DE3220313C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Öldruck-Servolenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im allgemeinen ist eine höhere Lenkleistung zum Betrieb des Lenkrads eines Fahrzeugs dann erforderlich, wenn dieses schrittweise oder mit einer geringeren Geschwindigkeit fährt, wie beispielsweise beim Parken des Fahrzeugs oder beim Einfahren in die Garage. Sowohl kleine als auch große Fahrzeuge sind heutzutage häufig mit einem Servolenksystem ausgestattet, um bei dieser größeren Lenkleistung unterstützend zu wirken.

Solche Servolenksysteme können nach der Art ihrer Leistungsquelle klassifiziert werden, beispielsweise als solche der Öldruckbauart, der Luftdruckbauart, der elektrischen Bauart usw. Der Aufbau des Systems erfolgt derart, daß bei Verwendung einer Systemkomponente in der Form einer Ölpumpe zur Erzeugung eines Öldrucks als Leistungsquelle für das Lenksystem die Änderung des Lenkdrehmoments mechanisch festgestellt wird, um ein Steuerventil zu betätigen, welches den Öldruck für einen Leistungszylinder steuert, wobei der durch den Betrieb des Steuerventils bewirkte Öldruck die Bewegung des Leistungszylinders erleichtert, um so die für das Lenkrad erforderliche Lenkleistung zu vermindern.

Beim Auslegen des Servolenksystems ist es wichtig, eine geeignete Lenkleistung vorzusehen, und zweckmäßigerweise wird bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit die Versorgung mit Strömungsmittel, welches die Drehung des Lenkrades unterstützt, erhöht, um so ein leichtes Drehen des Lenkrades zu gestatten, während dann, wenn das Fahrzeug mit höherer Geschwindigkeit fährt, die Versorgung an Strömungsmittel vermindert wird, damit sich das Lenkrad schwer dreht, was zu einer Stabilisierung des Lenkrades führt. Bei einem üblichen Servolenksystem wird die Pumpe mittels eines Treibriemens in Rotation versetzt, wobei der Antrieb von der Motorwelle eines Automobils abgenommen wird, um so die Unterstützung des Lenkvorgangs durch den Öldruck zu bewirken. Dabei ergeben sich die Nachteile, daß die die Lenkung unterstützende Kraft bei hohen Geschwindigkeiten in übermäßigem Ausmaß angelegt wird und es wird extrem viel Antriebsleistung verbraucht.

Die GB-OS 20 86 323 beschreibt ein elektrisches Öldruck-Servolenksystem, bei dem ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung in Verbindung steht. Die Steuervorrichtung dient zur Betätigung eines Relais, dessen Schaltkontakte eine elektrische Leistungsquelle mit einem Elektromotor verbinden können, der zum Antrieb einer Ölpumpe dient. Ferner ist ein Thyristor oder ein Transistor vorgesehen, der ebenfalls eine Verbindung zwischen der elektrischen Leistungsquelle und dem Elektromotor herstellen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Servolenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszulegen, daß sich Strömungsmittelversorgung vermindert, damit sich das Lenkrad bei normalem oder bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb schwer dreht, wodurch verhindert wird, daß das Lenkdrehmoment übermäßig abnimmt, während die Versorgung mit Strömungsmittel erhöht wird, um ein ausreichendes Lenkdrehmoment dann zu erhalten, wenn ein größeres Lenkdrehmoment beispielsweise bei niedriger Geschwindigkeit oder im Standzustand erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Servolenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektrischen Öldruck-Servolenksystems;

Fig. 2 eine Fahrkennlinie des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Fig. 1, und zwar insbesondere eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Rotorstrom des Motors;

Fig. 3 eine Fahrkennlinie des bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar insbesondere eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl des Motors;

Fig. 4 eine Fahrkennlinie des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Fig. 1, und zwar insbesondere eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl des Motors in den Nicht-Lenk- und Lenk-Zuständen;

Fig. 5 eine Fahrkennlinie des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, und zwar insbesondere eine Beziehung zwischen dem Lenkstrom und der Fahrzeuggeschwindigkeit;

Fig. 6 eine Fahr- oder Laufkennlinie des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, und zwar insbesondere eine Beziehung zwischen dem Lenkstrom oder der Drehzahl der Ölpumpe und der Fahrzeuggeschwindigkeit in den Nicht-Lenk- und Lenk-Zuständen.

In Fig. 1 ist ein Lenkrad 11 betriebsmäßig über eine Welle 17 mit einem als ein Servoventil arbeitenden Steuerventil 12 verbunden. Eine Eingangsseite des Steuerventils 12 ist sowohl mit einem Versorgungsanschluß P, als auch einem Rückflußanschluß T einer Ölpumpe 14 verbunden, und die Ausgangsseitenanschlüsse A und B des Steuerventils 12 liegen über ein Bypass-Ventil 20 an einer der Kammern eines Öldruckkreises in einem als Betätigungsvorrichtung arbeitenden Leistungszylinder 16. Das von der Ölpumpe 14 kommende Leistungsströmungsmittel wird an eine der Kammern des Leistungszylinders 16 angelegt, der infolge des Drucks von Anschluß P der Ölpumpe die Betätigungsstange des Leistungszylinders nach rechts oder links bewegt. Der Gegendruck des Leistungszylinders wird an den Rückführanschluß T der Ölpumpe 14 über das Steuerventil 12 angelegt. Eine Ausgangsgröße des Leistungszylinders wird auf die (nicht gezeigten) linken und rechten Räder des Fahrzeugs übertragen, und zwar durch die beiden Enden einer Zahnstange 13, und die Übertragung zum Lenkrad 11 geschieht über ein Ritzelgetriebe und die Welle 17, um so den Lenkvorgang zu unterstützen.

Eine Klemme eines zum Antrieb der Ölpumpe 14 dienenden Elektromotors 15 ist elektrisch mit einer Klemme einer Batterie 30 über eine elektronische Schaltvorrichtung 21 verbunden, die ein Relais 22 und einen Transistor 25 aufweist, und die andere Klemme der Batterie 30 und der Motor 15 liegen an Erde. Das Relais 22 weist eine Spule 23 sowie einen durch Erregung der Spule 23 geschlossenen Kontakt 24 auf, wobei eine Klemme der Spule 23 mit der erwähnten einen Klemme der Batterie 30 in Verbindung steht, während die andere Klemme der Spule 23 mit einer Steuervorrichtung 26 verbunden ist, in der ein voreingestelltes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal verglichen mit einem Signal von einem Geschwindigkeitsfühler 32 durch ein Signal von einem Lenkantriebsfühler 31 (EIN-AUS-Kontrolle) gesteuert werden kann. Eine Klemme des Kontakts 24 ist mit der erwähnten einen Klemme der Batterie 30 verbunden, und die andere Klemme des Kontakts 24 liegt an der erwähnten einen Klemme des Motors 15. Ein Kollektor des Transistors 25 ist mit der erwähnten einen Klemme der Batterie 30 verbunden, und ein Emitter des Transistors liegt an der erwähnten einen Klemme des Motors 15, während eine Basis des Transistors mit der Steuervorrichtung 26 in Verbindung steht, in der ein Impulssignal geformt werden kann, und zwar sowohl aus einem auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Schaltsteuersignal als auch dem Signal von dem Antriebsfühler 31, wobei das Impulssignal an die Basis des Transistors angelegt wird. Der Kontakt 24 und der Transistor 25 sind zu der erwähnten einen Klemme der Batterie 30 bzw. der erwähnten einen Klemme des Motors parallel geschaltet und werden selektiv durch damit verbundene entsprechende Mittel gesteuert.

Das Signal vom Antriebsfühler 31 wirkt auf die Steuervorrichtung 26 dann ein, wenn nach dem Starten eines Motors die Vollendung des Betriebs eines Wechselstromgenerators festgestellt wird, und der Geschwindigkeitsfühler 32 steuert die Steuervorrichtung infolge der Fahrzeuggeschwindigkeit, um so einen EIN-AUS-Zustand des Relais 22, einen leitenden Zustand des Transistors 25 und eine Drehzahl des Motors 15 vorzuseshen. Das heißt gemäß den Instruktionen oder Anordnungen des Antriebsfühlers 31 und des Geschwindigkeitsfühlers 32 kann der Motor 15 in irgendeinem Relais EIN-Gebiet, einem Transistorschaltgebiet und einem Motor-AUS-Gebiet betrieben werden, wie dies weiter unten noch beschrieben wird.

Es ist zweckmäßig, daß ein Motorschlüsselsignal oder ein Wechselstromgeneratorsignal 33, beispielsweise an eine UND-Schaltung in der Steuervorrichtung angelegt wird, um die Batterie 30 beim Starten des Motors zu schützen; das Signal wird ebenfalls an die Steuervorrichtung über eine Verzögerungsschaltung angelegt, so daß die Steuervorrichtung mit einer geringen Verzögerung nach dem Starten und Stoppen des Motors arbeitet.

Es sei nunmehr auf die Fig. 2 bis 4 Bezug genommen. Diese zeigen eine Fahrkennlinie des das elektrische Öldruck-Servolenksystem gemäß Fig. 1 verwendenden Fahrzeugs. In den Zeichnungen ist auf der X-Achse jeweils die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen, wohingegen die Y-Achsen den Rotorstrom des Motors in Fig. 2 und die Drehzahl des Motors in den Fig. 3 bzw. 4 angeben. S1 bezeichnet das Motorschlüssel- oder Wechselstromgenerator-Signal, S2 ist ein Antriebsfühlersignal zum Schließen des Relais und S3 bezeichnet das elektrische Leistungsversorgungsschaltsignal.

Wenn das Motorschlüssel- oder Wechselstromgenerator-Signal auf der Signalleitung existiert, so wird der Betrieb durch das Signal S1 gestartet, und zwar durch das Signal S1 nach dem Starten des Motors und dem Anstieg der Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators, un zwar geschieht dies beispielsweise mit einer Verzögerung von 1 bis 2 Sekunden. Wenn als nächstes die elektrische Leistung infolge des An­ triebsfühlersignals angelegt wird, so wird die Spule 23 in der elektronischen Schaltvorrichtung 21 erregt, um den Kontakt 24 zu schließen, wodurch ein Rotorstrom i zur Drehung des Motors abgegeben wird. In diesem kontinuierlichen Betriebsgebiet ist es zweckmäßig, wenn der Antriebsfühler ein Antriebssignal feststellt, und zwar erzeugt durch irgendeinen Betrieb von beispielsweise einem Getriebe, einem Bremspedal, einem Kupplungspedal, einem Gaspedal usw. Konkret gesagt ist der Rotorstrom des Motors 15 als eine Nicht-Lenkstromkurve L1 in Fig. 2 im Nicht-Lenkzustand gegeben und wird auf einem festen Stromwert wie beispielsweise 8 Ampère gehalten.

Es ist bekannt, daß eine größere Lenklast bei einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit von 0 oder einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist. In einem solchen Lenkzustand ist es zweckmäßig, das von der Ölpumpe 14 angelegte Leistungsströmungsmittel zu erhöhen, um infolge der größeren Lenkbelastung das Lenkrad 11 mit Leistung zu versorgen. In einem solchen Lenkzustand wird das zum Betrieb des Lenkrades 11 angelegte Leistungsströmungsmittel vom Versorgungsanschluß P der Ölpumpe 14 an das Steuerventil 12 geliefert, und durch das Ventil an eine der Kammern des Leistungszylinders 16 angelegt, um die Kolbenstange des Zylinders in irgendeiner Richtung zu bewegen. Diese Bewegung wird auf das Lenkrad 11 übertragen, und zwar durch das Ritzel-Zahnstangen-Getriebe 13, um so den Lenkvorgang eines Fahrers mit Leistung zu versorgen. Nach Vollendung des Lenkvorgangs wird der Gegendruck des Leistungsströmungsmittels von der anderen Kammer zum Rückflußanschluß T der Ölpumpe 14 über das Steuerventil 12 zurückgebracht. In diesem Lenkzustand wird entsprechend dem Ausmaß des Drucks des Leistungszylinders 16 proportional zur Betriebsgröße des Lenkrades 11 der Rotorstrom i unmittelbar ansteigen, um der durch die Ölpumpe 14 angeforderten Leistungsströmungsmittelmenge Genüge zu tun, und sodann erfolgt ein Abfall von einem Punkt I¹ zu einem Punkt I² längs der Lenkstromkurve L2 gemäß Fig. 2. Das heißt, Fig. 2 zeigt, daß der Rotorstrom i von ungefähr 50 Ampère auf ungefähr 20 Ampère beim Stoppzustand oder dem niedrigen Geschwindigkeitszustand des Fahrzeugs abnimmt, oder im Lenkzustand innerhalb der Erstreckung zwischen 0 (km pro Stunde) und ungefähr 20 (km pro Stunde) der Fahrzeuggeschwindigkeit (Relais EIN-Gebiet). Dies bedeutet, daß bis zur Erreichung einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 20 km pro Stunde die volle Spannung der Batterie 30 an den Motor 15 durch den Kontakt 24 des Relais 22 angelegt ist und der Motor nimmt demgemäß den vollen Laststrom auf, so daß die beim Stoppen oder der niedrigen Geschwindigkeit erforderliche Leistungsströmungsmittelmenge vom Versorgungsanschluß P der Ölpumpe 14 geliefert werden kann.

Bis die Fahrzeuggeschwindigkeit als nächstes ungefähr 60 km pro Stunde nach Übersteigen von ungefähr 20 km/Std. erreicht (Transistorschaltgebiet) erzeugt die Steuerschaltung 26 ein Impulssignal mit einer auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Dauer, wobei die Dauer entsprechend dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und zwar infolge des elektrischen Leistungsschaltsignals S3, gebildet durch die Überwachung des Signals vom Geschwindigkeitsfühler 32 nur beim Lenken, d. h. dann, wenn der Antriebsfühler beispielsweise eine Lenkwinkelversetzung oder das Lenkdrehmoment des Lenkrads 11 feststellt. Das Impulssignal von der Steuervorrichtung 26 wird an die Basis des Transistors 25 zur Änderung von dessen leitenden Zustand angelegt. Auf diese Weise wird die EIN-AUS-Zeitperiode des Transistors 25 geändert, um die Stromeingangsgröße zum Motor zu ändern, und zwar entsprechend der Änderung des Parameters relativ zu den drei Klemmen des Transistors 25, so daß die Motorausgangsgröße zum Antreiben der Ölpumpe gesteuert wird. Anstelle des beschriebenen Transistors als Schaltelement ist es auch möglich, einen gesteuerten Si-Gleichrichter oder dgl. mit einem Gate zu verwenden, um die EIN-AUS-Zeitperiode durch Anlegen eines Spannungssignals zu steuern. Optimalerweise verwendet man beispielsweise Schaltfrequenzen von 50 bis 1000 Hz. Durch Steuerung der leitenden Zeit eines solchen Schaltelements wird die variable Betriebsartsteuerung erreicht, und daher kann die elektrische Leistung diskontinuierlich oder in veränderbarer Weise an den mit der Ölpumpe gekoppelten Motor angelegt werden. In einer derartigen variablen Betriebsart kann der Motor auch kontinuierlich beim Nicht-Lenken des Lenkrads in Rotation versetzt werden, ohne Verwendung eines Antriebsfühlers, obwohl eine derartige Konstruktion nicht dargestellt ist.

In dem Transistorschaltgebiet nimmt der Rotorstrom i vom Punkt I² auf den Punkt I³ längs der Lenkstromkurve L2 gemäß Fig. 2 ab. Das heißt, in Fig. 2 nimmt der Rotorstrom i im Transistorschaltgebiet von ungefähr 20 Ampère auf ungefähr 15 Ampère ab, und die Geschwindigkeit dieser Abnahme ist sehr klein, verglichen mit der Geschwindigkeit bei der Abnahme des Rotorstroms von ungefähr 50 Ampère auf ungefähr 20 Ampère im Relais EIN-Gebiet. Dies bedeutet, daß die an das Lenkrad 11 angelegte Lenkleistung infolge der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vermindert werden kann, d. h. der Hub des Leistungszylinders 16 und die Menge des von der Ölpumpe 14 abgegebenen Leistungsströmungsmittels kann reduziert werden.

Andererseits gilt, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, folgendes: Nachdem das Starten des Wechselstromgenerators durch das Signal 33 am Punkt S1 festgestellt wurde, wird die Anzahl der Drehungen (Drehzahl) n des Motors 15 auf einem annähernd festen Wert von 2700 Umdr./min beibehalten, und zwar vom Punkt S2 aus, wenn die elektronische Schalteinrichtung 21 durch den Betrieb des Antriebsfühlers 31 betätigt wird, um den Motor 15 zu erregen, d. h. im Relais EIN-Betrieb, und sodann erfolgt ein Abstieg vom Punkt S3, ungefähr 2600 Umdrehungen pro Minute, zum Punkt S4, ungefähr 400 Umdrehungen pro Minute, in dem Transistorschaltgebiet. Dies bedeutet, daß der Haupteinfluß nur durch den Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit ν kommt, wenn der Rotorstrom i, wie in Fig. 2 gezeigt, schnell in dem Relais EIN-Gebiet abnimmt und langsam in dem Transistorschaltgebiet abnimmt, und die Drehzahl n, vgl. Fig. 3, wird auf einem annähernd festen Wert in dem Relais EIN-Gebiet gehalten, und nimmt mit einer festgelegten Geschwindigkeit in dem Transistorschaltgebiet ab. Das heißt, sowohl der Rotorstrom, als auch die Drehzahlen nehmen in einem solchen Ausmaß ab, daß die Servolenkung bei der größeren Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Transistorschaltgebiet nicht verwendet wird, und der Servolenkungszustand kann in den manuellen Lenkzustand an den Punkten I³ und S4 umgeschaltet werden.

Nachdem somit der Rotorstrom i auf den Punkt I³ längs der Lenkstromkurve L2 oder auf die Drehzahl n zum Punkt S4 mit einer festen Geschwindigkeit abgenommen hat, wird die Leistungsversorgung von der Batterie 30 für den Motor 15 durch den Betrieb eines Geschwindigkeitskomparators in der Steuervorrichtung 26 unterbrochen, wobei letztere ein voreingestelltes Signal zum Vergleich mit dem Geschwindigkeitssignal aufweist, wodurch der Servolenk- oder Leistungslenkzustand in den manuellen Lenkzustand umgeändert werden kann, indem nur die Lenkkraft des Lenkrades 11 wirkt. Wenn umgekehrt die Drehzahl n zum Punkt S4 zurückkehrt, so wird der Schaltvorgang des Transistors gestartet, wenn die Drehzahl sich ändert und vom Punkt S4 zum Punkt S3 zurückkehrt und sodann den Punkt S3 erreicht, so wird das Relais 22 wiederum betätigt, wodurch elektrische Leistung an dem Motor angelegt wird.

Wenn das Lenkrad betätigt wird und die Drehzahl n vom Punkt S3 zum Punkt S4 oder von S4 auf S3 im Transistorschaltgebiet infolge der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, so ist die auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Rotationskurve L3 in Fig. 4 gegeben zwischen der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Basis-Rotationskurve L5 beim Nichtlenken und die Rotationskurve L6 beim Lenken, und zwar als eine Änderung in einer Richtung, wie dies durch einen Pfeil oder die entgegengesetzte Richtung dargestellt ist, wobei die Kurve L5 auf der Basis der festen Basis-Rotationskurve L4 bei der Nichtlenkung gegeben ist, während das Signal vom Drehzahlfühler 32 verwendet wird, und die Kurve L4 ist gegeben beim Nichtlenken während das Signal vom Geschwindigkeitsfühler 32 nicht verwendet wird. Wie die Kurven L5 und L6 zeigen, so wird im Zustand mit extrem niedriger Geschwindigkeit die Drehzahl n des Motors infolge des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals stark von der Kurve L5 beim Nichtlenken zur Kurve L6 vergrößert, wenn das Lenkrad betätigt wird und Leistungsströmungsmittel von der Ölpumpe 14 in entsprechender Weise erhöht wird. Andererseits wird die Drehzahl etwas im höheren Geschwindigkeitszustand erhöht, so daß der erforderlichen Leistungsströmungsmittelmenge Genüge getan wird. Das bedeutet, daß das ansteigende Ansprechen der Drehung des Motors verbessert wird durch die Hilfsbasis-Rotation bei der Stopplenkung oder bei Lenkung bei extrem niedriger Geschwindigkeit.

Wenn, wie oben beschrieben, die Drehzahl n den Punkt S4 in den Fig. 3 und 4 erreicht und die Umschaltung in den manuellen Lenkzustand erreicht ist, so wird das Bypass-Ventil 20 infolge des EIN-AUS-Zustands des Motors betätigt, und zwar entsprechend Befehlen von dem Geschwindigkeitsfühler32. Durch die Betätigung des Bypass-Ventils wird der Anschluß A der Ölpumpe 14 mit dem Anschluß B in Verbindung gebracht und sodann wird die an den Motor 14 gelieferte elektrische Leistung unterbrochen, um den Betrieb der Ölpumpe 14 zu stoppen. Bei einem solchen Umschaltvorgang in den Zustand manueller Lenkung wird die Verbindung des Leistungsströmungsmittels durch das Bypass-Ventil in effizienter Weise zwischen den Kammern des Leistungszylinders gesteuert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Widerstand des Leistungsströmungsmittels im manuellen Lenkzustand durch einen Bypass-Vorgang der beiden Kammern des Zylinders bei Leistung AUS reduziert, wobei aber die Erfindung auch leicht ohne das Bypass-Ventil betrieben werden kann.

Wie oben beschrieben wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion zur Steuerung der Leistungsströmungsmittelmenge, angefordert durch das Lenk-Drehmoment, die elektrische Leistung kontinuierlich über das Relais in dem Gebiet angelegt, wo der Anstieg des Lenkdrehmoments stattfindet und daher wird der Anstieg des Steuerstroms des Motors bei der Fahrzeuggeschwindigkeit 0 und dem Zustand extrem niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit angefordert, und die elektrische Leistung kann diskontinuierlich oder in variabler Weise durch den EIN-AUS-Betrieb des Transistorschaltelements angelegt werden, wobei dies eine kleine Kapazität im Zwischengeschwindigkeitsbereich besitzt, wo das Lenkdrehmoment vermindert ist und der Motorlaststrom klein wird. Wenn zudem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs den höheren Geschwindigkeitszustand erreicht, ist es möglich, da eine Leistungsversorgung des Drehmoments nicht erforderlich ist, die Schaltversorgung der elektrischen Leistung zu unterbrechen und, wenn gewünscht, beide Kammern des Leistungszylinders zu verbinden, und zwar durch Betätigung des Bypass-Ventils, so daß der Servolenkzustand in den normalen manuellen Lenkzustand umgeschaltet werden kann.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, daß das Relais und der Transistor der elektronischen Schaltvorrichtung alternativ betätigt werden, um elektrische Leistung an den Motor zu liefern, und zwar auf der Basis der durch den Geschwindigkeitsfühler festgestellten Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. durch den Geschwindigkeitskomparator in der Steuervorrichtung, wobei elektrische Leistung durch das Relais im niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich (0-20 km pro Stunde in Fig. 3) angelegt wird, während das Anlegen durch den Transistor in der variablen Betriebsart im Zwischengeschwindigkeitsbereich (20 bis 60 km pro Stunde) erfolgte, und wobei ferner eine Unterbrechung im höheren Fahrzeuggeschwindigkeitsgebiet (oberhalb 60 km pro Stunde) vorgesehen ist.

Andererseits ist es möglich, die elektronische Schaltvorrichtung auf der Basis des Lenkstromes anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern. Konkret gesagt kann ein solches System derart konstruiert sein, daß der Lenkstrom erhalten vom Antriebsfühler, wie beispielsweise einem Lenkdrehmomentfühler, an einen Lenkstromkomparator in der Steuervorrichtung angelegt wird, um den festgestellten Lenkpegel mit dem voreingestellten Relaisschaltpegel zu vergleichen, und infolge dieses Vergleichs kann das Relais und der Transistor der elektronischen Schaltvorrichtung alternativ betätigt werden, um die elektrische Leistung an den Motor zu liefern, oder aber, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, Relais und Transistor werden gleichzeitig parallel betätigt, um elektrische Leistung an den Motor nur dann zu liefern, wenn beim regulären Betrieb des Transistors der Lenkstrompegel den voreingestellten Relaisschaltpegel übersteigt, d. h. innerhalb des Gebiets schwerer Belastung. Insbesondere gemäß der zuletzt genannten Ausführungen ist es möglich, daß die Ausgangsgröße der Ölpumpe verantwortlich ist für die Fahrzeuggeschwindigkeit über das Ganze hinweg, und zwar durch den Schaltvorgang des Transistors, mit Ausnahme der Betriebsperiode des Relais beim Lenken im Überschußgebiet.

Wie oben erläutert, liegen die Merkmale der vorliegenden Erfindung darin, daß die an die Ölpumpe gelieferte elektrische Leistung zur Abgabe von Leistungsströmungsmittel verändert werden kann, und zwar infolge der Fahrzeuggeschwindigkeit, die in drei Stufen unterteilt ist, d. h. in ein Gebiet niedrigerer Geschwindigkeit, in ein Gebiet mit dazwischenliegenden Geschwindigkeiten und in das Gebiet höherer Geschwindigkeit; das Kontaktrelais mit niedrigen Kosten und einem geringeren Widerstandsverlust im leitenden Zustand wird dazu verwendet, um elektrische Leistung im Gebiet niedriger Geschwindigkeit zu liefern, wo ein größeres Lenkdrehmoment erforderlich ist, und der Strom des Motors groß wird und das Halbleiterelement, d. h. der Transistor mit einer kleineren Kapazität wird verwendet, um die Versorgung mit elektrischer Leistung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit im dazwischenliegenden Geschwindigkeitsgebiet zu verändern, wo das Lenkdrehmoment und der Laststrom des Motors vermindert sind, auf welche Weise sich eine Miniaturisierung und Gewichtsverminderung der elektrischen Schaltvorrichtung ergibt.

Zudem wird gemäß dem erfindungsgemäßen elektrischen Öldruck-Servolenksystem die Ölpumpe gestoppt, um vom Servolenkzustand in den manuellen Lenkzustand im höheren Geschwindigkeitsgebiet umzuschalten, wo das Lenkdrehmoment nicht erforderlich ist, wodurch Lenkleistung gespart wird und die Stabilisierung beim Hochgeschwindigkeitslauf erwartet werden kann.

Claims (4)

1. Elektrisches Öldruck-Servolenksystem für ein Fahrzeug zur Hilfskraftunterstützung der vom Fahrer aufgebrachten Lenkkraft mittels von einer durch einen Elektromotor (15) angetriebenen Ölpumpe eines gelieferten Strömungsmittels, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine elektrische Leistungsquelle (30),
eine Schaltvorrichtung (21) mit einem elektromagnetischen Relais (22) und einem Halbleiterschaltelement (25) zur Änderung der Versorgung mit elektrischer Leistung von der elektrischen Leistungsquelle (30) an den Elektromotor (15);
einen Geschwindigkeitsfühler (32) zum Detektieren der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einen Lenkantriebsfühler (31) zum Detektieren des Lenkzustandes des Lenkrades; und
eine auf die Ausgangssignale von Geschwindigkeitsfühler und Lenkantriebsfühler ansprechende Steuervorrichtung (26) zur Steuerung der Anzahl von Umdrehungen/Zeiteinheit des Elektromotors durch die Schaltvorrichtung (21),
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Lenkrad betätigt wird, die Steuervorrichtung (26) in einem ersten Betriebszustand ein erstes Steuersignal zur Betätigung des elektromagnetischen Relais (22) zur Drehung des Elektromotors (15) mit einer hohen Drehzahl/Zeiteinheit abgibt, und daß die Steuervorrichtung (26) in einem zweiten Betriebszustand ein zweites Steuersignal abgibt, und zwar zur Betätigung des Halbleiterschaltelements (25) derart, daß die Anzahl der Umdrehungen/Zeiteinheit des Elektromotors vermindert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand ein Zustand ist, wo das Ausgangssignal von dem Geschwindigkeitsfühler (32) einen Nullwert der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einen relativ niedrigen Geschwindigkeitswert unterhalb eines vorbestimmten Wertes angibt, und daß der zweite Zustand ein solcher ist, wo daß Ausgangssignal eine Geschwindigkeit oberhalb des vorbestimmten Werts angibt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand ein Zustand ist, wo das Ausgangssignal vom Lenkantriebsfühler (31) eine relativ hohe Last oberhalb eines vorbestimmten Werts anzeigt, und daß der zweite Zustand ein Zustand ist, wo das Ausgangssignal eine relativ geringe Last unterhalb eines vorbestimmten Wertes anzeigt.

4. System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ein "stand-by"-Signal abgibt zur Betätigung des elektromagnetischen Relais (22) oder des Halbleiterschaltelements (25) in einem Nichtlenkzustand, um so den Elektromotor mit einer festen Basisdrehzahl zu drehen.