DE2851773C2

DE2851773C2 - Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2851773C2
Application number: DE2851773A
Authority: DE
Inventors: Armin 7070 Schwäbisch Gmünd Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1986-11-20
Also published as: BR7907642A; FR2442753B1; SE7909842L; JPS5576764A; IT7950947A0; PL219562A1; BE880364A; US4331211A; YU40762B; IT1120127B; SE439759B; YU251179A; DE2851773A1; CA1136958A; GB2035931B; FR2442753A1; ES485978A1; JPS6329668B2; NL7907780A; AR218169A1

Description

a) Die Betätigungsflächen der Rückwirkungskolben (49,49'), die zugleich zur Kraftübertragung auf den Bauteil (19,19'; 123) dienen, tauchen in je einen Rückwirkungsraum (40,40') ein und

b) beide Rückwirkungsräume sind miteinander und mit einer Rückwirkungsleitung (47) verbunden, die zu einer Vorrichtung (Einstellvorrichtung) zum Einstellen des Rückwirkungsdrucks führt

4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Einstellvorrichtung hat zwei Verstelldrossein (56,57):

b) die Verstelldrosseln sind hintereinander in eine' Leitung (55) eingeschaltet die von einer Hochdruckleitung (28) zu einer Rücklaufleitung (54) führt; eo

c) die Verstelldrösseln sind mit Hilfe eines mechanischen Koppelgliedes (59) gemeinsam derart betätigbar, daß die eine schließt während die andere öffnet und

d) die Rückwirkungsleitung (47) ist an einen Abgriff zwischen beiden Drosseln angeschlossen (Fig. 1 und 3).

5. Lenkeinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Rückwirkungsleitung (47) ist an einen Raum (62) angeschlossen, der durch eine Drossel (63) Druckflüssigkeit aus einer Hochdruckleitung (28) erhält und

b) aus dem Raum (62) zu einer Rücklaufleitung (54) führen mindestens eine, insbesondere mehrere zu einander parallel angeordnete, einzeln betätigbare Schaltdrosseln (65,66) (F i g. 4).

6. Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltdrossel (65,66) unterschiedlich große Drosselquerschnitte haben (F i g. 4).

7. Lenkeinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Einstellvorrichtung weist eine Druckwaage (72) auf, die in einem Gehäuse (71) einen gegen eine Ventilfeder (93) verschiebbaren, den Rückwirkdruck steuernden, Stufenkolben (74) besitzt;

b) den der Ventilfeder entgegenwirkenden Betätigungsflächen (76,78) des Stufenkolbens sind gegeneinander abgedichtete Betätigungsräume zugeordnet die durch je ehi Schaltventil (83,84) entweder an eine Hochdruckleitung (28) oder an eine Rücklaufleitung (54) anschließbar sind und

c) die Kückwirkungsleitung (47) ist an den die Ventilfeder (93) aufnehmenden Federraum (91) der Druckwaage angeschlossen (F i g. 5).

8. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Drosseln (65, 66) oder Ventile (83,84) der Einstellvorrichtung digital schaltbar sind und an einen Prozeßrechner angeschlossen sind.

9. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Betätigungsteile (insbesondere Stößel) von verstellbaren oder schaltbaren Drosseln (56, 57, 65, 66) oder Ventilen (83,84) der Einstellvorrichtung an Meßfühlern unmittelbar angebracht sind.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer derartigen, aus der DE-OS 25 45 970 bekannten Lenkeinrichtung übt die Rückwirkungseinrichtung auf die Betätigungseinrichtung eine Rückwirkung aus, die in ihrer Größe in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbar ist Bei dieser bekannten Lenkvorrichtung wird nur eine einzige, in ihrer Steigung nicht variable, sondern nur einen Knickpunkt aufweisende Arbeitsdruck-Handkraft-Kennlinie erzeugt die ein von der Fahrgeschwindigkeit abhängiges Absehneidverhalten zeigt. Dies bedeutet, daß der Punkt, oberhalb dessen sich die Handkraft nicht mehr proportional mit dem Straßenwiderstaiid bzw. dem Arbeitsdruck erhöht, sondern praktisch auf einem Maximalwert konstant bleibt, mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit zu höheren Werten hin verschoben wird. Tatsächlich wird hier also nicht die Rückwirkungskraft, sondern der Abschneidpunkt in Abhängigkeit von der Fahrge-

schwindigkeit geändert. Dies führt beim Lenken zu dem sogenannten »Lochgefühl«, das dem Fahrer insbesondere beim schnellen Durchfahren von Kurven plötzlich den Eindruck einer fehlenden oder zumindest viel zu geringen Rückwirkungskraft vermittelt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Steigung der Arbeitsdruck-Handkraft-Kennlinie im Proportionalitätsbereich in Abhängigkeit von den momentanen Fahrzustand kennzeichnenden Parametern, insbesondere der momentanen Fahrgeschwindigkeit veränderbar und gezielt steuerbar ist

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete hydraulische Hilfskraftlenkvorrichtung gelöst

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Jeder der beiden Rückwirkungskoiben weist zwei Betätigungsflächen auf, von denen die eine dem sich im Lenkmotor aufbauenden Arbeitsdruck und die andere dem steuerbaren Rückwirkungsdruck ausgesetzt ist Dadurch wird ein Kennlinienfeld erzeugt aus dem sich klar ergibt, daß hier eine im Proportionalitätsbaeich in ihrer Steigung variierbare Arbeitsdruck-Handkraft-Kennlinie erzielt wird, die überdies immer denselben Schnittpunkt mit der Arbeitsdruck-Null-Linie aufweist der vorteilhafterweise nicht mit dem Nullpunkt des Kennlinienfeldes identisch ist Es wird also eine von der Fahrgeschwindigkeit völlig unabhängige, d.h. immer gleichbleibende Grenzkraft erzielt die zunächst in jedem Fall von Hand überwunden werden muß, bevor ein merklicher Arbeitsdruck erzeugt wird. Wird darüber hinaus die Handkraft weiter gesteigert so ist die, mit dieser Steigerung verbundene Zunahme des Arbeitsdruckes im Proportionalitätsbereich abhängig von der Größe des oder der zur Steuerung des Rückwirkungsdruckes verwendeten Parametern, beispielsweise der Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der apparative Aufwand im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verkleinert ist weil die Einstellvorrichtung für den Rückwirkungsdruck außerordentlich einfach ausgestaltet werden kann. Dies ist besonders dann möglich, wenn als Bauteil, auf den die Rückwirkungskolben einwirken, der oder die Ventilkolben eines Lenkventils dienen.

Anspruch 4 bezieht sich auf eine analog wirkende Einstellvorrichtung. Anspruch 5 bezieht sich dagegen auf eine digital-wirkende Einstellvorrichtung. Durch Zu- oder Abschalten von einer oder mehreren Schaltdrosseln läßt sich hier der Einsielldruck sprunghaft ändern. Schaltdrosseln lassen sich z. B. über Elektromagnete öffnen oder schließen, also digital betätigen.

Wäh.end bei dieser Einstellvorrichtung, sofern mindestens eine der Schaltdrosseln offen ist ein dauernder Flüssigkeitsstrom erforderlich ist und somit Energieverlustc auftreten können, wird durch eine Weiterbildung nach Anspruch 7 eine Einstellvorrichtung geschaffen, die ebenfalls digital arbeitet aber keinen dauernden Flüssigkeitsstrom erfordert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Kugelmuttcr-Hydrolenkung,

F i g. 2 den Querschnitt nach Linie II-II in F i g. 1 und die Ventilkolben des Kenkventils sowie die ihnen zugeordneten Rückwirkungskolben,

F i g. 3 bis 5 drei verschiedene schematisch dargestellte Ausführungsformen von Einstel'.vorrichtuagen für den Rückwirkungsdruck,

Fig.6 ein Kennlinienfeld zu der Ausführungsform nach F ι g. 3 bis 5,

Fig.7 schematisch eine Rückwirkungsvornchtung, die auf einen beliebigen Bauteil einwirkt der mit der Betätigungseinrichtung in Antriebsverbindung steht

Eine in F i g. 1 und 2 vereinfacht dargestellte Kugelmutter-Hydrolenkung hai ein Gehäuse 1, in dem eine die Lenkorgane des Fahrzeugs antreibende Segmentwelle 2 drehbar gelagert ist Ein mit ihr drehfest verbundenes Segment 3 kämmt mit einer Kugelmutter 5, die mit einer im Gehäuse drehbar aber unverschiebbar gelagerten Kugelspindel 7 zusammenarbeitet Kugelmutter und Kugelspindel bilden die wirksamen Teile eines Lenkmotors 9 mit den Arbeitsräumen 10 und 11. Alle Dichtungen wurden zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen.

Von einer Lenkspindel il3 her, die zur Betätigungseinrichtung, insbesondere dem Lenkhar.drad, führt ist die Kugelspindel 7 über einen Torsionsfede^tab 15 antreibbar, !n der Kugelspindel 7 sind, quer zur Zeichenebene in Fig. 1, in Bohrungen 17 und 17' (vgL Fig.2) zwei Ventilkolben 19 und 19' des Lenkventils verschiebbar untergebracht Beide sind für gegenläufigen Antneb von der Lenkspindel 13 her durch eine Antriebsgabel 22 miteinander verbunden. Die in Fig.2 oberen Betätigungsflächen 24,24' der Ventilkolben 19,19' sind durch die Bohrungen 17,17' mit einer Ringnut 26 verbunden, die an eine Hochdruckleitung 28 angeschlossen ist

In Fig.2 ist der Lenkmotor 9 zum besseren Verständnis symbolisch eingezeichnet. Die beiden Ventilkolben haben Paare von Steuerkanten 30, 30' und 31, 31', die zur Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Lenkmotor 9 und zur Steuerung des Rücklaufs aus diesem in eine Rücklaufleitung dienen. Eine Lenkmotornut 32 in der Bohrung 17 ist durch einen Kanal 33 in der Kugelspindel mit dem Arbeitsraum 10 des Lenkmotors verbunden. Eine Lenkmotornut 32' in der Bohrung 17' ist durch einen Kanal 35 in der Kugelspindel, eine Ringnut 36 und einen Kanal 37 im Gehäuse 1 mit dem Arbeitsraum 11 verbunden.

Die beiden Ventilkolben 19,19' tauchen mit ihren in F i g. 2 unteren Enden und Betätigungsflächer 39,39' in die beide Rückwirkungsrliume 40,40' ein. Beide Rückwirkungsräume sind durch einen Kanal 42 miteinander verbunden und durch einen in der Kugelspinde. 7 verlaufenden Kanal 44 mit einem axialen Kanal 45, der. in F i g. 1 unterhalb des Torsionsfederstabes 15, zum unteren Ende der Kugelspindcl verläuft. Der Kanal 45 führt zu einem Gehäuseanschluß für die Rückwirkungsleitung 47, die zu einer Einstellvorrichtung für den Rückwirkungsdruck führt.

In ö"·. Rückwirkungsräume 40, 40' tauchen zwei Rückwirkungskolben 49,49' ein. die je einen Anschlagbund 50, 50' haben, isr in Neutralstellung cm Rand je einer den Rückwirkungskoiben aufnehmenden Bohrung in der Kugelspindel 7 anliegt. In Neutralstellung berühren die Rückwirkungskoiben gerade die Betätigungsfläehe 39, 39' der Ver.Jlkolben. In jeder Lenkstellung ist jeweils nur ein Rückwirkungskoiben wirksam, während der andere durch seinen Anschlagbund festgehalten wird.

Funktion

In der Neutra'istelluug nach Fig. 1 und 2, die durch den Torsionsfederstab 15 fixiert ist, strömt Arbeitsflüssigkeit aus der Hochdruckleitung 28 in die Ringi.ut 26,

umströmt die in Neutralstellung geöffneten Steuerkantenpaare 30 und 31 des linken Ventilkolbens 19 und fließt durch eine Ringnut 52 und einen Raum 53 in eine Rücklaufleitung 54 ab. Das Gleiche gilt für den rechten Ventilkolben 19'. Die beiden Lenkmotornuten 32, 32' haben gleiches Druckniveau. Der Lenkmotor wird also nicht angetrieben.

Wird dagegen in einer Lenkstellung von der Betätigungseinrichtung z. B. der Ventilkolben 19' in F i g. 2 abwärs bewegt, und der Ventilkolben 19 demgemäß aufwärts, so schließen die Steuerkantenpaare 30 und 31', während die Steuerkantenpaare 31 und 30' weiter öffnen. Flüssigkeit unter Druck strömt demnach in den Arbeitsraum ti und kehrt aus dem Arbeitstaum 10 in die Ringnut 52 und somit in die Rücklaufleitung 54 zurück.

Auf die beiden Betätigungsflächen 24,24' beider Ventilkolben wirkt der gleiche Druck ein, nämlich der sich im Lenkmotor aufbauende Arbeitsdruck Pa- Auf die entgegengesetzten Betätigungsflächen 39, 39' beider Ventilkolben wirkt der Rückwirkungsdruck ein, der in unten noch zu beschreibender Weise erzielt wird. Er wirkt sich über die Rückwirkungsleitung 47 und die Kanäle 45,44,42 in den beiden Rückwirkungsräumen 40, 40' aus. Er kann Werte zwischen null und dem Arbeitsdruck annehmen. Weicht der Rückwirkungsdruck vom Arbeitsdruck ab, so werden auf beide Ventilkolben gleich große Differenzkräfte ausgeübt, die sich jedoch über die Antriebsgabel 22 gegenseitig aufheben. Auf die beiden Rückwirkungskolben 49 und 49' wirkt, in F i g. 2 von up'en her, der in der Ringnut 26 herrschende Arbeitsdruck, von oben her der in den Rückwirkungsräumen herrschende Rückwirkungsdruck. In der angenommenen Lenkstellung ist der linke Ventilkolben 19 von seinem Rückwirkungskolben 49 abgehoben. Dagegen übt der rechte Rückwirkungskolben 49' auf seinen Ventilkolben 19' eine Kraft aus, die sich aus der Differenz zwischen Arbeitsdruck und Ruckwirkungsdruck multipliziert mit der wirksamen Räche des Rückwirkungskolbens ergibt Diese Kraft beeinflußt über den Ventilkolben 19' und die Antriebsgabel 22 die Lenkspindel 13 und damit die Betätigungseinrichtung. Hierdurch ergibt sich die an der Betätigungseinrichtung (Lenkhandrad) spürbare Rückwirkungskraft (bzw. das Rückwirkungsdrehmoment).

Werden keine besonderen Maßnahmen zu einer Veränderung des Rückwirkungsdrehmomentes getroffen, so ergibt sich eine bleibende, unveränderte Proportionalität zwischen dem im Lenkmotor wirksamen Arbeitsdruck Pa und der an der Betätigungseinrichtung auszuübenden Handkraft Fb. zum Beispiel gemäß Gerade 6.1 in F i g. 6.

(Dieser Proportionalitätsbereich beginnt oberhalb einer durch die notwendige Verdrehung des Torsionsfederstabes 15 erforderlichen Grenzkraft Fg)- Durch Änderung des Rückwirkungsdruckes soll nun der Proportionalitätsfaktor verändert werden. Es soll also möglich werden, Rückwirkungen mit anderen Proportionalitätsfaktoren willkürlich zu erzielen, wie sie z. B. durch die Geraden 6.2, 63 oder Geraden anderer Neigung darstellbarsind

Einstellvorrichtungen für den Rückwirkungsdruck

Eine sehr einfache Einstellvorrichtung für den Rückwirkungsdruck zeigt F i g. 1 links unten. In eine Leitung 55. die von der Hochdruckleitung 28 zur Rücklaufleitung 54 führt, sind hintereinander zwei Verstelldrosseln 56 und 57 eingeschaltet, die durch ein Koppelglied 59 mechanisch miteinander verbunden und gegenläufig ■ verstellbar sind. Während die eine Verstelldro; sei öff- ') net, schließt also die andere. Ein Abgriff zwischen beiden Verstelldrosseln ist mit der Rückwirkungsleitung 47 ι verbunden. '.'{

Ist die Verstelldrossel 56 geschlossen, die Verstelldrossel 57 geöffnet, so herrscht in den beiden Rückwir-v¹ kungsräumen der gleiche Druck wie in der Rücklauflei-,_;

to tung 54, also Tankdruck, und somit wirkt sich bei einer i Lenkstellung der volle Arbeitsdruck auf den jeweiligen %, Rückwirkungskolben aus. Man erhält so die größtmögli-1 ehe Rückwirkung, z. B. nach der Geraden 6.1 in F i g. 6. * Sind die Verstelldrosseln dagegen umgekehrt einge- '

is stellt also Verstelldrossel 57 geschlossen und Verstelldrossel 56 geöffnet so wirkt sich in der Rückwirkungs- *· leitung 47 und damit in den Rückwirkungsräumen 40 > und 40' der volle Arbeitsdruck aus. Die Rückwirkungs-ii kolben werden damit wirkungslos. Es entsteht keine^

Rückwirkung, wie es die Gerade 6.4 in F i g. 6 zeigt. | Sind beide Verstelldrosseln gleich weit geöffnet, so ^;

erhält man in der Rückwirkungsleitung 47 einen Rück- 'i

Wirkungsdruck gleich dem halben Arbeitsdruck (Tank- \

druck — 0). Die Rückwirkungskraft liegt soini* in der ν

Mitte zwischen den beiden oben beschriebenen Extrem- '· größen, und es ergibt sich ein Proportionalitätsbereich,. df r durch eine Gerade in dem Feld zwischen den Geradep 6.2 und 63 in F i g. 6 darstellbar ist. Durch Verstellung der Verstelldrosseln lassen sich al so die Proportionalitätsfaktoren zwischen dem Arbeits- , druck und der Kraft an der Betätigungseinrichtung ver- \ ändern. Durch entsprechend andere Einstellungen der Verstelldrosseln erhält man andere Proportionalitätsfaktoren, entsprechend beliebig vielen weiteren Kenn- geraden zwischen den Geraden 6.1 und 6.4.

Fig.3 zeigt eine praktische Ausführungsform der oben beschriebenen Einstellvorrichtung. Die Einzelteile tragen dieselben Bezugszeichen wie in F i g. i. Die Vcr-y stelldrosseln werden durch gegensinnig angeordnete und gegenläufig durch das Koppelglied 59 zu betätigende Konen dargestellt

Die Einstellvorrichtung nach F i g. 1 und 3 arbeiten; analog, können also kontinuierlich verstellt werden. Dies kann von Hand geschehen oder z. B. durch die.

Ausgangsgröße eines Tachometers, se daß mit «leigender Fahrgeschwindigkeit die Rückwirkung größer wird. Im folgenden werden zwei Einstellvorrichtungen beschrieben, die digital arbeiten und sich infolgedessen durch sehr einfache Schaltorgane, z. B. von einem Pro zeßrechner her betätigen lassen.

Nach Fig.4 führt die die Hochdruckleit .^g 28 mit der Rücklaufleitung 54 verbindende Leitung durch ZWeI₁₁ Räume 61,62 hindurch, zwischen denen sich eine Kon-j stantdrossei 63 befindet Der Raum 62 ist durch zwei I

Schaitdrossein 65, 66, die zueinander parallel angeord-| net sind, mit einem Raum 67 verbunden, an den die ft Rücklaufleitung 54 angeschlossen ist Der Raum 62 ist S mit der Rückwirkungsleitung 47 verbunden. Die beiden | Schaltdrosseln 65, 66 haben je einen Schließkörper 68,1 69, der in verschiedener Weise betätigt werden könnte, ϊ ζ. B. mechanisch, oder wie in F i g. 4 dargestellt elektro- f magnetisch. Die Querschnitte der beiden Schaltdrosseln | können gleich sein oder auch, v/ie dargestellt unter-| schiedlich groß.

Es ergeben sich somit vier verschiedene Einstellmög-| lichkeiten für die beiden Schaitdrossein, nämiich beidcfg offen, beide zu, nur die eine offen, nur die andere offenJj| Ist noch eine dritte Schaltdrossel vorgesehen, so erge-ij

7 8

bcn sich acht Möglichkeiten, ist eine vierte vorgesehen, Gibt man dem Stufenkolben eine oder mehr weitere so ergeben sich sechzehn Möglichkeiten usw. in der Stufen und ordnet man entsprechend viel weitere Potenzenreihe der 2. Schaltventile an, so kann man, wie oben erwähnt, weite-Sind nur zwei Schaltdrosseln nach Fig.4 vorhanden, re Schaltmöglichkeiten und damit weitere Zwischenso lassen sich durch passende Wahl der Querschnitt der 5 werte des Rückwirkungsdrucks erzielen. Konstantdrossel 63 und der beiden Schaltdrosseln in Die Einstellvorrichtungen nach den F i g. 4 und 5 bieden vier Schaltstellungen z. B. Rückwirkungsdrücke er- ten die Möglichkeit einer digitalen Steuerung. Zum Beizielen, die null, 33%, 50% und 75% des Arbeitsdruckes spiel können im Schaltgetriebe des Kraftfahrze= js Mibetrageo etwa entsprechend den Geraden 6.4 bis 6.1 in kroschalter vorgesehen sein, die beim Einschalten bepig₆" ίο stimmter Gänge für eine Betätigung der Schaltdrosseln

Bei dieser Einstellvorrichtung treten zwar immer oder Schaltvenule derart sorgen, daß man z.B. im ersten

dann Strömungsverluste auf. wenn wenigsten* eine der Gang und im Rückwärtsgang die Rückwirkung null er-

Schaltdrosseln offen ist. Man kann die Strömungsverlu- hält, beim höchsten Gang die höchste Rückwirkung und

ste aber durch kleine Drosselquerschnitte sehr klein hai- Entsprechendes in den dazwischenliegenden Gängen.

_ten 15 Die Einstellvorrichtung nach Fig.4 ermöglicht auch

Fjg 5 zeigt eine Einstellvorrichtung bei der keine eine rein mechanische Betätigung. Wird sie am Schalt-Strömungsverluste auftreten. In einem Gehäuse 71 ist getriebe angeordnet, so können die Schließkörper 68,69 ein als Druckwaage 72 wirkender Ventilkolben 73 un- bei Schaitvorgängen mechanisch betätigt werden, tergebracht, dessen linker Teil als Stufenkolben 74 aus- Ebenso können die Schaltventile 83. 84 nach F ι g. 5 ggjjüdei ist. Dieser hat zwei BeiäisgungsiSächen 76_; 78, 20 mechanisch betätigt werden, wenn man nur die h>draunämlich eine Ringfläche und die linke Stirnfläche. Die an lischen Leitungen 80,81,28' und 54 von der Schaltvordiese Belätigungsflächen anschließenden Betätigungs- richtung her zum Schaltgetriebe oder einem sonstigen räume sind durch Leitungen 80 bzw. 81 mit Schaltventi- Informationsgeber des Fahrzeuges verlegt, oder aber len 83 bzw. 84 verbunden. Diese Schaltventile haben die Einstellvorrichtung selbst dort angeordnet, zwei mögliche Einstellungen. In der dargestellten Lage 25 Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der mit der verbinden sie die Betätigungsräume mit der Rücklauf- Betätigungseinrichtung kraftschlüssig verbundene Bauleitung 54. In der anderen Schaltstellung verbinden sie teil, auf den die beiden Rückwirkungskolben einwirken, den zugehörigen Betätigungsraum mit einer Leitung zwei Ventilkolben aufweist. Zunächst können naturlich 28' die mit der Hochdruckleitung 28 in Verbindung beide Ventilkolben zu einem einzigen vereinigt« erden, S₁₆J_n 30 ohne daß an der hydraulischen Funktion etwas geändert

Der die Druckwaage bildende Teil der Vorrichtung wird. Steuerventile für Hydrolenkungen mit einem einhat zw.! Steuerkantenpaare 86,87, einen radialen Kanal zigen Ventilkolben sind bekannt. 89 der durch den Kolben in einen Federraum 91 führt Die Rückwirkungskolben können jedoch auch auf ei- und eine Ventilfeder 93. Die Rückwirkungsleitung 47 nen anderen Bauteil einwirkender keine Ventilfunktion mündet in den Federraum 91. 35 hat. Dies zeigt F ig. 7. Dort ist in einer Bohrung 120

Durrh die beiden -!chaltventile 83, 84 ergeben sich eines Gehäuses 121 em Kolben 123 verschiebbar ge-

wiedcrum vier mögliche Schaltstellungen, nämlich beide führt. Der Kolben 123 hat in seiner Mitte ein Langloch

Betät>»n"sriächen 76. 78 verbunden mit der Hoch- 127, in das ein Stift 129 eingreift, der eine mechanische

druckleitung 28. beide verbunden mit der Rücklauflei- Verbindung zur Lenkspindel herstei.t, ähnlich wie aie

tung 54, Betätigungsflache 78 verbunden mit der Hoch- 40 Hälfte der Antriebsgabel 22 nach Fig. 1. Der Kolben

druckleitung. 76 mit der Rücklaufleitung und die umge- 123 hat zwei Bunde 125 und 125'. die gegen die Bohrung

kehrte Verbindung. ¹²⁰ abgedichtet sind. In dem Raum zwischen beiden

Bei der Einstellung nach Fig. 5 herrscht im Feder- Bunden herrscht Tankdruck. Die Räume außerhalb der raum und damit in der Rückwirkungsleitung 47 Tank- beiden Bunde sind die Rückwirkungsräume 40 und 40', druck Ist wenigstens eine der Betätigungsflächen 76.78 45 in die die beiden Rückwirkungskolben 49 und 49' eintauvom Arbeitsdruck beaufschlagt, so tritt die Druckwaage chen. Wie nach F i g. 2 haben die Rückwirkungskolben in Funktion. Der Ventilkolben bewegt sich nach rechts, Anschlagbunde 50 und 50'. Die beiden Rückwirkungsso daß das Steuerkantenpaar 87 schließt und das Steu- kolben werden durch Druckfedern 133,133' gegen die erkantenpaar 86 gerade so weit öffnet, daß sich ein Stirnseiten des Kolbens 123 gedrückt. Die beiden Ruck-Gleichgewichtszustand einstellt, bei dem auf den Ventil- 50 Wirkungsräume 40 und 40' sind mit der Rückwir'tungskolben 73 von links he- eine Kraft einwirkt, die sich leitung 47 verbunden, in der der Rückwirkungsdruck p_R ergibt aus dem Arbeitsdruck multipliziert mit der je- herrscht. Zwei Räume 131 und 131', m die die Anschlagweils auf die Hochdruckleitung 28 geschalteten Betäti- bunde hineinragen, sind mit der Hochdruckleitung 28 gungsfläche Diese Kraft wird aufgewogen durch zwei verbunden, in der der Arbeitsdruck p_A herrscht von rechts her auf den Ventilkolben wirkende Kräfte, 55 Die Rückwirkungsvorrichtung nach F i g. 7 überträgt, nämlich die Kraft der Ventilfeder 93 und eine Kraft, die je nach Rückwirkungsdruck, eine mehr oder weniger sich aus der rechten Kolbenfläche multipliziert mit dem große Rückwirkungskraft (oder ein Rückwirkungsdrehdurch die Einstellungsvornchtung erzielten Rückwir- moment) auf die Betätigungsvorrichtung, kungsdruck ergibt Zusammen mit dem Rückwirkungs- Die beschriebenen Vorrichtungen ändern lediglich druck null bei der Einstellung nach Fig.5 ergeben sich 60 die Rückwirkungskraft, greifen aber im übrigen nicht in vier verschiedene einstellbare Rückwirkungsdrücke. die hydraulische und mechanische Funktion der Len-

Man erhält Kenngeraden etwa nach Fig.6. Hat der kung ein. Dies hat den Vorteil, daß das Fahrzeug auch Rückwirkungsdruck die gleiche Höhe wie der Arbeits- dann lenkbar bleibt, wenn der Rückwirkungsmechams-

druck, so erhält man Kenngerade 6.4, also keine Rück- mus versagen sollte.

wirkung. Ist der Rückwirkungsdruck dagegen null, so 65

ergibt sich Kenngerade 6.1, also größtmögliche Rück- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen wirkung. Die beiden anderen Schaltmöglichkeiten führen zu den Kenngeraden 6.2 und 63.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Lenkmotor, einer ein Ste'ierventil für den Lenkmotor beinhaltenden Betätigungseinrichtung, einer auf die Betätigungseinrichtung einwirkenden Rückwirkungseinrichtung und mit folgenden Merkmalen:

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— die Rückwirkungseinrichtung übt auf die Betätigungseinrichtung eine Rückwirkung aus, die in ihrer Größe in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter steuerbar ist, der Fahr- oder Lenkzustände des Kraftfahrzeuges wiedergibt,

— die Rückwirkungseinrichtung umfaßt mindestens ein verschiebbares Bauteil, das mit der Betätigungseinrichtung in Antriebsverbindung steht, und zwei auf das Bauteil in entgegengesetzten Richtungen einwirkende hydraulisch beaufschlagbare Rückwirkungskolben, deren Bewegungsbahn durch Anschläge so begrenzt ist, daß in Lenkstellungen nur jeweils einer von ihnen eine Kraft auf das Bauteil ausübt

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dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Rückwirkungskolben (49,49') zwei in Achsrichtung gegeneinander wirkende Betätigungsflächen (24, 39; 24', 39') aufweist, von denen die in Richtung auf das verschiebbare Bauteil (19,19'; 123) hin wirkende dem sich im Lenkmotor aufbauenden Arbeitsaruck (p_A) und die andere dem steuerbaren Rückwlrkungscini-k fp«)-.dsgesetzt ist

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als mil der Betätigungseinrichtung in Antriebsverbindung stehender Bauteil der oder die Ventilkolben (19,19', 123) eines Lenkventils dienen.

3. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: