DE2234718A1

DE2234718A1 - Hydraulikdruck-steuerventil fuer servolenkungen

Info

Publication number: DE2234718A1
Application number: DE19722234718
Authority: DE
Inventors: Naohiko Inoue
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-07-15
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1973-02-15
Also published as: DE2234718C3; JPS5125072Y2; GB1392079A; DE2234718B2; JPS4819892U; FR2146032A5

Description

PATENTANWALTSBÜRO HOMSEN - TlEDTKE " BüHLSNG

TEL. (0811) 530211 TELEX: 5-24 303 topat 2234718

PATENTANWÄLTE

MUnchen: Frankfurt/M.: Dipl.-Chem.Dr.D.Thomsen Dipl.-Ing. W. Welnkauff Dipl.-Ing. H. Tiedtke (Fuchshohl 71)

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers .

80 00 München 2

Kaiser-Ludwig-Platz6 14. Juli 1972

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City / Japan

Hydraulikdruck-Steuerventil für Servolenkungen

Die Erfindung bezieht sich auf Lenksysteme von Kraftfahrzeugen und insbesondere auf eine Hydraulikkraft-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem kraftunterstützten Lenksystem oder einer Servolenkung eines Kraftfahrzeugs.

Eine Hydraulikkraft-Steuervorrichtung, wie sie gewöhnlich bei bekannten Kraftfahrzeugen verwendet wird, besitzt gewöhnlich eine Servoeinrichtung, die mit einer hydraulischen Reaktionskammer versehen ist, deren sich aus li-isr Hydraulikkraft für das Lenken ergebende Reaktionskraft aum Lenkrad und einer Steuervorrichtung rückgeführt wird, wodurch die in die Reaktionskammer eintretende Hydraulikkraft in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraft- .iißft wird. Die Steuervorrichtung besitzt ein

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Lenksteuerventil, das auf den Lenkwiderstand anspricht und den Hydraulikdruck, der von einer von dem Motor angetriebenen Pumpe geliefert wird, in Abhängigkeit vom Lenkwiderstand und einer auf Geschwindigkeit ansprechenden Steuereinheit oder Geschwindigkeitsfühler steuert, der ein elektrisches Signal liefert, das die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wiedergibt. Der durch das Lenksteuerventil gesteuerte Hydraulikdruck wird ferner durch ein mit dem Geschwindigkeitsfühler verbundenes Hydraulikdruck-Steuerventil in Abhängigkeit von der Fahrge-. schwindigkeit des Kraftfahrzeugs gesteuert, bevor er an die Hydraulik-Reaktionskammer gerichtet wird. Fährt beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit und wirkt auf das Lenksystem ein relativ großer Lenkwiderstand, wird der Hydraulikdruck so beeinflußt, daß ein relativ hoher Hydraulikdruck entwickelt wird, und umgekehrt. Der in die Reaktionskammer zu richtende Hydraulikdruck wird daher nicht nur mit dem Lenkwiderstand varriert, sondern auf eine Weise reguliert, bei der bei Landfahrt mehr menschliche Kraft auf das Lenkrad und weniger bei geringerer Geschwindigkeit erforderlich ist.

Es haben sich jedoch im Einsatz des bekannten Hydraulikdruck-Steuerventils vorbeschriebener Ausführungsform Schwierigkeiten ergeben. Die größte Schwierigkeit liegt in der Tatsache, daß der zu der Hydraulikreaktionskammer zu liefernde Hydraulikdruck nicht genau in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal variiert werden kann, das von dem Geschwindigkeitsfühler ge-

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liefert wird und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert. Dies führt zu einem Mangel an Stabilität bei den Lenkvorgängen, da die sich aus dem Hydraulikdruck fUr die Lenkung ergebende Kraft unregelmäßig variiert.

Die Erfindung befaßt sich mit, der Schaffung eines verbesserten Hydraulikdruck-Steuerventils für eine Hydraulikkraft-Steuervorrichtung einer Servolenkung für Kraftfahrzeuge, durch das die oben genannten Nachteile der bekannten Gegenstücke beseitigt werden.

Die Erfindung liefert ein Hydraulikdruck-Steuerventil zur Verwendung in einer Hydraulikhraft-Steuervorrichtung einer Servolenkung eines Kraftfahrzeugs, bei der die Steuervorrichtung eine Hydraulikdruckquelle und ein Servolenkung-Steuerventil aufweist, das mit der Hydraulikdruckquelle verbunden ist, um den von dieser gelieferten Hydraulikdruck in Anhängigkeit vom Lenkwiderstand des Kraftfahrzeugs zu steuern, wobei ferner die Steuervorrichtung eine Reaktionskammer aufweist; das Hydraulikdruck-Steuerventil ist gekennzeichnet durch einen Ventilkörper mit einem Einlaßkanal, der mit der Hydraulikdruckquelle und dem Servolenkung-Steuerventil in Verbindung steht, einem Auslaßkanal, der mit der Reaktionskammer des Servolenkung-Steuerventils in Verbindung steht, einem Ablaufkanal, der mit dem Auslaßkanal verbunden ist, eine Durchflußbehinderung oder Drossel konstanter wirksamer Querschnittsfläche, die zwischen dem Auslaßkanal und dem Ablaufkanal angeordnet ist, sowie mit einer Bohrung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßkanal herstellt, durch einen Primärventilschieber, der verschiebbar in

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der Bohrung des Ventilkörpers sitzt und einander entgegengesetzte größere und kleinere Arbeitsflächen hat, von denen die größere Arbeitsfläche dem Auslaßhydraulikdruck.im Auslaßkanal und die kleinere Arbeitsfläche dem Einlaßhydraulikdruck im Einlaßkanal ausgesetzt ist, wobei der Primärventilschieber ferner eine.Einlaßöffnung besitzt, die mit dem Einlaßkanal verbunden ist, eine Auslaßöffnung, die mit dem Auslaßkanal verbunden ist, sowie eine Bohrung zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung, durch ein erstes Paar von Federeinrichtungen, das in der Bohrung des Ventilkörpers untergebracht ist,um den Primärventilschieber in seiner ausbalancierten Lage vorzuspannen, durch einen Sekundäreventilschieber, der verschiebbar in der Bohrung des Primärventilschiebers sitzt, durch ein zweites Paar Federeinrichtungen, das in der Bohrung des Ventilkörpers untergebracht ist, um den Sekundärventilschieber in seiner ausbalacierten Stellung vorzuspannen, durch eine variable Durchflußbehinderung, die zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung des Primärventilschiebers vorgesehen ist und deren wirksame Querschnittsfläche durch eine Kraft gesteuert wird, die sich auf dem Auslaßhydraulikdruck ergibt, der auf die größere Arbeitsfläche des Primärventilschiebers wirkt, sowie eine Kraft, die sich aus dem Einlaßhydraulikdruck ergibt, der auf die kleinere Arbeitsfläche des Primärventilsehiebers wirkt, unc3 durch eine Betätigungseinrichtung mit einen Kolben, der mit nincm Ende mit dem Sekundärventi ] schieber zu'-amrnenwirkt, wob«.s dir Hrtätigungseinrichtung so i'-Λ. d.Ui dor KnIl (ν. « -ti .'"eVundärventi 1 schieber in

BAD ORIGINAL

Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verschiebt, wodurch die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung ferner in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 ist ein Blockdiägramm, das den generellen Aufbau einer Hydraulikkraft-Steuervorrichtung mit einem Hydraulikdruck-Steuerventil nach der Erfindung verdeutlicht;

Figur 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Hydraulikdruck-Steuerventils nach Figur 1;

Figur 3 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels

der Variationen im Pumpenabgabedruck in Abhängigkeit vom gesteuerten Auslaßdruck bei zwei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, wobei diese Ergebnisse bei Verwendung des Hydraulikdruck-Steuerventils nach Figur 2 erhaten wurden;

Figur 4 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels

für die Beziehung zwischen dem Lenkwiderstand und der die Lenkung unterstützenden Kraft oder Lenkhilfe bei zwei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, wobei diese Werte durch

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das Hydraulikdruck-Steuerventil nach Figur 2 erhalten wurden.

Die Figur 1 zeigt im Blockdiagramm den allgemeinen Aufbei einer Hydraulkkraft-Steuervorrichtung, die ein erfindungsgemäßes Hydraulikdruck-Steuerventil aufweist. Die Hydraulikkraft-Steuervorrichtung besitzt eine Hydraulikdruckquelle Io, z.B. eine Pumpe konstanter Abgabe (gewöhnlich durch den Motor des Kraftfahrzeugs angetrieben) sowie ein Servolenkung-Steuerventil 12 mit einer Hydraulikreaktionskammer 12a; das Steuerventil 12 ist hydraulisch an die Hydraulikdruckquelle Io angeschlossen und spricht auf den Lenkwiderstand der Vorderräder des Kraftfahrzeugs an, um in Abhängigkeit hiervon einen Lenkhilfe-Hydraulikdruck P zu entwickeln, der einem Lenkzylinder 14 zugeführt wird, um das Lenken des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Der Lenkhilfe-Hydraulikdruck P geht ferner zum Hydraulikdruck-Steuerventil 16 nach der Erfindung über eine Hydraulikleitung. Die Hydraulikkraft-Steuervorrlchtung besitzt ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 18, der auf die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anspricht und ein dieser entsprechendes Signal abgibt. Dieses elektrische Signal geht an einen Modulator 2o, der das Eingangssignal in ein geeignetes Steuersignal umwandelt und verstärkt, das dann an das Hydraulikdruck-Steuerventil 16 angelegt wird, so daß der gesteuerte Hydraulikdruck oder Auslaßhydraulikdruck P , der dem Hydraulikdruck-Steuerventil 16 zugeführt wird, durch das Steuersignal vom Modulator 2o moduliert wird, um dadurch einen endgültigen gesteuerten Hydraulikdruck P_{f 2U}

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erhalten, der über eine Hydraulikleitung an die Reaktionskammer 12a geliefert wird. Der Modulator 2o kann so ausgelegt werden, daß das durch ihn erzeugte Steuersignal mit der Abnahme der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anwächst.

Der Aufbau des Hydraulikdruck-Steuerventils 16 ist im einzelnen in Figur 2 gezeigt. Das Steuerventil 16 besitzt einen Ventilkörper 22 mit einem Einlaßkanal 24, der mit dem Servolenkung-Steuerventil 12 verbunden ist und den Lenkhilfe-Hydraulikdruck P empfängt, ferner einen Auslaßkanal 26 _r der mit der Hydraulikreaktionskammer 12a verbunden ist und den endgültigen gesteuerten Hydraulikdruck oder Auslaßhydraulikdruck P_f liefert, einen Ablaufkanal 2o, der mit einem Speichel: (nicht gezeigt) der Hydraulikdruckquelle Io verbunden ist, sowie eine Druchflußbehinderung öder Drossel 3o mit konstanter wirksamer Querschnittsfläche, die sich in einem Zweigkanal 27 befindet, der die Kanäle 26 und 28 verbindet. Der Vent.i.!körper 22 besitzt ferner eine Fluidkammer oder Bohrung 32, die eine FIuidverbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Auslaßkanal 24 bzw. 26 herstellt. Die Bohrung 32 ist symmetrisch zu ihrer Längsachse und hat abgestuften Durchmesser, um axial aufeine>nöer folgende Bohrungsabschnitte unterschiedlicher Ouerschnittsf!Sehe mit Schultern zwischen den Bohrungsabschnitten zu schaffen, ϊ ii Bohrungsabschnitte und Schultern umfassen einen Bohrungsabnelvm \ 34, eine ringförmige Radialschulter 36, einen Bohiungsahs'.elin'* ti 38, eine'ringförmige Nut 46, einen Bohrungsal^chni tt 42, ■;Ji,'. ringförmige KadialschuH.er 44, einen Bohrunqsab^hnitt 4fr

einen Böhrungsabschnitt 48. In der Fluidkammer 32 sitzt axial verschiebbar ein Primärventilschieber oder Primärventilelement 5o. Dieses Ventilelement 5o hat entgegengesetzte größere und kleinere Arbeitsflächen 5oa und 5ob; die kleinere Arbeitsfläche 5oa ist dem Hydraulikdruck im Einlaßkanal 24 ausgesetzt, während die größere Arbeitsfläche 5ob dem Hydraulikdruck im Auslaßkanal 26 ausgesetzt ist. Der Primärventilelement 5p ist mit Einlaß- . und Auslaßöffnungen 52 und 54 versehen, von denen die Einlaßöffnung 52 mit Einlaßkanal 24 und die Auslaßöffnung mit dem Auslaßkanal 26 verbunden ist, wobei ferner eine Fiuidkammer oder Bohrung 56 vorgesehen ist, die eine Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung 52 und 54 herstellt.

In der Fluidkammer 56, die in dem Primärventilschieber 5o ausgebildet ist, befindet sich ein Sekundärventilschieber oder ein Sekundärventilelement 58. Dieses Ventilelement 58 hat im Abstand stehende Ventilschultern 6o und 62, wobei sich durch dieses Element axial ein Fluidkanal 64 hindurch erstreckt, der eine Fluidverbindung zwischen den Bohrungen 34 und 48 herstellt.

Es ist wesentliches Merkmal der Erfindung, daß zwischen der Einlaßöffnung 52 und der Auslaßöffnung 54, die in dem Primärventilschieber 5o vorgesehen sind, eine variable Durchflußbehinderung 66 angeordnet ist und daß im Zweigkanal 27 stromauf vom Ablaufkanal 28 eine Durchflußbehinderung 3o vorgesehen ist. Die variable Durchflußbehinderung 66 wird durch die Ventilschulter 6o des Sekundärventilschiebers 58 und die Einlaßöff-

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nung 52 gebildet. Diese Konstruktion ist sofern von Vorteil, als der zum Auslaßkanal 26 zu liefernde Hydraulikdruck an einer übermäßigen Abnahme gehindert wird, selbst wenn die Durchflußbehinderung 3o durch Staub oder Schmutz versperrt ist, so daß eine sichere und zuverlässige Lenkung gewährleistet wird.

Gemäß Figur 2 wird der Primärventilschieber 5o durch eine Paar von Druckfedern 68 und 7o in ausbalancierter Lage gehalten, die in den Bohrungsabschnitten 34 bzw. 48 untergebracht sind. In gleicher Weise wird der Sekundärventilschieber 58 durch ein Paar von Druckfedern 72 und 74 in ausbalancierter Lage gehalten, die in den Bohrungsabschnitten 34 und 48 angeordnet sind.

Bei dieser Anordnung ist der Primärventilschieber 5o axial bewegbar, wenn ein Unterschied zwischen den auf die kleinere und größere Arbeitsfläche 5oa bzw. 5ob wirkenden Drücke vorliegt, während der Schieber 5o in der ausbalancierten Stellung bleibt, wenn diese Drücke gleich sind. Der gesteuerte Hydraulik*- druck oder Auslaßhydraulikdruck Pf wird auf einem geeigneten Wert gehalten, und zwar in Abhängigkeit von dem Lenkhilfe-Hydraulikdruck P , der von dem Servolenkung-Steuerventil 12 geliefert

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wird. . ' ' -

Gemäß Vorbeschreibung wird der gesteuerte Hydraulikdruck oder Auslaßhydraulikdruck Pp, der an die Reaktionskammer 12a

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zu liefern ist, ferner durch das Steuersignal moduliert, das von dem Modulator 2o geliefert wird. Hierfür besitzt das Hydraulikdruck-Steuerventil 16 ferner eine Betätigungseinrichtung 76, die den Sekundärventilschieber 58 in unterschiedliche Stellungen in Abhängigkeit von Änderungen in der Größe des Steuersignals bewegen kann, das vom Modulator 2o geliefert wird, so daß die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung 66 variiert und der Auslaßhydraulikdruck P_f in Abhängigkeit von dem gelieferten Hydraulikdruck P und der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs moduliert wird. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform besteht die Betätigungseinrichtung 76 aus einem Solenoid mit einem Kolben 78, der an einem Ende mit dem Sekundärventilschieber 58 zusammenarbeitet, sowie mit einer. Solenoidspule 8o, die elektrisch über Zuleitungen 8o an den Modulator angeschlossen ist. Der Kolben 78 und dementsprechend der Sekundärventilschieber 58 sind in Abhängigkeit vom Energieren der Solenoidspule 8o nach rechts in der Zeichnung bewegbar, wobei die Bewegungsgröße von der Größe des vom Modulator 2o gelieferten Steuersignals abhängt.

Beim Einsatz wird der vom Lenksteuerventil 12 gelieferte Lenkhilfe-Hydraulikdruck P über den Einlaßkanal 24 im Ventilkörper 22 des Hydraulikdruck-Steuerventils 16 zur Einlaßöffnung 52 im Primärventilschieber 5o geliefert. Der Lenkhilfe-Hydraulikdruck in der Einlaßöffnung 52 geht dann durch die variable Durchflußbehinderung 66, wo der Lenkhilfe-Hydraulikdruck auf eine geeignete Höhe moduliert wird, und dann zur

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Auslaßöffnung 54. Der auf diese Weise modulierte und zur Auslaßöffnung 54 gelieferte Hydraulikdruck geht dann zum Auslaßkanal 26, von dem ein Teil des Hydraulikdrucks über die Durchflußbehinderung 3o im Nebenkanal 27 zum Ablaufkanal 28 gelangt, so daß der Hydraulikdruck ferner weiterhin moduliert wird, um einen endgültigen modulierten gesteuerten Druck oder Auslaßhydraulikdruck P_f zu erhalten, der zu der Reaktionskammer 12a wandert.Der zum Ablaufkanal 28 gelieferte Hydraulikdruck geht zurück zum Speicher (nicht gezeigt) der HydrauJ&druckquelle Io.

. Der im Einlaßkanal 24 befindliche Lenkhilfe-Hydraulikdruck P wirkt auf die kleinere Arbeitsfläche 5oa des Primärventilschiebers 5o, während der gesteuerte Druck oder Auiaßhydraulikdruck P_f im Auslaßkanal 26 auf die größere Arbeitsfläche 5ob des Primärventilschiebers 5o wirkt. Dadurch wird der Primärventilschieber 5o in der Zeichnung nach links bewegt, d.h. in einer Richtung, bei der die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung 66 vermindert wird, wobei der Schieber in einer ausbalancierten Stellung ruht, wenn die auf den Primärventilschieber 5o wirkenden Drücke ausgeglichen sind. Der Auslaßhydraulikdruck P_f kann somit durch Variieren der wirksamen Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung 66 in unterschiedlichem Ausmaß in Abhängigkeit von dem Lenkhilfe-Hydraulikdruck P moduliert werden. Werden die wirksamen Querschnittsflächen der kleineren und größeren Arbeitsflächen 5oa und 5ob des Primärventilschiebers 5o mit h_g und A_f

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bezeichnet, wobei A ^A,. ist, dann ergibt sich die folgende Gleichgewichtsbedingung:

A^«P_r = A ·Ρ +2 Κ·Χ. f f s s i

worin K die Federkonstante der Druckfeder 68 und 7o und X. die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung 66 ist und worin der Lenkhilfe-Hydraulikdruck P Null und die Größe des zur Solenoidspule 8o des Solenoids gelieferten Steuersignals i ist.

Nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab, vergrößert sich das vom Modulator 2o gelieferte Steuersignal, so daß die Solenoidspule 8o erregt wird und eine große elektromagnetische Kraft an den Kolben 78 anlegt. Dementsprechend wird der Kolben 7 8 in der Zeichnung nach rechts bewegt und dadurch der Sekundärventilschieber 58 in eine Richtung verschoben, in der die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung 66 vermindert wird, bis wiederum Gleichgewicht zwischen der Magnetkraft der Solenoidspule 8o und den beiden Druckfedern 72 und hergestellt ist. Unter diesen Bedingungen wird der Auslaßhydraulikdruck P_f zusätzlich zu der Steuerung durch den Lenkhilfe-Hydraulikdruck P durch die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gesteuert, so daß der Auslaßhydraulikdruck P,, der von diesen Parametern abhängt,, erhalten wird. Der auf diese Weise modulierte Hydraullkdruck P_f wird an die Hydraulikreaktionskammer 12a geschickt, um eine geeignete Reaktion auf das Lenkrad auszuüben.

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Wenn ein Lenken beim Parken erfolgt, wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 18 kein elektrisches Signal erzeugt, so daß die Größe des durch den Modulator 2o erzeugten Steuersignals Maximalwert annimmt und damit der Kolben 78 und dementsprechend der Sekundärventilschieber 58 in der Zeichnung nach rechts über eine MaximaIstrecke bewegt wird. Dies führt dazu, daß die wirksame Querschnittsfläche X. minimal wird und der zur Reaktionskammer 12a gelieferte Auslaßhydraulikdruck P> niedrig ist, wodurch die sich hieraus ergebende Kraft für die HenkUng klein ist, selbst wenn der Lenkwiderstand sich vergrößert* so daß die Größe des Lenkhilfe-Hydraulikdrucks P erhöht wird.

Steigt im Gegensatz hierzu die Fahrzeuggeschwin&igkeit an, nimmt die Größe des vom Modulator 2o gelieferten Steuersignals ab, so daß die Verschiebungsgröße des Kolbens und dementsprechend des Sekundärventilschiebers 58 kleiner- wird= und sich die wirksame Querschnittsfläche X, der variablen* Durchflußhehinderung 66 vergrößert., Wenn in diesem Fall der Lenkwiderstand zunimmt und dadurch der Pegel des Lenkhilfe-Hydraulikdrucks P ansteigt_r wirkt dieser vergrößerte Hydraulikdruck P auf die Arbeitsflache 5oa des Primärventilschiebers 5o, Dementsprechend wird der Primärventils chieber 5o in Figur 2 nach rechts bewegt, wodurch die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung, 66 vergrößert wird. Es wird daher ein höherer Auslaßhydraulikdruck P_f erhalten, wodurch die sich daraus ergebende Kraft groß ist und sich ein sicherer Lenkvorgang ergibt.

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Die Figur 3 zeigt ein Beispiel der Beziehungen zwischen dem Auslaßhydraulikdruck P_f (auf der Ordinate) und dem Pumpenabgabedruck P (auf der Abszisse), wie sie im Hydraulikdrucksteuerventil nach Figur 2 erhalten werden. Die Kurve A zeigt die Beziehung bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, während die Kurve B die Beziehung bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit verdeutlicht.

Figur k zeigt ein Beispiel für die Beziehungen zwischen der Lenkreaktion (auf der Ordinate) und dem Lenkwiderstand (auf der Abszisse) _f wie sie durch das Hydraulikdruck-Steuerventil nach Figur 2 erhalten werden« In Figur 5 repräsentiert die mit C bezeichnete gestrichelte Linie die Beziehung bei einer konventionellen Handlenkung. Die Kurve D verdeutlicht die Beziehung bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und die Kurve E die Beziehung bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit«

Man ersieht_r daß das Hydraulikdruck-Steuerventil nach der Erfindung leichte und zuverlässige kraftunterstütze Lenkung für unterschiedlichste Fahrzustände des Kraftfahrzeugs mit vereinfachten Mitteln gewährleistet«

In dem Ausführungsbeispiel ist die einen Teil des Hydraulikdruck-Steuerventils nach der Erfindung bildende Betätigungseinrichtung ein Solenoid, der durch ein elektrischesSignal erregt wird, das die Antrtebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert; die Betätigungseinrichtung kann jedoch auch eine hydraulische Vorrichtung sein, die einen Kolben aufweist, der

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sich in Abhängigkeit von einem Drucksignal bewegt, das durch ein Pluiddruckregelventil erzeugt wird.

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Claims

Patentansprüche

1./Hydraulikdruck-Steuerventil zur Verwendung bei einer Hydraulikkraft-Steuervorrichtung eines kraftunterstützten Lenksystems für ein Kraftfahrzeug, wobei die Steuervorrichtung eine Hydraulikdruckquelle und ein Servolenkung-Steuerventil aufweist, das mit der Hydraulikdruckquelle verbunden ist und den von dieser gelieferten Hydraulikdruck in Abhängigkeit vom Lenkwiderstand des Kraftfahrzeugs steuert, wobei ferner die Steuervorrichtung eine Reaktionskammer aufweist, und das Hydraulikdruck-Steuerventil gekennzeichnet ist durch einen Ventilkörper (22) mit einem mit der Hydraulikdruckquelle (lo) und dem Servolenkung-Steuerventil (12) verbundenen Einlaßkanal (24), einem mit der Reaktionskammer (12a) des Servolenkung-Steuerventils (12) verbundenen Auslaßkanal (26) , einem mit dem Auslaßkanal verbundenen Ablaufkanal(28),einer Durchflußbehinderung (3o) konstanter Querschnittsfläche, die zwischen dem Auslaßkanal und dem Ablaufkanal angeordnet ist, sowie mit einer Bohrung (32), die eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Auslaßkanal herstellt, durch einen Primärventilschieber (5o), der verschiebbar in der Bohrung des Ventilkörpers sitzt und entgegengesetzte größere und kleiner Arbeitsflächen (5oa; 5ob) aufweist, von denen die größere Arbeitsfläche (5ob) dem Auslaßhydraulikdruck im Auslaßkanal und die kleinere Arbeitsfläche (5oa) dom Einlaßhydraulikdruck im Einlaßakanal ausgesetzt ist, wobei der Primärventilschieber ferner eine mit dem Einlaßkanal verbundene Einlaßöffnung (52), eine mit dem Auslaß-

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kanal verbundene Auslaßöffnung (54) und eine Bohrung (56) zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung aufweist; durch ein erstes Paar von Federeinrichtungen (68, 74) ,das in der Bohrung des Ventilkörpers untergebracht ist und den Primärventilschieber im Gleichgewichtszustand hält, durch einen Sekundärventilschieber (6o),der verschiebbar in der Bohrung des Primärventilschiebers sitzt, durch ein zweites. Paar von Federeinrichtungen (7o, 72), das in der Bohrung des Ventilkörpers vorgesehen ist und den Sekundärventilschieber in seiner Gleichgewichtsstellung vorspannt durch eine variable Durchflußbehinderung (66), die zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung des Primärventilschiebers vorgesehen ist und deren Querschnittsfläche durch eine Kraft gesteuert wird, die sich aus dem auf die größere Arbeitsfläche des Primärventilschiebers wirkenden Auslaßhydraulikdruck ergibt, sowie durch eine entgegengesetzte Kraft, die sich aus dem auf die kleinere Arbeitsfläche des Primärventilschiebers wirkenden Einlaßhydraulikdruck ergibt,' und durch eine Betätigungseinrichtung (76) , die einen Kolben (78) aufweist, der an einem Ende mit dem Sekundärventilschieber zusammenarbeitet, wobei die Betätigungseinrichtung so angeordnet ist, daß sie den Kolben des Sekundärventilschiebers in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verschiebt, wodurch die wirksame Querschnittsfläche der variablen Durchflußbehinderung ferner in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.

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2. Stuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein Solenoid mit einer Solenoidspule ist, die dem Kolben zugeonlnet ist, wobei die Solenoidspule erregt wird und dadurch den Kolben in unterschiedliche Stellungen bringt und zwar in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal, das die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs repräsentiert.

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