DE4227880A1

DE4227880A1 - HYDRAULIC POWER STEERING

Info

Publication number: DE4227880A1
Application number: DE19924227880
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Beer; Wolfgang Schulze
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-04-29
Filing date: 1992-08-22
Publication date: 1993-11-04
Also published as: WO1993022180A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Servolenkung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a hydraulic power steering system the preamble of claim 1.

Eine solche Servolenkung wird in der GB-12 86 843 beschrieben. Hier setzt ein Hebel die Verschiebung einer lenkmomentabhängig axial zur Lenkwelle verschieblichen Hülse auf das als Linearschieberventil ausgelegte Steuerventil der Servolenkung um. Durch dieses Steuerventil fließt, unabhängig vom aktuellen Bedarf an Lenkunterstützung, ein kontinuierlich von einer Hydraulikpumpe auf zubringender Volumenstrom an Hydraulikmedium.Such a power steering is in GB-12 86 843 described. Here a lever sets the displacement of one Depending on the steering torque, axially displaceable to the steering shaft Sleeve on that designed as a linear slide valve Control valve of the power steering. Because of this Control valve flows regardless of current demand Steering assistance, one continuously by one Hydraulic pump to be applied volume flow Hydraulic medium.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und kostengünstig realisierbare Möglichkeit vorzuschlagen, mit der ein tatsächlicher Bedarf an Lenkunterstützung festgestellt werden kann.The object of the invention is a structurally simple to propose a cost-effective possibility, with the actual need for steering assistance can be determined.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. This task is carried out in the characterizing part of the Claim 1 specified measures solved.

Die vorgeschlagene Verlängerung des Hebels ist einfach und damit kostengünstig ausführbar. Der im Vergleich zur Ventilbetätigung verlängerte Hebelarm bewirkt einen großen Ausschlag der Verlängerung des Hebels und daher eine einfache und sichere Betätigung der an ihrem Ende befindlichen elektrischen oder elektronischen Einheit. Diese stellt den Lenkunterstützungsbedarf fest.The proposed extension of the lever is simple and therefore inexpensive to carry out. The compared to the Valve actuation extended lever arm causes a big one Deflection of the extension of the lever and therefore a simple and safe actuation at the end located electrical or electronic unit. This determines the need for steering assistance.

Die elektrische oder elektronische Einheit kann dabei als mechanisch betätigter elektrischer Schalter oder nach Anspruch 2 als ein die Bewegung der Verlängerung des Hebels registrierender Sensor, vorzugsweise als Wegsensor, ausgebildet sein.The electrical or electronic unit can be used as mechanically operated electrical switch or after Claim 2 as a the movement of the extension of the Lever-registering sensor, preferably as a displacement sensor, be trained.

Eine besonders verschleißarme, nicht störanfällige und damit besonders langlebige Ausgestaltung der Erfindung sieht nach Anspruch 3 vor, einen kontaktlos arbeitenden Sensor einzusetzen, bevorzugt einen Hallsensor. Auch Feldplattensensoren oder Kondensatoren können hier in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.A particularly low-wear, not prone to failure and thus particularly durable embodiment of the invention provides according to claim 3, a contactless working Use sensor, preferably a Hall sensor. Also Field plate sensors or capacitors can be used here be used advantageously.

Nach Anspruch 4 wird das Sensorsignal in einer elektrischen oder elektronischen Steuereinheit verarbeitet, die in Abhängigkeit von diesem Signal die Hydraulikpumpe der Servolenkung steuert. Die Steuerung kann darin bestehen, die Pumpe bei Bedarf ein- und bei Nichtbedarf auszuschalten, um nur dann Hydraulikmittel umzupumpen, wenn ein Lenkunterstützungsbedarf besteht. Dadurch wird der Energieverbrauch der Servolenkung gesenkt und ihre Belastbarkeit sowie ihre Lebensdauer erhöht. According to claim 4, the sensor signal in one electrical or electronic control unit processed which, depending on this signal Hydraulic pump controls the power steering. The control can consist of turning the pump on and off when needed No need to turn off only to hydraulic fluid pump around when there is a need for steering assistance. This reduces the power consumption of the power steering and increases their resilience and lifespan.

Vorteilhaft kann auch sein, die Leistung der Pumpe in Abhängigkeit von der Größe des Sensorsignals und damit des Unterstützungsbedarf s zu steuern. Weiterhin kann es sinnvoll sein, daß die Steuereinheit noch weitere Eingangsparameter berücksichtigt.The performance of the pump can also be advantageous Dependence on the size of the sensor signal and thus the Support needs s to control. Furthermore, it can make sense that the control unit still more Input parameters considered.

Dies kann nach Anspruch 5 die Fahrzeuggeschwindigkeit sein, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen wird, und dazu dient, die Hydraulikpumpe geschwindigkeitsabhängig zu steuern. Dabei kann vorgesehen sein, die Hydraulikpumpe nur bei niedrigen Fahrzeugge schwindigkeiten zuzuschalten, also dann, wenn der Unterstützungsbedarf am größten ist, wie z. B. beim Parkieren, und die Hydraulikpumpe bei hohen Geschwindig keiten abgeschaltet zu lassen, um dem Fahrer ein möglichst direktes Lenkgefühl zu vermitteln.This can according to claim 5, the vehicle speed be from a vehicle speed sensor is measured, and serves the hydraulic pump to control depending on the speed. It can be provided be, the hydraulic pump only when the vehicle is low switch on speed, so when the Support needs are greatest, such as: B. at Park, and the hydraulic pump at high speed to keep the driver switched off to the driver to convey direct steering feeling.

Besonders vorteilhaft ist es aber, den Schwellenwert oberhalb dessen die Hydraulikpumpe angeschaltet wird, mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit herauf zusetzen, so daß dem Fahrer bei langsamer Fahrt (z. B. beim Parkieren) die volle Lenkunterstützung zur Verfügung steht, während bei höherer Geschwindigkeit nur eine durch das Hochlaufver halten der Pumpe bedingte, geringere Unterstützung gewährt wird. Ein mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigender Schwellenwert stellt zudem sicher, daß sich das Lenkver halten des Fahrzeuges nicht abrupt ändert, was den Fahrer irritieren könnte und somit ein Sicherheitsrisiko darstellen würde. However, it is particularly advantageous to use the threshold value above which the hydraulic pump is switched on with increasing vehicle speed so that the driver when driving slowly (e.g. when parking) full steering support is available while at higher speed only one by the Hochlaufver keep conditional, less support granted becomes. An increasing with the vehicle speed Threshold also ensures that the steering ver holding the vehicle does not abruptly change what the driver could irritate and thus a security risk would represent.

Nach Anspruch 6 besteht die Steuereinheit aus einer Elektronik, die insbesondere auf integrierten Schaltkreisen (ICs) realisiert sein kann, und/oder Feldeffekttransistoren (FETs), wobei die FETs vorzugsweise zum Schalten des Stromes eines die Hydraulikpumpe antreibenden Elektromotors verwendet werden. ICs haben den Vorteil einer kompakten Bauweise und FETs sind dazu geeignet, große Ströme mittels elektronischer Signale zu steuern, so daß auf mechanische Schalter und Relais zur Steuerung der Hydraulikpumpe verzichtet werden kann.According to claim 6, the control unit consists of a Electronics, especially on integrated Circuits (ICs) can be realized, and / or Field effect transistors (FETs), the FETs preferably to switch the current of the hydraulic pump driving electric motor can be used. ICs have that The advantage of a compact design and FETs are suitable for large currents by means of electronic signals control so that mechanical switches and relays for Control of the hydraulic pump can be dispensed with.

Besonders sinnvoll ist es, nach Anspruch 7 ein modular an das Steuerventilgehäuse anbringbares Sensorgehäuse vorzusehen, in dem Sensor und Steuereinheit integriert sind, und das die durch eine Öffnung aus dem Steuerventilgehäuse herausragende Verlängerung des Hebels aufnimmt. Diese Maßnahme ermöglicht eine einfache Montage und eine unkomplizierte Austauschbarkeit des Sensorgehäuses, sowie die Verwendung des gleichen Ventilblocks sowohl für Servolenkungen mit als auch ohne Lenkunterstützungsbedarfsensor, was eine parallele Produktion dieser zwei Produktlinien ermöglicht bzw. eine Umstellung von der einen auf die andere vereinfacht.It is particularly useful to have a modular structure the control valve body attachable sensor housing to be provided, integrated in the sensor and control unit are, and that through an opening from the Control valve housing protruding extension of the lever records. This measure enables simple assembly and an uncomplicated interchangeability of the Sensor housing, as well as the use of the same Valve blocks for both power steering with and without Steering assistance sensor, what a parallel Production of these two product lines enables or one Switching from one to the other is simplified.

In Anspruch 8 wird eine bevorzugte Ausführungsform des Sensors beschrieben. Es ist dabei vorgesehen, in einem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Magnetkreisträger Aussparungen vorzusehen, die zur Aufnahe von Hall-Sensor und Verlängerung des Hebels dienen. Des weiteren ist vorgesehen, einen Dauermagnet in dem Magnetkreissensor anzubringen, und die magnetischen Feldlinien über entsprechend geformte Weicheisenbleche von den Enden des Dauermagnets zu den Aussparungen sowie von einer Aussparung zur nächsten zu führen. Eine Verwendung von mehreren Magneten oder eine Anbringung des Magneten an der Verlängerung des Hebels sind ebenfalls möglich.In claim 8, a preferred embodiment of the Sensor described. It is provided in one preferably cylindrical magnetic circuit carriers Recesses are provided to accommodate the Hall sensor and extension of the lever. Furthermore is provided a permanent magnet in the magnetic circuit sensor attach, and the magnetic field lines over appropriately shaped soft iron sheets from the ends of the Permanent magnet to the recesses as well as from one Lead recess to the next. A use of several magnets or an attachment of the magnet to the Extension of the lever is also possible.

Nach Anspruch 9 ist vorgesehen, den Magnetkreisträger aus einem Kunststoff herzustellen und mit Mitteln zur Zentrierung auf der Öffnung des Steuerventilgehäuses zu versehen. Als besonders einfach hat es sich erwiesen, die Öffnung rund auszuführen und zur Zentrierung einen umlaufenden Ringwulst vorzusehen. Eine möglichst gute Zentrierung des Magnetkreisträgers ist erforderlich, da dann die Ausnehmung zur Aufnahme der Verlängerung des Hebel s mit geringem Spiel gegenüber der Verlängerung ausgeführt werden kann. Die Lücken im Magnetkreis können dadurch minimal gehalten werden, was zu einer optimalen Funktion des Hall-Sensors beiträgt. Auch die Ausnehmung zur Aufnahme des Hall-Sensors sollte in ihrer Dimensionierung aus den obengenannten Gründen auf diesen abgestimmt sein. Zur unkomplizierten Befestigung des Magnetkreisträgers sind Clipse vorgesehen, die auch ein gewisses Spiel zulassen, so daß eine genaue Justierung der den Sensor bildenden Bauteile nicht durch die Befestigungseinrichtungen behindert wird. According to claim 9 it is provided from the magnetic circuit carrier to manufacture a plastic and with means for Centering on the opening of the control valve housing Mistake. It has proven to be particularly simple Make the opening round and center it to provide circumferential ring bead. The best possible Centering of the magnetic circuit carrier is necessary because then the recess for receiving the extension of the Lever s with little play overtime can be executed. The gaps in the magnetic circuit can thereby be kept minimal, resulting in an optimal Function of the Hall sensor contributes. The recess too to accommodate the Hall sensor should be in their Sizing on these for the reasons mentioned above be coordinated. For easy attachment of the Magnetic circuit carriers are provided which also include a clip allow certain play, so that an exact adjustment of the the components forming the sensor not by the Fastening devices is hindered.

Die zur Steuerungseinheit gehörenden Bauteile werden nach Anspruch 10 alle auf einer Leiterplatte angeordnet. Zur Befestigung der Leiterplatte am Sensorgehäuse bzw. des Magnetkreisträgers an der Leiterplatte sind Befestigungsmittel, z. B. Einrastöffnungen an der Leiterplatte vorgesehen. Die Federelemente dienen dazu, die FETs von der Leiterplatte weg an eine der das Sensorgehäuse begrenzenden Wände zu drücken, um so die Leiterplatte und die auf ihr angeordneten Elemente vor der bei Betrieb der FETs entstehenden Wärme zu schützen und die FETs zur verbesserten Wärmeabfuhr an die entsprechende Wand anzudrücken.The components belonging to the control unit are Claim 10 all arranged on a circuit board. For Attaching the circuit board to the sensor housing or the Magnetic circuit carrier are on the circuit board Fasteners, e.g. B. Snap openings on the Printed circuit board provided. The spring elements serve the FETs away from the circuit board to one of the To press the sensor housing bounding walls so as to Printed circuit board and the elements arranged on it in front of protect heat generated during operation of the FETs and the FETs for improved heat dissipation to the corresponding Press against the wall.

Besonders sinnvoll ist es dabei, wenn das Sensorgehäuse nach Anspruch 11 aus einem metallischen Werkstoff besteht, und die FETs mittels Wärmeleitpaste daran gekoppelt sind. Diese Maßnahme gewährleistet eine gute Wärmeabfuhr der sich im Betrieb erhitzenden FETs. Die Wärmeabfuhr kann noch dadurch optimiert werden, daß die FETs auf der dem Steuerventilgehäuse benachbarten Wand angebracht sind und somit das gesamte Steuerventilgehäuse als Kühlkörper genutzt wird. Auch das Anbringen von Kühlrippen an Sensorgehäuse bzw. Steuerventilgehäuse unterstützt in vorteilhafter Weise die Wärmeabfuhr.It is particularly useful if the sensor housing according to claim 11 consists of a metallic material, and the FETs are coupled thereto using thermal paste. This measure ensures good heat dissipation FETs that heat up during operation. The heat dissipation can can still be optimized in that the FETs on the Control valve housing adjacent wall are attached and thus the entire control valve housing as a heat sink is being used. Also attaching cooling fins Sensor housing or control valve housing supported in advantageously heat dissipation.

Ein geringer Herstellungs- und Montageaufwand wird erreicht, wenn das Sensorgehäuse nach Anspruch 12 steuerventilseitig offen ist, und über eine Dichtung an diesem anliegt. In diesem Fall kann das Sensorgehäuse auch aus einem die Wärme schlecht leitenden Material bestehen, wenn die FETs zur Kühlung direkt an das Steuerventilgehäuse gedrückt werden. Eine Befestigung des Sensorgehäuses am Steuerventilgehäuse kann mittels Schrauben erfolgen, die in vorteilhafter Weise auch gleichzeitig zur Befestigung des Steuerventilgehäuses am Lenkgetriebgehäuse dienen können. Im Innern des Steuerventilgehäuses sind Stege zur Befestigung der Leiterplatten, z. B. durch Einrasten, vorgesehen. Um einer Verschmutzung oder Beschädigung des unmontierten Sensorgehäuses z. B. beim Transport vorzubeugen, kann ein Schutzdeckel zum Verschluß der offenen Seite vorgesehen werden.A low manufacturing and assembly effort will achieved when the sensor housing according to claim 12 is open on the control valve side and via a seal this concerns. In this case, the sensor housing can also consist of a material that is poorly conductive to heat, when cooling the FETs directly to the Control valve housing can be pressed. An attachment of the Sensor housing on the control valve housing can by means of Screws are made, which is also advantageous at the same time for fastening the control valve housing on Steering gear housing can serve. Inside the Control valve housings are webs for fastening the Printed circuit boards, e.g. B. provided by snapping. To one Contamination or damage to the unmounted Sensor housing z. B. to prevent during transport can Protective cover provided for closing the open side will.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht nach Anspruch 13 vor, am Gehäuse Steckverbindungen anzubringen, in die die Kabel für Stromzu- und -ableitung sowie alle anderen elektrischen Verbindungen eingesteckt werden können. Dies gewährleistet eine einfache Austauschbarkeit des Sensorgehäuses.An advantageous development of the invention looks Claim 13 before attaching plug connections to the housing, into which the cables for power supply and discharge as well as all other electrical connections can. This ensures easy interchangeability of the sensor housing.

Eine kostengünstigere Ausführung sieht nach Anspruch 14 vor, auf Stecker und Buchsen zu verzichten, und die elektrischen Kabel direkt aus dem Gehäuse herauszuführen. Dies hat neben der Kostenersparnis den Vorteil, daß weniger Platz benötigt wird als für Steckverbindungen, so daß das Gehäuse raumsparender ausgebildet werden kann. A more cost-effective design provides for claim 14 before to do without plugs and sockets, and the lead electrical cables directly out of the housing. In addition to the cost savings, this has the advantage that less space is required than for plug connections, so that the housing can be designed to save space.

Anspruch 15 sieht vor, einen sehr genau messenden Sensor zu verwenden, aus dessen zeitlichem Signalverlauf die Steuereinheit sowohl das Lenkmoment, als auch die Lenkgeschwindigkeit bestimmen kann, letztere insbesondere aus dem Anlenkverhalten, und mit Hilfe dieser Parameter die Hydraulikpumpe steuert. Es ist auch vorgesehen, diese Information an andere im Fahrzeug vorhandene Steuer- und Regeleinrichtungen weiterzugeben, z. B. an die ABS-Elektronik (Systemverknüpfung).Claim 15 provides for a very precisely measuring sensor to use, from whose temporal signal curve the Control unit both the steering torque and the Steering speed can determine, the latter in particular from the articulation behavior, and with the help of these parameters controls the hydraulic pump. It is also planned to do this Information to other tax and in the vehicle Pass on control devices, e.g. B. to the ABS electronics (system link).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on one in the accompanying drawings Exemplary embodiment explained. Show:

Fig. 1 eine perspektivische Auftragung von Lenkgetriebegehäuse, Steuerventilgehäuse, Leiterplatte und Sensorgehäuse einer hydraulischen Servolenkung, unmontiert; Figure 1 is a perspective application of the steering gear housing, control valve housing, circuit board and sensor housing of a hydraulic power steering, unassembled.

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung von Lenkgetriebegehäuse, Steuerventilgehäuse und Sensorgehäuse (Ansicht X aus Fig. 1); Fig. 2 is a partially sectioned illustration of the steering gear housing, control valve housing and sensor housing (view X from Fig. 1);

Fig. 3 die Bauteile des Sensors in Draufsicht (Ansicht Y aus Fig. 1), unmontiert; FIG. 3 shows the components of the sensor in a top view (. Y view of Fig 1), unassembled;

Fig. 4 eine räumliche Darstellung der voneinander getrennten Bauteile Steuerventilgehäuse und Sensorgehäuse einer anderen Ausführungsform; Fig. 4 is a perspective view of the separated components control valve housing and the sensor housing of another embodiment;

Fig. 5 eine grafische Auftragung der Lenkcharakteristik, aufgetragen sind Druck des Hydraulikmediums p (bar) über den Parametern Drehmoment am Lenkrad M (Nm), relative Verdrehung α (°), Weg des Ventils S_v (mm) und Weg am Sensor S_s (mm). Figure is a graphical plot of the steering characteristic applied. 5, pressure of the hydraulic medium p (bar) on the parameters torque on the steering wheel M (Nm), relative rotation α (°), way of the valve S _v (mm) and path at the sensor _S (mm).

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Auftragung Lenkgetriebegehäuse 1, Steuerventilgehäuse 7, Leiterplatte 16 und Sensorgehäuse 9 einer erfindungsgemäßen hydraulischen Servolenkung. Am oberen Ende des Lenkgetriebegehäuses 1 erkennt man die Lenkwelle 2, am unteren Ende das Zahnstangengehäuse 34. Durch die Öffnung 35 greift der Hebel 6 des Steuerventilgehäuses 7 in das Lenkgetriebegehäuse 1 ein. Das Steuerventilgehäuse 7 ist mittels Schrauben, die durch die Bohrungen 36 geführt werden, am Lenkgetriebegehäuse 1 befestigt. Zur Funktion von Lenkgetriebegehäuse 1 und Steuerventilgehäuse 7 siehe auch die Beschreibung zu Fig. 2. Fig. 1, circuit board 16 and the sensor housing 9 is a perspective plot steering gear housing 1, the control valve housing 7 a hydraulic power steering according to the invention. The steering shaft 2 can be seen at the upper end of the steering gear housing 1 , and the rack housing 34 at the lower end. Through the opening 35 , the lever 6 of the control valve housing 7 engages in the steering gear housing 1 . The control valve housing 7 is fastened to the steering gear housing 1 by means of screws which are guided through the bores 36 . For the function of the steering gear housing 1 and control valve housing 7, see also the description of FIG. 2.

Aus der Öffnung 33 des Steuerventilgehäuses 7 ragt die Verlängerung 10 des Hebels 6 heraus. Im montierten Zustand bildet sie mit dem Magnetkreisträger 21 und dem in dieser Auftragung nicht sichtbaren Hall-Sensor 17 den Sensor 12. Auf der Leiterplatte 16 ist der Magnetkreisträger 21 mittels seiner Befestigungsclips 25 in den Einrastöffnungen 26 befestigt. Die Einrastöffnungen 30 der Leiterplatte 16 dienen zur Befestigung der Leiterplatte 16 im Sensorgehäuse 9. Die Leiterplatte 16 ist teilweise geschnitten dargestellt, so daß man die FETs 11, die steuerventilgehäuseseitig angebracht sind, sehen kann. Nicht sichtbar sind in dieser Auftragung die Elektronik 29 und der Hall-Sensor 17.The extension 10 of the lever 6 protrudes from the opening 33 of the control valve housing 7 . In the assembled state, it forms the sensor 12 with the magnetic circuit carrier 21 and the Hall sensor 17 which is not visible in this application. On the circuit board 16 of the magnetic circuit carrier 21 is secured by means of its fastening clip 25 in the locking openings 26th The snap-in openings 30 of the printed circuit board 16 serve to fasten the printed circuit board 16 in the sensor housing 9 . The circuit board 16 is shown partly in section, so that the FETs 11 , which are mounted on the control valve housing side, can be seen. The electronics 29 and the Hall sensor 17 are not visible in this application.

Am Magnetkreisträger 21 erkennt man die Weicheisenbleche 22 und den Dauermagnet 23. Eine genauere Beschreibung des Sensors 12 ergibt sich aus der Beschreibung zu Fig. 2 und Fig. 3.The soft iron sheets 22 and the permanent magnet 23 can be seen on the magnetic circuit carrier 21 . A more detailed description of the sensor 12 results from the description of FIG. 2 and FIG. 3.

Aus dem Sensorgehäuse 9 führen elektrische Leitungen 28 zur Stromversorgung und zur Pumpe sowie zu den externen Signalempfängern- oder gebern. Zur staubdichten Befestigung des Sensorgehäuses 9 am Steuerventilgehäuse 7 ist eine Dichtung 20 vorgesehen. Sensorgehäuse 9 und Leiterplatte 16 werden über die Bohrungen 37 mittels Schrauben am Steuerventilgehäuse 7 befestigt.Electrical lines 28 lead from the sensor housing 9 to the power supply and to the pump as well as to the external signal receivers or transmitters. A seal 20 is provided for dust-tight fastening of the sensor housing 9 to the control valve housing 7 . Sensor housing 9 and circuit board 16 are fastened to the control valve housing 7 by means of the holes 37 by means of screws.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch Lenkgetriebegehäuse 1, Steuerventilgehäuse 7 und Sensorgehäuse 9 in Ansicht X aus Fig. 1. FIG. 2 shows a section through the steering gear housing 1 , control valve housing 7 and sensor housing 9 in view X from FIG. 1.

Im Lenkgetriebegehäuse 1 befindet sich eine axial verschiebbare Hülse 5, die eine relative Verdrehung von Lenkwelle 2 und Ritzelwelle 3 zueinander, die über einen Torsionsstab 4 verbunden sind, in eine axiale Verschiebung umwandelt. In die Hülse 5 greift ein Hebel 6 ein, der in einem zwischen Hülse 5 und Ventilschieber 8 befindlichen Lager 15 drehbar gelagert ist und den im Steuerventilgehäuse 7 befindlichen Ventilschieber 8 betätigt, sowie eine Verlängerung 10 aufweist, die über den Ventilschieber 8 hinaus in das Sensorgehäuse 9 hinein reicht.In the steering gear housing 1 there is an axially displaceable sleeve 5 , which converts a relative rotation of the steering shaft 2 and pinion shaft 3 to one another, which are connected via a torsion bar 4 , into an axial displacement. In the sleeve 5, a lever 6 engages, in an intermediate sleeve 5 and the valve slide 8 bearings located 15 is rotatably mounted and the valve slide 8 located in the control valve body 7 is operated, and has an extension 10, which via the valve slide 8 out into the sensor housing 9 is enough.

Die Verlängerung 10 greift in die Aussparung 31 des Magnetkreisträgers 21 ein. In der anderen Aussparung 32 des Magnetkreisträgers 21 befindet sich der Hall-Sensor 17. Hall-Sensor 17, Elektronik 29 und FETs 11 sind auf der Leiterplatte 16 befestigt. Ebenfalls auf der Leiterplatte 16 sind Federelemente 18 befestigt, die die FETs 11 gegen das Steuerventilgehäuse 7 andrücken. Dabei sind die FETs 11 mittels Wärmeleitpaste an das Steuerventilgehäuse 7 gekoppelt.The extension 10 engages in the recess 31 of the magnetic circuit carrier 21 . Hall sensor 17 is located in the other recess 32 of magnetic circuit carrier 21 . Hall sensor 17 , electronics 29 and FETs 11 are attached to the circuit board 16 . Spring elements 18 , which press the FETs 11 against the control valve housing 7, are also fastened on the printed circuit board 16 . The FETs 11 are coupled to the control valve housing 7 by means of thermal paste.

Zwischen Sensorgehäuse 9 und Steuerventilgehäuse 7 befindet sich eine Dichtung 20. In die Öffnung 33 des Steuerventilgehäuses 7, durch die die Verlängerung 10 des Hebels 6 greift, ist der Magnetkreisträger 21 mittels seines Zentrierwulsts 24 zentriert befestigt. Die Funktion des Sensors 12 ergibt sich aus der Beschreibung zu Fig. 3. Das Sensorsignal wird an die Steuerungseinheit 13 weitergegeben, die im Ausführungsbeispiel als Elektronik 29 ausgeführt ist. A seal 20 is located between the sensor housing 9 and the control valve housing 7 . In the opening 33 of the control valve housing 7 , through which the extension 10 of the lever 6 engages, the magnetic circuit carrier 21 is fixed centered by means of its centering bead 24 . The function of the sensor 12 results from the description of FIG. 3. The sensor signal is passed on to the control unit 13 , which is designed as electronics 29 in the exemplary embodiment.

Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung die Ansicht Y aus Fig. 1. Man erkennt einen Ausschnitt der Leiterplatte 16 auf der der Hall-Sensor 17 sowie die Elektronik 29 befestigt sind. In die Einrastöffnungen 26 der Leiterplatte 16 greifen die Befestigungsclips 25 des Magnetkreisträgers 21 ein. Der Magnetkreisträger 21 ist steuerventilgehäuseseitig mit dem Zentrierwulst 24 versehen und weist eine Aussparung 31 zur Aufnahme der Verlängerung 10 des Hebels 6 sowie eine Aussparung 32 zur Aufnahme des Hall-Sensors 17 auf. Dabei liegen Hall-Sensor 17 und Verlängerung 10 des Hebels 6 in Ruheposition auf gleicher Höhe, in Fig. 3 in der Zeichenebene. Ebenfalls auf gleicher Höhe sind die Weicheisenbleche 22 angeordnet, die etwa C-förmig von der Aussparung 31 zur Aussparung 32 verlaufen. Auf einer Seite des Magnetkreisträgers 21 ist der Halbkreis aus Weicheisenblech 22 zur Aufnahme des Dauermagnets 23 unterbrochen. FIG. 3 shows an enlarged view of view Y from FIG. 1. A section of the printed circuit board 16 on which the Hall sensor 17 and the electronics 29 are fastened can be seen. The fastening clips 25 of the magnetic circuit carrier 21 engage in the latching openings 26 in the printed circuit board 16 . The magnetic circuit carrier 21 is provided with the centering bead 24 on the control valve housing side and has a recess 31 for receiving the extension 10 of the lever 6 and a recess 32 for receiving the Hall sensor 17 . Hall sensor 17 and extension 10 of lever 6 are in the rest position at the same height, in FIG. 3 in the plane of the drawing. The soft iron sheets 22 are also arranged at the same height and run approximately C-shaped from the recess 31 to the recess 32 . The semicircle of soft iron sheet 22 for receiving the permanent magnet 23 is interrupted on one side of the magnetic circuit carrier 21 .

Befindet sich die Verlängerung 10 in Ruhelage, d. h. wird keine Lenkunterstützung benötigt, bilden Dauermagnet 23, Verlängerung 10, Hall-Sensor 17 und Weicheisenbleche 22 einen geschlossenen magnetischen Kreis. Wird die Verlängerung 10 aus ihrer Ruhelage nach unten bzw. nach oben ausgelenkt, d. h. wird eine Lenkunterstützung benötigt, wird der magnetische Kreis mehr oder weniger stark unterbrochen, die Stärke der Magnetfeldlinien am Ort des Hall-Sensors 17 ändern sich, der Hall-Sensor 17 gibt ein entsprechendes Signal ab. If the extension 10 is in the rest position, ie no steering assistance is required, the permanent magnet 23 , extension 10 , Hall sensor 17 and soft iron sheets 22 form a closed magnetic circuit. If the extension 10 is deflected downward or upward from its rest position, ie if steering assistance is required, the magnetic circuit is more or less broken, the strength of the magnetic field lines at the location of the Hall sensor 17 change, the Hall sensor 17 emits a corresponding signal.

Fig. 4 zeigt getrennt voneinander und vom Lenkgetriebegehäuse 1 getrennt in räumlicher Darstellung Steuerventilgehäuse 7 und Sensorgehäuse 9 einer anderen Ausführungsform. Man erkennt den ins Lenkgetriebegehäuse 1 ragenden Teil des Hebels 6 sowie dessen Verlängerung 10, die ins Sensorgehäuse 9 ragt, sowie eine am Sensorgehäuse 9 angebrachte Steckverbindung 14 zum Anschluß der elektrischen Kabel zwischen Steuerungseinheit 13 und Batterie bzw. Elektromotor der Hydraulikpumpe. Fig. 4 shows separately from each other and separately from the steering gear housing 1 in a spatial representation control valve housing 7 and sensor housing 9 of another embodiment. One can see the part of the lever 6 projecting into the steering gear housing 1 and its extension 10 , which projects into the sensor housing 9 , and a plug connection 14 attached to the sensor housing 9 for connecting the electrical cables between the control unit 13 and the battery or electric motor of the hydraulic pump.

Fig. 5 zeigt eine grafische Auftragung der Lenkcharakteristik der als Ausführungsbeispiel dienenden Servolenkung. Nach oben aufgetragen ist der Druck p (bar), der von der Hydraulikpumpe zur Verfügung gestellt wird. Nach rechts bzw. links sind das in die jeweilige Richtung vom Fahrer auf gewandte Drehmoment am Lenkrad M (Nm), die relative Verdrehung α (°) von Lenkwelle 2 zu Ritzelwelle 3, der Weg des Ventilschiebers S_v (mm) und der Weg am Sensor 12 S_s (mm) aufgetragen. Fig. 5 shows a graph of the steering characteristics of the power steering serving as an embodiment. The pressure p (bar), which is made available by the hydraulic pump, is plotted upwards. To the right or left are the torque applied by the driver on the steering wheel M (Nm) in the respective direction, the relative rotation α (°) from steering shaft 2 to pinion shaft 3 , the travel of the valve spool S _v (mm) and the travel on Sensor 12 S _s (mm) applied.

Im Ausführungsbeispiel sind die Längenverhältnisse des Hebels 6 so gewählt, daß der vom Ventilschieber 8 zurückgelegte Weg S_v halb so groß ist, wie der Weg S_s der Verlängerung 10 des Hebels 6 am Sensor 12. Diese hängen linear zusammen mit der relativen Verdrehung zwischen Lenkwelle 2 und Ritzelwelle 3 sowie mit dem vom Fahrer auf zuwendenden Drehmoment M. In the exemplary embodiment, the length ratios of the lever 6 are selected such that the path S _{v covered} by the valve slide 8 is half as large as the path S _{s of} the extension 10 of the lever 6 on the sensor 12 . These depend linearly on the relative rotation between steering shaft 2 and pinion shaft 3 and the torque M to be applied by the driver.

Vorgesehen ist, die Hydraulikpumpe oberhalb eines Schwellenwertes von M = 4Nm am Punkt B_R bzw. B_L (rechts bzw. links) zuzuschalten, so daß der dargestellte Druckverlauf p (M) erreicht wird. Bei geringerer Fahrzeug geschwindigkeit wird der Schwellenwert herabgesetzt bis zum unteren Grenzwert von M = 2Nm am Punkt A_R bzw. A_L. Damit wird ein schnellers "Anlenken" ermöglicht, d. h. die Pumpe wird so früh gestartet, daß ihre Hochlaufphase beim Auftreten des Unterstützungsbedarfs M = 4Nm beendet ist. Die volle Servo-Unterstützung steht somit auch bei schnellen Lenkbewegungen des Fahrers zur Verfügung, die insbesondere beim Parkieren häufig auftretenden.It is intended to switch on the hydraulic pump above a threshold value of M = 4 Nm at point B _R or B _L (right or left), so that the pressure curve p (M) shown is reached. At lower vehicle speeds, the threshold is lowered to the lower limit of M = 2Nm at point A _R or A _L. This enables faster "articulation", ie the pump is started so early that its start-up phase ends when the need for support M = 4Nm occurs. The full servo support is therefore also available for fast steering movements by the driver, which occur particularly frequently when parking.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lenkgetriebe
2 Lenkwelle
3 Ritzelwelle
4 Torsionsstab
5 Hülse
6 Hebel
7 Steuerventilgehäuse
8 Ventilschieber
9 Sensorgehäuse
10 Verlängerung
11 FET
12 Sensor
13 Steuerungseinheit
14 Steckkontakt
15 Lager
16 Leiterplatte
17 Hall-Sensor
18 Federelement
19 Befestigungssteg
20 Dichtung
21 Magnetkreisträger
22 Weicheisenblech
23 Dauermagnet
24 Zentrierwulst
25 Befestigungsclip
26 Einrastöffnung
27 Deckel
28 elektrische Leitungen
29 Elektronik
30 Einrastöffnung
31 Aussparung
32 Aussparung
33 Öffnung
34 Zahnstangengehäuse
35 Öffnung
36 Bohrung
37 Bohrung 1 steering gear
2 steering shaft
3 pinion shaft
4 torsion bar
5 sleeve
6 levers
7 control valve housing
8 valve spools
9 sensor housing
10 extension
11 FET
12 sensor
13 control unit
14 plug contact
15 bearings
16 circuit board
17 Hall sensor
18 spring element
19 fastening web
20 seal
21 magnetic circuit carriers
22 soft iron sheet
23 permanent magnet
24 centering bead
25 fastening clip
26 snap-in opening
27 lid
28 electrical lines
29 electronics
30 snap opening
31 recess
32 recess
33 opening
34 rack housing
35 opening
36 hole
37 hole

Claims

1. Hydraulic power steering with sleeve ( 5 ) axially displaceable to the steering shaft ( 2 ), which shifts axially as a function of the steering actuation, a control valve ( 7 ) designed as a linear slide valve, a lever engaging in sleeve ( 5 ) and control valve slide ( 8 ) ( 6 ), which is mounted between the sleeve ( 5 ) and the control valve slide ( 8 ) and converts the movement of the sleeve ( 5 ) into a movement of the control valve slide ( 8 ), characterized in that the lever ( 6 ) via the control valve slide ( 8 ) is also elongated and the elongated piece serves as the actuation of an electrical or electronic unit, which is thereby actuated when steering assistance is required.

2. Hydraulic power steering according to claim 1, characterized in that a sensor ( 12 ), in particular a displacement sensor, is provided for measuring the movement of the extension ( 10 ) of the lever ( 6 ).

3. Hydraulic power steering according to claim 2, characterized in that a contactless sensor ( 12 ), preferably a Hall sensor ( 17 ), is provided.

4. Hydraulic power steering according to claim 3, characterized in that an electrical or electronic control unit ( 13 ) is present which processes at least the signal of the sensor ( 12 ) and that a hydraulic pump is controlled by its control signal.

5. Hydraulic power steering according to claim 4, characterized in that a Fahrzeugge speed sensor is present, the signal from the control unit ( 13 ) for speed-dependent control of the hydraulic pump is processed, preferably for changing the control characteristic of the hydraulic pump in the form that the hydraulic pump at higher vehicle speeds only when the lever ( 6 ) swings more than at low speeds.

6. Hydraulic power steering according to claim 4 or 5, characterized in that the control unit ( 13 ) has electronics ( 29 ) and / or FETs ( 11 ), the FETs ( 11 ) preferably being used to switch the current of an electric motor driving the hydraulic pump will.

7. Hydraulic power steering according to claim 6, characterized in that the control unit ( 13 ) and sensor ( 12 ) are housed in a sensor housing ( 9 ) which is modularly attached to the control valve housing ( 7 ), and that the extension ( 10 ) of the lever ( 6 ) protrudes from the control valve housing ( 7 ) through an opening ( 33 ).

8. Hydraulic power steering according to claim 7, characterized in that the sensor ( 12 ) consists of a magnetic circuit carrier ( 21 ), in the recesses ( 31 , 32 ) for receiving extension ( 10 ) of the lever ( 6 ) and Hall sensor ( 17 ), and a permanent magnet ( 23 ) are present, and that soft iron sheets ( 22 ) are present which, together with the permanent magnet ( 23 ), form a magnetic circuit between the cutouts ( 31 , 32 ).

9. Hydraulic power steering according to claim 8, characterized in that the magnetic circuit carrier ( 21 ) consists of plastic, has a centering bead ( 24 ) and one or more fastening clips ( 25 ).

10. Hydraulic power steering according to claim 9, characterized in that the control unit ( 13 ) associated electronics ( 29 ) and / or the FETs ( 11 ) are mounted on a circuit board ( 16 ) which also carries the Hall sensor ( 17 ) , and fastening means ( 26 , 30 ) and at least one spring element ( 18 ).

11. Hydraulic power steering according to claim 10, characterized in that the sensor housing ( 9 ) consists of a metallic material and the FETs ( 11 ) are pressed onto this by means of thermal paste, preferably on a wall adjacent to the control valve housing ( 7 ).

12. Hydraulic power steering system according to claim 10 or 11, characterized in that the sensor housing ( 9 ) is open on the control valve side, on this side abuts via a seal ( 20 ) on the control valve housing ( 7 ), and has fastening webs ( 19 ) in its interior.

13. Hydraulic power steering according to claim 7 or 12, characterized in that one or more plug contacts ( 14 ) are attached to the sensor housing ( 9 ), in the power supply and discharge lines and all other electrical connections ( 28 ) can be inserted.

14. Hydraulic power steering according to claim 7 or 12, characterized in that the entire space in which the lever is located and / or the sensor housing ( 9 ) is sealed off from hydraulic fluid, and that the electrical lines ( 28 ) directly from the sensor housing ( 9 ) are performed.

15. Hydraulic power steering according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 12 ) is a movement of the extension ( 10 ) of the lever ( 6 ) with high accuracy, and that the control unit ( 13 ) the steering torque and, from the course of time, which determines the steering speed, and uses this information both for hydraulic pump control and forwards it to other control devices in the vehicle (system linkage).