DE4119913C2 - Lenkservo-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkservo-Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Eine derartige Lenkservo-Vorrichtung ist durch die DE 38 02 904 A1 bekannt.

Um die Zuführung von Hydraulikfluid zu einem Arbeitszylinder zu steuern, ist eine hydraulische Ventilvorrichtung mit einem Servolenkgetriebe verbunden.

Um den Zweck der Erfindung zu erläutern, wird eine konventionelle hydraulische Ventilvorrichtung unter Be­ zug auf die Fig. 6, 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen be­ schrieben.

Fig. 6 zeigt eine Hydraulikschaltung eines wesentlichen Teils der konventionellen hydraulischen Ventilvorrichtung.

In der Zeichnung ist durch die Bezugsziffer 6 eine Hydraulik­ pumpe bezeichnet, und durch die Bezugsziffer 7 ist ein Vor­ ratsbehälter bezeichnet. Die Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Fluidleitung, die sich von der Hydraulikpumpe 6 bis zu einem Verzweigungspunkt D1 erstreckt, von welchem aus sich zwei Fluidleitungen 10a und 10b erstrecken. Diese beiden Fluid­ leitungen 10a und 10b sind an einem Verbindungspunkt D2 zu­ sammengeführt, von welchem aus sich eine Fluidrückführleitung (ohne Bezugsziffer) zu dem Vorratsbehälter 7 erstreckt.

An der Fluidleitung 10a sind zwei variable Öffnungen 1R und 2L angebracht, und an der anderen Fluidleitung 10b sind zwei variable Öffnungen 1L und 2R angebracht. Diese variablen Öff­ nungen 1R, 2R, 1L und 2L sind in einem nachstehend beschrie­ benen hydraulischen Ventil 41 ausgebildet, welches in dem Lenkgetriebe vorgesehen ist.

Ein Arbeitszylinder 5 ist innerhalb der beiden Fluidleitungen 10a und 10b vorgesehen und weist eine Einlaß/Auslaß- bzw. I/O-Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt zwischen den variablen Öffnungen 1R und 2L angeschlossen ist, und dessen andere I/O-Öffnung an einen Zwischenpunkt zwischen den variablen Öffnungen 1L und 2R an­ geschlossen ist.

Beim Drehen des Lenkrades nach rechts verringern die vari­ ablen Öffnungen 1R und 2R ihre Öffnung abhängig von dem Lenkdrehmoment. Dagegen verringern beim Drehen des Lenkrades nach links die anderen variablen Öffnungen 1L und 2L ihre Öff­ nung abhängig von dem Lenkdrehmoment.

Wenn dies auch nicht in der Figur gezeigt ist, wird ein durch eine Steuereinheit gesteuertes Magnetventil verwendet, um den hydraulischen Druck in dem Arbeitszylinder 5 entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu variieren. Wenn sich daher das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit bewegt oder still­ steht, wird eine relativ hohe Servokraft durch den Arbeits­ zylinder 5 zur Verfügung gestellt, um dem Fahrer ein verhält­ nismäßig leichtes Lenken zu ermöglichen, und wenn das Fahr­ zeug sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt so wird eine ver­ hältnismäßig niedrige Servokraft von dem Arbeitszylinder 5 erzeugt, um dem Fahrer das Lenken verhältnismäßig schwer zu machen.

Die Fluidleitung 10 weist einen Punkt E auf, von welchem aus sich eine Fluidleitung zu einer Dichtung 16 erstreckt, um diese mit einem Hydraulikdruck zu ver­ sorgen.

Bei der voranstehend beschriebenen Anordnung hängt der auf die Dichtung 16 ausgeübte Hydraulikdruck von der Servokraft ab, die von dem Arbeitszylinder 5 erzeugt wird.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer Lenkservo-Vorrichtung.

In der Figur ist durch die Bezugsziffer 41 ein Hydraulikven­ til bezeichnet, welches einen Ventilkörper 34 aufweist, eine Ventilwelle 33, einen Torsionsstab 35, eine Einlaßöffnung 36, eine Auslaßöffnung 37 und eine Rückführöffnung 38. Es wird darauf hingewiesen, daß die Illustration (also die in dem obe­ ren linken Abschnitt von Fig. 7 gezeigte Illustration), die in der Zone gezeigt ist, die durch eine gestrichelte Linie eingeschlossen ist, eine senkrechte Schnittansicht des Hy­ draulikventils 41 erstellt. Die Einzelheiten dieses Hydrau­ likventils 41 sind in der DE-OS 38 02 904 beschrieben.

Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Hy­ draulikventils 41 von Fig. 7.

In Fig. 8 ist die Dichtung 16 zum Unterdrücken eines Ratterns gezeigt. Wie dargestellt, ist die Dichtung 16 zwischen der Ventilwelle 33 und dem Ventilkörper 34 angeordnet und wird mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt, der über eine Leitung 16a übertragen wird.

Durch Bereitstellung dieser Dichtung 16 wird eine unerwünsch­ te Schwingung des Hydraulikventils 41 unterdrückt, die sonst bei starkem Lenken auftreten würde.

Allerdings wird bei der voranstehend erwähnten hydraulischen Ventilvorrichtung der Hydraulikdruck, der auf die Dichtung 16 ausgeübt wird, dazu gezwungen, mit der Ände­ rung der Öffnung der variablen Öffnungen 1R, 1L, 2R und 2L zu variieren, also dann, wenn sich das Lenkdrehmoment ändert.

Ändert sich der Hydraulikdruck auf die Dichtung 16, so wird das Gleitdrehmoment des Hydraulikventils 41 vari­ iert (also die Reibung zwischen der Ventilwelle 33 und dem Ventilkörper 34). Dies wird aus dem Graphen von Fig. 5 deut­ lich.

Daher wird bei der voranstehend beschriebenen Ventilvorrich­ tung das Gleitdrehmoment des hydraulischen Ventils 41 in Reak­ tion auf die Drehung des Lenkrades variiert, selbst wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt. Dies gibt dem Fahrer ein unangenehmes Lenkgefühl.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkservo- Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß sie dem Fahrer ein angenehmes Lenkgefühl vermittelt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst und eine Hydraulikventil­ vorrichtung zur Verfügung gestellt, in welcher dann, wenn sich das Fahrzeug mit hoher mittlerer Geschwindigkeit bewegt, das Gleitdrehmoment des Hydraulikventils auf einen verhältnismäßig niedrigen konstanten Pegel gesteuert wird, unabhängig von der Drehung des Lenkrades.

Gemäß der Erfindung wird dieses durch eine zweite Einrichtung erreicht, die, wenn das Fahrzeug stillsteht oder sich mit niedriger Geschwindigeit bewegt auf die Dichtung einen Hydraulikdruck ausübt, der beim Drehen eines Lenkrades variiert wird, und die, wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt, auf die Dich­ tung einen Hydraulikdruck auswählt, der auf einen verhältnismäßig niedrigen konstanten Pegel gesteuert wird, selbst wenn das Lenkrad gedreht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung wer­ den aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den bei­ gefügten Zeichnungen deutlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine Hydraulikschaltung einer Hydraulikventilvor­ richtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2A eine Hydraulikschaltung der ersten Ausführungsform, wobei einige Teile eines Hydraulikventils konkret dargestellt sind;

Fig. 2B eine vertikale Schnittansicht des Hydraulikventils;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer Dar­ stellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen Graphen mit einer Darstellung einer Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment und einem Hydraulik­ druck, der auf eine Dichtung ausgeübt wird;

Fig. 5 einen Graph mit einer Darstellung einer Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck und einem Gleitdrehmoment;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer Dar­ stellung einer konventionellen Hydraulikventilvor­ richtung;

Fig. 7 eine Hydraulikschaltung der konventionellen Hydrau­ likventilvorrichtung, wobei einige Teile konkret dargestellt sind; und

Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht eines in Fig. 7 gezeig­ ten Hydraulikventils.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In den Fig. 1, 2A und 2B ist eine erste Ausführungsform dargestellt, wobei solche Teile, die identisch mit denen der konventionel­ len Hydraulikventilvorrichtung gemäß Fig. 6, 7 und 8 sind, durch die gleichen Bezugsziffern dargestellt sind.

In Fig. 1 ist durch die Bezugsziffer 6 eine Hydraulikpumpe dargestellt, von welcher eine Fluidleitung 10 sich zu einem Verzweigungspunkt C1 erstreckt, von welchem zwei Fluidleitun­ gen 10a und 10b ausgehen. Diese beiden Fluidleitungen 10a und 10b sind an einem Verbindungspunkt C2 zusammengeführt, von welchem aus sich eine Fluidrückführleitung (ohne Bezugsziffer) zu einem Vorratsbehälter 7 erstreckt.

Die Fluidleitung 10a weist drei variable Öffnungen 1R, 3L und 2L auf, die an ihr in dieser Reihenfolge angebracht sind, und die andere Fluidleitung 10b ist mit drei variablen Öffnungen 1L, 3R und 2R versehen, die an ihr in dieser Reihenfolge an­ gebracht sind.

Die variablen Öffnungen 1R, 3R und 2R sind von einem Typ, wel­ cher die Öffnung verringert (also den Drosselgrad vergrößert), wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird, und die variablen Öffnungen 3L, 2L und 1L sind von einem Typ, welcher die Öff­ nung verkleinert (also den Drosselgrad vergrößert), wenn das Lenkrad nach links gedreht wird. Daher werden nachstehend die variablen Öffnungen 1R, 3R und 2R als "rechtsdrehende variab­ le Öffnung" bezeichnet, und die variablen Öffnungen 3L, 2L und 1L werden als "linksdrehende variable Öffnung" bezeichnet.

Diese variablen Öffnungen 1R, 1L, 2R, 2L, 3R und 3L sind sämt­ lich in einem Hydraulikventil 14 vorgesehen, welches in Fig. 2B gezeigt ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß die variablen Öffnungen 1R, 1L, 2R und 2L einen exklusiven Typ mit niedriger Geschwin­ digkeit darstellen, welcher die Öffnung mit einem niedrigen Lenkdrehmoment schließen kann, und daß die variablen Öffnun­ gen 3R und 3L einen exklusiven Typ mit hoher Geschwindigkeit darstellen, welcher die Öffnung mit einem hohen Lenkdreh­ moment schließen kann.

Ein Arbeitszylinder 5 ist zusammen mit den beiden Fluidlei­ tungen 10a und 10b vorgesehen und weist eine I/O-Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt G1 zwischen den variablen Öffnun­ gen 1R und 3L angeschlossen ist, und weist eine andere I/O- Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt G2 zwischen den vari­ ablen Öffnungen 1L und 3R angeschlossen ist.

Ein Magnetventil 4 ist zusammen mit den beiden Fluidleitun­ gen 10a und 10b vorgesehen und weist eine I/O-Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt G3 zwischen den linksdrehenden variablen Öffnungen 3L und 2L angeschlossen ist, und eine andere I/O-Öffnung, die an einen Zwischenpunkt G4 zwischen den rechtsdrehenden variablen Öffnungen 3R und 2R angeschlos­ sen ist.

Zwischen dem Punkt G3 und der linksdrehenden variablen Öff­ nung 2L sowie zwischen dem Punkt G4 und der rechtsdrehenden variablen Öffnung 2R sind Fluidversorgungspunkte F1 bzw. F2 vorgesehen, von denen zugehörige Fluidleitungen (ohne Bezugs­ ziffern) zu einer Dichtung 16 des Hydraulikven­ tils 14 geführt sind.

Mit Bezugsziffern 9 und 8 in Fig. 1 sind ein Fahrzeuggeschwin­ digkeitssensor und eine Steuereinheit bezeichnet. Entsprechend einem Informationssignal, welches von dem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 9 erzeugt wird, steuert die Steuereinheit 8 die Öffnung des Magnetventils 4 auf eine Weise, die aus der nach­ stehenden Beschreibung deutlich wird.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 1, 2A und 2B der Betriebsablauf beschrieben, der dann abläuft, wenn das Fahr­ zeug stillsteht und das Lenkrad nach rechts gedreht wird, wo­ bei die Ventilwelle 15 (vgl. Fig. 2A) in Richtung des Pfeils R gedreht wird.

Beim Stillstand des Fahrzeugs erzeugt der Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor ein Signal, welches eine Fahrzeuggeschwindigkeit von Null repräsentiert, und daher schließt die Steuereinheit 8 mit der Beurteilung, daß das Fahrzeug stillsteht, das Mag­ netventil 4.

Infolge der Drehung des Ventilkörpers 17 in der Richtung des Pfeils R infolge der Rechtsdrehung des Lenkrades verringern die rechtsdrehenden variablen Öffnungen 1R, 2R und 3R ihre Öffnung, und die linksdrehenden variablen Öffnungen 1L, 2L und 3L vergrößern ihre Öffnung.

Da die rechtsdrehende variable Öffnung 1R gedrosselt wird, wird das Betriebsfluid, welches über die Fluidleitung 10 von der Hydraulikpumpe 6 zugeführt wird, dazu gezwungen, durch die linksdrehende variable Öffnung 1L zu einer Arbeitskammer (also der rechten Arbeitskammer in Fig. 1) des Arbeitszylin­ ders 5 zu fließen. Hierdurch wird der Lenkvorgang zur Bewe­ gung des Lenkrades nach rechts unterstützt (servounterstützt).

Das Betriebsfluid von der variablen Öffnung 1L wird weiter durch die gedrosselte variable Öffnung 3R und den Fluidversorgungs­ punkt F2 einer R-Kammer 18 des Hydraulikventils 14 zu­ geführt.

Dies bedeutet, wie aus Fig. 2A deutlich wird, daß die R-Kam­ mer 18 in Verbindung mit dem Fluidversorgungspunkt F2 steht, und daher wird das Betriebsfluid von dem Punkt F2 der Dichtung 16 zugeführt, die an einem oberen Teil der R- Kammer 18 angeordnet ist, wie dies in Fig. 2B dargestellt ist.

Da bei diesem Zustand das Magnetventil 4 geschlossen gehalten wird, wird ein Teil des Betriebsfluids von der gedrosselten variablen Öffnung 3R der voranstehend beschriebenen Dichtung 16 zugeführt, und der andere Teil des Fluids wird durch die gedrosselte variable Öffnung 2R und eine Auslaßöffnung (nicht dargestellt) des Hydraulikventils 14 zu dem Vorratsbehälter 7 zurückgeführt.

Daher wird der Druck des Fluids, welches von dem Punkt F2 der Dichtung 16 zugeführt wird, entsprechend dem Drosselgrad der variablen Öffnung 2R variiert, also entspre­ chend dem Lenkdrehmoment. Hierdurch wird eine unerwünschte Schwingung des Hydraulikventils 14 im Stillstand des Fahr­ zeugs unterdrückt oder zumindest minimalisiert.

Nachstehend wird der Betriebsablauf beschrieben, wenn dann, während sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwin­ digkeit bewegt, das Lenkrad nach rechts gedreht wird, wodurch die Ventilwelle 15 (siehe Fig. 2A) in der Richtung des Pfeils R gedreht wird.

Bei einer Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit öffnet die Steuereinheit 8 das Magnetventils 4 vollständig, da sie ein die Fahrzeuggeschwindigkeit reprä­ sentierendes Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 empfängt.

Infolge der Drehung des Lenkrades nach rechts verringern die rechtsdrehenden variablen Öffnungen 1R, 2R und 3R ihre Öff­ nung, und die linksdrehenden variablen Öffnungen 1L, 2L und 3L vergrößern ihre Öffnung.

Daher wird das Betriebsfluid, welches von der Hydraulikpumpe 6 durch die Fluidleitung 10 zugeführt wird, dazu gezwungen, durch die variable Öffnung 1L zu einer Arbeitskammer des Arbeitszylinders 5 zu fließen, wie in dem voranstehend be­ schriebenen Stillstandsfall. Hierdurch wird der Lenkvorgang zur Bewegung des Lenkrades nach rechts unterstützt.

Da in diesem Zustand das Magnetventil 4 vollständig offen­ gehalten wird, wird das Betriebsfluid von der gedrosselten variablen Öffnung 3R der Dichtung 16 durch zwei Leitungen zugeführt, von denen die eine eine erste Leitung einschließlich des Punkts G4 (siehe Fig. 1) und des Punkts F4 ist, und die andere eine zweite Leitung einschließlich des Punkts G4, des geöffneten Magnetventils 4, des Punkts G3 und des Punkts F1 ist. Die erste Leitung führt zu der R- Kammer 18, und die zweite Leitung führt zu der L-Kammer 19, wie dies in Fig. 2B dargestellt ist. Das Betriebsfluid, welches der L-Kammer 9 von dem Punkt F1 zugeführt wird, wird zu dem Vorratsbehälter 7 über die linksdrehende variable Öff­ nung 2L und die Auslaßöffnung (nicht dargestellt) des Hydrau­ likventils 14 zurückgeführt.

In diesem Zustand hängt der Hydraulikdruck in der Arbeits­ kammer des Arbeitszylinders 5 nur von dem Druck ab, der durch die rechtsdrehende variable Öffnung 3R erzeugt wird. Daher wird die Lenkservokraft, die von dem Arbeitszylinder 5 erzeugt wird, etwas verringert. Wie dies bekannt ist, ist die verrin­ gerte Servokraft ausreichend zum Lenken des Fahrzeugs bei ei­ ner hohen oder mittleren Geschwindigkeit.

Wie voranstehend beschrieben wurde, wird bei einer Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit das Betriebsfluid der Dichtung 16 von beiden Punkten F1 und F2 zugeführt. Infolge dieser Fluidversorgung auf zwei Wegen zeigt der Hydraulikdruck, der auf die Dich­ tung 16 ausgeübt wird, einen verhältnismäßig niedrigen kon­ stanten Pegel, unabhängig von den Drosselgraden der rechts­ drehenden variablen Öffnungen 1R, 2R und 3R, also unabhängig von dem Lenkdrehmoment.

Daher hat beim Fahren mit hoher oder mittlerer Geschwindig­ keit eine Änderung des Lenkdrehmoments keine Auswirkung auf die Reibung zwischen der Ventilwelle 15 und dem Ventilkörper 17, und daher wird ein angenehmes Lenkgefühl erhalten.

Zwar zeigt das in Fig. 2A dargestellte Hydraulikventil 14 nur eine Ventileinheit, welche die variablen Öffnungen 1R, 1L, 2R, 2L, 3R und 3L umfaßt, die R-Kammer 18 und die L-Kam­ mer 19, jedoch weist tatsächlich das Hydraulikventil 14 drei identische Ventileinheiten auf, die dort herum angeordnet sind, um eine konzentrische Drehung der Ventilwelle 15 innerhalb des Ventilkörpers 14 sicherzustellen. Die R-Kammer (oder L-Kammer) einer Ventileinheit ist neben der L-Kammer (oder R-Kammer) der anderen Ventileinheit angeordnet. Daher kann es geschehen, daß die benachbarten R- und L-Kammern der benachbarten Ventileinheiten durch einen Spalt fluidverbunden werden, der oberhalb oder unterhalb der Dichtung 16 erzeugt wird. Diese Fluidverbindung führt dazu, daß die konzentrische Drehung der Ventilwelle 15 in bezug auf den Ventilkörper 17 sehr schlecht ist.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, wird die folgende Maß­ nahme bei dem Hydraulikventil 14 eingesetzt.

Wie in Fig. 2B gezeigt ist, weist nämlich jede R-Kammer 18 eine Leitung 18a auf, die sich zu einer oberen Oberfläche der Dichtung 16 hin erstreckt, und jede L-Kammer 19 weist eine Leitung 19a auf, die sich zu einer unteren Oberfläche der Dichtung 16 hin erstreckt. Hierdurch wird der Hydrau­ likdruck von jeder R-Kammer 18 auf die obere Oberfläche der Dichtung 16 ausgeübt, und der Hydraulikdruck von jeder L- Kammer 19 wird auf die untere Oberfläche der Dichtung 16 ausgeübt.

Durch diese Anordnung wird die gegenseitige Isolierung der R- und L-Kammern 18 und 19 sichergestellt. Daher wird infolge einer derartigen Anordnung das Betriebsfluid in der R-Kammer (oder L-Kammer) daran gehindert, daß es in die L-Kammer (oder R-Kammer) eintritt. Auf diese Weise wird die konzentrische Drehung der Ventilwelle 15 in bezug auf den Ventilkörper 17 sichergestellt.

Fig. 4 ist ein Graph mit einer Darstellung der Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment, welches beim Drehen des Lenk­ rades erzeugt wird, und einem Hydraulikdruck, der auf die Dichtung 16 ausgeübt wird. Durchgezogene Linien AL und AH zeigen Eigenschaften der Vorrichtung gemäß Fig. 1, die erhalten werden, wenn das Fahrzeug stillsteht bzw. sich mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt, wogegen ge­ strichelte Linien BL und BH Eigenschaften einer konventionel­ len Vorrichtung zeigen, die erhalten werden, wenn das Fahr­ zeug stillsteht oder sich mit hoher oder mittlerer Geschwin­ digkeit bewegt. Wie aus den Linien AL und BL des Graphen her­ vorgeht, zeigen dann, wenn das Fahrzeug stillsteht, die neue Vorrich­ tung und die konventionelle Vorrichtung im wesentlichen dieselben Eigenschaften. Daher wird der auf die Dichtung 16 ausgeübte Hydraulikdruck mit einem Anstieg des Lenkdrehmomentes vergrößert. Wie dagegen aus den Linien AH und BH hervorgeht, zeigen dann, wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt, die neue Vorrichtung und die konventionelle Vorrichtung unterschiedliche Eigen­ schaften. Daher wird bei der konventionellen Vorrichtung der auf die Dichtung 16 ausgeübte Hydraulikdruck mit einem An­ stieg des Lenkdrehmoments vergrößert, wogegen bei der neuen Vorrich­ tung dieser Druck auf einen verhältnismäßig niedrigen kon­ stanten Pegel gesteuert wird, selbst wenn das Lenkdrehmoment vergrößert wird.

In Fig. 3 der Figuren ist eine zweite Ausführungsform dargestellt. In den Figuren sind Tei­ le, die identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform von Fig. 1 sind, durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist eine sich von einer Hydrau­ likpumpe 10 aus erstreckende Flüssigkeitsleitung 10 einen Ver­ zweigungspunkt H1 auf, von welchem aus sich zwei Fluidleitun­ gen 11 und 12 erstrecken. Die Fluidleitung 12 ist mit einem Verzweigungspunkt I1 versehen, von welchem zwei Fluidleitungen 12a und 12b ausgehen. Diese beiden Fluidleitungen 12a und 12b sind an einem Verbindungspunkt 12 zusammengeführt. An der Fluidleitung 12a sind zwei variable Öffnungen 1R und 2L angebracht, und an der Fluidleitung 12b sind zwei variable Öffnungen 1L und 2R angebracht. Diese variablen Öffnungen 1R, 1L, 2R und 2L sind in einem Hydraulikventil auf diesel­ be Weise ausgebildet wie bei dem in Fig. 7 gezeigten Hydrau­ likventil 14. Die variablen Öffnungen 1R und 2R sind von ei­ nem Typ, welcher die Öffnung verringert (also den Drossel­ grad vergrößert), wenn das Lenkrad des Fahrzeugs nach rechts gedreht wird, und die anderen variablen Öffnungen 1L und 2L sind von einem Typ, welcher die Öffnung verringert (also den Drosselgrad vergrößert), wenn das Lenkrad nach links gedreht wird.

Ein Arbeitszylinder 5 ist zusammen mit den Fluidleitungen 12a und 12b vorgesehen und weist eine I/O-Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt zwischen den variablen Öffnungen 1R und 2L angeschlossen ist, und weist eine andere I/O-Öffnung auf, die an einen Zwischenpunkt zwischen den variablen Öff­ nungen 1L und 2R angeschlossen ist.

Die Fluidleitung 11 führt zu einem Verbindungspunkt H2, der auf der Fluidrückführleitung ausgebildet ist, die sich von dem Verbindungspunkt 12 zu dem Vorratsbehälter 7 hin er­ streckt.

Ein Magnetventil 13 ist an der Fluidleitung 11 angebracht, welche eine erste und zweite Ventileinheit 13a und 13b auf­ weist, die durch die Steuereinheit 8 gesteuert werden. Das Magnetventil 13 weist zwischen den beiden Ventileinheiten 13a und 13b eine Auslaßöffnung auf, von welcher aus sich ei­ ne Fluidleitung zu einer Dichtung 16 des Hydrau­ likventils hin erstreckt.

Beim Stillstand des Fahrzeugs schließt die Steuereinheit 8 die Ventileinheit 13a und öffnet die Ventileinheit 13b des Magnetventils 13.

Wenn in diesem Stillstandszustand das Lenkrad nach rechts gedreht wird, so verringern die rechtsdrehenden variablen Öffnungen 1R und 2R ihre Öffnung, und die linksdrehenden variablen Öffnungen 1L und 2L vergrößern ihre Öffnung ent­ sprechend dem Lenkdrehmoment.

Da die rechtsdrehende variable Öffnung 2R gedrosselt ist, wird das Betriebsfluid, welches von der Hydraulikpumpe 6 über die Fluidleitung 10 zugeführt wird, dazu gezwungen, durch die linksdrehende variable Öffnung 1L zu einer Arbeitskammer des Arbeitszylinders 5 zu fließen. Hierdurch wird der Lenkvorgang zur Bewegung des Lenkrades nach rechts unterstützt.

Das Betriebsfluid von der variablen Öffnung 1L wird außerdem durch die gedrosselte variable Öffnung 2R, den Verbindungs­ punkt 12, den Punkt H2, und die geöffnete Ventileinheit 13b des Magnetventils 13 der Dichtung 16 zugeführt.

Genauer gesagt wird in diesem Stillstandszustand ein Teil des Fluids von dem Verbindungspunkt 12 der Dichtung 16 zugeführt, und sein anderer Teil wird an den Vorratsbehälter 7 zurückge­ führt.

Daher wird der auf die Dichtung 16 ausgeübte Druck des Fluids entsprechend dem Drosselgrad der variablen Öffnung 2R variiert, also entsprechend dem Lenkdrehmoment. Hierdurch wird eine unerwünschte Vibration des Hydraulikventils 14 im Stillstand des Fahrzeugs unterdrückt oder zumindest minima­ lisiert.

Bei einer Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit öffnet die Steuereinheit 8 beide Ventilein­ heiten 13a und 13b des Hydraulikventils 13.

Wenn bei dieser Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mitt­ lerer Geschwindigkeit das Lenkrad nach rechts gedreht wird, so verringern die rechtsdrehenden variablen Öffnungen 1R und 2R ihre Öffnung, und die linksdrehenden variablen Öffnungen 1L und 2L vergrößern ihre Öffnung entsprechend dem Lenkdreh­ moment.

Daher wird das Betriebsfluid von der Hydraulikpumpe 6 einer Arbeitskammer des Arbeitszylinders 5 über die geöffnete va­ riable Öffnung 1L zugeführt, wie bei dem voranstehend be­ schriebenen Stillstandsfall. Daher wird der Lenkvorgang zur Bewegung des Lenkrades nach rechts unterstützt.

Da jedoch bei dieser Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit das Magnetventil 13 vollständig geöffnet ist und einen sogenannten "Umwegkanal" für die bei­ den Fluidleitungen 12a und 12b bildet wird der dem Arbeits­ zylinder 5 zugeführte Hydraulikdruck auf einen verhältnis­ mäßig niedrigen Pegel gesteuert.

Da der Hydraulikdruck, der auf die Dichtung 16 ausgeübt wird, von dem "Umwegkanal" zugeführt wird, zeigt dar­ über hinaus der Druck einen verhältismäßig niedrigen Pegel, unabhängig von den Drosselgraden der rechtsdrehenden variab­ len Öffnungen 1R und 2R, also unabhängig von dem Lenkdreh­ moment.

Daher hat bei einer Bewegung des Fahrzeugs mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit eine Änderung des Lenkdrehmoments keine Wirkung auf die Reibung zwischen der Ventilwelle 15 und dem Ventilkörper 17, und daher wird dem Fahrer ein ange­ nehmes Lenkgefühl vermittelt.

Daher zeigt die zweite Ausführungsform im wesentlichen die­ selben Eigenschaften wie die erste Ausführungsform.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, wer­ den bei der hydraulischen Ventilvorrichtung für ein Kraftfahr­ zeug-Servolenkgetriebe die folgenden Eigenschaf­ ten erhalten:

Zunächst wird dann, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand be­ findet oder mit niedriger Geschwindigkeit bewegt, der auf die Dichtung ausgeübte Hydraulikdruck entsprechend dem Lenkdrehmoment variiert. Hierdurch wird eine unerwünschte Schwingung des Hydraulikventils, die dann aufzutreten pflegt, wenn das Lenkrad stark eingeschlagen wird, unterdrückt oder zumindest minimalisiert.

Zweitens wird, wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittle­ rer Geschwindigkeit bewegt, der auf die Dichtung ausgeübte Hydraulikdruck auf einen verhältnismäßig niedrigen konstanten Pegel gesteuert, unabhängig von dem Lenkdrehmoment. Hierdurch wird dem Fahrer ein angenehmes Lenkgefühl vermit­ telt.

Claims (17)

1. Lenkservo-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit
einer ersten Einrichtung (6, 7) zur Erzeugung eines Hydraulikdrucks;
einem Arbeitszylinder (5), der mit dem Hydraulikdruck zur Erzeugung einer Kraft zur Unterstützung des Lenkvorgangs betrieben wird;
einem Hydraulikventil (14) zum Steuern des dem Arbeitszylinder (5) zugeführten Hydraulikdrucks, das eine Ventilwelle (15) und einen Ventilkörper (17) aufweist, und
eine dem Hydraulikventil (14) zugeordnete Dichtung (16), um eine konzentrische Drehung der Ventilwelle (15) relativ zu dem Ventilkörper (17) mit Unterstützung des hierauf ausgeübten Hydraulikdrucks sicherzustellen;
gekennzeichnet durch
eine zweite Einrichtung (4, 8, 9), die, wenn das Fahrzeug stillsteht oder sich mit niedriger Geschwindigkeit bewegt, auf die Dichtung (16) einen Hydraulikdruck ausübt, der entsprechend der Drehung eines Lenkrades variiert wird, und die, wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt, auf die Dichtung (16) einen Hydraulikdruck ausübt, der auf einen verhältnismäßig niedrigen konstanten Pegel gesteuert wird, selbst wenn das Lenkrad gedreht wird.

2. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (4, 8, 9) aufweist:
ein Magnetventil (4, 13), durch das im geöffneten Zustand ein Betriebsfluid hindurchgelangt, um hierdurch den Hydraulikdruck zu verringern, der auf die Dichtung (16) ausgeübt wird; und
eine Steuereinrichtung (8, 9) zum Öffnen des Magnetventils, wenn sich das Fahrzeug mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt.

3. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4, 8, 9) aufweist:
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9) zur Abgabe eines die Fahrzeuggeschwindigkeit angebenden Informationssignals; und
eine Beurteilungseinrichtung (8) zum Beurteilen durch Analyse des Informationssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9), ob das Fahrzeug stillsteht, sich mit niedriger, oder mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit bewegt.

4. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (4, 13), mit einer ersten und zweiten Fluidleitung (10a oder 12a, 10b oder 12b) versehen ist, die stromaufwärtige Enden aufweisen, die an einem Verzweigungspunkt (C1 oder 11) zusammengeführt sind, und stromabwärtige Enden, die an einem Verbindungspunkt (C2 oder 12) zusammengeführt sind, wobei der Verzweigungspunkt ein Punkt ist, an den der von der ersten Einrichtung (6) erzeugte Hydraulikdruck zugeführt wird.

5. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidleitung (10a) eine erste rechtsdrehende variable Öffnung (112) aufweist, eine dritte linksdrehende variable Öffnung (3L), und eine zweite linksdrehende variable Öffnung (2L), die an ihr in dieser Reihenfolge von dem Verzweigungspunkt (C1) zu dem Verbindungspunkt (C2) angebracht sind, und daß die zweite Fluidleitung (10b) eine erste linksdrehende variable Öffnung (1L) , eine dritte rechtsdrehende variable Öffnung (2R) aufweist, die an ihr in dieser Reihenfolge von dem Verzweigungspunkt (C1) zu dem Verbindungspunkt (C2) angebracht sind, wobei die rechtsdrehenden variablen Öffnungen von dem Typ sind, der die Öffnung verringert, wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird, und die linksdrehenden variablen Öffnungen von dem Typ sind, der die Öffnung verringert, wenn das Lenkrad nach links gedreht wird.

6. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (5) mit der ersten und zweiten Fluidleitung (10a, 10b) zusammengeschaltet ist, daß der Arbeitszylinder (5) eine Einlaß/Auslaß-Öffnung aufweist, die an einen Zwischenpunkt zwischen der ersten rechtsdrehenden variablen Öffnung (1R) und der dritten linksdrehenden variablen Öffnung (3L) angeschlossen ist, und daß die andere Einlaß/Auslaß-Öffnung an einen Zwischenpunkt zwischen der ersten linksdrehenden variablen Öffnung (1L) und der dritten rechtsdrehenden variablen Öffnung (3R) angeschlossen ist.

7. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (4) mit der ersten und zweiten Fluidleitung (10a, 10b) zusammengeschaltet ist, daß das Magnetventil (4) eine Einlaß/Auslaß-Öffnung aufweist, die an einen Zwischenpunkt zwischen der dritten linksdrehenden variablen Öffnung (3L) und der zweiten linksdrehenden variablen Öffnung (2L) angeschlossen ist, und daß die andere Einlaß/Ausgangs-Öffnung an einen Zwischenpunkt zwischen der dritten rechtsdrehenden variablen Öffnung 3R) und der zweiten rechtsdrehenden variablen Öffnung (2R) angeschlossen ist.

8. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidleitung (10a) an einem Punkt gerade stromaufwärts der zweiten linksdrehenden variablen Öffnung (22) mit einem ersten Fluidversorgungspunkt (F1) versehen ist, von welchem der Hydraulikdruck auf die Dichtung (16) ausgeübt wird, und daß die zweite Fluidleitung (10b) an einem Punkt gerade stromaufwärts der zweiten rechtsdrehenden variablen Öffnung (2R) mit einem zweiten Fluidversorgungspunkt (F2) versehen ist, von welchem der Hydraulikdruck auf die Dichtung (16) ausgeübt wird.

9. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16) eine Druckaufnahmeoberfläche, welcher der Hydraulikdruck von dem ersten Fluidversorgungspunkt (F1) zugeführt wird, und eine andere Druckaufnahmeoberfläche aufweist, welcher der Hydraulikdruck von dem zweiten Fluidversorgungspunkt (F2) zugeführt wird.

10. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (6, 7) aufweist:
einen Vorratsbehälter (7) zur Aufnahme eines Betriebsfluids;
eine Hydraulikpumpe (6) zur Übertragung des Fluids von dem Vorratsbehälter (7) an den Verzweigungspunkt (C1) der ersten und zweiten Fluidleitungen (10a, 10b); und
eine Fluidrückführleitung zum Zurückführen des Betriebsfluids von dem Verbindungspunkt (C2) an den Vorratsbehälter (7).

11. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidleitung (12a) eine erste rechtsdrehende variable Öffnung (1R) und eine zweite linksdrehende variable Öffnung (2L) aufweist, die an ihr in dieser Reihenfolge von dem Verzweigungspunkt (11) zu dem Verbindungspunkt (12) vorgesehen sind, und daß die zweite Fluidleitung (12b) eine erste linksdrehende variable Öffnung (1L) und eine zweite rechtsdrehende variable Öffnung (2R) aufweist, die an ihr in dieser Reihenfolge von dem Verzweigungspunkt (121) zu dem Verbindungspunkt (12) vorgesehen sind, wobei die rechtsdrehenden variablen Öffnungen von dem Typ sind, der die Öffnung verringert, wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird, und die linksdrehenden variablen Öffnungen von dem Typ sind, welcher die Öffnung verringert, wenn das Lenkrad nach links gedreht wird.

12. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (5) zusammen mit der ersten und zweiten Fluidleitung (12a, 12b) vorgesehen ist, daß der Arbeitszylinder (5) eine Einlaß/Auslaß-Öffnung aufweist, die an einen Zwischenpunkt zwischen der ersten rechtsdrehenden variablen Öffnung (IR) und der zweiten linksdrehenden variablen Öffnung (2L) angeschlossen ist, und daß die andere Einlaß/Auslaß-Öffnung an einen Zwischenpunkt zwischen der ersten linksdrehenden Öffnung (1L) und der zweiten rechtsdrehenden Öffnung (2R) angeschlossen ist.

13. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (13) mit einer ersten Einlaß/Auslaß-Öffnung versehen ist, die an den Verzweigungspunkt (11) der ersten und zweiten Fluidleitungen (12a, 12b) angeschlossen ist, und mit einer zweiten Einlaß/Auslaß-Öffnung versehen ist, die an den Verbindungspunkt (12) der ersten und zweiten Fluidleitungen (12a, 12b) angeschlossen ist.

14. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (13) eine erste und eine zweite Ventileinheit (13a, 13b) aufweist, die in Reihe geschaltet sind und in der Nähe der ersten bzw. zweiten Einlaß/Auslaß-Öffnung angeordnet sind.

15. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Ventileinheit (13a, 13b) durch die Steuereinheit (8) geöffnet werden, wenn sich das Fahrzeug in einer Bewegung mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit befindet, und daß zumindest die erste Ventileinheit (13a) geschlossen wird, wenn das Fahrzeug stillsteht oder sich in einer Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit befindet.

16. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (13) zwischen der ersten und zweiten Ventileinheit (13a, 13b) mit einer Auslaßöffnung versehen ist, von welcher der Hydraulikdruck auf die Dichtung (16) ausgeübt wird.

17. Lenkservo-Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (6, 7) aufweist:
einen Vorratsbehälter (7) zur Aufnahme eines Betriebsfluids;
eine Hydraulikpumpe (6) zur Übertragung des Fluids von dem Vorratsbehälter (7) zu dem Verzweigungspunkt (11) der ersten und zweiten Fluidleitungen (12a, 12b); und
eine Fluidrückführleitung zum Rückführen des Betriebsfluids von dem Verbindungspunkt (12) zu dem Vorratsbehälter (7).