DE10114600A1 - Fahrzeuglenkung und Achslenkmodul für eine Fahrzeuglenkung - Google Patents
Fahrzeuglenkung und Achslenkmodul für eine FahrzeuglenkungInfo
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Abstract
Die Fahrzeuglenkung weist eine vom Fahrer betätigbare Lenkbetätigungseinrichtung, insbesondere Lenkhandrad, jeweils ein elektromechanisches Stellaggregat zum Steuern jeweils eines rechts und links an einem Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines Radpaares einer lenkbaren Fahrzeugachse, Mittel, die bei einem Ausfall oder einer Störung eines der beiden einer lenkbaren Fahrzeugachse zugeordneten Stellaggregate durch das jeweils andere, noch funktionstüchtige Stellaggregat die Steuerung der beiden Fahrzeugräder dieser Fahrzeugachse sicherstellen, mindestens einen von der Lenkbetätigungseinrichtung betätigbaren Sollwertgeber für einen einzustellenden Lenkwinkel, mindestens einen den Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierenden Istwertgeber, eine Zentralsteuereinheit, die in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Signals des Istwertgebers (Istwert) mit einem Signal des Sollwertgebers (Sollwert) die elektromechanischen Stellaggregate steuert, eine Datenübertragungseinheit, die eine Datenverbindung zwischen der Zentralsteuereinheit und den elektromechanischen Stellaggregaten herstellt, auf.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuglenkung und ein Achslenkmodul für eine
Fahrzeuglenkung.
Heutige Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, sind in der Regel mit
hydraulischen Servolenkungen ausgestattet, bei denen ein Lenkhandrad
mechanisch mit den lenkbaren Fahrzeugrädern zwangsgekoppelt ist.
Es ist bekannt, die lenkbaren Fahrzeugräder antriebsmäßig mit einem Servomotor zu
koppeln, welcher in Abhängigkeit von den zwischen Lenkhandrad und gelenkten
Fahrzeugrädern übertragenen Kräften bzw. Momenten gesteuert wird, um die für das
jeweilige Lenkmanöver an der Lenkbetätigungseinrichtung notwendige Handkraft zu
vermindern.
Ferner sind Fahrzeuglenkungen bekannt, bei denen die Lenkbetätigungseinrichtung
und die gelenkten Fahrzeugräder nur über eine Regelstrecke gekoppelt sind und
wobei eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkhandrad und den
Fahrzeugrädern nicht mehr vorliegt.
Oftmals aber wird auf einen mechanischen Durchtrieb zwischen Lenkradhandhabe
und gelenkten Fahrzeugrädern nicht völlig verzichtet. Dann ist es vorgesehen, den
mechanischen Durchtrieb bei fehlerfrei arbeitender Regelstrecke aufzutrennen und
damit unwirksam zu machen. Wenn jedoch in der Regelstrecke, die sich ständig
selbst auf Fehler überwacht, eine Fehlfunktion festgestellt werden sollte, wird der
mechanische Durchtrieb automatisch wirksam geschaltet. Der mechanische
Durchtrieb bildet so eine "mechanische Notfallebene" bei eventuellen Fehlfunktionen
der Regelstrecke.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine vorteilhafte Ausgestaltung für eine
Fahrzeuglenkung und eine lenkbare Fahrzeugachse aufzuzeigen, die keine
mechanische Verbindung zwischen dem Lenkhandrad und den Fahrzeugrädern
aufweist, aber eine sichere und zuverlässige Lenkfunktion gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lenkung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine Fahrzeuglenkung gelöst, mit einer vom Fahrer
betätigbaren Lenkbetätigungseinrichtung, insbesondere Lenkhandrad, mit
mindestens einem Betätigungskraftsimulator, mit jeweils einem elektromechanischen
Stellaggregat zum Steuern jeweils eines rechts und links an einem Fahrzeugkörper
befindlichen lenkbaren Rades eines Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse, mit
Mitteln, die bei einem Ausfall oder einer Störung eines der beiden einer lenkbaren
Fahrzeugachse zugeordneten Stellaggregate durch das jeweils andere, noch
funktionstüchtige Stellaggregat die Steuerung der beiden Fahrzeugräder dieser
Fahrzeugachse sicherstellen, mit mindestens einem von der
Lenkbetätigungseinrichtung betätigbaren Sollwertgeber für einen einzustellenden
Lenkwinkel, mit mindestens einem den Lenkwinkel der Fahrzeugräder
registrierenden Istwertgeber, mit einer Zentralsteuereinheit, die in Abhängigkeit von
einem Vergleich eines Signals des Istwertgebers (Istwert) mit einem Signal des
Sollwertgebers (Sollwert) die elektromechanischen Stellaggregate steuert. Mit der
erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung lassen sich vergleichsweise kleine Stellwege
und hohe Stellgeschwindigkeiten erreichen.
Da bei dieser Fahrzeuglenkung keine direkte mechanische Verbindung zwischen der
Lenkbetätigungseinrichtung und den elektromechanischen Stellaggregaten besteht,
geht dem Fahrer die ihm darüber herkömmlicherweise vermittelte Rückmeldung
bezüglich des jeweiligen Lenkungszustands verloren. Daher ist es der mindestens
eine Betätigungskraftsimulator vorgesehen, der auch Lenkbetätigungseinrichtung
selbst aktiv auslenkbar auszugestalten. So kann einerseits die auf
Lenkbetätigungseinrichtung ausgeübte Betätigungskraft die Lenkwinkel-
Sollwertvorgabe beeinflussen und darüber kann eine intuitive Rückmeldung einer
oder mehrerer fahrdynamischer Größen erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
jedes elektromechanische Stellaggregat jeweils von einer unabhängigen
Energieversorgungsquelle versorgt wird. Vorzugsweise sind die unabhängigen
Energieversorgungsquellen zwei unabhängige Fahrzeugbatterien, die vorzugsweise
eine gegenüber eines konventionellen Bordnetzes höhere elektrische Spannung,
insbesondere ca. 36 bis 42 V, aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Zentralsteuereinheit "fail-silent" ausgebildet ist und eine redundante
Rechnereinheit aufweist.
Unter dem Begriff "eine redundante Rechnereinheit" ist hier eine Rechnereinheit mit
einer redundanten Architektur, somit mit zwei Rechnern, zu verstehen. Der Begriff
"fail-silent" bedeutet hier, dass bei einem Fehler die Zentralsteuereinheit sich ruhig
verhält und keine Steuerfunktionen auf andere Systembauteile ausübt. Dabei
werden Fehlfunktion festgestellt durch ein selbstständiges Überprüfen der
Zentralsteuereinheit, insbesondere durch eine Fehlererkennungsschaltung, zum
Beispiel einen Vergleicher, der die aus den beiden Rechnern der redundanten
Rechnereinheit ausgegebenen Werte oder Signale vergleicht. Im Falle einer
Fehlfunktion eines Rechners, die zu bestimmten Abweichungen der beiden Werte
oder Signale führt, schaltet dann die Zentralsteuereinheit selbstständig ab (fail-
silent).
Die Zentralsteuereinheit steuert die Stellaggregate in Abhängigkeit von zumindest
einem Soll-Istwert-Vergleich und gegebenenfalls weiterer Größen. Dazu steuert die
Zentralsteuereinheit die Stellaggregate derart, dass ein Stellaggregat zur
Lenkverstellung der Fahrzeugräder einen Steilhub ausführt, bei dem der vom
Istwertgeber erfasste Istwert des Lenkwinkels auf den vom Sollwertgeber
vorgegebenen Lenkwinkel-Sollwert eingeregelt wird, der durch eine Betätigung der
Lenkbetätigungseinrichtung vorgegeben wird. Gegebenenfalls kann dieser Sollwert
durch weitere Größen modifiziert werden, um zum Beispiel auf das Fahrzeug
einwirkende Störkräfte zumindest teilweise auszuregeln. Weitere Größen sind
vorteilhaft die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Fahrstabilität, insbesondere das
Giermoment oder der Schwimmwinkel des Fahrzeugs, der Fahrbahnzustand
und/oder andere Einflüsse, wie beispielsweise Seitenwind. Es ist vorgesehen auch
eine Dämpfungsfunktion zur Kompensation einer zu heftigen Fahrerbetätigung der
Lenkbetätigungseinrichtung durch eine entsprechende Steuerfunktion zu integrieren.
Vorzugsweise aber wird der Lenkwinkel-Sollwert für das Stellaggregat zumindest
abhängig von der auf die Lenkbetätigungseinrichtung ausgeübten Betätigungskraft
und von der momentanen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit variabel vorgegeben, um
eine geschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzung und Lenkunterstützung zu
erzielen. Dazu wird die Zentralsteuereinheit eingangsseitig mit Sensoren verbunden,
deren Signale mit den an den lenkbaren Fahrzeugrädern auftretenden Lenkkräften
korreliert sind. Beispielsweise können die Sensoren die Kräfte in den
Stellaggregaten erfassen. Des weiteren kann die Zentralsteuereinheit eingangsseitig
noch mit Sensoren verbunden sein, durch die vorzugebende Parameter erfasst
werden, z. B. die Querbeschleunigung, und/oder die Giergeschwindigkeit des
Fahrzeuges.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Stellaggregate "fail-silent" ausgebildet sind und zumindest einen
elektromechanischen Aktor und jeweils eine redundante elektronische Baueinheit
aufweisen.
Unter dem Begriff "eine redundante elektronische Baueinheit" ist hier eine Baueinheit
mit einer redundanten Architektur, mit vorzugsweise zwei Rechnern, zu verstehen.
Der Begriff "fail-silent" bedeutet hier, dass sich die elektronische Baueinheit im
Fehlerfall ruhig verhält und keine Steuerfunktionen auf andere Systembauteile
ausübt. Durch selbstständiges Überprüfen der elektronischen Baueinheit werden
Fehlfunktion festgestellt, wobei mittels einer Fehlererkennungsschaltung,
beispielsweise einen Vergleicher, eventuelle Abweichungen zwischen den aus den
beiden Rechnern der redundanten Rechnereinheit ausgegebenen Werten oder
Signalen festgestellt werden, die dann zu einem selbständigen Abschalten der
elektronische Baueinheit führen (fail-silent).
Insgesamt weist die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung somit vorzugsweise
zumindest vier, den Stellaggregaten zugeordnete Rechner und zwei, der
Zentralsteuereinheit zugeordnete Rechner auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die elektronischen Baueinheiten, insbesondere Rechnereinheiten, der Stellaggregate
einem erkannten Fehler basierend auf lokalen aktorspezifischen Signalen, wie
Aktorstrom oder Aktorposition durchführen und bei einer Fehlererkennung eine
entsprechende Meldung an das System der Fahrzeuglenkung ausgeben und das
fehlerhafte Stellaggregat abschalten. Daher sind die Stellaggregate stromlos offen.
Das bedeutet, das abgeschaltete Stellaggregat kann durch das noch
funktionstüchtige Stellaggregat bei einer Lenkbetätigung passiv "mitgeschleppt"
werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Fahrzeuglenkung zwei Sollwertgeber für den einzustellenden Lenkwinkel und
zwei den Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierende Istwertgeber aufweist. Somit
kann bei einem Ausfall eines Sollwert- und/der lstwertgebers durch den jeweils
anderen, noch funktionsfähigen Sollwert- und/der Istwertgeber ein Signal zur
Steuerung die Lenkung erzeugt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der/die Sollwertgeber für den einzustellenden Lenkwinkel und der/die den
Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierenden Istwertgeber redundant ausgeführt
sind.
Unter dem Begriff "redundanter Sollwertgeber" ist hier ein Sollwertgeber,
vorzugsweise ein Sensor für den Drehwinkel des Lenkhandrads, zu verstehen, der
zumindest zwei Meßfühler für den Drehwinkel und mindestens einen Analog-Digital-
Wandler (A/D-Wandler) und einen Vergleicher aufweist. Der redundante
Sollwertgeber ist vorteilhaft "fail-silent" ausgeführt. Das bedeutet, dass sich der
Sollwertgeber im Fehlerfall ruhig verhält und keine Steuerfunktionen auf andere
Systembauteile ausübt. Durch selbstständiges Überprüfen des Sollwertgebers
werden Fehlfunktion festgestellt, wobei mittels des Vergleichers eventuelle
Abweichungen zwischen den aus den Meßfühlern ermittelten Werte oder Signale
festgestellt werden, die dann zu einem selbstständig Abschalten des Sollwertgebers
führen (fail-silent). Das Signal des jeweils anderen, noch funktionstüchtigen
redundanten Sollwertgebers wird dann zur Steuerung der Lenkung verwendet.
Der Begriff "redundanter Istwertgeber" bedeutet hier einen Sensor für die Stellung
der lenkbaren Räder, insbesondere für den Weg einer zugehörigen Spurstange der
Lenkung. Dieser redundante Sensor weist ebenfalls zumindest zwei Meßfühler für
den Verstellweg, insbesondere Spurstangenweg und mindestens einen Analog-
Digital-Wandler (A/D-Wandler) und einen Vergleicher auf. Der redundante
lstwertgeber ist ebenfalls vorteilhaft "fail-silent" ausgeführt und verhält sich im
Fehlerfall ruhig und übt dann keine Steuerfunktionen auf andere Systembauteile aus.
Durch selbstständiges Überprüfen des Istwertgebers werden Fehlfunktion
festgestellt, wobei mittels des Vergleichers eventuelle Abweichungen zwischen den
aus den Meßfühlern ermittelten Werten oder Signalen festgestellt werden, die dann
zu einem selbstständig Abschalten des Sollwertgebers führen (fail-silent). Das Signal
des jeweils anderen, noch funktionstüchtigen redundanten lstwertgebers wird dann
zur Steuerung der Lenkung verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
als Datenübertragungseinheit ein zumindest zwischen den Stellaggregaten und der
Zentralsteuereinheit doppelt ausgeführter Datenbus vorgesehen ist. Das bedeutet
jedes Stellaggregat ist mit zwei Datenbusleitungen verbunden, damit bei einem
Fehler in einem Bus der jeweils andere Datenbus für die Steuerung der Lenkung zur
Verfügung steht.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es
vorgesehen, dass als Datenübertragungseinheit zwischen den Stellaggregaten und
der Zentralsteuereinheit jeweils ein Datenbus vorgesehen ist. Hier wird jeweils ein
Stellaggregat an jeweils einen Bus angekoppelt, so dass die beiden Stellaggregate
über jeweils einen im Grundsatz vom anderen Bus unabhängigen Datenbus
gesteuert werden. Die beiden Busse sind hier vorzugsweise auch räumlich getrennt
ausgeführt, damit beispielsweise kein elektrischer Kurzschluss an einem
(gemeinsamen) Stecker, zum Beispiel ein gemeinsamer Stecker bei dem Ein- und
Ausgang an der Zentralsteuereinheit, auftreten kann, wodurch die Funktion des
gesamten Systems gefährdet wäre. Bei dieser Ausführungsform ist es auch
vorgesehen, dass die beiden Busse in einen separaten, vorzugsweise redundanten
Fahrzeugrechner gekoppelt sind. Das bedeutet in diesem zentralen
Fahrzeugrechner, der vorzugsweise auch noch weiter Fahrzeugfunktionen, wie
Bremssystem oder Motormanagement steuern kann, werden beide Busse der
Lenkung zusammengeführt und über die beiden Busse anliegende Informationen
ausgewertet und ausgetauscht. Damit wird jedem an den Bussen angeschlossenen
Teilnehmer übermittelt, welche Teilnehmer vorhanden sind und ggf. welchen Status
diese haben, wodurch bei einer Störung oder einem Ausfall eines Teilnehmers die
anderen Teilnehmer entsprechend reagieren können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Datenbusse Teil eines Fahrzugbussystems, insbesondere CAN sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Zentralsteuereinheit mit einem Fahrzeugbussystem, insbesondere CAN,
verbunden ist, zum Empfang von Informationen über den insbesondere aktuellen
Fahrzeugzustand.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Lenkbetätigungseinrichtung antriebsmäßig mit einem mechanischen oder
mechanisch-hydraulischen, ersten Betätigungskraftsimulator verbundenen ist, zur
Simulierung eines bestimmten, vorgegebenen Betätigungswiderstands,
insbesondere Drehwiderstands, und dass die Lenkbetätigungseinrichtung mit einem
elektrisch betätigbaren, vorzugsweise parameterabhängigen, zweiten
Betätigungskraftsimulator, wirkungsmäßig verbunden ist, der nach Maßgabe
zumindest des Istwerts und gegebenenfalls weiterer Signale, insbesondere
dynamische Fahrzeugzustands-Signale, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeug-
Gierwinkel, Fahrzeug-Längs- oder Querbeschleunigung, oder Fahrbahnzustands-
Signale, wie aktuelle Haftreibung, den zweiten Betätigungskraftsimulator steuert. Der
Betätigungskraftsimulator ist damit "fail-safe" ausgebildet: der erste
Betätigungskraftsimulator dient als Rückfallebene bei einem Ausfall des zweiten
Betätigungskraftsimulators. Vorzugsweise weist der erste Betätigungskraftsimulator
elastische Mittel auf, um der Lenkbetätigungseinrichtung eine dem Fahrer zumindest
annähernd gewohnte Betätigungskraft aufzuprägen. Vorteilhaft ist der erste
Betätigungskraftsimulator so ausgelegt, dass der elastische Widerstand progressiv
anwächst, wenn die Lenkbetätigungseinrichtung aus einer Mittellage zunehmend
wegbewegt, insbesondere verdreht, wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Zentralsteuereinheit mit einem elektronischen Fahrzeugbremssystem,
insbesondere einem elektromechanischen Bremssystem (EMB), verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die dass die jeweils zwei elektromechanischen Stellaggregate zum Steuern jeweils
eines rechts und links an einem Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines
Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse in Verbindung mit mindestens einer
Lenkstange (Spurstange) als ein Achslenkmodul ausgebildet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Zentralsteuereinheit der Fahrzeuglenkung und eine Zentralsteuereinheit des
elektronischen Fahrzeugbremssystem als einzelne Module in einem gemeinsamen
Gehäuse angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
für die Fahrzeuglenkung und das elektronische Fahrzeugbremssystem eine
gemeinsame Zentralsteuereinheit vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die jeweils zwei elektromechanischen Stellaggregate zum Steuern jeweils eines
rechts und links an einem Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines
Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse in Verbindung mit mindestens einer
Lenkstange als ein Achslenkmodul ausgebildet sind.
Die Aufgabe wird auch durch ein Achslenkmodul gelöst, mit zwei
elektromechanischen Stellaggregaten, die jeweils einen elektrischen Motor
aufweisen und die jeweils einem rechts und links an einem Fahrzeugkörper
befindlichen lenkbaren Rad eines Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse
zugeordnet sind und miteinander über eine Verbindungseinrichtung verbindbar sind,
so dass die beiden lenkbaren Räder über ein einziges Stellaggregat verschwenkbar
sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Fahrzeuglenkung zumindest eine als Schubstange ausgebildete Lenkstange
aufweist, die in ihrer Verlängerung verbindbar ist mit Spurstangen für die beiden
lenkbaren Räder und bei der koaxial Lenkstangenachse die zwei Elektromotoren
vorgesehen sind, die jeweils einen Rotor aufweisen, der über eine
Übertragungseinrichtung mit einem Rotations-Translationswandler verbunden ist, zur
Einkopplung eines Motormoments auf die mindestens eine Lenkstange, um bei
Betätigung zumindest eines Elektromotors über ein Verschieben der mindestens
einen Lenkstange die Lenkfunktion des Achslenkmoduls sicherzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Übertragungseinrichtung Mittel zur direkten Kopplung mit dem Rotations-
Translationswandler aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Übertragungseinrichtung Mittel zur direkten Kopplung mit dem Rotations-
Translationswandler aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Rotations-Translationswandler ein Gewindetrieb, vorzugsweise ein
Kugelgewindetrieb, ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Rotations-Translationswandler antriebsmäßig verbunden ist mit mindestens einer
zumindest in einem Bereich oder Teilbereich des Achslenkmoduls
gewindestangenartig ausgebildeten Lenkstange (Gewindestange), die von
mindestens einer Gewindemutter umgeben ist und mit dieser verbunden ist über
dazwischen angeordnete Wälz- oder Rollkörper mit einer zum Gewinde der
mindestens einen Gewindestange passenden Profilierung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Übertragungseinrichtungen Getriebe oder Kupplungen, vorzugsweise
Planetengetriebe, sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Elektromotor einen Stator mit einer Wicklung koaxial zur Lenkstange umfasst
und einen um diesen drehgelagerten Rotor mit Permanentmagneten, vorzugsweise
ei Seltenerdmagnete, insbesondere Kobalt-Samarium oder Neodym-Magnete,
aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
dass der Elektromotor ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist, der
vorzugsweise ausgebildet ist als Transversalflussmotor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Rotor des Elektromotors über die Übertragungseinrichtung mit der
Gewindemutter des Gewindetriebs spielfrei und formschlüssig rotatorisch gekoppelt
ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Rotor des Elektromotors zumindest in einem Teilbereich als ein Teil der
Übertragungseinrichtung, vorzugsweise als ein Sonnenrad eines
Planetenradgetriebes ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
jedem Stellaggregat zumindest zwei Elektronikeinheiten zugeordnet sind und im Fall
eines Fehlers eines der beiden Elektronikeinheiten die jeweils andere, noch
funktionstüchtige Elektronikeinheit die Steuerung des Stellaggregats übernimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
im Fall eines Fehlers eines Stellaggregats bzw. eines Elektromotors, durch das noch
funktionstüchtige Stellaggregat bzw. den Elektromotor die Schwenkbewegung der
Räder durchgeführt wird, wobei die Baueinheit des fehlerhaften Stellaggregats rein
mechanisch durch eine mechanische Kopplung über die Verbindungseinrichtung,
insbesondere über die mindestens eine Gewindemutter und den mindestens einen
Gewindetrieb mitschleppt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
zur Aufnahme der entstehenden Stellkräfte auf die mindestens eine Lenkstange
mindestens ein Lager, vorzugsweise ein Axial-Schrägkugellager, vorgesehen ist, das
einen Innenring aufweist, zur Aufnahme der Gewindemutter und zumindest eines
Bauteils der Übertragungseinrichtung, vorzugsweise von Planetenträgern eines
Planetenradgetriebes oder einer Kupplung, und das einen Außenring aufweist, zur
Einleitung der entstehenden Stellkräfte in ein Gehäuse oder ein mit dem Gehäuse
kraftschlüssig verbundenem Bauteil des Achslenkmoduls.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
dem Außenring des Lagers mindestens ein Kraftsensor zugeordnet ist, zur
Erfassung der wirkenden Stellkräfte und zur Rückkopplung dieser ermittelten
Stellkräfte an die Handbetätigungseinrichtung, vorzugsweise Handlenkrad der
Fahrzeuglenkung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der Stator des Elektromotors an einem Gehäuse oder ein mit dem Gehäuse
kraftschlüssig verbundenem Bauteil des Achslenkmoduls angeordnet ist und der
Rotor der Elektromotors über ein Festlager und ein Loslager mit einem Gehäuse
oder ein mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbundenem Bauteil des Achslenkmoduls
drehbar gelagert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
jedes Stellaggregate als Übertragungseinrichtungen ein Planetenradgetriebe
aufweist, dessen Sonnenrad als Bauteile des Rotors ausgeführt ist und sich gegen
ein Hohlrad abstützt, das Teil des Außenrings eines Lagers zur Aufnahme der
Stellkräfte ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
den zwei Stellaggregaten eine gemeinsame als Schubstange ausgebildete
Lenkstange, vorzugsweise eine gemeinsame Gewindestange, und ein gemeinsamer
Rotations-Translationswandler, insbesondere einer gemeinsamen Gewindemutter
und gemeinsamen dazwischen angeordneten Wälz- oder Rollkörpern, zugeordnet
ist, um bei Betätigung zumindest eines Stellaggregats über ein Verschieben der
Lenkstange die Lenkfunktion des Achslenkmoduls sicherzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
jedem der beiden Stellaggregate jeweils eine als Schubstange ausgebildete
Lenkstange, vorzugsweise jeweils eine Gewindestange, und jeweils ein Rotations-
Translationswandler, insbesondere jeweils eine Gewindemutter und jeweils
dazwischen angeordnete Wälz- oder Rollkörpern, zugeordnet ist und dass beiden
Stellaggregaten eine Verbindungseinrichtung zugeordnet ist, um die beiden
Stellaggregate zu verbinden und bei Betätigung eines Stellaggregats über ein
Verschieben der zwei verbundenen Lenkstangen die Lenkfunktion des
Achslenkmoduls sicherzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Verbindungseinrichtung eine elektromechanische Kupplung aufweist, die
Kupplungsscheiben aufweist, die mit Innenringen von zwei Lagern, vorzugsweise
Axial-Schrägkugellagern, kraftschlüssig verbunden sind, die zur Aufnahme der auf
die zwei Lenkstangen entstehenden Stellkräfte dienen und dass im unbestromten
Zustand die beiden Kupplungsscheiben durch ein elastisches Mittel, vorzugsweise
eine Druckfeder, gegeneinander gepresst werden und eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen den zwei Rotations-Translationswandlern der Stellaggregate
herstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
ein bestimmter maximaler Verstellbereich der zwei Lenkstangen gegeneinander
vorgegeben wird mittels mechanischer Anschläge, die nur einen bestimmten
Lenkstangen-Differenzweg der zwei Lenkstangen relativ zueinander zulassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
zumindest ein Teilbereich der einen von den beiden Lenkstangen als eine Hohlwelle
ausgebildet ist, die zwei Anschläge aufweist und dessen Hohlraum von einer mit der
anderen Lenkstange verbundenen Koppelstange durchdrungen wird, die ein
hohlwellenseitiges Endstück aufweist, das zwei innere Anschläge und zwei äußere
Anschläge aufweist, die im Zusammenwirken mit zwei gegen die Anschläge
abstützbaren Mitnehmerscheiben und einer an den Mitnehmerscheiben sich
abstützenden Druckfeder nur einen bestimmten Lenkstangen-Differenzweg der zwei
Lenkstangen relativ zueinander zulässt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass
bei geschlossener elektromechanischer Kupplung die Koppelstange eine
Ausgangsstellung definiert, bei der die Druckfeder eine maximale Länge aufweist
und sich durch die beiden Mitnehmerscheiben auf die zwei äußeren Anschläge der
Koppelstange und die beiden Anschläge der Hohlwelle abstützt und dass bei
geöffneter elektromechanischer Kupplung eine erste und eine zweite Endstellung
definiert wird, welche den maximalen Lenkstangen-Differenzweg festlegen, wobei bei
der ersten Endstellung die Druckfeder eine minimale Länge aufweist und sich durch
die beiden Mitnehmerscheiben einerseits auf einen ersten Anschlag der Hohlwelle
und anderseits auf einen zweiten äußeren Anschlag der Koppelstange abstützt und
wobei bei der zweiten Endstellung die Druckfeder eine minimale Länge aufweist und
sich durch die beiden Mitnehmerscheiben einerseits auf einen zweiten Anschlag der
Hohlwelle und anderseits auf einen ersten äußeren Anschlag der Koppelstange
abstützt.
Die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung wird nun anhand von
Ausführungsbeispielen und von vier Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 3) näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine schaltplanartige Darstellung der erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung
mit redundanten Steuerungskomponenten,
Fig. 2a eine schaltplanartige Darstellung einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung mit redundanten
Steuerungskomponenten und
Fig. 3 eine schaltplanartige Darstellung der erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung
in Verbindung mit einer elektromechanischen Bremse.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung in schematischer Darstellung.
Der Fahrer betätigt das Lenkhandrad 1 oder ein ähnliches Bedienelement, z. B. einen
Sidestick, mit dem er seinen Fahrtrichtungswunsch vorgeben kann. Der
Fahrtrichtungswunsch wird in diesem Fall als Drehwinkel des Lenkhandrads 1 durch
zwei Sensoren 2, 3 redundant erfasst und auf elektronischem Wege einer
Zentralsteuereinheit 4 mitgeteilt mittels der Datenübertragungsleitungen 5, 6. Über
einen ersten, passiven Betätigungskraftsimulator 7 erhält der Fahrer eine haptische
Rückwirkung bei der Lenkbetätigung. Über einer zweiten, elektromechanischen
Betätigungskraftsimulator 8 kann diese Rückwirkung bei Bedarf verstärkt oder
geschwächt werden. Der zweite, elektromechanische Betätigungskraftsimulator 8
wird über die Datenübertragungsleitung 9 von der Zentralsteuereinheit 4 gesteuert.
Der Zentralsteuereinheit 4 werden vorzugsweise auch Signale einer
Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 10 über eine
Datenübertragungsleitung 11 übermittelt. Dann werden in der Zentralsteuereinheit 4
Algorithmen umgesetzt, die das Lenkmoment in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
verändern. Der Fahrerwunsch wird in der Zentralsteuereinheit 4 ausgewertet, in
einen Lenkwinkel (Sollwert) für zwei Stellaggregate 12, 13 umgerechnet und den
Stellaggregaten 12, 13 über eine Datenübertragungsleitung 14, 15 zugeführt. Es sind
pro lenkbarem Rad 16, 17 einer lenkbaren Achse 18 jeweils ein Stellaggregat 12, 13
vorgesehen, so dass im Grundsatz auch eine radindividuelle Steuerung des rechten
Rades 16 und des linken Rades 17 möglich ist. Der aktuelle Istwert der Radstellung
der lenkbaren Räder 16, 17 wird mittels geeigneter Sensoren 19, 20 über je eine
Datenübertragungsleitung 21, 22 der Zentralsteuereinheit 4 übermittelt.
Zwischen dem Lenkhandrad 1 und den lenkbaren Räder 16, 17 ist somit keine direkte
mechanische Verbindung vorhanden. Durch diese erfindungsgemäße mechanische
Entkopplung des Lenkhandrades 1 von der lenkbaren Achse 18 kann die Lenksäule
entfallen, wodurch sich bessere Einbauverhältnisse im Vorbau und ein besseres
Crashverhalten des Fahrzeugs ergeben. Durch die Entkopplung zwischen Fahrer
und Rad 16, 17 wird der Fahrer nicht mehr durch Lenkradschwingungen, die vom
Rad 16, 17 angeregt werden, irritiert. Darüber hinaus ermöglicht diese Lenkung die
Integration einer Lenkassistent-Funktion, um eine Überreaktionen durch den Fahrer
bei seiner Lenkbetätigung zu kompensieren. Durch die elektronische Regelung der
Stellaggregate 16, 17 kann bei einer entsprechenden Auslegung und Verbindung mit
einer Fahrstabilitätsregelung (ESP) besonders vorteilhaft eine Verbundregelung
realisiert werden. Dann wird der Lenkwinkel auch zur Erhöhung der Fahrstabilität
verändert. Ferner weist die erfindungsgemäße Lenkung den Vorteil auf, dass
aufgrund der Entkopplung zwischen rechtem und linkem Rad 16, 17 der lenkbaren
Achse 18 ein relativ kleiner Wendekreis des Fahrzeugs und zugleich eine relativ
hohe Spurstabilität des Fahrzeugs realisiert werden kann. Auch die Montage der
erfindungsgemäßen Lenkung ist gegenüber bekannten Lenkungen einfacher, da
keine mechanische Verbindung zwischen lenkbarer Achse 18 und Lenkhandrad 1
hergestellt werden muss.
In der Fig. 2 ist das Systemkonzept der erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung
dargestellt, mit redundanter Sensorik und redundanter Auswerteschaltung, wobei für
diese und die folgende Abbildung gilt, dass die zu Fig. 1 gleichen. Bauteile der
Lenkung auch mit denselben Bezugszeichen versehen wurden. Der Fahrer betätigt
das Lenkhandrad 1 zur Vorgabe seines Fahrtrichtungswunsches. Dieser vom Fahrer
eingestellte Wunsch, wird sensorisch redundant erfasst durch zwei jeweils einen
A/D-Wandler 30, 31 und einen Ausgang 32, 33 aufweisende redundante Sensoren
2, 3. Die Signale der Sensoren 2, 3 werden der Zentralsteuereinheit 4 auf
elektronischem Wege, vorzugsweise über ein redundantes Bussystem 34, 35 (zwei
Datenleitungen) mitgeteilt. In der Zentralsteuereinheit 4, die auch die Ansteuerung
des zweiten, elektromechanischen Betätigungskraftsimulator 8 übernimmt, werden
auch Algorithmen umgesetzt, die das Lenkmoment in Abhängigkeit der
Geschwindigkeit (Parameterlenkung) verändern. Darüber hinaus kann eine zu
heftige Lenkreaktion des Fahrers stärker gedämpft werden (Lenkassistent). Auch
eine Gierreaktion aufgrund von Seitenwind kann über einen zusätzlichen Lenkwinkel
kompensiert werden, da vorzugsweise auch Informationen über den aktuellen
Fahrzustand via Fahrzeugbussystem, insbesondere CAN 36, eingelesen werden
können.
Über den ersten, passiven Betätigungskraftsimulator 7 wird ein über den gesamten
Lenkwinkelbereich ein leicht ansteigendes Rückstellmoment und bei schnellen
Lenkbewegungen auch ein die Bewegung dämpfendes Moment erzeugt. Über einen
zweiten, elektromechanischen Betätigungskraftsimulator 8 kann diese Rückwirkung
bei Bedarf verstärkt oder geschwächt werden. Dazu erzeugt ein Motor 37 ein
Moment über ein Getriebe 38 an eine mit dem Lenkhandrad 1 verbundene Achse
39. Dadurch kann das System dem Fahrer beispielsweise eine Rückmeldung über
die Situation, wie Aquaplaning, Bordstein, Niedrigreibwert, auf der Straße geben.
Der Fahrerwunsch wird in der Zentralsteuereinheit 4 ausgewertet und in Stellsignale
für die Stellaggregate 12, 13 umgerechnet. Durch die erfindungsgemäß im Grundsatz
unabhängigen Stellaggregate 12, 13 kann der Lenkwinkel zwischen dem rechten und
dem linken Rad 16, 17 einer lenkbaren Achse 18, vorzugsweise der Vorderachse 18,
zumindest in bestimmten Grenzen unabhängig voneinander eingestellt werden.
Damit ist es möglich, ein Optimum zwischen Wendekreis, Reifenverschleiß und
Geradeauslauf realisieren.
Die Zentralsteuereinheit 4 ist vorzugsweise nach der "fail-silent-Architektur"
aufgebaut und weist zwei redundante Rechner 40,41 auf. Die Betätigungseinheit hat
vorteilhaft eine "fail-safe-Architektur". Das bedeutet, der zweite, elektromechanische
Betätigungskraftsimulator 8 ist stromlos offen und durch einen Schalter 42
abschaltbar und erzeugt kein Moment bei einem Ausfall der elektrischen
Energiequelle 43. Im Fehlerfall erfährt der Fahrer eine haptische Rückwirkung durch
den ersten Betätigungskraftsimulator 7. Wenn kein Fehler vorliegt, werden die Kräfte
ermittelt, die von dem Stellaggregat 12, 13 gestellt werden. Dies erfolgt vorzugsweise
durch Messen der Ströme an den Motoren 44, 45 der Stellaggregate 12, 13 sowie des
Verstellwegs an den Stellaggregaten 12, 13. Die Zentralsteuereinheit generiert aus
den ermittelten Kräften Ansteuersignale für den zweiten, elektromechanischen
Betätigungskraftsimulator 8. Dadurch erhält der Fahrer eine zu dem ersten, passiven
Betätigungskraftsimulator 7 überlagerte haptische Rückmeldung über den auf der
Fahrbahn wirkenden Kraftschluss.
Die Stellaggregate 12, 13 weisen jeweils einen Elektromotor 44, 45 auf, die
vorzugsweise in einem Gehäuse eine redundante Elektronikeinheit 57, 58, mit
insbesondere Leistungsendstufen und Logikbausteinen, wobei für jede
Elektronikeinheit 57, 58 jeweils zwei Rechner 46-49 vorgesehen sind. Die
Elektronikeinheiten 57, 58 treiben die Aktuatoren an. Der Abtrieb erfolgt über eine
Getriebeeinheit 50, 51, die je nach Übersetzungsbedarf eine Rot/Rot-Getriebe und
ein Rot/Trans-Getriebe umfassen kann (hier nicht dargestellt). Beide Aktuatoren, das
bedeutet die Elektromotoren 44, 45 und Getriebeeinheiten 50, 51, können in einem
gemeinsamen Gehäuse angeordnet werden. In diesem Fall ist es vorgesehen, eine
Trennwand zwischen den Gehäusehälften anzuordnen, damit durch eine undichte
Dichtung eindringendes Wasser nicht beide Aktuatoren zerstören kann. Zwischen
den Aktuatoren ist eine Kupplung 52 vorgesehen, die abtriebsseitig die beiden
Getriebe 44, 45 verbindet und einen bestimmten Verdrehwinkel zwischen den
einzelnen Aktuatoren zulässt. Die Verdrehwinkel bewirkt einen unterschiedlichen
Stellweg für die rechte und die linke Spurstangenseite 53, 54. Der Verdrehwinkel wird
dabei mechanisch begrenzt, da bei einem Ausfall ein Stellaggregat 12 oder 13 die
Lenkaufgabe von beiden Stellaggregaten 12, 13 übernehmen kann.
Die Elektronik 46, 47, 48, 49 der Stellaggregate 12, 13 und die Elektronik 40, 41 der
Zentralsteuereinheit 4 weisen jeweils Ein- und Ausgänge 55-58 für die zwei
Datenübertragungsleitungen 34, 35 des Lenkungs-Bussystems auf. Die
Zentralsteuereinheit 4 kann darüber hinaus auch einen Ein- und Ausgang 59 für die
Datenübertragungsleitung des Fahrzeug-Bussystems, wie CAN, aufweisen. Die
Datenübertragungsleitungen 34, 35 des Lenkungs-Bussystems sind auch in
Verbindung mit einem den Energiequellen 43, 60 zugeordneten elektronischen
Baueinheiten 61, 62, die insbesondere Spannungswandler und Regler sowie einen
Eingang und Ausgang 63, 64 aufweisen. Da die zwei unabhängigen Energiequellen,
insbesondere die zwei Fahrzeugbatterien 65, 66, jeweils ein Stellaggregat 12, 13
sowie jeweils eine Elektronikeinheit 40, 41 der Zentralsteuereinheit 4 über die
Leitungen 67, 68 mit elektrischer Energie versorgen, wird bei einem Ausfall
zumindest die Steuerung und Funktion eines Stellaggregats 12 oder 13
sichergestellt. So können durch die vorzugsweise stromlos offene Kupplung 52 auch
bei dem Ausfall eines Stellaggregats 12 oder 13, das jeweils andere Stellaggregat 12
oder 13 die Funktion der Lenkung sicherstellen und das jeweils nicht funktionsfähige
Stellaggregat 12 oder 13 wird durch einen stromlos offenen Schalter 69, 70
ausgeschaltet. Die zwei Fahrzeugbatterien 63, 64 werden über einen
Fahrzeuggenerator 71 geladen.
In der Fig. 2a ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Fahrzeuglenkung mit redundanten Steuerungskomponenten und einem zentralen
Fahrzeugrechner 119 dargestellt. Im Unterschied zu der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform sind hier die Stellaggregate 12, 13 an je einen Bus 34, 35 gekoppelt.
Vorteilhaft kann ein Kurzschluss am Ein- und Ausgang eines Stellaggregats nicht zu
einem Verlust der Funktionsfähigkeit des gesamten Systems führen. Die Busse 34
und 35 sind hier auch räumlich getrennt. Es kann vorteilhaft ferner ein zentraler
Fahrzeugrechner 119 vorgesehen sein, wodurch die Informationen der im Grundsatz
unabhängigen Busse 34, 35 gegenseitig übertragen werden, damit jeder Teilnehmer
der Bussysteme die Information erhält, welche Teilnehmer dem System noch zur
Verfügung stehen. So können diese auf einen Ausfall anderer Teilnehmer
entsprechend reagieren und beispielsweise deren Funktion ersetzen. Es ist hier
ebenfalls ein mechanischer Betätigungskraftsimulator 7 vorgesehen, der als
"Rückfallebene" bei einem Ausfall des elektromechanischen
Betätigungskraftsimulators 7 dient ("fail-safe"), der durch die Zentralsteuereinheit 4
gesteuert wird, die ebenfalls redundant und "fail-silent" ausgeführt ist.
In Fig. 3 ist ein System dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Lenksystem und
ein elektromechanisches Bremssystem (EMB) verbunden sind. Das System der
Fahrzeuglenkung entspricht im wesentlichen dem in Fig. 2 gezeigten System, wobei
hier eine Zentralsteuer- und -regelungseinheit (Zentraleinheit) 80 die Steuerung und
Regelung der Fahrzeuglenkung und der Fahrzeugbremsen übernimmt.
Die Radbremsmodule 81-84 weisen als Aktuatoren 85-88 vorzugsweise
Elektromotoren auf, die über Getriebe 89-92 eine bestimmte Bremskraft erzeugen
und vorzugsweise über Bremsbeläge auf Bremsscheiben übertragen. Die
Radbremsmodule 81-84 weisen auch jeweils zwei Rechner 93-100 auf, mit Ein- und
Ausgängen 101-104 zu einem kombinierten Brems- und Lenkungs-Bussystem
105, 106. Der Fahrerbremswunsch wird über eine Bremsbetätigungseinrichtung 107,
mit einem Bremspedal und einem Betätigungswegsimulator 109 übertragen und mit
redundanten Wegsensoren und/oder Kraftsensoren 110, 111 ermittelt und über
Ausgänge 112, 113 über das Bussystem 105, 106 zwei redundanten Zentralrechnern
114, 115 der Zentralsteuer- und -regelungseinheit 80 übermittelt. Ferner ist eine
Feststellbremsenbetätigungseinrichtung 116 vorgesehen, mittels der ebenfalls ein
Bremswunsch des Fahrer übertragen werden kann über die zwei redundanten
Wegsensoren und/oder Kraftsensoren 110, 111.
In dieser Ausführungsform der Erfindung übernimmt die Zentraleinheit 80 neben der
Ansteuerung der Stellaggregate 12, 13 und Radbremsmodule 81-84 und der
Ansteuerung des Betätigungskraftsimulators 8 auch die Auswertung der
Betätigungssensorik für Lenkung, Bremse und Feststellbremse. Entsprechend den
Signalen werden Radbremsmodule 81-84 und/oder die Stellaggregate 12, 13 mit
Stellbefehlen versorgt. Fällt die Zentraleinheit 80 aus, liegen die Informationen der
Betätigungssensorik auch auf den beiden Bussystemen vor. Denn jedes
Stellaggregate 12, 13 und Radbremsmodul 81-84 hat die für sie bestimmten
Information und generiert daraus selbstständig Stellgrößen. Darüber hinaus ist auch
bei einem Ausfall einer Energiequelle 43 oder 60 die Funktion der Lenkung und der
Bremse sichergestellt. Denn jeweils eine Energiequelle versorgt jeweils ein
Stellaggregat und zwei Radbremsmodule sowie jeweils eine redundate Einheit der
Betätigungssensorik für die Lenkung und für die Bremse über zwei getrennte,
unabhängige Stromleitungen 117, 118. Insgesamt bietet das System dadurch eine
große Ausfallsicherheit sowie hinreichende "Notfunktionen" im Fehlerfall.
Darüber hinaus ist durch die Zentraleinheit 80 ein aktiver Eingriff in die
fahrerwunschabhängige Steuerung bzw. Regelung von Bremse und Lenkung
möglich. Dabei ist im Sinne der Erfindung auch ein zusätzlicher Eingriff in das
Motormanagement vorgesehen, wie es beispielsweise schon bei
Fahrdynamikregelungen (ESP) oder Antriebsschlupfregelungen (ASR) durchführbar
ist. Insgesamt kann das erfindungsgemäße System den Fahrer unterstützen und das
Fahrzeug im Hinblick auf größtmögliche Sicherheit und Fahrkomfort lenken,
radindividuell abbremsen oder beschleunigen. Daher ist das System auch bevorzugt
für Fahrerassistenzsysteme, wie automatische Geschwindigkeitsregelung
(Tempomat, CC) oder Abstands- und Folgeregelungen (ACC, AICC) geeignet.
Das erfindungsgemäße Achslenkmodul für die Fahrzeuglenkung wird nun anhand
von Ausführungsbeispielen und von Abbildungen (Fig. 4 bis Fig. 14) näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 4 die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung mit einem Achslenkmodule mit zwei
Stellaggregaten,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Achslenkmodul mit einer
durchgehenden Lenkstange, mit einem Kugelgewindetrieb und mit
Planetenradgetrieben,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem in Fig. 5 gezeigten Schnitt durch das
erfindungsgemäße Achslenkmodul in vergrößerter Darstellung,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Achslenkmodul mit einer
durchgehenden Lenkstange, mit einem Kugelgewindetrieb und mit
Kupplungen anstatt der Planetenradgetriebe,
Fig. 8 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Achslenkmodul mit einer geteilten
Lenkstange, mit Kugelgewindetrieben und mit Planetenradgetrieben,
Fig. 9 einen Ausschnitt aus dem in Fig. 8 gezeigten Schnitt durch das
erfindungsgemäße Achslenkmodul in vergrößerter Darstellung,
Fig. 10 die erfindungsgemäße, Fahrzeuglenkung mit einem Achslenkmodule mit zwei
Stellaggregaten für eine radindividuelle Radeinstellung,
Fig. 11 die in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Kupplung zwischen dem rechten und linken
Stellaggregat in vergrößerter Darstellung,
Fig. 12 das in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Achslenkmodul in einer ersten Stellung,
Fig. 12a das in Fig. 12 gezeigte Achslenkmodul in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 13 das in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Achslenkmodul in einer zweiten Stellung,
Fig. 13a das in Fig. 13 gezeigte Achslenkmodul in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 14 das in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Achslenkmodul in einer dritten Stellung,
Fig. 14a das in Fig. 14 gezeigte Achslenkmodul in einer vergrößerten Darstellung.
In der Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung mit einem Achslenkmodul
201 dargestellt, worin zwei Stellaggregate 12, 13 angeordnet sind, die durch die
Zentralsteuereinheit 4 angesteuert werden. Durch eine Verstellung einer Lenkstange
203 um einen bestimmten Verstellweg 204 wird ein bestimmter Lenkwinkel 205
eingestellt.
Ein Achslenkmodul 201 mit zwei Stellaggregaten 12, 13 und einer durchgehenden
Lenkstange sind in Fig. 5 und der Fig. 6 in einem Querschnitt dargestellt.
Die Stellaggregate 12, 13 weisen zwei konzentrisch um die Lenkstange 203
angeordnete Elektromotoren 44, 45 auf. Durch die zwei Elektromotoren 44, 45 wird
das redundante Antriebskonzept realisiert. Die beiden Elektromotoren 44, 45 treiben
über Übertragungseinheiten, hier vorzugsweise zwei Planetenradgetriebe 50, 51 über
eine zentrisch sitzende Mutter 206, einen Kugelgewindetrieb 207 und die zumindest
im Bereich der Getriebe bzw. Elektromotormodule als Kugelgewindestange
ausgebildet Lenkstange 203 an. Die Lenkstange 203 ist hier durchgehend
ausgeführt, wodurch die Räder 16, 17 kinematisch direkt miteinander gekoppelt sind.
Es können auch andere Getriebebauformen für die Übertragungseinheiten
verwendet werden, die geeignet sind, das Antriebsmoment in eine Stellkraft und eine
Lenkbewegung der über die zwei Spurstangen 53, 54 gekoppelten Räder 16, 17
umzusetzen. Ebenso ist es im Sinne der Erfindung möglich, die Getriebe 50, 51
durch zwei Kupplungen als Übertragungseinheiten zu ersetzen.
Der Lenkstangenweg 204 wird redundant durch zwei redundante Wegsensoren
208, 209 erfasst. Nach einer Plausibilitätsabfrage wird nach Maßgabe des erfassten
Wegs der Lenkstange 203 (Istwert) durch die Zentralsteuereinheit 4 ein Sollwert für
den einzustellenden Lenkwinkel (Sollwert) ermittelt. Die Zentralsteuereinheit 4 ist
vorzugsweise im Bereich des Handlenkrads 1 angeordnet (siehe Fig. 4). Alternativ
kann die Zentralsteuereinheit 4 auch vorteilhaft in das Achslenkmodul 1 integriert
werden. Ist der geforderte Sollwert, das bedeutet der einzustellende Lenkwinkel 205
der Räder 16, 17 erreicht, stellt sich je nach den einwirkenden Spurstangenkräften
ein radstabiles Haltemoment an den Elektromotoren 44, 45 ein.
Bei der oben beschriebenen Funktionsweise sind zwei den Elektromotoren 44, 45
zugeordnete Rotoren 210, 211 über die beiden Planetenradgetriebe 50, 51 mit der
Gewindemutter 206 des Kugelgewindetriebes 207 spielfrei und formschlüssig
rotatorisch miteinander gekoppelt. Das bedeutet, in der oben beschriebenen
Funktionsweise sind auch beide Elektromotoren 44, 45 miteinander verbunden und
können parallel die Lenkstange 203 antreiben (Normallenkfunktion).
Im Fehlerfall, wenn ein Elektromotor 44 oder 45 ausfällt, übernimmt der noch
funktionstüchtige Elektromotor den Antrieb. Dazu sind auch die Elektronikeinheiten
46-49 der Stellaggregate 12, 13, welche die Elektromotoren 44, 45 über
Elektromotoransteuerungen 272, 273 steuern, redundant ausgeführt. Durch den
einen noch funktionstüchtigen Elektromotor kann so der Kugelgewindetrieb 207 über
die Kugeln 274 die Stellbewegung der Lenkstange 203 durchführen. Die Baugruppen
des defekten Stellaggregats werden dann rein mechanisch durch die mechanische
Kopplung über die Gewindemutter 206 und den Kugelgewindetrieb 207
mitgeschleppt.
Daraus ergibt sich als ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Achslenkmoduls 201 und der erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkung, dass bei Ausfall
eines Elektromotors, z. B. Elektromotor 44, beispielsweise durch den Ausfall der
elektrischen Energieversorgung oder dem Ausfall einer elektronischen Baugruppe
der Zentralsteuereinheit 4 oder des Stellaggregats selbst, bei einem
Lenkungswunsch des Fahrers das noch funktionstüchtige Stellaggregat mit dem
anderen, funktionstüchtigen Elektromotor, in diesem Beispiel der Elektromotor 45, in
Verbindung mit der redundant ausgeführten Elektromotorsteuerung die gesamte
Lenkfunktion des Achslenkmoduls 201 übernimmt. Ein weiterer Vorteil ist dadurch
gegeben, dass durch die angetriebene Mutter 206 des Kugelgewindetrieb 207 die
beiden Räder über die Lenkstange 203 spielfrei direkt miteinander verbunden sind.
Der Kraftfluss geht so direkt über die Lenkstange 203 und über die Spurstangen
53, 54 zu den Rädern 16, 17. Somit sind auch die beiden Räder 16, 17 spielfrei
miteinander verbunden.
Als Aufnahme der Gewindemutter 206 des Kugelgewindetriebs 207 und als
Aufnahme von Planetenträgern 212, 213 der Planetenradgetriebe 44, 45 oder im Fall
der Ausführungsform mit einer Kupplung (siehe Fig. 7) als Aufnahme für die
Kupplung ist ein Innenring 214 eines Axial-Schrägkugellagers 215 vorgesehen.
Damit bildet das Axial-Schrägkugellager als Aufnahme für die Gewindemutter 206
und die Planetenträger 212, 213 oder Kupplung (siehe Fig. 7) eine funktionelle
Baugruppe mit dem Kugelgewindetrieb 207 und den Getrieben 44, 45. Das Axial-
Schrägkugellager 215 nimmt dabei die entstehenden Stellkraft der Lenkstange 203
auf und leitet sie über einen Außenring 218 des Axial-Schrägkugellagers 215 in das
Gehäuse 219 des Achslenkmoduls 201 ein.
In dem Außenring 218 des Axial-Schrägkugellagers 215 kann zumindest ein
Kraftsensor 220 zur Erfassung der wirkenden Stellkräfte angeordnet sein. Nach
Maßgabe der hier gemessen Kräfte kann dem Fahrer über den zweiten
elektromechanischen Betätigungskraftsimulator 8 eine bestimmte Handkraft an dem
Lenkhandrad 1 eingestellt werden (Rückkopplung der Kräfte). Gleichzeitig kann der
Kraftsensor 220 für eine Plausibilitätsprüfung und Systemprüfung genutzt werden.
Die Rotoren 210, 211 sind vorzugsweise über Festlager 221, 222 und Loslager
223, 224 im Gehäuse 219 gelagert. Dadurch kann eine querkraftfreie Lagerung der
Rotoren 210, 211 erzielt werden. Auch den Elektromotoren 44, 45 zugeordnete
Statoren 225, 226 werden im Gehäuse 219 gehalten. Es kann ferner dadurch ein
geringer Luftspalt zwischen den Rotoren 210, 211 und den Statoren 225, 226
realisiert werden, was einen positiven Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad hat.
Gleichzeitig sind Sonnenräder 227, 228 der Planetenradgetriebe 50, 51 als Bauteile
der Rotoren 210, 211 ausgeführt. Die Sonnenräder 227, 228 treiben über
Planetenräder 229, 230 die Planetenträger 212, 213 an. Die Sonnenräder 227, 228
stützen sich gegen Hohlräder 231, 232 ab, die im Außenring 218 des. Axial-
Schrägkugellagers 215 integriert sind. Das Antriebsmoment der Kugelgewindetriebe
207 und im Anschluss der Lenkstange 203 wird über zwei in das Gehäuse 219
integrierte Verdrehsicherungen 233, 234 vorgenommen, wobei die
Verdrehsicherungen 233, 234 auch eine Linearlagerfunktion der Lenkstange 203
übernehmen. Vorzugsweise kann auch einseitig eine Verdrehsicherung 233 oder
234 entfallen.
In der Fig. 7 ist eine Ausführungsform des in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten
Achslenkmoduls 201 dargestellt, bei der die Getriebe 50, 51 durch Kupplungen
235, 236 als Übertragungselemente ersetzt worden sind. Das bedeutet, die
Spurstangen werden hier direkt über die zwei Kupplungen 235, 236 angetrieben
(Direktantrieb). Dieser "Direktantrieb" ist insbesondere für relativ leichte, kleinere
Fahrzeuge mit geringen Vorderachslasten vorgesehen, bei denen nur relativ geringe
Stellkräfte zum Lenken der Räder nötig sind. Vorteilhaft kann so der konstruktive
Aufwand verringert werden, was grundsätzlich zu einer größeren Zuverlässigkeit und
zu geringeren Gestehungskosten führt.
Bei dem oben gezeigten Achslenkmodul 201 ist die Lenkstange 203 nicht geteilt,
wodurch die Räder 16, 17 durch die Spurstangen 112, 113 direkt gekoppelt sind. Im
Sinne der Erfindung ist es aber ebenso vorgesehen, ein elektromechanisches
Achslenkmodul 201 mit vorzugsweise elektromechanisch zumindest teilentkoppelten
Spurstangen 112, 113 vorzusehen, um eine einseitige Lenkwinkelverstellung,
beispielsweise für einen fahrdynamischen Regelungseingriff, zu ermöglichen.
Ein Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform eines Achslenkmoduls für
teilentkoppelte Spurstangen 112, 113 ist in der Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt.
Das Achslenkmodul 201 weist zwei konzentrisch um die beiden Lenkstangen
237, 238 angeordneten Elektromotoren 44, 45 auf. Die Lenkstangen 237, 238 sind als
Kugelgewindestangen ausgebildet. Durch die beiden Elektromotoren 44, 45 wird ein
redundantes Antriebskonzept realisiert. Die beiden Elektromotoren 44, 45 treiben
über zwei Planetenradgetriebe 50, 51 zwei Muttern 239, 240 von zwei
Kugelgewindetrieben 241, 242 an und setzen das Antriebsmoment in eine Stellkraft
und eine Lenkbewegung der über die beiden Spurstangen 53, 54 gekoppelten Räder
16, 17 um.
Es ist jeweils ein redundanter Wegsensor 243, 244 an jeweils einem Stellaggregat
12, 13 angeordnet, zum Erfassen der Lenkstangenwege der beiden Lenkstangen
237, 238. Nach Maßgabe der ermittelten Lenkstangenwege wird durch die
Zentralsteuereinheit 4 ein Sollwert für die Regelung des Lenkwinkels 205 und des
zweiten Betätigungskraftsimulators 8 gebildet. Die Zentralsteuereinheit 4 kann im
Bereich des Lenkhandrades 1 oder aber innerhalb des Achslenkmoduls 201
integriert sein. Ist der geforderte Sollwert, das bedeutet ist der Lenkwinkel 205 der
Räder 16, 17 erreicht, so stellt sich je nach den einwirkenden Spurstangenkräften ein
radstabiles Haltemoment an den Elektromotoren 44, 45 ein.
Die Lenkstangen 237, 238 weisen vorzugsweise einen in der Mitte des
Achslenkmoduls 201 liegenden Trennbereich 245 auf. Die Lenkstangen 237, 238
sind durch einen Koppelstab 246 gekoppelt, der fest mit einer der beiden
Lenkstangen (hier die Lenkstange 237) und teilelastisch über eine vorgespannte und
wegbegrenzte Druckfeder 247 innerhalb der anderen Lenkstange (hier die
Lenkstange 238) angeordnet ist. Die andere Lenkstange 238 ist daher zumindest im
Abschnitt der Bewegungsmöglichkeit des Koppelstabs 246 als ein Hohlzylinder
ausgeführt. Die beiden Lenkstangen 237, 238 wirken unterhalb der eingestellten
Federvorspannung, in Bewegungsrichtung des Lenkstangenwegs 204
(translatorisch) wie eine einzige, starre durchgehende Lenkstange.
Die beiden Gewindemuttern 239, 240 der beiden Kugelgewindetriebe 241, 242 sind
über zwei Innenringe 248, 249 von zwei Axial-Schrägkugellagern 250, 251 und zwei
Kupplungsscheiben 252, 253 einer stromlos geschlossenen elektromechanischen
Kupplung 254 spielfrei und formschlüssig rotatorisch miteinander gekoppelt. In der
Normallenkfunktion sind beide Elektromotoren 44, 45 über die Kupplung 254
miteinander verbunden und können somit parallel die Lenkstangen 237, 238
antreiben. Im Fehlerfall, das bedeutet bei Ausfall eines Elektromotors 44, 45,
übernimmt der intakte Elektromotor durch die redundant ausgeführte
Elektromotoransteuerung die gesamte Stellbewegung der beiden Lenkstangen
237, 238 (redundantes Antriebskonzept). Das defekte Stellaggregat 12, 13 wird dann
rein mechanisch mitgeschleppt.
Vorzugsweise sind die Innenringe 248, 249 der Axial-Schrägkugellager 250, 251 als
Aufnahme der Gewindemuttern 239, 240, als Aufnahme der beiden Planetenträger
212, 216 und als Aufnahme der beiden Kupplungsscheiben 252, 253 ausgebildet und
bilden zusammen eine funktionelle Baugruppe. Die Axial-Schrägkugellager 250, 251
nehmen dabei die entstehenden Stellkräfte der Lenkstangen 237, 238 auf und leiten
sie über zwei Außenringe 255, 256 der beiden Axial-Schrägkugellager 250, 251 in das
Gehäuse 219 ein. In die Außenringe 255, 256 können zwei Kraftsensoren 357, 358
zur Erfassung der Stellkräfte und zur Rückkopplung der wirkenden Stellkräfte an den
zweite Betätigungskraftsimulator 8 integriert werden. Gleichzeitig können die
Kraftsensoren 357, 358 für Plausibilitätsprüfungen und Systemprüfungen genutzt
werden.
Bei den Planetengetrieben 50, 51 sind Rotoren 210, 211 über Festlager 221, 222 und
die Loslager 223, 224 im dem Gehäuse 219 querkraftfrei gelagert, welches
gleichzeitig die Aufnahme der Statoren 225, 226 über nimmt. Ein geringer Luftspalt
zwischen Rotor und Stator wird so realisiert, was einen positiven Einfluss auf den
Gesamtwirkungsgrad hat. Gleichzeitig sind Sonnenräder 227, 228 der
Planetenradgetriebe 50, 51 Bestandteil der Rotoren 210, 211 und treiben
Planetenträger 212, 213 durch Planetenräder 229, 230 an, die sich an in die
Außenringe 139, 140 der Axial-Schrägkugellager 250, 251 integrierte Hohlräder
231, 232 abstützen. Die Abstützung des entstehenden Antriebsmomentes an den
spindelförmigen Bereichen der Lenkstangen 237, 238 wird über die beiden in das
Gehäuse 219 integrierten Verdrehsicherungen 233, 234 vorgenommen, die ebenso
auch einen Linearlagerfunktion der Lenkstangen 237, 238 erfüllen.
Für beispielsweise einen dynamischen Lenkungseingriff können aufgrund der im
Grundsatz unabhängig betätigbaren Lenkstangen 237, 238 eine einseitige, vom
jeweils anderen Rad unabhängige Lenkwinkelverstellung durchgeführt werden, was
in der Fig. 10 dargestellt ist. Hier ist das linke Rad 16 um einen Differenzwinkel 259
gegenüber dem rechten Rad 17 verschwenkt.
Es ist ebenso denkbar, anstatt der in Fig. 11 gezeigten rotierenden Mutter 239, 240
des Kugelgewindetriebes rotierende Kugelgewindetrieb-Stangen vorzusehen (nicht
dargestellt), wobei die Kraftübertragung dann über beispielsweise ein
Planetengetriebe 150, 151 und dazwischen angeordnete Gelenkwellen auf die mit
den Spurstangen 53, 54 verbundene Kugelgewindetrieb-Stangen erfolgt. Dann kann
auch das Gehäuse zweigeteilt sein, so dass jedes Stellaggregat 12, 13 einem
Gehäuseteil zugeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden Stellaggregate durch eine
Kupplung 52 verbunden, die eine zumindest in einem bestimmten Rahmen
radindividuelle Einstellung der Räder 16, 17 ermöglicht.
Die elektromechanische Kupplung 254 ist in Fig. 11 näher dargestellt. Die Kupplung
254 ist vorgesehen, um die beiden Lenkstangen 237, 238 bezogen auf ihre lineare
Bewegungsmöglichkeit voneinander zu entkoppeln und so eine einseitige
Lenkwinkelverstellung eines Rades zu realisieren. Diese erfolgt über das Öffnen, das
bedeutet Bestromen der elektromechanischen Kupplung 254. Ist die Kupplung 254
geöffnet, so werden die beiden Muttern 239, 240 rotatorisch voneinander getrennt
und jeder Elektromotor 44, 45 kann eine geforderte Lenkwinkeldifferenz 359 im
zulässig mechanisch begrenzten Stellbereich 260 einstellen, wobei die Einstellung
nach Maßgabe der durch die Kraft- und redundanten Wegsensoren ermittelten
Werte erfolgt. Die Kupplung 254 weist neben den Kupplungsscheiben 252, 253,
einen Polkörper 261, eine Druckfeder 262, einen Kupplungssensor 263 und eine
Spule 264 auf. Die beiden Kupplungsscheiben 252, 253 können zu einer sicheren
und hohen Momentenübertragung vorzugsweise an ihrer Kupplungsfläche 265
formschlüssig miteinander gekoppelt werden. Des weiteren kann die Kupplungsfläche
265 durch eine bestimmte Formgebung so ausgebildet werden, dass sie nur in einer
Position verriegelt, vorzugsweise in einer Normalstellung der beiden Lenkstangen
237, 238. Wird die Spule 264 des mit dem Gehäuse 219 fest verbundenen Pols 261
bestromt, so wird eine Kupplungsscheibe 253 gegen die Druckfeder 262 angezogen
und gibt die Kupplung 254 frei. Der Entkuppel- und Einkuppelvorgang wir durch den
Kupplungssensor 263 sensiert und überwacht. Die Kupplungsscheibe 252 ist als ein
Anker ausgebildet und kann sich auf dem Innenring 248 des einen Axial-
Schrägkugellagers 250 axial verschieben. Die Momentenübertragung erfolgt durch
Formgebung zwischen Kupplungsscheibe 252 und Innenring 248 des Axial-
Schrägkugellagers 250. Ist eine Lenkungsregelung einer Lenkwinkeldifferenz
beendet, so werden durch beide Elektromotoren 44, 45 die Lenkstangen 237, 238 in
ihre Normal- oder Ausgangsstellung zurückbewegt, der Spulenstrom fällt ab und die
beiden Kupplungsscheiben 252, 253 werden durch die Druckfeder 262 in ihrer
Normal- oder Ausgangsstellung verriegelt. Dieser Einkuppelvorgang wird durch den
Kupplungssensor 263 sensiert. Die weitere Regelung des Lenkwinkels 205 erfolgt
nun dann über die Normallenkfunktion.
Die Funktionsweise des in der Fig. 8 und 9 gezeigten Achslenkmoduls ist in der
Fig. 12 bis Fig. 14 näher gezeigt. Fällt ein Motormodul aus, so werden durch das
Sicherheitskonzept die beiden Lenkstangen 237, 238 der Räder 16, 17 mechanisch
durch die unterstützend wirkende Federkraft 272 in ihre Ausgangslage zurückgestellt
und die beiden Gewindemuttern 239, 240 werden durch die vorzugsweise
formschlüssig ausgebildete Kupplung 254 in ihrer Normalstellung verriegelt (siehe
Fig. 12 und Fig. 12a). Die Druckfeder 247 weist eine maximale Länge auf und stütz
sich durch die beiden Mitnehmerscheiben 266, 267 auf die zwei äußeren Anschläge
der Koppelstange 270,271 und die beiden Anschläge der Hohlwelle 275, 276 ab. Das
intakte Stellaggregat übernimmt nun die Normallenkfunktion mit dem
funktionsfähigen Elektromotor.
Der unabhängige Verstellbereich der Lenkstangen wird im Grundsatz durch die
Ausbildung und Konstruktion der zwei Lenkstangen 237, 238 verbindenden Bauteile,
insbesondere den Koppelstab 246 und die Druckfeder 247 und deren benachbarte
Bauteile, vorgegeben (siehe Fig. 13 bis Fig. 14a). Der zulässig mechanische
Verstellbereich 260 der beiden Lenkstangen 237, 238 während der
Lenkwinkeldifferenzregelung wird durch die integrierte, gefesselte und vorgespannte
Druckfeder 247 in Verbindung mit zwei Mitnehmerscheiben und über innere 268, 269
und äußere 170, 271 Anschläge des Koppelstabes und Anschläge 275, 276 der
Lenkstangen-Hohlwelle 238 realisiert. Über diese Begrenzung kann die
Lenkwinkeldifferenz rein mechanisch nicht verstellt werden, das bedeutet die beiden
Räder 16, 17 sind oberhalb dieses Bereiches starr miteinander gekoppelt
(Sicherheitskonzept). Bei der Lenkwinkeldifferenzreglung werden die beiden
Lenkstangen 237, 238 gegeneinander verschoben, wobei die Druckfeder 247 durch
den Koppelstab 246 bzw. dessen Endstück 277 und zwei Mitnehmerscheiben
266, 267 bis auf mechanische Anschläge 270, 271 weiter vorgespannt werden kann.
Diese Funktion ist durch die äußere Fesselung der Druckfeder 247 in der
Lenkstange 238 und die innere Fesselung der Druckfeder 247 durch den Koppelstab
246 in beiden Richtungen gewährleistet. Die mechanische Begrenzung der
Lenkwinkeldifferenz ist gegen durch eine erste (siehe Fig. 13, 13a) und eine zweite
(sich Fig. 14, 14a) Endstellung.
Wird die in Fig. 12, 12a gezeigte Lenkstange 238 nach rechts bewegt (in Pfeilrichtung
278) und die Lenkstange 246 nicht bewegt, dann wird durch den ersten Anschlag
275 der Hohlwelle 238 die linke Mitnehmerscheibe 266 nach rechts verschoben und
die Feder, die auf ihrer rechten Seite über die rechte Mitnehmerscheibe 267 durch
den zweiten äußeren Anschlag 271 des ortsfesten Endstücks 277 der Koppelstange
246 ortsfest gehalten wird, wird entgegen der Federkraft gespannt, bis die in Fig.
13, 13a gezeigte erste Endstellung erreicht ist. Bei der ersten Endstellung
(Fig. 13, 13a) weist die Druckfeder 247 eine minimale Länge auf und stützt sich durch
die beiden Mitnehmerscheiben 266, 267 einerseits auf den ersten Anschlag 275 der
Hohlwelle 238 und anderseits auf den zweiten äußeren Anschlag 271 des Endstücks
277 der Koppelstange 246 ab.
Wird die in Fig. 12, 12a gezeigte Lenkstange 238 nach links bewegt (in Pfeilrichtung
279) und die Lenkstange 246 dabei nicht bewegt, dann wird durch den zweiten
Anschlag 276 der Hohlwelle 238 die rechte Mitnehmerscheibe 267 nach links
verschoben und die Feder 247, die auf ihrer linken Seite über die linke
Mitnehmerscheibe 266 durch den ersten äußeren Anschlag 270 des ortsfesten
Endstücks 277 der Koppelstange 246 ortsfest gehalten wird, wird entgegen der
Federkraft gespannt, bis die in Fig. 14, 14a gezeigte zweite Endstellung erreicht ist.
Bei der zweiten Endstellung (Fig. 14, 14a) weist die Druckfeder 247 ebenfalls die
minimale Länge auf und stützt sich durch die beiden Mitnehmerscheiben 266, 267
einerseits auf einen zweiten Anschlag der Hohlwelle 276 und anderseits auf einen
ersten äußeren Anschlag 270 des Endstücks 277 der Koppelstange 246 ab. Das
bedeutet, für die Lenkwinkeldifferenzregelung muss durch eine vorhandene und
anwachsende Federkraft durch die Druckfeder 247 ein Zusatzmotormoment der
Elektromotoren 44, 45 aufgebracht werden.
Diese Ausführungsform weist insbesondere den Vorteil auf, dass die
Gewindemuttern 239, 240 der Kugelgewindetriebe 241, 242 direkt angetrieben
werden können und somit die beiden Räder 16, 17 über den in den Lenkstangen
237, 238 integrierten Koppelstab 246 und die integrierte vorgespannte Druckfeder
247 spielfrei miteinander verbunden werden. Das bedeutet, unterhalb der
Federvorspannung sind die beiden Lenkstangen 237, 238 als funktional als einteilig
anzusehen. Ferner weist dieses System ein sicheres Kupplungskonzept für die
Lenkwinkeldifferenzreglung auf durch eine formschlüssig in einer Position
verriegelten Kupplung 254, einen mechanisch begrenzten Verstellbereich 260 und
einer vorgespannten, mit dem Koppelstab 246 wirkenden Druckfeder 247.
In der Fig. 15 ist ein Achslenkmodul dargestellt, das zwei Lenkstangen 237, 238
aufweist, die über zwei Stellaggregate 12, 13 einstellbar sind. Gegenüber zuvor
dargestellten Ausführungsformen, bei denen die beiden Stellaggregate 12, 13 in
einem gemeinsamen Gehäuse 219 angeordnet waren, sind hier die beiden
Stellaggregate in jeweils einem Gehäuse 280, 281 angeordnet und über eine
Kupplung 282 miteinander verbunden.
1
Lenkhandrad
2
,
3
redundante Sensoren am Lenkhandrad
4
Zentralsteuereinheit
5
,
6
Datenübertragungsleitungen von den Sensoren am Lenkhandrad
7
passiver Betätigungskraftsimulator
8
elektromechanischer Betätigungskraftsimulator
9
Datenübertragungsleitung zum elektromechanischen Betätigungskraftsimulator
10
Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung
11
Datenübertragungsleitung zur Zentralsteuereinheit
12
,
13
Stellaggregate
14
,
15
Datenübertragungsleitungen zu den Stellaggregaten
16
,
17
lenkbare Räder
18
lenkbare Achse
19
,
20
redundante Wegsensoren der Stellaggregate
21
,
22
Datenübertragungsleitungen von den Stellaggregaten
30
,
31
A/D-Wandler der Sensoren am Lenkhandrad
32
,
33
Ausgang A/D-Wandler der Sensoren am Lenkhandrad
34
,
35
Bussystem des Lenkungssystems
36
Fahrzeugbussystem (CAN)
37
Motor elektromechanischer Betätigungskraftsimulator
38
Getriebe elektromechanischer Betätigungskraftsimulator
39
Achse Lenkhandrad
40
,
41
Rechner Zentralsteuereinheit
42
Schalter elektromechanischer Betätigungskraftsimulator
43
erste elektrische Energiequelle
44
,
45
Motoren der Stellaggregate
46-49
Rechner der Stellaggregate
50
,
51
Getriebeeinheiten der Stellaggregate
52
Kupplung der Stellaggregate
53
,
54
Spurstangen
55
,
56
Ein- und Ausgänge der Stellaggregate
57
,
58
Elektronische Einheiten der Stellaggregate
59
Ein- und Ausgang zum Fahrzeugbussystem (CAN)
60
zweite elektrische Energiequelle
61
,
62
elektronische Baueinheiten der elektrischen Energiequellen
63
,
64
Eingänge und Ausgänge der elektrischen Energiequellen
65
,
66
Fahrzeugbatterien
67
,
68
Leitungen zur Stromversorgung der Komponenten
69
,
70
Schalter der Stellaggregate
71
Fahrzeuggenerator
80
Zentralsteuer- und -regelungseinheit (Zentraleinheit)
81-84
Radbremsmodule
85-88
Aktuatoren der Radbremsmodule
89-92
Getriebe der Radbremsmodule
93-100
Rechner der Radbremsmodule
101-104
Ein- und Ausgänge der Radbremsmodule
105
,
106
Brems- und Lenkungs-Bussysteme
107
Bremsbetätigungseinrichtung
108
Bremspedal
109
Betätigungswegsimulator der Bremsbetätigungseinrichtung
110
,
111
Sensoren der Bremsbetätigungseinrichtung
112
,
113
Ausgänge der Sensoren der Bremsbetätigungseinrichtung v
114
,
115
Zentralrechner der Zentralsteuer- und -regelungseinheit (Zentraleinheit)
116
Feststellbremsenbetätigungseinrichtung
117
,
118
Leitungen zur Stromversorgung der Komponenten
119
zentraler Fahrzeugrechner
150
,
151
Rot/Rot-Getriebe der Stellaggregate
201
Achslenkmodul
202
Betätigungskraftsimulator (Lenksimulator)
203
Lenkstange
204
Lenkstangenweg
205
Lenkwinkel
206
Mutter Kugelgewindetrieb
207
Kugelgewindetrieb
208
,
209
Wegsensoren Lenkstange
210
,
211
Rotoren der Motoren
212
,
213
Planetenträger
214
Innenring
215
Axial-Schrägkugellager
218
Außenring
219
Gehäuse
220
Kraftsensor
221
,
222
Festlager
223
,
224
Loslager
225
,
226
Statoren
227
,
228
Sonnenräder
229
,
230
Planetenräder
231
,
232
Hohlräder
233
,
234
Verdrehsicherungen
235
,
236
Kupplungen
237
,
238
Lenkstangen
239
,
240
Muttern Kugelgewindetriebe
241
,
242
Kugelgewindetriebe
243
,
244
Wegsensoren
245
Trennungsbereich der Lenkstangen
246
Koppelstab
247
Druckfeder Koppelstab
248
,
249
Innenringe Axial-Schrägkugellager
250
,
251
Axial-Schrägkugellager
252
,
253
Kupplungsscheiben
254
elektromechanischen Kupplung
255
,
256
Außenringe Axial-Schrägkugellager
257
,
258
Kraftsensoren
259
Lenkwinkeldifferenz
260
mechanisch begrenzter Stellbereich
261
Polkörper
262
Druckfeder elektromechanischen Kupplung
263
Kupplungssensor
264
Spule
265
Kupplungsfläche
266
,
267
Mitnehmerscheiben
268
,
269
innere Anschläge Koppelstab
270
,
271
äußere Anschläge Koppelstab
272
,
273
Motoransteuerung
274
Kugeln Kugelgewindeantrieb
275
,
276
mechanischen Anschläge Lenkstangen-Hohlwelle
277
Endstück Koppelstab
278
,
279
Bewegungsrichtung Lenkstange
280
,
281
Gehäuse Stellaggregate
282
Kupplung zwischen Stellaggregaten
Claims (36)
1. Fahrzeuglenkung,
mit einer vom Fahrer betätigbaren Lenkbetätigungseinrichtung, insbesondere Lenkhandrad,
mit mindestens einem Betätigungskraftsimulator,
mit jeweils einem elektromechanischen Stellaggregat zum Steuern jeweils eines rechts und links an einem Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse,
mit Mitteln, die bei einem Ausfall oder einer Störung eines der beiden einer lenkbaren Fahrzeugachse zugeordneten Stellaggregate durch das jeweils andere, noch funktionstüchtige Stellaggregat die Steuerung der beiden Fahrzeugräder dieser Fahrzeugachse sicherstellen,
mit mindestens einem von der Lenkbetätigungseinrichtung betätigbaren Sollwertgeber für einen einzustellenden Lenkwinkel,
mit mindestens einem den Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierenden Istwertgeber,
mit einer Zentralsteuereinheit, die in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Signals des Istwertgebers (Istwert) mit einem Signal des Sollwertgebers (Sollwert) die elektromechanischen Stellaggregate steuert,
und mit einer Datenübertragungseinheit, die eine Datenverbindung zwischen der Zentralsteuereinheit und den elektromechanischen Stellaggregaten herstellt.
mit einer vom Fahrer betätigbaren Lenkbetätigungseinrichtung, insbesondere Lenkhandrad,
mit mindestens einem Betätigungskraftsimulator,
mit jeweils einem elektromechanischen Stellaggregat zum Steuern jeweils eines rechts und links an einem Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines Radpaares einer lenkbarer Fahrzeugachse,
mit Mitteln, die bei einem Ausfall oder einer Störung eines der beiden einer lenkbaren Fahrzeugachse zugeordneten Stellaggregate durch das jeweils andere, noch funktionstüchtige Stellaggregat die Steuerung der beiden Fahrzeugräder dieser Fahrzeugachse sicherstellen,
mit mindestens einem von der Lenkbetätigungseinrichtung betätigbaren Sollwertgeber für einen einzustellenden Lenkwinkel,
mit mindestens einem den Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierenden Istwertgeber,
mit einer Zentralsteuereinheit, die in Abhängigkeit von einem Vergleich eines Signals des Istwertgebers (Istwert) mit einem Signal des Sollwertgebers (Sollwert) die elektromechanischen Stellaggregate steuert,
und mit einer Datenübertragungseinheit, die eine Datenverbindung zwischen der Zentralsteuereinheit und den elektromechanischen Stellaggregaten herstellt.
2. Fahrzeuglenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektromechanische Stellaggregat
jeweils von einer unabhängigen Energieversorgungsquelle versorgt wird.
3. Fahrzeuglenkung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit "fail-silent" ausgebildet
ist und eine redundante Rechnereinheit aufweist.
4. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stellaggregate "fail-silent" ausgebildet sind
und zumindest jeweils einen elektromechanischen Aktor und jeweils eine
redundante elektronische Baueinheit aufweisen.
5. Fahrzeuglenkung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Baueinheiten der
Stellaggregate eine Fehlererkennung basierend auf lokalen aktorspezifischen
Signalen, wie Aktorstrom oder Aktorposition durchführen und bei einem
erkannten Fehler eine entsprechende Meldung an das System der
Fahrzeuglenkung ausgeben und das fehlerhafte Stellaggregat abschalten.
6. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuglenkung zwei Sollwertgeber für
den einzustellenden Lenkwinkel und zwei den Lenkwinkel der Fahrzeugräder
registrierende Istwertgeber aufweist.
7. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der/die Sollwertgeber für den einzustellenden
Lenkwinkel und der/die den Lenkwinkel der Fahrzeugräder registrierenden
Istwertgeber redundant ausgeführt sind.
8. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass als Datenübertragungseinheit ein zumindest
zwischen den Stellaggregaten und der Zentralsteuereinheit doppelt
ausgeführter Datenbus vorgesehen ist.
9. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass als Datenübertragungseinheit zwischen den
Stellaggregaten und der Zentralsteuereinheit jeweils ein Datenbus vorgesehen
ist.
10. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit mit einem
Fahrzeugbussystem, insbesondere CAN, verbunden ist, zum Empfang von
Informationen über den insbesondere aktuellen Fahrzeugzustand.
11. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkbetätigungseinrichtung antriebsmäßig
mit einem mechanischen oder mechanisch-hydraulischen, ersten
Betätigungskraftsimulator verbunden ist, zur Simulierung eines bestimmten,
vorgegebenen Betätigungswiderstands und dass die
Lenkbetätigungseinrichtung mit einem elektrisch betätigbaren, vorzugsweise
parameterabhängigen, zweiten Betätigungskraftsimulator, wirkungsmäßig
verbunden ist, der nach Maßgabe zumindest des Istwerts und/oder
gegebenenfalls weiterer Signale, insbesondere dynamische
Fahrzeugzustands-Signale, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeug-
Gierwinkel oder Fahrbahnzustands-Signale, den zweiten
Betätigungskraftsimulator steuert.
12. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit mit einem
elektronischen Fahrzeugbremssystem, insbesondere einem
elektromechanischen Bremssystem (EMB), verbunden ist.
13. Fahrzeuglenkung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuereinheit der Fahrzeuglenkung
und eine Zentralsteuereinheit des elektronischen Fahrzeugbremssystem als
einzelne Module in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
14. Fahrzeuglenkung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrzeuglenkung und das elektronische
Fahrzeugbremssystem eine gemeinsame Zentralsteuereinheit vorgesehen ist.
15. Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zwei elektromechanischen
Stellaggregate zum Steuern jeweils eines rechts und links an einem
Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rades eines Radpaares einer
lenkbarer Fahrzeugachse in Verbindung mit mindestens einer Lenkstange als
ein Achslenkmodul ausgebildet sind.
16. Achslenkmodul für eine Fahrzeuglenkung, insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 15,
mit zwei elektromechanischen Stellaggregaten, die jeweils einen elektrischen
Elektromotor aufweisen und die jeweils einem rechts und links an einem
Fahrzeugkörper befindlichen lenkbaren Rad eines Radpaares einer lenkbarer
Fahrzeugachse zugeordnet sind und miteinander über eine
Verbindungseinrichtung verbindbar sind, so dass die beiden lenkbaren Räder
über ein einziges Stellaggregat verschwenkbar sind.
17. Achslenkmodul nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuglenkung zumindest eine als
Schubstange ausgebildete Lenkstange aufweist, die in ihrer Verlängerung
verbindbar ist mit Spurstangen für die beiden lenkbaren Räder und bei der
koaxial Lenkstangenachse die zwei Elektromotoren vorgesehen sind, die
jeweils einen Rotor aufweisen, der über eine Übertragungseinrichtung mit
einem Rotations-Translationswandler verbunden ist, zur Einkopplung eines
Motormoments auf die mindestens eine Lenkstange, um bei Betätigung
zumindest eines Elektromotors über ein Verschieben der mindestens einen
Lenkstange die Lenkfunktion des Achslenkmoduls sicherzustellen.
18. Achslenkmodul nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung Mittel zur direkten
Kopplung mit dem Rotations-Translationswandler aufweisen.
19. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotations-Translationswandler ein
Gewindetrieb, vorzugsweise ein Kugelgewindetrieb, ist.
20. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotations-Translationswandler
antriebsmäßig verbunden ist mit mindestens einer zumindest in einem Bereich
oder Teilbereich des Achslenkmoduls gewindestangenartig ausgebildeten
Lenkstange (Gewindestange), die von mindestens einer Gewindemutter
umgeben ist und mit dieser verbunden ist über dazwischen angeordnete
Wälz- oder Rollkörper mit einer zum Gewinde der mindestens einen
Gewindestange passenden Profilierung.
21. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtungen Getriebe oder
Kupplungen, vorzugsweise Planetengetriebe, sind.
22. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor einen Stator mit einer
Wicklung koaxial zur Lenkstange umfasst und einen um diesen
drehgelagerten Rotor mit Permanentmagneten, vorzugsweise ei
Seltenerdmagnete, insbesondere Kobalt-Samarium oder Neodym-Magnete,
aufweist.
23. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektromotors über die
Übertragungseinrichtung mit der Gewindemutter des Gewindetriebs spielfrei
und formschlüssig rotatorisch gekoppelt ist.
24. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektromotors zumindest in
einem Teilbereich als ein Teil der Übertragungseinrichtung, vorzugsweise als
ein Sonnenrad eines Planetenradgetriebes ausgebildet ist.
25. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stellaggregat zumindest zwei
Elektronikeinheiten zugeordnet sind und im Fall eines Fehlers eines der
beiden Elektronikeinheiten die jeweils andere, noch funktionstüchtige
Elektronikeinheit die Steuerung des Stellaggregats übernimmt.
26. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Fehlers eines Stellaggregats bzw.
eines Elektromotors, durch das noch funktionstüchtige Stellaggregat bzw. den
Elektromotor die Schwenkbewegung der Räder durchgeführt wird, wobei die
Baueinheit des fehlerhaften Stellaggregats rein mechanisch durch eine
mechanische Kopplung über die Verbindungseinrichtung, insbesondere über
die mindestens eine Gewindemutter und den mindestens einen Gewindetrieb
mitschleppt werden.
27. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der entstehenden Stellkräfte auf
die mindestens eine Lenkstange mindestens ein Lager, vorzugsweise ein
Axial-Schrägkugellager, vorgesehen ist, das einen Innenring aufweist, zur
Aufnahme der Gewindemutter und zumindest eines Bauteils der
Übertragungseinrichtung, vorzugsweise von Planetenträgern eines
Planetenradgetriebes oder einer Kupplung, und das einen Außenring
aufweist, zur Einleitung der entstehenden Stellkräfte in ein Gehäuse oder ein
mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbundenem Bauteil des Achslenkmoduls.
28. Achslenkmodul nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Außenring des Lagers mindestens ein
Kraftsensor zugeordnet ist, zur Erfassung der wirkenden Stellkräfte und zur
Rückkopplung dieser ermittelten Stellkräfte an die
Handbetätigungseinrichtung, vorzugsweise Handlenkrad der
Fahrzeuglenkung.
29. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stator des Elektromotors an einem
Gehäuse oder ein mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbundenem Bauteil des
Achslenkmoduls angeordnet ist und der Rotor der Elektromotors über ein
Festlager und ein Loslager mit einem Gehäuse oder ein mit dem Gehäuse
kraftschlüssig verbundenem Bauteil des Achslenkmoduls drehbar gelagert
sind.
30. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 18 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stellaggregate als
Übertragungseinrichtungen ein Planetenradgetriebe aufweist, dessen
Sonnenrad als Bauteile des Rotors ausgeführt ist und sich gegen ein Hohlrad
abstützt, das Teil des Außenrings eines Lagers zur Aufnahme der Stellkräfte
ist.
31. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, dass den zwei Stellaggregaten eine gemeinsame
als Schubstange ausgebildete Lenkstange, vorzugsweise eine gemeinsame
Gewindestange, und ein gemeinsamer Rotations-Translationswandler,
insbesondere einer gemeinsamen Gewindemutter und gemeinsamen
dazwischen angeordneten Wälz- oder Rollkörpern, zugeordnet ist, um bei
Betätigung zumindest eines Stellaggregats über ein Verschieben der
Lenkstange die Lenkfunktion des Achslenkmoduls sicherzustellen.
32. Achslenkmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, dass jedem der beiden Stellaggregate jeweils eine
als Schubstange ausgebildete Lenkstange, vorzugsweise jeweils eine
Gewindestange, und jeweils ein Rotations-Translationswandler, insbesondere
jeweils eine Gewindemutter und jeweils dazwischen angeordnete Wälz- oder
Rollkörpern, zugeordnet ist und dass beiden Stellaggregaten eine
Verbindungseinrichtung zugeordnet ist, um die beiden Stellaggregate zu
verbinden und bei Betätigung eines Stellaggregats über ein Verschieben der
zwei verbundenen Lenkstangen die Lenkfunktion des Achslenkmoduls
sicherzustellen.
33. Achslenkmodul nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung eine
elektromechanische Kupplung aufweist, die Kupplungsscheiben aufweist, die
mit Innenringen von zwei Lagern, vorzugsweise Axial-Schrägkugellagern,
kraftschlüssig verbunden sind, die zur Aufnahme der auf die zwei
Lenkstangen entstehenden Stellkräfte dienen und dass im unbestromten
Zustand die beiden Kupplungsscheiben durch ein elastisches Mittel,
vorzugsweise eine Druckfeder, gegeneinander gepresst werden und eine
kraftschlüssige Verbindung zwischen den zwei Rotations-
Translationswandlern der Stellaggregate herstellen.
34. Achslenkmodul nach Anspruch 32 oder 33,
dadurch gekennzeichnet, dass ein bestimmter maximaler Verstellbereich der
zwei Lenkstangen gegeneinander vorgegeben wird mittels mechanischer
Anschläge, die nur einen bestimmten Lenkstangen-Differenzweg der zwei
Lenkstangen relativ zueinander zulassen.
35. Achslenkmodul nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der einen von den
beiden Lenkstangen als eine Hohlwelle ausgebildet ist, die zwei Anschläge
aufweist und dessen Hohlraum von einer mit der anderen Lenkstange
verbundenen Koppelstange durchdrungen wird, die ein hohlwellenseitiges
Endstück aufweist, das zwei innere Anschläge und zwei äußere Anschläge
aufweist, die im Zusammenwirken mit zwei gegen die Anschläge abstützbaren
Mitnehmerscheiben und einer an den Mitnehmerscheiben sich abstützenden
Druckfeder nur einen bestimmten Lenkstangen-Differenzweg der zwei
Lenkstangen relativ zueinander zulässt.
36. Achslenkmodul nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener elektromechanischer
Kupplung die Koppelstange eine Ausgangsstellung definiert, bei der die
Druckfeder eine maximale Länge aufweist und sich durch die beiden
Mitnehmerscheiben auf die zwei äußeren Anschläge der Koppelstange und
die beiden Anschläge der Hohlwelle abstützt und dass bei geöffneter
elektromechanischer Kupplung eine erste und eine zweite Endstellung
definiert wird, welche den maximalen Lenkstangen-Differenzweg festlegen,
wobei bei der ersten Endstellung die Druckfeder eine minimale Länge
aufweist und sich durch die beiden Mitnehmerscheiben einerseits auf einen
ersten Anschlag der Hohlwelle und anderseits auf einen zweiten äußeren
Anschlag der Koppelstange abstützt und wobei bei der zweiten Endstellung
die Druckfeder eine minimale Länge aufweist und sich durch die beiden
Mitnehmerscheiben einerseits auf einen zweiten Anschlag der Hohlwelle und
anderseits auf einen ersten äußeren Anschlag der Koppelstange abstützt.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50110548T Expired - Lifetime DE50110548D1 (de) | 2000-03-27 | 2001-03-23 | Fahrzeuglenkung und achslenkmodul für eine fahrzeuglenkung |
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---|---|
EP (1) | EP1268257B1 (de) |
JP (1) | JP4988119B2 (de) |
DE (2) | DE50110548D1 (de) |
WO (1) | WO2001072571A2 (de) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10217716A1 (de) * | 2002-04-20 | 2003-11-06 | Zf Lenksysteme Gmbh | Fremdkraft- oder Servolenkung |
DE10235396A1 (de) * | 2002-08-02 | 2004-02-19 | Zf Lenksysteme Gmbh | Lenksystem für ein Fahrzeug |
DE10244069A1 (de) * | 2002-09-06 | 2004-03-11 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung des Rücklaufverhaltens für Fahrzeuge mit elektromechanischer Lenkung |
WO2005047081A1 (de) * | 2003-11-11 | 2005-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum ansteuern einer kupplungseinheit |
US7726436B2 (en) * | 2003-11-11 | 2010-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Torque control element for a steering system in a motor vehicle |
DE102010021561A1 (de) | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Verfahren zur Fahrzeuglenkung mit einer Fahrzeuglenkvorrichtung |
DE102010027118A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Mobil Elektronik Gmbh | Weg- oder Winkelsensoreinheit und Lenksystem |
WO2013142670A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Bose Corporation | Actuator assembly with preloaded ball screws |
WO2014194909A3 (de) * | 2013-06-06 | 2015-01-22 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum lenken einer hinterachse eines mehrspurigen kraftfahrzeugs |
DE102013016757A1 (de) * | 2013-10-10 | 2015-01-29 | Audi Ag | Lenksystem für eine Achse mit zumindest zwei Lenkbaren Rädern |
WO2016110353A1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum versorgen mindestens eines verbrauchers in einem bordnetz und bordnetz |
DE102015104867A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Steuergerät für ein Lenksystem |
DE102015104850A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Reduntanter Antrieb mit galvanisch getrennten Teilantrieben für eine elektrische Lenkung |
DE102016006088A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Thyssenkrupp Ag | Steer-by-Wire-Lenksystem mit kuppelbaren Einzelradlenkungen |
US9868445B2 (en) | 2015-08-14 | 2018-01-16 | Crown Equipment Corporation | Diagnostic supervisor to determine if a traction system is in a fault condition |
DE102017106671A1 (de) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Thyssenkrupp Ag | Lenkgetriebe für Einzelradlenkung eines Kraftfahrzeugs mit Steer-by-Wire Lenksystem |
US10414288B2 (en) | 2017-01-13 | 2019-09-17 | Crown Equipment Corporation | Traction speed recovery based on steer wheel dynamic |
US10723382B2 (en) | 2017-01-13 | 2020-07-28 | Crown Equipment Corporation | High speed straight ahead tiller desensitization |
DE102019215477A1 (de) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Rückmeldemomentsimulator und Kraftfahrzeug |
US11008037B2 (en) | 2015-08-14 | 2021-05-18 | Crown Equipment Corporation | Model based diagnostics based on steering model |
CN113002511A (zh) * | 2019-12-21 | 2021-06-22 | 瀚德万安(上海)电控制动系统有限公司 | 一种电子机械制动系统 |
DE102020110661A1 (de) | 2020-04-20 | 2021-10-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Lenkkraftunterstützung eines Lenksystem eines Fahrzeuges |
WO2022063517A1 (de) | 2020-09-28 | 2022-03-31 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für ein fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug |
DE102021102616A1 (de) | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6637541B2 (en) * | 2001-12-17 | 2003-10-28 | Visteon Global Technologies, Inc. | Steering system having an interlocking mechanism |
JP3839358B2 (ja) | 2002-06-12 | 2006-11-01 | 株式会社ジェイテクト | 車両の操舵制御装置及び車両の操舵制御方法 |
JP4089305B2 (ja) * | 2002-06-14 | 2008-05-28 | 株式会社日立製作所 | 車両用電力供給装置 |
US20030230448A1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-12-18 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vehicle steering system, steer feel control system and method for providing steer feel |
EP1428740B1 (de) * | 2002-12-11 | 2007-07-25 | Michelin Recherche et Technique S.A. | Fahrzeuglenksystem mit einem Notbetriebsmodus im Falle eines Ausfalls eines Radlenk-Aktuators |
JP2004291877A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Toyoda Mach Works Ltd | 車両用操舵装置 |
WO2004103786A1 (de) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Continental Teves Ag & Co.Ohg | Verfahren zum regeln eines prozesses insbesondere zur durchführung einer fahrstabilitätsregelung |
JP3817677B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2006-09-06 | 現代自動車株式会社 | 独立型ステアバイワイヤシステムのステアリングアクチュエータ |
DE10333281A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-03 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Schalteinrichtung |
CN100436227C (zh) * | 2003-10-02 | 2008-11-26 | 日产自动车株式会社 | 车辆转向装置 |
US7789784B2 (en) | 2005-02-14 | 2010-09-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering device |
JP4720362B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵装置 |
JP4524641B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2010-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両操舵装置 |
JP4593391B2 (ja) * | 2005-07-13 | 2010-12-08 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
JP2007050769A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Nsk Ltd | 車両用走行制御装置 |
JP4696785B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2011-06-08 | 日本精工株式会社 | 車両の操舵装置 |
JP4826346B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2011-11-30 | 日本精工株式会社 | ステアバイワイヤ式操舵装置 |
JP4946213B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2012-06-06 | 株式会社島津製作所 | 電動アクチュエータ |
JP5125403B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2013-01-23 | 日本精工株式会社 | 車両用操舵装置 |
WO2010045542A2 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | The Regents Of The University Of California | Fused ring heteroaryl kinase inhibitors |
DE102008059745A1 (de) * | 2008-12-01 | 2010-06-02 | Thyssenkrupp Presta Ag | Elektromechanische Servolenkung mit Kugelgewindetrieb |
JP5419565B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2014-02-19 | Ntn株式会社 | ステアバイワイヤ式操舵装置 |
CN102470888B (zh) | 2009-07-02 | 2013-11-20 | Ntn株式会社 | 线控转向式掌舵装置 |
JP5419564B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2014-02-19 | Ntn株式会社 | ステアバイワイヤ式操舵装置 |
JP5377215B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2013-12-25 | Ntn株式会社 | ステアバイワイヤ式操舵装置 |
KR101509801B1 (ko) * | 2009-11-17 | 2015-04-08 | 현대자동차주식회사 | 좌우 독립형 스티어 바이 와이어 시스템 |
JP5528087B2 (ja) * | 2009-12-16 | 2014-06-25 | Ntn株式会社 | ステアバイワイヤ式操舵装置 |
JP5493835B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-05-14 | 日本精工株式会社 | フォークリフト用ステアリング装置 |
JP5598710B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2014-10-01 | 株式会社ジェイテクト | 転舵軸支持構造及び車両用操舵装置 |
JP5811397B2 (ja) * | 2010-10-21 | 2015-11-11 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
DE102014216462A1 (de) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Lenksystem eines zweispurigen Fahrzeugs |
DE102016208775B4 (de) * | 2016-05-20 | 2020-06-04 | Ford Global Technologies, Llc | Steer-by-Wire-System, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Systems |
DE102016113366A1 (de) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | Weber-Hydraulik Gmbh | Hydraulikaggregat |
DE102016223332B4 (de) * | 2016-11-24 | 2018-09-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Ansteuern einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs, Steuergerät und Lenkvorrichtung |
JP6812788B2 (ja) | 2016-12-27 | 2021-01-13 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
JP6838395B2 (ja) | 2016-12-27 | 2021-03-03 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
DE102017102021A1 (de) * | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Elektrische Ausrüstung eines Fahrzeugs mit einer wenigstens teilweise elektrischen Brems- und Lenkeinrichtung |
IT201700023856A1 (it) * | 2017-03-03 | 2018-09-03 | Ognibene Power Spa | Sistema di sterzatura |
CN109229202B (zh) * | 2018-11-12 | 2021-05-25 | 江苏天龙车辆部件有限公司 | 一种新能源汽车电动助力转向装置 |
KR20210101857A (ko) * | 2020-02-11 | 2021-08-19 | 주식회사 만도 | 조향 어시스트 장치 및 방법과, 조향 시스템 |
JP7388408B2 (ja) * | 2021-07-26 | 2023-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両システム |
DE102022103808A1 (de) * | 2022-02-17 | 2023-08-17 | Audi Aktiengesellschaft | Lenksystemaufbau und Fahrzeug mit einem Lenksystemaufbau |
DE102022206518A1 (de) * | 2022-06-28 | 2023-12-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Steer-by-Wire-Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems |
DE102022206630A1 (de) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Steer-by-Wire-Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems |
CN115230809B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-09-26 | 湖南行必达网联科技有限公司 | 转向机构、转向控制方法、作业机械及电子设备 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4741409A (en) * | 1987-06-25 | 1988-05-03 | General Motors Corporation | Electric steering system for automobiles |
JP2786718B2 (ja) * | 1990-06-07 | 1998-08-13 | 株式会社日立製作所 | 車両用制御装置 |
JPH05105100A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-27 | Honda Motor Co Ltd | 車両の操舵装置 |
JP2713527B2 (ja) * | 1992-08-10 | 1998-02-16 | 三菱電機株式会社 | スリップ制御装置 |
JP3028905B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2000-04-04 | アイシン精機株式会社 | 後輪操舵アクチュエ−タ |
DE19539101C1 (de) * | 1995-10-20 | 1997-02-13 | Daimler Benz Ag | Rückwirkungssimulator für Steuervorrichtung, insbesondere Fahrzeuglenkung |
DE19632251B4 (de) * | 1996-08-09 | 2004-08-26 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Lenkung eines Kraftfahrzeuges |
JP3554841B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2004-08-18 | 光洋精工株式会社 | 自動車の舵取装置 |
JP3643942B2 (ja) * | 1997-02-17 | 2005-04-27 | 光洋精工株式会社 | 車両用操舵装置 |
DE19834870A1 (de) * | 1998-08-01 | 2000-02-03 | Bosch Gmbh Robert | Fehlertoleranter elektromechanischer steer-by-wire-Lenksteller |
DE29915559U1 (de) * | 1999-09-03 | 2000-01-13 | TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co KG, 40547 Düsseldorf | Lenksystem für ein Fahrzeug |
-
2001
- 2001-03-23 WO PCT/EP2001/003354 patent/WO2001072571A2/de active IP Right Grant
- 2001-03-23 JP JP2001570501A patent/JP4988119B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2001-03-23 DE DE10114600A patent/DE10114600A1/de not_active Withdrawn
Cited By (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10217716A1 (de) * | 2002-04-20 | 2003-11-06 | Zf Lenksysteme Gmbh | Fremdkraft- oder Servolenkung |
DE10235396A1 (de) * | 2002-08-02 | 2004-02-19 | Zf Lenksysteme Gmbh | Lenksystem für ein Fahrzeug |
DE10244069A1 (de) * | 2002-09-06 | 2004-03-11 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung des Rücklaufverhaltens für Fahrzeuge mit elektromechanischer Lenkung |
WO2005047081A1 (de) * | 2003-11-11 | 2005-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum ansteuern einer kupplungseinheit |
US7581617B2 (en) | 2003-11-11 | 2009-09-01 | Robert Bosch Gmbh | Method for triggering a coupling unit |
US7726436B2 (en) * | 2003-11-11 | 2010-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Torque control element for a steering system in a motor vehicle |
US8594891B2 (en) | 2010-05-26 | 2013-11-26 | GM Global Technology Operations LLC | Method for a vehicle steering using a vehicle steering device |
DE102010021561A1 (de) | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Verfahren zur Fahrzeuglenkung mit einer Fahrzeuglenkvorrichtung |
DE102010027118A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Mobil Elektronik Gmbh | Weg- oder Winkelsensoreinheit und Lenksystem |
WO2013142670A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Bose Corporation | Actuator assembly with preloaded ball screws |
US8890461B2 (en) | 2012-03-22 | 2014-11-18 | Bose Corporation | Actuator assembly with preloaded ball screws |
WO2014194909A3 (de) * | 2013-06-06 | 2015-01-22 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum lenken einer hinterachse eines mehrspurigen kraftfahrzeugs |
DE102013016757A1 (de) * | 2013-10-10 | 2015-01-29 | Audi Ag | Lenksystem für eine Achse mit zumindest zwei Lenkbaren Rädern |
WO2016110353A1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum versorgen mindestens eines verbrauchers in einem bordnetz und bordnetz |
CN107207000A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-09-26 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于向车载电网中的至少一个负载供电的方法以及车载电网 |
DE102015104867A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Steuergerät für ein Lenksystem |
DE102015104850A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Reduntanter Antrieb mit galvanisch getrennten Teilantrieben für eine elektrische Lenkung |
DE102015104867B4 (de) | 2015-03-30 | 2022-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Steuergerät für ein Lenksystem |
US10363955B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-07-30 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Control device for a steering system |
US9868445B2 (en) | 2015-08-14 | 2018-01-16 | Crown Equipment Corporation | Diagnostic supervisor to determine if a traction system is in a fault condition |
US11008037B2 (en) | 2015-08-14 | 2021-05-18 | Crown Equipment Corporation | Model based diagnostics based on steering model |
US10081367B2 (en) | 2015-08-14 | 2018-09-25 | Crown Equipment Corporation | Steering and traction applications for determining a steering control attribute and a traction control attribute |
US10377388B2 (en) | 2015-08-14 | 2019-08-13 | Crown Equipment Corporation | Model based diagnostics based on traction model |
DE102016006088A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Thyssenkrupp Ag | Steer-by-Wire-Lenksystem mit kuppelbaren Einzelradlenkungen |
US11400975B2 (en) | 2017-01-13 | 2022-08-02 | Crown Equipment Corporation | High speed straight ahead tiller desensitization |
US10414288B2 (en) | 2017-01-13 | 2019-09-17 | Crown Equipment Corporation | Traction speed recovery based on steer wheel dynamic |
US10723382B2 (en) | 2017-01-13 | 2020-07-28 | Crown Equipment Corporation | High speed straight ahead tiller desensitization |
DE102017106671B4 (de) | 2017-03-28 | 2024-05-08 | Thyssenkrupp Ag | Lenkgetriebe für Einzelradlenkung eines Kraftfahrzeugs mit Steer-by-Wire Lenksystem |
DE102017106671A1 (de) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Thyssenkrupp Ag | Lenkgetriebe für Einzelradlenkung eines Kraftfahrzeugs mit Steer-by-Wire Lenksystem |
DE102019215477A1 (de) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Rückmeldemomentsimulator und Kraftfahrzeug |
CN113002511A (zh) * | 2019-12-21 | 2021-06-22 | 瀚德万安(上海)电控制动系统有限公司 | 一种电子机械制动系统 |
WO2021122214A1 (en) * | 2019-12-21 | 2021-06-24 | Haldex Vie (Shanghai) Electromechanical Brake System Co., Ltd. | An electromechanical brake system |
CN113002511B (zh) * | 2019-12-21 | 2022-09-09 | 瀚德万安(上海)电控制动系统有限公司 | 一种电子机械制动系统 |
DE102020110661A1 (de) | 2020-04-20 | 2021-10-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Lenkkraftunterstützung eines Lenksystem eines Fahrzeuges |
DE102020125258A1 (de) | 2020-09-28 | 2022-03-31 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug |
WO2022063517A1 (de) | 2020-09-28 | 2022-03-31 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für ein fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug |
WO2022167169A1 (de) | 2021-02-04 | 2022-08-11 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug |
DE102021102616A1 (de) | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Lenksystem für Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003529483A (ja) | 2003-10-07 |
WO2001072571A3 (de) | 2002-03-28 |
DE50110548D1 (de) | 2006-09-07 |
EP1268257B1 (de) | 2006-07-26 |
EP1268257A2 (de) | 2003-01-02 |
JP4988119B2 (ja) | 2012-08-01 |
WO2001072571A2 (de) | 2001-10-04 |
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