DE102014118334A1

DE102014118334A1 - Overload protection for a hydraulic steering pump

Info

Publication number: DE102014118334A1
Application number: DE102014118334.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Schaller
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: DE102014118334B4

Abstract

Zur Steigerung der Robustheit von hydraulischen Lenkpumpen wird eine Funktion in ein Steuergerät implementiert, welches die für die Lenkpumpe kritischen Situationen erkennt und dann durch einen Drehzahleingriff die Lenkpumpe schützt. Die Drehzahl der Lenkpumpe wird dann softwareseitig reduziert, wenn ein voller Lenkeinschlag über einen Lenkwinkelsensor und hiermit in Kombination ein geringer Reibwertkoeffizient bei durchdrehenden Rädern über einen Raddrehzahlsensor erkannt wird.To increase the robustness of hydraulic steering pumps, a function is implemented in a control unit, which detects the situations critical for the steering pump and then protects the steering pump by means of a rotational speed intervention. The speed of the steering pump is then reduced by the software, if a full steering angle via a steering angle sensor and hereby in combination a low coefficient of friction coefficient is detected by spinning wheels via a wheel speed sensor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überlastschutz für eine hydraulische Lenkpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an overload protection for a hydraulic steering pump according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 699 28 044 T2 ist ein Verfahren zur Begrenzung einer Hydraulikunterstützung in einem Servolenkungssystem bekannt geworden, das einen drehzahlvariablen Elektromotor einschließt um Hydraulikflüssigkeit in das System zu pumpen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist. Der Fahrzeug-Lenkradwinkel wird überwacht und es wird bestimmt, ob dieser Lenkradwinkel eine Lenkungs-Bewegungsgrenze überschreitet. Es wird eine gewünschte Motordrehzahl auf eine vorherbestimmte Bewegungsende-Motordrehzahl gesenkt, bis dieser Lenkradwinkel unter diese Lenkungs-Bewegungsgrenze fällt. From the DE 699 28 044 T2 For example, there has been known a method of limiting hydraulic assistance in a power steering system including a variable speed electric motor to pump hydraulic fluid into the system, the method comprising the steps of: The vehicle steering wheel angle is monitored and it is determined whether this steering wheel angle exceeds a steering limit of movement. A desired engine speed is lowered to a predetermined engine end engine speed until that steering wheel angle falls below that steering limit.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Überlastschutz für eine hydraulische Lenkpumpe in einem hydraulischen Lenksystem zu schaffen, damit ein Bauteilschutz erzielt werden kann. The object of the invention is to provide an overload protection for a hydraulic steering pump in a hydraulic steering system, so that a component protection can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Further advantageous features include the subclaims.

Die Problematik bei Lenkpumpen für ein hydraulisches Lenksystem von Kraftfahrzeugen besteht im Wesentlichen darin, dass diese aufgrund von einer Überlast zu heiß werden und ausfallen können und somit die Lenkung keine Servounterstützung mehr aufweist. Eine Überlast bzw. ein kritischer Fall kann dann entstehen, wenn zum Beispiel auf einer Eisfläche bei vollem Lenkeinschlag Vollgas gegeben wird. Diese Kombination führt in der Regel bereits nach wenigen Sekunden zum Ausfall der Lenkpumpe, da durch einen zu großen Volumenstrom und durch die damit verbundene maximale Drehzahl die Lenkpumpe zu heiß wird. Um dies zu vermeiden, muss eine maximale Leistung der Lenkpumpe zeitlich begrenzt werden. The problem with steering pumps for a hydraulic steering system of motor vehicles consists essentially in the fact that they are too hot due to overload and can fail and thus the steering has no power assistance more. An overload or a critical case can arise when, for example, full throttle is given on an ice surface at full steering angle. This combination usually leads after only a few seconds to the failure of the steering pump, since too high a flow and the associated maximum speed, the steering pump is too hot. To avoid this, a maximum power of the steering pump must be limited in time.

Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem in einem Steuergerät kritische Stellgrößen des Lenksystems und der Fahrzeugräder derart implementiert werden, sodass die Drehzahl der Lenkpumpe durch einen Drehzahleingriff reduzierbar ist. This is achieved according to the invention by critical control variables of the steering system and the vehicle wheels are implemented in such a way in a control unit, so that the rotational speed of the steering pump can be reduced by a speed control intervention.

Insbesondere wird der Drehzahleingriff in die Lenkpumpe nach der Erfindung dadurch erreicht, indem dem Lenksystem ein Lenkwinkelsensor und den Fahrzeugrädern ein Raddrehzahlsensor zugeordnet wird. Der Lenkwinkelsensor signalisiert einen kritischen vollen Lenkeinschlag und der Raddrehzahlsensor signalisiert einen kritischen geringen Reibwertkoeffizient bei durchdrehenden Fahrzeugrädern dem Steuergerät. Durch die Erfassung des Lenkeinschlags mittels des Lenkwinkelsensors und durch die gleichzeitige zusätzliche Erfassung des Reibwertkoeffizienten der Fahrzeugräder über den Raddrehzahlsensor, werden diese Funktionen dem Steuergerät zugeführt, das die für die Lenkpumpe kritischen Situationen erkennt und ein Steuersignal erzeugt, wodurch mittels eines Drehzahleingriffs die Lenkpumpe vor einem Ausfall geschützt werden kann. In particular, the speed-limiting engagement in the steering pump according to the invention is achieved by assigning the steering system a steering angle sensor and the vehicle wheels a wheel speed sensor. The steering angle sensor signals a critical full steering angle and the wheel speed sensor signals a critical coefficient of friction coefficients with spinning vehicle wheels the control unit. By detecting the steering angle by means of the steering angle sensor and the simultaneous additional detection of the coefficients of friction of the vehicle wheels on the wheel speed sensor, these functions are supplied to the controller, which detects the critical situations for the steering pump and generates a control signal, whereby by means of a Drehzahleingriffs the steering pump before Failure can be protected.

Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Steuergerät den Lenkeinschlag als Funktion aus dem momentan erfassten Lenkeinsschlag in Kombination mit dem tatsächlich momentan erfassten Reibwertkoeffizienten als Funktion aus den durchdrehenden Fahrzeugrädern erfasst und ein kombiniertes Signal aus der Beziehung zu dem Lenkeinschlagsignal und dem Reibwertkoeffizienten-Signal erzeugt wird und eine kritische Überlast-Drehzahl der Lenkpumpe im Steuergerät softwareseitig erkannt wird, was ansonsten bei einem Nichterkennen zum Ausfall der Lenkpumpe führt. It is further provided according to the invention that the control unit detects the steering angle as a function of the currently detected steering lock in combination with the actual momentarily detected friction coefficients as a function of the spinning vehicle wheels and generates a combined signal from the relationship to the steering angle signal and the Reibwertkoeffizienten signal and a critical overload speed of the steering pump in the control unit is detected by the software, which otherwise leads to a failure in the failure of the steering pump.

Ein Ausführungsbeispiel des Überlastschutzes für eine Hydraulische Lenkpumpe eines hydraulischen Lenksystems ist in einer schematischen Darstellung (1) anhand eines beispielsweisen Lenksystems für ein Kraftfahrzeug dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben:
Ein Fahrzeug umfasst ein Lenksystem über welches die Fahrzeugräder 2, 3 einer Radaufhängung über Spurstangen 4, 5 lenkbar sind. Ein Lenkgetriebe 6 zwischen den Spurstangen 4, 5 ist mit einer Kolbenstange 7 verbunden, die beispielsweise einen doppeltwirkenden Druckzylinder 8 betätigt. Dieser ist mit einer Lenkpumpe 9 verbunden, die eine Hydraulikzuflussleitung 9a aufweist. An embodiment of the overload protection for a hydraulic steering pump of a hydraulic steering system is shown in a schematic representation ( 1 ) is illustrated with reference to an exemplary steering system for a motor vehicle and is described in more detail below:
A vehicle includes a steering system over which the vehicle wheels 2 . 3 a suspension via tie rods 4 . 5 are steerable. A steering gear 6 between the tie rods 4 . 5 is with a piston rod 7 connected, for example, a double-acting impression cylinder 8th actuated. This is with a steering pump 9 connected to a hydraulic supply line 9a having.

Dem Lenksystem 1 ist ein Steuergerät 10 zugeordnet, in dem kritische Stellgrößen LS und RS als Funktionen des Lenksystems 1 und der Fahrzeugräder 2, 3 derart einem Steuergerät zuführbar sind, dass die Drehzahl der Lenkhilfepumpe 9 durch einen Drehzahleingriff reduzierbar ist und einem Ausfall entgegen gewirkt werden kann. The steering system 1 is a control unit 10 assigned in the critical manipulated variables LS and RS as functions of the steering system 1 and the vehicle wheels 2 . 3 be fed to such a control unit that the speed of the power steering pump 9 can be reduced by a speed control intervention and counteracted a failure.

Dem Lenksystem 1 ist der Lenkwinkelsensor LS und den Fahrzeugrädern 2, 3 ist der Raddrehzahlsensor RS zugeordnet. Der Lenkwinkelsensor LS signalisiert einen kritischen vollen Lenkeinschlag und der Raddrehzahlsensor RS signalisiert einen kritischen geringen Reibwertkoeffizienten bei durchdrehenden Fahrzeugrädern 2, 3 dem Steuergerät 10. The steering system 1 is the steering angle sensor LS and the vehicle wheels 2 . 3 the wheel speed sensor RS is assigned. The steering angle sensor LS signals a critical full steering angle and the wheel speed sensor RS signals a critical low coefficients of friction at spinning vehicle wheels 2 . 3 the control unit 10 ,

Das Steuergerät 10 kann den kritischen Lenkeinschlag als Funktion aus dem momentan erfasste Lenkeinschlag in Kombination mit dem momentan erfassten kritischen Reibwertkoeffizienten als Funktion zu durchdrehenden Fahrzeugrädern 2, 3 erfassen. Es wird ein Signal aus der Beziehung zwischen dem Lenkeinschlag-Signal und dem Reibwertkoeffizienten-Signal erzeugt und es kann somit eine kritische Überlast-Drehzahl der Lenkpumpe 9 im Steuergerät 10 Softwareseitig erkannt werden, sodass die Drehzahl der Lenkpumpe 9 über das Steuergerät 10 beeinflusst wird. The control unit 10 can be the critical steering angle as a function of the currently detected steering angle in combination with the currently detected critical coefficient of friction as a function of spinning wheels 2 . 3 to capture. It will be a signal from the relationship between the steering angle signal and the Friction coefficient signal generated and thus it can be a critical overload speed of the steering pump 9 in the control unit 10 Software detected, so that the speed of the steering pump 9 via the control unit 10 being affected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69928044 T2 [0002]

Claims

Overload protection for a hydraulic steering pump ( 9 ) in a hydraulic steering system ( 1 ) of a motor vehicle, characterized in that in a control unit ( 10 ) critical control variables (LS, RS) of the steering system ( 1 ) and the vehicle wheels ( 2 . 3 ) are implementable such that the speed of the steering pump ( 9 ) is reducible by a speed control intervention.

Overload protection according to claim 1, characterized in that the steering system ( 1 ) the steering angle sensor (LS) and the vehicle wheels ( 2 . 3 ) the wheel speed sensor (RS) is assigned, and the steering angle sensor (LS) a critical full steering angle and the wheel speed sensor (RS) a critical coefficient of friction coefficients with spinning wheels ( 2 . 3 ) the control unit ( 10 ) signals.

Overload protection according to claims 1 or 2, characterized in that the control unit ( 10 ) the steering angle as a function of the actual momentarily detected steering angle in combination with the actual momentarily detected coefficient of friction coefficient as a function of the spinning vehicle wheels ( 2 . 3 ) and generates a combined signal from the relationship between the steering angle signal and the coefficient of friction coefficient signal and a critical overload speed of the steering pump ( 9 ) in the control unit ( 10 ) is detected on the software side and the speed of the steering pump ( 9 ) is reducible.