DE3109851A1

DE3109851A1 - Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3109851A1
Application number: DE19813109851
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(Grad.) 7081 Essingen Elser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE3109851C2

Description

Stand der Technik:
Eine Hilfskraftlenkung mit zwei hydraulisch voneinander getrennten Lenkkreisen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist z. B. aus der DE-OS 29 18 975 bekannt. In einer solchen Hilfskraftlenkung ist jedem Lenkkreis eine durch die Drehbewegung der Lenkspindel betätigbare Steuereinrichtung in Form eines Drehschieberventils zugeordnet. über die erste Steuereinrichtung ist eine motorabhängige Servopumpe mit einem Servomotor verbunden, der Bestandteil des enkgetriebes ist. Desgleichen steht über die zweite Steuereinrichtung eine weitere motorabhängige Servopumpe mit dem separat am Lenkgestänge angeschlossenen Servomotor in Verbindung. Die beiden Steuereinrichtungen sind miteinander gekuppelt und werden gleichzeitig verstellt. Die Arbeitskolben der beiden Servomotoren führen daher eine Synchronbewegung aus, wobei der aufgebrachte Eilfskraftanteil des dem Lenkgetriebe zugeordneten ersten Lenkkreises mindestens gleich dem Kraftanteil im zweiten Lenkkreis mit dem separaten Servomotor ist. Bei einem Ausfall einer der beiden Servomotoren bleibt das Fahrzeug mit Hilfe des anderen Lenkkreises, jedoch mit einem höheren Handkraftanteil, weiterhin lenkbar.
Ist die Servopumpe des zweiten Lenkkreises an den Fahrzeugabtrieb angeschlossen, wie bereits in der DE-PS 27 21 555, Spalte 4, Zeilen 48 bis 59 angegeben, so kann diese, z.B.beim Einparken oder Rangieren, kein ausreichendes Fördervolumen zur Verfügung stellen. Die über den ersten Lenkkreis von der motorabhängigen Servopumpe versorgte Servomotor-Lenkgetriebeeinheit muß daher erheblich größer dimensioniert werden, so daß die hohen Lenkkräfte in vorgenannten Betriebszuständen abgedeckt werden können. In einer derartigen Zweikreislenkung hat der zweite Lenkkreis lediglich Notlenkeigenschaften, d. h., beim Ausfall des ersten Lenkkreises kann das Fahrzeug mit Hilfe der wegabhängigen Servopumpe aus dem Verkehr gezogen werden.
Die beiden beschriebenen Zweikreislenkungen sind Lösungen für schwere Nutzkraftfahrzeuge, die bei Ausfall der Hydraulik in einem Lenkkreis die "Richtlinien für die Prüfung der Lenkanlagen von Kraftfahrzeugen" der StVZO erfüllen.
In beiden Fällen ist darauf geachtet, daß das Arbeitsvolumen des Lenkkreises mit der Servomotor-Lenkgetriebeeinheit gleich oder größer ist als das Arbeitsvolumen des Lenkkreises mit dem gesonderten Servomotor. Mit dieser Zuordnung wird vermieden, daß bei schneller Fahrt der Servomotor die Hauptlenkarbeit übernimmt.
Solche an das Lenkgestänge angeschlossene Servomotoren haben nämlich in Folge ihrer Schlauchzuleitungen mit der dadurch bedingten größeren Elastizität und Schwingfreudigkeit ein nachteiliges Lenkverhalten.
Aufgabe und Lösung: t-rsErfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Kosten und den Bauaufwand für eine Zweikreislenkung zu senken und gleichzeitig das Lenkverhalten zu verbessern.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Dadurch, daß die wegabhänigige Pumpe in den an das Lenkgetriebe angeschlossenen ersten Lenkkreis eingebaut ist, kann ein kleines Blocklenkgetriebe (Servomotor-Lenkgetriebe-Baueinheit) mit einem großen separaten Servomotor kombiniert werden. Dadurch wird die Lenkarbeit bei Einpark- und Rangiervorgängen von dem großdimensionierten Servomotor übernommen, der von der motorabhängigen Pumpe versorgt wird. Das hydraulische Arbeitsvermögen des zweiten Lenkkreises beträgt dabei mehr als das 1,5-fache des ersten Lenkkreises. Im Fahrbereich, bei verhältnismäßig kleinen Lenkkräften, erfolgt der Druckaufbau im zweiten Lenkkreis langsamer, während der durch die wegabhängige Pumpe versorgte erste Lenkkreis mit einem mehrfach höheren Druck arbeitet. Demzufolge übernimmt das Lenkgetriebe in diesem Betriebszustand den Hauptanteil der Lenkarbeit. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß für die erfindungsgemäße Zweikreislenkung ein kleineres und damit billigeres Lenkgetriebe verwendet werden kann, welches leichter im Fahrzeug unterzubringen ist. Da wie bereits erwähnt, der Hauptanteil der hydraulischen Hilfskraft im Fahrbereich unmittelbar über das Lenkgetriebe geleitet wird, ist die störende Elastizität und Schwingfreudigkeit weitestgehend abgebaut.
Erläuterung der Erfindung: Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 das %schema der Zweikreislenkung und Fig. 2 das zugehörige Druckdiagramm.
Nach Fig. 1 ist ein Lenkhandrad 1 über eine Lenkspindel 2 mit einer ersten Steuereinrichtung 3 und einer zweiten Steuereinrichtung 4 verbunden. Diese beiden Steuereinrichtungen sind vorzugsweise als Drehschieberventile entsprechend der DE-OS 29 18 975 ausgebildet und werden synchron durch die Lenkbewegung verstellt. Die Steuereinrichtung 3 steuert den Druckaufbau in einem aus einer wegabhängigen Servopumpe 5 und einem Lenkgetriebe 6 mit integriertem Servomotor bestehenden ersten Lenkkreis 7. Die Pumpe 5 kann z. B. durch die Getriebeausgangswelle oder den Achsantrieb, wie durch ein Rad 8 angedeutet, angetrieben werden.
Die zweite Steuereinrichtung 4 steuert den Druckaufbau in einem Lenkkreis 9, der aus einer durch einen Antriebsmotor 10 angetriebenen Pumpe 11 und einem an das Lenkgestange angeschlossenen großen Servomotor 12 besteht.
In die beiden Lenkkreise 7 und 9 sind Rückschlagventile 13 bzw. 14 eingesetzt, so daß bei Stillstand der Pumpe 5, z. B.
beim Drehen des Lenkhandrades im Stand, oder bei Ausfall einer der Pumpen 5 und 11j Drucköl nachgesaugt werden kann.
rie Fig. 2 zeigt den Druckaufbau in den beiden Lenkkreisen über dem Ventilsteuerweg bzw. Drehwinkel der Steuereinrichtungen.
Hieraus ist zu ersehen, daß der Druckaufbau im zweiten Lenkkreis 9 dem Druckaufbau im ersten Lenkkreis 7 nachgeführt ist. Der hydraulische Kraftanteil des ersten Lenkkreises beträgt dabei im normalen Fahrbereich mehr als das zweifache des zweiten Lenkkreises.
Bei Ausfall des ersten Lenkkreises 7, z. B. infolge eines Leitungsbruchs, läßt sich das Fahrzeug mit dem zweiten Lenkkreis 9 bei vergrößertem Handkraftanteil weiterlenken. Fällt hingegen der zweite Lenkkreis 9 aus, so bleibt das Fahrzeug während der Fahrt mit erhöhtem Kraftaufwand weiterhin lenkbar und kann somit aus dem Verkehr gezogen werden.
Leerseite

Claims

Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge Patentanspruch Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge mit folgenden Merkmalen: - Es sind zwei hydraulisch voneinander getrennte, über die Drehbewegung einer Lenkspindel betätigbare Lenkkreise vorhanden; - der erste, durch eine Servopumpe versorgte Lenkkreis weist eine erste Steuereinrichtung auf, welche einen mit dem Lenkgetriebe vereinigten Servomotor ansteuert; - der zweite, durch eine motorabhängige Servopumpe versorgte Lenkkreis, weist eine mit der ersten Steuereinrichtung gekuppelte zweite Steuereinrichtung auf, die einen zweiten unmittelbar auf das Lenkgestänge einwirkenden Servomotor ansteuert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t., daß die das Lenkgetriebe (6) versorgende Pumpe des ersten Lenkkreises (7) eine wegabhängige Servopumpe (5) ist.