DE2547916C2 - Endabschaltung für den Lenkmotor von hydraulischen Kraftfahrzeug-Servolenkanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Endabschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Endabschaltungen werden in Servolenkanlagen von Kraftfahrzeugen dazu verwendet, den Abschaltpunkt für die Hilfskraft unabhängig vom Endpunkt der Kolbenbewegung des Lenkmotors festzulegen. Dadurch soll verhindert werden, daß der Servokol- eo ben mit voller Hilfskraftunterstützung an der Zylinderendwand anschlägt.

Um bei bekannten Endabschaltungen der genannten Art (DE-OS 22 49 181) die Abschaltventile klein halten zu können, muß bereits ein geringer Steuerstrom ausrei- h5 chen, um die Druckwaage zu betätigen. Dies bedingt, daß der Druck in der Steuerleitung auf einem relativ kurzen Betätigungsweg der Abschaltventile abgebaut werden muß. Durch die damit plötzlich fehlende hydraulische Unterstützung der Lenkanlage federn die gelenkten Fahrzeugräder entgegen der Einschlagrichtung zurück, so daß das jeweilige Abschaltventil wieder einschaltet und Instabilität eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abschaltventil zu schaffen, mit dem durch schaltwegabhängigen Druckabbau ein sofortiges Wiedereinschalten und damit eine Instabilität der Endabschaltung verhindert wird.

Eine Lösung dieser Aufgabe ist vorstellbar, bei der der Regelweg des Abschaltventil durch die Anordnung von Fasen oder Facetten verlängert wird. Wegen des sehr kleinen über das Ventil fließenden Sieuerstro- -.nes ist eine derartige Anordnung jedoch nicht möglich: Die engen Steuerspalte würden durch im Öl enthaltene Schmutzteilchen wegen der fehlenden Strömungsumkehr sehr schnell verstopft und zugesetzt werden.

Die vorliegende Aufgabe wird deshalb durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Endabschaltung gelöst Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale sind in den Unteransprüchen angeführt

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine hydrostatische Lenkanlags mit zwei Ventilen für die Endabschaltung in schematischer Darstellung,

Fig.2 eine Ausführungsform eines Ventiles der

Fig.3 die Abhängigkeit des Arbeitsdruckes vom Weg des Servokolbens.

In einer hydrostatischen Servolenkanlage ist eine Servopumpe 1 über eine Druckleitung 2 mit einem Lenkventil 3 verbunden. Der Rücklauf erfolgt über eine Rucklaufleitung 4 zu einem Druckmittelbehälter 5. Das Lenkventil 3 ist durch zwei Leitungen 6 und 7 mit einer Steuerpumpe 8 verbunden, die, wie auch das Lenkventil 3, über ein nicht dargestelltem Lenkinndrad betätigbar ist. Das Lenkventil 3 ist weiterhin durch zwei Leitungen 9 und 10 mit einem Lenkmotor 11 verbunden, der durch einen Kolben 12 in zwei Druckräume 13 und 14 geteilt wird.

In den Stirnwänden des Lenkmotors 11 sind zwei Abschaltventile 15 und 16 angeordnet, die einerseits mit den Leitungen 9 bzw. 10 und andererseits mit einer Steuerleitung 17 verbunden sind. Die Steuerlcitung 17 ist mit der Druckleitung 2 über ein Rückschlagventil 18 und eine eine Drossel 20 enthaltende Zulaufleitung 2' verbunden. Der Federraum einer Druckwaage 19 ist zwischen der Drossel 20 und dem Rückschlagventil 18 a.i die Zulaufleitung 2' angeschlossen. Eine Umgehungsleitung 21 verbindet die Druckwaage direkt mit der Rücklaufleitung 4. In der Druckleitung 2 sind zwischen der Servopumpe 1 und dem Lenkventil 3 eine Stromdrossel 22 und ein Rückschlagventil 23 angeordnet.

Die beiden Abschaltventile 15 und 16 sind im Aufbau und in der Funktion gleich. Im folgenden wird deshalb nur auf das Ventil 15 Bezug genommen. Die Steuerleitung 17 ist an einen Zulaufanschiuß 24 und die Leitung 9 an einen Rücklaufanschluß 25 angeschlossen. Zwischen den beiden Anschlüssen 24 und 25 ist ein Ventilkörper 26 in der Form eines Kegelventils 27 derart angeordnet, daß der Druck in der Steucrleitung in öffnungsrichiung auf das Kegelventil 27 wirkt. Der VcntilkörpL-r 26 wird durch eine Druckfeder 28 in Schließrichtung gedrückt. In F i g. 1 wirkt die Druckfeder 28 zwischen dem Gehäuse des Lenkmotors 11 und dem Ventilkörper 26. Der

Veniilkörper 26 ragt in den Druckraum 13 des Servomotors 11 hinein. Zwischen dem dem Kegelventil 27 entgegengesetzten Ende des Ventilkörpers 26 und einem Betätigungselement 29 ist eine Druckfeder 30 angeordnet.

In einem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Abschaltventils 15 werden Teile, die denen der F i g. 1 entsprechen, mit um 200 vergrößerten Bezugsziffern bezeichnet Ein Gehäuse 31 kann Bestandteil des Servomotors sein, kann aber auch, beispielsweise als Einschraubpatrone ausgeführt, an einer anderen Stelle im Fahrzeug eingebaut sein.

Zwischen Anschlüssen 224 und 225 ist ein Kegelventil 227 angeordnet das in Richtung zu einem Rücklaufanschluß 225 aufsteuerbar ist In diese Richtung wirkt auch der Druck aus der an dem Zulaufanschluß 224 angeschlossenen Steuerleitung 17.

Eine in Schließrichtung wirkende Druckfeder 228 ist zwischen dem Gehäuse 31 und einer Federbuchse 32 eingespannt Die Federbüchse 32 wird von einem Stift 33 an einen stiftartigen Fortsatz 34 des Venti'körpers 226 gehalten. Eine zweite Druckfeder 230 stützt sich einerseits an der Federbüchse 32 und andererseits an dem als Betätigungshülse ausgebildeten Betätigungselement 229 ab. Die Betätigungshülse 229 ist in dem Gehäuse 31 axial verschiebbar angeordnet und durch eine Führungsschraube 35 gegen Herausfallen gesichert Zwischen dem Ventilkörper 226 und dem Gehäuse 31 ist ein Dichtring 36 angeordnet

Der Öffnungsdruck dieses als Druckbegrenzungsventil wirkenden Ventils ergibt sich aus der vom Druck in der Steuerlcitung 17 beaufschlagten Kegelfläche des Kegelveniils 227 und aus der Vorspannung der beiden gcgeneinanderwirkenden Druckfedern 228 und 230. Dieser Öffnungsdruck ist konstant, solange die Betätigungshülse 229 durch die Kraft der Druckfeder 230 in Anlage an der Führungsschraube 35 gehalten wird, d. h_M solange der Kolben 12 sich bewegt, ohne die Betätigungshülse 220 zu berühren.

Gelangt der Kolben 12 in Berührung mit der Betäti- -10 gungshülse 229, und bewegt er sich danach weiter in Richtung auf das Abschaltventil 15, so wird die Betätigungshülse 229 von dem Anschlag an der Führungsschraubc 35 abgehoben, und die Druckfeder 230 wird zusammengedrückt. Die Spannung dei Druckfeder 230 wird vergrößert in Abhängigkeit vom Weg des Kolbens 12. Da die Druckfeder 230 gegen die in Schließrichtung des Kegelventils 227 wirkende Druckfeder 228 wirkt, wird die Kraft auf den Ventnkörper 226 in Schließrichtting herabgesetzt. Damit wird auch der zum öffnen des Kcgelventils 227 erforderliche Druck herabgesetzt.

Den Verlauf des Druckes ρ in Abhängigkeit vom Weg sdes Kolbens 12 zeigt Fig.3 in einem Diagramm. Auf der Ordinate ist der Druck ρ in der Steuerleitung 17, der zum öffnen des Kegelventils 227 erforderlich ist, aufgetragen, während die Abszisse den Weg s des Kolbens 12 zeigt. Bis zu einem Punkt s\, an dem der Kolben 12 die Betätigungshülse 229 berührt, ist der Druck konstant

Von diesem Punkl an fällt der Öffnungsdruck ab bis so ;-.um Punkt .5.», an dem sich die Kräfte der beiden Druckfedern 228 und 230 gegenseitig aufheben und der Ventilkörper 226 über das Betätigungselement 229 vom Kolben 12 aufgestoßen wird.

Dadurch wird in bexannter Weise die Steuerleitung über den RücklaufansrHuß 225 mit der in diesem Betriebszustand mit dem Druckmittelbehälter 5 verbundenen I .ellung 9 verbunden, so daß über die Druckwaage 19 die hydraulische Scrvounterstützung vollständig abgeschaltet wird. Die Synchronisation zwischen dem Lenkhandrad und dem Lenkmotor bleibt voll erhalten, da auf der Druckseite des Lenkmotors, in diesem Fall im Druckraum 14, das Druckmittel nicht entweichen kann. Nach dem Abschalten der Servounterstützung kann von Hand mit der Steuerpumpe 8 weitergelenkt werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Endabschaltung besteht darin, daß durch den wegabhängigen Druckabbau die Hilfskraftunterstützung nicht schlagartig, sondern mit fortschreitendem Weg des Kolbens des Lenkmotors abfallend abgebaut wird, so daß ein Zurückschlagen der Lenkung und damit eine Instabilität nicht möglich ist und eine ruhige Endabschaltung erzielt wird. Durch die Wahl der Federsteife der zweiten Druckfeder läßt sich außerdem die AbschaltcharakteriEtik beliebig variieren und optimal dem Fahrzeug anpassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Endabschaltung für den Lenkmotor von hydraulischen Kraftfahrzeug-Servoienkanlagen, mit einem als Druckwaage wirkenden Differenzdruckventil, durch das eine Förderleitung einer Servopumpe mit einer zu einem Druckmittelbehälter führenden Umgebungsleitung verbindbar ist und dessen Federraum über eine Drossel mit einer von der Servopum- ι ο pe zum Lenkventil der Servolenkanlage führenden Druckleitung verbunden ist und mit je einem jeder der beiden Lenkrichtungen zugeordneten Abschaltventil, dessen Schließkörper jeweils durch eine Druckfeder in Ventilschließrichtung belastet und is durch ein Lenkungsteil über ein Betätigungselement mechanisch aufsteuerbar ist und in geschlossener Stellung eine an den Federraum des Differenzdruckventils angeschlossene Zulaufleitung von einer zum Druckmitt^laehälter führenden Rücklaufleitung trennt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Abschaltventile (15,16) als Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist, wobei die Zulaufleitung (17) jeweils auf der in Ventilöffnungsrichtung wirkenden Seite des Schließkörpers (26,27) an jedes der Abschaltventile (15, 16) ^geschlossen ist und daß das Betätigungselement (29, 229) ein federndes Zwischenglied (26, 226) enthält, wodurch der Öffnungsdruck der Abschaltventile (15, 16) mit zunehmender Verschiebung des Kolbens (12) des Lenkmotors (11) gegi.i dessen Endanschlag abnimmt

2. Endabschaltung p^ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkörper (26,27) der Abschaltventile (15,16) als Kegel (2?) ausgebildet sind.

3. Endabschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der SchüeSkörper eines jeden Abschaltventils (15, 16) auf seiner dem Anschluß der Zulaufleitung (17) zugekehrten Seite eine Verlängerung (34) aufweist, an der eine Federbüchse (32) gehalten ist, die die Verlängerung (34) umgibt und in der die Druckfeder (228) aufgenommen ist, die sich mit einem Ende an der Federbüchse (32) und mit ihrem anderen Ende an dem das Schließglied enthaltenden Gehäuse (31) abstützt und daß sich als federndes Zwischenglied auf der Ventilbüchse (32) eine diese umgebende weitere Druckfeder (230) abstützt, die ihrerseits durch eine Betätigungshülse (229) umgeben ist, an der das andere Ende der weiteren Druckfeder (230) anliegt.

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