DE102004029883A1 - Servo steering unit for private motor vehicle has valve arrangement with 3/2 directional valves allocated to each working chamber of cylinder and designed as sliding spools with open center position - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkhilfevorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The The invention relates to a power steering apparatus according to the preamble of the claim 1 specified type.
Eine Lenkhilfevorrichtung dieser Art ist bei Straßenfahrzeugen, vorzugsweise im Personenkraftwagenbau eingeführt. Die bekannte Lenkhilfevorrichtung, auch Servolenkung genannt, weist eine Kombination eines Pumpenaggregats mit einem doppelseitig wirkenden Arbeitszylinder auf, die beide unter Zwischenschaltung von Ventilbaugruppen auf vorherbestimmte Weise miteinander zusammenwirken. Die Ansteuerung kann durch eine vom Fahrer betätigte Lenkeinrichtung erfolgen. Diese ist direkt mechanisch verbunden mit den gleichfalls zwangsgekoppelten lenkbaren Fahrzeugrädern.A Power steering device of this type is in road vehicles, preferably introduced in passenger car construction. The known power steering device, also called power steering, has a combination of a pump set with a double-acting Working cylinder, both with the interposition of valve assemblies interact in a predetermined way. The control can by a driver-operated steering device respectively. This is directly mechanically connected to the same positively coupled steerable vehicle wheels.
Mit
hydraulischer Unterstützung
arbeitende Servolenkungen einfacher Bauart neigen jedoch zu Druckstößen, die
auf das Lenksystem zurückwirken. Deshalb
ist in
Die Dämpferelemente und der Druckspeicher in den Zuleitungen des Arbeitszylinders sprechen auch bei Rückwirkungen vom Arbeitszylinder an und machen die Lenkung schwammig und führen zu einem Verlust des gewohnten Lenkgefühls.The damper elements and speak the pressure accumulator in the supply lines of the working cylinder also with repercussions from the power cylinder and make the steering spongy and lead to a loss of the familiar steering feel.
Nach
der
Andere bekannte Lenkeinrichtungen werden zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit mit einem Pumpenaggregat ausgeführt, in das ein Druckbegrenzungsventil integriert ist. Nachteilig dabei ist, dass bei Maximaleinschlag der Lenkung kein Fluidstrom durch Ventil- und Kühlbaugruppen fließt und deshalb der gesamte Volumenstrom der Pumpe über das Druckbegrenzungsventil strömen muss. Dies verursacht thermische Probleme.Other known steering devices are to ensure the functionality executed with a pump set, in which a pressure relief valve is integrated. Disadvantageous is that at maximum steering impact no fluid flow through Valve and cooling assemblies flows and therefore the entire volume flow of the pump via the pressure relief valve stream got to. This causes thermal problems.
Eine unter der Bezeichnung Servotroniclenkung bekannte Ausführungsform einer Lenkhilfevorrichtung verwendet für die eigentliche Steuerung des doppelt wirkenden Arbeitszylinders ein Ventil mit Drehschieber. Derartige Drehschieber müssen zur Sicherstellung der Funktion mit außerordentlicher Präzision gefertigt werden. Das gleiche gilt für die Drehschieber-Ventilanordnung sowie darin enthaltene Taschen bzw. Anschlussbohrungen. Zur Sicherstellung notwendiger Anpassungen ist es notwendig, noch weitergehende maßliche und geometrische Anpassungen vorzunehmen, die auch bei Anwendung neuester Technologien kostenaufwändig und nicht immer erfolgreich sind. Die vorgeschlagenen Drehschieberventile schalten immer in direkter Abhängigkeit von der Geometrie des Ventils und stets beide Anschlüsse gleichzeitig. Nachteilig an dieser Art der Drehschieberventilausführung ist, dass nur dann eine Lenkhilfeunterstützung erfolgt wenn tatsächlich eine Auslenkung der Lenkeinrichtung erfolgt. Einflussnahmen auf das Unterstützungsverhalten unabhängig von der Auslenkung der Lenkeinrichtung sind insoweit nicht möglich. Ein weiteres Problem besteht in der Kennzeichnung der entsprechenden Einzelteile und deren zuverlässige Kombination zum fertigen Drehschieberventil bzw. dessen Zuordnung zu einem bestimmten Fahrzeugtyp. Ebenso kann die Vorratshaltung für Ersatzbedarf bei der Vielzahl Ausführungsformen problematisch sein.A known under the name Servotronic steering embodiment a power steering device used for the actual control of the double-acting cylinder a valve with rotary valve. Such rotary valves must made to ensure the function with extraordinary precision become. The same applies the rotary valve arrangement and contained therein pockets or connecting holes. To ensure necessary adjustments it is necessary to make further dimensional and geometrical adjustments which, even with the application of the latest technologies, is costly and are not always successful. The proposed rotary valves always switch in direct dependence from the geometry of the valve and always both ports at the same time. A disadvantage of this type of rotary valve valve design, that only then a power steering assistance takes place when actually one Deflection of the steering device takes place. Influence on the support behavior independently From the deflection of the steering device are not possible in this respect. One Another problem is the labeling of the corresponding Items and their reliable Combination to the finished rotary valve or its assignment to a specific vehicle type. Likewise, the stockpiling for replacement needs in the multiplicity embodiments be problematic.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das bisher verwendete Drehschieberventil durch kostengünstigere und das erforderliche Betriebsverhalten besser, jedoch mindestens gleichwertig, erfüllende Baugruppen bei gleichzeitiger Beibehaltung des gewohnten Lenkgefühls zu ersetzen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das im Nebenstrom liegende Volumenstromregelventil entbehrlich zu machen.Of the The invention is therefore based on the object, the previously used Rotary valve by cheaper and the required performance better, but at least equivalent, fulfilling To replace assemblies while maintaining the usual steering feel. A Another object of the invention is that lying in the side stream Volume flow control valve dispensable.
Diese Aufgabe wird für die Lenkhilfevorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.These Task is for the power steering apparatus by the characterizing features of Claim 1 solved in conjunction with its generic features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims form advantageous developments of the invention.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die verwendeten Drehschieberventile herstellungstechnisch und kostenseitig enorm aufwändig sind, die Verwendung einfacher herstellbarer Ventilbaugruppen sowie die Auflösung des Hauptsteuerventils in Einzelbausteine in Verbindung mit einer veränderten Ausgestaltung der Anlage und des Steuergerätes selbst erhebliche Vorteile bringt.Of the Invention is based on the finding that the rotary valves used are enormously complex in terms of production technology and costs, the use of simple manufacturable valve assemblies and the resolution of the main control valve in individual blocks in conjunction with a changed Design of the system and the control unit itself considerable advantages brings.
Ins besondere wurde gefunden, dass ein ausgeglichenes Lenkverhalten durch die mechanische Entkopplung der beiden Wegeventile und deren ausschließliche Ansteuerung mit elektrischen Signalen die Möglichkeit bietet, unter Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ventilbaugruppen das Lenkverhalten so anzupassen, dass das Verhalten des vorgeschlagenen Systems an verschiedene Fahrzeuge ebenso angepasst werden kann, wie an bestimmte Fahrsituationen.in the special was found that a balanced steering behavior by the mechanical decoupling of the two directional valves and their exclusive control with electrical signals the possibility offers, using the inventively proposed valve assemblies the Adjust steering behavior so that the behavior of the proposed System can be adapted to different vehicles as well, as in certain driving situations.
Nach der Erfindung wird ein von einer Pumpe geförderter Fluidstrom durch eine Druckleitung den Anschlüssen zweier 3/2-Wegeventile zugeführt. Die Konstanthaltung des Volumenstroms erfolgt dabei in bekannter Weise durch ein der Pumpe nachgeschaltetes, als Stromregelventil bekanntes, Volumenstromregelventil. Die beiden 3/2-Wegeventile sind ihrerseits über den Ventilausgang mit einem Arbeitszylinder verbunden.To The invention provides a pumped by a pump fluid flow through a Pressure line to the connections fed to two 3/2-way valves. The Constant maintenance of the volume flow takes place in a known manner by a downstream of the pump, known as a flow control valve, Volume flow control valve. The two 3/2-way valves are in turn on the Valve outlet connected to a working cylinder.
In vorteilhafter Weise kann dies ein linear wirkender Arbeitszylinder mit doppelseitiger Kolbenstange sein. In ihrer Grundstellung verbinden die 3/2-Wegeventile den Anschluss des Arbeitszylinders mit der Rücklaufleitung, so dass im Arbeitszylinder kein Fluiddruck entstehen kann. Dies gilt auch dann, wenn die Pumpe einen Volumenstrom fördert. In diesem Schaltzustand, der in etwa einem Fahrzeug mit stehendem Motor oder außer Betrieb gesetzter Pumpe entspricht, ist die Servolenkung gleichfalls außer Betrieb. Ein Lenken ist bei wesentlich erhöhten Bedienkräften trotzdem möglich.In Advantageously, this can be a linear acting cylinder be with double-sided piston rod. Connect in their basic position the 3/2-way valves connect the working cylinder to the return line, so that no fluid pressure can arise in the working cylinder. This also applies if the pump delivers a volume flow. In this switching state, which is approximately a vehicle with a stationary engine or except When the pump is set, the power steering is also out of order. Steering is at significantly increased operating forces anyway possible.
Im allgemeinen Betriebszustand eines fahrenden Fahrzeugs und bei einer einen Fluidstrom fördernden Pumpe sind die 3/2-Wegeventile durch Steuersignale in die Mittelstellung bewegt worden. Dort werden sie schwebend gehalten. In dieser Schaltstellung ist der Längsschieber gerade so ausgelenkt, dass sich ein gleicher Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss und dem jeweiligem Anschluss des Arbeitszylinders und zwischen demselbigen und dem Rücklaufanschluss einstellt. Werden beide 3/2-Wegeventile in der beschriebenen Schaltstellung gehalten, so teilt sich der von der Pumpe geförderte Fluidstrom zu gleichem Anteil zwischen den beiden 3/2-Wegeventilen auf. Diese besondere Schaltstellung der beiden 3/2-Wegeventile führt zu einem ausgeglichenen Druckverhältnis in den beiden Kammern des Arbeitszylinders.in the general operating condition of a moving vehicle and at a promote a fluid flow Pump are the 3/2-way valves by control signals in the middle position been moved. There they are kept floating. In this switching position is the longitudinal slide just deflected so that an equal opening cross-section between Pump connection and the respective connection of the working cylinder and between the same and the return port. Both 3/2-way valves in the described switching position held, the pumped by the pump fluid flow is divided into the same Share between the two 3/2-way valves. This special switch position the two 3/2-way valves leads to a balanced pressure ratio in the two chambers of the working cylinder.
Sind an einer Lenkeinrichtung Lenkbewegungen notwendig, so werden beide der 3/2-Wegeventile aus der Mittelstellung ausgelenkt. Entsprechend der Richtung der Lenkbewegung wird eines der beiden 3/2-Wegeventile in der Art ausgelenkt, dass der Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss und Anschluss zur jeweiligen Kammer des Arbeitszylinders verringert und im gleichen Ausmaß der Öffnungsquerschnitt des jeweiligen anderen 3/2-Wegeventil zwischen Pumpenanschluss und Anschluss der gegenüberliegenden Kammer des Arbeitszylinders vergrößert wird. Durch diese Schaltstellung wird das Druckgleichgewicht gestört und der Kolben des Arbeitszylinders beginnt sich zu bewegen.are Steering movements are necessary on a steering device, both become the 3/2-way valves deflected from the middle position. Corresponding the direction of the steering movement is one of the two 3/2-way valves deflected in the way that the opening cross-section between pump connection and connection to the respective chamber of the working cylinder reduced and to the same extent the opening cross section of the respective another 3/2-way valve between pump connection and connection of the opposite chamber of the working cylinder is enlarged. By this switching position, the pressure balance is disturbed and the piston the working cylinder starts to move.
Die beiden 3/2-Wegeventile werden elektrisch, vorzugsweise über elektromagnetische Betätigungen, ausgelenkt. Die Steuersignale werden von einer Steuereinheit geliefert, die diese aus Sensorsignalen ableitet, die von der Lenkeinrichtung kommen. Dabei werden die Steuersignale nach vorgegebenen Algorithmen mit Hilfe von elektrischen oder elektronischen Schaltelementen, vorzugsweise jedoch durch in der Steuereinheit vorhandene Rechner und durch die zu deren Betrieb dort abgelegten Programmprodukte erzeugt.The Both 3/2-way valves are electrically, preferably via electromagnetic actuations deflected. The control signals are supplied by a control unit, derives these from sensor signals from the steering device come. In this case, the control signals according to predetermined algorithms with the help of electrical or electronic switching elements, but preferably by existing in the control unit computer and generated by the program products stored there for their operation.
Die 3/2-Wegeventile sind als Ventile mit Längsschieber ausgelegt und können sowohl als Einzelgeräte als auch in einer Version für den Bohrungseinbau (Cartridge) verwendet werden. Sie besitzen aufgrund ihrer Bauweise Anpassungsmöglichkeiten an Erfordernisse, die sich aus Anlagenkonstruktion und Betrieb ergeben. Da sie durch Signale einer Steuereinheit angesteuert werden, können sie in vorteilhafter Weise im Komplex mit der Steuereinheit optimiert werden.The 3/2-way valves are designed as valves with longitudinal slide and can both as individual devices as well as in a version for the bore installation (cartridge) are used. You own due their design adjustment options Requirements resulting from plant design and operation. Since they are controlled by signals from a control unit, they can advantageously optimized in complex with the control unit become.
Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet für die 3/2-Wegeventile die Ausführung für Bohrungseinbau und einen beide aufnehmenden Verkettungsblock.A preferred embodiment used for the 3/2-way valves the execution for bore installation and a two-chain link.
In einer weiteren Ausführungsform sind in den Verkettungsblock noch ein Druckbegrenzungsventil sowie ein 2/2-Wegeventil integriert. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich, dass der Fluidstrom bis zum Druckbegrenzungsventil eine größere Leitungslänge durchqueren muss. Ergibt sich dabei ein für die Ausführung von Arbeitsvorgängen unzulässig hoher Druck, wird dieser über das Druckbegrenzungsventil in die Rücklaufleitung abgeleitet und in jedem Fall über den vorhandenen Ölkühler zurückgekühlt. Dadurch werden unzulässige Erwärmungen des Fluids vermieden. Dabei ist es eine Optimierungsaufgabe, das Schaltverhalten mit den Erfordernissen aus dem Betrieb des Fahrzeuges in Übereinstimmung zu bringen. Das zusätzlich angeordnete 2/2-Wegeventil ist als Notventil für den Fall vorgesehen, dass die beiden 3/2-Wegeventile unzulässige Schaltkombinationen haben, mechanische Schäden aufweisen oder durch Fehlfunktionen anderer Bauelemente falsch angesteuert wurden. Bei dem 2/2-Wegeventil handelt es sich um eine Bauform mit Federrückstellung, so dass die Sperrstellung dieses Ventils nur durch Anlegen einer Spannung, eines Signals zu erreichen ist. Das in Sperrstellung betriebene 2/2-Wegeventil wird beim Auftreten einer Störung umgeschaltet und stellt eine Leitungsverbindung zwischen Druck- und Rücklaufleitung her. In diesem Fall kann durch Aufbringen erhöhter Lenkkräfte an der Lenkeinrichtung eine Notlenkung erreicht werden. Fällt am Fahrzeug beispielsweise die Spannung aus, geht dieses Ventil durch die Federrückstellung sofort in die Grundstellung zurück und schaltet die Verbindung zwischen Druck- und Rücklaufleitung frei.In a further embodiment, a pressure limiting valve and a 2/2-way valve are integrated into the interlinking block. In this embodiment, it follows that the fluid flow has to traverse a larger line length to the pressure relief valve. If this results in an inadmissibly high pressure for the execution of operations, this is derived via the pressure relief valve in the return line and cooled back in any case via the existing oil cooler. As a result, inadmissible heating of the fluid can be avoided. It is an optimization task to bring the switching behavior with the requirements of the operation of the vehicle in accordance. The additionally arranged 2/2-way valve is provided as an emergency valve in the event that the two 3/2-way valves have impermissible switching combinations, have mechanical damage or were incorrectly controlled by malfunctioning of other components. The 2/2-way valve is a design with spring return, so that the blocking position of this valve can only be achieved by applying a voltage, a signal. The operated in blocking position 2/2-way valve is at Occurs switched a fault and establishes a line connection between the pressure and return line. In this case, an emergency steering can be achieved by applying increased steering forces to the steering device. If, for example, the voltage on the vehicle fails, this valve immediately returns to the normal position through the spring return and switches off the connection between the pressure and return line.
Die Lenkeinrichtung ist mit wenigstens einem Sensor ausgestattet, der an die Steuereinheit Signale über die Intensität der Lenkbewegung liefert. Vorzugsweise wird die Lenkeinrichtung mit einem Drehmomenten und zusätzlich mit einem Drehwinkelsensor ausgestattet. Die Signale beider Sensoren erlauben es der Steuereinheit, die Lenkbewegung nach Auslenkung und Intensität zu erfassen und das Verhalten der Servolenkung entsprechend abzustimmen.The Steering device is equipped with at least one sensor, the to the control unit signals via the intensity the steering movement delivers. Preferably, the steering device with a torque and in addition equipped with a rotation angle sensor. The signals of both sensors allow It allows the control unit to detect the steering movement after deflection and intensity and tune the behavior of the power steering accordingly.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die 3/2-Wegeventile mit einem Schaltstellungssensor auszustatten, der die Schaltstellung des Längsschiebers erfasst. Ebenso kann in die Zuleitung zum Arbeitszylinder je ein Drucksensor integriert sein, der den durch Schaltvorgänge entstehenden Druckauf- bzw. abbau ermittelt. Damit kann die Steuereinheit die Betriebsverhältnisse der Servolenkung erfassen und selbst bei kleineren Abweichungen im Betriebsverhalten entsprechende Anpassungen des Betriebsregimes vornehmen. Letztlich ist es Optimierungsaufgabe für das Steuergerät und die darin abgelegten Programmprodukte.A another embodiment the invention provides, the 3/2-way valves equipped with a shift position sensor, the switching position of the longitudinal slide detected. Likewise, in the supply line to the working cylinder ever one Pressure sensor to be integrated, resulting from the switching operations Pressure build-up or dismantling determined. Thus, the control unit can operating conditions detect the power steering and even with smaller deviations in the operating behavior appropriate adjustments of the operating regime make. Ultimately, it is optimization task for the controller and in it stored program products.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments shown in the drawing.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:The Invention will be described below with reference to the drawings embodiments described in more detail. In the description, in the claims, the abstract and in In the drawing, the list given in the back of the reference numerals used terms and associated reference numerals. In the drawing means:
Die
erfindungsgemäße Lenkhilfevorrichtung
Die
Druckleitung
Über eine
Koppelstange
Die
Lenkeinrichtung
Die
3/2-Wegeventile
Bei
den 3/2-Wegeventilen
Wird
die Lenkhilfevorrichtung
Erhält die Steuereinheit
Die
3/2-wegeventile
Treten
bei der Auswertung der Schaltstellungen Fehler auf, kann die Steuereinheit
Ferner
ist zwischen Druckleitung
Die
erfindungsgemäße Servolenkung
kann durch entsprechende Auslenkung der 3/2-Wegeventile
- – In dem
in
2 gezeigten Auslenkungszustand ist einer der beiden Längsschieber32 der beiden 3/2-Wegeventile6 bzw.36 derart ausgelenkt, dass der Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss28 und Zylinderkammeranschluss27 auf ein Minimum reduziert und folglich der Öffnungsquerschnitt zwischen dem Zylinderkammeranschluss27 und Rücklaufanschluss50 auf ein Maximum erweitert ist. Beim jeweilig anderen 3/2-Wegeventil6 bzw.36 wird der Längsschieber32 gegensätzlich derart ausgelenkt, dass der Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss28 und Zylinderkammeranschluss27 auf ein Maximum erweitert und der Öffnungsquerschnitt zwischen dem Zylinderkammeranschluss27 und Rücklaufanschluss50 auf ein Minimum reduziert ist (siehe4 ). Stationär betrachtet sind die Summen der Öffnungsquerschnitte pro Wegeventil6 und36 allerdings gleich, sodass sich im stationären Betriebszustand der von der Pumpe16 kommende Volumenstrom zu gleichen Anteilen zwischen den beiden 3/2-Wegeventilen6 und36 aufteilt. Da die einzelnen Öffnungsquerschnitte allerdings maximal asymmetrisch sind, wird sich auch ein maximaler Druckniveauunterschied zwischen den Zylinderkammern4b und4c einstellen. - – In
der in
3 sichtbaren schwebenden Mittelstellung ist der Längsschieber32 in der Art ausgelenkt, dass sich die Öffnungsquerschnitte zwischen dem Pumpenanschluß28 und dem jeweiligen Zylinderkammeranschluß27 und zwischen Zylinderkammeranschluß27 und dem Rücklaufanschluß50 in gleich großem Ausmaß einstellen. Da die einzelnen Öffnungsquerschnitte symmetrisch sind, ist der Druckniveauunterschied zwischen den einzelnen Zylinderkammern4b und4c zu Null. - – In
dem in
4 gezeigten Auslenkungszustand ist einer der beiden Längsschieber32 der beiden 3/2-Wegeventile6 bzw.36 derart ausgelenkt, dass der Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss28 und Zylinderkammeranschluss27 auf ein Minimum reduziert und folglich der Öffnungsquerschnitt zwischen dem Zylinderkammeranschluss27 und Rücklaufanschluss50 auf ein Maximum erweitert ist. Beim jeweilig anderen 3/2-Wegeventil6 bzw.36 wird der Längsschieber32 gegensätzlich derart ausgelenkt, dass der Öffnungsquerschnitt zwischen Pumpenanschluss28 und Zylinderkammeranschluss27 auf ein Maximum erweitert und der Öffnungsquerschnitt zwischen dem Zylinderkammeranschluss27 und Rücklaufanschluss50 auf ein Minimum reduziert ist. Stationär betrachtet sind die Summen der Öffnungsquerschnitte pro Wegeventil6 und36 allerdings gleich, sodass sich im stationären Betriebszustand der von der Pumpe16 kommende Volumenstrom zu gleichen Anteilen zwischen den beiden 3/2-Wegeventilen6 und36 aufteilt. Da die einzelnen Öffnungsquerschnitte allerdings maximal asymmetrisch sind, wird sich auch ein maximaler Druckniveauunterschied zwischen den Zylinderkammern4b und4c einstellen.
- - In the in
2 shown deflection state is one of the two longitudinal slide32 the two 3/2-way valves6 respectively.36 so deflected that the opening cross-section between the pump port28 and cylinder chamber connection27 reduced to a minimum and thus the opening cross section between the cylinder chamber connection27 and return port50 is extended to a maximum. At the respective other 3/2-way valve6 respectively.36 becomes the longitudinal slide32 oppositely deflected such that the opening cross section between the pump connection28 and cylinder chamber connection27 extended to a maximum and the opening cross-section between the cylinder chamber connection27 and return port50 is reduced to a minimum (see4 ). Stationary considered are the sums of the opening cross-sections per way valve6 and36 however, the same, so that in steady-state operation of the pump16 coming volume flow in equal proportions between the two 3/2-way valves6 and36 divides. However, since the individual opening cross-sections are maximally asymmetrical, a maximum pressure level difference between the cylinder chambers also becomes4b and4c to adjust. - - In the in
3 visible floating center position is the longitudinal slide32 deflected in the way that the opening cross-sections between the pump port28 and the respective cylinder chamber connection27 and between cylinder chamber connection27 and the return port50 adjust to the same extent. Since the individual opening cross-sections are symmetrical, the pressure level difference between the individual cylinder chambers4b and4c to zero. - - In the in
4 shown deflection state is one of the two longitudinal slide32 the two 3/2-way valves6 respectively.36 so deflected that the opening cross-section between the pump port28 and cylinder chamber connection27 reduced to a minimum and thus the opening cross section between the cylinder chamber connection27 and return port50 is extended to a maximum. At the respective other 3/2-way valve6 respectively.36 becomes the longitudinal slide32 oppositely deflected such that the opening cross section between the pump connection28 and cylinder chamber connection27 extended to a maximum and the opening cross-section between the cylinder chamber connection27 and return port50 is reduced to a minimum. Stationary considered are the sums of the opening cross-sections per way valve6 and36 however, the same, so that in steady-state operation of the pump16 coming volume flow in equal proportions between the two 3/2-way valves6 and36 divides. However, since the individual opening cross-sections are maximally asymmetrical, a maximum pressure level difference between the cylinder chambers also becomes4b and4c to adjust.
Die
Steuereinheit
Die
vorzugsweise verwendeten 3/2-Wegeventile
Die
Bohrungen
Sobald
das Steuersignal für
die Ansteuerung des 3/2Wegeventils
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass die bekannte Technologie heutiger Drehschieberventile auf elektromagnetisch betätigte Längsschieberventile übertragen wurde. Dabei wurde das, mechanisch betätigte Drehschieberventil das als 4/3-Wegeventil mit offener Mitte ausgeführt ist, durch zwei getrennte, elektromagnetisch betätigte, 3/2-Wegeventile ebenfalls mit offener Mitte ersetzt. Genauso wie bei heutigen Drehschieberventilen wird ein permanenter Volumenstromfluß über die Steuerkanten der 3/2-Wegeventile zugelassen. Dies führt zu einem Lenkgefühl welches jenem heutige bekannter Servolenkungen entspricht.The Invention is based on the general idea that the known Transfer technology of today's rotary valves to electromagnetically operated longitudinal slide valves has been. This was the, mechanically operated rotary valve as the 4/3-way valve with open center is executed, by two separate, Electromagnetically actuated, 3/2-way valves also replaced with an open middle. Just like today's rotary valves a permanent volume flow is allowed via the control edges of the 3/2-way valves. this leads to a steering feel which corresponds to today's known power steering systems.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass unabhängig von der Auslenkung an der Lenkhilfeeinrichtung eine Unterstützungs-wirkung am Arbeitszylinder aufgebracht werden kann. Ferner sind die erfindungsgemäßen 3/2-Wegeventile wesentlich einfacher aufgebaut und damit kostengünstiger herstellbar als heute bekannte Drehschieberventile.The Invention is characterized in particular by the fact that independent of the deflection of the power steering device a support effect can be applied to the working cylinder. Furthermore, the 3/2-way valves according to the invention are essential simpler and cheaper to produce than today known rotary valves.
Ein weiterer wesentlichster Vorteil besteht darin, dass durch die aufgetrennte Anordnung der Ventile die hydraulische Unterstützung auf jeder Seite des Arbeitszylinder unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Dadurch kann die Steifigkeit des Systems beliebig variiert werden.One Another major advantage is that the separated Arrangement of the valves the hydraulic support on each side of the working cylinder independently can be adjusted from each other. This can reduce the stiffness of the System can be varied as desired.
Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt zusätzlich darin, dass im oder am mechanischen Durchtrieb bzw. in oder an der Zwangsverbindung zwischen Lenkhandhabe und den damit gelenkten Fahrzeugrädern keine hydraulischen Steuerorgane mit reibungsbehafteten Dichtringen angeordnet sein müssen. Dementsprechend wird bei der Erfindung ein Lenksystem mit geringer Hysterese bei Lenkmanövern mit aufeinanderfolgenden Lenkungswechseln gewährleistet.One particular advantage of the invention is additionally that in or on the mechanical drive or in or on the forced connection between Steering handle and the vehicle wheels steered therewith no hydraulic control organs must be arranged frictional sealing rings. Accordingly, will in the invention, a steering system with low hysteresis in steering maneuvers with ensures successive changes of direction.
- 100100
- LenkhilfevorrichtungPower steering device
- 200200
- Hydraulikversorgunghydraulic supply
- 11
- Lenkeinrichtungsteering device
- 22
- Lenkgetriebesteering gear
- 33
- Koppelstangecoupling rod
- 44
- Arbeitszylinderworking cylinder
- 4a4a
- Kolbenpiston
- 4b4b
- Arbeitsraum – linksWorkroom - left
- 4c4c
- Arbeitsraum – rechtsWorkroom - right
- 55
- Verbindungsleitungconnecting line
- 66
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 77
- Stelleinheitactuator
- 88th
- Schaltstellungs-SensorShift position sensor
- 99
- Druck-SensorPressure Sensor
- 1010
- Druckleitungpressure line
- 1111
- RückstellfederReturn spring
- 1212
- 2/2-Wegeventil2/2 way valve
- 1313
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 1414
- DehnschlauchStretch Hood
- 1515
- Volumenstromregelventil, variabelVolume flow control valve, variable
- 1616
- Pumpepump
- 1717
- Fluidbehälterfluid container
- 1818
- Filterfilter
- 1919
- Ölkühleroil cooler
- 2020
- Steuereinheitcontrol unit
- 2121
- Drehwinkel-SensorRotation angle sensor
- 2222
- Drehmoment-SensorTorque sensor
- 2323
- Ventilanordnungvalve assembly
- 2424
- Kolbensegmentpiston segment
- 2525
- Außengehäuseouter casing
- 2626
- Elektromagnetelectromagnet
- 2727
- Leitungsanschlussline connection
- 2828
- Leitungsanschlussline connection
- 2929
- Druckfedercompression spring
- 3030
- Anschlussbohrungconnection bore
- 3131
- Koaxiale Bohrungcoaxial drilling
- 3232
- Längsschieberlongitudinal slide
- 3333
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 3434
- DruckleitungsanschlussPressure pipe connection
- 3535
- Ventilblockmanifold
- 3636
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 3737
- Verbindungsleitungconnecting line
- 3838
- RückstellfederReturn spring
- 3939
- Stelleinheitactuator
- 4040
- Schaltstellungs-SensorShift position sensor
- 4141
- Druck-SensorPressure Sensor
- 4242
- RücklaufleitungReturn line
- 4343
- RückstellfederReturn spring
- 4444
- Stelleinheitactuator
- 4545
- Kammerchamber
- 4646
- Einbaugehäuseinstallation housing
- 4747
-
oberes
Ende des Längsschiebers
32 upper end of the longitudinal slide32 - 4848
- Magnetkernmagnetic core
- 4949
- Anschlussconnection
- 5050
- Bohrungdrilling
- 5151
- Querbohrungcross hole
- 5252
- Kolbensegmentpiston segment
- 5353
- Leitungsanschlussline connection
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