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WO2002012052A1 - Vehicle steering system - Google Patents

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Publication number
WO2002012052A1
WO2002012052A1 PCT/DE2001/002843 DE0102843W WO0212052A1 WO 2002012052 A1 WO2002012052 A1 WO 2002012052A1 DE 0102843 W DE0102843 W DE 0102843W WO 0212052 A1 WO0212052 A1 WO 0212052A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
vehicle
pressure
particular according
steering wheel
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2001/002843
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Reuter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Original Assignee
LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG filed Critical LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Priority to DE10193130T priority Critical patent/DE10193130D2/en
Priority to AU2001278404A priority patent/AU2001278404A1/en
Publication of WO2002012052A1 publication Critical patent/WO2002012052A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/14—Steering gears hydraulic
    • 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
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/003—Backup systems, e.g. for manual steering
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a vehicle steering system with a steering device actuated by the driver, in particular a steering wheel, and a motor-controlled actuating device associated with the steering vehicle wheels, such as a hydraulic cylinder, to which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which on the input side is connected to a setpoint generator actuated by the steering device, such as Steering wheel angle sensor, and to an actual value sensor, such as the steering wheel angle sensor, which registers the steering angle of the steered vehicle wheels.
  • a setpoint generator actuated by the steering device such as Steering wheel angle sensor
  • an actual value sensor such as the steering wheel angle sensor
  • the steered vehicle wheels are further connected in terms of drive to a motorized actuating device which is controlled as a function of the forces or moments transmitted between the steering wheel and the steered vehicle wheels.
  • a motorized actuating device which is controlled as a function of the forces or moments transmitted between the steering wheel and the steered vehicle wheels.
  • correspondingly reduced forces are returned from the steering gear to the steering wheel via the mechanical devices.
  • the end stop of the hydraulic actuating cylinder can also be felt through an increase in pressure and the correspondingly perceptible force on the steering wheel.
  • steering systems are now also known for motor vehicles, also referred to as so-called steer-by-wire systems, in which the steering wheel only generates the setpoint signal for the steering actuation by means of a sensor on the steering wheel.
  • the hydraulic actuating cylinder for adjusting the steered wheels is actuated by means of one or more proportional valves, which are controlled by a computer for the steering.
  • a computer for the steering Such a system is shown, for example, in EP 0898539 B1 with the corresponding safety-relevant valve circuits and two independent hydraulic circuits.
  • the standard hydraulic pump which is driven by the internal combustion engine, supplies the steering system in normal operation. If the steering system fails, an emergency hydraulic circuit, supplied by an electric motor-driven pump, comes into effect.
  • steering systems with end stops are known in the field of power steering systems, which apply an electric motor torque or are designed with a mechanical lock.
  • electric motors constant holding
  • the use of large electric motors is necessary, although the implemented power is only very low.
  • the engine is expensive, big and heavy.
  • Mechanical locks result in poor steering feel, generate noise and are prone to wear.
  • Both systems work primarily unidirectionally from the steering gear to the steering wheel. If there is a failure in the power generation of the steering gear, these two systems cannot be used for steering in an emergency.
  • the object of the invention is therefore to provide a steering system hydraulically connected to the steering wheel, in which the feedback of the steering wheel torque is possible via a hydraulic circuit.
  • a vehicle steering system with the driver-operated steering device, in particular steering wheel, and with a motor actuating device assigned to the steered vehicle wheels is shown, with which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which is actuated on the input side by one of the steering device
  • the setpoint generator is connected to an actual value transmitter registering the steering angle of the steered vehicle wheels, the motorized actuating device being hydraulically or pressure medium-operated and the steering device or the steering wheel being operatively connected to a hydraulic motor or pressure medium-operated motor.
  • a force feedback onto the steering wheel takes place via the hydraulic motor.
  • a vehicle steering system is preferred in which the force feedback takes place via a pressure which is effective in the hydraulic motor.
  • the force feedback or the pressure generates a torque on the steering wheel.
  • the torque on the steering wheel gives the driver the force relationships on the actuating device or the steering gear.
  • the torque on the steering wheel reflects the reaching of the end stop of the steering gear.
  • Vehicle steering is preferred in which the angular position of the stop is variable as a function of other parameters, such as the driving state.
  • Vehicle steering is preferred in which the pressure is derived from the steering gear.
  • the pressure is generated independently of the pressure in the steering gear, for example with a separate electric motor pump.
  • Vehicle steering is also preferred, in which, in the event of failure of the normal pressure supply system such as a pump, valves, lines or electronics, etc., the hydraulic motor can be used as an emergency steering pump to generate the steering forces.
  • the figure shows a circuit diagram-like representation of an embodiment of the steering according to the invention.
  • a motor vehicle (not shown in more detail) has two steered vehicle wheels 1, the steering movement of which is actuated by an actuating device, such as a hydraulic actuating cylinder 2.
  • the two cylinder spaces 3 and 4 of the actuating device 2 are connected via a valve 5, which is designed here as a proportional valve, and via corresponding hydraulic lines to a pump 6 and to a fluid reservoir 7.
  • the above-mentioned working spaces 3 and 4 of the hydraulic actuating cylinder are connected to a hydraulic motor 10 via valves 8 and 9, so that the pressures acting in the cylinder spaces 3 and / or 4 are effective via the hydraulic lines and the valves 8 and 9 in the hydraulic motor 10 become.
  • the hydraulic motor 10 is in turn connected to the steering wheel 12 via the steering column 11.
  • the steering wheel 12 with the steering column 11 and the hydraulic motor 10 has in the area of this so-called adjusting device a steering wheel angle sensor 13 which supplies the setpoint signal for the control loop, which is represented here by the complete so-called steer-by-wire steering device.
  • the steering wheel angle sensor 13 transmits the steering wheel angle signal via a control line 14 to an electronic control unit or a computer 15.
  • a steering angle sensor 26 transmits the actual value signal, the position of the vehicle wheels 1, to the computer 15 via a signal line 27.
  • the computer 15 creates, according to additional parameters relating to the driving state of the vehicle from other sensors, control signals for the proportional valve 5, which are forwarded via the signal lines 16 and 17 to the proportional magnets 18 and 19 of the proportional valve.
  • the proportional valve 5 continuously causes a displacement of the valve piston, which ensures that the fluid flow generated by the pump 6 and the fluid flow flowing back into the reservoir 7 lead to a more or less large pressure difference in the actuating cylinder chambers 3 and 4 and thus lead to an adjustment of the steered wheels 1.
  • this pressure difference is effective on the hydraulic motor 10 via the control line 20, the valve 9 and the control line 21 and via the control line 22, the valve 8 and the control line 23.
  • the hydraulic motor 10 can be dimensioned such that all pressure differences of the steering gear occurring in the operating state, reduced to the permissible hand forces on the steering wheel, are passed on to the driver via the steering wheel as reaction torque.
  • the invention can also be designed in such a way that the valves 8 and / or 9 reduce the pressure behind the valve, that is to say in the lines 23 or 21, from a specific, maximum permissible reaction pressure for the hydraulic motor 10, so that a torque limitation or a pressure cut-off for the hydraulic motor is adjustable.
  • valves 8 and / or 9 are designed as proportional valves or even as proportional pressure reducing valves which limit the pressure acting behind the valve in accordance with their setpoint.
  • the valves are connected to the computer 15 via signal lines 24 and 25.
  • any steering characteristic curves can be generated.
  • this system can also offer another type of use, that is to say another advantage.
  • the hydraulic motor 10 can be used as an emergency steering pump, for example, in that the hydraulic motor 10 can additionally activate an oil flow into the steering gear by rotating the steering wheel 12.
  • valves 8 and 9 which may be designed as pressure reducing valves, must now allow the oil from the hydraulic motor 10, which is now used as a hydraulic pump, to flow back to the steering gear. This must be made possible either by appropriate bypass valves or by additional functions in the existing valves, which are not provided for in a standard pressure reducing valve. If one takes pure proportional valves as proportional slide valves, which are only activated by the electrical signals from the computer, this backflow can easily be made possible.
  • the oil flow generated by the hydraulic motor 10 now operating as a pump can now become active with a corresponding reduction in the steering speed in the cylinder halves 3 and 4 if the proportional valve 5 has previously been brought into a safety position, as shown here in simplified form in the middle position, and by the Hydromotor 10 shifted oil volume flow correspondingly shifts the oil volumes in the cylinder halves 3 and 4.
  • additional volume compensation devices such as temperature compensation or leakage compensation, are not shown, which can be provided in such a hydraulic system. It is only about the basic representation of the function of the hydraulic reactions on the steering wheel and the function of the hydraulic emergency pump from the steering wheel. The function of the emergency pump can also be realized by a switchable electric motor.

Landscapes

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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

The invention relates to a vehicle steering system comprising a steering device (12) that is actuated by the driver, in particular, a steering wheel, in addition to a motorised control device (2), which is allocated to the steered vehicle wheels (1) and is actively connected to the steering device by means of a controlled system. The input of the control unit (15) in said controlled system is connected to a target value generator (13) that is actuated by the steering device and to an actual value generator (26) that registers the steering angle of the steered vehicle wheels. The motorised control device is actuated hydraulically, or by fluid pressure. A hydraulic motor (10), which is connected in parallel or in series to the control device, is connected to the steering wheel (12) via the steering column. The hydraulic motor (10) allows a force to be returned to the steering wheel.

Description

Fahrzeuglenkunq Fahrzeuglenkunq

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuglenkung mit vom Fahrer betätigter Lenkeinrichtung, insbesondere Lenkrad, sowie eine den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordnete motori- sehe Stelleinrichtung, wie Hydraulikzylinder, mit dem die Lenkeinrichtung über eine Regelstrecke wirkverbunden ist, deren Regler eingangsseitig an einem von der Lenkeinrichtung betätigten Sollwertgeber, wie Lenkradwinkelsensor, sowie an einen den Lenkwinkel der gelenkten Fahrzeugrader registrierenden Istwertgeber, wie Lenkradwinkelsensor, angeschlossen ist. Derzeit sind Personenkraftwagen und ähnliche Kraftfahr- zeuge in der Regel mit hydraulischen Servolenkungen ausgestattet, bei denen das Lenkrad mechanisch mit den gelenkten Fahrzeugrädern zwangsgekoppelt ist, das heißt, es liegt ein mechanischer Durchtrieb zwischen Lenkrad und gelenkten Fahrzeugrädern vor. Dabei sind die gelenkten Fahrzeugrader des weiteren mit einer motorischen Stelleinrichtung antriebsmäßig verbunden, welche in Abhängigkeit von den zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Fahrzeugrädern übertragenen Kräften bzw. Momenten gesteuert wird. Bei diesen Lenksystemen werden über die mechanischen Einrichtungen entsprechend reduzierte Kräfte aus dem Lenkgetriebe zum Lenkrad zurückgeführt. Ebenso ist der Endanschlag des hydraulischen Stellzylinders durch einen Anstieg des Drucks und durch die entsprechend fühlbare Kraft am Lenkrad spürbar. .The invention relates to a vehicle steering system with a steering device actuated by the driver, in particular a steering wheel, and a motor-controlled actuating device associated with the steering vehicle wheels, such as a hydraulic cylinder, to which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which on the input side is connected to a setpoint generator actuated by the steering device, such as Steering wheel angle sensor, and to an actual value sensor, such as the steering wheel angle sensor, which registers the steering angle of the steered vehicle wheels. At present, passenger cars and similar vehicles are generally equipped with hydraulic power steering systems, in which the steering wheel is mechanically coupled to the steered vehicle wheels, that is to say there is mechanical through-drive between the steering wheel and the steered vehicle wheels. In this case, the steered vehicle wheels are further connected in terms of drive to a motorized actuating device which is controlled as a function of the forces or moments transmitted between the steering wheel and the steered vehicle wheels. In these steering systems, correspondingly reduced forces are returned from the steering gear to the steering wheel via the mechanical devices. The end stop of the hydraulic actuating cylinder can also be felt through an increase in pressure and the correspondingly perceptible force on the steering wheel. ,

Ferner sind inzwischen auch für Kraftfahrzeuge schon Lenksysteme bekannt, auch als sogenannte Steer-by-Wire-Systeme bezeichnet, bei denen das Lenkrad mittels eines Sensors am Lenkrad nur noch das Sollwertsignal für die Lenkbetätigung erzeugt. Der hydraulische Stellzylinder zur Verstellung der gelenkten Räder wird mittels eines oder mehrerer Proportionalventile, welches oder welche von einem Rechner für die Lenkung angesteuert wird, betätigt. Ein derartiges System ist zum Beispiel in der EP 0898539 B1 mit den entsprechenden sicherheitsrelevanten Ventilschaltungen und zwei unabhängigen Hydraulikkreisen dargestellt. Die standardmäßige Hydraulikpumpe, die vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, versorgt im Normalbetrieb das Lenksystem. Bei Ausfall des Lenksystems tritt ein Nothydraulikkreislauf, versorgt von einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe, in Kraft. In dieser Schrift wird das Lenkrad nur zur Betätigung des Sollwertgebers für den Lenkregelkreis beschrieben. Eine Rückmeldung der an den gelenkten Rädern wirkenden Kräfte und/oder ein Erreichen des Endanschlages der Räder und eine Rückmeldung dieses Endanschlages an das Lenkrad und damit an den Fahrer sind in dieser Schrift nicht erwähnt.Furthermore, steering systems are now also known for motor vehicles, also referred to as so-called steer-by-wire systems, in which the steering wheel only generates the setpoint signal for the steering actuation by means of a sensor on the steering wheel. The hydraulic actuating cylinder for adjusting the steered wheels is actuated by means of one or more proportional valves, which are controlled by a computer for the steering. Such a system is shown, for example, in EP 0898539 B1 with the corresponding safety-relevant valve circuits and two independent hydraulic circuits. The standard hydraulic pump, which is driven by the internal combustion engine, supplies the steering system in normal operation. If the steering system fails, an emergency hydraulic circuit, supplied by an electric motor-driven pump, comes into effect. In this document, the steering wheel is described only for actuating the setpoint generator for the steering control loop. Feedback The forces acting on the steered wheels and / or reaching the end stop of the wheels and feedback of this end stop to the steering wheel and thus to the driver are not mentioned in this document.

Ferner sind auf dem Gebiet der Servolenkungen Lenkungen mit Endanschlägen bekannt, die elektromotorisch ein Drehmoment aufbringen oder mit einer mechanischen Sperre ausgeführt sind. Für die Aufbringung des geforderten Drehmoments durch E- lektromotoren (konstantes Halten) ist die Verwendung von großen Elektromotoren notwendig, obwohl die umgesetzte Leistung nur sehr niedrig ist. Der Motor ist teuer, groß und schwer. Mechanische Sperren ergeben ein schlechtes Lenkgefühl, erzeugen Geräusche und sind verschleißanfällig. Beide Systeme wirken in erster Linie unidirekti- onal vom Lenkgetriebe zum Lenkrad. Kommt es zu einem Ausfall der Krafterzeugung des Lenkgetriebes, so können diese beiden Systeme nicht zur Lenkung im Notfall verwendet werden.Furthermore, steering systems with end stops are known in the field of power steering systems, which apply an electric motor torque or are designed with a mechanical lock. For the application of the required torque by electric motors (constant holding) the use of large electric motors is necessary, although the implemented power is only very low. The engine is expensive, big and heavy. Mechanical locks result in poor steering feel, generate noise and are prone to wear. Both systems work primarily unidirectionally from the steering gear to the steering wheel. If there is a failure in the power generation of the steering gear, these two systems cannot be used for steering in an emergency.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hydraulisch mit dem Lenkrad verbundenes Lenksystem zu schaffen, bei dem die Rückführung des Lenkradmomentes über einen Hydraulikkreislauf möglich ist.The object of the invention is therefore to provide a steering system hydraulically connected to the steering wheel, in which the feedback of the steering wheel torque is possible via a hydraulic circuit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Fahrzeuglenkung mit vom Fahrer betätigter Lenkeinrichtung, insbesondere Lenkrad, sowie mit einer den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordneten motorischen Stelleinrichtung dargestellt ist, mit der die Lenkeinrichtung über eine Regelstrecke wirkverbunden ist, deren Regler eingangsseitig an einem von der Lenkeinrichtung betätigten Sollwertgeber sowie an einem den Lenkwinkel der gelenkten Fahrzeugrader registrierenden Istwertgeber angeschlossen ist, wobei die motorische Stelleinrichtung hydraulisch bzw. druckmittelbetätigt ist und wobei die Lenkeinrichtung bzw. das Lenkrad mit einem Hydraulikmotor bzw. druckmittelbetätigten Motor wirkverbunden ist.This object is achieved in that a vehicle steering system with the driver-operated steering device, in particular steering wheel, and with a motor actuating device assigned to the steered vehicle wheels is shown, with which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which is actuated on the input side by one of the steering device The setpoint generator is connected to an actual value transmitter registering the steering angle of the steered vehicle wheels, the motorized actuating device being hydraulically or pressure medium-operated and the steering device or the steering wheel being operatively connected to a hydraulic motor or pressure medium-operated motor.

Erfindungsgemäß erfolgt über den Hydraulikmotor eine Kraftrückführung auf das Lenkrad. Bevorzugt wird eine Fahrzeuglenkung, bei der die Kraftrückführung über einen Druck erfolgt, der im Hydraulikmotor wirksam wird. In einer bevorzugten Ausführung erzeugt die Kraftrückführung beziehungsweise der Druck ein Drehmoment am Lenkrad. In einer bevorzugten Ausführung gibt das Drehmoment am Lenkrad dem Fahrer die Kraftverhältnisse an der Stelleinrichtung beziehungsweise dem Lenkgetriebe wieder.According to the invention, a force feedback onto the steering wheel takes place via the hydraulic motor. A vehicle steering system is preferred in which the force feedback takes place via a pressure which is effective in the hydraulic motor. In a preferred embodiment the force feedback or the pressure generates a torque on the steering wheel. In a preferred embodiment, the torque on the steering wheel gives the driver the force relationships on the actuating device or the steering gear.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung gibt das Drehmoment am Lenkrad das Erreichen des Endanschlages des Lenkgetriebes wieder. Bevorzugt wird eine Fahrzeuglenkung, bei der die Winkellage des Anschlags variabel ist in Abhängigkeit anderer Parameter, wie zum Beispiel des Fahrzustandes.In a further embodiment according to the invention, the torque on the steering wheel reflects the reaching of the end stop of the steering gear. Vehicle steering is preferred in which the angular position of the stop is variable as a function of other parameters, such as the driving state.

Bevorzugt wird eine Fahrzeuglenkung, bei der der Druck aus dem Lenkgetriebe abgeleitet wird. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung wird der Druck unabhängig vom Druck im Lenkgetriebe erzeugt, zum Beispiel mit einer separaten E-Motor- Pumpe. Bevorzugt wird ebenfalls eine Fahrzeuglenkung, bei der beim Ausfall des normalen Druckversorgungssystems wie Pumpe, Ventile, Leitungen oder Elektronik etc. der Hydromotor als Notlenkpumpe einsetzbar ist zur Erzeugung der Lenkkräfte.Vehicle steering is preferred in which the pressure is derived from the steering gear. In a further embodiment according to the invention, the pressure is generated independently of the pressure in the steering gear, for example with a separate electric motor pump. Vehicle steering is also preferred, in which, in the event of failure of the normal pressure supply system such as a pump, valves, lines or electronics, etc., the hydraulic motor can be used as an emergency steering pump to generate the steering forces.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale auf die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsvarianten beschrieben werden.Otherwise, with regard to preferred features, reference is made to the following explanation of the drawing, on the basis of which particularly preferred embodiment variants are described.

Die Figur zeigt eine schaltplanartige Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung. Gemäß der Figur besitzt ein im übrigen nicht näher wiedergegebenes Kraftfahrzeug zwei gelenkte Fahrzeugrader 1 , deren Lenkbewegung durch eine Stelleinrichtung, wie zum Beispiel ein hydraulischer Stellzylinder 2, betätigt wird. Die beiden Zylinderräume 3 und 4 der Stelleinrichtung 2 werden über ein Ventil 5, das hier als Proportionalventil ausgebildet ist, und über entsprechende Hydraulikleitungen mit einer Pumpe 6 und mit einem Fluidreservoir 7 verbunden. Zusätzlich sind die eben erwähnten Arbeitsräume 3 und 4 des hydraulischen Stellzylinders über Ventile 8 und 9 mit einem Hydraulikmotor 10 verbunden, so daß die in den Zylinderräumen 3 und/oder 4 wirksamen Drücke über die Hydraulikleitungen und die Ventile 8 und 9 in dem Hydraulikmotor 10 wirksam werden. Der Hydraulikmotor 10 ist wiederum über die Lenksäule 11 mit dem Lenkrad 12 verbunden. Das Lenkrad 12 mit der Lenksäule 11 und dem Hydraulikmotor 10 hat im Bereich dieser sogenannten Stelleinrichtung einen Lenkradwinkelsensor 13, der das Sollwertsignal für den Regelkreis liefert, welcher hier durch die komplette sogenannte Steer-by-Wire- Lenkeinrichtung dargestellt ist. Der Lenkradwinkelsensor 13 gibt das Lenkradwinkelsignal über eine Steuerleitung 14 an eine elektronische Kontrolleinheit oder einen Rechner 15 weiter. Zusätzlich gibt ein Lenkwinkelsensor 26 das Istwertesignal, die Stellung der Fahrzeugrader 1 , über eine Signalleitung 27 an den Rechner 15 weiter. Der Rechner 15 kreiert, entsprechend zusätzlicher Parameter über den Fahrzustand des Fahrzeuges von anderen Sensoren, Steuersignale für das Proportionalventil 5, welche über die Signalleitungen 16 und 17 an die Proportionalmagnete 18 und 19 des Proportionalventils weitergeleitet werden. Entsprechend den Steuersignalen bewirkt das Proportionalventil 5 stufenlos eine Verschiebung des Ventilkolbens, die dafür sorgt, daß der von der Pumpe 6 erzeugte Fluidstrom und der in das Reservoir 7 zurückfließende Fluidstrom zu einer mehr oder weniger großen Druckdifferenz in den Stellzylinderkam- mern 3 und 4 und damit zu einer Verstellung der gelenkten Räder 1 führen. Diese Druck- differenz wird, wie schon vorher erwähnt, über die Steuerleitung 20, das Ventil 9 und die Steuerleitung 21 sowie über die Steuerleitung 22, das Ventil 8 und die Steuerleitung 23 am Hydraulikmotor 10 wirksam. Dabei kann bei einer Ausführungsform dieser hydraulischen Rückführung der Hydraulikmotor 10 so dimensioniert sein, daß alle im Betriebszustand auftretenden Druckdifferenzen des Lenkgetriebes, auf die zulässigen Handkräfte am Lenkrad reduziert, als Rückwirkungsdrehmoment an den Fahrer über das Lenkrad weitergeleitet werden. Die Erfindung kann aber weiterhin derart ausgestaltet werden, daß die Ventile 8 und/oder 9 ab einem bestimmten, maximal zulässigen Rückwirkungsdruck für den Hydraulikmotor 10 den Druck hinter dem Ventil, das heißt in den Leitungen 23 oder 21 , reduzieren, so daß eine Drehmomentenbegrenzung oder eine Druckabschnei- düng für den Hydraulikmotor einstellbar ist. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Ventile 8 und/oder 9 als Proportionalventile oder sogar als Proportionaldruckminderventile ausgebildet sind, welche den hinter dem Ventil wirkenden Druck entsprechend ihrem Sollwert begrenzen. Dazu sind die Ventile über Signalleitungen 24 und 25 mit dem Rechner 15 verbunden. Mit dieser Art der Drehmomentbeeinflussung am Lenkrad lassen sich beliebige Lenkungskennlinien erzeugen. Neben dieser Art der hydraulischen Rückführung kann dieses System aber noch mit einer weiteren Nutzungsart, das heißt, mit einem weiteren Vorteil aufwarten. Bei einem eventuellen Ausfall der Hauptdruckversorgung durch die Pumpe 6 kann zum Beispiel der Hydraulikmotor 10 als Notlenkhelfpumpe benutzt werden, indem durch Umdrehung des Lenkrades 12 der Hydraulikmotor 10 zusätzlich einen Ölstrom in das Lenkgetriebe aktivieren kann. Dazu müssen die Ventile 8 und 9, die eventuell als Druckminderventile ausgebildet sind, jetzt einen Rückfluß des Öls von Hydraulikmotor 10, welcher jetzt als Hydraulikpumpe eingesetzt wird, zum Lenkgetriebe ermöglichen. Das muß entweder durch entsprechende Umgehungsventile oder durch Zusatzfunktionen in den vorhandenen Ventilen ermöglicht werden, die bei einem standardmäßigen Druckminderventil so nicht vorgesehen sind. Nimmt man reine Proportionalventile als Proportionalschieberventile, die nur durch die elektrischen Signale aus dem- Rechner angesteuert werden, so läßt sich dieser Rückfluß ohne weiteres ermöglichen. Der von dem jetzt als Pumpe arbeitenden Hydromotor 10 erzeugte Ölstrom kann nun mit entsprechender Untersetzung der Lenkgeschwindigkeit in den Zylinderhälften 3 und 4 aktiv werden, wenn zuvor das Proportionalventil 5 in eine Sicherheitsstellung, wie hier vereinfacht dargestellt in der Mittelstellung, gebracht wurde und der durch den Hydromo- tor 10 verschobene Olvolumenstrom entsprechend die Olvolumina in den Zylinderhälften 3 und 4 verschiebt. Der Einfachheit halber sind zusätzliche Volumenkompensationseinrichtungen, wie Temperaturkompensation oder Leckagekompensation, nicht dargestellt, welche bei einem derartigen Hydrauliksystem vorgesehen sein können. Es geht hier nur um die prinzipielle Darstellung der Funktion der hydraulischen Rückwirkungen auf das Lenkrad und der Funktion der hydraulischen Nothelfpumpe vom Lenkrad her. Die Funktion der Nothelfpumpe kann auch durch einen zuschaltbaren E-Motor realisiert werden.The figure shows a circuit diagram-like representation of an embodiment of the steering according to the invention. According to the figure, a motor vehicle (not shown in more detail) has two steered vehicle wheels 1, the steering movement of which is actuated by an actuating device, such as a hydraulic actuating cylinder 2. The two cylinder spaces 3 and 4 of the actuating device 2 are connected via a valve 5, which is designed here as a proportional valve, and via corresponding hydraulic lines to a pump 6 and to a fluid reservoir 7. In addition, the above-mentioned working spaces 3 and 4 of the hydraulic actuating cylinder are connected to a hydraulic motor 10 via valves 8 and 9, so that the pressures acting in the cylinder spaces 3 and / or 4 are effective via the hydraulic lines and the valves 8 and 9 in the hydraulic motor 10 become. The hydraulic motor 10 is in turn connected to the steering wheel 12 via the steering column 11. The steering wheel 12 with the steering column 11 and the hydraulic motor 10 has in the area of this so-called adjusting device a steering wheel angle sensor 13 which supplies the setpoint signal for the control loop, which is represented here by the complete so-called steer-by-wire steering device. The steering wheel angle sensor 13 transmits the steering wheel angle signal via a control line 14 to an electronic control unit or a computer 15. In addition, a steering angle sensor 26 transmits the actual value signal, the position of the vehicle wheels 1, to the computer 15 via a signal line 27. The computer 15 creates, according to additional parameters relating to the driving state of the vehicle from other sensors, control signals for the proportional valve 5, which are forwarded via the signal lines 16 and 17 to the proportional magnets 18 and 19 of the proportional valve. In accordance with the control signals, the proportional valve 5 continuously causes a displacement of the valve piston, which ensures that the fluid flow generated by the pump 6 and the fluid flow flowing back into the reservoir 7 lead to a more or less large pressure difference in the actuating cylinder chambers 3 and 4 and thus lead to an adjustment of the steered wheels 1. As previously mentioned, this pressure difference is effective on the hydraulic motor 10 via the control line 20, the valve 9 and the control line 21 and via the control line 22, the valve 8 and the control line 23. In one embodiment of this hydraulic return, the hydraulic motor 10 can be dimensioned such that all pressure differences of the steering gear occurring in the operating state, reduced to the permissible hand forces on the steering wheel, are passed on to the driver via the steering wheel as reaction torque. However, the invention can also be designed in such a way that the valves 8 and / or 9 reduce the pressure behind the valve, that is to say in the lines 23 or 21, from a specific, maximum permissible reaction pressure for the hydraulic motor 10, so that a torque limitation or a pressure cut-off for the hydraulic motor is adjustable. This can be achieved in that the valves 8 and / or 9 are designed as proportional valves or even as proportional pressure reducing valves which limit the pressure acting behind the valve in accordance with their setpoint. For this purpose, the valves are connected to the computer 15 via signal lines 24 and 25. With this type of torque influencing on the steering wheel, any steering characteristic curves can be generated. In addition to this type of hydraulic return, this system can also offer another type of use, that is to say another advantage. In the event of a failure of the main pressure supply by means of the pump 6, the hydraulic motor 10 can be used as an emergency steering pump, for example, in that the hydraulic motor 10 can additionally activate an oil flow into the steering gear by rotating the steering wheel 12. For this purpose, the valves 8 and 9, which may be designed as pressure reducing valves, must now allow the oil from the hydraulic motor 10, which is now used as a hydraulic pump, to flow back to the steering gear. This must be made possible either by appropriate bypass valves or by additional functions in the existing valves, which are not provided for in a standard pressure reducing valve. If one takes pure proportional valves as proportional slide valves, which are only activated by the electrical signals from the computer, this backflow can easily be made possible. The oil flow generated by the hydraulic motor 10 now operating as a pump can now become active with a corresponding reduction in the steering speed in the cylinder halves 3 and 4 if the proportional valve 5 has previously been brought into a safety position, as shown here in simplified form in the middle position, and by the Hydromotor 10 shifted oil volume flow correspondingly shifts the oil volumes in the cylinder halves 3 and 4. For the sake of simplicity, additional volume compensation devices, such as temperature compensation or leakage compensation, are not shown, which can be provided in such a hydraulic system. It is only about the basic representation of the function of the hydraulic reactions on the steering wheel and the function of the hydraulic emergency pump from the steering wheel. The function of the emergency pump can also be realized by a switchable electric motor.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.The patent claims submitted with the application are proposals for formulation without prejudice for the achievement of further patent protection. The applicant reserves the right to claim further combinations of features previously only disclosed in the description and / or the drawings.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unter- anspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu 5 machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.Back-references used in subclaims refer to the further development of the subject matter of the main claim through the features of the respective subclaim; they are not to be understood as a waiver of the achievement of independent, objective protection for the combinations of features of the related subclaims. Since the subjects of the subclaims can form independent inventions with regard to the state of the art on the priority date, the applicant reserves the right to make them the subject of independent claims or declarations of division. They can furthermore also contain independent inventions which have a design which is independent of the objects of the preceding subclaims.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel- L0 mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen L5 beziehungsweise Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten beziehungsweise Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen. The exemplary embodiments are not to be understood as a restriction of the invention. Rather, numerous changes and modifications are possible within the scope of the present disclosure, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, for example by combining or modifying individuals in conjunction with those in the general description and embodiments and the claims Characteristics L5 or elements or process steps described and contained in the drawings can be removed by the person skilled in the art with regard to the solution of the task and, by means of combinable features, lead to a new object or to new process steps or process step sequences, also insofar as they involve manufacturing, testing and working processes affect.

Claims

Patentansprüche claims - 1. Fahrzeuglenkung mit vom Fahrer betätigter Lenkeinrichtung, insbesondere Lenkrad, sowie mit einer den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordneten motorischen Stellein- richtung, mit der die Lenkeinrichtung über eine Regelstrecke wirkverbunden ist, deren Regler eingangsseitig an einem von der Lenkeinrichtung betätigten Sollwertegeber sowie an einen den Lenkwinkel der gelenkten Fahrzeugrader registrierenden Istwertegeber angeschlossen ist, wobei die motorische Stelleinrichtung hydraulisch beziehungsweise druckmittelbetätigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkein- richtung beziehungsweise das Lenkrad mit einem zweiten druckmittelbetätigten1. Vehicle steering with driver-operated steering device, in particular steering wheel, and with a motorized actuating device associated with the steered vehicle wheels, with which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which on the input side is connected to a setpoint transmitter actuated by the steering device and to a steering angle the steered vehicle wheel registering actual value transmitter is connected, the motorized actuating device being hydraulically or pressure medium operated, characterized in that the steering device or the steering wheel is operated with a second pressure medium operated Motor beziehungsweise Pumpe wirkverbunden ist, welcher zum ersten Hydraulikmotor der Stelleinrichtung parallel oder in Reihe geschaltet ist.Motor or pump is operatively connected, which is connected in parallel or in series to the first hydraulic motor of the actuating device. 2. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß über den zweiten Hydraulikmotor eine Kraftrückführung auf das Lenkrad erfolgt.2. Vehicle steering, in particular according to claim 1, characterized in that there is a force feedback to the steering wheel via the second hydraulic motor. 3. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftrückführung über einen Druck erfolgt, der im zweiten Hydraulikmotor wirksam wird.3. Vehicle steering, in particular according to claim 2, characterized in that the force feedback takes place via a pressure which is effective in the second hydraulic motor. -4. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftrückführung beziehungsweise der Druck ein Drehmoment am Lenkrad erzeugt.-4. Vehicle steering, in particular according to claim 3, characterized in that the force feedback or the pressure generates a torque on the steering wheel. 5. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment am Lenkrad dem Fahrer die Kraftverhältnisse an der Stelleinrichtung beziehungsweise dem Lenkgetriebe beziehungsweise den gelenkten Fahrzeugrädern vermittelt.5. Vehicle steering, in particular according to claim 4, characterized in that the torque on the steering wheel gives the driver the force ratios on the actuating device or the steering gear or the steered vehicle wheels. 6. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment das Erreichen des Endanschlages der Stelleinrichtung beziehungsweise des Lenkgetriebes wiedergibt. 6. Vehicle steering, in particular according to claim 5, characterized in that the torque reflects the reaching of the end stop of the actuating device or the steering gear. 7. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage des Anschlags variabel ist in Abhängigkeit zusätzlicher Parameter, wie zum Beispiel des Fahrzustandes.7. Vehicle steering, in particular according to claim 6, characterized in that the angular position of the stop is variable depending on additional parameters, such as the driving state. 8. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck aus dem Lenkgetriebe, wie dem ersten Hydraulikmotor, abgeleitet wird.8. Vehicle steering, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure from the steering gear, such as the first hydraulic motor, is derived. 9. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck unabhängig vom Druck im Lenkgetriebe erzeugt wird.9. Vehicle steering, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure is generated independently of the pressure in the steering gear. 10. Fahrzeuglenkung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß beim Ausfall des normalen Druckversorgungssystems der zweite Hydraulikmotor als Notlenkpumpe einsetzbar ist zur Erzeugung der Lenkkräfte.10. Vehicle steering, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that, in the event of failure of the normal pressure supply system, the second hydraulic motor can be used as an emergency steering pump to generate the steering forces. 1 1 . Fahrzeuglenkung mit vom Fahrer betätigter Lenkeinrichtung, insbesondere Lenkrad, sowie einer den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordneten motorischen Stelleinrichtung, mit der die Lenkeinrichtung über eine Regelstrecke wirkverbunden ist, deren Regler eingangsseitig an einem von der Lenkeinrichtung betätigten Sollwertgeber sowie an einen den Lenkwinkel der gelenkten Fahrzeugrader registrierenden Istwertgeber angeschlossen ist, wobei die motorische Stelleinrichtung hydraulisch be- ziehungsweise druckmittelbetätigt ist, gekennzeichnet durch mindestens ein in den1 1. Vehicle steering with a steering device actuated by the driver, in particular a steering wheel, and a motor control device associated with the steered vehicle wheels, with which the steering device is operatively connected via a controlled system, the controller of which is connected on the input side to a setpoint transmitter actuated by the steering device and to an actual value transmitter that registers the steering angle of the steered vehicle wheels is, wherein the motorized actuating device is hydraulically or pressure medium operated, characterized by at least one in the Anmeldeunterlagen offenbartes erfinderisches Merkmal. Filing documents disclosed inventive feature.
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