DE3600222A1

DE3600222A1 - Hydraulische hilfskraftlenkeinrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3600222A1
Application number: DE19863600222
Authority: DE
Inventors: Raymond D. Milford Mich. Waldorf
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1985-01-07
Filing date: 1986-01-07
Publication date: 1986-07-17
Also published as: GB8531328D0; GB2169252B; JPH0679895B2; GB2169252A; DE3600222C2; US4570736A; JPS61163062A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge der durch den
Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einem aus der älteren Patentanmeldung P 35 42 152.5-21 bekannten Hilfskraftlenkeinrichtung dieser Art sind die beiden Sätze der korrespondierenden Steuerbünde an den beiden Ventilhülsen des Drehschieberventils axial beabstandet und mit einer unterschiedlichen Axiallänge ausgebildet. Dabei
sind längs der jeweiligen Teillänge mit jeweils vier axial verlaufenden Querschnittsecken der inneren Ventilhülse und damit zusammenwirkenden axialen Nuten der äußeren Ventilhülse für die beiden Sätze entsprechend maßgebliche primäre und sekundäre Strömungsquerschnitte gebildet, die eine von der Durchbiegung des Torsionsstabes abhängige Beeinflussung über unterschiedlich große relative Winkeldrehungen der beiden
Ventilhülsen erfahren. Mit einer Hilfskraftlenkeinrichtung dieser Ausbildung ist es daher möglich, die bei jedem Lenkungseinschlag erhaltene differentiale Druckbeaufschlagung des Lenkmotors sowohl für die Verhältnisse einer kleinen
als auch die Verhältnisse einer größeren Fahrgeschwindigkeit jeweils optimal zu steuern, wobei die Einbeziehung
einer von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Ventileinrichtung in den hydraulischen Steuerkreis es auch erlaubt, den betreffenden Übergang völlig zu vergleichmäßigen.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung
löst die Aufgabe, eine hydraulische HiIfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge der angegebenen Gattung derart aus-

zubilden, daß für die beiden Sätze von korrespondierenden Steuerbünden eine wechselseitige Druckisolierung in Achsrichtung der beiden Ventilhülsen des Drehschieberventils nicht mehr benötigt wird und daher auch die axiale Baulänge des Drehschieberventils verringert werden kann.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die jetzt in Umfangsrichtung der beiden Ventilhülsen des Drehschieberventils versetzte Anordnung der beiden Sätze von korrespondierenden Steuerbünden deren wechselseitige Druckisolierung jetzt praktisch völlig problemlos beispielsweise damit verwirklicht werden kann, daß die bestimmungsgemäß entsprechenden primären und sekundären Strömungsquerschnitte mit Steuerkanten gebildet werden, die in einem unterschiedlich großen Zwischenraum-Zentralwinkel angeordnet sind, so daß allein mit dem winkelmäßigen Unterschied der Zwischenräume an den primären und sekundären Steuerkanten die wechselseitige Druckisolierung erhalten wird. Die bei jedem Lenkungseinschlag eine differentiale Druckbeaufschlagung des Lenkmotors steuernden primären und sekundären Strömungsquerschnitte können dabei ohne weiteres eine jeweilige Schließung bei einer relativen Winkeldrehung der beiden Ventilhülsen des Drehschieberventils erfahren, die den Werten bei der axialen beabstandeten Anordnung der beiden Sätze von korrespondierenden Steuerbünden bei der nach der Gattung bekannten Hilfskraftlenkeinrichtung entsprechen, bezüglich welcher damit aber als hauptsächlicher Vorteil der Wegfall einer axialen Drucksperre anzuführen ist, der somit eine kürzere axiale Baulänge für das Drehschieberventil ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Figur 1

eine Schemadarstellung der Hilfskraftlenkeinrichtung mit einem Teil-Längsschnitt durch das Drehschieberventil,

Figur 2

einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab des Drehschieberventils nach der Linie II-II in Figur 1, wobei für die beiden Ventilhülsen die bei der Geradeausfahrt eingenommene Relativlage dargestellt ist,

Figuren 3 bis

den Querschnitt des Drehschieberventils nach der Linie II-II in Figur 1 mit einer Darstellung von fahrgeschwindigkeitsabhängig unterschiedlichen Relativlagen von dessen beiden Ventilhülsen jeweils bei einem Lenlungseinschlag nach rechts.

Figur 6

einen der Linie II-II der Figur 1 entsprechenden Querschnitt des Drehschieberventils gemäß einer zweiten Ausführungsform und

Figuren 7 und

Schaubilder zur Darstellung verschiedener Kennlinien, die für die Funktion des Drehschieberventils bei der Hilfskraftlenkeinrichtung gemäß Figur 1 maßgebend sind.

Bei der hydraulischen Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge in der Ausbildung gemäß Figur 1 ist ein Drehschieberventil 10 verwirklicht, das von einer motorbetriebenen Servopumpe 12 über deren Förderleitung 14 mit Druckmittel versorgt wird. Die Servopumpe 12 weist ein übliches Regelventil auf, um unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit eine konstante Strömung des Druckmittels hin zu dem Drehschieberventil 10 und von dort zurück in eine Saugleitung 16 der Ser-

vopumpe 12 aufrecht zu erhalten.

Die Förderleitung 14 der Servopumpe 12 ist an eine als ein Strömungsventil ausgebildete Ventileinrichtung 18 angeschlossen, die über zwei Anschlußkanäle 20 und 22 mit dem Drehschieberventil 10 verbunden ist. Die Ventileinrichtung 18 umfaßt einen topfförmig ausgebildeten Steuerkolben 24, der in einer an die Förderleitung 14 der Servopumpe 12 angeschlossenen Ventilbohrung 26 verschieblich ist und durch eine in der Ventilbohrung abgestützte Feder 28 in eine Berührung mit einer durch einen elektrischen Stellmotor 36 beweglichen Stellspindel 38 vorgespannt ist. Der Boden des Steuerkolbens 24 ist im übrigen noch mit einer Ausströmöffnung 32 versehen, so daß zwischen der Federkammer und einer Bodenkammer 34 der Ventilbohrung 26 ein Druckausgleich vorliegt und damit der Steuerkolben 24 allein unter der Vorspannung der Ventilfeder 28 den Stellbewegungen der Stellspindel 38 folgen kann. Wenn der Steuerkolben 24 die in Figur 1 dargestellte Lage einnimmt, dann ist die Förderleitung 14 der Servopumpe 12 nur über den Anschlußkanal 20 mit dem Drehschieberventil 10 verbunden. Diese Verbindung allein über den Anschlußkanal 20 liegt bei den niedrigen Fahrgeschwindigkeiten _P so insbesondere auch beim Parkieren,des Fahrzeuges vor und wird ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit ergänzt mit einer dann auch vorliegenden Verbindung über den Anschlußkanal 22, die erhalten wird, sobald unter Vermittlung eines elektronischen Steuermoduls 40 und eines Drehzahl- bzw. Fahrgeschwindigkeitssensors 42 der Stellmotor 36 die Stellspindel 38 in eine Relativlage bewegt hat, in welcher das Anschlußende des Anschlußkanals 22 durch den Steuerkolben 24 aufgesteuert ist. Um für diese also bei einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit stattfindende Aufsteuerung des Anschlußkanals 22 einen allmählichen Übergang zu erhalten, kann der Steuerkolben 24 noch zweckmäßig mit einer etwa sichelförmigen Aussparung 30 an dem seinem Boden abgewandten Ende versehen sein, die bei der umgekehrten Stellbewegung des Steuerkolbens in die in Figur 1 dargestellte La-

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ge dann auch wieder ein allmähliches Absperren des Anschlußkanals 22 steuert.

Das Drehschieberventil 1O ist zur Steuerung eines Lenkmotors 44 angeordnet, der mit einem Zylinder 46 und einem doppelt wirkenden Kolben 48 gebildet ist. Der Kolben 48 ist an einer Kolbenstange befestigt, die an ihrem einen Ende über eine Zahnstange 50 mit einem Antriebsritzel 52 des Lenkgetriebes des Kraftfahrzeuges im Zahneingriff gehalten ist und an ihrem Ende eine Verbindung mit dem Lenkgestänge 54 aufweist, das die Vorderräder 56 in Abhängigkeit davon nach links oder nach rechts einschlagen läßt, ob bei einem mittels einer Lenkspindel 62 entsprechend bewirkten Lenkungseinschlag das von der Servopumpe 12 über die Förderleitung 14 hin zu dem Drehschieberventil 10 geförderte Druckmittel entweder über einen Anschlußkanal 58 oder über einen Anschlußkanal 60 an den Lenkmotor 44 weitergeleitet wird. Die Weiterleitung des Druckmittels wird dabei durch eine mit der Lenkspindel 62 bewirkte relative Drehung zweier Ventilhülsen 64 und 66 bewirkt, die in einer mit dem Gehäuse 70 des Drehschieberventils 10 gebildeten Ventilbohrung 68 mittels zweier Lager 72 und 7 8 gelagert sind. Für diese Lagerung ist die eine Ventilhülse 64 mit der Lenkspindel 62 einstückig ausgebildet und an ihrem anderen Ende in dem Antriebsritzel 52 des Lenkgetriebes zentriert. Das Antriebsritzel 52 ist mit der äußeren Ventilhülse 66 über eine Verriegelungseinrichtung 76 verbunden, die mit einem an dem Antriebsritzel 52 befestigten Stift und an einem an der äußeren Ventilhülse 66 ausgebildeten Längsschlitz derart gebildet ist, daß an dieser Stelle die an eine Auslaßöffnung des Gehäuses 70 angeschlossene Saugleitung 16 der Servopumpe einen durch eine Fluiddichtung 70 des Antriebsritzels 52 abgedichteten Anschluß an die Axialbohrung der inneren Ventilhülse 64 erhält. Eine weitere Fluiddichtung 80 dichtet neben dem Lager 7 8 das andere Ende der Ventilbohrung 68 nach außen ab, die im übrigen längs der beiden Ventilhülsen 64 und 66 noch mittels O-Dichtungsringen in einzelne Dichtungsabschnitte unterteilt ist, in welchen die Anschlußkanäle 20 und 22

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der Förderleitung 14 der Servopumpe 12 münden bzw. an welche die Verbindungsleitungen 5 8 und 60 mit dem Lenkmotor 44 angeschlossen sind. Das Antriebsritzel 52 des Lenkgetriebes ist dann auch noch mittels eines Stiftes 86 mit dem einen Ende eines in der inneren Ventilhülse 64 koaxial angeordneten Torsionsstabes 82 verbunden, dessen anderes Ende 84 mit der Lenkspindel 62 gleichartig verstiftet ist. Bei jedem durch eine Drehung der Lenkspindel 62 eingeleiteten Lenkungseinschlag erfährt daher das Antriebsritzel 52 eine von der Durchbiegung des Torsionsstabes 82 beeinflußte Drehung, die unter Vermittlung der Verriegelungseinrichtung 7 6 in eine relative Drehung der beiden Ventilhülsen 64 und 66 des Drehschieberventils 10 übersetzt wird, so daß das aus der Förderleitung 14 der Förderpumpe 12 bei einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit allein über den Anschlußkanal 20 und ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit auch über den Anschlußkanal 22 herangeführte Druckmittel dann an einer der beiden Verbindungsleitungen 5 8 und 60 mit dem Lenkmotor 44 für eine entsprechende Hilfskraftunterstützung des Lenkungseinschlages weitergleitet wird.

Aus der für die beiden Ventilhülsen 64 und 66 in Figur 2 gezeigten Querschnittsdarstellung ist ersichtlich, daß an diesen Ventilhülsen jeweils acht paarweise zusammenwirkende Steuerbünde korrespondierend ausgebildet sind. Die Steuerbünde der inneren Ventilhülse 64 sind dabei als paarweise zusammengehörige und in Umfangsrichtung paarweise abwechselnd zueinander angeordnete axiale Rippen 88,90 und 92,94 bzw. 96,98 und 100,102 ausgebildet, mit denen an der äußeren Ventilhülse 66 korrespondierend ausgebildete axiale Nuten 104, 106 und 108,110 bzw. 112,114 und 116,118 folglich ebenfalls paarweise zusammenwirken. Das paarweise Zusammenwirken ist dabei im Sinne eines Tandemantriebes der beiden Steuerbünde 88 und 90 sowie eines dazu parallelen Tandemantriebes auch der Steuerbünde 92 und 94 des diametral gegenüberliegenden Paares zu verstehen, und ein gleicher, wechselseitig paralleler Tandemantrieb liegt auch bezüglich der Steuerbünde 96, 98 und 100,102 vor, so daß also mit jeweils zwei zueinander diametral qeqoniiberl i cqondon Paaren von axialen Rippen an

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der inneren Ventilhülse 64 und axialen Nuten an der äußaren Ventilhülse 66 des Drehschieberventils 10 zwei in dar Umfangsrichtung der Ventilhülsen eine versetzte Ausbildung aufweisende Sätze von korrespondierenden Steuerbünden vorhanden sind, die für eine von der Durchbiegung des Torsionsstabes 82 abhängige Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 zusammenwirken. Für dieses später noch näher erläuterte Zusammenwirken ist dabei die weitere Besonderheit erfüllt, daß jeweils im Zwischenraum zwischen den Rippen und Nuten jedes Paares in entsprechend abwechselnder Reihenfolge daher ebenfalls wechselseitig diametral gegenüberliegende Anschlußöffnungen 120,122 und 124,126 der äußeren Ventilhülse 66 münden, die somit in deren Umfangsrichtung für einen paarweise gemeinsamen Anschluß der einen Öffnungen 124,126 an den Anschlußkanal 20 und der anderen Öffnungen 120,122 an den Anschlußkanal 22 wechselseitig über 90 Winkelgrade beabstandet sind. Auf Lücke zu diesen Anschlußöffnungen der äußeren Ventilhülse 66 sind andererseits an der inneren Ventilhülse 64 vier Auslaßöffnungen 128,130,132 und 134 ausgebildet, so daß das von der Servopumpe 12 über die Förderleitung 14 an das Drehventil 10 herangeführte Druckmittel über diese Auslaßöffnungen eine Weiterleitung an den axialen Hohlraum 136 der inneren Ventilhülse 64 erfahren kann, von wo aus es dann über eine Auslaßöffnung 138 (Figur 1) in die Saugleitung 16 der Servopumpe 12 zurückgeführt wird.

An der äußeren Ventilhülse 66 des Drehschieberventils 10 sind dann noch zwei zueinander diametral gegenüberliegende Auslaßöffnungen 140 und 142 ausgebildet, an welche die eine Verbindungsleitung 6 0 mit dem Lenkmotor 44 angeschlossen ist. Die zweite Verbindungsleitung 58 mit dem Lenkmotor 44 ist an zwei weitere, ebenfalls zueinander diametral gegenüberliegende Auslaßöffnungen 144 und 146 der äußeren Ventilhülse 66 angeschlossen. Alle für den Anschluß der beiden Verbindungsleitungen 58,60 mit dem Lenkmotor 44 vorgesehenen Auslaßöffnungen weisen dabei einen Anschluß jeweils an eine axiale Steuernut 114,116 bzw. 112,118 auf, bezüglich deren Anschluß an

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die Anschlußöffnungen 124 und 126 ein mit Steuerkanten 148, 150 bzw. 152,154 bzw. 156,158 bzw. 160,162 an der jeweils zugeordneten Steuerrippe der inneren Ventilhülse 64 gebildeter primärer Strömungsquerschnitt maßgebend ist. Für einen Anschluß derselben Steuernuten 114,116 bzw. 112,118 und damit der Auslaßöffnungen 140,142 bzw. 144,146 auch an die Anschlußöffnungen 120 und 122 ist andererseits gleichartig ein sekundärer Strömungsquerschnitt maßgebend, der mittels entsprechender Steuerkanten 164,166 bzw. 169,170 bzw. 172,174 bzw. 176,178 an den mit den übrigen Steuernuten der äußeren Ventilhülse 66 zusammenwirkenden übrigen Rippen der inneren Ventilhülse 64 erhalten wird. Dabei ist noch die Besonderheit verwirklicht, daß ein für die Gesamtheit dieses sekundären Strömungsquerschnittes maßgeblicher Zwischenraum-ZentralwinkelQ^ etwa doppelt so groß ist wie der entsprechende, für die Gesamtheit des primären Strömungsquerschnittes maßgebliche Zwischenraum-Zentralwinkel/3 , wobei der Größenunterschied bei dem Zwischenraum-Zentralwinkel o^. einer relativen Drehung der beiden Ventilhülsen 64,66 von etwa 5 Winkelgraden entspricht, während er bei dem Zwischenraum-Zentralwinkel /**f einer relativen Drehung der beiden Ventilhülsen von nur etwa 2 Winkelgraden entspricht. Mit diesen unterschiedlich großen Zwischenraum-Zentralwinkeln der bezüglich der Auslaßöffnungen 140,142 und 144,146 eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Steuerung bei jedem Lenkungseinschlag erfahrenden primären und sekundären Strömungsquerschnitte kann daher für das Drehschieberventil 10 in der Reihenfolge der Querschnittsdarstellungen gemäß den Figuren 2 bis 5 die folgende Arbeitsweise erhalten werden.

Bei der Geradeausfahrt des Fahrzeuges nehmen die beiden Venti!hülsen 64 und 66 die in Figur 2 gezeigten Relativlagen ein. Alles von der Servopumpe 12 beim Parkieren und auch bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges über den Anschlußkanal 20 an die beiden über eine Ringnut 180 miteinander verbundenen Anschlußöffnungen 124 und 126 und ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit auch über den An-

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schlußkanal 22 an die ebenfalls über eine Ringnut 182 miteinander verbundenen Anschlußöffnungen 120 und 122 herangeführte Druckmittel wird dann über alle parallel geschalteten Auslaßöffnungen 128,130,132 und 134 der inneren Ventilhülse 64 hin zu deren axialen Hohlraum 136 abgeführt, von wo es dann über die Auslaßöffnung 138 zurück in die Saugleitung 16 der Servopumpe 12 weitergeleitet werden kann. Dieser Kreislauf des Druckmittels, bei dem somit der Lenkmotor 44 keine Druckbeaufschlagung erfährt, wird andererseits bei jedem mit einer Drehung der Lenkspindel 62 verbundenen Lenkungseinschlag an den mit den Zwischenraum-Zentralwinkeln fΌ und O^ gebildeten primären und sekundären Strömungsquerschnitten fahrgeschwindigkeitsabhängig gedrosselt, um mit einer als Folge dieser Drosselung erhaltenen differentialen Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 dann den jeweiligen Lenkungseinschlag mit einer folglichnur dann durch die motorbetriebene Servopumpe 12 bereit gestellten hydraulischen Hilfskraft zu unterstützen.

Wenn beim Parkieren oder bei einer kleinen Fahrgeschwindigkeit ein Lenkungseinschlag beispielsweise nach rechts bewirkt wird, dann ist dabei zunächst durch die. Ventileinrichtung 18 eine Anlieferung des Druckmittels an den Anschlußkanal 22 und damit auch an die Anschlußöffnungen 120, 122 der Ventilhülse 66 blockiert. Nach der Querschnittsdarstellung in Figur 3 ist dann andererseits das über die Anschlußöffnungen 124 und 126 herangeführte Druckmittel hin zu den mit der Verbindungsleitung 60 des Lenkmotors 44 verbundenen Auslaßöffnungen 140 und 142 weitergeführt, um damit eine diesen rechten Lenkungseinschlag unterstützende differentiale Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 zu bewirken. Wegen der Ausbildung des Lenkmotors 44 als eine doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Anordnung wird dann gleichzeitig über die Verbindungsleitung 58 Druckmittel an die Anschlußöffnungen 144 und 146 zurückgeleitet, um über die Auslaßöffnungen 128 und 132 der inneren Ventilhülse 64 dann eine Abführung hin zu der Saugleitung 16 der Servopumpe 12 zu erfahren. Die Größe

der Hilfskraftunterstützung resp. die Größe der bei diesem rechten Lenkungseinschlag gesteuerten differentialen Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 ist dabei direkt abhängig von der Verkleinerung des primären Strömungsquerschnittes an den Steuerkanten 150,154,158 und 162, da an jeder dieser Steuerkanten bei einem rechten Lenkungseinschlag gleichzeitig mit der Weiterleitung des Druckmittels an die Anschlußöffnungen 140 und 142 auch eine gedrosselte Ableitung des Druckmittels hin zu den vier Auslaßöffnungen der inneren Ventilhülse 64 des Drehschieberventils 10 stattfindet. Diese gedrosselte Ableitung des Druckmittels kann folglich bei einer relativen Drehung der beiden Ventilhülsen 64 und 66 um beispielsweise 1.75 Winkelgrade eine über die Verbindungsleitung 60 vermittelte Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 von etwa 6,9 N/mm² bewirken, womit bei einem mittels des Torsionsstabes 82 übertragbaren Drehmoment von beispielsweise etwa 0.15 kpm pro Winkelgrad seiner Durchbiegung eine Lenkanstrengung erforderlich wäre, die einem Drehmoment von nur etwa 0.12 kpm entspräche. Bei einem linken Lenkungseinschlag sind die Verhältnisse umgekehrt, indem dann also das Druckmittel aus den Anschlußöffnungen 124,126 hin zu den mit der Verbindungsleitung 58 des Lenkmotors 44 verbundenen Anschlußöffnungen und 146 abgeführt wird bei gleichzeitiger Rückleitung dann über die Öffnungen 140 und 142, wobei die differentiale Druckbeaufschlagung des Lenkmotors in entsprechender Weise durch eine gedrosselte Ableitung des Druckmittels an dem primären Strömungsquerschnitt erhalten wird, der dabei an den Steuerkanten 148,152,156 und 160 eine von der relativen Drehung der Ventilhülsen 64 und 66 des Drehschieberventils 10 abhängige Veränderung erfährt.

Wenn bei hohen Fahrgeschwindigkeiten ein rechter Lenkungseinschlag vorgenommen wird, dann bleibt dieser rechte Lenlungseinschlag ausweislich der Darstellung in Figur 4 solange ohne jede Hilfskraftunterstützung mangels einer differentialen Druckbeaufschlagung des Lenkmotors 44 bis aus-

weislich der folgenden Darstellung in Figur 5 der primäre Strömungsquerschnitt an den Steuerkanten 150,154,158 und 162 eine Schließung erfahren hat. Wenn nämlich ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit der Anschluß auch des Anschlußkanals 22 an das Drehschieberventil 10 durch den Steuerkolben 24 der Ventileinrichtung 18 aufgesteuert ist, dann wird wegen der unterschiedlich großen Zwischenraum - Zentralwinkel /o und ox^ der primären und sekundären Strömungsquerschnitte eine gedrosselte Ableitung des Druckmittels hin zu der Saugleitung 16 der Servopumpe 12 erst dann erhalten, wenn bei einer relativen Drehung der Ventilhülsen 64 und 66 von etwa 2 Winkelgraden der primäre Strömungsquerschnitt eine Schließung erfahren hat. Wenn die Ventilhülsen 64 und 66 dann entsprechend der Darstellung in Figur 5 eine gegenüber der Darstellung in Figur 2 um etwa 3 Winkelgrade veränderte relative Drehlage einnehmen, dann wird bei dieser veränderten Drehlage an dem mit den Steuerkanten 166,170,174 und 178 gebildeten sekundären Strömungsquerschnitt eine gedrosselte Abführung des über die Anschlußleitungen 120 und 122 zugeleiteten Druckmittels erhalten, was dann für das über die Anschlußöffnungen 124 und 126 fortgesetzt an den Lenkmotor 44 weitergeleitete Druckmitel eine Druckerhöhung auslöst, die den rechten Lenkungseinschlag dann mit etwa 1,4 N/mm² unterstützt. Die in Figuren 4 und 5 mit den Strömungspfeilen verdeutlichten Strömungsverhältnisse de Druckmittels bei einem rechten Lenkungseinschlag sind sinngemäß auch bei einem linken Lenkungseinschlag vorhanden, wobei die Hinweise zu der Darstellung in Figur 3 entsprechend gelten.

Aus der Gegenüberstellung der einander entsprechenden Querschnittsdarstellungen der Figuren 2 und 6 ist ableitbar, daß für eine alternative Ausfuhrungsform des Drehschieberventils auch vorgesehen sein kann, die Anschlußkanäle 20 und 22 resp. ihre Anschlußöffnungen 124',126' und 120', 122' nicht in dem Zwischenraum zwischen zwei jeweils paarweise zugeordneten Rippen und Nuten münden zu

lassen, sonderen vielmehr jeweils an einer Rippe, so daß mit den an diesen Rippen ausgebildeten Steuerkanten im unmittelbaren Zusammenwirken mit den hierfür nutenförmig vergrößerten Mündungen der Anschlußöffnungen der äußeren Ventilhülse ebenfalls primäre und sekundäre Strömungsquerschnitte mit den gleichen unterschiedlich großen Zwischenraum-· Zentralwinkeln /o und od gebildet werden. Bei dieser alternativen Ausführungsform des Drehschieberventils wird ein verringerter Druckabfall erhalten, was dabei mit dieser Ausführungsform des Drehschieberventils weiter dadurch optimiert werden kann, daß andererseits die Anschlußöffnungen 140',142' und 144',146' für die Verbindungsleitungen 60 und 58 mit dem Lenkmotor 44 an zwischen den Steuerrippen der inneren Ventilhülse vergleichsweise tiefer als die Steuernuten an den Mündungen der Anschlußöffnungen 120 ',122' und 124',126' ausgebildete Nuten angeschlossen sind, die mit den abwechselnd dazwischen an der äußeren Ventilhülse ausgebildeten Steuernuten über einen primären Strömungsquerschnitt verbunden sind, der ebenfalls abweichend von der Ausführungsform des Drehschieberventils gemäß den Figuren 1 bis 5 nicht über radiale Auslaßöffnungen der inneren Ventilhülse, sondern vielmehr über die axialen Enden dieser dazwischen angeordneten Steuernuten einen Anschluß an die Saugleitung 16 der Servopumpe 12 aufweist. Da dieser unterschiedliche Anschluß an die Saugleitung der Servopumpe selbstverständlich auch für den sekundären Strömungsquerschnitt gilt, ist diese alternative Ausführungsform des Drehschieberventils mit noch günstigeren Abdichtungsverhältnissen längs der im übrigen entsprechenden Strömungswege des Druckmittels behaftet, das auch hier mit einer Anlieferung durch die motorbetriebene Servopumpe der HiIfskraftlenkeinrichtung bei jedem Lenkungseinschlag eine differentiale Druckbeaufschlagung des Lenkmotors bewirkt.

In den Schaubildern der Figuren 7 und 8 sind schließlich noch verschiedene Kennlinien dargestellt, die für die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Hilfskraftlenkeinrichtung

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kennzeichnend sind. In beiden Darstellungen verdeutlichen dabei die Kennlinien A das Verhalten der Hilfskraftlenkeinrichtung bei Lenkungseinschlägen, die während des Parkierens oder bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges vorgenommen werden, während die Kennlinien B ihr Verhalten bei Lenkungseinschlägen verdeutlichen, die ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit vorgenommen werden. Für den Verlauf der Kennlinien A ist dabei in den Darstellungen der beiden Schaubilder allein die Veränderung des primären Strömungsquerschnittes in Abhängigkeit von der relativen Winkeldrehung der beiden Ventilhülsen des Drehschieberventils maßgebend, die wegen der Beeinflussung durch den Torsionsstab resp. dessen Durchbiegung dabei auch einer verhältnisgleichen Änderung der Lenkanstrengung entspricht. Für den Verlauf der Kennlinie B ist andererseits die Veränderung der primären und der sekundären Strömungsquerschnitte in der gleichen Abhängigkeit von der Winkeldrehung und der Lenkanstrengung maßgebend, wobei für den in dem Schaubild der Figur 7 für eine relative Winkeldrehung von etwa 1.75 Winkelgraden dargestellten Knickpunkt der Übergang verdeutlicht ist, ab welchem dann hin zu den größeren Lenkungseinschlägen nur noch der sekundäre Strömungsquerschnitt eine Einflußnahme auf die Lenkanstrengung nimmt. An diesem Knickpunkt ist also der primäre Strömungsquerschnitt entsprechend der Querschnittsdarstellung in Figur 5 völlig verschlossen, so daß an dieser Stelle für die Kennlinie A in dem Schaubild der Figur 7 auch der höchste Wert der Lenkanstrengung angegeben ist, der folglich beim Parkieren bzw. bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges mit dem für den primären Strömungsquerschnitt maßgeblichen Zwischenraum-Zentralwinkel/o erhalten wird. Diese maximale Lenkanstrengung ist dabei etwa halb so groß wie die maximale Lenkanstrengung, die in dem Schaubild der Figur für die Kennlinie B ausgewiesen wird und für die Verhältnisse des sekundären Strömungsquerschnittes mit dem dafür maßgeblichen Zwischenraum-Zentralwinkel o<l erhalten wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Drehschieberventil, das in einem Steuerkreis zwischen einer motorbetriebenen Servopumpe und einem durch eine differentiale Druckbeaufschlagung betätigbaren Lenkmotor für ein über einen Torsionsstab mit einer Lenkspindel verbundenes Lenkgetriebe angeordnet und das mit zv;ei Ventilhülsen gebildet ist, die an einem primären Satz und an einem mittels einer Ventileinrichtung ab einer vorbestimmten höheren Fahrgeschwindigkeit parallel zuschaltbaren sekundären Satz von korrespondierenden Steuerbünden für eine von der Durchbiegung des Torsionsstabes abhängige Druckbeaufschlagung des Lenkmotors zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet , daß der primäre Satz der zusammenwirkenden Steuerbünde (96,98,100,102 und 102,1114,116,118) der beiden Ventilhülsen (64,66) des Drehschieberventils (10) eine in deren ümfangsrichtung versetzte Ausbildung zu dem senkundären Satz der zusammenwirkenden Steuerbünde (88,90,92,94 und 104,106, 108,110) aufweist.

2. Hilfskraftlenkeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß an den beiden Sätzen zusammenwirkender Steuerbünde (88 bis 113) einen primären und einen sekundären Strömungsquerschnitt bestimmende Steuerkanten (148 bis 17 8; 143' bis 178') mit einem unterschiedlich großen, von der Durchbiegung

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eines Torsionsstabes (82) beeinflußten Zwischenraum-Zentralwinkel (ol./X) ausgebildet sind.

3. Hilfskraftlenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den primären Strömungsquerschnitt bestimmenden Steuerkanten (148 bis 162; 148' bis 162') mit einem Zwischenraum-Zentralwinkel (A ) angeordnet sind,der einer relativen Drehung der beiden Ventilhülsen (64,66) des Drehschieberventils (10) um etwa 2 Winkelgrade entspricht und etwa halb so groß ist wie der einer relativen Drehung der beiden Ventilhülsen von etwa 5 Winkelgraden entsprechende Zwischenraum-Zentralwinkel (Oc) der den sekundären Strömungsquerschnitt bestimmenden Steuerkanten (164 bis 178; 164' bis 178').

4. Hilfskraftlenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Sätze der zusammenwirkenden Steuerbünde (88 bis 118) mit jeweils wenigestens zwei zueinander diametral gegenüberliegenden Paaren von axialen Rippen (88,90 und 92,94 bzw. 96,98 und 100,102) an der einen Ventilhülse (64) und axialen Nuten (104.106 und 108,110 bzw. 112,114 und 116,118) an der zweiten Ventilhülse (66) des Drehschieberventils (10) gebildet sind.

5. Hilfskraftlenkeinrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet , daß die beiden jeweils einen primären bzw. einen sekundären Strömungsquerschnitt bestimmenden Rippen (88,90 und 92,94 bzw. 96,98 und 100,102) und Nuten (104,106 und 108,110 bzw. 112,114 und 116,118) mit einer in Umfangsrichtung der beiden Ventilhülsen (64,66) abwechselnden Reihenfolge der Paare bei jedem Paar jeweils nebeneinander angeordnet sind, wobei jeweils im Zwischenraum zwischen den zwei Rippen und Nuten jedes Paares ein primärer Anschlußkanal (20) bzw.

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ein sekundärer Anschlußkanal (22) an die Förderleitung (14) der Servopumpe (12) mündet. (Figuren 1 bis 5)

6. HiIfskraftlenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden jeweils einen primären bzw. einen sekundären Strömungsguerschnitt bestimmenden Rippen und Nuten mit einer in Umfangsrichtung der beiden Ventilhülsen (64,66) abwechselnden Reihenfolge der Paare abwechselnd auf Lücke zueinander angeordnet sind, wobei in ebenfalls abwechselnder Reihenfolge an jeder zweiten Rippe ein primärer bzw. ein sekundärer Anschlußkanal an die Förderleitung (14) der Servopumpe (12) mündet. (Figur 6)