DE102012024074A1 - Steering gear arrangement for vehicle, has sensor unit comprising reduced stroke length that is provided for blocking lifting movement of toothed rack, upon detection of end stop-position of power steering unit - Google Patents

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Abstract

The arrangement (1) has a driver-side steering wheel that performs linear reciprocating motion of a toothed rack (5). The toothed rack is connected to steered vehicle wheels through tie rods (8). The maximum stroke length of rack is defined between mechanical stops (19,23). A servo controller (15) is connected to sensor unit which is provided with reduced stroke length. The sensor unit is provided for blocking lifting movement of rack, upon detection of the end stop-position of power steering unit (13). An independent claim is included for a method for assembling steering gear to vehicle with different maximum steering angles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkgetriebeanordnung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Montage von Fahrzeugen mit unterschiedlichen maximalen Lenkeinschlägen nach dem Patentanspruch 11.The invention relates to a steering gear assembly for a vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for assembling vehicles with different maximum steering angles according to claim 11.

In der Großserienproduktion von Fahrzeugen können Fahrzeugvarianten eines Fahrzeugtyps aufgrund geometrischer Gegebenheiten mit unterschiedlichen maximalen Lenkeinschlägen der gelenkten Fahrzeugräder ausgeführt sein. Der maximale Lenkeinschlag von gelenkten Fahrzeugrädern richtet sich bei Zahnstangenlenkgetrieben nach dem maximalen Zahnstangen-Hubweg, der bei einer fahrerseitigen Lenkrad-Drehbetätigung maximal bereitgestellt werden kann.In mass production of vehicles vehicle variants of a vehicle type can be performed due to geometric conditions with different maximum steering angles of the steered vehicle wheels. The maximum steering angle of steered vehicle wheels depends on rack and pinion steering gear for the maximum rack stroke, which can be provided at a maximum driver side steering wheel turning operation.

Bei den vorgenannten Fahrzeugvarianten sind für die unterschiedlichen Lenkeinschläge jeweils Lenkgetriebe mit unterschiedlichen maximalen Zahnstangen-Hubwegen bauteilaufwändig vorzuhalten. Die sich so ergebende Teilevarianz ist mit hohen Logistik- und Einzelteilkosten verbunden.In the aforementioned vehicle variants each steering gear with different maximum rack stroke distances are vorzuhalten expensive for the different steering angles. The resulting part variance is associated with high logistics and item costs.

Aus der DE 10 2008 041 183 A1 ist eine gattungsgemäße Lenkgetriebeanordnung für ein Fahrzeug bekannt, bei der durch eine fahrerseitige Lenkrad-Drehbetätigung ein linearer Hubweg einer Zahnstange bewirkt wird. Die Zahnstange ist über Spurstangen mit den gelenkten Fahrzeugrädern wirkverbunden. Zudem weist die Anordnung eine Servolenkungseinheit mit einem elektrischen Stelltrieb zur Unterstützung der fahrerseitigen Lenkbetätigung auf. Der Stelltrieb ist in Abhängigkeit von Lenkinformationen mittels eines Servosteuergerätes ansteuerbar.From the DE 10 2008 041 183 A1 a generic steering gear assembly for a vehicle is known in which by a driver-side steering wheel turning operation, a linear stroke of a rack is effected. The rack is operatively connected via tie rods with the steered vehicle wheels. In addition, the arrangement has a power steering unit with an electric actuator for supporting the driver-side steering operation. The actuator is controlled in response to steering information by means of a servo control unit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lenkgetriebeanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die in Fahrzeugen mit unterschiedlichen maximalen Lenkeinschlägen verbaut werden kann.The object of the invention is to provide a steering gear assembly for a vehicle that can be installed in vehicles with different maximum steering angles.

Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 11 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object of the invention is solved by the features of claim 1 or claim 11. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass eine zum Beispiel wegen der Änderung der Fahrzeugvariante erforderliche Reduzierung des maximalen Zahnstangen-Hubweges des Lenkgetriebes nur mit großem Aufwand durchführbar ist. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Lenkgetriebeanordnung sowohl in einer Grundausführung als auch in zumindest einer erweiterten Ausführung bereitstellbar, um eine einfache Anpassung des maximalen Zahnstangen-Hubweges an die jeweilige Fahrzeugvariante zu erreichen. In der Grundausführung weist die Lenkgetriebeanordnung mechanische Endanschläge auf, zwischen denen ein maximaler Hubweg der Zahnstange definiert ist. In der erweiterten Ausführung kann die Lenkgetriebeanordnung einen, im Vergleich zum maximalen Hubweg reduzierten Hubweg bereitstellen. Dieser ist nicht mehr durch die mechanischen Endanschläge, sondern durch zumindest eine Endanschlag-Position der Zahnstange definiert. Bei Erreichen der Endanschlag-Position steuert die Sensoreinheit die Servolenkungseinheit entsprechend an, um eine Hubbewegung der Zahnstange zu blockieren. Die Endanschlag-Position kann bevorzugt unabhängig von den konstruktiv vorgegebenen mechanischen Endanschlägen je nach Fahrzeugvariante variiert werden.The invention is based on the fact that a required for example because of the change in the vehicle variant reduction of the maximum rack stroke of the steering gear can be carried out only with great effort. Against this background, according to the characterizing part of claim 1, the steering gear assembly both in a basic version as well as in at least one extended embodiment can be provided to achieve a simple adaptation of the maximum rack stroke to the respective vehicle variant. In the basic version, the steering gear assembly mechanical end stops, between which a maximum stroke of the rack is defined. In the extended version, the steering gear assembly can provide a reduced stroke compared to the maximum stroke. This is no longer defined by the mechanical end stops, but by at least one end stop position of the rack. Upon reaching the end stop position, the sensor unit controls the power steering unit accordingly to block a stroke of the rack. The end stop position can preferably be varied independently of the design mechanical end stops depending on the vehicle variant.

Bevorzugt kann die Sensoreinheit einen Wegesensor aufweisen, mit dem bauraumgünstig sowie geschützt vor äußeren Einflüssen insbesondere innerhalb eines Lenkgetriebegehäuses ein Hubweg der Zahnstange erfasst werden kann. Der mittelbar oder unmittelbar ortsfest am Lenkgetriebegehäuse befestigte Wegesensor kann je nach Ausführung mechanisch, optisch oder mittels Ultraschall eine mit der Zahnstange bewegungsgekoppelte Sensorfläche detektieren. Bei Detektion dieser zahnstangenseitigen Sensorfläche kann der Wegesensor eine später beschriebene Trigger-Position der Zahnstange und/oder die Endanschlag-Position der Zahnstange erfassen.Preferably, the sensor unit may comprise a travel sensor, with the space favorable and protected from external influences, in particular within a steering gear housing, a stroke of the rack can be detected. Depending on the design, the position sensor, which is fastened directly or indirectly fixedly to the steering gear housing, can mechanically, optically or by means of ultrasound detect a sensor surface which is coupled to the toothed rack in motion. Upon detection of this rack-side sensor surface of the displacement sensor can detect a later described trigger position of the rack and / or the end stop position of the rack.

Das Lenkgetriebegehäuse kann eine Montageöffnung aufweisen, in der der Wegesensor einsetzbar ist. Alternativ dazu kann der Wegesensor auch nicht unmittelbar in der Montageöffnung eingesetzt sein, sonder vielmehr gänzlich innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein. In diesem Fall stellt die im Getriebegehäuse ausgebildete Montageöffnung einen Zugang zum Ein- oder Ausbau des Wegesensors bereit.The steering gear housing may have a mounting opening in which the travel sensor can be used. Alternatively, the travel sensor may not be used directly in the mounting hole, but rather be arranged entirely within the gear housing. In this case, the mounting opening formed in the gear housing provides access to the installation or removal of the path sensor ready.

In der oben erwähnten Grundausführung kann die Sensoreinheit im Hinblick auf eine Bauteilreduzierung von der Lenkgetriebeanordnung entfernt sein. In diesem Fall kann die Montageöffnung mit einem Abdeckelement, etwa einem Blindstopfen, geschlossen sein.In the above-mentioned basic embodiment, the sensor unit may be remote from the steering gear assembly in terms of component reduction. In this case, the mounting opening with a cover, such as a blind plug, be closed.

Der nachfolgende Erfindungsaspekt betrifft speziell eine signaltechnisch einfache sowie zuverlässige Erfassung der Endanschlag-Position. Dieser Erfindungsaspekt kann als Weiterbildung der oben genannten erweiterten Ausführung der Lenkgetriebeanordnung betrachtet werden. Alternativ dazu ist der Erfindungsaspekt jedoch auch unabhängig von der mit den mechanischen Endanschlägen ausgeführten Lenkgetriebeanordnung zu betrachten.The following aspect of the invention relates in particular to a signaling technology simple and reliable detection of the end stop position. This aspect of the invention can be considered as a development of the above-mentioned extended version of the steering gear assembly. Alternatively, however, the aspect of the invention is also independent of the steering gear arrangement constructed with the mechanical end stops.

Für eine Signalverarbeitung eines von dem Wegesensor generierten Erfassungssignales kann die Sensoreinheit eine Auswerteeinheit aufweisen. Diese kann bei Erreichen der Endanschlag-Position ein Steuersignal zum Servosteuergerät leiten, mit dem die Hubbewegung der Zahnstange blockiert wird.For a signal processing of a detection signal generated by the path sensor can the sensor unit has an evaluation unit. When the limit stop position is reached, it can send a control signal to the servo control unit which blocks the stroke movement of the rack.

Für eine einfache und kostengünstige Auslegung der Sensoreinheit ist es von Vorteil, wenn die Sensoreinheit im Fahrbetrieb nicht permanent aktiviert ist, sondern vielmehr nur dann aktiv geschaltet ist, wenn der aufgrund einer fahrerseitigen Lenkbetätigung bereitzustellende Hubweg bereits im Bereich des maximal möglichen Zahnstangen-Hubweges liegt. Vor diesem Hintergrund kann der Auswerteeinheit signaltechnisch eine Aktivierungseinheit vorgeschaltet sein. Erst wenn die Aktivierungseinheit ein Triggersignal erzeugt, wird die nachgeschaltete Auswerteeinheit aktiviert. Die Aktivierungseinheit kann erst dann das Triggersignal erzeugen, wenn die Zahnstange bis in eine vordefinierte Trigger-Position bewegt ist. Die Trigger-Position ist der Endanschlag-Position in der Zahnstangen-Bewegungsrichtung um einen Endhubweg vorgelagert. Auf diese Weise ist erreicht, dass die Sensoreinheit lediglich die letzten Millimeter vor Erreichen der Endanschlag-Position aktiv geschaltet sind.For a simple and inexpensive design of the sensor unit, it is advantageous if the sensor unit is not permanently activated while driving, but rather is only active when the provided due to a driver-side steering operation stroke is already in the range of the maximum possible rack stroke. Against this background, the evaluation unit can be preceded by an activation unit in terms of signaling. Only when the activation unit generates a trigger signal, the downstream evaluation unit is activated. The activation unit can only generate the trigger signal when the rack is moved to a predefined trigger position. The trigger position precedes the end stop position in the rack-and-pinion direction about a final stroke. In this way, it is achieved that the sensor unit are only activated the last millimeter before reaching the end stop position.

Speziell bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen mit jeweils unterschiedlichen maximalen Lenkhüben ist es von Vorteil, wenn die oben erwähnte Endanschlag-Position werksseitig einfach der jeweiligen Fahrzeugvariante angepasst werden kann. Hierzu bietet es sich an, entweder die oben erwähnte Trigger-Position lagemäßig zu verstellen oder die Länge des oben erwähnten Endhubwegs, der sich zwischen der Trigger-Position und der Endanschlag-Position erstreckt, zu ändern.Especially for different types of vehicles, each with different maximum steering strokes, it is advantageous if the above-mentioned end stop position can be factory-easily adapted to the respective vehicle variant. For this purpose, it is advisable either to adjust the abovementioned trigger position in position or to change the length of the abovementioned final stroke, which extends between the trigger position and the end stop position.

Vor diesem Hintergrund kann bevorzugt der Endhubweg als ein variabler Parameter in der Auswerteeinheit hinterlegt sein. Der Auswerteeinheit kann bevorzugt eine Eingabeeinheit zugeordnet sein, mit der der Endhubweg werksseitig einstellbar ist.Against this background, the end travel path may preferably be stored as a variable parameter in the evaluation unit. The evaluation unit may preferably be assigned an input unit with which the final stroke is factory-set.

Zur werksseitigen Verstellung der Trigger-Position kann zumindest ein Adapterelement vorgesehen sein. Mit dem Adapterelement kann die mit dem Wegesensor zusammenwirkende, zahnstangenseitige Sensorfläche lagemäßig in der Hubbewegungsrichtung der Zahnstange um einen Längenversatz verstellt werden. Bevorzugt ist es, wenn für jede Fahrzeugvariante jeweils ein spezielles Adapterelement vorgesehen ist, mit dem durch Verstellen der Trigger-Position jeweils eine Endanschlag-Position bereitgestellt wird, die den geometrischen Gegebenheiten des jeweiligen Fahrzeugtypes angepasst ist.For factory adjustment of the trigger position, at least one adapter element can be provided. With the adapter element cooperating with the path sensor, rack-side sensor surface positionally be adjusted in the Hubbewegungsrichtung the rack by a longitudinal displacement. It is preferred if for each vehicle variant in each case a special adapter element is provided, with which by adjusting the trigger position in each case an end stop position is provided which is adapted to the geometric conditions of the respective vehicle type.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Sensoreinheit einen mechanischen Taster aufweisen. Dieser kann zur Erfassung der Trigger-Position und/oder der Endanschlag-Position mit der vorgenannten zahnstangenseitigen Sensorfläche zusammenwirken. Die Sensoreinheit ist bei nicht betätigtem mechanischen Taster vollständig stromlos geschaltet. Erst durch mechanische Betätigung des Tasters mit Hilfe der zahnstangenseitigen Sensorfläche erfolgt die Aktivierung der Sensoreinheit, wodurch speziell der Endhubweg der Zahnstange steuerungstechnisch erfasst werden kann.According to a particularly preferred embodiment, the sensor unit may have a mechanical button. This can interact to detect the trigger position and / or the end stop position with the aforementioned rack-side sensor surface. The sensor unit is completely de-energized when the mechanical button is not actuated. Only by mechanical actuation of the probe by means of the rack-side sensor surface is the activation of the sensor unit, whereby specifically the Endhubweg the rack can be detected by control technology.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführung des Sensorelementes auf den mechanischen Taster beschränkt. Vielmehr kann das Sensorelement anstelle dessen auch optisch oder mit Ultraschall, das heißt berührungslos arbeiten.However, the invention is not limited to the design of the sensor element on the mechanical probe. Rather, the sensor element can instead also optically or with ultrasound, that is to work without contact.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in einer Prinzipdarstellung eine Lenkgetriebeanordnung in einer Grundausführung ohne Sensoreinheit; 1 in a schematic representation of a steering gear assembly in a basic version without sensor unit;

2 in einer Ansicht entsprechend der 1 die Lenkgetriebeanordnung in einer erweiterten Ausführung; und 2 in a view corresponding to 1 the steering gear assembly in an expanded version; and

3 in einer Ansicht entsprechend der 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lenkgetriebeanordnung in einer erweiterten Ausführung. 3 in a view corresponding to 2 a further embodiment of the steering gear assembly in an expanded version.

In der 1 ist schematisch ein Teil einer Lenkgetriebeanordnung 1 eines Fahrzeuges mit Zahnstangenlenkung in einer Grundausführung I gezeigt. Die Lenkgetriebeanordnung 1 weist ein Lenkgetriebegehäuse 3 und eine innerhalb des Lenkgetriebegehäuses 3 angeordnete, in der Fahrzeugquerrichtung y linear bewegbar durch Lagerbuchsen 4 geführte Zahnstange 5 auf, an deren Enden Anschlusselemente 7 angebunden sind. Die Anschlusselemente 7 nehmen Spurstangen 8 auf, die zu nicht dargestellten Radführungselementen der gelenkten Fahrzeugräder geführt sind. Bei einer Lenkrad-Drehbewegung des Fahrers betätigt ein trieblich mit einem Lenkrad des Fahrzeuges verbundenes Lenkritzel 11 die Zahnstange 5, so dass die Lenkrad-Drehbewegung in eine Linearbewegung der Zahnstange 5 umgewandelt wird und die Fahrzeugräder gelenkt werden. Die in den Figuren gezeigte Lenkgetriebeanordnung 1 weist zudem eine Servolenkungseinheit 13 auf, die die Lenkrad-Drehbewegung des Fahrers mit einer Hilfskraft FH unterstützt. So steuert ein Servosteuergerät 15 der Servolenkungseinheit 13 abhängig von Lenkinformationen SL einen Stelltrieb 17 an, der die Hilfskraft FH bereitstellt.In the 1 is schematically a part of a steering gear assembly 1 a vehicle with rack and pinion steering in a basic version I shown. The steering gear assembly 1 has a steering gear housing 3 and one within the steering gear housing 3 arranged, in the vehicle transverse direction y linearly movable by bearing bushes 4 guided rack 5 on, at the ends connecting elements 7 are connected. The connection elements 7 take tie rods 8th on, which are guided to not shown Radführungselementen the steered vehicle wheels. In a steering wheel rotation of the driver actuates a drivingly connected to a steering wheel of the vehicle steering pinion 11 the rack 5 so that the steering wheel turning movement into a linear movement of the rack 5 is converted and the vehicle wheels are steered. The one shown in the figures Steering gear assembly 1 also has a power steering unit 13 on, which supports the steering wheel rotation of the driver with an auxiliary force F H. So controls a servo control unit 15 the power steering unit 13 depending on steering information S L an actuator 17 who provides the auxiliary force F H.

Die Lenkgetriebeanordnung 1 ist in den gezeigten Figuren mit maximalem Lenkeinschlag nach links ausgelenkt. Dadurch ist in der Grundausführung I der Lenkgetriebeanordnung 1 gemäß der 1 eine Anschlagfläche 19 der rechten Lagerbuchse 4 in Anlage mit einer Anschlagfläche 23 des rechten Anschlusselements 7. Zudem ist die Anschlagfläche 19 der linken Lagerbuchse 4 mit einem maximalen Hubweg Lmax der Zahnstange 5 von der Anschlagfläche 23 des linken Anschlusselements 7 beabstandet. In der Grundausführung I der Lenkgetriebeanordnung 1 begrenzen somit die Anschlagflächen 19 und 23 die lineare Bewegung der Zahnstange 5 in der Fahrzeugquerrichtung y. Des Weiteren weist das Lenkgetriebegehäuse 3 Montageöffnungen 31 auf, die in der Grundausführung I mit Blindstopfen 33 geschlossen sind.The steering gear assembly 1 is deflected in the figures shown with maximum steering angle to the left. This is in the basic version I the steering gear assembly 1 according to the 1 a stop surface 19 the right bearing bush 4 in contact with a stop surface 23 of the right connection element 7 , In addition, the stop surface 19 the left bearing bush 4 with a maximum stroke L max of the rack 5 from the stop surface 23 of the left connection element 7 spaced. In the basic version I the steering gear assembly 1 thus limit the stop surfaces 19 and 23 the linear movement of the rack 5 in the vehicle transverse direction y. Furthermore, the steering gear housing 3 mounting holes 31 on, in the basic version I with blind plugs 33 are closed.

In der 2 ist die Lenkgetriebeanordnung 1 abweichend von der Grundausführung I in einer erweiterten Ausführung II gezeigt. So weist die Lenkgetriebeanordnung 1 in der erweiterten Ausführung II anstelle der Blindstopfen 33 in die Montageöffnungen 31 eingesetzte Wegesensoren 35 mit optischen Sensorelementen 37 auf. Der linke Wegesensor 35 erfasst berührungslos, ob sich die Anschlagfläche 23 des linken Anschlusselements 7 in einer ersten Triggerposition T1 oder in einer ersten Endanschlagposition E1 befindet. Ebenso berührungslos erfasst der rechte Wegesensor 35, ob sich die Anschlagfläche 23 des rechten Anschlusselements 7 in einer zweiten Triggerposition T2 oder in einer zweiten Endanschlagposition E2 befindet.In the 2 is the steering gear assembly 1 different from the basic version I in an extended version II shown. So has the steering gear assembly 1 in the extended version II instead of blind plugs 33 in the mounting holes 31 used path sensors 35 with optical sensor elements 37 on. The left way sensor 35 detects contactless, whether the stop surface 23 of the left connection element 7 in a first trigger position T 1 or in a first end stop position E 1 . The right travel sensor also detects contactlessly 35 whether the stop surface 23 of the right connection element 7 in a second trigger position T 2 or in a second end stop position E 2 .

Bei maximalem Lenkeinschlag nach links in der erweiterten Ausführung II der Lenkgetriebeanordnung 1 ist, wie in der 2 gezeigt, die Anschlagfläche 19 der rechten Lagerbuchse 4 in der Endanschlagposition E2 und nicht wie in der Grundausführung I in Anlage mit der Anschlagfläche 23 des rechten Anschlusselements 7. Die Endanschlagpositionen E1 und E2 begrenzen den maximalen Hubweg Lmax der Zahnstange 5 auf einen reduziertem Hubweg LRed und sind in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen von den Anschlagflächen 19 der linken und rechten Anschlagbuchsen 4 beabstandet.At maximum steering angle to the left in the extended version II the steering gear assembly 1 is like in the 2 shown the stop surface 19 the right bearing bush 4 in the end stop position E 2 and not as in the basic version I in contact with the stop surface 23 of the right connection element 7 , The end stop positions E 1 and E 2 limit the maximum stroke L max of the rack 5 to a reduced stroke L Red and are in the vehicle transverse direction y to the outside of the stop surfaces 19 the left and right stop bushes 4 spaced.

Aus der 2 geht weiter hervor, dass die Triggerpositionen T1 und T2 in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen mit einem Endhubweg ΔxE von den Endanschlagpositionen E1 und E2 beabstandet sind.From the 2 further shows that the trigger positions T 1 and T 2 in the vehicle transverse direction y outward with a Endhubweg .DELTA.x E are spaced from the end stop positions E 1 and E 2 .

Des Weiteren bilden die Wegesensoren 35 zusammen mit einer Aktivierungseinheit 39, einer Auswerteeinheit 41 und einer Eingabeeinheit 43 eine Sensoreinheit 45. Wird eine Anschlagfläche 23 in die jeweilige Triggerposition T1 oder T2 bewegt, erkennt dies die mit den Wegesensoren 35 verbundene Aktivierungseinheit 39. Die Aktivierungseinheit 39 steuert dann die Auswerteeinheit 41 mit einem Triggersignal ST an, wodurch die Auswerteeinheit 41 aktiviert wird. Ist die Auswerteeinheit 41 aktiviert, verarbeitet sie Messsignale SM der Wegesensoren 35 und wertet aus, ob eine der Anschlagflächen 23 einen Endhubweg xE zurückgelegt hat oder nicht. Der Auswerteeinheit 41 ist die Eingabeeinheit 43 zugeordnet, mit der der Endhubweg xE werksseitig eingestellt werden kann.Furthermore, the way sensors form 35 together with an activation unit 39 , an evaluation unit 41 and an input unit 43 a sensor unit 45 , Becomes a stop surface 23 moved to the respective trigger position T 1 or T 2 , this recognizes the with the path sensors 35 connected activation unit 39 , The activation unit 39 then controls the evaluation unit 41 with a trigger signal S T , whereby the evaluation unit 41 is activated. Is the evaluation unit 41 activated, it processes measuring signals S M of the path sensors 35 and evaluate whether one of the stop surfaces 23 has covered a final stroke x E or not. The evaluation unit 41 is the input unit 43 assigned, with the Endhubweg x E can be factory set.

Hat eine Anschlagflächen 23 den Endhubweg xE zurückgelegt, befindet sie sich in der jeweiligen Endanschlagposition E1 oder E2. Dann sendet die Auswerteeinheit 41 ein Blockiersignal SB an das Servosteuergerät 15, so dass der Stelltrieb 17 eine weitere Auslenkung der Zahnstange 5 blockiert.Has a stop surfaces 23 covered the Endhubweg x E , it is in the respective end stop position E 1 or E 2 . Then the evaluation unit sends 41 a blocking signal S B to the servo control unit 15 so that the actuator 17 another deflection of the rack 5 blocked.

In der 3 ist die Lenkgetriebeanordnung 1 in erweiterter Ausführung II mit einer alternativen Sensoreinheit 45 gezeigt. Die Wegesensoren 35 der alternativen Sensoreinheit 45 weisen mechanische Taster 47 auf. Bewegt sich die Anschlagfläche 23 des linken Anschlusselements 7 in die Triggerposition T1, wird der linke mechanische Taster 47 ausgelöst. Bewegt sich die Anschlagfläche 23 des rechten Anschlusselements 7 in die Triggerposition T2, wird der linke mechanische Taster 47 ausgelöst.In the 3 is the steering gear assembly 1 in extended version II with an alternative sensor unit 45 shown. The distance sensors 35 the alternative sensor unit 45 have mechanical buttons 47 on. Moves the stop surface 23 of the left connection element 7 in the trigger position T 1 , the left mechanical button 47 triggered. Moves the stop surface 23 of the right connection element 7 in the trigger position T 2 , the left mechanical button 47 triggered.

Die in der 3 gezeigte Sensoreinheit 45 weist im Gegensatz zu der in der 2 gezeigten Sensoreinheit 45 keine Aktivierungseinheit 39 zur Aktivierung der Auswerteeinheit 41 auf. Wurde ein mechanischer Taster 47 ausgelöst, aktiviert der mechanische Taster 47 die Auswerteeinheit 41. Die weitere Funktionsweise und der weitere Aufbau der alternativen Sensoreinheit 45 entsprechen der in der 2 gezeigten Sensoreinheit 45.The in the 3 shown sensor unit 45 contrary to the one in the 2 shown sensor unit 45 no activation unit 39 to activate the evaluation unit 41 on. Became a mechanical button 47 triggered, the mechanical button is activated 47 the evaluation unit 41 , The further mode of operation and the further structure of the alternative sensor unit 45 correspond to in the 2 shown sensor unit 45 ,

In der erweiterten Ausführung II gemäß der 2 und 3 können zudem Distanzscheiben 49 vorgesehen sein. Die nur in der 3 mit gestrichelten Linien angedeutete Distanzscheibe 49 liegt an der Anschlagfläche 23 des linken Anschlusselements 7 an und versetzt eine wirksame Sensorfläche 50 von der Anschlagfläche 23 in der Fahrzeugquerrichtung y nach innen an eine Innenseite 51 der Distanzscheibe 49. So kann der maximale Hubweg Lmax der Zahnstange 5 in Abhängigkeit von einer Dicke d der Distanzscheibe 49 auf den reduzierten Hubweg LRed begrenzt werden.In the extended version II according to the 2 and 3 can also spacers 49 be provided. The only in the 3 indicated by dashed lines spacer 49 lies on the stop surface 23 of the left connection element 7 and puts an effective sensor surface 50 from the stop surface 23 in the vehicle transverse direction y inwardly to an inner side 51 the spacer 49 , So can the maximum stroke L max of the rack 5 as a function of a thickness d of the spacer 49 be limited to the reduced stroke L Red .

Der einstellbare Endhubweg xE und die auswählbare Dicke d der Distanzscheiben 49 ermöglichen eine variable Begrenzung des maximalen Lenkeinschlags, so dass eine einfache Anpassung der Lenkgetriebeanordnung 1 an Fahrzeuge mit unterschiedlichen maximalen Lenkeinschlägen ermöglicht ist.The adjustable Endhubweg x E and the selectable thickness d of the spacers 49 allow a variable limitation of the maximum steering angle, allowing easy adjustment of the steering gear assembly 1 is possible on vehicles with different maximum steering angles.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008041183 A1 [0004] DE 102008041183 A1 [0004]

Claims (11)

Lenkgetriebeanordnung für ein Fahrzeug, bei der durch eine fahrerseitige Lenkrad-Drehbetätigung eine lineare Hubbewegung einer Zahnstange (5) erfolgt, die über Spurstangen (8) mit den gelenkten Fahrzeugrädern verbindbar ist, mit einer Servolenkungseinheit (13), die einen Stelltrieb (17) zur Unterstützung der fahrerseitigen Lenkbetätigung und ein Servosteuergerät (15) zur Ansteuerung des Stelltriebs (17) in Abhängigkeit von Lenkinformationen (SL) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgetriebeanordnung (1) in einer Grundausführung (I) mechanische Endanschläge (19, 23) aufweist, zwischen denen ein maximaler Hubweg (Lmax) der Zahnstange (5) definiert ist, und die Lenkgetriebeanordnung (1) in zumindest einer erweiterten Ausführung (II) zusätzlich eine signaltechnisch mit dem Servosteuergerät (15) verbindbare Sensoreinheit (45) aufweist, mit der ein im Vergleich zum maximalen Hubweg (Lmax) reduzierter Hubweg (Lred) bereitstellbar ist, der durch zumindest eine Endanschlag-Position (E1, E2) der Zahnstange (5) definiert ist, wobei die Sensoreinheit (45) bei Erfassen der Endanschlag-Position (E1, E2) über die Servolenkungseinheit (13) eine Hubbewegung der Zahnstange (5) blockiert.Steering gear arrangement for a vehicle, in which by a driver-side steering wheel turning operation, a linear lifting movement of a rack ( 5 ), which are connected via tie rods ( 8th ) is connectable to the steered vehicle wheels, with a power steering unit ( 13 ), which has an actuator ( 17 ) in support of the driver-side steering operation and a servo control unit ( 15 ) for actuating the actuating drive ( 17 ) in dependence on steering information (S L ), characterized in that the steering gear arrangement ( 1 ) in a basic version ( I ) mechanical end stops ( 19 . 23 ), between which a maximum stroke (L max ) of the rack ( 5 ), and the steering gear assembly ( 1 ) in at least one extended embodiment ( II ) in addition a signaling technology with the servo control unit ( 15 ) connectable sensor unit ( 45 ), with a reduced compared to the maximum stroke (L max ) stroke (L red ) is provided by at least one end stop position (E 1 , E 2 ) of the rack ( 5 ), wherein the sensor unit ( 45 ) upon detection of the end stop position (E 1 , E 2 ) via the power steering unit ( 13 ) a stroke movement of the rack ( 5 ) blocked. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (45) einen Wegesensor (35) aufweist, mit dem insbesondere innerhalb eines Lenkgetriebegehäuses (3) der Hubweg erfassbar ist, und/oder dass das Lenkgetriebegehäuse (3) eine Montageöffnung (31) aufweist, in der der Wegesensor (35) eingesetzt ist.Steering gear arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor unit ( 45 ) a path sensor ( 35 ), with which in particular within a steering gear housing ( 3 ) the stroke is detectable, and / or that the steering gear housing ( 3 ) a mounting opening ( 31 ), in which the path sensor ( 35 ) is used. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundausführung (I) der Lenkgetriebeanordnung (1) die Sensoreinheit (45) weggelassen ist und die Montageöffnung (31) mit einem Abdeckelement (33) schließbar ist.Steering gear arrangement according to claim 2, characterized in that in the basic version ( I ) of the steering gear assembly ( 1 ) the sensor unit ( 45 ) is omitted and the mounting opening ( 31 ) with a cover element ( 33 ) is closable. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (45) eine Auswerteeinheit (41) aufweist, die bei Erreichen der Endanschlag-Position (E1, E2) ein Steuersignal (SB) zum Servosteuergerät (15) leitet, mit dem die Hubbewegung der Zahnstange (5) blockierbar ist.Steering gear arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the sensor unit ( 45 ) an evaluation unit ( 41 ), which upon reaching the end stop position (E 1 , E 2 ), a control signal (S B ) to the servo control unit ( 15 ), with which the stroke movement of the rack ( 5 ) is blockable. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinheit signaltechnisch eine Aktivierungseinheit (39) vorgeschaltet ist, die bei Erfassen einer der Endanschlag-Position (E1, E2) um einen Endhubweg (ΔxE) vorgelagerten Trigger-Position (T1, T2) der Zahnstange (5) ein Triggersignal (ST) erzeugt, mit dem die Auswerteeinheit (41) aktivierbar ist.Steering gear arrangement according to claim 4, characterized in that the evaluation unit signal technically an activation unit ( 39 ), which upon detection of one of the end stop position (E 1 , E 2 ) by a Endhubweg (.DELTA.x E ) upstream trigger position (T 1 , T 2 ) of the rack ( 5 ) generates a trigger signal (S T ), with which the evaluation unit ( 41 ) is activated. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine werksseitige Lageänderung der Endanschlag-Position (E1, E2) die Trigger-Position (T1, T2) verstellbar und/oder der sich zwischen der Trigger-Position (T1, T2) und der Endanschlag-Position (E1, E2) erstreckende Endhubweg (ΔxE) änderbar ist.Steering gear arrangement according to claim 5, characterized in that for a factory change in position of the end stop position (E 1 , E 2 ), the trigger position (T 1 , T 2 ) adjustable and / or between the trigger position (T 1 , T 2 ) and the end stop position (E 1 , E 2 ) extending Endhubweg (.DELTA.x E ) is changeable. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Auswerteeinheit (41) hinterlegte Endhubweg (ΔxE) manuell einstellbar ist, und/oder dass insbesondere der Auswerteeinheit (41) eine Eingabeeinheit (43) zugeordnet ist, mit der der Endhubweg (ΔxE) werksseitig einstellbar ist.Steering gear arrangement according to claim 6, characterized in that in the evaluation unit ( 41 ) Endhubweg (Δx E ) is manually adjustable, and / or that in particular the evaluation unit ( 41 ) an input unit ( 43 ), with which the Endhubweg (.DELTA.x E ) is factory set. Lenkgetriebeanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegesensor (35) bei Detektion einer zahnstangenseitigen Sensorfläche (50) die Trigger-Position (T1, T2) der Zahnstange (5) erfasst, und dass zur werksseitigen Verstellung der Trigger-Position (T1, T2) zumindest ein Adapterelement (49) vorgesehen ist, mit dem die zahnstangenseitige Sensorfläche (50) in der Hubbewegungsrichtung lagemäßig änderbar ist.Steering gear arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the displacement sensor ( 35 ) upon detection of a rack-side sensor surface ( 50 ) the trigger position (T 1 , T 2 ) of the rack ( 5 ), and that for the factory adjustment of the trigger position (T 1 , T 2 ) at least one adapter element ( 49 ) is provided, with the rack side sensor surface ( 50 ) is positionally changeable in the Hubbewegungsrichtung. Lenkgetriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegesensor (35) ein mechanischer Taster (47) ist, der zur Erfassung der Trigger-Position (T1, T2) und/oder der Endanschlag-Position (E1, E2) mit einer zahnstangenseitigen Sensorfläche (50) zusammenwirkt.Steering gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement sensor ( 35 ) a mechanical button ( 47 ), for detecting the trigger position (T 1 , T 2 ) and / or the end stop position (E 1 , E 2 ) with a rack-side sensor surface ( 50 ) cooperates. Lenkgetriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (45) ein optisches Sensorelement (37) oder ein Ultraschallsensorelement aufweist.Steering gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 45 ) an optical sensor element ( 37 ) or an ultrasonic sensor element. Verfahren zur Montage von Fahrzeugen mit unterschiedlichen maximalen Lenkeinschlägen, in welchen Fahrzeugen jeweils eine Lenkgetriebeanordnung (1) nach dem Patentanspruch 1 verbaut wird.Method for assembling vehicles with different maximum steering angles, in each of which vehicles a steering gear arrangement ( 1 ) is installed according to claim 1.
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