DE2942532C2 - Hilfskraftverstärkte Lenkung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hilfskraftverstärkie Lenkung für Fahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Lenkung gehört durch die nicht vorveröffentlichte DE-OS 29 52 536 zum Stand der Technik. Bei dieser Lenkung ist das dem Simulator vorgeschaltete drehelastische Verbindungsglied ^in Gummielement, das unabhängig von der Lenkraddrehgeschwindigkeit eine weitgehend lineare Kennung hat. Setzt der Simulator dem Verdrehen der Lenkspindel mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ein zunehmendes Rückstellmoment entgegen, so ist bei höherer Fahrgeschwindigkeit wegen des elastischen Verbindungsgliedes eine größere Verdrehung des Lenkhandrades nötig, um einen bestimmten Lenkeinschlag der gelenkten Räder zu erhalten.

Durch die DE-OS 25 51 749 oder 27 50 635 ist es ferner bekannt in Lenkungen drehelastische Glieder vorzusehen, die jedoch in dem eigentlichen Hilfsverstärkungs-Aggregat angeordnet sind und zum drehmomentabhängigen Betätigen von Ventilen der Servoeinrichtung dienen. Dabei kann wiederum vorgesehen werden (DE-OS 27 50 635), mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Hilfskraftunterstützung zu vermindern. Dies hilft, versentliche gefährliche Lenkeinschläge der Räder bei hoher Fahrgeschwindigkeit zu vermeiden, während bei geringer Geschwindigkeit oder im Stand beim Einparken die Servowirkung hoch ist und das Lenkrad leicht verdreht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hilfskraftverstärkte Lenkung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die einerseits im Normalfall bei hoher Fahrgeschwindigkeit für einen bestimmten Lenkeinschlag der Räder eine größere Verdrehung als bei niederer Fahrgeschwindigkeit erfordert, die aber andererseits bei schnellen Lenkhandraddrehungen eine direktere Lenkung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Lenkung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch das kenn

zeichnende Merkmal dieses Patentanspruchs gelöst

Dank der Drehelastizität des Verbindungsgliedes zwischen Lenkrad und Simulator muß das Lenkrad bei höheren Geschwindigkeiten wegen des dann größeren Gegenmoments des Simulators mehr gedreht werden, um einen bestimmten Einschlagwinkel der gelenkten Räder zu erhalten als bei niederer Geschwindigkeit Daraus folgt daß das Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern bei hoher Fahrgeschwindigkeit größer ist Dies ist erwünscht damit nicht kleinere unbeabsichtigte Lenkradbewegungen bei hoher Fahrgeschwindigkeit zu gefährlichen Lenkbewegungen der Räder führen. Bei kleineren Geschwindigkeiten setzt der Simulator dem Verdrehen ein geringeres Gegenmoment entgegen, weshalb auch das elastische Verbindungsglied zum Erhalt eines bestimmten Lenkwinkels an den gelenkten Rädern weniger verdreht wird. Die Gesamtübersetzung ist dann geringer und die Lenkung arbeitet »direkter« was beispielsweise beim Einparken gewünscht wird. Ist bei höherer Fahrgeschwindigkeit dagegen, etwa bei plötzlichem Auftauchen, eines Hindernisses, eine schnelle Fahrtrichtungsänderung erforderlich und wird hierzu das Lenkrad schnell verdreht so wirkt hier wegen der Viskoelastizitat des Verbindungsgliedes die Lenkung insgesamt »direkter«. Infolge der höheren Relativgeschwindigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang des viskoelastischen Verbindungsgliedes wird eine zusätzliche, der rein elastischen Momentenkomponente voraneilende Viskosekomponente erzeugt so daß in diesem Fall die gesamte Übersetzung der Lenkung kleiner wird und die Lenkung schneller reagiert. Diese Verhalten wird noch verbessert wenn dem drehelastischen Übertragungsglied ein viskoses Übertragungsglied parallel geschaltet ist.

Will man eine verzögerte Weiterleitung des Lenkradwinkels auf die Räder erhalten, so kann man als weitere Möglichkeit das viskose Übertragungsglied den: drehelastischen Übertragungsglied auch nachschalten.

Mit den angegebenen Maßnahmen ist es möglich, das Ansprechverhalten der Lenkung optimal auf das Fahrzeug, die verwendeten Reifen und die Wünsche des Fahrers abzustimmen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Darstellung der Antriebsverbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe einer hilfskraftverstärkten Lenkung und

F i g. 2 und 3 der F i g. 1 entsprechende Teildarstellung einer etwas abgewandelten Ausführungsform der neuen Lenkung.

In der Darstellung nach F i g. 1 ist die Antriebsverbindung zwischen dem Lenkrad 1 und dem Lenkgetriebe 2 einer hilfskraftverstärkten Lenkung eines Kraftfahrzeugs angedeutet. Das Lenkgetriebe 2 betätigt über den verschwenkbaren Lenkhebel 3 ein (nicht dargestelltes) Lenkgestänge des Kraftfahrzeugs. Über den Ventilblock 4 wird das Lenkgetriebe 2, das beliebiger Bauart sein kann, angesteuert. Der Hydraulikblock 5 ist Bestandteil des in der Antriebsverbindung zwischen dem Lenkrad 1 und dem Lenkgestänge vorgesehenen Simulators 6, der dem Drehen des Lenkrads 1 aus seiner Neutrallage, in der die Räder des Kraftfahrzeugs in Geradeausstellung sind, ein mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit anwachsendes Rückstellmoment entgegengesetzt. Das Bezugssignal für die von der Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflußte Rückstellmomenten-Mo-

dulierung durch einen Umsetzer 7 ist mit 8 angedeutet, wobei dem Umsetzer ein weiteres Signal 9 zur Beeinflussung des individuell gewünschten Rückstellmomenten-Niveaus eingegeben werden kann.

Das Lenkrad 1 ist mit dem Simulator über ein drehelastisches Verbindungsglied 10 verbunden. Die maximale Verdrehbarkeit kann in der Größenordnung von 90—180° liegen. Als solches drehelastisches Verbindungsglied 10 wird ein viskoelastisches Verbindungsglied verwende;. Dabei kann, wie man — wiederum nur schematisch angedeutet — in F i g. 2 erkennt, dem drehelastischen Verbindungsglied 10 ein viskoses Übertragungsglied 11 parallelgeschaltet sein. Bei dem viskosen Übertragungsglied 11 handelt es sich im wesentlichen um einen Drehdämpfer, der einer schnellen Relativverdrehung der »Eingangsseite« des drehelastischen Verbindungsglieds 10 relativ zu dessen »Ausgangsseite« einen zur Geschwindigkeit der Relativverdrehung proportionalen Widerstand entgegensetzt.

In F i g. 3 ist eine weitere Variante schematisch dargestellt, gemäß der dem drehelastischen Verbindungsglied i0 ein viskoses Übertragungsglied 32 naehgeschaltet ist. Das Übertragungsglied 12 wirkt wie ein Dreiidämpfer, der zwischen die »Ausgangsseite« des drehelastischen Verbindungsglieds 10 und die » Eingangsseite« des Hydraulikbiocks 5 des Simulators 6 geschaltet ist.

Unter den viskosen Übertragungsgliedern 11 und 12 sind nicht nur Dämpfungsglieder zu verstehen, die eine von der Verdrehgeschwindigkeit abhängige Kraft aufgrund reiner viskoser Reibungskräfte eines Dämpfermediums erzeugen. Es sind auch Drehdämpfer einge schlossen, deren geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft mehr oder nahezu ausschließlich etwa durch Erzeugen von Turbulenzen im Dämpfermedium gebildet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hilfskraftverstärkte Lenkung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der in der Antriebsverbindung zwischen Lenkrad und Lenkgestänge ein Simulator vorgesehen ist, der dem Drehen des Lenkrades aus seiner der Geradeausstellung der Fahrzeugräder entsprechenden Neutrallage ein mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit anwachsendes Rückstellmoment entgegensetzt, wobei das Lenkrad über ein dem Simulator vorgeschaltetes drehelastisches Verbindungsglied mit dem Simulator verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß das drehelastische Verbindungsglied (10) als viskoelastisches Verbindungsglied ausgebildet ist

2. Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß dem drehelastischen Verbindungsglied (10) ein viskoses Übertragungsglied (11) paraüelgeschaltet isi.

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zeichnet daß dem drehelastischen Verbindungsglied (10) ein viskoses Übertragungsglied (12) nachgeschaltet ist