DE102006005653A1 - Hydraulic servo-steering mechanism for motor vehicle, has servo valve e.g. rotary slide valve, arranged outside of steering cable, where valve is decoupled from steering cable and is externally influenced by control unit and motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a hydraulic power steering system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Stand der Technikwas standing of the technique
Lenksysteme
der vorgenannten Art sind aus der
In der mechanischen Antriebsverbindung zwischen dem die Lenkhandhabe bildenden Lenkrad und den gelenkten Rädern ist die Lenkspindel in zwei relativ zueinander gegen Federkraft begrenzt verdrehbare Teile aufgetrennt und die Relativverdrehung derselben gegeneinander bildet die Steuergröße für ein hydraulisches Steuerventil, das eine offene Mitte aufweist und über das ein in der Antriebsverbindung zu den lenkbaren Rädern liegendes Servostellglied versorgt wird. Die Summe der durch das fahrerseitig aufgebrachte Betätigungsmoment und des der Stellkraft des Servostellers entsprechenden Momentes bildet das auf die lenkbaren Räder wirkende Lenkmoment.In the mechanical drive connection between the steering handle forming steering wheel and the steered wheels is the steering shaft in two relatively limited against spring force rotatable parts separated and forms the relative rotation of the same against each other the control variable for a hydraulic Control valve, which has an open center and over the a servo actuator located in drive connection with the steerable wheels is supplied. The sum of the applied by the driver side operating torque and the torque of the servo actuator corresponding moment this forms on the steerable wheels acting steering torque.
Aus
der
Eine
weitere Ausgestaltung eines Lenksystems, das bei mechanischer Verbindung
zwischen Lenkgetriebe und Lenkeingabe mit servomotorischer Unterstützung arbeitet
und zusätzlich
aktive, von fahrerseitigen Vorgaben unabhängige Lenkeingriffe ermöglicht,
ist aus der
Technische AufgabeTechnical task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung für ein Lenksystem vorzuschlagen, die es ermöglicht in einfacher Weise Einfluss auf ein vom Fahrer an einer Lenkhandhabe wahrgenommen Lenkmoment zu nehmen und gleichzeitig ein gewohnt präzises Lenkgefühl zu vermitteln.Of the Invention is the object of an arrangement for a steering system to propose that makes it possible in a simple way influence on a driver of a steering handle perceived to take steering torque while conveying a familiar precise steering feel.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These Task is with the characterizing features of the main claim solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Technische LösungTechnical solution
Ausgehend von einer Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkstrang zur Einleitung eines von einem Fahrer mittels einer Lenkhandhabe aufgebrachten Lenkmoments zur Verstellung von gelenkten Rädern und einem von einem Servoventil gesteuerten hydraulischen Aktuator zur Einleitung eines Unterstützungsmoments und einem im Lenkstrang angeordneten Drehmomentsensor zur Erfassung des Lenkmoments wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das den hydraulischen Aktuator steuernde Servoventil außerhalb des Lenkstrangs angeordnet und mechanisch entkoppelt ist, wobei das Servoventil eine Fremdsteuerbarkeit mittels eines von einer Steuereinheit gesteuerten Antriebsmechanismus aufweist.outgoing from a power steering for a Motor vehicle with a steering line for initiating one of a Driver by means of a steering handle applied steering torque for Adjustment of steered wheels and a servo-controlled hydraulic actuator to initiate a support moment and a torque sensor arranged in the steering column for detection the steering torque, the problem is solved by the hydraulic Actuator controlling servo valve arranged outside the steering column and mechanically decoupled, wherein the servo valve has an external controllability by means of a drive mechanism controlled by a control unit having.
Die erfindungsgemäße Anordnung bewirkt, dass das vom Fahrer wahrgenommene Lenkmoment auf einfache Weise beeinflusst werden kann indem es ermöglicht wird ein Zusatzmoment unabhängig vom Betätigungsmoment an der Lenkhandhabe einzustellen.The inventive arrangement causes the driver perceived steering torque to simple Can be influenced by allowing an additional moment independent of operating torque to adjust the steering handle.
Zusätzlich ermöglicht die erfindungsgemäße Hilfskraftlenkung die Durchführung autonomer Fahrmanöver.In addition, the Power steering system according to the invention the implementation autonomous driving maneuver.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Servoventil als ein einen Drehstab beinhaltendes Drehschieberventil auszuführen, wobei der Antriebsmechanismus zur Einleitung eines eine Winkelauslenkung des Drehstabs bewirkenden Drehmoments vorgesehen ist. Das Drehschieberventil weist zudem eine Steuerbuchse auf, die mit dem Drehstab fest verbunden und am Gehäuse des Drehschieberventils festgelegt ist.In An embodiment of the invention is provided, the servo valve to perform as a rotary valve including a torsion bar, wherein the Drive mechanism for initiating an angular deflection of the Torque causing torque is provided. The rotary valve also has a control socket, which is firmly connected to the torsion bar and on the case the rotary valve is fixed.
Dies
hat den Vorteil, dass die Steuerbuchse relativ zum Gehäuse nicht
mehr umläuft.
Da die Steuerbuchse mit dem Gehäuse
fest verbunden ist, laufen die Dichtungen
Als weiteren Vorteil ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung des Drehschieberventils außerhalb des Lenkstrangs die Reduzierung auf kleine Winkelbewegungen des Drehschiebers, typischerweise unterhalb von +/–10 Grad um eine Nulllage. Gegenüber einem Drehschieberventil nach dem Stand der Technik ermöglicht die Erfindung die Auslegung der Drehstabsteifigkeit des Drehstabes rein nach den funktionalen Erfordernissen des Drehschieberventils, da die Drehstabsteifigkeit nun keinen Einfluss auf das vom Fahrer wahrgenommene Lenkgefühl hat. Durch die entsprechende Wahl des Drehstabes wird es ermöglicht, die relativen Winkelbewegungen des Drehstabes zu vergrößern, was den Vorteil mit sich bringt, dass das Drehschiebeventil unabhängiger von mechanischen Toleranzen ist. Ein weniger steifer Drehstab benötigt zudem weniger Drehmoment zur Auslenkung derselben Winkelbewegung als ein vergleichsweise härterer Drehstab.When further advantage allows the inventive arrangement the rotary valve outside of the steering column, the reduction to small angular movements of the Rotary valve, typically below +/- 10 degrees around a zero position. Across from a rotary valve valve according to the prior art allows the Invention the design of the torsion bar stiffness of the torsion bar purely for the functional requirements of the rotary valve, since the Torsion bar stiffness now has no effect on the driver perceived steering feel Has. The appropriate choice of the torsion bar makes it possible to increase the relative angular movements of the torsion bar, which brings the advantage that the rotary valve independent of mechanical tolerances is. A less rigid torsion bar also needed less torque to deflect the same angular motion than one comparatively harder Torsion bar.
Zusätzlich wird das Hysterese-Verhalten des Drehschieberventils in vorteilhafter Weise beeinflusst. Dies wirkt sich sehr positiv auf das Steuer- und/oder Regelverhalten des Ventils aus und ermöglicht einen reduzierten Rechen- und Algorithmenaufwand in der Steuereinheit, da die hysteresebedingten Effekte nicht kompensiert werden müssen.In addition will the hysteresis behavior of the rotary valve in an advantageous Influenced manner. This has a very positive effect on the control and / or regulation behavior of the valve and allows a reduced computational and algorithmic effort in the control unit, since the hysteresis-related effects need not be compensated.
Dadurch dass sich das Torsionselement des Drehmomentsensors im Lenkstrang befindet und der Drehstab im Servoventil davon mechanisch entkoppelt ist, werden zusätzlich Freiheitsgrade in der Auslegung und Abstimmung beider Torsionselemente zueinander ermöglicht. Von Vorteil hinsichtlich des Lenkgefühls für den Fahrer ist es dabei die Steifheit des Torsionselements im Drehmomentsensor gegenüber der des Drehstabes im Drehschieberventil eher härter zu wählen.Thereby that is the torsion element of the torque sensor in the steering line and the torsion bar in the servo valve is mechanically decoupled therefrom is, in addition Degrees of freedom in the design and coordination of both torsion elements to each other allows. Of advantage in terms of steering feel for the driver, it is the Stiffness of the torsion in the torque sensor over the the torsion bar in the rotary valve valve rather harder to choose.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, den Antriebsmechanismus als ein koaxial zum Drehstab angeordneter elektrischer oder hydraulischer Motor oder als einen Wanderwellenmotor auszubilden.A preferred embodiment provides the drive mechanism as a coaxial to the torsion bar arranged electric or hydraulic motor or as one Train traveling wave motor.
Ohne sich aus dem Wirkungsbereich vorliegender Erfindung zu bewegen können verschiedenste Ausprägungen des Antriebsmechanismus vorgesehen sein, so ist auch ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe oder ein koaxial angeordnetes Wellgetriebe zur Einleitung eines Drehmoments auf Drehstab vorgesehen.Without To move out of the scope of the present invention can a variety of manifestations be provided of the drive mechanism, so is also an intermediate Reduction gear or a coaxially arranged wave gear provided for introducing a torque on torsion bar.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass funktionale Baugruppen des Drehschiebeventils, insbesondere die Steuerbuchse und das Gehäuse und/oder Drehstab und Steuerbuchse und/oder den Drehstab und Drehschieber als jeweils einteiliges Bauteil auszuführen.A Another embodiment of the invention provides that functional Assemblies of the rotary valve, in particular the control socket and the case and / or torsion bar and control socket and / or the torsion bar and rotary valve as each one-piece component.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Servoventil als ein Axialschieberventil auszuführen, wobei in diesem Fall der Antriebsmechanismus zur Einleitung einer Längsverschiebung eines Ventilgliedes vorgesehen ist. Im einfachsten Fall ist hierfür eine unmittelbar auf das Ventilglied wirkende linear- elektromagnetische Anordnung vorgesehen. Es kann aber auch eine elektromagnetisch erzeugte Rotationsbewegung mittels eines Getriebes in eine Längsbewegung zur Beaufschlagung des Ventilglieds vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention is provided, the servo valve as an axial slide valve, in which case the drive mechanism for initiating a longitudinal displacement of a valve member is provided. In the simplest case, this is an immediate on the Valve member acting linear electromagnetic arrangement provided. But it can also be an electromagnetically generated rotational movement by means of a transmission in a longitudinal movement to act be provided of the valve member.
Beste Ausführungsform der ErfindungBest embodiment the invention
Dargestellt
ist ein Drehschieberventil
Eine
Druckmittelfördereinrichtung
Das
Drehschieberventil
Bei
dem Drehschieberventil
Wird
das Servoventil mittels der Antriebseinheit aus der Mittellage ausgelenkt
bewirkt dies eine Verdrehung des Drehschiebers
Zur
Informationsübertragung
einer das Lenkmoment beschreibenden Größe ist zwischen Drehmomentsensor
Im
normalen Betriebsfall wird die Steuereinheit
Die
Steuereinheit
- 11
- DrehschieberventilRotary valve
- 22
- Aktuator, hydr.actuator hydr.
- 33
- Drehmomentsensortorque sensor
- 44
- Lenkgetriebesteering gear
- 55
- Lenkspindelsteering shaft
- 66
- DruckmittelfördereinrichtungPressure fluid delivery device
- 77
- DruckmittelreservoirPressure fluid reservoir
- 88th
- Steuereinheitcontrol unit
- 99
- Drehstabtorsion bar
- 1010
- Drehschieberrotary vane
- 1111
- Motor, elektrischEngine, electrical
- 1212
- Steuerbuchsecontrol connector
- 1313
- Zahnstangerack
- 1414
- Gehäusecasing
- 1515
- Dichtungpoetry
- 16, 1716 17
- Arbeitsräumeworkrooms
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610005653 DE102006005653A1 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Hydraulic servo-steering mechanism for motor vehicle, has servo valve e.g. rotary slide valve, arranged outside of steering cable, where valve is decoupled from steering cable and is externally influenced by control unit and motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200610005653 DE102006005653A1 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Hydraulic servo-steering mechanism for motor vehicle, has servo valve e.g. rotary slide valve, arranged outside of steering cable, where valve is decoupled from steering cable and is externally influenced by control unit and motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006005653A1 true DE102006005653A1 (en) | 2007-08-30 |
Family
ID=38319596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200610005653 Withdrawn DE102006005653A1 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Hydraulic servo-steering mechanism for motor vehicle, has servo valve e.g. rotary slide valve, arranged outside of steering cable, where valve is decoupled from steering cable and is externally influenced by control unit and motor |
Country Status (1)
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2006
- 2006-02-08 DE DE200610005653 patent/DE102006005653A1/en not_active Withdrawn
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