DE4026163C2 - Hydraulische Reaktionseinrichtung einer Servolenkvorrichtung - Google Patents
Hydraulische Reaktionseinrichtung einer ServolenkvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Reaktionseinrichtung
einer Servolenkvorrichtung, umfassend eine auf die Fahrzeug
geschwindigkeit ansprechende Pumpe, die unabhängig von einer
Hauptpumpe zur Zuführung eines ersten Drucköls an einen Ar
beits-/Servozylinder durch ein Strömungsweg-Schaltventil an
geordnet ist und die die Ausflußmenge eines zweiten Drucköls
aus einem Behälter entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
verändert, wobei das zweite Drucköl zu dem Behälter zurückge
führt wird, eine hydraulische Reaktionskammer, der das Druck
öl von der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden
Pumpe zugeführt wird, und einen in der hydraulischen Reak
tionskammer angeordneten Reaktionskolben zum selektiven
Begrenzen der relativen Schwenkverlagerung zwischen Ein- und
Ausgangswellen der Servolenkvorrichtung. Eine solche hydrau
lische Reaktionseinrichtung (Rückwirkungs- oder Gegendruck
einrichtung) einer Servolenkvorrichtung wird vorteilhaft ver
wendet, um eine genaue Steuerung bzw. Regelung der Lenkkräfte
entsprechend verschiedenen Fahrbedingungen eines Fahrzeuges
durchzuführen.
Verschiedene Arten herkömmlicher hydraulischer Reaktionsein
richtungen von Servolenkvorrichtungen für die Durchführung
der Lenkkraft-Steuerung bzw. Regelung entsprechend der Fahr
geschwindigkeit eines Fahrzeuges zur Verminderung der Betäti
gungskraft eines Lenkrades (Lenkkraft) von Automobilen sind
bereits bekannt. Die Steuerung bzw. Regelung der Lenkkraft wird so
durchgeführt, daß der Druck eines Reaktionsöls minimiert
wird, um eine leichte Lenktätigkeit zu ermöglichen, wenn ein
Fahrzeug abgebremst wird oder bei niedriger Geschwindigkeit
fährt, und der Druck wird gesteigert, um einem Lenkrad ein
ausreichendes Beharrungsvermögen (Stabilität, Lenkwiderstand)
zu verleihen, wenn das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit
fährt, um dadurch die Stabilität bei Geradeausfahrt sicherzu
stellen. Dabei werden die Eingangs- und Ausgangswellen der
Servolenkvorrichtung relativ zueinander verstellt bzw. ge
schwenkt oder (bewegungs-)beschränkt, indem ein Reaktionskol
ben zur selektiven (Bewegungs-)Begrenzung der Eingangs- und
Ausgangswellen entsprechend der Höhe des Reaktionsöldrucks
verwendet wird.
Eine hydraulische Reaktionskrafteinrichtung einer Servolenk
vorrichtung der der Erfindung zugrunde liegenden gattungsge
mäßen Art ist aus DE 37 20 150 C2 bekannt. Durch Reaktions
kolben wird eine Begrenzungskraft an Reaktionskraftarme der
hydraulischen Reaktionseinrichtung angelegt, um die relative
Drehung zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangswelle zu
begrenzen. Um die Drucköl-Ausflußmenge mittels einer auf die
Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Pumpe zu verändern, die
nicht direkt mit der hydraulischen Reaktionskammer verbunden
ist, muß ein hydraulisch gesteuertes Druckregelventil vorge
sehen werden. Zur Vermeidung von Anschlagsgeräuschen ist im
Kolbeninneren ein Dämpfungselement mit Ausnehmungen vorgese
hen, um Räume für elastische Deformierungen des Dämpfungsele
ments zu bilden und so zu vermeiden, daß Luft oder Öl aus der
hydraulischen Reaktionskraftkammer gelangt.
Die gemäß DE 37 20 150 C2 bekannte hydraulische Reaktionsein
richtung arbeitet allein entsprechend der Fahrzeuggeschwin
digkeit, und sie spricht nicht auf verschiedene andere Fahr
bedingungen des Fahrzeuges wie beispielsweise Lenkbedingun
gen, z. B. das Eingangsmoment an einem Lenkrad oder die Bewe
gung in einem Lenksystem aufgrund externer Bedingungen, z. B.
eines von der Straße her ausgeübten (Rück-)Schlags, an. Des
halb kann man keine Lenkreaktionskraftsteuerung, bei der die
Lenkkraftsteuerung durch einen Servo- oder Arbeitszylinder
ausgang entsprechend verschiedenen Fahrbedingungen durchge
führt wird, erwarten. Beispielsweise wird die Stabilität bzw.
Lagehaltigkeit eines Lenkrades wünschenswert proportional zur
Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit und proportional zur Er
höhung eines Arbeitszylinderausgangs, zum Beispiel des Lenk
widerstandes, gesteigert. Der einfach nur entsprechend der
Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuerte Reaktionsöldruck kann die
se Erfordernisse nicht befriedigen. Deshalb ist es wünschens
wert, Gegenmaßnahmen zu finden. Insbesondere muß der Aufbau
vereinfacht werden, um Herstellungskosten zu verringern, und
die Hydraulikreaktionskraft muß proportional steuerbar sein,
um eine zufriedenstellende Größe oder Eigenschaften zur Er
zeugung einer Lenkreaktionskraft zu erhalten, die zur Erzie
lung der gewünschten Lenkkraft entsprechend der Fahrzeugge
schwindigkeit oder den Lenkbedingungen geeignet ist, so daß
die Lenkkraftsteuerung durch eine genaue und verläßliche
Lenkreaktionskraft durchgeführt wird.
Bei einer anderen bekannten hydraulischen Reaktionseinrich
tung einer Servolenkvorrichtung (DE 36 13 031 A1) ist eine
auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Pumpe Bestand
teil einer Hauptpumpeneinheit. Ein reaktiver Mechanismus kann
nur mit Reaktionsöldruck in Übereinstimmung mit der Pumpen-
Ausflußmenge beaufschlagt werden, wobei Öl durch eine unver
änderbare Druckaustrittsöffnung hindurchströmt.
Weiterhin ist eine hydraulische Reaktionseinrichtung einer
Servolenkvorrichtung bekannt (DE 36 35 439 A1), bei der auf
der stromabwärts gelegenen Seite einer stationären Drossel
Druck an den Abschnitt einer Kammer geführt wird, in der eine
Beschränkungsfeder angeordnet ist. Dabei wird die Federreak
tionskraft verstärkt, um beim Fahren mit hoher Geschwindig
keit einen stabilen Servobetrieb zu erzielen, und zwar in der
Weise, daß ein differentieller Druck mit der Feder-Reaktions
kraft kompensiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische
Reaktionseinrichtung einer Servolenkvorrichtung der gattungs
gemäßen Art zu schaffen, die im ganzen besonders einfach
baut, wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist sowie
in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der
Lenksituation einen genauen und korrekten Lenkbetrieb und
dessen Steuer- bzw. Regelbarkeit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen der hy
draulischen Reaktionseinrichtung der gattungsgemäßen Art
durch einen veränderlichen Drosselabschnitt gelöst, der zwi
schen der hydraulischen Reaktionskammer und dem Behälter für
das zweite Drucköl angeordnet ist, wobei der Drosselungsgrad
des veränderlichen Drosselabschnitts durch Bewegung des der
Schwenkverlagerung zwischen den Ein- und Ausgangswellen zuge
ordneten Reaktionskolbens veränderbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Reaktionsöl
druck von der Fahrzeuggeschwindigkeits-abhängigen Pumpe als
Reaktionsöldruckquelle der hydraulischen Reaktionskammer zu
geführt. Ein Weg oder Kanal, der die hydraulische Reaktions
kammer mit der Behälterseite verbindet, kann durch einen
festen Drosselabschnitt und den variablen Drosselabschnitt
gebildet werden. Das Öffnen bzw. Schließen des Weg/Kanal-
Öffnungsbereiches wird durch die Bewegung des Reaktionskol
bens gesteuert. Dieser kann synchron mit dem Eingang von dem
Strömungskanal-Schaltventil entsprechend der Lenkbetätigung
od. dgl. auf der Seite des Hauptpumpen-Hydrauliksystems oder
einem Ausgang von einem Servozylinder, der mit dem Strömungs
weg-Schaltventil gekuppelt bzw. eng wirkverbunden ist, ver
stellt werden. Der Reaktionsöldruck wird in der Reaktions
kammer genau und zuverlässig entsprechend den verschiedenen
Fahrbedingungen eines Fahrzeugs wie der Fahrzeuggeschwindig
keit oder eines Lenkzustandes gesteuert, um eine Lenkreak
tionskraft zu erhalten, die einem Betriebszustand des Haupt
pumpen-Hydrauliksystems der Servolenkvorrichtung zugeordnet
bzw. davon abhängig ist. So kann ein Lenkvorgang korrekt
mittels einer Lenkkraft ausgeführt werden, die einer Änderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Lenkzustandes bzw. der
Lenkbedingungen entspricht. Die Lenkkraftsteuerung läßt sich
genauer und zuverlässiger als bei herkömmlichen Einrichtungen
durchführen, und es ist ein gegenüber herkömmlichen Einrich
tungen verbessertes Lenkgefühl erreicht.
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkeiten
der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in der
schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
hervor. Es zeigen
Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan einer Ausfüh
rungsform einer hydraulischen Reaktionsein
richtung für eine Servolenkvorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt der Anordnung des Haupt
teils der Ausführungsform der hydraulischen
Reaktionseinrichtung der Fig. 1;
Fig. 3A u. 3B schematische geschnittene Ansichten, die
einen Arbeitszustand bzw. eine Abwandlung
der Ausführungsform der Fig. 1 darstellen;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie
IV-IV der Fig. 2;
Fig. 5A u. 5B, 6A u. 6B Schaubilder, die die Kennlinien Lenkwinkel/
PS-Druck bzw. Reaktionsdruck einer Einrich
tung nach der vorliegenden Erfindung bzw.
einer herkömmlichen Einrichtung wiedergeben;
Fig. 7A u. 7B Schaubilder, die die Kennlinien Eingangsmo
ment/PS-Druck der Einrichtung nach der vor
liegenden Erfindung bzw. einer herkömmlichen
Einrichtung wiedergeben;
Fig. 8 ein Schaubild, das die Kennlinie Fahrzeugge
schwindigkeit/Reaktionsdruck wiedergibt,;
Fig. 9 bis
12A u. 12B Ansichten von Abwandlungen eines Wegs;
Fig. 13-15 Darstellungen einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,;
Fig. 16 u. 17 Schnittansichten, die eine Abwandlung der
Ausführungsform der Fig. 13 bis 15 wiederge
ben; und
Fig. 18 u. 19 Schnittansichten einer weiteren Ausführungs
form bzw. ihrer Abwandlung.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beige
fügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform einer hydrauli
schen Reaktionseinrichtung einer Servolenkvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung. Die schematische Anord
nung eines Hydraulikschaltkreises bei einer Servolenk
vorrichtung 1 wird nachfolgend kurz unter Bezugnahme auf
Fig. 1 beschrieben. Dieser hydraulische Schaltkreis um
faßt ein Hauptpumpen-Hydrauliksystem und ein Sub-,
Unter- bzw. Teilpumpen-Hydrauliksystem 4. Das Hauptpum
pen-Hydrauliksystem kann Drucköl von einer Hauptpumpe P
einem Arbeits- oder Servozylinder (durch P/C angedeu
tet), der als Stellglied oder Servomotor der Einrichtung
dient, zuführen und das Drucköl zu einem Behälter T über
ein Strömungsweg-Schaltventil CV zurückleiten. Das Sub
pumpen-Hydrauliksystem 4 zur Steuerung des Reaktionsöl
drucks kann Drucköl von einer Sub-, Unter- oder Teilpum
pe subP, die als auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anspre
chende, zur Änderung der Ausfluß- oder Ausströmmenge
eines Drucköls entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
geeignete Pumpe vorgesehen ist, einer Hydraulikreaktions
einrichtung 20 (Hydraulikreaktionskammer 23, die weiter
unten beschrieben wird) zuführen und das Drucköl zu dem
Tank T über Reaktionsöldruck-Steuermittel (Parallelkreis
abschnitt, der von weiter unten beschriebenen, ersten
und zweiten veränderlichen Drosselabschnitten 5 und 6
gebildet wird) zurückführen, die auf der stromabwärts
gelegenen Seite der Hydraulikreaktionseinrichtung 20
angeordnet sind und ein wesensbestimmendes Merkmal der
vorliegenden Erfindung bilden. Unter Bezugnahme auf Fig.
1 bezeichnet Bezugzeichen 2 einen Haupthydraulikweg, der
das Hauptpumpen-Hydrauliksystem bildet und der Zufuhr
eines Drucköls dient, das vom Behälter T über die Haupt
pumpe P dem Strömungsweg-Schaltventil CV zur selektiven
Ausführung der Druckölsteuerung für linke und rechte
Kammern C1 und C2 des Servozylinders P/C unter Verwen
dung von Wegen 3a und 3b gemäß einer Lenkrichtung oder
einem Lenkwinkel entsprechend einer Lenkoperation entnom
men wird; und 2a einen Rückführweg zum Zurückführen von
Öl von dem Strömungsweg-Schaltventil CV zu dem Behälter
T. Detaillierte Anordnungen und Arbeitszustände dieser
Wege sind dem Fachmann bekannt.
Die Bezugszeichen 4a und 4b bezeichnen Wege, die als Öl
wege oder -zweige in dem Subpumpen-Hydrauliksystem 4 zur
Steuerung des Reaktionsöldrucks dienen, wobei dieses die
Hydraulikreaktionseinrichtung 20 (weiter unten beschrie
ben) bildet, die unabhängig von dem vorstehend beschrie
benen Hauptpumpen-Hydrauliksystem angeordnet ist. Die
Wege 4a und 4b sind so angeordnet, daß die auf die Fahr
zeuggeschwindigkeit ansprechende Pumpe (Unter- bzw. Sub
pumpe subP), die die Ausströmmenge entsprechend der
Fahrzeuggeschwindigkeit ändern kann, inmitten des Wegs
4a von dem Behälter T vorgesehen ist und der Öldruck von
der Subpumpe subP der Hydraulikreaktionseinrichtung 20
zugeführt und an den Behälter T über den Weg 4b auf der
stromabwärts gelegenen Seite zurückgeleitet wird. Die
ersten und zweiten parallelen Drosselteile oder -ab
schnitte 5 und 6, die Reaktionsöldruck-Steuermittel als
wesensbestimmendes Merkmal der vorliegenden Erfindung
bilden, sind stromabwärts von der Subpumpe subP und in
mitten des Wegs 4b angeordnet, der sich von einem Verbin
dungsabschnitt mit der Hydraulikreaktionseinrichtung 20
(Hydraulikreaktionskammer 23, die später beschrieben
wird) zu dem Behälter T erstreckt. Diese Steuermittel
ermöglichen, daß der Flüssigkeitsdruck auf seiner strom
aufwärts gelegenen Seite als Reaktionsöldruck in der
Hydraulikreaktionskammer 23 der Hydraulikreaktionsein
richtung 20 dient. Es ist darauf hinzuweisen, daß die
Bezugszeichen 7a und 7b in Fig. 1 ein Absperrventil und
ein Sicherheits- oder Entlastungsventil für den Fluß von
der Subpumpe subP bezeichnen, in die die Strömung in
Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bei Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt eingeleitet wird. Als auf die Fahrzeugge
schwindigkeit ansprechende Pumpe subP, wie sie vorste
hend beschrieben ist, kann eine automatische Übertra
gungskompaktpumpe, die von einer Übertragungsausgangswel
le getrieben wird, und deren Ausströmmenge entsprechend
der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, eine auf
einer Abnahmebohrung eines Geschwindigkeitsmesser-Kabels
angeordnete Kompaktpumpe oder dergleichen verwendet
werden.
In bekannter Weise weist ein Servolenkungshauptkörper
teil der oben erwähnten Servolenkvorrichtung 1 eine An
ordnung auf, wie sie schematisch in Fig. 4 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf letztere bezeichnet Bezugszeichen
10 eine Eingangswelle (Flanschwelle), die mit einer Lenk
radseite (nicht gezeigt) verbunden ist; 11 eine Ausgangs
welle (Ritzel- oder Vorgelegewelle), die mit dem linken
Ende der Eingangswelle 10 über einen Drehstab bzw. eine
Drehstabfeder 12 verbunden ist und ein Ritzel 11a auf
weist, das mit einer Zahnstange 13, die einen Lenkverbin
dungsmechanismus bildet, in Eingriff steht. Die Wellen
10 und 11 werden willkürlich in der Lenkrichtung ge
dreht. In einem den Servolenkungshauptkörperteil bilden
den Körper 14 sind ein Rotor 16 und eine Buchse 17, die
ein drehbares Strömungsweg-Schaltventil 15 (CV) bilden,
integral mit den Wellen 10 und 11 ausgebildet und ange
ordnet. Der vorerwähnte Strömungswegschaltvorgang
zwischen der Hauptpumpe P, dem Behälter T und den linken
und rechten Zylinderkammern (C1 und C2) des Servozylin
ders P/C wird durch relative Drehverstellung zwischen
dem Rotor 16 und der Hülse bzw. Buchse 17 durchgeführt.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Anordnung od.dgl. des
drehbaren Strömungsweg-Schaltventils 15 dem Fachmann
wohlbekannt ist, so daß auf eine detaillierte Beschrei
bung verzichtet werden kann.
Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Hydraulikreaktionsein
richtung, die zwischen den das Strömungsweg-Schaltventil
15 bildenden, integral mit dem Rotor 16 und der Hülse 17
ausgebildeten Eingangs- und Ausgangswellen 10 und 11 vor
gesehen ist, um selektiv eine Begrenzungs- oder Beschrän
kungskraft zu verursachen, die auf die relative Drehver
stellung zwischen den zwei Teilen einwirkt. Wie aus Fig.
2 erkennbar, umfaßt die Hydraulikreaktionseinrichtung 20
zwei Reaktionsarme 21, die von einander gegenüberliegen
den Positionen an der äußeren Umfangsfläche der Eingangs
welle 10 in Radialrichtung vorspringen, zwei Kolbenpaare
22, die gleitend an der Seite der Ausgangswelle 11 getra
gen sind, so daß sie sich auf beiden Seiten in Drehrich
tung jedes Arms 21 befinden, und die Hydraulikreaktions
kammer 23, die zwischen den Kolben 22 und dem Körper 14
gebildet ist. Die Kolben 22 bewirken die Ausübung einer
vorbestimmten Restriktionskraft auf die Reaktionsarme 21
durch einen Reaktionsöldruck, der willkürlich der Hydrau
likreaktionskammer 23 entsprechend den unterschiedlichen
Fahrzuständen eines Fahrzeugs, beispielsweise der Fahr
zeuggeschwindigkeit, zugeführt wird, wodurch willkürlich
der relative Drehzustand zwischen der Eingangs- und der
Ausgangswelle 10, 11 beschränkt wird. Dadurch wird die
notwendige Lenkreaktionskraft erzielt, um die genaue
Lenkkraftsteuerung zu ermöglichen.
Es sei darauf hingewiesen, daß Bezugszeichen 24 eine Füh
rungsbohrung oder -ausnehnung für den Gleitsitz jedes
Kolbens 22 auf der Seite des Arms 21; 25 einen Halter
oder Anschlag, der dem äußeren Ende jeder Führungsboh
rung 24 zum Zurückhalten der hinteren Seite jedes Kol
bens 22 gegenüberliegt; und 26 eine Befestigungsschraube
für jeden Halter 25 bezeichnet. Bezugnehmend auf Fig. 4
bezeichnet Bezugszeichen 28 eine Wegbohrung oder -ausneh
mung zum Zurückführen von Drucköl, das aus der Reaktions
kammer leckt, zu einer Öldichtung am Tank über einen
jedem Arm 21 gegenüberliegenden Raum. Ein Vorsprungsab
schnitt 27 geringeren Durchmessers springt integral von
der Endfläche der Berührungsseite jedes Kolbens 22 rela
tiv zu dem Arm 21 vor und dient der Einstellung eines
Spiels zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen 10, 11
im neutralen oder Ruhezustand, um einen genauen und
zuverlässigen Berührungszustand mit dem Arm 21 zu erzie
len. Die Reaktionsarme 21 werden in Berührung mit der
Ausgangswelle 11 gebracht, um die Wellen 10 und 11 zu
verbinden, wenn die Eingangswelle 10 um einen vorbe
stimmten Winkel oder mehr geschwenkt bzw. gedreht wird,
wodurch ein fehlersicherer Mechanismus gebildet wird. Es
sei darauf hingewiesen, daß die Hydraulikreaktionsein
richtung 20 entsprechend dieser Ausführungsform bei
spielsweise in der JP-A-62-2 92 569 offenbart ist, so daß
auf eine detaillierte Beschreibung derselben an dieser
Stelle verzichtet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Hydraulikreak
tionseinrichtung 20 der Servolenkvorrichtung 1 dadurch
gekennzeichnet, daß drosselförmige Wege oder Kanäle 30
und 31 vorgesehen sind, um die Hydraulikreaktionskammer
23 zur Zuführung eines Reaktionsöldrucks an die Reak
tionskolben 22 zur selektiven Restriktion der relativen
Drehverstellung zwischen den Eingang- und Ausgangswellen
10, 11 auf der Lenksystemseite mit der Behälter T-Seite
zu verbinden, wenn Drucköl von der auf die Fahrzeugge
schwindigkeit ansprechenden Pumpe (subP) zugeführt wird,
deren Ausströmungsmenge sich entsprechend der Fahrzeugge
schwindigkeit ändert, und die Öffnungsbereiche der Wege
30 und 31 durch Bewegung der Reaktionskolben 22 geändert
werden.
Bei dieser Ausführungsform sind sich in die bzw. den Füh
rungsbohrungen 24 öffnende Weglöcher (gebildet an Stel
len, die von der - gezeigten - Schnittposition in der
Umfangsrichtung in Fig. 4 abweichen bzw. gegenüber
dieser versetzt sind) ausgebildet, um mindestens ein
Paar linker und rechter Kolben 22 der zwei Paare linker
und rechter Kolben gleitend zu halten, und bilden da
durch die Wege 30 und 31. Die Kolben 22 öffnen/schließen
wahlweise die Öffnungsenden der Wege 30 und 31 in den
Führungsbohrungen 24, um die ersten und zweiten veränder
lichen Drosselabschnitte 5 und 6 zu bilden, die weiter
oben beschrieben sind. Wie in Fig. 3A gezeigt, dient
einer (s. rechte Seite) der veränderlichen Drosselab
schnitte 5 und 6 als eine veränderliche Drossel, und der
andere (s. linke Seite) dient als fester Drosselab
schnitt bei einem Lenkvorgang entweder nach links oder
nach rechts und umgekehrt bei einem Lenkvorgang in entge
gengesetzter Richtung. D.h., daß die Anordnung der vor
liegenden Erfindung nur einen veränderlichen Drosselab
schnitt aufzuweisen braucht, der das Kommunizieren der
Hydraulikreaktionskammer 23 mit dem Behälter T mit einem
bestimmten Öffnungsbereich bei linker oder rechter Lenk
betätigung erzeugt und wobei der Öffnungsbereich entspre
chend dem Lenkzustand gesteuert wird. Es ist leicht zu
verstehen, daß der Weg zur Verbindung der Hydraulikreak
tionskammer 23 mit dem Behälter T in Wegbohrungen oder
-löchern 30a und 31a bestehen kann, die in den Kolben 22
ausgebildet sind, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist.
Obwohl die Wege bei der obigen Ausführungsform in einem
der zwei Kolbenpaare ausgebildet sind, können sie auch
in den zwei Kolbenpaaren oder in Kolben an gegenüberlie
genden Stellen ausgebildet sein, solange nur die verän
derlichen und festen Drosselabschnitte so ausgebildet
sind, daß sie durch die Bewegung der Kolben 22 bei den
linken und rechten Lenkbewegungen geöffnet/geschlossen
werden können.
Bei dieser Anordnung wird Reaktionsöldruck von der auf
die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Pumpe subP als
Reaktionsöldruck-Erzeugungsquelle der Hydraulikreaktions
kammer 23 zugeführt. Das Öffnen/Schließen der Öffnungsbe
reiche der Wege 30 und 31, die von den ersten und zwei
ten veränderlichen Drosselabschnitten 5 und 6 gebildet
werden, um als feste und veränderliche Drosselabschnitte
zum Verbinden der Hydraulikreaktionskammer 23 mit dem
Tank T zu dienen, wird durch die Bewegung der durch die
Arme 21 verstellten Kolben 22 synchron mit dem Ausgang
aus dem Strömungsweg-Schaltventil 15 entsprechend der
Lenkoperation od.dgl. an der Lenksystemseite oder einem
Ausgang von dem Servozylinder, der mit dem Strömungsweg-
Schaltventil 15 geschaltet bzw. wirkverbunden ist,
gesteuert. Daher kann der Reaktionsöldruck in der Hydrau
likreaktionskammer 23 genau und zuverlässig entsprechend
den verschiedenen Fahrbedingungen eines Fahrzeuges wie
Fahrzeuggeschwindigkeit oder Lenkzustand gesteuert wer
den, wodurch man eine vorbestimmte Lenkreaktionskraft
erhält, die von der Bewegung in dem Hauptpumpen-Hydrau
liksystem der Servolenkvorrichtung 1 abhängig ist. Folg
lich kann der Lenkvorgang genau durch eine Lenkkraft
ausgeführt werden, die einer Änderung der Fahrzeug
geschwindigkeit oder des Lenkzustandes entspricht.
Mit anderen Worten wird bei einer herkömmlichen Einrich
tung das Drucköl von der Pumpe subP mit einer Ausströ
mungsmenge, die sich entsprechend der Fahrzeuggeschwin
digkeit ändert, der Reaktionskammer 23 über ein Druck
steuerventil od.dgl. zugeführt. Wie aus Vergleichen
zwischen der herkömmlichen Einrichtung und der Einrich
tung der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 5A und 5B
und Fig. 6A und 6B gezeigt, hervorgeht, sind die Lenkwin
kel-Reaktionsdruck-Kennlinien zwischen diesen ganz offen
sichtlich verschieden, obwohl die Lenkwinkel (Verstell
winkel)-PS Druck-Kennungen, wie sie durch das Strömungs
weg-Schaltventil 15 erreicht werden, bei den zwei Ein
richtungen die gleichen sind. D.h., daß bei der herkömm
lichen Einrichtung der Reaktionsöldruck vorbestimmter
Höhe aufgrund des Zusammenhanges mit der Fahrzeugge
schwindigkeit ungeachet einer Änderung im Lenkwinkel
immer konstant ist. Bei der Einrichtung nach der vorlie
genden Erfindung hingegen werden unterschiedliche Kennli
nien entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeiten er
reicht, da der Reaktionsdruck bei kleinem Lenkwinkel
niedrig ist. Dieser Effekt wird erzielt, da der Öffnungs
bereich durch den veränderlichen Drosselabschnitt geän
dert wird. Eingangsmoment-PS Druck-Kennungen, wie sie in
Fig. 7A gezeigt sind, werden durch Reaktionsdruckkennun
gen, bewirkt durch den veränderlichen Drosselabschnitt
(5 oder 6), erreicht. Wie in Fig. 7A gezeigt, kann der
Steigungswinkel der Kennlinie verringert werden, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird. Daher ist die
Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung gegenüber
der herkömmlichen Einrichtung vorteilhafter, bei der die
Kennlinie mit der gleichen Neigung lediglich verschoben
wird, wie man dies in Fig. 7B erkennt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung kann, da
der Reaktionsdruck steuerbar ist, um allmählich entspre
chend einer Verlagerung des Strömungsweg-Schaltventils
15 in der Servolenkeinrichtung erhöht zu werden, der
Reaktionsdruck bei einem Nicht-Lenkzustand, bei dem das
Lenkrad nicht betätigt wird, niedrig gehalten werden.
Deshalb kann im Gegensatz zu einer herkömmlichen Einrich
tung, bei der ein vorbestimmter Reaktionsdruck ständig
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ungeachtet des
Lenkzustandes zugeführt wird, der Gleitwiderstand eines
Dichtgliedes der Hydraulikreaktionskammer 23 verringert
werden, um das Lenkgefühl zu verbessern. Es sei darauf
hingewiesen, daß in Fig. 5A bis 7B gemäß vorstehender
Beschreibung V0, V1, V2 und V3 Zustände ansteigender
Fahrzeuggeschwindigkeit von niedrigen zu hohen Werten
hin anzeigen. Fig. 8 ist ein Schaubild, das den Zusammen
hang zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Reak
tionsdruck zeigt. Dieser Zusammenhang ist dem Fachmann
bekannt.
Bei der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann
anders als bei der herkömmlichen Einrichtung die ge
wünschte Lenkreaktionssteuerung durch eine einfache
Anordnung erfolgen, die kein Drucksteuerventil od.dgl.
erfordert und kein elektronisches Steuersystem ist, das
kostenaufwendige Teile wie ein Steuerventil zum Steuern
des Reaktionsöldrucks und ein elektrisches Stellglied,
einen Regler und einen Sensor zum Antrieb des Steuerven
tils erfordert. Somit kann nicht nur die Anordnung ver
einfacht werden, um die Baugröße der gesamten Einrich
tung zu verringern, sondern es lassen sich auch die Her
stellungskosten verringern. Außerdem kann die vorliegen
de Erfindung aufgrund der Tatsache, daß nur die Wege 30
und 31, die mit dem Behälter T verbunden sind und durch
die Bewegung der Reaktionskolben 22 gesteuerte Öffnungs
bereiche haben, ausgebildet zu werden brauchen, leicht -
im Wege der Nachrüstung - an bestehenden herkömmlichen
Einrichtungen Verwendung finden, und sie stellt eine
Verbesserung unter dem Gesichtspunkt der Vielseitigkeit
dar. Weiterhin kann die Reaktionsöldrucksteuerung vor
teilhaft mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden, da
die vorliegende Erfindung keine Teile wie einen Fahrzeug
geschwindigkeitssensor und einen Regler aufweist, die
leicht durch eine Störung wie beispielsweise eine Inter
ferenz elektromagnetischer Wellen beeinflußt werden
können.
Um vorbestimmbare Öffnungsbereiche (Öffnungsgrößen) der
Wege 30 und 31 mit durch die Bewegung der Reaktionskol
ben 22 gesteuerten Öffnungsbereichen zu erhalten, d.h.
um Öffnungsgrößenänderungskennungen zur Erzielung ge
wünschter und angestrebter Hydraulikreaktionssteuerungs
kennungen zu erlangen, können die Wege 30 und 31 mittels
einer Kombination einer Anzahl von Wegöffnungen 32 vorge
sehen werden, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, und es
sind verschiedene Modifikationen dazu möglich. Das
heißt, daß die Änderung der Öffnungsgröße willkürlich
nach einer Bewegungsgröße gewählt werden kann, wenn eine
Mehrzahl von Weglöchern 32 ausgebildet wird, um ihre
Phasen in der Bewegungsrichtung der Kolben 22 zu ver
schieben. So kann die Art und Weise der Steuerung verän
dert werden, und die Ausbildung der Wege ist einfach.
Diese Anordnung ist gerade in bezug auf die Steuermetho
de geeignet, wenn langgestreckte Löcher/Bohrungen ge
wünscht sind. Außerdem ist die Anordnung vorteilhaft, da
in Umfangsrichtung eine Mehrzahl Löcher angeordnet
werden kann, wenn kein Raum zur Lochausbildung vorhanden
ist.
Um die Operationszeitbestimmung der veränderlichen Dros
selabschnitte 5 und 6 zu gewährleisten, braucht die An
ordnungsposition des Wegloches 32, das anfänglich von
den Kolben 22 geöffnet/geschlossen wird, nicht genau
bestimnt zu sein. Das verbleibende Wegloch 32 braucht
lediglich ein Loch zu sein, das das erste Wegloch 32
etwas überlappt bzw. überdeckt, um eine fortlaufende Öff
nung zu bilden. Das Wegloch 32 braucht kein mechanisch
hergestelltes Loch zu sein, sondern kann ein Loch sein,
das nach einem willkürlichen Herstellungsverfahren mit
einer willkürlichen Größe ausgebildet wird, zum Beispiel
ein gegossenes Loch, das hinsichtlich der Herstellungs
eigenschaften und -kosten zur Ausbildung eines Weges
wesentlich günstiger/überlegen ist.
Die Öffnungsgestalt der Wege 30 und 31 ist nicht auf die
eines Kreises beschränkt. Beispielsweise kann, wie in
Fig. 10A, 10B und 10C, Fig. 11A und 11B und Fig. 12A und
12B gezeigt, jeder der Wege 30 und 31 ein Wegloch mit
profiliertem Querschnitt, ein Wegloch mit einem Fasen-
oder Kehlenabschnitt 33, in einem Öffnungsrandbereich
ausgebildet, oder ein Weg mit einer elliptischen Öffnung
sein, die durch ein geneigt ausgebildetes Wegloch gebil
det wird. Folglich kann das Wegloch willkürlich unter
diesen verschiedenen Modifikationen ausgewählt werden.
Mit anderen Worten können Weglöcher unterschiedlicher
Formen frei entsprechend den Öffnungsgrößenänderungsken
nungen entsprechend der Bewegung der Kolben 22 ausge
wählt werden. In diesem Falle wird die Wegausbildung vor
zugsweise in Anbetracht eines Lochbildungsraumes oder
der Möglichkeit der Lochausbildung ausgeführt.
Fig. 13 bis 15 zeigen eine weitere Ausführungsform einer
Hydraulikreaktionseinrichtung einer Servolenkvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungs
form wird ein Drosselweg zur Verbindung einer Hydraulik
reaktionskammer 23 mit der Seite eines Behälters T durch
einen festen Drosselabschnitt 9 (ein in Fig. 14 mittels
Bezugszeichen 34 angedeutetes Wegloch) mit vorbestimmtem
Öffnungsbereich und einen veränderlichen Drosselab
schnitt 8 (in Fig. 15 sind die Wege durch Bezugszeichen
35 angedeutet) mit einem durch einen Reaktionskolben 22
änderbaren Öffnungsbereich gebildet. Es ist leicht ver
ständlich, daß im wesentlichen die gleichen Wirkungen
wie diejenigen, die durch die obige Ausführungsform er
zielt werden, durch die Anordnung dieser Ausführungsform
erreichbar sind.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Hydraulikreaktions
einrichtung 20 zwei Reaktionskolben 22, die in einem
Paar Führungsbohrungen 24, einander in Radialrichtung in
einer Ausgangswelle 11 gegenüberliegend, gleitend gela
gert und in zentripetaler Richtung bei Aufbringung des
Reaktionsöldrucks von außen her bewegt werden, und gegen
druck- bzw. reaktionsaufnehmende Abschnitte 29, die auf
der äußeren Umfangsfläche einer Eingangswelle 10 in
einer zur Bewegungsrichtung der Kolben 22 senkrechten
Richtung ausgebildet sind, um eine Restriktionskraft
aufzunehmen, wenn die inneren Enden der Kolben 22 sich
damit in Berührung befinden. Jede von Berührungsflächen
29a, die sich mit den Kolben 22 auf beiden Seiten in
Drehrichtung der reaktionsaufnehmenden Abschnitte 29 be
finden, wird mit einer Form versehen, die auf einer er
zeugenden Kurve oder dergleichen beruht derart, daß ein
Berührungspunkt S an den inneren Enden der Kolben 22,
erzielt durch relative Verstellung zwischen den Ein
gangs- und Ausgangswellen 10, 11, konstant an einer vor
bestimmten Stelle befindlich ist.
Bezugszeichen 40 bezeichnet einen das Entfernen verhin
dernden Ring als Beispiel für ein das Entfernen verhin
derndes Teil zur Entfernungsverhinderung der Kolben 22
aus den Führungsbohrungen 21; und 41 eine ringförmige
Lagernute für den Ring 40.
Bei obiger Anordnung wird der Reaktionsöldruck willkür
lich der Hydraulikreaktionskammer 23 entsprechend ver
schiedenen Fahrzuständen eines Fahrzeuges, beispielswei
se der Fahrzeuggeschwindigkeit, zugeführt. Wenn das Lenk
rad betätigt wird, treten die Kolben mit den reaktions
aufnehmenden Abschnitten 29 beim Berührungspunkt S an im
wesentlichen vorbestimmter Position durch den Reaktions
öldruck in Berührung, um so ein Reaktionsmoment zu be
gründen, das eine notwendige und ausreichende Größe auf
weist, um wirksam der Erzeugung einer vorbestimmten Re
striktionskraft zu dienen. Dadurch wird der relative
Drehzustand zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle 10,
11 willkürlich begrenzt, um so die erforderliche Lenk
reaktionskraft zu erhalten, wodurch eine genaue Lenk
kraftsteuerung erfolgt. Diese Ausbildungsform unterschei
det sich von der oben beschriebenen dadurch, daß sich
die beiden Kolben 22 zusammen bewegen, um die Wege 35
als veränderliche Drosselabschnitte sowohl bei der Lenk
betätigung nach links als auch nach rechts zu öffnen/
schließen. Daher können die Kolben 22 lediglich auf
einer Seite angeordnet sein.
Bei dem Aufbau dieser Ausbildungsform kann der feste
Drosselabschnitt 9 in dem veränderlichen Drosselab
schnitt 8 aufgehen, so daß ein einzelner bzw. einziger
Wegöffnungsabschnitt als die beiden Drosselabschnitte
dient.
Bei dieser Anordnung kann, da der Reaktionskolben 22 mit
großem Druckaufnahmebereich in einem begrenzten Raum
erzielt werden kann, die gesamte Einrichtung in radialer
Richtung kompakt hergestellt werden, und es kann ein
großes Reaktionsmoment durch niedrigen Reaktionsöldruck
erzielt werden. Daher kann eine unabhängige Kompaktpumpe
als Reaktionsöldruckquelle verwendet werden.
Obwohl bei der obigen Ausführungsform zwei Kolben 22 ver
wendet werden, ist die Zahl der Kolben nicht auf zwei be
schränkt. Beispielsweise können, wie in Fig. 16 und 17
gezeigt, drei oder vier Kolben 22 um die Eingangswelle
herum angeordnet werden. In diesem Fall kann die Form
der Eingangswelle 10 geändert werden, um die reaktions
aufnehmenden Abschnitte 29, wie in Fig. 16 oder 17 ge
zeigt, anzuordnen. Aufbau, Struktur od.dgl. der Hydrau
likreaktionseinrichtung 20 solch einer Anordnung, sind
in der JP-A-63-25 177 offenbart, und es kann daher eine
detaillierte Beschreibung unterbleiben.
Fig. 18 zeigt eine hydraulische Reaktionseinrichung 20,
die eine Führungsbohrung 51, in axialer Richtung durch
einen an der Ausgangswelle 11 vorgesehenen Flanschab
schnitt 50 ausgebildet, eine Anzahl Kugeln 52, die glei
tend nur in Axialrichtung in der Führungsbohrung 51 ge
halten sind, eine Anzahl reaktionsaufnehmender Abschnit
te 54, die jeweils einen Eingriffrezeß-Abschnitt 53 mit
geneigten Oberflächen auf beiden Seiten in Rotationsrich
tung, mit denen die Kugeln 52 in Eingriff treten bzw. an
denen sie zur Anlage gelangen, aufweisen und einer Sei
tenfläche des Flanschabschnitts 50 gegenüberliegend aus
gebildet sind, eine Hydraulikreaktionskammer 23, die an
der anderen Seitenfläche des Flanschabschnitts 50 ausge
bildet ist, und einen Reaktionskolben 55 als ringförmi
gen Reaktionskolben umfaßt, der in der Hydraulikreak
tionskammer 23 derart gleitend gelagert ist, daß er sich
koaxial zu den Eingangs- und Ausgangswellen 10 und 11
befindet, um die Kugeln 52 gegen die Eingriffsrezeß-Ab
schnitte 53 der reaktionsaufnehmenden Abschnitte 54 zu
drücken und so eine dem Reaktionsöldruck entsprechende
Restriktionskraft zu bewirken, die zwischen Eingangs-
und Ausgangswelle 10 und 11 wirkt.
Bezugszeichen 56 bezeichnet ein Dichtungsteil, das mit
einem geringen, öldichten Spiel auf der äußeren Oberflä
che der Ausgangswelle 11 angebracht ist, um das andere
Ende der Hydraulikreaktionskammer 23 abzudichten. Ein
Dichtungsring 56a ist auf der äußeren Umfangsoberfläche
des Dichtungsteils 56 angeordnet, um eine Dichtung rela
tiv zu dem Körper 14 zu schaffen. Das Dichtungsteil 56
muß jedoch nicht notwendigerweise Anwendung finden, son
dern es kann auch eine Öldichtung, wie sie durch Bezugs
zeichen 57 in Fig. 18 angedeutet ist, verwendet werden,
um eine Dichtung zu schaffen. Weiterhin kann eine An
drückfeder, Stellfeder oder dergleichen in der Hydraulik
reaktionskammer 23 vorgesehen werden, um den Hydraulik
reaktionskolben 55 laufend gegen die Kugeln 52 zu
drücken und eine unnötige Bewegung der Kugeln 52 zu
verhindern.
Da bei obiger Anordnung der linke Endteil des ringarti
gen Reaktionskolbens 55, der in axialer Richtung in dem
Körper 14 zu verschieben ist, als druckaufnehmende Ober
fläche zur Aufnahme der hydraulischen Reaktionskraft in
der Hydraulikreaktionskammer 23 dient, kann der druckauf
nehmende Bereich vergrößert werden, so daß er größer als
derjenige ist, der bei herkömmlichen Anordnungen in
einem minimal notwendigen Raum in radialer Richtung
erreicht werden kann. Deshalb kann ein Teil der Hydrau
likreaktionseinrichtung 20 kompakt gestaltet werden, und
die Öldruckerzeugungsquelle zur Erzielung einer vorbe
stimmten hydraulischen Reaktionskraft kann dementspre
chend ebenfalls kompakt gebildet werden.
Nach dieser Ausführungsform wird der Reaktionskolben 55
in axialer Richtung nach rechts durch den willkürlich
entsprechend verschiedenen Fahrzuständen eines Fahrzeu
ges wie der Fahrzeuggeschwindigkeit zugeführten Reak
tionsöldruck bewegt werden, und die in der Führungsboh
rung 51 auf der Seite der Ausgangswelle 11 gehaltenen
Kugeln werden durch den rechten Endteil des Kolbens 55
in axialer Richtung gedrückt, so daß sie mit dem Ein
griffsrezeßabschnitt 53 des reaktionsaufnehmenden Ab
schnitts 54 auf der Seite der Eingangswelle 10 in Ein
griff treten. Daher erhält man durch den Hydraulikreak
tionsdruck eine vorbestimmte Restriktionskraft, um will
kürlich den relativen Drehzustand zwischen der Eingangs-
und der Ausgangswelle 10, 11 zu beschränken, wodurch man
die erforderliche Lenkreaktionskraft zur Durchführung
einer genauen Lenkkraftsteuerung erhält. Das heißt, daß
die Kugeln 52 dann, wenn die Seite der Eingangswelle 10
bei der obigen Lenkoperation gedreht wird, auf einer der
geneigten Oberflächen des Eingriffsrezeßabschnitts 53
und in axialer Richtung um einen Betrag bewegt werden,
der der Größe der Neigung entspricht, und es wird eine
bei Druckausübung der Kugeln auf den Reaktionskolben 55
erzeugte Reaktionskraft als Lenkreaktionskraft auf die
Seite der Eingangswelle 10 übertragen. Bei obiger Anord
nung ist der Gleitwiderstand so klein, daß er nur eine
niedrige Reibungskraft erzeugt, da die Kugeln sich in
rollender Berührung mit der Führungsbohrung 51, der ge
neigten Oberfläche des Eingriffsrezeßabschnitts 53 und
der Endfläche des Kolbens 55 befinden. Deshalb kann ein
Anstieg des Gleitwiderstandes in Drehrichtung, der durch
Bildung bzw. Anordnung eines Dichtungsrings begründet
wird, vermieden werden, so daß man einen glatten und
genauen Drehbetrieb des Strömungsweg-Schaltventils 15
oder eines Lenkrades erhält. Eine Hydraulikreaktionsein
richtung 20 mit einer solchen Anordnung ist z.B. in dem
offengelegten JP-Gebrauchsmuster 63-16 976 offenbart, so
daß eine detaillierte Beschreibung hier nicht erforder
lich ist.
Außerdem kann man bei dieser Anordnung im wesentlichen
die gleichen Wirkungen wie jene bei der obigen Ausbil
dung erzielen, indem man das den festen Drosselabschnitt
9 bildende Wegloch 34 und das den veränderlichen Drossel
abschnitt 8 bildende Wegloch 35 an willkürlichen Stellen
in radialer Richtung der Ausgangswelle 11 anordnet bzw.
ausbildet. Obendrein kann diese Ausführungsform, wie in
Fig. 19 gezeigt, modifiziert werden. Unter Bezugnahme
auf letztere ist ein Wegloch 60 innerhalb eines Reak
tionskolbens 55 ausgebildet, so daß der Bereich seines
Öffnungsabschnittes 60a, der in einer behälterseitigen
Kammer offen ist, durch die Bewegung des Reaktionskol
bens 55 verändert wird. Die Wirkung dieser Abwandlung
ist dem Fachmann erkennbar.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Aufbau der vorliegen
den Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern
daß Form, Konstruktion und dergleichen jedes Bestand
teils und Bauelements der Hydraulikreaktionseinrichtung
20 willkürlich abgewandelt und geändert werden können,
um die verschiedensten Abwandlungen zu erzielen. Bei
spielsweise ist bei jeder der obigen Ausführungsformen
als Servolenkvorrichtung 1 eine Vorrichtung nach Art von
Zahnstange und Ritzel ausgeführt. Die vorliegende Erfin
dung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt,
sondern kann auf eine Servolenkvorrichtung jeglicher
Bauart wie z.B. nach Art einer Kugelumlaufspindel ange
wandt werden, um den gleichen Effekt zu erzielen, solan
ge die Vorrichtung eine Hydraulikreaktionseinrichtung
umfaßt. Bei den obigen Ausführungsbeispielen weist die
Hydraulikreaktionseinrichtung 20 eine Anzahl von Struk
turarten auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht
auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern es
können verschiedene Abwandlungsarten gewählt werden.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf eine
Struktur angewendet werden, die eine Kombination einer
Kugel und eines Reaktionskolbens aufweist, wie dies zum
Beispiel in der JP-A-63-28 762 oder in dem offengelegten
JP-Gebrauchsmuster 63-47 979 offenbart ist. Das heißt,
daß verschiedene Arten herkömmlicher Konstruktionen als
Servolenkvorrichtung 1 und Hydraulikreaktionseinrichtung
20 verwendet werden können, solange die auf die Fahrzeug
geschwindigkeit ansprechende Pumpe subP, die geeignet
ist, die Ausflußmenge entsprechend der Fahrzeuggeschwin
digkeit zu ändern, als Reaktionsöldruck-Versorgungsquel
le der Hydraulikreaktionskammer 23 verwendet wird und
die Hydraulikreaktionskammer 23 mit der Behälter T-Seite
über die Wege 30 und 31 auf der Basis der Struktur oder
dergleichen der Servolenkvorrichtung 1 oder der Hydrau
likreaktionseinrichtung 20 verbunden wird, so daß ein
Öffnen/Schließen der Wegöffnungsbereiche durch die Bewe
gung der Reaktionskolben 22 od.dgl. gesteuert wird.
Wie vorstehend dargelegt, beschränken bei der Hydraulik
reaktionseinrichtung der Servolenkvorrichtung gemäß der
Erfindung Reaktionskolben selektiv eine relative Drehver
stellung zwischen Eingangs- und Ausgangswellen, die auf
der Seite eines Hauptpumpenhydrauliksystems ein Strö
mungsweg-Schaltventil bilden, wenn ein Drucköl von einer
auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Pumpe, die
ihre Ausströmmenge entsprechend der Fahrzeuggeschwindig
keit ändern kann, zugeführt wird und eine Hydraulikreak
tionskammer auf die Reaktionskolben einen Reaktionsöl
druck ausübt. Es werden von festen und veränderlichen
Drosselabschnitten dargestellte Wege gebildet, um die
Hydraulikreaktionskammer mit einem Behälter oder Tank zu
verbinden, und Öffnungsbereiche der Wege werden durch
die Bewegung der Reaktionskolben geändert, die synchron
mit dem Ausgang eines Strömungsweg-Schaltventils entspre
chend einem Lenkvorgang oder dergleichen auf der Seite
des Hauptpumpenhydrauliksystems oder mit einem Ausgang
eines Servozylinders, der mit dem Strömungsweg-Schalt
ventil gekuppelt ist, verstellt werden. Deshalb kann
ungeachtet einer einfachen Anordnung, die kein Drucksteu
erventil oder dergleichen wie bei einer herkömmlichen
Anordnung erfordert, der Reaktionsöldruck in der Hydrau
likreaktionskammer genau und zuverlässig entsprechend
verschiedenen Fahrbedingungen des Fahrzeugs wie der Fahr
zeuggeschwindigkeit oder des Lenkzustandes gesteuert
werden, und es kann eine von der Bewegung des Hauptpum
pen-Hydrauliksystems der Servolenkeinrichtung abhängige
vorbestimmte Lenkreaktionskraft erreicht werden. In der
Folge kann eine Lenkoperation genau durch eine Lenkkraft
ausgeführt werden, die der Änderung der Fahrzeuggeschwin
digkeit oder des Lenkzustandes entspricht.
Da der Reaktionsdruck gesteuert werden kann, um entspre
chend einer Verstellung des Strömungsweg-Schaltventils
in der Servolenkeinrichtung erhöht zu werden, kann dar
über hinaus nach der vorliegenden Erfindung der Reak
tionsdruck bei einem Nicht-Lenkzustand, bei dem das Lenk
rad nicht betätigt wird, niedrig gehalten werden. Des
halb kann im Vergleich zu einem herkömmlichen System,
bei dem ein vorbestimmter Reaktionsdruck konstant ent
sprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ungeachtet des
Lenkzustandes zugeführt wird, der Gleitwiderstand eines
Dichtteiles der Hydraulikreaktionskammer oder derglei
chen verringert werden, um das Lenkgefühl zu verbessern.
Weiterhin handelt es sich bei der Einrichtung der vorlie
genden Erfindung anders als bei herkömmlichen Einrichtun
gen nicht um eine solche nach Art einer elektronischen
Steuerung, und deshalb erfordert diese Einrichtung keine
teueren Teile wie ein Steuerventil zur Steuerung des
Reaktionsöldrucks und ein elektrisches Stellglied bzw.
einen Servomotor zum Antrieb des Steuerventils, einen
Regler und einen Sensor. Deshalb kann nicht nur die An
ordnung vereinfacht und die gesamte Einrichtung kompakt
ausgebildet werden, sondern es können auch die Herstel
lungskosten der Einrichtung reduziert werden. Die vorlie
gende Erfindung kann leicht an einer bestehenden herkömm
lichen Einrichtung Verwendung finden, also der Nachrü
stung dienen, da lediglich die mit der Behälterkammer
kommunizierenden Wege so ausgebildet zu werden brauchen,
daß ihre Öffnungsbereiche durch die Bewegung der Reak
tionskolben gesteuert werden, was zu einer ausgezeich
neten Vielseitigkeit führt. Da die vorliegende Erfindung
keine Teile wie einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und
einen Regler verwendet, die leicht durch eine Störung
wie eine elektromagnetische Interferenz beeinflußt
werden, kann weiterhin der Reaktionsöldruck mit hoher
Zuverlässigkeit gesteuert werden.
Claims (12)
1. Hydraulische Reaktionseinrichtung einer Servolenkvor
richtung, unfassend
eine auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Pumpe (subP), die unabhängig von einer Hauptpumpe (P) zur Zuführung eines ersten Drucköls an einen Arbeits-/Servozylinder (P/C) durch ein Strömungsweg- Schaltventil (15) angeordnet ist und die die Ausflußmenge eines zweiten Drucköls aus einem Behälter (T) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, wobei das zweite Drucköl zu dem Behälter (T) zurückgeführt wird,
eine hydraulische Reaktionskammer (20, 23), der das Drucköl von der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Pumpe (subP) zugeführt wird, und
einen in der hydraulischen Reaktionskammer (20, 23) angeordneten Reaktionskolben (22, 25) zum selektiven Begrenzen der relativen Schwenkverlagerung zwischen Ein- und Ausgangswellen (10, 11) der Servolenkvorrichtung,
gekennzeichnet durch
einen veränderlichen Drossel abschnitt (5, 6, 60a), der zwischen der hydraulischen Reaktionskammer (20, 23) und dem Behälter (T) angeordnet ist, wobei der Drosselungsgrad des veränderlichen Drosselabschnitts (5, 6, 60a) durch Bewegung des der Schwenkverlagerung zwischen den Ein- und Ausgangswellen (10, 11) zugeordneten Reaktionskolbens (22, 25) veränderbar ist.
eine auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Pumpe (subP), die unabhängig von einer Hauptpumpe (P) zur Zuführung eines ersten Drucköls an einen Arbeits-/Servozylinder (P/C) durch ein Strömungsweg- Schaltventil (15) angeordnet ist und die die Ausflußmenge eines zweiten Drucköls aus einem Behälter (T) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, wobei das zweite Drucköl zu dem Behälter (T) zurückgeführt wird,
eine hydraulische Reaktionskammer (20, 23), der das Drucköl von der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Pumpe (subP) zugeführt wird, und
einen in der hydraulischen Reaktionskammer (20, 23) angeordneten Reaktionskolben (22, 25) zum selektiven Begrenzen der relativen Schwenkverlagerung zwischen Ein- und Ausgangswellen (10, 11) der Servolenkvorrichtung,
gekennzeichnet durch
einen veränderlichen Drossel abschnitt (5, 6, 60a), der zwischen der hydraulischen Reaktionskammer (20, 23) und dem Behälter (T) angeordnet ist, wobei der Drosselungsgrad des veränderlichen Drosselabschnitts (5, 6, 60a) durch Bewegung des der Schwenkverlagerung zwischen den Ein- und Ausgangswellen (10, 11) zugeordneten Reaktionskolbens (22, 25) veränderbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der veränderliche Dros
selabschnitt (5, 6, 60a) einen zwischen der hydraulischen
Reaktionskammer (20, 23) und dem Behälter (T) befindlichen
Weg (30, 31, 60) aufweist, wobei der
Drosselungsgrad durch Ändern des Öffnungsbereiches dieses
Weges (30, 31, 60) veränderbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der veränderliche Dros
selabschnitt von ersten und zweiten veränderlichen
Drosselabschnitten (5, 6) gebildet wird, die auf zwei Seiten
des Reaktionskolbens (22) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Ende des Weges (30, 31) in
einer Wandung der hydraulischen Reaktionskammer (23)
innerhalb des Bewegungsbereiches des Kolbens (22) offen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Öffnungsbereich eines
Endes des Weges (30, 31) entsprechend einer Axialbewegung
des Kolbens (22) veränderbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Öffnungsbereich eines
Endes des Weges entsprechend einer Zentripetalbewegung des
Kolbens veränderbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Weg (30a, 31a) in dem Kol
ben (22) ausgebildet ist, wobei ein Öffnungsbereich eines
Endes des Weges (30a, 31) entsprechend der Kolbenbewegung
veränderbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weiter einen zu dem
veränderlichen Drosselabschnitt (8) parallel ausgebildeten
festen Drosselabschnitt (9) umfaßt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der feste Drosselabschnitt
auf der anderen Seite des Kolbens dem veränderlichen Drosselabschnitt
gegenüberliegend angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der veränderliche Dros
selabschnitt von einer Anzahl veränderlicher Drossel
komponenten (32) gebildet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der feste Drosselabschnitt
von einer Anzahl fester Drosselkomponenten gebildet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der feste Drosselabschnitt in
einer Wand der Reaktionskammer außerhalb des Bewe
gungsbereiches des Kolbens ausgebildet ist.
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JPS62299478A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-26 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置の油圧反力装置 |
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Also Published As
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