DE2061868C3 - Power steering, in particular for motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a power steering system according to the preamble of claim 1.

Eine solche Einrichtung ist Gegenstand eines älteren Vorschlags.Such an establishment is the subject of an earlier proposal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich der eingangs genannten Anordnung zu erweitern.The object of the invention is to cover the area of application of the arrangement mentioned at the beginning to expand.

Diese Aufgabe wird mittels der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale bei Einrichtungen nach dessen Oberbegriff gelöst.This task is achieved by means of the features specified in the characterizing part of the main claim solved for facilities according to its generic term.

Es ist vorteilhaft, wenn jeweils zwei einer Leitung zugeordnete Rückschlagventile gemeinsam in einem Gehäuse oder im Gehäuse des Steuerventils eingebaut »ind. In einer dritten Ausführungsform sind die Rückschlagventile paarweise und unmittelbar an jedem =Druckraum des Stellmotors angeordnet, wobei sie jeweils als Änschlußteil für den Leitungsabschnitt dienen, It is advantageous if two non-return valves assigned to a line are combined in one Housing or built into the housing of the control valve »ind. In a third embodiment, the check valves are arranged in pairs and directly at each = pressure chamber of the servomotor, each serving as a connecting part for the line section,

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß durch den Einbau der Rückschlagventile in die^ zum Stellmotor führenden Leitungsab^ schnitte einmal die Steuerpumpe vor Kavitation geschützt wird, zum anderen eine Angleichung des Rücklaufverhaltens für beide Lenkrjchtungen herbeigeführt wird, wobei die Rücklaufbewegung hydraulisch abgebremst wird und schließlich ein für das Verstellen des Steuerventils ausreichender Stützdruck an der Steuerpumpe ständig vorhanden ist. Hierbei ist noch zu erwähnen, daß die theoretisch nur in der einen Rücklaufrichtung möglich erscheinende Kavitation in der Praxis auch beim Rücklauf in der entgegengesetzten Richtung auftreten kann, was durch die ElastizitätThe advantages that can be achieved with the invention are that by installing the check valves into the ^ leading to the servomotor line outlet ^ cut once the control pump is protected from cavitation, on the other hand an alignment of the Return behavior brought about for both Lenkrjchtungen is, whereby the return movement is braked hydraulically and finally one for the adjustment of the control valve, there is always sufficient support pressure at the control pump. Here is It should also be mentioned that the cavitation in In practice, this can also occur when reversing in the opposite direction, which is due to the elasticity

ic des Lenksystems, sowie durch Lufteinschlüsse in der Druckflüssigkeit im Zusammenwirken mit einer gewissen Trägheit der Steuerpumpe erklärbar ist.ic of the steering system, as well as air pockets in the Pressure fluid can be explained in conjunction with a certain inertia of the control pump.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Zeichnung nachstehend beschrieben. In der Zeichnung ist die Anordnung der Rückschlagventile) in einer hydrostatischen Lenkanlage schematisch dargestellt.An embodiment of the invention is described below with reference to a drawing. In The drawing shows the arrangement of the check valves) in a hydrostatic steering system schematically shown.

Die Druckseite einer Servopumpe 1 ist über eine Zulaufleitung 2 mit einem Steuerventil 3 und dieses über eins Rücklsmfleitun⁰ 4 init der Sau°^ceite der Servopumpe 1 bzw. mit einem Behälter S verbunden. Eine vom Lenkhandrad betätigte, als Dosiereinrichtung wirkende Steuerpumpe 6 ist über zwei Leitungen 7 und 8 an das Steuerventil 3 angeschlossen. Zwei Leitungen Ta und 8a übertragen den »n der Steuerpumpe 6 entstehend in Differenzdruck auf die Stirnseiten des Steuerventils 3. Ein an einer Lenkachse 9 befestigter Stellmotor 10 ist mit seinem einen Druckraum 11, bzw. seinem anderen kolbenstangenseitigem Druckraum 12 über zwei Abschnitte 13a und 13i> bzw. Zwei Abschnitte 14a und 14i> zweier Arbeitsleitungen an das Steuerventil 3 angeschlossen. Die beiden Druckräume 11 und 12 sind durch einen Kolben 15 mit einseitiger Kolbenstange voneinander getrennt. Zwischen den beiden Leitungsabschnitten 13a und 13Zj sind zwei in entgegengesetzter Richtung öffnende Rückschlagventile 16 und 17 und zwischen den beiden Leitungsabschnitten 14a urd 14b in gleicher Weise zwei Rückschlagventile 18 und 19 angeord-The pressure side of a servo pump 1 is connected via a feed line 2 to a control valve 3, and this on one Rücklsmfleitun ⁰ 4 init of the sow ° ^c eite the servo pump 1 or to a reservoir S. A control pump 6, actuated by the steering handwheel and acting as a metering device, is connected to the control valve 3 via two lines 7 and 8. Two lines Ta and 8a transmit the »n of the control pump 6 arising in differential pressure to the end faces of the control valve 3. A servomotor 10 attached to a steering axle 9 is with its one pressure chamber 11 and its other pressure chamber 12 on the piston rod side via two sections 13a and 13i > or two sections 14a and 14i> of two working lines connected to the control valve 3. The two pressure chambers 11 and 12 are separated from one another by a piston 15 with a piston rod on one side. Between the two line sections 13a and 13Zj there are two check valves 16 and 17 opening in opposite directions and two check valves 18 and 19 in the same way between the two line sections 14a and 14b.

4C net.4C net.

Bei gleicher öffnung der vier Rückschlagventile weisen die beiden in Richtung zum Steuerventil 3 öffnenden Rückschlagventile 16 und 18 gleichgroße Federkräfte auf, die gegenüber den untereinander ebenfalls gleichgroßen Federkräften der in Richtung zum Stellmotor 10 öffnenden Rückschlagventile 17 und 19 jedoch größer sind. Das Steuerventil 3 verfügt über eine mittlere, neu'irale Schaltstellung n, eine linke Schaltstellung / und eine rechte Schaltstellung r, die in bekannter Weise über den beim Lenken an der Steuerpumpe 6 entstehenden Differenzdruck gesteuert werden.With the same opening of the four check valves, the two opening in the direction of the control valve 3 Check valves 16 and 18 have equal spring forces, which are also opposite to each other equal spring forces of the check valves 17 and 19 opening in the direction of the servomotor 10 however are larger. The control valve 3 has a middle, neu'iral switching position n, a left one Switching position / and a right switching position r, which in a known manner on the when steering on the Control pump 6 resulting differential pressure can be controlled.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß angeordneten Rückschlagventile 16,17,18 und 19 beim Auslenken und beim Rücklauf der lenkbaren Fahrzeugräder und ihr Einfluß bei Fahrbahnstößen oder sonstigen Einwirkungen von Seiten der Fahrbahn auf die Lenkhydraulik, wird nachstehend erläutert: Wird beispielsweise so gelenkt, daß der an der Steuer-The mode of operation of the check valves 16, 17, 18 and 19 arranged according to the invention during deflection and when reversing the steerable vehicle wheels and their influence on road bumps or other influences from the road surface on the steering hydraulics are explained below: Will steered, for example, in such a way that the

pumpe 6 vorhandene Differenzdrück das Steuerventil 3 in die Schaltstellung / verschiebt, dann wird der freie Durchlauf des Druckmittels von der Zulauf leitung 2 über das Steuerventil 3 zur Rücklaufleitung 4 gesperrt und der von der Servopumpe 1 gefördertepump 6 existing differential pressure the control valve 3 in the switching position / shifts, then the free flow of the pressure medium from the inlet line 2 blocked via the control valve 3 to the return line 4 and the one funded by the servo pump 1

Druckmittetstrom wird über die Leitung 8 der Saugseite der Steuerpumpe 6 zugeführt. Von dieser gelangt das Druckmittel unter geringer Druckerhöhung über die Leitung 7, das Steuerventil 3 und den LeitUngsab-Pressure medium flow is via line 8 of the suction side the control pump 6 is supplied. From this, the pressure medium passes over with a slight increase in pressure the line 7, the control valve 3 and the line outlet

schnitt 13« zum Rückschlagventil 17, das gegen den Federdruclc geöffnet wird, während das Rückschlagventil 16 geschlossen bleibt. Dann gelangt das Druckmittel über den Leitungsabschnitt 13£> zum linken Druckraum 11 des Stellmotors 10 und verstellt dessen Kolben 15 nach rechts und damit die lenkbaren Fahrzeugräder in die entsprechende Lenkrichtung. Gleichzeitig v-ird das Druckmittel aus dem rechten Druckraum 12 verdrängt und gelangt über den Leitungsabscnnitt 14&, das nun öffnende Rückschlagventil 18, den Leitungsabschnitt 14a und über das Steuerventil 3 in die Rückiaufleitung 4, während das Rückschlagventil 19 geschlossen bleibt. Durch das Rückschlagventil 18 wird eine der Lenkbewegung eventuell vorauseilende, von der Fahrbahn herrührende Bewegung der lenkbaren Fahrzeugräder abgebremst, und durch das Rückschlagventil 17 wird eine möglich Kavitation auf den Leitungsabschnitt 13b und den Druckraum 11 beschränkt. Dies hat außerdem den Vorteil daß während d£-s Lenkvor^n^es das Steuerventil 3 in der Schaltstellung / verb'öibt, weil durch den Öffnungswiderstand des Rückschlagventils 17 stets ein für die Schaltstellung / des Steuerventils 3 erforderlicher Stützdruck an der Steuerpumpe 6 vorhanden ist. Wenn nämlich das Rückschlagventil 17 nicht eingebaut wäre, dann würde sich die Kavitationswirkung bis zur Steuerpumpe 6 erstrecken und das Lenkhandrad ließe sich leer durchdrehen. Beim Lenken in die andere Richtung gilt das Entsprechende, wobei zu bemerken ist, daß der durch die einseitige Kolbenstange des Stellmotors 10 bedingte Unterschied des Hubvolumens in beiden Lenknchtungen eine gewisse Änderung der Synchronisierung zwischen Lenkhandrad und gelenkten Fahrzeugrädern mit sich bringt, um. das der Kolbenstange entsprechende Volumen auszugleichen. Dies ist jedoch in der Praxis ohne Bedeutung, weil die der Erfindung zugrundeliegenden hydrostatischen Lenkanlagen nur in langsam fahrende Fahrzeuge eingebaut werden, so daß durch die symmetrische Anordnung der vier Rückschlagventile 16,17,18 und 19 eine weitgehende Angleichung des Rücklaufverhaltens in beiden Lenknchtungen erzielt und damit das notwendige Lenkgefühl vermittelt wird.Section 13 "to the check valve 17, which is opened against the spring pressure, while the check valve 16 remains closed. Then the pressure medium reaches the left pressure chamber 11 of the servomotor 10 via the line section 13 £> and moves its piston 15 to the right and thus the steerable vehicle wheels in the corresponding steering direction. At the same time, the pressure medium is displaced from the right pressure chamber 12 and arrives via the line section 14 &, the now opening check valve 18, the line section 14a and via the control valve 3 into the return line 4, while the check valve 19 remains closed. The check valve 18 slows down any movement of the steerable vehicle wheels that may lead the steering movement and originates from the roadway, and the check valve 17 limits any possible cavitation to the line section 13b and the pressure chamber 11. This also has the advantage that the control valve 3 is in the switching position / verb'öibt during the steering operation, because the opening resistance of the check valve 17 means that a support pressure required for the switching position / of the control valve 3 is always present at the control pump 6 is. If the check valve 17 were not installed, the cavitation effect would extend to the control pump 6 and the steering handwheel could be turned empty. When steering in the other direction, the same applies, whereby it should be noted that the difference in stroke volume caused by the one-sided piston rod of the servomotor 10 brings about a certain change in the synchronization between the steering handwheel and the steered vehicle wheels. to compensate for the volume corresponding to the piston rod. In practice, however, this is of no importance because the hydrostatic steering systems on which the invention is based are only installed in slowly moving vehicles, so that the symmetrical arrangement of the four check valves 16, 17, 18 and 19 results in an extensive approximation of the return behavior in both steering directions so that the necessary steering feel is imparted.

Die Rückschlagventile 16 und 17 bzw. 18 und 19 können paarweise in einem Gehäuse 2G bzw. 21 angeordnet sein; oder die Rückschlagventile können unmittelbar in einem, das Steuerventil 3 und die Steuerpumpe 6 umfassenden Gehäuse Xl eingebaut sein, wobei die paarweise angeordneten Rückschlagventile 16 und 17 bzw. 18 und 15 als Anschlußteil für den Leitungsabschnitt 13b bzw. 14b dienen. Schließlich können die vier Rückschlagventile 16,17,18 und 19 mit dem Zylindergehäuse des Stellmotors 10 zusammengebaut sein, wobei die paarweise angeordneten Rückschlagventile 16 und 17 bzw. 18 und 19 jeweils als Anschlußteil für den Leistungsabschnitt 13« bzw. 14« dienen.The check valves 16 and 17 or 18 and 19 can be arranged in pairs in a housing 2G or 21; or the check valves can be installed directly in a housing Xl comprising the control valve 3 and the control pump 6, the check valves 16 and 17 or 18 and 15 arranged in pairs serving as a connection part for the line section 13b or 14b. Finally, the four check valves 16, 17, 18 and 19 can be assembled with the cylinder housing of the servomotor 10, with the paired check valves 16 and 17 or 18 and 19 each serving as a connector for the power section 13 "or 14".

Hierzu 1 Blatt Zeichnungea1 sheet of drawing a

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem in Abhängigkeit von Steuerbewegungen am Lenkhandrad in beiden Richtungen verstellbaren Steuerventil, einer vom Fahrzeugmotor antreibbaren Servopumpe und einem Stellmotor, bei der in jede der vom Steuerventil zu den beiden Druckräumen des Stellmotors führenden Arbeitsleitungen jeweils zwei entgegengesetzt zueinander öffnende, federbelastete Rückschlagventile eingebaut sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Power steering, especially for motor vehicles with a function of control movements Control valve adjustable in both directions on the steering wheel, one from the vehicle engine drivable servo pump and a servo motor, in which in each of the control valve two opposite working lines leading to the two pressure chambers of the servomotor spring-loaded non-return valves that open towards each other are installed, marked through the following features: a) die Hilfskraftlenkung ist als an sich bekannte hydrostatische Hilfskraftlenkung mit hydraulisch betätigtem Steuerventil ausgebildet; a) the power steering is known as a hydrostatic power steering with hydraulic operated control valve formed; b) der Giiiungsdruck der beiden in Richtung zum Stellmotor (10) öffnenden Rückschlagventile (17 und 19) ist größer als der zum Verstellen des Steuerventils (3) erforderliche Differenzdruck.b) the pressure of the two in direction to the servomotor (10) opening check valves (17 and 19) is larger than that to Adjustment of the control valve (3) required differential pressure. 2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei in entgegengesetzter Richtung öffnende Rückschlagventile (16 und 17 bzw. 18 und 19) gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind.2. Power steering system according to claim 1, characterized in that two in each case in opposite directions Direction-opening check valves (16 and 17 or 18 and 19) together in one housing are arranged. 3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Rückschlagventile (16,17,18 und 19) im Gehäuse des Steuerventils (3) eingebaut sind.3. Power steering system according to claim 1, characterized in that the four check valves (16, 17, 18 and 19) are installed in the housing of the control valve (3). 4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Kückschlagventile (16,17,18 und 19) am Zylindergehäuse des Stellmotos (10) angebaut sind und die paarweise angeordneten Rückschlagventile (16 und 17 bzw. 18 und 19) jeweils als Anschlußteil für die zugehörige Arbeitsleitung (13a bzw. 14a) dienen.4. Power steering system according to claim 1, characterized in that the four check valves (16, 17, 18 and 19) on the cylinder housing of the servomotor (10) are attached and the check valves (16 and 17 or 18 and 19) each serve as a connection part for the associated working line (13a or 14a).