DE2652815A1

DE2652815A1 - Hydraulische lenkeinrichtung

Info

Publication number: DE2652815A1
Application number: DE19762652815
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Ruoff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-11-20
Filing date: 1976-11-20
Publication date: 1978-05-24
Also published as: JPS5364335A; FR2371332A1; SE422435B; DE2652815C2; SE7713000L; FR2371332B1; US4131176A

Description

R. " S ? 2 Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Lenkeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches. Hierbei handelt es sich um eine bekannte Servolenkeinrichtung₅ die den von Hand eingeleiteten Lenkvorgang erleichtert, aber sonst für keinen anderen Zweck dient j d. h. sie bildet ein abgeschlossenes,nur für diesen einen Zweck dienendes System.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lenkungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie vielseitiger verwendbar ist_s d. h. sie kann außer von Hand auch durch ein Programm oder durch eine Leitschiene oder dergleichen beeinflußt und betätigt werden» Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert» Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung der Lenkeinrichtung O

Beschreibung der Erfindung

Die eigentliche Servolenkung der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung ist nur andeutungsweise in dem strichpunktierten Kasten A dargestellt und hat ein Lenkrad 1O₃ das gegen die Kraft einer Torsionsfeder 11 betätigbar ist ο Yom Lenkrad wird ein

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ventil.12 betätigt, von dem Leitungen 13» "I¹J zu einer Seroveinrichtung 15 führen. Diese besteht im wesentlichen aus einem in einer Gehäusebohrung 16 dicht gleitend angeordneten Servokolben 17, der von zwei Druckräumen 18, 19 her über die. Leitungen 13, l4 beaufschlagbar ist.

Das für die Lenkeinrichtung notwendige Druckmittel kommt von einer Lenkungspumpe 20, die vom Motor 21 des Fahrzeugs angetrieben ist. Sie saugt Druckmittel aus einem Behälter 22 über ein -Filter 23 an und fördert es in eine Leitung 24, die über ein Rückschlagventil 25 und ein Filter 26 zu einem Umschaltventil 27 führt und von diesem zum Wegeventil 12. Vom Wegeventil 12 führt eine Leitung 28 zu einer Rückleitung 29, die zum Behälter 22 führt. . ·

In der Lenkeinrichtung ist weiterhin eine Notpumpe 30 vorgesehen, die von einem Elektromotor 31 angetrieben ist und über eine ein Rückschlagventil 32 enthaltende Leitung 33 in die Leitung Druckmittel einspeisen kann. Die Notpumpe wird durch einen hydraulischen Druckschalter 54 zugeschaltet.

Am Servokolben 17 der Servolenkeinrichtung ist eine äußere Geradverzahnung 35 ausgebildet, die mit einem Zahnsegment 36 in Eingriff steht, das um eine Achse 37 drehbar ist und einen Hebelarm 38 hat, an den ein Mehrfachgestänge 39 angelenkt ist, an dessen Ende sich ein zweiarmiger Hebel 40 befindet. Der Hebel ist um eine Achse 41 drehbar und stellt das Fahrzeugrad 42 ein. An den Hebelarm 40" des Hebels 40 ist eine Kolbenstange 43 angelenkt, auf der ein Kolben 44 sitzt, der in einem doppeltwirkenden Arbeitszylinder 45 dicht gleitend geführt ist. Der Arbeitszylinder 45 ist gelenkig am Fahrzeugrahmen 46 angelenkt und hat zwei Druckräume 47, 48, in welche Leitungen 49 bzw. 50 münden.

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Der Arbeitszylinder 45 ist Teil einer die Servolenkung erweiternden Automatikeinrichtung, welche mehrere Ventile aufweist, die in der Zeichnung in einem strichpunktierten Kasten B dargestellt sind. Dazu gehört ein elektrohydraulisches Proportionalventil 52s das als 4/3-Wegeventil ausgebildet ist mit Schwimmstellung in der Mittelstellung II. Das Ventil 52 wird durch Elektromagnete 53, 54 betätigt. An seinem Auslaß sind die Leitungen 49, 50 angeschlossen. An den einen Eingang des Ventils 52 mündet die Leitung 29₃ während an den anderen Eingang des Ventils 52 eine Leitung 57 angeschlossen ist, die zum Umschaltventil 27 führt. Dieses ist als 4/2-Wegeventil ausgeführt mit zwei Schaltstellungen I und II und wird von einem Elektromagnet 58 betätigt. Vom Umschaltventil 27 führt eine Leitung 59 zum Wegeventil 12. Vom Umschaltventil 27 führt weiterhin eine Leitung 60 zur Leitung 29. Das Wegeventil 12 ist durch die Torsionsfeder 11 bzw. das Lenkrad 10. betätigbar. Die beiden Druck-r räume l8, 19 am Servokolben 17 sind durch eine Leitung 63 miteinander verbunden, in der ein Bypassventil 64 mit Durchgangsstellung I und Sperrstellung II angeordnet ist und das durch einen Elektromagneten 65 betätigt wird. Im Automatikventil B ist noch ein Druckschalter 66 angeordnet, der über eine Leitung 67 mit der Leitung 57 verbunden ist.

Wenn das Fahrzeug von Hand gelenkt wird, befindet sich das Umschaltventil 27 in seiner Stellung I und das von der Pumpe 20 geförderte Druckmittel fließt über die Leitungen 24, 59 und 'das Wegeventil 12 zur Servolenkung 15, und je nach Lenkradausschlag wird über den Servokolben 17 und das Gestänge 39 das Fahrzeugrad 42 eingestellt.

Soll automatisch gefahren werden, z. B. entlang einer Leitschiene, dann wird auf Automatikbetrieb umgeschaltet. Dabei wird das Um-

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schaltventil 27 in seine in der Figur dargestellte Schaltstellung II gebracht. Druckmittel fließt nun von der Leitung 2^4 über das Umschaltventil 27 in die Leitung 57 und über das Proportionalventil 52 je nach Schaltstellung I oder III zum Druckraum 47 oder 48 des Arbeitszylinders 45. Die verschiedenen Schaltstellungen des Ventils werden durch die Elektromagnete 53» 54 vorgegeben, die selbst wieder über Sensoren und ein elektronisches Steuergerät angesteuert werden. Da nun der Arbeitszylinder 45 die Stellung des Fahrzeugsrads 42 vorgibt, muß der Servokolben 17 der Servolenkung freigängig sein, d. h. er muß über das Gestänge mitgeschleppt werden können. Dies wird dadurch möglich, daß das Bypassventil 64 in seine Durchflußstellung I geschaltet wird. Dadurch sind die beiden Druckräume . 18, 19 miteinander verbunden.

Da die Volumen der beiden Druckräume 47, 48 am Arbeitszylinder 45 verschieden groß sind, muß bei Handbetrieb und nunmehrigem. Mitschleppen des Servokolbens 44 ein Volumenausgleich stattfinden. Dies geschieht dadurch, daß am Proportionalventil 52 in der Schaltstellung II sämtliche Anschlüsse miteinander verbunden sind. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Schwimmstellung, in welcher Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 47, 48 und dem Behälter 22 hergestellt ist. Diese Schwimmstellung ist dann eingeschaltet, wenn die Automatik ausgeschaltet wird und sich das Umschaltventil in der Schaltstellung I befindet, d. h. dann, wenn das Fahrzeug von Hand gelenkt wird. Wesentlich ist noch, daß in der Leitung 29 ein geringer überdruck herrscht, xiras z. B. dadurch erreicht wird, daß der Behälter 22 geodätisch höher liegt als die Leitung 29» oder durch eine Pumpe oder einen Druckspeicher. Zweckmäßig ist es auch, die Leitung 29 widerstandsarm auszubilden. Würde in der Leitung 29 Unterdruck herrschen, könnte dies zu Gasanreicherung und. damit Störung der Lenkfunktion führen.

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Beim Unterschreiten eines bestimmten Mindestdrucks in der Leitung 57 unterbricht der Druckschalter 66 die elektrische Stromzufuhr zum Automatikventil (Kasten B), wodurch dieses abgeschaltetet wird. Ein Automatikbetrieb ist also ohne einen, gewissen Mindestdruck nicht möglich.

Sollte aus irgend einem Grunde die Druckmittelversorgung ausfallen, so ist es möglich, die elektrisch angetriebene Notpumpe 30 in Betrieb zu setzen. Hierfür ist der Druckschalter 34 vorgesehen.

Aus Sicherheitsgründen verbindet das Umschaltventil 27 bei Stromausfall die Lenkungspumpe 20 wieder mit der Servolenkung, wobei das Bypassventil in seine Schaltstellung II geschaltet wird. Die Pumpe 20 liefert eine im wesentlichen konstante Flüssigkeitsmenge.

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Claims

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Ansprüche

l) Hydraulische Lenkeinrichtung mit einer Servolenkung, die von einer Servopumpe mit Druckmittel versorgt wird und über ein Steuerventil einen Servokolben beaufschlagt, der über ein Gestänge die Fahrzeugräder entsprechend dem Lenkradausschlag einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gestänge (39) der Servolenkeinrichtung (15) zusätzlich ein dopppeltwirkender Arbeitszylinder (45) angelenkt ist, der von der Servopumpe (20) über ein Umschaltventil (27) und ein diesem nachgeschaltetes Proportionalventil (52) ebenfalls mit Druckmittel versorgt werden kann, daß das Proportionalventil in seiner Mittelstellung, wie an sich bekannt, eine Schwimmstellung aufweist, in der alle Anschlüsse miteinander verbunden sind und daß vom Proportionalventil (52)

(29)
eine Leitungfzum Behälter (22) führt, in der stets ein höherer Druck herrscht als der Atmophärendruck.
2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckräume (18, 19) beiderseits des Servokolbens (17) der Servoeinrichtung (15) durch ein Bypass-Ventil (64) miteinander verbindbar sind.
3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalventil als elektromagnetisch betätigbares 4/3-Wegeventil ausgebildet ist.

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4. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Umschaltventil als 4/2-Wegeventil ausgebildet ist.
5. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ventile elektromagnetisch betätigbar sind und insbesondere von einem elektronischen Steuergerät ansteuerbar sind.
6. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Proportionalventil ein hydraulischer Druckschalter (66) vorgeschaltet" ist, der bei Unterschreiten eines bestimmten Mindestdrucks den Automatikbetrieb unterbricht.

7· Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkeinrichtung eine elektrisch betriebene Notpumpe (30) zugeordnet ist, die durch einen Druckschalter (34) einschaltbar ist. Γ»

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