DE102004035889A1 - Verfahren zum Betreiben eines hilfskraftunterstützten Lenksystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hilfskraftunterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkschloss, welches den mechanischen Lenkstrang zwischen der Lenkhandhabe des Fahrers und den lenkbaren Fahrzeugrädern bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs blockiert, wobei der mechanisch blockierte Lenkstrang in Fällen, in denen dieser durch das Lenkschloss verspannt ist, zeitlich vor einem Lösen des Lenkschlosses durch selbsttätige geeignete Inbetriebnahme der Hilfskraftunterstützung entspannt wird. Ein verspannter Lenkstrang oder ein verspanntes Lenkschloss wird mittels eines geeigneten Sensors, bevorzugt mittels eines ohnehin vorhandenen Lenkmomentsensors, erkannt. Bevorzugt fungiert als Hilfskraftunterstützung ein Elektromotor.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hilfskraftunterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs mit einer Lenksperre oder einem Lenkschloss, welches) den mechanischen Lenkstrang zwischen der Lenkhandhabe des Fahrers und den lenkbaren Fahrzeugrädern bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs blockiert. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 100 62 469 A1 verwiesen.
• Neben den üblichen rein mechanischen Kfz-Lenkradschlössern bzw. Lenksperren, die bei Abziehen des Zündschlüssels aus einem üblicherweise neben dem Lenkrad oder nahe der Lenksäule angeordneten Zündschloss hervorgerufen durch diese Abziehbewegung in eine Sperrstellung verrasten (und zwar im Hinblick auf einen Diebstahlschutz bzw. zum Verhindern einer unberechtigten Benutzung des Fahrzeugs), bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf elektrische, insbesondere elektromechanische Lenksperren oder Lenkschlösser. Dabei muss eine elektrisch (bspw. elektromechanisch) betätigte Lenksperre, d.h. das eigentliche die gewünschte Verriegelungsfunktion ausübende Element nicht mehr direkt neben dem Kfz-Lenkrad angeordnet werden, sondern kann bspw. an einer beliebigen Stelle der Lenksäule vorgesehen sein oder bspw. auch in das Fahrzeug-Lenkgetriebe eingreifen und somit eine Lenkbewegung des Fahrzeugs verhindern. Weiterhin ist es jedoch üblich, eine derartige elektrisch bzw. elektromecha nisch betätigte Lenksperre einrasten zu lassen bzw. zu aktivieren, wenn oder sobald der sog. Zündschlüssel vom Fahrzeug-Führer aus dem Zündschloss abgezogen wird, wobei auch diese Begriffe „Zündschlüssel" und „Zündschloss" allgemein zu verstehen sind, d.h. es kann sich hierbei auch um eine Chipkarte oder dgl. handeln, die mit einem geeigneten Kartenleser oder dgl. kommuniziert.
• Insbesondere bei Parkiervorgängen eines Kraftfahrzeugs kann es unter ungünstigen Randbedingungen zu einem unerwünschten Verspannen des Lenkschlosses oder allgemein einer Lenksperre kommen, d.h. dass der gesamte Lenkstrang oder Lenkspindelstrang des Fahrzeuges durch die aktivierte Lenksperre bzw. durch das Lenkschloss in sich verspannt wird oder ist. Insbesondere kann dies bei hilfskraftunterstützten Lenkungen vorkommen, wenn durch ein Abziehen des Zündschlüssels die Hilfskraft für eine Lenkungsbetätigung abgeschaltet wird. Solange nämlich der sog. Zündschlüssel (oder ein vergleichbares Element) das Kraftfahrzeug in einem benutzbaren Zustand hält, was allgemein als „Zündung ein" beschrieben wird, wird bekanntermaßen bspw. beim Parkieren des Fzg's die vom Fzg-Führer auf das Lenkrad aufgebrachte Handkraft durch elektrische oder hydraulische Unterstützung insbesondere im Lenkgetriebe verstärkt. Wurde nun das Fahrzeug in seine gewünschte Parkposition gebracht und sind oder werden dabei die gelenkten Fzg-Räder vom Fzg-Führer noch extrem eingeschlagen und liegen somit Lenkungsrückstellkräfte vor, so wird, wenn der Fzg-Führer mit dem Zündschlüssel das Fahrzeug in einen Zustand der „Nichtbenutzung" versetzt bzw. in den Zustand „Zündung aus" überführt, bei Aufrechterhaltung dieses Lenkeinschlages aufgrund der dann nicht mehr vorhandenen Hilfskraftunterstützung ein deutlich höheres Reaktionsmoment in das Lenkrad eingeleitet, das den Fzg-Führer veranlasst, die eingeschlagenen lenkbaren Räder nicht in ihre Neutralposition zurückzuführen. Wenn nun das Lenkschloss schließt bzw. die Lenksperre einrastet, wird der aufgrund des soeben aufgebrachten Lenkeinschlages noch in sich verspann te, da mit einem Drehmoment beaufschlagte Lenkstrang verriegelt und verbleibt in diesem Zustand bis zum nächsten Entsperren der Lenksperre auch verriegelt. Dies hat zur Folge, dass erst beim nächsten Lösen der Lenksperre, d.h. wenn der Zündschlüssel wieder in das Zündschloss eingeführt und letzteres geöffnet und somit die Lenksperre entriegelt wird, die beim vorangegangenen Abstellen unterbliebene Entspannung des Lenkstranges erfolgt, wobei das Lenkrad quasi selbsttätig eine schlagartige Drehbewegung ausführen kann. Dies wird vom Fzg-Führer als unangenehm empfunden, insbesondere wenn das Entriegeln der Lenksperre aufgrund der geschilderten Verspannung mit einem entsprechenden Geräusch einhergeht. Teilweise kann es sogar nötig sein, von Hand ein geeignetes Drehmoment auf das Lenkrad aufzubringen, wenn eine elektromechanische Lenksperre aufgrund einer – für diesen Ausnahmezustand – zu geringen Leistung nicht in der Lage ist, die gewünschte Entriegelungsbewegung gegen diesen verspannten Lenkstrang bzw. gegen die ebenfalls verspannte Lenksperre auszuführen.
• Als Abhilfemaßnahme für diese Problematik ist in der eingangs genannten Schrift vorgeschlagen, dass die Lenksperre nach Abzug des Zündschlüssels mit zeitlicher Verzögerung selbsttätig aktiviert wird. Dabei kann die Lenksperre auch erst nach einer geeignet festgestellten Entspannung aktiviert werden.
• Hiermit soll nun eine weitere Abhilfemaßnahme für die oben geschilderte Problematik aufgezeigt werden (=Aufgabe der vorliegenden Erfindung), auch deshalb, weil die bekannte Lösung aufgrund anderer Randbedingungen nicht immer umgesetzt werden kann.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der mechanisch blockierte Lenkstrang in Fällen, in denen dieser durch das Lenkschloss oder die Lenksperre verspannt ist, zeitlich vor einem Lösen der Lenksperre (bzw. des Lenkschlosses) durch selbsttätige geeignete Inbetriebnahme der Hilfskraftunterstützung entspannt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
• Es wird somit vorgeschlagen, einen mechanisch verspannten Lenkstrang, der durch das Lenkschloss bzw. die Lenksperre gezielt im verspannten, bspw. tordierten Zustand gehalten wird, selbsttätig zu entspannen ehe das Lenkschloss bzw. die Lenksperre gelöst wird. Dieses Entspannen kann durch das die Hilfskraftunterstützung bereitstellende Organ, d.h. bspw. durch einen in das Lenksystem eingebauten Elektromotor oder dgl. erfolgen, indem dieser gezielt derart in Betrieb genommen wird, dass die Verspannung des Lenkstrangs aufgehoben wird. Unabhängig vom Fahrer des Kraftfahrzeugs wird also bei aktiviertem Lenkschloss bzw. bei aktivierter Lenksperre der durch diesen Elektromotor bzw. allgemein durch die Hilfskraftunterstützung verdrehbare bzw. bewegbare Abschnitt des Lenkstranges soweit verdreht bzw. bewegt, dass diese Verspannung zumindest im wesentlichen gelöst wird.
• Wenn danach, d.h. zeitlich nach erfolgtem „Entspannen" das Lenkschloss bzw. die Lenksperre geöffnet wird, so kann dies einfach und ohne Geräusche oder dgl. erfolgen, da diesem Vorgang keine Kräfte mehr aus einem verspannten Lenkstrang entgegen wirken können. Dabei kann dieses beschriebene „Entspannen" zeitlich direkt vor einem vom Fahrer beabsichtigten Öffnen des Lenkschlosses oder der Lenksperre erfolgen, was bspw. durch eine Zugangserkennung zum Fahrzeug ausgelöst werden kann. Dieses Entspannen kann aber auch direkt nach einem Schließen des Lenkschlosses oder der Lenksperre erfolgen, wodurch vorteilhafterweise der mechanische Lenkstrang sowie die Reifen des Fahrzeugs nicht für längere Zeit im verspannten Zustand gehalten werden.
• Ein verspannter Lenkstrang oder ein verspanntes Lenkschloss bzw. eine verspannte Lenksperre können mittels eines geeigneten Sensors von einer elektronischen Steuereinheit erkannt werden, die daraufhin das die Lenk-Hilfskraft bereitstellende Organ, bspw. einen im Lenksystem eingebauten Elektromotor, geeignet ansteuert. Bevorzugt handelt es sich bei diesem Sensor um einen ohnehin bereits im Lenksystem vorhandenen Lenkmomentsensor, der im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs das Lenkmoment im Lenkstrang bzw. in der Lenkspindel sensiert, um anhand dieser Signale eine jeweils geeignete Hilfskraftunterstützung bereit zu stellen.
• Bei einem (ebenfalls beanspruchten) Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit dem das vorgeschlagene und beanspruchte Verfahren von einer elektronsichen Steuereinheit durchgeführt wird bzw. werden kann, kann somit vor dem Entriegeln des Lenkschlosses das Lenkmoment bevorzugt über einen Lenkmomentsensor sensiert werden und somit ein verspannter Lenkspindelstrang bzw. ein verspanntes Lenkschloss erkannt werden. Ist der Lenkspindelstrang verspannt, so wird die Lenkunterstützung dem Verspannungsmoment entsprechend eingestellt und das Lenkmoment im wesentlichen auf „Null" gebracht, d.h. der Lenkspindelstrang entspannt. Daraufhin kann das Lenkschloss zuverlässig und komfortabel entriegeln, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Vorteilhafterweise werden in einem Lenksystem, bei dem das vorgeschlagene Verfahren durchgeführt wird, betroffene Bauteile aufgrund der reduzierten Verspannungs-Möglichkeiten weniger belastet und können somit ggf. schwächer dimensioniert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Betreiben eines hilfskraftunterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs mit einer Lenksperre oder einem Lenkschloss, welches) den mechanischen Lenkstrang zwischen der Lenkhandhabe des Fahrers und den lenkbaren Fahrzeugrädern bei Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs blockiert, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanisch blockierte Lenkstrang in Fällen, in denen dieser durch die Lenksperre oder das Lenkschloss verspannt ist, zeitlich vor einem Lösen der Lenksperre oder des Lenkschlosses durch selbsttätige geeignete Inbetriebnahme der Hilfskraftunterstützung entspannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein verspannter Lenkstrang oder eine verspannte Lenksperre oder ein verspanntes Lenkschloss mittels eines geeigneten Sensors, bevorzugt mittels eines ohnehin vorhandenen Lenkmomentsensors im Lenkstrang, erkannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Hilfskraftunterstützung ein Elektromotor fungiert.
4. Lenksystem eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.