DE4113617C2 - - Google Patents

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DE4113617C2
DE4113617C2 DE4113617A DE4113617A DE4113617C2 DE 4113617 C2 DE4113617 C2 DE 4113617C2 DE 4113617 A DE4113617 A DE 4113617A DE 4113617 A DE4113617 A DE 4113617A DE 4113617 C2 DE4113617 C2 DE 4113617C2
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Isamu Chikuma
Hiroshi Maebashi Gumma Jp Eda
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hilfskraftlenkanlagen für Fahrzeuge und insbesondere Hilfskraftsteuervorrichtungen für derartige Hilfskraftlenkanlagen, bei denen das Lenkmoment einer Eingangswelle, die den Lenkvorgang ausführt, berechnet wird, indem der Faktor einer physikalischen Größe, welcher in Abhän­ gigkeit von der Fahrzeugfahrbedingung- und lenkbedingung vari­ iert wird, erfaßt wird, und wobei das Lenkmoment mit der Än­ derung dieses Größenfaktors variabel gestaltet wird. Die Erfindung geht aus von einer Anlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Hilfskraftlenkanlagen oder Servolenkanlagen mit entsprechenden Lenkkraftsteuervorrichtungen sind beispielsweise in der US 38 77 540 offenbart.
In den dort offenbarten Lenkkraftsteuervorrichtungen sind als Lenkgegen- oder Lenkreaktionskrafterzeugungsmechanismus Kolben oder Stempel vorgesehen, die gegen ein Paar Vorsprünge stoßen, die symmetrisch auf einer Eingangswelle jeweils auf beiden Seiten der Drehrichtung der Eingangswelle ausgebildet sind, um so ein Kräftepaar in Vorwärtsdrehrichtung und Rückwärtsdrehrich­ tung der Eingangswelle durch die Kolben zu erzeugen. So wird bei Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit eine Lenkgegen­ kraft oder Lenkreaktionskraft auf einen Eingang gegeben und es wird eine geeignete Lenkkraft ansprechend auf die Fahrbedingung des Fahrzeugs erzielt.
Ferner ist beispielsweise eine Steuervorrichtung, die auf eine solche Lenkkraftsteuereinrichtung einer Servolenkanordnung an­ wendbar ist, in der US 47 30 687 offenbart, die zuvor von der Anmelderin vorgeschlagen wurde.
In dieser Vorrichtung ist eine variable Öffnung in der Zufüh­ rungspassage angeordnet, durch die eine vorbestimmte Strömungs­ rate eines Arbeitsfluids aus einer hydraulischen Pumpe zugeführt wird. Die Stellung der variablen Öffnung wird durch ein Steuer­ signal von einer Steuereinheit gesteuert, das die Lenkkraft auf der Grundlage eines Detektorsignals einer Detektoreinrichtung zum Erfassen des Faktors einer physikalischen Größe einstellt, die in Abhängigkeit von den Fahr- und Lenkbedingungen eines Fahrzeugs variiert wird. Auf diese Weise wird die Zuführungs­ passage durch die variable Öffnung entsprechend dem Steuersignal in zwei Passagen aufgesplittet. Das Arbeitsfluid einer der bei­ den aufgesplitteten Passagen wird über ein Passagenumschaltungs­ ventil zu einem Hilfslenkkrafterzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft geführt und das Arbeitsfluid der anderen Passage wird durch das Passagenumschaltventil zu einem Lenk­ gegenkraftmechanismus zur Erzeugung einer Lenkgegenkraft geführt. Auf diese Weise ist eine Lenkkraftsteuervorrichtung für eine Lenkhilfskraftanlage vorgesehen, in welcher Vorrichtung eine große Änderung in der Eingangs/Ausgangscharakteristik erzielt wird und die Empfindlichkeit für das Lenkgefühl deutlich ist. Der Energieverbrauch ist relativ gering.
Jedoch sind in dieser bekannten Lenkkraftsteuervorrichtung im Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus Löcher oder Ausnehmungen vorgesehen, in denen gleitfähig die Kolben oder Pumpstempel auf­ genommen sind, die das Kräftepaar in umgekehrter Richtung bezüg­ lich der Eingangswelle aufbringen und diese Löcher sind als mit Boden versehene Ausnehmungen ausgebildet, die darüber hinaus als Stoppteile zum Begrenzen der Vorwärtsstellung der Kolben dienen. Infolgedessen ist es schwierig, die innere Fläche der mit Boden versehenen Löcher zu schleifen und zu bearbeiten, und es ist insbesondere schwierig, den tiefgelegenen äußersten Abschnitt, über den die Kolben gleiten, zu schleifen. Infolgedessen besteht ein Problem darin, das eine glatte Bewegungsfunktion der Kolben nicht sichergestellt ist.
Um dieses Problem zu lösen, kann man in Betracht ziehen, die Kolbenaufnahmelöcher in Form von Durchgangslöchern oder Durchboh­ rungen auszubilden und an den Enden der Kolben Flansche auszu­ bilden, die als Stopper oder Stoppteile wirken. Jedoch wird in diesem Fall ein anderes Problem dadurch eingeführt, daß die Flansche an der äußeren Umfangsfläche der Kolben auszubilden sind, so daß die äußere Umfangsfläche des Flansches nicht exakt geschliffen werden kann.
Darüber hinaus ist es in den bekannten Steuereinrichtungen, die auf Lenkkraftsteuervorrichtungen anwendbar sind, da die variable Öffnung so strukturiert ist, daß eine Spule zum Steuern der Strömungsrate der aufgesplitteten Passagen durch ein Proportio­ nalsolenoid, das proportional zu einem Steuersignal von einer Steuereinheit betätigt wird, direkt bezüglich ihrer Gleitstel­ lung gesteuert wird, unmöglich, die Antriebskraft für die Gleit­ stellungssteuerung der Spule zu erhöhen. Infolgedessen besteht ein Problem darin, daß eine exakte Positionssteuerung schwierig ist, wenn der Gleitwiderstand der Spule infolge des Anhaftens von Staub oder Schmutz usw. auf der Gleitfläche der Spule sich vergrößert.
Die Erfindung stellt sich vor dem Hintergrund der oben geschil­ derten Probleme die Aufgabe, eine Lenkkraftsteuervorrichtung für die Hilfskraftssteueranlage anzugeben, welche Vorrichtung diese Nachteile überwindet, d. h. gestattet, daß die Kolben und die Ausnehmungen oder Löcher zur Aufnahme dieser Kolben exakt bearbeitbar und schleifbar sind und daß eine Spule mit großer Antriebskraft angetrieben werden kann und die Gleitstellung der Spule exakt steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Danach umfaßt eine Steuervorrichtung zum Steuern der erfindungsgemäßen Mechanismen ein Fluidsteuerventil zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird. Eine Steuereinheit steuert das Fluidsteuerventil entsprechend dem Detektorsignal einer Detektoreinrichtung, die den physikalischen Größenfaktor erfaßt, der in Abhängigkeit der Fahrbedingung und Lenkbedingung eines Fahrzeugs variiert wird. Das Fluidsteuerventil umfaßt eine in einem Gehäuse gleitend angeordnete Spule, sowie eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer, die jeweils auf beiden Seiten eines an der Spule ausgebildeten Trennteils vorgesehen sind. Der ersten Druckkammer wird Fluid zugeführt, das dem Lenkkraftsteuerventil zugeführt wird. Der zweiten Druckkammer wird Einspeisungsfluid zugeführt. Eine Fluidpassage, die in Kommunikation mit der zweiten Druckkammer steht, ist in der Spule ausgebildet, um das Einspeisungsfluid dem Lenkkraftsteuerventil zuzuführen. Eine variable Öffnung oder Verschlußstelle wird von der Fluidpassage und einer Steuerstange gebildet, deren Stellung entsprechend dem Steuersignal gesteuert wird.
In der Lenkkraftsteuervorrichtung der oben beschriebenen Hilfskraftlenkanlage sind im Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer der Lenkung entgegenwirkenden Kraft auf die Eingangswelle die Durchgangslöcher zwischen dem Paar von Gegen­ kraftkammern ausgebildet, die in einer Welle, der Eingangswelle oder Ausgangswelle, vorgesehen sind. Der Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Steuerarms, der auf der anderen Welle, der Ein­ gangswelle oder Ausgangswelle, ausgebildet ist, ist zwischen den beiden Kammern vorgesehen, und die Kolben sind in den Durch­ gangslöchern gleitfähig angeordnet. Infolgedessen können die inneren Flächen der Durchgangslöcher und die äußeren Flächen der Kolben leicht bearbeitet und geschliffen werden und die Kolben können eine weiche und glatte Bewegungsfunktion ausführen. In der Steuervorrichtung umfaßt ferner das Fluidsteuerventil zum Steuern der Menge an Arbeitsfluid, die dem Lenkhilfskrafterzeu­ gungsmechanismus und dem Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zu­ geführt wird, eine erste und eine zweite Druckkammer, eine Spule und eine variable Öffnung. Die erste Druckkammer ist auf einer Seite der Spule ausgebildet und ihr wird das Arbeitsfluid zuge­ führt, welches dem Lenkkraftsteuerventil zugeführt wird. Die zweite Druckkammer ist von der ersten Druckkammer über ein Trennteil getrennt. Der Druck der ersten Kammer und der Druck der zweiten Kammer werden durch die variable Öffnung geändert, welche die Fluidpassage umfaßt, die in der Spule ausgebildet ist, sowie die Steuerstange, deren Position durch das Steuersig­ nal von der Steuereinheit gesteuert wird. Infolge der Änderung des Druckes in der ersten und zweiten Druckkammer wird die Spule durch die dieser Druckdifferenz entsprechenden Vorschubkraft einer Gleitbewegung unterworfen. Sind Staub oder Schmutz oder andere Teile auf der Gleitfläche der Spule angelagert und erhöht sich der Gleitwiderstand der Spule und wenn die Bewegung nicht der Stellung der Steuerstange folgt, so wird entsprechend durch die Öffnung im Vergleich zur Normalbedingung der Druck zur zwei­ ten Druckkammer abhängig von der Bewegungsrichtung der Steuer­ stange vergrößert. Als Folge hiervon wird der Druckunterschied der ersten und zweiten Druckkammer erhöht. Infolgedessen wird eine höhere Antriebskraft als im Fall der Normalbedingung auf die Spule ausgeübt und diese dazu veranlaßt, der Bewegung der Steuerstange exakt zu folgen.
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer Gegen­ kraft auf die Eingangswelle ist in einem zylindrischen Raum eines Gehäuses zwischen dem unteren Endabschnitt der Eingangswelle und dem unteren Endabschnitt der Ausgangswelle oder Ritzelwelle vor­ gesehen. Er umfaßt einen Eingangswellenaufnahmeabschnitt zur Auf­ nahme des unteren Endes der Eingangswelle zusammen mit den sich von diesem symmetrisch erstreckenden beiden Steuerarmen. Ein Paar Gegenkraftkammern sind auf beiden Seiten des Aufnahmeabschnitts parallel bezüglich der beiden Steuerarme vorgesehen. Zwei Paare von Durchgangslöchern sind jeweils zwischen einer der Gegendruck­ kammern und dem Eingangswellenaufnahmeabschnitt vorgesehen. Zwei Paare von Kolben sind jeweils in den Durchgangslöchern angeord­ net, so daß jeder Kolben in seiner Axialrichtung zum Steuerarm der Eingangswelle hin und von diesem weg gleitbar ist. Die Bewe­ gung jedes Kolbens wird durch einen Stift begrenzt, der in eine weitere Durchbohrung eingefügt ist, die im Kolben ausgebildet ist und sich in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kolbens er­ streckt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Funktionscharakteristik, die die Beziehung zwischen der Verschiebung der Steuerstange und eines Erregerstroms für ein Solenoid eines Ventils mit variabler Öffnung darstellt,
Fig. 5 die Funktionscharakteristik der Beziehung zwischen dem Erregerstrom und der erfaßten Fahrzeuggeschwin­ digkeit und
Fig. 6 eine Funktionscharakteristik, die die Beziehung zwischen dem Lenkreaktionskraft-Druck und dem Lenkausgangsdruck als Parameter der erfaßten Ge­ schwindigkeit zeigt.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Gehäuse 1 mit einem eine obere Hälfte 1a bildenden Körper und einem die untere Hälfte 1b bildenden Körper, die über Durchsteck­ schrauben oder Schraubbolzen miteinander verbunden sind. Ferner sind zentrale Öffnungen 1c und 1d jeweils koaxial im oberen Hälftenkörper 1a und unteren Hälftenkörper 1b ausgebildet. Ein Rotations- oder Drehschieberlenkkraft- Steuerventil 2 ist drehbar an der Oberseite der mittleren Öffnung 1c des oberen Hälftenkörpers 1a angeordnet. Eine hohle Eingangswelle 3 ist drehbar innerhalb des Lenkkraft­ steuer-Drehschiebers 2 gehaltert. Eine Ritzelwelle 4 wird als Ausgangswelle integral mit dem Lenkkraftsteuer-Dreh­ schieber 2 gedreht und ist drehbar in der Mittenöffnung 1d des unteren Hälftenkörpers 1b gehaltert. Die Eingangswelle 3 und die Ritzelwelle 4 sind relativ zueinander drehbar über einen Dreh- oder Torsionsstab 5 verbunden, wobei die Ritzelwelle 4 gleichzeitig in Eingriff mit einer Zahnstangen­ welle 6 ist, die als Lenkmechanismus wirkt. Ein Lenkhilfs­ kraft-Erzeugungsmechanismus zum Aufbringen der Lenkhilfskraft für die Zahnstangenwelle 6 besteht aus einem Kraftgebungs- oder Energiequellenzylinder 7 mit zwei durch einen Kolben 7a definierten Druckkammern 7b und 7c. Der Lenkkraftsteuer-Drehschieber 2 selektiert entsprechend der relativen Rotationsverschiebung zwischen der Eingangswelle 3 und der Ritzelwelle 4 eine der Druckkammern 7b und 7c und führt der selektierten Druckkammer Hydrauliköl zu, um so entsprechend der Lenkrichtung eine geeignete Lenkhilfskraft zu erzeugen.
Darüber hinaus ist ein Lenkreaktionskraft- oder Lenkgegen­ krafterzeugungsmechanismus 8 vorgesehen, um eine Lenk­ gegenkraft oder Lenkreaktionskraft zu erzeugen, wobei der Mechanismus zwischen einem unteren Endabschnitt der Eingangswelle 3 und einem oberen Endabschnitt der Ritzelwelle 4 ausgebildet ist.
Der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus 8 in der in Fig. 2 gezeigten Art und Weise umfaßt ein Paar Gegenkraftkammern 9a und 9b mit bogenförmigem oder bügelförmigen Querschnitt, die im Umfangsbereich des oberen Endabschnitts der Ritzelwelle 4 ausgebildet sind, ferner eine ringförmige Nut 9c, die in einer innen liegenden Oberfläche des Gehäuses 1 ausgebildet ist, um die Gegenkraftkammern 9a und 9b miteinander zu verbinden, einen Abschnitt 10 zur Aufnahme der Eingangswelle, der eine kreisförmige Ausnehmung oder Vertiefung 10a aufweist, die zwischen den Gegendruckkammern 9a und 9b ausgebildet ist, und der darüber hinaus Ausnehmungen oder Nuten 10b und 10c umfaßt, die sich von den symmetrischen äußeren linken und rechten Umfangsabschnitten der kreisförmigen Ausnehmung 10a nach außen erstrecken, ferner Durchgangslöcher oder -bohrungen 11a und 11b, die zwischen den Gegenkraftkammern 9a und 9b und der Ausnehmung 10b ausgebildet sind, und durch Durch­ gangslöcher 11c und 11d, die zwischen den Gegenkraftkammern 9a und 9b und der Ausnehmung 10c ausgebildet sind. Kolben oder Pumpenstempel 12a-12d sind jeweils in den Durch­ gangslöchern 11a-11d gleitend angeordnet. Ferner sind Steuerarme 13a und 13b am unteren Ende der Eingangswelle 3 ausgebildet und sind jeweils in die Ausnehmungen 10b bzw. 10c des Abschnitts 10 zur Aufnahme der Eingangswelle eingeführt. Jeder der Kolben 12a und 12d weist einen Angriffs- oder Einrückabschnitt 14 auf einer Endfläche auf, der jeweils dem Steuerarm 13a oder 13b der Eingangswelle gegenüberliegt. Ferner ist jeder Kolben an seinem axialen Mittenabschnitt mit einem weiteren Durchgangsloch 15 versehen, das senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Ein Bewegungsbegrenzungsstift 16 weist einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des Durchgangsloches 15 auf und ist in jedem der Durchgangslöcher 11a-11d zur Aufnahme der Kolben 12a-12d ausgebildet. Ferner ist der Stift 16 in jedes Durchgangsloch 15 eingeführt. Infolgedessen wird das Ausmaß der Bewegung jedes der Kolben 12a-12d in axialer Richtung durch diesen Stift 16 begrenzt und eingeschränkt. Diese ist so ausgelegt, daß in einem Zustand, in dem in jedem der Kolben 12a-12d der Bewegungsbegrenzungsstift 16 an eine Seite des Durchgangs­ loches 15 entgegengesetzt zur Seite, die dem Steuerarm 13a oder 13b zugewandt ist, angreift, der Angriffvorsprung 14 jedes der Kolben 12a-12d an die Seitenfläche des entsprechenden Steuerarms 13a oder 13b angreift. In einem Zustand hingegen, wenn der Bewegungsbegrenzungsstift 16 an die Seite des Durchgangsloches 15 angreift, die nahe dem Steuerarm 13a oder 13b liegt, ist innerhalb jedes der Kolben 12a-12d die hintere Endseite oder Abschlußseite jedes Kolbens 12a-12d nicht in Kontakt mit der jeweiligen Seitenwand der Ritzelwelle 4, die die Gegenkraftkammer 9a oder 9b definiert, so daß auf diese Weise verhindert wird, daß die Seitenwand, die die Gegenkraftkammer 9a oder 9b definiert, durch das hintere Ende jedes der Kolben 12a-12d zerkratzt wird.
Ein Ventil 20 variabler Öffnung z. B. in Form eines Fluid­ steuerventils ist am äußeren Umfangsabschnitt des Gehäuses 1 so angeordnet, daß das Ventil 20 sich in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Gehäuses 1 erstreckt. Das Ventil 20 variabler Öffnung umfaßt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, ein Spulenaufnahmeloch 21 mit kreisrundem Querschnitt, das in einer Richtung ausgebohrt ist, die die axiale Richtung des Gehäuses 1 schneidet. Ferner umfaßt das Ventil eine zylindrische Manschette 25, die im mittleren Abschnitt des Spulenaufnahmelochs 21 fixiert ist, wobei eine Spule 23 in dieser Manschette 22 gleitfähig angeordnet ist. Ferner umfaßt das Ventil ein Solenoid 24 zum Steuern der Gleitposition der Spule 23.
Das Gehäuse umfaßt ferner einen Rückführungsdurchlaß 25a, der sich vom äußeren Rand des Umfangs des Gehäuses 1 bis zum Boden des Spulenaufnahmelochs 21 erstreckt. Ferner ist ein Einführungsdurchlaß 25b vorgesehen, der bis zur Seite vom Boden der Manschette 22 reicht. Ein Rücklauf­ durchlaß 25c und ein Gegenkraftausgabe-Durchlaß 25d reichen jeweils bis zum Rand des Umfangsabschnitts der Manschette 22. Ein Lenkausgabedurchlaß 25e reicht bis zur Solenoidseite der Manschette 22. Der Rückführungs- oder Feedbackdurchlaß 25a steht in Verbindung mit dem Lenkausgabedurchlaß 25e, und der Einführungsdurchlaß 25b ist mit einer Hydraulikpumpe 26 verbunden, die beispielsweise durch einen externen Motor angetrieben wird. Der Rücklaufdurchlaß 25c ist mit einem externen Tank 27 verbunden, der Gegenkraftausgabedurchlaß 25d ist mit den Gegenkraftkammern 9a und 9b des Lenkgegen­ krafterzeugungsmechanismus 8 verbunden, und der Lenkausgabedurchlaß 25e ist mit dem Lenkkraftsteuerventil 2 verbunden.
Auf der äußeren Umfangsfläche der Manschette 25 sind ringförmige Nuten 28a und 28b ausgebildet, die jeweils mit dem Rücklaufdurchlaß 25c bzw. dem Gegenkraftausgabedurchlaß 25d in Verbindung stehen. Ferner ist eine ringförmige Nut 28c vorgesehen, die in Verbindung mit der ringförmigen Nut 28a steht und auf der inneren Umfangsfläche ausgebildet ist. Ferner ist ein Durchgangsloch 28d zwischen der ringförmigen Nut 28b und der inneren Umfangsfläche ausgebildet, und es ist eine ringförmige Nut 28e in der inneren Umfangsfläche der Manschette 22 auf der rechten Seite in der Zeichnung des Durchgangslochs 28d ausgebildet. Die ringförmige Nut 28e öffnet sich an der rechten seitlichen Oberfläche durch ein Durchgangsloch 28f.
Die Spule 23 umfaßt einen Kolben- oder Stempelabschnitt 30a, der eine Teilungswand darstellt, die in Gleitkontakt mit dem Spulenaufnahmeloch 21 zwischen dem Rück­ führungsdurchlaß 25a und dem Einführungsdurchlaß 25b ist. Ferner umfaßt die Spule einen Zwischendurchmesserabschnitt 30b mit einem geringeren Durchmesser als dem des Kolbenabschnitts 30a, wobei dieser Abschnitt 30b dem Einführungsdurchlaß 25b gegenüber steht. Ein Abschnitt 30c mit geringem Durchmesser weist wiederum einen geringen Durchmesser als der Zwischendurchmesser­ abschnitt 30b auf, wobei seine äußere Umfangsfläche in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche der Manschette 22 ist. Die Spule 23 weist eine mittlere Ausnehmung 30d auf, die sich von der Oberfläche des rechten Endes erstreckt, sowie ein Durchgangsloch 30e, das im Zwischendurchmesser­ abschnitt 30b ausgebildet ist, wobei dieses Loch in Verbindung mit dem Boden oder linken Ende der mittleren Ausnehmung 30d ist. Der Abschnitt 30c mit kleinem Durchmesser ist mit einer ringförmigen Nut 30f auf seinem äußeren Umfang versehen sowie mit abgeschrägten Abschnitten 30g und 30h, die am linken und rechten Ende der ringförmigen Nut 30f ausgebildet sind. Die mittlere Ausnehmung 30d weist am rechten Ende einen Abschnitt 30i großen Durchmessers auf, wobei dieser Abschnitt 30i einen geringfügig größeren Durchmesser als den einer Steuerstange 24a des Solenoids 24 aufweist. Die Spule wird durch eine Schraubfeder 30k nach rechts gedrückt, die zwischen dem Bodenabschnitt des Spulenaufnahmelochs 21 und einem ausgenommenen Abschnitt 30j eingefügt ist, der in einem Ende des Kolbenabschnitts 30a ausgebildet ist. Die Gleitbewegung der Spule 23 nach rechts wird durch eine Stopper 30l begrenzt, der auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischen­ durchmesserabschnitts 30b vorgesehen ist, wobei dieser Stopper 30l gegen den linken Rand der Manschette 23 drückt. In dieser Stellung wird die ringförmige Nut 28e der Manschette 22 über den abgeschrägten Abschnitt 30h der Spule 23 in Verbindung mit dem Durchgangsloch 28d und der ringförmigen Nut 23f gebracht. Wird die Spule 23 nach links bewegt, so wird die Verbindung zwischen der ringförmigen Nut 28e der Manschette 22 und der ringförmigen Nut 30f der Spule 23 unterbrochen, und stattdessen wird das Durchgangsloch 28d der Manschette 22 über die ringförmige Nut 30f der Spule 23 und den abgeschrägten Abschnitt 30g in Kommunikation mit der ringförmigen Nut 28c gebracht.
Das Solenoid 24 umfaßt die Steuerstange 24a, deren Bewegung oder Vorrücken proportional zu einem Erregerstrom ist, der dem Solenoid zugeführt wird. Dabei wird die Steuerstange 24a durch eine Rückholfeder (nicht dargestellt) nach rechts gedrückt, die innerhalb der Steuerstange 24a vorgesehen ist. Die Beziehung zwischen einer Verschiebung x (dem Betrag des Vorrückens) der Steuerstange 24a und dem Erregerstrom i ist in Fig. 4 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird die Verschiebung x solange auf Null gehalten, bis der Erregerstrom i einen vorbestimmten Wert io erreicht, bei dem der Erregerstrom eine Schubkraft erzeugt, die die Druckkraft der Rückholfeder aufbringt. Nach Überschreiten des vorbestimmten Wertes io wird die Verschiebung x proportional zum Anwachsen des Erregerstroms i erhöht.
Dem Solenoid 24 wird der Erregerstrom i von einer Steuereinheit 41 zugeführt, der wiederum ein Fahrzeug­ geschwindigkeits-Detektorwert V vom Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor 40 zugeführt wird. Die Steuereinheit 41 führt dem Solenoid in einer Periode vom Zeitpunkt an, bei dem der Geschwindigkeitsdetektorwert V null ist, bis zu einem Zeitpunkt, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V eine relativ geringe Geschwindigkeit VI erreicht, das heißt während eines Lenkvorgangs, bei dem das Fahrzeug gestoppt wird, einen relativ großen Erregerstrom imax zu. Übersteigt die Fahrzeuggeschwindigkeit diese sehr niedrige Geschwindig­ keit VI, so nimmt der Erregerstrom i invers proportional zu dem Anwachsen des Geschwindigkeitsdetektorwerts V ab, wobei dieser abnehmende Strom dem Solenoid 24 zugeführt wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise des obigen Ausführungs­ beispiels erläutert. Es wird zunächst angenommen, das Fahrzeug parke und ein entsprechender Hilfsschalter ist ausgeschaltet. In diesem Zustand ist die Steuereinheit 41 außer Betrieb, und der zuzuführende Erregerstrom i ist null. Infolgedessen wird die Steuerstange 24a des Solenoids 24 in dem Ventil 20 variabler Öffnung sich in der zurückgezogenen Stellung befinden, wobei sie durch die Rückholfeder in der in Fig. 3 gezeigten Weise nach rechts gedrückt ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Zündschalter abgeschaltet ist, ist der Motor ausgeschaltet, und die Hydraulikpumpe 26 ist damit ebenfalls angehalten. Infolgedessen ist die Hydraulikölmenge, die dem Einführungsdurchlaß 25b des Ventils 20 variabler Öffnung zugeführt wird, null. Infolge­ dessen ist der Druck in einer zweiten Druckkammer 30m, die zwischen dem linken Ende der Manschette 22 und dem Kolben­ abschnitt 30a der Spule 23 ausgebildet ist, null. Da darüber hinaus eine Druckkammer 30n auf der rechten Seite der Manschette 22 und eine erste Druckkammer 30o auf der linken Seite der Spule 23 miteinander in Verbindung stehen, sind die Drücke sowohl der Druckkammer 30n als auch der Druck­ kammer 30o ebenfalls null. Infolgedessen befindet sich die Spule 23 in einer Stellung, bei der der Stopper 30l durch die Schraubenfeder 30k gegen das linke Ende der Manschette 22 schlägt. Die Druckkammer 30n und der Gegenkraftausgabe­ durchlaß 25d stehen über das Durchgangsloch 28f und die ringförmige Nut 28e der Manschette 22, den abgeschrägten Abschnitt 30h und die ringförmige Nut 30f der Spule 23 sowie eine Ölpassage 28d und eine ringförmige Nut 28b der Manschette 22 miteinander in Kommunikation.
Wird in diesem Zustand der Hilfsschalter eingeschaltet, so wird dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und der Steuer­ einheit 41 elektrische Leistung zugeführt, so daß diese in Betrieb versetzt werden. Da zu diesem Zeitpunkt das Fahrzeug angehalten ist, ist der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ausgegebene Geschwindigkeitsdetektorwert V null, und der Erregerstrom, der von der Steuereinheit 41 zugeführt wird, beträgt imax. Infolgedessen wird die Steuerstange 24a des Solenoids 24 gegen die Rückholfeder vorgerückt, und die Steuerstange 24a wird in den Abschnitt 30i großen Innen­ durchmessers der Spule 23 eingeführt. Infolgedessen wird die mittlere Ausnehmung 30d durch die Steuerstange 24a geschlossen oder blockiert.
Wird der Zündschalter zum Starten des Motors umgedreht, wird die Hydraulikpumpe 26 angetrieben, und Hydrauliköl wird dem Einführungsdurchlaß 25b des Ventils 20 variabler Öffnung zugeführt. Da in diesem Augenblick die mittlere Ausnehmung 30d der Spule 23 durch die Steuerstange 24a blockiert ist, wird der Druck der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und wenn die Vorschubkraft durch diesen Druck die Kraftwirkung durch die Spulenfeder 30k übersteigt, wird die Spule 23 nach links bewegt. Infolgedessen wird die Verbindung zwischen der Druckkammer 30n und dem Gegenkraftausgabedurchlaß 25d unterbrochen, und stattdessen werden der Gegenkraftausgabe­ durchlaß 25d und der Rücklaufdurchlaß 25c miteinander in Kommunikation gebracht. Infolgedessen wird das Hydrauliköl in den Gegenkraftkammern 9a und 9b des Lenkgegenkraft­ erzeugungsmechanismus 8 zum Tank 27 zurückgeleitet, und die Lenkgegenkraft auf die Eingangswelle 3 wird null. Da andererseits sich die Spule 23 nach links bewegt, wird das äußere Ende der Steuerstange 24a aus dem Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der mittleren Ausnehmung 30d herausgezogen. Infolgedessen werden die mittlere Ausnehmung 30d und die Druckkammer 30n miteinander über eine variable Öffnung VO in Verbindung gebracht, die durch den Abschnitt 30i großen Innendurchmessers und die Steuerstange 24a gebildet wird, und der Druck der Druckkammer 30n wird erhöht. Entsprechend wird der Druck der ersten Druckkammer 30o erhöht.
Die Spule 23 befindet sich in einer Gleichgewichtsstellung, wenn die folgende Beziehung erfüllt ist.
P₂ × A = P₁ × A + Kx (1)
In dieser Gleichung bezeichnen A die Querschnittsfläche des Kolbenabschnitts 30a der Spule 23, P2 den Druck der zweiten Druckkammer 30m, P1 den Druck der ersten Druckkammer 30o, K die Federkonstante der Schraubenfeder 30k und x die Verschiebung. In diesem Zustand werden der Gegenkraftausgabedurchlaß 25d und der Rücklaufdurchlaß 25c miteinander in Verbindung gehalten, und die gesamte Menge des Hydrauliköls, die von der Hydraulikpumpe 26 zugeführt wird, wird dem Lenkkraftsteuerventil 2 zugeführt. Wird zu diesem Zeitpunkt das Lenkrad nicht gedreht, während das Fahrzeug angehalten ist, befindet sich das Lenkkraft­ steuerventil 2 in seiner Neutralstellung oder Nullstellung und es wird Hydrauliköl sowohl der Druckkammer 7b als auch 7c des Kraftgebungszylinders 7 zugeführt. Da infolgedessen die Drücke beider Druckkammern 7b und 7c gleich sind, wird die Kolbenstange 7a in ihrer Mittenstellung angehalten und das Lenkrad wird in Gradausfahrtstellung gehalten. Wird andererseits, während das Fahrzeug angehalten ist, das Lenkrad 1 im Uhrzeigersinn (oder Gegenuhrzeigersinn) eingeschlagen, wird Lenkkraft des Lenkrades 1 auf die Eingangswelle 3 übertragen, und es wird eine relative Rotationsverschiebung zwischen der Eingangswelle 3 und Ritzelwelle 4 verursacht. Infolgedessen wird der Druck der Druckkammer 7c (oder 7b) des Kraftgebungszylinders 7 im Vergleich zu dem der Druckkammer 7b (oder 7c) hoch, und die Kolbenstange 7a wird nach rechts (oder nach links) bewegt. Entsprechend wird die erforderliche Lenkhilfskraft erzeugt, und das Einschlagen des Lenkrades kann bei geringer Kraftanwendung erfolgen, während das Fahrzeug angehalten ist.
Startet das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand und nimmt der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 erfaßte Geschwindigkeitsdetektorwert V zu, so wird der Erregerstrom i, der von der Steuereinheit 41 zugeführt wird, abgesenkt und die Steuerstange 24a des Solenoids 24 im Ventil 20 variabler Öffnung wird zurückgezogen.
Infolgedessen wird die Öffnungsfläche der variablen Öffnung VO, die von dem äußersten Ende der Steuerstange 24a und dem Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der Spule 23 gebildet ist, weit und der Druck P2 in der zweiten Druckkammer 30m wird abgesenkt, was in einer Abnahme der Vorschubkraft zur Bewegung der Spule 23 nach links resultiert. Infolgedessen wird die Spule 23 nach rechts bewegt und die Öffnungsfläche der variablen Öffnung VO nimmt ab. Infolgedessen wird der Druck in der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und die Bewegung der Spule 23 wird in einem Zustand angehalten, der die Gleichung (1) erfüllt.
Wenn sich der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 40 erhöht, so wird auf diese Weise die Spule 23 nach rechts bewegt, und die Kommunikation zwischen dem Gegenkraftausgabedurchlaß 25d und dem Rücklauf­ durchlaß 25c wird unterbrochen. Stattdessen wird dann der Gegenkraftausgabedurchlaß 25d in Verbindung mit der Druckkammer 30n gebracht. Infolgedessen wird der Druck Pn einer dritten Druckkammer 30n mit Zunahme eines Öffnungs­ bereichs einer variablen Öffnung erhöht, die von der ringförmigen Nut 28e der Manschette 22 und dem abgeschrägten Abschnitt 30h der Spule 23 gebildet ist, und auf diese Weise wird der Druck Pn der dritten Druckkammer 30n entsprechend der Zunahme des Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwertes V erhöht. Aus diesem Grund wird ein Gegenkrafthydraulikdruck PR, der vom Gegenkraftausgabedurchlaß 25d an die Gegenkraft­ kammer 9a und 9b des Gegenkrafterzeugungsmechanismus 8 ausgegeben wird, erhöht. Da in diesem Zustand die Gegenkraftkammern 9a und 9b des Mechanismus 8 miteinander über die ringförmige Nut 9c in Verbindung stehen, werden die Drücke beider Kammern 9a und 9b in gleicher Weise erhöht. Wird in diesem Zustand das Lenkrad nicht eingeschlagen, da keine relative Rotationsverschiebung zwischen der Eingangs­ welle 3 und der Ritzelwelle 4 bewirkt werden, so werden die Kolben 12a-12d jeweils zu dem Steueram 30a und 30b der Eingangswelle 3 gedrückt, und die Angriffabschnitte 14 werden jeweils in Angriff mit den entsprechenden Steuerarmen 13a und 13b gebracht. Wird in diesem Zustand das Lenkrad im Uhrzeigersinn (oder Gegenuhrzeigersinn) eingeschlagen, so will die Eingangswelle 3 sich, wie in Fig. 2 dargestellt ist, im Uhrzeigersinn drehen. Da jedoch die Kolben 12a und 12d in Uhrzeigersinnrichtung jeweils an den Seitenflächen der Steuerarme 13a und 13b anliegen, so wird eine Vorschub­ kraft, aufgedrückt durch PR×AP in jedem der Kolben 12a und 12d erzeugt, wobei PR der Gegenkrafthydraulikdruck in den Gegendruckkammern 9a und 9b ist und AP die Querschnittsfläche der Kolben 12a und 12d angibt. Infolgedessen wirkt über die Kolben 12a und 12d ein Kräfte­ paar auf die Eingangswelle 3 in einer Richtung entgegengesetzt zur Lenkrichtung, so daß auf diese Weise eine Lenkgegen­ kraft zum Unterdrücken der Drehung der Eingangswelle 3 erzeugt werden kann.
Da die Lenkgegenkraft entsprechend der Zunahme des Lenk­ ausgangsdrucks PV erhöht wird, der dem Lenkkraftsteuerventil 2 zugeführt wird, liegt eine in Fig. 6 dargestellte Beziehung zwischen dem Lenkausgangsdruck PV zum Lenkkraft­ steuerventil 2 und dem Lenkgegenkraftdruck PR vor. Unter der Annahme, daß der Lenkausgangsdruck PV konstant ist, so wird hierbei der Lenkgegenkraftdruck PR mit ansteigendem Fahr­ zeuggeschwindigkeitsdetektorwert V erhöht und es wird der Lenkgegenkraftdruck PR mit ansteigendem Lenkausgangsdruck PV erhöht.
Fährt das Fahrzeug mit hohen Geschwindigkeiten, so wird, da der Lenkgegenkraftdruck PR ansprechend auf den Lenkausgangs­ druck PV zu diesem Zeitpunkt erhöht wird, die von den Kolben 12a und 12d (oder 12b und 12c) erzeugte Lenkgegenkraft des Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus ebenfalls erhöht.
Infolgedessen wird das Lenken oder Einschlagen des Lenkrades schwerer, und es kann ein optimales Lenkgefühl entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt werden. Gleichzeitig ist es möglich, Drift- oder Durchdrehzustände des Fahrzeugs, verursacht durch eine Kurvenfahrt, die ihre Grenze beim rapiden Einschlagen des Lenkrades, während das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, übersteigt, zu verhindern.
Entsprechend der obigen Beschreibung wird in diesem Ausführungsbeispiel der Betrag der Verschiebung x (Vorrücken oder Zurückziehen) der Steuerstange 24a des Solenoids 24 im Ventil 20 variabler Öffnung entsprechend dem Fahrzeugge­ schwindigkeitsdetektorwert V vom Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor 40 gesteuert, wobei entsprechend dieser Verschiebung x der Steuerstange 24a der Öffnungsbereich der variablen Öffnung VO, die von der Steuerstange 24a und dem Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der Spule 23 gebildet wird, variiert wird. Hieraus resultiert, daß eine Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 30o und der zweiten Druckkammer 30m, die mit dem dazwischenliegenden Kolbenabschnitt 30a der Spule 23 benachbart sind, hervorge­ rufen wird und die Spule 23 durch eine dieser Druckdifferenz entsprechende Schubkraft bewegt wird. Unter der Annahme, daß auf der Gleitfläche der Manschette 22 und der Spule 23 Staubteilchen haften und der Gleitwiderstand der Spule 23 auf diese Weise beispielsweise erhöht wird, wenn die Steuerstange 24a bei Zunahme des Fahrzeuggeschwindigkeits­ detektorwertes V zurückgezogen wird, so wird infolgedessen zunächst durch den Rückzug der Steuerstange 24a der Öffnungsbereich der variablen Öffnung VO, die von der Steuerstange 24a und dem Durchmesserabschnitt 30i der Spule 23 gebildet ist, vergrößert. Infolge dieser Vergrößerung wird der Druck der Druckkammer 30m abgesenkt, und anderer­ seits wird der Druck der Druckkammern 30n und 30o erhöht. Als Ergebnis hiervon wird die Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 30o und der zweiten Druckkammer 30m, die mit dem dazwischenliegenden Kolbenabschnitt 30a der Spule 23 zueinander benachbart sind, erhöht, und die Vorschubkraft infolge des Druckes P1 der ersten Druckkammer 30o wird erhöht. Infolgedessen kann die Spule 23 gegen den hohen Gleitwiderstand nach rechts bewegt werden.
Wird demgegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V kleiner und wird die Steuerstange 24a vorgerückt, so wird der Abschnitt 30i großen Durchmessers der Spule 23 durch das Vorrücken der Steuerstange 24a blockiert. Infolgedessen wird der Druck P2 der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und andererseits wird der Druck P1 der Druckkammer 30n sowie 30o erniedrigt. Die Vorschubkraft durch den Druck P2 der Druck­ kammer 30m nimmt zu, und die Spule kann gegen den hohen Gleitwiderstand nach links bewegt werden.
Darüber hinaus sind die Kolben 12a-12d, die den Lenkgegen­ krafterzeugungsmechanismus 8 bilden, jeweils in den Durch­ gangslöchern oder Durchgangsbohrungen 11a-11d angeordnet, die jeweils zwischen den Gegenkraftkammern 9a, b und dem ausgenommenen Abschnitt 10b zur Aufnahme des Steuerarms 13a, zwischen der Gegenkraftkammer 9a und dem ausgenommenen Abschnitt 10c zur Aufnahme des Steuerarms 13b und zwischen der Gegenkraftkammer 9b und dem ausgenommenen Abschnitt 10c ausgebildet sind. Durch diese Maßnahmen können die Durch­ bohrungen 11a-11d gerade geschliffen werden und gleichzeitig kann, da jeder der Kolben 12a-12d selbst säulenförmig ausgebildet ist, das Schleifen deren äußerer Umfangsflächen einfach und genau ausgeführt werden. Ferner ist ein weicher Betätigungsablauf der Kolben 12a-12d erzielbar.
Im Ausführungsbeispiel wurden die Kolben 12a-12d mit kreisrunden Durchgangslöchern 15 ausgebildet, jedoch kann die Form dieser Durchgangslöcher 15 auch anders sein, und es sind beispielsweise Durchgangslöcher mit rechteckiger Form, elliptischer Form, quadratischer Form u.s.w möglich.
Im Ausführungsbeipiel sind die Steuerarme 13a und 13b auf der Eingangswelle 3 ausgebildet, die Gegenkraftkammern 9a und 9b und die Kolben 12a-12d sind in der Ritzelwelle 4 ausgebildet, jedoch kann die Ausbildung dieser Teile auch umgekehrt werden, und es können die Gegenkraftkammern 9a und 9b und die Kolben 12a-12d auch in der Eingangswelle 3 ausgebildet werden, und die Kolben 12a-12d können auch in der Ritzelwelle 4 vorgesehen werden.
Ferner umfaßt das Ausführungsbeispiel eine Struktur, bei der die Steuerstange 24a des Solenoids 24 in den Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der Spule 23 eingeführt wird. Stattdessen kann die variable Öffnung VO so ausgebildet werden, daß ein ausgenommener Abschnitt in der Stirnfläche der Steuerstange 24a ausgebildet wird, und dabei ein Endabschnitt der Spule 23 in diesen ausgenommenen Abschnitt eingeführt wird.
Im Ausführungsbeispiel wird die Steuerstange 24a durch das Solenoid 24 vorgerückt und zurückgezogen. Jedoch kann die Steuerstange auch durch einen Vorschubspindelmechanismus mit einer Spindelwelle, die von einem Motor angetrieben wird, vorgerückt und zurückgezogen werden. Dabei ist eine Mutter auf die Schraubenspindel aufgeschraubt. Alternativ kann die Steuerstange 24 mit Hilfe eines Ritzels vorgerückt und zurückgezogen werden, welcher von einem Antriebsmotor angetrieben wird, wobei eine entsprechende Zahnstangenwelle mit dem Ritzel in Eingriff kommt. Darüber hinaus sind auch andere lineare Bewegungsmechanismen verwendbar.
Im Ausführungsbeispiel ist eine Rückholfeder im Solenoid 24 enthalten. Jedoch kann diese auch wegfallen.
Im Ausführungsbeispiel ist die Schraubenfeder 30k zum Drücken der Spule 23 nach rechts vorgesehen. Stattdessen kann eine Vorschubkraftdifferenz zwischen den Druckkammern 30m und 30o, die mit dem dazwischenliegenden Kolbenabschnitt 30a der Spule 23 einander benachbart sind, ausgenutzt werden, indem eine Querschnittsfläche Ao der Druckkammer 30o größer als die Querschnittsfläche Am der Druckkammer 30m gemacht wird.
Die Erfindung liefert ungeachtet dieser Modifikationen die folgenden Vorteile.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt umfaßt innerhalb der erfindungsgemäßen Lenkkraftsteuervorrichtung der Lenkgegen­ krafterzeugungsmechanismus Steuerarme, die auf der Eingangs­ welle oder der Ausgangswelle ausgebildet sind, ferner Auf­ nahmeabschnitte zur Aufnahme der Steuerarme, wobei diese Aufnahmeabschnitte zwischen einem Paar von Gegenkraftkammern ausgebildet sind, Kolben, die in Durchgangslöchern gleitbar angeordnet sind, welche zwischen den Gegenkraftkammern und den Aufnahmeabschnitten ausgebildet sind, sowie Bewegungs­ begrenzungsstifte, die in Durchgangslöcher eingeführt sind, die in den Kolben ausgebildet sind, so daß die Bewegung der Kolben durch diese Stifte begrenzt wird. Vermittels dieser Struktur kann die Innenfläche der Durchgangslöcher, welche die Kolben aufnehmen, gerade geschliffen werden, und das Schleifen kann genau und leicht ausgeführt werden. Ferner wird auf diese Weise die Bewegungsfunktion der Kolben oder Stempel weich und glatt.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt umfaßt das Fluidsteuerventil zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird, eine innerhalb des Gehäuses gleitend angeordnete Spule, eine erste Druckkammer, die auf der Seite eines Endes der Spule ausgebildet ist, eine zweite Druckkammer, die angrenzend an die erste Druckkammer ausgebildet ist, wobei eine Teilungs­ wand, die auf der Spule ausgebildet ist, dazwischenliegt, eine Fluidpassage, die in der Spule zur Kommunikation der zweiten Druckkammer mit einem Lenkkraftsteuerventil und mit der ersten Druckkammer ausgebildet ist, und eine variable Drossel, die durch die Fluidpassage und eine Steuerstange, deren Position entsprechend einem Steuersignal gesteuert wird, gebildet wird. Durch diese Struktur kann die Spule dazu veranlaßt werden, infolge einer Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer zu gleiten, wobei diese Druckdifferenz durch die variable Drosselstelle hervorgerufen wird, die durch die Fluidpassage und die Steuerstange ausgebildet wird. Auch wenn der Gleit­ widerstand der Spule infolge des Anhaftens von Schmutz­ teilchen oder Staubteilchen u.s.w. erhöht wird, so kann dennoch die Spule glatt und störungsfrei ihre Gleitbewegung ausführen.

Claims (3)

1. Hilfskraftlenkanlage, aufweisend eine Ausgangswelle, die an einen Lenkmechanismus angeschlossen ist, eine mit der Ausgangswelle so verbundene Eingangswelle, daß eine Relativ­ verschiebung entsprechend einem auf die Ausgangswelle aus­ geübten Lenkmoment möglich ist, einen Lenkhilfskraft­ erzeugungsmechanismus zum Erzeugen der Lenkhilfskraft entsprechend der Relativverschiebung zwischen Eingang- und Ausgangswelle, einen Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus, der zwischen Eingangs- und Ausgangswelle ausgebildet ist, und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Lenkhilfskrafterzeu­ gungsmechanismus und des Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus (8) aufweist:
ein Paar von Gegenkraftkammern (9a, 9b), die gegenüberliegend innerhalb der Eingangswelle (3) oder der Ausgangswelle (4) ausgebildet sind;
ein Aufnahmeabschnitt (10), der zwischen den Gegenkraft­ kammern ausgebildet ist und einen Steuerarm (13a, 13b) schwingfähig aufnimmt, der auf der anderen der beiden Wellen (4; 3) ausgebildet ist;
Durchgangslöcher (11a-11d), die jeweils zwischen einer der Gegenkraftkammern und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildet sind sowie zwischen der anderen der Gegendruckkammern und dem Aufnahmeabschnitt;
Kolben (12a-12d), die so in den Durchgangslöchern angeordnet sind, daß sie in axialer Richtung der Kolben gleitfähig sind; und
einen Bewegungsbegrenzungsmechanismus (15, 16), der weitere Durchgangslöcher (15) aufweist, die jeweils in den Kolben ausgebildet sind und diese in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Kolben durchdringen, und der ferner Bewegungsbegrenzungsstifte (16) aufweist, die jeweils in diese weiteren Durchgangslöcher (15) eingeführt sind, wodurch die Bewegung der Kolben in axialer Richtung begrenzt wird.
2. Hilfskraftlenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aufweist:
ein Fluidsteuerventil (20) zur Steuerung des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk­ gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuereinheit (41), die das Fluidsteuerventil entsprechend einem Detektorsignal (V) von einer Detektorein­ richtung (40) steuert, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der abhängig von den Fahr- und Lenkbedingungen des Fahrzeuges variiert wird, wobei das Fluidsteuerventil (20) aufweist:
eine Spule (23), die in einem Gehäuse gleitbar angeordnet ist,
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druckkammer (30m), die benachbart zueinander mit einer dazwischenliegenden Trennwand (30a) angeordnet sind, welche auf der Spule ausgebildet ist, wobei der ersten Druckkammer Arbeitsfluid zugeführt wird, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird, wobe die zweite Druckkammer Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird,
eine Fluidpassage, die in der Spule ausgebildet ist und in Verbindung mit der zweiten Druckkammer steht sowie dem Lenk­ hilfskrafterzeugungsmechanismus Arbeitsfluid zuführt, und
eine variable Öffnung (VO), die von der Fluidpassage und einer Steuerstange (24a) gebildet wird, deren Position durch ein Steuersignal von der Steuereinheit gesteuert wird.
3. Hilfskraftlenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aufweist:
ein Fluidsteuerventil (20) zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk­ gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuerstange (24a), deren Position gemäß einem Detektorsignal (V) von einer Detektoreinrichtung (40) ge­ steuert wird, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der in Abhängigkeit von Fahr- und Lenkzuständen eines Fahrzeuges varriert wird, wobei das Fluidsteuerventil aufweist:
ein Gehäuse (1);
eine Manschette (22) im Gehäuse (1);
eine Spule (23), die in der Manschette (22) gleitbar angeordnet ist, so daß ein Ende der Spule der Steuerstange (24a) gegenüberliegt und sich dieser nähert, wobei die Spule eine erste variable Öffnung (28e, 30h) zwischen der Spule und der Manschette zur Steuerung des Lenkgegenkraft­ erzeugungsmechanismus ausbildet;
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druck­ kammer (30m), die über eine Trennwand (30a), die am anderen Ende der Spule ausgebildet ist, getrennt angeordnet sind, wobei die erste Druckkammer (30a) auf einer der Spule gegen­ überliegenden Seite angeordnet ist und die zweite Druck­ kammer (30m) mit Bezug auf die Trennwand seitlich der Spule angeordnet ist; und
eine zweite variable Öffnung (VO), die den Druck in der zweiten Druckkammer in Zusammenwirkung mit der Steuerstange (24a) steuert,
wobei der zweiten Druckkammer (30m) Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird und der ersten variablen Öffnung, der ersten Druckkammer (30a) und dem Lenkhilfskrafterzeu­ gungsmechanismus aus der zweiten variablen Öffnung austre­ tendes Fluid zugeführt wird.
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