DE3437231A1 - Servolenkung fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

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- 7 SERVOLENKÜNG FÜR FAHRZEUGE

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung für Fahrzeuge gem. dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. 5

Zur Verbesserung des Kurvenverhaltens moderner Kraftfahrzeuge sind Servolenkungssysteme bekanntgeworden, die einen gesteuerten Lenkeinschlag sowohl der Vorderräder als auch der Hinterräder des Fahrzeugs ermöglichen. Bei derartigen Lenksystemen soll durch einen leichten Lenkeinschlag der Hinterräder die Wirkung des Lenkeinschlages der Vorderräder unterstützt werden. Durch diese Maßnahme soll in erster Linie das Eigenlenkverhalten der Hinterräder kompensiert werden, so daß ein unerwünschtes Übersteuern des Fahrzeugs verhindert wird. Eine derartige Servolenkung mit auf die Hinterräder des Fahrzeugs wirkender Lenkunterstützung wird beispielsweise in der US-Patentschrift 4 440 254 beschrieben. Bei dieser bekannten Servolenkung mit Lenkunterstützung sind an den zwischen der Hinterradaufhängung und dem Fahrzeugaufbau angeordneten elastischen Puffern hydraulische Stellglieder vorgesehen..Diese Stellglieder werden mit dem hydraulischen Druck beaufschlagt, der dem Arbeitszylinder einer herkömmlichen Vorderrad-Servolenkung zugeführt wird. Auf diese Weise wird bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs das Eigenlenkverhalten der Hinterräder gesteuert. Eine derartige Lenkunterstützung durch Einwirkung auf die Hinterräder hat vor allem den Zweck, bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit einen Einschlag der Hinterräder gleichsinnig mit dem Lenkeinschlag der Vorderräder, also eine Änderung des Lenk-Verhaltens in Richtung Untersteuern herbeizuführen, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.

Andererseits ist jedoch die Vorderrad-Servolenkung üblicherweise derart ausgelegt, daß die Lenkhilfe bei hoher Fahr-Zeuggeschwindigkeit verringert wird, damit dem Fahrer ein

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angemessenes Lenkgefühl vermittelt wird. Darüberhinaus weisen Servolenkungen häufig eine sog. Ansprechschwelle auf, d.h., die Servolenkung wird erst dann betätigt, wenn die von dem Fahrer aufgewendete Lenkkraft einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Folglich wird der Antriebszylinder der Vorderrad-Servolenkung bei hoher Geschwindigkeit nur mit einem niedrigen hydraulischen Druck beaufschlagt, und wenn auf das Lenkrad nur eine geringe Lenkkraft ausgeübt wird, wird der Arbeitszylinder überhaupt nicht mit hydraulischem Druck beaufschlagt. Bei der auf die Hinterräder wirkenden Lenkunterstützung ist es dagegen wünschenswert, den Lenkeinschlag der Hinterräder bei Kurvenfahrten mit hoher Geschwindigkeit zu erhöhen, damit ein stabileres Kurvenverhalten erzielt wird. Ferner sollte die Lenkunter-Stützung durch die Hinterräder auch dann wirksam sein, wenn der Lenkeinschlag der Vorderräder nur sehr klein ist oder nur eine geringe Lenkkraft auf das Lenkrad ausgeübt wird. Bei der herkömmlichen Servolenkung, bei der die Stellglieder der auf die Hinterräder wirkenden Lenkunter-Stützung und der Arbeitszylinder des Vorderrad-Lenkverstärkers mit demselben Hydraulikdruck beaufschlagt werden, kann daher die Hinterrad-Lenkunterstützung nicht mit der gewünschten Charakteristik gesteuert werden. Es ist daher erforderlich, den Hydraulikdruck für die Lenkunterstützung unabhängig von dem Hydraulikdruck für die Vorderrad-Servolenkung zu steuern.

Doch selbst wenn für das Vorderrad- und für das Hinterrad-Lenksystem getrennte Steuerventile mit unterschiedlichen Betriebscharakteristika verwendet werden, führt dies noch nicht in jedem Fall zum Erfolg. Zur Steuerung des Hydraulikdruckes für eine Servolenkung und eine Hinterrad-Lenkunterstützung werden üblicherweise Steuerventile verwendet, bei denen das von einer Förderpumpe geförderte Hydraulikfluid in der Neutralstellung der Ventile in einen Fluid-

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behälter zurückgeleitet wird. Wenn beispielsweise die Vorderrad-Servolenkung noch nicht in Betrieb ist, weil die Lenkbewegung unterhalb der Ansprechschwelle liegt, während die hydraulischen Stellglieder der Hinterrad-Lenkunter-Stützung bereits mit Druckfluid beaufschlagt werden, so steigt der Strömungswiderstand in dem Hinterrad-Lenksystem an, und das Hydraulikfluid fließt durch das geöffnete Steuerventil für die Vorderrad-Servolenkung in den Fluidbehälter ab, so daß kein ausreichender Hydraulikdruck für die Stellglieder der Hinterrad-rLenkunterstützung zur Verfügung steht.

Die Erfindung ist auf die Schaffung einer Lenkvorrichtung, insbesondere einer Servolenkung gerichtet, die es gestattet, die Vorderrad-Servolenkung und die auf die Hinterräder wirkende Lenkunterstützung unabhängig voneinander an die jeweiligen Fahrbedingungen anzupassen.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß sind zwei getrennte Steuerventile vorgesehen, die die Fluidzufuhr zu dem Arbeitszylinder der Vorderrad-Servolenkung und den Stellgliedern der auf die Hinterräder wirkenden Lenkunterstützung unabhängig.voneinander entsprechend dem jeweiligen Lenkradeinschlag steuern. Das Hydraulikfluid wird von einer gemeinsamen Fluiddruckguelle gefördert, und die Fluidströmung wird mit Hilfe eines Ver-0 teilerventils, das die Einhaltung eines vorgegebenen Aufteilungsverhältnisses gewährleistet, auf die beiden Steuerventile aufgeteilt.

Auf diese Weise ist ein unabhängiger Betrieb der Vorderrad-Servolenkung und der Lenkunterstützung gewährleistet, so

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daß das Kurvenverhalten des Fahrzeugs wirksam verbessert werden kann. Das Verteilerventil gewährleistet, daß die Fluidzufuhr zu den beiden Lenksystemen unabhängig von dem Strömungswiderstand in den beiden Fluidkreislaufen ist. Die Fluidzufuhr kann daher mit einer einzigen Pumpe erfolgen. Auf diese Weise wird der Raumbedarf für das Lenksystem kleingehalten, und es werden Herstellungskosten eingespart.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer

Servolenkung gem. einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein Beispiel eines Verteilerventils der in Fig. 1 gezeigten Servolenkung;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung ähnlich

Fig. 1 und zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Beispiel eines Verteilerventils mit variablem Strömungs-

Aufteilungsverhältnis für die Servolenkung gem. Fig. 3;

Fig. 5A sind Grafiken zur Veranschaulichung von und 5B Änderungen der Zufuhr von Hydraulikfluid

zu ersten und zweiten Steuerventilen der Servolenkung gem. Fig. 3 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;

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Fig. 6A sind Grafiken ähnlich Fig. 5A und 5B und und 6B veranschaulichen die Fluidzufuhr zu den

Steuerventilen gem. einer anderen Charakteristik;
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Fig. 7 ist eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 und zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 ist ein Schnitt durch ein weiteres Beispiel

eines Verteilerventils mit variablem Strömungs-Aufteilungsverhältnis für die Servolenkung gem. Fig. 7;

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines

vierten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Servolenkung; und

Fig. 10 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Servolenkung, die beispielsweise in ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau 11 eingebaut ist. Zu dem Lenkungssystem gehören die Vorderräder 12R,12L und die Hinterräder 13R/13L des Kraftfahrzeugs, die sämtlich drehbar an dem Fahrzeugaufbau 11 montiert sind. Die Vorderräder 12R, 12L sind jeweils über einen Gelenkarm 14R,14L und eine seitliche Verbindungsstange 15R,15L mit einem der entgegengesetzten Enden einer Spurstange oder Zahnstange 16 verbunden. Die Zahnstange 16 kämmt mit einem Ritzel 17, das über eine Lenkwelle 18 mit einem Lenkrad 19 verbunden ist. Die Zahnstange 16 und das Ritzel 17 bilden in herkömmlicher Weise das Lenkgetriebe 20 des Fahrzeugs.

Die Hinterräder 13R,13L sind jeweils mit Hilfe eines Halb-

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Trapezlenkers 21R,21L gelenkig an einem hinteren Aufhängungselement 22 befestigt. Das Aufhängungselement 22 ist an seinen entgegengesetzten Enden mit Hilfe elastomerer Puffer 23R/23L elastisch an dem Fahrzeugaufbau 11 abgestützt. Ein an dem Fahrzeugaufbau 11 befestigter Zapfen 24L,24R ist jeweils derart in der Mitte des zugehörigen elastomeren Puffers 23L,23R angeordnet, daß das hintere Aufhängungselement 22 hinsichtlich der Übertragung mechanischer Schwingungen von den Zapfen 24L,24R isoliert ist. Ein Differentialgehäuse 25 ist mit Hilfe nicht gezeigter Schrauben an dem hinteren Aufhängungselement 22 befestigt. Das Differentialgehäuse 25 ist ebenfalls über einen Puffer aus elastomerem Material elastisch an dem Fahrzeugaufbau abgestützt. Ein an dem Fahrzeugaufbau befestigter Zapfen ist derart in der Mitte des Puffers 26 angeordnet, daß das Differentialgehäuse mechanisch von dem Zapfen 27 isoliert ist. Das Differentialgehäuse 25 steht über Antriebswellen 28R,28.L mit den Hinterrädern 13R,13L in Verbindung.

Eine Pumpe 29 dient als Druckfluidquelle, die Hydraulikfluid aus einem Fluidbehälter 30 aufnimmt. Die Pumpe 29 ist über eine Leitung P₁ an einen nicht näher bezeichneten Einlaß eines Verteilerventils 31 angeschlossen. Das Verteilerventil 31 weist zwei nicht näher bezeichnete Auslässe auf, die mit der Lenkwelle 18 zugeordneten ersten und zweiten Steuerventilen 32,33 in Fluidverbindung stehen. Das Verteilerventil 31 teilt die von der Pumpe 29 geförderte Druckfluidströmung in einem vorgegebenen Aufteilungsverhältnis in zwei Anteile, die jeweils über eine Leitung P~ bzw. P₃ dem nicht näher bezeichneten Einlaß des ersten bzw. zweiten Steuerventils 32,33 zugeführt werden.

Das erste Steuerventil 32 weist einen nicht näher bezeichneten Rücklauf und zwei Auslässe auf. Der Rücklauf ist über eine Leitung P„ mit dem Fluidbehälter 30 verbunden. Die beiden Auslässe sind über Leitungen P₄^c ^mit einem

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Antriebszylinder 34 für die Zahnstange 16 verbunden. Das Steuerventil 32 dient zur Steuerung des von dem Verteilerventil 31 zugeführten Hydraulikfluids in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades 19 (oder, beim beschriebenen Ausführungsbeispiel/ in Abhängigkeit von der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft) und zur Weiterleitung des in dieser Weise gesteuerten Hydraulikfluids an den Antriebszylinder 34. Das erste Steuerventil 32 weist vier veränderbare Engstellen 32a,32b,32c und 32d auf, deren Durchtrittsquerschnitt in Abhängigkeit von der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft veränderbar ist, so daß die Fluidzufuhr zu dem Antriebszylinder durch die Wirkung der Engstellen gesteuert wird. Der Antriebszylinder 34 umfaßt einen Zylinderkörper 35, der in dem Fahrzeugaufbau 11 angeordnet ist. Ein an der Zahnstange 16 befestigter Kolben 36 ist gleitend verschiebbar in dem Zylinderkörper 35 angeordnet, so daß er das Innere des Z.ylinderkörpers in zwei Fluidkammern 37,38 unterteilt. Der Antriebszylinder 34 erzeugt eine von der Druckdifferenz zwischen den Fluidkammern 37,38 abhängige Zusatz-Lenkkraft, durch welche die Zahnstange 16 zur Unterstützung der Lenkbewegung des Fahrers angetrieben wird. Die Pumpe 29, der Fluidbehälter 30, das erste Steuerventil 32 und der Antriebszylinder 34 sind als solche als Baugruppen einer Servolenkung 39 bekannt.

Das zweite Steuerventil 33 weist zwei nicht näher bezeichnete Auslässe auf, die jeweils über eine Leitung ν^ι^η mit einer ersten Gruppe von Stellgliedern 40a,40c bzw. einer zweiten Gruppe von Stellgliedern 4Ob,40d in Verbindung stehen. Jedes der Stellglieder 40a - 4Od ist als Hydraulikzylinder ausgebildet und mechanisch zwischen dem hinteren Aufhängungselement 22 und dem Fahrzeugaufbau 11 angeordnet. Das zweite Steuerventil 33 weist ferner einen nicht näher bezeichneten Rücklauf auf, der über eine Leitung P_q mit dem Fluidbehälter 30 in Verbindung steht. Das

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zweite Steuerventil 33 weist vier variable Engstellen 33a, 33b/33c und 33d auf/ deren Durchtrittsquerschnitt entsprechend der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft veränderbar ist, so daß die Zufuhr des Hydraulikfluids von dem Verteilerventil 31 zu den einzelnen Stellgliedern 40a - 4Od entsprechend der aufgewendeten Lenkkraft gesteuert wird. Die einzelnen Stellglieder 40a - 4Od sind jeweils über Bolzengelenke mit dem Fahrzeugaufbau 11 und dem hinteren Aufhängungselement 22 verbunden und bewirken eine Verformung der elastischen Puffer 23R,23L unter der Wirkung des von dem zweiten Steuerventil 33 zugeführten Hydraulikfluids, so daß das hintere Aufhängungselement 22 um den Zapfen 27 geschwenkt wird. Somit bewirken die Stellglieder 4 0a - 4Od durch das Verschwenken des Aufhängungselements 22 einen Lenkeinschlag der Hinterräder 13R,13L. Die Pumpe 29, der Fluidbehälter 30, das zweite Steuerventil 33 und die Stellglieder 40a,40b,40c,4Od bilden ein Lenkunterstützungssystem oder ein Hinterrad-Lenksystem 41. Dieses Lenkunterstützungssystem wird als solches im einzelnen in der US-PS 4 440 beschrieben. Auf nähere Einzelheiten soll daher hier nicht eingegangen werden.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Servolenkung erläutert werden.

Die Servolenkung des Fahrzeugs ist derart ausgelegt , daß die Vorderräder 12R,12L und die Hinterräder 13R,13L entsprechend der Drehung des Lenkrades 19 in Bezug auf eine gedachte senkrechte Ebene geschwenkt werden, die die Längsachse des Fahrzeugaufbaus enthält. Die Vorderrad-Servolenkung 3 9 erzeugt eine Hilfskraft zur Unterstützung des Lenkeinschlags der Vorderräder 12R,12L, während das Lenkunterstützungssystem 41 einen Lenkeinschlag der Hinterräder 13R, 13L in der Weise bewirkt, daß die Hinterräder in der gleichen Richtung wie die Vorderräder geschwenkt werden. Die

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Vorderrad-Servolenkung 39 ist derart ausgelegt, daß sie eine sog. Ansprechschwelle aufweist, d.h., daß keine Hilfskraft erzeugt wird, wenn die auf das Lenkrad 19 ausgeübte Lenkkraft nur sehr gering ist.

Wenn das Lenkrad 19 nicht gedreht wird, befindet sich das erste Steuerventil 32 in einem Zustand, in welchem sämtliche Engstellen 32a,32b,32c,32d dieses Ventils den selben Öffnungsgrad aufweisen. Ebenso befindet sich das zweite Steuerventil 33 in einem Zustand, in welchem sämtliche Engstellen 33a,33b,33c,33d dieselben Öffnungsgrade aufweisen. Folglich wird das von der Pumpe 29 geförderte und durch das Verteilerventil 31 auf die Steuerventile 32,33 verteilte Hydraulikfluid durch die Steuerventile zu dem Fluidbehälter 30 zurückgeleitet.

Wenn eine sehr geringe Lenkkraft (unterhalb der Ansprechschwelle) auf das Lenkrad 19 ausgeübt wird, beispielsweise im Sinne einer Rechtskurve des Fahrzeugs, so wird das zweite Steuerventil 33 in der Weise betätigt, daß die Engstellen 33a,33c entsprechend der Lenkkraft gedrosselt werden, während die Engstellen 33b,33d entsprechend erweitert werden. Dagegen bleiben die Öffnungsgrade der Engstellen 32a 32d des ersten Steuerventils 32 unverändert, da die Ansprechschwelle der Vorderrad-Servolenkung 39 noch nicht erreicht wurde. Infolgedessen wird das über die Leitung P₂ zugeführte Hydraulikfluid von dem Verteilerventil 31 nicht dem Antriebszylinder 34 zugeführt, sondern durch das erste Steuerventil 32 über die Leitung Pg in den Fluidbehälter zurückgeleitet. Währenddessen wird durch das zweite Steuerventil 33 der Anteil des Hydraulikfluids, der durch das Verteilerventil 31 in die Leitung P₃ geleitet wurde, entsprechend der aufgewendeten Lenkkraft gesteuert, so daß das Hydraulikfluid unter einem verhältnismäßig hohem Druck über die Leitung P₇ den Stellgliedern 40b,4Od zugeführt

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wird, während den Stellgliedern 40a,40c das Hydraulikfluid über die Leitung P_g nur mit einem verhältnismäßig geringem Druck zugeführt wird. Folglich werden die Hinterräder 13R, 13L nach rechts eingeschlagen, während der Einschlag der Vorderräder 12R,12L nach rechts allein durch die auf das Lenkrad 19 ausgeübte und mechanisch über das Lenkgetriebe 20 übertragene Lenkkraft bewirkt wird. Da das zweite Steuerventil 33 Hydraulikfluid unter hohem Druck an die Stellglieder 4Ob,4Od liefert,, ist der Strömungswiderstand in dem Hydraulikkreislauf des zweiten Steuerventils 33 verhältnismäßig hoch. Dennoch gewährleistet das Verteilerventil 31, daß dem zweiten Steuerventil 33 eine vorgegebene Menge an Hydraulikfluid zugeführt wird. Auf diese Weise wird ein Druckabfall an den Stellgliedern 4Ob,4Od verhindert, so daß der Lenkeinschlag der Hinterräder 13R,13L zuverlässig ausgelöst wird.

Wenn die auf das Lenkrad 19 ausgeübte Lenkkraft zunimmt, wird das erste Steuerventil 32 in der Weise betätigt, daß die variablen Engstellen 32a,32c erweitert werden, während die Engstellen 32b,32d entsprechend der Lenkkraft gedrosselt werden. Das Hydraulikfluid wird unter verhältnismäßig hohem Druck in die Fluidkammer 38 des Antriebszylinders eingeleitet. Folglich erzeugt der Antriebszylinder 34 eine Hilfskraft zum Antrieb der Zahnstange 16, so daß die Drehung des Lenkrades 19 unterstützt wird. Das zweite Steuerventil 33 wird in der Weise betätigt, daß die Änderungen des Durchtrittsquerschnitts der Engstellen 33a - 33d weiter verstärkt werden, so daß den Stellgliedern 40b,4Od ein noch höherer Fluiddruck zugeführt wird und der Einschlagwinkel der Hinterräder 13R,13L weiter zunimmt. In diesem Zustand wird durch das vorgegebene Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 31 sichergestellt, daß den Steuerventilen 32,33 die vorgegebenen Fluidmengen zugeführt werden, so daß die Vorderrad-Servolenkung 39 und das auf

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die Hinterräder wirkende- Lenkunterstützungssystem wirksam in Abhängigkeit von der aufgewendeten Lenkkraft gesteuert werden, ohne daß die beiden Systeme sich gegenseitig beeinträchtigen.
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Somit wird dadurch, daß das von der gemeinsamen Pumpe 29 geförderte Hydraulikfluid durch das Verteilerventil 31 auf die beiden Steuerventile 3 2,33 aufgeteilt wird, ein unabhängiger Betrieb des Vorderrad-Servosystems und des Hinterrad-Unterstutzungssystems gewährleistet. Hierdurch ergibt sich eine Verbesserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs.

Durch die Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids mit Hilfe des Verteilerventils 31 entfällt ferner die Notwendigkeit, zwei unabhängige Pumpen für das Vorderrad-rServosystem 39 und das Lenkunterstützungssystem 41 vorzusehen. Hierdurch werden die Abmessungen der gesamten Lenkvorrichtung verringert und die Herstellungskosten gesenkt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Verteilerventils 31 wie es in der Servolenkung gem. Fig. 1 verwendet wird. Das Verteilerventil 31 umfaßt ein Gehäuse 51., das mit einem mit der Leitung P₁ verbundenen Einlaß 52 und zwei Auslässen 53, 53' versehen ist, von denen einer mit der Leitung P₂ und der andere mit der Leitung P₃ in Verbindung steht. Zwei Kolben 54,54' werden mit Hilfe von Hülsen 55,55' gleitend verschiebbar in einer Bohrung des Gehäuses 51 gehalten.

Die Kolben 54,54' sind an ihren einander zugewandten Enden jeweils mit einem einstückig mit dem Kolben ausgebildeten L-förmigen Vorsprung versehen. Die Vorsprünge greifen derart ineinander, daß ihre abgewinkelten Schenkel wechselseitig als Anschläge dienen. Die Kolben 54,54' begrenzen jeweils im Zusammenwirken mit einem an dem Gehäuse 51 be-

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festigten Stopfen 56,56' eine Steuerkammer 57 bzw. 57'. Die Kolben 54,54' sind jeweils mit einer Engstelle 54a,54a¹ mit festem Durchtrittsquerschnitt und mit einer öffnung 54b, 54b' versehen. Die öffnungen 54b,54b¹ fluchten je nach Position des Kolbens mehr oder weniger genau mit Bohrungen 55a,55a¹, die ihrerseits mit den Auslassen 53,53' in Verbindung stehen.. Wenn die öffnungen 54b,54b' mit den Bohrungen 55a,55a¹ fluchten, sind somit die Steuerkammerη 57,57' mit den Auslassen 53,53' verbunden. Die Öffnungen 54b,54b' der Kolben 54,54' bilden zusammen mit den Bohrungen 55a,55a' der Hülsen 55,55' Steuerdrosseln 58 bzw. 58' zur Änderung des Durchtrittsquerschnitts in Abhängigkeit von der Auslenkung der Kolben 54,54'. In den Steuerkammerη 57,57' sind Zentrierfedern 59,59' angeordnet, die jeweils den betreffenden Kolben 54,54' in die Neutralstellung vorspannen. Das Verteilerventil 31 wirkt in der Weise, daß der Durchtrittsquerschnitt der Steuerdrosseln 58,58' verändert wird in Abhängigkeit von dem Fluiddruck, der über die Engstellen 54a,54a' in den Steuerkammern 57,57' aufgebaut wird. Auf diese Weise wird zwischen den über die Auslässe 53,53' abgegebenen Fluidmengen ein vorgegebenes Aufteilungsverhältnis aufrechterhalten. Das Aufteilungsverhältnis kann über die Bemessung des Durchtrittsquerschnitts der Engstellen 54a,54a' und über die Kenndaten der Steuerdrosseln 58,58' verändert werden.

Fig. 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servolenkung, das dem ersten Ausführungsbeispiel abgesehen von der Ausbildung des Verteilerventils 0 ähnelt. Der Unterschied besteht darin, daß zur Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids auf die ersten und zweiten Steuerventile 32,33 ein Verteilerventil 62 vorgesehen ist, dessen Aufteilungsverhältnis in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderlich ist.

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Das Verteilerventil 62 mit veränderlichem Aufteilungsverhältnis weist eine Spule 62a auf, die elektrisch mit einer Steuereinheit 63 verbunden ist, so daß das Aufteilungsverhältnis von der Stärke des elektrischen Stromes abhängt, der der Spule 62a von der Steuereinheit 63 zugeführt wird. Mit der Steuereinheit 63 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64 elektrisch verbunden, der ein für die Fahrzeug- - geschwindigkeit V repräsentatives Signal erzeugt. Die Steuereinheit 63 ändert die Stromstärke des der Spule 62a zugeführten Stromes in Abhängigkeit von dem Signal des Geschwindigkeitssensors 6.4, so daß das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 62 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Verteilerventils 62 mit variablem Aufteilungsverhältnis ist in Fig. 4 dargestellt. Das Verteilerventil 62 gem. Fig. 4 umfaßt ein mit einer Bohrung 65a versehenes Gehäuse 65, einen in die Bohrung 65a mündenden Einlaß 66, der über die Leitung P₁ mit der Pumpe 29 verbunden ist, und zwei Auslässe 67,68, die einerseits mit der Bohrung 65a und andererseits über die Leitungen P„ und P-, mit den ersten und zweiten Steuerventilen 32,33 in Fluidverbindung stehen. Die entgegengesetzten Enden der Bohrung 65a des Gehäuses 65 sind durch Stopfen 71,72 verschlossen, die jeweils mit einer nicht näher bezeichneten Sackbohrung versehen sind. In den Sackbohrungen der Stopfen 71,72 ist jeweils ein Kolben 69,70 gleitend verschiebbar angeordnet. Zwischen den Stirnwänden der Stopfen 71,72 und den zugeordneten Kolben 69,70 ist jeweils eine Druckfeder 73 bzw. 74 vorgesehen. Die Stopfen 71,72 sind mit öffnungen 71a,72a versehen, die mit den Auslassen 67,68 in Verbindung stehen. Zwischen den einander zugewandten Enden der Stopfen 7.1,72 ist ein im wesentlichen zylindrisches Bauteil 75 fest eingefügt, das mit einer Haupt-Öffnung 75a und zwei Steueröffnungen 75b,

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75c versehen ist.

Jeder der Kolben 69,70 ist hohl ausgebildet und begrenzt mit der Stirnwand des zugeordneten Stopfens 71 bzw. 72 eine Fluidkammer 76 bzw. 77. Die Kolben 69,70 sind an ihren einander zugewandten Enden mit einstückig angeformten, ineinandergreifenden, L-förmigen VorSprüngen 6 9b,70b versehen. Jeder der Kolben 69,70 ist ferner mit einem ringförmigen radialen .Vorsprung 69c,70c versehen, der gleitend aber fluiddicht mit der Innenfläche des zylindrischen Bauteils 75 in Berührung steht. Durch die ringförmigen radialen Vorsprünge 69c,70c werden ringförmige Nuten begrenzt, die die Außenflächen der Kolben 69,70 umgeben, so daß zwischen dem zylindrischen Bauteil 75 und den Kolben 69,70 jeweils eine Ringkammer 78,79 gebildet wird. Die Steueröffnungen 75b,75c des zylindrischen Bauteils 75 münden jeweils in eine der Ringkammern 78,79. Jeder der Kolben 69, 70 ist darüberhinaus mit einer Verbindungsöffnung 69d,70d versehen, die die Ringkammer 78,79 mit der Fluidkammer 76, 77 verbindet. Ferner ist jeder Kolben mit einer Öffnung 69e,70e versehen, die in die Fluidkammer 76 bzw. 77 mündet und in Abhängigkeit von der Position des betreffenden Kolbens mit der Öffnung 71a bzw. 72a des zugeordneten Stopfens 71 bzw. 72 in Verbindung tritt, so daß Fluidverbindungen zwischen den Fluidkammern 16,11 und den Auslässen 67,68 hergestellt werden. Die Öffnungen 69e,70e der Kolben und die Öffnungen 71a,72a der Stopfen bilden variable Engstellen 80,81, deren Durchtrittsquerschnitt in Abhängigkeit von der Auslenkung der Kolben 69,70 veränder-0 lieh ist. Zwischen den einander zugewandten Enden der Kolben 69,70 ist eine Druckfeder 82 angeordnet, die die Kolben in entgegengesetzte Richtungen vorspannt.

Ein durch die Spule 62a angetriebenes Nadelventil 83 ist derart beweglich in der Steueröffnung 75c des zylindri-

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sehen Bauteils 75 angeordnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Steueröffnung 75c entsprechend der Position des Nadelventils 83 gesteuert wird..Die Spule 62a ist elektrisch mit der Steuereinheit 63 verbunden. 5

Das Verteilerventil 62 ist somit derart ausgebildet, daß durch Veränderung des Durchtrittsquerschnitts der Steueröffnung 75c mit Hilfe des Nadelventils 83 der hydraulische Druck gesteuert, wird, der über den Einlaß 66 in die Fluidkammer 77 eintritt. Auf diese Weise wird das Aufteilungsverhältnis der zu den ersten und zweiten Steuerventilen 32,33 weitergeleiteten Fluidströmung gesteuert.. Die Auslenkung der Kolben 69,70 ist abhängig von den Fluiddrücken in den Fluidkammern 76,77 und von der Kraft der Druckfedern 73, 74 und 82, und der Durchtrittsquerschnitt der variablen Engstellen 80,81 ändert sich in Abhängigkeit von der Auslenkung der Kolben 69,70 in der Weise, daß zwischen den durch die Auslässe 67,68 ausströmenden Fluidmengen ein durch die Steuereinheit 63 eingestelltes Aufteilungsverhältnis aufrechterhalten wird.

Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Servolenkung wird die Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids auf die ersten und zweiten Steuerventile 32,33 beispielsweise nach der in Fig. 5A und 5B gezeigten Charakteristik oder nach der in Fig. 6A und 6B gezeigten Charakteristik in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert. Die Steuereinheit 63 ist derart ausgelegt, daß die Fluidmenge Q₁, die dem ersten Steuerventil 32 für die Vorder-0 rad-Servolenkung 39 zugeführt wird, bei verhältnismäßig hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten verringert wird, während die Fluidmenge Q^, die dem zweiten Steuerventil 33 für das Lenkunterstützungssystem 41 zugeführt wird, bei verhältnismäßig hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erhöht wird. Zwischen der Gesamtmenge Q des von der Pumpe 29 geförderten Fluids

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und den Fluidmengen Q₁ und Q₂ besteht die Beziehung: Q = Q₁ +Qo* ^Im Ergebnis wird somit der Druck des Hydraulikfluids/ das dem Antriebszylinder 34 der Vorderrad-Servolenkung 39 zugeführt wird, bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten verringert, so daß die durch den Antriebszylinder 34 bewirkte Lenkhilfe verringert wird und dem Fahrer ein gutes Lenkgefühl vermittelt wird. Dagegen wird der Druck des Hydraulikfluids, das den Stellgliedern 40a,4Ob, 40c,4Od des auf die Hinterräder wirkenden Lenkunterstutzungssystems 41 zugeführt wird, bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erhöht, so daß der Lenkeinschlag ' der Hinterräder 13R,13L im Verhältnis zu der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft erhöht und das Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert wird.

Fig. 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem in Fig. 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel lediglich im Hinblick auf die Ausbildung des Verteilerventils mit variablem Aufteilungsverhältnis unterscheidet.

Das Verteilerventil 62' gem. dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Gehäuse 92 mit einer durchgehenden Bohrung 92a. Erste und zweite Kolben 93,93' werden mit Hilfe von in dem Gehäuse 92 befestigten ersten und zweiten Hülsen 94,94' gleitend verschiebbar in der Bohrung 92a gehalten. Das Gehäuse 92 weist einen zu der Bohrung 92a geöffneten Einlaß 95 und zwei Auslässe 96,96' auf. Die entgegengesetzten Enden des Gehäuses 92 sind durch erste und zweite Stopfen 97,97' verschlossen.

Die ersten und zweiten Kolben 93,93' sind hohl ausgebildet und jeweils mit einer zu dem zugeordneten Stopfen 9 7 bzw. 97' geöffneten Bohrung 93a,93a' versehen. Die Kolben sind derart gleitend verschiebbar in die betreffenden Hülsen 94,94' eingepaßt, daß zwischen den Stopfen 97,97' und den

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Kolben 93,93' erste und zweite Steuerkammern 98,98' gebildet werden. In die Bohrungen 93a,93a" der ersten und zweiten Kolben 93,93' ist jeweils ein Hilfskolben 99,99' derart gleitend und fluiddicht eingepaßt,, daß der Hilfskolben in Bewegungsrichtung des zugeordneten Kolbens verschiebbar ist. Durch den ersten Hilfskolben 99 wird eine erste Haupt-Steuerkammer 98a im Inneren des ersten Kolbens 93 und eine erste Hilfs-Steuerkammer 98b zwischen dem Hilfskolben und dem ersten Stopfen 97 begrenzt. In entsprechender Weise wird durch den zweiten Hilfskolben 99' eine zweite Haupt-Steuerkammer 98a' im Inneren des zweiten Kolbens 99' und eine zweite Hilfs-Steuerkammer 98b' zwischen dem zweiten Hilfskolben und dem zweiten Stopfen 97' begrenzt. Im Inneren der ersten Hilfs-Steuerkammer 98b ist zwischen dem ersten Stopfen 97. und dem ersten Hilfskolben. 99 eine vorgespannte erste Zentrier feder .100 angeordnet. Eine vorgespannte zweite Zentrierfeder 100'. ist in der zweiten Hilfs-Steuerkammer 98b zwischen dem zweiten Stopfen 97' und dem zweiten Hilfskolben 99' angeordnet. Durch die ersten und zweiten Zentrierfedern 100,..1OO' werden die Kolben 93,93' in Richtung aufeinander zu vorgespannt.

Der erste Kolben 93 ist mit einer ersten Engstelle 93b mit konstantem Durchtrittsquerschnitt versehen, über die die erste Haupt-Steuerkammer 98a mit dem Einlaß 95 verbunden wird. Ferner ist der erste Kolben 93 mit einer Öffnung 93c verbunden, die je nach Position des Kolbens mit einer Öffnung 94a der ersten Hülse 94 in Verbindung tritt, so daß eine Fluidverbindung zu dem Auslaß 96 hergestellt wird.

In ähnlicher Weise ist der zweite Kolben 93' mit einer zweiten Engstelle 93b' mit festem Durchtrittsquerschnitt versehen, die die zweite Haupt-Steuerkammer 98a' mit dem Einlaß 95 verbindet, und eine öffnung 93c' des zweiten Kolbens 93 tritt je nach Position dieses Kolbens mit einer Öffnung 94a' der zweiten Hülse 94' in Verbindung, so

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daß eine Fluidverbindung zu dem Auslaß 96' hergestellt wird. Die Öffnungen 94a,94a¹ der ersten und zweiten Hülsen und die öffnungen 93c,93c¹ der ersten und zweiten Kolben 93,93' bilden erste und zweite Steuerdrosseln 101,101', deren Durchtrittsquerschnitt in Abhängigkeit von der Auslenkung der Kolben 93,93" veränderlich ist.

Darüberhinaus ist eine variable Engstelle'102 in der Leitung P₁ in der Nähe des Einlasses 95 angeordnet. Ein stromaufwärts der variablen Engstelle 102 gelegener Abschnitt der Leitung P.. ist über eine Steuerleitung 103 und einen in dem ersten Stopfen 97 ausgebildeten Kanal 97a mit der ersten Hilfs-Steuerkammer 98b verbunden. Ein stromabwärts der variablen Engstelle 102 gelegener Abschnitt der Leitung P₂ ist über eine Steuerleitung 103' und einen in dem zweiten Kolben 97' ausgebildeten Kanal 97a¹ mit der zweiten Hilfs-Steuerkammer 98b' verbunden. Die variable Engstelle 102 ist mit einer Spule 102a versehen, die elektrisch mit der Steuereinheit oder Steuerschaltung 63 verbunden ist, so daß der Durchtrittsguerschnitt der Engstelle 102 in Abhängigkeit von der Stromstärke des der Spule 102a zugeführten Stromes veränderlich ist. Die Steuereinheit 63 ist elektrisch mit einem Sensor 64 zur Abtastung der Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden, so daß der Durchtrittsquerschnitt der variablen öffnung 102 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird.

Durch eine zwischen den ersten und zweiten Kolben 93,93' angeordnete Druckfeder 106 werden die ersten und zweiten Kolben in entgegengesetzte Richtungen vorgespannt. Mit 93d und 93d' sind im wesentlichen L-förmige, einstückig an die einander zugewandten Enden der ersten und zweiten Kolben 93 und 93' angeformte Vorsprünge bezeichnet. Die Vorsprünge 93d,93d' treten derart miteinander in Berührung, daß die ersten und zweiten Kolben in einem Stück verschiebbar

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sind.

Der Einlaß 95 des Verteilerventils 62' ist über die Leitung P. der Pumpe 29 verbunden, während die Auslässe 96, 96' des Verteilerventils über die Leitungen P₂'¹^ ^{mit den} ersten und zweiten Steuerventilen 32,33 verbunden sind, die der Lenkwelle 18 zugeordnet sind. Somit dient das Verteilerventil 62' zur Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids in einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Aufteilungsverhältnis auf die beiden Steuerventile 32,33. Bei dieser Ausführungsform ist das Verteilerventil 62' derart ausgelegt, daß die Gesamtmenge Q des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids gem. einer Charakteristik, die beispielsweise in der in Fig. 5A und 5B oder in Fig. 6A und 6B gezeigten Weise von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, in die Anteile Q₁ und Q„ für die Vorderrad-Servolenkung 39 und das Lenkunterstützungssystem 41 aufgeteilt wird. Durch die Steuereinheit 63 wird die Stärke des elektrischen Stromes gesteuert, der der Spule 102a der variablen Engstelle 102 zugeführt wird.

Nachfolgend soll zunächst die grundsätzliche Arbeitsweise des Verteilerventils 62' erläutert werden. Ein Teil des Hydraulikfluids, das durch den Einlaß 95 in das Gehäuse 92a eintritt, strömt durch die erste Engstelle 93b mit festem Durchtrittsquerschnitt in die erste Haupt-Steuerkammer 98a, aus der es durch die erste Steuerdrossel 101 und den Auslaß 96 ausströmt, während ein anderer Teil des Hydraulikfluids durch die zweite Engstelle 93b¹ in die zweite Haupt-Steuerkammer 98a¹ eintritt und. durch die zweite Steuerdrossel 101' und den zweiten Auslaß 96' ausströmt. Die Bewegung des ersten Kolbens 93 ist abhängig von dem Fluiddruck in der ersten Haupt-Steuerkammer 98a und von der Kraft der Federn 100,100' und 106, so daß der Durchtrittsquer schnitt der ersten Steuerdrossel 1.01 in Abhän-

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gigkeit von diesen Größen verändert wird. In ähnlicher Weise ist die Bewegung des zweiten Kolbens 93' und damit der Durchtrittsguerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101' von dem Fluiddruck in der zweiten Haupt-Steuerkammer 98a¹ und der Kraft der Federn 100,100',106 abhängig. Somit ist das Verhältnis der Fluidanteile, die über die Steuerdrosseln 101,101' und die Auslässe 96,96' abgegeben werden bestimmt durch den Durchtrittsquerschnitt der festen Engstellen 93b,93b' und von den Federkonstanten der Federn 100,100', 106.

Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich liegt, in welchem der Vorderrad-Servolenkung 39 eine erhöhte Menge an Hydraulikfluid zugeführt wird, so bewirkt die Steuereinheit 63 eine Verringerung des Durchtrittsquerschnitts der variablen Engstelle 102. Dies hat zur Folge, daß der stromaufwärts der Engstelle 102 in der Leitung P₁ herrschende Fluiddruck in die Hilfs-Steuerkammer 98b eingeleitet wird, so daß der Druck in dieser Kammer ansteigt. Hierdurch wird die Kraft erhöht, die den ersten Kolben 93 in Richtung auf die Mitte des Ventils vorspannt. In der zweiten Hilfs-Steuerkammer 98b', die mit dem Abschnitt der Leitung P₁ stromabwärts der variablen Engstelle 102 verbunden ist, nimmt währenddessen der Fluiddruck ab, so daß die Kraft, die den zweiten Kolben 93' zur Mitte hin vorspannt, verringert wird. Dies führt dazu, daß sich die Kolben 93,93' derart verschieben, daß der Durchtrittsquerschnitt der ersten Steuerdrossel 101 vergrößert und der Durchtrittsquerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101' verringert wird. Somit wird der Vorderrad-Servolenkung 39 eine größere Fluidmenge und dem LenkunterStützungssystem 41 eine geringere Fluidmenge zugeführt.

Bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt der Durchtrittsquerschnitt der variablen Engstelle 102 zu, so daß die Druckdifferenz zwischen den stromabwärtigen und stromauf-

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wärtigen Abschnitten der Leitung P. und damit die Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Hilfs-Steuerkammer 98b,98b¹ im Verhältnis zu dem oben beschriebenen Fall niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Folglich bewegen sich die ersten und zweiten Kolben 93,93' in entgegengesetzter Richtung, und der Durchtrittsquerschnitt der ersten Steuerdrossel 101 wird verringert, während der Durchtrittsquerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101' zunimmt. Auf diese Weise ergibt sich eine verringerte Fluidzufuhr zu der Vorderrad-Servolenkung 39 und eine erhöhte Fluidzufuhr zu dem Lenkunterstützungssystem 41.

Durch Änderung des Aufteilungsverhältnisses des Steuerventils 62' in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit können somit die der Vorderrad-Servolenkung 39 und dem Lenkunterstützungssystem 4.1 zugeführten Fluidmengen entsprechend den in Fig. 5A und 5B oder in Fig. 6A .und 6B gezeigten Charakteristiken gesteuert werden, so daß das Kurvenverhalten des Fahrzeugs wirksam verbessert wird.

Da bei dem in Fig. 8 gezeigten Verteilerventil 62' das Aufteilungsverhältnis durch Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 93,93' entsprechend einer Druckdifferenz zwischen den Abschnitten der Leitung P- stromabwärts und stromaufwärts der variablen Engstelle 102 gesteuert wird, wird eine genaue Steuerung des Aufteilungsverhältnisses selbst dann ermöglicht, wenn die Fluidmenge verhältnismäßig klein ist. Die durch die Engstellen 93b,93b' mit festem Durchtrittsquerschnitt zugeführten Fluidmengen haben die glei-0 ehe Größe wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Verteilerventil mit festem Aufteilungsverhältnis. Daher wird eine Verringerung der Antriebskraft der Kolben 93,93' vermieden, so daß die Genauigkeit der Aufteilung der Fluidströmung nicht beeinträchtigt wird.

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Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bewirkt das Verteilerventil. 62' bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine Abnahme der durch den Antriebszylinder 34 erzeugten Hilfskraft zum Einschlag der Vorderräder, während der Einschlagwinkel der Hinterräder 13R,13L im Verhältnis zum Einschlag des Lenkrades 19 bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert wird. Hierdurch ergibt sich eine beträchtliche Verbesserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs.

Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servolenkung, bei dem das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 62 vom Fahrer manuell eingestellt werden kann. Im übrigen ähnelt dieses Ausführungsbeispiel dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel.

Bei dieser Ausführungsform ist ein manuell zu betätigender Schalter 108 vorgesehen, der elektrisch mit der Steuereinheit 63 verbunden ist. Der Schalter.108 ist in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet, so daß er vom Fahrer betätigt werden kann. Das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 62 ist durch Betätigung des Schalters 108 veränderbar.

Wenn bei der Servolenkung gem. Fig. 9 der Fahrer den Schalter 108 von Hand betätigt, liefert die Steuereinheit 63 einen elektrischen Strom an die Spule 62a, so daß das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 62 geändert wird. Auf diese Weise können das Lenk- und Kurvenverhalten des Fahrzeugs entsprechend den Wünschen des Fahrers eingestellt werden. Darüberhinaus bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, das Lenk- und Kurvenverhalten zu optimieren, wenn die Servolenkung in unterschiedliche Fahrzeugtypen eingebaut wird. Diese Ausführungsform gestattet somit eine Anpassung der Servolenkung an eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeugarten, so daß der Anwendungsbe-

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- 29 reich der Servolenkung erweitert wird.

Fig. 10 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitungen ^2 ^{und P}8 ^^{urcn eine} erste Bypassleitung oder einen ersten Bypasskanal P₁₀ verbunden, und die Leitungen P_ und Pg sind durch eine zweite Bypassleitung oder einen zweiten Bypasskanal P₁₁ verbunden. In den Bypasskanälen P_1n,?.... sind erste und zweite druckkompensierte Durchsatz-Steuerventile 110,111 bekannter Bauart angeordnet. Die Erregerspulen 110a,111a der Durchsatz-Steuerventile 110,111 sind elektrisch mit der Steuereinheit 63 verbunden, die ihrerseits elektrisch mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64 verbunden ist, so daß die Durchsatz-Steuerventile 110, 111 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert werden.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Servolenkung werden die den ersten und zweiten Steuerventilen 32,33 zugeführten Fluiddrücke in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert, so daß sich beispielsweise die Steuercharakteristiken gem. Fig. 5A und 5B oder gem. Fig. 6A und 6B ergeben. Die Steuerung der Vorderrad-Servolenkung 39 und des Lenkunter Stützungssystems 41 erfolgt somit wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gem.

Fig. 3 bis 8 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß ein verbessertes Kurvenverhalten des Fahrzeugs und ein sicheres Lenkgefühl erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Servolenkung besteht darin, daß die der Vorderrad-Servolenkung 39 und dem Lenkunterstützungssystem 41 zugeführten Fluidmengen unabhängig voneinander gesteuert werden können und daß die Steuerung nicht durch die Förderleistung der Pumpe 29 beeinflußt oder eingeschränkt wird. Da die den Steuerventilen 32,33

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zugeführten Pluidmengen dadurch begrenzt werden, daß ein Teil des Fluids über die Durchsatz-Steuerventile 110,111 in den Fluidbehälter zurückgeleitet wird, nachdem die Fluidanteile durch das Verteilerventil 31 in einem vorgegebenen Verhältnis aufgeteilt wurden, kann die Fluidzufuhr ohne Rücksicht auf die von dem Verteilerventil 31 gelieferte Fluidmenge verringert werden. Auf diese Weise wird der Steuerbereich vergrößert, in dem die Fluidzufuhr zu den Steuerventilen 32,33 verändert werden kann.

- Leerseite

Claims (15)

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng, F. E. Müller A. . , , ~ Triftstrasse A, Artur-Ladebeck-Strasse D-8000 MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD G049"84 10.OKt. 1984 St/me/m NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan SERVOLENKUNG FÜR FAHRZEUGE PRIORITÄT: 15.10.1983, Japan, Nr. 58-193013 (P) 15.10.1983, Japan, Nr. 58-193018 (P) PATENTANSPRÜCHE

1. Servolenkung für Fahrzeuge mit einem Lenkgetriebe zur Übertragung der auf das Lenkrad des Fahrzeugs ausgeübten Lenkkraft und zur Erzeugung eines Lenkeinschlages der Vorderräder des Fahrzeugs, einer Druckfluidquelle, einem an dem Lenkgetriebe angeordneten Arbeitszylinder zur Erzeugung einer Kraft zur Unterstützung des Lenkeinschlages der Vorderräder, einem Steuerventil zur Steuerung der

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Fluidzufuhr von der Druckfluidquelle zu dem Arbeitszylinder in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades, und mit wenigstens einem mit den Hinterrädern des Fahrzeugs verbundenen, durch Druckfluid aus der Fluidquelle betätigten Stellglied zur Erzeugung eines Lenkeinschlages der Hinterräder, gekennzeichnet durch ein zweites Steuerventil (33) zur Steuerung der Fluidzufuhr zu dem Stellglied (4Oa,4Ob,4Oc,4Od) in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades (19) und durch ein Verteilerventil (31,62, 62') zur Aufteilung der von der Druckfluidquelle (29) geförderten Fluidmenge in einem vorgegebenen Aufteilungsverhältnis auf die beiden Steuerventile (32,33) .

2. Servolenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (62a,102,102a,63,64,108) zur Veränderung des Aufteilungsverhältnisses des Verteilerventils.

3. Servolenkung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils (62,62') in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderbar ist.

4. Servolenkung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung (62a,102,102a,63,64) zur Veränderung des Aufteilungsverhältnisses des Verteilerventils (62,62') dem ersten Steuerventil (32) in einem hohen Geschwindigkeitsbereich eine kleinere Fluidmenge zuführt als im unteren Geschwindigkeitsbereich, während sie dem zweiten Steuerventil (33) in dem hohen Geschwindigkeitsbereich eine größere Fluidmenge zuführt als in dem unteren Geschwindigkeitsbereich.

5. Servolenkung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Einrichtung (6 2a,63) zur Änderung

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des Aufteilungsverhältnisses einen Schalter (108) zur manuellen Änderung des Aufteilungsverhältnisses umfaßt.

6. Servolenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerventil (31;62;62·)

- ein Gehäuse (51;65;92) mit einem mit der Fluidquelle (29) verbundenen Einlaß (52;66;95), einem mit dem ersten Steuerventil (32) verbundenen ersten Auslaß (53;67;96) und einem mit dem zweiten Steuerventil (33) verbundenen zweiten Auslaß (53 ' ;68;96 '),

- gleitend verschiebbar in dem Gehäuse angeordnete erste und zweite Kolben (54,54' ;69 ,70;93 ,63'), die jeweils eine erste bzw. zweite Steuerkammer (57,57 ';76,77;98,98 '■) in dem Gehäuse begrenzen und in Abhängigkeit von den in den Steuerkammern herrschenden Drücken beweglich sind, welche Steuerkammern jeweils über eine erste bzw. zweite Verbindungsöffnung mit dem Einlaß (52;56;95) verbunden sind,

- eine erste Steueröffnung (58;80;101) mit entsprechend der Verschiebung des ersten Kolbens veränderlichem Durchtrittsquerschnitt zur Verbindung der ersten Steuerkammer mit dem ersten Auslaß,

- eine zweite Steueröffnung (58' ;81 ; 101') mit entsprechend der Verschiebung des zweiten Kolbens veränderlichem Durchtrittsquerschnitt zur Verbindung der zweiten Steuerkammer mit dem zweiten Auslaß und

- Zentrierfedern (59 ,59' ;73 ,74 ,82 ; 100,100' ,106) zum Vorspannen der ersten und zweiten Kolben in ihre Neutralstellung umfaßt.

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7. Servolenkung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (75,75c,83) zur Steuerung der Fluidzufuhr durch die zweite Verbindungsöffnung (5Od) zu der zweiten Steuerkammer (77).

8. Servolenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung der Fluidzufuhr zu der zweiten Steuerkammer ein die ersten und zweiten Kolben gleitend verschiebbar aufnehmendes zylindrisches Bauteil (75), eine Einrichtung (69c,70c) zur Begrenzung erster und zweiter Verbindungskammern in den Zwischenräumen zwischen dem zylindrischen Bauteil (75) und den ersten und zweiten Kolben, erste und zweite öffnungen (75b,75c) in dem zylindrischen Bauteil (75), welche öffnungen die ersten und zweiten Verbindungskammern mit dem Einlaß (66) verbinden, und ein spulenbetätigtes Ventil (83) zur Änderung des Durchtrittsquerschnitts der zweiten öffnung (75c) des zylindrischen Bauteils (75) umfaßt.

9. Servolenkung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (62a, 63,64) zur Betätigung des spulenbetätigten Ventils (83) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

10. Servolenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (P₁), die die Fluidquelle (29) mit dem Einlaß (95) des Verteilerventils (62') verbindet, eine Engstelle (102) mit variablem Durchtrittsquerschnitt vorgesehen ist und daß ein stromaufwärts dieser Engstelle gelegener Abschnitt der Leitung (P.) mit der ersten Steuerkammer (98) verbunden ist, während der stromabwärts der Engstelle (102) gelegene Abschnitt der Leitung (P₁) mit der zweiten Steuerkammer (98') verbunden ist.

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11. Servolenkung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennz eichnet, daß in dem Gehäuse (65;92) des Verteilerventils (62;62') erste und zweite Hülsen (71,72;94,94') befestigt sind, in die jeweils einer der ersten und zweiten Kolben gleitend verschiebbar eingepaßt ist, und daß die ersten und zweiten Steueröffnungen (80,81;101,101') mit variablem Durchtrittsquerschnitt jeweils gebildet werden durch den Überlappungsbereich einer mit dem ersten bzw. zweiten Auslaß verbundenen Öffnung (71a,72a;94a,94a') der Hülse und einer mit der ersten bzw. zweiten Steuerkammer (76,77;98,98') verbundenen Öffnung (69e,70e;93c,93c') des ersten bzw. zweiten Kolbens.

12. Servolenkung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerventil (62·) erste und zweite Hilfskolben (99,99.·) umfaßt, die jeweils in Bezug auf den ersten bzw. zweiten Kolben (93,93') beweglich sind und die die Steuerkammern (98,98') jeweils in eine mit der Steueröffnung verbundenen Haupt-Steuerkammer (98a,98a¹) und eine mit der Leitung (P₁) verbundene Hilfs-Steuerkammer (98b,98b¹) unterteilen.

13. Servolenkung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (102a,63,64) zur Veränderung des Durchtrittsquerschnitts der Engstelle (.102) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

14. Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem ersten Auslaß des Ver- teilerventils (31) zu dem ersten Steuerventil (32) führende Leitung (P«) über ein erstes druckkompensiertes Durchsatz-Steuerventil (110) mit einer von dem ersten Steuerventil (32) zu einem Fluidbehälter (30) führenden Leitung (P_g) verbunden ist und daß eine von dem zweiten Auslaß des Verteilerventils (31) zu dem zweiten Steuer-

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ventil (33) führenden Leitung (P₃) über ein zweites druckkompensiertes Durchsatz-Steuerventil (111) mit einer von dem zweiten Steuerventil (33) zu dem Fluidbehälter (30) führenden Leitung (P_g) verbunden ist.

15. Servolenkung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Einrichtungen (11Oa,111a,63,64) zur Steuerung der Durchsatz-Steuerventile in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit .