DE4002585A1 - Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeugeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1554—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1563—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with fluid control means
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraftlenkung
für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Hilfskraftlenkung ist aus der EP 03 16 002 A1
bekannt. Bei der bekannten Hilfskraftlenkung werden die
Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehwinkel der Lenkwelle sowie
die Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder als Eingangs
signale einer elektronischen Steuereinrichtung zugeführt,
die der Schaltung einer Steuerventileinrichtung dient.
Diese bekannte Lenkeinrichtung ist mit enormem Aufwand und
hohen Kosten verbunden. Zudem wird die Pumpe permanent an
getrieben, wodurch der Energieverbrauch der Hilfskraft
lenkung sehr hoch wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Lenkung ist, daß die hydraulische Unterstützung gemäß einem
fest vorgegebenen Rechenmodell erfolgt, wodurch sich ein
sehr schlechtes Lenkgefühl für den Fahrer ergibt. Auch
kann die bekannte Hilfskraftlenkung den tatsächlichen
Straßen- und Reifenzustand in der Dosierung der Unter
stützungskraft nicht berücksichtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine feinfühlige
Vierradhilfskraftlenkung zu schaffen, welche sich durch
einen besonders geringen Aufwand auszeichnet. Der Energie
verbrauch der Hilfskraftlenkung soll dabei besonders gering
ausfallen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen
den Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch,
daß die hydraulische Hilfskraft durch die in der
mechanischen Lenkung auftretenden Kräfte gesteuert wird,
wird die Unterstützung nur bei Bedarf wirksam. Durch die
direkte Betätigung des Steuerventils durch ein verschieb
bares Teil der mechanischen Lenkung, welches elastisch vor
gespannt gelagert ist, ist eine aufwendige elektronische
Steuerung nicht notwendig.
Wird zur Vorspannung ein gefesseltes Federelement einge
setzt, so läßt sich eine Mindestkraftschwelle zur
Aktivierung der hydraulischen Unterstützungskraft vorgeben.
Da die Lenkkräfte bei höheren Geschwindigkeiten geringer
werden, ist eine geschwindigkeitsabhängige Schaltung der
Lenkunterstützung implizit ohne Zusatzaufwand verwirklicht.
Durch die das Steuerventil betätigende Relativverschiebung
eines Bauteils der mechanischen Lenkung läßt sich auch ein
Schalter zum Ein- bzw. Ausschalten der Pumpe, d. h. Ihres
Antriebsmotors, betätigen, so daß die Pumpe nur bei Bedarf,
d. h. insbesondere beim Parkieren, eingeschaltet ist. Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der hydraulisch wirksame Durchmesser des zweiten
Arbeitszylinders geringer ist als der Durchmesser des
ersten Arbeitszylinders, da sich so ein in Relation zur
Vorderachse geringerer Lenkwinkel an den Hinterrädern be
sonders günstig realisieren läßt.
Der maximale Lenkwinkel der Hinterräder läßt sich auf be
sonders einfache Weise durch integrierte Anschläge im
zweiten Arbeitszylinder begrenzen.
Weitere vorteilhafte Merkmale sowie die Funktion der Erfin
dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand
der Zeichnung.
Hierzu zeigt:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der Vierradlenkung
und
Fig. 2 eine Darstellung der hydraulischen
Steuerung der Hilfskraftlenkung.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Hilfskraftlenkung
besteht aus einer lenkbaren Vorderachse 1 und einer lenk
baren Hinterachse 2. Die Vorderachse 1 besteht aus den
beiden Vorderrädern, welche über Lenkhebel 5 mit der Spur
stange 6 verbunden sind, die über ein mechanisches Ge
triebe durch die mit dem Lenkrad 3 verbundene Lenkspindel 4
betätigbar ist. Innerhalb des Getriebegehäuses ist der
erste Arbeitszylinder 7 integriert, in welchem der mit den
Spurstangen 6 verbundene Arbeitskolben 8 vorgesehen ist.
Die letztgenannte Anordnung ist in Fig. 1 vergrößert darge
stellt. Die Räder der Hinterachse 2 sind über Lenkhebel 9
mit der Spurstange 10 gelenkig verbunden, die gleichzeitig
als Kolbenstange des zweiten Arbeitszylinders 12 dient und
mit dem Arbeitskolben 11 verbunden ist.
Die Arbeitskammern der Arbeitszylinder 7, 12 sind über das
Steuerventil 13 mit einer nicht dargestellten Hydraulik
pumpe verbindbar. Das Steuerventil 13 ist als Längs
schieberventil ausgebildet und in einer Bohrung des Ge
triebegehäuses 14 des mechanischen Lenkgetriebes ange
ordnet. In diese Gehäusebohrung münden die Anschluß
bohrungen 15-19.
Die Anschlußbohrung 15 ist mit dem Druckanschluß der Pumpe
verbunden. Die Anschlußbohrungen 16 und 17 sind jeweils mit
dem nicht dargestellten Behälter verbunden, während An
schlußbohrung 18 mit der ersten Arbeitskammer 20 und An
schlußbohrung 19 mit der zweiten Arbeitskammer 21 des
ersten Arbeitszylinders 7 verbunden ist.
Der Längsschieber 22 des Steuerventils 13 weist drei um
laufende Steuernuten auf, die jeweils von dichtenden Ab
schnitten begrenzt werden. In mittenzentrierter Position
des Steuerventils 13, d. h. in unbetätigter Ruhestellung,
überdecken die Steuernuten die Anschlußbohrungen 15, 16 und
17, während die beiden mittleren Dichtabschnitte die An
schlußbohrungen 18 und 19 verschließen.
Der Längsschieber 22 ist mittels des Reaktionsstabes mit
dem Fahrzeugaufbau verbunden. Das Getriebegehäuse 14 des
mechanischen Lenkgetriebes ist axial verschiebbar und
elastisch vorgespannt am Fahrzeugaufbau gelagert. Die
elastische Vorspannung wird durch das Federelement 14 be
wirkt, welche als gefesselte Feder ausgebildet ist, die den
Reaktionsstab 23 umgibt. Durch die Ausführung als ge
fesselte Feder ist die Vorgabe einer Mindestkraftschwelle
möglich, die aufgebracht werden muß um eine Verschiebung zu
bewirken.
Die Verschiebekraft ist eine Reaktionskraft aus der in der
Spurstange 6 wirkenden Kraft, die durch den Fahrer über das
Lenkrad 3 aufgebracht wird.
Betätigt der Fahrer das Lenkrad 3 im Sinne einer Links
lenkung, d. h. die Spurstange 6 wird gemäß den Figuren nach
rechts bewegt, so bewirkt die Reaktionskraft, die zwischen
dem Getriebegehäuse 14 und dem Fahrzeugaufbau entsteht,
eine Verschiebung des Lenkgetriebegehäuses nach links, so
bald die Reaktionskraft die Kraft des Federelementes 24
übersteigt. Dadurch wird die Anschlußbohrung 19 mit ihr die
zweite Arbeitskammer 21 mit der Anschlußbohrung 15 und
damit mit der Pumpe verbunden, während die Anschlußbohrung
18 mit zugehöriger Arbeitskammer 20 an den Behälter ange
schlossen wird. Hierdurch wird eine Unterstützung der vom
Fahrer eingeleiteten Lenkbewegung erreicht.
Eine hydraulische Lenkunterstützung ist in der Regel nur
während eines Parkvorganges von Nöten; daher ist das Feder
element 24 so ausgelegt, daß eine Verschiebung des Ge
triebegehäuses 14 und damit eine Betätigung des Steuer
ventils 13 nur bei relativ hohen Lenkkräften erfolgt. Die
Arbeitskammern des zweiten Arbeitszylinders 12 sind jeweils
mit einer Arbeitskammer 20 bzw. 21 des ersten Arbeitszylin
ders verbunden. Diese hydraulische Verbindung sowie die der
Fig. 1 zu entnehmende Achsgeometrie bewirken im Falle der
oben beschriebenen Linkslenkung unter Parkierbedingungen,
d. h. sehr niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Lenk
bewegung der Hinterräder im entgegengesetzten Drehsinn,
d. h. eine Rechtslenkung. Durch dieses gegensinnige Lenken
erhöht sich die Wendigkeit des Fahrzeuges.
Zur Stabilisierung der Hinterachse ist der Arbeitskolben 11
im Arbeitszylinder 12 in beide Bewegungsrichtungen vorge
spannt. Hierbei können auch gefesselte Federelemente
zum Einsatz kommen, um auch das Lenken der Hinterräder erst
ab einer bestimmter Mindestbetätigungskraft zu gestatten.
Damit der Lenkwinkel der Hinterräder ein bestimmtes Maß
nicht überschreitet, ist der Weg des Kolbens innerhalb des
Arbeitszylinders 12 begrenzt.
Lenkt der Fahrer das Fahrzeug oberhalb einer bestimmten
Geschwindigkeit, d. h. mit geringer Lenkkraft, nach links,
so findet die oben beschriebene Verschiebung des Getriebe
gehäuses 14 nicht statt, d.h. das Steuerventil 13 bleibt in
seiner Ruhestellung. Die Spurstange 6 wird nun allein durch
die vom Fahrer aufgebrachte Kraft nach rechts verschoben,
wodurch der Arbeitskolben 8 die Arbeitskammer 20 ver
kleinert. Der hierdurch aufgebaute Druck führt zu einer Ver
schiebung des Arbeitskolbens 11 in die Gegenrichtung, d. h.
nach links. Hierdurch lenken die Vorder- und Hinterräder
gleichsinnig, was zur Erhöhung der Fahrzeugstabilität und
zur Verbesserung des Fahrzeughandlings führt. Wird nach
Anlegen des Arbeitskolbens 11 an den linken Anschlag die
Spurstange 6 und damit der Arbeitskolben 8 weiter nach
rechts verschoben, so kann ggf. Druckmittel von der
Arbeitskammer 21 über das Rückschlagventil 25 aus dem Be
hälter 26 nachgesaugt werden.
Zur Vermeidung eines Systemüberdruckes ist an die Verbin
dung zwischen den Arbeitskammern des ersten Arbeitszylin
ders 7 und des zweiten Arbeitszylinder 12 jeweils ein nicht
dargestelltes Überdruckventil angeschlossen.
Bezugszeichenliste
1 Vorderachse
2 Hinterachse
3 Lenkrad
4 Lenkspindel
5 Lenkhebel
6 Spurstange
7 erster Arbeitszylinder
8 Arbeitskolben
9 Lenkhebel
10 Spurstange
11 Arbeitskolben
12 zweiter Arbeitszylinder
13 Steuerventil
14 Getriebegehäuse
15 Anschlußbohrung
16 Anschlußbohrung
17 Anschlußbohrung
18 Anschlußbohrung
19 Anschlußbohrung
20 erste Arbeitskammer
21 zweite Arbeitskammer
22 Längsschieber
23 Reaktionsstab
24 Federelement
25 Rückschlagventil
26 Behälter
2 Hinterachse
3 Lenkrad
4 Lenkspindel
5 Lenkhebel
6 Spurstange
7 erster Arbeitszylinder
8 Arbeitskolben
9 Lenkhebel
10 Spurstange
11 Arbeitskolben
12 zweiter Arbeitszylinder
13 Steuerventil
14 Getriebegehäuse
15 Anschlußbohrung
16 Anschlußbohrung
17 Anschlußbohrung
18 Anschlußbohrung
19 Anschlußbohrung
20 erste Arbeitskammer
21 zweite Arbeitskammer
22 Längsschieber
23 Reaktionsstab
24 Federelement
25 Rückschlagventil
26 Behälter
Claims (5)
1. Hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge mit
lenkbaren Vorder- und Hinterrädern, wobei die Hinter
räder in Abhängigkeit von der Steuerung der Vorder
räder gelenkt werden, mit einer den Vorderrädern zuge
ordneten mechanischen Lenkung, an die ein erster
Arbeitszylinder gekoppelt ist, mit einer Pumpe, einem
Steuerventil zwischen Pumpe und erstem Arbeitszylinder
und mit einem an die Hinterräder gekoppelten zweiten
Arbeitszylinder, dessen Arbeitskammern jeweils mit
einer Arbeitskammer des ersten Arbeitszylinders ver
bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigung des Steuerventils (13) von der durch
die Lenkkräfte bewirkten Relativverschiebung eines
elastisch vorgespannt gelagerten Bauteils der
mechanischen Lenkung gegenüber dem Fahrzeugkörper ab
hängt, wobei das Steuerventil (13) in Mittelstellung
geschlossen ist.
2. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Vor
spannung durch ein gefesseltes Federelement (24) er
zeugt wird.
3. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß durch die Relativverschiebung ein Schalter
zum Ein- bzw. Ausschalten der Pumpe betätigt wird.
4. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der hydraulisch wirksame Durchmesser des
zweiten Arbeitszylinders größer ist als der Durch
messer des ersten Arbeitszylinders.
5. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Arbeitsbereich des zweiten Arbeits
zylinders durch integrierte Anschläge begrenzt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002585 DE4002585A1 (de) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge |
CS903167A CS316790A2 (en) | 1989-08-28 | 1990-06-26 | Hydraulic power steering for motor vehicles |
PL28630590A PL286305A1 (en) | 1989-08-28 | 1990-08-01 | Hydraulic boostering system for motor vehicle steering gears |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904002585 DE4002585A1 (de) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002585A1 true DE4002585A1 (de) | 1991-08-01 |
Family
ID=6399012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904002585 Withdrawn DE4002585A1 (de) | 1989-08-28 | 1990-01-30 | Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4002585A1 (de) |
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