DE3821943C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine variable Servolenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Servolenkvorrichtung kann als ein unter drei Fahrbedingungen wirksames Betriebssystem eines Kraftfahrzeuges charakterisiert werden. Der erste Fahrzustand betrifft die Geradeausfahrt bei mittleren bis hohen Geschwindigkeiten. Hierbei sind die Kraft- bzw. Leistungsanforderungen an das Lenksystem extrem niedrig, und der Grad der Lenkunterstützung durch die Servolenkung sollte entsprechend minimal sein, um die Rückkopplung von der Straße auf den Fahrer, d. h. das Fahrgefühl des Fahrers für die Haftung der Reifen, nicht zu beeinträchtigen. Der zweite Fahrzustand betrifft das Durchfahren von Kurven bzw. Kurvenmanöver bei mittleren bis hohen Geschwindigkeiten. Hierbei ist eine Zunahme des Niveaus der Lenkunterstützung mit zunehmendem Lenkeingangsdrehmoment, das durch den Fahrer aufgebracht wird, wünschenswert. Trotzdem sollten noch mittlere Lenkeingangsdrehmomente durch den Fahrer aufgebracht werden müssen, um zu gewährleisten, daß der Fahrer noch adäquat den dynamischen Fahrzustand des Fahrzeuges erfassen kann und eine Gefühl für das Kurvenverhalten des Fahrzeuges behält.

Der dritte Fahrzustand betrifft schließlich niedrige Geschwindigkeiten oder Parkmanöver, wobei die Lenkkrafterfordernisse für das Lenksystem groß sind und die Übertragungseigenschaften des Lenksystems bezüglich Fahrverhalten des Fahrzeuges zur Gewährleistung des Fahrgefühles für den Fahrer etc. von geringer Bedeutung sind. Unter diesen dritten Betriebsumständen ist es im allgemeinen wünschenswert, eine hochgradige Lenkunterstützung bereitzustellen, um hierdurch das Lenkeingangsdrehmoment zu minimieren, das durch den Fahrer aufgebracht werden muß.

Die Forderungen für optimale Ventilcharakteristiken hydraulischer Steuerkreise bezüglich der drei vorgenannten Fahrbedingungen widersprechen einander.

Es sind drei Grundsysteme bekannt, mit denen versucht worden ist, die einander widersprechenden Forderungen zwischen dem ersten und dritten Betriebszustand miteinander in Einklang zu bringen, bei denen einerseits eine geringe Lenkunterstützung für die Fahrzeugbewegung bei Geradeausfahrt mit mittlerer bis hoher Geschwindigkeit erforderlich ist, während ein hohes Niveau an Lenkunterstützung für den Betrieb des Fahrzeuges bei niedriger Geschwindigkeit und bei Parkmanövern erforderlich ist.

Erstens ist ein Fluidströmungs-Steuersystem bekannt, das die Tatsache ausnutzt, daß der Grad der Lenkunterstützung sich mit der Ölströmung ändert, die durch das Ventil hindurchgeht. Zum Beispiel wird in einem solchen System die Servolenkunterstützungspumpe veranlaßt, die Ölströmung zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Dies beeinträchtigt jedoch nachteilig die Ventilleistung in dem obengenannten zweiten Fahrzustand, nämlich bei mittleren bis hohen Geschwindigkeiten und gleichzeitiger Kurvenfahrt bzw. Ausführung von Lenkmanövern, bei denen dann eine zunehmende progressive Ventilreaktion infolge der niedrigen Ölströmung beeinträchtigt wird. Auch für den Fall, daß ein Lenkmanöver ein plötzliches schnelles Drehen des Lenkrades erfordert, kann die niedrigere Pumpenströmung unangemessen sein und die Lenkunterstützung zeitweilig unwirksam machen. Wenn eine Pumpe verwendet wird, die eine ausreichende Ölströmung zur Verfügung stellen kann, um eine ausreichend hohe Lenkunterstützung während schneller Kurvenfahrten oder einer schnellen Lenkraddrehung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten zu gewährleisten, wird eine übermäßige Ölströmung während niedriger Fahrzeuggeschwindigkeiten oder bei Parkmanövern bereitgestellt. Eine derartige Pumpe mit hoher Pumpkapazität und Ölbereitstellung verursacht jedoch eine zunehmende Wärmeabgabe von dem gesamten Hydrauliksystem, was eine Anordnung zur Wärmeverteilung notwendig macht. Dies führt zu höheren Herstellungskosten.

Zweitens ist auch ein Reaktionssteuersystem bekannt, bei dem ein hydraulischer Reaktionsdruck, dem eine bestimmte Lenkkraft entspricht, gesteuert wird. Dieses System erfordert zusätzliche Systemteile für eine Reaktionskammer, einen Reaktionskolben und ein Hydraulikdruck-Wahlventil, so daß im Ergebnis das hydraulische Steuersystem einen beträchtlichen Raumbedarf hat und eine komplizierte Leitungsführung aufweist. Daher ist ein großer Installationsraum erforderlich, der seinerseits zu einer Zunahme der Herstellungskosten führt.

Schließlich besteht das zufriedenstellendste Verfahren der Annäherung und Erreichung einer Ventilleistung, die allen dreien der vorerwähnten Fahrzuständen im wesentlichen gerecht wird, darin, die Ventilcharakteristik in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern bzw. zu modulieren.

Ein System, das eine bessere Veränderung der Lenkunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gewährleistet, ist in der US-PS 45 61 521 gezeigt und verwendet ein Drehventil mit einem ersten und einem zweiten Ventilabschnitt. Ein geschwindigkeitsempfindliches Ventil wird verwendet, um die Ölströmung von der Pumpe zu dem zweiten Ventilabschnitt zu steuern, so daß bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein paralleler Strömungspfad zwischen dem Drehventil und der Pumpe eingerichtet wird, wenn Öl sowohl zu dem ersten als auch zu dem zweiten Ventilabschnitt verteilt wird. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten beschränkt das geschwindigkeitsempfindliche Ventil die Ölströmung von der Pumpe zu dem zweiten Ventilabschnitt. Während der Ausführung von Parkmanövern ist der erste Ventilabschnitt allein in normaler, üblicher Weise wirksam, und der zweite Ventilabschnitt ist druckentlastet und wird nicht von der Pumpe mit Öl versorgt. Eine Änderung von einem hohen Niveau der Lenkunterstützung zu einem niedrigen Niveau der Lenkunterstützung und umgekehrt wird dadurch ausgeführt, daß ein in seiner Anzugskraft variabler Schaltmagnet verwendet wird, der angewandt wird, um einen parallelen Strömungspfad von der Pumpe zu dem zweiten Ventilabschnitt durch eine variable Strömungsdrosselstelle einzurichten. Ein Geschwindigkeitserfassungsmodul steuert den Schaltmagneten zum Öffnen und Schließen eines variablen Strömungsdrosselventiles, so daß auf diese Weise allmähliche Veränderungen im Niveau der Lenkunterstützung herbeigeführt werden, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Das Drehventil, das in diesem Servolenksystem verwendet wird, enthält ein Ventilgehäuse mit einer kreisförmigen Öffnung, die eine Ventilhülse aufnimmt. In der Ventilhülse ist ein Innenventil angeordnet.

Das Innenventil ist mit einem ersten Satz Längsnuten versehen, die einen ersten Ventilabschnitt bilden, und weist einen zweiten Satz von Längsnuten auf, die einen zweiten Ventilabschnitt bilden. Der erste und zweite Satz Längsnuten stimmen ausgerichtet mit einem ersten und zweiten Satz Innennuten überein, die in der Innenwandung der Ventilhülse jeweils ausgenommen sind. Der erste und zweite Satz Innennuten ist jedoch schwierig herzustellen und zu bearbeiten und erfordert hohes Fachkönnen, da sie in der zylindrischen Innenwandung der Ventilhülse mit hoher Präzision ausgenommen und hergestellt werden müssen. Dies zieht eine erhöhte Anzahl von Produktionsstufen nach sich und erhöht die Herstellungskosten.

Aus der DE-OS 37 33 102 ist eine variable Servolenkung der eingangs genannten Art für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der das Steuerventil eine Bypasseinrichtung mit einer in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz veränderlichen Drosselstelle aufweist, die betrieblich mit einem druckabhängig beweglichen Teil einer Betätigungseinrichtung verbunden ist und in ihrem Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Bewegung des druckabhängig beweglichen Teiles veränderlich ist.

In diesem Servolenksystem ist somit eine Betätigungseinrichtung erforderlich, die die veränderlichen Strömungsdrosselventile in den Bypasspfaden gleichzeitig und gleichsinnig in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz über einer Drosselstelle betätigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine variable Servolenkeinrichtung zu schaffen, die weniger teuer und weniger kompliziert ist als bisher und bei der auf eine Pumpe mit hoher Förderkapazität und einem zweiten Ventilabschnitt zur Erzielung einer Lenkunterstützung auf niedrigem Niveau für bei hoher bis mittlerer Geschwindigkeit erfolgenden Geradeausfahrten bei gleichzeitiger Beibehaltung eines hohen Niveaus an Lenkunterstützung für niedrige Geschwindigkeiten und für Parkmanöver und bei Gewährleistung eines adäquaten Niveaus an Lenkunterstützung für mittlere bis hohe Geschwindigkeiten bei Kurvenfahrten bzw. Kurvenfahrlenkmanövern verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das veränderliche Strömungsdrosselventil in einem der Bypasspfade geschlossen ist, wenn das veränderliche Strömungsdrosselventil des anderen der Bypasspfade geöffnet ist und jedes veränderliche Strömungsdrosselventil in jedem Bypasspfad eine Strömungsdrosselfläche aufweist, die in jeweils unterschiedlicher Weise bezüglich der Art der Veränderung der Strömungsdrosselflächen der Hauptströmungsdrosselstelle und der zusätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstelle veränderlich ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spieles der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) Diagramme, die zeigen, wie die Drosselflächen der veränderlichen Strömungs­ drosselstellen sich in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment ändern,

Fig. 2(d) ein Diagramm, das zeigt, wie die Drosselfläche jedes der von außen gesteuerten variablen Strö­ mungsdrosselventile sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert,

Fig. 3 ein Querschnitt eines Drehsteuerventiles, das eine Ventilhülse mit einem in dieser angeordneten Innenventil zeigt, im Zustand einer mittleren Ruhelage des Drehsteuerventiles,

Fig. 4 ein Diagramm, das die Lenkunterstützung über dem Lenkdrehmoment in charakteristischen Kurven für niedrige und hohe Fahrzeuggeschwindigkeiten zeigt,

Fig. 5 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispie­ les der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispie­ les der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 7 ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispie­ les der vorliegenden Erfindung.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbe­ sondere auf Fig. 1 wird nachfolgend ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel einer variablen Servolenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung erläu­ tert. Die Servolenkeinrichtung enthält eine Ölpumpe 10 als Hydraulikfluidquelle, einen Reservoirbehälter 11 als Fluidreservoir, ein Steuerventil 12, das einen Fluidströmungs-Verteilerschaltkreis mit offener Diagonale realisiert, einen Arbeits- bzw. -servozylinder 13, der mit einem Lenkgestänge des Kraftfahrzeuges verbindbar ist und ein Lenkrad 14. Das Lenkrad 14 ist betrieblich mit dem Steuerventil 2 verbunden, derart, daß das Lenkein­ gangsdrehmoment, das von einem Fahrer aufgebracht wird, d. h. das Lenkdrehmoment, das auf das Lenkrad 14 einwirkt, in die Torsion eines Torsionsstabes (nicht gezeigt) über­ tragen wird, der seinerseits eine Verlagerung der Ventil­ elemente des Steuerventiles 12 veranlaßt. Ebenfalls ge­ zeigt sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16, ein Winkelsensor 17 für die Erfassung des Winkeleinschlages des Lenkrades und eine Steuereinheit U.

In üblicher Weise enthält die Fluidströmungs-Verteilerschaltung des Steuerventiles 12 zwei parallele Fluidströmungspfade L₁-L₄ und L₂-L₃, die zwischen einem Pumpen-Fluidbereitschaltungsanschluß C_{A 1} und einem Fluid-Rückführungsanschluß C_A2 verlaufen bzw. angeschlossen sind. Der Fluidströmungspfad L₁-L₄ hat einen Zylinderanschluß C_{B 1}, wo er mit einer linken Zylin­ derkammer 13L des Servozylinders 13 kommunizierend ver­ bunden ist, während der andere Fluidströmungspfad L₂-L₃ einen Zylinderanschluß C_{B 2} aufweist, wo er mit einer rechten Zylinderkammer 13R des Servozylinders 13 verbun­ den ist. Der Fluidströmungspfad L₁-L₄ kann in einen stromaufseitigen Abschnitt L₁ und einen stromabseitigen Abschnitt L₄ in bezug auf seinen Zylinderanschluß C_{B 1} un­ terteilt werden. In gleicher Weise kann der Fluidströ­ mungspfad L₂-L₃ in einen stromaufseitigen Abschnitt L₂ und einen stromabseitigen Abschnitt L₃ in bezug auf den Zylinderanschluß C_{B 2} unterteilt werden. In den stromauf­ seitigen Abschnitten L₁ und L₂ sind zwei variable Hauptströmungsdrosseleinheiten bzw. -drosselstellen 1R und 1L angeordnet. In den stromabseitigen Abschnitten L₄ und L₃ sind zwei variable Hauptströmungsdrosseleinheiten bzw. -drosselstellen 3L und 3R vorgesehen. Diese variab­ len Strömungsdrosselstellen 1R, 1L, 3L, 3R sind betrieb­ lich mit dem Lenkrad 14 derart verbunden, daß dann, wenn sich das Lenkrad 14 in seiner mittleren Ruhelage befin­ det, diese Drosseleinheiten bzw. Drosselstellen geöffnet sind, um eine uneingeschränkte parallele Fluidströmung jeweils zwischen dem Fluidzuführungsanschluß C_{A 1} und dem Fluidrückführungsanschluß C_{A 2} zu gewährleisten. Wenn das Lenkrad 14 im Uhrzeigersinn aus seiner mittleren Ruhelage gedreht wird, veranlaßt dies die veränderlichen Strö­ mungsdrosselstellen 1R und 3R ihre Drosselflächen zu ver­ ringern, wenn das Lenkdrehmoment zunimmt, wobei die ande­ ren variablen Strömungsdrosselstellen 1L und 3L offen­ bleiben, um eine uneingeschränkte Fluidströmung durch den stromaufseitigen Abschnitt L₂ und den stromabseitigen Ab­ schnitt L₄ zu gewährleisten. Wenn das Lenkrad 14 aus sei­ ner mittleren Ruhelage im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, veranlaßt dies die variablen Strömungsdrosselstel­ len 1L und 3L ihre Drosselflächen zu verringern, d. h. ihren Öffnungsquerschnitt zu verringern, wenn das Lenk­ drehmoment zunimmt, wobei die anderen beiden variablen Strömungsdrosselstellen 1R und 3R offenbleiben, um eine uneingeschränkte Fluidströmung durch den stromaufseitigen Abschnitt L₁ und den stromabseitigen Abschnitt L₃ zu ge­ währleisten.

Bezugnehmend auf die Fig. 2(a) und 2(c) wird erläutert, wie die Öffnungs- bzw. Drosselfläche A₁ der variablen Strömungsdrosselstelle 1L oder 1R sich verändert, wenn das Lenkdrehmoment T zunimmt und wie die Öffnungs- bzw. Drosselfläche A₃ der variablen Strömungsdrosselstelle 3L oder 3R sich verändert, wenn das Drehmoment T zunimmt. Wie in Fig. (a) gezeigt ist, hat die Öffnungs- bzw. Drosselfläche A₁ der variablen Strömungsdrosselstelle 1R während einer Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn derart abgenommen, daß die Drosselfläche A₁ rapide abnimmt und sich verringert, wie dies durch den Linienabschnitt L₁₁ verdeutlicht ist, wenn das Lenkdrehmoment T von Null bis auf einen ersten Wert T₁ zunimmt. Anschließend nimmt der Durchflußquerschnitt weniger steil auf im wesentlichen Null ab, wie dies durch den Linienzug L₁₂ verdeutlicht wird, bis das Lenkdrehmoment T einen zweiten Wert T₂ erreicht, der größer als der erste Wert T₁. Wenn das Lenkdrehmoment T über den zweiten Wert T₂ weiter zunimmt, bleibt der Durchflußquerschnitt A₁ im wesentlichen Null. Während einer Drehung des Lenkrades 14 im Gegenuhrzeigersinn verändert sich die Durchfluß- bzw. -drosselfläche A₁ der variablen Strömungsdrosselstelle 1L in exakt der gleichen Weise, wie dies durch die Linienzüge L₁₁ und L₁₂ in Fig. 2(a) dargestellt ist. Wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, nimmt während einer Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn die Öffnungs- bzw. Drosselfläche A₃ der variablen Strömungsdrosselstelle 3R derart ab, daß die Drosselfläche A₃ sich noch schneller in ihrem Durchflußquerschnitt verringert als die Drosselfläche A₁, wie dies durch den Linienzug L₃₁ gezeigt ist, wenn das Lenkdrehmoment T von Null bis auf einen dritten Wert T_1′′ ansteigt, der kleiner ist als der erste Wert T₁. Anschließend nimmt der Strömungsquerschnitt A₃ weniger schnell auf im wesentlichen Null ab, wie dies durch den Linienzug L₃₂ dargestellt ist, bis das Lenkdrehmoment T einen vierten Wert T_2′′ erreicht, der größer ist als der zweite Wert T₂. Wenn das Lenkdrehmoment T über den vierten Wert T_2′′ hinaus weiter zunimmt, bleibt die Öffnungsfläche bzw. Drosselfläche A₃ im wesentlichen Null.

Wenn man nun annimmt, daß nur die variablen Strömungsdrosseleinheiten 1R, 1L, 3R und 3L in dem Fluidströmungs-Verteilerschaltkreis angeordnet sind, ver­ anlaßt eine Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn eine Drosselung im stromaufseitigen Zweig L₁ und im stromabseitigen Zweig L₃, obwohl der stromaufseitige Zweig L₂ und der stromabseitige Zweig L₄ ungedrosselt bleiben, so daß im Ergebnis ein Druckanstieg in der rech­ ten Zylinderkammer 13R und ein Druckabfall bzw. eine Druckverringerung in der linken Zylinderkammer 13L auf­ tritt. Die Charakteristik dieses Druckanstieges in Abhän­ gigkeit vom Lenkdrehmoment wird in der Hauptachse durch die Charakteristik der Veränderung des Strömungsquer­ schnittes bzw. der Drosselstelle A₁ in Abhängigkeit vom Lenkdrehmoment T bestimmt, die in Fig. 2(a) gezeigt ist, derart, daß die Drosselfläche A₃ progressiver abnimmt als die Drosselfläche A₁. Die A₁/T-Charakteristik, die in Fig. 2(a) gezeigt ist, ist so gewählt, daß sie zu einer im Niedriggeschwindigkeitsbereich wirksamen Lenkunter­ stützung in Abhängigkeit vom Lenkdrehmoment führt, wie sie durch eine entsprechende Kennlinie l_L, gezeigt in Fig. 4, wiedergegeben wird.

Diese Lenkunterstützungskennlinie l_L für den Niedriggeschwindigkeitsbereich führt zu einem jeweils ho­ hen Niveau an Lenkkraftunterstützung für niedrige Ge­ schwindigkeiten und für Parkmanöver. Mit einer derartigen Kennlinie kann jedoch keine auf niedrigem Niveau befind­ liche Lenkunterstützung erreicht werden, wie sie im Hochgeschwindigkeitsbereich erforderlich ist. Eine gewün­ schte Kennlinie für den Hochgeschwindigkeitsbereich in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment wird durch die Kurve L_H in Fig. 4 verdeutlicht.

Um diese Charakteristik für hohe Geschwindigkeiten, d. h. die l_H/T-Kennlinie zu realisieren, sind zwei zusätzliche variable Strömungsdrosseleinheiten bzw. Drosselstellen 2R und 2L in Reihe in den stromaufseitigen Zweigen L₁ und L₂ der Hydraulikfluid-Verteilerschaltung angeordnet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die variable Strömungsdros­ selstelle 2R ist insofern von gleicher Art wie die va­ riablen Hauptströmungsdrosselstelle 1R und 3R als ihre Durchfluß- bzw. Drosselfläche A₂ sich während einer Dre­ hung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn verringert. Die va­ riable Strömungsdrosselstelle 2L ist insoweit von glei­ cher Art, wie die variablen Hauptströmungsdrosselstellen 1L und 3L, als ihre Strömungs- bzw. Drosselfläche A₂ wäh­ rend einer Drehung des Lenkrades 14 im Gegenuhrzeigersinn sich verringert.

Die Drosselflächen-/Lenkdrehmoment-Kennlinie A₂/T-Charakteristik ist in Fig. 2(b) gezeigt. Wie in Fig. 2(b) gezeigt ist, nimmt der Öffnungsquerschnitt bzw. Drosselquerschnitt A₂ der variablen Strömungsdrosselstel­ le 2R während der Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeiger­ sinn derart ab, daß die Drosselfläche A₂ linear entlang des Linienzuges L₂₁ abnimmt, bis das Lenkdrehmoment T einen fünften Wert T₁, erreicht, der größer als der vier­ te Wert T_2′′. Anschließend nimmt die Drosselfläche A₂ we­ niger progressiv entlang des Linienzuges L₂₂ bis herunter auf im wesentlichen Null ab, bis das Lenkdrehmoment T einen sechsten Wert T_2′ erreicht. Wenn das Lenkdrehmoment über diesen Wert T_2′ weiter ansteigt, bleibt die Drossel­ fläche A₂ im wesentlichen auf Null. Während der Drehung des Lenkrades 14 im Gegenuhrzeigersinn verändert sich die Öffnungs- bzw. Drosselfläche A₂ der variablen Strömungs­ drosselstelle 2L exakt in gleicher Weise, wie dies durch die Linienzüge L₂₁ und L₂₂ dargestellt ist. Die Festle­ gung der Drosselflächen-/Drehmoment-Kennlinie (A₂/T-Charakteristik), die in Fig. 2(b) gezeigt ist, er­ folgt derart, daß eine Servolenkunterstützung in Abhän­ gigkeit vom Lenkdrehmoment für den Hochgeschwindigkeitsbereich erreicht wird, wie sie durch die Kurve L_H, gezeigt in Fig. 4, verdeutlicht wird. Die zusätzliche variable Strömungsdrosselstelle 2R ist näher am Zylinderanschluß C_{B 1} als die variable Hauptströmungsdrosselstelle 1R angeordnet, während die andere zusätzliche variable Strömungsdrosselstelle 2L näher an dem Zylinderanschluß C_{B 2} der variablen Hauptströmungsdrosselstelle 1L angeordnet ist. Um während der Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn die variab­ le Hauptströmungsdrosselstelle 1R durch einen Bypass kurz­ zuschließen, ist ein Bypasspfad L₅ vorgesehen, dessen eines Ende am Zylinderanschluß C_{B 2} mit dem Fluidströ­ mungspfad L₂-L₃ verbunden ist und dessen gegenüberliegen­ des Ende mit dem Fluidströmungspfad L₁-L₄ an einer Stelle C_{C 1} verbunden ist, die weiter von dem Zylinderanschluß C_{B 1} entfernt als die zusätzliche variable Strömungs­ drosselstelle 2R, die jedoch näher zu dem Zylinderan­ schluß C_{B 1} hin angeordnet ist als die variable Hauptströmungsdrosselstelle 1R. Ein variables Strömungs­ drosselventil 4L ist in dem Bypasspfad L₅ angeordnet, um diesen während einer Drehung des Lenkrades 14 im Gegen­ uhrzeigersinn zu verschließen.

Um während einer Drehung des Lenkrades 14 im Gegenuhrzei­ gersinn die variable Hauptströmungsdrosselstelle 1L in einem Bypass kurzzuschließen, ist ein Bypasspfad L₆ vorge­ sehen, dessen eines Ende am Zylinderanschluß C_{B 1} mit dem Fluidströmungspfad L₁-L₄ kommunizierend verbunden ist und dessen gegenüberliegendes Ende mit dem anderen Fluidströ­ mungspfad L₂-L₃ an einer Stelle C_{C 2} verbunden ist, die weiter von dem Zylinderanschluß C_{B 2} entfernt ist als die zusätzliche variable Strömungsdrosselstelle 2L, die je­ doch näher zu dem Zylinderanschluß C_{B 2} hin liegt als die variable Haupströmungsdrosselstelle 1L. Ein variables Strömungsdrosselventil 4R ist in einem Bypasspfad L₆ ange­ ordnet, um diesen während einer Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn zu verschließen.

Die variablen Strömungsdrosselventile 4R und 4L sind in Form von magnetspulenbetätigten Strömungsdrosselventilen ausgebildet und sind so ausgelegt, daß ihre Öffnungs- bzw. Drosselflächen A₄ nicht nur in Abhängigkeit von einer Drehrichtung des Lenkrades 14 variabel sind, sondern sich ebenso in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bezüglich ihres Öffnungsquerschnittes verändern. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 liefert ein eine Fahr­ zeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal V_D zu einer Steuereinheit U. Zu der Steuereinheit U ist ferner ein den Lenkwinkel des Lenkrades repräsentierendes Signal V_D von einem Lenkrad-Winkelsensor 17 her zugeführt. In der Steuereinheit U wird auf der Basis des den Einschlagwin­ kel des Lenkrades repräsentierenden Signales bestimmt, ob das Lenkrad 14 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeiger­ sinn gedreht wurde. Während einer Drehung des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn erzeugt die Steuereinheit U ein dem elektrischen Stromwert Null entsprechendes Signal, so daß der die Magnetspule durchfließende Magnetspulenstrom I_VR Null ist, daß das variable Strömungsdrosselventil 4R vollständig geschlossen bleibt, unabhängig vom Wert des die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales V_D. Die Steuereinheit U erzeugt ein Signal entsprechend einer geeigneten Stärke des elektrischen Stromes zum Durchfließen der Magnetspule, d. h. einen angemessenen Magnetspulenstrom I_VL, um den Öffnungsgrad des variablen Strömungsdrosselventiles 4L im Verhältnis zum Wert des die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales V_D zu steuern. Während einer Drehung des Lenkrades 14 im Ge­ genuhrzeigersinn stellt die Steuereinheit U entsprechend einen Null-Strom als Magnetspulenspeisestrom I_VL zur Ver­ fügung, um das variable Strömungsdrosselventil 4L voll­ ständig geschlossen zu halten, unabhängig vom Wert des die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales V_D und erzeugt einen geeigneten Strom von entsprechender Stärke als Magnetspulenstrom I_VR, so daß der Öffnungsgrad des variablen Strömungsdrosselventiles 4R im Verhältnis zum Wert des die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren­ den Signales V_D gesteuert wird.

Die Magnetspulenströme I_VR und I_VL werden an die variab­ len Strömungsdrosselventile 4R und 4L gelegt, so daß die Öffnungsquerschnitte bzw. Drosselflächen A₄ jedes der va­ riablen Strömungsdrosselventile 4R und 4L in Abhängigkeit von der Stärke des jeweiligen, die zugehörigen Magnetspule durchströmenden Magnetspulenstromes I_VR und I_VL verändert wird. Wie dies in Fig. 2(d) gezeigt ist, ändert sich die Drosselfläche A₄ in Abhängigkeit von der Fahrzeugge­ schwindigkeit V. Das heißt im einzelnen, die Drosselflä­ che A₄ nimmt in ihrem Öffnungsquerschnitt allmählich zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt.

Bezugnehmend auf Fig. 3 wird nachstehend erläutert, wie die variblen Strömungdrosselglieder bzw. Drosselstellen 1R, 1L, 3R, 3L, 2R und 2L zwischen zwei relativ zueinan­ der verlagerbaren Ventilelementen eines Drehsteuerventi­ les 20 ausgebildet werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält das Drehsteuerventil 20 eine Ventilhülse oder einen Ventilkörper 21, die bzw. der mit einem Ritzel eines Lenkgetriebes, z. B. einer Zahn­ stangenlenkung, verbunden ist und ein Innenventil 22, das drehbar in der Ventilhülse 21 angeordnet und mit einem Lenkrad 14 verbunden ist. Das Innenventil 22 ist hohl, um einen Torsionsstab 23 aufzunehmen, der mit einem Ende mit dem Lenkrad 14 verbunden ist und mit einem gegenüberlie­ genden Ende mit einem Ritzel des Lenkgetriebes verbunden ist.

In der zylindrischen Innenwandung der Ventilhülse 21 sind acht sich in Längsrichtung erstreckende und als Grundaus­ nehmungen endende Innennuten C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆, C₇ und C₈ ausgenommen, die in Umfangsrichtung abfolgend von­ einander beabstandet sind. In der äußeren Umfangswandung des Innenventiles 22 sind acht sich in Längsrichtung er­ streckende und als Grundausnehmungen endende Nuten E₁, E₂, E₃, E₄, E₅, E₆, E₇ und E₈ ausgenommen, die voneinan­ der durch acht Stege D₁, D₂, D₃, D₄, D₅, D₆, D₇ und D₈ getrennt sind, die den Innennuten C₁ bis C₈ jeweils gegen­ überliegen. In der mittleren Ruhelage, die in Fig. 3 ge­ zeigt ist, überdeckt die Nut E₈ die benachbarten Innennu­ ten C₈ und C₁, die Nut E₂ überdeckt die benachbarten In­ nennuten C₂ und C₃, die Nut E₄ überlappt die benachbarten Innenuten C₄ und C₅ und die Nut E₆ überdeckt die benach­ barten Innennuten C₆ und C₇.

Im folgenden wird beschrieben, auf welche Art und Weise die variablen Hauptdrosselstellen 1R, 1L, 3R und 3L durch eine relative Verlagerung des Innenventiles 22 in bezug auf die Ventilhülse 21 gebildet werden. In diesem Fall werden zwei Sätze derartiger variabler Hauptströmungsdrosselstellen gebildet. Zwei veränderliche Strömungsdrosselstellen 1R werden zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₈ und C₈ und zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₄ und C₄ gebildet. Zwei variable Strömungsdrosselstellen 1L werden zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₈ und C₁ und zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₄ und C₅ gebildet. Zwei veränderliche Strömungsdrosselstellen 3R werden zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₂ und C₂ und zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₆ und C₆ gebildet. Die zwei veränder­ lichen Strömungsdrosselstellen 3L werden zwischen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₂ und C₃ und zwi­ schen den einander zugewandten Kanten der Nuten E₆ und C₇ gebildet.

Zwei Sätze zusätzlicher variabler Strömungsdrosselstel­ len 2R und 2L werden gebildet. Die beiden zusätzlichen variablen Strömungsdrosselstellen 2R werden zwischen den einander zugewandten Kanten der überdeckenden Nuten E₃ und C₃ und zwischen den einander zugewandten Kanten der überdeckenden Nuten E₇ und C₇ gebildet. Zwischen den ein­ ander zugewandten Kanten der überdeckenden Nuten E₁ und C₁ und zwischen den einander zugewandten Kanten der über­ deckenden Nuten E₅ und C₆ werden zwei zusätzliche verän­ derliche Strömungsdrosselstellen 2L gebildet.

Die Innennuten C₂ und C₆ der Ventilhülse 21 sind mit einer rechten Kammer 13R eines Servozylinders 13 verbunden, während die Innennuten C₃ und C₇ der Ventilhülse 21 mit einer linken Kammer 13L des Servozylinders 13 verbunden sind. Die Nuten E₈ und E₄ des Innenventiles 22 sind über geeignete Fluidkanäle, die in einer Ventilhülse 21 ausge­ nommen sind, mit einer Ölpumpe 10 verbunden. Die Nuten E₂ und E₆ des Innenventiles 22 sind über radiale und axiale Kanäle, die in dem Innenventil 22 ausgenommen sind, mit einem Reservoirbehälter 11 verbunden. Die Nuten E₁ und E₅ sind über Fluidkanäle, die sich durch die Ventilhülse 21 erstrecken und über ein veränderliches Strömungsdrossel­ ventil 4R mit der linken Kammer 13L des Servozylinders 13 verbunden. Die Nuten E₅ und E₇ sind über Fluidkanäle, die in der Fluidhülse 21 ausgenommen sind und über ein verän­ derliches Strömungsdrosselventil 4L mit der rechten Kam­ mer 13R des Servozylinders 13 verbunden.

Es wird zunächst angenommen, daß das Lenkrad 14 sich in seiner mittleren Ruhelage befindet, wenn das Fahrzeug stillsteht. In diesem Zustand sind die veränderlichen Hauptströmungsdrosselstellen 1R, 1L, 3R, 3L und die zu­ sätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstellen 2R, 2L vollständig geöffnet, während die veränderlichen Strö­ mungsdrosselventile 4R und 4L vollständig geschlossen sind, da die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, Bypasspfade L₅ und L₆ sind vollständig geschlossen, obwohl die paralle­ len Fluidströmungswege L₁-L₄ und L₂ und L₃ vollständig offen sind. Somit wird das Druckfluid, das von der Pumpe 10 gefördert wird, gleichmäßig durch die veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1R, 2R und 3L in die eine Rich­ tung und durch die veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1L, 2L und 3R in die entgegengesetzte Richtung verteilt. Dies führt zu keinerlei Druckdifferenz zwischen der rech­ ten und linken Kammer 13R und 13L des Servozylinders 113. Im Ergebnis dessen findet keine Servolenkunterstützung statt.

Beim Drehen des Lenkrades 13 ist im Uhrzeigersinn bei Fahr­ zeuggeschwindigkeit Null, verlagern sich die Ventilele­ mente des Steuerventiles 20 relativ zueinander in einer solchen Richtung, daß die Strömungs- bzw. Drosselquer­ schnitte A₁, A₂ und A₃ der veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1R, 2R und 3R abnehmen, wenn das Lenkdrehmo­ ment T zunimmt und so, daß die anderen veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1L, 2L und 3L vollständig offen­ bleiben.

Die veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1R, 2R und 3R bewirken eine Drosselung in jedem der zugehörigen paral­ lelen Fluidströmungspfade und führen jeweils einen Druck­ abfall herbei, der seinerseits zu einem Druckanstieg in der rechten Kammer 13R des Servozylinders 13 führt. Wie aus einem Vergleich der Fig. 2(a) und 2(b) ersichtlich ist, weist bei gleichem Lenkdrehmomet T die veränder­ liche Strömungsdrosselstelle 2R eine größere Durchfluß­ fläche bzw. Strömungs- oder Drosselquerschnitt auf als dies bei der veränderlichen Strömungsdrosselstelle 1R der Fall ist.

Somit wird die Ventilcharakteristik bei diesem Betriebs­ zustand lediglich durch die veränderlichen Strömungsdros­ selstellen 1R und 3R bestimmt. Dies führt dazu, daß ein hohes Niveau an Lenkunterstützung und Servolenkkraft zur Verfügung steht, wie dies durch die P/T-Kurve l_L in Fig. 4 gezeigt ist.

Beim Drehen des Lenkrades 14 im Gegenuhrzeigersinn werden die Drosselflächen der veränderlichen Strömungsdrossel­ stellen 1L, 2L und 3L in ihrem Durchflußquerschnitt ver­ ringert, wenn das Lenkdrehmoment T zunimmt, wobei die an­ deren veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1R, 2R und 3R vollständig offenbleiben.

Somit wird jeweils ein hohes Niveau an Lenkunterstützung und Servolenkhilfe gewährleistet, wenn das Lenkrad 14 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.

Während einer Geradeausfahrt mit hoher Fahrzeuggeschwin­ digkeit und bei Festhalten des Lenkrades 14 in seiner mittleren Ruhelage gibt das den Einschlagwinkel des Lenk­ rades repräsentierendes Signal R_D des Lenkrad-Winkelsensors 17 an, daß das Lenkrad sich in sei­ ner mittleren Ruhelage befindet, während ein die Fahr­ zeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal V_D des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 16 eine hohe Fahrzeugge­ schwindigkeit ausweist. Somit werden verhältnismäßig hohe Magnetspulenbetriebsströme I_VL I_VR durch die Steuerein­ heit U ausgegeben bzw. gesteuert, so daß die magnetspu­ lengesteuerten Betätigungseinrichtungen so betätigt wer­ den, daß die Querschnitts- bzw. Drosselflächen A₄ der veränderlichen Strömungsdrosselventile 4R und 4L auf einem verhältnismäßig großen Strömungsdurchflußwert ge­ halten werden.

Da in diesem Zustand das Lenkrad 14 nicht verdreht wird, tritt kein Lenkdrehmoment auf und sämtliche veränderliche Strömungsdrosselstellen 1R, 1L, 3R, 3L, 2R, 2L sind voll­ ständig offen, so daß keine Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 13R und 13L des Servozylinders 13 auftritt und somit keine Servolenkunterstützung stattfindet.

Beim Drehen des Lenkrades 14 im Uhrzeigersinn sind in diesem Zustand die veränderlichen Strömungsdrosselstellen 1L, 2L und 3L vollständig offen und die Drosselflächen der anderen variablen Strömungsdrosselstellen 1R, 2R und 3R nehmen nach dem Maße der Zunahme des Lenkdrehmomentes T ab. Das veränderliche Strömungsdrosselventil 4L ist vollständig geöffnet und das veränderliche Strömungsdros­ selventil 4R ist vollständig geschlossen.

Da die veränderliche Strömungsdrosselstelle 1R durch den Bypass des vollständig offenen stromaufseitigen Zweiges L₂ und des vollständig offenen Bypasspfades L₅ überbrückt ist, wirkt die Drosselflächen/Drehmoment-Charakteristik der veränderlichen Strömungsdrosselstelle 2R mit derje­ nigen der veränderlichen Strömungsdrosselstelle 3R zusam­ men und bestimmt somit die Ventilleistung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten. Diese Ventilleistung führt zu einem adäquaten niedrigen Niveau an Servolenkunterstüt­ zung, wie dies durch die Lenkunterstützungs-/Lenkdrehmoment-Kennlinie L_H, gezeigt in Fig. 4 für den Hochgeschwindigkeitszustand angegeben ist.

Bei niedrigen und mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten und Geradeausfahrt verändern sich die Drosselflächen A₄ der veränderlichen Strömungsdrosselventile 4R und 4L allmäh­ lich in Abhängigkeit von dem die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signal V_D, wie dies in Fig. 2(d) ge­ zeigt ist. Dies bedeutet, daß der Grad der Fluidströmun­ gen, die in einem Bypass die veränderlichen Strömungsdros­ selstellen 1R und 2L kurzschließen, allmählich zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Somit ist beim Drehen des Lenkrades 14 unter diesem Zustand eines der veränderlichen Strömungsdrosselventile 4R oder 4L voll­ ständig geschlossen, mit dem Ergebnis, daß ein mittleres Niveau an Servolenkunterstützung erhalten wird, wie dies durch die Lenkunterstützungs-/Lenkdrehmoment-Kennlinie bzw. -Kennlinienfeld ersichtlich ist, daß in Fig. 4 zwi­ schen den Kurven l_L und l_H eingezeichnet werden kann.

Bezugnehmend auf Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbei­ spiel der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform ent­ spricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 1 bereits erläutert wurde, mit Ausnahme einer Anordnung der zusätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstellen 2R, 2L und von Bypasspfaden L₇, L₈, die mit veränderlichen Strömungsdrosselventilen 4L, 4R versehen sind.

Nach diesem Ausführungsbeispiel wird, wie leicht aus Fig. 5 ersichtlich ist, die zusätzliche variable Strömungs­ drosselstelle 2R in einem stromabseitigen Zweig L₃ strom­ auf der veränderlichen Hauptdrosselstelle 3R angeordnet, während die andere zusätzliche variable Strömungsdrossel­ stelle 2R in einem stromabseitigen Zweig L₄ stromauf der veränderlichen Hauptströmungsdrosselstelle 3L angeordnet ist. Um die veränderliche Strömungsdrosselstelle 3R durch einen Bypass zu überbrücken, ist der Bypasspfad L₇ mit einem Ende mit einem Zylinderanschluß C_{B 1} verbunden, wäh­ rend sein gegenüberliegendes Ende mit dem stromabseitigen Zweig L₃ an einer Stelle C_{C 3} verbunden ist, die weiter von einem Zylinderanschluß C_{B 2} entfernt ist als die zu­ sätzliche Drosselstelle 2R, jedoch weniger weit von die­ sem Anschluß C_{B 2} entfernt ist als die veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle 3R. Das veränderliche Strö­ mungsdrosselventil 4L, das während einer Drehung des Lenkrades 14 im Gegenuhrzeigersinn vollständig geschlos­ sen ist, ist in diesem Bypasspfad L₇ vorgesehen. Um die veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle 3R in einem By­ pass zu überbrücken, ist der Bypasspfad L₈ mit einem Ende mit dem Zylinderanschluß C_{B 2} verbunden und mit seinem ge­ genüberliegenden Ende mit dem stromabseitigen Zweig L₄ an einer Stelle C_{C 4} verbunden, die weiter von dem Zylinder­ anschluß C_{B 1} entfernt ist als die zusätzliche veränder­ liche Strömungsdrosselstelle 2L, jedoch näher zu diesem Anschluß C_{B 1} liegt als die veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle 3L.

In den vorerläuterten Ausführungsbeispielen wurden ma­ gnetspulenbetätigte Strömungssteuerventile als veränderli­ che Strömungsdrosselventile 4R und 4L verwendet. Der Auf­ bau der veränderlichen Strömungsdrosselventile 4R und 4L ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform be­ schränkt. Zum Beispiel kann jedes der veränderlichen Strömungsdrosselventile durch eine Reihenschaltung einer veränderlichen Strömungsdrosselstelle, deren Querschnitts- bzw. Drosselfläche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderlich ist, mit einem EIN/AUS-Ventil erhalten werden, das in Abhängigkeit von einer Drehrichtung geöffnet oder geschlossen wird, in die das Lenkrad 14 gerade gedreht wird.

In den vorerwähnten Ausführungsbeispielen wurden die ver­ änderlichen Strömungsdrosselventile 4R und 4L in Abhän­ gigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Richtung der Lenkraddrehung gesteuert. Die Art der Steuerung der veränderlichen Strömungsdrosselventile 4R und 4L ist je­ doch nicht hierauf beschränkt. Nur einige wenige der an­ deren möglichen Ausführungsformen sind in den Fig. 6 und 7 erläutert.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist im wesentlichen das gleiche, wie das vorerläuterte Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, mit Ausnahme der Anordnung eines Lenkdrehmomentwählers 40 anstelle des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 16. Der Lenkdrehmoment­ wähler 40 besteht in der Hauptsache aus einem Drehschal­ ter, der durch den Fahrer des Fahrzeuges manuell betätig­ bar ist, sowie aus einem veränderlichen Widerstand und erzeugt ein Ausgangssignal T_D, das ein Niveau an Lenkun­ terstützung bzw. an Lenkdrehmoment angibt, das durch den Fahrer ausgewählt bzw. bevorzugt wird. Dieses Signal T_D und ein den Lenkradeinschlagwinkel repräsentierendes Si­ gnal R werden zu einer Steuereinheit U geführt, durch die Stärke eines Magnetspulenspeisestromes I_VR und I_VL, die zu den veränderlichen Strömungsdrosselventilen 4R, 4L ge­ führt werden, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal T_D ver­ ändert wird, so daß die Lenk- bzw. Servounterstützung nach den Wünschen des Fahrers verändert wird.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung, das im wesentlichen das Gleiche ist, wie das vorerläuterte Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt wurde, mit Ausnahme der Anbringung eines Reibungskoeffizientensensors 41 anstelle des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 16. Dieses Ausführungs­ beispiel ist so gestaltet, daß die Stärke der Magnetspu­ lenspeiseströme I_VL und I_VR in Abhängigkeit von einem Reibkoeffizienten der Straße geändert wird, der durch den Reibungskoeffizientensensor 16 erfaßt wird.

Im einzelnen wird das den Straßenreibungskoeffizienten repräsentierende Signal R_D durch den Sensor 41 ausgegeben und an die Steuereinheit U gelegt, durch die die Magnetspulenspeiseströme I_VR und I_VL auf ein verhältnis­ mäßig hohes Stromstärkeniveau für einen niedrigen Rei­ bungskoeffizienten, auf ein verhältnismäßig niedriges Stromstärkeniveau für einen hohen Reibungskoeffizienten und auf ein mittleres Stromstärkeniveau für einen mittle­ ren Reibungskoeffizienten festgelegt werden. Beispiele für den Reibungskoeffizientensensor 41 sind ein Wahl­ schalter, der mit einem Scheibenwischerschalter zusammen­ wirkt, und eine Vorrichtung, die einen Straßenreibungskoeffizienten indirekt erfaßt, wie z. B. einen Regentropfensensor. Es ist auch möglich, den Straßenreinigungskoeffizienten durch Berechnung einer Dif­ ferenz zwischen den Umfangsdrehzahlen der Vorder- und Hinterräder zu bestimmen, die durch entsprechende Rad­ drehzahlsensoren erfaßt werden. Es ist auch möglich, den Straßenreinigungskoeffizienten indirekt durch Erfassung des Schlupfes von den Traktionsrädern zu erfassen.

Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Stärke der Ma­ gnetspulenspeiseströme I_VR und I_VL als Funktion des Straßenreibkoeffizienten und eines Lenkradwinkels (Ein­ schlagwinkel) bestimmt. Es ist auch möglich, die Stärke der die Magnetspulen durchfließenden Ströme I_VR und I_VL vorläufig auf der Grundlage lediglich der Fahrzeugge­ schwindigkeit festzulegen und das Ergebnis mit dem Straßenreibkoeffizienten zu korrigieren.

Es ist auch möglich, die Strömungsquerschnitts-/Fahrzeuggeschwindigkeits-Kennlinie die in Fig. 2(d) gezeigt ist, in Übereinstimmung mit der Veränderung des Fahrzeugantriebszustandes zu ändern, der auf der Grundlage des Ergebnisses einer Berechnung der Zählung oder Berechnung der Häufigkeit von Beschleu­ nigungen und Verzögerungen des Fahrzeuges bestimmt wird, wobei diese Fahränderungszustände durch einen Sensor er­ faßt werden, der das Auftreten einer Beschleunigung und einer Abbremsung erfaßt. Es ist auch möglich, die vorer­ wähnte Kennlinie in Übereinstimmung nicht nur mit dem Winkel des Lenkrades zu ändern, sondern auch in Abhängig­ keit von der Geschwindigkeit des Lenkradeinschlags. Es ist auch möglich, die veränderlichen Strömungsdrossel­ ventile 4R und 4L in Abhängigkeit von einer Veränderung der Belastung zu ändern, die durch die Vorderräder des Fahrzeuges aufgenommen wird, wobei diese Belastung durch einen Vorderrad-Belastungssensor erfaßt wird.

In den vorerläuterten Ausführungsbeispielen wurde als Beispiel eines Lenkgetriebes eine Zahnstangenlenkung er­ wähnt. Selbstverständlich können auch andere Arten von Lenkgetrieben verwendet werden.

Obwohl in den vorerwähnten Ausführungsbeispielen das Drehsteuerventil 20 als Beispiel eines Steuerventiles er­ wähnt wurde, kann auch ein lenkdrehmomentabhängiges Schiebersteuerventil verwendet werden, um die Fluidver­ teilerschaltung zu realisieren, die in dem vorerläuterten Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine variable Servo­ lenkeinrichtung mit einem Fluidverteilerschaltkreis mit offener Mitte. Der Fluidverteilerschaltkreis enthält zwei parallele Fluidströmungspfade, von denen jeder mit einer Kammer eines Servozylinders verbunden ist, um eine Druck­ differenz zwischen den beiden Zylinderkammern des Servo­ zylinders in Abhängigkeit vom Lenkdrehmoment zu erzeugen. Zur Modulation bzw. Veränderung der Ventilkennlinien sind zwei zusätzliche veränderliche Strömungsdrosselstellen 2R, 2L in Reihe mit den zwei veränderlichen Hauptströmungsdrosselstellen 1R, 1L sowie zwei Bypasspfade L₅, L₆ vorgesehen, wobei Letztere die veränderlichen Hauptströmungsdrosselstellen 1R, 1L überbrücken. Die By­ passpfade L₅, L₆ sind jeweils mit veränderlichen Strö­ mungsdrosselventilen 4L, 4R versehen, die in Abhängigkeit von einer Drehrichtung des Lenkrades 14 und auch in Ab­ hängigkeit von einem äußeren Signal, wie z. B. der Fahr­ zeuggeschwindigkeit steuerbar sind.

Claims (11)

1. Veränderliche Servolenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad (14), einer Pumpe (10), einem Reservoir (11), einem Servozylinder (13), der mit einem Lenkgetriebe verbindbar ist, wobei der Servozylinder (13) zwei Kammern (13L, 13R) enthält, mit:
einem Steuerventil (12, 20) mit Ventilelementen (21, 22), die relativ voneinander in Abhängigkeit von einer ersten, vorgegebenen Variablen in Form eines Lenkdrehmomentes (T), das auf das Lenkrad (14) einwirkt, verlagerbar sind, um zwischen sich zwei parallele Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) zwischen der Pumpe (10) und dem Reservoir (11) zu bilden und eine Druckdifferenz zwischen den zwei Kammern (13R, 13L) des Servozylinders (13) in Abhängigkeit von der ersten vorgegebenen Variablen (T) zu erzeugen, wobei die zwei parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) Anschlüsse (C_{B 1}, C_{B 2}) aufweisen, die mit den zwei Kammern (13R, 13L) des Servozylinders (13) verbunden sind, wobei jeder der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) in einen stromaufseitigen Zweig und einen stromabseitigen Zweig in bezug auf seinen Anschluß (C_{B 1}, C_{B 2}) unterteilt ist,
wobei jeder der stromaufseitigen und stromabseitigen Zweige (L₁, L₂, L₄, L₃) der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) eine veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle (1R, 1L, 3R, 3L) enthält, deren Strömungsdrosselquerschnitt mit der ersten vorgegebenen Variablen (T) veränderlich ist,
wobei der stromaufseitige oder der stromabseitige Zweig jeder der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) eine zusätzliche veränderliche Strömungsdrosselstelle (2R, 2L) enthält, die eine Drosselfläche aufweisen, die mit der ersten vorgegebenen Variablen (T) veränderlich ist und die in Reihe mit der zugehörigen, im jeweiligen Zweig vorhandenen, veränderlichen Hauptströmungsdrosselstelle (1R, 3R, 1L, 3L) angeordnet ist, wobei die zusätzliche veränderliche Strömungsdrosselstelle (2R, 2L) und die zugehörige veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle bezüglich einer der Anschlüsse (C_{B 1}, C_{B 2}) gemeinsam auf der gleichen Seite und die zusätzliche veränderliche Strömungsdrosselstelle (2R, 2L) näher an dem jeweiligen Anschluß (C_{B 1}, C_{B 2}) als die zugehörige veränderliche Hauptdrosselstelle (1R, 3R; 1L, 3L) angeordnet ist,
einem Paar Bypasspfade (L₅, L₆; L₇, L₈), von denen jeder ein Ende aufweist, das mit einem der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) verbunden ist und an seinem gegenüberliegenden Ende mit dem jeweils anderen der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) an einer Stelle (C_{C 1}, C_{C 2}) verbunden ist, die weiter von dem Anschluß (C_{B 1}, C_{B 2}) des anderen parallelen Fluidströmungspfades entfernt ist als die zusätzliche veränderliche Strömungsdrosselstelle, die jedoch weniger weit von dem Anschluß (C_B₁, C_B₂) entfernt ist als die zugehörige veränderliche Hauptströmungsdrosselstelle (1R, 3R, 1L, 3L),
wobei in jedem Bypasspfad (L₅, L₆; L₇, L₈) ein veränderliches Strömungsdrosselventil (4R, 4L) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das veränderliche Strömungsdrosselventil (4R) in einem der Bypasspfade (L₆, L₈) geschlossen ist, wenn das veränderliche Strömungsdrosselventil (4L) des anderen der Bypasspfade (L₅, L₇) geöffnet ist und jedes veränderliche Strömungsdrosselventil (4R, 4L) in jedem Bypasspfad (L₅, L₆; L₇, L₈) eine Strömungsdrosselfläche (A₄) aufweist, die in jeweils unterschiedlicher Weise bezüglich der Art der Veränderung der Strömungsdrosselflächen der Hauptströmungsdrosselstellle (1R, 3R; 1L, 3L) und der zusätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstelle (2R, 2L) veränderlich ist.

2. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstellen (2R, 2L) in den stromaufseitigen Zweigen der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) angeordnet sind.

3. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen veränderlichen Strömungsdrosselstellen (2R, 2L) in den stromabseitigen Zweigen der beiden parallelen Fluidströmungspfade (L₁-L₄, L₂-L₃) angeordnet sind.

4. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die veränderlichen Strömungsdrosselventile (4R, 4L) durch eine Steuereinheit (U) in Abhängigkeit von einer Richtung der Drehung des Lenkrades (14) steuerbar sind, wobei diese Steuerung auf der Grundlage eines einen Einschlagwinkel des Lenkrades (14) repräsentierenden Signals (R_D), das durch einen Lenkrad-Winkelsensor (17), und eines äußeren Signales (V_D, T_D, R_D), das durch einen zweiten Sensor (16, 40, 41) erzeugt wird, erfolgt.

5. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist.

6. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor eine Lenkdrehmoment-Wahleinrichtung (40) ist.

7. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor ein Straßen-Reibungskoeffizientsensor (41) ist.

8. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (U, 16, 17; U, 40, 17; U, 41, 17) zum Steuern der veränderlichen Strömungsdrosselventile der Bypasspfade derart, daß der Strömungsquerschnitt des veränderlichen Strömungsdrosselventiles eines der Bypasspfade geschlossen ist, wenn die Strömungsfläche des veränderlichen Strömungsdrosselventiles des anderen Bypasspfades geöffnet ist.

9. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Sensoreinrichtung (17) zur Erfassung der Drehrichtung eines Lenkrades (14) aufweist und ein die Drehrichtung des Lenkrades repräsentierendes Signal (R_D) erzeugt, das die erfaßte Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentiert, eine Sensoreinrichtung (16) zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, mit der sich das Fahrzeug bewegt, vorgesehen ist und die ein die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal (V_D) erzeugt, das die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert, und eine Einrichtung (U) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierenden Signales (R_D) und des die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales (V_D) zur Steuerung des veränderlichen Strömungsdrosselventiles in einem der Bypasspfade arbeitet, um die Strömungsfläche desselben vollständig zu schließen, und die das veränderliche Strömungsdrosselventil des anderen Bypasspfades steuert, um den Strömungsquerschnitt desselben in Abhängigkeit von dem die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signal (V_D) zu verändern, wenn das die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierende Signal (R_D) eine der beiden entgegengesetzten Lenkeinrichtung angibt.

10. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Sensoreinrichtung (17) zur Erfassung einer Drehrichtung des Lenkrades (14) enthält, zur Erzeugung eines die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierenden Signales (R_D), das die erfaßte Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentiert, eine Sensoreinrichtung (40) zur Erfassung eines Lenkdrehmomentes, mit dem das Lenkrad (14) gedreht worden ist, vorgesehen ist, zur Erzeugung eines das Lenkdrehmoment repräsentierenden Signales (T_D), das das erfaßte Lenkdrehmoment repräsentiert, und eine Einrichtung (U) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem die Richtung der Lenkraddrehung repräsentierenden Signal (R_D) und dem das Lenkdrehmoment repräsentierenden Signal (T_D) arbeitet, um das veränderliche Strömungsdrosselventil in einem der Bypasspfade zu steuern, um den Strömungsquerschnitt desselben vollständig zu schließen und um das veränderliche Strömungsdrosselventil des anderen Bypasspfades zu steuern, um den Strömungsquerschnitt desselben in Abhängigkeit von dem das Lenkdrehmoment repräsentierenden Signal zu verändern, wenn das die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierende Signal (R_D) eine Drehung in eine der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen angibt.

11. Variable Servolenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Sensoreinrichtung (17) zur Erfassung einer Drehrichtung des Lenkrades (14) aufweist, die ein die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierendes Signal (R_D), das die erfaßte Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentiert, abgibt, eine Sensoreinrichtung (41) zum Erfassen eines Reibungskoeffizienten einer Straße, auf der sich das Fahrzeug bewegt und zur Erzeugung eines den Reibungskoeffizienten repräsentierenden Signales (R_D), das den erfaßten Reibungskoeffizienten repräsentiert, und eine Einrichtung (U) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem die Drehrichtung des Lenkrades (14) repräsentierenden Signal (R_D) und dem den Reibungskoeffizienten repräsentierenden Signal (R_D) arbeitet, um das veränderliche Strömungsdrosselventil in einem der Bypasspfade zu steuern, so daß der Strömungsquerschnitt desselben vollständig geschlossen wird, und um das veränderliche Strömungsdrosselventil in dem anderen Bypasspfad zu steuern, um den Strömungsquerschnitt desselben in Abhängigkeit von dem den Reibungskoeffizienten repräsentierenden Signal (R_D) zu verändern, wenn das die Drehrichtung des Lenkrades repräsentierende Signal (R_D) eine der zwei entgegengesetzten Drehrichtungen angibt.