DE2134348A1

DE2134348A1 - Lenkkraftverstärkungseinrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2134348A1
Application number: DE19712134348
Authority: DE
Inventors: Osamu; Kimoto Youichi; Tokio; Sakano Toyoshi Aichi; Hirao (Japan). P
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE2134348C3; GB1352359A; JPS4929652B1; DE2134348B2; US3757886A; FR2100355A5

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATB NTANWA1.TB D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Mitsubishi «lidosha Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

Lenkkraftverstärkungseinriehtung für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der Arbeitsphase einer Lenkkraftverstärkungseinriohtung für Fahrzeuge.

In einem mit einer bekannten Lenkkraft-verstärkungseinrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeug erfolgt die eigentliche Steuerung des Fahrzeugkörpers in bezug auf die Lenktätigkeit des Fahrers mit einer gewissen Zeitverzögerung. Mit anderen Worten hinkt bei einem mit einer solchen Lenkkraftverstärkungseinrichtung ausgerüsteten Fahrzeug die

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Neigung der Pahrzeuglängsachse hinter dem Lenkradaus-•schlag im allgemeinen um einen Phasenwinkel von 9o nach. Die seitliche Verschiebung des Fahrzeuges findet im allgemeinen mit einer Phasenverzögerung von mehr als l8o in bezug auf den Lenkradausschlag statt. Aus diesem Grunde muß, um ein Fahrzeug um ein Hindernis zu steuern und um nach Passieren des Hindernisses die korrekte Fahrtrichtung wieder einzunehmen, das Steuerrad schon in der entgegengesetzten Richtung eingeschlagen werden, sobald das Fahrzeug neben das Hindernis vorgerückt ist. Es besteht daher die Gefähr, daß der Fahrer bei der korrekten Steuerung eines mit hoher Geschwindigkeit sichbewegenden Fahrzeuges einen Fehler macht und daraus ein Verkehrsunfall entstehen kann.

Die wesentliche Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Fehler konventioneller Lenkkraftverstärkungseinrichtungen zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine bekannte Lenkkraftverstärkungseinrichtung eine von der Steuereinrichtung angetriebene Pumpe enthält, die bei ihrer sukzessiven Verdrehung von einer Winkelstellung zu einer anderen über einen vorgegebenen Winkel eine bestimmte Menge hydraulischer Flüssigkeit abgibt, wobei ein erstes Steuerventil vorgesehen ist, das über eine Leitung mit der Pumpe verbunden ist, und ein relativ zum Ventilgehäuse bewegliches Ventilelement enthält, daß im Ventilgehäuse zwei Kammern angeordnet sind, die miteinian-

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der durch eine Bohrung verbunden sind, daß Federn auf das Ventilelement wirken, um dasselbe in einer neutralen Mittelstellung zu halten, wobei das Gleichgewicht zwischen der Kraft der Federn und dem zwischen den beiden Kammern infolge der von der Pumpe gelieferten hydraulischen Flüssigkeit erzeugten Differentialdruck ausgenutzt wird, um eine der Winke!geschwindigkeit der verdrehten Steuereinrichtung proportionale Ausgangsgröße zu erhalten, daß ein zweites Steuerventil angeordnet ist, das ein von der Steuereinrichtung angetriebenes und relativ zum Ventilgehäuse bewegliches Ventilelement enthält, um eine zweite zur Winkelstellung der Steuereinrichtung proportionale Ausgangsgröße zu erhalten, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die beiden Ausgangsgrößen gleichzeitig einem Verstellglied" zur Radsteuerung zuführen.

Nach der Erfindung sind die beiden Steuerventile so angeordnet, daß sie unabhängig voneinander auf die Wirkelgeschwindigkeit bzw. die Winkelstellung der Steuereinrichtung ansprechen. Die beiden Steuerventile brauchen nicht miteinander verbunden zu sein, was zu einem Steuerventil von unerwünscht großen Ausmaßen führen würde. Die geringe Größe und das geringe Gewicht dieser Steuerventile sind für den Einbau in ein Fahrzeug, in dem der zum Einbau einer hydraulischen Ausrüstung zur Verfügung stehende Raum besonders begrenzt ist, erwünschenswert. Darüber hinaus kann eines dieser beiden Steuerventile ein Schieberventil sein, während das andere ein Drehventil oder irgendein anderer Ventiltyp sein mag oder beide können vom gleichen Typ sein, wenn dies erforderlich erscheint. Dies beinhaltet eine erwünschenswerte Anpassungsfähigkeit· der Einrichtung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse. Darüber hinaus kann ein Steuerventil, das auf die Winkelgeschwindigkeit der gedrehten Steuereinrichtung anspricht,

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in einfacher Weise zu einer bestehenden Lenkkraftverstarkungseinrichtung hinzugefügt werden, um die erfindungsgemäße Verbesserung zu erhalten. Die technischen Vorteile der Erfindung können somit erhalten werden, ohne in irgendeiner Weise nachteilig die Wirkungsweise und die Betriebssicherheit des bestehenden Systemes zu beeinflussen.

Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen;

Fig. 1 graphisch den Zusammenhang zwischen der Richtung der Vorwärtsbewegung, der seitlichen Verschiebung und der Neigung der Fahrzeuglängsachse in bezug auf die Vorwärtsbewegung in x-Richtung;

Fig. 2 graphisch den Zusammenhang zwischen dem Winkel des Lenkradausschlages, dem tatsächlichen Steuerwinkel, dem Neigungswinkel der Fahrzeuglängsachse und der seitlichen Verschiebung;

Fig. 3 schematisch die Anordnung einer bekannten Lenkkraf tverstarkungseinrichtung in getrennter Bauweise;

Fig. 4 einen vergrößerten Längsschnitt des Aufbaues eines Steuerventiles gemäß Fig. j5;

Fig. 5 schematisch die Anordnung einer bekannten Lenkkraf tverstarkungseinrichtung in integrierter ■- Bauweise;

Fig. 6 einen vergrößerten Längsschnitt des Aufbaues eines Steuerventiles gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen Ausschnitt l'ängs der Schnittlinie VII-VII nach Fig. 6;

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Fig. 8 schematisch die Anordnung der Erfindung in einer Lenkkraftverstärkungseinrichtung in integrierter Bauweise nach Fig. J5;

Fig. 9 einen Längsschnitt des Aufbaues eines Steuerventiles nach Fig. 8;

Fig. 10 schematisch die Anordnung der Erfindung in einer Lenkkraftverstärkungseinrichtung in integrierter Bauweise nach Fig. 5 J

Fig. 11 einen vergrößerten Längsschnitt des Aufbaues eines Steuerventiles nach Fig. 10;

Fig. 12 einen Ausschnitt längs der Schnittlinie XII-XII nach Fig. 11. ·

Bevor auf die Erfindung näher eingegangen wird, sollen im folgenden zunächst zwei Arten von bekannten Lenkkraftverstärkungseinrichtungen beschrieben werden,um die erfindungsgemäßen Verbesserungen deutlicher hervortreten zu lassen.

Fig. 5 zeigt eine bekannte Lenkkraftverstärkungseinrichtung in getrennter Bauweise. Ein Lenkgetriebe 912 ist am Fahrzeugrahmen 910 befestigt und wird von einem Lenkrad 914 über die Lenksäule 916 betätigt. Mit dem Abtrieb des Lenkgetriebes 912 ist ein Lenkstockhebel 918 verbunden, der an seinem freien Ende auf ein Steuerventil 922 wirkt. Das Gehäuse des Steuerventiles 922 steht mit einem Übertragungsorgan 920 in Verbindung, das in der dargestellten Weise an den Spurstangen 928 angeordnet ist. Die Vorderräder 924 werden von Achsschenkelbolzen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, getragen und sind über die Lenkhebel 926 mit den Spurstangen 928 so verbunden, daß sie um die Achsschenkelbolzen schwenkbar sind. Eine Pumpe 9J54 pumpt hydraulische Flüssig-

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keit aus einem Sammelbehälter zum Steuerventil 922, und von hier mittels einer entsprechenden Leitung zu einem Verstellglied 932, das an einem Ende schwenkbar am Fahrzeugrahmen 910 und am anderen Ende am Übertragungsorgan 920 durch Bolzengelenke befestigt ist.

Eine Verdrehung des Lenkrades 914 führt zu einer entsprechenden Bewegung der Lenksäule 916,des Lenkgetriebes 912 und des Lenkstockhebels 9I8· Die Bewegung des Lenkstockhebels 918 bewirkt eine Verstellung des Ventilschiebers des Steuerventiles 922, so daß die von der Pumpe 934 gelieferte, unter Druck stehende Flüssigkeit durch das Steuerventil 922 hindurchtreten und das Verstellglied 932 betätigen kann. Dessen Verstellbewegungen werden auf das Übertragungsorgan 920 zur Steuerung der Vorderräder 924 weitergeleitet.

Fig. 4 zeigt im Detail den Aufbau des Steuerventiles 922 in einer bekannten Lenkkraftvers tärkungse.inrichtung in getrennter Bauweise gemäß Fig. 3· Nach Fig. 4 ist ein Ende des Übertragungsorganes 920 mit einem Gewinde versehen, so daß mit einem Ende eines Außengehäuses 94o,das mit dem Ventilgehäuse 941 fest verbunden ist, eine Schraubverbindung hergestellt werden kann. In das dem Außengehäuse 940 abgewandte Ende des Ventil-

der gehäuses 9²H wird ein Gewindestopfen /ills Anschlag für eine der Federn 955 dient, eingeschraubt. Eine Schutzkappe 944, die von dem Übertragungsorgan 920 gehalten wird, ist im Außengehäuse 940 angeordnet. Die Teile 940, 941 und 942 bewegen sich gleichartig mit dem Übertragungsorgan 920. Der Lenkstockhebel 918 ist mit einem Kugelzapfen 948 verbunden, dessen kugelförmiger Teil innerhalb eines Innenzylinders 945 sitzt und von zwei Kugelschalen 946 gehalten wird. Auf ein /der Kugelschalen

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drückt eine Feder 9^7* so daß der kugelförmige Teil des Kugelzapfens 9^8 fest von den beiden Kugelschalen 946 gehalten wird. Ein Ventilschieberschaft 950 ist in axialer Richtung zusammen mit dem Lenkstockhebel 918*dem Innenzylinder 945, den Kugelschalen 946, der Feder 947 und dem Kugelzapfen 948 gleitend beweglich. In der Kammer 959, im Ventilgehäuse 941 ist ein Anschlag 952 auf dem Ventilschieberschaft 950 befestigt. Auf die beiden Stirnseiten des Anschlages 952 drücken Federn 955* die somit den Anschlag als auch den Ventilschieberschaft 950 in bezug auf das Ventilgehäuse 941 in einer neutralen Mittelstellung halten. Mit dem Verstellglied 932 stehen Kanäle 96O und 96l, mit der Pumpe 934 ein Kanal I

9β2 und mit dem Sammelbehälter ein Kanal 963 in Verbindung. Der Raum 956 im Außengehäuse 940 erlaubt eine gleitende Bewegung des Innenzylinders 9^5 und wird mit einem Schmiermittel z.B. Fett zum Zwecke einer reibungsarmen Bewegung des Innenzylinders ausgefüllt. Die Räume 968 und 969 im Ventilgehäuse 941 erlauben eine gleitende Bewegung des Ventilschiebers, der mit dem Ventilschieberschaft 950 fest verbunden ist.

Durch die Bewegung des Lenkstockhebels QlQ wird der Ventilschieber-schaft 950 relativ zum Ventilgehäuse 941 verschoben und so eine Änderung des Flusses der hydrau- g lischen Flüssigkeit durch das Steuerventil 922 bewirkt. Die an den Kanal 962 von der Pumpe 934 gelieferte,unter Druck stehende Flüssigkeit tritt aus einer der Kanäle 960 und 961 aus und wird je nach der relativen Verschiebung des Ventilschieberschaftes 950 und des Ventilgehäuses 941 zu dem Verstellglied 932 geleitet. Die aus dem Verstellglied 932 austretende,unter Druck stehende Flüssigkeit wird dem Sammelbehälter über den äußeren Kanal 96I

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oder 960 und durch den Kanal 963 zugeführt. In der neutralen Stellung des VentiIschieberschaftes 950 relativ zum Ventilgehäuse 9^1 strömt die unter Druck stehende Flüssigkeit, die zum Kanal 9^2 von der Pumpe 93^ gepumpt wird, unmittelbar zum Sammelbehälter über den Kanal 963 zurück und wird nicht zu den Kanälen 960 und 96I geleitet.

In Fig. 5 ist eine bekannte Lenkkraftverstärkungseinrichtung in integrierter Bauweise dargestellt. Ein Lenkgetriebe 912a ist. am Fahrzeugrahmen, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, befestigt und steht mit einer Lenksäule 916a,, die an einem Ende ein Lenkrad 914 trägt, in Verbindung. Am Abtrieb des Lenkgetriebes 912a ist der Lenkstockhebel angebracht, auf den das von einem Verstellglied im Lenkgetriebe 912a verstärkte Drehmoment übertragen und auf das mit dem freien Ende des Lenkstockhebels 918 verbundene Übertragungsorgan 92o weitergeleitet wird. Die Vorderräder v/erden von Achsschenkelbolzen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, getragen und sind über Lenkh&el mit den Spurstangen 928 so verbunden, daß die Vorderräder um die Achsschenkelbolzen schwenkbar sind. Eine Pumpe 93^- pumpt hydraulische Flüssigkeit aus einem Sammelbehälter über eine entsprechende Leitung zu einem Steuerventil im Lenkgetriebe 912a.

Die Verdrehung des Lenkrades 914 und der Lenksäule 916a bewirkt eine ensprechende Verschiebung des Ventilteiles des Steuerventiles im Lenkgetriebe 912a, so daß die von der Pumpe 934 gelieferte, unter Druck stehende Flüssigkeit durch das Steuerventil im Lenkgetriebe 912a hindurchtreten und das Verstellglied für den Lenkstockhebel 918 in Betätigung setzen kann, um die Vorderräder 924 zu steuern.

Fig. 6 zeigt im Detail den Aufbau des Lenkgetriebes 912a

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gemäß Pig. 5. Nach Pig. 6 bezieht sich der Bereich CV auf das Steuerventil entsprechend dem Steuerventil 922 nach Pig. 3 und 4. In diesem Pail jedoch ist das Steuerventil in Form eines Drehventiles ausgeführt. Der Bereich CA bezieht sich auf das Verstellglied entsprechend dem Verstellglied 932 nach Pig. 3. Die Hohlwelle 88o des Verstellgliedes ist an einem Wellenfortsatz mit einem Gewinde versehen, so daß mit der Mutter 88l eine Schraubverbindung . hergestellt werden kann. Die Hohlwelle 88o des Verstellgliedes ist in Form eines Drehventilgehäuses ausgebildet. Die Mutter 881, die als Kolben des Verstellgliedes CA wirkt, führt, axial gerichtete Bewegungen bei der Verdrehung der Hohlwelle 88o des Verstellgliedes aus und bewirkt damit eine hin- und hergehende Bewegung des Lenkstockhebels 918, der mit der Mutter über eine Ritzelwelle 819 verbunden ist, die mit der Mutter 88I in Verbindung steht. Das Gehäuse 84o des Lenkbetriebes 912a ist am Fahrzeugrahmen befestigt. Auf einem Endteil der Lenksäule 9l6a, das einen vergrößerten Durchmesser besitzt, ist ein Rotor 851 angebracht, der innerhalb des Drehventilgehäuses drehbar ist und so eine Ventilsteuerung ausführen kann. Ein Torsionsstab 855 ist am Ende der Lenksäule 9l6a und an der innenliegenden Stirnfläche der Hohlwelle 880 des Verstellgliedes mit Auswerferbolzen befestigt, und dient zur Einhaltung einer neutral-en Mittelstellung zwischen der Lenksäule 9l6a und der Hohlwelle 880 des Verstellgliedes. Mit den Flüssigkeitskammern 882 und 883 des Verstellgliedes CA stehen Kanäle 86o und 861, mit der Pumpe 934 Kanäle 862 und mit dem Sammelbehälter die Kanäle 863 in Verbindung.

VJird der Rotor 85I relativ zur Hohlwelle 880 des Verstellgliedes gedreht, so wird der Fluß der hydraulischen Flüssigkeit durch das Drehventil CV verändert. Die zu den Kanälen 862 von der Pumpe 934 gelieferte, unter Druck stehende Flüssigkeit wird je nach Stellung des Rotors 851 in die

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Flüssigkeitskammer 882 des Verstellgliedes über den Kanal 86O oder in die Flüssigkeitskammer 883 des Verstellgliedes über den Kanal 861 geleitet. Die aus eine der Kammern 883 oder 882 des Vers'tellgliedes austretende unter Druck stehende Flüssigkeit wird über,den äußeren Kanal 861 oder 86O und durch die Kanäle 863 zum Sammelbehälter zurückgeleitet. In der neutralen Stellung des Rotors 85I relativ zur Hohlwelle 880 des Verstellgliedes strömt die unter Druck stehende Flüssigkeit, die zu den Kanälen 862 von der Pumpe 93^ gefördert wird, unmittelbar zum Sammelbehälter über die Kanäle 863 zurück und wird nicht zu den Kanälen 86O und 86I geleitet.

Fig. 8 zeigt eine neue und verbesserte Anordnung gemäß der Erfindung, bei der die erfindungsgemäße Einrichtung in eine bekannte Lenkkraftverstärkungseinrichtung entsprechend Fig. 3 eingefügt worden ist. In Fig. 8 werden für gleiche Teile,, die in Fig. 3 erscheinen, gleiche Bezugszahlen verwendet.

Die erfindungsgemäße Verbesserung der Lenkkraftverstärkungseinrichtung nach Fig. 3 betrifft die zusätzliche Anordnung einer Pumpe 114, die von der Lenksäule 916 durch das Getriebe 110 und 112 angetrieben wird und die mit einem Steuerventil 22b über eine entsprechende Leitung verbunden ist. Ebenfalls mit dem Steuerventil 22b ist eine weitere Pumpe 3^b durch eine entsprechende Leitung verbunden.

Eine Verdrehung des Lenkrades 9*4 und der Lenksäule 916 bewirkt über das Lenkgetriebe 912 eine entsprechende Bewegung des Lenkstockhebels 9I8. Die Bewegung des Lenkstockhebels 918 führt zu einer entsprechenden Verschiebung des Ventilsohiebers des Steuerventiles 922, so daß die

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von der Pumpe 934 gelieferte unter Druck stehende Flüssigkeit durch das Steuerventil 922 hindurchtreten kann und das Verstellglied 932 beaufschlagt. Darüber hinaus wird die unter Druck stehende Flüssigkeit, die von der Pumpe 114 geliefert wird, zum Steuerventil 22b geleitet und bewirkt eine Verschiebung des Ventilschiebers in einer Art und Weise, die später näher beschrieben werden wird. Die Verschiebung des Ventilschiebers hat zur Folge, daß die Flüssigkeit, die von der Pumpe 34b geliefert wird, durch das Steuerventil 22b hindurchtreten und dem Verstellglied 932 zugeführt werden kann. Die Stellbewegung des Verstellgliedes 932 als Folge der von den Steuerventilen 922 und 22b abgegebenen Druckflüssigkeit wird auf { das Übertragungsorgan 920 zur Steuerung der Vorderräder 924 weitergeleitet.

Fig. 9 zeigt im Detail den Aufbau des Steuerventiles 22b nach der Erfindung. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, ist ein Ventilschieber 51b, der eine zentrale Durchlaßöffnung für die Flüssigkeit besitzt, relativ zum Ventilgehäuse 4lb beweglich und steht an seinen Stirnflächen mit den Scheiben 53b in Verbindung. Diese Scheiben53b h£te$&ine zentrale öffnung, die mit der Durchlaß öffnung der Flüssigkeit des Ventilschiebers 51b, wie dargestellt , zusammenwirkt. Im Ventilgehäuse 4lb sind Flüssigkeits-

kammern 57b und 58b angeordnet, und innerhalb dieser ■

Kammern befinden sich Federn 54b gleicher Steifigkeit, die dazu dienen, den Ventilschieber 51b relativ zum Ventilgehäuse 4lb in einer neutralen Mittelstellung zu halten. Mit dem Verstellglied 932 stehen Kanäle 60b und 6lb und mit der Pumpe 34b ein Kanal 62 b in Verbindung . Eine Bohrung 70b ist in der zentralen Durchlaßöffnung der Flüssigkeit im Ventilschieber 51b vorgesehen, so daß hierdurch zwischen den Kammern 57b und 58b ein Differential-

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- 12 druck erzeugt werden kann.

Bei Betrieb ist der Ventilschieber 51b relativ zum Ventilgehäuse 4lb beweglich, so daß der Fluß der hydraulischen Flüssigkeit durch das Steuerventil 22b verändert wird. Folgich kann je nach relativer Verschiebung des Ventilschiebers 51b und des Ventilgehäuses 4lb die unter Druck stehende,von der Pumpe 34 an den Kanal 62b beförderte Flüssigkeit von einem der Kanäle 60b und 6lb abgegeben werden und an das Verstellglied 932 weitergeleitet werden. Die aus dem Verstellglied 932 austretende, unter Druck stehende Flüssigkeit wird zum Sammelbehälter über den äußeren Kanal 6Ib oder 60b und durch den Kanal 63b geleitet. In der neutralen Stellung des Ventilschiebers 51b relativ zum Ventilgehäuse 4lb strömt die unter Druck stehende Flüssigkeit, die von der Pumpe 34b an Kanal 62b geleitet wird, unmittelbar zum Sammelbehälter durch den Kanal 63b zurück und strömt nicht durch die Kanäle 60b und 6Ib.

Die Pumpe 114, die von der Lenksäule 916 angetrieben wird, gibt eine bestimmte unter Druck stehende Flüssigkeitsmenge, ab, wenn das Lenkrad 914 sukzessive von einer Winkelstellung zur anderen über einen vorgegebenen Winkel gedreht wird. Folglich ist die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, die von der Pumpe 114 abgegeben wird, proportional zur Winkelgeschwindigkeit, mit der das Steuerrad 914 gedreht wird. Die Bohrung 70b

en ,
erzeugt ein/zur Geschwindigkeit 3Le.. durchströmenden Flüssigkeit proportionalen Differentialdruck. Da die Federn 54b, die zur Einhaltung einer neutralen Mittelstellung des Ventilschiebers 4lb in bezug auf das Ventilgehäuse 4lb dienen, eine gleiche Federkraft besitzen, wird der Ventilschieber 51b um einen dem Differentialdruck längs der Bohrung 70b entsprechenden Betrag.verschoben. Folglich ist die Verschiebung des Ventil-

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Schiebers 51b proportional zur Winkelgeschwindigkeit _t mit der das Lenkrad 914 gedreht wird. Sofern v.on der Pumpe 114 keine Flüssigkeit abgegeben wird, tritt keine Verschiebung des Ventilschiebers 51b infolge der die Mittelstellung einhaltenden Wirkung der Federn 5^t> auf.

Fig. 10 zeigt eine neue und verbesserte Anordnung gemäß der Erfindung, intiem die erfindungsgemäße Einrichtung in eine bekannte Lenkkraftverstärkungseinrichtung in integrierter Bauweise nach Fig. 5 eingebaut worden ist. In Fig. 10 werden für gleiche Teile, die in Fig. 5 erscheinen, gleiche Bezugszahlen verwendet. · \

Die erfindungsgemäße Verbesserung der Lenkkraftverstärkungseinrichtung naoh Fig. 5 betrifft die zusätzliche Anordnung einer Pumpe 114, die von der Lenksäule 9l6b über ein Getriebe 110 und 112 angetrieben wird und die mit einem Steuerventil 122b über eine entsprechende Leitung verbunden ist. Mit dem Steuerventil 122b ist eine weitere Pumpe 34b verbunden.

Eine Verdrehung des Lenkrades 914 und damit der Lenksäule 916b bewirkt eine entsprechende Verdrehung eines Ventilelementes des Steuerventiles im Lenkge- *

triebe 912b, so daß die unter Druck stehende,von der ■

Pumpe 93^ gelieferte Flüssigkeit durch das Steuerventil im Lenkgetriebe 912b hindurchtreten und dem Verstellglied im Lenkgetriebe 912b zugeführt werden kann. Unter Druck stehende Flüssigkeit wird ebenfalls von der Pumpe 114 zum Steuerventil 122b befördert. Dies bewirkt eine Verdrehung des Ventilelementes des Steuerventiles 122b nach einer Art, die später beschrieben werden wird und hat zur Folge, daß die Flüssigkeit, die von der Pumpe yvo geliefert wird, durch das Steuerventil 122b hindurchtreten und dem Verstellglied im Lenkgetriebe

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912b zugeführt werden kann. Die Stellbewegimg des Verstellgliedes als Folge dieser Eingangsgrößen wird auf den Lenkstockhebel 918 und damit auf die Vorderräder 924 übertragen.

Fig. 11 und 12 zeigen im.Detail den Aufbau des Steuerventiles 122b in der erfindungsgemäßen Einrichtung. Wie in Fig. 11 und 12 dargestellt ist, enthält das Steuerventil 122b einen Rotor 151b, der innerhalb eines Drehventilgehäuses l80b drehbar ist und so eine Ventiltätigkeit ausüben kann. Ferner enthält das Steuerventil 122b Scheiben 153b, die eine zentrale Öffnung besitzen und auf die Federn 154b gleicher Steifigkeit wirken, die dazu dienen, daß der Rotor 151b in bezug auf das Drehventilgehäuse l80b eine neutrale Mittelstellung einhält. Mit den Flüssigkeitskammern 882 und 883 (Fig. 6) des Verstellgliedes im Lenkgetriebe 912b stehen Kanäle l60b und l6lb und mit der Pumpe 54b die Kanäle 162b in Verbindung. Ferner sind die Kanäle 165b mit dem Sammelbehälter und die Kanäle 164b und 165b mit der Pumpe 114 und mit den entsprechenden Flüssigkeitskammern 157b und 158b verbunden. Eine Bohrung 170b ist zwischen dem Drehventilgehäuse l80b und dem Rotor 151b vorgesehen, um einen Differentialdruck zu erzeugen.

Der Rotor 151b ist relativ zum Drehventilgehäuse l80b drehbar, so daß der Fluß der hydraulischen Flüssigkeit durch das Steuerventil 122b verändert werden kann. Die unter Druck stehende Flüssigkeit, die zu den Kanälen 162b von der Pumpe J>kb gefördert wird, wird je nach Drehstellung des Rotors 151b in die Flüssigkeitskammer 882 (Fig. 6) des Verstellgliedes über den Kanal l60b oder in die Flüssigkeitskammer 883 (Fig. 6) des Verstellgliedes über den Kanal 16Ib geleitet. Die aus der äußeren Kammer 883 oder 882 des Verstellgliedes austretende Flüssigkeit wird über den äußeren Kanal l6lb oder löOb und über die Kanäle 16^b zum Sammelbehälter zurückgeleitet.

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In der neutralen Stellung des Rotors 151b relativ zum Drehventilgehäuse l80b strömt die unter Druck stehende Flüssigkeit, die an die Kanäle 162b von der Pumpe J>hb gefördert wird, unmittelbar zum Sammelbehälter über die Kanäle I6j5b zurück und gelangt nicht an die Kanäle l60b und 16Ib.

Die von der Lenksäule 116b angetriebene Pumpe 114 gibt eine bestimmte Menge unter Druck stehender Flüssigkeit ab, wenn das Lenkrad sukzessive von einer Winkelstellung zur anderen über einen vorgegebenen Winkel gedreht wird. Aus diesem Grunde ist die Strömungsgeschwindigkeit der von der Pumpe 114 abgegebenen Flüssigkeit f proportional zur Winkelgeschwindigkeit des verdrehten Lenkrades 914. Die Bohrung 170b erzeugt einen Differentialdruck,der proportional zir Strömungsgeschwindigkeit der sie durchfließenden Flüssigkeit ist. Da die Federn, die zur Einhaltung einer Mittelstellung des Rotors 151b relativ zum Drehventilgehäuse l80b dienen, eine gleiche Federsteifigkeit besitzen, wird der Rotor 151b um einen dem Differentialdruck längs der Bohrung entsprechenden Betrag verschoben. Folglich ist die Verdrehung des Rotors 151b proportional zur Winkelgeschwindigkeitj mit der das Lenkrad 914 gedreht wird. Falls von der Pumpe 114 keine Flüssigkeit abgegeben g wird, entsteht keine Veränderung in der Winkellage des Rotors 151b infolge der die Mittelstellung einhaltenden Wirkung der Federn 154b.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen gemäß Fig. 8 und Fig. 10 bringen folgende Vorteile.

Erstens bewirkt die Einrichtung . der Steuer-

die
ventile 22b bzw. 122b, die/beschriebene Steuerfunktion besitzen, daß die Eingangsgrößen zu den betreffenden

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Verstellgliedern sich aus der Summe der Einflußgrüßen zusammensetzt, die zur Winkelgc3schw:fndigkeit und :⁷,ur Winkelstellung des verdrehten Steuerrades 91^ proportional sind, so daß das Übertragungsorgan 920 und damit die Vorderräder 924 entsprechend beeinflußt werden. Zweitens wird ein Phasenvorlaufeffekt erzielt, da die zur Winkelgeschwindigkeit proportionale Verschiebung der Ventil elemente um 90° in Bezug zu der zur Winkelstellung proportionalen Verschiebung der Ventilelemente voreilt. Drittens ist die getrennte Anordnung eines ersten und eines zweiten Steuerventiles im Hinblick auf die konstruktive Auslegung vorteilhaft. In einer Lenkkraftverstärkungseinriehtung für Fahrzeuge ist der zum Einbau einer hydraulischen Ausrüstung zur Verfügung stehend Raum im allgemeinen sehr begrenzt und eine Beschränkung in Größe und Gewicht der hydraulischen Ausrüstung ist somit ein wesentlicher Konstruktionsgesichtspunkt. Nach der erfindungsgemäßen Einrichtung kann das zweite Steuerventil, das einezur Winkelgeschwindigkeit des gedrehten Steuerrades proportionale Ausgangsgröße abgibt, undabhängig vom ersten Steuerventil angeordnet werden, wobei diese beiden Ventile nicht miteinander verbunden zu sein brauchen, was zu einem Steuerventil von unerwünscht großen Ausmaßen führte. Dabei kann das zweite Steuerventil an jeder beliebigen Stelle des Fahrzeugrahmens angeordnet sein. Dies beudeutet einen Vorteil in bezug auf die konstruktive Freizügigkeit. Zusätzlich zu den oben erwähnten Gesic; !,spunkten kann der Typ des zweiten Steuerventiles sich vom Typ des in bekannten Einrichtungen verwendeten ersten unterscheiden, d.h. beim zweiten Steuerventil kann er, sich um irgendeinen Schieber-oder Drehventiltyp hanueln. Neben der hohen Anpassungsfähigkeit dieses Systemes sind insbesondere die Möglichkeit der Standa^isierung von Teilen, der Verbesserungen in der Betriebssicherheit und der

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Senkung der Kosten bei Massenfertigung als wesentliche Kriterien zu nennen. Viertens brauchen das zweite Ventil, die Pumpen, die Leitungen und andere erforderliche Einrichtungen lediglich zu einer bestehenden Lenkkraftverstärkungseinrichtung hinzugefügt zu werden, um das neue und verbesserte System entsprechend der Erfindung zu erhalten. Dabei vrird die Wirkungsweise einer bestehenden Lenkkraftverstärkungseinrichtung in keiner Weise nachteilig beeinflußt und die Betriebssicherheit der Einrichtung beibehalten.

Obschon Fig. 8 sich auf ein Steuerventil 22b des

geradlinig gleitenden Typs bezieht, so daß es bequem ™

in eineLenkkraftverstärkungseinrichtung in getrennter Bauweise eingebaut werden kann, kann dieses Steuerventil durch das Drehsteuerventil 122b entsprechend Pig.12 ersetzt v/erden. In ähnlicher Weise kann das Drehsteuerventil 122b, das in die Lenkkraftverstärkungseinrichtung in integrierter Bauweise gemäß Fig. 10 eingebaut ist, durch das Steuerventil 22b des geradlinig gleitenden Types entsprechend Fig. 9 ersetzt werden.

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Claims

Pa tent ans prüche

Jl, Vorrichtung zur Verbesserung der Arbeitsphase einer

·■ Lenkkraftverstärkungseinrichtung für Fahrzeuge, dadurch \ 7
ge kennzeichnet, daß dieselbe eine von der Steuereinrichtung angetriebene Pumpe (114) enthält, die bei ihrer sukzessiven Verdrehung von einer Winkelstellung zu einer anderen über einen vorgegebenen Winkel eine bestimmte Menge hydraulischer Flüssigkeit abgibt, wobei ein erstes Steuerventil (22b, 122b) vorgesehen ist, das über eine Leitung mit der Pumpe verbunden ist, und ein relativ zum Ventilgehäuse bewegliches Ventilelement (51b, 151b) enthält, daß im Ventilgehäuse zwei Kammern (57b, 58b, 157b, 158b) angeordnet sind, die miteinander durch eine Bohrung (70b, 170b) verbunden sind, daß Federn (54b, 154b) auf das Ventilelement (51b, 151b) wirken, um dasselbe in einer neutralen Mittelstellung zu halten, wobei das Gleichgewicht zwischen der Kraft der Federn und dem zwischen den beiden Kammern infolge der von der Pumpe gelieferten hydraulischen Flüssigkeit erzeugten Differentialdruck, ausgenutzt wird, um eine der Winkelgeschwindigkeit der verdrehten Steuereinrichtung proportionale Ausgangsgröße zu erhalten, daß ein zweites Steuerventil angeordnet ist, das ein von der Steuereinrichtung angetriebenes und relativ zum Ventilgehäuse bewegliches Ventilelement enthält, um eine zweite zur Winkelstellung der Steuereinrichtung proportionale Ausgangsgröße zu erhalten, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die beiden Ausgangsgrößen gleichzeitig einem Verstellglied zur Radsteuerung zuführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkraftverstärkungseinrichtung aus getrennten Bauteilen besteht.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkraftverstärkungseinrichtung aus integrierten Bauteilen besteht.

¹I. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil ein Schieberventil ist.

5· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis J>, dadurch g e kennzeichnet, daß das erste Steuerventil ein Drehventil ist.

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