DE3249477T1 - Geschwindigkeitsempfindliches Lenkhilfesystem - Google Patents

Description

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Geschwindigkeitsempfindliches Lenkhilfesystem

Die Erfindung bezieht sich auf kraftunterstützte Lenkgetriebe und auf Ventile zur Steuerung der Drehmomentreaktion beim Lenken.

Die Erfindung umfaßt Verbesserungen an kraftunterstützten Lenksystemen der beispielsweisen Ausbildung gemäß der US-PS 3 877 540. Von weiterem Interesse sind die US-PS'en 3 690 400, 3 692 127, 3 744 515 und 3 777 839, welche den Stand der Technik belegen.

Bei den in diesen Druckschriften beschriebenen kraftunterstützten Lenkgetriebemechanismen ist es allgemein üblich, eine Lenkspindel zu verwenden, die in einem Lenksystem für Kraftfahrzeuge mittels eines Torsionsstabes mit einem Lenkritzel oder einem Lenksteuersegment verbunden ist. Ein drehbares Ventil, das einen inneren Ventilkörper und eine umgebende Venti!hülse umfaßt, ist in einem Fluidkreis zwischen einem Fluidmotor und einer Pumpe der Lenkhilfe angeordnet, um einen variablen Druck in dem Fluidmotor bereitzustellen, dessen Ausgangsteil oder angetriebenes Teil mit der Lenkspindel des Lenksystems verbunden ist, um eine Kraftunterstützung für die manuelle Lenkanstrengung des Fahrers des Fahrzeuges zu schaffen. Wenn ein Drehmoment auf die Lenkspindel ausgeübt wird, wird der mit der Lenkspindel verbundene innere Ventilkörper in bezug auf die Ventilhülse winkelmäßig verschoben, und die Ventilhülse ist mit dem Lenkritzel oder dem Steuersegment verbunden.

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Für Anordnungen dieser Ausbildung ist es erwünscht, eine verringerte Lenkanstrengung bereitzustellen, wenn das Fahrzeug mit kleinen Fahrgeschwindigkeiten gefahren wird, wie es beim Parken des Fahrzeuges der Fall ist, und eine verstärkte Lenkanstrengung zu schaffen, wenn das Fahrzeug mit hohen Fahrgeschwindigkeiten bei einer Geradeausfahrt gefahren wird. Für diesen Zweck sind Reaktionszylinder vorgesehen worden, um die relative Verschiebung des inneren Ventilkörpers in bezug auf seine zusammenwirkende Hülse zu erschweren. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise in den Patenten 3 690 400, 3 692 137, 3 744 515 und 3 777 gezeigt. Diese Vorrichtungen umfassen einen Reaktionskolben, der innerhalb einer Reaktionsdruckkammer wirkt, und der Druck, der für die Reaktionskammer zur Verfügung gestellt wird, ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, so daß dadurch bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten eine relativ anstrengungsfreie Lenkausübung geschaffen wird, während bei relativ hohen Fahrgeschwindigkeiten eine stabilisierte Lenkausübung bereit gestellt ist. Das Patent Nr. 3 877 540 geht weiter als dieser frühe Vorschlag, indem dadurch eine Nullkraftunterstützung geschaffen wird, wenn sich die Ventilkörper in bezug aufeinander in einer relativ zentrierten Position befinden, und dieser Zustand einer Nullkraftunterstützung bleibt erhalten, bis das widerstehende Drehmoment, das durch einen auf die Reaktionskolben ausgeübten geschwindigkeitsempfindlichen Druck bereit gestellt wird, überwunden ist, wodurch dann das Lenkventil eine relativ verschobene Position einnehmen und damit eine Betätigung für eine Kraftunterstützung einleiten kann.

Anders als diese aus dem Stand der Technik bekannten Vorschläge umfassen die Verbesserungen nach der Erfindung einen Lenkhilfemechanismus mit drehbaren Ventilelementen, bei denen Druckreaktionskolben einem Lenkdruck unterworfen werden, der durch den Ventilmechanismus im Zusammenwirken mit der positiven Verdrängungspumpe und dem Strömungssteuerventil entwickelt wird. Die Lenkanstrengung ist nicht von einem Reglerdruck oder einem separaten fahrgeschwindigkeitsempfindlichen Druck abhängig, der auf die Reaktionskolben für das Lenkventil einwirkt.

Das verbesserte lenkdruckempfindliche Lenkhilfesystem nach der Erfindung schafft einen hydraulischen Reaktionsdruck, der während des Parkens des Fahrzeuges gleich dem Einlaßdruck der Pumpe der Lenkhilfe ist, so daß bei diesem Fahrzustand leichte Lenkanstrengungen verursacht werden. Die Größe der Lenkanstrenung während des Parkens oder während eines Manövrierens des Fahrzeuges bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten wird nur durch den Torsionsstab gesteuert, der einen Widerstand für die relative Verschiebung des inneren Ventilkörpers in bezug auf die Ventilhülse bildet. Wenn sich die Fahrgeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Ausgangsdruck einer fahrgeschwindigkeitsempfindlichen Pumpe, die durch ein angetriebenes Teil des Fahrzeugsantriebssystems angetrieben wird. Bei einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit ist der Reaktionsdruck, der entwickelt wird, genügend groß, um ein Wählventil zu betätigen, wodurch die Reaktionskammern im eigentlichen Lenkgetriebe eine Öffnung zu dem Steuerdruck der Pumpe der Lenkhilfe erfahren. Während sich der Lenkdruck erhöht, erhöht sich auch der Reaktionsdruck entsprechend.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein die Fahrgeschwindigkeit fühlendes Signal, wie ein Druckreglerventil eines Automatikgetriebes, dazu benutzt v/erden, das Auswahlventil zu betätigen, so daß dadurch die Reaktionskammern durch den Lenkdruck der Pumpe der Lenkhilfe verbunden werden, wenn die Verbindung zwischen den Reaktionskammern und der Saugseite der Pumpe unterbrochen wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorkehrung dafür getroffen, daß die Lenkanstrengungen in Übereinstimmung mit dem in den vorhergehenden Abschnitten beschriebenen Konzept bereit gestellt werden, obwohl die Lenkanstrengungen zu der Größe des Lenkdruckes proprotional sind.

Für eine kurze Beschreibung der Zeichnungen zeigt die Figur 1 in einem Querschnitt und in einer teilweise schematischen Darstellung einen Getriebemechanismus einer Lenkhilfe zusammen mit einem Strömungssteuerventil und einer Pumpe der Lenkhilfe für ein mit Rädern versehenes Kraftfahrzeug.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt zur Darstellung der Reaktionszylinder für den Getriebemechanismus gemäß Figur 1 in einer Ansicht aus der Ebene gemäß der Schnittlinie 2-2 in Figur 1.

Figur 3 ist ein Schaubild zur Darstellung der Be-Ziehung zwischen dem Lenkdruck und der Lenkanstrengung für den Mechanismus gemäß Figur 1.

Figur 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, die einen Lenkgetriebemechanismus und ein Strömungssteuerventil einschließt, das einen variablen Reaktionsdruck auf die ReaktionszyLinder für den Lenkgetriebemechanismus bereit stellt.

Figur 5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Proportional-Reaktionsdruck-Venti!anordnung gemäß Figur 4, die eine graduelle Erhöhung in der Proportionalität des Reaktionsdruckes zu dem Lenkdruck bewirkt.

Figur 6 ist ein Schaubild zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Lenkdruck und der Lenkanstrengung für einen Lenkgetriebemechanismus der hier beschriebenen Art, wenn er mit einem Ventil der in Figur 5 gezeigten Art versehen ist.

In Figur 1 bezeichnet die Ziffer 10 das Getriebegehäuse einer Lenkhilfe. Es ist mit einer Ventilkammer 12 versehen, in welcher eine drehbare Ventilhülse 14 und ein zusammenwirkender innerer Ventilkörper 16 angeordnet sind. Das Ventil 16 bildet einen Teil von oder ist verbunden mit einer Lenkspindel 18, die für eine Verbindung mit einer Lenkwelle ausgebildet ist, auf welche der Fahrer des Fahrzeuges ein lenkendes Drehmoment ausüben kann. Für eine Beschreibung eines typischen drehbaren Ventilmechanismus zur Verwendung beim Steuern der Lenkdrücke in einem Lenkgetriebemechanismus der hier beschriebenen Ausbildung wird verwiesen auf das Patent Nr. 4 063 490.

Der innere Ventilkörper 16 hat äußere Ventilbünde 20, die mit inneren Ventilbünden 22 an der Ventilhülse 14 zusammenwirken. Wenn der Ventilkörper 16 in bezug auf die Hülse 14 winkelmäßig verschoben wird, steuern die Bünde 2 0 und 22 das Ausmaß der Verbindung zwischen einem Lenkdruckkanal 24 in der Ventilhülse und jedem von zwei Verteilerkanälen 26 und 28, die sich zu gegenüberliegenden Seiten eines druckbeweglichen Körpers wie eines Kolbens der Lenkhilfe erstrecken,

der seinerseits mit einem Lenkgestänge des Fahrzeuges verbunden ist. Der Kanal 24 ist mit dem Druckkanal 30 verbunden, der an die Ausgangsseite einer Pumpe 32 der Lenkhilfe angeschlossen ist. 5

Am linken Ende des Lenkgehäuses 10 ist ein Lenkgetrieberad 34 drehbar gelagert und für einen Zahneingriff mit einer Zahnstange eingerichtet, wie es in dem Patent Nr. 4 063 490 beschrieben ist. Eine Buchse 36 ergibt eine drehbare Abstützung des Zahn rades 34.

Das eine Ende einer Torsionsstabfeder 38 ist mit dem rechten Ende des Zahnrades 34 verstiftet, wie es bei 40 gezeigt ist. Das andere Ende der Torsionsstabfeder 38 ist bei 42 mit der durch den Fahrer gesteuerten Spindel 18 verstiftet. Die Ventilhülse 14 ist dazu eingereichtet, mit dem rechten Ende des Zahnrades 34 positiv verbunden zu werden. Eine positive Antriebsverbindung zwischen der Hülse 14 und dem Zahnrad 34 wird durch einen hydraulischen Reaktionsmechanismus erhalten, der mit der Bezugsziffer 44 in Figur 1 allgemein gezeichnet ist. Der Reaktionsmechanis-5 mus wird nachfolgend mit Bezug auf die Figur 2 beschrieben.

Ein begrenzter Totgang wird zwischen dem Mechanismus 44 und dem rechten Ende des Zahnrades 34 mittels einer verriegelnden Vorrichtung 46 mit einem Ansatz und einem Schlitz erhalten. Unter normalen Lenkbedingungen wird ein Drehmoment durch den Torsionsstab 38 von der Spindel 18 zu dem Zahnrad 34 übertragen. Wenn aus irgendeinem Grund das lenkende Drehmoment einen vorbestimmten Wert übersteigen sollte, wird dann ein Drehmoment direkt von der Spindel 18 und durch einen Ventllkörper

zu dem Zahnrad 34 über die Totgangverbindung übertragen. Wenn auf die Spindel 18 ein Drehmoment in einer Richtung ausgeübt wird, wird Fluiddruck von dem Kanal 30 zu den Steuerkanälen 26 und 28 verteilt. Der Druck in dem Kanal 26 steigt an,und ein entsprechender Abfall des Druckes findet in dem Kanal 28 statt. Wenn ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird, erhöht sich die Druck in dem Kanal 28 und ein entsprechender Abfall, findet in dem Kanal 26 statt.

Ein Lager 48 erhält die Ausrichtung zwischen den Ventilelementen, und ein radialer Kanal 5 0 auf der linken Seite des Lagers 48 steht in Verbindung mit der zentralen Öffnung 52 in dem Ventilkörper 16, durch welche hindurch sich der Torsionsstab 38 erstreckt. Diese Öffnung 52 steht mit dem Auslaßkanal 5 4 in Verbindung. Eine nicht dargestellte inneren Kanalausbildung verbindet den radialen Kanal 5 0 und den Bereich 56 mit dem Druckrückkehrkanal 58, der mit der Einlaßseite der Pumpe 32 verbunden ist. Der Bereich 56 ist an der linken Seite der Ventilhülse 14 angeordnet.

Eine fahrgeschwindigkeitsempfindliche Pumpe 60 liefert an den Kanal 6 2 einen Fahrgeschwindigkeitsdruck P_,. Die Pumpe 6 0 kann eine Pumpe sein, die über ein Getriebe mit dem Kurbelwellenstumpf eines Fahrzeuggetriebes verbunden ist.

Sie kann jedoch auch durch einen Geschwindigkeitsregler wie den Regler eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeugantrieb ersetzt sein. Die Einlaßseite des Pumpe 60 steht in Verbindung mit dem Förderkanal 58 für die Pumpe -32.

Die Pumpe 32 ist durch die Fahrzeugmaschine in bekannter Weise angetrieben.

Ein Drucksicherheitsventil 64 umfaßt einen Ventilkolben, der in der Darstellung gemäß Figur 1 durch eine Ventilfeder 66 nach links vorgespannt ist. Er steuert das Ausmaß der Verbindung durch einen parallelen Strömungskanal 68 für die Pumpe 60.

Eine, mit einem konstanten Durchgang versehene Drossel 70 umgeht das Sicherheitsventil 64. Das Sicherheitsventil begrenzt den Druckaufbau in dem Kanal 62 auf einen nützlichen Wert.

Parallel zu dem Sicherheitsventil 64 ist ein Wählventil 70 angeordnet. Dieses umfaßt einen Ventilkolben mit beabstandeten Bünden 7 2 und 74. Das linke Ende des Bundes 7 2 steht mit dem Kanal 6 2 in Verbindung. Das rechte Ende des Bundes 7 4 steht mit dem Förderkanal 5 8 in verbindung. Das Wählventil ist nach links durch eine Ventilfeder 76 vorgespannt.

Wenn das Ventil 70 in der in Figur 1 dargestellten Position angeordnet ist, besteht eine Verbindung zwischen dem Förderdruckkanal 78 und dem Reaktionsdruckkanal 80. Der Förderdruckkanal 78 steht mit dem Förderdruckkanal 58 in Verbindung. Der Reaktionssdruckkanal 80 wird einem Reaktionsdruck Ρ_π unterworfen und steht in Verbindung mit den Reaktionsdruckkammern , die mit Bezug auf die Figur 2 beschrieben werden.

Ein Reaktionselement von im wesentlichen rechteckiger Form bildet ein Teil,das in Figur 2 bei 82 gezeigt ist. Es ist direkt verbunden mit dem drehbaren Ventilkörper 16 mittels einer Antriebsverbindung 84, wie in Figur 1 dargestellt. Die Figur 2 zeigt auch ein Hülsenelement 86, welches das Element 82 umgibt und mit vier Reaktionszylindern versehen ist, die mit den Bezugsziffern 88,90,92 und 94.bezeich-

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net sind. Jeder dieser Reaktionszylinder nimmt einen Reaktionskolben auf, wie bei 96,98,100 und 102 dargestellt. Jeder Reaktionskolben ist mit einer runden Nase versehen, welche das Element ; 82 an einer Stelle direkt berührt, die von der Zentralachse 104 des Ventilmechanismus abgesetzt ist.

Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß wenn Druck zu den Reaktionszylindern 88 bis 92 verteilt wird, ihre Kolben dazu neigen, einer Drehung des Elements 82 und des Ventilelements 16 in bezug auf die Ventilhülse 14 zu widerstehen. Die radial äußeren Enden der Zylinder 88 bis 92 stehen mit dem Kanal 80 in Verbindung, wie in Figur 1 dargestellt. Jeder der Kolben 96 bis 102 stehen mit einer an ihren Zylindern 88 bis 92 ausgeformten Schulter in Berührung, wenn sie ihre innersten Positionen einnehmen, wodurch ihre Bewegung nach innen begrenzt wird. Eine Bewegung des Elements 82 relativ zu dem Element 86 im Uhrzeigergegensinn, entsprechend der Darstellung in Figur 2, würde daher durch einen Reaktionsdruck in den Kammern 88 und 94 einen Widerstand erfahren. Ähnlich würde jede Bewegung des Elements 82 in bezug auf das Element 86 im Uhrzeigersinn gemäß der Darstellung in Figur 2 durch einen Reaktionsdruck in den Reaktionskammern 90 und 92 einen Widerstand erfahren.

Während Lenkmanövern des Fahrzeuges unter Fahrbedingungen für eine Geradeausfahrt bei relativ großen Fahrgeschwindigkeiten wird das Wählventil 7 2 nach rechts entgegen der entgegenwirkenden Kraft der Feder 7 6 und entgegen der entgegenwirkenden Kraft des Saugdruckes in dem Kanal 5 8 geschaltet. Dadurch wird die Verbindung zwischen

ν AA.

dem Reaktionsdruckkanal 80 und dem Kanal 78 unterbrochen und eine Verbindung zwischen dem Kanal 3 0 und dem Kanal 80 hergestellt. Dadurch wird ein Druckanstieg in den Reaktionskammern der Figur bewirkt und somit eine erhöhte Lenkanstrenung während der Lenkmanöver des Fahrzeuges unter solchen Fahrbedingungen bei hoher Fahrgeschwindigkeit verursacht. Bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten wird das Ventil 70 nach links geschaltet, wenn der Druck der fahrgeschwindigkeitsempfindlichen Pumpe in dem Kanal 62 nicht ausreicht, die Kraft der Feder 7 6, und die Kraft des Saugdruckes in dem Kanal 58 zu überwinden, so daß damit dann eine Verbindung zwischen dem Reaktionssdruckkanal 80 und dem Saugdruckkanal 7 8 hergestellt wird. Dadurch wird das Ausmaß der Drehmomentreaktion verringert, die durch die Reaktionskolben bewirkt wird, und verringert wird damit auch die Lenkanstrengung an der Spindel 18 während Lenkmanövern. Diese duale Betriebsweise ist in der Kennlinie der Figur dargestellt, in welcher der Lenkdruck über dem lenkenden Drehmoment während Parkmanövern abgetragen ist, wenn sich das Wählventil 70 in einer linken Position befindet. Die Kennlinie, welche die Beziehung zwischen diesen zwei Variablen veranschaulicht, ist bei 106 dargestellt. Auf der anderen Seite wird bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, wenn sich das Wählventil in einer rechten Position befindet und der Druck der Lenkpumpe in dem Kanal 30 an den Reaktionsdruckkanal verteilt wird, die Kennlinie erhalten, die bei 108 dargestellt ist. Die Steigung der Kennlinie ändert sich dramatisch, wenn der Lenkmechanismus einen Wechsel von der einen Betriebsweise in die andere erfährt.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 werden die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschriebenen dualen Betriebskennlinien ebenfalls erhalten, ohne daß dafür die Notwendigkeit für die Bereitstellung eines separaten Wählventils besteht. Es ist dabei vielmehr das Strömungssteuerventil, das einen Teil des Pumpenmechanismus der Lenkhilfe bildet, für die Bereitstellung eines variablen Reaktionsdruckes auf die Reaktionskolben angepaßt. Das in Figur 4 dargestellte Strömungssteuerventil kann ähnlich dem Strömungssteuerventil sein, das beispielsweise im Stand der Technik gemäß dem Patent Nr. 4 199 305 dargestellt ist.

Das Lenkgetriebe und die Ventilanordnung sind bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ähnlich denjenigen, die unter Bezugnahme auf die Figur 1 beschrieben wurden, so daß auf eine Widerholung dieser Beschreibung verzichtet wird. Der Förderkanal für den Reaktionsdruck ist zu den Reaktionskammern der Ausführungsform gemäß Figur 4 über einen Reaktionsdruckkanal 110 verteilt, der dem Kanal 80 bei der Anordnung gemäß Figur 1 entspricht. Der Kanal 10 ist zum Teil durch einen Schlauch 112 gebildet, der auf Grund seiner Flexibilität vorübergehende und augenblickliche Druckimpulse auf eine Größe jenseits eines gewünschten Wertes verhindert.

Das Strömungssteuerventil 114 für die Pumpe der Lenkhilfe umfaßt einen Ventilkolben 116 und beabstandete Ventilbünde 118 und 120 gleichen Durchmessers. Der Kolben 116 ist gemäß der Darstellung in Figur 4 durch eine Ventilfeder 122 vorgespannt. Der Pumpenauslaßkanal 124 steht mit der Ventilkammer 126 in Verbindung, innerhalb welcher der Ventilkolben 116 angeordnet ist. Ein Druck in dem Kanal 124 wirkt an der linken Seite des Ventil-

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bundes 118. Eine kalibrierte Strömungsdrossel 128 ersteckt sich von der Ventilkammer 126 und dient der Verteilung der Strömung an den Hochdruckeinlaßkanal für das Lenkgetriebe, der in Figur 4 durch den Kanal 130 dargestellt ist. Dieser Kanal entspricht dem Kanal 30 bei der Ausführungsform gemäß Figur 1.

Die Einlaßseite der Pumpe der Lenkhilfe steht mit dem Förderkanal oder Saugdruckkanal 132 in Verbindung. Dieser Kanal ist mit dem Kanal 134 verbunden. Der Ventilkanal 134 des Lenkgetriebes entspricht dem Kanal 58 bei der Ausführungsform gemäß Figur 1.

Ein Ventil 114 umfaßt einen Verbindungs- oder Rückkoppelungskanal 136/ der einen Venturidruck von der kalibrierten Drossel 128 zu dem Ende der Federkammer 126 verteilt, in der die Feder 122 angeordnet ist. Das Ventil 114 spricht damit auf die Strömungsrate zu dem Lenkgetriebe an. Das Ventil 114 spricht auch auf den Druck an, da der Druck in dem Kanal auf das linke Ende des Ventilkolbens 116 einwirkt. Wenn sich die Pumpendrehzahl bei einer sich erhöhenden Fahrgeschwindigkeit erhöht, bewegt sich der KoI-ben 116 des Strömungssteuerventils nach rechts, so daß dadurch ein Fluidüberschuß eine Nebenleitung zu dem Rückkehrkanal 132 erfährt. Dadurch erfährt der Kanal 110 eine öffnung gegen den Steuerdruck in dem Kanal 124. Wenn danach Lenkmanöver ausgeführt werden, dann wirkt der Reaktionsdruck P_R in dem Kanal 110 auf das entsprechende Paar von Reaktionskolben 96,98,100 und 102, wodurch die Drehung des inneren Ventilelements in bezug auf die Ventilhülse einen Widerstand erfährt und die Lenkanstrengung im Verhältnis zu der Größe des Druckes in dem Kanal 124 erhöht wird.

Wenn bei kleineren Fahrgeschwindigkeiten der Ventilbund 118 die direkte Verbindung zwischen dem Kanal 124 und dem Kanal 11O unterbricht, ist der Kanal 110 dem Druck in dem Rückkehrkanal 132 unterworfen. Der Reaktionsdruck P_R ist daher niedriger. Die Größe der Lenkanstrengung wird dadurch verringert, was während Fahrmanövern mit kleiner Fahrgeschwindigkeit und während eines Einparkens wünschenswert ist.

In Figur 5 ist eine modifizierte Ausführungsform des in Figur 4 dargestellten StrömungsSteuerventils gezeigt. Sie ist funktionell ähnlich mit der Ausnahme, daß die fahrgeschwindigkeitsabhängige Wirkung des wechselnden Reaktionsdruckes auf Lenkanstrengungen in mehreren Stufen auftritt in Abhängigkeit von der Anzahl von Steuerdrössein. In Figur 5 sind zwei solche Drosseln mit den Bezugsziffern 138 und 140 gezeichnet, obwohl mehr Drosseln vorgesehen werden könnten, wenn eine vollständigere Steuerung erwünscht wird. Das Ventil gemäß Figur 5 hat Elemente entsprechend den Elementen des Ventils gemäß Figur 4, so daß diese Elemente mit ähnlichen Bezugsziffern mit einem hinzugefügten Strichindex bezeichnet wurden.

In der Darstellung gemäß Figur 5 ist der Ventilkolben 1 1 6 ' in einer Position gezeigt, in welcher der Kanal 138 aufgedeckt ist, während der Kanal 130 fortgesetzt mit dem Niederdruckkanal 132' verbunden ist. Der Kanal 138 steht mit dem höheren Druck in dem Kanal 124 in Verbindung. Der Ventilkolben 116' ist für eine Betriebsweise bei einer mittleren Fahrgeschwindigkeit dargestellt. Bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten sind die beiden Kanäle 138 und 140 verschlossen, so daß die Größe des Druckes in dem Reaktionsdruckkanal 110' gleich mit dem Niederdruck in dem Kanal 132' ist. Während des Betriebs bei den höchsten Fahrgeschwindigkeiten sind die bei-

den Kanäle 138 und 140 geöffnet, so daß der Reaktionsdruck in dem Kanal 110 durch den Lenkdruck in dem Kanal 124 bestimmt wird.

Das Ventil gemäß Figur 5 schafft einen graduellen Anstieg der Lenkanstrengung bei ansteigender Fahrgeschwindigkeit, da es die Proportionalität von P_n zu P graduell erhöht. Es erhöht auch die Fahrgeschwindigkeit, bei welcher die Werte von P_n und P gleich werden.

Wenn eine größere Proportionalität erwünscht ist,
kann eine größere Anzahl von Kanälen vorgesehen
werden. Auch die Flächen der Kanäle können geändert werden, um wenn erwünscht eine Änderung in der Form der Kennlinie zu erhalten, die in Figur 6 dargestellt ist, in welcher der Lenkdruck über der Lenkanstrengung für eine Betriebsweise bei kleiner Fahrgeschwindigkeit, für das Einparken und für eine Fahr- weise bei hoher Fahrgeschwindigkeit abgetragen ist. Zum Zwecke der Darstellung sind die beiden in Figur 5 gezeigten Kanäle 130 und 140 mit Flächen versehen, die mit den Symbolen A₁ und A„ bezeichnet
sind. In diesem Fall ist A. gleich A ,und daher

ist auch P_ gleich 0,5 P, wenn sich der Bund 118'

in der dargestellten Position befindet und die Größe des Druckes in dem Kanal 132' null ist.

InFigur 6 ist die Fahrweise bei hoher Fahrgeschwlndigkeit durch die Kennlinie 142 dargestellt,und das Einparken ist bei 144 gezeigt. Bei 146 und 148 sind stellvertretende Lenkungen bei verschiedenen Zwischenfahrgeschwindigkeiten gezeigt.

Zur industriellen Anwendbarkeit der Erfindung kann
darauf hingewiesen werden, daß sich die erfindungs-

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gemäßen Verbesserungen sowohl für einen Lenkgetriebemechanismus des Typs mit einer Zahnstange und einem Ritzel als auch für Lenkmechanismen für Kraftfahrzeuge des Typs mit einem Steuersegment eignen.

Claims (3)

Patenansprüche

1. jGetriebemechanismus einer Lenkhilfe zur Bereit- -' stellung einer Kraftunterstützung, wenn ein lenkendes Drehmoment von einer Lenkspindel an einen lenkbaren Körper weitergeleitet wird, gekennzeichnet durch

einen Ventilmechanismus mit einem ersten Ventilelement, das mit der Lenkspindel verbunden ist, und einem zweiten Ventilelement, das mit dem lenkbaren Körper antriebsmäßig verbunden ist;

ein nachgiebiges Torsionselement zum übertragen des Drehmoments von der Lenkspindel direkt zu dem lenkbaren Körper;

eine Druckquelle der Lenkhilfe, die einen Förderkanal und einen Strömungsrückkanal aufweist;

Reaktionsdruckkammern in der Nähe des Ventilmechanismus ;

druckansprechende Kolben in den Reaktionskammern ; und

eine Ventileinrichtung, die auf den Druck in dem Pumpenförderkanal für eine Druckverteilung von dem Pumpenförderkanal an die Reaktionszylinder bei hohen Drehzahlen der Pumpe und für eine Verbindung des Strömungsrückkehrkanals der Pumpe mit den Reaktionskammern bei niedrigeren Drehzahlen der Pumpe anspricht.

2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

die Ventileinrichtung einen Wählventilkolben umfaßt;

separate Kanäle mit der Hochdruckseite und der Niederdruckseite der Pumpe und mit den Reaktionskammern verbunden sind; und

der Ventilkolben an einer Seite dem Druck an der Einlaßseite der Pumpe und an der anderen Seite dem Druck an der Auslaßseite der Pumpe ausgesetzt ist, wodurch die Reaktionskammmern mit der Hochdruckseite der Pumpe bei hohen Drehzahlen der Pumpe und mit der Niederdruckseite der Pumpe bei kleinen Drehzahlen der Pumpe verbunden werden.

3. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

die Ventileinrichtung ein Strömungssteuerventil an der Auslaßseite der Pumpe umfaßt, die einen Ventilkolben aufweist, der zwischen einer ersten Position, welche die Verbindung zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite der Pumpe unterbricht, und einer zweiten Position beweglich ist, in welcher eine Verbindung zwischen beiden Seiten der Pumpe hergestellt ist;

eine Strömungslieferungsdrossel an der Auslaßseite der Pumpe vorgesehen ist, die einen Arbeitsdruck an das Lenkgetriebe liefert;

der Ventilkolben dem Druck an der einen Seite der Drossel ausgesetzt ist, um das Ausmaß einer Nebenleitung des Fluids über den Ventilkolben bei Drehzahländerungen der Pumpe zu steuern; und

eine Vielzahl von Steuerdrosseln zwischen der Auslaßseite der Pumpe und den Reaktionskammern vorgesehen ist, wobei die Drosseln bei der Bewegung des Ventilkolbens selektiv geöffnet werden, um eine sich vergrößernde Verbindung zwischen den Reaktionskammern und der Auslaßseite der Pumpe bei einer Erhöhung der Drehzahl der Pumpe

zu schaffen.
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