DE2352375A1

DE2352375A1 - Vorrichtung fuer die korrektur der fahrtrichtung eines kraftwagens

Info

Publication number: DE2352375A1
Application number: DE19732352375
Authority: DE
Inventors: Kimio Miura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1973-10-11
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1975-04-30
Also published as: US3871468A

Description

Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha

Tokio, Japan

5,5-chome, Yaesu, Chuo-ku

Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraftwagens

Patentanmeldung

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Lenkung eines Straßenfahrzeugs, z» B₀ eines Kraftwagens und sie betrifft im besonderen eine Vorrichtung zur automatischen Korrektur irgendeiner unbeabsichtigten Änderung der Fahrtrichtung des Kraftwagens infolge einer Drehung oder Seitenbewegung des Kraftwagens, die durch äußere Störungen wie Seitenwind oder Straßenunregelmäßigkeiten hervorgerufen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraftwagens zu schaffen, die es ermöglicht, daß der Kraftwagen ständig genau in Übereinstimmung mit der vom Fahrer auf die Steuervorrichtung des Kraftwagens ausgeübten Steuerkraft gesteuert v/ird und die auf diese Weise den Kraftwagen leicht steuerbar macht und die Fahrsicherheit durch die automatische Korrektur jeder unbeabsichtigten Richtungsänderung des Kraftwagens unter dem Einfluß von äußeren Störungen erhöht.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß bei einer Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraftwagens, mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung für die lenkbaren Wagenräder und einem Steuerschieber für die Steuerung der Zuführung und Abführung

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j einer Druckflüssigkeit zu bzw. aus der hydraulischen Betätigungsvorrichtung auf den durch ein Schubelement die Lenkkraft von dem : Handlenkrad übertragen wird, ein Anzeigegerät für die Größe einer : Fahrtrichtungsänderung des Kraftwagens vorgesehen ist, das einen entsprechend der Fahrtrichtungsänderung verschwenkteπ Druckflüssigkeitsauslaß aufweist, und daß auf den Steuerschieder der hydraulischen Betätigungsvorrichtung außer der Lenkkraft der Druck der vom Anzeigegerät gelieferten Druckflüssigkeit einwirkt.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erhöhung der Fahrsicherheit eines Kraftwagens, die automatisch eine unbeabsichtigte, durch äußere Störungen hervorgerufene Ände- j rung der Fahrtrichtung des Kraftwagens korrigiert. Die Vorrichtung

enthält eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für die Drehung ; der lenkbaren Räder des Kraftwagens, eine Anzeigevorrichtung für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung, ein Glied für die übertragung der auf das Handlenkrad übertragenen Lenkkraft auf die hydraulische Betätigungsvorrichtung und einen von dem Unterschied zwischen dem Druck der Auslaßflüssigkeit der Anzeigevorrichtung für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung und der von dem übertragungsglied auf die hydraulische Betätigungsvorrichtung übertragenen Kraft gesteuerten Steuerschieber.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in ihrer Gesamtheit;

Fig. 2 zeigt den Schnitt durch einen wesentlichen Teil der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform;

Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie die Fig. 2, aber mit einer Abwandlung des wesentlichen in der Fig. 2 dargestellten Teils und

Fig. 4 zeigt eine andere Abwandlung des in der Fig. 2 dargestellten, wesentlichen Teils.

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In der Fig. 1 ist eine die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ^! verwirklichende Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraftwagens dargestellt und zwar soll diese Vorrichtung jede Änderung der Fahrtrichtung des Kraftwagens als Größe der Kursabweichung oder Winkelgeschwindigkeit des Kraftwagens um eine vertikale Achse anzeigen.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet das Handlenkrad des Kraftwagens, j das mit dem Einlaßglied 3 eines Lenkgetriebes 2 einer bekannten Bauart verbunden ist. Das Äuslaßglied 4 des Lenkgetriebes 2 ist mit einem die Lenkkraft übertragenden Glied 6 verbunden, das zu der hydraulischen Betätigungsvorrichtung in der Form eines beweglichen Druckölzylinders 5 führt. In dem einen Endteil des beweglichen Druckölzylinders -9 mit einem Kolben 7_f der mit der durch die Endwand des Zylinders 5 hindurchgehenden Kolbenstange 7 aus. einem Stück besteht. Die Kolbenstange 7 ist mit ihrem freien Ende schwenkbar mit dem Rahmen F des Kraftwagens verbunden. Der bewegliche Zylinder S iat an seinem,anderen Ende mit dem Verbindungsgestänge L verbunden, das seinerseits mit den gelenkten Wagenrädern W,W verbunden ist und diese bei einer axialen Bewegung des Druckölzylinders 5 umlenkt»

Mit dem Bezugszeichen Y ist ein Anzeigegerät für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung bezeichnet, das den Drehwinkel des Kraftwagens anzeigt und das mit dem Zylinder 5 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung zusammenarbeitet, wie später im einzelnen beschrieben werden wird; T bedeutet einen Ölvorratsbehälter; P eine Druckölpumpe; A einen Akkumulator; R einen in einer ölzufuhr· leitung 1, angeordneten Druckregler und 1_ eine ölabfuhrleitung.

Es werden nun die Konstruktion und die Wirkungsweise der hydraulischen Betätigungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen Druckölkammer 9, in der der Kolben 7 gleitet, weist der Zylinder 5 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung einen öldurchlaß auf, der die Druckölkammer 9 mit der Ölzufuhrleitung 1, verbindet. Ein erstes Druckaufnahmegebiet B. empfängt das von dem Anzeigegerät Y für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung gelieferte Drucköl und ein zweites

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Druckaufnahmegerät B„ steht in Arbeitsberührung mit dem die Lenkkraft übertragenden Glied 6.

Mit dem Bezugszeichen V ist ein in dem Zylinder 5 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung angeordnetes Steuerorgan bezeichnet, das aus einem vierfach wirksamen Steuerschieber Io besteht, der in einer, in dem oben genannten öldurchlaß vorgesehenen Steuerkammer 11 angeordnet ist. Diese Steuerkammer weist auf ihrer einen Seite zwei ölzuführöffnungen 12 und eine ölabführöffnung 13 auf, j die mit der Ö!zuführleitung 1, bzw. mit der ölabführleitung I2 | verbunden sind. Auf der anderen Seite der Steuerkammer sind zwei j Durchströmöffnungen 14 und 15 vorgesehen, die mit den in der j hydraulischen Kammer 9 durch den Kolben 7 getrennten Räumen a und! b verbunden sind. Die Anordnung ist eine solche, daß durch eine [ Bewegung des Steuerschiebers Io nach rechts die eine ölzuführöffnung 12 und die Ölabführöffnung 13 mit der rechten bzw. linken Durchströmöffnung 15 bzw. 14 in Verbindung kommen, während durch eine Bewegung des Steuerschiebers Io nach links die andere ölzuführöffnung 12 und die ölabführöffnung 13 mit der linken bzw. rechten Durchströmöffnung 14 bzw. 15 verbunden werden.

Das erste Druckaufnahmegebiet B. enthält eine zylindrische Kammer 17 und einen in ihr befindlichen Kolben 16, der am linken Ende des Steuerschiebers Io vorgesehen ist und mit ihm aus einem Stück besteht. Der Kolbenmantel hat an einer, einer öleinspritzdüse N gegenüber liegenden Stelle eine öleintrittsöffnung 18. Ferner sin<jl in dem Kolben zwei ölkanäle 19 und 2o vorgesehen, die beide mit ihrem einen Ende mit der Öleintrittsöffnung 18 verbunden sind und deren andere Enden mit den beiden in der Kammer 17 auf den beiden Seiten des Kolbens 16 befindlichen Flüssigkeitsräumen 17^ bzw. 17- in Verbindung stehen.

Das Anzeigegerät für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung Y besteht aus einem nicht dargestellten Kreisel, mit dessen rotierender Achse 21 die öleinspritzdüse N zwecks Oszillation mit der Achse verbunden ist. Der öleinspritzdüse N strömt aus dem Druckregler (Fig. 1) Drucköl zu und sie spritzt ununterbrochen Öl in die Öleintrittsöffnung 18 des Kolbens 16. Das in die öleintrittsöffnung 18 einzuspritzende Öl verteilt sich auf die beiden Ölkanäle 19 und 2o in einem Verhältnis,das von dem Schwingungsv/in-

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kel der ö!einspritzdüse N abhängt^ der durch die Größe der Änderung der Fahrtrichtung bestimmt wird. Auf diese Weise werden die zu beiden Seiten des Kolbens 16 vorhandenen Flüssigkeitsräume 17, bzw. 17₂ mit Öl verschiedener Drücke gefüllt, wobei die Druckdiffe renz dem Grad der Änderung der Fahrtrichtung des Kraftwagens entspricht.

Das zweite Druckaufnahmegebiet B₂ des Zylinders 5 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung enthält ein am linken Ende des Kolbens 16 vorgesehenes und mit diesem aus einem Stück bestehenden Schubelement 22, das einen Ausschnitt 23 für die genaue Anlage an dem die Lenkkraft übertragenden Glied 6 auf weisto Die Anordnung ist eine solche, daß die mittels des Glieds 6 auf das Schubelement 22 übertragene Lenkkraft gegen den in dem ersten Druckauf- ■ nahmegebiet B. wirksamen Axialdruck wirksam istc

Die Bezugszeichen 24, und 24„ bezeichnen Reaktionskammern von gleichem Durchmesser, die in dem Zylinder 5 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sind und die die ihnen benachbarten Endteile des Steuerschiebers Io und des Schubelements 22 aufnehmen. In beiden Reaktionskammern sind schraubenförmige Druckfedern 25, und 25₂ vorgesehen, die die gesamte, aus dem Steuerschieber lo, dem Kolben 16 und dem Schubelement 22 bestehende Kolbeneinheit weich in ihrer neutralen Lage halten.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraftwagens beschrieben.

Wenn während der Fahrt des Kraftwagens das Handlenkrad 1 durch den Fahrer z. B. im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Schubelement 22 zusammen mit dem Steuerschieber Io durch das die Lenkkraft übertragende Glied 6 nach rechts verschoben. Dadurch werden die ölzuführöffnung 12 und die Ölabführöffnung 13 mit der rechten bzw» linken Durchströmöffnung 15 bzw. 14 in Verbindung gesetzt, so daß Drucköl in den rechts gelegenen Raum b der Druckölkammer 9 gelangt und aus ihrer links gelegenen Kammer a abströmt. Dies hat zur Folge, daß der hydraulische Betätigungszylinder 5 nach rechts verschoben wird und daß er dabei mittels des Verbindungsgestänges L die Räder W,W nach rechts dreht«,

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Der nach rechts gesteuerte Kraftwagen ruft eine Änderung der Fahrtrichtung im Uhrzeigersinn hervor und bewirkt, daß die Öleinspritzdüse N nach links ausschwingt. Dadurch wird der Öldurchfluß in dem Ölkanal 19 verstärkt, wodurch der Öldruck im rechten Flüssigkeitsraum 17₂ entsprechend ansteigt und der nach rechts gerich-j teten Kraft, die von dem die Lenkkraft übertragenden Glied auf das! Schubelement 22 ausgeübt wird, entgegenwirkt» j

! Wenn bei dieser Gelegenheit zwischen den gelenkten Rädern W,W und !

!

der Straßenoberfläche ein Gleiten stattfindet, wird der Kraftwagen nicht in einem genau der dem Handlenkrad gegebenen Lenkbewegung entsprechenden Haß geschwenkt und die wirkliche Änderung der Fahrtrichtung ist nicht groß genug, um den Öldruck im Flüssigkeitsraum j 17, so zu steigern, daß er dem nach rechts gerichteten Schub des ' die Lenkkraft übertragenden Gliedes 6 das Gleichgewicht hält. Dies führt dazu, daß der Steuerschieber Io weiter nach rechts bewegt wird und eine nach rechts gerichtete Bewegung des hydraulischen Betätigungszylinders 5 hervorruft.

Umgekehrt, wenn der Kraftwagen im Übermaß gelenkt wird, beispielsweise wenn der Seitenwind auf den Kraftwagen in der Richtung der Steuerung einwirkt, steigt der auf den Kolben 16 nach links einwirkende Öldruck so weit an, daß er den nach rechts gerichteten Schub des die Lenkkraft übertragenden Gliedes 6 übersteigt, und der Steuerschieber Io wird nach links bewegt, um die übermäßige nach rechts gerichtete Bewegung des BetätigungsZylinders 5 zu korrigieren. Auf diese Weise wird der gelenkte Kraftwagen automatisch kontrolliert, so daß er einen Kurs hält, der genau der Lenkkraft des Fahrers entspricht.

Ähnlich, wenn der Kraftwagen durch einen Seitenwind oder Unregelmäßigkeiten der Straße, während auf das Lenkrad keine Lenkkraft ausgeübt wird, von der Fahrtrichtung abkommt, wird im ersten Druckaufnahmegebiet B- ein axial wirkender Öldruck aufgebaut, der auf den Kolben 16 in einer Richtung einwirkt, die die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs wieder herstellt. Dabei sind der Betätigungskolben einschließlich des Steuerschiebers Io in wesentlich der gleichen Weise tätig, wie oben bei der automatischen Korrektu^ des gestörten Kurses des Kraftwagens beschrieben wurde.

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j Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bestimmt ist, die Leistung des Anzeigegeräts Y für die Größe der Änderung der Fahrtrichtung zu erhöhen. Wie dargestellt ist, sind das Anzeigegerät Y und der mit ihm zusammenarbeitende Kolben 16 und ebenso die den Kolben 16 aufnehmende Kamj mer 17 außerhalb des hydraulischen Betätigungszylinders 5 angeorö j net, in dessen erstem Druckaufnahmegebiet B. eine hydraulische Kammer 26 vorgesehen ist. In dieser Kammer befindet sich ein mit ; dem Steuerschieber Io und dem Schubelement 22 aus einem Stück bestehender Kolben 27, der in der'Kammer einen rechten und einen linken Öldruckraum 26, und 26₂ abgrenzt. Seitlich des Kolbens 16 ist eine mit 28 bezeichnete, mit dem Anzeigegerät Y zusammenarbeitende Verstärkervorrxchtung 28 angeordnet. Die Verstärkervorrichtung besteht aus einem vierfach wirksamen Steuerschieber 29, der sich in einer Kammer 3o befindet, die auf der einen Seite . eine Öleinlaßöffnung 31 und zwei Ölauslaßöffnungen 32 aufweist, die mit einer Ö!zuführleitung bzw. einer Ölabführleitung 1, bzw. I₂ verbunden sind, während die andere Seite der Kammer mit einer linken und einer rechten Durchströmöffnung 33 bzw. 34 ausgestattet ist, die mit dem linken bzw. rechten Öldruckraum 26, bzw. 26-in dem ersten Druckaufnahmegebiet B- verbunden sind. Die Ölein— laß- und Ölauslaßöffnungen 31 bzw. 32 v/erden bei einer nach links gerichteten Bewegung des Steuerschiebers 29 mit der rechten und linken Durchströmöffnung 34 bzw. 33 verbunden und bei einer nach rechts gerichteten Bewegung des Steuerschiebers mit der linken und rechten Durchströmöffnung 33 bzw. 34. Bei dieser Anordnung wird der Steuerschieber 29 von dem verhältnismäßig niederen, auf den Kolben 16 einwirkenden Auslaßöldruck des Anzeigegeräts Y gesteuert, um sodann das erste Druckaufnahmegebiet B, mit einem erhöhten Öldruck zu beschicken, der proportional dem Auslaßöldruck des Anzeigegeräts Y ist.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 4 dargestellt, bei der das erste und das zweite Druckaufnahmegebiet B, bzw. B- außerhalb des hydraulischen Betätigungszylinder 5 angeordnet sind. Bei dieser Anordnung tritt kein Zurückschlagen des j Be tätigungs Zylinders 5 auf das Handrad 1 auf, da der Betätigungsj zylinder 5 mit dem die Lenkkraft übertragenden Glied 6 nicht '■ irgendwie mechanisch verbunden ist. Hier ist das Steuerorgan V j einschließlich des Steuerschiebers Io und der hinzugefügten Teile

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unabhängig von dem hydraulischen Betatigungszylinder 5 angeordnet j und kann leicht demontiert werden, wodurch die Instandhaltung und; die Inspektion dieser Einzelteile erleichtert werden.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der vor-r liegenden Erfindung die lenkbaren Wagenräder eines Kraftwagens leicht durch die Lenkkraft, verstärkt durch einen hydraulischen Betätiger,verstellt v/erden können. Daher wird dieser Betätiger durch einen Steuerschieber in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen der Anzeige eines Anzeigegerätes für die Größe der Änderung der-Fahrtrichtung und der durch ein die Lenkkraft übertragendes Glied ausgeübte Kraft gesteuert, wobei die Winkelstellung der lenkbaren Wagenräder automatisch korrigiert wird, so daß der wirkliche Wert um den der Kraftwagen gelenkt wird, der Steuerkraft entspricht. Dadurch wird es ermöglicht, daß der Kraftwagen selbst dann mit hoher Stabilität läuft, wenn er während einer Reise äußeren Störungen, so wie z. B. Seitenwind, ausgesetzt ist, die sonst die Fahrtrichtung des Kraftwagens stören würden. Darüber hinaus verläuft bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Lenkkraft entgegengesetzt zum Auslaßöldruck eines Anzeigegeräts für die Größe der Abweichung von der Fahrtrichtung und kann so genau und ohne Verzögerung mit der Anzeige des Anzeigegeräts verglichen werden.

Während nur einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, können Sachverständige viele Änderungen und Abweichungen vornehmen, ohne daß der Erfindungs— gedanke oder der Schutzbereich der Patentansprüche verlassen werden.

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Claims

!Ansprüche j

L. Vorrichtung für die Korrektur der Fahrtrichtung eines Kraft- J

wagens, mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung für j die lenkbaren Wagenräder und einem Steuerschieber für die j Steuerung der Zuführung und Abführung einer Druckflüssigkeit zu bzw. aus der hydraulischen Betätigungsvorrichtung, auf den durch ein Schubelement die Lenkkraft von dem Handlenkrad übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigegerät (Y) für die Größe einer Fahrtrichtungsänderung des Kraftwagens vorgesehen ist, das einen entsprechend der Fahrtrichtungsänderung verschwenken Druckflüssigkeitsauslaß (N) aufweist und daß auf den Steuerschieber (lo) der hydraulischen Betätigungsvorrichtung (5) außer der Lenkkraft der Druck der vom Anzeigegerät gelieferten Druckflüssigkeit einwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Anzeigegerät (Y) Druckflüssigkeit unter einer von der Größe der Änderung der Fahrtrichtung des Kraftwagens abhängigen Richtung in eine Öffnung (18) in der Mantelfläche eines mit dem Steuerschieber (lo) und dem Schubelement (22) verbundenen Kolbens (16) eingespritzt wird, von welcher Öffnung Kanäle (19, 2o) zu den beiden Stirnflächen des Kolbens führen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß der Kolben (16), der die vom Anzeigegerät (y) mit Auslaßdruckflüssigkeit beschickte Öffnung (18) aufweist, getrennt vom Zylinder· (5) der Betätigungsvorrichtung angeordnet ist und den Steuerschieber (29) einer an die ölzufuhr- und ölabführleitung (1, bzw. I₃) und die Steuerkammer (11) in dem Zylindei (5) der Betätigungskammer angeschlossenen Verstärkervorrichtunc (28) betätigt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Steuerschieber (lo), den Kolben (16) mit der vom Anzeigegerät (Y) mit Auslaßdruckflüssigkeit beschickten Öffnung (18) und das Schubelement (22) enthaltende Teil des Zylinders der Betätigungsvorrichtung von dem übrigen Teil des Zylinders der Betätigungsvorrichtung getrennt angeordnet ist,

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wobei beide Teile durch Druckflüssigkeitsleitungen miteinander verbunden sind.

Der Patentanwalt

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