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DE69417853T2 - Hydraulische Servolenkung - Google Patents

Hydraulische Servolenkung

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Publication number
DE69417853T2
DE69417853T2 DE69417853T DE69417853T DE69417853T2 DE 69417853 T2 DE69417853 T2 DE 69417853T2 DE 69417853 T DE69417853 T DE 69417853T DE 69417853 T DE69417853 T DE 69417853T DE 69417853 T2 DE69417853 T2 DE 69417853T2
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DE
Germany
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valve
control valve
control
opening
passage
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
Application number
DE69417853T
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English (en)
Other versions
DE69417853D1 (de
Inventor
Kenichi Nukata-Gun Aichi-Ken Fukumura
Kyosuke Anjo-Shi Aichi-Ken Haga
Yoshiharu Nagoya-Shi Aichi-Ken Inaguma
Hideya Okazaki-Shi Aichi-Ken Kato
Mikio Hekinan-Shi Aichi-Ken Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
Priority claimed from JP31691793A external-priority patent/JP3484503B2/ja
Priority claimed from JP6307943A external-priority patent/JPH08164865A/ja
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Publication of DE69417853D1 publication Critical patent/DE69417853D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69417853T2 publication Critical patent/DE69417853T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/062Details, component parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Servolenkung, die zur Verwendung in Fahrzeugen und dergleichen geeignet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine hydraulische Servolenkung, die den Energieverbrauch eines Fahrzeugmotors reduzieren kann, indem die Stromrate verringert wird, die von einer Pumpe an ein Steuerventil bei einem niedrigen Ladedruck geliefert wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Verbesserung in einer in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung EP-A-0 642 970 des gleichen Zessionärs wie diese Anmeldung und eines weiteren Zessionärs beschriebenen hydraulischen Servolenkung. Die am 15.03.95 veröffentlichte Anmeldung ist nach Artikel 54(3) EPC Stand der Technik.
  • Diskussion der verwandten Technik: (1) Stand der Technik
  • Eine hydraulische Servolenkung ist gewöhnlich mit einer Hydraulikpumpe und einem Stromsteuerventil versehen, um ein unter Druck gesetztes Fluid bei einer konstanten Stromrate einem eine Hilfskraft erzeugenden Mechanismus zuzuführen. In einem solchen Servolenksystem nimmt die durch die Hydraulikpumpe verbrauchte Energie gemäß einer Zunahme in der Stromrate des unter Druck gesetzten Fluids zu. Deshalb hat die herkömmliche Hydraulikpumpe das Problem, daß sie immer viel Energie oder Leistung verbraucht.
  • Um das oben erwähnte Problem zu lösen, wurde eine verbesserte Servolenkung zum Reduzieren der Stromrate eines unter Druck gesetzten Fluids während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt vorgeschlagen. Beispiele einer solchen Servolenkung sind in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 54-5571 und dem US-Patent Nr. 4 714 413 dargestellt. In dem Gerät der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 54-5571 sind z. B. ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S, ein Verstärker A zum Verstärken eines Signals vom Sensor S und ein elektromagne tisches Ventil SV vorgesehen, das auf das verstärkte Geschwindigkeitssignal anspricht, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Das Ventil SV arbeitet, um den Druck in einem Federraum bzw. einer Federkammer eines Stromsteuerventils FC gemäß einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, wodurch die Stromrate des unter Druck gesetzten Fluids reduziert wird, das dem eine Hilfskraft erzeugenden Mechanismus zugeführt wird, der aus einem Drehschieberventil RV und einem Servozylinder PC besteht. Dieses System reduziert den Energieverbrauch der Hydraulikpumpe P. Das Servolenksystem hat auch eine vorzuziehende Eigenschaft, daß während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt erzeugte Hilfskräfte geringer als diejenigen während einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit sind.
  • Die herkömmlichen Servolenkungen weisen jedoch den folgenden Nachteil auf. Wenn nämlich das Lenkrad HD gedreht wird, nimmt die Stromrate des durch das elektromagnetische Ventil SV strömenden Fluids im Vergleich zu derjenigen zu, wenn das Lenkrad HD bei seiner Neutralstellung bleibt, weil der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils SV ausschließlich von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Die Stromrate des Fluids zum Drehschieberventil RV wird folglich verringert, wodurch die Charakteristik der Hilfskraftunterstützung bzw. Servolenkung (engl. power assist) während einer hohen Geschwindigkeit in unerwünschter Weise geändert wird. Um dieses Problem zu vermeiden, muß ein Druckkompensationsventil vorgesehen werden, das auf eine Zunahme des Drucks stromaufwärts des Drehschieberventils RV hin arbeitet.
  • (2) Verwandte Technik
  • Um den Nachteil des Stands der Technik zu verbessern, wurde eine andere Servolenkung vorgeschlagen, die wie in Fig. 2 gezeigt hauptsächlich aus einer motorgetriebenen Pumpe 100 zum Abgeben eines Arbeitsfluids, einem Reservoir 101, einem Servozylinder 102 zum Unterstützen des Lenkvorgangs, einem Steuerventil 103 zum Steuern des Arbeitsfluids, das von der Pumpe 100 an den Servozylinder 102 geliefert wird, bei Drehung des (nicht dargestellten) Lenkrades, einem Stromsteuerventil 108 und einem auf Ladedruck ansprechenden Ventil 111 besteht, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Das Stromsteuerventil 108 weist an seiner Rückseite eine Federkammer 110 auf, in der eine Feder 107 angeordnet ist. Das Stromsteuerventil 108 ist in einem Umgehungsdurchgang 106 angeordnet, um den Strom eines von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung des Stromsteuerventils 108 strömenden Fluids zu steuern. Eine Öffnung der Federkammer 110 ist über eine Steuermündung bzw. -Öffnung 109 mit einem Zufuhrdurchgang 104 und über ein nicht numeriertes Sicherheitsventil mit dem Reservoir 101 verbunden. Das Stromsteuerventil 108 spricht auf die Druckdifferenz über eine Dosieröffnung 105 an, die in dem Zufuhrdurchgang 104 angeordnet ist, der die Pumpe 100 mit dem Steuerventil 103 verbindet, so daß der Umgehungsdurchgang 106 durch das Stromsteuerventil 108 geöffnet und geschlossen wird, um die Stromrate eines dem Steuerventil 103 zugeführten Arbeitsfluids konstant zu halten.
  • Die Öffnung der Federkammer 110 ist über das auf Ladedruck ansprechende Ventil 111 auch mit dem Reservoir 101 verbunden. Ein Steuerschieber 112 dieses Ventils 111 ist in ein Pumpgehäuse 100a direkt verschiebbar eingesetzt. Eine veränderliche Öffnung 111A, die aus an einem hinteren Ende des Steuerschiebers 112 gebildeten Schlitzen 112a und einer ringförmigen Rille 114 besteht, ist im Pumpgehäuse 100a ausgebildet.
  • Wenn das Lenkrad bei einem Neutralzustand ist, bleibt der Ladedruck niedrig. Der Steuerschieber 112 des Ventils 111 bleibt deshalb wie in Fig. 1 gezeigt durch eine an dem hinteren Ende des Steuerschiebers 112 angeordnete Feder 113 nach links gedrängt, so daß er die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung lila größtmöglich hält. In diesem Zustand wird der Druck in der Federkammer 110 des Stromsteuerventils 108 über die veränderliche Öffnung 111a zum Reservoir 101 entlastet und bleibt niedrig. Dies bewirkt, daß der Umgehungsdurchgang 106 des Stromsteuerventils 108 viel weiter öffnet, so daß das Arbeitsfluid von der Pumpe 100 zum Reservoir 101 noch mehr umgeleitet wird, wodurch die Stromrate des zum Steuerventil 103 gelieferten Fluids verringert wird. Folglich kann die durch die Pumpe 100 verbrauchte Energie reduziert werden.
  • Wenn das Lenkrad gedreht wird, nimmt der Druck am Zufuhrdurchgang 104 an der stromaufwärtigen Seite des Steuerventils 103 (d. h. der "Ladedruck") nach und nach zu. Wenn der Ladedruck in diesem Zustand einen vorbestimmten Druck übersteigt, wird der Steuerschieber 112, wie in Fig. 2 gezeigt, gegen die Kraft der Feder 113 nach rechts bewegt, um die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung lila zu verringern. Wenn der Ladedruck weiter zunimmt, wird die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung 111a komplett geschlossen. Dies bewirkt, daß der Druck in der Federkammer 110 des Stromsteuerventils 108 zunimmt, so daß das Stromsteuerventil 108 verstellt bzw. verschoben wird, um den Umgehungsdurchgang 106 zu schließen. Die dem Steuerventil 103 zugeführte Stromrate wird somit erhöht, während der Ladedruck zunimmt, so daß die Hilfskraftunterstützung erzeugt wird.
  • Das auf Ladedruck ansprechende Ventil 111 hat jedoch die folgenden Nachteile. Beginnt der Steuerschieber 112 einmal, sich gegen die Federkraft der Feder 113 zu bewegen, wird er zum rechten Ende bewegt, ohne eine Zwischenstellung einzunehmen. Dies bewirkt eine abrupte Zunahme der Hilfskraftunterstützung, wodurch dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird.
  • Eine andere verwandte Technik in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-171522 offenbart eine andere Servolenkung, in der der Energieverbrauch während eines niedrigen Ladedrucks und einer Hochgeschwindigkeitsfahrt reduziert ist. Diese Servolenkung hat den gleichen Aufbau wie in Fig. 2 gezeigt und ist ferner mit einem auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventil versehen, das parallel zum auf Ladedruck ansprechenden Ventil 111 angeordnet ist. Das auf Fahrgeschwindigkeit ansprechende Ventil steuert die das auf Ladedruck ansprechende Ventil 111 umgehende Stromrate, so daß der Grad seiner Öffnungsfläche als Antwort auf die Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten wird der Druck in der Federkammer 110 hauptsächlich durch die veränderliche Öffnung 111A des auf Ladedruck ansprechenden Ventils 111 an das Reservoir 101 abgegeben, wodurch die dem Steuerventil 103 zugeführte Stromrate zunimmt, weil eine veränderliche Mündung bzw. Öffnung des auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventils vollkommen geschlossen bleibt. Andererseits wird bei hohen Fahrgeschwindigkeiten der Druck in der Federkammer 110 hauptsächlich durch die verän derliche Öffnung des auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventils an das Reservoir 101 abgegeben, wodurch die dem Steuerventil 103 zugeführte Stromrate reduziert wird, weil das auf Fahrgeschwindigkeit ansprechende Ventil eine größere Öffnungsfläche als das auf Ladedruck ansprechende Ventil 111 hat. Mit dieser Funktion werden der Energieverbrauch und die Stabilität bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt sichergestellt.
  • Wenn das Fahrzeug mit hohen Geschwindigkeiten fährt, wobei das Lenkrad bei ungefähr seiner neutralen Stellung ist, ist bei einer solchen Servolenkung die Öffnungsfläche des auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventils eingestellt, um auf die Fahrgeschwindigkeit so anzusprechen, daß der Druck in der Federkammer 110 des Stromsteuerventils 108 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit an das Reservoir 101 abgeleitet wird. Die dem Steuerventil 103 zugeführte Stromrate kann folglich als Antwort auf die Fahrgeschwindigkeit reduziert werden.
  • In der wie oben konstruierten Servolenkung nimmt jedoch, wenn der Ladedruck bei Drehung des Lenkrades während der Hochgeschwindigkeitsfahrt zunimmt, der Differenzdruck über die veränderliche Öffnung des auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventils zu, um die Stromrate zu erhöhen, die an das Reservoir 101 abgeleitet wird. Als Folge dieses Vorgangs kann die dem Steuerventil 103 zugeführte Stromrate nicht gemäß der Fahrgeschwindigkeit gesteuert werden. Um dieses Problem zu lösen, muß eine Servolenkung mit einem Druckkompensationsventil stromabwärts des auf Fahrgeschwindigkeit ansprechenden Ventils versehen sein, damit mindestens die Menge der Ableitung durch das auf Fahrgeschwindigkeit ansprechende Ventil zum Reservoir 101 strömt, selbst wenn sich der Ladedruck bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt ändert. Die Hinzufügung eines solchen Druckkompensationsventils läßt die Herstellungskosten steigen.
  • Querverweis auf die gleichzeitig anhängige Anmeldung:
  • Der Zessionär dieser Anmeldung schlug in der vorerwähnten gleichzeitig anhängigen Anmeldung (EP-A-0 642 970) eine verbesserte Servolenkung vor.
  • Das Gerät ist wie in Fig. 3 gezeigt anstelle des auf Ladedruck ansprechenden Ventils 111 in Fig. 2 mit einem Umge hungssteuerventil 120 versehen. Das Umgehungssteuerventil 120 hat eine Ladedruckeinlaßöffnung 123A an einem Ende und eine Führungs- bzw. Hilfssteueröffnung (engl. pilot part) 123B am anderen Ende. Die Einlaßöffnung 123A ist mit der stromaufwärtigen Seite der Steueröffnung 109 verbunden, während die Hilfssteueröffnung 123B mit der stromabwärtigen Seite der Steueröffnung 109 verbunden ist. Das Ventil 120 weist einen Steuerschieber 121 mit einem der Einlaßöffnung 123A gegenüberliegenden ersten Ende, eine an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Steuerschiebers 121 gehaltene Kugel 125, ein der Hilfssteueröffnung 123B benachbart angeordnetes Ventilsitzglied 124, um zuzulassen, daß die Kugel 125 darauf aufsitzt, und eine zwischen dem Steuerschieber 121 und dem Ventilsitzglied 124 angeordnete Feder 122 auf, um den Steuerschieber 121 in eine Richtung zu drängen, so daß die Kugel 125 vom Ventilsitzglied 124 getrennt wird. Das Ventilsitzglied 124 ist mit einem Durchgang in Verbindung mit der Hilfssteueröffnung 123B ausgebildet. Die Kugel 125 liegt einer inneren Öffnung des Durchgangs gegenüber, um eine Druckaufnahmefläche zu bilden, die eine geringere Fläche als das erste Ende des Steuerschiebers 121 hat. Eine zwischen dem Steuerschieber 121 und dem Ventilsitzglied 124 geschaffene Kammer steht durch eine Ableitungsöffnung 123C mit dem Reservoir 101 in Verbindung.
  • Wenn das Steuerventil 103 in seinem Neutralzustand ist, liegt der Ladedruck bei einem niedrigen Pegel PA, so daß nur ein geringer Differenzdruck über die Steueröffnung 109 erzeugt wird. In diesem Zustand ist die veränderliche Drossel 120A des Umgehungssteuerventils 120 aufgrund der Federkraft der Feder 122 ganz geöffnet. Folglich steht die Federkammer 110 des Stromsteuerventils 108 mit der Reservoir 101 in Verbindung, so daß der Druck in der Federkammer 110 gesenkt ist. Dies bewirkt, daß sich das Stromsteuerventil 108 zurückzieht, um den Umgehungsdurchgang 106 zu öffnen. Dementsprechend wird im wesentlichen ein wesentlicher Teil des von der Pumpe 100 abgebenen Arbeitsfluids zum Reservoir 101 umgeleitet. Mit dieser Funktion wird die Stromrate des dem Steuerventil 103 zugeführten Arbeitsfluids auf die niedrigste QA reduziert, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
  • Wenn ein nicht dargestelltes Lenkrad gedreht wird, nimmt der stromaufwärtige Druck des Steuerventils 103, d. h. der Ladedruck nach und nach zu, wie in der Technik bekannt ist. Wenn der Ladedruck zunimmt, steigt der Differenzdruck über die Steueröffnung 109. Wenn der Differenzdruck einen vorbestimmten Pegel erreicht, wird der Steuerschieber 121 gegen die Federkraft der Feder 122 in Richtung der Hilfssteueröffnung 123B bewegt, wodurch die Öffnungsfläche der veränderlichen Drossel 120A verringert wird. Wenn der Differenzdruck über die Steueröffnung 109 aufgrund einer weiteren Zunahme des Ladedrucks weiter zunimmt, schließt der Steuerschieber 121 des Umgehungssteuerventils 120 die Hilfssteueröffnung 123B, so daß die Stromrate q des in die Hilfssteueröffnung 123B strömenden Hilfssteuerfluids auf Null verringert wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Funktion nimmt der Druck in der Federkammer 110 des Stromsteuerventils 108 zu, so daß sich das Stromsteuerventil 108 in die Richtung bewegt, um den Umgehungsdurchgang 106 zu schließen. Folglich wird die Stromrate des Arbeitsfluids zum Steuerventil 103 erhöht, während der Ladedruck zunimmt. Wenn der Ladedruck PB erreicht, erreicht die Stromrate die maximale Rate QB, die ausreicht, um eine erforderliche Hilfskraft zu erzeugen.
  • Der Steuerschieber 112 ist jedoch an einer Innenfläche des Pumpgehäuses 100a angeordnet, so daß die ringförmige Rille 114 im Pumpgehäuse 100a gebildet werden muß. Dies führt dazu, daß das Pumpgehäuse 100a von seiner Innenseite her maschinell bearbeitet werden muß. Deshalb führt dies dazu, daß eine maschinelle Bearbeitung der ringförmigen Rille 114 schwierig ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Servolenkung zu schaffen, die den Energieverbrauch reduzieren kann.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Servolenkung mit einem Umgehungssteuerventil zu schaffen, das einfach maschinell zu bearbeiten ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Servolenkung mit der oben dargelegten Eigenschaft zu schaffen, die die Zufuhrstromrate zu einem Steuerventil in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs steuern kann.
  • Gemäß den ersten beiden oben erwähnten Aufgaben liefert die vorliegende Erfindung eine hydraulische Servolenkung mit einer Pumpe zum Zuführen eines Arbeitsfluids, einem Servozylinder, einem Reservoir und einem mit der Pumpe verbundenen Steuerventil, wobei der Servozylinder und das Reservoir auf einen Lenkvorgang ansprechen, um eine Zufuhr des Arbeitsfluids zum Servozylinder zu steuern, wobei die Servolenkung aufweist: eine Dosieröffnung, die in einem die Pumpe mit dem Steuerventil verbindenden Zufuhrdurchgang angeordnet ist, ein Stromsteuerventil, das in einem Umgehungsdurchgang angeordnet ist, der eine Verbindung mit dem Zufuhrdurchgang stromaufwärts der Dosieröffnung herstellt und einen Ventilschieber und eine Feder enthält, die in einer an der Rückseite des Ventilschiebers ausgebildeten Federkammer angeordnet ist, wobei die Federkammer mit dem Zufuhrdurchgang bei der stromabwärtigen Seite der Dosieröffnung über eine Steueröffnung verbunden ist, und ein Umgehungssteuerventil, das in einem Durchgang angeordnet ist, der die Steueröffnung und die Federkammer mit dem Reservoir verbindet, um das Arbeitsfluid von der stromabwärtigen Seite der Dosieröffnung dort hindurch zum Reservoir umzuleiten und den Druck in der Federkammer zu senken. Das Umgehungssteuerventil umfaßt ferner einen Ventilkörper, eine Ventilhülse mit einer im allgemeinen zylindrischen Form, die in eine im allgemeinen zylindrische Bohrung des Ventilkörpers eingepaßt ist, einen innerhalb der Ventilhülse bewegbaren Steuerschieber, einen Ventilsitz, der körperlich mit der Ventilhülse vorgesehen ist und einen Durchgang in Verbindung mit der Federkammer und der Steueröffnung aufweist, eine federnde Einrichtung, die in der Ventilhülse aufgenommen ist, um den Ventilschieber gegen den Ventilsitz zu drängen, eine in der Hülse gebildete und mit dem Reservoir verbundene Ableitungsöffnung und eine Ladedruckeinlaßöffnung, die in der Ventilhülse gebildet ist, um den Druck an der stromaufwärtigen Seite der Steueröffnung auf dem Ventilschieber anzuwenden, worin der Ventilschieber als Antwort auf eine Druckdifferenz über die Steueröffnung bewegbar ist, um die Stromrate eines Fluids vom Durchgang des Ventilsitzes zur Ableitungsöffnung zu steuern.
  • Gemäß der oben erwähnten weiteren Aufgabe liefert die vorliegende Erfindung eine hydraulische Servolenkung mit den in dem unabhängigen Anspruch 7 definierten Merkmalen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER BEILIEGENDEN ZEICHNUNGEN
  • Verschiedene andere Aufgaben, Merkmale und viele der zugehörigen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres erkannt, da selbige durch Verweis auf die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
  • Fig. 1 ein Diagramm ist, das eine herkömmliche Servolenkung zeigt;
  • Fig. 2 ein Diagramm ist, das eine Servolenkung einer verwandten Technik zeigt, die gegenüber der vorliegenden Erfindung nicht Stand der Technik ist;
  • Fig. 3 ein Diagramm ist, das eine Servolenkung zeigt, die in der oben erwähnten gleichzeitig anhängigen Anmeldung vorgeschlagen wurde;
  • Fig. 4 eine Servolenkung gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem fragmentarisch dargestellten verbesserten Umgehungssteuerventil zeigt;
  • Fig. 5 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Umgehungsstromrate und dem Ladedruck in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 6 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Zufuhrstromrate zu dem Steuerventil und dem Ladedruck in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 7 ein Diagramm ist, das eine Servolenkung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 8 eine Fig. 4 ähnliche Schnittansicht des Geräts in der in Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsform ist;
  • Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Umgehungsstromrate und dem Ladedruck in der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 10 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der gesamten Öffnungsfläche von Dosieröffnungen und der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs in der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 11 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Zufuhrstromrate zum Steuerventil und dem Ladedruck und der Fahrzeuggeschwindigkeit in der zweiten Ausführungsform zeigt; und
  • Fig. 12 ein Diagramm ist, das eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform:
  • Nun auf Fig. 4 bezugnehmend, besteht eine hydraulische Servolenkung gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich aus einer Pumpe 10, die durch einen nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird, einem Reservoir 11, einem Servozylinder 12 zum Unterstützen des Lenkvorgangs, einem Drehschieber-Steuerventil 14 zum Steuern des Stroms eines Arbeitsfluids von der Pumpe 10 zum Servozylinder 12 bei Drehung eines Lenkrades 13.
  • In Fig. 4 bezeichnet Ziffer 10a ein Pumpgehäuse der Pumpe 10, in dem eine ventilaufnehmende Bohrung 15 ausgebildet ist. Ein Versorgungs- bzw. Zufuhrdurchgang 16 und ein Umgehungsdurchgang 17 sind so geschaffen, daß sie sich zu der ventilaufnehmenden Bohrung 15 an axial beabstandeten Punkten für Verbindungen mit einer Auslaßöffnung bzw. einer Einlaßöffnung der Pumpe 10 öffnen. Ein Einlaßdurchgang 18 in Verbindung mit dem Reservoir 11 öffnet sich in den Umgehungsdurchgang 17.
  • Ein Anschlußstück 19, das mit einer Zufuhrbohrung 20 darin ausgebildet ist, ist mit einem Ende der ventilaufnehmenden Bohrung 15 verschraubt. Eine Dosieröffnung 21 ist bei der Mitte der Zufuhrbohrung 20 gebildet. Ferner ist an einem der ventilaufnehmenden Bohrung 15 gegenüberliegenden Ende eine Auslaßöffnung 22 für eine Verbindung mit dem Steuerventil 14 gebildet.
  • Ein Stromsteuerventil 23 ist außerdem in der ventilaufnehmenden Bohrung 15 verschiebbar aufgenommen und wird durch eine Feder 26 in einer Federkammer 25 gegen das Anschlußstück 19 gedrängt, um die Verbindung zwischen den Zufuhr- und Umgehungsdurchgängen 16 und 17 zu beschränken.
  • In dem Anschlußstück 19 ist ein kleines radiales Loch 28 gebildet und öffnet sich an einem inneren Ende in die Zufuhrbohrung 20 stromabwärts der Dosieröffnung 21 und am anderen Ende in einen Verbindungsdurchgang 27, der im Pumpgehäuse 10a gebildet ist. Das Loch 28 steht über den Verbindungsdurchgang 27 mit der Federkammer 25 in Verbindung. Im Verbindungsdurchgang 27 ist eine Steueröffnung 29 angeordnet. Die Öffnung 29 ist in einem Mündungs- bzw. Öffnungsglied 30 ausgebildet, das im Durchgang 27 im Preßsitz angeordnet ist. Mit diesem Aufbau wird ein Teil des Arbeitsfluids stromabwärts der Dosieröffnung 21 durch die Steueröffnung 29 zur Federkammer 25 geleitet, so daß der Differenzdruck über die Dosieröffnung 21 auf beide gegenüberliegende Endflächen des Stromsteuerventils 23 wirkt. Dies bewirkt, daß sich das Stromsteuerventil 23 als Antwort auf den Differenzdruck axial bewegt. Folglich wird die Fläche zwischen dem Stromsteuerventil 23 und dem Umgehungsdurchgang 17 eingestellt, um den Differenzdruck über die Dosieröffnung 21 konstant zu halten.
  • Ein erster Ventilsitz 32 ist in einem Ende einer im Stromsteuerventil 23 gebildeten Ventilbohrung 21 festgeschraubt. Die Ventilbohrung 31 steht mit der Federkammer 25 durch ein kleines Loch 33 in Verbindung, das im ersten Ventilsitz 32 ausgebildet ist. Eine durch eine Feder 35 in einen Kontakt mit dem Ventilsitz 32 gedrängte Kugel 34 ist in der Ventilbohrung 31 aufgenommen, um das kleine Loch 33 bei Kontakt mit dem Ventilsitz 32 zu schließen. Die Ventilbohrung 31 steht über ein im Stromsteuerventil 23 gebildetes Querloch 36 mit dem oben erwähnten Zufuhrdurchgang 17 in Verbindung. Das kleine Loch 33, die Kugel 34 und die Feder 35 bilden ein Sicherheitsventil 37. Mit diesem Aufbau wird, wenn der Druck in der Federkammer 25 einen vorbestimmten Sicherheitsdruck übersteigt, die Kugel 34 gegen die Feder 35 bei Betrachtung von Fig. 4 nach links bewegt, wodurch der Druck in der Federkammer 25 zum Umgehungsdurchgang 17 abgeleitet wird.
  • Das Pumpgehäuse 10a ist ebenfalls mit einer anderen oder zweiten ventilaufnehmenden Bohrung 38 ausgebildet, die parallel zur oben erwähnten oder ersten ventilaufnehmenden Bohrung 15 verläuft und sich an einer der Öffnung der ersten ventil aufnehmenden Bohrung 15 gegenüberliegenden Stelle öffnet. In der zweiten ventilaufnehmenden Bohrung 38 ist ein Umgehungssteuerventil 39 in Form einer Patrone (engl. cartridge) aufgenommen und durch eine Endkappe 40 befestigt, die in die Öffnung der zweiten ventilaufnehmenden Bohrung 38 geschraubt ist, so daß verhindert wird, daß sich das Ventil 39 in einer Richtung davon bewegt.
  • Das Ventil 39 in Form einer Patrone besteht aus einem in die Bohrung 38 eingepaßten Hülsenglied 41, einem Steuerschieberventil 43, das in einer im Glied 41 ausgebildeten Steuerschieberbohrung 42 aufgenommen ist, einer auf einer konischen konkaven Oberfläche des Steuerschieberventils 43 gehaltenen Kugel 44, einem der Kugel 44 gegenüberliegenden Ventilsitz 45 und einer Feder 46, die das Steuerschieberventil 43 gegen den Ventilsitz 45 drängt. Die auf dem Steuerschieberventil 43 befestigte Kugel 44 und der Ventilsitz 45 bilden dazwischen eine veränderliche Öffnung 39a. Der Durchmesser DA des Steuerschieberventils 43 ist so eingestellt, daß er größer als der Durchmesser DB eines im Ventilsitz 45 geschaffenen Durchgangs 47 ist (DA > DB). Folglich ist die druckaufnehmende Fläche des Steuerschieberventils 43, die den Druck stromaufwärts der Steueröffnung 29 (den Ladedruck) aufnimmt, größer als diejenige, die den Druck stromabwärts der Steueröffnung 29 empfängt. Dementsprechend ist das Steuerschieberventil 43 als Antwort auf einen kleineren Differenzdruck über die Steueröffnung 29 bewegbar.
  • Die Feder 46 ist zwischen dem Hülsenglied 41 und dem Eingriffsglied 48 angeordnet, das mit Preßsitz auf dem Steuerschieberventil 43 angeordnet ist. Der Verbindungsdurchgang 27 steht stromaufwärts der Steueröffnung 29 mit einer Federkammer 49 durch einen im Pumpgehäuse 10a gebildeten Verbindungsweg 52 und durch eine ringförmige Rille 51 und Stiftlöcher 50 in Verbindung, die im Hülsenglied 41 geschaffen sind. Eine Querrille 53 ist an einem hinteren Ende des Steuerschieberventils 43 gebildet, um den Druck stromaufwärts der Steueröffnung 29 dorthin zu leiten.
  • Eine Kugelkammer 54 mit der Kugel 44 darin steht durch Stiftlöcher 55 und eine ringförmige Rille 56, die im Hülsenglied 41 gebildet sind, einen im Pumpgehäuse 10a gebildeten Verbindungsweg 57 und die ventilaufnehmende Bohrung 15 (eine ringförmige Rille im Ventil 23) mit dem Umgehungsdurchgang 17 in Verbindung. Der Durchgang 47 des Ventilsitzes 45 steht ferner mit dem Verbindungsdurchgang 27 stromabwärts der Steueröffnung 29 durch eine Querrille 58, die an einer Endfläche des Ventilsitzes 45 gebildet ist, welche Fläche mit der Endkappe 40 in Kontakt steht, eine im Hülsenglied 41 gebildete ringförmige Rille 59 und einen in dem Pumpgehäuse 10a geschaffenen Verbindungsweg 60 in Verbindung.
  • Mit dieser Anordnung kann der Druck in der Federkammer 25 des Stromsteuerventils 23 in Abhängigkeit von der Änderung der Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung 39a gesteuert werden.
  • Das Steuerventil 14 ist ein Dreh- bzw. Drehschiebertyp und besteht aus einer ersten Brückenschaltung 61 und einer zweiten Brückenschaltung 62. Die erste Brückenschaltung 61 enthält vier veränderliche Öffnungen V1, V2, V3 und V4, die in der Leitung der Fluidwege L1, L2, L3 und L4 angeordnet sind, welche mit der Pumpe 10 und dem Reservoir 11 verbunden sind. Jede der veränderlichen Öffnungen V1, V2, V3 und V4 ist vom in Halb-Mitte-Stellung offenen Typ (engl. semi-centeropen type). Die Öffnungen V1 - V4 können vom in Mittelstellung offenen Typ (engl. centeropen type) sein.
  • Die zweite Brückenschaltung 62 enthält vier veränderliche Öffnungen V5, V6, V7 und V8, die in der Leitung der Fluidwege L5, L6, L7 und L8 angeordnet sind, die mit der Pumpe 10 verbunden sind, gegenüber den Fluidkammern des Servozylinders 12 und dem Reservoir 11. Jede der veränderlichen Öffnungen V5 und V6, die mit der Pumpe 10 in Verbindung stehen, ist vom in Mittelstellung geschlossenen Typ, und jede der veränderlichen Öffnungen V7 und V8, die mit dem Reservoir 11 in Verbindung stehen, ist vom in Mittelstellung offenen Typ.
  • Funktion
  • Die Funktion der Servolenkung wie oben aufgebaut wird nun beschrieben.
  • Wenn der Betrieb der Pumpe 10 durch den Fahrzeugmotor eingeleitet wird, wird das Arbeitsfluid von einer Auslaßöffnung der Pumpe 10 zum Zufuhrdurchgang 16 zugeführt. Das zur Druckkammer 24 geleitete Arbeitsfluid wird von der Auslaßöffnung 22 des Anschlußstücks 19 durch die Dosieröffnung 21 dem Steuerventil 14 zugeführt. Das Arbeitsfluid wird, nachdem es die Dosieröffnung 21 passiert hat, durch die radialen Löcher 28, den Verbindungsdurchgang 27 und die Steueröffnung 29 zur Federkammer 25 des Stromsteuerventils 23 geleitet. Das Arbeitsfluid wird ebenfalls, nachdem es die Dosieröffnung 21 passiert hat, durch den Verbindungsweg 52, der mit dem Verbindungsdurchgang 27 stromaufwärts der Steueröffnung 29 in Verbindung steht, der ringförmigen Rille 51 des Umgehungssteuerventils 39 zugeführt. Das Arbeitsfluid wird, nachdem es die Steueröffnung 29 passiert hat, durch den Verbindungsweg 60 auch der ringförmigen Rille 59 des Umgehungssteuerventils 39 zugeführt. Im Umgehungssteuerventil 39 wird das Arbeitsfluid von der ringförmigen Rille 51 durch die Stiftlöcher 50 der Federkammer 49 zugeführt, während es von der ringförmigen Rille 59 durch die Querrille 58 an den im Ventilsitz 45 ausgebildeten Durchgang 47 geliefert wird. Das Arbeitsfluid vom Durchgangsloch 47 wird ferner durch die veränderliche Öffnung 39a, die Kugelkammer 54, die Stiftlöcher 55, die ringförmige Rille 56, den Verbindungsweg 57 und die ventilaufnehmende Bohrung 15 zum Umgehungsdurchgang 17 geleitet.
  • Das Arbeitsfluid wird nämlich durch die Dosieröffnung 21 und das Stromsteuerventil 23 auf eine konstante Stromrate gesteuert und dann in eine Umgehungsstromrate q, die durch die veränderliche Öffnung 39a des Umgehungssteuerventils 39 dem Umgehungsdurchgang 17 zugeführt wird, und in eine an das Steuerventil 14 gelieferte Zufuhrstromrate Q geteilt.
  • Wenn das Lenkrad 13 nicht gedreht wird, d. h. das Steuerventil 14 bei etwa der Neutralstellung ist, wird, weil die in Mittelstellung geschlossen veränderlichen Öffnungen V5 und V6 der zweiten Brückenschaltung 62 geschlossen bleiben, das Arbeitsfluid zum Steuerventil 14 durch die in Halb-Mitte-Stellung offenen (oder in Mittelstellung offenen) veränderlichen Öffnungen V1, V2, V3 und V4 der ersten Brückenschaltung 61 zum Reservoir 11 entleert. Da die gegenüberliegenden Fluidkammern des Servozylinders durch die in Mittelstellung offenen veränderlichen Öffnungen V7 und V8 mit dem Reservoir 11 in Verbindung stehen, bleibt in einem solchen Zustand der Druck im Servozylinder bei einem niedrigen Druck. Das Arbeitsfluid wird nämlich in diesem Zustand nicht an die Fluidkammern des Servozylinders 12 geliefert, so daß die Steifig keit des Lenkrades 13 erhöht werden kann, wobei das Lenkrad 13 bei etwa der Neutralstellung ist.
  • Zu dieser Zeit bleibt der Ladedruck P (Druck bei der stromaufwärtigen Seite der Dosieröffnung 21) niedrig, so daß der Differenzdruck über die Steueröffnung 29 klein bleibt. In diesem Zustand ist die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung 39a des Umgehungssteuerventils 39 ganz geöffnet, um die Umgehungsstromrate q&sub1; zum Umgehungsdurchgang 17 abzuleiten, so daß die Federkammer 25 des Stromsteuerventils 23 durch die veränderliche Öffnung 39a mit dem Umgehungsdurchgang 17 in Verbindung steht, wodurch der Druck in der Federkammer 25 ungefähr beim Atmosphärendruck bleibt. Bei diesem Betrieb bleibt das Stromsteuerventil 23 in einer Stellung, um den Umgehungsdurchgang 17 ausreichend zu öffnen, so daß der wesentliche Teil des Arbeitsfluids von der Pumpe 10 durch den Umgehungsdurchgang 17 zur Einlaßöffnung der Pumpe 10 umgeleitet wird. Dementsprechend wird die Zufuhrstromrate Q des Arbeitsfluids, das an das Steuerventil 14 geliefert wird, bei der niedrigsten Stromrate QA gehalten, die in Fig. 6 gezeigt ist. Dies hat vorteilhafterweise zur Folge, daß die durch die Pumpe 10 verbrauchte Energie ausreichend reduziert wird.
  • Wenn das Lenkrad 13 aus diesem Zustand in eine bestimmte Richtung gedreht wird, werden die Öffnungsflächen der veränderlichen Öffnungen V1, V4 und V8 verringert und diejenigen der veränderlichen Öffnungen V2, V3 und V7 werden zur gleichen Zeit vergrößert, während sich die Öffnungsfläche der in Mittelstellung geschlossenen veränderlichen Öffnung V6 zu öffnen beginnt, obwohl diejenige der in Mittelstellung geschlossenen veränderlichen Öffnung V5 geschlossen bleibt. Das durch das Steuerventil 14 zum Reservoir 11 abgeleitete Arbeitsfluid wird folglich verringert, wodurch der Druck P in der Zufuhrbohrung 20 vom in Fig. 5 gezeigten Druck PA nach und nach erhöht wird. Dies läßt das Steuerschieberventil 43 sich gegen die Feder 46 wie in Fig. 4 gezeigt nach rechts bewegen, so daß die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung 39a verringert wird. Wenn der Ladedruck P auf den in Fig. 5 gezeigten Druck PB erhöht wird, wird außerdem das Steuerschieberventil 43 weiter in der gleichen Richtung bewegt, bis die Öffnungsfläche der veränderlichen Öffnung 39a vollständig geschlossen ist. Als Folge wird die Umgehungsstromrate q, die von der Kugelkammer 54 zum Umgehungsdurchgang 17 geleitet wird, Null, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Das Stromsteuerventil 23 wird somit bewegt, um den Zufuhrdurchgang 17 zu schließen, während der Druck in der Federkammer 25 des Stromsteuerventils 23 zunimmt, so daß die Zufuhrstromrate Q des Arbeitsfluids zum Stromsteuerventil 14 auf die in Fig. 6 gezeigte maximale Zufuhrstromrate QB erhöht wird, die ausreicht, damit der Servozylinder 12 arbeitet.
  • Wie oben aufgebaut, ist das Umgehungssteuerventil 39 in Form einer Patrone aufgebaut, worin alle Komponenten für das Ventil 39 innerhalb des Hülsenglieds 41 untergebracht sind, so daß die Reparatur und Wartung einfach vorgenommen werden können, indem die Hülse 41 aus dem Pumpgehäuse 10a entfernt wird. Da die ringförmigen Rillen 51, 56 und 59 auf der Außenfläche des Hülsenglieds 41 gebildet sind, ist es ferner nicht erforderlich, die ringförmigen Rillen 51, 56 und 59 auf der Bohrungsinnenfläche des Pumpgehäuses 10a maschinell zu bearbeiten, so daß das Ventil 39 leicht hergestellt werden kann.
  • Außerdem ist das Steuerschieberventil 43 als Antwort auf eine geringere Druckdifferenz in einer Schubkraft über die Steueröffnung 29 leicht bewegbar, die dem Unterschied im Durchmesser zwischen dem Steuerschieberventil 43 und dem Durchgang 47 zugeschrieben wird. Dies macht den Aufbau der Feder 46 in vorteilhafter Weise einfach: für einen Einbau in einen kleinen Raum kann nämlich eine schwache Feder verwendet werden.
  • Obwohl das Umgehungssteuerventil 39 vom Kugel-Ableitungstyp (engl. ball-poppet type) ist, ist es nicht auf den Kugel- Ableitungstyp beschränkt. Umgehungssteuerventile anderer Arten können als Ersatz dafür verwendet werden.
  • Zweite Ausführungsform:
  • Nun auf Fig. 8 verweisend, weist eine hydraulische Servolenkung gemäß einer zweiten Ausführungsform zusätzlich zum in der ersten Ausführungsform beschriebenen Aufbau eine durch ein elektromagnetisches Ventil 63 bewegte Steuerstange 64 zum Steuern des einem Steuerventil 14' zugeführten Arbeitsfluids auf. Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie diejenigen in der ersten Ausführungsform führen die gleichen Funktionen wie diejenigen in der ersten Ausführungsform aus. Die Beschreibung solcher Komponenten wird folglich der Kürze halber weggelassen, und die folgende Beschreibung wird für die Unterschiede zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform vorgenommen.
  • Wie in Fig. 8 gezeigt ist, besteht ein Anschlußstück 19 aus einer Verbindung 19c, die um ein Anschlußstück 19a angeordnet ist, das in das offene Ende der ventilaufnehmenden Bohrung 15 geschraubt ist. Das Anschlußstück 19a hält darin ein Hülsenglied 19b, worin dieses mit Preßsitz angeordnet ist. Im Hülsenglied 19b ist eine Zufuhrbohrung 20' gebildet, in der erste und zweite Dosieröffnungen 21a und 21b parallel geschaffen sind. Die beiden Öffnungen 21a und 21b entsprechen in der Funktion der Dosieröffnung 21 der ersten Ausführungsform. Die Zufuhrbohrung 20' steht durch die zweite Dosieröffnung 21b, einen ringförmigen Weg 28b und eine radiale Bohrung 28a mit dem Verbindungsgang 27 in Verbindung. Die Zufuhrbohrung 20' steht durch die erste und zweite Dosieröffnung 21a, 21b und den ringförmigen Weg 28b mit einer Auslaßöffnung 22 der Verbindung 19c in Verbindung. Dementsprechend wird das Stromsteuerventil 23 durch den Differenzdruck über die erste und zweite Dosieröffnung 21a und 21b (Dosieröffnung 21) gesteuert.
  • Das elektromagnetische Ventil 63 ist im offenen Ende des Anschlußstückes 19a festgeschraubt. Die Steuerstange 64 des Ventils 63 ist durch ein nicht dargestelltes Solenoid des Ventils 63 axial bewegbar, um die erste Dosieröffnung 21a selektiv zu schließen. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist durch eine elektronische Steuereinheit 66 ein Geschwindigkeitssensor 65 mit dem elektromagnetischen Ventil 63 verbunden. Die erste Dosieröffnung 21a und die Steuerstange 64 bilden eine veränderliche Öffnung, die nach und nach geschlossen wird, während die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt.
  • Im Gegensatz zum Steuerventil 14 in der ersten Ausführungsform ist das Steuerventil 14' in dieser speziellen Ausführungsform von einem herkömmlichen, in Mittelstellung offenen Drehschiebertyp. In seinem Neutralzustand gestatten nämlich die in Mittelstellung offenen veränderlichen Öffnungen V1' und V2' gleichermaßen, daß das Arbeitsfluid dort durchströmt, und die in Mittelstellung offenen veränderlichen Öff nungen V3' und V4' erlauben ebenfalls gleichfalls, daß das Arbeitsfluid dort durchströmt.
  • Wenn die Fahrgeschwindigkeit bei der niedrigen Geschwindigkeit liegt und wenn das Lenkrad 13 in der Neutralstellung ist, wird die erste Öffnung 21a ganz offen gehalten, so daß das Arbeitsfluid mit einer in Fig. 11 gezeigten Stromrate Q&sub1;, die durch die gesamte Drosselfläche der ersten und zweiten Dosieröffnungen 21a und 21b bestimmt ist, dem Steuerventil 14' zugeführt wird. Genauer gesagt ist die Stromrate zum Steuerventil 14' kleiner als das Q&sub1;, weil ein Teil des Q&sub1; über die Steueröffnung 29 und das Umgehungssteuerventil 39 zum Reservoir 11 abgeleitet wird. Wenn das Lenkrad 13 bei einer langsamen Fahrgeschwindigkeit gedreht wird, wird die Zufuhrstromrate Q zum Steuerventil 14' auf die in Fig. 11 gezeigte maximale Stromrate Q&sub2; erhöht, während das Umgehungssteuerventil 39 seine veränderliche Öffnung 39a schließt (Fig. 8).
  • Andererseits wird die Öffnungsfläche der ersten Dosieröffnung 21a durch die Steuerstange 64 nach und nach reduziert, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Dies bewirkt, daß sich die Zufuhrstromrate Q zum Steuerventil 14' ändert. Die Zufuhrstromraten L, H2, H1 entsprechen einer niedrigen, mittleren bzw. hohen Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Fig. 12 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird ein Steuerventil 14 mit dem gleichen Aufbau wie dasjenige verwendet, das in Fig. 4 gezeigt ist. Der Betrieb dieser Ausführungsform ist der gleiche wie bei der zweiten Ausführungsform, außer für die Funktion des Steuerventils 14, dessen Funktion gleich demjenigen ist, das in Fig. 4 der ersten Ausführungsform verwendet wurde.
  • Offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren zahlreiche Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher, daß innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die vorliegende Erfindung in anderer Weise als hierin speziell beschrieben praktisch umgesetzt werden kann.

Claims (7)

1. Hydraulische Servolenkung mit einer Pumpe (10) zum Zuführen eines Arbeitsfluids, einem Servozylinder (12), einem Reservoir (11) und einem Steuerventil (14, 14'), das mit der Pumpe (10), dem Servozylinder (12) und dem Reservoir (11) verbunden ist und auf einen Lenkvorgang anspricht, um eine Zufuhr des Arbeitsfluids zum Servozylinder (12) zu steuern, wobei die Servolenkung aufweist:
eine Dosieröffnung (21), die in einem die Pumpe (10) mit dem Steuerventil (14, 14') verbindenden Zufuhrdurchgang (16) angeordnet ist;
ein Stromsteuerventil (23), das in einem Umgehungsdurchgang (17) angeordnet ist, der eine Verbindung zu dem Zufuhrdurchgang (16) an der stromaufwärtigen Seite der Dosieröffnung (21) schafft, und einen Ventilschieber und eine Feder (26) enthält, die in einer an der Rückseite des Ventilschiebers gebildeten Federkammer (25) angeordnet ist, wobei die Federkammer (25) an der stromabwärtigen Seite der Dosieröffnung (21) über eine Steueröffnung (29) mit dem Zufuhrdurchgang (16) verbunden ist;
und einem Umgehungssteuerventil (39), das in einem Durchgang angeordnet ist, der die Steueröffnung (29) und die Federkammer (25) mit dem Reservoir (11) verbindet, um das Arbeitsfluid von der stromabwärtigen Seite der Dosieröffnung (21) zum Reservoir (11) dort hindurch umzuleiten und den Druck in der Federkammer (25) zu senken;
wobei das Umgehungssteuerventil (39) aufweist:
einen Ventilkörper (10a),
eine Ventilhülse (41) mit einer im allgemeinen zylindrischen Form, die in eine im allgemeinen zylindrische Bohrung (38) des Ventilkörpers (10a) eingepaßt ist,
einen Ventilschieber (43), der innerhalb der Ventilhülse (41) bewegbar ist,
einen Ventilsitz (45), der körperlich mit der Ventilhülse (41) vorgesehen ist und einen Durchgang (47) in Verbindung mit der Federkammer (25) und der Steueröffnung (29) aufweist,
eine innerhalb der Ventilhülse (41) aufgenommene federnde Einrichtung (46), um den Ventilschieber (43) gegen den Ventilsitz (45) zu drängen,
eine Ableitungsöffnung (55), die in der Ventilhülse (41) gebildet und mit dem Reservoir (11) verbunden ist, und
eine Ladedruckeinlaßöffnung (50), die in der Ventilhülse (41) gebildet ist, um den Druck an der stromaufwärtigen Seite der Steueröffnung (29) an den Ventilschieber (43) anzulegen,
worin der Ventilschieber (43) als Antwort auf eine Druckdifferenz über die Steueröffnung (29) bewegbar ist, um die Stromrate eines Fluids vom Durchgang (47) des Ventilsitzes (45) zur Ableitungsöffnung (55) zu steuern.
2. Hydraulische Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: der Ventilschieber (43) und der Durchgang (47) des Ventilsitzes (45) zylindrisch sind und worin der Durchmesser des Durchgangs (47) des Ventilsitzes (45) kleiner als der des Ventilschiebers (43) ist.
3. Hydraulische Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: der Ventilkörper (10a) auch das Stromsteuerventil (23) darin aufnimmt und worin der Ventilschieber (43) des Umgehungssteuerventils (39) und der Ventilschieber des Stromsteuerventils (23) quer und parallel zueinander angeordnet sind.
4. Hydraulische Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: das Steuerventil (14, 14') zumindest einen Satz veränderlicher Öffnungseinrichtungen (V1 bis V4) des in Mittelstellung offenen Typs und vom Servozylinder (12) getrennt enthält, um zu gestatten, daß Arbeitsfluid zum Reservoir (11) dort durchströmt.
5. Hydraulische Servolenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß: das Steuerventil (14, 14') ferner einen weiteren Satz veränderlicher Öffnungseinrichtungen (V5 bis V8) enthält, die in Mittelstellung geschlossene Öffnungsabschnitte zum Beschränken der Zufuhr eines Arbeitsfluids zu gegenüberliegenden Kammern des Servozylinders (12) enthalten, wenn das Steuerventil (14, 14') in seinem Neutralzustand ist.
6. Hydraulische Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:
die hydraulische Servolenkung ferner aufweist:
eine andere Dosieröffnung (21a), die parallel zur Dosieröffnung (21b(21)) zum Steuern der Stromrate von der Pumpe (10) zum Steuerventil (14'(14)) vorgesehen ist,
eine elektromagnetische Ventileinrichtung (63) zum Ändern der Öffnungsfläche der anderen Dosieröffnung (21a), und
eine auf Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Antriebsschaltung (66) zum Betätigen der elektromagnetischen Ventileinrichtung (63).
7. Servolenkung mit:
einer motorbetriebenen Pumpe (10);
einem Servozylinder (12) für einen Servobetrieb;
einem Steuerventil (14') zum Steuern eines Arbeitsfluids von der Pumpe (10) zum Servozylinder (12);
einem die Pumpe (10) mit dem Steuerventil (14') verbindenden Zufuhrdurchgang (16);
einer festgelegten Dosieröffnung (21b), die am Zufuhrdurchgang (16) angeordnet ist;
einem auf die Druckdifferenz über die festgelegte Dosieröffnung (21b) ansprechenden Stromsteuerventil (23) zum Steuern der Stromrate eines Arbeitsfluids von der Pumpe (10) zum Steuerventil (14'), wobei das Stromsteuerventil (23) einen durch den Druck in einer Federkammer (25) und die Kraft einer Feder (26) bewegbaren Steuerschieber enthält;
einer Steueröffnung (29), die an einem Durchgang (27) vorgesehen ist, der die stromabwärtige Seite der festgelegten Dosieröffnung (21b) mit der Federkammer (25) verbindet; und
einem auf die Druckdifferenz über die Steueröffnung (29) ansprechenden Umgehungssteuerventil (39) zum Ableiten des Fluids durch die Steueröffnung (29) zum Reservoir (11);
einer anderen Dosieröffnung (21a), die parallel zur festgelegten Dosieröffnung (21b) zum Steuern einer Stromrate von der Pumpe (10) zum Steuerventil (14') vorgesehen ist;
einer elektromagnetischen Ventileinrichtung (63) zum Ändern der Öffnungsfläche der anderen Dosieröffnung (21a) und
einer auf Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Antriebsschaltung (66) zum Betätigen der elektromagnetischen Ventileinrichtung (63).
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