DE3427160A1

DE3427160A1 - Lenkvorrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3427160A1
Application number: DE19843427160
Authority: DE
Inventors: Reinhold 7312 Kirchheim Lippert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-06
Also published as: CH667850A5; DE3427160C2; FR2568211A1; IT1185652B; GB8517668D0; IT8521680A0; GB2162136B; GB2162136A; FR2568211B1; US4702333A; ZA855371B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch

Bei einer bekannten Lenkvorrichtung dieser Art (DE-OS 20 52 085) arbeiten Lenkgetriebe und Servomotor bei abgeschalteter Zusatzlenkung in der üblichen Weise auf die Räder der Vorderachse, während die Zusatzlenkung für die Räder der Hinterachse in* Geradeausfahrt-Stellung hydraulisch blockiert ist. Zur Erzielung einer Allradlenkung wird mittels eines von Hand zu betätigenden Umschaltventiles die Zusatzlenkung derart eingeschaltet, daß die Arbeitsdruckkammern ihres Lenkmotores für den Linkseinschlag mit dem Ventilanschluß für den Linkseinschlag des Lenkventiles verbunden. sind, während die Arbeitsdruckkammern des Servomotores des Lenkgetriebes für den Linkseinschlag vom entsprechenden Ventilanschluß des Lenkventiles abschaltet und mit den Arbeitsdruckkammern des Lenkmotores der Zusatzlenkung für den Rechtseinschlag verbunden sind. An der Verbindung der Arbeitsdruckkammern des Servomotores des Lenkgetriebes für den Rechtseinschlag mit dem entsprechenden Ventilanschluß des Lenkventiles für den Rechtseinschlag ändert sich bei dieser Umschaltung auf Allradlenkung nichts. Aufgrund dieser Schaltungsanordnung ergeben sich im Betrieb mit

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Allradlenkung ungünstige Verhältnisse beim Linkseinschlag des Handlenkrades,weil dann die den Arbeitsdruck aufbauende Druckpumpe ausschließlich mit dem Lenkmotor der Zusatzlenkung verbunden ist, dessen Arbeitsdruckkammern für den Rechtseinschlag nun über die vom Umschaltventil hergestellte Leitungsverbindung mit den Arbeitsdruckkammern des Servomotores des Lenkgetriebes fürden Linkseinschlag verbunden sind. Dadurch tritt im Lenkmotor der Zusatzlenkung der volle Arbeitsdruck für die an beiden Fahrzeugachsen erforderliche Gesamtlenkunterstützung auf, was ebenso unerwünscht ist wie das sprunghafte Umschalten der Druckpumpe auf den Servomotor des Lenkgetriebes beim Wechseln auf den Rechtseinschlag des Handlenkrades. Schließlich ist durch die rein hydrostatische Lenkbewegung der an sich mit dem Lenkgetriebe zusammenarbeitenden Fahrzeugachse vom Lenkmotor der anderen Fahrzeugachse aus auch die feste Zuordnung der Lenkwinkel an der Fahrzeugachse mit dem Lenkgetriebe zum Einschlagwinkel des Handlenkrades nicht mehr gegeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, eine gattungsgemäße Lenkvorrichtung so zu gestalten, daß die bei bekannten Lenkvorrichtungen vorstehend aufgezeigten Nachteile nicht auftreten.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Bei der Lenkvorrichtung nach der Erfindung ist es zunächst vorteilhaft, daß der Gebermotor des hydraulischen Gestänges

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an sich auch an einer beliebigen Stelle eines mit dem Getriebeabtrieb - beispielsweise einem Lenkstockhebel - des Lenkgetriebes verbundenen Lenkergestänges angekoppelt sein kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der volle Arbeitsdruck für die Lenkunterstützung an mehreren Fahrzeugachsen nicht im Lenkmotor der Zusatzlenkung auftritt. Auch ist ein sprungartiger Wechsel des Anschlusses ein- und derselben Druckpumpe an einen Servomotor der einen Fahrzeugachse oder an einen Lenkmotor einer anderen Fahrzeugachse beim Ändern des Einschlagsinnes am Handlenkrad bei der Lenkvorrichtung nach der Erfindung vermieden, bei welcher der Gebermotor auch bei der Zusatzlenkung die feste Zuordnung der Lenkwinkel an der betreffenden Fahrzeugachse zum Einschlagswinkel zum Handlenkrad gewährleistet.

Die Zeichnung gibt zwei Ausführungsbeispiele einer Lenkvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung wieder. In der Zeichnung beMeuten:

einen Teil einer Lenkvorrichtung nach der Erfindung in der ersten Ausführungsform, bei welcher der Getriebeabtrieb eines Lenkgetriebes ausschließlich mit dem Gebermotor gekoppelt ist,

die Verbindung zwischen dem Handlenkrad und den beiden Lenkgetrieben der Lenkvorrichtung von Figur 1,

das Lenkgetriebe 10 und den zugehörigen Servomotor 7 mit Lenkventil 48 der Lenkvorrichtung

von Figur 2, und
35

	Figur	1
25
	Figur	2
30
	Figur	2a

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Figur 3 eine Lenkvorrichtung nach der Erfindung in

der zweiten Ausführungsform, bei welcher ein Lenkgetriebe sowohl mit Fahrzeugrädern als auch mit dem Gebermotor gekoppelt ist.

Bei der Lenkvorrichtung 4 der Figuren 1, 2 und 2a ist ein Handlenkrad 6 mit einer Lenkwelle 79 drehfest verbunden, die ihrerseits mit wirkungsmäßig in Reihe liegenden Gelenkwellen 81, 83, 84 und 86 verbunden ist, die zur Betätigung von zwei Lenkgetrieben 10 und 11 verwendet sind. Die Gelenkwellen sind untereinander sowie mit der Lenkwelle 79 durch Kardangelenke 87 verbunden, wobei zwischen das Kardangelenk 87 der Gelenkwelle 81 und die Gelenkwelle 83 aus Umlenkungsgründen noch eine Gelenkanordnung 82 eingeschaltet ist. Die Gelenkwelle 84 ist durch ein Anpassungsgetriebe 77 in Form von einer Zahnradstufe mit dem Lenkgetriebe 10 verbunden. Ebenso ist die Gelenkwelle 86 mit dem Lenkgetriebe 11 über eine gleichartige Anpassungsstufe 78 unter Zwischenschaltung eines Kardangelenkes 87 verbunden. Während das Eingangszahnrad des Anpassungsgetriebes 77 mit der Gelenkwelle 84 drehfest verbunden ist, treibt das Ausgangszahnrad des Anpassungsgetriebes eine primärseitige Ritzelwelle 90 (Figur 2a) an bzw. ist mit dieser drehfest verbunden. Die Ritzelwelle 90 - die das Eingangsglied des Lenkgetriebes 10 bildet - ist über einen torsionselastischen Drehstab 91 mit einer sekundärseitigen Ritzelwelle 89 verbunden, welche drehfest bzw. einteilig gegenüber dem Zahnritzel 76 des Lenkgetriebes 10 ausgebildet ist, welches wiederum mit einer Zahnstange 85 als Getriebeabtrieb des Lenkgetriebes kämmt. Die Zahnstange 85 ist - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - mit ihrem linken Ende fest mit einer Lenkstange 54 verbunden, welche in der üblichen

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Weise über einen Lenkerzug mit dem linken Fahrzeugrad einer _■ Fahrzeugachse - _{in diesem paUe der Vorderachse} _ _gek

ist. Das rechte Ende der Zahnstange 85 geht einteilig in eine Kolbenstange 88 eines Druckmittel-Servomotores 7 über welcher die über das Zahnritzel 76 eingeleitete Lenkkraft ' unterstützt. Die Kolbenstange 88 ist mit einem Arbeitskolben 80 fest verbunden, welcher einen diesbezüglichen Arbeitsdruckzylinder 92 in zwei Arbeitsdruckkammern 4 3 und 45 unterteilt, welche über je eine Arbeitsdruckleitung 93 bzw mit einem im Gehäuse des Lenkgetriebes 10 aufgenommenen Lenkventil 48 verbunden sind. Das Lenkventil 48 ist über eine Pumpendruckleitung 95 mit einer Druckpumpe 49 sowie ubereine Rücklaufleitung 96 mit einem Druckmittel-Vorratsbehalter 62 verbunden. Die Saugseite der Druckpumpe 49 ist über eine Saugleitung 97 mit dem Vorratsbehälter 62 verbunden Der maximale Druck in der Pumpendruckleitung 95 wird von einem Druckbegrenzungsventil 69 eingestellt. Das Lenkventil 48 spricht auf Drehwinkelausschläge zwischen primär- und sekundärseitiger Antriebsritzelwelle 90 bzw 89 an wenn die Vorspannkraft des Drehstabes 91 durch das Handlenkmoment überwunden wird. J_e nach Lenkeinschlag des

Handlenkrades verbinder das Lenkventil 48 die zugehörige Arbeitsdruckkammer 43 bzw. 45 mit der Druckpumpe 49 und die andere Arbeitsdruckkaiaaer mit der Rücklaufleitung 96 Die Kolbenstange 88 durchsetz das Druckzylindergehäuse axial nach außen, wobei ihr äußeres Ende einteilig mit einer Lenkstange 56 ausgebildet ist, welche wiederum in der üblichen Weise über einen Lenkerzug mit dem rechten Vorderrad der Achse gekoppelt ist

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In der gleichen Weise, wie das Antriebsritzel 76 des Lenkgetriebes 10 unter Zwischenschaltung eines Lenkventiles 48 mit dem Handlenkrad 6 in Antriebsverbindung steht, wird auch das Antriebsritzel 76 des Lenkgetriebes 11 unter Zwischenschaltung eines Lenkventiles 48 über das Anpassungsgetriebe 78 etc. mit dem Handlenkrad getrieblich gekoppelt. Die mit dem Antriebsritzel 76 des Lenkgetriebes 11 kämmende Zahnstange 34 ist jedoch lediglich als mechanischer Antrieb für einen hydraulischen Gebermotor 19 verwendet, welcher durch ein hydraulisches Gestänge 21 mit einem hydrostatischen Lenkmotor 15 einer Zusatzlenkung 13 verbunden ist. Die bauliehe Ausgestaltung und getriebliche Zuordnung von Lenkgetriebe 11 mit Druckmittel-Servomotor 8 und Gebermotor 19 ist folgendermaßen getroffen:

An einen eine Gehäusezwischenwand 29 aufweisenden Gehäusemittelteil 27 eines Zylindergehäuses 37 sind jeweils stirnseitig zwei Gehäuseendteile §6 und 25 lösbar angeflanscht. Durch die von einer Kolbenstange 46 durchsetzte Gehäusezwischenwand 29 sind zwei Gehäusekammern 40 und 41 erhalten, welche ihrerseits jeweils durch einen doppelt wirkenden und mit der Kolbenstange 46 fest verbundenen Arbeitskolben 30 bzw. 31 in zwei Arbeitsdruckkammern 42 und 43 bzw. 45 und 44 unterteilt sind. Die den Getriebeabtrieb 17 des Lenkgetriebes 11 bildende und mit dem Antriebsritzel 76 kämmende Zahnstange 3 4 ist gegenüber der Kolbenstange 46 bewegungsfest bzw. einteilig ausgebildet. Die Kolbenstange 46 weist eine zentrische Zylinderbohrung 50 auf, in die ein zum Zylindergehäuse 37 bewegungsfester Reduzierkolben 51 eingreift. Die Zylinderbohrung 50 ist durch den Reduzierkolben 51 in zwei Bohrungsabschnitte 52 und 53 unterteilt, von denen jeder mit der benachbarten axial äußeren Arbeitsdruckkammer 42 bzw. 44 in offener Verbindung steht. Die inneren Arbeitsdruckkammern 43 und 45 sind wiederum

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durch je eine Arbeitsdruckleitung 93 und 94 mit dem Lenkventil 48 verbunden, das seinerseits durch eine Rücklaufleitung 96 an einen Druckmittelvorratsbehälter 62 sowie durch eine Pumpendruckleitung 95 an eine Druckpumpe 49 angeschlossen ist. Die Arbeitsweise des Lenkventiles 48 zur Einstellung des Arbeitsdruckes in den inneren Arbeitsdruckkammern 43 und 45 ist genau die gleiche wie diejenige des Lenkventiles 48 in Figur 2a. An die Pumpendruckleitung 95 ist wiederum ein den Maximalwert des Förderdruckes einstellendes Druckbegrenzungsventil 69 angeschlossen. Die Rücklaufleitung 96 des Lenkventiles 48 ist noch mit einer zu einem Umschaltventil 98 führenden Rücklaufleitung 59 verbunden, wobei der Anschluß der Rücklaufleitungen 59 und 96 an den Druckmittel-Vorratsbehälter 62 über ein Druckhalteventil 61 erfolgt.Dagegen geht vom Umschaltventil 98 zum Vorratsbehälter 62 eine ungedrosselte Rücklaufleitung 99 ab.

Der Lenkmotor 15 weist ek unterteiltes Zylindergehäuse 100 mit einem Gehäusemittelteil 104 und zwei stirnseitig angeflanschten Gehäuseendteilen 102 und 103 auf. Im Zylindergehäuse arbeitet eine Kolbenstange 105, deren Arbeitskolben 106 den Innenraum des Zylindergehäuses in zwei Arbeitsdruckkammern 107 und 108 unterteilt. Das hydraulische Gestänge 21 besteht im wesentlichen aus einer Verbindungsleitung 111, welche die äußere Arbeitsdruckkammer 44 des Gebermotors 19 mit der Arbeitsdruckkammer 107 des Lenkmotores 15 verbindet - und einer Verbindungsleitung 112, welche die äußere Arbeitsdruckkammer 42 des Gebermotores 19 mit der Arbeitsdruckkammer 108 des Lenkmotores verbindet.' In. die Verbindungsleitungen 111 und 112 ist das Umschaltventil 98 eingeschaltet, das als 6/2-Wegeventil ausgebildet ist. Dieses Umschaltventil 98 weist eine gezeichnete Schaltstellung 113 auf, in welcher die beiden Verbindungsleitungen 111 und 112 mit den Rücklaufleitungen 59 und

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99 verbunden sind, wodurch eine wirksame Entlüftung des Gebermotores 19 und des Lenkmotores 15 erreicht ist. Das Umschaltventil 98 ist in eine weitere Schaltstellung 114 umschaltbar, in welcher die gegenseitige Verbindung der vorgenannten Leitungen unterbrochen ist, und nunmehr die Rücklaufleitung 59 mit der Rücklaufleitung 99 verbunden und die Verbindungsleitungen 111 und 112 jeweils für sich als hydraulisches Gestänge zwischen Gebermotor 19 und Lenkmotor 15 geschaltet sind. In der gezeichneten Neutralstellung für Geradeausfahrt und abgeschalteter Zusatzlenkung 13 ist der Lenkmotor 15 zwangsweise in der Stellung für Geradeausfahrt verriegelt. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange 105 mit einem Zahnstangenabschnitt 109 versehen, in den ein korrespondierendes Verriegelungsglied 110 eingreift, welches im Gehäusemittelteil 104 angeordnet ist. Die gehäuseäußeren Enden der Kolbenstangen 105 sind als Lenkstangen 101 ausgebildet, um in der üblichen Weise unter Einschaltung von Gelenken und Lenkgestängen Mt den Fahrzeugrädern einer hinteren Achse gekoppelt werden zu können.

Das Lenkventil weist eine sogenannte offene "Mitte" in seiner Neutralstellung auf, wodurch die Arbeitsdruckleitungen 93 und 94 derArbeitsdruckkammern 43 und 45 des Servomotores 8 sowohl mit der Pumpendruckleitung 95 wie auch mit der Rücklaufleitung 96 verbunden sind.

Genau in der gleichen Weise arbeitet auch das Lenkventil 48 des Servomotores 7, so daß dessen Arbeitsdruckkammern 43 und 45 in der gleichen Weise mit der Pumpendruckleitung 95 und Rücklaufleitung 96 verbunden sind.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst angenommen,

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daß sich das Umschaltventil 98 in der gezeichneten Abschaltstellung 113 befindet - mithin die Zusatzlenkung 13 abgeschaltet ist - und das Lenkhandrad 6 im Rechtseinschlagsinn betätigt wird. Übersteigt bzw. überwindet die Lenkhandkraft die Vorspannkraft des Drehfederstabes 91 des Lenkventiles 48 des Servomotores 7, dann spricht das Lenkventil 48 so an, daß in der Arbeitsdruckkammer 45 ein höherer Druck eingestellt wird als in der Arbeitsdruckkammer 43, so daß an der Kolbenstange 88 eine Differenzdruckkraft resultiert, welche die Antriebskraft des Zahnritzels 76 im Sinne des Rechtseinschlages der Fahrzeugräder unterstützt.

Bei einem Linkseinschlag des Lenkhandrades ergibt sich eine entgegengesetzt gerichtete, im Sinne des Linkseinschlages der Fahrzeugräder gerichtete Unterstützung in Form einer Differenzdruckkraft an der Kolbenstange 88.

Unter den geschilderten Umständen - also Abschaltstellung 113 des Umschaltventiles 98 - sind Gebermotor 19 und Lenkmotor 15 unbelastet, wodurch am Lenkventil 48 des Servomotores 8 eine den zugehörigen Drehstab bzw. das Lenkventil 48 zum Ansprechen bringende Auslenkkraft nicht auftritt.

Bei zugeschalteter Zusatzlenkung 13 ist das Verriegelungsglied 110 außer Eingriff mit den Zahnstangenabschnitt 109 gebracht und jede der Leitungen 111 und 112 als hydraulisches Gestänge geschaltet. Dadurch erfolgt auf jede Axialbewegung der Zahnstange 34 des Lenkgetriebes 11 eine entsprechende Auslenkung der Kolbenstange 105 des Lenkmotores 15, unabhängig davon,

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ob die Bewegung der Zahnstangen 34 mit oder ohne Servounterstützung erfolgt.

Ist demnach das äußere Lenkmoment an der die Zusatzlenkung 13 aufweisenden Fahrzeugachse so hoch, daß das Lenkventil 48 des Lenkgetriebes 11 anspricht, dann wird in der im Zusammenhang mit dem Servomotor 7 geschilderten Weise in der dem jeweiligen Lenkeinschlag zugehörigen Arbeitsdruckkammer 43 bzw. 45 des Servomotores 8 eine höhere Druckkraft eingestellt, so daß an der Kolbenstange 46 eine Differenzdruckkraft resultiert, durch welche der Gebermotor 19 betätigt wird und damit zwangsweise der Lenkmotor 15.

Durch den Reduzierkolben 51 des Servomotores 8 ist ein günstigeres bzw. für den Anwendungsfall geeigneteres Flächenverhältnis hinsichtlich der gewünschten Lenkunterstützung erzielt.

Durch das Druckhalteventil 61 in Nähe des Lenkventiles 48 wird in der Abschaltstellung 113 des Umschaltventiles eine Belüftung des im Fahrzeug hinten liegenden Lenkmotores 15 verhindert.

Während bei der Lenkvorrichtung 4 der Figuren 1, 2,2a für den Gebermotor 19 des Lenkmotores 15 ein besonderes Lenkgetriebe 11 verwendet ist, welches keine Verbindung zu Fahrzeugrädern aufweist,ist bei der Lenkvorrichtung 5 der Figur 3 der mit dem Lenkmotor 16 der Zusatzlenkung 14 durch ein hydraulisches Gestänge 22 verbundene hydraulische Gebermotor 20 in den Servomotor 9 eines mit Fahrzeugrädern gekoppeltes Lenkgetriebes 12der Vorderachse integriert. Das

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Lenkgetriebe 12 arbeitet ebenfalls mit einer Zahnstange 35 als Getriebeabtrieb, welche bewegungsfest bzw. einteilig zu einer koaxialen Kolbenstange 47 ausgebildet ist. Zahnstange und Kolbenstange arbeiten in einem Zylindergehäuse 38, welches in einen eine Gehäusezwischenwand 29 enthaltenden Gehäusemitfelteil 28 und zwei stirnseitig angeflanschte Gehäuseendteile 24 und 26.unterteilt ist.

Die Gehäusezwischenwand 29 unterteilt das Zylindergehäuse 38 in zwei Gehäusekammern 40 und 41, welche ihrerseits durch je einen mit der Kolbenstange 47 fest verbundenen doppelt wirkenden Arbeitskolben 32 bzw. 33 in zwei Arbeitsdruckkammern 42 und 43 bzw. 44 und 45 unterteilt sind. Zahnstange 35 und Kolbenstange 47 durchsetzen die zugehörigen Gehäuseendteile 24 und 26 nach außen, wobei ihre äußeren Enden aisjeweilige Lenkstange 54 bzw. 56 ausgebildet sind, welche in der üblichen Weise über Lenkgestänge und Gelenke mit Fahrzeugraum der Vorderachse gekoppelt sind. Die den Getriebeabtrieb 18 des Lenkgetriebes 12 bildende Zahnstange 35 kämmt mit einem Antriebsritzel 76, welches in genau der gleichen Weise wie das Antriebsritzel 76 des Lenkgetriebes 10 unter Zwischenschaltung eines Lenkventiles 48 vom Handlenkrad 6 aus betätigt wird. Das Lenkventil 48 des Servomotores 9 ist ebenfalls durch Arbeitsdruckleitungen 93 und 94 mit den inneren Arbeitsdruckkammern 43 und 45 und durch eine Pumpendruckleitung 95 mit einer Druckpumpe 49 sowie durch eine Rücklaufleitung 96 - in die ein Druckhalteventil 61 eingeschaltet ist - mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter 62 verbunden. Der maximale Pumpendruck wird durch ein an die Pumpendruckleitung 95 angeschlossenes Druckbegrenzungsventil 69 eingestellt.

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Der Lenkmotor 16 ist baugleich zum Servomotor 9 des Lenkgetriebes 12 ausgebildet. Sein Zylindergehäuse 38 ist demnach in einen eine.Gehäusezwischenwand 29 aufweisenden Gehäusemittelteil 28 und zwei an letzteren stirnseitig anflanschbare Gehäuseendteile 24 und 26 unterteilt. Durch die Gehäusezwischenwand 29 sind zwei Gehäusekammern 40 und 41 gebildet, welche jeweils für sich durch einen mit einer Kolbenstange 47 - die die Zwischenwand 29 durchsetzt - fest verbundenen doppelt wirkenden Arbeitskolben 32 bzw. 33 in zwei Arbeitsdruckkammern 42 und 43 bzw. 44 und 45 unterteilt sind. Die Kolbenstange ist zu einer Zahnstange 36 bewegungsfest bzw. einteilig ausgebildet, wobei diese Teile die beiden Gehäuseendteile 24 und 26 an den äußeren Stirnenden 55 und 57 - wie auch beim Servomotor 9 - nach außen durchsetzen und mit ihrem äußeren Ende als Lenkstange 54 bzw. 56 ausgebildet sind. Diese Lenkstangen 54 und 56 sind wiederum jeweils mit einem zugehörigen Fahrzeugrad der hinteren Achse über Lenkergestänge und Gelenke gekoppelt.

Die inneren Arbeitsdruckkammern 43 und 45 des Lenkmotores sind durch je eine Verbindungsleitung 112 bzw. 111 mit den äußeren Arbeitsdruckkammern 42 und 44 des Zylindergehäuses 38 des Servomotores 9 verbunden. Diese äußeren Arbeitsdruckkammern 42 und 44 mit den zugehörigen Kolbenflächen der Arbeitskolben 32 und 33 bilden den hydraulischen Gebermotor 20, der durch das hydraulische Gestänge 22 mit den beiden Verbindungsleitungen 111 und 112 mit dem Lenkmotor 16 verbunden ist. Die Rücklaufleitung 96 des Lenkventiles 48 ist über eine Rücklaufleitung 60 mit den beiden äußeren Arbeits-

; druckkammern 42 und 44 des Lenkmotores 16 verbunden. Diese

% ³^ Rücklaufleitung 60 ist zusammen mit den Verbindungsleitungen Λ 11 und 112 über ein Umschaltventil 98 gelegt/welches als

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6/2-Wegeventil ausgebildet und von Hand zwischen der gezeichneten Abschaltstellung 113 in eine Schaltstellung 114 umschaltbar ist. In der Abschaltstellung 113 des Umschaltventiles 98 sind wiederum alle drei Leitungen 111, 112 und 60 miteinander verbunden, so daß bei*abgeschalteter Zusatzlenkung 14 eine Belüftung des hinten liegenden Lenkmotores 16 verhindert ist. In der Schaltstellung 114 des Umschaltventiles 98 sind die beiden Verbindungsleitungen 111 und 112 jeweils für sich als hydraulisches Gestänge zwischen Gebermotor 20 und Lenkmotor 16 geschaltet und die Rücklaufleitung 60 an einer Stelle zwischen Umschaltventil 98 und Lenkmotor 16 mit dem Druckmittel-Vorratsbehälter verbunden.

Während bei der Lenkvorrichtung 4 der Figuren 1, 2, 2a der maximale Arbeitsdruck des Servomotores 7 am Lenkgetriebe 10 und des Servomotores 8 am Lenkgetriebe 11 für jede Achse dadurch begrenzt ist, daß jedem Lenkgetriebe eine eigene Druckpumpe 49 mit einem eigenen Druckbegrenzungsventil 69 zugeordnet ist, ist eine solche Maßnahme bei der Lenkvorrichtung 5 der Figur 3 nicht möglich, 'weil für das Lenkgetriebe 12 der Vorderachse und dem Lenkmotor 16 einer hinteren Achse eine gemeinsame Druckpumpe 49 verwendet ist.

Um bei der Lenkvorrichtung 5 der Figur 3 den Arbeitsdruck sowohl im Servomotor 9 auf die zusätzliche Lenkbelastung der Vorderachse wie auch den Arbeitsdruck im Lenkmotor 16 auf die zusätzliche Lenkbelastung der hinteren Achse begrenzen zu können, ist folgende Anordnung getroffen:

Bei beiden Arbeitsdruckleitungen 93 und 94 des Servomotores 9 sind jeweils über Druckleitungen 63 und 67 bzw. 64 und

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an zwei Druckbegrenzungsventile 70 und 71 bzw. 72 und 73 angeschlossen. Die beiden Druckbegrenzungsventile 70 und 71 der Arbeitsdruckleitung 93 sind an eine Steuerdruckleitung 65 angeschlossen. Die Druckbegrenzungsventile 72 und 73 der Arbeitsdruckleitung 94 sind an eine Steuerdruckleitung 66 angeschlossen. Die Steuerdruckleitung 65 ist mit der Verbindungsleitung 112 verbunden, während die Steuerdruckleitung 66 mit der Verbindungsleitung 111 verbunden ist. Die beiden .Druckbegrenzungsventile 70 und 72 sind jeweils durch Federkraft auf den maximalen Arbeitsdruck des Lenkmotores 16 eingestellt und öffnen die betreffende Druckleitung 63 bzw. 64 zum Druckmittel-Vorratsbehälter 62, wenn dieser Maximalwert erreicht ist. Die Druckbegrenzungsventile 71 und 73 sind durch Federkraft auf den Maximalwert des Arbeitsdruckes im Servomotor 9 ausgelegt, und öffnen unter dem Einfluß einer unter dem Arbeitsdruck stehenden Steuerdruckleitung 115, wenn dieser Maximalwert erreicht ist. Da sich jedoch an der Lenkstange bzw. Kolbenstange 47 des Servomotores 9 die Lenklast von beiden Achsen summiert, wird durch entsprechende Steuerdruckleitungen 74 und 75, die jeweils von dem Steuerdruckleitungen 65 und 66 abgezweigt sind, eine Beeinflussung der Druckbegrenzungsventile 71 und 73 dahingehend erreicht, daß der Maximalwert des Arbeitsdruckes des Servomotores 9 an dem betreffenden Druckbegrenzungsventil 71 bzw. 73 unter dem Einfluß der Lenklast des Lenkmotores 16 angehoben wird, jedoch nur soweit, bis der Maximalwert des Druckbegrenzungsventiles an der Lenkpumpe 49 erreicht ist. Unabhängig hiervon jedoch wird der Arbeitsdruck des Servomotores 9 durch das jeweilige Druckbegrenzungsventil 70 bzw. 72 dann begrenzt, wenn im Lenkmotor 16 der zulässige Maximalwert des Arbeitsdruckes

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erreicht ist. In diesem Fall kann der Arbeitsdruck im Servomotor 9 nicht weiter erhöht werden, um eine Überbelastung des Lenkmotores 16 zu verhindern.

Die zulässigen Arbeitsdrücke im Servomotor 9 und im Lenkmotor 16 können beispielsweise so aufeinander abgestimmt sein, daß die Druckbegrenzungsventile 70 bis 73 jeweils durch Federkraft auf etwa 50 % des Druckwertes eingestellt sind, der dem vom Druckbegrenzungsventil 69 der Druckpumpe 49 eingestellten Maximaldruck entspricht. 15

Bezüglich des Lenkmotores 16 ist ebenfalls die Anordnung so getroffen, daß das Zahnstangenprofil 36 durch ein Verriegelungsglied 58 im Gehäuseendteil 26 verriegelt ist, wenn sich die Zusatzlenkung im abgeschalteten Zustand in Geradeausfahrtstellung befindet.

Beiden Lenkvorrichtungen 4 und 5 ist das wesentliche Prinzip gemeinsam, daß ein hydraulischer Gebermotor 19 bzw. 20 in strenger getrieblicher Zuordnung zum Getriebeabtrieb 17 bzw. 18 eines Lenkgetriebes 11 bzw. 12 verwendet ist, um über ein hydraulisches Gestänge 21 bzw. 22 eine genaue getriebliche Zuordnung der von der Zusatzlenkung 13 bzw. 14 eingestellten Lenkwinkel zum Lenkeinschlag des Handlenkrades 6 zu gewährleisten.

Während in den beiden Ausführungsformen der Zeichnung Lenkvorrichtungen für jeweils zwei Achsen dargestellt sind, können unter Verwendung jeweils eines besonderen hydraulischen Gebermotores mit seiner hydraulischen Gestangeankopplung an eine Zusatzlenkung auch mehr als eine Achse durch eine Zusatzlenkung steuerbar ausgeführt werden.

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- Leersei te -

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 249/4 Stuttgart . 23.07.1984 __ EPT krt-re -pfa Ansprüche

1. Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug , mit wenigstens einem durch ein Handlenkrad betätigbaren und durch einen Druckmittel-Servomotor unterstützbaren Lenkgetriebe und einer zuschaltbaren hydrostatischen Zusatzlenkung mit einem hydraulischen Lenkmotor, bei der ein Lenkgetriebe mit den Fahrzeugrädern einer Fahrzeugachse und der Lenkmotor mit Fahrzeugräder'ri einer anderen Fahrzeugachse koppelbar sind, ^:V;;:

dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Getriebeabtrieb (17 bzw. 18) eines Lenkgetriebes (11 bzw. 12) gekoppelter Gebermotor (19 bzw. 20) sowohl vom zugehörigen Servomotor (8 bzw. 9) hydraulisch unabhängig als auch durch ein hydraulisches Gestänge (21 bzw. 22) mit dem Lenkmotor (15 bzw. 16) verbunden ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jeweils koaxial und bewegungsfest sowohl die Zylinder (23, 25, 27 bzw. 24, 26, 28) zueinander als auch die Kolben (30, 31 bzw. 32, 33) zueinander vom Gebermotor (19 bzw. 20) und dem Servomotor (8 bzw. 9) des angekoppelten Lenkgetriebes (11 bzw. 12) angeordnet sind. '

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3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Getriebeabtrieb eine gegenüber den Kolben (30, 31 bzw. 32, 33) vom Gebermotor (19 bzw. 20) und zugehörigem Servomotor (8 bzw. 9) bewegungsfeste Zahnstange (34 bzw. 35) verwendet ist.
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4. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylindergehäuse (37 bzw. 38) durch eine Gehäusezwischenwand (29) in den Richtungen der Zylinderachse (39) in zwei Gehäusekammern (40 und 41) und jede Gehäusekammer ( 40, 41) durch einen doppelt wirkenden Arbeitskolben (30 bzw. 32 und 31 bzw. 33) in zwei Arbeitsdruckkammern (42 und 43 bzw. 44 und 45) unterteilt ist und beide Arbeitskolben (30 und 31 bzw. 32 und 33) durch eine die Gehäusezwischenwand (29) durchsetzende Kolbenstange (46 bzw. 47)miteinander verbunden sind. «a»

5. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (37 bzw. 38) in einen die Gehäusezwischenwand (29) aufweisenden Gehäusemittelteil (27 bzw. 28) und zwei jeweils stirnseitig anflanschbare Gehäuseendteile (23 und 25 bzw. 24 und 26) unterteilt ist.

6. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Gehäuseendteil (2.5 bzw. 26) eine Zahnstange (34 bzw. 35) verschiebbar angeordnet ist.

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7. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Arbeitsdruckkammern (43 und 45) mit einem Lenkventil (48) und die äußeren Arbeitsdruckkammern (42 und 44) mit-dem hydraulischen Gestänge (21 bis 22) verbunden sind.

8. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lenkgetriebe (10, 11) mit je einem vom Handlenkrad (6) abhängigen Lenkventil (48) zur Einstellung des Arbeitsdruckes im zugehörigen Servomotor (7 bzw. 8) verwendet sind und der Getriebeabtrieb des einen Getriebes (10) ausschließlich mit Fahrzeugrädern und der Getriebeabtrieb (17) des anderen Lenkgetriebes (11) ausschließlich mit dem Gebermotor (19) koppelbar ist.

9. Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäuseendteile (23 und 25) an ihren äußeren Stirnseiten geschlossen sind und die Zahnstange (34) ausschließlich mit den Arbeitskolben (30, 31) bewegungsfest verbunden ist.

10. Lenkvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkventile (48) der beiden Lenkgetriebe (10 und 11) an je eine gesonderte Druckpumpe (49) angeschlossen sind.

11. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (46) an ihrem einen Ende eine axiale

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Zylinderbohrung (50) aufweist, in die ein zum Zylindergehäuse (37) bewegungsfester Reduzierkolben (51) eingreift, der die Zylinderbohrung (50) in zwei jeweils mit der benachbarten äußeren Arbeitsdruckkamraer (42 bzw. 44) kommunizierende Bohrungsabschnitte (52, 53) unterteilt.
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12. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a du rch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (35) bewegungsfest zu einer Lenkstange (54) angeordnet ist, die das äußere Stirnende (55) des zugehörigen Gehäuseendteiles (26) axial beweglich durchsetzt.

13. Lenkvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das der Zahnstange (35) entgegengesetzte Ende der Kolbenstange (47) bewegungsfest zu einer Lenkstange (56) angeordnet ist, die das äußere Stirnende (57) des zugehörigen Gehäuseendteiles (24) axial beweglich durchsetzt.

14. Lenkvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (36) mit einem Verriegelungsglied (58) zur Blockierung der angekoppelten Fahrzeugräder in Geradeausstellung zusammenarbeitet.

15. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Arbeitsdruckkammern (43 und 45) des wenigstens in Bezug auf sein Zylindergehäuse (38) baugleich zu Servo- und Gebermotor (9 und 20) ausgebildeten Lenkmotores (16) mit dem hydraulischen Gestänge (22) verbunden und die

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äußeren Arbeitsdruckkammern (42 und 44) im wesentlichen druckentlastet sind.

16. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch. gekennzeichnet, daß die äußeren Arbeitsdruckkammern (42 und 44) des Lenkmotores (16) an eine Rücklaufleitung (60) angeschlossen sind.

17. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rücklaufleitung (60) des Lenkmotores (16) mit dem Lenkventil (48) und in Nähe des Lenkventils (48) über ein Druckhalteventil (61) mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter (62) verbunden ist.
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18. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruck (Druckleitungen 63 und 64) des Servomotores (9) in Abhängigkeit vom Lastdruck (Steuerleitungen 65 und 66) des Lenkmotores (16) begrenzbar ist (Druckbegrenzungsventile (70 und 72).

19. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruck (Druckleitungen 67 und 68) des Servomotores (9) gegenüber dem Abregeldruck (Druckbegrenzungsventil 69) der an das Lenkventil (48) angeschlossenen Druckpumpe (49) auf einen mittleren Grenzwert (Druckbegrenzungsventile 71 und 73) begrenzbar ist.

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20. Lenkvorrichtung nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Grenzwert (Druckbegrenzungsventile 71 und 73) in Abhängigkeit vom Lastdruck (Steuerleitungen 74 und 75) des Lenkmotore-s (16) auf höhere Druckwerte gleich oder kleiner als der Abregeldruck anhebbar ist.

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