DE102005009952A1 - Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart - Google Patents
Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005009952A1 DE102005009952A1 DE200510009952 DE102005009952A DE102005009952A1 DE 102005009952 A1 DE102005009952 A1 DE 102005009952A1 DE 200510009952 DE200510009952 DE 200510009952 DE 102005009952 A DE102005009952 A DE 102005009952A DE 102005009952 A1 DE102005009952 A1 DE 102005009952A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steering
- vehicle
- servo
- control system
- pressure
- 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- Withdrawn
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
- B62D5/062—Details, component parts
-
- 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
- B62D5/09—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 means for actuating valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart mit einem Regelsystem zur Ansteuerung zumindest eines Lenkventils, über das aus einem Hydraulikkreislauf ein Hydraulikmedium einer Arbeitskammer eines Lenkzylinders zuführbar oder aus dieser abführbar ist, so dass ein Stellkolben des Lenkzylinders eine Servokraft zum Einschlagen der lenkbaren Fahrzeugräder abgibt, wobei das Regelsystem neben dem vom Fahrer des Fahrzeugs vorgegebenen Lenkmoment und der an den lenkbaren Rädern wirkenden Lenkkraft oder Servokraft zumindest eine weitere Eingangsgröße verarbeitet. Dabei enthält der Hydraulikkreislauf einen Druckspeicher für das Hydraulikmedium und es ist der im Druckspeicher vorliegende Hydraulikdruck eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem. Die Position des Stellkolbens bezüglich des Lenkzylinders oder eine hiermit korrelierende Größe kann eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem sein, ebenso wie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die vom Fahrer vorgegebene Lenkgeschwindigkeit. Bevorzugt arbeitet dabei das Lenkventil nach Art eines Druckregelventils mit den beiden Arbeitskammern des Lenkzylinders zugeordneten Ausgängen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart mit einem Regelsystem zur Ansteuerung zumindest eines Lenkventils, über das aus einem Hydraulikkreislauf ein Hydraulikmedium einer Arbeitskammer eines Lenkzylinders zuführbar oder aus dieser abführbar ist, so dass ein Stellkolben des Lenkzylinders eine Servokraft zum Einschlagen der lenkbaren Fahrzeugräder abgibt, wobei das Regelsystem neben dem vom Fahrer des Fahrzeugs vorgegebenen Lenkmoment und der an den lenkbaren Rädern wirkenden Lenkkraft oder Servokraft zumindest eine weitere Eingangsgröße verarbeitet. Zum bekannten Stand der Technik wird neben der
DE 203 19 656 U1 insbesondere auf dieDE 41 18 947 A1 verwiesen. - Bekanntlich wird bei hydraulischen Servo-Lenksystemen für Fahrzeuge zwischen solchen der closed-center-Bauart und solchen der open-center-Bauart unterschieden. Während bei letzteren das die Servokraft bereitstellende Hydraulikmedium kontinuierlich, und somit auch dann, wenn kein Lenkbedarf besteht, umgewälzt wird, wird bei ersteren nur dann Hydraulikmedium bzw. Druck im Hydraulikmedium „verbraucht", wenn tatsächlich ein Lenkvorgang erfolgt. Hinsichtlich des Wirkungsgrades sind closed-center-Lenksysteme daher vorzuziehen, jedoch zeichnen sich open-center-Lenksysteme durch ein besseres Ansprechverhalten aus.
- Es wurde bereits versucht, ein closed-center-Lenksystem durch optimierte Ansteuerung des sog. Lenkventils im Ansprechverhalten zu verbessern bzw. an closed-center-Lenksysteme heranzuführen, jedoch sind die hierbei bislang erzielten Ergebnisse nicht ausreichend. Dabei ist ein möglicher Regelkreis zur Ansteuerung des Lenkventils in der eingangs zweitgenannten Schrift (in Verbindung mit der dortigen
8 und der zugehörigen Figurenbeschreibung) offenbart. Bei dieser bekannten closed-center-Servo-Lenkeinrichtung ist kein Druckspeicher für das Hydraulikmedium vorgesehen, jedoch ist die Verwendung eines solchen Druckspeichers auch im Hinblick auf eine Verbesserung des Ansprechverhaltens einer closed-center-Lenkung bekannt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform mit (in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) veränderlichem Solldruck im Druckspeicher ist dabei aus der eingangs erstgenannten Schrift bekannt. - Hiermit soll nun eine Maßnahme zur weiteren Verbesserung des Ansprechverhaltens einer closed-center-Lenkung aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
- Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Fahrzeug-Servolenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreislauf einen Druckspeicher für das Hydraulikmedium enthält und dass der im Druckspeicher vorliegende Hydraulikdruck eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
- Ein Druckspeicher im Hydraulikkreislauf eines closed-center-Lenksystems ermöglicht bei einer Lenkanforderung des Fahrers die quasi sofortige Bereitstellung von Hydraulikmedium unter Druck, so dass nicht erst mit Zeitverzögerung eine Hydraulikpumpe den erforderlichen Druck bereit stellen muss. Der Hydraulikdruck im Druckspeicher kann jedoch in gewissem Umfang variieren. Ein eindeutiges, reproduzierbares Verhalten des Lenksystems ist daher nur dann gewährleistet, wenn die aktuelle Höhe des Hydraulikdrucks im Druckspeicher im Rahmen der Ansteuerung des Lenkventils geeignet berücksichtigt wird. Eine derartige Berücksichtigung im Regelsystem für die Ansteuerung des Lenkventils wird nun für ein closed-center-Lenksystem vorgeschlagen. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung des Regelsystems können dabei geeignete veränderbare Faktoren beispielsweise eines Proportionalglieds oder eines Integralglieds oder eines Differentialglieds oder entsprechende Faktoren in Filtern oder Verzögerungsgliedern in Abhängigkeit vom aktuellen Hydraulikdruck im Druckspeicher in geeigneter Weise geändert werden, so wie dies dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist. Besonders wirkungsvoll ist eine entsprechende Berücksichtigung des Hydraulikdrucks im Druckspeicher eines closed-center-Lenksystems selbstverständlich dann, wenn dieser Hydraulikdruck über einen größeren Wertebereich variabel ist, so wie dies in der bereits genannten
DE 203 19 656 U1 beschrieben ist; aber auch dann, wenn der Druck in einem engeren Bereich gehalten wird, führt aufgrund der unvermeidbaren Hysterese die Berücksichtigung des aktuellen Speicher-Drucks bei der Ansteuerung des Lenkventils zu einem verbesserten Ansprechverhalten der Lenkung sowie insbesondere auch zu einem verbesserten Lenkgefühl für den Fahrer des Fahrzeugs. Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass hier zwar von einer Berücksichtigung des Hydraulikdrucks im Druckspeicher gesprochen wird, dass hierfür aber nicht zwangsläufig der Druck im Druckspeicher bestimmt oder gemessen werden muss, sondern dass hierfür alternativ auch der Hydraulikdruck an einer anderen geeigneten Stelle des Hydraulikkreislaufs, die mit dem Speicherraum des Druckspeichers zumindest im wesentlichen in druckübertragender Verbindung steht, ermittelt werden kann. - Ebenso wie der jeweils aktuelle Hydraulikdruck im Druckspeicher kann auch die Position des Stellkolbens bezüglich des Lenkzylinders oder eine hiermit korrelierende Größe eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem zur Ansteuerung des Lenkventils (bzw. der ggf. mehreren Lenkventile, nämlich bspw. falls für eine Lenkbewegung nach links bzw. nach rechts unterschiedliche Lenkventile vorgesehen sind) sein. Hiermit wird bei einer Ansteuerung des Lenkventils also berücksichtigt, wie weit die Lenkung bereits eingeschlagen ist. Realisierbar ist hiermit also eine lenkwinkel-abhängige Unterstützungskraft. Neben den bereits genannten Größen können aber auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die vom Fahrer vorgegebene Lenkgeschwindigkeit weitere Eingangsgrößen für das Regelsystem zur Ansteuerung des Lenkventils bzw. der Lenkventile sein. Es kann vorteilhaft sein, die Servo-Wirkung des Lenksystems von diesen Größen abhängig zu gestalten.
- Während im bekannten Stand der Technik als von einem Regelsystem angesteuerte Lenkventile üblicherweise Wegeventile zum Einsatz kommen, wird hier der Einsatz eines Druckregelventils hierfür vorgeschlagen, womit gezielt ein gewünschter Druck und somit eine gewünschte Kraftunterstützung im Lenkzylinder einstellbar ist, und zwar unabhängig von störenden Einflussgrößen wie insbesondere der aktuellen Temperatur des Hydraulikmediums. Dabei können zwei Druckregelventile voneinander getrennt für eine Lenkbewegung nach links bzw. nach rechts vorgesehen sein, es ist aber auch ein quasi zusammengefasstes Druckregelventil möglich, mit den beiden Arbeitskammern des Lenkzylinders zugeordneten Ausgängen.
- Auf das wesentliche abstrahiert ist in der beigefügten einzigen Figur ein Regelansatz für ein erfindungsgemäßes Regelsystem dargestellt. Dabei gelten die folgenden Bezeichnungen:
-
- MH
- vom Fahrer vorgegebenes Lenkmoment
- ΔpPC
- Ist-Druckdifferenz zwischen den beiden Arbeitskammern des Lenkzylinders
- ΔpPC des
- Soll-Druckdifferenz zwischen den Arbeitskammern des Lenkzylinders
- FServo
- Servokraft (als Produkt von ΔpPC mit der Wirkfläche AP des Lenkzylinders)
- USV
- Ansteuersignal des Lenkventils, bspw. als elektrisches Spannungssignal
- Gemäß diesem nur prinzipiell dargestellten adaptiv linearen Regelansatz ermittelt somit das Regelsystem des Servolenksystems aus dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkmoment MH unter Berücksichtigung einer Unterstützungskennlinie sowie eines Vorhaltegliedes (= Differentialglied) eine Soll-Servokraft bzw. einen entsprechenden Druckwert (ΔpPC des), der bzw. dem die über eine Regelstrecke veränderte Ist-Servokraft bzw. ein entsprechender Druckwert (ΔpPC) rückgeführt wird, wobei die Regelstrecke mit einem Kompensationsglied sowie mit einem PID-Regler versehen ist. Wie dargestellt können im Vorhalteglied und/oder im Kompensationsglied und/oder im PID-Regler Faktoren oder dgl. geeignet geändert werden, und zwar in Abhängigkeit von den angegebenen Größen wie Zahnstangenposition bzw. -geschwindigkeit (im Falle einer Zahnstangenlenkung entsprechen diese Größen der Position des Stellkolbens bezüglich des Lenkzylinders bzw. der vom Fahrer vorgegebenen Lenkgeschwindigkeit), Fahrzeuggeschwindigkeit und Speicherdruck, d.h. dem Hydraulikdruck im genannten Druckspeicher.
- Anstelle eines solchen adaptiv linearen Regelansatzes kann die Regelstrecke jedoch auch mit Eingangs- und Ausgangs-Linearisierung mit flachheitsbasierter Vorsteuerung aufgebaut sein, was so dem Fachmann für Regelungstechnik grundsätzlich bekannt ist. Dabei sei noch darauf hingewiesen, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Claims (6)
- Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart mit einem Regelsystem zur Ansteuerung zumindest eines Lenkventils, über das aus einem Hydraulikkreislauf ein Hydraulikmedium einer Arbeitskammer eines Lenkzylinders zuführbar oder aus dieser abführbar ist, so dass ein Stellkolben des Lenkzylinders eine Servokraft zum Einschlagen der lenkbaren Fahrzeugräder abgibt, wobei das Regelsystem neben dem vom Fahrer des Fahrzeugs vorgegebenen Lenkmoment und der an den lenkbaren Rädern wirkenden Lenkkraft oder Servokraft zumindest eine weitere Eingangsgröße verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreislauf einen Druckspeicher für das Hydraulikmedium enthält und dass der im Druckspeicher vorliegende Hydraulikdruck eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem ist.
- Fahrzeug-Servolenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Stellkolbens bezüglich des Lenkzylinders oder eine hiermit korrelierende Größe eine weitere Eingangsgröße für das Regelsystem ist.
- Fahrzeug-Servolenksystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die vom Fahrer vorgegebene Lenkgeschwindigkeit weitere Eingangsgrößen für das Regelsystem sind.
- Fahrzeug-Servolenksystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Regelsystem aus dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkmoment unter Berücksichtigung einer Unterstützungskennlinie sowie eines Vorhaltegliedes eine Soll-Servokraft ermittelt, der die über eine Regelstrecke veränderte Ist-Servokraft rückgeführt wird, wobei die Regelstrecke nach einem adaptiven linearen Regelansatz aufgebaut ist, mit einem Kompensationsglied sowie mit einem PID-Regler.
- Fahrzeug-Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Regelsystem aus dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkmoment unter Berücksichtigung einer Unterstützungskennlinie sowie eines Vorhaltegliedes eine Soll-Servokraft ermittelt, der die über eine Regelstrecke veränderte Ist-Servokraft rückgeführt wird, wobei die Regelstrecke mit Eingangs- und Ausgangs-Linearisierung mit flachheitsbasierter Vorsteuerung aufgebaut ist.
- Fahrzeug-Servolenksystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkventil nach Art eines Druckregelventils arbeitet, mit den beiden Arbeitskammern des Lenkzylinders zugeordneten Ausgängen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510009952 DE102005009952A1 (de) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510009952 DE102005009952A1 (de) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005009952A1 true DE102005009952A1 (de) | 2006-09-07 |
Family
ID=36848138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200510009952 Withdrawn DE102005009952A1 (de) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005009952A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012107597A1 (de) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren für den betrieb einer elektrischen hilfskraftlenkung für ein kraftfahrzeug |
US8991539B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-03-31 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Suspension assembly for suspending a cabin of a truck or the like vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4118947A1 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Servolenkeinrichtung fuer ein fahrzeug |
DE19733032C1 (de) * | 1997-07-31 | 1998-09-24 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Hydraulische Servolenkung mit geschlossener Mitte |
DE19913947A1 (de) * | 1998-04-27 | 1999-11-04 | Toyota Motor Co Ltd | Lenkungssteuerung für ein Fahrzeug |
DE20319656U1 (de) * | 2003-11-06 | 2004-05-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lenksystem für ein insbesondere zweispuriges Kraftfahrzeug mit einem Druckspeicher |
DE10321998A1 (de) * | 2003-05-16 | 2004-12-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hydraulische Servo-Lenkanlage für ein Kfz |
WO2005085654A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Fludicon Gmbh | Ventilansteuerung von hydraulischen aktoren auf basis elektrorheologischer flüssigkeiten |
-
2005
- 2005-03-04 DE DE200510009952 patent/DE102005009952A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4118947A1 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Servolenkeinrichtung fuer ein fahrzeug |
DE19733032C1 (de) * | 1997-07-31 | 1998-09-24 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Hydraulische Servolenkung mit geschlossener Mitte |
DE19913947A1 (de) * | 1998-04-27 | 1999-11-04 | Toyota Motor Co Ltd | Lenkungssteuerung für ein Fahrzeug |
DE10321998A1 (de) * | 2003-05-16 | 2004-12-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hydraulische Servo-Lenkanlage für ein Kfz |
DE20319656U1 (de) * | 2003-11-06 | 2004-05-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lenksystem für ein insbesondere zweispuriges Kraftfahrzeug mit einem Druckspeicher |
WO2005085654A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Fludicon Gmbh | Ventilansteuerung von hydraulischen aktoren auf basis elektrorheologischer flüssigkeiten |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8991539B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-03-31 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Suspension assembly for suspending a cabin of a truck or the like vehicle |
DE102012107597A1 (de) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren für den betrieb einer elektrischen hilfskraftlenkung für ein kraftfahrzeug |
CN104520168A (zh) * | 2012-08-20 | 2015-04-15 | Zf操作系统有限公司 | 用于运行用于机动车的电动助力转向系统的方法 |
US9452778B2 (en) | 2012-08-20 | 2016-09-27 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Method for operating an electric power assisted steering system for a motor vehicle |
CN104520168B (zh) * | 2012-08-20 | 2017-01-18 | 罗伯特博世汽车转向有限公司 | 用于运行用于机动车的电动助力转向系统的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0999971B1 (de) | Hydraulische servolenkung mit geschlossener mitte | |
DE102006010695B4 (de) | Hydraulische Lenkung | |
EP0551619B1 (de) | Servolenkvorrichtung | |
EP1713678A1 (de) | Fahrzeuglenkung | |
DE19819404C2 (de) | Lenkvorrichtung | |
DE102005019316A1 (de) | Verfahren zur Erkennung eines von einem Fahrer verursachten Lenkeingriffs in ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs | |
DE102005009258A1 (de) | Aktive Hydrauliklenkung mit verringertem Überwachungsaufwand | |
DE102005009952A1 (de) | Fahrzeug-Servolenksystem der Closed-Center-Bauart | |
EP2336003A2 (de) | Hydraulische Lenkung | |
DE102010001744A1 (de) | Verfahren zur Optimierung eines hydrostatischen Lenksystems in einem Fahrzeug | |
DE19714785A1 (de) | Hydraulische Lenkeinrichtung | |
EP2465753A1 (de) | Steuerungsvorrichtung zur Steuerung zumindest eines hydraulischen Steuerzylinders | |
EP1342597B2 (de) | Anordnung zur aktiven Rollstabilisierung eines Kraftfahrzeugs | |
DE3721826C1 (de) | Servoventilanordnung | |
EP4093651B1 (de) | Überlenkbare fahrerassistenzfunktion mit verbessertem lenkgefühl | |
EP0626306B2 (de) | Servolenkvorrichtung | |
DE102005013104A1 (de) | Servolenkung mit hydraulischer Momentüberlagerung | |
DE2117832C3 (de) | Kraftfahrzeug mit auf die lenkbaren Vorderräder arbeitender blockiergeschützter Bremsanlage | |
DE10253468A1 (de) | Servolenkung mit Rangier-Betriebsweise | |
DE19848445C1 (de) | Hydraulische Rückwirkungseinrichtung | |
DE19626540C1 (de) | Hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge | |
DE102006017776A1 (de) | Hydraulische Servolenkung | |
DE2707991A1 (de) | Mechanische betaetigungseinrichtung mit druckmittelunterstuetzung | |
DE102005009954A1 (de) | Hydrauliksystem für eine Fahrzeug-Servolenkung der Closed-Center-Bauart | |
DE2446841A1 (de) | Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge mit zentralhydraulik |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |