äußeren Schiebers 225 zur zweiten Druck kammer 219 erhöht, wenn das durch den inneren und äußeren Schieber 225 und 226 gebildete Schieberventil 217 an einer Position angeordnet wird, an welcher die Druckdifferenz der Steueröffnung 220, das heißt der Druck in der ersten Druck kammer 218 und die Summe des Druckes in der zweiten Druck kammer 219, sowie die Vorspannungskraft der Steuerfeder 224 im Gleichgewicht sind.

Im Ruhezustand wird das der ersten Druckkammer 218 zugeführ te Hydrauliköl zur Einlaßseite der Hydraulikpumpe 201 und dem Öltank 244 durch den Ablaufkanal 223 rückgeführt, dessen Öffnungsfläche erhöht wurde. Folglich vermindert die das Hy drauliköl durch den Führungskanal 222 zur ersten Druckkammer 218 abführende Hydraulikpumpe 201 ihren Ablaßdruck und ins besondere ihre Arbeitslast. Dies verbessert wirkungsvoll die Energieeinsparung der Hydraulikpumpe 201.

Wenn als nächstes der Lenkvorgang des Lenkrades aus der neu tralen Position begonnen wird, wird die Relativrotation durch die Torsionsstange zwischen der Ventilwelle 235, wel che einstückig mit der Lenkwelle bewegbar ist, 14009 00070 552 001000280000000200012000285911389800040 0002019705382 00004 13890 die die Lenk kraft vom Lenkrad aufnimmt, sowie dem Ventilelement 237 er zeugt, welches den Kontaktwiderstand des ausgelenkten Rades im hohen Kontaktwiderstandszustand empfängt. In diesem Zu stand sind die Drosselventile 206a und 206d oder 206b und 206c des ersten Steuerventils 207 vollständig geschlossen und anschließend wird das Drosselventil 213a oder 213b des zweiten Steuerventils 214 vollständig geschlossen. Das heißt, eines der Drosselventile 206a und 206b, welche im er sten Abzweigungskanal 203 angeordnet sind, ist geschlossen und das andere ist geöffnet. Analog ist eines der Drossel ventile 206c und 206d geöffnet und das andere geschlossen. Insbesondere ist das eine auf der Seite des Hydraulikdruck kanals 202 angeordnete Drosselventil 206a und 206c der Dros selventile 206a, 206b, 206c und 206d, welche in den ersten und zweiten Abzweigungskanälen 203 und 204 angeordnet sind, geschlossen und das andere geöffnet sowie ein auf der Seite des Stellzylinders 205 angeordnetes Drosselventil 206b und 206d geschlossen und das andere geöffnet. Des weiteren ist eines der Drosselventile 213a und 213b des zweiten Steuer ventils 214 geschlossen und das andere geöffnet. Das heißt, das erste Steuerventil 207 wird betätigt, bevor das zweite Steuerventil 214 betätigt wird. Demgemäß strömt das durch Schließen des ersten Steuerventils 207 zum Ablaßkanal 212 durch die ersten und zweiten Steuerventile 207 und 214 rück fließende Hydrauliköl durch das offene Drosselventil der Drosselventile 206a und 206c, welche auf der Seite des Hy draulikdruckkanals 202 angeordnet sind, des ersten oder zweiten Abzweigungskanals 203 und 204, wie etwa das Drossel ventil 206a des zweiten Abzweigungskanals 204 und strömt in den Stellzylinder 205 und das zweite Steuerventil 214, wenn die Lenkung in die neutrale Position gesetzt wird.

Durch die Strömung des Hydrauliköls durch die Öffnung 209, welche als Strömungswiderstand dient, erzeugt die Öffnung 209 eine Druckdifferenz zwischen ihrer stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite und der Druck auf der stromauf wärts liegenden Seite der Öffnung 209 wird, wie in Fig. 24 dargestellt, erhöht. Somit erhöht das Steuerventil 215 zum Steuern bzw. Regeln des Durchsatzes entsprechend dem Last druck prompt bzw. sofort den Durchsatz des Hydrauliköls, welches dem Hydraulikdruckkanal 202 und dem ersten Steuer ventil 207 zugeführt wird.

Wenn die Ventilwelle 235 relativ zum Ventilelement 237 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil N in Fig. 22 dargestellt, aus der in Fig. 19 dargestellten Neutralposition gedreht wird, vergrößern die Drosselventile 206b und 206c des ersten Steuerventils 207 ihre Öffnungen und die Drosselventile 206a und 206d werden geschlossen. Das Drosselventil 213a des zweiten Steuerventils 214 schließt sich und das Drossel ventil 213b vergrößert ihre Öffnung. Demgemäß wird das durch den Hydraulikdruckkanal 202 zugeführte Hydrauliköl der Hy draulikkammer 205a des Stellzylinders 205 zugeführt und das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer 205b des Stellzylinders 205 durch das Drosselventil 213b zum Ablaufkanal 212 abge führt. Demgemäß wird der Stellzylinder 205 in vorgegebener Richtung bewegt, um die Lenkhilfskraft in vorgegebener Richtung auf das Lenkgestänge aufzubringen.

Wenn andererseits das Lenkrad in umgekehrter Richtung rela tiv zu obigem Zustand ausgelenkt wird, so daß die Ventilwel le 235 relativ zum Ventilelement 237 entgegen dem Uhrzeiger sinn rotiert, werden die Drosselventile 206b und 206c des ersten Steuerventils 207 zuerst geschlossen und gleichzeitig die Drosselventile 206a und 206d geöffnet. Demzufolge wird die Strömung durch das Drosselventil 206b zum Ablaufkanal 212 verschlossen. Anschließend wird das Drosselventil 213a weiter geöffnet und das Drosselventil 213b beginnt den Schließvorgang. Folglich wird das vom Hydraulikdruckkanal 202 zugeführte Hydrauliköl der Hydraulikkammer 205b des Stellzylinders 206 durch das Drosselventil 206a und die Öffnung 209 zugeführt sowie das Hydrauliköl in der Hydrau likkammer 205a des Stellzylinders 205 durch das Drossel ventil 213a zum Ablaufkanal 212 abgeführt. Somit wird der Stellzylinder 205 in vorgegebener Richtung bewegt, um die Lenkhilfskraft in vorgegebener Richtung auf das Lenkgestänge bzw. die Lenkverbindung aufzubringen.

Folglich erhöht das Durchsatzsteuerventil 250 sofort den Hy drauliköldurchsatz, selbst wenn ein abrupter Lenkvorgang durchgeführt wird. Da die erhöhte Hydraulikölmenge in die Hydraulikkammer 205a und 205b des Stellzylinders 205 durch die Drosselventile 206a und 206d oder 206b und 206c strömt, wird die Lenkhilfskraft auf das Lenkgestänge aufgebracht, ohne daß eine Verminderung des Hydrauliköldurchsatzes be dingt wird.

In den Fig. 25 bis 27 ist das fünfte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hilfskrafteinheit dargestellt.

Das fünfte Ausführungsbeispiel entspricht dem vierten Aus führungsbeispiel, ausgenommen, daß ein Rückschlagventil 245 in zwei Strömungsrichtungen wirkt und im Verbindungskanal 208 anstelle der Öffnung 209 angeordnet ist.

Wie in Fig. 26 dargestellt, ist das Rückschlagventil bzw. Druckventil 245 mit einem Ventilgehäuse 246 ausgebildet, in welchem eine Ventilöffnung 247 derart ausgestaltet ist, daß der Verbindungskanal 208 in Axialrichtung in das Ventilge häuse 246 ragt. Ein Schieberventil 248 ist gleitend in der Ventilöffnung 246 aufgenommen, um die Ventilöffnung 246 in eine erste Ventilkammer 249 und eine zweite Ventilkammer 250 zu unterteilen. Das Schieberventil 248 weist ein Paar von Nuten 254 und 255 in dessen Bodenendbereich, wie in Fig. 26 dargestellt, auf. Ein Paar von Rückstellfedern 251 und 251 ist in der ersten bzw. zweiten Ventilkammer 249 und 250 an geordnet und spannt das Schieberventil 248 vor. Durch die geeignete Wahl der Feder 251 wird die Betriebsdruckdifferenz des Rückschlagventils 245 auf einen geeigneten Wert gesetzt. Ein Bypasskanal 252 ist im Ventilgehäuse 246 ausgebildet, und verbindet im allgemeinen einen mittleren Bereich der Ventilöffnung 247 mit Endbereichen des Verbindungskanals 208, nachdem die erste Ventilkammer 249 umgangen wurde, sowie ein Bypasskanal 253 vorgesehen, welcher im Ventilge häuse 246 ausgebildet ist, um den im allgemeinen mittleren Bereich der Ventilöffnung 247 mit anderen Endbereichen des Verbindungskanals 208 zu verbinden, nachdem die zweite Ventilkammer 250 umgangen wurde. Wenn das Schieberventil 248 sich an einem im wesentlichen mittleren Bereich befindet, werden die Bypasskanäle 249 und 250 durch einen Elementen bereich des Schieberventils 248 geschlossen, um die Verbin dung hierdurch zu schließen. Die dem vierten Ausführungsbei spiel entsprechenden Bauteile und Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und deren Erläuterung weg gelassen.

Durch die Anordnung des fünften Ausführungsbeispieles wird das von der Hydraulikdruckkammer 202 zugeführte Hydrauliköl vom Drosselventil 206c dem Rückschlagventil 245 zugeführt, wenn die Drosselventile 206b und 206c weit geöffnet und die Drosselventile 206a und 206d geschlossen sind. Das vom Ver bindungskanal 208 der zweiten Ventilkammer 250 des Rück schlagventils 245 zugeführte Hydrauliköl erhöht seinen Druck. Dieser Druck bewegt das Schieberventil 248 zur ersten Ventilkammer 249 gegen die Vorspannungskraft der Feder 251, wie in Fig. 27 dargestellt ist. Durch die Bewegung des Schieberventils 248 werden die Bypasskanäle 252 und 253 durch die Nut 255 geöffnet. Demzufolge wird das vom Hydrau likdruckkanal 202 zugeführte Hydrauliköl der Hydraulikkammer 205a des Stellzylinders 205 durch das Drosselventil 206c und das Rückschlagventil 245 zugeführt und das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer 205b des Stellzylinders 205 durch den Ablaufkanal 212 abgeführt. Somit wird der Stellzylinder 205 in vorgegebener Richtung betätigt, um eine Hilfskraft in vorgegebener Richtung an das Lenkgestänge anzulegen. Wenn die Lenkung in umgekehrter Richtung relativ zu obigem Fall ausgelenkt wird, erhöht sich der Druck in der Hydraulikkam mer 205b des Stellzylinders 205 derart, daß die Richtung der Hilfskraft entgegengesetzt zu obigem Fall ist und an das Lenkgestänge angelegt wird.

Demzufolge wird beim fünften Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den wirkungsvollen, durch das vierte Ausführungsbeispiel erzielten Vorteilen, ein Druckanstieg des Hilfskraftöls im Hydraulikdruckkanal 202 unterdrückt, indem das Rückschlag ventil 245 als Drucksteuerventil zusätzlich zum Strömungs widerstand im Verbindungskanal 208 wirkt. Das heißt, es ist nicht notwendig die eingestellte Druckdifferenz des Rück schlagventils 245 zu erhöhen, da die durch die Strömung des Hydrauliköls durch das Rückschlagventil auftretende Druck differenz vorzugsweise auf einen vorgegebenen Wert einge stellt wird, indem die Rückstellfedern 251 entsprechend ausgewählt werden. Dies unterdrückt wirkungsvoll den Tempe raturanstieg des Hydrauliköls und dessen hierdurch bewirkte Verschlechterung.

Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und modifiziert werden kann, ohne den Schutzumfang der Er findung zu verlassen. Beispielsweise kann der Verbindungs kanal des vierten Ausführungsbeispiels durch zwei parallele Kanäle ausgebildet werden, welche jeweils Einweg-Rückschlag ventile aufweisen.

Obgleich das erste, zweite und dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkhilfseinheit derart dargestellt und beschrieben wurden, daß die feste Drosselöffnung 31 oder das Rückschlagventil 45, 145 im zweiten Abzweigungskanal 4, 104 angeordnet ist, ist es verständlich, daß eine variable Öffnung im zweiten Abzweigungskanal 4, 104 angeordnet wer den kann. Des weiteren kann ein mittig geschlossenes Ventil anstelle des Drosselventils des zweiten Steuerventils auf der Seite des zweiten Abzweigungskanals 4, 104 angeordnet werden.

Durch die oben erläuterenden Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung besteht die Möglichkeit, die Arbeitslast der Hydraulikpumpe zu vermindern, wenn die Lenkung in die neutrale Position gesetzt wird. Insbesondere wenn die Lenkung abrupt ausgelenkt wird, wird eine gleichmäßige bzw. stabile Hilfskraft dem Lenkgestänge zugeführt, ohne daß eine Verminderung des Hydrauliköldurchsatzes erzeugt wird.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkhilfskrafteinheit mit einem Stellzylinder 10, dessen Be triebsweise durch ein Durchsatzsteuerventil 15, ein erstes Steuerventil 7 sowie ein zweites Steuerventil 9 gesteuert bzw. geregelt wird. Das Durchsatzsteuerventil 15 ist mit der Abflußseite einer Hydraulikpumpe 1 verbunden und steuert bzw. regelt die den ersten und zweiten Steuerventilen 7, 9 zuzuführende Hydraulikölmenge entsprechend einem Lastdruck. Das erste Steuerventil 7 besteht aus Drosselventilen 6, ist stromabwärts des Durchsatzsteuerventils 15 angeordnet sowie steuert bzw. regelt die dem zweiten Steuerventil 9 ent sprechend einem Lenkdrehmoment zuzuführende Hydrauliköl menge. Das zweite Steuerventil 9 besteht aus Drosselventilen 8 und ist stromabwärts des Durchsatzsteuerventils 15 ange ordnet sowie steuert bzw. regelt die dem Stellzylinder 10 entsprechend einem Lenkdrehmoment zuzuführende Hydrauliköl menge. Die Drosselventile 8 des zweiten Steuerventils 9 wer den vollständig geschlossen, nachdem die Drosselventile 6 des ersten Steuerventils 7 vollständig geschlossen sind.

Claims

1. Hilfskrafteinheit zum Erzeugen einer Hilfskraft für eine Lenkanlage:
mit einer Hydraulikpumpe (1), welche Hydrauliköl zu führt;
mit einem Durchsatzsteuerventil (15), welches mit der Abflußseite der Hydraulikpumpe (1) verbunden ist, wobei das Durchsatzsteuerventil (15) den Hydrauliköldurchsatz entsprechend dem Lastdruck der Hydraulikpumpe (1) steu ert bzw. regelt;
mit einem Stellzylinder (10), durch welchen die Hilfs kraft der Lenkanlage zugeführt wird, wobei der Stellzy linder (10) erste und zweite Hydraulikkammern (11, 12) aufweist;
mit einem ersten Steuerventil (7), welches stromabwärts des Durchsatzsteuerventils (15) angeordnet ist, wobei das erste Steuerventil (7) Drosselventile (6a, 6b, 6c, 6d) mit mittig offener Bauweise aufweist, welche zu ei ner Brückenschaltung angeordnet sind, wobei jedes Dros selventil seinen Drosselgrad entsprechend dem Lenkdreh moment einer Lenkwelle der Lenkanlage ändert; und
mit einem zweiten Steuerventil (9) mit zumindest zwei Drosselventilen (8a, 8b), welche ihren Drosselgrad ent sprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern, wobei ein Drosselventil (8a, 8b) des zweiten Steuerventils (9) mit der ersten Hydraulikkammer (11) und das andere Dros selventil (8b, 8a) des zweiten Steuerventils (9) mit der zweiten Hydraulikkammer (12) verbunden ist, um den ersten und zweiten Hydraulikkammern (11, 12) zugeführten Hydrauliköldurchsatz zu steuern bzw. zu regeln;
wobei das erste Steuerventil (7) den dem Stellzylinder (10) und dem zweiten Steuerventil (9) zuzuführenden Hy drauliköldurchsatz steuert bzw. regelt und die Drossel ventile (8a, 8b) des zweiten Steuerventils (9) ihren Betrieb beenden, nachdem zumindest ein Drosselventil (6a, 6b, 6c, 6d) des ersten Steuerventils (7) seinen Betrieb beendet.

2. Hilfskrafteinheit zum Erzeugen einer Hilfskraft für eine Lenkanlage:
mit einer Hydraulikpumpe (101), welche Hydrauliköl ab führt;
mit einem Hydraulikdruckkanal (102), welcher mit der Abflußseite der Hydraulikpumpe (101) verbunden ist;
mit einem Durchsatzsteuerventil (115), welches im Hy draulikdruckkanal (102) angeordnet ist, wobei das Durch satzsteuerventil (115) den durch den Hydraulikdruckkanal (102) strömenden Hydrauliköldurchsatz entsprechend dem Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe steuert bzw. regelt;
mit ersten und zweiten Abzweigungskanälen (103, 104), welche vom Hydraulikdruckkanal (102) abzweigen;
mit einem Strömungswiderstand (131; 145), welcher im zweiten Abzweigungskanal (104) angeordnet ist;
mit einem Stellzylinder (110), durch welchen die Hilfs kraft auf die Lenkanlage übertragen wird, wobei der Stellzylinder (110) erste und zweite Hydraulikkammern (111, 112) aufweist;
mit einem ersten Steuerventil (107), welches stromab wärts des ersten Abzweigungskanals (103) angeordnet ist, wobei das erste Steuerventil (107) erste, zweite, dritte und vierte Drosselventile (106a, 106b, 106c, 106d) auf weist, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenk drehmoment einer Lenkwelle der Lenkanlage ändern, wobei die ersten und zweiten Drosselventile (106a, 106b) par allel angeordnet und mit dem ersten Abzweigungskanal (103) verbunden sind, das dritte Drosselventil (106c) mit dem ersten Drosselventil (106a) und einem Ablaufka nal (123) verbunden ist sowie das vierte Drosselventil (106d) mit dem zweiten Drosselventil (106b) und dem Ab laufkanal (123) verbunden ist; und
mit einem zweiten Steuerventil (109), welches stromab wärts des zweiten Abzweigungskanals (104) angeordnet ist, wobei das zweite Steuerventil (109) erste, zweite, dritte und vierte Drosselventile (108a, 108b, 108c, 108d) aufweist, welche ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern, wobei die er sten und zweiten Drosselventile (108a, 108b) parallel angeordnet und mit dem zweiten Abzweigungskanal (104) verbunden sind, das dritte Drosselventil (106c) mit dem ersten Drosselventil (106a) und dem Ablaufkanal (123) verbunden ist, das vierte Drosselventil (106d) mit dem zweiten Drosselventil (106b) und dem Ablaufkanal (123) verbunden ist, ein erster Knotenpunkt (113) das mit der ersten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbundene er ste und zweite Drosselventil verbindet, ein zweiter Knotenpunkt (114) das mit der ersten Hydraulikkammer und dem Stellzylinder verbundene erste und zweite Drossel ventil verbindet, sowie die ersten und zweiten Drossel ventile des zweiten Steuerventils vollständig geschlos sen werden, nachdem zumindest ein Drosselventil des er sten Steuerventils vollständig geschlossen ist.

3. Hilfskrafteinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Bypasskanal (52, 53), welcher derart angeordnet ist, daß das Hydrauliköl am Strömungswiderstand vorbei strömt.

4. Hilfskrafteinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Strömungswiderstand eine Öffnung (31) aufweist.

5. Hilfskrafteinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Strömungswiderstand ein Rück schlagventil (145) aufweist, welches eine Strömung des Hydrauliköls von der Hydraulikpumpe (101) zum zweiten Steuerventil (109) ermöglicht und eine Strömung des Hy drauliköls vom zweiten Steuerventil (109) zur Hydraulik pumpe (101) unterbindet.

6. Hilfskrafteinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß jedes Drosselventil (106) des ersten Steuerventils (107) eine mittig offene Bauweise aufweist sowie jedes Drosselventil (108) des zweiten Steuerventils (109) entweder eine mittig offene oder mittig geschlossene Bauweise aufweist.

7. Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die vier Drosselventile (106a, 106b, 106c, 106d) des ersten Steuerventils (107) sowie die vier Drosselventile (108a, 108b, 108c, 108d) des zweiten Steuerventils (109) zu einer vierseitigen Brückenschaltung angeordnet sind.

8. Hilfskrafteinheit zum Erzeugen einer Hilfskraft für eine Lenkanlage:
mit einer Hydraulikpumpe (201), welche Hydrauliköl ab führt;
mit einem Hydraulikdruckkanal (202), welcher mit der Abflußseite der Hydraulikpumpe (201) verbunden ist;
mit einem Durchsatzsteuerventil (215), welches im Hy draulikdruckkanal (202) angeordnet ist, wobei das Durch satzsteuerventil (215) den durch den Hydraulikdruckkanal strömenden Hydrauliköldurchsatz entsprechend dem Hydrau likdruck der Hydraulikpumpe steuert bzw. regelt;
mit ersten und zweiten Abzweigungskanälen (203, 204), welche vom Hydraulikdruckkanal (202) abzweigen;
mit einem ersten Steuerventil (207), welches erste, zweite, dritte und vierte Drosselventile (206a, 206b, 206c, 206d) aufweist, die ihren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment einer Lenkwelle der Lenkanlage än dert, wobei die ersten und zweiten Drosselventile (206a, 206b) in Reihe im ersten Abzweigungskanal (203) und die dritten und vierten Drosselventile (206c, 206d) in Reihe im zweiten Abzweigungskanal (204) angeordnet sind;
mit einem Verbindungskanal (208), welcher den ersten Ab zweigungskanal (203) zwischen den ersten und zweiten Drosselventilen (206a, 206b) des ersten Steuerventils (207) mit dem zweiten Abzweigungskanal (204) zwischen den dritten und vierten Drosselventilen (206c, 206d) des ersten Steuerventils (207) verbindet;
mit einem im Verbindungskanal (208) angeordneten Strömungswiderstandselement (231; 245);
mit einem Stellzylinder (205), durch welchen Hilfskraft auf die Lenkanlage übertragen wird, wobei der Stellzy linder (205) eine erste Hydraulikkammer (205a), welche mit dem ersten Abzweigungskanal stromabwärts des zweiten Drosselventils des ersten Steuerventils verbunden ist, sowie eine zweite Hydraulikkammer (205b) aufweist, wel che mit dem zweiten Abzweigungskanal stromabwärts des vierten Drosselventils des ersten Steuerventils ver bunden ist;
mit einem ersten Ablaufkanal (210), welcher mit der er sten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbunden ist;
mit einem zweiten Ablaufkanal (211), welcher mit der zweiten Hydraulikkammer des Stellzylinders verbunden ist; und
mit einem zweiten Steuerventil (214), welches erste und zweite Drosselventile (213a, 213b) aufweist, welche ih ren Drosselgrad entsprechend dem Lenkdrehmoment der Lenkwelle ändern, wobei das erste Drosselventil (213a) im ersten Ablaßkanal und das zweite Drosselventil im zweiten Ablaßkanal angeordnet sind, welcher zwischen dem zweiten Abzweigungskanal und dem Ablaufkanal positio niert ist, sowie die ersten und zweiten Drosselventile des zweiten Steuerventils vollständig geschlossen wer den, nachdem zumindest ein Drosselventil des ersten Steuerventils vollständig geschlossen ist.

9. Hilfskrafteinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß das Strömungswiderstandselement eine Öffnung (231) aufweist.

10. Hilfskrafteinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß das Strömungswiderstandselement ein Rückschlag ventil (245) aufweist, welches eine Hydrauliköl-Strömung von der Hydraulikpumpe (201) zum zweiten Steuerventil (214) ermöglicht und eine Hydrauliköl-Strömung vom zwei ten Steuerventil (214) zur Hydraulikpumpe (201) verhin dert.