DE10246490A1 - Steering system for a motor vehicle, has a motor-driven hydraulic pump for generating hydraulic pressure so as to feed hydraulic fluid to a cylinder for adjusting a steerable vehicle wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenksystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a Steering system for a vehicle according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Lenksystem wird in
der Druckschrift
Bei einem Ausfall des Druckregelventils ist eine Regulierung des dem Hydraulikzylinder zuzuführenden Druckes nicht mehr möglich. Je nach Ausführung des Druckregelventiles und Zeitpunkt des Ausfalles steht das Ventil entweder in einer geschlossenen Position, in einer Durchleitungsposition oder einer Zwischenposition; der von der Hydraulikpumpe erzeugte Hydraulikdruck wird dementsprechend ohne Modulierung durchgeleitet bzw. bleibt abgesperrt.If the pressure control valve fails is a regulation of the supply to the hydraulic cylinder Printing is no longer possible. Depending on the version of the pressure control valve and time of failure, the valve stops either in a closed position, in a transit position or an intermediate position; the one generated by the hydraulic pump Accordingly, hydraulic pressure is passed through without modulation or remains locked.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Ausfallsicherheit in hydraulischen Lenksystemen zu verbessern.The invention addresses the problem that Improve reliability in hydraulic steering systems.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This problem is solved according to the invention with the Features of claim 1 solved. The subclaims give appropriate training on.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenksystem ist im Druckregelventil ein Mehrfunktionsventil im Hydraulikweg nachgeschaltet, das in Abhängigkeit von Zustands- und Betriebsgrößen des Lenksystems und/oder des Fahrzeuges, beispielsweise geschwindigkeitsabhängig, jedoch unabhängig vom Druckregelventil einstellbar ist. Durch dieses in Reihe geschaltete Ventil wird Redundanz erreicht und eine verbesserte Ausfallsicherheit erzielt, da im Falle einer Fehlfunktion des Druckregelventils dessen Aufgaben von dem nachgeordneten Mehrfunktionsventil übernommen werden können. Das Druckregelventil wird im Falle einer Fehlfunktion zweckmäßig in eine das Hydraulikmedium durchleitende Position geschaltet, so dass der gesamte Hydraulikstrom das Druckregelventil ungedrosselt passieren kann und drosselfrei in das Mehrfunktionsventil gelangt, in welchem die gewünschte Druckeinstellung vorgenommen werden kann.In the steering system according to the invention is a multi-function valve in the hydraulic path in the pressure control valve downstream, that depending of state and operating variables of Steering system and / or the vehicle, for example, depending on the speed, however independently is adjustable by the pressure control valve. Through this connected in series Valve redundancy is achieved and improved reliability achieved because in the event of a malfunction of the pressure control valve Tasks performed by the downstream multi-function valve can be. The pressure control valve is useful in the event of a malfunction Hydraulic medium passing position switched so that the entire Hydraulic flow can pass the pressure control valve unthrottled and throttle-free enters the multi-function valve in which the desired Pressure adjustment can be made.
Die Einstellung sowohl des Druckregelventiles als auch des Mehrfunktionsventiles erfolgt vorteilhaft über eine elektronische Regel- und Steuereinheit, in der Signale über den Fahrzeug- und Motorzustand verarbeitet und gemäß hinterlegter Berechnungsvorschriften bzw. Kennfelder unter Berücksichtigung von Fahrzeug- und Motorparametern zu Stellsignalen verarbeitet werden, über die die Aggregate des Lenksystems – insbesondere die Hydraulikpumpe, das Druckregelventil und/oder das Mehrfunktionsventil – eingestellt werden. Als die Druckregulierung beeinflussende Größen können beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigungszustände, das Fahrzeuggewicht, Signale aus einem Antiblockiersystem, einem elektronischen Stabilitätsprogramm oder einer sonstigen Fahrdynamikhilfe etc. herangezogen werden.The setting of both the pressure control valve and the multi-function valve is advantageously carried out via a electronic regulation and control unit, in which signals via the Vehicle and engine condition processed and in accordance with stored calculation instructions or maps under consideration from vehicle and engine parameters to control signals are processed via the the units of the steering system - in particular the hydraulic pump, the pressure control valve and / or the multi-function valve become. The variables influencing the pressure regulation can be, for example, the Vehicle speed, acceleration conditions, vehicle weight, signals an anti-lock braking system, an electronic stability program or any other driving dynamics aid etc. can be used.
Zweckmäßig wird als Druckregelventil ein Elektromagnetventil eingesetzt, dessen Schaltstellungen elektrisch über einen Magneten angesteuert werden. Dieses Elektromagnetventil kann entweder separat ausgebildet sein oder aber in die Pumpe integriert sein. Die Hydraulikpumpe, das Druckregelventil und ein gegebenenfalls vorgesehener Hydraulikdruckspeicher bilden ein Hydrauliksystem, welches in das Lenksystem integriert ist.It is useful as a pressure control valve an electromagnetic valve used, the switching positions electrically via a Magnets can be controlled. This solenoid valve can either be separate be trained or integrated into the pump. The hydraulic pump, the pressure control valve and an optional hydraulic pressure accumulator form a hydraulic system, which is integrated into the steering system is.
Die Ausführung des Druckregelventiles als Elektromagnetventil bietet den Vorteil einer klein bauenden, konstruktiv einfach zu realisierenden Ausführung, die auch nur eine verhältnismäßig geringe elektrische Leistung benötigt. Das Elektromagnetventil lässt sich in einer besonders vorteilhaften Weise mit dem nachgeschalteten Mehrfunktionsventil kombinieren, da ein Druckaufbau mit hohem Gradienten, verursacht durch ein schnelles Schalten des Elektromagnetventils, über eine kompensierende Einstellung des nachgeschalteten Mehrfunktionsventils ausgeglichen werden kann, so dass ein harmonischerer Druckaufbau erreicht wird.The execution of the pressure control valve as an electromagnetic valve offers the advantage of a small, structurally simple to implement, which is only a relatively small electrical power required. The solenoid valve leaves itself in a particularly advantageous manner with the downstream Combine a multi-function valve, as it creates a pressure with a high gradient by quickly switching the solenoid valve, via a compensating setting of the downstream multi-function valve can be compensated, so that a more harmonious pressure build-up is achieved.
Darüber hinaus kann das Mehrfunktionsventil weitere Funktionen übernehmen. So ist das Mehrfunktionsventil beispielsweise in eine einen Kurzschluss herstellende Position zu schalten, in welcher beide Druckseiten des Stellzylinders unmittelbar miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann bei höheren Fahrgeschwindigkeiten die Servounterstützung reduziert werden, ohne dass hierfür Hydraulikmedium gefördert werden muss. Das Mehrfunktionsventil ist über jeweils eine Versorgungsleitung mit jeder der beiden Druckseiten des Stellzylinders verbunden und kann zur Herstellung des Kurzschlusses zwischen den beiden Druckseiten des Zylinders in der Weise eingestellt werden, dass beide Versorgungsleitungen unmittelbar miteinander kommunizieren und zugleich die Verbindung zur Hydraulikpumpe bzw. zum Druckregelventil unterbrochen ist.In addition, the multi-function valve take on further functions. For example, the multi-function valve is in a short circuit manufacturing position in which both printing sides of the actuating cylinder are directly connected to each other. To this Way can at higher Driving speeds can be reduced without the power assistance that for this Hydraulic medium conveyed must become. The multi-function valve is via a supply line connected to each of the two pressure sides of the actuating cylinder and can be used to create the short circuit between the two printed pages of the cylinder in such a way that both supply lines communicate directly with each other and at the same time the connection to the hydraulic pump or the pressure control valve is interrupted.
Als weitere Funktion kann das Mehrfunktionsventil über eine Rücklaufleitung mit einem Hydraulikreservoir verbunden sein, aus dem der Hydraulikpumpe Hydraulikfluid zuführbar ist. In Abhängigkeit der gewünschten Stellrichtung wird der von der Pumpe erzeugte Hydraulikdruck auf eine der beiden Versorgungsleitungen geleitet und die jeweils andere Leitung über das Mehrfunktionsventil mit der Rücklaufleitung zum Hydraulikreservoir verbunden. Auf diese Weise sind mit nur einem Ventil eine Mehrzahl von Schaltstellungen zu realisieren, welche je nach aktuellem Fahr- und Betriebszustand des Fahrzeuges und des Lenksystems einzustellen sind.As a further function, the multi-function valve can be connected via a return line to a hydraulic reservoir from which hydraulic fluid can be supplied to the hydraulic pump. Depending the desired direction of adjustment, the hydraulic pressure generated by the pump is directed to one of the two supply lines and the other line is connected via the multi-function valve to the return line to the hydraulic reservoir. In this way, a plurality of switching positions can be realized with only one valve, which are to be set depending on the current driving and operating state of the vehicle and the steering system.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der hydraulisches Lenksystem schematisch dargestellt ist.Other advantages and practical designs are the other claims the figure description and the drawing can be seen in the hydraulic Steering system is shown schematically.
Das Lenksystem
Zur Unterstützung der Lenkbewegung ist dem
Lenksystem
Die Hydraulikeinheit
In die Hydraulikleitungen
Das Mehrfunktionsventil
Im Fehlerfall – bei einem Ausfall des Druckregelventiles
Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten
können zur
Abschaltung der Servounterstützung
die beiden Kammern
Im Normalbetrieb wird das Mehrfunktionsventil
Das beschriebene Lenksystem kann auch gemäß einer alternativen Ausführung anstelle einer durchgehenden Lenksäule zwischen Lenkrad und Fahrzeugrad eine Steer-by-Wire-Lenkübertragung aufweisen, in welcher die Lenkbewegung nicht über einen durchgehenden kinematischen Übertragungsweg, sondern über einen ansteuerbaren Stellmotor auf das gelenkte Fahrzeugrad übertragen wird. In diesem Fall wird der hydraulische Stellzylinder zweckmäßig als der das Fahrzeugrad beaufschlagende Stellmotor eingesetzt.The steering system described can also according to one alternative execution instead of a continuous steering column between the steering wheel and vehicle wheel have a steer-by-wire steering transmission, in which the steering movement does not have a continuous kinematic transmission path, but about a controllable servomotor is transferred to the steered vehicle wheel. In this case, the hydraulic actuating cylinder is useful as the servomotor acting on the vehicle wheel is used.
- 11
- Lenksystemsteering system
- 22
- Lenkradsteering wheel
- 33
- Lenksäulesteering column
- 44
- Fahrzeugradvehicle
- 55
- Lenkwinkel-Drehmoment-SensorSteering angle-torque sensor
- 66
- Stellzylinderactuating cylinder
- 6a, b6a, b
- Kammerchamber
- 7a, b7a, b
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 8a, b8a, b
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 99
- Hydraulikeinheithydraulic unit
- 1010
- Hydraulikpumpehydraulic pump
- 1111
- DruckregelventilPressure control valve
- 1212
- Druckspeicheraccumulator
- 1313
- Kupplungclutch
- 1414
- Antriebsmotordrive motor
- 1515
- Regel- und SteuereinheitRule- and control unit
- 1616
- MehrfunktionsventilMulti-function valve
- 1717
- RücklaufleitungReturn line
- 1818
- Hydraulikreservoirhydraulic reservoir
Claims (8)
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