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DE3437231C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3437231C2
DE3437231C2 DE3437231A DE3437231A DE3437231C2 DE 3437231 C2 DE3437231 C2 DE 3437231C2 DE 3437231 A DE3437231 A DE 3437231A DE 3437231 A DE3437231 A DE 3437231A DE 3437231 C2 DE3437231 C2 DE 3437231C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
fluid
control
valve
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3437231A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3437231A1 (de
Inventor
Takaaki Zama Jp Uno
Yasuji Yokohama Jp Shibahata
Yasumasa Yokosuka Jp Tsubota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP58193013A external-priority patent/JPS6085063A/ja
Priority claimed from JP19301883A external-priority patent/JPS6084405A/ja
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE3437231A1 publication Critical patent/DE3437231A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3437231C2 publication Critical patent/DE3437231C2/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/146Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by comprising means for steering by acting on the suspension system, e.g. on the mountings of the suspension arms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, mit einer durch ein Lenkrad zu betätigenden, servo-unterstützten Vorderradlenkung und einer Ei­ genlenk-Ausgleichsvorrichtung für die Hinterachse, mit einer Druckfluidquelle, einem dem Lenkgetriebe der Vorderachse zugeordneten, doppeltwirkenden Arbeitszylinder zur Lenkkraftunterstützung, einem ersten Steuerventil zur Steuerung der Fluidzufuhr von der Druckfluidquelle zu dem Arbeitszylinder in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades, und wenigstens einem mit der Hinterachse des Fahrzeugs verbundenen, durch Druckfluid aus der Druckfluid­ quelle betätigten Stellglied zur Erzielung eines Lenkeinschlags der Hinterrä­ der.
Eine derartige Lenkvorrichtung ist aus der US-PS 44 40 254 der Anmelderin bekannt. Diese Patentschrift zeigt und beschreibt ein Fahrzeug mit Servolenkung und einer Hinterachse, deren Achsträger in elasti­ schen Blöcken oder Puffern an der Karosserie aufgehängt ist. Eine derartige elastische, verhältnismäßig weiche Aufhängung ist erwünscht zur Unterdrückung einer Schwingungsübertragung zwischen der Achse und der Karosserie, führt jedoch dazu, daß die Hinterachse beim Auftreten von Seitenführungskräften in einer Kurve seitlich ausweicht, so daß ein für die Fahrstabilität ungünstiger Eigen­ lenkeffekt der Hinterachse auftritt. Diesem Eigenlenkeffekt soll nach der US-PS entgegengewirkt werden durch hydraulisch betätigte Stellmechanismen, die auf die elastischen Blöcke oder Puffer einwirken und bestrebt sind, die Achse entgegen der Wirkrichtung der auftretenden Seitenführungskräfte zu verschieben, die Eigenlenkbewegung der Hinterachse also zu kompensieren. Darüber hinaus zeigt die US-PS die zusätzliche Möglichkeit auf, die hydraulischen Stell­ glieder im Sinne einer Überkompensation oder auch einer Verstärkung der Ei­ genlenkbewegung der Hinterachse einzusetzen und damit gezielte Lenkeffekte zu erreichen, wie etwa eine Verkleinerung des Wendekreises bei niedrigen Ge­ schwindigkeiten oder eine Verringerung der Übersteuerungsneigung bei höheren Geschwindigkeiten.
Nach der US-PS sind die hydraulischen Stellglieder der Hinterachse unmittelbar an den Hydraulikkreis des Stellzylinders der Servolenkung angeschlossen. Da die zu überwindenden Lenkkräfte an der Vorderachse mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnehmen, ist es heute zur Vermeidung einer über­ mäßigen Leichtgängigkeit der Lenkung und Erhaltung eines sicheren Lenkge­ fühls weitgehend üblich, die Servounterstützung der Vorderachslenkung mit zu­ nehmender Geschwindigkeit zu reduzieren und schließlich ganz einzustellen. Wenn der beschriebene Eigenlenkausgleich der Hinterachse zu einer derartigen Servolenkung parallelgeschaltet ist, führt dies zwar bei sehr niedrigen Ge­ schwindigkeiten, etwa beim Ein- und Ausparken, zu dem gewünschten, den Wendekreis verkleinernden Lenkeffekt der Hinterräder. Da jedoch die Seiten­ führungskräfte an der Hinterachse mit der Fahrgeschwindigkeit zunehmen und somit auch zunehmende Ausgleichskräfte an der Hinterachse benötigt werden, erweist sich die Parallelschaltung zur Servolenkung als nachteilig, das gerade bei höheren Geschwindigkeiten kein ausreichender Öldruck zur Abstützung der Hinterachse zur Verfügung stand.
Die DE-OS 17 55 769 zeigt eine Allradlenkung im eigentlichen Sinne, die offenbar für Baufahrzeuge oder dergleichen vorgesehen ist. Die zugrundeliegende Zielsetzung besteht darin, bei einem Fahrzeug, das wahlweise an der vorderen, der hinteren oder an beiden Achsen lenkbar sein soll, sicherzustellen, daß beide Lenkungen stets mit gutem Gleichlauf arbeiten und stets ein bestimmter Lenk­ radausschlag zu einer bestimmten Verstellung der zu lenkenden Räder führt. Aus diesem Grunde wird zunächst die Gesamtmenge des Hydrauliköls durch ein Ventil entsprechend der Lenkradstellung gesteuert. Der auf diese Weise einge­ stellte Ölstrom wird in einem Mengenteiler in zwei gleiche Teilströme zerlegt, die den Lenkantrieben der Vorder- und Hinterräder zugeführt werden. Wenn alle Räder gelenkt werden sollen, erfolgt dies somit für alle vier Räder mit dem gleichen Ausschlag. Soll nur an einer Achse gelenkt werden, so wird eines der Ventile geschlossen, und das dort zurückgehaltene Öl wird ohne weiteres über eine Leitung zurückgeleitet. Einen Einfluß auf das Lenkverhalten der anderen Achse hat dies nicht. Der Lenkausschlag aller Räder ist also stets proportional zu dem Lenkradausschlag. Die Ölpumpe muß stets diejenige Ölmenge zur Verfügung stellen, die zum Lenken beider Achsen benötigt wird, arbeitet also beim Lenken nur einer Achse unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrichtung mit Servounter­ stützung der Vorderachse und Eigenlenkausgleich der Hinterachse zu schaffen, die es gestattet, die Vorderachslenkung und den Eigenlenkausgleich der Hinter­ achse unabhängig voneinander mit möglichst geringer Pumpenkapazität zu steuern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Lenkvorrichtung gelöst durch ein zweites Steuerventil zur Steuerung der Fluidzufuhr zu dem Stellglied in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades und ein Verteilerventil zwischen der Druckfluidquelle und den beiden Steuerventilen zur Aufteilung der von der Druckfluidquelle geförderten Fluidmenge derart, daß dem ersten Steuerventil mit zunehmender Geschwindigkeit eine kleinere Fluidmenge und mit geringerer Geschwindigkeit eine größere Fluidmenge und dem zweiten Steuerventil im hohen Geschwindigkeitsbereich eine größere und im niedrigen Geschwindigkeitsbereich eine kleine Fluidmenge zugeführt wird.
Die vollständig unabhängige Steuerung der Vorder- und Hinterachse führt dazu, daß beide nach einer optimalen Charakteristik betätigt werden können. Dies ist bei der gattungsgemäßen Parallelschaltung der Fluidströme naturgemäß nicht möglich. Da die Servolenkung vor allem bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten einen starken Öldruck benötigt, während an der Hinterachse bei schneller Kur­ venfahrt hohe Seitenführungskräfte auszugleichen sind, ergeben sich gegeneinander versetzte Bedarfsspitzen für beide Achsen, so daß der Ölbedarf beider Achsen mit einer Pumpe begrenzter Kapazität gedeckt werden kann.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Servolenkung gem. einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein Beispiel eines Verteilerventils der in Fig. 1 gezeigten Servolenkung;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 und zeigt ein zweites Ausführungs­ beispiel der Erfindung;
Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Beispiel eines Verteilerventils mit variablem Strömungs- Aufteilungsverhältnis für die Servolenkung gem. Fig. 3;
Fig. 5A und 5B sind Grafiken zur Veranschaulichung von Änderungen der Zufuhr von Hydraulikfluid zu ersten und zweiten Steuerventilen der Servolenkung gem. Fig. 3 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 6A und 6B sind Grafiken ähnlich Fig. 5A und 5B und veranschaulichen die Fluidzufuhr zu den Steuerventilen gem. einer anderen Charak­ teristik;
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 und zeigt ein drittes Ausführungs­ beispiel der Erfindung;
Fig. 8 ist ein Schnitt durch ein weiteres Beispiel eines Verteilerventils mit variablem Strö­ mungs-Aufteilungsverhältnis für die Servo­ lenkung gem. Fig. 7;
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles der erfin­ dungsgemäßen Servolenkung; und
Fig. 10 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungs­ beispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Servolenkung, die beispielsweise in ein Kraftfahr­ zeug mit einem Fahrzeugaufbau 11 eingebaut ist. Zu dem Len­ kungssystem gehören die Vorderräder 12R, 12L und die Hinter­ räder 13R, 13L des Kraftfahrzeugs, die sämtlich drehbar an dem Fahrzeugaufbau 11 montiert sind. Die Vorderräder 12R, 12L sind jeweils über einen Gelenkarm 14R, 14L und eine seitliche Verbindungsstange 15R, 15L mit einem der entgegen­ gesetzten Enden einer Spurstange oder Zahnstange 16 verbun­ den. Die Zahnstange 16 kämmt mit einem Ritzel 17, das über eine Lenkwelle 18 mit einem Lenkrad 19 verbunden ist. Die Zahnstange 16 und das Ritzel 17 bilden in herkömmlicher Weise das Lenkgetriebe 20 des Fahrzeugs.
Die Hinterräder 13R, 13L sind jeweils mit Hilfe eines Halb- Trapezlenkers 21R, 21L gelenkig an einem hinteren Aufhän­ gungselement 22 befestigt. Das Aufhängungselement 22 ist an seinen entgegengesetzten Enden mit Hilfe elastomerer Puffer 23R, 23L elastisch an dem Fahrzeugaufbau 11 abge­ stützt. Ein an dem Fahrzeugaufbau 11 befestigter Zapfen 24L, 24R ist jeweils derart in der Mitte des zugehörigen elastomeren Puffers 23L, 23R angeordnet, daß das hintere Aufhängungselement 22 hinsichtlich der Übertragung mechani­ scher Schwingungen von den Zapfen 24L, 24R isoliert ist. Ein Differentialgehäuse 25 ist mit Hilfe nicht gezeigter Schrau­ ben an dem hinteren Aufhängungselement 22 befestigt. Das Differentialgehäuse 25 ist ebenfalls über einen Puffer 26 aus elastomerem Material elastisch an dem Fahrzeugaufbau 11 abgestützt. Ein an dem Fahrzeugaufbau befestigter Zapfen 27 ist derart in der Mitte des Puffers 26 angeordnet, daß das Differentialgehäuse mechanisch von dem Zapfen 27 isoliert ist. Das Differentialgehäuse 25 steht über Antriebswellen 28R, 28L mit den Hinterrädern 13R, 13L in Verbindung.
Eine Pumpe 29 dient als Druckfluidquelle, die Hydraulikfluid aus einem Fluidbehälter 30 aufnimmt. Die Pumpe 29 ist über eine Leitung P1 an einen nicht näher bezeichneten Einlaß eines Verteilerventils 31 angeschlossen. Das Verteilerven­ til 31 weist zwei nicht näher bezeichnete Auslässe auf, die mit der Lenkwelle 18 zugeordneten ersten und zweiten Steuerventilen 32, 33 in Fluidverbindung stehen. Das Ver­ teilerventil 31 teilt die von der Pumpe 29 geförderte Druckfluidströmung in einem vorgegebenen Aufteilungsver­ hältnis in zwei Anteile, die jeweils über eine Leitung P2 bzw. P3 dem nicht näher bezeichneten Einlaß des ersten bzw. zweiten Steuerventils 32, 33 zugeführt werden.
Das erste Steuerventil 32 weist einen nicht näher bezeich­ neten Rücklauf und zwei Auslässe auf. Der Rücklauf ist über eine Leitung P8 mit dem Fluidbehälter 30 verbunden. Die beiden Auslässe sind über Leitungen P4, P5 mit einem Antriebszylinder 34 für die Zahnstange 16 verbunden. Das Steuerventil 32 dient zur Steuerung des von dem Verteiler­ ventil 31 zugeführten Hydraulikfluids in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades 19 (oder, beim beschriebenen Ausführungsbeispiel, in Abhängigkeit von der auf das Lenk­ rad 19 ausgeübten Lenkkraft) und zur Weiterleitung des in dieser Weise gesteuerten Hydraulikfluids an den An­ triebszylinder 34. Das erste Steuerventil 32 weist vier veränderbare Engstellen 32a, 32b, 32c und 32d auf, deren Durchtrittsquerschnitt in Abhängigkeit von der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft veränderbar ist, so daß die Fluidzufuhr zu dem Antriebszylinder durch die Wirkung der Engstellen gesteuert wird. Der Antriebszylinder 34 um­ faßt einen Zylinderkörper 35, der in dem Fahrzeugaufbau 11 angeordnet ist. Ein an der Zahnstange 16 befestigter Kolben 36 ist gleitend verschiebbar in dem Zylinderkörper 35 an­ geordnet, so daß er das Innere des Zylinderkörpers in zwei Fluidkammern 37, 38 unterteilt. Der Antriebszylinder 34 er­ zeugt eine von der Druckdifferenz zwischen den Fluidkammern 37, 38 abhängige Zusatz-Lenkkraft, durch welche die Zahn­ stange 16 zur Unterstützung der Lenkbewegung des Fahrers angetrieben wird. Die Pumpe 29, der Fluidbehälter 30, das erste Steuerventil 32 und der Antriebszylinder 34 sind als solche als Baugruppen einer Servolenkung 39 bekannt.
Das zweite Steuerventil 33 weist zwei nicht näher bezeich­ nete Auslässe auf, die jeweils über eine Leitung P6, P7 mit einer ersten Gruppe von Stellgliedern 40a, 40c bzw. einer zweiten Gruppe von Stellgliedern 40b, 40d in Verbindung stehen. Jedes der Stellglieder 40a-40d ist als Hydrau­ likzylinder ausgebildet und mechanisch zwischen dem hin­ teren Aufhängungselement 22 und dem Fahrzeugaufbau 11 an­ geordnet. Das zweite Steuerventil 33 weist ferner einen nicht näher bezeichneten Rücklauf auf, der über eine Lei­ tung P9 mit dem Fluidbehälter 30 in Verbindung steht. Das zweite Steuerventil 33 weist vier variable Engstellen 33a, 33b, 33c und 33d auf, deren Durchtrittsquerschnitt entspre­ chend der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft verän­ derbar ist, so daß die Zufuhr des Hydraulikfluids von dem Verteilerventil 31 zu den einzelnen Stellgliedern 40a-40d entsprechend der aufgewendeten Lenkkraft gesteuert wird. Die einzelnen Stellglieder 40a-40d sind jeweils über Bol­ zengelenke mit dem Fahrzeugaufbau 11 und dem hinteren Auf­ hängungselement 22 verbunden und bewirken eine Verformung der elastischen Puffer 23R, 23L unter der Wirkung des von dem zweiten Steuerventil 33 zugeführten Hydraulikfluids, so daß das hintere Aufhängungselement 22 um den Zapfen 27 geschwenkt wird. Somit bewirken die Stellglieder 40a-40d durch das Verschwenken des Aufhängungselements 22 einen Lenkeinschlag der Hinterräder 13R, 13L. Die Pumpe 29, der Fluidbehälter 30, das zweite Steuerventil 33 und die Stell­ glieder 40a, 40b, 40c, 40d bilden ein Lenkunterstützungssystem oder ein Hinterrad-Lenksystem 41. Dieses Lenkunterstützungs­ system wird als solches im einzelnen in der US-PS 44 40 254 beschrieben. Auf nähere Einzelheiten soll daher hier nicht eingegangen werden.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Servolenkung erläutert werden.
Die Servolenkung des Fahrzeugs ist derart ausgelegt , daß die Vorderräder 12R, 12L und die Hinterräder 13R, 13L ent­ sprechend der Drehung des Lenkrades 19 in Bezug auf eine gedachte senkrechte Ebene geschwenkt werden, die die Längs­ achse des Fahrzeugaufbaus enthält. Die Vorderrad-Servolen­ kung 39 erzeugt eine Hilfskraft zur Unterstützung des Lenk­ einschlags der Vorderräder 12R, 12L, während das Lenkunter­ stützungssystem 41 einen Lenkeinschlag der Hinterräder 13R, 13L in der Weise bewirkt, daß die Hinterräder in der glei­ chen Richtung wie die Vorderräder geschwenkt werden. Die Vorderrad-Servolenkung 39 ist derart ausgelegt, daß sie eine sog. Ansprechschwelle aufweist, d. h., daß keine Hilfs­ kraft erzeugt wird, wenn die auf das Lenkrad 19 ausgeübte Lenkkraft nur sehr gering ist.
Wenn das Lenkrad 19 nicht gedreht wird, befindet sich das erste Steuerventil 32 in einem Zustand, in welchem sämt­ liche Engstellen 32a, 32b, 32c, 32d dieses Ventils den sel­ ben Öffnungsgrad aufweisen. Ebenso befindet sich das zwei­ te Steuerventil 33 in einem Zustand, in welchem sämtliche Engstellen 33a, 33b, 33c, 33d dieselben Öffnungsgrade aufwei­ sen. Folglich wird das von der Pumpe 29 geförderte und durch das Verteilerventil 31 auf die Steuerventile 32, 33 verteilte Hydraulikfluid durch die Steuerventile zu dem Fluidbehälter 30 zurückgeleitet.
Wenn eine sehr geringe Lenkkraft (unterhalb der Ansprech­ schwelle) auf das Lenkrad 19 ausgeübt wird, beispielsweise im Sinne einer Rechtskurve des Fahrzeugs, so wird das zwei­ te Steuerventil 33 in der Weise betätigt, daß die Engstel­ len 33a, 33c entsprechend der Lenkkraft gedrosselt werden, während die Engstellen 33b, 33d entsprechend erweitert wer­ den. Dagegen bleiben die Öffnungsgrade der Engstellen 32a- 32d des ersten Steuerventils 32 unverändert, da die An­ sprechschwelle der Vorderrad-Servolenkung 39 noch nicht er­ reicht wurde. Infolgedessen wird das über die Leitung P2 zugeführte Hydraulikfluid von dem Verteilerventil 31 nicht dem Antriebszylinder 34 zugeführt, sondern durch das erste Steuerventil 32 über die Leitung P8 in den Fluidbehälter 30 zurückgeleitet. Währenddessen wird durch das zweite Steuer­ ventil 33 der Anteil des Hydraulikfluids, der durch das Verteilerventil 31 in die Leitung P3 geleitet wurde, ent­ sprechend der aufgewendeten Lenkkraft gesteuert, so daß das Hydraulikfluid unter einem verhältnismäßig hohem Druck über die Leitung P7 den Stellgliedern 40b, 40d zugeführt wird, während den Stellgliedern 40a, 40c das Hydraulikfluid über die Leitung P6 nur mit einem verhältnismäßig geringem Druck zugeführt wird. Folglich werden die Hinterräder 13R, 13L nach rechts eingeschlagen, während der Einschlag der Vorderräder 12R, 12L nach rechts allein durch die auf das Lenkrad 19 ausgeübte und mechanisch über das Lenkgetriebe 20 übertragene Lenkkraft bewirkt wird. Da das zweite Steuer­ ventil 33 Hydraulikfluid unter hohem Druck an die Stell­ glieder 40b, 40d liefert, ist der Strömungswiderstand in dem Hydraulikkreislauf des zweiten Steuerventils 33 ver­ hältnismäßig hoch. Dennoch gewährleistet das Verteilerven­ til 31, daß dem zweiten Steuerventil 33 eine vorgegebene Menge an Hydraulikfluid zugeführt wird. Auf diese Weise wird ein Druckabfall an den Stellgliedern 40b, 40d verhin­ dert, so daß der Lenkeinschlag der Hinterräder 13R, 13L zuverlässig ausgelöst wird.
Wenn die auf das Lenkrad 19 ausgeübte Lenkkraft zunimmt, wird das erste Steuerventil 32 in der Weise betätigt, daß die variablen Engstellen 32a, 32c erweitert werden, während die Engstellen 32b, 32d entsprechend der Lenkkraft gedros­ selt werden. Das Hydraulikfluid wird unter verhältnismäßig hohem Druck in die Fluidkammer 38 des Antriebszylinders 34 eingeleitet. Folglich erzeugt der Antriebszylinder 34 ei­ ne Hilfskraft zum Antrieb der Zahnstange 16, so daß die Drehung des Lenkrades 19 unterstützt wird. Das zweite Steuerventil 33 wird in der Weise betätigt, daß die Änderun­ gen des Durchtrittsquerschnitts der Engstellen 33a-33d weiter verstärkt werden, so daß den Stellgliedern 40b, 40d ein noch höherer Fluiddruck zugeführt wird und der Ein­ schlagwinkel der Hinterräder 13R, 13L weiter zunimmt. In diesem Zustand wird durch das vorgegebene Aufteilungsver­ hältnis des Verteilerventils 31 sichergestellt, daß den Steuerventilen 32, 33 die vorgegebenen Fluidmengen zugeführt werden, so daß die Vorderrad-Servolenkung 39 und das auf die Hinterräder wirkende Lenkunterstützungssystem wirk­ sam in Abhängigkeit von der aufgewendeten Lenkkraft ge­ steuert werden, ohne daß die beiden Systeme sich gegensei­ tig beeinträchtigen.
Somit wird dadurch, daß das von der gemeinsamen Pumpe 29 geförderte Hydraulikfluid durch das Verteilerventil 31 auf die beiden Steuerventile 32, 33 aufgeteilt wird, ein unabhängiger Betrieb des Vorderrad-Servosystems und des Hinterrad-Unterstützungssystems gewährleistet. Hierdurch ergibt sich eine Verbesserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs.
Durch die Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hy­ draulikfluids mit Hilfe des Verteilerventils 31 entfällt ferner die Notwendigkeit, zwei unabhängige Pumpen für das Vorderrad-Servosystem 39 und das Lenkunterstützungssystem 41 vorzusehen. Hierdurch werden die Abmessungen der ge­ samten Lenkvorrichtung verringert und die Herstellungs­ kosten gesenkt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Verteilerventils 31 wie es in der Servolenkung gem. Fig. 1 verwendet wird. Das Ver­ teilerventil 31 umfaßt ein Gehäuse 51, das mit einem mit der Leitung P1 verbundenen Einlaß 52 und zwei Auslässen 53, 53′ versehen ist, von denen einer mit der Leitung P2 und der andere mit der Leitung P3 in Verbindung steht. Zwei Kolben 54, 54′ werden mit Hilfe von Hülsen 55, 55′ gleitend verschiebbar in einer Bohrung des Gehäuses 51 gehalten. Die Kolben 54, 54′ sind an ihren einander zugewandten Enden jeweils mit einem einstückig mit dem Kolben ausgebildeten L-förmigen Vorsprung versehen. Die Vorsprünge greifen der­ art ineinander, daß ihre abgewinkelten Schenkel wechsel­ seitig als Anschläge dienen. Die Kolben 54, 54′ begrenzen jeweils im Zusammenwirken mit einem an dem Gehäuse 51 be­ festigten Stopfen 56, 56′ eine Steuerkammer 57 bzw. 57′. Die Kolben 54, 54′ sind jeweils mit einer Engstelle 54a, 54a, mit festem Durchtrittsquerschnitt und mit einer Öffnung 54b, 54b′ versehen. Die Öffnungen 54b, 54b′ fluchten je nach Position des Kolbens mehr oder weniger genau mit Bohrun­ gen 55a, 55a′, die ihrerseits mit den Auslässen 53, 53′ in Verbindung stehen. Wenn die Öffnungen 54b, 54b′ mit den Bohrungen 55a, 55a′ fluchten, sind somit die Steuerkammern 57, 57′ mit den Auslässen 53, 53′ verbunden. Die Öffnungen 54b, 54b′ der Kolben 54, 54′ bilden zusammen mit den Bohrun­ gen 55a, 55a′ der Hülsen 55, 55′ Steuerdrosseln 58 bzw. 58′ zur Änderung des Durchtrittsquerschnitts in Abhängigkeit von der Auslenkung der Kolben 54, 54′. In den Steuerkammern 57, 57′ sind Zentrierfedern 59, 59′ angeordnet, die jeweils den betreffenden Kolben 54, 54′ in die Neutralstellung vor­ spannen. Das Verteilerventil 31 wirkt in der Weise, daß der Durchtrittsquerschnitt der Steuerdrosseln 58, 58′ ver­ ändert wird in Abhängigkeit von dem Fluiddruck, der über die Engstellen 54a, 54a′ in den Steuerkammern 57, 57′ auf­ gebaut wird. Auf diese Weise wird zwischen den über die Auslässe 53, 53′ abgegebenen Fluidmengen ein vorgegebenes Aufteilungsverhältnis aufrechterhalten. Das Aufteilungs­ verhältnis kann über die Bemessung des Durchtrittsquer­ schnitts der Engstellen 54a, 54a′ und über die Kenndaten der Steuerdrosseln 58, 58′ verändert werden.
Fig. 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Servolenkung, das dem ersten Ausführungs­ beispiel abgesehen von der Ausbildung des Verteilerventils ähnelt. Der Unterschied besteht darin, daß zur Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids auf die ersten und zweiten Steuerventile 32, 33 ein Verteilerven­ til 62 vorgesehen ist, dessen Aufteilungsverhältnis in Ab­ hängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderlich ist.
Das Verteilerventil 62 mit veränderlichem Aufteilungsver­ hältnis weist eine Spule 62a auf, die elektrisch mit einer Steuereinheit 63 verbunden ist, so daß das Aufteilungsver­ hältnis von der Stärke des elektrischen Stromes abhängt, der der Spule 62a von der Steuereinheit 63 zugeführt wird. Mit der Steuereinheit 63 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor 64 elektrisch verbunden, der ein für die Fahrzeug­ geschwindigkeit V repräsentatives Signal erzeugt. Die Steuereinheit 63 ändert die Stromstärke des der Spule 62a zugeführten Stromes in Abhängigkeit von dem Signal des Geschwindigkeitssensors 64, so daß das Aufteilungsver­ hältnis des Verteilerventils 62 entsprechend der Fahrzeug­ geschwindigkeit V gesteuert wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Verteilerventils 62 mit variab­ lem Aufteilungsverhältnis ist in Fig. 4 dargestellt. Das Verteilerventil 62 gem. Fig. 4 umfaßt ein mit einer Boh­ rung 65a versehenes Gehäuse 65, einen in die Bohrung 65a mündenden Einlaß 66, der über die Leitung P1 mit der Pum­ pe 29 verbunden ist, und zwei Auslässe 67, 68, die einer­ seits mit der Bohrung 65a und andererseits über die Lei­ tungen P2 und P3 mit den ersten und zweiten Steuerventi­ len 32, 33 in Fluidverbindung stehen. Die entgegengesetzten Enden der Bohrung 65a des Gehäuses 65 sind durch Stopfen 71, 72 verschlossen, die jeweils mit einer nicht näher be­ zeichneten Sackbohrung versehen sind. In den Sackbohrun­ gen der Stopfen 71, 72 ist jeweils ein Kolben 69, 70 glei­ tend verschiebbar angeordnet. Zwischen den Stirnwänden der Stopfen 71, 72 und den zugeordneten Kolben 69, 70 ist jeweils eine Druckfeder 73 bzw. 74 vorgesehen. Die Stopfen 71, 72 sind mit Öffnungen 71a, 72a versehen, die mit den Auslässen 67, 68 in Verbindung stehen. Zwischen den einan­ der zugewandten Enden der Stopfen 71, 72 ist ein im we­ sentlichen zylindrisches Bauteil 75 fest eingefügt, das mit einer Haupt-Öffnung 75a und zwei Steueröffnungen 75b, 75c versehen ist.
Jeder der Kolben 69, 70 ist hohl ausgebildet und begrenzt mit der Stirnwand des zugeordneten Stopfens 71 bzw. 72 eine Fluidkammer 76 bzw. 77. Die Kolben 69, 70 sind an ih­ ren einander zugewandten Enden mit einstückig angeformten, ineinandergreifenden, L-förmigen Vorsprüngen 69b, 70b ver­ sehen. Jeder der Kolben 69, 70 ist ferner mit einem ring­ förmigen radialen Vorsprung 69c, 70c versehen, der gleitend aber fluiddicht mit der Innenfläche des zylindrischen Bau­ teils 75 in Berührung steht. Durch die ringförmigen radia­ len Vorsprünge 69c, 70c werden ringförmige Nuten begrenzt, die die Außenflächen der Kolben 69, 70 umgeben, so daß zwischen dem zylindrischen Bauteil 75 und den Kolben 69, 70 jeweils eine Ringkammer 78, 79 gebildet wird. Die Steuer­ öffnungen 75b, 75c des zylindrischen Bauteils 75 münden je­ weils in eine der Ringkammern 78, 79. Jeder der Kolben 69, 70 ist darüberhinaus mit einer Verbindungsöffnung 69d, 70d versehen, die die Ringkammer 78, 79 mit der Fluidkammer 76, 77 verbindet. Ferner ist jeder Kolben mit einer Öffnung 69e, 70e versehen, die in die Fluidkammer 76 bzw. 77 mün­ det und in Abhängigkeit von der Position des betreffenden Kolbens mit der Öffnung 71a bzw. 72a des zugeordneten Stopfens 71 bzw. 72 in Verbindung tritt, so daß Fluidver­ bindungen zwischen den Fluidkammern 76, 77 und den Ausläs­ sen 67, 68 hergestellt werden. Die Öffnungen 69e, 70e der Kolben und die Öffnungen 71a, 72a der Stopfen bilden variab­ le Engstellen 80, 81, deren Durchtrittsquerschnitt in Ab­ hängigkeit von der Auslenkung der Kolben 69, 70 veränder­ lich ist. Zwischen den einander zugewandten Enden der Kolben 69, 70 ist eine Druckfeder 82 angeordnet, die die Kolben in entgegengesetzte Richtungen vorspannt.
Ein durch die Spule 62a angetriebenes Nadelventil 83 ist derart beweglich in der Steueröffnung 75c des zylindri­ schen Bauteils 75 angeordnet, daß der Durchtrittsquer­ schnitt der Steueröffnung 75c entsprechend der Position des Nadelventils 83 gesteuert wird. Die Spule 62a ist elektrisch mit der Steuereinheit 63 verbunden.
Das Verteilerventil 62 ist somit derart ausgebildet, daß durch Veränderung des Durchtrittsquerschnitts der Steuer­ öffnung 75c mit Hilfe des Nadelventils 83 der hydraulische Druck gesteuert wird, der über den Einlaß 66 in die Fluid­ kammer 77 eintritt. Auf diese Weise wird das Aufteilungs­ verhältnis der zu den ersten und zweiten Steuerventilen 32, 33 weitergeleiteten Fluidströmung gesteuert. Die Auslen­ kung der Kolben 69, 70 ist abhängig von den Fluiddrücken in den Fluidkammern 76, 77 und von der Kraft der Druckfedern 73, 74 und 82, und der Durchtrittsquerschnitt der variablen Eng­ stellen 80, 81 ändert sich in Abhängigkeit von der Auslen­ kung der Kolben 69, 70 in der Weise, daß zwischen den durch die Auslässe 67, 68 ausströmenden Fluidmengen ein durch die Steuereinheit 63 eingestelltes Aufteilungsverhältnis auf­ rechterhalten wird.
Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Servolenkung wird die Aufteilung des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids auf die ersten und zweiten Steuerventile 32, 33 beispielswei­ se nach der in Fig. 5A und 5B gezeigten Charakteristik oder nach der in Fig. 6A und 6B gezeigten Charakteristik in Ab­ hängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert. Die Steuereinheit 63 ist derart ausgelegt, daß die Fluid­ menge Q1, die dem ersten Steuerventil 32 für die Vorder­ rad-Servolenkung 39 zugeführt wird, bei verhältnismäßig hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten verringert wird, während die Fluidmenge Q2, die dem zweiten Steuerventil 33 für das Lenkunterstützungssystem 41 zugeführt wird, bei verhältnis­ mäßig hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erhöht wird. Zwischen der Gesamtmenge Q des von der Pumpe 29 geförderten Fluids und den Fluidmengen Q1 und Q2 besteht die Beziehung: Q = Q1 + Q2. Im Ergebnis wird somit der Druck des Hydrau­ likfluids, das dem Antriebszylinder 34 der Vorderrad-Ser­ volenkung 39 zugeführt wird, bei hohen Fahrzeuggeschwin­ digkeiten verringert, so daß die durch den Antriebszylin­ der 34 bewirkte Lenkhilfe verringert wird und dem Fahrer ein gutes Lenkgefühl vermittelt wird. Dagegen wird der Druck des Hydraulikfluids, das den Stellgliedern 40a, 40b, 40c, 40d des auf die Hinterräder wirkenden Lenkunterstützungs­ systems 41 zugeführt wird, bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erhöht, so daß der Lenkeinschlag der Hinterräder 13R, 13L im Verhältnis zu der auf das Lenkrad 19 ausgeübten Lenkkraft erhöht und das Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert wird.
Fig. 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Er­ findung, das sich von dem in Fig. 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel lediglich im Hinblick auf die Ausbil­ dung des Verteilerventils mit variablem Aufteilungsverhält­ nis unterscheidet.
Das Verteilerventil 62′ gem. dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Gehäuse 92 mit einer durchgehenden Bohrung 92a. Erste und zweite Kolben 93, 93′ werden mit Hil­ fe von in dem Gehäuse 92 befestigten ersten und zweiten Hülsen 94, 94′ gleitend verschiebbar in der Bohrung 92a ge­ halten. Das Gehäuse 92 weist einen zu der Bohrung 92a ge­ öffneten Einlaß 95 und zwei Auslässe 96, 96′ auf. Die ent­ gegengesetzten Enden des Gehäuses 92 sind durch erste und zweite Stopfen 97, 97′ verschlossen.
Die ersten und zweiten Kolben 93, 93′ sind hohl ausgebildet und jeweils mit einer zu dem zugeordneten Stopfen 97 bzw. 97′ geöffneten Bohrung 93a, 93a′ versehen. Die Kolben sind derart gleitend verschiebbar in die betreffenden Hülsen 94, 94′ eingepaßt, daß zwischen den Stopfen 97, 97′ und den Kolben 93, 93′ erste und zweite Steuerkammern 98, 98′ gebil­ det werden. In die Bohrungen 93a, 93a′ der ersten und zwei­ ten Kolben 93, 93′ ist jeweils ein Hilfskolben 99, 99′ der­ art gleitend und fluiddicht eingepaßt, daß der Hilfskolben in Bewegungsrichtung des zugeordneten Kolbens verschiebbar ist. Durch den ersten Hilfskolben 99 wird eine erste Haupt- Steuerkammer 98a im Inneren des ersten Kolbens 93 und eine erste Hilfs-Steuerkammer 98b zwischen dem Hilfskolben und dem ersten Stopfen 97 begrenzt. In entsprechender Weise wird durch den zweiten Hilfskolben 99′ eine zweite Haupt- Steuerkammer 98a′ im Inneren des zweiten Kolbens 99′ und eine zweite Hilfs-Steuerkammer 98b′ zwischen dem zweiten Hilfskolben und dem zweiten Stopfen 97′ begrenzt. Im Inne­ ren der ersten Hilfs-Steuerkammer 98b ist zwischen dem ersten Stopfen 97 und dem ersten Hilfskolben 99 eine vor­ gespannte erste Zentrierfeder 100 angeordnet. Eine vorge­ spannte zweite Zentrierfeder 100′ ist in der zweiten Hilfs- Steuerkammer 98b zwischen dem zweiten Stopfen 97′ und dem zweiten Hilfskolben 99′ angeordnet. Durch die ersten und zweiten Zentrierfedern 100, 100′ werden die Kolben 93, 93′ in Richtung aufeinander zu vorgespannt.
Der erste Kolben 93 ist mit einer ersten Engstelle 93b mit konstantem Durchtrittsquerschnitt versehen, über die die erste Haupt-Steuerkammer 98a mit dem Einlaß 95 verbunden wird. Ferner ist der erste Kolben 93 mit einer Öffnung 93c verbunden, die je nach Position des Kolbens mit einer Öff­ nung 94a der ersten Hülse 94 in Verbindung tritt, so daß eine Fluidverbindung zu dem Auslaß 96 hergestellt wird. In ähnlicher Weise ist der zweite Kolben 93′ mit einer zweiten Engstelle 93b′ mit festem Durchtrittsquerschnitt versehen, die die zweite Haupt-Steuerkammer 98a′ mit dem Einlaß 95 verbindet, und eine Öffnung 93c′ des zweiten Kolbens 93 tritt je nach Position dieses Kolbens mit ei­ ner Öffnung 94a′ der zweiten Hülse 94′ in Verbindung, so daß eine Fluidverbindung zu dem Auslaß 96′ hergestellt wird. Die Öffnungen 94a, 94a′ der ersten und zweiten Hül­ sen und die Öffnungen 93c, 93c′ der ersten und zweiten Kol­ ben 93, 93′ bilden erste und zweite Steuerdrosseln 101, 101′, deren Durchtrittsquerschnitt in Abhängigkeit von der Aus­ lenkung der Kolben 93, 93′ veränderlich ist.
Darüberhinaus ist eine variable Engstelle 102 in der Lei­ tung P1 in der Nähe des Einlasses 95 angeordnet. Ein strom­ aufwärts der variablen Engstelle 102 gelegener Abschnitt der Leitung P1 ist über eine Steuerleitung 103 und einen in dem ersten Stopfen 97 ausgebildeten Kanal 97a mit der ersten Hilfs-Steuerkammer 98b verbunden. Ein stromabwärts der variablen Engstelle 102 gelegener Abschnitt der Leitung P2 ist über eine Steuerleitung 103′ und einen in dem zweiten Kolben 97′ ausgebildeten Kanal 97a′ mit der zweiten Hilfs- Steuerkammer 98b′ verbunden. Die variable Engstelle 102 ist mit einer Spule 102a versehen, die elektrisch mit der Steuer­ einheit oder Steuerschaltung 63 verbunden ist, so daß der Durchtrittsquerschnitt der Engstelle 102 in Abhängigkeit von der Stromstärke des der Spule 102a zugeführten Stromes veränderlich ist. Die Steuereinheit 63 ist elektrisch mit einem Sensor 64 zur Abtastung der Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden, so daß der Durchtrittsquerschnitt der variablen Öffnung 102 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ge­ steuert wird.
Durch eine zwischen den ersten und zweiten Kolben 93; 93′ angeordnete Druckfeder 106 werden die ersten und zweiten Kolben in entgegengesetzte Richtungen vorgespannt. Mit 93d und 93d′ sind im wesentlichen L-förmige, einstückig an die einander zugewandten Enden der ersten und zweiten Kolben 93 und 93′ angeformte Vorsprünge bezeichnet. Die Vorsprün­ ge 93d, 93d′ treten derart miteinander in Berührung, daß die ersten und zweiten Kolben in einem Stück verschiebbar sind.
Der Einlaß 95 des Verteilerventils 62′ ist über die Lei­ tung P1 der Pumpe 29 verbunden, während die Auslässe 96, 96′ des Verteilerventils über die Leitungen P2, P3 mit den ersten und zweiten Steuerventilen 32, 33 verbunden sind, die der Lenkwelle 18 zugeordnet sind. Somit dient das Ver­ teilerventil 62′ zur Aufteilung des von der Pumpe 29 ge­ förderten Hydraulikfluids in einem von der Fahrzeuggeschwin­ digkeit abhängigen Aufteilungsverhältnis auf die beiden Steuerventile 32, 33. Bei dieser Ausführungsform ist das Ver­ teilerventil 62′ derart ausgelegt, daß die Gesamtmenge Q des von der Pumpe 29 geförderten Hydraulikfluids gem. einer Charakteristik, die beispielsweise in der in Fig. 5A und 5B oder in Fig. 6A und 6B gezeigten Weise von der Fahrzeugge­ schwindigkeit abhängt, in die Anteile Q1 und Q2 für die Vorderrad-Servolenkung 39 und das Lenkunterstützungssystem 41 aufgeteilt wird. Durch die Steuereinheit 63 wird die Stärke des elektrischen Stromes gesteuert, der der Spule 102a der variablen Engstelle 102 zugeführt wird.
Nachfolgend soll zunächst die grundsätzliche Arbeitsweise des Verteilerventils 62′ erläutert werden. Ein Teil des Hydraulikfluids, das durch den Einlaß 95 in das Gehäuse 92a eintritt, strömt durch die erste Engstelle 93b mit fe­ stem Durchtrittsquerschnitt in die erste Haupt-Steuerkam­ mer 98a, aus der es durch die erste Steuerdrossel 101 und den Auslaß 96 ausströmt, während ein anderer Teil des Hy­ draulikfluids durch die zweite Engstelle 93b′ in die zwei­ te Haupt-Steuerkammer 98a′ eintritt und durch die zweite Steuerdrossel 101′ und den zweiten Auslaß 96′ ausströmt. Die Bewegung des ersten Kolbens 93 ist abhängig von dem Fluiddruck in der ersten Haupt-Steuerkammer 98a und von der Kraft der Federn 100, 100′ und 106, so daß der Durch­ trittsquerschnitt der ersten Steuerdrossel 101 in Abhän­ gigkeit von diesen Größen verändert wird. In ähnlicher Weise ist die Bewegung des zweiten Kolbens 93′ und damit der Durchtrittsquerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101, von dem Fluiddruck in der zweiten Haupt-Steuerkammer 98a′ und der Kraft der Federn 100, 100′, 106 abhängig. Somit ist das Verhältnis der Fluidanteile, die über die Steuerdros­ seln 101, 101′ und die Auslässe 96, 96′ abgegeben werden be­ stimmt durch den Durchtrittsquerschnitt der festen Engstel­ len 93b, 93b′ und von den Federkonstanten der Federn 100, 100′, 106.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einem niedrigen Ge­ schwindigkeitsbereich liegt, in welchem der Vorderrad-Ser­ volenkung 39 eine erhöhte Menge an Hydraulikfluid zugeführt wird, so bewirkt die Steuereinheit 63 eine Verringerung des Durchtrittsquerschnitts der variablen Engstelle 102. Dies hat zur Folge, daß der stromaufwärts der Engstelle 102 in der Leitung P1 herrschende Fluiddruck in die Hilfs-Steuer­ kammer 98b eingeleitet wird, so daß der Druck in dieser Kammer ansteigt. Hierdurch wird die Kraft erhöht, die den ersten Kolben 93 in Richtung auf die Mitte des Ventils vor­ spannt. In der zweiten Hilfs-Steuerkammer 98b′, die mit dem Abschnitt der Leitung P1 stromabwärts der variablen Engstelle 102 verbunden ist, nimmt währenddessen der Fluid­ druck ab, so daß die Kraft, die den zweiten Kolben 93′ zur Mitte hin vorspannt, verringert wird. Dies führt dazu, daß sich die Kolben 93, 93′ derart verschieben, daß der Durch­ trittsquerschnitt der ersten Steuerdrossel 101 vergrößert und der Durchtrittsquerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101′ verringert wird. Somit wird der Vorderrad-Servolen­ kung 39 eine größere Fluidmenge und dem Lenkunterstützungs­ system 41 eine geringere Fluidmenge zugeführt.
Bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt der Durchtritts­ querschnitt der variablen Engstelle 102 zu, so daß die Druckdifferenz zwischen den stromabwärtigen und stromauf­ wärtigen Abschnitten der Leitung P1 und damit die Druck­ differenz zwischen den ersten und zweiten Hilfs-Steuer­ kammer 98b, 98b′ im Verhältnis zu dem oben beschriebenen Fall niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Folglich bewegen sich die ersten und zweiten Kolben 93, 93′ in ent­ gegengesetzter Richtung, und der Durchtrittsquerschnitt der ersten Steuerdrossel 101 wird verringert, während der Durchtrittsquerschnitt der zweiten Steuerdrossel 101′ zu­ nimmt. Auf diese Weise ergibt sich eine verringerte Fluid­ zufuhr zu der Vorderrad-Servolenkung 39 und eine erhöhte Fluidzufuhr zu dem Lenkunterstützungssystem 41.
Durch Änderung des Aufteilungsverhältnisses des Steuerven­ tils 62′ in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit können somit die der Vorderrad-Servolenkung 39 und dem Lenkunterstützungssystem 41 zugeführten Fluidmengen ent­ sprechend den in Fig. 5A und 5B oder in Fig. 6A und 6B ge­ zeigten Charakteristiken gesteuert werden, so daß das Kur­ venverhalten des Fahrzeugs wirksam verbessert wird.
Da bei dem in Fig. 8 gezeigten Verteilerventil 62′ das Auf­ teilungsverhältnis durch Verschiebung der ersten und zwei­ ten Kolben 93, 93′ entsprechend einer Druckdifferenz zwi­ schen den Abschnitten der Leitung P1 stromabwärts und strom­ aufwärts der variablen Engstelle 102 gesteuert wird, wird eine genaue Steuerung des Aufteilungsverhältnisses selbst dann ermöglicht, wenn die Fluidmenge verhältnismäßig klein ist. Die durch die Engstellen 93b, 93b′ mit festem Durch­ trittsquerschnitt zugeführten Fluidmengen haben die glei­ che Größe wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Verteilerventil mit festem Aufteilungsverhältnis. Daher wird eine Ver­ ringerung der Antriebskraft der Kolben 93, 93′ vermieden, so daß die Genauigkeit der Aufteilung der Fluidströmung nicht beeinträchtigt wird.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bewirkt das Verteilerventil 62′ bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine Abnahme der durch den Antriebszylinder 34 erzeugten Hilfs­ kraft zum Einschlag der Vorderräder, während der Einschlag­ winkel der Hinterräder 13R, 13L im Verhältnis zum Einschlag des Lenkrades 19 bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ver­ größert wird. Hierdurch ergibt sich eine beträchtliche Ver­ besserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs.
Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Servolenkung, bei dem das Aufteilungsverhältnis des Verteilerventils 62 vom Fahrer manuell eingestellt werden kann. Im übrigen ähnelt dieses Ausführungsbeispiel dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Bei dieser Ausführungsform ist ein manuell zu betätigender Schalter 108 vorgesehen, der elektrisch mit der Steuerein­ heit 63 verbunden ist. Der Schalter 108 ist in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet, so daß er vom Fahrer betätigt werden kann. Das Aufteilungsverhältnis des Verteilerven­ tils 62 ist durch Betätigung des Schalters 108 veränder­ bar.
Wenn bei der Servolenkung gem. Fig. 9 der Fahrer den Schal­ ter 108 von Hand betätigt, liefert die Steuereinheit 63 einen elektrischen Strom an die Spule 62a, so daß das Auf­ teilungsverhältnis des Verteilerventils 62 geändert wird. Auf diese Weise können das Lenk- und Kurvenverhalten des Fahrzeugs entsprechend den Wünschen des Fahrers einge­ stellt werden. Darüberhinaus bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, das Lenk- und Kurvenverhalten zu optimie­ ren, wenn die Servolenkung in unterschiedliche Fahrzeug­ typen eingebaut wird. Diese Ausführungsform gestattet so­ mit eine Anpassung der Servolenkung an eine Vielzahl un­ terschiedlicher Fahrzeugarten, so daß der Anwendungsbe­ reich der Servolenkung erweitert wird.
Fig. 10 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitungen P2 und P8 durch eine erste Bypassleitung oder einen er­ sten Bypasskanal P10 verbunden, und die Leitungen P3 und P9 sind durch eine zweite Bypassleitung oder einen zweiten Bypasskanal P11 verbunden. In den Bypasskanälen P10, P11 sind erste und zweite druckkompensierte Durchsatz-Steuer­ ventile 110, 111 bekannter Bauart angeordnet. Die Erreger­ spulen 110a, 111a der Durchsatz-Steuerventile 110, 111 sind elektrisch mit der Steuereinheit 63 verbunden, die ihrer­ seits elektrisch mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64 verbunden ist, so daß die Durchsatz-Steuerventile 110, 111 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert werden.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Servolenkung werden die den ersten und zweiten Steuerventilen 32, 33 zugeführten Fluid­ drücke in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert, so daß sich beispielsweise die Steuercharakteristi­ ken gem. Fig. 5A und 5B oder gem. Fig. 6A und 6B ergeben. Die Steuerung der Vorderrad-Servolenkung 39 und des Lenk­ unterstützungssystems 41 erfolgt somit wie bei dem zwei­ ten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gem. Fig. 3 bis 8 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindig­ keit, so daß ein verbessertes Kurvenverhalten des Fahr­ zeugs und ein sicheres Lenkgefühl erreicht werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Servolenkung besteht darin, daß die der Vorderrad-Servolenkung 39 und dem Lenkunter­ stützungssystem 41 zugeführten Fluidmengen unabhängig von­ einander gesteuert werden können und daß die Steuerung nicht durch die Förderleistung der Pumpe 29 beeinflußt oder eingeschränkt wird. Da die den Steuerventilen 32, 33 zugeführten Fluidmengen dadurch begrenzt werden, daß ein Teil des Fluids über die Durchsatz-Steuerventile 110, 111 in den Fluidbehälter zurückgeleitet wird, nachdem die Fluidanteile durch das Verteilerventil 31 in einem vorge­ gebenen Verhältnis aufgeteilt wurden, kann die Fluidzu­ fuhr ohne Rücksicht auf die von dem Verteilerventil 31 ge­ lieferte Fluidmenge verringert werden. Auf diese Weise wird der Steuerbereich vergrößert, in dem die Fluidzufuhr zu den Steuerventilen 32, 33 verändert werden kann.

Claims (4)

1. Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, mit einer durch ein Lenkrad zu betätigenden, servo-unterstützten Vorderradlenkung und einer Eigenlenk-Ausgleichsvorrichtung für die Hinterachse, mit einer Druckfluidquelle, einem dem Lenkgetriebe der Vorderachse zugeordneten, doppeltwirkenden Arbeitszylinder zur Lenk­ kraftunterstützung, einem ersten Steuerventil zur Steuerung der Fluidzufuhr von der Druckfluidquelle zu dem Arbeitszylinder in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades, und wenigstens einem mit der Hinterachse des Fahrzeugs ver­ bundenen, durch Druckfluid aus der Druckfluidquelle betätigten Stellglied zur Erzeugung eines Lenkeinschlags der Hinterräder, gekennzeichnet durch ein zweites Steuerventil (33) zur Steuerung der Fluidzufuhr zu dem Stellglied (40a-d) in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades und ein Verteilerventil (31, 62, 62′) zwischen der Druckfluidquelle (29, 30) und den beiden Steuerventilen (32, 33) zur Aufteilung der von der Druckfluidquelle geförderten Fluidmenge derart, daß dem ersten Steuerventil (32) mit zunehmender Geschwindigkeit eine kleinere Fluidmenge und mit geringerer Geschwindigkeit eine größere Fluidmenge und dem zweiten Steuerventil (33) im hohen Geschwindigkeitsbereich eine größere und im niedrigen Geschwindigkeitsbereich eine kleine Fluidmenge zugeführt wird.
2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verteilerventil (62a, 63) ein Schalter (108) zur manuellen Änderung des Aufteilungs­ verhältnisses zugeordnet ist.
3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerventil (31; 62; 62′)
  • - ein Gehäuse (51; 65; 92) mit einem mit der Fluidquelle (29) verbundenen Einlaß (52; 66; 95), einem mit dem ersten Steuerventil (32) verbundenen ersten Auslaß (53; 67; 96) und einem mit dem zweiten Steuerventil (33) verbundenen zweiten Auslaß (53′; 68; 96′).
  • - gleitend verschiebbar in dem Gehäuse angeordnete erste und zweite Kolben (54, 54′; 69, 70; 93, 63′), die jeweils eine erste bzw. zweite Steuerkammer (57, 57′; 76, 77; 98, 98′) in dem Gehäuse begrenzen und in Abhängigkeit von den in den Steuerkammern herrschenden Drücken beweglich sind, welche Steuerkammern jeweils über eine erste bzw. zweite Verbindungsöffnung mit dem Einlaß (52; 56; 95) verbunden sind,
  • - eine erste Steueröffnung (58; 80; 101) mit entsprechend der Verschiebung des ersten Kolbens veränderlichem Durchtrittsquerschnitt zur Verbindung der ersten Steuerkammer mit dem ersten Auslaß,
  • - eine zweite Steueröffnung (58′; 81; 101′) mit entsprechend der Verschiebung des zweiten Kolbens veränderlichem Durchtrittsquerschnitt zur Verbindung der zweiten Steuerkammer mit dem zweiten Auslaß und
  • - Zentrierfedern (59, 59′; 73, 74, 82; 100, 100′, 106) zum Vorspannen der ersten und zweiten Kolben in ihre Neutralstellung umfaßt.
4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem ersten Auslaß des Verteilerventils (31) zu dem ersten Steuerventil (32) führende Leitung (P₂) über ein erstes druckkompensiertes Durchsatz- Steuerventil (110) mit einer von dem ersten Steuerventil (32) zu einem Fluidbehälter (30) führenden Leitung (P₈) verbunden ist und daß eine von dem zweiten Auslaß des Verteilerventils (31) zu dem zweiten Steuerventil (33) führende Leitung (P₃) über ein zweites druckkompensiertes Durchsatz-Steuerventil (111) mit einer von dem zweiten Steuerventil (33) zu dem Fluidbehälter (30) führenden Leitung (P₉) verbunden ist.
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Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE (1) DE3437231A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246490A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-15 Zf Lenksysteme Gmbh Lenksystem für ein Fahrzeug

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6234861A (ja) * 1985-08-06 1987-02-14 Nissan Motor Co Ltd 車両の4輪操舵装置
JP2532079B2 (ja) * 1987-01-30 1996-09-11 日産自動車株式会社 パワ−ステアリング用ロ−タリ制御弁
US4846296A (en) * 1987-01-30 1989-07-11 Nissan Motor Co., Ltd. Hydraulic fluid pressure control system for use with power assist steering
US4901811A (en) * 1987-05-14 1990-02-20 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle steering system for adjusting tire characteristic
JPH0818571B2 (ja) * 1987-06-29 1996-02-28 日産自動車株式会社 パワ−ステアリングの油圧制御装置
JPH0231976A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Nissan Motor Co Ltd 車両の補助操舵装置
JPH085392B2 (ja) * 1989-06-15 1996-01-24 三菱自動車工業株式会社 コントロールバルブ
DE4431305C2 (de) * 1994-09-02 2000-11-23 Auwaerter Gottlob Gmbh & Co Omnibus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3305041A (en) * 1965-07-01 1967-02-21 Int Harvester Co Four wheel steering system
DE1755769A1 (de) * 1968-06-20 1972-01-05 Danfoss As Hydrostatische Lenkeinrichtung
US3572460A (en) * 1969-06-24 1971-03-30 Danfoss As Hydrostatic steering system
US3814203A (en) * 1973-01-22 1974-06-04 C Gieszl Steering system
JPS5914367B2 (ja) * 1978-06-08 1984-04-04 本田技研工業株式会社 車輌の懸架装置
JPS5787759A (en) * 1980-11-18 1982-06-01 Nissan Motor Co Ltd Method of steering vehicle
JPS5799470A (en) * 1980-12-11 1982-06-21 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for controlling compliance steerage
US4440254A (en) * 1980-12-10 1984-04-03 Nissan Motor Co., Ltd. Compliance steer control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246490A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-15 Zf Lenksysteme Gmbh Lenksystem für ein Fahrzeug

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