DE102004016882B4

DE102004016882B4 - Hydraulic steering system

Info

Publication number: DE102004016882B4
Application number: DE200410016882
Authority: DE
Inventors: Peter Ertle
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2024-04-07
Also published as: DE102004016882A1

Abstract

Hydraulisches Lenksystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Zahnstange zum Auslenken von Rädern, einer Lenkhandhabe zum Übertragen eines manuellen Lenkmoments auf die Zahnstange und einer Hydraulikeinrichtung mit einem Hydraulikmedium zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks zur Unterstützung des manuellen Lenkmomentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinrichtung (3) ein Drehschieberventil (7) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der hydraulische Druck beim Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels reduzierbar ist.hydraulic Steering system, especially for Motor vehicles, with a rack for deflecting wheels, one Steering handle for transmitting a manual steering torque on the rack and a hydraulic device with a hydraulic medium for generating a hydraulic pressure in support of the Manual steering torque, characterized in that the hydraulic device (3) has a rotary valve (7) which is formed is that the hydraulic pressure when reaching or exceeding a predetermined control angle can be reduced.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Lenksystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Zahnstange zum Auslenken von Rädern, einer Lenkhandhabe zum Übertragen eines manuellen Lenkmoments auf die Zahnstange und einer Hydraulikeinrichtung mit einem Hydraulikmedium zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks zur Unterstützung des manuellen Lenkmoments.The The invention relates to a hydraulic steering system, in particular for motor vehicles, with a rack for deflecting wheels, a steering handle for transmitting a manual steering torque on the rack and a hydraulic device with a hydraulic medium for generating a hydraulic pressure for support the manual steering torque.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Lenksystems, wobei ein über eine Lenkhandhabe eingeleitetes manuelles Lenkmoment zur Auslenkung von Rädern auf eine Zahnstange übertragen wird, und wobei das manuelle Lenkmoment durch einen hydraulischen Druck unterstützt wird.The The invention also relates to a method for operating a hydraulic Steering system, with an over a steering handle initiated manual steering torque for deflection of wheels transferred to a rack is, and wherein the manual steering torque by a hydraulic Supported printing becomes.

Hydraulische Lenksysteme sind in vielfacher Weise aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, wozu beispielsweise auf die WO 99/19629 A1 verwiesen wird.Hydraulic steering systems are known in many ways from the general state of the art, for example, on the WO 99/19629 A1 is referenced.

Bei den bekannten Lenksystemen wird vom Fahrer des Fahrzeugs, beispielsweise einem Personenkraftwagen, über ein Lenkrad ein dem Lenkwunsch entsprechendes Lenkmoment aufgebracht. Diese Lenkmoment wird auf eine Eingangswelle eines Drehschieberventils übertragen. Die Eingangswelle steht dabei über einen Drehstab und ein damit verbundenes Ritzel in Wirkverbindung mit einer Zahnstange, welche über Spurstangen mit den auszulenkenden Fahrzeugrädern verbunden ist.at the known steering systems is the driver of the vehicle, for example a passenger car, over a steering wheel applied to the steering request corresponding steering torque. These Steering torque is transmitted to an input shaft of a rotary valve. The input shaft stands over a torsion bar and a pinion connected thereto in operative connection with a rack, which over Tie rods is connected to the deflected vehicle wheels.

Das vom Fahrer des Fahrzeugs aufgebrachte Lenkmoment wird durch den geschilderten Aufbau als manuelles Lenkmoment über das Ritzel auf die Zahnstange übertragen, woraus folglich eine Auslenkung der Fahrzeugräder resultiert. Durch das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment verändert sich die Position eines Drehschiebers des Drehschieberventils zu einer umgebenden Steuerbuchse. Durch die Verschiebung der entsprechenden Steuerkanten fördert die Hydraulikeinrichtung ein Hydraulikmedium in einen Arbeitsraum eines Hydraulikzylinders. Der sich daraus ergebende hydraulische Druck in dem Arbeitsraum wird zur Unterstützung des manuellen Lenkmoments, d. h. zum Auslenken der Zahnstange, verwendet. Im normalen Fahrbetrieb ist es dabei vorgesehen, dass die hydraulische Unterstützung um so stärker ist, je größer das fahrerseitig vorgegebene Lenkmoment ist.The by the driver of the vehicle applied steering torque is by the described structure as a manual steering torque transmitted via the pinion on the rack which consequently results in a deflection of the vehicle wheels. By the driver changed steering torque changed the position of a rotary valve of the rotary valve to a surrounding control socket. By shifting the corresponding Control edges promotes the hydraulic device, a hydraulic medium in a working space a hydraulic cylinder. The resulting hydraulic Pressure in the working space is used to support the manual steering torque, d. H. for deflecting the rack, used. In normal driving it is envisaged that the hydraulic assistance um so stronger is, the bigger that is driver side predetermined steering torque is.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind hydraulische Lenksysteme bekannt, die eine Endabschaltung aufweisen, d. h. bei denen der hydraulische Druck reduziert wird, wenn die auszulenkenden Fahrzeugräder eine Endposition erreicht haben. Damit soll eine Beschädigung des hydraulischen Lenksystems vermieden werden.Out In the general state of the art are hydraulic steering systems known having an end stop, d. H. where the hydraulic pressure is reduced when the vehicle wheels to be deflected a Reached the final position. This is to damage the hydraulic steering system can be avoided.

In der DE 3539607 A1 wird eine derartige Endabschaltung dadurch realisiert, dass an den, durch den maximalen Einschlagwinkel eines Fahrzeugrades, definierten Endanschlag kraftmessende Sensoren angeordnet sind. Diese Sensoren erzeugen Steuersignale, die ein Lenkbegrenzungsventil derart beeinflussen, dass der Arbeitsdruck proportional zum Ansteigen des Einschlagwinkels abgesenkt wird.In the DE 3539607 A1 Such a limit switch is realized in that at the, defined by the maximum steering angle of a vehicle wheel, end stop force-measuring sensors are arranged. These sensors generate control signals that influence a steering limiting valve such that the working pressure is lowered in proportion to the increase in the turning angle.

Von Nachteil bei den bekannten hydraulischen Lenksystemen ist die starke Wärmeentwicklung, insbesondere wenn eine große Menge an Hydraulikmedium gefördert wird, d. h. wenn die hydraulische Unterstützung, insbesondere bei schweren Fahrzeugen entsprechend stark ist.From Disadvantage of the known hydraulic steering systems is the strong Heat, especially if a big one Quantity of hydraulic medium promoted is, d. H. if the hydraulic assistance, especially on heavy vehicles is correspondingly strong.

Von Nachteil bei den bisher bekannten Lenksystemen ist außerdem, dass die Zahnstange zur Absicherung gegen Missbrauch bzw. um auch extreme Fahrsituationen unbeschadet überstehen zu können, sehr stabil ausgeführt sein muss. Eine Extremsituation hinsichtlich der Belastung der Zahnstange liegt z. B. vor, wenn die Fahrzeugräder an einen Bordstein angrenzen und der Fahrer die Fahrzeugräder gegen den Bordstein auslenkt. Dabei kann es vorkommen, dass der Fahrer ein extrem hohes Lenkmoment über das Lenkrad aufbringt, welches unterstützt durch den maximalen hydraulischen Druck zu einer sehr hohe Axialkraft der Zahnstange führt. Als Missbrauchsmoment kann beispielsweise 250 Nm und größer gefordert werden. Dies kann zu einem Verbiegen der Zahnstange führen.From Disadvantage of the previously known steering systems is also that the rack to protect against abuse or to too to survive extreme driving situations unscathed, very much stable execution have to be. An extreme situation with regard to the load on the rack is z. B. before, when the vehicle wheels adjoin a curb and the driver the vehicle wheels deflects against the curb. It may happen that the Driver applies an extremely high steering torque via the steering wheel, which supports due to the maximum hydraulic pressure to a very high axial force the rack leads. For example, 250 Nm and larger may be required as the abuse torque become. This can lead to a bending of the rack.

Im Allgemeinen wird die Zahnstange folglich derart ausgelegt, dass die geschilderte Extremsituation weitgehend oder vollständig dadurch abgesichert wird, dass die Zahnstange einen entsprechend großen Durchmesser aufweist. Dies führt jedoch zu hohen Herstellungskosten, da auch andere Bauteile an die Dimensionierung der Zahnstange angepasst werden müssen. Darüber hinaus benötigt eine derart dimensionierte Zahnstange einen unverhältnismäßig großen Einbauraum, und verursacht ein hohes Gewicht.in the In general, the rack is thus designed so that the described extreme situation largely or completely it is ensured that the rack has a correspondingly large diameter having. this leads to However, too high production costs, as well as other components to the Dimensioning of the rack must be adjusted. Furthermore needed such a dimensioned rack disproportionately large installation space, and causes a high weight.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Lenksystem und ein Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Lenksystems zu schaffen, welches die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.Of the The present invention is therefore based on the object, a hydraulic Steering system and method of operating a hydraulic steering system to provide which the aforementioned disadvantages of the prior Technology avoids.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des hydraulischen Lenksystems durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird auch durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 9 gelöst.According to the invention this Task with regard to the hydraulic steering system by the characterizing Part of claim 1 solved. This object is also achieved by the characterizing part of claim 9 solved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich eines Verfahrens zum Betrieb eines hydraulischen Lenksystems durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 12 gelöst.According to the invention this Task with regard to a method for operating a hydraulic Steering system solved by the characterizing part of claim 12.

Dadurch, dass in einer erfindungsgemäßen Lösung Mittel vorgesehen sind, welche den hydraulischen Druck reduzieren, sobald das manuelle Lenkmoment einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird die in Extremsituationen auftretende hohe Axialkraft der Zahnstange reduziert. Wenn ein Fahrzeugrad an einen Bordstein angrenzt, setzt sich die hohe Axialkraft auf die Zahnstange aus zwei Komponenten zusammen. Hierbei han delt es sich um das vom Fahrer aufgebrachte manuelle Lenkmoment und den hydraulischen Druck der Hydraulikeinrichtung, die die vom Fahrer gewünschte Auslenkbewegung unterstützt. In der geschilderten Extremsituation kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Fahrer das manuelle Lenkmoment weit über das übliche Maß er höht, weil er die Ursache nicht erkennt, aufgrund derer sich die Fahrzeugräder nicht auslenken lassen. Das hohe manuelle Lenkmoment wird dabei durch einen maximalen hydraulischen Druck unterstützt.Thereby, that in a solution according to the invention means are provided, which reduce the hydraulic pressure as soon as the manual steering torque exceeds a predetermined value, which is in extreme situations occurring high axial force of the rack reduced. If a vehicle wheel adjacent to a curb, the high axial force is established the rack is composed of two components. This is what it's all about to the applied by the driver manual steering torque and the Hydraulic pressure of the hydraulic device, that of the driver desired Deflection motion supported. In the described extreme situation can not be excluded that the driver increases the manual steering torque well above the usual level, because he does not know the cause detects, due to which the vehicle wheels can not be deflected. The high manual steering torque is achieved by a maximum hydraulic Supported printing.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass der hydraulische Druck reduziert wird, sobald das manuelle Lenkmoment einen vorgegebenen Wert überschreitet. Dieser vorgegebene Wert kann beliebig, vorzugsweise mit einer gewissen Spanne über dem normalen Lenkmoment von ca. 3 bis 5 Nm, definiert werden. Somit ist sichergestellt, dass auch bei schnellen und ruckartigen Lenkbewegungen der maximale hydraulische Druck vorhanden ist und erst bei missbräuchlich hohen manuellen Lenkmomenten eine Reduzierung des hydraulischen Drucks erfolgt. Der Wert, ab dem der hydraulische Druck reduziert wird, kann auf das jeweilige Lenksystem und die Erfordernisse abgestimmt werden. So muss der Wert beispielsweise höher angesetzt werden, wenn bei dem hydraulischen Lenksystem vorgesehen ist, dass der Fahrer bei der Betätigung der Fahrzeugräder im Stand ein erhöhtes Lenkmoment (z. B. 15 Nm) aufzubringen hat.According to the invention is now provided that the hydraulic pressure is reduced as soon as that manual steering torque exceeds a predetermined value. This predetermined Value can be arbitrary, preferably with a margin over the normal steering torque of about 3 to 5 Nm, to be defined. Consequently Ensures that even with fast and jerky steering movements the maximum hydraulic pressure is present and only when abusive high manual steering torque a reduction of the hydraulic Pressure takes place. The value from which the hydraulic pressure is reduced can be adjusted to the respective steering system and the requirements become. For example, the value must be set higher if is provided in the hydraulic steering system that the driver during operation the vehicle wheels in the state an elevated Steering torque (eg 15 Nm) has to apply.

Die Mittel, um den hydraulischen Druck ab einem vorgegebenen Wert zu reduzieren, können in vielfältiger Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Mittel elektronische Elemente, vorzugsweise einen Drehmomentsensor und Ventile zum Druckabbau, aufweisen. Somit lässt sich in einfacher Weise das manuelle Lenkmoment bestimmen und über die Ventile ein entsprechender Druckabbau einleiten.The Means to increase the hydraulic pressure above a predetermined value reduce, can in more diverse Be fashioned. For example, it may be provided the means comprise electronic elements, preferably a torque sensor and pressure reduction valves. Thus can be easily determine the manual steering torque and a corresponding via the valves Initiate pressure reduction.

Vorstellbar ist auch, die Leistung der Pumpe der Hyd raulikeinrichtung entsprechend zu reduzieren.imaginable is also, the performance of the pump of the hydraulic raulikeinrichtung accordingly to reduce.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Hydraulikeinrichtung ein Drehschieberventil aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass der hydraulische Druck beim Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels reduzierbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention may also be provided that the hydraulic device comprises a rotary valve, which is designed such that the hydraulic pressure during Reach or exceed a predetermined control angle can be reduced.

Hierbei handelt es sich um eine konstruktiv besonders einfach und kostengünstig zu realisierende Maßnahme. Die Mittel können dabei als Steuerkanten, Bohrungen oder Öffnungen des Drehschieberventils ausgebildet sein, welche beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels einen definierten Querschnitt zur Reduzierung des hydraulischen Drucks freigeben. In einfacher Weise kann durch diese konstruktiven Maßnahmen gewährleistet sein, dass der volle hydraulische Druck vorhanden ist, wenn das manuelle Lenkmoment einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. Sobald ein höheres manuelles Lenkmoment anliegt und folglich ein höherer Steuerwinkel vorliegt, werden die zur Reduzierung des hydraulischen Drucks vorgesehenen Steuerkanten, Bohrungen oder Öffnungen aktiv.in this connection it is a structurally particularly simple and inexpensive too realizing measure. The funds can as control edges, holes or openings of the rotary valve be formed, which when crossing a predetermined control angle a defined cross section to Release reduction of hydraulic pressure. In a simple way can be ensured by these constructive measures that the full hydraulic pressure is present when the manual steering torque a does not exceed the specified value. Once a higher manual Steering torque is applied and thus there is a higher steering angle, are intended to reduce the hydraulic pressure Control edges, holes or openings active.

Vorgesehen sein kann dabei, dass die den Zufluss von Hydraulikmedium zu Arbeitsräumen eines Hydraulikzylinders steuernden Steuerkanten, Bohrungen oder Öffnungen des Drehschieberventils derart ausgebildet sind, dass die Steuerkanten, zur Erzeugung eines maximalen hydraulischen Drucks zur Unterstützung des manuellen Lenkmoments, einen Zufluss zu einem Arbeitsraum verschließen, während der Zufluss zu dem zu beaufschla genden Arbeitsraum geöffnet ist. Die Steuerkanten können dabei derart ausgebildet sein, dass der Zufluss zu dem verschlossenen Arbeitsraum beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels wieder definiert geöffnet ist und somit unter Umgehung des zu beaufschlagenden Arbeitsraums eine Rückführung wenigstens eines Teils des Hydraulikmediums bzw. ein Druckabbau möglich ist.Intended can be that the inflow of hydraulic medium to work spaces of a Hydraulic cylinder controlling control edges, holes or openings the rotary valve are formed such that the control edges, for generating a maximum hydraulic pressure in support of the manual steering torque to close an inflow to a working space during the Inflow is open to the beaufschla ing working space. The control edges can do this be formed such that the inflow to the closed Working space when crossing a defined control angle is opened again defined and thus bypassing the working space to be acted upon At least return a portion of the hydraulic medium or a pressure reduction is possible.

Die Steuerkanten, Bohrungen oder Öffnungen können in einer besonders einfachen Ausführungsform eine Fase bzw. eine Abschrägung aufweisen, welche eine zusätzliche Steuerkante ausbildet, die beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels den Zufluss zu dem verschlossenen Arbeitsraum wieder öffnet und einen definierten Querschnitt zum definierten Abbau des hydraulischen Drucks freigibt.The Control edges, holes or openings can in a particularly simple embodiment, a chamfer or a bevel which have an additional Control edge trains when passing a predetermined control angle the inflow to the closed Workspace reopens and a defined cross section for the defined degradation of the hydraulic Releases pressure.

Durch die Ausgestaltung der Fase bzw. der Abschrägung kann konstruktiv einfach bestimmt werden, ab welchem Steuerwinkel und somit ab welchem manuellen Lenkmoment der erfindungsgemäße Druckabbau erfolgen soll.By the design of the chamfer or bevel can be structurally simple be determined from which control angle and thus from which manual Steering torque of the pressure reduction according to the invention should be done.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Drehschieberventil unterschiedliche Steifigkeiten über den Steuerwinkel aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Drehschieberventil nach dem Überschreiten eines für normale Lenkmomente vorgesehenen ersten Steuerwinkels eine erhöhte Steifigkeit aufweist. Vorzugsweise kann die erhöhte Steifigkeit durch eine Federeinrichtung, ein Elastomer oder eine zusätzliche Hydraulikeinrichtung bedingt sein.In one embodiment of the invention may also be provided that the rotary valve valve different stiffness over the control angle having. It can be provided that the rotary valve has an increased rigidity after exceeding a provided for normal steering moments first control angle. Preferably, the increased rigidity may be due to a spring device, an elastomer or an additional hydraulic device.

Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, dass für normale Lenkbewegungen bzw. Lenkmomente eine einheitliche Steifigkeit vorgesehen ist. Beim Überschreiten der für normale Lenkmomente üblichen Werte weist das Drehschieberventil eine erhöhte Steifigkeit auf, bei der vorgesehen sein kann, dass in einer ersten Phase noch kein hydraulischer Druckabbau erfolgt. Die erhöhte Steifigkeit kann somit zum Kompensieren von schnellen und ruckartigen Lenkbewegungen verwendet werden. Erst wenn das manuelle Lenkmoment einen Wert erreicht, der auf eine Missbrauchssituation, z. B. ein Bordsteinabdrücken, hinweist, erfolgt über die zusätzliche Steuerkante ein Abbau des hydraulischen Drucks.According to the invention can thereby be provided for that normal steering movements or steering moments uniform stiffness is provided. When passing the for normal steering moments usual Values, the rotary valve valve has an increased rigidity, in the It may be provided that in a first phase still no hydraulic pressure reduction he follows. The raised Stiffness can thus compensate for fast and jerky ones Steering movements are used. Only when the manual steering torque reaches a value that indicates an abuse situation, eg. B. a Curb marks, indicates is done via the extra Control edge a removal of hydraulic pressure.

Gemäß der in Anspruch 12 vorgesehenen erfindungsgemäßen Lösung sind Mittel vorgesehen, welche, unter Umgehung eines zur Unterstützung des manuellen Lenkmoments beaufschlagten Arbeitsraumes des Hydraulikzylinders, eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums ermöglichen, sobald das manuelle Lenkmoment einen vorgegebenen Wert übersteigt, wobei der zur Unterstützung des manuellen Lenkmomentes vorgesehene hydraulische Druck im wesentlichen unbeeinflusst bleibt.According to the in Claim 12 provided according to the invention means are provided which, bypassing one in support of the Manual steering torque acted upon working space of the hydraulic cylinder, a return of a Part of the sponsored Enable hydraulic medium, as soon as the manual steering torque exceeds a predetermined value, being the support the manual steering torque provided hydraulic pressure substantially unaffected.

Diese erfindungsgemäße Lösung reduziert die bei den bisher bekannten hydraulischen Lenksystemen vorhandene Gefahr einer Überhitzung. Vor allem, wenn das hydraulische Lenksystem mit hoher Leistung bzw. einem hohen Druck arbeitet, besteht die Gefahr einer Überhitzung der Pumpe der Hydraulikeinrichtung. Insbesondere bei Aktivlenkungen wird die zu fördernde Menge des Hydrau likmediums immer größer. Dies erfordert zwangsläufig leistungsfähigere Pumpen. Derartige Pumpen weisen im allgemeinen ein Druckbegrenzungsventil auf, welches bei Erreichen eines Maximaldrucks einen Kurzschluss in der Pumpe erzeugt. Durch den Kurzschluss in der Pumpe wird diese jedoch schnell und stark erhitzt. Dies kann eine Zerstörung der Pumpe zur Folge haben.These Solution according to the invention reduces the existing danger in the previously known hydraulic steering systems overheating. Especially if the hydraulic steering system with high power or Operating at high pressure, there is a risk of overheating the pump of the hydraulic device. Especially with active steering will be the promoted Amount of Hydrau likmediums ever larger. This inevitably requires more powerful pumps. Such pumps generally have a pressure relief valve which reaches a short circuit when a maximum pressure is reached generated in the pump. Due to the short circuit in the pump this is but heated fast and strong. This can be a destruction of Pump result.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass ein Teil des von der Pumpe geförderten Hydraulikmediums zu der Pumpe zurückgeführt wird, sobald ein bestimmtes manuelles Lenkmoment erreicht ist. Der Erfinder hat dabei in nicht naheliegender Weise festgestellt, dass bereits durch die Rückführung eines geringen Teiles des geförderten Hydraulikmediums eine deutliche Senkung der Temperatur der Pumpe bzw. eine deutliche Senkung des Temperaturanstieges erreicht werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass das rückgeführte Hydraulikmedium einen möglichst großen Teil des Hydraulikkreislaufes der Hydraulikeinrichtung durchläuft. Das rückgeführte Hydraulikmedium kann sich folglich entsprechend abkühlen.According to the invention is now provided that a part of the pumped by the pump hydraulic medium to the pump is returned, as soon as a specific manual steering torque is reached. The inventor has not found it obvious that already through the return of a small part of the subsidized Hydraulic medium a significant reduction in the temperature of the pump or a significant reduction in the temperature increase can be achieved can. It can be provided that the recycled hydraulic medium a preferably huge Part of the hydraulic circuit of the hydraulic device passes through. The recirculated hydraulic medium can therefore cool down accordingly.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Menge des rückgeführten Hydraulikmediums derart gewählt wird, dass der hydraulische Druck im wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Somit steht praktisch die volle hydraulische Unterstützung zur Durchführung von Lenkbewegungen zur Verfügung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer Pumpe mit einer Förderleistung von 15 Litern/Minute ca. ein bis zwei Liter abgeleitet werden. Da durch die erfindungsgemäße Lösung der hydraulische Druck im wesentlichen unbeeinflusst bleibt, kann die Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums zur Kühlung der Pumpe bereits bei Übersteigen eines relativ geringen manuellen Lenkmomentes erfolgen. Dabei kann vorgesehen sein, dass bereits bei Erreichen eines für normale Fahrverhältnisse maximalen Lenkmomentes, beispielsweise 3 bis 5 N, eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums erfolgt. Dieses ist unkritisch, da der hydraulische Druck im wesentlichen unverändert bleibt.According to the invention, it is provided that the amount of recirculated hydraulic medium chosen like that is that the hydraulic pressure is substantially unaffected remains. Thus, virtually the full hydraulic support is available execution of steering movements available. For example, it can be provided that in a pump with a output be derived from 15 liters / minute about one to two liters. There by the inventive solution of hydraulic pressure remains essentially unaffected, the Return of a Part of the sponsored Hydraulic fluid for cooling the pump already in excess a relatively small manual steering torque done. It can be provided that already on reaching one for normal driving conditions maximum steering torque, for example 3 to 5 N, a return of a Part of the sponsored Hydraulic medium takes place. This is not critical as the hydraulic pressure essentially unchanged remains.

In konstruktiv einfacher Weise können die Mittel zur Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums als Steuerkanten, Bohrungen oder Öffnungen eines Drehschieberventiles ausgebildet sein, wobei die Steuerkanten beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels des Drehschieberventiles einen definierten Querschnitt zur Rückführung eines Teiles des Hydraulikmediums bereitstellen.In constructively simple way can the means for repatriation of a Part of the pumped hydraulic medium as control edges, holes or openings of a rotary valve be formed, wherein the control edges when exceeding a predetermined Control angle of the rotary valve a defined cross-section for the return of a Provide part of the hydraulic medium.

Prinzipiell kann dabei auch vorgesehen sein, dass bereits bei einem sehr geringen Steuerwinkel bzw. Steuerweg eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums erfolgt. Somit steht frühzeitig eine gewisse Menge an Hydraulikmedium zur Kühlung der Pumpe zur Verfügung.in principle can also be provided that already at a very low Control angle or control path a return of a part of the subsidized Hydraulic medium takes place. Thus, a certain amount is available early on hydraulic medium for cooling the pump available.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bereits bei geringen Steuerwinkeln – unterhalb des normalen manuellen Lenkmomentes – eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums erfolgt. Der Wert ab dem eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums erfolgt, kann relativ gering angesetzt wer den. Vorteilhaft ist es dabei, wenn gemäß der in Anspruch 1 vorgesehenen erfindungsgemäßen Lösung ein zweiter, deutlich höherer Wert definiert wird, ab dem mit Hilfe von Steuerkanten der hydraulische Druck reduziert wird. In einfacher Weise kann dies durch eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung der Steuerkanten, gegebenenfalls unterstützt durch eine erhöhte Steifigkeit des Drehschieberventiles erfolgen. Daraus ergibt sich, dass bei Erreichen eines ersten Steuerwinkels – im wesentlichen ohne Druckabbau – eine Rückführung eines Teiles des Hydraulikmediums erfolgt, während bei Erreichen eines zweiten Steuerwinkels eine Reduzierung des hydraulischen Drucks, beispielsweise durch eine deutliche Vergrößerung des zur Rückführung zur Verfügung stehenden Querschnittes, erreicht wird.In a particularly preferred embodiment of the invention can be provided that even at low control angles - below the normal manual steering torque - a return of a part of the pumped hydraulic medium takes place. The value from which a return of a part of the pumped hydraulic medium takes place, can be set relatively low who the. It is advantageous if, according to the inventive solution provided in claim 1, a second, significantly higher value is defined, from which by means of control edges of the hydraulic pressure is reduced. In a simple way this can be done by a corresponding structural design of the control edges, gege where appropriate supported by an increased rigidity of the rotary valve. It follows that upon reaching a first control angle - substantially without pressure reduction - a return of a portion of the hydraulic medium takes place, while reaching a second control angle, a reduction of the hydraulic pressure, for example, achieved by a significant increase in the available for the return cross section becomes.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.following is an embodiment of the invention with reference to the drawing shown in principle.

Es zeigt:It shows:

1 ein hydraulisches Lenksystem für Kraftfahrzeuge in einer prinzipmäßigen Darstellung; 1 a hydraulic steering system for motor vehicles in a schematic representation;

2 eine Ausschnittsdarstellung eines Drehschieberventiles mit einer Auslenkung von 3° mit Steuerkanten gemäß dem bisherigen Stand der Technik; 2 a sectional view of a rotary valve with a deflection of 3 ° with control edges according to the prior art;

3 eine Ausschnittsdarstellung eines Drehschieberventiles mit einer Auslenkung von 1° mit Steuerkanten gemäß der erfindungsgemäßen Lösung; 3 a detail view of a rotary valve with a deflection of 1 ° with control edges according to the inventive solution;

4 eine Ausschnittsdarstellung eines Drehschieberventiles mit einer Auslenkung von 3° mit Steuerkanten gemäß der erfindungsgemäßen Lösung; und 4 a sectional view of a rotary valve with a deflection of 3 ° with control edges according to the solution according to the invention; and

5 eine Ausschnittsdarstellung eines Drehschieberventiles mit einer Auslenkung von 7° mit Steuerkanten gemäß der erfindungsgemäßen Lösung. 5 a sectional view of a rotary valve with a deflection of 7 ° with control edges according to the inventive solution.

1 zeigt ein hydraulisches Lenksystem für Kraftfahrzeuge mit einer Zahnstange 1 zum Auslenken von nicht näher dargestellten Rädern, einer Lenkhandhabe 2 zum Übertragen eines manuellen Lenkmomentes auf die Zahnstange 1 und einer Hydraulikeinrichtung 3 mit einem Hydraulikmedium, einer Hydraulikpumpe 4 sowie einem Hydraulikkreislauf 5. Die Hydraulikeinrichtung 3 weist dabei außerdem einen Hydraulikzylinder 6 mit Arbeitsräumen auf. 1 shows a hydraulic steering system for motor vehicles with a rack 1 for deflecting wheels, not shown, a steering handle 2 for transmitting a manual steering torque to the rack 1 and a hydraulic device 3 with a hydraulic medium, a hydraulic pump 4 as well as a hydraulic circuit 5 , The hydraulic device 3 also has a hydraulic cylinder 6 with workspaces on.

Das in 1 dargestellte hydraulische Lenksystem ist prinzipiell aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt, weshalb hierauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird. Bekannt ist außerdem das Zusammenwirken der Lenkhandhabe 2 mit der Hydraulikeinrichtung 3 anhand des in den 2 bis 5 dargestellten Drehschieberventil 7.This in 1 shown hydraulic steering system is in principle already well known from the general state of the art, which is why will not be discussed in more detail below. Also known is the interaction of the steering handle 2 with the hydraulic device 3 by means of in the 2 to 5 shown rotary valve 7 ,

Die 2 bis 5 zeigen ein Drehschieberventil 7, prinzipmäßig dargestellt mit einem Drehschieber 8 und einer Steuerbuchse 9. Die Steuerbuchse 9 weist in üblicher Weise Steuernuten 10 sowie einen Zufluss 11 auf. Die Steuernuten 10 sind in nicht näher dargestellter Weise mit Arbeitsräumen des Hydraulikzylinders 6 verbunden. Die Steuerbuchse 9 weist darüber hinaus in bekannter Weise Stege 12 auf, die mit entsprechenden Stegen 13 des Drehschiebers 8 unter Ausbildung von nachfolgend näher beschriebenen Steuerkanten 14, 15 zusammenwirken.The 2 to 5 show a rotary valve 7 , shown in principle with a rotary valve 8th and a control socket 9 , The tax account 9 has in the usual way Steueruten 10 as well as an inflow 11 on. The tax people 10 are in a manner not shown with working spaces of the hydraulic cylinder 6 connected. The tax account 9 also has webs in a known manner 12 on that with corresponding webs 13 of the rotary valve 8th with the formation of control edges described in more detail below 14 . 15 interact.

2 zeigt ein Drehschieberventil 7 gemäß dem Stand der Technik. Dargestellt ist dabei ein Steuerwinkel bzw. Steuerweg von 3°. Dabei ist der Zugang zu einer Steuernut 10 und somit zu dem entsprechend angeschlossenen Arbeitsraum des Hydraulikzylinders 6 verschlossen. Dies ergibt sich aus der Stellung der Stege 12, 13 zueinander bzw. der Stellung der Steuerkanten 14. Der Zugang zu der anderen Steuernut 10 ist geöffnet. Das von einer der in 1 dargestellten Pumpe geförderte Hydraulikmedium strömt daher vollständig in den der Steuernut 10 zugeordneten Arbeitsraum des Hydraulikzylinders 6. 2 shows a rotary valve 7 according to the prior art. Shown here is a control angle or control path of 3 °. Here is the access to a tax good 10 and thus to the corresponding connected working space of the hydraulic cylinder 6 locked. This results from the position of the webs 12 . 13 to each other or the position of the control edges 14 , Access to the other tax good 10 it is open. That of one of the in 1 pump pumped hydraulic medium therefore flows completely into the control groove 10 associated working space of the hydraulic cylinder 6 ,

2' zeigt eine Ausschnittsvergrößerung der Stege 12, 13 mit den zugehörigen Steuerkanten 14. 2 ' shows an enlarged detail of the webs 12 . 13 with the associated control edges 14 ,

Die 3 bis 5 zeigen ein Drehschieberventil 7 mit Mitteln 15, welche den hydraulischen Druck reduzieren, sobald das manuelle Lenkmoment einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Mittel sind dabei als Steuerkanten 15 des Drehschieberventiles 7 ausgebildet, welche beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels einen definierten Querschnitt zur Reduzierung des hydraulischen Drucks freigeben. Im Ausführungsbeispiel sind die aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Steuerkanten 14 dabei mit einer Fase bzw. einer Abschrägung versehen, welche die zusätzliche Steuerkante 15 ausbildet, die beim Überschreiten eines vorgegebenen Steuerwinkels einen definierten Querschnitt zur Reduzierung des hydraulischen Drucks freigibt.The 3 to 5 show a rotary valve 7 with funds 15 which reduce the hydraulic pressure as soon as the manual steering torque exceeds a predetermined value. The funds are as control edges 15 of the rotary valve 7 formed, which release a defined cross section for reducing the hydraulic pressure when exceeding a predetermined control angle. In the exemplary embodiment, the known from the general state of the art control edges 14 thereby provided with a chamfer or bevel, which the additional control edge 15 forms, which releases a defined cross section for reducing the hydraulic pressure when exceeding a predetermined control angle.

3 zeigt eine Darstellung, bei der die Steuerkanten 14 den Zufluss zu einer Steuernut 10 fast verschlossen haben. Dies entspricht dem aus dem vorbekannten Stand der Technik bekannten System. 3 shows a representation in which the control edges 14 the inflow to a tax groove 10 almost closed. This corresponds to the known from the prior art system.

4 zeigt eine Darstellung, bei der Steuerkanten 14 den Zufluss zu einer Steuernut 10 vollständig verschlossen haben und folglich der maximale hydraulische Druck in dem Arbeitsraum anliegt der mit der unverschlossenen Steuernut 10 verbunden ist. Dies entspricht dem aus dem vorbekannten Stand der Technik bekannten System. 4 shows a representation in the control edges 14 the inflow to a tax groove 10 have completely closed and consequently the maximum hydraulic pressure in the working space rests with the unlocked Steuerut 10 connected is. This corresponds to the known from the prior art system.

5 zeigt eine Darstellung, bei der die erfindungsgemäßen Steuerkanten 15 wirksam sind und den Zufluss zu der ursprünglich gemäß 4 verschlossenen Steuernut 10 wieder definiert geöffnet ist, wodurch ein definierter Druckabbau möglich ist. Der Steuerwinkel, ab dem die Steuernuten 15 wirksam sind und einen definierten Querschnitt zum Druckabbau zur Verfügung stellen, kann anhand eines vorgegebenen Wertes des manuellen Lenkmomentes bestimmt werden. 5 shows a representation in which the control edges according to the invention 15 are effective and the inflow to the original according to 4 locked tax good 10 is defined again opened, whereby a defined pressure reduction is possible. The steering angle, from which the control grooves 15 are effective and provide a defined cross section for pressure reduction, can be determined by a predetermined value of the manual steering torque.

In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung, in der eine Rückführung wenigstens eines Teiles des Hydraulikmediums ohne Druckabbau vorgesehen ist, kann beispielsweise gemäß 4 vorgesehen sein, dass die Steuerkanten 15 bereits bei diesem Steuerwinkel wirken und einen definierten Querschnitt zur Verfügung stellen, welcher eine Rückführung eines Teiles des geförderten Hydraulikmediums ermöglicht, ohne dass ein Druckabbau erfolgt. Die Steuerkante 15 kann dabei derart ausgebildet sein, dass der Querschnitt zur Rückführung eines Teils des geförderten Hydraulikmediums ab einem vorgegebenen Steuerwinkel derart vergrößert wird, dass der zur Unterstützung des manuellen Lenkmomentes vorhandene hydraulische Druck reduziert wird.In an embodiment not shown in detail, in which a return of at least a portion of the hydraulic medium is provided without pressure reduction, for example, according to 4 be provided that the control edges 15 already act at this control angle and provide a defined cross-section available, which allows a return of a part of the pumped hydraulic medium without a pressure reduction takes place. The control edge 15 can be designed such that the cross section for returning a portion of the pumped hydraulic medium from a predetermined control angle is increased such that the present in support of the manual steering torque hydraulic pressure is reduced.

Die erfindungsgemäße Lösung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt.The inventive solution Of course not limited to the illustrated embodiment.

11: Zahnstangerack
22: LenkhandhabeSteering handle
33: Hydraulikeinrichtunghydraulic device
44: Hydraulikpumpehydraulic pump
55: HydraulikkreislaufHydraulic circuit
66: Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
77: DrehschieberventilRotary valve
88th: Drehschieberrotary vane
99: Steuerbuchsecontrol connector
1010: Steuernutcontrol groove
1111: Zuflussinflow
1212: Steg der Steuerbuchseweb the control socket
1313: Steg des Drehschiebersweb of the rotary valve
1414: Steuerkantencontrol edges
1515: Mitteln, Steuerkantenmeans control edges

Claims

Hydraulic steering system, in particular for motor vehicles, with a rack for deflecting wheels, a steering handle for transmitting a manual steering torque to the rack and a hydraulic device with a hydraulic medium for generating a hydraulic pressure to support the manual steering torque, characterized in that the hydraulic device ( 3 ) a rotary valve ( 7 ), which is designed such that the hydraulic pressure when reaching or exceeding a predetermined control angle can be reduced.

Hydraulic steering system according to claim 1, characterized in that on the rotary slide valve ( 7 ) Control edges ( 15 ), Holes or openings are formed, which release a defined cross section for reducing the hydraulic pressure when exceeding a predetermined control angle.

Hydraulic steering system according to claim 2, characterized in that the control edges ( 15 ), Bores or openings, bypassing an acted upon to assist the manual steering torque working space of a hydraulic cylinder ( 6 ) allow a return of at least a portion of the pumped hydraulic medium.

Hydraulic steering system according to claim 1, characterized in that the inflow of hydraulic medium to work spaces of a hydraulic cylinder ( 6 ) controlling control edges ( 14 ), Holes or openings of the rotary valve ( 7 ) are formed such that the control edges ( 14 ) for generating a maximum hydraulic pressure to assist the manual steering torque, an inflow to a working space, while the inflow is open to the working space to be acted, wherein the control edges ( 14 ) are designed such that the inflow to the closed working space is opened again defined when a predetermined control angle is exceeded, and thus bypassing the working space to be acted on a return of at least a portion of the hydraulic medium is possible.

Hydraulic steering system according to claim 4, characterized in that the control edges ( 14 ), Holes or openings have a chamfer or bevel, which has an additional control edge ( 15 ) forms, which opens the inflow to the closed working space when a predetermined control angle is exceeded again and releases a defined cross-section for the defined reduction of the hydraulic pressure.

Hydraulic steering system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotary valve ( 7 ) has different stiffness over the control angle.

Hydraulic steering system according to claim 6, characterized in that the rotary valve ( 7 ) has increased rigidity after exceeding a first control angle provided for normal manual steering moments.

Hydraulic steering system according to claim 7, characterized in that the increased rigidity is caused by a spring device, an elastomer or an additional hydraulic device.

Hydraulic steering system, in particular for motor vehicles, with a rack for deflecting wheels, a steering handle for transmitting a manual steering torque to the rack and a hydraulic device with a hydraulic cylinder and a hydraulic medium for generating a hydraulic pressure to assist the manual steering torque, characterized in that means ( 15 ) are provided, which, bypassing an acted upon to assist the manual steering torque working space of the hydraulic cylinder ( 6 ), a return of a portion of the delivered hydraulic medium, as soon as the manual steering torque exceeds a predetermined value, wherein the provided in support of the manual steering torque hydraulic pressure is substantially unaffected.

Hydraulic steering system according to claim 9, characterized in that the means as control edges ( 15 ), Holes or openings of a rotary valve ( 7 ) are formed, which when exceeding a predetermined control angle of the rotary valve ( 7 ) provide a defined cross section for returning a portion of the hydraulic medium.

Hydraulic steering system according to claim 9 or 10, characterized in that the recirculated hydraulic medium as large a part of the hydraulic circuit ( 5 ) of the hydraulic device ( 3 ) goes through.

Method for operating a hydraulic steering system being an over a steering handle initiated manual steering torque for deflecting of wheels is transferred to a rack, and wherein the manual steering torque by a with a hydraulic Pressure applied hydraulic medium is supported, characterized that a part of the hydraulic medium is discharged and returned, when the manual steering torque exceeds a predetermined value, wherein the amount of recirculated hydraulic medium chosen like that is that in support of the manual steering torque provided hydraulic pressure substantially unaffected.

A method according to claim 12, characterized in that the recirculated hydraulic medium by as large a part of a hydraulic circuit ( 5 ).