DE3625600C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servolenkanlage für Kraft­ fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bisherige Servolenkanlage für Kraftfahrzeuge umfaßt eine mit einem Lenkrad verbundene Antriebs- oder Ein­ gangswelle, einen Torsionsstab zur Übertragung der Drehung der Eingangswelle auf eine Abtriebs- oder Aus­ gangswelle, einen mit der Ausgangswelle verbundenen Servozylinder, ein Öldurchgang-Umschaltventil zum Um­ schalten der Öldurchgänge oder -leitungen zum Servo­ zylinder in Abhängigkeit von der Differenz der Dreh­ winkel zwischen Eingangs- und Ausgangswelle, einen Hochdruck-Öldurchgang für die Zufuhr des von einer Ölpumpe gelieferten Arbeits- oder Drucköls zum Servo­ zylinder über das Umschaltventil, eine im Mittelbereich des Hochdruck-Öldurchgangs vorgesehene Hauptdrossel, einen Niederdruck-Öldurchgang zum Rückführen des Arbeitsöls vom Servozylinder zu einem Ölbehälter über das Umschaltventil, einen Gegenwirkkolben zur Ausübung einer Hemmkraft zwischen Eingangs- und Aus­ gangswelle zwecks Begrenzung der Drehwinkeldifferenz zwischen ihnen, einen vom Mittelbereich des Hochdruck- Öldurchgangs zum Gegenwirkkolben abgehenden Steueröl­ durchgang, ein Druckregelventil zum Regeln des Öldrucks in dem zum Gegenwirkkolben verlaufenden Steueröldurch­ gang auf eine einen vorbestimmten Höchstdruck nicht übersteigende Größe, zwei vom Mittelbereich des Steuer­ öldurchgangs zwischen Druckregelventil und Gegenwirk­ kolben abzweigende, parallele Öldurchgänge, eine in einem der Parallelöldurchgänge angeordnete zweite Dros­ sel, ein Durchflußmengen-Regelventil zum Wählen eines der beiden Parallelöldurchgänge zum Regeln der Durchflußmenge des durch diesen Öldurchgang fließenden Arbeitsöls auf eine einer Fahrzeug­ geschwindigkeit entsprechende Größe, eine erste Drossel, um im stromabseitigen Öldurchgang des Durchflußmengen- Regelventils einen der Durchflußmenge des Arbeitsöls entsprechenden Leitdruck zu erzeugen, einen Leitöldruckdurchgang zum Beaufschlagen des Druck­ regelventils mit dem Leitdruck, einen Bypass oder Um­ gehungsdurchgang zum Überbrücken des stromaufseitigen Hochdrucköldurchgangs und des stromabseitigen Hochdruck- Öldurchgangs der Hauptdrossel sowie ein Wechselventil zum Versperren des Umgehungsdurchgangs nur dann, wenn der Öldruck an der Stromabseite des Druckregelventils niedriger wird als ein vorbestimmter Mindestdruck, zwecks Erhöhung des Öldrucks im gesamten Steueröldurch­ gang (vgl. z.B. JP-OS 59-2 13 564).

Eine derartige Servolenkanlage ist ebenfalls aus der DE-OS 34 18 563 bekannt.

Die bekannte Servolenkanlage umfaßt eine große Zahl von Präzisionsfertigungsteilen, wie die Hauptdrossel im Mittelbereich des Hochdrucköldurchgangs, die Parallel­ öldurchgänge, die vom Mittelbereich des Steueröldurch­ gangs zwischen Druckregelventil und Gegenwirkkolben abzweigen, die in einem der Parallelöldurchgänge vor­ gesehene zweite Drossel, das Durchflußmengen-Regelventil zum Wählen eines der beiden Parallelöldurchgänge zwecks Regelung der Durchflußmenge des durchströmenden Arbeitsöls auf eine Größe entsprechend der Fahr­ geschwindigkeit, den Umgehungsdurchgang zum Überbrücken der Stromaufseite und der Stromabseite des Hochdruck­ öldurchgangs der Hauptdrossel sowie das Wechselventil zum Versperren des Umgehungsdurchgangs nur dann, wenn der Öldruck an der Stromabseite des Druckregelventils unter einen vorbestimmten Mindestdruck abfällt, zwecks Erhöhung des Öldrucks im gesamten Steueröldurchgang. Infolgedessen bedingt die bisherige Servolenkanlage hohe Fertigungskosten.

Bei dieser bisherigen Servolenkanlage wird weiterhin der an der Stromabseite des Durchflußmengen-Regelventils mittels der ersten Düse erzeugte Leitdruck über den Leitöldurchgang zum Druckregelventil geleitet, um dieses zu betätigen; aus diesem Grund muß das Arbeitsöl auch im Stillstandzustand des Fahrzeugs in einer bestimmten Durchfluß- oder Strömungsmenge von der Ölpumpe zum Steueröldurchgang fließen. Bei Lenkbetätigung im Still­ stand und bei niedriger Maschinendrehzahl, wo Arbeitsöl eines hohen Drucks benötigt wird, wird daher ein Teil des von der Ölpumpe zum Servozylinder fließenden Arbeits­ öls einer, wie erwähnt, konstanten Durchflußmenge in einem Steuerkreis verbraucht, weshalb die Leistung der Pumpe entsprechend der Verbrauchsmenge über eine Standard- Leistung hinaus erhöht werden muß. Bei Lenkbetätigung im Stillstand wird darüber hinaus das in den Steuerkreis fließende Hochdruck-Arbeitsöl durch das Druckregelventil auf einen Mindestdruck geregelt und zum Gegenwirkkolbenabschnitt geleitet; hierbei ergibt sich in nachteiliger Weise ein Ölströmungsgeräusch im Steuerteil des Druckregelventils.

Aufgabe der Erfindung ist damit, eine gattungsgemäße Servolenkanlage für Kraftfahrzeuge so zu verbessern, daß die Zahl der mit hoher Fertigungsgenauigkeit herzustellenden Bauteile unter Senkung der Fertigungskosten erheblich verkleinert wird, wobei eine Vergrößerung der Förder- Leistung einer Ölpumpe über eine Standard-Leistung hinaus nicht nötig ist und demgemäß ein Ölströmungsge­ räusch im Steuerteil eines Druckregelventils bei Lenk­ betätigung im Stillstand vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Bei dieser Servolenkanlage variiert der den Reaktions- oder Gegenwirkkolben beaufschlagende Öldruck (die Lenk­ kraft/Öldruck-Kennlinie in Abhängigkeit von der Fahr­ zeuggeschwindigkeit. Insbesondere bei Lenkbetätigung im Stillstand und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ist der auf den Gegenwirkkolben einwirkende Öldruck niedrig, so daß die Lenkbetätigung leicht und zügig erfolgen kann. Bei mittleren und hohen Fahrgeschwindigkeiten ist der den Gegenwirkkolben beaufschlagende Öldruck höher als im Stillstand und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, so daß auch dann, wenn das Lenkrad im Bereich seiner Neutral­ stellung gehalten wird, der Lenkungsansprechgrad ver­ bessert ist und ein Gefühl für Stabilität vermittelt wird. Wenn das Lenkrad bei mitt­ lerer und hoher Geschwindigkeit betätigt wird, vergrö­ ßert sich die Lenkkraft aufgrund des den Gegenwirkkolben beaufschlagenden Öldrucks linear, so daß damit dem Fahrer ein stabiles Lenkgefühl vermittelt wird. Selbst wenn in diesem Zustand aufgrund eines großen, durch die Fahrbahnoberflächenbedingungen verursachten Bedarfs der Förderdruck der Ölpumpe weiter erhöht wird, wird der auf den Gegenwirkkolben wirkende Öldruck auf eine einen vorbestimmten Druck nicht übersteigende Größe geregelt, so daß die Lenkkraft nicht über das erforderliche Maß hinaus ansteigen kann.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Hydraulikschaltbild einer Servolenkanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Öldurchgang- Umschaltventil- und einen Druckregelventilteil,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Umschaltventil- und den Druckregelventilteil im Stillzustand,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Umschaltventil- und den Druckregelventilteil im Fahrzustand,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Druckregelventilteil und einen Reaktions- oder Gegenwirkkolbenteil,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 7 durch ein Einlaßfilter,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Einlaßfilters,

Fig. 8 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspek­ tivische Darstellung des Einlaßfilters,

Fig. 9 einen Längsschnitt zur Darstellung einer An­ schrägung an einer Steuerventilfläche,

Fig. 10 einen Querschnitt zur Darstellung eines Bei­ spiels für eine einlaßseitige Drossel,

Fig. 11 eine Fig. 10 ähnelnde Darstellung einer anderen einlaßseitigen Drossel,

Fig. 12 einen Längsschnitt zur Darstellung eines Bei­ spiels für eine rücklaufseitige Drossel,

Fig. 13 eine Fig. 12 ähnelnde Darstellung einer anderen rücklaufseitigen Drossel,

Fig. 14 einen Längsschnitt zur Darstellung eines Bei­ spiels für einen Wirkdruckteil des Druckregel­ ventils,

Fig. 15 ein Schaltbild einer Steuervorrichtung,

Fig. 16 eine graphische Darstellung einer vom Winkel der Anschrägung an der Steuerfläche abhängigen Öl­ druck/Eingangsdrehmoment-Kennlinie,

Fig. 17 eine graphische Darstellung einer vom Bohrungs­ durchmesser der einlaßseitigen Düse abhängigen Öldruck/Eingangsdrehmoment-Kennlinie,

Fig. 18 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Öldruck im stromaufseitigen Steuer­ öldurchgang und dem im stromabseitigen Steuer­ öldurchgang des Druckregelventils,

Fig. 19 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen Hub und Axialkraft eines Tauchkerns eines Solenoids,

Fig. 20 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Fahr(zeug)geschwindigkeit und dem Solenoidstrom und

Fig. 21 eine graphische Darstellung einer Eingangsdreh­ moment/Ölpumpenförderdruck-Kennlinie.

Im folgenden sind zunächst Ausführungsformen der erfin­ dungsgemäßen Servolenkanlage anhand der Fig. 1 bis 15 beschrieben.

Die in Fig. 1 allgemein und schematisch dargestellte Servolenkanlage enthält eine durch eine nicht darge­ stelle Antriebsmaschine angetriebene Ölpumpe 1, deren Durchflußmenge konstant (in der Größenordnung von 7 l/min) und deren Förderdruck variabel (von 0-80 bar) ist.

Die Anordnung umfaßt weiterhin eine Öldurchgang-Vier­ wegeumschaltventil (Drehventil) 2, ein bei 2a angedeu­ tetes Lenkrad zur Betätigung des Umschaltventils 2, einen Lenk-Servozylinder 3, einen Ölbehälter 4, mehrere Reaktions- oder Gegenwirkkolben 5, je eine an der Rück­ seite jedes betreffenden Gegenwirkkolbens 5 vorgesehene Kammer 6, einen von der Ölpumpe 1 zum Umschaltventil 2 verlaufenden Hochdruck-Öldurchgang oder -leitung 7a, einen vom Umschaltventil 2 zum Ölbehälter 4 verlaufenden Niederdruck-Öldurchgang oder -leitung 8a, vom Umschalt­ ventil 2 zum Servozylinder 3 verlaufende Öldurchgänge oder -leitungen 9a und 10a sowie Steueröldurchgänge 7b, 7c, 7d und 7e, die vom Hochdruck-Öldurchgang 7a abzweigen und bis zur jeweiligen Kammer 6 an der Rück­ seite des betreffenden Gegenwirkkolbens 5 verlaufen. Zwischen die Steueröldurchgänge 7b und 7c ist ein Druck­ regelventil 11 eingeschaltet, welches den Öldruck in den zu den genannten Kammern 6 verlaufenden Steueröldurch­ gängen 7c, 7d und 7e so regelt, daß ein vorbestimmter Höchstdruck nicht überschritten wird. Die Anordnung enthält ferner ein Solenoid 12, einen Fahrzeug-Geschwin­ digkeitsgeber 14, eine Steuervorrichtung 15, eine Zünd­ schalter 16, eine Zündspule 17 und eine von der Steuer­ vorrichtung 15 zum Solenoid 12 verlaufende Verdrahtung 18.

Im Betrieb erfaßt der Fahrzeug-Geschwindigkeitsgeber 14 eine Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei ein letzterer ent­ sprechendes, dabei erhaltenes Impulssignal der Steuer­ vorrichtung 15 zugeführt wird, die daraufhin einen dem Impulssignal entsprechenden oder der Fahrgeschwindig­ keit entsprechenden Strom, der zwischen einem Null- Stromwert bei einem vorbestimmten Hochgeschwindigkeits- Fahrzustand bis zu einem Höchststromwert bei Stillstand­ zustand variiert, über die Verdrahtung 18 zu einer nicht dargestellten elektromagnetischen Spule des Solenoids 12 liefert. Infolgedessen wird an einem Stößel oder Tauch­ kern des Solenoids 12 eine Axialkraft erzeugt, die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit variiert und bei jeder gegebenen Fahrgeschwindigkeit praktisch eine bestimmte Größe annimmt. Diese Axialkraft wird auf das Druckregelventil 11 übertragen, das dadurch entgegen der Kraft einer Feder 19 betätigt wird. Bei 13 ist eine rücklaufseitige Düse (d.h. Drossel) 13 zum Verbinden der zwischen dem Druckregelventil 11 und den Gegenwirkkolben 5 vorgesehenen Steueröldurchgänge 7c, 7d und 7e mit einem Niederdruck-Öldurchgang 8b zwecks Erzeugung eines Steueröldrucks in den Steueröldurchgängen 7c bis 7e an der Stromaufseite des Niederdruck-Öldurchgangs 8b ange­ deutet. Mit 7c1 ist ein Leitdruck bezeichnet, der in einem noch näher zu beschreibenden, im Druckregelventil 11 vorgesehenen Wirkdruckteil 43 erzeugt wird.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist das Gehäuse des Öldurchgang- Umschaltventils 2 in zwei Teile unterteilt, nämlich ein Ventilgehäuse 20a aus einem harten Metall, wie Grauguß, und ein Ritzelgehäuse 20b aus demselben Werkstoff. Das Ritzelgehäuse 20b ist an einem Lenkgetriebe/Gestänge (nicht dargestellt) angebaut, und das Ventilgehäuse 20a ist auf noch näher zu beschreibende Weise abnehmbar am Ritzelgehäuse 20b angebracht. Die Anordnung umfaßt ferner eine durch das Lenkrad 2a (Fig. 1) betätigbare Antriebs- oder Eingangswelle 21, einen Zylinderblock bzw. eine Abtriebswelle 23, der mittels eines Nadellagers 36 im Ventilgehäuse 20a drehbar gelagert ist, und einen in die Eingangswelle 21 eingesetzten Torionsstab 22, der an seiner Oberseite mittels eineseingepreßten Stifts 22a fest mit dem oberen Abschnitt der Eingangswelle 21 verbunden und an seinem unteren Ende mit der Innenbohrung des Zylinderblocks 23 keilverzahnt ist. Bei 21a sind mehrere (bei der darge­ stellten Ausführungsform 4) Längs-Nuten angedeutet, die in gleichen Abständen in der Außenfläche des unteren Abschnitts der Eingangswelle 21 ausgebildet sind. Der Zylinderblock 23 weist mehrere (bei der dargestellten Ausführungsform 4) Zylinder auf, die sich waagerecht erstrecken und den betreffenden Längs-Nuten 21a gegen­ überstehen. Die Gegenwirkkolben 5 sind in die jeweiligen Zylinder eingesetzt. An der Rückseite der jeweiligen Gegenwirkkolben 5 ist jeweils die ringförmige Kammer 6 zwischen dem Zylinderblock 23 und dem Ventilgehäuse 20a ausgebildet. Ein materialeinheitlich mit dem Zylinder­ block 23 ausgebildetes Ritzel 23a ragt abwärts in das Ritzelgehäuse 20b hinein. Mit dem Ritzel 23a steht eine Zahnstange 24a (als Abtriebs- oder Ausgangswelle) in Eingriff. An der Rückseite der Zahnstange 24a ist eine Zahnstangenführung 24 angeordnet. Weiter vorgesehen sind eine am Ritzelgehäuse 20b angebrachte Verschluß-Kappe 26, eine zwischen die Kappe 26 und die Zahnstangenfüh­ rung 24 eingesetzte Feder 25 sowie ein zwischen das Ventilgehäuse 20a und die Eingangswelle 21 eingeschal­ teter Ventilkörper 27 des Öldurchgang-Umschaltventils 2, der aus einem ähnlichen harten Metall, wie Grauguß, wie das Ventilgehäuse 20a besteht und verschiebbar unmittel­ bar in die Bohrung des Ventilgehäuses 20a eingesetzt ist. Ein Stift 23b dient zur Verbindung des unteren End­ abschnitts des Ventilkörpers 27 mit dem oberen Endab­ schnitt des Zylinderblocks bzw. der Abtriebswelle 23 in Drehrichtung (d.h. drehfest). Mit 27a, 27b und 27c sind in der Außenum­ fangsfläche des Ventilkörpers 27 vorgesehene, umlaufende Öldurchgänge bezeichnet.

Wenn sich das Lenkrad 2a in einer Neutralstellung be­ findet, kommuniziert der Hochdruck-Öldurchgang 7a gemäß Fig. 1 mit dem umlaufenden oder Ringöldurchgang 27a des Ventilkörpers 27 über nicht dargestellte in Ein­ gangswelle 21 und Ventilkörper 27 ausgebildete Öldurch­ gänge, eine Kammer 29 und den Niederdruck-Öldurchgang 8a, so daß das von der Ölpumpe 1 gelieferte Arbeitsöl durch den Hochdruck-Öldurchgang 7a über den Ringöldurch­ gang 27a, die in Eingangswelle 21 und Ventilkörper 27 ausgebildeten Öldurchgänge, die Kammer 29, den Nieder­ druck-Öldurchgang 8a, den Ölbehälter 4 und die Ölpumpe 1 umgewälzt wird. Wenn die Eingangswelle 21 - von oben gesehen - durch Drehen des Lenkrads 2a nach rechts relativ zum Ventilkörper 27 im Uhrzeigersinn verdreht wird, kommt der Hochdruck-Öldurchgang 7a über die Ring­ öldurchgänge 27a und 27b im Ventilkörper 27 in Verbin­ dung mit dem Öldurchgang 9a für den Servozylinder 3, während der Öldurchgang 10a des Servozylinders 3 mit dem Niederdruck-Öldurchgang 8a über den Ringöldurchgang 27c des Ventilkörpers 27 und die Kammer 29 kommuniziert und damit von der Ölpumpe 1 geliefertes Arbeitsöl durch den Hochdruck-Öldurchgang 7a über den Ringöldurchgang 27a, den Öldurchgang 9a und die linke Kammer des Servozylin­ ders 3 geleitet wird, während das Arbeitsöl in der rechten Kammer des Servozylinders 3 durch den Öldurch­ gang 10a über den Ringöldurchgang 27c, die Kammer 29, einen waagerecht durch die Eingangswelle 21 verlaufenden Öldurchgang 47 und den Niederdruck-Öldurchgang 8a zum Ölbehälter 4 zurückgeleitet wird, so daß sich die Kol­ benstange des Servozylinders 3 nach rechts bewegt und damit eine Lenkbewegung nach rechts stattfinden kann. Wenn andererseits die Eingangswelle 21 - von oben ge­ sehen - durch Drehen des Lenkrads 2a nach links relativ zum Ventilkörper 27 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird, kommuniziert der Hochdruck-Öldurchgang 7a mit dem Öldurchgang 10a des Servozylinders 3 über die Ringöl­ durchgänge 27a und 27c des Ventilkörpers 27, während der Öldurchgang 9a des Servozylinders 3 mit dem Niederdruck­ öldurchgang 8a über den Ringöldurchgang 27b im Ventil­ körper 27 und die Kammer 29 kommuniziert, so daß das von der Ölpumpe 1 gelieferte Arbeitsöl durch den Hochdruck- Öldurchgang 7a über den Ringöldurchgang 27c und den Öldurchgang 10a zur rechten Kammer des Servozylinders geleitet wird, während das Arbeitsöl aus der linken Kammer des Servozylinders 3 über den Öldurchgang 9a, den Ringöldurchgang 27b, die Kammer 29, den genannten Öl­ durchgang 47 in der Eingangswelle 21 und den Nieder­ druck-Öldurchgang 8a zum Ölbehälter 4 zurückgeleitet wird, so daß sich die Kolbenstange des Servozylinders 3 nach links bewegt und damit ein Lenkausschlag nach links stattfinden kann.

Weiter vorgesehen sind ein O-Ring 30, Öldichtungen 31 und 35, Kugellager 32 und 38, Dichtungen 33 und 34, eine Büchse 37, eine Mutter 39, eine Verschluß-Kappe 40 sowie Schraubbolzen 20c (Fig. 5) zur abnehmbaren Befestigung des Ventilgehäuses 20a am Ritzelgehäuse 20b. Wenn das Ventilgehäuse 20a vom Ritzelgehäuse 20b getrennt ist, können Druckregelventile 11 u.dgl. bezüglich Eingangs/- Ausgangs-Charakteristik geprüft werden. Nach Durchfüh­ rung einer solchen Prüfung am Druckregelventil 11 u.dgl. an der Seite des Ventilgehäuses 20a wird letzteres am Ritzelgehäuse 20b angesetzt, wobei das Ritzel 23a an der Seite des Ventilgehäuses 20a in das Ritzelgehäuse 20b hineinragt und mit der Zahnstange 24a im Ritzelgehäuse 20b in Eingriff gelangt; sodann werden die Mutter 39 aufgeschraubt, die Kappe 40 festgezogen und die Schraub­ bolzen 20c angezogen, woraufhin die erfindungsgemäße Servolenkanlage vollständig zusammengebaut ist. Selbst wenn das Ventilgehäuse 20a für Inspektionszwecke o.dgl. vom Ritzelgehäuse 20b abgebaut wird, kann nach dem Wiederzusammenbau kein Austritt von Arbeitsöl auftreten, weil die Öldichtung 31 zwischen Eingangswelle 21 und Ventilgehäuse 20a, die Öldichtung 35 zwischen Zylinder­ block bzw. Abtriebswelle 23 und Ventilgehäuse 20a, die O-Ringe 53 zwischen Verschlußkappe 49 und Ventilgehäuse 20a sowie zwischen ersterer und einem Federstützelement 50 und ein O-Ring 58 zwischen Solenoid 12 und Ventilgehäuse 20 angeordnet sind.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist das, ebenso wie die Gehäuse 20a und 20b, aus einem harten Metall, wie Grauguß, be­ stehende Druckregelventil 11 unmittelbar verschiebbar in die Bohrung des Ventilgehäuses 20a eingesetzt. Während bei der bisherigen Servolenkanlage eine Hülse oder Büchse aus einem Hartmetall zwischen das Gehäuse und jeden Ventilkörper eingesetzt werden muß, weil das Gehäuse und diese Ventilkörper aus weichem Metall be­ stehen, sind bei der erfindungsgemäßen Servolenkanlage das Druckregelventil 11 und das Ventilgehäuse 20a je­ weils aus einem harten Metall gefertigt, so daß eine solche Hülse nicht erforderlich ist und das Druckregel­ ventil 11 unmittelbar in die Bohrung des Ventilgehäuses 20a eingeschoben werden kann. Dasselbe gilt auch für den Ventilkörper 27 des Umschaltventils 12. Bei 41 ist eine umlaufende Steuernut oder Steuerringnut einer Steuer­ fläche der Außenumfangsfläche im oberen Abschnitt des Druckregelventils 11 angedeutet. Mit 41′ ist eine Aus­ gleichringnut in der Außenumfangsfläche des Druckregel­ ventils 11 in einer Stellung unterhalb der Steuernut 41 bezeichnet, die mit den Steueröldurchgängen 7b auf derselben axialen Linie an linker und rechter Seite des Druckregelventils 11 in Verbindung steht. Von diesen Steueröldurchgängen 7b ist der linksseite (außenseitige) Durchgang 7b an seinem Ende mittels einer massiven Kugel 59 verschlossen. Falls beispielsweise nur ein Steuer­ öldurchgang 7b an der rechten Seite vorhanden wäre, würde dies dazu führen, daß das Arbeitsöl im Steueröl­ durchgang 7b das Druckregelventil 11 nach links drückt, der Reibungswiderstand zwischen Druckregelventil 11 und Ventilgehäuse 20a sich vergrößern würde und das Druck­ regelventil 11 schwierig ruckfrei zu bewegen wäre. Erfindungsgemäß sind dagegen an linker und rechter Seite des Druckregelventils 11 je ein Steueröldurchgang 7b vorgesehen, wobei diese Steueröldurchgänge 7b über die Ausgleichringnut 41′ in der Außenumfangsfläche des Druckregelventils 11 miteinander in Verbindung stehen, so daß die genannten Schwierigkeiten vermieden werden.

Mit 43 ist ein Wirkdruckteil (eine Ringnut) in der Außenumfangsfläche des unteren Abschnitts des Druck­ regelventils 11 bezeichnet. Aus einem Vergleich zwischen oberer und unterer Druckbeaufschlagungsfläche des Wirk­ druckteils 43 geht hervor, daß die obere Druckbeauf­ schlagungsfläche eine größere Oberfläche aufweist als die untere Druckbeaufschlagungsfläche. Bei der Druck­ ölzufuhr zu diesem Teil wird somit das Druckregelventil 11 nach oben gedrängt. Bei 7c1 in Fig. 1 ist aufwärts gerichteter Leitdruck angedeutet, der aufgrund der beschriebenen Differenz der Druckbeaufschlagungsflächen erzeugt wird. Ein schräg durch das Druckregelventil 11 verlaufender Öldurchgang 42 (einlaßseitige Drossel) verbindet die Steuernut 41 mit dem Wirkdruckteil 43, so daß letzterer mit der Kammer 6 an der Rückseite der Gegenwirkkolben 5 über die Steueröldurchgänge 7a, 7b und 7c gemäß Fig. 1, 3, 4 und 5 kommuniziert. Zwischen der Innenumfangsfläche des Zylinderblocks 23 bzw. der Abtriebswelle und der Außenumfangsfläche des unteren Abschnitts der Eingangswelle 21 ist ein Öldurchgang 45 ausgebildet, der mit einer Kammer 29 an der Seite des Niederdruck-Öldurchgangs 8b über einen die Eingangswelle 21 waagerecht durchsetzenden Öldurchgang 46 kommuniziert.

Die rücklaufseitige Drossel 13 gemäß Fig. 1 ist im Zylinderblock 23 vorgesehen. Zwischen dieser Drossel 13 und dem Öldurchgang 45 ist ein Öldurchgang 44 vorge­ sehen, so daß die Steueröldurchgänge 7a bis 7c mit dem Niederdruck-Öldurchgang 8b über die rücklaufseitige Drossel 13, die Öldurchgänge 44 bis 46 und die Kammer 29 in Verbindung stehen. Eine Verschluß-Kappe 49 ist auf einen Gewindeteil am oberen Abschnitt des Ventilgehäuses 20a über dem Druckregelventil 11 aufgeschraubt. In den genannten Gewindeteil ist ein Federtragelement 50 lot­ recht verschiebbar eingesetzt. In den Öffnungs- oder Bohrungsteil ist eine Einstellschraube 51 eingeschraubt. Die Feder 19 (Fig. 1, 3, 4 und 5) des Druckregelventils ist zwischen das Federtrag- oder -stützelement 50 und das Druckregelventil 11 eingesetzt und drückt letzteres nach unten. Die Anordnung umfaßt ferner O-Ringe 53, eine um das Federstützelement 50 herum ausgebildete Kammer 54 und einen im Ventilgehäuse 20a vorgesehenen Öldurchgang 48, über den die Kammer 54 mit dem Niederdruck-Öldurch­ gang 8b in Verbindung steht. Ein Abflußöldurchgang 55 verläuft senkrecht durch das Druckregelventil 11. Eine Kammer 56 steht mit einem Tauchkernteil (57) innerhalb des Solenoids 12 so in Verbindung, daß der Abflußöl­ durchgang 55 mit der unter dem Druckregelventil 11 aus­ gebildeten Kammer 56 und der über dem Druckregelventil 11 vorgesehenen Kammer 54 kommuniziert.

Gemäß Fig. 13 kann die rücklaufseitige Drossel 13 zwi­ schen der Steuernut 41 und dem Abflußöldurchgang 55 (oder zwischen dem Wirkdruckteil 43 und dem Abflußöl­ durchgang 55) vorgesehen sein. Wenn dieser Durchgang 55 zur Verbindung der Kammern 56 und 54 anstelle des Druck­ regelventils 11 im Ventilgehäuse 20a vorgesehen sein soll, muß ein lotrechter Abflußöldurchgang gebohrt werden, der von der oberen Stirnfläche des Abschnitts des Ventilgehäuses 20a zwischen Druckregelventil 11 und Umschaltventil 2 in das Ventilgehäuse 20a verläuft, wobei ein oberer Abschnitt dieses lotrechten Abflußöl­ durchgangs über einen waagerechten Abflußöldurchgang mit der Kammer 54, ein unterer Abschnitt desselben über einen weiteren waagerechten Abflußöldurchgang mit der Kammer 56 in Verbindung gebracht und ein oberer End­ abschnitt desselben mittels einer massiven (blank) Kugel verschlossen werden muß, was bedeutet, daß zum einen zahlreiche Bohrungen im Ventilgehäuse 20a ausgebildet und entgratet werden müssen, wodurch sich die Zahl der Fertigungsschritte erhöht. Zum anderen sammelt sich die mit dem Arbeitsöl vermischte Luft im oberen Abschnitt im Inneren des lotrechten Abflußöldurchgangs unmittelbar unter der Verschluß-Kugel, wodurch die Steuerwirkung beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß sind dagegen die beiden Kammern 56 und 54 durch den Abflußöldurchgang 55 miteinander verbunden, welcher lotrecht durch das Druckregelventil 11 verläuft, so daß die angedeutete Störung nicht auftreten kann. Wie im oberen linken Abschnitt von Fig. 4 angedeutet, ist ein Teil des oberen Endrands der Verschluß-Kappe 49 in den Schlitz der Einstellschraube 51 hineingebogen, so daß nach der Einstellung der Kraft der Feder 19 die Einstellschraube 51 an der bzw. mittels der Kappe 49 gesichert werden kann.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist der obere Abschnitt des Solenoids 12 unmittelbar unterhalb des Druckregelventils 11 in das Ventilgehäuse 20a unter Zwischenfügung eines O-Rings 58 eingeschraubt. Das Solenoid 12 umfaßt eine nicht dargestellte elektromagnetische Spule und einen Tauchkern 57. Wie vorher erwähnt, wird das der Fahrgeschwindigkeit entsprechende, vom Fahrzeug-Geschwin­ digkeitgeber 14 gelieferte Impulssignal zur Steuervor­ richtung 15 geliefert, die ihrerseits den diesem Impuls­ signal entsprechenden (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden, zwischen einer Null-Stromgröße für einen vorbestimmten Hochgeschwindigkeitsfahrzustand und einem Höchststromwert für Stillstandzustand variierenden) Strom über die Verdrahtung 18 zur elektromagnetischen Spule des Solenoids 12 liefert. Daraufhin wird am Tauch­ kern 57 des Solenoids 12 eine Axialkraft erzeugt, die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit variiert und bei jeder gegebenen Fahrgeschwindigkeit praktisch eine bestimmte Größe besitzt; diese Axialkraft wird auf das Druckregelventil 11 übertragen, das dadurch entgegen der Kraft der Feder 19 betätigt wird.

Fig. 19 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Axialkraft (g) und dem Hub 1 (in mm) des Tauchkerns 57. Wie aus Fig. 19 hervorgeht, wird am Tauchkern 57 des Solenoids 12 die Axialkraft erzeugt, deren Größe in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit (dem Stromwert) variiert und für jede gegebene Fahrgeschwindigkeit (bei jedem vorgegebenen Stromwert) praktisch einen bestimmten Wert annimmt. Der links der Linie a liegende Bereich von Fig. 19 stellt einen Normalbetriebsbereich dar. Wenn A für den vom Steueröldurchgang 7b über die Steuernut 41 und den Öldurchgang (die einlaßseitige Drossel) 42 zum Wirkdruckteil 43 übertragenen Öldruck, B für die Diffe­ renz der Wirkfläche zwischen oberer und unteren Druck­ beaufschlagungsfläche des Wirkdruckteils 43, C für die Axialkraft des Tauchkerns 57, deren Größe (wie erwähnt) von der Fahrgeschwindigkeit abhängt und bei jeder Fahr­ geschwindigkeit praktisch einen bestimmten Wert annimmt, und D für die Reaktions- oder Gegenwirkkraft der Feder 19 stehen, ergibt sich eine Beziehung A×B+C=D, so daß demzufolge das Druckregelventil 11 im Gleichgewichts­ zustand in einer Stellung gehalten wird, in welcher die genannte Beziehung gilt.

Im folgenden ist anhand der Fig. 2 und 5 bis 8 ein Einlaßfilter 60 beschrieben. Der Hochdruck-Öldurchgang 7a geht von der Ölpumpe 1 ab, und die Steueröldurchgänge 7b bis 7c zweigen vom Hochdruck-Öldurchgang 7a ab. Da letzterer einen großen Innendurchmesser besitzt und eine große Durchflußmenge zuläßt, besteht keine Gefahr, daß das Umschaltventil 2 auch bei einem Eintritt von Staub o.dgl. unwirksam wird. Die Steueröldurchgänge 7b bis 7e besitzen dagegen einen kleinen Innendurchmesser und lassen nur eine kleine Durchflußmenge zu, so daß etwa eindringender Staub o.dgl. sich an Engstellen der Steuer­ öldurchgänge 7b bis 7e, z.B. im Bereich des Druckregel­ ventils 11, sammelt und daher die Gefahr dafür besteht, daß die Kraft des Solenoids 12 für die Betätigung des Druckregelventils 11 nicht ausreicht. Aus diesem Grund ist das Einlaßfilter 60 im Verzweigungsabschnitt vom Hochdruck-Öldurchgang 7a zu den Steueröldurchgängen 7b bis 7e zur Verhinderung eines Eintritts von Staub o.dgl. in letztere angeordnet. Das Einlaßfilter 60 besteht aus ringförmigen Elementen 61 eines Durchmessers praktisch entsprechend demjenigen der Leitung (des Hochdruck­ Öldurchgangs 7a), einer Anzahl von Verbindungssegmenten 62 zum Verbinden der ringförmigen Elemente 61 und einem an der Innenfläche jedes der Elemente 61 und der Ver­ bindungssegmente 62 befestigten zylindrischen Sieb 63. Das Einlaßfilter 60 wird austauschbar, aber gegen ein Herausfallen gesichert, eingesetzt, indem es in den Arbeitsöleinlaß im Ventilgehäuse 20a eingeführt, das Vorderende der Leitung (des Hochdruck-Öldurchgangs 7a) in diesen Einlaß eingepaßt und eine Mutter 64 zur Be­ festigung des Vorderendes oder Anschlußteils der Lei­ tung im Einlaß in letzteren eingeschraubt wird. In diesem Einbauzustand befindet sich das zylindrische Sieb 63 des Einlaßfilters 60 zwischen dem Hochdruck-Öldurch­ gang 7a und den Steueröldurchgängen 7b bis 7e, so daß Staub o.dgl., d.h. Fremdkörper, an einem Eintritt in die Steueröldurchgänge 7b bis 7e gehindert werden. Die beiden Endabschnitte des zylindrischen Siebs 63 sind dagegen offen, so daß seine Innenseite einen Teil des Hochdruck-Öldurchgangs 7a bildet. Hierbei ist es un­ wesentlich, ob die Leitung (d.h. Hochdruck-Öldurchgang 7a) in unmittelbarer Berührung mit dem Einlaßfilter 60 steht oder nicht. Zum Wechseln des Einlaßfilters 60 werden einfach die Mutter 64 herausgeschraubt und die Leitung (Hochdruck-Öldurchgang 7a) herausgezogen.

Im folgenden sind Maßnahmen zur Verhinderung einer Schwingung des Druckregelventils 11 beschrieben.

Eine erste derartige Maßnahme ist nachstehend erläutert. Diese besteht gemäß Fig. 9 darin, eine Anschrägung 41a eines Winkels R zwischen der Steuernut 41 und Ausgleich­ nut 41′ an der Steuerfläche vorzusehen. Falls die An­ schrägung 41a eines Außendurchmessers 41a′ an der Steuer­ fläche nicht vorgesehen ist, ergibt sich folgendes: Wenn sich das Druckregelventil 41 aus der Stillstandstellung gemäß Fig. 3 in die Fahrstellung gemäß Fig. 4 verschiebt und damit den Steueröldurchgang 7b mit der Steuernut 41 in Verbindung bringt, strömt das Arbeitsöl plötzlich oder schlagartig aus dem Steueröldurchgang 7b in die Steuer­ nut 41 ein, und das Druckregelventil 11 beginnt zu schwingen. Da jedoch erfindungsgemäß die Anschrägung 41a des Winkels R zwischen Steuernut 41 und Ausgleichnut 41′ vorgesehen ist, strömt das Arbeitsöl allmählich aus dem Steueröldurchgang 7b in die Steuernut 41 ein, so daß eine Schwingung des Druckregelventils 11 unterdrückt werden kann. Fig. 16 veranschaulicht Änderungen der Kennlinie für "Lenkrad-Eingangsdrehmoment"/"Öldruck im Öldurchgang 7a", wobei mit R 1 ein kleiner Winkel R der Anschrägung 41a, mit R 2 ein Winkel R, der größer ist als der Winkel R 1, und mit R 3 ein Winkel R, der größer ist als der Winkel R 2, der Anschrägung 41a bezeichnet sind. Der Winkel R der Anschrägung 41a wird unter Berücksich­ tigung seiner Beziehung zum Innendurchmesser des Steuer­ öldurchgangs 7b so gewählt, daß die Größe der Krümmung um den Wendepunkt der Kurven gemäß Fig. 16 mäßig groß ist.

Eine zweite Maßnahme zur Verhinderung von Schwingung des Druckregelventils 11 besteht in der Anordnung einer einlaßseitigen Drossel an der Stromaufseite des Druck­ regelventils 11. Wenn sich der Tauchkern 47 des Solenoids 12 aufwärts und abwärts bewegt, wird das Druckregel­ ventil 11 im Gleichgewichtszustand in einer Stellung gehalten, in welcher die vorher genannte Beziehung gilt, und es bewegt sich in Abhängigkeit von der Bewegung des Tauchkerns 57 ebenfalls aufwärts und abwärts. Infolge­ dessen ändert sich der Öffnungsgrad der Steuernut 41 gegenüber dem Steueröldurchgang 7b, und der Öldruck in der Strecke aus der Steuerfläche 41, dem Öldurchgang 42, dem Wirkdruckteil 43 und dem Steueröldurchgang 7d ändert sich in Abhängigkeit vom genannten Öffnungsgrad. Wenn dabei die Druckdifferenz an Seiten vor und hinter der Steuernut 41 groß ist, neigt das Druckregelventil 11 zu einer Schwingung seiner Axialrichtung aufgrund dieser Druckdifferenz. Eine Gegenmaßnahme für diese Störung besteht darin, 1. entweder eine einlaßseitige Drossel 42′ im Bereich des Einlaßfilters 60 (vgl. Fig. 10) vorzusehen oder 2. eine einlaßseitige Drossel 42′′ im Steueröldurchgang 7b zwischen dem Einlaßfilter 60 und dem Druckregelventil 11 (vgl. Fig. 11) vorzusehen. Mit einer solchen Ausgestaltung wird die Durchflußmenge des Arbeitsöls vom Hochdruck-Öldurchgang 7a zum Steueröl­ durchgang 7b verringert, und die Druckdifferenz zwischen den Seiten vor und hinter der Steuernut 41 wird ver­ kleinert, so daß eine Schwingung des Druckregelventils 11 unterdrückt werden kann. Die Kurve a in Fig. 17 ver­ anschaulicht die Öldruck/Eingangsdrehmoment-Kennlinie (für Pumpenförderdruck im Öldurchgang 7b zu Lenkrad- Eingangsdrehmoment) für den Fall, daß die einlaßseitige Drossel nicht vorgesehen ist; die Kurve b veranschau­ licht die betreffende Kennlinie für den Fall, daß die einlaßseitige Drossel einen großen Innendurchmesser besitzt; die Kurve c steht für die betreffenden Kenn­ linie in dem Fall, daß die einlaßseitige Drossel (wenn vorgesehen) einen kleinen Innendurchmesser besitzt. Ersichtlicherweise ändert sich diese Öldruck/Eingangs­ drehmoment-Kennlinie in Abhängigkeit vom Innendurch­ messer der einlaßseitigen Drossel. Insbesondere im Fall der Drossel 42′ gemäß Fig. 10 sind die Teile auswech­ selbar, und die genannte Kennlinie kann in Übereinstim­ mung mit den jeweiligen Bauvorschriften für die betref­ fenden Fahrzeuge willkürlich oder beliebig geändert werden. Es ist aber auch möglich, gemäß den Fig. 3 und 4 den gesamten Öldurchgang 42 oder ein Teil desselben zwischen der Steuernut 41 und dem Wirkdruckteil 43 des Druckregelventils 11 als einlaßseitige Drossel zu be­ nutzen. In diesem Fall wird die Durchflußmenge des Arbeitsöls von der Steuernut 41 zum Wirkdruckteil 43 verringert und damit die Ansprechempfindlichkeit des Wirkdruckteils 43 abgeschwächt, so daß Schwingung des Druckregelventils 11 unterdrückt werden kann. Wenn die einlaßseitige Drossel auf die eben beschriebene Weise ausgebildet ist, verringert sich der den Wirkdruckteil beaufschlagende Öldruck, so daß auch der die Gegenwirk­ kolben 5 beaufschlagende Öldruck klein wird und demzu­ folge derselbe Pumpenförderdruck (derselbe Druck im Öldurchgang 7a) mit einem kleineren Drehmoment erzielt werden kann.

Eine dritte, im folgenden zu beschreibende Maßnahme zur Verhinderung einer Schwingung des Druckregelventils 11 besteht darin, die Phasenverzögerung oder -nacheilung des Öldruckanstiegs im Steueröldurchgang 7d zu verhin­ dern. Wie erwähnt, wird bei der Aufwärts- und Abwärts­ bewegung des Tauchkerns 47 des Solenoids 12 das in einem Gleichgewichtszustand in einer Stellung, in welcher die vorher angegebene Beziehung gilt, gehaltene Druckregel­ ventil 11 entsprechend der Bewegung des Tauchkerns 57 ebenfalls aufwärts und abwärts bewegt. Infolgedessen ändert sich der Öffnungsgrad der Steuernut 41 gegenüber dem Steueröldurchgang 7b, und der Öldruck in der Strecke aus Steuernut 41, Öldurchgang 42, Wirkdruckteil 43 und Steueröldurchgang 7d ändert sich in Abhängigkeit vom genannten Öffnungsgrad. Je näher dabei die rücklauf­ seitige Drossel 13 am Druckregelventil 11 liegt, um so stärker eilt der Anstieg des Öldrucks im Wirkdruckteil 43 und im Steueröldurchgang 7d nach. Folglich könnte erwartet werden, daß bei der Abwärtsbewegung des Tauch­ kerns 57 des Solenoids 12 seine Abwärtsbewegung zweck­ mäßig unterdrückt und sein Gleichgewichtszustand auf­ grund des Öldrucks im Wirkdruckteil 43 aufrechterhalten wird; da sich jedoch der zeitliche Anstieg des Öldrucks im Wirkdruckteil 43 und im Steueröldurchgang 7d ver­ zögert (d.h. eine Phasenverzögerung oder -nacheilung im Druckanstieg zwischen Steuernut 41 und Wirkdruckteil 43 auftritt), bewegt sich das Druckregelventil 11 weiter als erforderlich abwärts. Dabei wird der Öffnungsgrad der Steuernut 41 in bezug auf den Steueröldurchgang 7b zu groß, wobei der Druck im Öldurchgang 42 und im Wirk­ druckteil 43 folglich schlagartig ansteigt, so daß sich demzufolge in diesem Augenblick das Druckregelventil 11 unerwünscht wieder aufwärts zu bewegen beginnt. In­ folgedessen tritt eine Phasenverzögerung zwischen der Bewegung des Druckregelventils 11 und dem Öldruckanstieg im Wirkdruckteil 43 auf, so daß das Druckregelventil 11 in Axialrichtung schwingt. Zur Verhinderung einer solchen Schwingung wird 1. die rück­ laufseitige Drossel 13 im Zylinderblock 23 gemäß Fig. 12 oder 2. eine rücklaufseitige Drossel zwischen der Kammer 6 an der Rückseite jedes Gegenwirkkolbens 5 und der Kammer 56 unter dem Druckregelventil 11, wie in Fig. 12 in gestrichelten Linien angedeutet, oder 3. eine rück­ laufseitige Drossel zwischen dem Steueröldurchgang 7d und der Kammer 56, wie in gestrichelten Linien in Fig. 12 angedeutet, vorgesehen. Genauer gesagt: es reicht somit aus, die rücklaufseitige Drossel an der Stromab­ seite des Druckregelventils 11 vorzusehen, um damit die Verzögerung des Öldruckanstiegs im Wirkdruckteil 43 und im Steueröldurchgang 7d zu verhindern.

Eine vierte, im folgenden beschriebene Maßnahme zur Verhinderung einer Schwingung des Druckregelventils 11 besteht darin, den Wirkdruckteil 43 des Druckregelven­ tils 11 in der Position der Steuerfläche vorzusehen. Bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Tauchkerns 57 des Solenoids 12 wird das Druckregelventil 11, wie erwähnt, entsprechend aufwärts bzw. abwärts bewegt, wobei der Öldruck vom Steueröldurchgang 7 über die Steuernut 41 und den Öldurchgang (einlaßseitige Drossel) 42 zum Wirk­ druckteil 43 übertragen wird; infolgedessen ergibt sich eine Ansprechverzögerung des Druckregelventils 11, wie oben beschrieben. Wenn jedoch der Wirkdruckteil 43 gemäß Fig. 14 in der Position der Steuerfläche vorgesehen wird, befindet sich der Wirkdruckteil 43 dicht am Einlaß, so daß das Ansprechen der (auf die) Druck­ rückkopplung verbessert und ihre Verzögerung verhindert wird und demzufolge Schwingung des Druckregelventils 11 unterdrückt werden kann.

Im folgenden ist die Steuervorrichtung anhand von Fig. 15 näher beschrieben. Sie umfaßt den Zündschalter 16, einen Eingabeteil 60′ für ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal vom Fahrzeug-Geschwindigkeitsgeber 14 und einen Sole­ noid-Leitfähigkeitsprüfschalter 61′ zum Prüfen der Leit­ fähigkeit des Solenoids 12. Da die erfindungsgemäße Servolenkanlage so ausgelegt ist, daß im Leerlauf- oder Stillstandzustand ein größtmöglicher Strom durch das Solenoid 12 fließt, kann die Anlage mit geringstmög­ licher Kraft betätigt werden. Falls in diesem Zustand jedoch ein sogenanntes Diagnosetestgerät verwendet wird, kann der durch das Solenoid 12 fließende Strom auf weniger als etwa die Hälfte seines Höchstwerts verrin­ gert werden, so daß es im Stillstandzustand möglich ist, die Lenkeigenschaften für mittlere/hohe Fahrge­ schwindigkeit festzustellen. Der genannte Testschalter 61′ ist für diesen Zweck vorgesehen. Die Anordnung nach Fig. 15 umfaßt ferner einen Kennlinien-Umschalter 62′, ein von einem Zündsignal (an einer Zündspulenklemme) einer Antriebsmaschine abgegriffenes Maschinen-Drehzahl­ signal 63′, eine Stromversorgungsschaltung 64′, einen Frequenz/Spannung-Wandlerkreis 65 und einen Kennlinien- Umschaltkreis 66, mit dessen Hilfe ein Solenoidstrom entsprechend der Fahrgeschwindigkeit gemäß Fig. 20 in Abhängigkeit vom Umschalten des Umschalters 62 gewählt werden kann. Weiterhin vorgesehen sind einer Fehler­ verstärker 67, ein Zitteroszillator 68 zum Hinzufügen einer niederfrequenten Schwingung zwecks Herabsetzung mechanischer Hysterese, ein Impulsbreitenmodulations- oder PWM-Oszillator 69 zum Hinzufügen oder Aufprägen einer vergleichsweise hochfrequenten Schwingung zwecks Herabsetzung magnetischer Hysterese, ein Fehler-Tastver­ hältnis-Wandlerkreis 70, ein Solenoidtreiberkreis 71, ein Filterkreis 72, ein Verstärkerkreis 73 und ein Über­ spannungsdetektorkreis 74, der ein Relais der Steuer­ vorrichtung 15 einschaltet, wenn aufgrund eines Ausfalls oder einer sonstigen Störung des Stromversorgungskreises 64 eine Überspannung an den betreffenden Abschnitten des Stromversorgungskreises 64 anliegt. Ein Rückkopplungs­ abnormalitätsdetektorkreis 75 schaltet ein Relais der Steuervorrichtung 15 ein, wenn aufgrund einer Störung der elektromagnetischen Spule des Solenoids 12 oder der Chassis-Kabelgeschirre eine Abnormalität in der Sole­ noidstrom-Regelcharakteristik auftritt. Ein Überstrom- Detektorkreis 76 aktiviert das Relais der Steuervor­ richtung 15, wenn der dem Solenoid 12 eingespeiste Strom aufgrund einer Störung o.dgl. des Solenoidtreiberkreises 71 abnormal ansteigt. Die Anordnung enthält ferner einen Frequenz/Spannung-Wandlerkreis 77, einen Maschinen-Dreh­ zahldetektorkreis 78 und einen Zeitgeberkreis 79, wel­ cher das Relais eingeschaltet (erregt) hält, bis der Zündschalter 16 geöffnet ist, falls das Fahrzeug-Ge­ schwindigkeitssignal im Hochgeschwindigkeits-Fahrzustand für mindestens eine gegebene Zeitspanne nicht abgenommen werden kann; dieser Zustand wird als im Geschwindig­ keitsgeber 14 oder im Kabelgeschirr aufgetretene Abnor­ malität bewertet. Die aus den beschriebenen Bauteilen gebildete Steuervorrichtung 15 besitzt folgende Funk­ tionen: 1. Eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Funktion zur Verringerung des durch das Solenoid 12 fließenden Stroms umgekehrt proportional zur Fahrge­ schwindigkeit auf der Grundlage des vom Geschwindig­ keitsgeber 14 gelieferten Impulssignals; 2. eine Ausfall­ sicherungsfunktion zum Einschalten oder Aktivieren des Relais in der Steuervorrichtung 15, um damit einen Aus­ gangsstrom zum Solenoid 12 auch bei einer Störung in einem elektrischen Stromkreis zu unterbrechen und den so erreichten Zustand aufrechtzuerhalten, bis der Zünd­ schalter 16 geöffnet (oder in eine Stellung ACC oder LOC umgeschaltet) wird; 3. die Funktion zur Prüfung der Leitfähigkeit des Solenoids 12; und 4. die Funktion zum Wählen der Solenoidstrom-Kennlinie oder -Charakteristik entsprechend der Fahrgeschwindigkeit. Da zudem die Lenkcharakteristik bei Aktivierung der Ausfallsicherungs­ funktion (2.) auf eine solche für mittleren/hohen Fahrgeschwin­ digkeitszustand umgeschaltet wird, kann das Fahrzeug wie im Normalzustand sicher betrieben werden.

Die erfindungsgemäße Servolenkanlage arbeitet wie folgt:

Wenn das Lenkrad 2a aus seiner Neutralstellung nach rechts oder links gedreht wird und sich damit der rela­ tive Drehwinkel der Eingangswelle 21 gegenüber dem Ventilkörper 27 vergrößert, steigt der Ausgangsöldruck P_p des Öldurchgang-Umschaltventils 2 (d.h. der Förder­ druck der Ölpumpe 1) entsprechend einer quadratischen Kurve gemäß Fig. 21 an. Der Einfluß des Förderdrucks P_p der Ölpumpe 1 wirkt sich unmittelbar auf den Hochdruck- Öldurchgang 7a und/oder den Steueröldurchgang 7b aus, so daß der Öldruck im Steueröldurchgang 7b auf ähnliche Weise ansteigt. Wenn sich dabei das Fahrzeug im Still­ standzustand befindet und damit kein Impulssignal vom Geschwindigkeitsgeber 14 geliefert wird, liefert die Steuervorrichtung 15 einen vorbestimmten Höchststrom zum Solenoid 12, um dadurch den Tauchkern 57 in die Stellung gemäß Fig. 3 hochzufahren. Gleichzeitig verlagert sich auch das Druckregelventil 11 aufwärts in die Stellung gemäß Fig. 3 entsprechend der Aufwärtsbewegung des Tauchkerns 57 und entgegen der Kraft der Feder 19, wobei die Verbindung zwischen den Steueröldurchgängen 7b und 7c durch das Druckregelventil 11 blockiert wird. Infol­ gedessen ist der Öldruck in den Durchgängen 7c bis 7d an der weiter vom Druckregelventil 11 entfernten Stromab­ seite am kleinsten, wobei auch der Öldruck in der Kammer 6 an der Rückseite jedes Gegenwirkkolbens 5 die kleinste Größe annimmt. Dieser Zustand bleibt anschließend erhalten; selbst wenn das Lenkrad 2a weiter nach rechts oder links gedreht wird und der Öldruck P_p im Hochdruck­ Öldurchgang 7a und/oder im Steueröldurchgang 7b weiter ansteigt, hält das Druckregelventil 11 den Öldruck in den Durchgängen 7c bis 7e auf der kleinsten Größe. Die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Druckbeziehung zwischen dem Durchgang 7b und dem Durchgang 7d ist durch die mit "Stillstand" bezeichnete Linie in Fig. 8 angegeben.

Selbst wenn daher der genannte relative Drehwinkel zur Erzielung eines großen Ausgangsöldrucks P_p groß ist, wird das durch den Öldruck in der Kammer 6 an der Rück­ seite jedes Gegenwirkkolbens 5 und den Torsionswinkel des Torsionsstabs 22 bestimmte Drehmoment T des Lenkrads 2a nicht sehr groß.

Wenn das Fahrzeug in einen Zustand niedriger Fahrge­ schwindigkeit gebracht wird, empfängt die Steuervor­ richtung 15 das Impulssignal vom Geschwindigkeitsgeber 14, um einen der "augenblicklichen" Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Strom zum Solenoid 12 zu liefern und dadurch den Tauchkern 57 um einen dieser Stromgröße entsprechenden Betrag abwärts zu bewegen. Infolgedessen wird das Druckregelventil 11 durch die Feder 19 um die Größe der Abwärtsbewegung des Tauchkerns 57 abwärts bewegt (Fig. 4), wobei ein Teil der Steuernut 41 mit dem Steueröldurchgang 7b in Verbindung gelangt und ein Druck in der Steuernut 41 im Öldurchgang 42, in den Steuer­ öldurchängen 7c bis 7e und in jeder Kammer 6 an der Rückseite der Gegenwirkkolben 5 auftritt und mithin der Öldruck in der Kammer 6 größer wird als im Stillstand­ zustand. Wenn nämlich das Lenkrad 2a bei niedriger Fahr­ geschwindigkeit nach rechts oder links gedreht wird, steigt zwar der Öldruck P_p im Hochdruck-Öldurchgang 7a und/oder im Steueröldurchgang 7b an, doch wird der in der Kammer 6 an der Rückseite jedes Gegenwirkkolbens 5 und in den Durchgängen 7c bis 7e herrschende Öldruck auf eine bestimmte Größe geregelt, und zwar in Abhängigkeit vom Ausmaß der axialen Abwärtsbewegung des Tauchkerns, das größer ist als im Stillstandzustand. Die zu diesem Zeitpunkt zwischen den Durchgängen 7b und 7d vorliegende Druckbeziehung ist in Fig. 8 durch die mit "niedrige Fahrgeschwindigkeit" bezeichneten Linie angegeben. Wenn daher der genannte relative Drehwinkel zur Erzielung eines großen Ausgangsöldrucks P_p groß eingestellt wird, wird das Drehmoment T des Lenkrads 2a (bzw. am Lenkrad) größer als im Stillstandzustand aber nicht größer als in dem noch zu beschreibenden Hochgeschwindigkeits-Fahr­ zustand. Hierbei strömt das in die Kammer 6 eingeführte Arbeitsöl über die rücklaufseitige Drossel 13, den Öl­ durchgang 45, den Durchgang 46, die Kammer 29, den Niederdruckdurchgang 8b und den Niederdruckdurchgang 8a in den Ölbehälter 4 zurück, um sodann wieder von der Ölpumpe 1 angesaugt zu werden.

Wenn das Fahrzeug in einen Fahrzustand mit einer bestimm­ ten hohen Geschwindigkeit gebracht wird, nimmt die Steuervorrichtung 15 das Impulssignal vom Geschwindig­ keitsgeber 14 ab, und sie stellt den Strom zum Solenoid 12 auf Null ein, so daß sich der Tauchkern 57 in die unterste Endstellung abwärts bewegen kann. Infolgedessen wird das Druckregelventil 11 durch die Feder 19 ent­ sprechend dem Ausmaß der Abwärtsbewegung des Tauchkerns 57 nach unten bewegt, wobei praktisch die gesamte Steuer­ nut 41 mit Steueröldurchgang 7b in Verbindung gelangt. Wenn in diesem Hochgeschwindigkeits-Fahrzustand das Lenkrad 2a nach rechts oder links gedreht wird, steigt der Öldruck P_p im Hochdruck-Öldurchgang 7a und/oder im Steueröldurchgang 7b an. Da jedoch die axiale Kraft des Tauchkerns 57 dabei praktisch zu Null wird, wird der in den Steueröldurchgängen 7c bis 7e und in den Wirkkolben­ Kammern 6 herrschende Öldruck auf eine bestimmte Größe geregelt, die größer ist als diejenige im Fahrzustand mit niedriger Geschwindigkeit. Die zu diesem Zeitpunkt zwischen den Steueröldurchgängen 7b und 7d vorliegende Druckbeziehung ist in Fig. 18 durch die mit "hohe Fahr­ geschwindigkeit" bezeichnete Linie angegeben. Wenn daher der genannte relative Drehwinkel zur Einstellung eines großen Ausgangsöldrucks P_p vergrößert wird, wird das Drehmoment T des Lenkrads 2a (bzw. am Lenkrad) größer als das entsprechende Drehmoment in Fahrzustand mit niedriger Geschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt strömt das in die Kammer 6 eingeführte Arbeitsöl ebenfalls über die Drossel 13, den Öldurchgang 45, den Durchgang 46, die Kammer 29, den Niederdruck-Öldurchgang 8b und den Niederdruck-Öldurchgang 8a in den Ölbehälter 4 zurück, um durch die Ölpumpe 1 wieder angesaugt zu werden.

Die in Fig. 21 dargestellten Kurven geben Änderungen der Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment des Lenkrads 2a und dem Förderdruck der Ölpumpe entsprechend diskre­ ten Fahrgeschwindigkeiten vom Stillstandzustand bis zum Fahrzustand mit hoher Geschwindigkeit an.

Die erfindungsgemäße Servolenkanlage kennzeichnet sich also durch eine mit einem Lenkrad gekoppelte Antriebs- oder Eingangswelle, einen Torsionsstab zur Übertragung der Drehung der Eingangswelle auf eine Abtriebs- oder Ausgangswelle, einen mit der Ausgangswelle verbundenen Servozylinder, ein Öldurchgang-Umschaltventil zum Um­ schalten von Öldurchgängen oder -leitungen zum Servo­ zylinder nach Maßgabe der Drehwinkeldifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangswelle, einen Hochdruck-Öldurchgang zur Zufuhr des von einer Ölpumpe gelieferten Arbeitsöls zum Servozylinder über das Öldurchgang-Umschaltventil, einen Niederdruck-Öldurchgang zum Rückführen des Arbeitsöls vom Servozylinder zu einem Ölbehälter über das Umschaltventil, (einen) Gegenwirkkolben zur Ausübung einer Hemmkraft zwischen Eingangs- und Ausgangswelle, zwecks Begrenzung der Drehwinkeldifferenz zwischen ihnen, einen vom Mittelbereich des Hochdruck-Öldurch­ gangs zum (zu den) Gegenwirkkolben abgehenden Steueröl­ durchgang, ein Druckregelventil zum Regeln des Öldrucks in dem zum (zu den) Gegenwirkkolben verlaufenden Steuer­ öldurchgang auf eine einen vorbestimmten Höchstdruck nicht übersteigende Größe, eine rücklaufseitige Drossel zum Verbinden des Steueröldurchgangs zwischen dem Druck­ regelventil und dem (den) Gegenwirkkolben mit dem Nieder­ druck-Öldurchgang und ein Solenoid zur Betätigung des Druckregelventils mittels seines Tauchkerns zwecks Erzeugung einer axialen Kraft, die in Abhängigkeit von der Fahr(zeug)geschwindigkeit variiert und bei jeder gegebenen Fahrgeschwindigkeit praktisch eine bestimmte Größe annimmt. Infolgedessen ändert sich der auf die Gegenwirkkolben wirkende Öldruck (d.h. Lenk­ kraft/Öldruck-Kennlinie) in Abhängigkeit von der Fahr­ zeuggeschwindigkeit. Insbesondere bei Lenkbetätigung im Stillstand und bei Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit ist der den bzw. jeden Gegenwirkkolben beaufschlagende Öldruck niedrig, so daß eine leichte Lenkradbetätigung gewährleistet ist. Im Fahrzustand mittlerer/hoher Ge­ schwindigkeit ist der jeden Gegenwirkkolben beaufschla­ gende Öldruck höher als im Stillstandzustand Auch wenn im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit das Lenk­ rad im Bereich seiner Neutralstellung gehalten wird, ist das Ansprechen der Lenkung verbessert, und es wird ein Stabilitätsgefühl vermittelt. Bei Betätigung des Lenk­ rads bei mittlerer und höherer Geschwindigkeit vergrös­ sert sich die Lenkkraft (d.h. die Lenkungsteifheit) linear aufgrund des jeden Gegenwirkkolben beaufschla­ genden Öldrucks, so daß ein sicheres Lenkgefühl ver­ mittelt wird. Selbst wenn in diesem Zustand infolge eines größeren Druckbedarfs aufgrund von Fahrbahnbe­ dingungen der Förderdruck der Ölpumpe weiter erhöht wird, wird der jeden Gegenwirkkolben beaufschlagende Öldruck auf höchstens einen vorbestimmten Höchstdruck geregelt, so daß die Lenkkraft nicht weiter als nötig erhöht werden kann. Erfindungsgemäß wird die genannte Regelwirkung darüber hinaus durch das Druckregelventil und das Solenoid bewirkt, so daß die Zahl der mit hoher Genauigkeit zu fertigenden Bauteile unter Senkung der Fertigungskosten im Vergleich zur bisherigen Servolenk­ anlage verkleinert werden kann. Sei Lenkbetätigung im Stillstand und bei niedriger Maschinendrehzahl, d.h. wenn ein hoher Arbeitsöldruck erforderlich ist, braucht das Arbeitsöl nicht in den Steuerdurchgang geleitet zu werden, so daß die Leistung der Ölpumpe nicht über das normale Maß hinaus vergrößert zu werden braucht und diesbezüglich ebenfalls ein Beitrag zur Senkung der Herstellungskosten geleistet wird. Außerdem ergibt sich unter den ebengenannten Bedingungen der weitere Vorteil, daß das bei der bisherigen Servolenkanlage auftretende Ölströmungsgeräusch vermieden wird.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht weiterhin in der Anordnung der Feder, welche das Druckregelventil in einer Richtung zur Erhöhung des Öldrucks im Steuerdurch­ gang drängt, sowie der Steuervorrichtung zur Lieferung eines mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit sich verkleinernden Stroms zum Solenoid, so daß der Öldruck im Steuerdurchgang bei einer Erhöhung der Fahrgeschwin­ digkeit ansteigt und bei einer Herabsetzung der Fahr­ geschwindigkeit abfällt. Der jeden Gegenwirkkolben beaufschlagende Druck kann somit stufenlos in Abhängig­ keit von der Fahrgeschwindigkeit variiiert werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich die Servolenkanlage dadurch, daß das Druckregel­ ventil 11 die in seinem Ventilgehäuse 20a ausgebildeten Kammern 54 und 56 in seinen beiden Enden gegenüberstehen­ den Lagen aufweist, die eine Kammer 54 mit dem Nieder­ druck-Öldurchgang b in Verbindung steht, die Kammern 54 und 56 über den im Druckregelventil 11 ausgebildeten Abflußdurchgang 55 miteinander in Verbindung stehen, das Druckregelventil 11 an seiner Außenumfangsfläche die Steuerringnut 41 und den Wirkdruckteil 43 aufweist und Steuernut 41 sowie Wirkdruckteil 43 über den im Druck­ regelventil 11 ausgebildeten Öldurchgang 42 miteinander verbunden sind. Aus diesem Grund braucht kein Abfluß­ durchgang für die Verbindung der Kammern 54 und 56 und auch kein Öldurchgang für die Verbindung von Steuernut mit Wirkdruckteil im Ventilgehäuse vorgesehen zu sein, und es ist nicht nötig, sich an der Außenumfangsfläche des Ventilgehäuses öffnende Durchgangsabschnitte mittels Verschluß-Kugeln zu verschließen, wodurch die Zahl der Fertigungsschritte verkleinert wird. Da weiterhin diese Öldurchgänge im Druckregelventil 11 so ausgebildet sind, daß sie keinen Raum für den Einschluß von im Arbeitsöl enthaltener Luft festlegen, wird einwandfrei ein ungün­ stiger Einfluß auf die Steuer- oder Regelwirkung ver­ mieden, der sich dann ergeben könnte, wenn sich Luft in den unmittelbar unter oder hinter solchen Kugeln be­ findlichen Teilen der Öldurchgänge ansammelt.

Die Erfindung kennzeichnet sich weiterhin dadurch, daß das Druckregelventil 11 um den gesamten Umfang seiner Steuerfläche herum die Anschrägung 41a aufweist, die für einen zügigen oder gleichmäßigen Arbeitsölstrom von der Einlaßseite (7b) der Steuerdurchgänge 7b bis 7e in die Steuernut 41 in der Außenumfangsfläche des Druckregel­ ventils 11 sorgt, so daß das Arbeitsöl von dieser Ein­ laßseite (7b) gleichmäßig oder ungestört in die Steuer­ nut 41 einströmt. Aus diesem Grund kann das Druckregel­ ventil 11 nicht in seiner Axialrichtung schwingen, seine vorgesehene Regelwirkung jedoch ungestört gewährleisten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die einlaßseitige Drossel 42′ oder 42′′ entweder im Einlaß oder in der Nähe des Einlasses der vom Hochdruck Öldurchgang 7a abzweigenden Steuerdurchgänge 7b bis 7d angeordnet ist, wodurch die Druckdifferenz zwischen Stellen vor und hinter der Steuerfläche des Druckregel­ ventils 11 verkleinert wird. Hierdurch wird ebenfalls ein axiales Schwingen des Druckregelventils 11 unter sicherer Gewährleistung seiner vorgesehenen Regelwirkung vermieden.

Gemäß einem noch weiteren Merkmal ist die rücklaufsei­ tige Drossel 13 entweder im Zylinderabschnitt 23 der Gegenwirkkolben oder im Ventilgehäuse 20a stromabseitig des Druckregelventils 11 angeordnet, so daß dadurch eine Verzögerung im Öldruckanstieg im Wirkdruckteil 43 und im den Steuerdurchgängen 7c bis 7e vermieden wird. Das Druckregelventil kann somit nicht axial schwingen, seine vorgesehene Regelfunktion aber sicher erfüllen. Bei der Abwärtsbewegung des Druckregelventils 11 könnte ins­ besondere erwartet werden, daß seine Abwärtsbewegung durch den im Wirkdruckteil 43 herrschenden Öldruck unterdrückt bzw. gebremst und damit der Gleichgewichts­ zustand hervorgebracht wird. Je näher jedoch die rück­ laufseitige Drossel 13 am Druckregelventil 11 liegt, um so größer ist die Verzögerung des Öldruckanstiegs im Wirkdruckteil 43 und in den Steuerdurchgängen 7c bis 7e des Druckregelventils 11; als Ergebnis wird der Öff­ nungsgrad der Steuernut 41 relativ zum einlaßseitigen Steuerdurchgang 7b des Druckregelventils 11 zu groß, so daß der Druck im Wirkdruckteil 43 schlagartig an­ steigt und das Druckregelventil 11 sich sodann in ent­ gegengesetzter Richtung aufwärts zu bewegen beginnt. Falls dabei eine Phasenverzögerung zwischen der Bewegung des Druckregelventils 11 und dem Öldruck­ anstieg im Wirkdruckteil 43 auftritt, schwingt infolge­ dessen das Druckregelventil 11 in seiner Axialrichtung. Zur Verhinderung dieser Schwingung ist es günstiger, die rücklaufseitige Drossel 13 an der Stromabseite und möglichst vom Druckregelventil 11 entfernt vorzusehen. Erfindungsgemäß ist diese Drossel 13 entweder im Zylin­ derabschnitt 23 der Gegenwirkkolben oder im Ventilge­ häuse 20a in Stromabrichtung vom Druckregelventil 11 entfernt angeordnet, so daß dadurch die Verzögerung im Öldruckanstieg im Wirkdruckteil 43 und in den Steuer­ durchgängen 7c bis 7e verhindert wird; infolgedessen kann das Druckregelventil nicht axial schwingen, seine vorgesehene Regelwirkung jedoch sicher und gleichmäßig gewährleisten.

Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Wirkdruckteil 43 stromabseitig und dicht an der Steuer­ fläche des Druckregelventils 11 angeordnet (vgl. Fig. 14), wodurch ein Schwingen des Druckregelventils 11 verhindert wird. Wenn nämlich die Steuernut in der Außenumfangsfläche des Druckregelventils 11 dicht neben der Steuerfläche angeordnet ist, der Wirkdruckteil des Druckregelventils stromabseitig der Steuernut vorgesehen ist und Steuernut und Wirkdruckteil über die einlauf­ seitige Drossel in Verbindung miteinander stehen, ist das Druckregelventil mit einer Ansprechverzögerung behaftet. Erfindungsgemäß ist dagegen der Wirkdruckteil 43 stromabseitig der Steuerfläche des Druckregelventils 11 und dicht an dieser Steuerfläche angeordnet, so daß er dicht neben dem Einlaß liegt, wodurch das Druckrückkopplungsansprechverhalten verbessert, eine Ansprechverzögerung verhindert und eine Schwingung des Druckregelventils 11 unterdrückt werden.

Gemäß einem noch weiteren Merkmal der Erfindung ist das einlaßseitige Filter 60 im Einlaß der vom Hochdruck- Öldurchgang 7a abzweigenden Steuerdurchgänge 7b bis 7d angeordnet, so daß Staub o.dgl. Fremdkörper bereits im Einlaß abgefangen werden und sich nicht im Bereich der Steuerdurchgänge 7b bis 7d oder um das Druckregelventil 11 herum absetzen und damit auch nicht die Arbeitsweise des Druckregelventils 11 behindern können.

Darüber hinaus kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Servolenkanlage auch dadurch, daß das Druckregelventil 11 und das zu seiner Aufnahme dienende Ventilgehäuse 20a aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehen und das Druckregelventil 11 verschiebbar in einer Bohrung des Ventilgehäuses 20a geführt ist, so daß eine bisher zwischen das Druckregelventil 11 und das Ventilgehäuse 20a eingefügte Hülse o.dgl. unnötig ist, die für die bisherige Servolenkanlage benötigt wird, bei welcher Gehäuse und Ventilkörper jedes Ventils aus einem weichen Metall bestehen und daher eine Hülse aus einem entspre­ chenden Metall zwischen das Gehäuse und die Ventilkörper eingefügt sein muß. Erfindungsgemäß kann somit die Zahl der Bauteile unter weiterer Verringerung der Fertigungs­ kosten weiter verkleinert werden. Durch den Wegfall einer solchen Hülse wird zudem der Einbau des Druck­ regelventils 11 in das Ventilgehäuse 20a erleichtert.

Schließlich kennzeichnet sich die Erfindung auch noch dadurch, daß die Eingangswelle 21, die Gegenwirkkolben 5, das Druckregelventil 11 und das Solenoid 12 im Ventil­ gehäuse 20a angeordnet sind, während die Zahnstange 24a im Ritzelgehäuse 20b unterge­ bracht ist und Ventilgehäuse 20a und Ritzelgehäuse 20b trennbar miteinander verbunden sind. Eine Prüfung der Eingangs/Ausgangs-Charakteristik des Druckregelventils 11 u.dgl. kann somit bei vom Ritzelgehäuse 20b getrenn­ tem Ventilgehäuse 20a erfolgen, wobei nach erfolgter Prüfung das Ventilgehäuse 20a an der Seite des Lenk­ getriebes und -gestänges am Ritzelgehäuse 20b angesetzt wird und beide Bauelemente gegeneinander befestigt werden. Auch nach der Montage kann die Anlage zur Unter­ suchung und Prüfung der genannten Charakteristik ohne weiteres zerlegt werden, so daß etwaige Fehler leicht festgestellt und behoben werden können. Im Fall einer Störung an einem der Bauteile kann somit das Gehäuse als Einheit ausgewechselt werden, ohne daß die gesamte Anlage ausgewechselt zu werden braucht.

Claims (10)

1. Servolenkanlage, mit
einer an das Lenkrad (2a) angeschlossenen Antriebswelle (21),
einem Torsionsstab (22) zur Übertragung der Drehung der Antriebswelle (21) auf eine Abtriebswelle (23), die mit einer Zahnstange (24a) zusammenwirkt,
einem mit der Zahnstange (24a) verbundenen Servozylinder (3),
einem Umschaltventil (2) zum wahlweisen Anschließen von Ölleitungen an den Servozylinder (3) nach Maßgabe der Drehwinkeldifferenz zwischen Antriebs- und Abtriebswelle (21, 23),
einer Hochdruck-Ölleitung (7a) zum Zuführen von von einer Ölpumpe (1) gefördertem Arbeitsöl zu dem Servozylinder (3) über das Umschaltventil (2),
einer Niederdruck-Ölleitung (8a) zum Rückführen des Arbeitsöls von dem Servozylinder (3) zu einem Ölbehälter (4) über das Umschaltventil (2),
einem Gegenwirkkolben (5) zur Ausübung einer Hemmkraft zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle (21, 23) zwecks Begrenzung der Drehwinkeldifferenz zwischen diesen Wellen,
einer vom Mittelbereich der Hochdruck-Ölleitung (7a) zum Gegenwirkkolben (5) abgehenden Steuerölleitung (7e),
einem Druckregelventil (11) zum Regeln des Öldrucks in der zum Gegenwirkkolben (5) verlaufenden Steuerölleitung (7e) auf eine einen vorbestimmten Höchstdruck nicht übersteigende Größe, und
einer in einer Ölleitung (8b) angeordneten Drossel (13) zum Verbinden der Steuerölleitung (7e) zwischen dem Druckregelventil (11) und dem Gegenwirkkolben (5) mit der Niederdruck-Ölleitung (8a),
gekennzeichnet durch ein Solenoid (12) mit einem Tauchkern (57) zum Erzeugen einer Axialkraft (g), die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert und bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von der Hublänge des Tauchkerns (57) zwecks Betätigung des Druckregelventils (11) durch den Tauchkern (57) eine bestimmte Größe derart annimmt, daß der durch das Druckregelventil (11) geregelte Steueröldruck bei zunehmender Axialkraft (g) abnimmt, und
durch eine Steuervorrichtung (15) zum Steuern des Solenoids derart, daß die vom Tauchkern (57) ausgeübte Axialkraft (g) mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.

2. Servolenkanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Feder (19), die das Druckregelventil (11) im Sinne einer Erhöhung des Öldrucks im Steueröldurchgang belastet, und
eine Steuervorrichtung zur Lieferung eines Stroms, der sich mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit verkleinert, zum Solenoid (12),
wobei sich der Öldruck im Steueröldurchgang mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit erhöht und umgekehrt.

3. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
im Ventilgehäuse (20a) des Druckregelventils (11) an seinen beiden Enden zugewandten Stellen jeweils Kammern (54, 56) ausgebildet sind,
die eine dieser Kammern (54) mit dem Niederdruck- Öldurchgang kommuniziert,
die Kammern (54, 56) über einen im Druckregelventil vorgesehenen Abflußöldurchgang miteinander verbunden sind,
das Druckregelventil (11) an seiner Außenumfangsfläche eine umlaufende Steuernut (41) und einen Wirkdruckteil (43) aufweist und
Steuernut (41) und Wirkdruckteil (43) über einen im Druckregelventil (11) vorgesehenen Öldurchgang (42) miteinander verbunden sind.

4. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (11) eine um den Gesamtumfang seiner Steuerfläche verlaufende Anschrägung (41a) aufweist, um das Arbeitsöl gleichmäßig und stoßfrei von der Einlaßseite des Steueröldurchgangs in die in der Außenumfangsfläche des Druckregelventils (11) vorgesehene Steuernut (41) strömen zu lassen.

5. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einlaßseitige Drossel (42′, 42′′) entweder im Einlaß des vom Hochdruck-Öldurchgang (7a) abzweigenden Steueröldurchgangs (7b, 7c, 7d) oder in seiner Nähe vorgesehen ist.

6. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rücklaufseitige Drossel (13) entweder im Zylinderabschnitt (23) der Gegenwirkkolben an der Stromseite, vom Druckregelventil (11) entfernt, oder im Ventilgehäuse (20a) vorgesehen ist.

7. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromabseitig und dicht neben der Steuerfläche des Druckregelventils (11) der Wirkdruckteil (43) vorgesehen ist.

8. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaß des vom Hochdruck-Öldurchgang (7a) abzweigenden Steueröldurchgangs (7b, 7c, 7d) ein Einlaßfilter (60) angeordnet ist.

9. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckregelventil (11) und das Ventilgehäuse (20a) für seine Aufnahme aus einem abrieb- oder verschleißfesten Werkstoff geformt sind und
das Druckregelventil (11) verschiebbar unmittelbar in die Bohrung des Ventilgehäuses (20a) eingesetzt ist.

10. Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Antriebswelle (21), Torsionsstab (22), Umschaltventil (2), Gegenwirkkolben (5), Druckregelventil (11) und Solenoid (12) an der Seite des Ventilgehäuses (20a) angeordnet sind,
die Zahnstange (24a) an der Seite eines Ritzelgehäuses (20b) angeordnet ist und
Ventilgehäuse (20a) und Ritzelgehäuse (20b) voneinander trennbar zusammengesetzt sind.