DE4447544A1 - Servoventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servoventilanordnung mit Hoch­ druck-, Niederdruck- und Motoranschluß sowie einem zwischen Hochdruck- und Motoranschluß angeordneten, als Sitzventil ausgebildeten Drucksteuerventil und einem zwischen Motor- und Niederdruckanschluß angeordneten Rücklaufsteuerventil, wobei das Drucksteuerventil normal geschlossen und das Rücklauf­ steuerventil normal geöffnet ist und beide Ventile axial ver­ schiebbare und zueinander gleichachsig angeordnete Steuertei­ le besitzen, die über ein gemeinsames Betätigungsorgan, ins­ besondere Stößel, unter Schließung des Rücklaufsteuerventiles und Öffnung des Drucksteuerventiles betätigbar sind.

Aus der DE 37 28 920 A1 ist eine entsprechende Servoventil­ anordnung grundsätzlich bekannt. Nach dieser Druckschrift steuert die Ventilanordnung die Servounterstützung einer Fahrzeugbremse. Das Drucksteuer- sowie das Rücklaufsteuerven­ til sind nach der DE 37 28 920 A1 jeweils als Sitzventile ausgebildet, wobei der Verschlußkörper des Drucksteuerventi­ les mit einem gehäuseseitig angeordneten Ventilsitz zusammen­ wirkt, während der vom Drucksteuerventil gesonderte Ver­ schlußkörper des Rücklaufsteuerventiles mit einem am Ver­ schlußkörper des Drucksteuerventiles angeordneten Sitz zusam­ menwirkt. Bei Betätigung des Bremspedales wird der Verschluß­ körper des Drucksteuerventiles vorgeschoben und verschließt dann eine den Verschlußkörper des Drucksteuerventiles durch­ setzende Axialbohrung, die normalerweise einen Kolbenarbeits­ raum eines Bremsbetätigungsorgans mit einem relativ drucklo­ sen Hydraulikreservoir verbindet. Sobald nach Schließen des Rücklaufsteuerventiles der Verschlußkörper des Drucksteuer­ ventiles von seinem Sitz abhebt, wird dann der genannte Kol­ benarbeitsraum mit einer Druckquelle bzw. einem Druckspeicher verbunden.

Bei derzeit in Kraftfahrzeugen üblichen hydraulischen Servo­ lenkungen wird die zugehörige Servoventilanordnung praktisch ständig von Hydraulikmedium durchströmt, und zwar auch dann, wenn - wie z. B. bei normaler Geradeausfahrt - keinerlei Ser­ vokraft benötigt wird. Die Servoventilanordnung besteht im Prinzip aus zwei parallelen Drosselstrecken, die zwischen einem Druckanschluß und einem Niederdruckanschluß angeordnet sind und jeweils zwei gegenläufig gesteuerte, in Reihe ange­ ordnete Drosseln umfassen, zwischen denen jeweils ein Motor­ anschluß abzweigt. In Abhängigkeit von der Richtung und Größe eines am Lenkhandrad aufzubringenden Betätigungsmomentes wird die eingangsseitige Drossel der einen Drosselstrecke zuneh­ mend geöffnet und gleichzeitig die Ausgangsdrossel dieser Drosselstrecke zunehmend gedrosselt, während die Drosseln der anderen Drosselstrecke in jeweils umgekehrter Richtung ge­ steuert werden. Auf diese Weise wird zwischen den Motoran­ schlüssen der beiden Drosselstrecken eine nach Richtung und Größe steuerbare Druckdifferenz erzeugt, so daß ein entspre­ chender Servomotor eine steuerbare Servokraft in der einen oder anderen Richtung erzeugt. In Betriebszuständen, bei de­ nen keine Servokraft benötigt wird, nehmen alle Drosseln eine Mittelstellung ein, so daß beide Drosselstrecken gleichmäßig durchströmt werden und zwischen den Motoranschlüssen Druck­ gleichheit vorliegt.

Da bei diesen bekannten Servolenkungen ein ständiger Hydrau­ likstrom aufrechterhalten werden muß, wird ständig Leistung benötigt.

Im Hinblick auf eine Verringerung des Leistungsbedarfes von Kraftfahrzeugen ist es grundsätzlich bekannt, Servolenkungen mit sogenannter geschlossener Mitte vorzusehen, d. h. solange keine Servokraft benötigt wird, hat der Servomotor keinerlei Verbindung zur Druckquelle, vielmehr ist der Servomotor in diesem Zustand lediglich mit dem Niederdruckanschluß bzw. Hy­ draulikreservoir verbunden, um eine passive Beweglichkeit des Servomotors zu ermöglichen.

In diesem Zusammenhang wurde schon versucht, Servolenkungen unter Verwendung der eingangs angegebenen Servoventilanord­ nungen zu verwirklichen. Im wesentlichen müssen dann zwischen einer Druckquelle und einem Druckspeicher und einem Hydrau­ likreservoir zwei Servoventilanordnungen der eingangs angege­ benen Art parallel zueinander angeordnet werden. In Abhängig­ keit von dem am Lenkhandrad aufzubringenden Betätigungsmoment wird dann das Drucksteuerventil der einen oder anderen Servo­ ventilanordnung mehr oder weniger weit geöffnet, so daß je­ weils der Motoranschluß der einen oder anderen Servoventi­ lanordnung mit steuerbarem Drosselwiderstand an die Druckquelle bzw. den Druckspeicher angeschlossen und gleich­ zeitig gegenüber dem Niederdruckanschluß abgesperrt wird. Da­ mit erzeugt der zwischen den Motoranschlüssen der beiden Ser­ voventilanordnungen angeschlossene Servomotor eine Servokraft in der einen oder anderen Richtung.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einer Servoventilanord­ nung der eingangs angegebenen Art ein besonders gutes Steuer­ verhalten bei einfacher Konstruktion zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rücklaufsteuerventil normal gedrosselt ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Servo­ ventilanordnung derart auszubilden, daß das Rücklaufsteuer­ ventil beim Öffnen des Drucksteuerventiles einerseits schnell und andererseits durch die beim Schließhub zunehmende Drosse­ lung mit weichem Übergang schließt. Darüber hinaus kann das Rücklaufsteuerventil im offenen Zustand im Sinne einer Dämp­ fung von Bewegungen des Servomotors wirken.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist vorgesehen daß das Steuerteil des Rücklaufsteuerven­ tiles relativ zum Steuerteil des Drucksteuerventiles begrenzt verschiebbar und mit diesem derart antriebsgekoppelt ist, daß das Drucksteuerventil erst nach Schließung des Rücklaufsteu­ erventiles öffnet. Auf diese Weise kann bei praktisch allen Betriebszuständen gewährleistet werden, daß Druck- und Nie­ derdruckanschluß voneinander abgetrennt bleiben und praktisch keinerlei hydraulische Leistungsverluste auftreten können.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der vorteilhafte Ausführungsfor­ men der Erfindung erläutert werden.

Dabei zeigen:

die Fig. 1 bis 4 Axialschnittbilder verschiedener Ausfüh­ rungsformen der erfindungsgemäßen Servo­ ventilanordnung, wobei die

Fig. 5 beispielhaft eine Anordnung mit hydrau­ lischer Rückwirkungssteuerung darstellt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist innerhalb der Axialbohrung 3 der Ventilpatrone 1 eine Ventilhülse 14 verschiebbar geführt, welche in Normallage mit dem Konusab­ schnitt 10 auf der Ringkante 4 der Axialbohrung 3 aufsitzt und axial oberhalb des Radialbohrungen 6 und axial unterhalb der Radialbohrungen 7 der Ventilpatrone 1 vorzugsweise mit Dichtringen 11 bzw. 15 versehen ist, so daß die zwischen der Wandung der Axialbohrung 3 und der Ventilhülse 14 im Bereich der Radialbohrungen 6 und 7 verbleibenden Ringräume nach oben bzw. unten abgedichtet sind. Normalerweise wird die Ventil­ hülse 14 von der Schraubendruckfeder 9 mit dem Konusabschnitt 10 gegen die Ringkante 4 der Ventilpatrone 1 gedrückt, so daß die Radialbohrungen 6 und 7 voneinander abgetrennt sind.

In der Ventilhülse 14 sind Radialbohrungen 16 angeordnet, die ständig mit den Radialbohrungen 7 kommunizieren und den In­ nenraum der Ventilhülse 14 mit den Radialbohrungen 7 verbin­ den.

Innerhalb der Ventilhülse 14 ist ein Ventilschieberkolben 17 axial begrenzt verschiebbar angeordnet, wobei der mögliche Verschiebeweg durch einen in der Ventilhülse 14 angeordneten Anschlagring 18 sowie einen unteren ringförmigen Rand an der Ventilhülse 14 begrenzt wird.

Der Ventilschieberkolben 17 wird mittels einer Schrauben­ druckfeder 19, deren oberes Ende am Bodenteil 2 der Ventilpa­ trone 1 abgestützt ist, in Abwärtsrichtung gespannt, so daß der Ventilschieberkolben 17 die dargestellte untere Endlage in der Ventilhülse 14 einzunehmen sucht.

Der Ventilschieberkolben 17 besitzt einen mittleren Abschnitt mit geringem Durchmesser, derart, daß axial zwischen den En­ den des Ventilschieberkolbens 17 innerhalb der Ventilhülse 14 ein mit den Radialbohrungen 16 verbundener Ringraum gebildet wird, an dessen unterem Ende in der Ventilhülse 14 eine Ring­ kante 20 ausgebildet ist, welche in der dargestellten unteren Endlage des Ventilschieberkolbens 17 von einer am Ventil­ schieberkolben 17 ausgebildeten Ringkante 21 durch einen schmalen Ringspalt getrennt ist, der nach abwärts in einen mit dem Niederdruckanschluß T verbundenen Ringraum innerhalb der Ventilhülse 14 übergeht. Zur Verbindung dieses Ringraumes mit dem Niederdruckanschluß T ist in der Ventilhülse 14 eine Axialbohrung 22 angeordnet.

In der dargestellten Normallage sind die mit dem Motoran­ schluß P1 bzw. P2 verbundenen Radialbohrungen 7 der Ventilpa­ trone 1 über die Radialbohrungen 16, den Ringspalt zwischen den Ringkanten 20 und 21 sowie die Axialbohrung 22 mit dem Niederdruckanschluß T verbunden. Dagegen sind die Radialboh­ rungen 7 von den mit dem Druckanschluß P verbundenen Radial­ bohrungen 6 getrennt, weil der Konusabschnitt 10 der Ventil­ hülse 14 auf der Ringkante 4 der Ventilpatrone 1 aufsitzt. Wird nun der Ventilschieberkolben 17 an seinem stößelartigen unteren Ende gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 19 ange­ hoben, so wird der Ringspalt zwischen den Ringkanten 20 und 21 verschlossen, mit der Folge, daß der Motoranschluß P1 bzw. P2 gegenüber dem Niederdruckanschluß T abgesperrt wird. Wird der Ventilschieberkolben 17 weiter angehoben, so stößt er ge­ gen den Anschlagring 18, so daß bei einem weiteren Aufwärts­ hub des Ventilschieberkolbens 17 die Ventilhülse 14 mitge­ schleppt wird, wobei zusätzlich der Widerstand der Schrauben­ druckfeder 9 überwunden werden muß. Sobald dann der Konusab­ schnitt 10 von der Ringkante 4 abhebt, wird der Motoranschluß P1 bzw. P2 mit dem Druckanschluß P verbunden.

Da im Ventilschieberkolben 17 wiederum eine Axialbohrung 13 mit Drosselwirkung angeordnet ist, erfolgt der Austausch von Hydraulikmedium zwischen dem die Schraubendruckfedern 9 und 19 aufnehmenden Raum und dem Niederdruckanschluß T wiederum gegen einen gewissen Drosselwiderstand, welcher sich dämpfend auf die Hubbewegungen von Ventilhülse 14 und Ventilschieber­ kolben 17 auswirkt.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 vor allem darin, daß an­ stelle der Ringkante 21 am Ventilkolben 17 ein Konus 23 ange­ ordnet ist, der mit der Ringkante 20 der Ventilhülse 14 zu­ sammenwirkt und zusammen mit dem in Fig. 2 am unteren Ende der Ventilhülse 14 angeordneten Anschlagring 18 die axiale Beweglichkeit des Ventilkolbens 17 in der Ventilhülse 14 be­ grenzt.

Die Funktion entspricht weitestgehend der Funktion der Aus­ führungsform nach Fig. 1. Wird der Ventilkolben 17 angehoben, so wird der Ringspalt zwischen Konus 23 und Ringkante 20 ver­ schlossen, so daß der Motoranschluß P1 bzw. P2 vom Nieder­ druckanschluß T abgetrennt wird. Bei weiterer Aufwärtsbewe­ gung des Ventilkolbens 17 wird die Ventilhülse 14 mitgenom­ men, so daß der Druckanschluß P Verbindung mit dem Motoran­ schluß P1 bzw. P2 erhält.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Axialbohrung 3 der Ventilpatrone als weitestgehend durchlau­ fende Zylinderbohrung ausgebildet, deren eines Ende durch das Bodenteil 2 verschlossen ist und an deren anderem Ende ein Innenkonus 24 anschließt.

Mit axialem Abstand voneinander sind an der Ventilpatrone 1 Radialbohrungen 25, die zu einem Niederdruckanschluß T füh­ ren, und Radialbohrungen 26 angeordnet, die mit einem der Mo­ toranschlüsse P1 bzw. P2 kommunizieren. Am radial inneren Rand des Innenkonus 24 ist eine mit dem Druckanschluß P kom­ munierende Axialöffnung 27 angebracht.

Innerhalb der Axialbohrung 3 ist eine Ventilhülse 28 gleit­ verschiebbar untergebracht, welche im Bereich der Radialboh­ rungen 25 eine breite Umfangsnut aufweist, die einerseits mit den Radialbohrungen 25 der Ventilpatrone 1 und andererseits mit Radialbohrungen 29 der Ventilhülse 28 kommuniziert. Beid­ seitig der genannten Umfangsnut sind an der Ventilhülse 28 Dichtungsringe 30 vorhanden, die den Spalt zwischen Ventil­ hülse 28 und Axialbohrung 3 der Ventilpatrone 1 abdichten.

Im Bereich der Radialbohrungen 26 der Ventilpatrone 1 besitzt die Ventilhülse 28 einen verminderten Durchmesser, derart, daß zwischen der Ventilhülse 28 und der Wandung der Axialboh­ rung 3 der Ventilpatrone 1 ein Ringraum gebildet wird, wel­ cher sich bis zum Innenkonus 24 der Ventilpatrone 1 er­ streckt, auf dem die Ventilpatrone 1 in der in Fig. 3 darge­ stellten unteren Endlage mit einer Ringkante 31 aufsitzt, so daß die Axialöffnung 27 gegenüber den Radialbohrungen 26 ab­ gesperrt ist. Im vorgenannten Ringraum ist eine Schrauben­ druckfeder 32 angeordnet, die die Ventilhülse 28 in Fig. 3 nach oben zu schieben sucht. Im übrigen sind im Bereich die­ ses Ringraumes in der Ventilhülse 28 radiale Bohrungen 36 an­ geordnet.

Die axiale Innenbohrung 33 der Ventilhülse 28 besitzt einen oberen Abschnitt mit geringerem und einen unteren Abschnitt mit größerem Durchmesser. Zwischen diesen Abschnitten ist eine Ringstufe 34 angeordnet.

Innerhalb der Innenbohrung 33 ist ein Ventilkolben 35 ver­ schiebbar geführt, wobei ein kolbenartiges oberes Ende im oberen Abschnitt der Innenbohrung 33 oberhalb der Radialboh­ rungen 29 mit einer Dichtung gegenüber der Wand der Innenboh­ rung 33 abgedichtet ist. In entsprechender Weise ist ein un­ teres kolbenartiges Ende des Ventilkolbens 35 im unteren Ab­ schnitt der Innenbohrung 33 unterhalb der Radialbohrungen 36 der Ventilhülse 28 mittels eines Dichtringes abgedichtet.

Zwischen seinen kolbenartigen Enden ist der Ventilkolben 35 im Bereich der Radialbohrungen 29 und 36 der Ventilhülse 28 mit geringem Durchmesser ausgebildet, derart, daß im Bereich der Radialbohrungen 29 und 36 innerhalb der Ventilhülse 28 beidseitig eines am Ventilkolben 35 ausgebildeten Ventilke­ gelteiles 37 Ringräume gebildet werden. Das Ventilkegelteil 37 wirkt mit der Ringstufe 34 der Ventilhülse 28 zwischen den Radialbohrungen 29 und 36 zusammen. Dabei ist das Ventilke­ gelteil 37 derart am Ventilkolben 35 angeordnet, daß zwischen dem Ventilkegelteil 37 und der Ringstufe 34 ein Spalt ver­ bleibt, solange sich sowohl der Ventilkolben 35 als auch die Ventilhülse 28 in den dargestellten unteren Endlagen befin­ den.

Der Ventilkolben 35 wird durch einen gegebenenfalls gedros­ selten Axialkanal 38 durchsetzt, so daß der Raum oberhalb von Ventilhülse 28 und Ventilkolben 35 innerhalb der Ventilpatro­ ne 12 mit dem Druckanschluß P kommuniziert.

Im übrigen wird der Ventilkolben 35 durch eine Schrauben­ druckfeder 39 in Abwärtsrichtung gespannt.

Der vom Druckanschluß P ausgehende Druck oberhalb der Ventil­ hülse 28 bewirkt, daß sich dieselbe gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 32 mit ihrer Ringkante 31 auf den Innen­ konus 24 aufzusetzen sucht.

Solange dann der Ventilkolben 35 seine dargestellte untere Endlage einnimmt, sind der Motoranschluß P1 bzw. P2 und der Niederdruckanschluß T miteinander über die Radialbohrungen 25 und 26 der Ventilpatrone 1 sowie die Radialbohrungen 29 und 36 der Ventilhülse 28 und dem Ringspalt zwischen Ventilkegel­ teil 37 und Ringstufe 34 miteinander verbunden.

Wird nun der Ventilkolben 35 gegen die Kraft seiner Schrau­ bendruckfeder 39 angehoben, so wird der letztgenannte Ring­ spalt verschlossen, d. h. der Niederdruckanschluß T wird vom Motoranschluß P1 bzw. P2 abgetrennt. Wird nun der Ventilkol­ ben 35 weiter angehoben, so hebt die Ringkante 31 der Ventil­ hülse 28 vom Innenkonus 24 der Ventilpatrone 1 ab, und der Motoranschluß P1 bzw. P2 wird mit dem Druckanschluß P verbun­ den.

Da sich der Druck des Druckanschlusses P über die Radialboh­ rungen 36 der Ventilhülse 28 bis in den Ringraum innerhalb der Ventilhülse 28 unterhalb des Ventilkegelteiles 37 fort­ pflanzt, kompensieren sich die auf die Ventilhülse 28 in de­ ren Axialrichtung wirkenden hydraulischen Druckkräfte, mit der Folge, daß die Schraubendruckfeder 32 die Ventilhülse 28 weiter anheben kann. Dadurch wird der Ringspalt zwischen Ven­ tilkegelteil 37 und Ringstufe 34 erneut geöffnet, so daß der Motoranschluß P1 bzw. P2 vorübergehend auch mit dem Nieder­ druckanschluß T verbunden wird, bis die Ventilhülse 28 auf­ grund des Druckabfalles im Bereich der Ringstufe 34 durch den hydraulischen Druck in dem die Schraubenfeder 39 aufnehmenden Raum der Ventilpatrone 1 wieder in Abwärtsrichtung gegen den angehobenen Ventilkolben 35 gedrängt wird, wobei der Rings­ palt zwischen dem Ventilkegelteil 37 und der Ringstufe 34 er­ neut geschlossen wird.

Auf diese Weise kann sich in Abhängigkeit vom Hub des Ventil­ kolbens 35 durch aufeinanderfolgende Hübe des Ventilpatrone 1 am Motoranschluß P1 bzw. P2 ein Druck einregeln, der zwischen dem Druck des Druckanschlusses P und dem (verschwindenden) Druck des Niederdruckanschlusses T liegt.

Sobald der Ventilkolben 35 wieder in die dargestellte untere Endlage gebracht wird, verschiebt sich auch die Ventilhülse 28 in die untere Endlage.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Bodenteil 2 nach Art einer Stellschraube axial schraubverstellbar am oberen Ende der Axialbohrung 3 der Ventilpatrone 1 angeordnet. Die Axialbohrung 3 kommuniziert über Radialbohrungen 6 der Ven­ tilpatrone 1 mit einem Druckanschluß P und über die weiteren, schräg radial angeordneten Bohrungen 7 mit dem Motoranschluß P1 bzw. P2. Das untere offene Ende der Radialbohrung 3 kommu­ niziert mit dem Niederdruckanschluß T.

Im Bereich der Radialbohrungen 6 ist an der Wandung der Axialbohrung 3 eine breite Innenumfangsnut ausgebildet, die nach unten durch die Ringkante 4 begrenzt wird, deren Durch­ messer geringer ist als der Durchmesser der Axialbohrung 3 oberhalb der vorgenannten Ringnut. Die Ringkante 4 liegt oberhalb der schräg radialen Bohrungen 7.

Axial unterhalb der Bohrungen 7 erweitert sich die Axialboh­ rung 3 stufenförmig an einer Ringkante 40.

Im Bereich axial oberhalb der Ringkante 4 ist in der Axial­ bohrung 3 eine Ventilhülse 41 gleitverschiebbar angeordnet, die von einer am Bodenteil 2 abgestützten Schraubendruckfeder 42 in Abwärtsrichtung gedrängt wird, derart, daß der am unte­ ren Stirnende der Ventilhülse 41 angeordnete Konusabschnitt 10 auf der Ringkante 4 der Axialbohrung 3 aufsitzt.

Innerhalb der Axialbohrung 3 bzw. der Ventilhülse 41 ist ein Ventilkolben 43 angeordnet, welcher mit an ihm angeordneten axialen Stegen 44 gleitverschiebbar im Abschnitt der Axial­ bohrung 3 unterhalb der schräg radialen Bohrungen 7 geführt ist und an seinem in Fig. 5 oberen axialen Endstück mit einer fest mit ihm verbundenen Hülse 45 versehen ist, die zur Axialführung des Ventilkolbens 43 mit einer becherartigen Ausnehmung im Bodenteil 2 zusammenwirkt. Die Hülse 45 dient außerdem als mit der Ventilhülse 41 zusammenwirkender An­ schlag, welcher die untere axiale Endlage des Ventilkolbens 43 begrenzt. Diese untere Endlage wird eingenommen, wenn ei­ nerseits die Hülse 45 an der Ventilhülse 41 anliegt und letz­ tere mit dem Konusabschnitt 10 auf der Ringkante 4 aufsitzt.

Zwischen der Ventilhülse 41 und der Hülse 45 sowie dem darun­ ter anschließenden Abschnitt des Ventilkolbens 43 verbleibt immer ein Durchlaß bzw. Freiraum, so daß der die Schrauben­ druckfeder 42 aufnehmende Raum ständig mit dem Raum innerhalb der Ventilhülse 41 kommuniziert.

Innerhalb der Ventilhülse 41 ist eine weitere Schraubendruck­ feder 46 angeordnet, die sich seinerseits auf den axialen Stegen 44 des Ventilkolben 43 und andererseits auf einem Kra­ gen am Innenumfang der Ventilhülse 41 abstützt und die Ven­ tilhülse 41 relativ zum Ventilkolben 43 in Fig. 4 nach oben zu schieben sucht.

Axial unterhalb der Stege 44 ist am Ventilkolben 43 ein Kra­ gen mit einer Ringkante 47 angeordnet, so daß dieser Kragen mit der Ringkante 40 der Axialbohrung 4 nach Art eines Schie­ berventiles zusammenzuwirken vermag. In der dargestellten un­ teren Endlage des Ventilkolbens 43 verbleibt zwischen den Ringkanten 40 und 47 ein schmaler Ringspalt, so daß der Nie­ derdruckanschluß T mit den schräg radialen Bohrungen 7 und dementsprechend mit dem Motoranschluß P1 bzw. P2 kommunizie­ ren kann.

Normalerweise hält die Feder 42 die Ventilhülse 41 und die Feder 46 den Ventilkolben 43 in der jeweils dargestellten un­ teren Endlage. Damit ist der Motoranschluß P1 bzw. P2 gegen­ über dem Druckanschluß P abgesperrt, jedoch mit dem Nieder­ druckanschluß T verbunden. In diesem Zustand bewirkt der Druck am Druckanschluß P nur eine praktisch verschwindende Kraft, welche die Ventilhülse 41 von der Ringkante 4 abzuhe­ ben sucht. Dies beruht darauf, daß der Außendurchmesser der Ventilhülse 41 nur geringfügig größer als der Durchmesser der Ringkante 4 ist. Die Schraubendruckfeder 42 kann also die Ventilhülse 41 sicher in Schließstellung halten.

Wenn nun der Ventilkolben 43 in Aufwärtsrichtung bewegt wird, versperren die übereinander laufenden Ringkanten 40 und 47 die Verbindung zwischen Motoranschluß P1 bzw. P2 und Nieder­ druckanschluß T. Sobald die im Zuge der Aufwärtsbewegung des Ventilkolbens 43 die Schraubendruckfeder 46, deren Spannkraft in den in Fig. 4 dargestellten Lagen von Ventilkolben 43 und Ventilhülse 41 geringer ist als die Spannkraft der Schrauben­ druckfeder 42, hinreichend gespannt wird, wird die Ventilhül­ se 41 in Aufwärtsrichtung mitgeschleppt, so daß der Druckan­ schluß P Verbindung mit dem Motoranschluß P1 bzw. P2 erhält. Im übrigen pflanzt sich der Druck des Druckanschlusses P bis in den Raum der Schraubendruckfeder 42 fort, so daß die Ven­ tilhülse 41 praktisch keiner resultierenden hydraulischen Kraft in Achsrichtung ausgesetzt wird.

Im dargestellten Beispiel wird davon ausgegangen, daß die Durchmesser D1 und D2 der Hülse 45 und der Ringkante 40 gleich groß sind, so daß sich die axial auf den Ventilkolben 43 einwirkenden hydraulischen Kräfte gegenseitig kompensie­ ren. Die Kraft-Weg-Charakteristik des Ventilkolbens 43 wird dementsprechend allein durch die Federn 42 und 46 bestimmt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die genannten Durchmesser D1 und D2 unterschiedlich und insbesondere D2 größer als D1 zu bemessen. Damit muß nach Abheben der Ventil­ hülse 41 von der Ringkante 4 beim weiteren Aufwärtshub des Ventilkolbens 43 auch eine hydraulische Rückstellkraft über­ wunden werden.

Durch die axiale Einstellung des Bodenteiles 2 wird der vom Ventilkolben 43 auszuführende Hubweg bestimmt, welcher not­ wendig ist, um die Ventilhülse 41 von der Ringkante 4 abzuhe­ ben.

Sobald der Ventilkolben 43 wieder in Abwärtsrichtung bewegt und der Ringspalt zwischen den Ringkanten 40 und 47 erneut geöffnet wird, erreicht auch die Ventilhülse 41 wieder die dargestellte untere Endlage.

Die Fig. 5 zeigt zunächst beispielhaft, wie die erfindungsge­ mäßen Ventilpatronen 1 bei einer Servolenkung eines Kraft­ fahrzeuges angeordnet werden können. Zwischen den stößelarti­ gen Betätigungsorganen 58 zweier gleichachsig zueinander an­ geordneter Ventilpatronen 1 ist ein in Achsrichtung der Ven­ tilpatronen 1 verschiebbarer Finger 59 angeordnet, welcher mit der Fahrzeuglenkung derart mechanisch gekoppelt ist, daß er in Abhängigkeit von Richtung und Größe des am Lenkhandrad aufzubringenden Betätigungsmomentes eine Verschiebung in der einen oder anderen Richtung ausführt. Solange kein Betäti­ gungsmoment erforderlich ist, d. h. die Fahrzeuglenkung ohne Kraftaufwand in der jeweiligen Lage bleibt, nimmt der Finger 59 eine Mittellage ein, in der beide Betätigungsorgane 58 der beiden Ventilpatronen 1 ihre in Richtung des Fingers 59 vor­ geschobene Endlage haben. Dementsprechend sind die Motoran­ schlüsse P1 und P2 hydraulisch mit dem Niederdruckanschluß T verbunden.

Sobald der Finger 59 aus der dargestellten Mittellage ver­ schoben wird, wird jeweils eine Ventilpatrone 1 betätigt, mit der Folge, daß der zugehörige Motoranschluß P1 bzw. P2 hy­ draulische Verbindung mit dem jeweiligen Druckanschluß P er­ hält. Dementsprechend wird dann eine Seite des Servomotors 60 mit erhöhtem Druck beaufschlagt; der Servomotor 60 erzeugt dann eine das jeweilige Lenkmanöver des Fahrers unterstützen­ de Servokraft.

Die hier erläuterte Anordnung ist bei allen dargestellten Ventilpatronen möglich.

Weiterhin zeigt die Fig. 5 eine Möglichkeit, wie - insbeson­ dere zusammen mit den in Fig. 4 dargestellten Ventilpatro­ nen 1 - eine hydraulische Rückwirkungssteuerung verwirklicht werden kann.

Zwischen den Motoranschlüssen P1 und P2 ist eine Leitung 61 mit einem Wechselventil 62 angeordnet, welches eine direkte Verbindung zwischen den Motoranschlüssen P1 und P2 verhin­ dert, jedoch den Motoranschluß P1 bzw. P2 mit dem jeweils hö­ heren Druck mit einem Anschluß 63 verbindet. Dieser Anschluß 63 kann über ein Proportionalventil 64 sowie ein dazu in Rei­ he angeordnetes Abschneideventil 65 mit einer Druckleitung 66 verbunden sein, die ihrerseits die zwischen den Bodenteilen 2 und den zugewandten Stirnseiten der Ventilkolben 43 der Ven­ tilparonen 1 verbleibenden Kammern 67 verbindet, die ihrer­ seits über gedrosselte Axialbohrungen in den Ventilkolben 43 mit dem Niederdruckanschluß T verbunden sind.

Das Proportionalventil 64 kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit gesteuert werden. Das Abschneide­ ventil 65 schließt bei einem vorgegebenen Druck in der Druck­ leitung 66.

Auf diese Weise läßt sich in der Druckleitung 66 ein Regel­ druck PR erzeugen, welcher einerseits von dem jeweils höheren Druck an den Motoranschlüssen P1 und P2 abhängig ist und an­ dererseits durch einen vorgebbaren Parameter, wie z. B. die Fahrgeschwindigkeit, zusätzlich beeinflußt werden kann. Die­ ser Regeldruck PR erzeugt an der jeweils vom Finger 59 betä­ tigten Ventilpatrone 1 eine der Betätigung entgegenwirkende Kraft, so daß in der Fahrzeuglenkung ein Betätigungswider­ stand auftritt, der sich analog zu der vom Servomotor 60 er­ zeugten Servokraft verändert.

Die beschriebenen Servoventile eignen sich nicht nur für Ser­ volenkungen von Kraftfahrzeugen.

Beispielsweise ist es auch möglich, mit einem der beschriebe­ nen Servoventile den Druck in einem (einfach wirkenden) Ver­ dränger- bzw. Kolben-Zylinder-Aggregat zu steuern, so daß analog zu der auf das Servoventil einwirkenden Betätigungs­ kraft von Verdränger- bzw. Kolben-Zylinder-Aggregat eine (vergleichsweise hohe) Stellkraft erzeugt wird.

Dabei können das Servoventil und das Verdränger- bzw. Kolben- Zylinder-Aggregat zu einem sogenannten Linearverstärker zu­ sammengefaßt sein.

Im übrigen kann mit den erfindungsgemäßen Servoventilen auch die Bremskraft einer Fahrzeugbremse gesteuert werden, wenn diese als Druckspeicherbremse ausgebildet ist, bei der der Druck eines Druckspeichers steuerbar auf ein als Verdränger­ aggregat ausgebildetes Betätigungsaggregat der Bremse gelei­ tet wird.

Claims (5)

1. Servoventilanordnung mit Hochdruck-, Niederdruck- und Mo­ toranschluß sowie einem zwischen Hochdruck- und Motoranschluß angeordneten, als Sitzventil ausgebildeten Drucksteuerventil und einem zwischen Motor- und Niederdruckanschluß angeordne­ ten Rücklaufsteuerventil, wobei das Drucksteuerventil normal geschlossen und das Rücklaufsteuerventil normal geöffnet ist und beide Ventile axial verschiebbare und zueinander gleichachsig angeordnete Steuerteile besitzen, die über ein gemeinsames Betätigungsorgan, insbesondere Stößel, unter Schließung des Rücklaufsteuerventiles und Öffnung des Druck­ steuerventiles betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufsteuerventil (20, 21; 20, 23; 34, 37; 40, 47) normal gedrosselt ist.

2. Servoventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (17, 35, 43) des Rücklaufsteuerventiles re­ lativ zum Steuerteil (14, 28, 41) des Drucksteuerventiles be­ grenzt verschiebbar und damit derart antriebsgekoppelt ist, daß das Drucksteuerventil erst nach Schließung des Rücklauf­ steuerventiles öffnet.

3. Servoventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (41) des Drucksteuerventiles federnd mit dem Steuerteil (43) des Rücklaufsteuerventiles gekoppelt ist.

4. Servoventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (28) des Drucksteuerventiles im Schließzu­ stand gegen die Kraft einer Öffnungsfeder (32) hydraulisch in Schließstellung gehalten wird.

5. Servoventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (28, 41) des Drucksteuerventiles im geöff­ neten Zustand hydraulisch im wesentlichen ausgeglichen bela­ stet ist.