DE102008055900A1 - Steering device for motor vehicle, has control and regulating device for electronically adjusting maximum steering angle for changing minimum turning circle of motor vehicle based on incoming signals of sensor - Google Patents
Steering device for motor vehicle, has control and regulating device for electronically adjusting maximum steering angle for changing minimum turning circle of motor vehicle based on incoming signals of sensor Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to a steering device for a motor vehicle having the features of the preamble of the claim 1.
Die
Fahrwerke werden üblicherweise nach dem Ackermann-Gesetz ausgelegt. Dabei ist ein möglicher Einschlag der Räder durch Packaging-Vorgaben definiert. Zur Einstellung eines maximalen Lenkungshubs des Lenkgetriebes werden alle Toleranzen einer Lenkung, angrenzender Bauteile und von Rädern und Reifen sowie notwendige Freigänge zwischen drehenden und stehenden Bauteilen berücksichtigt. Im Falle eines mechanischen Endanschlags, der den maximalen Lenkungshub des Lenkgetriebes begrenzt, muss auch eine größte Dimensionierung aller auf das Fahrzeug zugelassenen Kombinationen von Rad, Reifen und Schneeketten so lenkbar sein, dass die Räder ohne Reibung an feststehenden Bauteilen drehbar sind. Durch diesen voreingestellten maximalen Lenkungshub ergibt sich ein minimal möglicher Wendekreis, der allerdings auf die Verwendung von kleineren Dimensionen einer anderen auf das Fahrzeug zugelassenen Kombination von Rad, Reifen und Schneeketten nicht optimiert ist. In diesem Fall wird eine nicht unwesentliche Verringerung des Wendekreises und somit eine Erhöhung des Fahrkomforts verschenkt. Besonders nachteilig an dieser Konstruktionsweise ist die geringe Flexibilität bei der Anpassung des Wendekreises an häufig eintretende Umrüstungen und somit Veränderungen von äußeren Randbedingungen bezüglich des Lenkungshubs des Lenkgetriebes, wie zum Beispiel die Verwendung anderer Rad-/Reifengrößen oder der Einsatz von Schneeketten. Eine solche Anpassung an die Änderung der äußerer Randbedingungen, wie oben beschrieben, ist zwar nach dem Stand der Technik möglich, allerdings ist dies mit erheblichem technischen Aufwand verbunden und verursacht Kosten in einer Höhe, die eine nachträgliche Anpassung des Lenkungshubes des Lenkgetriebes, des Lenkeinschlags der Lenkung und damit des Wendekreises des Fahrzeugs nach zum Beispiel einem Aufziehen der Schneeketten nicht praktikabel macht.Suspensions are usually designed according to the Ackermann law. This is a possible impact of the wheels Defined packaging specifications. For setting a maximum steering stroke of the steering gear are all tolerances of a steering, adjacent Components and of wheels and tires as well as necessary clearance considered between rotating and stationary components. In the case of a mechanical limit stop, the maximum steering stroke limited to the steering gear, must also be a largest Dimensioning of all vehicle - registered combinations of Wheel, tires and snow chains be so steerable that the wheels are rotatable without friction on stationary components. Through this Preset maximum steering stroke results in a minimum possible Tropic, however, on the use of smaller dimensions another combination of wheel, tire allowed on the vehicle and snow chains is not optimized. In this case, one will not insignificant reduction of the turning circle and thus an increase the driving comfort given away. Particularly disadvantageous in this construction is the low flexibility in the adaptation of the turning circle Often occurring conversions and thus changes from external constraints Steering stroke of the steering gear, such as the use other wheel / tire sizes or the use of Snow chains. Such an adaptation to the change of external Boundary conditions, as described above, although according to the prior art possible, but this is with considerable technical Associated effort and causes costs in an amount the subsequent adaptation of the steering stroke of the Steering gear, the steering angle of the steering and thus the turning circle the vehicle after, for example, a mounting of the snow chains not practicable.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich nun mit dem Problem, für eine Lenkeinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Wendekreis, beziehungsweise der maximale Lenkeinschlag möglichst einfach angepasst werden kann. Dabei soll eine einfache und kostengünstige Anpassung nach einer Umrüstung und unter Berücksichtigung der damit veränderten äußeren Randbedingungen, wie zum Beispiel nach Umrüsten der Räder oder Reifen oder nach dem Aufziehen von Schneeketten, möglich sein.The The present invention is now concerned with the problem for a steering device an improved or at least specify another embodiment, in particular characterized in that the turning circle, or the maximum Steering can be adjusted as easily as possible. It should be a simple and cost-effective adjustment to a conversion and taking into account the thus changed external boundary conditions, such as after retooling the wheels or Tires or after putting on snow chains, be possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention This object is achieved by the subject matter of the independent claim solved. Advantageous embodiments are the subject the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Lenkeinschlag der Lenkung zum Verändern eines minimalen Wendekreises elektronisch einstellbar auszubilden, wodurch der Wendekreis insbesondere bei einem Kraftfahrzeug optimiert ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist eine Anpassung an geänderte äußere Randbedingungen einfach vorzunehmen.The Invention is based on the general idea, the steering angle the steering for changing a minimum turning circle form electronically adjustable, whereby the turning circle in particular is optimized in a motor vehicle. In such an embodiment is an adaptation to changed exterior Make boundary conditions easy.
In einer besonderen Ausführungsform lässt sich durch zusätzlich verbaute oder schon vorhandene Sensoren des Fahrzeugs die Änderung solcher äußerer Randbedingungen automatisch detektieren. So lässt sich zum Beispiel über ein schon vorhandenes elektronisches Stabilitätsprogramm der Einsatz von Schneeketten erkennen. Über eine Schlupferkennung, ein installiertes Navigationssystem oder einen Geschwindigkeitsmesser und über ein Drehzahlmesser der Räder lassen sich die Räder- /Reifengröße bestimmen. Hierbei ist eine automatische Anpassung des maximalen Lenkeinschlags und somit des minimalen Wendekreises aufgrund der detektierten äußeren Randbedingungen möglich.In a particular embodiment can be through additionally installed or existing sensors of the Vehicle the change of such external Automatically detect boundary conditions. That's how it works for example, about an existing electronic Stability Program recognize the use of snow chains. about a slip detection, an installed navigation system or a speedometer and a tachometer the wheels can be the wheels / tires size determine. Here is an automatic adjustment of the maximum Steering angle and thus the minimum turning circle due to the detected external boundary conditions possible.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Subclaims, the drawing and the associated Description of the figures with reference to the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.preferred Embodiments of the invention are in the drawing and are described in the following description explained in detail the drawing.
Die
einzige
Entsprechend
Bei
der Lenkeinrichtung
Die
Steuerungs-/Regelungseinrichtung
Die
Steuerungs-/Regelungseinrichtung
In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung
In
einer anderen Ausführungsform können zusätzlich
zu den vorstehenden Möglichkeiten der elektromechanischen
Servolenkung (EPS)
Des
Weiteren kann die Lenkeinrichtung
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bei Einsatz
einer Schneekette dieses automatisch, zum Beispiel über
ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP)
Zusätzlich oder alternativ zu den in den vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen Möglichkeiten ist auch ein gezieltes Bremsen oder Beschleunigen eines oder mehrerer Räder beim Wenden zur Optimierung des Wendekreises, insbesondere zur Verringerung des Wendekreises, denkbar. Wenn beim Wenden gezielt Räder abgebremst werden, kann der Wendekreis vergrößert oder verkleinert werden. Ein mögliches extremes Beispiel sind kleine Bagger ohne Lenkung, bei denen durch selektives Bremsen oder durch gegenseitiges Antreiben der Räder das Fahrzeug lenkbar ist. Diese Technik kann aber auch dazu herangezogen werden, das Lenken bzw. das Wenden zu unterstützen, indem zum Beispiel ein Bremsdruck am kurveninneren Rad dieses Rad abbremst, ohne es dabei vollständig zu blockieren.additionally or alternatively to those in the previous embodiments described options is also a targeted braking or accelerating one or more wheels when turning to optimize the turning circle, in particular to reduce of the Tropic, conceivable. When turning specifically wheels be slowed down, the turning circle can be increased or reduced in size. A possible extreme example is small excavators without steering, where by selective braking or by mutually driving the wheels steer the vehicle is. But this technique can also be used to steer or to support the turning by, for example, a Brake pressure on the inside wheel of this wheel slows down without it completely block.
Des Weiteren ist durch Berücksichtigung von Lenkeinschlag und Abfederung bei jeder Kombination von Rad und Reifen eine weitere Optimierungsmöglichkeit für den Wendekreis vorhanden. Dabei wird die Bewegungsfreiheit einer Kombination von Rad und Reifen durch zwei überlagerte Bewegungen, nämlich den Lenkeinschlag und den durch die Abfederung hervorgerufenen Federweg, definiert. Beide Wege zusammen können durch eine Glockenkurve beschrieben werden, die aufgrund des detektierten Federweges den maximal erlaubten Lenkungseinschlag bei vorgegebener Kombination von Rad und Reifen wiedergibt. Aus einer solchen vorab ermittelten Glockenkurve kann bei einem aufgrund der Abfederung des Kraftfahrzeugs auftretenden Federweg und unter Berücksichtigung der verwendeten Kombination von Rad und Reifen der maximale Lenkeinschlag ermittelt und damit der Wendekreis optimiert werden.Of Further is by consideration of steering angle and Cushioning with each combination of wheel and tire another Optimization option for the turning circle available. The freedom of movement is a combination of wheel and tire by two superimposed movements, namely the Steering angle and the deflection caused by the suspension travel, Are defined. Both ways together can through a bell curve be described, due to the detected spring travel the maximum permitted steering angle for a given combination of wheel and tire. From such a pre-determined Bell curve can be at a due to the cushioning of the motor vehicle occurring spring travel and taking into account the combination used determined by wheel and tire the maximum steering angle and thus the turning circle can be optimized.
- 11
- Lenkeinrichtungsteering device
- 22
- Lenkungsteering
- 33
- Steuerungs-RegelungseinrichtungControl regulation device
- 44
- Sensoriksensors
- 55
- Wirkverbindungoperatively connected
- 66
- Wirkverbindungoperatively connected
- 77
- Navigationsgerätnavigation device
- 88th
- Elektromechanische Servolenkungelectromechanical Power steering
- 99
- Elektronisches Stabilitätsprogrammelectronic stability program
- 1010
- Sensorensensors
- 1111
- Servomotorservomotor
- 1212
- RückwirkungsmotorReaction engine
- 1313
- Zahnstangerack
- 14, 14'14 14 '
- mechanische Endanschlagmechanical end stop
- 15, 15'15 15 '
- Anschlagattack
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
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