DE19702381A1 - Servolenkeinheit für ein Fahrzeug - Google Patents
Servolenkeinheit für ein FahrzeugInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkeinheit,
welche bei einer Fahrzeug-Lenkanlage einsetzbar ist.
Im allgemeinen werden verschiedene Servolenkeinheiten ver
wendet, bei welchen Betriebsöl (Hydrauliköl) einem, in einer
Fahrzeug-Lenkanlage installierten (hydraulischen) Stellglied
zugeführt oder von diesem abgeführt wird, um eine Lenk-Hilfskraft
zu erzielen, so daß der Lenkvorgang durch das
Lenkrad mit weniger Kraftaufwand durchführbar ist.
Die erste Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung
Nr. Showa 61-85272 stellt exemplarisch eine der vorgenannten
bekannten Servolenkeinheiten dar, welche ein ein Drosselven
til und einen Stellzylinder umfaßendes Stellglied, eine Hy
draulikschaltung, welche zwischen einer durch einen Elektro
motor angetriebenen Ölpumpe und dem Stellglied angeordnet
ist, einen in der Hydraulikschaltung installierten Vorrats
behälter und einen zum Erfassen des Hydraulikdruckes in der
Hydraulikschaltung angeordneten Drucksensor aufweist. Zudem
ist eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung vorgesehen, um die
Erfassungssignale vom Drucksensor aufzunehmen und das An
steuern oder Anhalten des Motors entsprechend dem empfange
nen Erfassungssignal zu steuern bzw. zu regeln.
Bei der beschriebenen Servolenkeinheit wird das Betriebsöl
im Vorratsbehälter gespeichert, wenn der Drucksensor einen
Hydraulikdruckabfall der Hydraulikschaltung erfaßt, so daß
während eines abrupten Lenkvorganges Probleme aufgrund einer
mangelnden Abführölmenge durch die Anstiegscharakteristik
der Hydraulikpumpe beim Startvorgang verhindert werden kön
nen.
Jedoch wird bei der bekannten, in der oben genannten japani
schen Patentveröffentlichung beschriebenen Servolenkeinheit
die Hydraulikpumpe für das Betriebsöl durch den Elektromotor
angetrieben und gedreht, so daß beim Fahrzeug mit Verbren
nungsmotor die Antriebsenergie des Motors nicht nur durch
den Betriebswirkungsgrad des Motors sondern auch durch das
Generationsvermögen des Motors und des Motorwandlers ver
ringert wird. Demzufolge wird der Energieverlust groß. Zu
sätzlich ist der elektrische Energieverbrauch des Motors im
allgemeinen hoch, so daß der Energieverbrauch, das heißt der
Kraftstoffverbrauch des Motors, entsprechend verschlechtert
wird.
Zudem wird der in einer hydraulischen Schaltung (Betriebsöl-Druckkanal)
durch einen Vorratsbehälter erzeugte verblei
bende Druck auf einem vorgegebenen Druckwert gehalten, wel
cher entsprechend der Kapazität des Vorratsbehälters be
stimmt wird. Mit anderen Worten speichert der Vorratsbehäl
ter immer in einem Zustand, in welchem die Pumpe mit variab
ler Kapazität den Betriebsöldruck abführt, das Betriebsöl,
bis das angesammelte Betriebsöl die maximale Kapazität er
reicht hat, welche der Vorratsbehälter aufweist (die maxi
male Kapazität hängt vom Maximaldruck und Maximalvolumen des
Vorratsbehälters ab).
Die vom Stellglied während des Lenkvorganges erforderliche
Energie wird entsprechend einem vorgegebenen Betriebsöldruck
basierend auf der Regelung des Drosselventils des Stell
glieds und der Hubvariablen des Stellzylinders bestimmt,
welche das Stellglied aufweist. Somit wird angenommen, daß
der Stellzylinder entsprechend der im Vorratsbehälter ge
speicherten Energie betrieben wird. Wenn der Stellzylinder
mit einem relativ kurzen Abstand taktet, wobei der Betriebs
öldruck dem Maximaldruck des Vorratsbehälters entspricht,
wird die im Vorratsbehälter gespeicherte Energie wirkungs
voll eingesetzt. Wenn andererseits nur eine geringe Lenk-Hilfskraft
erforderlich ist und der Stellzylinder über eine
relativ lange Distanz taktet, wobei der Betriebsöldruck
kleiner als der Maximaldruck des Vorratsbehälters ist, wird
die im Vorratsbehälter gespeicherte Energie nicht wirkungs
voll eingesetzt.
Mit anderen Worten, obgleich der Vorratsbehälter immer der
art angesteuert wird, daß er das Betriebsöl bis zu dessen
Maximalvolumen ansammelt, wird der Stellzylinder nicht immer
mit dem maximalen Betriebsdruck betrieben. Wenn der Stellzy
linder eine relativ kleine Lenk-Hilfskraft bereitstellen
soll, kann der Arbeitsdruck des Stellzylinders des Stell
gliedes klein sein. Hierbei ist die Speicherenergie des Vor
ratsbehälters klein. Das heißt, wenn der Stellzylinder des
Stellgliedes lediglich einen niedrigen Betriebsdruck erfor
dert, verbraucht die Pumpe mit variabler Kapazität ver
schwenderisch die Energie, da ein erheblich größerer Ener
giebetrag als der Betriebsdruck im Vorratsbehälter gespei
chert wird.
Bei der bekannten Servolenkeinheit kann eine ausreichende
Lenk-Hilfskraft, welche während des Beginns des Lenkvorgan
ges durch das Lenkrad des Fahrzeuges erforderlich ist, nicht
erzielt werden, wenn der Anpresswiderstand an die Fahrbahn
der Räder bei verschwenderischem Energieverbrauch des ge
speicherten Maximaldruckes im Vorratsbehälter groß ist. So
mit ist es bei Maximaldruck logischerweise möglich, daß der
Vorratsbehälter bzw. Akkumulator ohne Einschränkung ver
kleinert werden muß.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servolenk
einheit für ein Fahrzeug zu schaffen, welche eine Zirkula
tion des Betriebsöls in den Abflußkanal, um einen Tempera
turanstieg des Betriebsöls zu unterdrücken, sowie eine höhe
re Haltbarkeit der Einheit erzielt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina
tion des Anspruches 1 gelöst; die Unteransprüche haben be
vorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum Inhalt.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Servolenkeinheit für ein eine Antriebsquelle aufweisen
des Fahrzeug geschaffen, mit:
- a) einem im Lenkmechanismus des Fahrzeuges angeordneten Stellglied, welchem das Betriebsöl zu- und abgeführt wird, um eine Hilfskraft für einen Lenkvorgang durch ein Lenkrad zu erzeugen;
- b) einer Hydraulikpumpe, welche entsprechend der Antriebs quelle angetrieben und gedreht wird;
- c) einem Betriebsöl-Druckkanal, durch welchen das von der Hydraulikpumpe abgeführte Betriebsöl dem Stellglied zuge führt wird;
- d) einem Rückschlagventil, welches innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals angeordnet ist, um eine Betriebsölströmung von der Hydraulikpumpe zum Stellglied zu ermöglichen, je doch eine Rückströmung des Betriebsöls vom Stellglied zur Hydraulikpumpe zu blockieren; und
- e) einer Schaltanordnung, welche innerhalb eines Teils des Betriebsöl-Druckkanals stromabwärts des Rückschlagventils angeordnet ist und entsprechend zumindest einem Druck in nerhalb des Abschnitts des Betriebsöl-Druckkanals ange trieben wird, welcher sich stromabwärts des Rückschlag ventils befindet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsge
mäßen Servolenkeinheit in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch ein elektrisches und hydraulisches
Schaltungsschema einer erfindungsgemäßen Lenkeinheit
eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 schematisch ein elektrisches und hydraulisches
Schaltungsschema einer erfindungsgemäßen Lenksteuer
einheit eines zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiels;
Fig. 3 eine Querschnittansicht eines druckempfindlichen
Schalters, welcher bei der Lenksteuereinheit von
Fig. 2 eingesetzt ist;
Fig. 4 einen charakteristischen Graphen der Druckdifferenz-Ansprechcharakteristik
des druckempfindlichen Schal
ters von Fig. 3;
Fig. 5 schematisch ein elektrisches und hydraulisches
Schaltungsschema einer erfindungsgemäßen Lenksteuer
einheit eines dritten bevorzugten Ausführungsbei
spiels; und
Fig. 6 eine Querschnittansicht eines beim in Fig. 5 darge
stellten dritten Ausführungsbeispiel eingesetzten
Druckauswahlventils.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der beige
fügten Figuren beschrieben, um das Verständnis für die Er
findung zu verbessern.
Fig. 1 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Servolenkeinheit.
Das Stellglied 1 der Servolenkeinheit weist ein mittig ge
schlossenes Drosselventil 2 und einen Stellzylinder 3, wel
cher auch Kraft- oder Betätigungszylinder genannt wird, auf.
Das Drosselventil 2 weist normalerweise geschlossene Ventile
2a, welche im Inneren eines Betriebsöl-Druckkanals (Hydrau
likschaltung) installiert sind, sowie normalerweise geöffne
te Ventile 2b auf, die im Inneren eines Abflußkanals ange
ordnet sind, wie später beschrieben wird.
Eine Riemenscheibe 4 als Antriebsquelle ist mit einem Ver
brennungsmotor 6 durch einen Riemen bzw. Gurt 5 gekoppelt,
so daß der Motor 6 hierdurch fortwährend angetrieben und
gedreht wird.
Eine Hydraulikpumpe 7 wird durch die als Antriebsquelle die
nende Riemenscheibe 4 angetrieben und gedreht. Beim ersten
Ausführungsbeispiel weist die Hydraulikpumpe 7 einen Nocken
ring 12 und eine Seitenplatte 13 auf. Der Nockenring 12
nimmt einen Rotor auf, auf welchem mehrere Flügel 10 im we
sentlichen radial innerhalb einer Aussparung des Pumpenge
häuses befestigt sind, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsver
schiebung zu ermöglichen. Eine Abdeckplatte 14 umschließt
eine Öffnung der Aussparung 9 des Pumpengehäuses 8.
Die Hydraulikpumpe (Flügelpumpe) 7 weist Pumpenkammern 15
auf, die zwischen den einander angrenzenden Flügeln 10 aus
gebildet sind. Das Volumen der Pumpenkammer 15 wird entspre
chend der Rotation des Rotors 11 verändert, so daß die
Variation ein Absorptionsintervall verursacht, welches an
einem Teil ausgebildet wird, an dem das Volumen zunimmt, und
verursacht ein Ablaufintervall, welches an einem Keil ausge
bildet wird, an dem das Volumen abnimmt.
Ein Absorptionskanal 16 ist mit dem Absorptionsintervall der
Pumpenkammer 15 verbunden. Ein die Strömungsmenge regulie
rendes Ventil 17 zirkuliert einen Teil des Betriebsöls, wel
ches von einem (nicht dargestellten) mit dem Abflußintervall
der Pumpenkammer 15 verbundenen Abflußkanal zugeführt wird,
um die abfließende Strömungsmenge des Betriebsöls zu regu
lieren, welches von der Hydraulikpumpe 7 abgeführt wird. Ein
Saugrohr 18 ist am Pumpengehäuse 8 befestigt und verbindet
den Absorptionskanal 16 mit einem Behälter (Tank) 19.
Die Antriebsachse 20 ist mit dem Rotor 11 verbunden und
treibt den Rotor 11 an. Ein Lager 21 ist zwischen der An
triebsachse 11 und dem Pumpengehäuse 8 angeordnet. Zusätz
lich bezeichnet das Bezugszeichen 22 ein Dichtungselement.
Ein Hydraulikkanal 31 führt das abgeführte Betriebsöl der
Hydraulikpumpe 7 dem Stellglied 1 zu, so daß die durch das
Drosselventil 17 regulierte Strömungsmenge dem Hydraulik
kanal 31 zugeführt wird.
Ein Absperrventil bzw. Rückschlagventil 32 ist im Zwischen
raum des Hydraulikkanals 31 angeordnet, so daß das Arbeits
fluid bzw. Betriebsfluid von der Hydraulikpumpe 7 in das
Stellglied 1 strömen kann und eine umgekehrte Strömungsrich
tung des Betriebsöls vom Stellglied 1 zur Hydraulikpumpe 7
versperrt wird. Zudem ist ein Akkumulator bzw. Vorratsbehäl
ter 33 an einem Abschnitt des Hydraulikkanals 31 instal
liert, welcher stromabwärts des Rückschlagventils 32 liegt,
so daß der innerhalb des Hydraulikkanals 31 auftretende
Druck auf einem vorgegebenen Druckwert gehalten werden kann.
Eine elektromagnetische Kupplung 34 ist zwischen der Riemen
scheibe 4 und der Hydraulikpumpe 7 angeordnet. Die elektro
magnetische Kupplung 34 weist einen Rotor 35, welcher mit
der Riemenscheibe einstückig verbunden ist, einen Anker bzw.
Beschlag, welcher einer Reibungsfläche 36 zugeordnet und mit
der Antriebsachse 20 verbunden ist, sowie eine elektromagne
tische Spule 38 auf, die eine Anziehung des Ankers 37 an die
Reibungsfläche 36 des Rotors 35 bewirkt.
Der Rotor 35 weist im Querschnitt eine seitlich geneigte
U-Form auf und der Rotor 35 ist insgesamt im wesentlichen
ringförmig. Die Riemenscheibe 4 ist am Außenumfang des Ro
tors 35 befestigt und der Innenumfang des Rotors 35 ist an
dem Halter 39 durch das Lager 40 befestigt, wobei der Halter
39 schwenkbar mit dem Pumpengehäuse 8 verbunden ist. Eine
Schraube 41 befestigt den Halter 39 am Pumpengehäuse 8. Der
Anker 37 weist die Form einer flachen Platte auf und ist mit
einem geringen Spalt gegen die Reibungsfläche 36 des Rotors
35 angeordnet. Das Umfangsende des Ankers 37 ist mit einer
Antriebsplatte 43 durch eine flexible flache Platte 42 ver
bunden. Eine innere Umfangsbasis 44 der Antriebsplatte 43
ist derart durch einen Bolzen bzw. Schraube 45 und einen
Keil 46 befestigt, daß die Platte 43 nicht zur Antriebsachse
20 verschwenkbar ist.
Ein dualer druckempfindlicher bzw. druckansprechender Schal
ter 47 überwacht den Druck innerhalb des Abschnitts des Be
triebsölkanals 31 (Hydraulikkanals), welcher stromabwärts
des Rückschlagventils 32 liegt, durch eine Erfassungsspule
in Kanal 48, um ein Einrücken oder Lösen der elektromagneti
schen Kupplung 34 entsprechend dem überwachten Druck zu
steuern bzw. regeln.
Das heißt, der druckempfindliche Schalter 47 wird im Durch
gang zu einer Stromversorgungsschaltung 50 installiert, um
eine Stromversorgung 49 für die elektromagnetische Spule 38
zu bilden. Wenn der Druck innerhalb des Hydraulikkanals 31,
welcher vom Erfassungsspulenkanal 48 zugeführt wurde, höher
als der vorgegebene Wert ist, wird die Versorgung des Erre
gerstromes zur elektromagnetischen Spule 38 durch das Öffnen
der Stromversorgungsschaltung 50 unterbrochen.
Der druckempfindliche Schalter 47 reguliert die Stromzufüh
rung bzw. elektrische Versorgung der elektromagnetischen
Spule 38, so daß das Einrücken und/oder Ausrücken der elek
tromagnetischen Kupplung 34 gesteuert bzw. geregelt wird.
Ein Anschluß der Stromversorgungsschaltung 50, das heißt ein
Anschluß der Stromversorgung 49, und ein Anschluß der elek
tromagnetischen Spule sind geerdet bzw. liegen auf Masse.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der Servolenkeinheit des
ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Riemenscheibe 4 als Antriebsquelle wird immer durch den
Riemen 5 mittels des Verbrennungsmotores 6 angetrieben bzw.
rotiert und der an der Riemenscheibe 4 befestigte Rotor 35
wird gleichermaßen gedreht und angetrieben.
Wenn in diesem Zustand der Druck innerhalb des Abschnitts
des Hydraulikkanals 31, welcher stromabwärts des Absperrven
tils 32 liegt, niedriger als der vorgegebene Wert ist,
schließt der druckempfindliche Schalter 47 die Stromversor
gungsschaltung 50, um den Erregerstrom (Gleichstrom) von der
Stromversorgung 49 der elektromagnetischen Spule 38 zuzu
führen.
Demzufolge wird der Beschlag bzw. Anker 37 angezogen, so daß
er gegen die Reibungsfläche 36 des rotierenden Rotors 35 ge
drückt wird, wobei die elektromagnetische Kupplung 34 einge
rückt ist. Somit wird die Antriebskraft der Riemenscheibe 4
durch den Rotor 35, den Anker 37, die flache Platte 42 und
die Antriebsplatte 43 auf die Antriebsachse 20 übertragen.
Die Hydraulikpumpe 7 wird derart angetrieben und gedreht,
daß anschließend das Betriebsöl in die Pumpenkammer 15 im
Absorptionsintervall vom Reservoir bzw. Tank 19 durch das
Saugrohr 18 und den Absorptionskanal 16 gesaugt wird.
Anschließend wird das angesaugte Betriebsöl von der Pumpen
kammer 15 im Abflußintervall dem Hydraulikkanal 31 durch das
Drosselventil 17 für die Strömungsmenge im Hydraulikkanal 31
zugeführt.
Das vom Hydraulikkanal 31 abgeführte Betriebsöl wird dem
Akkumulator 33 und dem Stellglied 1 durch das Rückschlagven
til 32 zugeführt.
Das dem Stellglied 1 zugeführte Betriebsöl wird verbraucht,
um eine geeignete Lenk-Hilfskraft während des Lenkvorganges
zu erzeugen, wenn die Lenk-Hilfskraft erfordert wird.
Das Drosselventil 2 des Stellgliedes 1 weist die normaler
weise geschlossenen Ventile 2a, welche an der stromaufwärts
liegenden Position zum Stellglied 1 angeordnet sind, sowie
die normalerweise geöffneten Ventile 26 auf, welche an der
stromabwärts liegenden Position zum Stellglied 1 angeordnet
sind. Das Drosselventil 2 wird wahlweise geöffnet oder ge
schlossen durch eine (nicht dargestellte) Steuer- bzw.
Regeleinrichtung oder Dreh- (Stab) Federmechanismus, so daß
der Stellzylinder 3 wahlweise angetrieben und das Stellglied
1 betätigt wird. Folglich wird das dem Stellglied 1 zuge
führte Betriebsöl verbraucht, um eine geeignete Lenk-Hilfs
kraft zu erzeugen, wenn die Lenk-Hilfskraft erfordert wird.
Wenn das Betriebsöl von der Hydraulikpumpe 7 abgeführt wird,
ist keine Lenk-Hilfskraft erforderlich und wird das Stell
glied 1 vom Betriebszustand in den Ruhezustand gesetzt, wo
bei die im Stellglied 1 verbrauchte Betriebsölmenge allmäh
lich auf Null abgesenkt wird.
Somit wird das von der Hydraulikpumpe 7 abgeführte Betriebs
öl dem Akkumulator 33 zugeführt und im Akkumulator 33 ge
speichert. Der Akkumulator 33 hält den Druck innerhalb des
Abschnitts des Kanals 31, welcher stromabwärts des Drossel
ventils 32 liegt, während des Betriebes des Stellgliedes 1
bei.
Demzufolge wird das von der Hydraulikpumpe 7 abgeführte Be
triebsöl dem Akkumulator 33 zugeführt und im Akkumulator 33
gespeichert. Der Akkumulator 33 bzw. Vorratsbehälter behält
den Druck innerhalb des Teils des Hydraulikkanals 31, wel
cher stromabwärts des Drosselventils 32 liegt, während des
Ruhezustands des Stellgliedes 1 auf dem vorgegebenen Druck
wert bei.
Wenn der Druck innerhalb des Teils bzw. Abschnitts des Hy
draulikkanals 31, welcher stromabwärts des Rückschlagventils
32 liegt, den vorgegebenen Druck erreicht, wird der durch
den Erfassungsölkanal 48 eingeführte druckempfindliche
Schalter 47 betätigt, so daß die Erregerstromversorgung zur
elektromagnetischen Spule 38 durch das Öffnen der Stromver
sorgungsschaltung 50 unterbrochen wird. Folglich wird die
Anziehung der Armatur bzw. des Ankers 37 an die elektromag
netische Spule 38 beendet, so daß die Verbindung der elek
tromagnetischen Kupplung 34 gelöst wird. Demzufolge wird die
Rotation der Riemenscheibe 4 als Antriebsquelle fortgesetzt
und der Antrieb der Hydraulikpumpe 7 gestoppt.
Wenn die hydraulische Pumpe 7 nicht angetrieben wird, wird
kein Betriebsöl dem Hydraulikkanal 31 von der Hydraulikpumpe
7 zugeführt, jedoch dient der stromaufwärts des Rückschlag
ventils 32 liegende Teil des Hydraulikkanals 31 zur Unter
brechung der Verbindung zur stromaufwärts liegenden Seite
des Rückschlagventils 32. Der Druck dieses Teils wird auf
den vorgegebenen Druckwert durch das Anlegen der Druckauf
bringungskraft durch den Akkumulator 33 gehalten. Während
eines abrupten Lenkvorganges wird somit der Teil des Hydrau
likkanals 31, welcher stromabwärts zum Rückschlagventil 32
liegt, und das Betriebsöl, welches im Akkumulator 33 ange
sammelt ist, sehr schnell dem Stellglied 1 zugeführt. Somit
kann ein gleichmäßiger Lenkkraft-Unterstützungsvorgang er
zielt werden.
Wenn die im Akkumulator bzw. Vorratsbehälter 33 gespeicherte
Energie entsprechend dem Betrieb des Stellgliedes 1 ver
braucht und der Druck innerhalb des Hydraulikkanals 31, wel
cher an der stromabwärts liegenden Position zum Rückschlag
ventil 32 angeordnet ist, niedriger als der vorgegebene Wert
ist, wird der den Druck innerhalb des Hydraulikkanals 31 er
passende druckempfindliche Schalter 47 betätigt, so daß die
elektromagnetische Kupplung 34 eingerückt und somit die Hy
draulikpumpe 7 angetrieben und gedreht wird.
Demzufolge wird bei der Servolenkeinheit des ersten Ausfüh
rungsbeispieles die elektromagnetische Kupplung 34 entspre
chend dem Druck innerhalb des Hydraulikkanals 31 ein- oder
ausgerückt, so daß der Betrieb oder das Anhalten der Hydrau
likpumpe 7 gesteuert bzw. geregelt wird. Der druckempfind
liche Schalter 47 verursacht das Einrücken der elektromagne
tischen Kupplung 34, so daß die Hydraulikpumpe 7 aufgrund
der Druckverringerung im Hydraulikkanal 31 angetrieben wird.
Dadurch, daß die Hydraulikpumpe 7 nicht immer angetrieben
wird, kann Energie eingespart werden. Zudem kann, wenn der
Betriebsöldruck im Vorratsbehälter 33 gespeichert wird, das
Problem aufgrund der fehlenden Abführmenge vermieden werden,
welche durch die Anstiegcharakteristik der Hydraulikpumpe 7
während des Starts der Hydraulikpumpe 7 verursacht wird.
Desweiteren wird die elektromagnetische Kupplung 34 entspre
chend dem Druck innerhalb des Öldruckkanals 31 bzw. hydrau
lischen Kanals ein- und/oder ausgerückt, und das Betätigen
und Anhalten der hydraulischen Pumpe 7 derart gesteuert bzw.
geregelt, daß der Antrieb der Hydraulikpumpe 7 ohne Einsatz
des Motors steuerbar bzw. regelbar ist. Da der Energiever
brauch der elektromagnetischen Kupplung 34 relativ klein
ist, verglichen mit einem Elektromotor, kann eine Servolenk
einheit mit geringerem Energieverlust und geringerem Lei
stungsverbrauch erzielt werden.
Die Hydraulikpumpe 7 kann aus verschiedenen Pumpentypen,
ausgenommen der Flügelpumpe, ausgewählt werden.
Obgleich der druckempfindliche Schalter 47 die direkte
Steuerung bzw. Regelung über die Stromversorgung der elek
tromagnetischen Spule 38 bildet, kann ein Relais, welches
durch den druckempfindlichen Schalter gesteuert bzw. gere
gelt wird, in die Stromversorgungsschaltung 50 eingesetzt
werden und steuert bzw. regelt die Stromversorgung der elek
tromagnetischen Spule 38.
Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht des zweiten bevorzug
ten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Servolenkein
heit.
In Fig. 2 weist das Stellglied 100 ein mittig geschlossenes
Drosselventil 200 mit normalerweise geschlossenen Ventilen
200a, welche auf der Betriebsöl-Druckkanalseite, wie später
beschrieben wird, angeordnet sind, sowie normalerweise ge
öffneten Ventilen 200b auf, die auf der Abflußkanalseite an
geordnet sind, wie später beschrieben wird. Zudem ist ein
Stellzylinder 300, welcher auch Kraft- oder Betätigungszy
linder genannt wird, mit einem Paar von Betriebsölzylindern
300a und 300b vorgesehen.
Die Hydraulikpumpe 400 wird durch einen Verbrennungsmotor
500 als Antriebsquelle mittels der elektromagnetischen Kupp
lung 600 angetrieben. Der Betriebsöl-Druckkanal 700 führt
das von der Hydraulikpumpe 400 abgeführte Betriebsöl dem
Stellglied 100 zu. Das Drosselventil 800 ermöglicht eine
Strömung des Betriebsöls von der Hydraulikpumpe 400 zum
Stellglied 100 und blockiert die Rückströmung des Betriebs
öls vom Stellglied 100 zur Hydraulikpumpe 400.
Der Akkumulator bzw. Vorratsbehälter 900 kann den Druck in
nerhalb des Betriebsöl-Druckkanals 700 auf dem vorgegebenen
Druckwert halten.
Der Schaltvorgang eines druckempfindlichen Schalters 110
wird durchgeführt.
Zusätzlich wird der Betriebsöldruck (PCb) innerhalb der Be
triebsölkammer 300b durch den Kanal 120b und der Öldruck
(PA) innerhalb der Betriebsöl-Druckschaltung 700 durch den
Kanal 130 übertragen.
Entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Hydraulikdruck
(PCb) und dem Öldruck (PA) wird der Schaltvorgang des ande
ren druckempfindlichen Schalters 110 durchgeführt.
Ein Kraftübertragungsriemen 1000 ist um die Riemenscheibe
600a und 500a der elektromagnetischen Kupplung 600 bzw. des
Motors 500 geschlungen. Die Antriebskraft des Motors 500
wird durch die elektromagnetische Kupplung 600 auf die Hy
draulikpumpe 400 übertragen.
Der druckempfindliche Schalter 110 ist in einem Paar von Be
triebsölkammern 300a bzw. 300b des Stellzylinders 300 in
stalliert.
Die druckempfindlichen Schalter 110 sind derart angeordnet,
daß sie dem Paar von Betriebsölkammern 300a bzw. 300b ent
sprechen.
Die druckempfindlichen Schalter 110 nehmen den Betriebsöl
druck innerhalb der Betriebsölkammer 300a oder innerhalb der
Betriebsölkammer 300b, in welchen die Druckänderung statt
findet, entsprechend einem Lenkvorgang nach rechts oder
links sowie dem Betriebsöldruck innerhalb des Abschnitts des
Betriebsölkanals 700, welcher stromabwärts des Rückschlag
ventils 800 liegt, auf und schalten entsprechend der Druck
differenz zwischen den Öldrücken ein oder aus.
Detaillierter ausgedrückt, wird in einem der druckempfindli
chen Schalter 110 entsprechend dem einen Paar von Betriebs
ölkammern 300a der Betriebsöldruck (PCa) durch den Kanal
120a und der Öldruck (PA) innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals
700 durch den Kanal 130 zugeführt.
Entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Betriebsöldruck
(PCa) und dem Öldruck (PA) wird der Schaltvorgang des ent
sprechenden druckempfindlichen Schalters durchgeführt.
Der druckempfindliche bzw. auf Druck ansprechende Schalter
110 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, aufgebaut.
Das heißt, der Kolben 150 ist gleitend in den Zylinder 140
eingefügt, so daß die Innenseite des Zylinders 140 in eine
erste Druckkammer 160 und in eine zweite Druckkammer 170 un
terteilt wird. Der Öldruck innerhalb des Teils des Betriebs
öl-Druckkanals 700, welcher stromabwärts des Drosselventils
800 liegt, wird der ersten Druckkammer 160 zugeführt und der
Betriebsöldruck, welcher in jeder Betriebsöl-Druckkammer 170
vorliegt, wird entweder auf die Druckölkammer 300a oder die
Druckölkammer 300b übertragen, welche stromabwärts des Rück
schlagventils 800 liegt.
Zusätzlich ist ein Paar von Grenzschaltern bzw. Endschaltern
190 und 2000 an beiden Enden des Zylinders 140 angeordnet,
welche durch Enden 180a und 180b der Kolbenstange 180 betä
tigbar sind und den Längsenden 180a und 180b gegenüberlie
gen, so daß die einstückig mit dem Kolben 150 ausgebildete
Kolbenstange 180 dichtend durch beide Enden des Zylinders
140 hindurchtritt.
Eine Feder 210 ist innerhalb der zweiten Druckkammer 170 an
geordnet und spannt den Kolben 150 zur ersten Druckkammer
160 vor.
Ein Dichtungsring 220 ist auf der Körperseite des Kolbens
150 angeordnet und ein Paar von Dichtungsringen 230 und 240
dichtet die Kolbenstange 180 flüssigkeitsdicht ab.
Das Schaltsignal vom druckempfindlichen Schalter 110 wird
der elektromagnetischen Kupplung 600 durch den Regler 2500
zugeführt, so daß die elektromagnetische Kupplung 600 derart
geregelt wird, daß sie die Hydraulikpumpe 400 steuert bzw.
regelt.
Der Ablaßkanal 260 führt das Betriebsöl vom Stellglied 100
zu, der Saugkanal 270 führt das Betriebsöl der Hydraulik
pumpe 400 zu und das Bezugszeichen 280 kennzeichnet das
Reservoir bzw. den Behälter (Tank).
Die Hydraulikpumpe 400 wird fortwährend entsprechend dem
Antrieb des Verbrennungsmotors 600 angetrieben. Die Hydrau
likpumpe 400 saugt das Betriebsöl durch den Ansaugkanal 270
vom Reservoir (Tank) 280 durch den Saugkanal 270 in den Be
triebsöl-Druckkanal 700. Das in den Betriebsöl-Druckkanal
700 abgeführte Betriebsöl wird dem Stellglied 100 durch das
Rückschlagventil 800 zugeführt. Das dem Stellglied 100 zuge
führte Betriebsöl wird verbraucht, um eine geeignete Lenk-Hilfskraft
während der Betätigung des Stellgliedes 100 zu
erzielen, welches die Lenk-Hilfskraft erfordert. Das heißt,
im Drosselventil 2000 des Stellgliedes 100 sind die norma
lerweise geschlossenen Ventile 200a im Betriebsöl-Druckkanal
700 an den stromaufwärts liegenden Positionen zum Stellzy
linder 300 und die normalerweise geöffneten Ventile 200b im
Abflußkanal 180 an den stromabwärts liegenden Positionen an
geordnet.
Wenn das Drosselventil 200 wahlweise geöffnet oder geschlos
sen wird, wird das Betriebsöl selektiv dem Paar von Be
triebsölkammern 300a und 300b des Stellzylinders 300 zuge
führt oder von diesem abgeführt. Folglich wird das vom
Stellglied 100 zugeführte Betriebsöl verbraucht, um eine ge
eignete Lenk-Hilfskraft zu erzeugen.
Wenn das Betriebsöl von der Hydraulikpumpe 400 abgeführt
wird, falls die Lenk-Hilfskraft nicht erforderlich ist, und
das Stellglied 100 vom Betriebszustand in den Ruhezustand
gesetzt wird, wird die durch das Stellglied 100 verbrauchte
Betriebsölmenge allmählich verringert und schließlich auf
Null abgesenkt, so daß ein Teil oder das komplette abgeführ
te Öl von der Hydraulikpumpe 400 vom Abschnitt des Betriebs
öl-Druckkanals 700, welcher stromabwärts des Rückschlagven
tils 800 liegt, abgeleitet und im Akkumulator bzw. Vorrats
behälter 900 gespeichert wird.
Somit hält der Akkumulator 900 den Druck innerhalb des Teils
bzw. Abschnitts des Betriebsöl-Druckkanals 700, welcher
stromabwärts des Rückschlagventils 800 liegt, auf einem vor
gegebenen Druck während des Ruhezustandes des Stellgliedes
100. Der minimale Druckwert, welcher durch den Vorratsbehäl
ter 900 beibehalten wird, wird entsprechend der Federkraft
der in der zweiten Druckkammer 170 jedes druckempfindlichen
Schalters 110 aufgenommenen Feder 210 bestimmt, welche den
Kolben 150 vorspannt.
Zu diesem Zeitpunkt wird das mit dem vorgegebenen Druck (PA)
innerhalb des Abschnittes bzw. Teils des Betriebsöl-Druckkanals
700, welcher stromabwärts des Rückschlagventils 800
liegt, befindliche Betriebsöl dem Kanal 130 zugeführt. Ande
rerseits weist der Betriebsöldruck des Stellzylinders 300,
das heißt der Betriebsöldruck (PC) innerhalb der Betriebsöl
kammer 300a oder der Betriebsölkammer 300b, einen niedrigen
Druckwert oder einen auf Null reduzierten Druckwert auf und
der verringerte oder Null betragende Betriebsöldruck wird
der zweiten Druckkammer 170 des druckempfindlichen Schalters
110 zugeführt, da das Stellglied 100 nicht betätigt wird.
Da der der ersten regulierenden Ölkammer 160 zugeführte Öl
druck (PA) sehr hoch ist, so daß der Kolben 150 zur zweiten
Druckkammer 170 gegen die Federkraft der Feder 210 gedrückt
wird, betätigt das Ende 180b der Kolbenstange 180 den Grenz
schalter bzw. Endschalter 2000.
Das Schaltsignal des Endschalters 2000 regelt die elektro
magnetische Kupplung 600 durch eine Steuer- bzw. Regelein
richtung 2500, so daß die elektromagnetische Kupplung 600
ausgerückt wird. Somit wird der Betrieb der Hydraulikpumpe
400 angehalten. Mit anderen Worten, wenn die Druckdifferenz
zwischen dem Öldruck (PA) innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals
700 und der Betriebsöldruck (PC) des Stellzylinders
300 größer als ein vorgegebener Wert ist, wird der Betrieb
der Hydraulikpumpe 400 ausgeschaltet (AUS) (siehe Fig. 4).
Wenn der Betrieb der Hydraulikpumpe 400 angehalten wird,
wird kein Betriebsöl von der Hydraulikpumpe 400 zugeführt.
Jedoch wird die Verbindung des Abschnittes bzw. Teils des
Betriebsöl-Druckkanals 700, welcher stromabwärts des Rück
schlagventils 800 liegt, mit dem Abschnitt bzw. Teil des Betriebsöl-Druckkanals
700, welcher stromaufwärts des Drossel
ventils 800 liegt, unterbrochen, so daß eine Druckaufbrin
gungskraft auf einem vorgegebenen Druckwert gehalten wird.
Somit wird während eines abrupten Lenkvorganges das im Ab
schnitt bzw. Teil des Betriebsöl-Druckkanals 700, welcher
stromabwärts des Rückschlagventiles 800 liegt und im Vor
ratsbehälter 900 gespeichert ist, dem Stellglied 100 schnell
zugeführt. Somit kann ein gleichmäßiger Lenk-Hilfsvorgang
erzielt werden.
Die im Vorratsbehälter 900 gespeicherte Energie wird auf
grund des Betriebes des Stellzylinders 300 des Stellgliedes
100 verbraucht.
Wenn der Druck (PA) innerhalb des Abschnittes des Betriebs
ölkanals, welcher stromabwärts des Rückschlagventils 800 an
geordnet ist, verringert wird, wird auch der Druck innerhalb
des Abschnittes bzw. Teils der ersten Druckkammer 160 des
druckempfindlichen Schalters 110, in welche der Betriebs
öldruck innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals 700 zugeführt
wird, vermindert und entspricht im wesentlichen dem Druck
innerhalb der zweiten Druckkammer 170, in welche das Be
triebsöl (PC) des Stellzylinders 300 zugeführt wird. Demzu
folge ist die Federkraft der Feder 210, welche den Kolben
150 des druckempfindlichen Schalters 110 vorspannt, höher
als der verminderte Druck innerhalb der ersten und zweiten
Druckkammer 160 und 170, so daß die Federkraft eine Bewegung
des Kolbens 150 zur ersten Druckkammer 160 bewirkt und der
Grenzschalter bzw. Endschalter 190 durch ein Ende 180a der
Kolbenstange 150 betätigt wird.
Das vom Grenzschalter 190 abgeleitete Signal reguliert die
elektromagnetische Kupplung 600 durch den Regler 2500, um
die elektromagnetische Kupplung 600 zu verbinden bzw. ein
zurücken, so daß die Hydraulikpumpe 400 angetrieben wird.
Das heißt, der druckempfindliche Schalter 110 schaltet die
Hydraulikpumpe 400 ein, wenn die Druckdifferenz zwischen dem
Betriebsöl (PA) innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals und der
Betriebsöldruck (PC) des Stellzylinders niedriger als der
vorgegebene Wert (siehe Fig. 4) ist.
Folglich führt die Hydraulikpumpe 400 das Betriebsöl dem Be
triebsöl-Druckkanal 700 und dem Stellglied 100 zu, bis die
Druckdifferenz zwischen dem Öldruck (PA) innerhalb des Be
triebsöl-Druckkanales 700 und der Betriebsöldruck (PC) des
Stellzylinders 300 einen Wert erreichen, welcher gleich oder
größer als der vorgegebene Wert ist.
Das von der Hydraulikpumpe 400 abgeführte und dem Stellglied
100 zugeführte Betriebsöl erzeugt in geeigneter Form die
Lenk-Hilfskraft.
Mit anderen Worten, die Hydraulikpumpe 400 wird angetrieben,
wenn die Druckdifferenz zwischen dem Betriebsöldruck (PA)
innerhalb des Betriebsöl-Druckkanals 700 und dem Betriebs
öldruck (PC) im Stellglied 100 niedriger als der vorgegebene
Wert ist. Das unter dem erforderlichen Hydraulikdruck ent
sprechend dem Betriebsdruck des Stellzylinders 300 auftre
tende Betriebsöl, das heißt das Betriebsöl, dessen Wert un
ter einem hohen Öldruckwert liegt, welcher um den der Feder
kraft der Feder 210 entsprechenden Wert höher als der Be
triebsdruck im Stellzylinder 300 ist, wird in den Betriebsöl-Druckkanal
700 ab- und dem Druckzylinder 300 zugeführt.
Detaillierter formuliert, wird die Hydraulikpumpe 400 ange
halten, wenn die Druckdifferenz (PA-PC) höher als der
vorgegebene Wert ist.
Wenn das Änderungselement 500 der Hydraulikpumpe 400 ent
sprechend dem Betriebsöldruck des Stellzylinders 300 im
Stellglied 100 betätigt wird, ist der im Vorratsbehälter 900
gespeicherte Betriebsöldruck höher als die Federkraft der
regulierenden Feder 210 und zwar um einen Wert, welcher der
Federkraft der Steuer- bzw. Regelfeder 210 entspricht.
Dieses Betriebsöl wird sofort dem Stellglied 100 zugeführt.
Herkömmlicherweise ist es nicht notwendig, den Druck inner
halb des Betriebsöl-Druckkanals 700 auf einem hohen Druck
niveau, ungeachtet dem Betriebsdruck, zu halten. Somit kann
der Energieverlust vermindert werden und die Servolenkein
heit mit einem höheren Arbeitswirkungsgrad betrieben werden.
Fig. 5 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Servolenkeinheit.
Beim dritten Ausführungsbeispiel ist ein Druckauswahlventil
310 zwischen dem Paar von Betriebsölkammern 300a und 300b
angeordnet, um den Druck innerhalb der Betriebsölkammer 300a
oder der Betriebsölkammer 300b auszuwählen, welcher höher
als der Betriebsöldruck des Stellzylinders 300 ist. Der aus
gewählte Betriebsöldruck des Stellzylinders 300 wird dem
druckempfindlichen Schalter 170 zugeführt.
Das Druckauswahlventil 310 ist schematisch in Fig. 5 darge
stellt.
Eine Ventilkammer 330 ist innerhalb eines Gehäuses 320 aus
gebildet. Ein Kugelhahn 340 und ein Paar von Rückstellfedern
350, welche den Kugelhahn 340 von dessen beiden Seiten vor
spannen, sind in einer Ventilkammer 330 aufgenommen. Ein
Kanal 360 ist auf der linken Seite der Ventilkammer 330 ge
öffnet, welche mit der linken Seite der Ölkammer 330a des
Stellzylinders 300 verbunden ist, und ein Kanal 370 ist auf
der rechten Seite der Ventilkammer 330 des Stellzylinders
300 geöffnet, welcher mit der rechten Seite der Ventilkammer
330 verbunden ist. Des weiteren ist ein Kanal 380 in der
Mitte der Ventilkammer 330 geöffnet, welche mit der zweiten
Druckkammer 170 des druckempfindlichen Schalters 110 verbun
den ist. Ventilsitze 360a und 370a des Kugelhahns 340 sind
an offenen Enden der Ventilkammer 330 der Kanäle 360 und 370
ausgebildet. Zusätzlich ist die Größe der Öffnungen der Sei
ten der Ventilkammern 330 des Kanals 380 derart dimensio
niert, daß sie nicht durch den Kugelhahn 340 in einer neu
tralen Position des Kugelhahns 340 geschlossen wird.
Da die weiteren individuellen strukturellen Merkmale der
Servolenkeinheit des dritten Ausführungsbeispieles denjeni
gen des zweiten, in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel entsprechen, wird deren detaillierte Erläute
rung weggelassen.
Beim dritten Ausführungsbeispiel wird der Betriebsdruck bzw.
Arbeitsdruck (PA) innerhalb der Betriebsölkammer 300a der
linken Seite des Stellzylinders 300 der Ventilkammer 330 des
Druck-Auswahlventils 310 durch den Kanal 360 zugeführt, wenn
das Stellglied 100 beispielsweise derart betätigt wird, daß
der Druck innerhalb der Betriebsölkammer 300a der linken
Seite des Stellzylinders 300 hoch und der Druck innerhalb
der Betriebsölkammer 300b der rechten Seite niedrig ist, wo
durch der Kugelhahn 340 die Verbindung zwischen den Kanälen
370 und 380 unterbricht, welche den Ventilsitz 370a berührt,
das heißt die Verbindung des druckempfindlichen Schalters
110 mit der Betriebsölkammer 300b der rechten Seite des
Stellzylinders 300 unterbricht. Zu diesem Zeitpunkt wird der
Betriebsdruck bzw. Arbeitsdruck innerhalb der Betriebsölkam
mer 300a der linken Seite des Stellzylinders 300 der zweiten
regulierenden Ölkammer 170 des druckempfindlichen Schalters
110 durch den Kanal 360, die Ventilkammer 330 und den Kanal
380 zugeführt, da die Verbindung zwischen der Ventilkammer
330 und dem Kanal 360 fortgeführt wird.
Der druckempfindliche Schalter 110 betreibt oder hält die
Hydraulikpumpe 400 entsprechend der Druckdifferenz zwischen
dem Hydraulikdruck (PA) innerhalb dem Betriebsöl-Druckkanal
700 und dem Betriebsöl-Druckkanal (PC, einer der Drücke
innerhalb dem Paar von Betriebsölkammern 300a und 300b, wel
cher höher als der andere ist) des Stellzylinders 300 an,
welcher durch das Druck-Auswahlventil 310 ausgewählt wird.
Beim dritten Ausführungsbeispiel kann somit der druck
empfindliche Schalter 110 auf einen einzelnen druckempfind
lichen Schalter, zusätzlich zu den Vorteilen und Wirkungen
des zweiten Ausführungsbeispiels, reduziert werden.
Alternativ zum dritten Ausführungsbeispiel kann die elektro
magnetische Kupplung 600 weggelassen werden und der druck
empfindliche Schalter 110 kann den als Antrieb für die Hy
draulikpumpe installierten Elektrikmotor steuern bzw. re
geln, wodurch der Betrieb der Hydraulikpumpe 400 durch den
Motor regelbar ist.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Servolenkeinheit
für ein eine Antriebsquelle aufweisendes Fahrzeug, mit einem
Stellglied 1, 100, welches in der Lenkanlage des Fahrzeugs
angeordnet ist und welchem Betriebsöl zu- oder abgeführt
wird, um eine Hilfskraft für einen Lenkvorgang durch ein
Lenkrad abzuleiten, mit einer Hydraulikpumpe 7, 400, welche
entsprechend der Antriebsquelle angetrieben und gedreht
wird, mit einem Betriebsöl-Druckkanal 31, 700, durch welchen
das von der Hydraulikpumpe abgeführte Betriebsöl dem Stell
glied zugeführt wird, mit einem Rückschlagventil 32, 800,
welches im Betriebsöl-Druckkanal 31, 700 angeordnet ist, um
eine Strömung des Betriebsöls von der Hydraulikpumpe zum
Stellglied zu ermöglichen, jedoch eine Rückströmung des
Betriebsöls vom Stellglied zur Hydraulikpumpe zu blockieren,
und mit einer Antriebsschaltanordnung, welche in einem
Abschnitt des Betriebsöl-Druckkanals stromabwärts des Rück
schlagventils angeordnet ist, und basierend auf zumindest
einem Druck angetrieben wird, welcher innerhalb des strom
abwärts zum Rückschlagventil liegenden Abschnitt des Betriebsöl-Druckkanals
existiert.
Claims (15)
1. Servolenkeinheit für ein eine Antriebsquelle aufweisen
des Fahrzeug, mit:
- a) einem Stellglied (1; 100), welches in der Lenkanlage des Fahrzeugs angeordnet ist und welchem Betriebsöl zu- oder abgeführt wird, um eine Hilfskraft für einen Lenkvorgang durch ein Lenkrad zu erzeugen;
- b) einer Hydraulikpumpe (7; 400), welche entsprechend der Antriebsquelle angetrieben und gedreht wird;
- c) einem Betriebsöl-Druckkanal (31; 700), durch welchen das von der Hydraulikpumpe abgeführte Betriebsöl dem Stellglied zugeführt wird;
- d) einem Rückschlagventil (32; 700), welches im Be triebsöl-Druckkanal (31; 700) angeordnet ist, um eine Strömung des Betriebsöls von der Hydraulikpumpe zum Stellglied zu ermöglichen, jedoch eine Rückströmung des Betriebsöls vom Stellglied zur Hydraulikpumpe zu blockieren; und
- e) einer Antriebsschaltanordnung, welche in einem Ab schnitt des Betriebsöl-Druckkanals stromabwärts des Rückschlagventils angeordnet ist und basierend auf zumindest einem Druck betätigt wird, welcher inner halb des stromabwärts zum Rückschlagventil liegenden Abschnittes des Betriebsöl-Druckkanals auftritt.
2. Servolenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Antriebsschaltanordnung einen zwischen der
Antriebsquelle und der Hydraulikpumpe (7; 400) angeord
neten Kupplungsmechanismus (34; 600) aufweist, welcher
in einen zwischen der Antriebsquelle und der Hydraulik
pumpe verbundenen Kanal entsprechend dem Druck innerhalb
des Abschnittes des Betriebsöl-Druckkanals (31; 700),
welcher stromabwärts des Rückschlagventils liegt, ein
greift oder gelöst wird.
3. Servolenkeinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
einen druckempfindlichen Schalter (47), welcher ent
sprechend dem Druck innerhalb des stromabwärts des Rück
schlagventils liegenden Abschnitts des Betriebsöl-Druckkanals
geschalten wird, und dadurch, daß der Kupplungs
mechanismus (34) in den Kanal zwischen der Antriebs
quelle und der Hydraulikpumpe (7) entsprechend der ge
schalteten Position des druckempfindlichen Schalters
(47) eingreift oder gelöst wird.
4. Servolenkeinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
einen druckempfindlichen Schalter (110), welcher ent
sprechend einem Druck innerhalb eines Vorratsbehälters
(900) geschalten wird, der in einem stromabwärts des
Rückschlagventils (800) angeordneten Abschnitt des Betriebsöl-Druckkanals
(700) angeordnet ist, um das Be
triebsöl im Betriebsöl-Druckkanal zu speichern, und da
durch, daß der Kupplungsmechanismus (600) in den Kanal
zwischen der Antriebsquelle und der Hydraulikpumpe (400)
entsprechend einer Schaltposition des druckempfindlichen
Schalters (110) eingreift oder gelöst wird.
5. Servolenkeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Kupplungsmechanismus (34) in den Kanal zwi
schen der Antriebsquelle und der Hydraulikpumpe (7) ein
greift, wenn der Druck innerhalb des stromabwärts des
Rückschlagventils (32) liegenden Abschnittes des Be
triebsöl-Druckkanals (31) niedriger als ein vorgegebener
Druckwert ist, welchen der Vorratsbehälter (33) auf
weist, so daß die Antriebskraft von der Antriebsquelle
auf die Hydraulikpumpe übertragen wird, um die Hydrau
likpumpe anzutreiben und zu drehen.
6. Servolenkeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das von der Hydraulikpumpe (7) abgeführte Be
triebsöl dem Stellglied (1) und dem Vorratsbehälter (33)
zugeführt wird, bis der Druck des Betriebsöls innerhalb
des Vorratsbehälters (33) den vorgegebenen Wert er
reicht.
7. Servolenkeinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kupplungsmechanismus (34) vom Kanal
zwischen der Antriebsquelle und der Hydraulikpumpe (7)
ausgerückt wird, wenn der Druck innerhalb des Vorratsbe
hälters (33) den vorgegebenen Druckwert erreicht, um den
Antrieb und die Rotation der Hydraulikpumpe anzuhalten.
8. Servolenkeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Kupplungsanordnung (34)
eine elektromagnetische Kupplung aufweist.
9. Servolenkeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Kupplungsmechanismus (34)
eine Hydraulikkupplung aufweist.
10. Servolenkeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Antriebsquelle einen am Fahrzeug befestig
ten Verbrennungsmotor (69 und eine Riemenscheibe (4)
aufweist, durch welche die Hydraulikpumpe (7) mittels
der elektromagnetischen Kupplung angetrieben wird.
11. Servolenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Stellglied (100) einen Stellzylinder (300)
mit einem Paar von Betriebsöl-Druckkammern (300a, 300b)
und einem Drosselventil (200) aufweist, welches die Zu
führung und Abführung des Betriebsöls zu und von dem
Paar von Betriebsölkammern regelt bzw. steuert, und daß
die Antriebsschaltanordnung einen druckempfindlichen
Schalter (110) aufweist, welcher entsprechend der Druck
differenz zwischen dem stromabwärts des Drosselventils
(800) liegenden Abschnitt des Betriebsöl-Druckkanals
(700) und dem Betriebsöldruck im Stellzylinder (300) ge
schaltet wird, wobei der Betrieb der Hydraulikpumpe
(400) entsprechend der geschalteten Position des druck
empfindlichen Schalters geregelt wird.
12. Servolenkeinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß der druckempfindliche Schalter (110) entspre
chend jedem Paar von Betriebsölkammern (300a, 300b) des
Stellzylinders (300) angeordnet ist.
13. Servolenkeinheit nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeich
net ein Druck-Auswahlventil (310), welches zwischen dem
Paar von Betriebsölkammern (300a, 300b) des Stellzylin
ders (300) angeordnet ist, um den höheren Druck in den
beiden Betriebsölkammern (300a, 300b) als Betriebs
öldruck des Stellzylinders (300) auszuwählen, wobei der
ausgewählte Betriebsöldruck des Stellzylinders (300) dem
druckempfindlichen Schalter (310) zugeführt wird.
14. Servolenkeinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ge
kennzeichnet durch einen Kupplungsmechanismus (600),
welcher zwischen der Antriebsquelle und der Hydraulik
pumpe (400) angeordnet ist, wobei der druckempfindliche
Schalter (110) den Betrieb des Kupplungsmechanismus
(600) und somit den Betrieb der Hydraulikpumpe (400)
steuert bzw. regelt.
15. Servolenkeinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle einen Elek
tromotor aufweist, wobei der druckempfindliche Schalter
(110) den Betrieb des Elektromotors und somit den Be
trieb der Hydraulikpumpe (400) steuert bzw. regelt.
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1997
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