DE3614112A1

DE3614112A1 - Servolenksystem mit hydraulischer reaktion

Info

Publication number: DE3614112A1
Application number: DE19863614112
Authority: DE
Inventors: Susumu Aichi Honaga; Keiichi Kariya Aichi Nakamura; Mikio Hekinan Aichi Suzuki; Yoshiyuki Gamagouri Aichi Takeuchi
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1986-10-30
Also published as: KR860008064A; KR950015024B1; US4676334A; GB2176447B; GB2176447A; GB8610122D0; JPS61247575A

Description

lA-5447
TF-1139-G

TOYODA KOKI KABUSHIKI KAISHA Kariya-shi, Aichi-ken, Japan

Servolenksystem mit hydraulischer Reaktion

Die Erfindung betrifft ein Servolenksystem, bei dem die davon abgeleitete Kraftunterstützung gemäß dem Fahrzeugbetriebszustand, z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit moduliert wird.

Bei der Handhabung eines Steuerrades eines Kraftfahrzeuges besteht bekanntermaßen das Problem, daß die Kraftunterstützung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten geringer sein sollte als bei niedrigen Geschwindigkeiten, so daß das Steuerrad bei hohen Geschwindigkeiten stabilisiert wird.

Ein Servolenksystem mit diesen Lenkcharakteristika ist bereits bekannt. Es umfaßt eine Reaktionseinrichtung, welche der Relativdrehung zwischen Venti1 elementen eines Servoventils einen Widerstand entsprechend dem darauf ausgeübten Fluiddruck entgegensetzt. Das Servoventil steuert die Fluidströmung zum und vom Fluidmotor gemäß der Relativdrehung zwischen den Venti1 elementen, was wiederum zur

Erzeugung der Kraftunterstützung führt. Der Fluiddruck, welcher die Reaktionseinrichtung beaufschlagt, wird auf einen niedrigen Pegel eingestellt, wenn eine hohe Kraftunterstützung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten erforderlich ist, während andererseits eine Einstellung auf einen hohen Pegel erfolgt, wenn bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine niedrige Kraftunterstützung erforderlich ist.

Herkömmlicherweise wird der Druck des der Reaktionseinrichtung zugeführten Strömungsmediums durch ein Solenoidbetätigtes Steuerventil gesteuert, und zwar gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit, und dieser Druck steht in keiner Beziehung zum Fluiddruck des Fluidmotors.

Zu diesem Stand der Technik wird auf die strichpunktierte Linie der Figur 10 verwiesen. Die Fluiddruckkurve bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechend dem den Fluidmotor beaufschlagenden Druck bei einem über das Lenkrad auf das Servoventil ausgeübten manuellen Drehmoment ist von solcher Art, daß die Fluiddruckkurve bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten parallel nach rechts verschoben wird, wenn ein bestimmter Betrag des manuellen Drehmoments hinzugefügt wird. Demzufolge besteht das Problem, daß eine Variation des Lenkaufwandes ungenügend ist, wenn das Lenkrad bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten gedreht wird. Zur Erzielung einer erwünschten Variation des Lenkaufwandes bei Drehen des Lenkrades bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten sollte die Steigung der Fluiddruckkurve gemäß der ausgezogenen Linie in Figur 10 sanft erfolgen.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Servolenksystem mit einer hydraulischen Reaktion zu schaffen, bei dem eine erwünschte Variation des Lenkaufwandes bei Drehen des Lenkrades bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erzielbar ist.

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Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Servolenksystem mit hydraulischer Reaktion zu schaffen, bei dem die Steigung der Fluiddruckkurve bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten sanft verläuft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Servolenksystem mit einer hydraulischen Reaktion gelöst, welches folgendes umfaßt: eine Fluidquelle zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz; einen Fluidmotor; ein Servoventil zur Verteilung des Druckmediums auf den ersten Fluidmotor gemäß der Relativdrehung zwischen Eingangs- und Ausgangswellen; Reaktionseinrichtungen zur Bereitstellung eines Widerstandes gegen Relativdrehung zwischen Eingangs- und Ausgangswellen; eine magnetische Drucksteuerventi1 einrichtung zur Steuerung des Fluiddrucks, welcher die Reaktionseinrichtung beaufschlagt, und zwar gemäß den Fahrzeugbetriebsbedingungen; eine Strömungsteil venti 1 ei nri chtung zur Aufteilung des Druckmediums der FluiddruckquelIe in einem vorbestimmten Verhältnis auf eine erste Fluidströmung, welche auf das Servoventil gerichtet ist, und eine zweite Fluidströmung, welche auf die Reaktionseinrichtung gerichtet ist, und eine Steuereinrichtung zur Änderung des vorbestimmten Verhältnisses, so daß die Durchflußrate des der Reaktionseinrichtung zugeführten Strömungsmediums erhöht wird, wenn der Druck des dem Servoventil zugeführten Mediums steigt.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur Ί einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Servolenkungssystem;

Figur 2 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie H-II der Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Figur 2;

Figur 4 ein Diagramm des erfindungsgemäßen Lenkungssystems;

Figur 5 einen Schnitt des Magnetdrucksteuerventils gemäß Figur 4;

Figur 6 eine graphische Darstellung der Durchflußraten des Druckmediums QC der Druckmediumquelle, des ersten Fluids QG, welches auf das Servoventil gerichtet ist, und des zweiten Fluids QR, welches auf die Reaktionseinrichtung gerichtet ist, und zwar in Abhängigkeit von dem Fluiddruck des FIuidmotors;

Figur 7 eine graphische Darstellung des Steuerstroms in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;

Figur 8 eine graphische Darstellung der Fläche der Öffnung des Strömungstei1venti1s in Abhängigkeit vom Fluiddruck des Fluidmotors;

Figur 9 eine graphische Darstellung des Fluiddrucks der Reaktionseinrichtung, aufgetragen gegen den Fluiddruck des Fluidmotors;

Figur 10 eine graphische Darstellung des Fluiddrucks des Fluidmotors in Abhängigkeit vom manuellen Drehmoment, welches auf das Servoventil ausgeübt wird;

Figur 11 ein Diagramm einer zweiten Ausführungsform der Steuereinrichtung zur Änderung der Fläche der Öffnung;

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Figur 12 ein Diagramm einer dritten AusfUhrungsform der Steuereinrichtung;

Figur 13 ein Diagramm einer vierten Ausführungsform der Steuereinrichtung und

Figur 14 ein Diagramm einer Ausführungsform der Steuereinrichtung zur Änderung der Kraft der Vorspanneinrichtung des Strömungstei1venti1s.

Figur 1 zeigt ein Getriebegehäuse 11, welches fest am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Eine Lenkstange 22 ist verschiebbar im Getriebegehäuse 11 gelagert, wobei die beiden Enden derselben sich aus dem Getriebegehäuse 11 heraus erstrecken. Die jeweiligen Enden der Lenkstange 22 sind mit den lenkbaren Rädern des Fahrzeuges über einen herkömmlichen Lenkmechanismus verbunden. Ein Kolben 15 eines Fluidmotors ist fest im mittleren Teil der Lenkstange 22 befestigt und verschiebbar in einem Zylinderrohr 16 untergebracht, welches einstückig mit dem Getriebegehäuse 11 verbunden ist.

Figur 2 zeigt ein Ventilgehäuse 12, welches fest mit dem Getriebegehäuse 11 verbunden ist. Eine Ausgangswelle 21 ist drehbar im Getriebegehäuse 11 und einem Ventilgehäuse 12 mit Hilfe eines Paares Lager 13, 14 in senkrechter Erstreckung zur Lenkstange 22 gelagert. Ein Ritzel ist an der Ausgangswelle 21 befestigt und kämmt mit einer Zahnstangenverzahnung 22a der Lenkstange 22

Im Ventilgehäuse 12 ist ein Servoventil 30 untergebracht, welches ein Hülsenventi1glied 32 und ein drehbares Ventilglied 31 umfaßt. Das HUlsenventi1glied 32 ist drehbar im Ventilgehäuse 12 koachsial zur Ausgangswelle unterge-

bracht. Das drehbare Ventilglied 31 ist auf einer Eingangswelle 23 befestigt, welche mit einem Lenkrad verbunden ist. Die Eingangswelle 23 ist flexibel mit der Ausgangswelle 21 über eine Torsionsstange 24 verbunden. Eine Vielzahl von sich in achsialer Richtung erstreckender, nicht gezeigter Schlitze sind an einer Innenfläche des HUlsenventiIgIiedes 32 ausgebildet sowie an einer Umfangsfläche des drehbaren Ventilgliedes 31, und zwar in regelmäßigen Abständen. Somit steht, je nach der Relativdrehung zwischen dem HülsenventiIgIied 32 und dem drehbaren Ventilglied 31 eine Einlaßöffnung 35 mit einer der Zylinderöffnungen 33, 34 in Verbindung, welch letztere in Strömungsverbindung mit linken und rechten Kammern 16a, 16b des Fluidmotors steht, und anderseits steht eine Auslaßöffnung 36 in Verbindung mit der anderen der Zylinderöffnungen 33, 34. Das HUlsenventiIgIied 32 ist mit dem inneren Ende der Ausgangswelle 21 mit Hilfe eines Splintes verbunden.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Aufbau der Reaktionseinrichtung 49 im Detail. Das innere Ende der Eingangswelle 23 ist mit einem Paar radialer Vorsprünge 50 verbunden, welche mit einem vorbestimmten Abstand innerhalb jeweiliger Ausnehmungen 51 untergebracht sind, welch letztere in einem Bereich der Ausgangswelle 21 mit größerem Durchmesser ausgebildet sind. Dies gestattet eine Relativdrehung zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen 23, 21 über einen Winkel von mehreren Grad.

Zwei Paare von Bohrungen 53 sind im Bereich großen Durchmessers der Ausgangswelle 21 ausgebildet, welche den jeweiligen Seitenflächen der jeweiligen radialen Vorsprünge 50 gegenüberliegen. Stößel 54 sind verschiebbar in den jeweiligen Bohrungen 53 untergebracht und werden mit Hilfe eines Fluiddrucks in Richtung auf die radialen Vorsprünge

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50 gedrückt. Der Fluiddruck wird Reaktionskammern 55 zugeführt, welche in der Ausgangswelle 21 ausgebildet sind und den rückwärtigen Bereich der Stößel 54 aufnehmen. Die Vorwärtsbewegungen der Stößel 54 sind dadurch begrenzt, daß Flansche 54a an den rückwärtigen Enden der Stößel 54 an den Bodenflächen der Reaktionskammern 55 anstoßen, so daß die Vorsprünge 50 in einer mittigen Position gehalten werden. Der Fluiddruck wird entsprechend den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert und den Reaktionskammern 55 über eine Öffnung 57, eine Leitung 58 und eine ringförmige Ausnehmung 59 an einer Peripherie des Bereichs großen Durchmessers der Ausgangswelle 21 zugeführt.

Gemäß Figur 4 bezeichnet das Bezugszeichen 60 eine Pumpe, welche durch einen Motor des Fahrzeugs angetrieben wird. Eine Auslaßöffnung der Pumpe 60 ist mit einem Strömungssteuerventil 61 verbunden, welches eine Dosierungsöffnung 62 umfaßt sowie einen Nebenventi1 körper 64. Letzterer wird gemäß der Druckdifferenz über die Dosierungsöffnung 62 bewegt, so daß die Druckdifferenz konstant gehalten wird. Somit wird das Druckmedium QO, welches aus der Pumpe 60 austritt, aufgeteilt in ein Druckmedium QC mit konstantem Durchsatz, welches durch die Dosierungsöffnung 62 strömt, sowie eine etwa auftretende Überschußströmung, welche durch eine Nebenleitung 63 strömt, und zwar je nach der Funktion des Strömungssteuerventils 61. Wenn die Pumpe durch einen elektrischen Motor mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird und das Druckmedium mit konstantem Durchsatz austritt, so ist das Strömungssteuerventi1 61 nicht erforderlich.

Ein Strömungstei!ventil 65 umfaßt ein Ventilgehäuse 37 mit ersten und zweiten Auslaßöffnungen 38, 39. Ein Ventilkörper 67 ist im Ventilgehäuse 37 gelagert und derart beweg-

bar, daß die Öffnungsflächen der ersten und zweiten Auslaßöffnungen 38, 39 durch die erhabenen Bereiche invers zueinander variiert werden. Das Strömungstei1venti1 65 umfaßt erste und zweite Strömungspfade 92, 93, welche jeweils eine Leitung 66 mit den ersten und zweiten Auslaßöffnungen 38, 39 über das Innere des Venti1 gehäuses 37 verbinden. Eine Öffnung 84 ist im zweiten Strömungspfad ausgebildet, während eine Feder 69 in einer hinteren Kammer 99 des Venti1 gehäuses 37 untergebracht ist und den Ventilkörper 67 in Richtung auf eine Öffnung der zweiten Auslaßöffnung 39 und invers dazu in Richtung auf eine Schließung der ersten Auslaßöffnung 38 drückt. Ein erster Strömungspfad 92 steht mit einer vorderen Kammer 96 des Ventilgehäuses 37 über eine Öffnung 95 des Venti1 körpers 67 in Verbindung. Die Öffnung 84 steht mit der hinteren Kammer 99 über Kanäle 97, 98 des Venti1 körpers 67 in Verbindung. Somit wird der Ventilkörper 67 gegen die Kraft der Feder 69 gedruckt, und zwar aufgrund der Druckdifferenz über die Öffnung 84. Hierdurch wird das Druckmedium QC aufgeteilt in die ersten und zweiten Druckmediumströmungen QG und QR, welche aus ersten und zweiten Auslaßöffnungen 38, 39 austreten. Die ersten und zweiten Auslaßöffnungen 38, 39 sind jeweils mit dem Servoventil 30 und den Reaktionskammern 55 über Leitungen 45, 46 verbunden.

Ein Steuerventil 80 umfaßt ein Steuergehäuse 81 mit einer Öffnung 84, einem Steuerglied 83, welches im Steuergehäuse 81 bewegbar untergebracht ist im Sinne einer Änderung der Fläche der Öffnung 84. Eine Feder 82 drückt das Steuerglied 83 in eine linke Endposition, in der die Fläche der Öffnung 84 ein Minimum hat. Das erste Strömungsmedium QG, welches aus der ersten Auslaßöffnung 38 austritt, wird über eine Leitung 90 in eine linke Kammer des Steuergehäuses 81 eingeführt, so daß das Steuerglied 83 gegen die

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Feder 82 bewegt wird, und dementsprechend wird die Fläche der Öffnung 84 gemäß der Steigerung des Fluiddrucks PG, welcher vom Fluidmotor 16 über das Servoventil 30 zugeführt wird, gesteigert. Demzufolge erhöht sich die Rate der zweiten Fluidströmung QR, und invers hierzu verringert sich die Rate der ersten Fluidströmung QG, während der Fluiddruck PG des Fluidmotors 16 steigt. Das herkömmliche Druckminderventil 91 ist mit einer Leitung 46 verbunden, um einen übermäßigen Druck abzubauen, falls dieser in der Schaltung auftritt, Ein magnetisches Steuerventil 70 ist ebenfalls mit den Reaktionskammern 55 verbunden, um den Fluiddruck PR zu steuern, der der Reaktionskammer 55 gemäß den Fahrzeugbetriebsbedingungen, z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit, zugeführt wird.

Im folgenden wird auf Figur 5 Bezug genommen. Diese zeigt ein magnetisches Steuerventil 70 mit einem Ventilgehäuse 71, einem Ventilkörper 72, welcher verschiebbar in dem Ventilgehäuse 71 gelagert ist, sowie mit einem Solenoid 73, welches am Ventilgehäuse 71 befestigt ist. Durch eine Feder 74 wird der Ventilkörper 72 abwärts in die Endposition gedrückt, so daß Kanäle 76, 77, welche mit den Reaktionskammern 55 bzw. einem Reservoir verbunden sind, miteinander über einen kleinen Durchgang 78 im Ventilkörper 72 kommunizieren. Das Solenoid 73 ist mit einer Solenoidtreiberschaltung 100 verbunden, welche wiederum durch einen Computer 101 gesteuert wird. Gemäß Figur 7 erzeugt die Solenoidtreiberschaltung 100 einen Strom I gemäß einem Signal, welches von einem herkömmlichen Geschwindigkeitsmeßgerät 102 erzeugt wird und der Fahrzeuggeschwindigkeit V proportional ist. Ein Schlitz 79 ist am Boden des Ventilkörpers 72 ausgebildet, so daß beim Anheben des Ventilkörpers 72 gegen die Kraft der Feder 74 im Falle der Erregung des Solenoids 73 die Kanäle 76 und 77 miteinander sowohl durch den Schlitz 79 als auch durch den kleinen

Durchgang 78 kommunizieren. Der Steuerstrom I kann mit einem anderen Fahrzeugbetriebszustand, z. B. der Last, moduliert werden.

Im folgenden soll die Betriebsweise der vorbeschriebenen Servo!enkeinrichtung erläutert werden. Die Fluidströmung QO, welche aus der Pumpe 60 austritt, wird aufgeteilt in die Fluidströmung QC mit konstantem Durchsatz und die Überschußströmung. Hierzu dient das Durchflußsteuerventil 61. Die" Fluidströmung QC wird wiederum aufgeteilt in die erste Fluidströmung QG, welche der Zufuhröffnung 35 des Servoventils 30 zugeführt wird, und die zweite Fluidströmung QR, welche der Reaktionseinrichtung 49 zugeführt wird. Hierzu dient das Strömungstei1venti1 65. Bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit wird ein relativ großer Strom I dem Solenoid 73 des Magnetsteuerventils 70 gemäß Figur 7 zugeführt. Der Ventilkörper 72 wird beträchtlich angehoben und öffnet den Schlitz in einem maximalen Maße. Aus diesem Grunde wird eine zweite Fluidströmung QR zum Reservoir abgeleitet ohne wesentliche Einschränkung, und der Reaktionsfluiddruck PR wird in den Reaktionskammern 55 praktisch nicht erzeugt. Wenn nun die Eingangswelle 23 durch manuelle Betätigung des Lenkrades gedreht wird, so werden die Stößel 541eicht zurückgezogen, und es kommt zu einer leichten Relativdrehung zwischen dem Hülsenventi1glied 32 und dem drehbaren Ventilglied 31 gemäß üblicher kraft-unterstützter Lenkung, wobei der Fluiddruck PG, welcher den Fluidmotor 16 beaufschlagt, sich gemäß dem manuellen Drehmoment TM, welches auf die Eingangswelle 23 ausgeübt wird, ändert, und zwar wie durch die Kurve der Figur 10 gezeigt, welche der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Nullgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht.

Wenn der dem Solenoid 73 zugeführte Strom I mit steigender Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert wird, so wird der

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Ventilkörper 72 entsprechend durch die Feder 74 abwärts bewegt, und der Schlitz 79 wird geschlossen. Somit wird der zweite Fluidstrom QR gedrosselt, so daß der Reaktionsfluiddruck PR gesteigert wird. Somit üben die Stößel 54 einen Widerstand in Bezug auf die Rotation der Vorsprünge 50 aus. Durch diesen Widerstand wird das manuelle Drehmoment gesteigert, welches erforderlich ist, um eine Relativdrehung zwischen dem Hülsenventi1glied 32 und dem drehbaren Ventilglied 31 zu bewirken. Dies hat im Ergebnis zur Folge, daß bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine geringere Servounterstützung zustande kommt als bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten.

Bei der Betätigung des Lenkrades wird der gleiche Druck PG, der dem Fluidmotor 16 zugeführt wird, auch in die linke Kammer des Steuergehäuses 81 eingeführt, wodurch das Steuerglied 83 entsprechend oder proportional bewegt wird, und demgemäß wird die Fläche S der Öffnung 84 gemäß Figur 8 vergrößert. Nachdem das Steuerglied 83 das Ende seines Hubes erreicht hat, wird die Fläche S konstant gehalten. Somit steigert die Strömungsteilereinrichtung 65 die Rate der zweiten Fluidströmung QR und verringert die Rate der ersten Fluidströmung QG mit steigendem Druck PG. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder bei stehendem Fahrzeug wird der zweite Fluidstrom QR in das Reservoir abgeleitet, ohne daß es zu wesentlichen Restriktionen kommt. Diese Erhöhung der Rate der zweiten Fluidströmung QR führt kaum zu einer Steigerung des Reaktionsf1uiddrucks PR.

Bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten wird der zweite Fluidstrom QR durch das Magnetsteuerventil 70 gedrosselt, und die Steigerung der Rate der zweiten Fluidströmung QR führt zu einer entsprechenden oder proportionalen Steigerung des Reaktionsfluiddrucks PR gemäß Figur 9. Somit kommt es erfindungsgemäß zu einer langsameren Steigerung des dem

Fluidmotor 16 zugeführten Fluiddrucks PG im Zuge der Steigerung des manuellen Drehmoments TM im Vergleich zum Stand der Technik. Man hat somit ein stabiles und sicheres Gefühl für das Drehen des Lenkrades auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten.

Ein weiteres Beispiel für ein Steuerventil 80 ist in Figur 11 gezeigt. Eine konstante Öffnung 86 ist im Steuerglied 83 ausgebildet, und im Steuergehäuse 81 ist eine weitere Öffnung 85 ausgebildet, deren Fläche durch das Steuerglied variiert wird.

Ferner kann gemäß Figur 12 im Ventilkörper 67 des Strömungsteil venti 1 s 65 eine konstante Öffnung 86 ausgebildet sein, welche mit der hinteren Kammer 99 des Ventilgehäuses 37 über einen Kanal 98 im Ventilkörper 67 verbunden ist. Eine variable Öffnung 85 ist in ähnlicher Weise im zweiten Strömungspfad 93 ausgebildet und wird durch das Steuerventil 80 variiert.

Obgleich bei den obigen Ausführungsformen die Reaktionseinrichtung 49 derart konstruiert ist, daß ein Paar radialer vorsprünge 50 an der Eingangswelle 23 ausgebildet ist und zwei Paare von Stößeln verschiebbar in der Ausgangswelle 21 gelagert sind und durch den Fluiddruck zu den jeweiligen Seitenflächen der Vorsprünge 50 hin gedruckt werden, so daß ein Widerstand gegen die Relativdrehung zwischen Eingangs- und Ausgangswellen 23, 21 zustande kommt, so kann doch der gleiche Effekt wie bei den obigen Ausführungsformen erzielt werden im Falle radial verschiebbarer Stößel in der Ausgangswelle 21, welche durch den Fluiddruck in Richtung auf V-förmige Nuten gedrückt werden, welch letztere achsial an der Peripherie der Eingangswelle 23 ausgebildet sind. In einem anderen Falle können die Stößel achsial verschiebbar in der Ausgangswelle 21 ausge-

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bildet sein und durch den Fluiddruck in Richtung auf V-förmige Nuten gepreßt werden, welche radial an einem Flanschbereich der Eingangswelle 23 ausgebildet sind.

Bei den obigen Ausführungsformen ist die erste Auslaßöffnung 38 mit dem Servoventil 30 verbunden, während die zweite Auslaßöffnung 39 mit der Reaktionskammer 55 verbunden ist. Es kann jedoch umgekehrt auch die erste Auslaßöffnung 38 mit den Reaktionskammern 55 verbunden sein, während die zweite Auslaßöffnung 39 mit dem Servoventil verbunden ist. In diesem Falle muß jedoch das Steuerventil 80 derart aufgebaut sein, daß die Fläche der Öffnung 84 mit steigendem Fluiddruck PQ des Fluidmotors 19 abnimmt, wie in Figur 13 gezeigt.

Bei obigen Ausführungsformen wird die Fläche der Öffnung 84 des Strömungsteilerventils 65 gemäß dem Fluiddruck PG des Fluidmotors 16 variiert. Es kann jedoch die Kraft der Feder 69 des Strömungsteilerventils 65 mit dem Fluiddruck PG variiert werden. Wie in Figur 14 gezeigt, sitzt die Feder 69 an einem Kolben 103, welcher in einem Zylinder angeordnet ist. Der Kolben wird durch den Fluiddruck PG des Fluidmotors 16 bewegt, so daß die Kraft der Feder 69 hierdurch verändert wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE ^ R 1 Λ 1 1

1. Servo!enksystem mit einer Fluidquelle zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz und mit einem Fluidmotor zur Unterstüztung des manuellen Lenkdrehmoments, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse;

eine drehbare Ausgangswelle, welche partiell in dem Ventilgehäuse positioniert ist und mit dem Fluidmotor in Wirkverbindung steht;

eine drehbare Eingangswelle, welche partiell innerhalb des Venti1 gehäuses positioniert ist, mit der Ausgangswelle fluchtet und für manuelle Betätigung ausgebildet ist;

eine Servoventi1 einrichtung in dem Ventilgehäuse zur Verteilung der Fluidströmung unter Zuteilung zum Fluidmotor gemäß der Relativdrehung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle;

eine Reaktionseinrichtung in dem Ventilgehäuse zur Herbeiführung eines Widerstandes gegen die Relativdrehung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle gemäß dem darauf ausgeübten Fluiddruck;

ein magnetisches Drucksteuerventil, welches mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist zum Zwecke der Steuerung des darauf ausgeübten Fluiddrucks entsprechend dem Fahrzeugbetriebszustand;

ein Strömungstei1venti1 zur Aufteilung des Druckmediums der Fluidquelle in einem vorbestimmten Verhältnis in eine erste Fluidströmung, welche auf das Servoventil gerichtet ist, und in eine zweite Fluidströmung, welche auf die Reaktionseinrichtung gerichtet ist; und

eine Steuereinrichtung zur Änderung des vorbestimmten Verhältnisses im Sinne einer Erhöhung der Durchflußrate der zweiten Fluidströmung bei steigendem Druck des dem Fluidmotor zugeführten Strömungsmediums.

2. Servolenksystem mit einer Fluidquelle zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz und mit einem Fluidmotor zur Unterstüztung des manuellen Lenkdrehmoments, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse;

eine drehbare Ausgangswelle, welche partiell in dem Ventilgehäuse positioniert ist und mit dem Fluidmotor in Wirkverbindung steht;

eine drehbare Eingangswelle, welche partiell innerhalb des Venti1 gehäuses positioniert ist, mit der Ausgangswelle fluchtet und für manuelle Betätigung ausgebildet ist;

eine Servoventi!einrichtung in dem Ventilgehäuse zur Verteilung der Fluidströmung unter Zuteilung zum Fluidmotor gemäß der Relativdrehung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle;

ein magnetisches Drucksteuerventil, welches mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist zum Zwecke der Steuerung des darauf ausgeübten Fluiddrucks entsprechend dem Fahrzeugbetriebszustand;

ein Strömungstei1venti1 mit einem Ventilgehäuse mit ersten und zweiten Auslaßöffnungen, einem Ventilglied, welches in dem Ventilgehäuse bewegbar ist im Sinne einer Änderung der Öffnungsflächen der ersten und zweiten Auslaßöffnung invers zueinander, sowie mit einem ersten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit der ersten Auslaßöffnung über den Innenraum des Venti1 gehäuses; einem zweiten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit der zweiten Auslaßöffnung durch das Innere des Ventilgehäuses; mit einer Öffnungs- oder Düseneinrichtung in dem zweiten Strömungspfad; und mit einer Vorspanneinrichtung, welche das Ventilglied in einer Richtung drückt im Sinne

einer Öffnung der zweiten Auslaßöffnung, wobei das Ventilglied gegen die Vorspanneinrichtung durch die Druckdifferenz über die Öffnungs- oder Düseneinrichtung gedrückt wird, und wobei entweder die erste oder die zweite Auslaßöffnung mit der Servoventi1einrichtung verbunden ist, während die andere Auslaßöffnung mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist; und

eine Steuereinrichtung zur Änderung der Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung gemäß dem Druck des Strömungsmediums, welches dem Fluidmotor zugeführt wird dergestalt, daß die Durchflußrate des der Reaktionseinrichtung zugeführten Strömungsmediums mit einem Anstieg des den Fluidmotor beaufschlagenden Druckes steigt.

3. Servo!enksystem mit einer Fluidquelle zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz und mit einem Fluidmotor zur Unterstüztung des manuellen Lenkdrehmoments, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse;

eine drehbare Ausgangswell e, welche partiell in dem Ventilgehäuse positioniert ist und mit dem Fluidmotor in Wirkverbindung steht;

eine drehbare Eingangswelle, welche partiell innerhalb des Ventilgehäuses positioniert ist, mit der Ausgangswelle fluchtet und für manuelle Betätigung ausgebildet ist;

ein magnetisches Drucksteuerventil, welches mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist zum Zwecke der Steuerung

des darauf ausgeübten Fluiddrucks entsprechend dem Fahrzeugbetriebszustand;

ein Strömungstei1venti1 mit einem Ventilgehäuse mit ersten und zweiten Auslaßöffnungen, einem Ventilglied, welches in dem Ventilgehäuse bewegbar ist im Sinne einer Änderung der Öffnungsflächen der ersten und zweiten Auslaßöffnung invers zueinander, sowie mit einem ersten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit der ersten Auslaßöffnung über den Innenraum des Venti1 gehäuses; einem zweiten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit der zweiten Auslaßöffnung durch das Innere des Ventilgehäuses; mit einer Öffnungs- oder Düseneinrichtung in dem zweiten Strömungspfad; und mit einer Vorspanneinrichtung, welche das Ventilglied in einer Richtung drückt im Sinne einer Öffnung der zweiten Auslaßöffnung, wobei das Ventilglied gegen die Vorspanneinrichtung durch die Druckdifferenz über die Öffnungs- oder Düseneinrichtung gedrückt wird, und wobei entweder die erste oder die zweite Auslaßöffnung mit der Servoventileinrichtung verbunden ist, während die andere Auslaßöffnung mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist; und

eine Steuereinrichtung zur Vergrößerung der Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung gemäß einer Erhöhung des Drucks des dem Fluidmotor zugeführten Strömungsmediums.

4. Servo!enksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung folgendes umfaßt:

ein Steuerglied, welches bewegbar in einem Steuergehäuse untergebracht ist zur Änderung der Fläche der Öffnungsoder Düseneinrichtung;

eine Vorspanneinrichtung, welche das Steuerglied in einer solchen Richtung drückt, daß die Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung verringert wird; und

eine Einrichtung zum Drücken des Steuergliedes gegen die Vorspanneinrichtung gemäß dem den Fluidmotor beaufschlagenden Fluiddruck.

5. Servo!enksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- oder DUseneinrichtung folgendes umfaßt:

eine erste Öffnung mit einer festen Fläche und eine zweite Öffnung, deren Fläche durch das Steuerglied variiert wird.

6. Servolenksystem mit einer Fluidquelle zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz und mit einem Fluidmotor zur Unterstüztung des manuellen Lenkdrehmoments, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse;

ein Strömungstei1venti1 mit einem Ventilgehäuse mit ersten und zweiten Auslaßöffnungen, einem Ventilglied, welches in dem Ventilgehäuse bewegbar ist im Sinne einer Änderung der Öffnungsflächen der ersten und zweiten Auslaßöffnung invers zueinander, sowie mit einem ersten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit der ersten

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Auslaßöffnung über den Innenraum des Venti1 gehäuses; einem zweiten Strömungspfad zur Verbindung der Fluidquelle mit. der zweiten Auslaßöffnung durch das Innere des Ventilgehäuses; mit einer Öffnungs- oder Düseneinrichtung in dem zweiten Strömungspfad; und mit einer Vorspanneinrichtung, welche das Ventilglied in einer Richtung drückt im Sinne einer Öffnung der zweiten Auslaßöffnung, wobei das Ventilglied gegen die Vorspanneinrichtung durch die Druckdifferenz über die Öffnungs- oder Düseneinrichtung gedrückt wird, wobei die Auslaßöffnung mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist und die zweite Auslaßöffnung mit dem Servoventil verbunden ist; und

eine Steuereinrichtung zur Verringerung der Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung entsprechend einer Steigerung des den Fluidmotor beaufschlagenden Fluiddrucks.

7. Servolenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung folgendes umfaßt:

ein Steuerglied, welches bewegbar in einem Steuergehäuse untergebracht ist zur Änderung der Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung;

eine Vorspanneinrichtung, welche das Steuerglied in einer solchen Richtung drückt, daß die Fläche der Öffnungs- oder Düseneinrichtung verringert wird; und

eine Einrichtung zum Drücken des Steuergliedes gegen die Vorspanneinrichtung gemäß dem den Fluidmotor beaufschlagenden Fluiddruck.

8. Servolenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- oder Düseneinrichtung folgendes umfaßt:

9. Servolenksystem mit einer Fluidquel1e zur Bereitstellung eines Druckmediums mit konstantem Durchsatz und mit einem Fluidmotor zur Unterstüztung des manuellen Lenkdrehmoments, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse;

einer Öffnung der zweiten Auslaßöffnung, wobei das Ventilglied gegen die Vorspanneinrichtung durch die Druckdifferenz über die Öffnungs- oder Düseneinrichtung gedrückt wird, und wobei entweder die erste oder die zweite Auslaßöffnung mit der Servoventi1 einrichtung verbunden ist, während die andere Auslaßöffnung mit der Reaktionseinrichtung verbunden ist; und

eine Steuereinrichtung zur Änderung der Kraft der Vorspanneinrichtung gemäß dem den Fluidmotor beaufschlagenden Fluiddruck dergestalt, daß die Durchflußrate des der Reaktionseinrichtung zugeführten Strömungsmediums mit der Erhöhung des den Fluidmotors beaufschlagenden Druckes steigt.