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Title:
VALVE DEVICE FOR A STEERING DEVICE OF A VEHICLE, STEERING DEVICE AND METHOD AND CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING A VALVE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/175037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve device (103) for a steering device (102) of a vehicle (100), comprising a pump device (104) with a pump (112) for pumping a working medium to a first discharge connection (114) or a second discharge connection (116) of the pump device (104), and a motor (118) for driving the pump (112). The valve device (103) further comprises a valve (105) and/or a storage container (108), wherein the valve (105) and/or the storage container (108) are switched between the first discharge connection (114) of the pump device (104) and the second discharge connection (116) of the pump device (104).

Inventors:
MILLER BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/051739
Publication Date:
August 25, 2022
Filing Date:
January 26, 2022
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGE GMBH (DE)
International Classes:
B62D5/06; B62D5/065; F04B53/08
Foreign References:
JP2008273361A2008-11-13
DE102007053263A12009-05-14
DE102014113880A12016-03-31
DE102016115929A12018-03-01
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Ventileinrichtung (103) für eine Lenkvorrichtung (102) eines Fahrzeugs (100), wobei die Ventileinrichtung (103) die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Pumpeinrichtung (104) mit einer Pumpe (112) zum Pumpen eines Arbeitsmediums zu einem ersten Ausgabeanschluss (114) oder einem zweiten Ausgabeanschluss (116) der Pumpeinrichtung (104) und einem Motor (118) zum Antreiben der Pumpe (112); und

- ein Ventil (105) und/oder einen Vorratsbehälter (108), wobei das Ventil (105) und/oder der Vorratsbehälter (108) zwischen den ersten Ausgabeanschluss (114) der Pumpeinrichtung (104) und den zweiten Ausgabeanschluss (116) der Pumpeinrichtung (104) geschaltet ist.

2. Ventileinrichtung (103) gemäß Anspruch 1 , mit zumindest einem Rückschlagventil (137), wobei das Rückschlagventil (137) zwischen den ersten Ausgabeanschluss (114) der Pumpeinrichtung (104) und das Ventil (105) und/oder den Vorratsbehälter (108) geschaltet ist und/oder wobei das Rückschlagventil (137) und/oder ein weiteres Rückschlagventil (139) zwischen den zweiten Ausgabeanschluss (116) der Pumpeinrichtung (104) und das Ventil (105) und/oder den Vorratsbehälter (108) geschaltet ist.

3. Ventileinrichtung (103) gemäß Anspruch 2, wobei das Rückschlagventil (137) ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ausgabeanschlusses (114) durchzulassen, und/oder wobei das weitere Rückschlagventil (139) ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des zweiten Ausgabeanschlusses (116) durchzulassen.

4. Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem zusätzlichen Rückschlagventil (200), das zwischen dem ersten Ausgabeanschluss (114) und einem ersten Ventilanschluss (136) des Ventils (105) angeordnet ist, wobei das zusätzliche Rückschlagventil (200) ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses (136) durchzulassen.

5. Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem anderen Rückschlagventil (202), das zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss (116) und dem ersten Ventilanschluss (136) angeordnet ist, wobei das andere Rückschlagventil (202) ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses (136) durchzulassen.

6. Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ventil (105) unmittelbar mit dem Vorratsbehälter (108) verbunden ist.

7. Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ventil (105) als Proportionalventil ausgeformt ist.

8. Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ventil (105) ausgebildet ist, um vollständig geöffnet zu werden, wenn eine Störung und/oder ein Stromausfall in zumindest einem Teil des Fahrzeugs (100) erkannt wurde.

9. Verfahren (300) zum Ansteuern einer Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (300) den folgenden Schritt umfasst:

- Ausgeben (302) eines Ventilöffnungssignals (140), das ein zumindest teilweises Öffnen der Ventileinrichtung (103) repräsentiert, und/oder eines Ventilschließsignals (142), das ein zumindest teilweises Schließen der Ventileinrichtung (103) repräsentiert.

10. Steuergerät (110), das ausgebildet ist, um ein Ventilöffnungssignal (140) zum Öffnen der Ventileinrichtung (103) der Lenkvorrichtung (102) an die Ventileinrichtung (103) und/oder ein Ventilschließsignal (142) zum Schließen der Ventileinrichtung (103) an die Ventileinrichtung (103) bereitzustellen und/oder um den Schritt (302) des Verfahrens gemäß Anspruch 9 in einer entsprechenden Einheit auszuführen und/oder anzusteuern.

11. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (300) gemäß Anspruch 9 auszuführen und/oder anzusteuern.

12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.

13. Lenkvorrichtung (102) für ein Fahrzeug (100), wobei die Lenkvorrichtung (102) die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Ventileinrichtung (103) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche;

- eine Getriebeeinrichtung (106) mit einer mit einem Lenkrad koppelbaren Eingangswelle (120) und einer mit einem Lenkhebel (122) koppelbaren Ausgangswelle (124), einem zum Übertragen eines Drehmoments von der Eingangswelle (120) auf die Ausgangswelle (124) in eine erste Richtung (126) und eine zweite Richtung (128) beweglichen Getriebeelement (130), und einem ersten Arbeitsmediumanschluss (132) und einem zweiten Arbeitsmediumanschluss (134), wobei der erste Arbeitsmediumanschluss (132) zum Bewegen des Getriebeelements (130) unter Verwendung des Arbeitsmediums in die erste Richtung (126) mit dem ersten Ausgabeanschluss (114) der Pumpeinrichtung (104) verbunden ist und der zweite Arbeitsmediumanschluss (134) zum Bewegen des Getriebeelements (130) unter Verwendung des Arbeitsmediums in die zweite Richtung (128) mit dem zweiten Ausgabeanschluss (116) der Pumpeinrichtung (104) verbunden ist; und

- ein Steuergerät (110) gemäß Anspruch 10.

14. Lenkvorrichtung (102) gemäß Anspruch 13, wobei der Motor (118) ausgebildet ist, um den Lenkhebel (122) nicht zu bewegen, wenn die Ventileinrichtung (103) offen ist.

Description:
BESCHREIBUNG

Ventileinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, Lenkvorrichtung und Verfahren und Steuergerät zum Ansteuern einer Ventileinrichtung

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Ventileinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, eine Lenkvorrichtung sowie ein Verfahren und ein Steuergerät zum zum Ansteuern einer Ventileinrichtung.

Bei Lenksystemen von Fahrzeugen, insbesondere bei Vorderachslenksystemen, auch Hilfskraftlenkung genannt, von mittleren und schweren Nutzkraftwagen, kann zum Beispiel ein Kugelumlauf-Lenkgetriebe durch eine externe, unidirektionale hydraulische Pumpe betrieben werden. Eine Verbindung zwischen Pumpe und Lenkgetriebe kann beispielsweise durch eine externe Verrohrung erfolgen. Somit können einzelne Komponenten eines solchen Lenksystems im Fahrzeug verteilt angeordnet sein.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Ventileinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, eine verbesserte Lenkvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern einer Ventileinrichtung und eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 1 , durch ein Verfahren nach Anspruch 9, durch ein Steuergerät nach Anspruch 10, durch ein Computerprogramm nach Anspruch 11 und durch eine Lenkvorrichtung nach Anspruch 13 gelöst.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass beispielsweise ein schneller Druckabfall oder eine gleichmäßige thermische Belastung von Spulen ermöglicht wird.

Vor diesem Hintergrund wird eine Ventileinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs vorgestellt, die eine Pumpeinrichtung und ein Ventil und/oder einen Vorratsbehälter aufweist. Die Pumpeinrichtung weist wiederum eine Pumpe zum Pumpen eines Arbeitsmediums zu einem ersten Ausgabeanschluss oder einem zweiten Ausgabeanschluss der Pumpeinrichtung und einen Motor zum Antreiben der Pumpe auf. Das Ventil und zusätzlich oder alternativ der Vorratsbehälter sind zwischen den ersten Ausgabeanschluss der Pumpeinrichtung und den zweiten Ausgabeanschluss der Pumpeinrichtung geschaltet.

Die Lenkvorrichtung ist beispielsweise in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Nutzfahrzeug einsetzbar. Das bedeutet, dass die Ventileinrichtung, die Teil der Lenkvorrichtung sein kann, in dem Fahrzeug Verwendung finden kann. Die Lenkvorrichtung kann dabei ausgebildet sein, um von einem Fahrer des Fahrzeugs bestimmte Lenkbewegungen zu unterstützen, da das Fahrzeug beispielsweise mehrere Tonnen schwer sein kann. Die Pumpeinrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein, um das Arbeitsmedium durch die Lenkvorrichtung zu pumpen. Der Motor kann beispielsweise als ein Motor und die Pumpe als eine bidirektionale Hydraulikpumpe realisiert sein. Der Vorratsbehälter kann beispielsweise auch als Ausdehnungsgefäß bezeichnet werden. Das Arbeitsmedium kann beispielsweise ein Fluid wie ein Hydrauliköl sein.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ventileinrichtung zumindest ein Rückschlagventil aufweisen, das zwischen den ersten Ausgabeanschluss der Pumpeinrichtung und das Ventil und zusätzlich oder alternativ den Vorratsbehälter geschaltet ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Rückschlagventil und zusätzlich oder alternativ ein weiteres Rückschlagventil zwischen den zweiten Ausgabeanschluss der Pumpeinrichtung und das Ventil und zusätzlich oder alternativ den Vorratsbehälter geschaltet sein. Das Rückschlagventil und zusätzlich oder alternativ das weitere Rückschlagventil sind vorteilhafterweise ausgebildet, um eine Fließrichtung des Arbeitsmediums zu festzulegen oder einzuprägen.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Rückschlagventil ausgebildet sein, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ausgabeanschlusses durchzulassen, und zusätzlich oder alternativ kann das weitere Rückschlagventil ausgebildet sein, um das Arbeitsmedium in Richtung des zweiten Ausgabeanschlusses durchzulassen. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine Fließrichtung des Arbeitsmediums festgelegt oder eingeprägt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ventileinrichtung ein zusätzliches Rückschlagventil aufweisen, das zwischen dem ersten Ausgabeanschluss und einem ersten Ventilanschluss des Ventils angeordnet ist. Dabei kann das zusätzliche Rückschlagventil ausgebildet sein, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses durchzulassen. Auch hier kann vorteilhafterweise hierdurch eine Fließrichtung des Arbeitsmediums festgelegt oder eingeprägt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ventileinrichtung ein anderes Rückschlagventil aufweisen, das zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss und dem ersten Ventilanschluss angeordnet ist. Dabei kann das andere Rückschlagventil ausgebildet sein, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses durchzulassen. Flierdurch kann eine weitere vorteilhafte Strömungsrichtung des Fluids festgelegt oder eingeprägt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Ventil unmittelbar mit dem Vorratsbehälter verbunden sein. Das bedeutet, dass das Ventil fluidisch mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Vorteilhafterweise kann dadurch mittels Ventil das Arbeitsmedium und zusätzlich oder alternativ Teile davon in den Vorratsbehälter abgelassen werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Ventil als Proportionalventil ausgeformt sein. Das Proportionalventil kann ein Stetigventil sein, das mit Hilfe eines Proportionalmagneten einen stetigen Übergang einer Ventilöffnung zulässt. Vorteilhafterweise können dadurch beispielsweise veränderbare Volumenströme durch das Ventil realisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Ventil ausgebildet sein, um vollständig geöffnet zu werden, wenn eine Störung und zusätzlich oder alternativ ein Stromausfall in zumindest einem Teil des Fahrzeugs erkannt wurde. Die Störung kann beispielsweise ein Funktionsausfall sein. Vorteilhafterweise kann das Öffnen des Ventils als Sicherheitsfunktion zum Tragen kommen. Weiterhin wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Ventileinrichtung in einer der zuvor genannten Varianten vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Ausgebens umfasst. Im Schritt des Ausgebens wird ein Ventilöffnungssignal ausgegeben, das ein zumindest teilweises Öffnen der Ventileinrichtung repräsentiert, und zusätzlich oder alternativ ein Ventilschließsignal, das ein zumindest teilweises Schließen der Ventileinrichtung repräsentiert.

Das Verfahren kann beispielsweise für die Ventileinrichtung einer Lenkvorrichtung vorgesehen sein. Dabei kann vorteilhafterweise ein Öffnungsgrad des Ventils bestimmt werden. Das Verfahren kann beispielsweise von dem Steuergerät der Lenkvorrichtung durchgeführt werden.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in dem Steuergerät implementiert sein.

Ein hier gemäß einer Ausführungsfrom vorgestelltes Steuergerät ist beispielsweise ausgebildet, um ein Ventilöffnungssignal zum Öffnen der Ventileinrichtung der Lenkvorrichtung an die Ventileinrichtung und zusätzlich oder alternativ ein Ventilschließsignal zum Schließen der Ventileinrichtung an die Ventileinrichtung bereitzustellen und den Schritt des Verfahrens in einer entsprechenden Einheit auszuführen.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft daher das Steuergerät, das ausgebildet ist, um den Schritt einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form eines Steuergeräts kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine

Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.

Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung eines Verfahrens zum Ansteuern einer Ventileinrichtung. Flierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie ein Ventilöffnungssignal zum Öffnen der Ventileinrichtung und/oder ein Ventilschließsignal zum Schließen der Ventileinrichtung zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie eine Bereitstelleinheit, die ausgebildet ist, um das Ventilöffnungssignal und/oder das Ventilschließsignal bereitzustellen. Ferner wird eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, die eine Ventileinrichtung in einer der zuvor vorgestellten Varianten, eine Getriebeeinrichtung und ein Steuergerät aufweist. Die Getriebeeinrichtung weist dabei eine mit einem Lenkrad koppelbare Eingangswelle und eine mit einem Lenkstockhebel koppelbare Ausgangswelle auf, außerdem ein zum Übertragen eines Drehmoments von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle in eine erste Richtung und eine zweite Richtung bewegliches Getriebeelement, und einen ersten Arbeitsmediumanschluss sowie einen zweiten Arbeitsmediumanschluss. Dabei ist der erste Arbeitsmediumanschluss zum Bewegen des Getriebeelements unter Verwendung des Arbeitsmediums in die erste Richtung mit dem ersten Ausgabeanschluss der Ventileinrichtung verbunden und der zweite Arbeitsmediumanschluss zum Bewegen des Getriebeelements unter Verwendung des Arbeitsmediums in die zweite Richtung mit dem zweiten Ausgabeanschluss der Ventileinrichtung verbunden.

Die Lenkvorrichtung kann beispielsweise in einem Nutzfahrzeug realisiert sein, um eine Lenkbewegung zu unterstützen. Die Getriebeeinrichtung kann beispielsweise auch als Lenkgetriebe bezeichnet werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Motor ausgebildet sein, um den Lenkhebel nicht zu bewegen, wenn die Ventileinrichtung offen ist. Vorteilhafterweise wird dadurch die Lenkvorrichtung beispielsweise in einem Leerlauf bei laufendem Fahrzeugmotor gehalten.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Fahrzeugs mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern einer Ventileinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Lenkvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise als Nutzfahrzeug realisierbar, das ausgebildet ist, um hauptsächlich Gegenstände zu transportieren. Da das Fahrzeug 100 mehrere Tonnen schwer sein kann, weist das Fahrzeug 100 die Lenkvorrichtung 102 auf. Die Lenkvorrichtung 102 ist ausgebildet, um einen Lenkvorgang eines Insassen des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs 100, zu unterstützen. Die Lenkvorrichtung 102 weist dazu eine Ventileinrichtung 103 mit einer Pumpeinrichtung 104 und einem Ventil 105 und/oder einem Vorratsbehälter 108, eine Getriebeeinrichtung 106 und ein Steuergerät 110 auf. Die Pumpeinrichtung 104 umfasst dabei eine Pumpe 112 zum Pumpen eines Arbeitsmediums zu einem ersten Ausgabeanschluss 114 oder einem zweiten Ausgabeanschluss 116, einen Motor 118, wie beispielsweise einen Elektromotor, der ausgebildet ist, um die Pumpe 112 anzutreiben, sowie ein Gehäuse, durch welches der erste Ausgabeanschluss 114 und der zweite Ausgabeanschluss 116 hindurchgeführt ist und das um die Pumpe 112 und den Motor 118 angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 112 mit dem Motor 118 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Der Motor 118 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Scheibenläufermotor realisierbar. Die Pumpe 112 ist beispielsweise als eine bidirektionale Hydraulikpumpe realisierbar.

Die Getriebeeinrichtung 106 weist eine mit einem Lenkrad koppelbare Eingangswelle 120 und eine mit einem Lenkhebel 122 koppelbare Ausgangswelle 124 auf. Weiterhin weist die Getriebeeinrichtung 106 einen zum Übertragen eines Drehmoments von der Eingangswelle 120 auf die Ausgangswelle 124 in eine erste Richtung 126 und eine zweite Richtung 128 bewegliches Getriebeelement 130 auf. Ferner umfasst die Getriebeeinrichtung 106 einen ersten Arbeitsmediumanschluss 132 und einen zweiten Arbeitsmediumanschluss 134, wobei der erste Arbeitsmediumanschluss 132 zum Bewegen des Getriebeelements 130 unter Verwendung des Arbeitsmediums in die erste Richtung 126 mit dem ersten Ausgabeanschluss 114 verbunden ist und der zweite Arbeitsmediumanschluss 134 zum Bewegen des Getriebeelements 130 unter Verwendung des Arbeitsmediums in die zweite Richtung 128 mit dem zweiten Ausgabeanschluss 116 verbunden ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 120 ausgebildet, um beispielsweise ein Drehmoment von einer hier nicht dargestellten Lenksäule des Fahrzeugs 100, mit welcher die Eingangswelle 120 verbindbar oder verbunden ist, in die Lenkvorrichtung 102 einzuleiten. Das über die Eingangswelle 120 eingeleitete Drehmoment kann auch als ein Eingangsdrehmoment bezeichnet werden. Die Eingangswelle 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über die Lenksäule des Lenksystems mit einem hier nicht dargestellten Lenkrad des Fahrzeugs 100 verbunden bzw. mechanisch gekoppelt. Die Ausgangswelle 124 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Drehmoment aus der Lenkvorrichtung 102 auszuleiten, bzw. um das Drehmoment an den Lenkhebel 122 auszugeben. Das über die Ausgangswelle 124 ausgeleitete Drehmoment kann auch als ein Ausgangsdrehmoment oder eine Ausgangskraft bezeichnet werden. Das Getriebeelement 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Drehmoment von der Eingangswelle 120 mechanisch auf die Ausgangswelle 124 zu übertragen und/oder um das Eingangsdrehmoment in das Ausgangsdrehmoment umzusetzen.

Das Ventil 105 und/oder der Vorratsbehälter 108 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen den ersten Ausgabeanschluss 114 und den zweiten Ausgabeanschluss 116 der Pumpeinrichtung 104 geschaltet. Das bedeutet, dass das Ventil 105 dem entsprechend gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Ventilanschluss 136 und einen zweiten Ventilanschluss 138 aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventil 105 als Proportionalventil realisiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Ventilanschluss 136 zwischen dem ersten Ausgabeanschluss 114 und dem ersten Arbeitsmediumanschluss 132 angeordnet. Analog dazu ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der zweite Ventilanschluss 138 zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss 116 und dem zweiten Arbeitsmediumanschluss 134 angeordnet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des Ventils 105 jedoch variabel, wie es in einer der folgenden Figuren näher erläutert wird. Das Ventil 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um vollständig geöffnet zu werden, wenn eine Störung und/oder ein Stromausfall in zumindest einem Teil des Fahrzeugs 100 erkannt wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Ventileinrichtung 103 zumindest ein Rückschlagventil 137 auf, das zwischen den ersten Ausgabeanschluss 114 und das Ventil 105 und/oder den Vorratsbehälter 108 geschaltet ist. Das Rückschlagventil 137 und/oder ein weiteres Rückschlagventil 139 sind dabei zwischen den zweiten Ausgabeanschluss 116 der Pumpeinrichtung 104 und das Ventil 105 und/oder den Vorratsbehälter 108 geschaltet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Rückschlagventil 137 ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ausgabeanschlusses 114 durchzulassen. Das weitere Rückschlagventil 139 ist dabei ausgebildet, um das Arbeitsmedium in Richtung des zweiten Ausgabeanschlusses 116 durchzulassen.

Die Lenkvorrichtung 102 weist außerdem das Steuergerät 110 auf, das ausgebildet ist, um ein Ventilöffnungssignal 140 zum Öffnen des Ventils 108 der Lenkvorrichtung 102 an das Ventil 105 bereitzustellen und/oder um ein Ventilschließsignal 142 zum Schließen des Ventils 108 an das Ventil 105 bereitzustellen. Optional ist das Steuergerät 110 ausgebildet, um ein Motorsignal 144 an den Motor 118 bereitzustellen, um den Motor 118 der Lenkvorrichtung 102 zu betreiben. Das bedeutet, dass der Motor 118 den Lenkhebel 122 nicht bewegt, wenn das Ventil 105 offen ist. Umgekehrt bedeutet das, dass das Ventil 105 einen Durchfluss des Arbeitsmediums durch das Ventil 105 blockiert, wenn das Ventil 105 geschlossen ist, sodass dieses gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch die Getriebeeinrichtung 106 gepumpt wird und eine vom Fahrer des Fahrzeugs 100 vorgegebene Lenkrichtung 146 über eine Lenkstange 148 an Fahrzeugräder 150 überträgt.

Das Steuergerät 110 steuert optional gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Motor 118 ansprechend auf ein Temperatursignal 152 an, das eine Temperatur anzeigt. Das Temperatursignal 152 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel von einem Temperatursensor 154, wie beispielsweise einem Thermometer an das Steuergerät 110 bereitgestellt. Der Temperatursensor 154 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Teil der Pumpeinrichtung 104 realisiert oder realisierbar. Alternativ ist der Temperatursensor 154 auch anderweitig in dem Fahrzeug 100 anordenbar. Optional weist die Pumpeinrichtung 104 weiterhin einen Eingangsanschluss 156 auf, über den die Pumpeinrichtung 104 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem Vorratsbehälter 108 zum Bevorraten des Arbeitsmediums verbunden ist.

In anderen Worten wird eine Ventileinrichtung 103 mit einem multifunktionalen Ventil 105, das auch als Backup-Ventil bezeichnet wird, vorgestellt. Die Ventileinrichtung 103 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel für eine Anwendung zur Lenkung in Form der Lenkvorrichtung 102 des Fahrzeugs 100 vorgesehen, beispielsweise ein Lastkraftwagen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Lenkvorrichtung 102 über eine bidirektional arbeitende Pumpe 112, beispielsweise eine Hydraulikpumpe, angesteuert.

Die Pumpe 112 ist dabei mit der Getriebeeinrichtung 106 verbunden. Die Ventileinrichtung 103 verbindet gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Zylinderräume eines in der Getriebeeinrichtung 106 angeordneten doppelt wirkenden Zylinders im Notfall und ermöglicht damit ein Lenken des Fahrzeugs 100 bei beispielsweise einer Fehlfunktion oder bei einem Ausfall einer hydraulischen Verstärkung. Im Normalen Fährbetrieb werden durch kurzzeitiges bzw. geringes Öffnen verschiedene funktionale Verbesserungen ermöglicht. Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht daher eine Notfunktion sicherheitsrelevanter Systeme bei beispielsweise einem Systemausfall.

Um einen beliebigen Schaltquerschnitt darstellen zu können, ist das Ventil 105 als ein Proportionalventil ausgeformt, welches stromlos einen vollen Durchlass des Arbeitsmediums bildet. Im Fall einer erkannten Störung oder bei Stromausfall wird das Ventil 105 voll geöffnet. Zur Verbesserung eines dynamischen Betriebsverhaltens der Lenkvorrichtung 102 ermöglicht dieses sich schnell öffnende Ventil 105 einen schnelleren Druckabfall im jeweiligen Zylinderraum. Bei längerem Halten eines hohen konstanten Drucks in einem der beiden Zylinderräume wird das Ventil 105 beispielsweise mittels Ventilöffnungssignal 140 etwas geöffnet, sodass der Motor 118 sich langsam dreht und damit alle Spulen des Motors 118 thermisch gleichermaßen belastet werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines einer Lenkvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Lenkvorrichtung 102 kann der in Fig. 1 beschriebenen Lenkvorrichtung 102 entsprechen und ist somit in einem Fahrzeug einsetzbar, wie es in Fig. 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Ventileinrichtung 103 neben dem Rückschlagventil 137 und dem weiteren Rückschlagventil 139 ein zusätzliches Rückschlagventil 200, das zwischen dem ersten Ausgabeanschluss 114 und dem ersten Ventilanschluss 136 des Ventils 105 angeordnet ist, wobei das zusätzliche Rückschlagventil 200 ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses 136 durchzulassen. Weiterhin weist die Ventileinrichtung 103 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auch ein anderes Rückschlagventil 202 auf, das zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss 116 und dem ersten Ventilanschluss 136 angeordnet ist. Dabei ist das andere Rückschlagventil 202 ausgebildet, um das Arbeitsmedium in Richtung des ersten Ventilanschlusses 136 durchzulassen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventil 105 unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 108 beispielsweise mittels dem zweiten Ventilanschluss 138 verbunden. Dadurch kann beispielsweise das Arbeitsmedium bei einer Ausdehnung in den Vorratsbehälter 108 gelangen.

In anderen Worten ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Ventil 105 so angeordnet, dass das Arbeitsmedium von jeweils einem der beiden Zylinder der Getriebeeinrichtung in den Vorratsbehälter 108 abgelassen werden kann. Das bedeutet, dass bei schnellem Druckabbau durch Öffnen des Ventils 105 das durch Kompressibilität sich vergrößernde Volumen des Arbeitsmediums in den Vorratsbehälter 108 abgeführt wird. Dadurch ist beispielsweise ein Restdruck in einem Zylinderraum vermeidbar. Bei einem nur geringem Lenkausschlag, wie beispielsweise während einer Fahrt des Fahrzeugs, wird das Ventil 105 optional nur leicht geöffnet, um eine höhere Pumpendrehzahl zu erreichen. Dadurch wird eine Bildung eines Ölfilms und dadurch eine geringere Reibung der Pumpe ermöglicht. Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Ansteuern einer Ventileinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 kann beispielsweise in einer Lenkvorrichtung durchgeführt werden, wie sie in einer der Fig. 1 oder 2 beschrieben wurde. Das Verfahren 300 umfasst dabei einen Schritt 302 des Ausgebens eines Ventilöffnungssignals, das ein zumindest teilweises Öffnen der

Ventileinrichtung repräsentiert, und/oder eines Ventilschließsignals, das ein zumindest teilweises Schließen der Ventileinrichtung repräsentiert.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das

Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Fahrzeug

102 Lenkvorrichtung

103 Ventileinrichtung

104 Pumpeinrichtung

105 Ventil

106 Getriebeeinrichtung

108 Vorratsbehälter

110 Steuergerät

112 Pumpe

114 erster Ausgabeanschluss

116 zweiter Ausgabeanschluss

118 Motor

120 Eingangswelle

122 Lenkhebel

124 Ausgangswelle

126 erste Richtung

128 zweite Richtung

130 Getriebeelement

132 erster Arbeitsmediumanschluss

134 zweiter Arbeitsmediumanschluss

136 erster Ventilanschluss

137 Rückschlagventil

138 zweiter Ventilanschluss

139 weiteres Rückschlagventil

140 Ventilöffnungssignal

142 Ventilschließsignal

144 Motorsignal

146 Lenkrichtung

148 Lenkstange

150 Fahrzeugräder

152 Temperatursignal 154 Temperatursensor

156 Eingangsanschluss

200 zusätzliches Rückschlagventil 202 anderes Rückschlagventil

300 Verfahren zum Ansteuern einer Ventileinrichtung

302 Schritt des Ausgebens