DE102008026192A1 - Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass - Google Patents

Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass Download PDF

Info

Publication number
DE102008026192A1
DE102008026192A1 DE200810026192 DE102008026192A DE102008026192A1 DE 102008026192 A1 DE102008026192 A1 DE 102008026192A1 DE 200810026192 DE200810026192 DE 200810026192 DE 102008026192 A DE102008026192 A DE 102008026192A DE 102008026192 A1 DE102008026192 A1 DE 102008026192A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bypass
pump
volume flow
control valve
steering
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.)
Withdrawn
Application number
DE200810026192
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Dipl.-Ing. Rothmund (FH)
Andreas Dr.-Ing. Schwarzhaupt
Urs Dipl.-Ing. Wiesel
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE200810026192 priority Critical patent/DE102008026192A1/en
Publication of DE102008026192A1 publication Critical patent/DE102008026192A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/062—Details, component parts
    • B62D5/063—Pump driven by vehicle engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

The steering device has a pump (3), a hydraulic steering gear (4) and a reservoir (5) integrated in a hydraulic circuit (2). A bypass (11) is adjacent to the pump. An electrically actuated control valve is used for adjusting volume flow of a hydraulic unit. The control valve is arranged in the bypass and designed for adjusting the volume flow, which flows through the bypass. A pressure pipeline (9) of the hydraulic circuit connects the pump directly with the steering gear. The pump is connected with the steering gear without a valve and in an unrestricted manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to a hydraulic steering device for a motor vehicle having the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 102 39 143 A1 ist eine hydraulische Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die in einem Hydraulikkreis eine Lenkhelfpumpe sowie ein Lenkgetriebe mit Drehschieberventil und Lenkzylinder aufweist. Ferner ist ein Regelventil zum bedarfsabhängigen Einstellen eines Volumenstroms eines Hydraulikmittels vorgesehen. Bei der bekannten Lenkeinrichtung ist das Regelventil druckseitig in oder an der Pumpe so angeordnet, dass das Regelventil den von der Pumpe kommenden Volumenstrom in einen Basisteilstrom und einen Regelteilstrom aufteilt, wobei der Basisteilstrom unabhängig vom Betriebszustand des Regelventils ist, während der Regelteilstrom abhängig vom Betriebszustand des Regelventils ist. Ferner ist ein die Pumpe umgehender Bypass vorgesehen, in dem ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Aus einem Reservoir saugt die Pumpe das Hydraulikmittel an. Der Hydraulikkreis führt vom Lenkgetriebe zum Reservoir zurück.From the DE 102 39 143 A1 a hydraulic steering device for a vehicle is known which has a power steering pump and a steering gear with rotary valve and steering cylinder in a hydraulic circuit. Furthermore, a control valve for demand-dependent adjustment of a volume flow of a hydraulic fluid is provided. In the known steering device, the control valve is arranged on the pressure side in or on the pump so that the control valve divides the volume flow coming from the pump into a base part flow and a control part flow, the base part flow is independent of the operating state of the control valve, while the control part flow depends on the operating state of the Control valve is. Further, a bypass bypassing the pump is provided, in which a pressure relief valve is arranged. From a reservoir, the pump sucks the hydraulic fluid. The hydraulic circuit returns from the steering gear to the reservoir.

Die Pumpe ist üblicherweise mit einer Brennkraftmaschine des mit der Lenkeinrichtung ausgestatteten Fahrzeugs antriebsgekoppelt, derart, dass die Pumpe im Betrieb der Brennkraftmaschine permanent angetrieben ist. Der von der Pumpe geförderte Hydraulikmittelvolumenstrom hängt somit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ab. Die Auslegung der Pumpe erfolgt so, dass sie bei Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine einen Volumenstrom bereitstellt, der eine für den Rangierbetrieb benötigte Lenkkraftunterstützung durch die Lenkeinrichtung ermöglicht. Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine und/oder bei Geradeausfahrt fördert die Pumpe daher regelmäßig einen zu großen Volumenstrom. Dies ist mit Reibungsverlusten verbunden, die einerseits eine Kühlung des Hydraulikmittels erforderlich machen können und die andererseits vergleichsweise viel Leistung von der Brennkraftmaschine abziehen. Durch das bedarfsabhängige Einstellen des Regelteilstroms kann bei der bekannten Lenkeinrichtung ein Teil des Druckverlusts beim Durchströmen des Lenkgetriebes reduziert werden, was den Energieverbrauch der Pumpe senkt. Dennoch wird bei der bekannten Lenkeinrichtung der Basisteilstrom permanent durch das Lenkgetriebe gefördert, auch wenn keine Lenkkraftunterstützung erforderlich ist.The Pump is usually with an internal combustion engine of the drive-coupled to the vehicle equipped with the steering device, such that the pump during operation of the internal combustion engine permanently is driven. The volume of hydraulic fluid delivered by the pump thus depends on the speed of the internal combustion engine. The design of the pump is such that it at idle speed of Internal combustion engine provides a volume flow, the one for the maneuvering required steering power assistance enabled by the steering device. At higher Speeds of the internal combustion engine and / or when driving straight ahead promotes The pump therefore regularly too large Volume flow. This is associated with friction losses, on the one hand may require a cooling of the hydraulic fluid and on the other hand comparatively much power from the internal combustion engine pull off. By the demand-dependent adjustment of the control partial flow may be part of the pressure loss in the known steering device be reduced when flowing through the steering gear, which reduces the energy consumption of the pump. Nevertheless, in the known Steering device, the base part current permanently through the steering gear encouraged, even if no power steering is required.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Lenkeinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Lenkeinrichtung weniger Antriebsenergie benötigt, so dass ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug einen reduzierten Kraftstoffverbrauch besitzt.The The present invention addresses the problem of for a steering device of the type mentioned a to provide improved embodiment, in particular characterized in that the steering device less driving energy needed so that a motor vehicle equipped with it has a reduced fuel consumption.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively by the subject of the independent claim. advantageous Embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Regelventil in dem die Pumpe umgehenden Bypass anzuordnen.The Invention is based on the general idea, the control valve in to arrange the bypass bypassing the pump.

Durch Entfernen des Regelventils aus der die Pumpe mit dem Lenkgetriebe verbindenden Druckleitung, können Strömungsverluste, die bereits durch das Regelventil verursacht werden, vermieden werden, wodurch die Pumpe weniger Energie benötigt. Des Weiteren kann der zum Lenkgetriebe geförderte Volumenstrom durch die vorgeschlagene Anordnung indirekt durch Steuern des durch den Bypass geleiteten Volumenstroms eingestellt werden. Da der Bypass einen deutlich niedrigeren Durchströmungswiderstand besitzt als das Lenkgetriebe, führt ein Öffnen des durchströmbaren Querschnitts des Bypasses zu einer Zunahme des Volumenstroms durch den Bypass, während gleichzeitig proportional dazu der Volumenstrom durch das Lenkgetriebe abnimmt, ohne dass hier der durchströmbare Querschnitt der zum Lenkgetriebe führenden Druckleitung beeinflusst werden muss. Diese indirekte Volumenstromsteuerung für das Lenkgetriebe führt somit zu reduzierten Strömungswiderständen. Die Pumpe kann insgesamt kleiner dimensioniert werden. Ihre Leistungsaufnahme lässt sich reduzieren, was auch zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs genutzt werden kann.By Remove the control valve from the pump to the steering box connecting pressure line, can flow losses, which are already caused by the control valve, be avoided whereby the pump requires less energy. Furthermore can the funded to the steering gear flow through the proposed arrangement indirectly by controlling the by the Bypass-controlled volume flow can be adjusted. Because of the bypass has a significantly lower flow resistance as the steering gear, an opening of the permeable leads Cross-section of the bypass to an increase in the flow through the bypass, while at the same time proportional to the Volume flow through the steering gear decreases, without here the durchströmbare cross section leading to the steering gear Pressure line must be influenced. This indirect volume flow control for the steering gear thus leads to reduced Flow resistances. The pump can be total be sized smaller. Your power consumption leaves reduce, which also leads to a reduction in fuel consumption can be used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine Druckleitung des Hydraulikkreises die Pumpe direkt mit dem Lenkgetriebe verbinden. Aufgrund der direkten Verbindung zwischen Pumpe und Lenkgetriebe entfallen zusätzliche Komponenten, die in der Druckleitung zwischen Pumpe und Lenkgetriebe angeordnet sind und nur eine indirekte Verbindung ermöglichen würden. Durch den Wegfall derartiger zwischengeschalteter Komponenten, reduziert sich der Druckverlust zwischen Pumpe und Lenkgetriebe im Wesentlichen auf den Leitungsverlust der Druckleitung.According to one advantageous embodiment, a pressure line of the Hydraulic circuit connect the pump directly to the steering gear. Due to the direct connection between pump and steering gear accounts for additional components in the pressure line between pump and steering gear are arranged and only an indirect one Enable connection. By the omission such intermediate components, the reduced Pressure loss between the pump and steering gear essentially on the line loss of the pressure line.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Pumpe ungedrosselt bzw. ventilfrei mit dem Lenkgetriebe verbunden sein. Das heißt, in der Druckleitung selbst ist kein Ventil angeordnet, das auch im geöffneten Zustand eine Drosselstelle bilden könnte. Somit kann die Pumpe im Bedarfsfall den Volumenstrom quasi verlustfrei zum Lenkgetriebe fördern.According to one Particularly advantageous embodiment, the pump unthrottled or valve-free connected to the steering gear. That is, no valve is arranged in the pressure line itself, that form a throttle point in the open state could. Thus, the pump can, if necessary, the flow rate virtually lossless to promote the steering gear.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and benefits of Invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated figure description with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.preferred Embodiments of the invention are in the drawing and will become more apparent in the following description explained.

Die einzige 1 zeigt eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Lenkeinrichtung.The only 1 shows a greatly simplified schematic diagram-like schematic representation of a steering device.

Entsprechend 1 umfasst eine hydraulische Lenkeinrichtung 1, die in einem Kraftfahrzeug zur Lenkkraftunterstützung verwendet werden kann, einen Hydraulikkreis 2, in dem ein Hydraulikmittel, insbesondere ein Öl, zirkuliert und in den eine Pumpe 3, ein hydraulisches Lenkgetriebe 4 sowie ein Reservoir 5 eingebunden sind. Die Pumpe 3 ist mit einer Brennkraftmaschine 6 des mit der Lenkeinrichtung 1 ausgestatteten Fahrzeugs antriebsverbunden, was hier durch eine Welle 7 angedeutet ist. Diese Antriebsverbindung arbeitet permanent, so dass die Pumpe 3 bei arbeitender Brennkraftmaschine 6 permanent Hydraulikmittel im Hydraulikkreis 2 antreibt. Eine Saugseite der Pumpe 3 ist über eine Saugleitung 8 mit dem Reservoir 5 verbunden. Eine Druckseite der Pumpe 3 ist über eine Druckleitung 9 mit dem Lenkgetriebe 4 verbunden. Das Lenkgetriebe 4 kann beispielsweise ein Drehschieberventil und/oder ein Kolben-Zylinder-Aggregat aufweisen, um die Lenkhelfkräfte beispielsweise auf eine Lenkstange der Fahrzeuglenkung zu übertragen. Eine Rücklaufleitung 10 fördert das Hydraulikmittel vom Lenkgetriebe 4 zum Reservoir 5 zurück.Corresponding 1 includes a hydraulic steering device 1 , which can be used in a motor vehicle for steering assistance, a hydraulic circuit 2 in which a hydraulic fluid, in particular an oil, circulates and into which a pump 3 , a hydraulic steering gear 4 as well as a reservoir 5 are involved. The pump 3 is with an internal combustion engine 6 with the steering device 1 equipped vehicle, which here by a shaft 7 is indicated. This drive connection works permanently, allowing the pump 3 at working internal combustion engine 6 permanent hydraulic fluid in the hydraulic circuit 2 drives. A suction side of the pump 3 is via a suction line 8th with the reservoir 5 connected. One pressure side of the pump 3 is via a pressure line 9 with the steering gear 4 connected. The steering gear 4 For example, may have a rotary valve and / or a piston-cylinder unit to transmit the Lenkhelfkräfte example, to a handlebar of the vehicle steering. A return line 10 promotes the hydraulic fluid from the steering gear 4 to the reservoir 5 back.

Die Lenkeinrichtung 1 weist einen Bypass 11 auf, der die Pumpe 3 umgeht. Hierzu besitzt der Bypass 11 eine Bypassleitung 12, die druckseitig der Pumpe 3 beginnt und saugseitig der Pumpe 3 endet. Im gezeigten Beispiel ist die Bypassleitung 12 über eine Entnahmestelle 13 von der Druckleitung 9 abgezweigt. Ferner ist sie ausgangsseitig an das Reservoir 5 angeschlossen. Ebenso ist es möglich, die Entnahmestelle 13 unmittelbar an der Saugseite der Pumpe 3 anzuordnen. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die Bypassleitung 12 an die Saugleitung 8 oder unmittelbar an die Saugseite der Pumpe 3 anzuschließen.The steering device 1 has a bypass 11 on top of the pump 3 bypasses. For this purpose has the bypass 11 a bypass line 12 , the pressure side of the pump 3 starts and the suction side of the pump 3 ends. In the example shown, the bypass line 12 via a withdrawal point 13 from the pressure line 9 diverted. Furthermore, it is the output side to the reservoir 5 connected. It is also possible to use the sampling point 13 directly on the suction side of the pump 3 to arrange. It is also possible in principle, the bypass line 12 to the suction line 8th or directly to the suction side of the pump 3 to join.

In diesem Bypass 11 ist ein Regelventil 14 angeordnet, das elektrisch betätigbar ist und mit dem der Volumenstrom des Hydraulikmittels im Bypass 11 bzw. durch die Bypassleitung 12 einstellbar ist. Zur Betätigung des Regelventils 14 dient ein Stellglied 15, das mit Hilfe eines Steuergeräts 16 betätigbar ist bzw. angesteuert werden kann. Ferner ist eine Rückstelleinrichtung 17 vorgesehen, die das Regelventil 14, zum Beispiel bei Stromausfall, in eine unbetätigte Ausgangsstellung antreibt, in welcher das Regelventil 14 den durchströmbaren Querschnitt des Bypasses 11 bzw. der Bypassleitung 12 sperrt. Insoweit ist die Lenkeinrichtung 1 ausfallsicher ausgestaltet (Fail-Safe-Prinzip), da bei Stromausfall der Bypass 11 gesperrt ist und folglich der gesamte von der Pumpe 3 geförderte Volumenstrom dem Lenkgetriebe 3 zur Verfügung steht.In this bypass 11 is a control valve 14 arranged, which is electrically actuated and with the volume flow of the hydraulic fluid in the bypass 11 or through the bypass line 12 is adjustable. For actuating the control valve 14 serves an actuator 15 that with the help of a control unit 16 is operable or can be controlled. Furthermore, a reset device 17 provided, which is the control valve 14 , For example, in case of power failure, in an unconfirmed starting position drives, in which the control valve 14 the flow-through cross section of the bypass 11 or the bypass line 12 locks. In that regard, the steering device 1 designed fail-safe (fail-safe principle), because in case of power failure, the bypass 11 is locked and consequently the entire of the pump 3 Promoted volume flow to the steering gearbox 3 is available.

Die Pumpe 3 ist über die Druckleitung 9 direkt mit dem Lenkgetriebe 4 verbunden. Insbesondere finden sich somit keinerlei zusätzliche Komponenten, wie Ventile und Drosselstellen, zwischen dem Ausgang der Pumpe 3 und dem Eingang des Lenkgetriebes 4. Auf diese Weise kann die Pumpe 3 im Wesentlichen ungedrosselt und/oder ventilfrei mit dem Lenkgetriebe 4 verbunden werden. Hierdurch entsteht eine weitgehend verlustfreie Verbindung der Pumpe 3 mit dem Lenkgetriebe 4, was den Leistungsbedarf der Lenkeinrichtung 1 reduziert.The pump 3 is over the pressure line 9 directly with the steering gear 4 connected. In particular, there are thus no additional components, such as valves and throttle points, between the output of the pump 3 and the input of the steering gear 4 , That way, the pump can 3 essentially unthrottled and / or valve-free with the steering gear 4 get connected. This creates a largely lossless connection of the pump 3 with the steering gear 4 what the power requirement of the steering device 1 reduced.

Das Steuergerät 16 ist zweckmäßig so programmiert bzw. ausgestaltet, dass es den Volumenstrom des Hydraulikmittels zum Lenkgetriebe 4 in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters des mit der Lenkeinrichtung 1 ausgestatteten Fahrzeugs einstellt. Die Einstellung des Volumenstroms durch die Druckleitung 9 zum Lenkgetriebe 4 erfolgt dabei durch Einstellen des durch den Bypass 11 geführten Volumenstroms. Je größer der durch den Bypass 11 geführte Volumenstrom, desto geringer ist der durch die Druckleitung 9 zum Lenkgetriebe 4 geführte Volumenstrom. Wenn das Regelventil 14 die Bypassleitung 12 sperrt, wird der gesamte von der Pumpe 3 geförderte Volumenstrom dem Lenkgetriebe 4 zugeführt. Ist dagegen das Regelventil 14 so betätigt, dass es den durchströmbaren Querschnitt des Bypasses 11 vollständig freigibt, strömt der von der Pumpe 3 geförderte Volumenstrom weitgehend und im Idealfall vollständig durch den Bypass 11. Hierzu ist keine Sperrung des Hydraulikkreises 2 stromab der Entnahmestelle 13 erforderlich, da das Hydraulikmittel automatisch den Weg des geringsten Widerstands strömt. Der Bypass 11 ist dabei gezielt so ausgelegt, dass sein Durchströmungswiderstand bei geöffnetem Regelventil 11 deutlich niedriger ist als der Durchströmungswiderstand des Lenkgetriebes 4. Somit kann durch direktes Steuern des durch den Bypass 11 geführten Volumenstroms der Volumenstrom zum Lenkgetriebe 4 indirekt gesteuert werden.The control unit 16 is suitably programmed or configured so that it is the flow of hydraulic fluid to the steering gear 4 as a function of at least one operating parameter of the steering device 1 equipped vehicle. The adjustment of the volume flow through the pressure line 9 to the steering gear 4 takes place by adjusting the through the bypass 11 guided volume flow. The larger the one through the bypass 11 guided volume flow, the lower is the through the pressure line 9 to the steering gear 4 guided volume flow. If the control valve 14 the bypass line 12 locks, the whole of the pump 3 Promoted volume flow to the steering gearbox 4 fed. Is the control valve 14 so that it actuates the bypass section of the bypass 11 completely releases, flows from the pump 3 delivered volume flow largely and ideally completely through the bypass 11 , For this purpose, there is no blocking of the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 required because the hydraulic fluid automatically flows the path of least resistance. The bypass 11 is specifically designed so that its flow resistance with open control valve 11 is significantly lower than the flow resistance of the steering gear 4 , Thus, by directly controlling the by-pass 11 guided volume flow of the volume flow to the steering gear 4 be controlled indirectly.

Die Betriebsparameter, in deren Abhängigkeit das Steuergerät 16 das Regelventil 14 bzw. dessen Stellglied 15 betätigt, sind exemplarisch die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkradwinkel und die Lenkradwinkelgeschwindigkeit. Das Steuergerät 16 erhält die erforderlichen Betriebsparameter beispielsweise über eine geeignete Sensorik 18 und/oder von einem Motorsteuergerät 19.The operating parameters, in dependence of which the control unit 16 the control valve 14 or its actuator 15 pressed, are exemplary the driving speed, the steering wheel angle and the steering wheel angular velocity. The control unit 16 receives the required operating parameters, for example via a suitable sensor 18 and / or from an engine control unit 19 ,

Die Pumpe 3, die auch als Lenkhilfepumpe bezeichnet werden kann, ist somit permanent von der Brennkraftmaschine 6 angetrieben und kann bei stationären Betriebszuständen einen nahezu konstanten Volumenstrom fördern. Das variabel einstellbare Regelventil 14, das insbesondere als Proportionalventil ausgestaltet sein kann und das über das Stellglied 15 elektromagnetisch ansteuerbar ist, ermöglicht es, direkt den Volumenstrom durch den Bypass 11 und somit indirekt den Volumenstrom durch das Lenkgetriebe 4 zu regeln bzw. einzustellen. Aus Sicherheitsgründen ist das Regelventil 14 so gestaltet, dass sich bei stromlosem Zustand das Regelventil 14 in einem Sperrzustand befindet. Im Falle eines Fehlers in der Steuerelektronik bzw. bei einem Stromausfall kann somit der gesamte Volumenstrom durch das Lenkgetriebe 4 geleitet werden.The pump 3 , which can also be referred to as a power steering pump, is thus permanently from the internal combustion engine 6 driven and can promote a nearly constant flow in stationary operating conditions. The variably adjustable control valve 14 , which can be configured in particular as a proportional valve and that via the actuator 15 Electromagnetically controllable, it allows directly the volume flow through the bypass 11 and thus indirectly the flow through the steering gear 4 to regulate or adjust. For safety reasons, the control valve 14 designed so that when de-energized state, the control valve 14 is in a locked state. In the case of a fault in the control electronics or in the event of a power failure, it is thus possible for the entire volume flow through the steering gear 4 be directed.

Die Volumenstromverhältnisse sind neben der Stellung des Regelventils 14 stark abhängig vom Druck im Hydraulikkreis 2 stromab der Entnahmestelle 13. Diese Zusammenhänge können vereinfacht mit der Bernoulli-Gleichung beschrieben werden. Dabei ergibt sich für die abfließenden Volumenströme, also für die Aufteilung des von der Pumpe 3 geförderten Volumenstroms auf die durch das Lenkgetriebe 4 und durch den Bypass 11 geförderten Teilströme ein physikalisch bzw. mathematisch beschreibbarer Zusammenhang. Der Bypassvolumenstrom hängt neben dem Durchflussdruckverlust des Hydraulikkreises 2 stromab der Entnahmestelle 13 und dem Durchflussdruckverlust durch die Bypassleitung 12 stark vom Durchflussdruckverlust des Lenkgetriebes 4 ab. Letzterer ist von einer Kennlinie eines hier nicht dargestellten Lenkungsventils abhängig. Während der Druckverlust näherungsweise vom Lenkmoment des Fahrers unabhängig ist, steigt der Druck im Lenkgetriebe mit zunehmendem Handmoment am Lenkrad an. Unter Berücksichtigung der Kontinuitätsgleichung kann die Volumenstromaufteilung auf den Bypass 11 und auf den Hydraulikkreis 2 stromab der Entnahmestelle 13 in mathematischer bzw. physikalischer Form beschrieben werden.The volume flow conditions are next to the position of the control valve 14 strongly dependent on the pressure in the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 , These relationships can be described in a simplified way using the Bernoulli equation. This results for the outflowing volume flows, ie for the division of the pump 3 promoted flow on the through the steering gear 4 and through the bypass 11 subsidized streams a physically or mathematically describable context. The bypass volume flow depends on the flow pressure loss of the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 and the flow loss through the bypass line 12 strong from the flow loss of the steering gear 4 from. The latter is dependent on a characteristic of a steering valve, not shown here. While the pressure loss is approximately independent of the steering torque of the driver, the pressure in the steering gear increases with increasing hand torque on the steering wheel. Taking into account the continuity equation, the flow distribution on the bypass 11 and on the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 be described in mathematical or physical form.

Nimmt man nun an, dass der Druck im Bypass 11 konstant ist und durch das Regelventil 14 die Öffnungsquerschnittsfläche der Bypassleitung 12 kontinuierlich mittels einer Steuerspannung am Stellglied 15 verändert werden kann, lässt sich der Volumenstrom in Abhängigkeit eines vom Fahrzeugführer am Lenkhandrad aufgebrachten Handmoment sowie in Abhängigkeit der Stellung des Regelventils 14 steuern. Der Zusammenhang zwischen dem Volumenstrom im Hydraulikkreis und den anderen Parametern kann nach Durchführung einer Parameteridentifikation entweder durch das Lösen einer mathematischen bzw. physikalischen Gleichung im Steuergerät 16 erfolgen oder alternativ mit Hilfe eines im Steuergerät 16 abgespeicherten Kennfelds. Besagtes Kennfeld kann beispielsweise mit Hilfe von Stützpunkten im Steuergerät abgespeichert werden, zum Beispiel in Form eines Lookup-Tables.Assuming now that the pressure in the bypass 11 is constant and through the control valve 14 the opening cross-sectional area of the bypass line 12 continuously by means of a control voltage on the actuator 15 can be changed, the volume flow can be in dependence of a hand applied by the driver on the steering wheel hand torque and in dependence of the position of the control valve 14 Taxes. The relationship between the volume flow in the hydraulic circuit and the other parameters, after performing a parameter identification either by solving a mathematical or physical equation in the control unit 16 or alternatively using one in the control unit 16 stored map. Said characteristic field can be stored, for example, with the aid of interpolation points in the control unit, for example in the form of a lookup table.

Um die Parameter identifizieren zu können, müssen zunächst die Verlustdrücke im Bypass und im Hydraulikkreis 2 stromab der Entnahmestelle 13 identifiziert, also gemessen werden. Ferner muss der Zusammenhang zwischen Lenkgetriebedruck und Handmoment (Ventilkennlinie) verifiziert werden. Außerdem muss der Zusammenhang zwischen Steuerspannung und Öffnungsquerschnitt des Regelventils 14 ermittelt werden. Des Weiteren sind konstruktive Parameter zu erfassen, wie zum Beispiel die durchströmbaren Querschnitte der Pumpe 3, der Druckleitung 9, der Bypassleitung 12 etc. Im Hinblick auf die jeweilige Ausführung der Pumpe 3 ist beispielsweise noch die jeweilige Nennvolumenstromvariante zu erfassen.To be able to identify the parameters, first the loss pressures in the bypass and in the hydraulic circuit must be determined 2 downstream of the sampling point 13 identified, so measured. Furthermore, the relationship between steering gear pressure and manual torque (valve characteristic) must be verified. In addition, the relationship between the control voltage and the opening cross-section of the control valve 14 be determined. Furthermore, design parameters are to be recorded, such as the flow-through cross-sections of the pump 3 , the pressure line 9 , the bypass line 12 etc. With regard to the particular design of the pump 3 For example, the respective nominal volume flow variant must still be recorded.

Für die Erstellung des Kennfelds sind Messungen zur Erstellung von Stützpunkten notwendig. Beispielsweise können Volumenstrommessungen in Abhängigkeit vom Lenksystemdruck (Handmoment) für verschiedene Ventilstellungen durchgeführt werden.For the creation of the map are measurements for the creation of interpolation points necessary. For example, volume flow measurements depending on the steering system pressure (hand moment) for different valve positions are performed.

Die mit Hilfe der vorgeschlagenen Lenkeinrichtung 1 realisierbare Regelstrategie sieht vor, das Regelventil 14 in jenen Situationen zu öffnen, in denen auf die Hydraulikunterstützung der Fahrzeuglenkung verzichtet werden kann, beispielsweise bei Geradeausfahrt auf Autobahnen und Landstraßen. Für die Erfassung der Situation sind dabei die Fahrgeschwindigkeit, der Lenkradwinkel und die Lenkradwinkelgeschwindigkeit ausreichend, um auf die erforderliche Lenkleistungsunterstützung bzw. Lenkkraftunterstützung zurückzuschließen.The with the help of the proposed steering device 1 realizable control strategy provides, the control valve 14 open in those situations where can be dispensed with the hydraulic assistance of the vehicle steering, for example, when driving straight on highways and rural roads. For the detection of the situation while the vehicle speed, the steering wheel angle and the steering wheel angular velocity are sufficient to draw on the required steering assistance and steering assistance.

Mittels eines Versuchsfahrzeugs, das mit einem Messlenkrad und einer Drucksensorik im Lenkgetriebe 4 sowie zur Erfassung der fahrdynamischen Größen wie Fahrgeschwindigkeit, Lenkradwinkel und Lenkradwinkelgeschwindigkeit ausgestattet ist, lässt sich der Bedarf an minimalem Volumenstrom im Hydraulikkreis 2 stromab der Entnahmestelle 13 experimentell ermitteln. Unter der Berücksichtigung des jeweiligen Baumusters des Fahrzeugs (maximale Achslast, Lenkgetriebeübersetzung, Lenkkinematikübersetzung) lässt sich im quasi-stationären Zustand (Lenkgeschwindigkeit gleich Null) die Lenkunterstützungsleistung (Lenkgetriebedruck × Volumenstrom im Lenksystem) für verschiedene Geschwindigkeiten ermitteln. Bei kleinen Geschwindigkeiten sowie beim Lenken im Stand spielen Reibungseffekte zwischen Straße und Reifenlatsch eine dominierende Rolle, während bei hohen Fahrgeschwindigkeiten die Fliehkräfte dominieren und zu einem Rückstellmoment führen. Neben dieser quasi stationären Betrachtung sind für verschiedene Fahrsituationen Lenkgeschwindigkeitsänderungen zu untersuchen. Zur Sicherstellung des Servodrucks im Lenkgetriebe 4 ist in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit des Lenkgetriebeservokolbens ein bestimmter additiver Durchflussvolumenstrom erforderlich. Der Zusammenhang zwischen Lenkwinkelgeschwindigkeit und additivem Volumenstrom ist experimentell zu ermitteln, wobei es zu keinem starken Druckabfall im Lenkgetriebe kommt.By means of a test vehicle equipped with a measuring steering wheel and a pressure sensor in the steering gear 4 As well as for detecting the driving dynamics variables such as driving speed, steering wheel angle and steering wheel angular velocity is the need for minimal flow in the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 determine experimentally. Taking into account the respective model of the vehicle (maximum axle load, steering gear ratio, steering kinematics ratio) can be quasi-stationary state (steering speed equal to zero) determine the steering assistance power (steering gear pressure × flow rate in the steering system) for different speeds. At low speeds and when steering in the stance frictional effects play between Road and tire gossip play a dominant role, while at high speeds, the centrifugal forces dominate and lead to a restoring moment. In addition to this quasi-stationary consideration, steering speed changes have to be investigated for different driving situations. To ensure the servo pressure in the steering gear 4 Depending on the adjustment speed of the steering gear servo piston a certain additive flow rate flow is required. The relationship between the steering angle velocity and the additive volume flow is to be determined experimentally, whereby there is no strong pressure drop in the steering gear.

Für die Volumenstromregelung kann folgender ganzheitlicher Ansatz realisiert werden. In Abhängigkeit der jeweiligen Fahrsituation werden der Systemdruck, also der Hydraulikdruck im Hydraulikkreis 2 stromab der Entnahmestelle 13 und der minimale Volumenstrom, bestehend aus einem quasi stationären und einem dynamischen additiven Anteil ermittelt. In Abhängigkeit des Systemdrucks können die Druckverhältnisse im Lenksystem und im Bypass 11 abgeleitet werden. Daraus kann nun die jeweils erforderliche Ventilstellung ermittelt werden. Mit anderen Worten, aus den Betriebsparametern Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel wird über ein Berechnungsmodell oder über ein Kennfeld ein quasi-stationärer minimal notwendiger Volumenstrom ermittelt, während gleichzeitig in Abhängigkeit des Betriebsparameters Lenkwinkelgeschwindigkeit anhand von Berechnungen und/oder eines Kennfelds ein additiver bzw. dynamischer Volumenstrom ermittelt wird. In einem Additionsglied werden der quasistationäre Volumenstrom und der dynamische Volumenstrom aufaddiert, um den jeweils aktuell erforderlichen Volumenstrom zu erfassen. Mit Hilfe von Berechnungsmodellen bzw. mit Hilfe eines Kennfelds kann nun das Regelventil 14 in Abhängigkeit des aktuellen Volumenstroms entsprechend betätigt werden.For the volume flow control, the following holistic approach can be realized. Depending on the particular driving situation, the system pressure, ie the hydraulic pressure in the hydraulic circuit 2 downstream of the sampling point 13 and the minimum volume flow, consisting of a quasi-stationary and a dynamic additive share determined. Depending on the system pressure, the pressure conditions in the steering system and in the bypass 11 be derived. From this, the respectively required valve position can now be determined. In other words, from the operating parameters vehicle speed and steering angle, a quasi-stationary minimum necessary volumetric flow is determined via a calculation model or a map, while an additive or dynamic volumetric flow is simultaneously determined as a function of the operating parameter steering angle velocity on the basis of calculations and / or a characteristic map , In an addition element, the quasi-stationary volumetric flow and the dynamic volumetric flow are added up in order to detect the currently required volumetric flow. With the help of calculation models or with the aid of a map, the control valve can now be used 14 be operated in accordance with the current flow rate accordingly.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10239143 A1 [0002] - DE 10239143 A1 [0002]

Claims (5)

Hydraulische Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, – mit einem Hydraulikkreis (2), in den eine Pumpe (3), ein hydraulisches Lenkgetriebe (4) und ein Reservoir (5) eingebunden sind, – mit einem die Pumpe (3) umgehenden Bypass (11), – mit einem elektrisch betätigbaren Regelventil (14) zum bedarfsabhängigen Einstellen eines Volumenstroms eines Hydraulikmittels, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (14) im Bypass (11) angeordnet ist und zum Einstellen des den Bypass (11) durchströmenden Volumenstroms ausgestaltet ist.Hydraulic steering device for a motor vehicle, - with a hydraulic circuit ( 2 ) into which a pump ( 3 ), a hydraulic steering gear ( 4 ) and a reservoir ( 5 ), - with one the pump ( 3 ) immediate bypass ( 11 ), - with an electrically operated control valve ( 14 ) for demand-dependent adjustment of a volume flow of a hydraulic fluid, characterized in that the control valve ( 14 ) in the bypass ( 11 ) and for adjusting the bypass ( 11 ) is designed by flowing volume flow. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckleitung (9) des Hydraulikkreises (2) die Pumpe (3) direkt mit dem Lenkgetriebe (4) verbindet.Steering device according to claim 1, characterized in that a pressure line ( 9 ) of the hydraulic circuit ( 2 ) the pump ( 3 ) directly with the steering gear ( 4 ) connects. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) ungedrosselt und/oder ventilfrei mit dem Lenkgetriebe (4) verbunden ist.Steering device according to claim 1 or 2, characterized in that the pump ( 3 ) unthrottled and / or valve-free with the steering gear ( 4 ) connected is. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (16) vorgesehen ist, das so ausgestaltet ist, dass es den Volumenstrom des Hydraulikmittels zum Lenkgetriebe (4) in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs durch Einstellen des durch den Bypass (11) geführten Volumenstroms einstellt.Steering device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a control device ( 16 ) is provided which is designed such that it the volume flow of the hydraulic fluid to the steering gear ( 4 ) as a function of at least one operating parameter of the vehicle by setting the by-pass ( 11 ) adjusted volumetric flow. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Saugleitung (8) die Saugseite der Pumpe (3) mit dem Reservoir (5) verbindet, – dass der Bypass (11) mit der Saugleitung (8) oder mit dem Reservoir (5) verbunden ist.Steering device according to one of claims 1 to 4, characterized in that - a suction line ( 8th ) the suction side of the pump ( 3 ) with the reservoir ( 5 ), - that the bypass ( 11 ) with the suction line ( 8th ) or with the reservoir ( 5 ) connected is.
DE200810026192 2008-05-30 2008-05-30 Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass Withdrawn DE102008026192A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810026192 DE102008026192A1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810026192 DE102008026192A1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008026192A1 true DE102008026192A1 (en) 2008-12-18

Family

ID=39986373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810026192 Withdrawn DE102008026192A1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008026192A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104097686A (en) * 2013-04-05 2014-10-15 索尔-丹佛斯公司 Hydraulic steering arrangement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10239143A1 (en) 2002-08-27 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Steering assistance device for motor vehicles has an assistance pump with a hydraulic circuit and rotary slide valve with steering cylinder and a control valve to adjust hydraulic volume flow

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10239143A1 (en) 2002-08-27 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Steering assistance device for motor vehicles has an assistance pump with a hydraulic circuit and rotary slide valve with steering cylinder and a control valve to adjust hydraulic volume flow

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104097686A (en) * 2013-04-05 2014-10-15 索尔-丹佛斯公司 Hydraulic steering arrangement
CN104097686B (en) * 2013-04-05 2016-09-28 丹佛斯动力***有限公司 Hydraulic steering
US9550521B2 (en) 2013-04-05 2017-01-24 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulic steering arrangement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2913236B1 (en) Brake module for a hydraulically braked towing vehicle which can be coupled together with a pneumatically braked trailer vehicle
EP3099955B1 (en) Device for hydraulically actuating a motor vehicle friction clutch
DE102009045191C5 (en) Method for operating a braking device for a hydraulically braked towing vehicle
DE102005035171A1 (en) Electrohydraulic steering
DE2739994C2 (en) Brake system for construction machines with hydraulic drive
DE102012111857A1 (en) A hybrid engine driven power steering system for a utility vehicle and method for improving performance and fuel efficiency by controlling the same
DE1755297A1 (en) Hydrostatic steering device
EP1761425B1 (en) Hydraulic steering system protected against uncontrolled steering movements
DE102014206123B4 (en) Hydrostatic travel drive in a closed hydraulic circuit and method for controlling the hydrostatic travel drive
DE102012010536A1 (en) Hydraulic system for brake energy recovery of mechanical powertrain of bus, has hydraulic machine connected with power take-off part of internal combustion engine or output of internal combustion engine
DE102010041738A1 (en) Two-lane vehicle steering system operating method, involves controlling motor that is associated with steering handle such that actuating torque of motor guides actuator when adjusting wheel steering angle
EP2753531B1 (en) Hydraulic steering device
DE102007033986A1 (en) Power steering system has main pipe linking supply pump to steering cylinder and by-pass fed with fluid via flow limiting valve, according to flow in main pipe
DE102007047408A1 (en) Steering system for a vehicle comprises an electrical adjusting unit connected to a calculating/control unit, a controllable valve arrangement for controlling a hydraulic stream and an acquisition unit
WO2013083234A1 (en) Hydrostatic drive system
EP3569775B1 (en) Hydraulic assembly with retarder function and drive having the same
EP0797727A1 (en) Hydraulic system for a motor vehicle
DE102008026192A1 (en) Hydraulic steering device for motor vehicle, has electrically actuated control valve for adjusting volume flow of hydraulic unit, where control valve is arranged in bypass and designed for adjusting volume flow that flows through bypass
DE102015209333B4 (en) Method for controlling a hydrostatic travel drive and hydrostatic travel drive
DE102010043679B4 (en) Operating method for a hydraulic power steering system and hydraulic power steering system
EP0839703B1 (en) Hydraulic steering system with variable ratio and flow amplification
DE102009013633B3 (en) Hydraulic steering device with current amplification and method for safety shutdown of the secondary flow
WO1996018809A1 (en) Hydraulic system for a motor vehicle
EP3348430A1 (en) Hydraulic damping system and articulated vehicle with such a damping system
DE102008026193A1 (en) Hydraulic steering system for use with pump for motor vehicle, has pump for driving hydraulic unit in hydraulic circuit of steering system, where pump is permanently drive-coupled with driving motor

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141202