專利名稱：用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系及用于這種轉(zhuǎn)向系的調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系和一種根據(jù)權(quán)利要求12前序部分所述的用于這種轉(zhuǎn)向系的調(diào)整方法，特別是用于對(duì)這樣的汽車-伺服轉(zhuǎn)向系的由于制造誤差造成的與一種額定-轉(zhuǎn)向性能的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
例如由DE 42 20 624 A1已知一些上述類型的助力轉(zhuǎn)向系。在這些轉(zhuǎn)向系中，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)閥形式的液壓轉(zhuǎn)向閥，對(duì)支持轉(zhuǎn)向力的伺服調(diào)節(jié)器的取決于扭矩的加載進(jìn)行控制。為此轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)滑閥相對(duì)一個(gè)由轉(zhuǎn)向柱形成的輸入部件相互不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)一個(gè)扭桿彈簧，該輸入部件依據(jù)扭矩在限定的轉(zhuǎn)角內(nèi)相對(duì)于一個(gè)與轉(zhuǎn)向器連接的輸出部件可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。輸出部件在它那方面與旋轉(zhuǎn)滑閥同軸，并且相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)的控制套筒相互不能轉(zhuǎn)動(dòng)地被固定。根據(jù)控制套筒取決于扭矩的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)滑閥的扭轉(zhuǎn)在相應(yīng)的連接橫截面之間產(chǎn)生了不同的接觸比，從而造成流入和流出伺服調(diào)節(jié)器的不同的開(kāi)口橫截面。
扭矩支承通過(guò)扭桿彈簧與一個(gè)取決于速度的扭矩支承疊加，為此控制套筒通過(guò)一個(gè)反作用活塞在端側(cè)沿軸向被加載，該反作用活塞相對(duì)輸入部件或旋轉(zhuǎn)滑閥可軸向移動(dòng)但不能轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承并且在控制套筒的方向被彈簧加載?？刂铺淄埠头醋饔没钊南嗷ッ鎸?duì)的端面具有相對(duì)傾斜的擠壓面，在它們中間有滾動(dòng)體，這樣，按照取決于扭矩的控制套筒相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑閥或輸入部件的扭轉(zhuǎn)，通過(guò)滾動(dòng)體撞在擠壓面上，使得反作用活塞產(chǎn)生與在控制套筒方向加載的彈簧的力相反的移動(dòng)。
容納彈簧的空間由壓力空間構(gòu)成并且連接到液壓循環(huán)回路的高壓側(cè)，這樣，反作用活塞以支持加載彈簧力的方式在控制套筒的方向被加壓，這樣隨著壓力的增加，輸入-和輸出部件之間的支承的扭轉(zhuǎn)剛性變得更大。反作用室的壓力供給通過(guò)一個(gè)帶有給液壓閥結(jié)構(gòu)加載的調(diào)節(jié)磁鐵的電子-液壓變矩器根據(jù)速度進(jìn)行控制。
這種轉(zhuǎn)向閥在速度在零附近時(shí)有一個(gè)初始位置，該初始位置對(duì)應(yīng)于一個(gè)最大伺服作用的位置，例如就像要停車一樣。從這個(gè)位置開(kāi)始，轉(zhuǎn)向通過(guò)與彈簧力同方向的疊加的反作用活塞的壓力加載隨著速度的升高而變得扭轉(zhuǎn)剛度加大，這樣為轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)造成一個(gè)較高的初始扭矩。
由DE 42 01 311 C1已知一種帶有相同的基本構(gòu)造的助力轉(zhuǎn)向系，但轉(zhuǎn)向閥有一個(gè)與最小的伺服作用的位置對(duì)應(yīng)的初始位置，例如像它為較高的速度所謀求的那樣，以便通過(guò)相當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛性的硬轉(zhuǎn)向避免軟如海綿的軟轉(zhuǎn)向感覺(jué)并且得到改善的道路的反饋。反作用活塞根據(jù)速度逆著彈簧力反向進(jìn)行壓力加載，并且雖然在速度在零附近時(shí)得到了高的伺服作用，在這種情況下，由于通過(guò)壓力加載減小了扭桿彈簧的剛性，在輸入側(cè)輸入的轉(zhuǎn)向扭矩通過(guò)彈簧加載的反作用活塞相對(duì)扭轉(zhuǎn)柔軟地被支持。
根據(jù)初始位置，反作用活塞的壓力加載可以被利用，以便在相對(duì)于彈簧力矯正了壓力加載情況下，轉(zhuǎn)向隨著速度的增加向硬的方向調(diào)整，或者，在反向加壓時(shí)，轉(zhuǎn)向從其硬的扭轉(zhuǎn)剛性的調(diào)整出發(fā)隨著速度的下降變得較為柔軟，如想停車時(shí)那樣。
盡管與此有關(guān)的構(gòu)造上的布置，在轉(zhuǎn)向閥一側(cè)通過(guò)旋轉(zhuǎn)滑閥和重疊的、取決于速度工作的調(diào)整-和控制元件給出一個(gè)較長(zhǎng)的具有相互影響的功能鏈，并且可能不顧單個(gè)的功能元件的檢測(cè)和校準(zhǔn)而出現(xiàn)誤差，這些誤差特別是在成批生產(chǎn)的范圍內(nèi)導(dǎo)致與各閥特性曲線有關(guān)的變化時(shí)，這即使在相同裝備的汽車中也可以感覺(jué)到，從而引起不同的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
這樣成批的變化在汽車制造商中引起指責(zé)，在最終顧客中也是這樣，特別是當(dāng)這些變化作為偏差被感覺(jué)到時(shí)。
由于在汽車的整體和總裝中對(duì)轉(zhuǎn)向系的檢驗(yàn)不可能在合理的費(fèi)用情況下進(jìn)行，特別是在不拆卸情況下不能在液壓元件上進(jìn)行操作，在檢查各個(gè)元件時(shí)必須動(dòng)用專門的調(diào)整設(shè)備。借助調(diào)整設(shè)備，通過(guò)機(jī)械對(duì)變矩器特性曲線進(jìn)行干預(yù)的方式對(duì)電子-液壓變矩器進(jìn)行調(diào)整，變矩器特性曲線盡可能地與轉(zhuǎn)向閥的額定-特性曲線相對(duì)應(yīng)，額定-特性曲線還與變矩器的有效線圈電流有關(guān)，依據(jù)速度導(dǎo)致一個(gè)反作用壓力，也就是在部分通過(guò)反作用活塞限定的反作用室內(nèi)的形成壓力，這一壓力對(duì)應(yīng)于始終追求的、由額定-閥特性曲線標(biāo)明的伺服作用。
電子-液壓變矩器的這種校準(zhǔn)受到所屬校準(zhǔn)設(shè)備的誤差的影響，在與后置液壓閥特別是一個(gè)轉(zhuǎn)閥連接時(shí)，其誤差與一個(gè)后置的轉(zhuǎn)向器的誤差疊加。事后的干預(yù)的可能性，企圖通過(guò)對(duì)液壓轉(zhuǎn)向閥的機(jī)械的干預(yù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)際上是不存在的，因此事后的改變也許用巨大的費(fèi)用才有可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種途徑，可以用微小的費(fèi)用并且特別在批量生產(chǎn)時(shí)能很好控制地相對(duì)于為所謀求的轉(zhuǎn)向性能配置的額定-閥特性曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的限制。本發(fā)明的另外一個(gè)任務(wù)是，提出一種開(kāi)頭所述類型的檢測(cè)方法，該方法可以做到以微小的費(fèi)用并且特別在批量生產(chǎn)時(shí)能很好控制地相對(duì)于為所謀求的轉(zhuǎn)向性能配置的額定-轉(zhuǎn)向特性曲線和與其相對(duì)應(yīng)的額定-閥特性曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的限制。
按照本發(fā)明，通過(guò)權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)所述任務(wù)，因此，所述電子-液壓變矩器配有多條電流特性曲線，并且在閥特性曲線中表不出來(lái)的轉(zhuǎn)向輸入扭矩也就是轉(zhuǎn)向盤操縱扭矩與通過(guò)電子-液壓變矩器共同影響的壓力之間的依賴關(guān)系被用于，通過(guò)一種來(lái)自變矩器的可能的電流特性曲線族中的電流特性曲線的對(duì)偶連接，對(duì)偏離額定-閥特性曲線的偏差進(jìn)行校正，盡可能地對(duì)實(shí)際的、也就是實(shí)際-閥特性曲線與額定-閥特性曲線的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
電子-液壓變矩器的相應(yīng)的電流特性曲線能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)分配給控制器或變矩器進(jìn)行保存或執(zhí)行。
直接分配給控制器提供以下的可能性，從控制器出來(lái)，已經(jīng)按照各自的電流特性曲線給所述變矩器供電。分配給變矩器提供以下的可能性，從變矩器出來(lái)，在控制器中以預(yù)先給定的電流強(qiáng)度供電，或者從變矩器方面以校正方式改變由控制器預(yù)先給定電流，為此可以給變矩器加裝一個(gè)硬件，例如以相應(yīng)裝備的轉(zhuǎn)接器的形式。作為裝備需要考慮能接入或拆下的電阻或電阻網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的解決方案是，液壓轉(zhuǎn)向閥關(guān)于其分別測(cè)出的實(shí)際-閥特性曲線在相對(duì)預(yù)先給定的額定-閥特性曲線的偏差程度內(nèi)進(jìn)行分級(jí)，并且針對(duì)一個(gè)在變矩器側(cè)設(shè)置的電流特性曲線族進(jìn)行分配，在相應(yīng)的對(duì)偶連接情況下，盡可能接近各額定-閥特性曲線。相對(duì)于測(cè)量的實(shí)際-閥特性曲線與所屬的額定-閥特性曲線通常有偏差的區(qū)域，也預(yù)先給定一族供電特性曲線，它單獨(dú)覆蓋一個(gè)偏離額定-閥特性曲線的分級(jí)的偏差區(qū)域，這樣從各自的額定-閥特性曲線直到報(bào)廢極限的偏差區(qū)域在變矩器的一個(gè)相應(yīng)的電流特性曲線上分段地被覆蓋并且能夠?qū)崿F(xiàn)一種對(duì)偶分級(jí)(zupaarende Klassifizierung)，進(jìn)一步對(duì)偏離額定-閥-特性曲線的各測(cè)出的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，并且從而使存在的誤差帶大大變窄。
對(duì)于從轉(zhuǎn)向閥方面給定的相對(duì)于額定-閥特性曲線的偏差，分別通過(guò)測(cè)量求得的分級(jí)在本發(fā)明的范圍內(nèi)分配給轉(zhuǎn)向閥進(jìn)行儲(chǔ)存，以便在轉(zhuǎn)向閥裝入汽車并與通常設(shè)置在汽車一側(cè)的控制器建立電連接以后，可以自動(dòng)地形成一個(gè)各自的、分級(jí)的特性曲線的對(duì)偶(Zupaarung)。
也可以在硬件中預(yù)定分配電流特性曲線，例如在對(duì)應(yīng)變矩器的轉(zhuǎn)接器插頭中，通過(guò)調(diào)整分配給一條當(dāng)時(shí)的實(shí)際-閥特性曲線的分級(jí)信號(hào)，與相應(yīng)的電流特性曲線相配的硬件結(jié)構(gòu)被激活。
另一方面，按照本發(fā)明，所述任務(wù)用一種檢測(cè)方法完成，在該方法中，針對(duì)一個(gè)預(yù)定的汽車速度，通過(guò)改變流過(guò)調(diào)節(jié)器的電流的強(qiáng)度，憑借額定-加載壓力，對(duì)與實(shí)際-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的加載壓力進(jìn)行補(bǔ)償并且通過(guò)調(diào)節(jié)器的依據(jù)速度的電流進(jìn)行相應(yīng)的校準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明，這種補(bǔ)償可以針對(duì)一條或多條依據(jù)速度預(yù)定的額定-閥特性曲線進(jìn)行，并且針對(duì)各特性曲線在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行，其中，考慮到在基本矯正延伸的曲線中只有輕微的偏移，憑借額定-閥特性曲線在一個(gè)點(diǎn)上針對(duì)當(dāng)時(shí)的實(shí)際-閥特性曲線進(jìn)行的補(bǔ)償通常證明是足夠的并導(dǎo)致盡可能的近似，使得一些尚存的剩余偏差可以被允許。
如果轉(zhuǎn)向閥和所屬的液壓變矩器作為一個(gè)檢測(cè)單元使用，由控制器預(yù)定的變矩器的電流(在變矩器一側(cè)用汽車速度、轉(zhuǎn)向輸入扭矩和電阻坐標(biāo)儲(chǔ)存變矩器-特性曲線族)則可以根據(jù)當(dāng)時(shí)給定的轉(zhuǎn)向輸入扭矩并針對(duì)當(dāng)時(shí)的速度進(jìn)行變化，以獲得額定-轉(zhuǎn)向性能，也就是通過(guò)相應(yīng)改變預(yù)定的電流達(dá)到與額定-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的加載壓力。但在這種做法中所需的對(duì)轉(zhuǎn)向輸入扭矩進(jìn)行的測(cè)量牽涉一定的費(fèi)用。
如果把閥-特性曲線看作是一條液壓的和一條電的特性曲線的疊加，在此，液壓的特性曲線通過(guò)具有誤差的閥部件的機(jī)械配置看成是預(yù)定的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)將得到一種簡(jiǎn)化的方法。電的特性曲線被看成是通過(guò)給變矩器供電的依據(jù)行駛速度的特性曲線。針對(duì)一個(gè)由具有電子-液壓變矩器的轉(zhuǎn)向閥組成的檢測(cè)單元，在跟隨相應(yīng)于額定-轉(zhuǎn)向特性-曲線的閥特性曲線情況下，將有關(guān)在所述行駛速度時(shí)給定的轉(zhuǎn)向扭矩的變矩器電流存儲(chǔ)起來(lái)，這樣，變矩器的供電特性曲線已經(jīng)具有校正系數(shù)，它考慮到針對(duì)檢測(cè)單元給出的機(jī)械誤差的作用。因此取消了扭矩測(cè)量的必要性，并且產(chǎn)生了一種非常近似額定-閥特性曲線的壓力加載。
在一個(gè)行駛速度之上，一個(gè)當(dāng)時(shí)的額定-閥特性曲線越是被準(zhǔn)確地經(jīng)過(guò)，這種近似就越完全，在此，就一條依據(jù)速度的額定-閥特性曲線而論，額定-閥特性曲線的經(jīng)過(guò)點(diǎn)的數(shù)量越多，準(zhǔn)確性就越大。
對(duì)于一種在時(shí)間上緊湊的調(diào)整方法來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的范圍內(nèi)的一種特別合乎目的解決方案是，利用依據(jù)速度的額定-閥特性曲線和同樣為此給出的由誤差產(chǎn)生的實(shí)際-特性曲線在很大程度上相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)，并且由此出發(fā)，將針對(duì)補(bǔ)償?shù)臋z測(cè)-和調(diào)整方法局限在轉(zhuǎn)向輸入扭矩的一個(gè)或幾個(gè)調(diào)整點(diǎn)上，并且針對(duì)各自的調(diào)整點(diǎn)，通過(guò)變矩器電流在這個(gè)點(diǎn)上改變進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，在所述前提下，根據(jù)額定-閥特性曲線以及其所屬的由誤差產(chǎn)生的實(shí)際-特性曲線在很大程度上相對(duì)應(yīng)的變化走向，在逐點(diǎn)求得的電流校正值的基礎(chǔ)上進(jìn)行的校正使得各自的實(shí)際-特性曲線與相對(duì)應(yīng)的額定-閥特性曲線匹配成在很大程度上得到改善，以致余下的、在實(shí)際上由誤差產(chǎn)生的偏差作為在轉(zhuǎn)向性能中的偏差不可再被感覺(jué)到。


本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和特征由各權(quán)利要求得出。下面借助具有進(jìn)一步細(xì)節(jié)的實(shí)施例和幾幅曲線圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。其中圖1 用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系的示意總圖，液壓助力轉(zhuǎn)向系具有一個(gè)依據(jù)扭矩工作的液壓閥和一個(gè)配在該閥上的用于依據(jù)速度進(jìn)行控制的電子-液壓變矩器，圖2 極為簡(jiǎn)化形式的電子-液壓變矩器的原理圖，圖3 圖1的用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系的特性曲線圖，從中得出，在各對(duì)應(yīng)于一種速度的額定-閥特性曲線情況下，作用在助力轉(zhuǎn)向系的伺服調(diào)節(jié)器上的操作壓力與在轉(zhuǎn)向盤一側(cè)預(yù)定的輸入扭矩之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖4 根據(jù)圖3的在對(duì)應(yīng)于變矩器電流的額定-閥特性曲線圖情況下的進(jìn)一步簡(jiǎn)化的示意的曲線圖，圖5 與圖4對(duì)應(yīng)的圖，一條在試驗(yàn)臺(tái)側(cè)檢測(cè)轉(zhuǎn)向閥時(shí)測(cè)出的閥特性曲線與相應(yīng)的額定-閥特性曲線，圖6，圖7示意的特性曲線族，在這個(gè)曲線族中表示了與在閥一側(cè)或伺服調(diào)節(jié)器一側(cè)達(dá)到的壓力變化(額定-閥特性-曲線)對(duì)應(yīng)的變矩器電流(電流特性曲線)與速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖8 用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系的特性曲線圖，示意表示出(作為理論的額定值)作用在助力轉(zhuǎn)向系的伺服調(diào)節(jié)器上的對(duì)應(yīng)于相配的速度的操作壓力與在轉(zhuǎn)向盤一側(cè)預(yù)定的輸入扭矩之間的關(guān)系，圖9 根據(jù)圖8并相應(yīng)再次依據(jù)速度與圖8對(duì)應(yīng)于速度數(shù)據(jù)的額定-閥特性曲線有相互關(guān)系的電子-液壓變矩器的電流數(shù)據(jù)，變矩器配備在液壓助力轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向閥上，圖10與圖9對(duì)應(yīng)的，但很夸張的視圖，描述了一種在試驗(yàn)臺(tái)對(duì)轉(zhuǎn)向閥的檢測(cè)中相對(duì)變矩器的電流對(duì)額定-閥特性曲線進(jìn)行校正的閥特性曲線，用于說(shuō)明在閥試驗(yàn)臺(tái)中規(guī)定的過(guò)程，以及圖11在試驗(yàn)臺(tái)側(cè)確定變矩器的誤差-校正的電流特性曲線的示意方塊圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示用于汽車的助力轉(zhuǎn)向系的主要部件的示意總圖，在此沒(méi)有示出汽車及其由轉(zhuǎn)向系加載的能轉(zhuǎn)向的輪子。用1表示轉(zhuǎn)向盤，通過(guò)它作為輸入扭矩從司機(jī)一側(cè)輸入轉(zhuǎn)向指令。這些轉(zhuǎn)向指令通過(guò)連接的轉(zhuǎn)向柱2傳輸?shù)揭粋€(gè)液壓轉(zhuǎn)向閥3上，這個(gè)例如作為轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)向閥依據(jù)扭矩控制一個(gè)伺服調(diào)節(jié)器4。通過(guò)該伺服調(diào)節(jié)器，依據(jù)預(yù)定的參數(shù)，特別是以支持依據(jù)扭矩和速度的方式對(duì)施加在轉(zhuǎn)向盤1上的并通過(guò)轉(zhuǎn)向器5傳輸?shù)霓D(zhuǎn)向力進(jìn)行調(diào)制。
在圖1的示意圖中，轉(zhuǎn)向器5由齒條轉(zhuǎn)向器構(gòu)成。伺服調(diào)節(jié)器4作為活塞調(diào)節(jié)器大致在汽車的橫向延伸于沒(méi)有示出的、能轉(zhuǎn)向的車輪之間。齒條與一個(gè)小齒輪嚙合，小齒輪與依據(jù)扭矩工作的液壓轉(zhuǎn)向閥3的輸出部件連接。
通過(guò)一個(gè)壓油泵6提供液壓壓力，壓油泵6與油箱7位于一個(gè)通過(guò)轉(zhuǎn)向閥3到伺服調(diào)節(jié)器4的液壓供給回路8中。
轉(zhuǎn)向閥3配有一個(gè)電子-液壓變矩器9，通過(guò)該變矩器，轉(zhuǎn)向閥3的依據(jù)速度的液壓載荷疊加于其依據(jù)扭矩的載荷。如在圖2中表示的那樣，變矩器9包括一個(gè)液壓閥17和一個(gè)對(duì)該液壓閥進(jìn)行加載的調(diào)節(jié)磁鐵16，如在圖1的總圖中所示的那樣，該調(diào)節(jié)磁鐵16被視為在控制器10之上?？刂破?0把通過(guò)特別的電子速度表11感知的行駛速度V轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谧兙仄?的調(diào)節(jié)磁鐵16的調(diào)整信號(hào)。
與此有關(guān)的功能例如可以從DE 42 20 624 A1得出，閥3同樣用轉(zhuǎn)閥，其中，把依據(jù)速度的控制疊加給伺服調(diào)節(jié)器4的依據(jù)扭矩的壓力供給，這樣，伺服作用在原理上隨速度的增加而減少，如在圖3中所示，在圖3中示出了作用在伺服調(diào)節(jié)器4上并且通過(guò)變矩器9依據(jù)速度調(diào)制的壓力P與輸入扭矩M之間的關(guān)系。
圖3表示了在小的速度Vmin情況下給出強(qiáng)的伺服作用，而在接近最大的速度時(shí)，伺服作用降低，這樣在小的速度區(qū)域，特別是在停車時(shí)，雖然反力高但只能產(chǎn)生以微小輸入扭矩為先決條件的、軟的轉(zhuǎn)向，而在接近高的速度時(shí)，轉(zhuǎn)向逐漸變硬，以便在這種行駛情況下確保一種直接的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
在所述的結(jié)構(gòu)中，作為未示出的轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)向閥3以已知方式具有一個(gè)基本結(jié)構(gòu)，在基本結(jié)構(gòu)中設(shè)有一個(gè)與轉(zhuǎn)向柱2相互不能轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)滑閥，該旋轉(zhuǎn)滑閥被一個(gè)控制套筒包圍，該控制套筒通過(guò)一個(gè)扭桿彈簧相對(duì)于轉(zhuǎn)向柱2可限制扭轉(zhuǎn)地被支承并且通過(guò)傳動(dòng)連接與轉(zhuǎn)向器5連接。考慮到轉(zhuǎn)向閥的與扭矩疊加的依據(jù)速度的控制，控制套筒可以通過(guò)變矩器9軸向通過(guò)一個(gè)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)滑閥并且從而相對(duì)于輸入軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用活塞進(jìn)行加載，該反作用活塞在朝向控制套筒端面的方向上被彈簧加載，在端面之間有一些擠壓體，通過(guò)這些擠壓體，在反作用活塞相對(duì)控制套筒扭轉(zhuǎn)時(shí)，反作用活塞軸向從控制套筒離開(kāi)。
依靠通過(guò)反作用活塞在控制套筒方向上軸向施加的作用力，通過(guò)這樣的布置產(chǎn)生影響轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)動(dòng)剛性的可能性，因?yàn)殡S著在控制套筒和反作用活塞之間的擠壓體施加的軸向載荷的增加產(chǎn)生一個(gè)扭矩，這個(gè)扭矩補(bǔ)充地作用于扭桿彈簧，并且與通過(guò)輸入扭矩產(chǎn)生的控制套筒的扭轉(zhuǎn)方向相反。
在控制套筒方向上軸向施加于反作用活塞的力可以通過(guò)變矩器依據(jù)速度被放大，其方式是在控制套筒方向上對(duì)反作用活塞進(jìn)行液壓加載。這樣的解決方案可以由DE 42 20 624 A1得知。
在另外一種由DE 42 01 331 C1已知的解決方案中，結(jié)構(gòu)上通過(guò)對(duì)反作用活塞相應(yīng)的彈簧加載，反作用活塞相對(duì)控制套筒產(chǎn)生一種高的軸向張力，這樣在結(jié)構(gòu)上規(guī)定了一種硬的轉(zhuǎn)向，如在高速時(shí)力圖做到的那樣，當(dāng)力圖做到一種軟的轉(zhuǎn)向，也就是一種具有高的伺服支持的轉(zhuǎn)向時(shí)，例如在停車區(qū)域，通過(guò)由變矩器控制的液壓加載，反作用活塞逆著彈簧的加載力被推開(kāi)。
按照DE 42 20 624 A1的這種配置將作為下面說(shuō)明本發(fā)明的前提，在這配置中，按照在低的速度下高的伺服作用，通過(guò)變矩器9由磁鐵調(diào)節(jié)器16相當(dāng)高的電流產(chǎn)生一種壓力加載。從而也達(dá)到，在斷電時(shí)，伺服作用消失，從而在危險(xiǎn)的速度范圍內(nèi)基本保留慣常的硬轉(zhuǎn)向性能。
在圖3的示意圖中，表示了在作為額定-閥特性曲線、各相對(duì)于一個(gè)不變的速度情況下，根據(jù)輸入扭矩M進(jìn)行調(diào)整的操作壓力P，可以看出，在零附近的最小速度Vmin情況下產(chǎn)生了高的伺服作用，這樣在停車區(qū)域通過(guò)高的伺服支持實(shí)現(xiàn)容易的轉(zhuǎn)向，而在接近最高速Vmax時(shí)，轉(zhuǎn)向逐漸變硬。
圖4非常示意和類似于圖3地表示出分別相對(duì)一個(gè)速度給出的閥特性曲線走向，在這個(gè)當(dāng)時(shí)的速度下的變矩器的相應(yīng)的電流。這個(gè)圖與前面說(shuō)明的初始位置相對(duì)應(yīng)，在停車區(qū)域電流最大，具有Imax，而隨著伺服作用的減小而減小至Imin，對(duì)應(yīng)最高速度區(qū)域Vmax。
由圖3和4看出，依據(jù)輸入扭矩M的伺服作用通過(guò)附屬于變矩器9的調(diào)節(jié)磁鐵16的相應(yīng)的電流依據(jù)速度的變化情況，調(diào)節(jié)磁鐵16通過(guò)一個(gè)接頭13和一條連接導(dǎo)線14與控制器10連接，并且具有一塊銜鐵15，銜鐵15穿過(guò)線圈12和鐵心18內(nèi)部并且一個(gè)彈簧19加載，使得在調(diào)節(jié)磁鐵16斷電時(shí)將閥17打開(kāi)。
原則上在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用與速度相關(guān)的調(diào)節(jié)磁鐵16的電流，以便對(duì)特別由誤差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向閥3的偏差和由此產(chǎn)生的在轉(zhuǎn)向性能方面的有限變化進(jìn)行補(bǔ)償，這示意地表示在圖5中，其中，在圖4中用20表示一條額定-閥特性曲線，而用21表示一條在閥的裝配結(jié)束后在試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)出的、與額定-閥特性曲線20相對(duì)應(yīng)的實(shí)際-閥特性曲線。用箭頭22標(biāo)明為補(bǔ)償實(shí)際-閥特性曲線21和額定-閥特性曲線20之間的偏差所必須的校正。
為此圖6和7表示在本發(fā)明范圍內(nèi)的兩種可能，即在圖6中的一種對(duì)應(yīng)按照箭頭22的偏差進(jìn)行的、普通的電流升高，也就是相對(duì)速度的電流強(qiáng)度，在此，電流特性曲線23對(duì)應(yīng)于在圖5中的實(shí)際-閥特性曲線21，該電流特性曲線23通過(guò)按照箭頭24升高電流被轉(zhuǎn)化為一條電流特性曲線25，該電流特性曲線25這樣選擇，以使得按照?qǐng)D5的實(shí)際-閥特性曲線21盡可能接近額定-閥特性曲線20，并且產(chǎn)生相應(yīng)的壓力變化。這種普通的升高可以用硬件例如這樣實(shí)現(xiàn)，即在控制器一側(cè)預(yù)先給定一個(gè)相當(dāng)高的電流或者在磁鐵調(diào)節(jié)器一側(cè)例如通過(guò)拆下至少一個(gè)與線圈12并聯(lián)設(shè)置的電阻，用以實(shí)現(xiàn)流過(guò)線圈12的電流的相應(yīng)升高。
圖7表示用特性曲線族工作的另外的可能，在這個(gè)曲線族中，電流特性曲線發(fā)揮作用，電流特性曲線適合通過(guò)改變電流強(qiáng)度盡可能的使測(cè)出的實(shí)際位置適應(yīng)于希望的給定-位置。
為了表明實(shí)際的方法，合乎目的的是，對(duì)具有轉(zhuǎn)向閥3與變矩器9組成的單元，把試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)果作為實(shí)際-閥特性曲線，相對(duì)一條預(yù)定的額定-閥特性曲線的偏差的程度進(jìn)行分級(jí)，并且“同時(shí)給出”各裝配單元的分級(jí)，特別是可調(diào)用地同時(shí)給出。根據(jù)所選擇的分級(jí)，合乎目的的是，在控制器側(cè)或在調(diào)節(jié)磁鐵16側(cè)給出一種裝置，該裝置根據(jù)各自的分級(jí)，使相應(yīng)的校正電流形成對(duì)偶(Zupaarung)。當(dāng)在裝配轉(zhuǎn)向系使該裝置與轉(zhuǎn)向閥一起裝入汽車并相應(yīng)接通時(shí)，這個(gè)對(duì)偶自動(dòng)進(jìn)行。
如圖2所示，如果電流強(qiáng)度的相應(yīng)的匹配先通過(guò)轉(zhuǎn)接器27進(jìn)行時(shí)在接通時(shí)，例如在一個(gè)存儲(chǔ)塊28中存放的分級(jí)結(jié)果可以轉(zhuǎn)給控制器10或者也可以轉(zhuǎn)給轉(zhuǎn)接器27。
以下對(duì)用于一種液壓驅(qū)動(dòng)的汽車-伺服轉(zhuǎn)向系的檢測(cè)-誤差校正的調(diào)整方法的說(shuō)明涉及一種伺服轉(zhuǎn)向系的布置，這種伺服轉(zhuǎn)向系的布置例如由DE 42 20 624 A1是已知的，其中，作為轉(zhuǎn)向閥的是一個(gè)轉(zhuǎn)閥，該轉(zhuǎn)閥處在伺服調(diào)節(jié)器的控制中，并且通過(guò)該轉(zhuǎn)閥根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入扭矩以依據(jù)扭矩并且此外疊加依據(jù)速度的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服調(diào)節(jié)器的壓力供給，并且原則上是使伺服作用隨速度的增加而減少。依據(jù)速度的壓力分量通過(guò)一個(gè)電子-液壓變矩器進(jìn)行控制，其電流取決于速度。
轉(zhuǎn)向閥可以有不同的結(jié)構(gòu)形式，例如所提到的DE 42 20 624 A1和DE 42 01 311 C1所描述的。在第一種所說(shuō)的出版物中，使用依照速度的壓力分量，以便通過(guò)對(duì)應(yīng)于提高的速度的電流提高，使在低速時(shí)例如在停車區(qū)域的機(jī)械基本偏轉(zhuǎn)情況下的軟的轉(zhuǎn)向在提高速度時(shí)通過(guò)經(jīng)電子-液壓變矩器逐漸增加的壓力加載變硬。第二種所說(shuō)的DE4201311C1走相反的道路，預(yù)先規(guī)定了一種硬的機(jī)械基本偏轉(zhuǎn)，該基本偏轉(zhuǎn)在低速區(qū)域例如在停車區(qū)域通過(guò)經(jīng)電子-液壓變矩器控制的壓力部分而變軟，并且與此相對(duì)應(yīng)，為了在接近高速時(shí)使轉(zhuǎn)向變硬，通過(guò)電子-液壓變矩器控制的壓力部分逐漸變小。
示意圖9來(lái)自這樣的解決方案，其中，對(duì)應(yīng)于圖8，為依據(jù)速度的閥特性曲線配備相應(yīng)的并因此同樣依據(jù)速度的電流數(shù)據(jù)，在此，最小電流的閥特性曲線對(duì)應(yīng)于最大速度的閥特性曲線，相反亦然。
對(duì)于表示在示意圖11中并且在下面進(jìn)行說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)-和調(diào)整方法，將電子-液壓變矩器的與速度相關(guān)的電流作為用于校正由誤差產(chǎn)生的與各預(yù)定的轉(zhuǎn)向特性曲線的相對(duì)應(yīng)的(理論的)額定-閥特性曲線(圖8)的偏離的附加點(diǎn)進(jìn)行使用。伺服調(diào)節(jié)器的針對(duì)一個(gè)預(yù)定的行駛速度V1和一個(gè)轉(zhuǎn)向輸入扭矩M1給出的(理論的)加載壓力P1被看作為偏差額定值，可能的偏差將通過(guò)改正變矩器電流進(jìn)行校正。
圖8用虛線并且示意地示出了對(duì)應(yīng)于一條針對(duì)行駛速度V1給出的額定-閥特性曲線V1的由所述誤差產(chǎn)生的實(shí)際-閥特性曲線V1′，這樣針對(duì)相同的轉(zhuǎn)向輸入扭矩得到一個(gè)加載壓力P1′。
圖9表示各理論值的變化，也就是與圖8的各(理論的)額定-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的閥特性曲線，具有與各速度向關(guān)聯(lián)的電流，在此，描述了一條對(duì)應(yīng)圖8中的額定-閥特性曲線V1的特性曲線，用I1表示。如所看到的那樣，加載壓力P根據(jù)與速度對(duì)應(yīng)的變矩器的電流和轉(zhuǎn)向輸入扭矩對(duì)應(yīng)于速度進(jìn)行變化。
圖10表示，針對(duì)相同的轉(zhuǎn)向輸入扭矩，通過(guò)改變電流強(qiáng)度改變加載壓力P，例如由誤差造成的加載壓力從P1變到P1′，盡管對(duì)應(yīng)額定-閥特性曲線V1的電流I1能夠通過(guò)改變變矩器的電流得到補(bǔ)償，根據(jù)圖10，通過(guò)把電流強(qiáng)度I1提高到Ikor，大于對(duì)應(yīng)于額定-閥特性曲線V1的電流強(qiáng)度11，加載壓力從補(bǔ)償誤差的P1′回到P1。
流經(jīng)變矩器的電流形成一個(gè)調(diào)整量，通過(guò)這個(gè)調(diào)整量，反饋到存在的汽車速度和預(yù)定的轉(zhuǎn)向輸入扭矩上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服調(diào)節(jié)器的壓力加載，壓力加載對(duì)應(yīng)于理論的額定值，也就是至少很近似地等于額定-閥特性曲線。
對(duì)于任何行駛速度來(lái)說(shuō)，針對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí)的行駛速度，可以存儲(chǔ)一個(gè)相應(yīng)的校正，通過(guò)在檢測(cè)方法中將與行駛速度相關(guān)的變矩器電流相對(duì)各額定-閥特性曲線動(dòng)態(tài)地進(jìn)行存儲(chǔ)，使得在電流特性曲線和與轉(zhuǎn)向輸入扭矩相關(guān)地給出的機(jī)械-液壓實(shí)際-特性曲線的疊加中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)理論的額定-特性曲線的進(jìn)一步的接近。
對(duì)校正的電流值的相應(yīng)存儲(chǔ)不僅可以在控制器中進(jìn)行，而且還可以分配給變矩器，這是按照本發(fā)明的有利的解決方案，因?yàn)殛P(guān)于轉(zhuǎn)向閥和變矩器的單元，不考慮通過(guò)控制器的各電流值，電流在變矩器側(cè)可以個(gè)別地進(jìn)行匹配，這樣，在各自的檢測(cè)單元出現(xiàn)不精確時(shí)，就允許控制器在汽車一側(cè)進(jìn)行一種標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)置并針對(duì)這種預(yù)置進(jìn)行補(bǔ)償，方式是通過(guò)變矩器側(cè)的、從這種預(yù)置出發(fā)的、存儲(chǔ)的校正，因此可以直接考慮將檢測(cè)的單元安裝在汽車上。相應(yīng)的校正值可以與變矩器對(duì)偶，需要時(shí)與汽車接通，也可以被轉(zhuǎn)錄到控制器上，以便接著通過(guò)控制器直接得到一個(gè)“校正的”變矩器的電流。
按照本發(fā)明的調(diào)整-檢測(cè)方法，在極端的情況下也允許只用一個(gè)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)預(yù)定的速度工作，并且把相對(duì)這個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行的、對(duì)電子-液壓變矩器的電流的校正的改變?nèi)恳孕Ｕ绞絺魉偷礁髯缘拈y特性曲線上，因?yàn)橐罁?jù)速度的曲線變化原則上，特別是在與曲線曲率有關(guān)的部分，由轉(zhuǎn)向閥的機(jī)械-液壓性能預(yù)先給定，相對(duì)沒(méi)有由誤差產(chǎn)生的偏差，并且在其特征上對(duì)曲線的變化沒(méi)有影響。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，當(dāng)然也有針對(duì)一個(gè)速度存在的閥特性曲線經(jīng)過(guò)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并且插入相應(yīng)的校準(zhǔn)，使得理論的閥特性曲線的變化，也就是額定-閥特性曲線有更好的排列，在此，這種方法相對(duì)多條閥特性曲線是適用的。
用本發(fā)明因此創(chuàng)造用于液壓操作的汽車-伺服轉(zhuǎn)向系的檢測(cè)-和調(diào)整方法，在這個(gè)方法中伺服調(diào)節(jié)器的加載壓力取決于轉(zhuǎn)向輸入扭矩，并受到速度的影響，通過(guò)電子-液壓變矩器產(chǎn)生依據(jù)速度的影響，考慮到對(duì)誤差的校正，變矩器的電流能疊加于與速度相關(guān)的確定進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣用微小的費(fèi)用就可能補(bǔ)償因誤差造成的對(duì)規(guī)定-值的偏離。
權(quán)利要求
1.用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系，該轉(zhuǎn)向系具有一個(gè)液壓轉(zhuǎn)向閥，通過(guò)該轉(zhuǎn)向閥，以依據(jù)扭矩并且此外還通過(guò)一個(gè)控制器疊加依據(jù)速度的方式，對(duì)一個(gè)支持轉(zhuǎn)向力的伺服調(diào)節(jié)器的液壓加載進(jìn)行控制，并且該轉(zhuǎn)向閥在其控制中與一個(gè)電子-液壓變矩器一起工作，其中，所述轉(zhuǎn)向閥具有一條與轉(zhuǎn)向系的額定-轉(zhuǎn)向性能相對(duì)應(yīng)的額定-閥特性曲線并且從電子-液壓變矩器的調(diào)節(jié)磁鐵方面依據(jù)所述的額定-閥特性曲線提供電流，其特征在于，所述調(diào)節(jié)磁鐵(16)配有多條電流特性曲線(25，26)，并且從這些電流特性曲線可以轉(zhuǎn)到一條對(duì)各實(shí)際-閥特性曲線偏離所述對(duì)應(yīng)于額定-轉(zhuǎn)向性能的額定-閥特性曲線的偏差進(jìn)行校正的電流特性曲線。
2.按照權(quán)利要求1所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，給所述調(diào)節(jié)磁鐵(16)配置的電流特性曲線在控制器側(cè)被預(yù)置(vorgehalten)或保存。
3.按照權(quán)利要求1所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，給所述調(diào)節(jié)磁鐵(16)配置的電流特性曲線在磁鐵調(diào)節(jié)器側(cè)被預(yù)置或保存。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，在控制器側(cè)或變矩器側(cè)預(yù)置或保存的電流特性曲線分配給一個(gè)轉(zhuǎn)接器(27)。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器(27)分配給調(diào)節(jié)磁鐵(16)。
6.按照前面的權(quán)利要求之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，轉(zhuǎn)向閥(3)的各實(shí)際-閥特性曲線特別相對(duì)于其與轉(zhuǎn)向閥(3)的額定-閥特性曲線的偏差被分級(jí)。
7.按照前面的權(quán)利要求之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，調(diào)節(jié)磁鐵(16)的各電流特性曲線特別相對(duì)于其與額定-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的電流特性曲線的偏差被分級(jí)。
8.按照前面的權(quán)利要求之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，實(shí)際-閥特性曲線和與此對(duì)應(yīng)的校正的電流特性曲線的分級(jí)值(Klassifikationswerte)互相形成對(duì)偶(zugepaart)。
9.按照前面的權(quán)利要求之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，實(shí)際-閥特性曲線或?qū)?yīng)校正的電流特性曲線的分級(jí)值分配給轉(zhuǎn)向閥(3)或變矩器(9)或控制器(10)進(jìn)行存儲(chǔ)并且在裝配時(shí)可以被激活以及相互調(diào)入地形成對(duì)偶。
10.按照前面的權(quán)利要求之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，電流特性曲線可以數(shù)字形式進(jìn)行保存。
11.按照權(quán)利要求1至9之一所述的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其特征在于，通過(guò)可接入的硬件-配置，電流特性曲線是可以改變的。
12.用于液壓助力轉(zhuǎn)向系的調(diào)整方法，特別是用于對(duì)由制造誤差產(chǎn)生的與這樣的汽車伺服轉(zhuǎn)向系的一種額定-轉(zhuǎn)向性能的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，在汽車伺服轉(zhuǎn)向系中，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)向閥對(duì)一個(gè)伺服調(diào)節(jié)器進(jìn)行液壓壓力加載，通過(guò)該轉(zhuǎn)向閥，對(duì)與額定-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的加載壓力進(jìn)行調(diào)整，該加載壓力根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入扭矩以及與此疊加地通過(guò)一個(gè)電子-液壓變矩器依據(jù)汽車速度進(jìn)行確定，汽車速度作為輸入量特別在一個(gè)控制器中進(jìn)行加工，其中，所述變矩器被施加一個(gè)與汽車速度相對(duì)應(yīng)的電流強(qiáng)度，其特征在于，針對(duì)一個(gè)給定的行駛速度，通過(guò)改變流過(guò)變矩器的電流的電流強(qiáng)度，憑借額定-加載壓力，對(duì)與實(shí)際-閥特性曲線相對(duì)應(yīng)的加載壓力進(jìn)行補(bǔ)償并且針對(duì)變矩器的依據(jù)速度的電流進(jìn)行相應(yīng)的校準(zhǔn)。
13.按照權(quán)利要求12所述的檢測(cè)方法，其特征在于，實(shí)際-和額定-閥特性曲線相對(duì)于一個(gè)預(yù)定的行駛速度進(jìn)行補(bǔ)償。
14.按照權(quán)利要求12所述的檢測(cè)方法，其特征在于，實(shí)際-和額定-閥特性曲線針對(duì)多個(gè)預(yù)定的行駛速度進(jìn)行補(bǔ)償。
15.按照前面的權(quán)利要求之一所述的檢測(cè)方法，其特征在于，依據(jù)速度的電流的校準(zhǔn)在控制器側(cè)進(jìn)行。
16.按照權(quán)利要求12至14之一所述的檢測(cè)方法，其特征在于，依據(jù)速度的電流的校準(zhǔn)在變矩器側(cè)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系，其中，各測(cè)量的、實(shí)際的閥特性曲線分級(jí)存儲(chǔ)，并且與此對(duì)應(yīng)，準(zhǔn)備好一些用于變矩器的磁鐵調(diào)節(jié)器的電流特性曲線，這些電流特性曲線可以分級(jí)對(duì)偶以用于對(duì)偏離各預(yù)定的額定－閥特性曲線的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，并且本發(fā)明還涉及一種用于這樣的液壓助力轉(zhuǎn)向系的檢測(cè)方法，在這個(gè)方法中，伺服調(diào)節(jié)器的加載壓力受轉(zhuǎn)向輸入扭矩和速度的影響，其中，依據(jù)速度的影響通過(guò)電子－液壓變矩器施加，考慮到對(duì)誤差的校正，其電流可以疊加于依據(jù)速度的標(biāo)圖。
文檔編號(hào)F15B13/04GK1491169SQ02805008
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月23日
發(fā)明者烏韋·維策爾, 賴納·申澤爾, 安德烈亞斯·克魯特施尼特, 烏韋 維策爾, 亞斯 克魯特施尼特, 申澤爾 申請(qǐng)人:Zf操作系統(tǒng)有限公司