DE4113617C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE4113617C2 DE4113617C2 DE4113617A DE4113617A DE4113617C2 DE 4113617 C2 DE4113617 C2 DE 4113617C2 DE 4113617 A DE4113617 A DE 4113617A DE 4113617 A DE4113617 A DE 4113617A DE 4113617 C2 DE4113617 C2 DE 4113617C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steering
- coil
- pressure chamber
- fluid
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Hilfskraftlenkanlagen für
Fahrzeuge und insbesondere Hilfskraftsteuervorrichtungen für
derartige Hilfskraftlenkanlagen, bei denen das Lenkmoment einer
Eingangswelle, die den Lenkvorgang ausführt, berechnet wird,
indem der Faktor einer physikalischen Größe, welcher in Abhän
gigkeit von der Fahrzeugfahrbedingung- und lenkbedingung vari
iert wird, erfaßt wird, und wobei das Lenkmoment mit der Än
derung dieses Größenfaktors variabel gestaltet wird. Die Erfindung
geht aus von einer Anlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bekannte Hilfskraftlenkanlagen oder Servolenkanlagen mit
entsprechenden Lenkkraftsteuervorrichtungen sind beispielsweise
in der US 38 77 540 offenbart.
In den dort offenbarten Lenkkraftsteuervorrichtungen sind als
Lenkgegen- oder Lenkreaktionskrafterzeugungsmechanismus Kolben
oder Stempel vorgesehen, die gegen ein Paar Vorsprünge stoßen,
die symmetrisch auf einer Eingangswelle jeweils auf beiden
Seiten der Drehrichtung der Eingangswelle ausgebildet sind, um
so ein Kräftepaar in Vorwärtsdrehrichtung und Rückwärtsdrehrich
tung der Eingangswelle durch die Kolben zu erzeugen. So wird bei
Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit eine Lenkgegen
kraft oder Lenkreaktionskraft auf einen Eingang gegeben und es
wird eine geeignete Lenkkraft ansprechend auf die Fahrbedingung
des Fahrzeugs erzielt.
Ferner ist beispielsweise eine Steuervorrichtung, die auf eine
solche Lenkkraftsteuereinrichtung einer Servolenkanordnung an
wendbar ist, in der US 47 30 687 offenbart, die zuvor von der
Anmelderin vorgeschlagen wurde.
In dieser Vorrichtung ist eine variable Öffnung in der Zufüh
rungspassage angeordnet, durch die eine vorbestimmte Strömungs
rate eines Arbeitsfluids aus einer hydraulischen Pumpe zugeführt
wird. Die Stellung der variablen Öffnung wird durch ein Steuer
signal von einer Steuereinheit gesteuert, das die Lenkkraft auf
der Grundlage eines Detektorsignals einer Detektoreinrichtung
zum Erfassen des Faktors einer physikalischen Größe einstellt,
die in Abhängigkeit von den Fahr- und Lenkbedingungen eines
Fahrzeugs variiert wird. Auf diese Weise wird die Zuführungs
passage durch die variable Öffnung entsprechend dem Steuersignal
in zwei Passagen aufgesplittet. Das Arbeitsfluid einer der bei
den aufgesplitteten Passagen wird über ein Passagenumschaltungs
ventil zu einem Hilfslenkkrafterzeugungsmechanismus zum Erzeugen
einer Lenkhilfskraft geführt und das Arbeitsfluid der anderen
Passage wird durch das Passagenumschaltventil zu einem Lenk
gegenkraftmechanismus zur Erzeugung einer Lenkgegenkraft geführt.
Auf diese Weise ist eine Lenkkraftsteuervorrichtung für eine
Lenkhilfskraftanlage vorgesehen, in welcher Vorrichtung eine
große Änderung in der Eingangs/Ausgangscharakteristik erzielt
wird und die Empfindlichkeit für das Lenkgefühl deutlich ist. Der
Energieverbrauch ist relativ gering.
Jedoch sind in dieser bekannten Lenkkraftsteuervorrichtung im
Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus Löcher oder Ausnehmungen
vorgesehen, in denen gleitfähig die Kolben oder Pumpstempel auf
genommen sind, die das Kräftepaar in umgekehrter Richtung bezüg
lich der Eingangswelle aufbringen und diese Löcher sind als mit
Boden versehene Ausnehmungen ausgebildet, die darüber hinaus als
Stoppteile zum Begrenzen der Vorwärtsstellung der Kolben dienen.
Infolgedessen ist es schwierig, die innere Fläche der mit Boden
versehenen Löcher zu schleifen und zu bearbeiten, und es ist
insbesondere schwierig, den tiefgelegenen äußersten Abschnitt,
über den die Kolben gleiten, zu schleifen. Infolgedessen besteht
ein Problem darin, das eine glatte Bewegungsfunktion der Kolben
nicht sichergestellt ist.
Um dieses Problem zu lösen, kann man in Betracht ziehen, die
Kolbenaufnahmelöcher in Form von Durchgangslöchern oder Durchboh
rungen auszubilden und an den Enden der Kolben Flansche auszu
bilden, die als Stopper oder Stoppteile wirken. Jedoch wird in
diesem Fall ein anderes Problem dadurch eingeführt, daß die
Flansche an der äußeren Umfangsfläche der Kolben auszubilden
sind, so daß die äußere Umfangsfläche des Flansches nicht exakt
geschliffen werden kann.
Darüber hinaus ist es in den bekannten Steuereinrichtungen, die
auf Lenkkraftsteuervorrichtungen anwendbar sind, da die variable
Öffnung so strukturiert ist, daß eine Spule zum Steuern der
Strömungsrate der aufgesplitteten Passagen durch ein Proportio
nalsolenoid, das proportional zu einem Steuersignal von einer
Steuereinheit betätigt wird, direkt bezüglich ihrer Gleitstel
lung gesteuert wird, unmöglich, die Antriebskraft für die Gleit
stellungssteuerung der Spule zu erhöhen. Infolgedessen besteht
ein Problem darin, daß eine exakte Positionssteuerung schwierig
ist, wenn der Gleitwiderstand der Spule infolge des Anhaftens von
Staub oder Schmutz usw. auf der Gleitfläche der Spule sich
vergrößert.
Die Erfindung stellt sich vor dem Hintergrund der oben geschil
derten Probleme die Aufgabe, eine Lenkkraftsteuervorrichtung für
die Hilfskraftssteueranlage anzugeben, welche Vorrichtung diese
Nachteile überwindet, d. h. gestattet, daß die Kolben und die
Ausnehmungen oder Löcher zur Aufnahme dieser Kolben exakt
bearbeitbar und schleifbar sind und daß eine Spule mit großer
Antriebskraft angetrieben werden kann und die Gleitstellung der
Spule exakt steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Danach umfaßt eine Steuervorrichtung zum Steuern der erfindungsgemäßen
Mechanismen ein Fluidsteuerventil zum Steuern
des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus
und dem Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird. Eine
Steuereinheit steuert das Fluidsteuerventil entsprechend dem Detektorsignal
einer Detektoreinrichtung, die den physikalischen
Größenfaktor erfaßt, der in Abhängigkeit der Fahrbedingung und
Lenkbedingung eines Fahrzeugs variiert wird. Das Fluidsteuerventil
umfaßt eine in einem Gehäuse gleitend angeordnete Spule,
sowie eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer, die
jeweils auf beiden Seiten eines an der Spule ausgebildeten
Trennteils vorgesehen sind. Der ersten Druckkammer wird Fluid
zugeführt, das dem Lenkkraftsteuerventil zugeführt wird. Der
zweiten Druckkammer wird Einspeisungsfluid zugeführt. Eine
Fluidpassage, die in Kommunikation mit der zweiten Druckkammer
steht, ist in der Spule ausgebildet, um das Einspeisungsfluid dem
Lenkkraftsteuerventil zuzuführen. Eine variable Öffnung
oder Verschlußstelle wird von der Fluidpassage und einer
Steuerstange gebildet, deren Stellung entsprechend dem
Steuersignal gesteuert wird.
In der Lenkkraftsteuervorrichtung der oben beschriebenen
Hilfskraftlenkanlage sind im Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus
zum Erzeugen einer der Lenkung entgegenwirkenden Kraft auf die
Eingangswelle die Durchgangslöcher zwischen dem Paar von Gegen
kraftkammern ausgebildet, die in einer Welle, der Eingangswelle
oder Ausgangswelle, vorgesehen sind. Der Aufnahmeabschnitt zur
Aufnahme des Steuerarms, der auf der anderen Welle, der Ein
gangswelle oder Ausgangswelle, ausgebildet ist, ist zwischen den
beiden Kammern vorgesehen, und die Kolben sind in den Durch
gangslöchern gleitfähig angeordnet. Infolgedessen können die
inneren Flächen der Durchgangslöcher und die äußeren Flächen der
Kolben leicht bearbeitet und geschliffen werden und die Kolben
können eine weiche und glatte Bewegungsfunktion ausführen. In
der Steuervorrichtung umfaßt ferner das Fluidsteuerventil zum
Steuern der Menge an Arbeitsfluid, die dem Lenkhilfskrafterzeu
gungsmechanismus und dem Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zu
geführt wird, eine erste und eine zweite Druckkammer, eine Spule
und eine variable Öffnung. Die erste Druckkammer ist auf einer
Seite der Spule ausgebildet und ihr wird das Arbeitsfluid zuge
führt, welches dem Lenkkraftsteuerventil zugeführt wird. Die
zweite Druckkammer ist von der ersten Druckkammer über ein
Trennteil getrennt. Der Druck der ersten Kammer und der Druck
der zweiten Kammer werden durch die variable Öffnung geändert,
welche die Fluidpassage umfaßt, die in der Spule ausgebildet
ist, sowie die Steuerstange, deren Position durch das Steuersig
nal von der Steuereinheit gesteuert wird. Infolge der Änderung
des Druckes in der ersten und zweiten Druckkammer wird die Spule
durch die dieser Druckdifferenz entsprechenden Vorschubkraft
einer Gleitbewegung unterworfen. Sind Staub oder Schmutz oder
andere Teile auf der Gleitfläche der Spule angelagert und erhöht
sich der Gleitwiderstand der Spule und wenn die Bewegung nicht
der Stellung der Steuerstange folgt, so wird entsprechend durch
die Öffnung im Vergleich zur Normalbedingung der Druck zur zwei
ten Druckkammer abhängig von der Bewegungsrichtung der Steuer
stange vergrößert. Als Folge hiervon wird der Druckunterschied
der ersten und zweiten Druckkammer erhöht. Infolgedessen wird
eine höhere Antriebskraft als im Fall der Normalbedingung auf die
Spule ausgeübt und diese dazu veranlaßt, der Bewegung der
Steuerstange exakt zu folgen.
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen:
Der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer Gegen
kraft auf die Eingangswelle ist in einem zylindrischen Raum eines
Gehäuses zwischen dem unteren Endabschnitt der Eingangswelle und
dem unteren Endabschnitt der Ausgangswelle oder Ritzelwelle vor
gesehen. Er umfaßt einen Eingangswellenaufnahmeabschnitt zur Auf
nahme des unteren Endes der Eingangswelle zusammen mit den sich
von diesem symmetrisch erstreckenden beiden Steuerarmen. Ein Paar
Gegenkraftkammern sind auf beiden Seiten des Aufnahmeabschnitts
parallel bezüglich der beiden Steuerarme vorgesehen. Zwei Paare
von Durchgangslöchern sind jeweils zwischen einer der Gegendruck
kammern und dem Eingangswellenaufnahmeabschnitt vorgesehen. Zwei
Paare von Kolben sind jeweils in den Durchgangslöchern angeord
net, so daß jeder Kolben in seiner Axialrichtung zum Steuerarm
der Eingangswelle hin und von diesem weg gleitbar ist. Die Bewe
gung jedes Kolbens wird durch einen Stift begrenzt, der in eine
weitere Durchbohrung eingefügt ist, die im Kolben ausgebildet ist
und sich in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kolbens er
streckt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt, der ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in
Fig. 2,
Fig. 4 eine Funktionscharakteristik, die die Beziehung
zwischen der Verschiebung der Steuerstange und eines
Erregerstroms für ein Solenoid eines Ventils mit
variabler Öffnung darstellt,
Fig. 5 die Funktionscharakteristik der Beziehung zwischen
dem Erregerstrom und der erfaßten Fahrzeuggeschwin
digkeit und
Fig. 6 eine Funktionscharakteristik, die die Beziehung
zwischen dem Lenkreaktionskraft-Druck und dem
Lenkausgangsdruck als Parameter der erfaßten Ge
schwindigkeit zeigt.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig.
1 bis 3 anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Gehäuse 1 mit
einem eine obere Hälfte 1a bildenden Körper und einem die
untere Hälfte 1b bildenden Körper, die über Durchsteck
schrauben oder Schraubbolzen miteinander verbunden sind.
Ferner sind zentrale Öffnungen 1c und 1d jeweils koaxial im
oberen Hälftenkörper 1a und unteren Hälftenkörper 1b
ausgebildet. Ein Rotations- oder Drehschieberlenkkraft-
Steuerventil 2 ist drehbar an der Oberseite der mittleren
Öffnung 1c des oberen Hälftenkörpers 1a angeordnet. Eine
hohle Eingangswelle 3 ist drehbar innerhalb des Lenkkraft
steuer-Drehschiebers 2 gehaltert. Eine Ritzelwelle 4 wird
als Ausgangswelle integral mit dem Lenkkraftsteuer-Dreh
schieber 2 gedreht und ist drehbar in der Mittenöffnung 1d
des unteren Hälftenkörpers 1b gehaltert. Die Eingangswelle 3
und die Ritzelwelle 4 sind relativ zueinander drehbar über
einen Dreh- oder Torsionsstab 5 verbunden, wobei die
Ritzelwelle 4 gleichzeitig in Eingriff mit einer Zahnstangen
welle 6 ist, die als Lenkmechanismus wirkt. Ein Lenkhilfs
kraft-Erzeugungsmechanismus zum Aufbringen der
Lenkhilfskraft für die Zahnstangenwelle 6 besteht aus einem
Kraftgebungs- oder Energiequellenzylinder 7 mit zwei durch
einen Kolben 7a definierten Druckkammern 7b und 7c. Der
Lenkkraftsteuer-Drehschieber 2 selektiert entsprechend der
relativen Rotationsverschiebung zwischen der Eingangswelle 3
und der Ritzelwelle 4 eine der Druckkammern 7b und 7c und
führt der selektierten Druckkammer Hydrauliköl zu, um so
entsprechend der Lenkrichtung eine geeignete Lenkhilfskraft
zu erzeugen.
Darüber hinaus ist ein Lenkreaktionskraft- oder Lenkgegen
krafterzeugungsmechanismus 8 vorgesehen, um eine Lenk
gegenkraft oder Lenkreaktionskraft zu erzeugen, wobei der
Mechanismus zwischen einem unteren Endabschnitt der
Eingangswelle 3 und einem oberen Endabschnitt der
Ritzelwelle 4 ausgebildet ist.
Der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus 8 in der in Fig. 2
gezeigten Art und Weise umfaßt ein Paar Gegenkraftkammern 9a
und 9b mit bogenförmigem oder bügelförmigen Querschnitt, die
im Umfangsbereich des oberen Endabschnitts der Ritzelwelle 4
ausgebildet sind, ferner eine ringförmige Nut 9c, die in
einer innen liegenden Oberfläche des Gehäuses 1 ausgebildet
ist, um die Gegenkraftkammern 9a und 9b miteinander zu
verbinden, einen Abschnitt 10 zur Aufnahme der
Eingangswelle, der eine kreisförmige Ausnehmung oder
Vertiefung 10a aufweist, die zwischen den Gegendruckkammern
9a und 9b ausgebildet ist, und der darüber hinaus
Ausnehmungen oder Nuten 10b und 10c umfaßt, die sich von
den symmetrischen äußeren linken und rechten
Umfangsabschnitten der kreisförmigen Ausnehmung 10a nach
außen erstrecken, ferner Durchgangslöcher oder -bohrungen
11a und 11b, die zwischen den Gegenkraftkammern 9a und 9b
und der Ausnehmung 10b ausgebildet sind, und durch Durch
gangslöcher 11c und 11d, die zwischen den Gegenkraftkammern
9a und 9b und der Ausnehmung 10c ausgebildet sind. Kolben
oder Pumpenstempel 12a-12d sind jeweils in den Durch
gangslöchern 11a-11d gleitend angeordnet. Ferner sind
Steuerarme 13a und 13b am unteren Ende der Eingangswelle 3
ausgebildet und sind jeweils in die Ausnehmungen 10b bzw. 10c
des Abschnitts 10 zur Aufnahme der Eingangswelle eingeführt.
Jeder der Kolben 12a und 12d weist einen Angriffs- oder
Einrückabschnitt 14 auf einer Endfläche auf, der jeweils dem
Steuerarm 13a oder 13b der Eingangswelle gegenüberliegt.
Ferner ist jeder Kolben an seinem axialen Mittenabschnitt
mit einem weiteren Durchgangsloch 15 versehen, das senkrecht
zur axialen Richtung verläuft. Ein Bewegungsbegrenzungsstift
16 weist einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des
Durchgangsloches 15 auf und ist in jedem der Durchgangslöcher
11a-11d zur Aufnahme der Kolben 12a-12d ausgebildet.
Ferner ist der Stift 16 in jedes Durchgangsloch 15
eingeführt. Infolgedessen wird das Ausmaß der Bewegung jedes
der Kolben 12a-12d in axialer Richtung durch diesen Stift
16 begrenzt und eingeschränkt. Diese ist so ausgelegt, daß
in einem Zustand, in dem in jedem der Kolben 12a-12d der
Bewegungsbegrenzungsstift 16 an eine Seite des Durchgangs
loches 15 entgegengesetzt zur Seite, die dem Steuerarm 13a
oder 13b zugewandt ist, angreift, der Angriffvorsprung 14
jedes der Kolben 12a-12d an die Seitenfläche des
entsprechenden Steuerarms 13a oder 13b angreift. In einem
Zustand hingegen, wenn der Bewegungsbegrenzungsstift 16 an
die Seite des Durchgangsloches 15 angreift, die nahe dem
Steuerarm 13a oder 13b liegt, ist innerhalb jedes der Kolben
12a-12d die hintere Endseite oder Abschlußseite jedes
Kolbens 12a-12d nicht in Kontakt mit der jeweiligen
Seitenwand der Ritzelwelle 4, die die Gegenkraftkammer 9a
oder 9b definiert, so daß auf diese Weise verhindert wird,
daß die Seitenwand, die die Gegenkraftkammer 9a oder 9b
definiert, durch das hintere Ende jedes der Kolben 12a-12d
zerkratzt wird.
Ein Ventil 20 variabler Öffnung z. B. in Form eines Fluid
steuerventils ist am äußeren Umfangsabschnitt des Gehäuses 1
so angeordnet, daß das Ventil 20 sich in einer Richtung
senkrecht zur axialen Richtung des Gehäuses 1 erstreckt. Das
Ventil 20 variabler Öffnung umfaßt, wie aus Fig. 3
hervorgeht, ein Spulenaufnahmeloch 21 mit kreisrundem
Querschnitt, das in einer Richtung ausgebohrt ist, die die
axiale Richtung des Gehäuses 1 schneidet. Ferner umfaßt das
Ventil eine zylindrische Manschette 25, die im mittleren
Abschnitt des Spulenaufnahmelochs 21 fixiert ist, wobei eine
Spule 23 in dieser Manschette 22 gleitfähig angeordnet ist.
Ferner umfaßt das Ventil ein Solenoid 24 zum Steuern der
Gleitposition der Spule 23.
Das Gehäuse umfaßt ferner einen Rückführungsdurchlaß 25a,
der sich vom äußeren Rand des Umfangs des Gehäuses 1 bis zum
Boden des Spulenaufnahmelochs 21 erstreckt. Ferner ist ein
Einführungsdurchlaß 25b vorgesehen, der bis zur Seite vom
Boden der Manschette 22 reicht. Ein Rücklauf
durchlaß 25c und ein Gegenkraftausgabe-Durchlaß 25d reichen
jeweils bis zum Rand des Umfangsabschnitts der Manschette
22. Ein Lenkausgabedurchlaß 25e reicht bis zur Solenoidseite
der Manschette 22. Der Rückführungs- oder Feedbackdurchlaß
25a steht in Verbindung mit dem Lenkausgabedurchlaß 25e, und
der Einführungsdurchlaß 25b ist mit einer Hydraulikpumpe 26
verbunden, die beispielsweise durch einen externen Motor
angetrieben wird. Der Rücklaufdurchlaß 25c ist mit einem
externen Tank 27 verbunden, der Gegenkraftausgabedurchlaß
25d ist mit den Gegenkraftkammern 9a und 9b des Lenkgegen
krafterzeugungsmechanismus 8 verbunden, und der
Lenkausgabedurchlaß 25e ist mit dem Lenkkraftsteuerventil 2
verbunden.
Auf der äußeren Umfangsfläche der Manschette 25 sind
ringförmige Nuten 28a und 28b ausgebildet, die jeweils mit
dem Rücklaufdurchlaß 25c bzw. dem Gegenkraftausgabedurchlaß
25d in Verbindung stehen. Ferner ist eine ringförmige Nut
28c vorgesehen, die in Verbindung mit der ringförmigen Nut
28a steht und auf der inneren Umfangsfläche ausgebildet ist.
Ferner ist ein Durchgangsloch 28d zwischen der ringförmigen
Nut 28b und der inneren Umfangsfläche ausgebildet, und es
ist eine ringförmige Nut 28e in der inneren Umfangsfläche
der Manschette 22 auf der rechten Seite in der Zeichnung des
Durchgangslochs 28d ausgebildet. Die ringförmige Nut 28e
öffnet sich an der rechten seitlichen Oberfläche durch ein
Durchgangsloch 28f.
Die Spule 23 umfaßt einen Kolben- oder Stempelabschnitt 30a,
der eine Teilungswand darstellt, die in Gleitkontakt mit dem
Spulenaufnahmeloch 21 zwischen dem Rück
führungsdurchlaß 25a und dem Einführungsdurchlaß 25b
ist. Ferner umfaßt die Spule einen
Zwischendurchmesserabschnitt 30b mit einem geringeren
Durchmesser als dem des Kolbenabschnitts 30a, wobei dieser
Abschnitt 30b dem Einführungsdurchlaß 25b gegenüber steht.
Ein Abschnitt 30c mit geringem Durchmesser weist wiederum
einen geringen Durchmesser als der Zwischendurchmesser
abschnitt 30b auf, wobei seine äußere Umfangsfläche in
Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche der Manschette 22
ist. Die Spule 23 weist eine mittlere Ausnehmung 30d auf,
die sich von der Oberfläche des rechten Endes erstreckt,
sowie ein Durchgangsloch 30e, das im Zwischendurchmesser
abschnitt 30b ausgebildet ist, wobei dieses Loch in
Verbindung mit dem Boden oder linken Ende der mittleren
Ausnehmung 30d ist. Der Abschnitt 30c mit kleinem
Durchmesser ist mit einer ringförmigen Nut 30f auf seinem
äußeren Umfang versehen sowie mit abgeschrägten Abschnitten
30g und 30h, die am linken und rechten Ende der
ringförmigen Nut 30f ausgebildet sind. Die mittlere
Ausnehmung 30d weist am rechten Ende einen Abschnitt 30i
großen Durchmessers auf, wobei dieser Abschnitt 30i einen
geringfügig größeren Durchmesser als den einer Steuerstange
24a des Solenoids 24 aufweist. Die Spule wird durch eine
Schraubfeder 30k nach rechts gedrückt, die zwischen dem
Bodenabschnitt des Spulenaufnahmelochs 21 und einem
ausgenommenen Abschnitt 30j eingefügt ist, der in einem Ende
des Kolbenabschnitts 30a ausgebildet ist. Die Gleitbewegung
der Spule 23 nach rechts wird durch eine Stopper 30l
begrenzt, der auf der äußeren Umfangsfläche des Zwischen
durchmesserabschnitts 30b vorgesehen ist, wobei dieser
Stopper 30l gegen den linken Rand der Manschette 23 drückt.
In dieser Stellung wird die ringförmige Nut 28e der
Manschette 22 über den abgeschrägten Abschnitt 30h der Spule
23 in Verbindung mit dem Durchgangsloch 28d und der
ringförmigen Nut 23f gebracht. Wird die Spule 23 nach links
bewegt, so wird die Verbindung zwischen der ringförmigen Nut
28e der Manschette 22 und der ringförmigen Nut 30f der Spule
23 unterbrochen, und stattdessen wird das Durchgangsloch 28d
der Manschette 22 über die ringförmige Nut 30f der Spule 23
und den abgeschrägten Abschnitt 30g in Kommunikation mit der
ringförmigen Nut 28c gebracht.
Das Solenoid 24 umfaßt die Steuerstange 24a, deren Bewegung
oder Vorrücken proportional zu einem Erregerstrom ist, der
dem Solenoid zugeführt wird. Dabei wird die Steuerstange 24a
durch eine Rückholfeder (nicht dargestellt) nach rechts
gedrückt, die innerhalb der Steuerstange 24a vorgesehen ist.
Die Beziehung zwischen einer Verschiebung x (dem Betrag des
Vorrückens) der Steuerstange 24a und dem Erregerstrom i ist
in Fig. 4 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird
die Verschiebung x solange auf Null gehalten, bis der
Erregerstrom i einen vorbestimmten Wert io erreicht, bei dem
der Erregerstrom eine Schubkraft erzeugt, die die Druckkraft
der Rückholfeder aufbringt. Nach Überschreiten des
vorbestimmten Wertes io wird die Verschiebung x proportional
zum Anwachsen des Erregerstroms i erhöht.
Dem Solenoid 24 wird der Erregerstrom i von einer
Steuereinheit 41 zugeführt, der wiederum ein Fahrzeug
geschwindigkeits-Detektorwert V vom Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor 40 zugeführt wird. Die Steuereinheit 41 führt dem
Solenoid in einer Periode vom Zeitpunkt an, bei dem der
Geschwindigkeitsdetektorwert V null ist, bis zu einem
Zeitpunkt, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V
eine relativ geringe Geschwindigkeit VI erreicht, das heißt
während eines Lenkvorgangs, bei dem das Fahrzeug gestoppt
wird, einen relativ großen Erregerstrom imax zu. Übersteigt
die Fahrzeuggeschwindigkeit diese sehr niedrige Geschwindig
keit VI, so nimmt der Erregerstrom i invers proportional zu
dem Anwachsen des Geschwindigkeitsdetektorwerts V ab, wobei
dieser abnehmende Strom dem Solenoid 24 zugeführt wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise des obigen Ausführungs
beispiels erläutert. Es wird zunächst angenommen, das
Fahrzeug parke und ein entsprechender Hilfsschalter ist
ausgeschaltet. In diesem Zustand ist die Steuereinheit 41
außer Betrieb, und der zuzuführende Erregerstrom i ist null.
Infolgedessen wird die Steuerstange 24a des Solenoids 24 in
dem Ventil 20 variabler Öffnung sich in der zurückgezogenen
Stellung befinden, wobei sie durch die Rückholfeder in der
in Fig. 3 gezeigten Weise nach rechts gedrückt ist. Da zu
diesem Zeitpunkt der Zündschalter abgeschaltet ist, ist der
Motor ausgeschaltet, und die Hydraulikpumpe 26 ist damit
ebenfalls angehalten. Infolgedessen ist die
Hydraulikölmenge, die dem Einführungsdurchlaß 25b des
Ventils 20 variabler Öffnung zugeführt wird, null. Infolge
dessen ist der Druck in einer zweiten Druckkammer 30m, die
zwischen dem linken Ende der Manschette 22 und dem Kolben
abschnitt 30a der Spule 23 ausgebildet ist, null. Da
darüber hinaus eine Druckkammer 30n auf der rechten Seite der
Manschette 22 und eine erste Druckkammer 30o auf der linken
Seite der Spule 23 miteinander in Verbindung stehen, sind
die Drücke sowohl der Druckkammer 30n als auch der Druck
kammer 30o ebenfalls null. Infolgedessen befindet sich die
Spule 23 in einer Stellung, bei der der Stopper 30l durch
die Schraubenfeder 30k gegen das linke Ende der Manschette
22 schlägt. Die Druckkammer 30n und der Gegenkraftausgabe
durchlaß 25d stehen über das Durchgangsloch 28f und die
ringförmige Nut 28e der Manschette 22, den abgeschrägten
Abschnitt 30h und die ringförmige Nut 30f der Spule 23 sowie
eine Ölpassage 28d und eine ringförmige Nut 28b der
Manschette 22 miteinander in Kommunikation.
Wird in diesem Zustand der Hilfsschalter eingeschaltet, so
wird dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und der Steuer
einheit 41 elektrische Leistung zugeführt, so daß diese in
Betrieb versetzt werden. Da zu diesem Zeitpunkt das Fahrzeug
angehalten ist, ist der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
ausgegebene Geschwindigkeitsdetektorwert V null, und der
Erregerstrom, der von der Steuereinheit 41 zugeführt wird,
beträgt imax. Infolgedessen wird die Steuerstange 24a des
Solenoids 24 gegen die Rückholfeder vorgerückt, und die
Steuerstange 24a wird in den Abschnitt 30i großen Innen
durchmessers der Spule 23 eingeführt. Infolgedessen wird die
mittlere Ausnehmung 30d durch die Steuerstange 24a
geschlossen oder blockiert.
Wird der Zündschalter zum Starten des Motors umgedreht, wird
die Hydraulikpumpe 26 angetrieben, und Hydrauliköl wird dem
Einführungsdurchlaß 25b des Ventils 20 variabler Öffnung
zugeführt. Da in diesem Augenblick die mittlere Ausnehmung
30d der Spule 23 durch die Steuerstange 24a blockiert ist,
wird der Druck der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und wenn
die Vorschubkraft durch diesen Druck die Kraftwirkung durch
die Spulenfeder 30k übersteigt, wird die Spule 23 nach links
bewegt. Infolgedessen wird die Verbindung zwischen der
Druckkammer 30n und dem Gegenkraftausgabedurchlaß 25d
unterbrochen, und stattdessen werden der Gegenkraftausgabe
durchlaß 25d und der Rücklaufdurchlaß 25c miteinander in
Kommunikation gebracht. Infolgedessen wird das Hydrauliköl
in den Gegenkraftkammern 9a und 9b des Lenkgegenkraft
erzeugungsmechanismus 8 zum Tank 27 zurückgeleitet, und die
Lenkgegenkraft auf die Eingangswelle 3 wird null. Da
andererseits sich die Spule 23 nach links bewegt, wird das
äußere Ende der Steuerstange 24a aus dem Abschnitt 30i
großen Innendurchmessers der mittleren Ausnehmung 30d
herausgezogen. Infolgedessen werden die mittlere Ausnehmung
30d und die Druckkammer 30n miteinander über eine variable
Öffnung VO in Verbindung gebracht, die durch den Abschnitt
30i großen Innendurchmessers und die Steuerstange 24a
gebildet wird, und der Druck der Druckkammer 30n wird
erhöht. Entsprechend wird der Druck der ersten Druckkammer
30o erhöht.
Die Spule 23 befindet sich in einer Gleichgewichtsstellung,
wenn die folgende Beziehung erfüllt ist.
P₂ × A = P₁ × A + Kx (1)
In dieser Gleichung bezeichnen A die Querschnittsfläche des
Kolbenabschnitts 30a der Spule 23, P2 den Druck der zweiten
Druckkammer 30m, P1 den Druck der ersten Druckkammer 30o,
K die Federkonstante der Schraubenfeder 30k und x die
Verschiebung. In diesem Zustand werden der
Gegenkraftausgabedurchlaß 25d und der Rücklaufdurchlaß 25c
miteinander in Verbindung gehalten, und die gesamte Menge
des Hydrauliköls, die von der Hydraulikpumpe 26 zugeführt
wird, wird dem Lenkkraftsteuerventil 2 zugeführt. Wird zu
diesem Zeitpunkt das Lenkrad nicht gedreht, während das
Fahrzeug angehalten ist, befindet sich das Lenkkraft
steuerventil 2 in seiner Neutralstellung oder Nullstellung
und es wird Hydrauliköl sowohl der Druckkammer 7b als auch
7c des Kraftgebungszylinders 7 zugeführt. Da infolgedessen
die Drücke beider Druckkammern 7b und 7c gleich sind, wird
die Kolbenstange 7a in ihrer Mittenstellung angehalten und
das Lenkrad wird in Gradausfahrtstellung gehalten. Wird
andererseits, während das Fahrzeug angehalten ist, das
Lenkrad 1 im Uhrzeigersinn (oder Gegenuhrzeigersinn)
eingeschlagen, wird Lenkkraft des Lenkrades 1 auf die
Eingangswelle 3 übertragen, und es wird eine relative
Rotationsverschiebung zwischen der Eingangswelle 3 und
Ritzelwelle 4 verursacht. Infolgedessen wird der Druck der
Druckkammer 7c (oder 7b) des Kraftgebungszylinders 7 im
Vergleich zu dem der Druckkammer 7b (oder 7c) hoch, und die
Kolbenstange 7a wird nach rechts (oder nach links) bewegt.
Entsprechend wird die erforderliche Lenkhilfskraft erzeugt,
und das Einschlagen des Lenkrades kann bei geringer
Kraftanwendung erfolgen, während das Fahrzeug angehalten
ist.
Startet das Fahrzeug aus dem angehaltenen Zustand und nimmt
der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 erfaßte
Geschwindigkeitsdetektorwert V zu, so wird der Erregerstrom
i, der von der Steuereinheit 41 zugeführt wird, abgesenkt
und die Steuerstange 24a des Solenoids 24 im Ventil 20
variabler Öffnung wird zurückgezogen.
Infolgedessen wird die Öffnungsfläche der variablen Öffnung
VO, die von dem äußersten Ende der Steuerstange 24a und dem
Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der Spule 23 gebildet
ist, weit und der Druck P2 in der zweiten Druckkammer 30m
wird abgesenkt, was in einer Abnahme der Vorschubkraft zur
Bewegung der Spule 23 nach links resultiert. Infolgedessen
wird die Spule 23 nach rechts bewegt und die Öffnungsfläche
der variablen Öffnung VO nimmt ab. Infolgedessen wird der
Druck in der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und die
Bewegung der Spule 23 wird in einem Zustand angehalten, der
die Gleichung (1) erfüllt.
Wenn sich der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 40 erhöht, so wird auf diese
Weise die Spule 23 nach rechts bewegt, und die Kommunikation
zwischen dem Gegenkraftausgabedurchlaß 25d und dem Rücklauf
durchlaß 25c wird unterbrochen. Stattdessen wird dann der
Gegenkraftausgabedurchlaß 25d in Verbindung mit der
Druckkammer 30n gebracht. Infolgedessen wird der Druck Pn
einer dritten Druckkammer 30n mit Zunahme eines Öffnungs
bereichs einer variablen Öffnung erhöht, die von der
ringförmigen Nut 28e der Manschette 22 und dem abgeschrägten
Abschnitt 30h der Spule 23 gebildet ist, und auf diese Weise
wird der Druck Pn der dritten Druckkammer 30n entsprechend
der Zunahme des Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwertes V
erhöht. Aus diesem Grund wird ein Gegenkrafthydraulikdruck
PR, der vom Gegenkraftausgabedurchlaß 25d an die Gegenkraft
kammer 9a und 9b des Gegenkrafterzeugungsmechanismus 8
ausgegeben wird, erhöht. Da in diesem Zustand die
Gegenkraftkammern 9a und 9b des Mechanismus 8 miteinander
über die ringförmige Nut 9c in Verbindung stehen, werden die
Drücke beider Kammern 9a und 9b in gleicher Weise erhöht.
Wird in diesem Zustand das Lenkrad nicht eingeschlagen, da
keine relative Rotationsverschiebung zwischen der Eingangs
welle 3 und der Ritzelwelle 4 bewirkt werden, so werden
die Kolben 12a-12d jeweils zu dem Steueram 30a und 30b der
Eingangswelle 3 gedrückt, und die Angriffabschnitte 14
werden jeweils in Angriff mit den entsprechenden Steuerarmen
13a und 13b gebracht. Wird in diesem Zustand das Lenkrad im
Uhrzeigersinn (oder Gegenuhrzeigersinn) eingeschlagen, so
will die Eingangswelle 3 sich, wie in Fig. 2 dargestellt
ist, im Uhrzeigersinn drehen. Da jedoch die Kolben 12a und
12d in Uhrzeigersinnrichtung jeweils an den Seitenflächen
der Steuerarme 13a und 13b anliegen, so wird eine Vorschub
kraft, aufgedrückt durch PR×AP in jedem der Kolben 12a und
12d erzeugt, wobei PR der Gegenkrafthydraulikdruck in den
Gegendruckkammern 9a und 9b ist und AP die
Querschnittsfläche der Kolben 12a und 12d angibt.
Infolgedessen wirkt über die Kolben 12a und 12d ein Kräfte
paar auf die Eingangswelle 3 in einer Richtung entgegengesetzt
zur Lenkrichtung, so daß auf diese Weise eine Lenkgegen
kraft zum Unterdrücken der Drehung der Eingangswelle 3
erzeugt werden kann.
Da die Lenkgegenkraft entsprechend der Zunahme des Lenk
ausgangsdrucks PV erhöht wird, der dem Lenkkraftsteuerventil
2 zugeführt wird, liegt eine in Fig. 6 dargestellte
Beziehung zwischen dem Lenkausgangsdruck PV zum Lenkkraft
steuerventil 2 und dem Lenkgegenkraftdruck PR vor. Unter der
Annahme, daß der Lenkausgangsdruck PV konstant ist, so wird
hierbei der Lenkgegenkraftdruck PR mit ansteigendem Fahr
zeuggeschwindigkeitsdetektorwert V erhöht und es wird der
Lenkgegenkraftdruck PR mit ansteigendem Lenkausgangsdruck PV
erhöht.
Fährt das Fahrzeug mit hohen Geschwindigkeiten, so wird, da
der Lenkgegenkraftdruck PR ansprechend auf den Lenkausgangs
druck PV zu diesem Zeitpunkt erhöht wird, die von den Kolben
12a und 12d (oder 12b und 12c) erzeugte Lenkgegenkraft des
Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus ebenfalls erhöht.
Infolgedessen wird das Lenken oder Einschlagen des Lenkrades
schwerer, und es kann ein optimales Lenkgefühl entsprechend
der Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt werden. Gleichzeitig ist
es möglich, Drift- oder Durchdrehzustände des Fahrzeugs,
verursacht durch eine Kurvenfahrt, die ihre Grenze beim
rapiden Einschlagen des Lenkrades, während das Fahrzeug mit
hoher Geschwindigkeit fährt, übersteigt, zu verhindern.
Entsprechend der obigen Beschreibung wird in diesem
Ausführungsbeispiel der Betrag der Verschiebung x (Vorrücken
oder Zurückziehen) der Steuerstange 24a des Solenoids 24 im
Ventil 20 variabler Öffnung entsprechend dem Fahrzeugge
schwindigkeitsdetektorwert V vom Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor 40 gesteuert, wobei entsprechend dieser Verschiebung
x der Steuerstange 24a der Öffnungsbereich der variablen
Öffnung VO, die von der Steuerstange 24a und dem Abschnitt
30i großen Innendurchmessers der Spule 23 gebildet wird,
variiert wird. Hieraus resultiert, daß eine Druckdifferenz
zwischen der ersten Druckkammer 30o und der zweiten
Druckkammer 30m, die mit dem dazwischenliegenden
Kolbenabschnitt 30a der Spule 23 benachbart sind, hervorge
rufen wird und die Spule 23 durch eine dieser Druckdifferenz
entsprechende Schubkraft bewegt wird. Unter der Annahme, daß
auf der Gleitfläche der Manschette 22 und der Spule 23
Staubteilchen haften und der Gleitwiderstand der Spule 23
auf diese Weise beispielsweise erhöht wird, wenn die
Steuerstange 24a bei Zunahme des Fahrzeuggeschwindigkeits
detektorwertes V zurückgezogen wird, so wird infolgedessen
zunächst durch den Rückzug der Steuerstange 24a der
Öffnungsbereich der variablen Öffnung VO, die von der
Steuerstange 24a und dem Durchmesserabschnitt 30i der Spule
23 gebildet ist, vergrößert. Infolge dieser Vergrößerung
wird der Druck der Druckkammer 30m abgesenkt, und anderer
seits wird der Druck der Druckkammern 30n und 30o erhöht.
Als Ergebnis hiervon wird die Druckdifferenz zwischen der
ersten Druckkammer 30o und der zweiten Druckkammer 30m, die
mit dem dazwischenliegenden Kolbenabschnitt 30a der Spule 23
zueinander benachbart sind, erhöht, und die Vorschubkraft
infolge des Druckes P1 der ersten Druckkammer 30o wird
erhöht. Infolgedessen kann die Spule 23 gegen den hohen
Gleitwiderstand nach rechts bewegt werden.
Wird demgegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorwert V
kleiner und wird die Steuerstange 24a vorgerückt, so wird
der Abschnitt 30i großen Durchmessers der Spule 23 durch das
Vorrücken der Steuerstange 24a blockiert. Infolgedessen wird
der Druck P2 der zweiten Druckkammer 30m erhöht, und
andererseits wird der Druck P1 der Druckkammer 30n sowie 30o
erniedrigt. Die Vorschubkraft durch den Druck P2 der Druck
kammer 30m nimmt zu, und die Spule kann gegen den hohen
Gleitwiderstand nach links bewegt werden.
Darüber hinaus sind die Kolben 12a-12d, die den Lenkgegen
krafterzeugungsmechanismus 8 bilden, jeweils in den Durch
gangslöchern oder Durchgangsbohrungen 11a-11d angeordnet,
die jeweils zwischen den Gegenkraftkammern 9a, b und dem
ausgenommenen Abschnitt 10b zur Aufnahme des Steuerarms 13a,
zwischen der Gegenkraftkammer 9a und dem ausgenommenen
Abschnitt 10c zur Aufnahme des Steuerarms 13b und zwischen
der Gegenkraftkammer 9b und dem ausgenommenen Abschnitt 10c
ausgebildet sind. Durch diese Maßnahmen können die Durch
bohrungen 11a-11d gerade geschliffen werden und
gleichzeitig kann, da jeder der Kolben 12a-12d selbst
säulenförmig ausgebildet ist, das Schleifen deren äußerer
Umfangsflächen einfach und genau ausgeführt werden. Ferner
ist ein weicher Betätigungsablauf der Kolben 12a-12d
erzielbar.
Im Ausführungsbeispiel wurden die Kolben 12a-12d mit
kreisrunden Durchgangslöchern 15 ausgebildet, jedoch kann
die Form dieser Durchgangslöcher 15 auch anders sein, und es
sind beispielsweise Durchgangslöcher mit rechteckiger Form,
elliptischer Form, quadratischer Form u.s.w möglich.
Im Ausführungsbeipiel sind die Steuerarme 13a und 13b auf
der Eingangswelle 3 ausgebildet, die Gegenkraftkammern 9a
und 9b und die Kolben 12a-12d sind in der Ritzelwelle 4
ausgebildet, jedoch kann die Ausbildung dieser Teile auch
umgekehrt werden, und es können die Gegenkraftkammern 9a und
9b und die Kolben 12a-12d auch in der Eingangswelle 3
ausgebildet werden, und die Kolben 12a-12d können auch in
der Ritzelwelle 4 vorgesehen werden.
Ferner umfaßt das Ausführungsbeispiel eine Struktur,
bei der die Steuerstange 24a des Solenoids 24 in den
Abschnitt 30i großen Innendurchmessers der Spule 23
eingeführt wird. Stattdessen kann die variable Öffnung VO so
ausgebildet werden, daß ein ausgenommener Abschnitt in der
Stirnfläche der Steuerstange 24a ausgebildet wird, und dabei
ein Endabschnitt der Spule 23 in diesen ausgenommenen
Abschnitt eingeführt wird.
Im Ausführungsbeispiel wird die Steuerstange 24a durch das
Solenoid 24 vorgerückt und zurückgezogen. Jedoch kann die
Steuerstange auch durch einen Vorschubspindelmechanismus mit
einer Spindelwelle, die von einem Motor angetrieben wird,
vorgerückt und zurückgezogen werden. Dabei ist eine Mutter
auf die Schraubenspindel aufgeschraubt. Alternativ kann die
Steuerstange 24 mit Hilfe eines Ritzels vorgerückt und
zurückgezogen werden, welcher von einem Antriebsmotor
angetrieben wird, wobei eine entsprechende Zahnstangenwelle
mit dem Ritzel in Eingriff kommt. Darüber hinaus sind auch
andere lineare Bewegungsmechanismen verwendbar.
Im Ausführungsbeispiel ist eine Rückholfeder im Solenoid 24
enthalten. Jedoch kann diese auch wegfallen.
Im Ausführungsbeispiel ist die Schraubenfeder 30k zum
Drücken der Spule 23 nach rechts vorgesehen. Stattdessen
kann eine Vorschubkraftdifferenz zwischen den Druckkammern
30m und 30o, die mit dem dazwischenliegenden Kolbenabschnitt
30a der Spule 23 einander benachbart sind, ausgenutzt
werden, indem eine Querschnittsfläche Ao der Druckkammer 30o
größer als die Querschnittsfläche Am der Druckkammer 30m
gemacht wird.
Die Erfindung liefert ungeachtet dieser Modifikationen die
folgenden Vorteile.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt umfaßt innerhalb der
erfindungsgemäßen Lenkkraftsteuervorrichtung der Lenkgegen
krafterzeugungsmechanismus Steuerarme, die auf der Eingangs
welle oder der Ausgangswelle ausgebildet sind, ferner Auf
nahmeabschnitte zur Aufnahme der Steuerarme, wobei diese
Aufnahmeabschnitte zwischen einem Paar von Gegenkraftkammern
ausgebildet sind, Kolben, die in Durchgangslöchern gleitbar
angeordnet sind, welche zwischen den Gegenkraftkammern und
den Aufnahmeabschnitten ausgebildet sind, sowie Bewegungs
begrenzungsstifte, die in Durchgangslöcher eingeführt sind,
die in den Kolben ausgebildet sind, so daß die Bewegung der
Kolben durch diese Stifte begrenzt wird. Vermittels dieser
Struktur kann die Innenfläche der Durchgangslöcher, welche
die Kolben aufnehmen, gerade geschliffen werden, und das
Schleifen kann genau und leicht ausgeführt werden. Ferner
wird auf diese Weise die Bewegungsfunktion der Kolben oder
Stempel weich und glatt.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt umfaßt das
Fluidsteuerventil zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem
Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird, eine
innerhalb des Gehäuses gleitend angeordnete Spule, eine
erste Druckkammer, die auf der Seite eines Endes der Spule
ausgebildet ist, eine zweite Druckkammer, die angrenzend an
die erste Druckkammer ausgebildet ist, wobei eine Teilungs
wand, die auf der Spule ausgebildet ist, dazwischenliegt,
eine Fluidpassage, die in der Spule zur Kommunikation der
zweiten Druckkammer mit einem Lenkkraftsteuerventil und mit
der ersten Druckkammer ausgebildet ist, und eine variable
Drossel, die durch die Fluidpassage und eine Steuerstange,
deren Position entsprechend einem Steuersignal gesteuert
wird, gebildet wird. Durch diese Struktur kann die Spule
dazu veranlaßt werden, infolge einer Druckdifferenz zwischen
der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer zu
gleiten, wobei diese Druckdifferenz durch die variable
Drosselstelle hervorgerufen wird, die durch die Fluidpassage
und die Steuerstange ausgebildet wird. Auch wenn der Gleit
widerstand der Spule infolge des Anhaftens von Schmutz
teilchen oder Staubteilchen u.s.w. erhöht wird, so kann
dennoch die Spule glatt und störungsfrei ihre Gleitbewegung
ausführen.
Claims (3)
1. Hilfskraftlenkanlage, aufweisend eine Ausgangswelle, die
an einen Lenkmechanismus angeschlossen ist, eine mit der
Ausgangswelle so verbundene Eingangswelle, daß eine Relativ
verschiebung entsprechend einem auf die Ausgangswelle aus
geübten Lenkmoment möglich ist, einen Lenkhilfskraft
erzeugungsmechanismus zum Erzeugen der Lenkhilfskraft
entsprechend der Relativverschiebung zwischen Eingang- und
Ausgangswelle, einen Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus, der
zwischen Eingangs- und Ausgangswelle ausgebildet ist, und
eine Steuervorrichtung zum Steuern des Lenkhilfskrafterzeu
gungsmechanismus und des Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lenkgegenkrafterzeugungsmechanismus (8) aufweist:
ein Paar von Gegenkraftkammern (9a, 9b), die gegenüberliegend innerhalb der Eingangswelle (3) oder der Ausgangswelle (4) ausgebildet sind;
ein Aufnahmeabschnitt (10), der zwischen den Gegenkraft kammern ausgebildet ist und einen Steuerarm (13a, 13b) schwingfähig aufnimmt, der auf der anderen der beiden Wellen (4; 3) ausgebildet ist;
Durchgangslöcher (11a-11d), die jeweils zwischen einer der Gegenkraftkammern und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildet sind sowie zwischen der anderen der Gegendruckkammern und dem Aufnahmeabschnitt;
Kolben (12a-12d), die so in den Durchgangslöchern angeordnet sind, daß sie in axialer Richtung der Kolben gleitfähig sind; und
einen Bewegungsbegrenzungsmechanismus (15, 16), der weitere Durchgangslöcher (15) aufweist, die jeweils in den Kolben ausgebildet sind und diese in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Kolben durchdringen, und der ferner Bewegungsbegrenzungsstifte (16) aufweist, die jeweils in diese weiteren Durchgangslöcher (15) eingeführt sind, wodurch die Bewegung der Kolben in axialer Richtung begrenzt wird.
ein Paar von Gegenkraftkammern (9a, 9b), die gegenüberliegend innerhalb der Eingangswelle (3) oder der Ausgangswelle (4) ausgebildet sind;
ein Aufnahmeabschnitt (10), der zwischen den Gegenkraft kammern ausgebildet ist und einen Steuerarm (13a, 13b) schwingfähig aufnimmt, der auf der anderen der beiden Wellen (4; 3) ausgebildet ist;
Durchgangslöcher (11a-11d), die jeweils zwischen einer der Gegenkraftkammern und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildet sind sowie zwischen der anderen der Gegendruckkammern und dem Aufnahmeabschnitt;
Kolben (12a-12d), die so in den Durchgangslöchern angeordnet sind, daß sie in axialer Richtung der Kolben gleitfähig sind; und
einen Bewegungsbegrenzungsmechanismus (15, 16), der weitere Durchgangslöcher (15) aufweist, die jeweils in den Kolben ausgebildet sind und diese in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Kolben durchdringen, und der ferner Bewegungsbegrenzungsstifte (16) aufweist, die jeweils in diese weiteren Durchgangslöcher (15) eingeführt sind, wodurch die Bewegung der Kolben in axialer Richtung begrenzt wird.
2. Hilfskraftlenkanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung aufweist:
ein Fluidsteuerventil (20) zur Steuerung des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuereinheit (41), die das Fluidsteuerventil entsprechend einem Detektorsignal (V) von einer Detektorein richtung (40) steuert, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der abhängig von den Fahr- und Lenkbedingungen des Fahrzeuges variiert wird, wobei das Fluidsteuerventil (20) aufweist:
eine Spule (23), die in einem Gehäuse gleitbar angeordnet ist,
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druckkammer (30m), die benachbart zueinander mit einer dazwischenliegenden Trennwand (30a) angeordnet sind, welche auf der Spule ausgebildet ist, wobei der ersten Druckkammer Arbeitsfluid zugeführt wird, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird, wobe die zweite Druckkammer Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird,
eine Fluidpassage, die in der Spule ausgebildet ist und in Verbindung mit der zweiten Druckkammer steht sowie dem Lenk hilfskrafterzeugungsmechanismus Arbeitsfluid zuführt, und
eine variable Öffnung (VO), die von der Fluidpassage und einer Steuerstange (24a) gebildet wird, deren Position durch ein Steuersignal von der Steuereinheit gesteuert wird.
ein Fluidsteuerventil (20) zur Steuerung des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuereinheit (41), die das Fluidsteuerventil entsprechend einem Detektorsignal (V) von einer Detektorein richtung (40) steuert, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der abhängig von den Fahr- und Lenkbedingungen des Fahrzeuges variiert wird, wobei das Fluidsteuerventil (20) aufweist:
eine Spule (23), die in einem Gehäuse gleitbar angeordnet ist,
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druckkammer (30m), die benachbart zueinander mit einer dazwischenliegenden Trennwand (30a) angeordnet sind, welche auf der Spule ausgebildet ist, wobei der ersten Druckkammer Arbeitsfluid zugeführt wird, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus zugeführt wird, wobe die zweite Druckkammer Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird,
eine Fluidpassage, die in der Spule ausgebildet ist und in Verbindung mit der zweiten Druckkammer steht sowie dem Lenk hilfskrafterzeugungsmechanismus Arbeitsfluid zuführt, und
eine variable Öffnung (VO), die von der Fluidpassage und einer Steuerstange (24a) gebildet wird, deren Position durch ein Steuersignal von der Steuereinheit gesteuert wird.
3. Hilfskraftlenkanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung aufweist:
ein Fluidsteuerventil (20) zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuerstange (24a), deren Position gemäß einem Detektorsignal (V) von einer Detektoreinrichtung (40) ge steuert wird, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der in Abhängigkeit von Fahr- und Lenkzuständen eines Fahrzeuges varriert wird, wobei das Fluidsteuerventil aufweist:
ein Gehäuse (1);
eine Manschette (22) im Gehäuse (1);
eine Spule (23), die in der Manschette (22) gleitbar angeordnet ist, so daß ein Ende der Spule der Steuerstange (24a) gegenüberliegt und sich dieser nähert, wobei die Spule eine erste variable Öffnung (28e, 30h) zwischen der Spule und der Manschette zur Steuerung des Lenkgegenkraft erzeugungsmechanismus ausbildet;
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druck kammer (30m), die über eine Trennwand (30a), die am anderen Ende der Spule ausgebildet ist, getrennt angeordnet sind, wobei die erste Druckkammer (30a) auf einer der Spule gegen überliegenden Seite angeordnet ist und die zweite Druck kammer (30m) mit Bezug auf die Trennwand seitlich der Spule angeordnet ist; und
eine zweite variable Öffnung (VO), die den Druck in der zweiten Druckkammer in Zusammenwirkung mit der Steuerstange (24a) steuert,
wobei der zweiten Druckkammer (30m) Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird und der ersten variablen Öffnung, der ersten Druckkammer (30a) und dem Lenkhilfskrafterzeu gungsmechanismus aus der zweiten variablen Öffnung austre tendes Fluid zugeführt wird.
ein Fluidsteuerventil (20) zum Steuern des Arbeitsfluids, das dem Lenkhilfskrafterzeugungsmechanismus und dem Lenk gegenkrafterzeugungsmechanismus (8) zugeführt wird; und
eine Steuerstange (24a), deren Position gemäß einem Detektorsignal (V) von einer Detektoreinrichtung (40) ge steuert wird, die den Faktor einer physikalischen Größe erfaßt, der in Abhängigkeit von Fahr- und Lenkzuständen eines Fahrzeuges varriert wird, wobei das Fluidsteuerventil aufweist:
ein Gehäuse (1);
eine Manschette (22) im Gehäuse (1);
eine Spule (23), die in der Manschette (22) gleitbar angeordnet ist, so daß ein Ende der Spule der Steuerstange (24a) gegenüberliegt und sich dieser nähert, wobei die Spule eine erste variable Öffnung (28e, 30h) zwischen der Spule und der Manschette zur Steuerung des Lenkgegenkraft erzeugungsmechanismus ausbildet;
eine erste Druckkammer (30o) und eine zweite Druck kammer (30m), die über eine Trennwand (30a), die am anderen Ende der Spule ausgebildet ist, getrennt angeordnet sind, wobei die erste Druckkammer (30a) auf einer der Spule gegen überliegenden Seite angeordnet ist und die zweite Druck kammer (30m) mit Bezug auf die Trennwand seitlich der Spule angeordnet ist; und
eine zweite variable Öffnung (VO), die den Druck in der zweiten Druckkammer in Zusammenwirkung mit der Steuerstange (24a) steuert,
wobei der zweiten Druckkammer (30m) Fluid von einer Pumpe (26) zugeführt wird und der ersten variablen Öffnung, der ersten Druckkammer (30a) und dem Lenkhilfskrafterzeu gungsmechanismus aus der zweiten variablen Öffnung austre tendes Fluid zugeführt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4455390U JP2508565Y2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 動力舵取装置の操舵反力発生装置 |
JP11050390A JPH0411577A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 動力舵取装置の操舵力制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4113617A1 DE4113617A1 (de) | 1991-11-07 |
DE4113617C2 true DE4113617C2 (de) | 1993-07-01 |
Family
ID=26384495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4113617A Granted DE4113617A1 (de) | 1990-04-27 | 1991-04-26 | Hilfskraftlenkanlage |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5147009A (de) |
DE (1) | DE4113617A1 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2898363B2 (ja) * | 1990-06-26 | 1999-05-31 | カヤバ工業株式会社 | パワーステアリング装置 |
ES2036126B1 (es) * | 1991-04-19 | 1993-12-16 | Bendix Espana | Distribuidor hidraulico rotativo. |
US5392875A (en) * | 1991-12-23 | 1995-02-28 | Ford Motor Company | Hydraulic reaction variable assist power steering system |
US5297647A (en) * | 1993-03-18 | 1994-03-29 | Ford Motor Company | Variable assist power steering gear with hydraulic reaction controls |
US5307895A (en) * | 1993-03-29 | 1994-05-03 | Ford Motor Company | Hydraulic reaction variable assist power steering control hydraulic "detent" |
DE4316005A1 (de) * | 1993-05-13 | 1994-11-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen |
US6554094B1 (en) * | 1999-12-17 | 2003-04-29 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Method and system for independently electronically controlling steering of vehicle wheels |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49102092A (de) * | 1973-02-02 | 1974-09-26 | ||
JPS5059930A (de) * | 1973-09-28 | 1975-05-23 | ||
JPS538086A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-25 | Hitachi Ltd | Iil type semiconductor device |
DE2903988C2 (de) * | 1979-02-02 | 1986-09-11 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
JPS60222373A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-06 | Koyo Jidoki Kk | 動力舵取装置の油圧反力制御弁装置 |
JPH0629040B2 (ja) * | 1984-10-11 | 1994-04-20 | 光洋精工株式会社 | 動力舵取装置の油圧反力制御装置 |
JPH0686224B2 (ja) * | 1984-12-26 | 1994-11-02 | 日本精工株式会社 | 動力舵取装置の操舵力制御装置 |
FR2575989B1 (fr) * | 1984-12-26 | 1989-08-04 | Nippon Seiko Kk | Dispositif de commande de force de direction pour systeme de direction assistee |
JPS62152972A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Toyoda Mach Works Ltd | 油圧反力式操舵力制御装置 |
JPS6368467A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-28 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置の操舵力制御装置 |
-
1991
- 1991-04-26 US US07/692,305 patent/US5147009A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-26 DE DE4113617A patent/DE4113617A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5147009A (en) | 1992-09-15 |
DE4113617A1 (de) | 1991-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3882295T2 (de) | Servolenkungssystem. | |
DE3126041C2 (de) | Hydraulische Steuervorrichtung mit einer verstellbaren Drossel | |
DE3126040C2 (de) | Hydraulische Steuervorrichtung | |
DE3740244A1 (de) | Stabilisator fuer kraftfahrzeuge | |
DE68913434T2 (de) | Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung. | |
DE69906920T2 (de) | Getriebevorrichtung für fahrbare Maschine mit Ventil zur Kontrolle des Kurvenverhaltens | |
DE3514406C2 (de) | ||
DE2528094A1 (de) | Steuersystem fuer hydrostatische getriebe | |
DE3733102C2 (de) | ||
DE69400016T2 (de) | Hydraulische Kraftlenkvorrichtung. | |
DE3856245T2 (de) | Lenkgetriebe | |
EP0323972B1 (de) | Drehschieberventil für hydraulische hilfskraftlenkungen | |
DE4113617C2 (de) | ||
DE69114215T2 (de) | Hydraulisches Druckregelventil. | |
DE2363646A1 (de) | Servolenkung | |
DE3015367C2 (de) | Elektrisch ferngesteuertes, hydrostatisches Getriebe, insb. für den Fahrantrieb von Fahrzeugen | |
DE2931095C2 (de) | Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung | |
DE3210445A1 (de) | Elektrohydraulisches proportionalsteuerventil | |
DE2637644A1 (de) | Hydraulische lenkhilfe | |
DE3545858C1 (de) | Servosteuerung,insbesondere Servolenkung fuer Kraftfahrzeuge | |
DE69404276T2 (de) | Servolenkungssystem | |
EP0326562B1 (de) | Drehschieberventil für hydraulische hilfskraftlenkungen | |
DE3040321A1 (de) | Steuervorrichtung fuer die automotive ansteuerung einer verstellbaren hydropumpe eines hydrostaten in einem fahrantrieb | |
DE102011011029B4 (de) | Lenkvorrichtung | |
DE2807464C2 (de) | Hilfskraftlenkung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: PATENTANWAELTE REICHEL UND REICHEL, 60322 FRANKFURT |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |