DE102011051558A1 - Power steering for motor vehicle, has toothed rack for transmitting steering movement of driver on hinged wheels of motor vehicle, and servo motor provides additional torque that is transmitted on toothed rack by transmission element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkwinkelsperre für ein Kraftfahrzeug und eine Hilfskraftlenkung mit einer solchen Lenkwinkelsperre. The invention relates to a steering angle lock for a motor vehicle and a power steering system with such a steering angle lock.
Hilfskraftlenkungen, die auch als Servolenkungen bezeichnet werden, dienen dazu, eine Reduzierung der Kraft, die von dem Fahrer zum Lenken aufgebracht werden muss, zu erreichen. Bei einer EPS als Servolenkung wird in Abhängigkeit verschiedener Eingangsgrößen ein Motormoment berechnet, das dem von dem Fahrer aufgebrachten Handmoment als Zusatzmoment überlagert wird. Auch bei solchen Hilfskraftlenkungen werden zum Diebstahlschutz Lenkwinkelsperren eingesetzt. Power steering systems, also referred to as power steering systems, serve to achieve a reduction in the force that must be applied by the driver to steer. In the case of an EPS as power steering, a motor torque is calculated as a function of various input variables, which is superimposed on the manual torque applied by the driver as an additional torque. Even with such power steering systems steering angle locks are used for theft protection.
Die Lenkwinkelsperre dient als Sicherung vor unbefugter Benutzung eines Kraftfahrzeugs. Diese ist bspw. als sogenanntes Lenkradschloss ausgebildet. Hierzu wird regelmäßig ein mit einem Zündschloss kombinierter Bolzen in eine Nut in der Längssäule hineingeschoben, wenn der Schlüssel abgezogen wird. Dieser Bolzen rastet bei einer vorgebbaren Lenkradposition ein, so dass das Lenkrad blockiert wird. Erst beim Drehen des Schlüssels wird der Bolzen wieder herausgezogen und das Kraftfahrzeug damit wieder lenkbar. The steering angle lock serves as a safeguard against unauthorized use of a motor vehicle. This is, for example, designed as a so-called steering wheel lock. For this purpose, a combined with an ignition lock bolt is inserted into a groove in the longitudinal column regularly when the key is removed. This bolt engages at a predetermined steering wheel position, so that the steering wheel is blocked. Only when turning the key, the bolt is pulled out again and the motor vehicle so steerable again.
Derzeit wird somit ein Lenkradschloss durch eine mechanische Verriegelung der Lenksäule realisiert, wozu ein Schlüssel erforderlich ist. Im Rahmen der sogenannten Button-start- und Keyless-entry-Technik werden jedoch Schlüssel überflüssig. Daher wird eine schlüssellose Verriegelung auf Lenksystemebene gesucht. Currently, a steering wheel lock is thus realized by a mechanical locking of the steering column, to which a key is required. However, in the context of the so-called button start and keyless entry technique, keys become superfluous. Therefore, a keyless lock is sought at the steering system level.
Es wird hierzu eine Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug mit einer Zahnstange zur Übertragung einer Lenkbewegung eines Fahrers auf angelenkte Räder des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei ein Servomotor zur Bereitstellung eines Zusatzmoments, das auf die Zahnstange über ein Übertragungselement zu übertragen ist, vorgesehen ist. Das vom Fahrer aufgebrachte Handmoment wird üblicherweise über eine Lenkhandhabe eingeleitet und über eine Lenkstange auf die Zahnstange übertragen. Dieses Handmoment wird zur Unterstützung des Fahrers von dem Zusatzmoment bzw. Motormoment überlagert. Die beschriebene Hilfskraftlenkung zeichnet sich nunmehr dadurch aus, dass ein Blockierelement vorgesehen ist, mit dem das Übertragungselement zu blockieren ist. It is proposed for this purpose a power steering system for a motor vehicle with a rack for transmitting a steering movement of a driver to articulated wheels of the motor vehicle, wherein a servo motor for providing an additional torque which is to be transmitted to the rack via a transmission element is provided. The manual torque applied by the driver is usually introduced via a steering handle and transmitted via a handlebar to the rack. This manual torque is superimposed to support the driver of the additional torque or engine torque. The described power steering is now characterized by the fact that a blocking element is provided, with which the transmission element is to block.
Bei einem sogenannten achsparallelen Antrieb (APA) ist das Übertragungselement bspw. als Riemen ausgebildet. Bei einem sogenannte Doppelritzelantrieb (DP: Dual Pinion) wird als Übertragungselement eine Drehmomentkupplung eingesetzt. So dient bei diesen beiden beispielhaften Ausführungen entweder ein Riemen oder eine Drehmomentkupplung als Übertragungselement zur Übertragung des Motormoments auf die Zahnstange, so dass das Motormoment das vom Fahrer aufgebrachte Handmoment überlagert. Es sind als Übertragungselement aber auch andere Elemente, wie bspw. eine Welle, ein Ritzel oder auch andere geeignete Einrichtungen, denkbar. In a so-called axis-parallel drive (APA), the transmission element is, for example, designed as a belt. In a so-called double pinion drive (DP: Dual Pinion), a torque coupling is used as the transmission element. Thus, in these two exemplary embodiments, either a belt or a torque coupling serves as a transmission element for transmitting the engine torque to the rack, so that the engine torque is superimposed on the manual torque applied by the driver. But there are other elements, such as a shaft, a pinion or other suitable means conceivable as a transmission element.
Durch Blockieren des Übertragungselements wird somit die Übertragung gehemmt bzw. blockiert, die Zahnstange ist somit nicht translatorisch zu bewegen, was wiederum zur Folge hat, dass die Lenkhandhabe, in der Regel das Lenkrad, ebenfalls blockiert ist, d. h. nicht gedreht werden kann. Auf diese Weise wird die Lenkwinkelsperre realisiert. By blocking the transmission element thus the transmission is inhibited or blocked, the rack is thus not translational to move, which in turn has the consequence that the steering handle, usually the steering wheel, is also blocked, d. H. can not be rotated. In this way, the steering angle lock is realized.
Das Blockierelement kann dazu ausgebildet sein, mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zu blockieren. The blocking element may be designed to block by means of a positive and / or non-positive connection.
Bei der vorgestellten Hilfskraftlenkung wird eine schlüssellose Verriegelung auf Lenksystemebene und damit ein schlüsselloses Lenkradschloss verwirklicht. Dabei wird durch eine bspw. form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Blockierelement und dem Übertragungselement das kraftübertragende Element, d. h. das Übertragungselement, innerhalb der Hilfskraftlenkung bzw. des Lenksystems blockiert. Hierfür wird ggf. ein sicherheitskonformer Aktuator benötigt. In the proposed power steering system, a keyless lock on the steering system level and thus a keyless steering wheel lock is realized. In this case, by an example. Positive and / or non-positive connection between the blocking element and the transmission element, the force-transmitting element, d. H. the transmission element, blocked within the power steering system or the steering system. This may require a safety compliant actuator.
Daher ist in Ausgestaltung mindestens ein mono- oder multistabiles Element, bspw. ein bistabiles Element, vorgesehen, das mit dem Blockierelement zusammenwirkt. Das mindestens eine mono- oder multistabile Element kann als elektromechanischer Zuganker ausgebildet sein. Durch diesen wird bei Ansteuerung ein Weg zurückgelegt. Bedingungen für die Ansteuerung können ein sicheres Schalten bei Systemspannungsniveau an Unterspannungsgrenze und ein Schaltvorgang über ein moduliertes Signal (Arbeitsspannung + Schlüsselcode) sein. Auf diese Weise ist ein translatorischer Wegaktuator mit Codeschlüssel-Schaltkontakt zu realisieren. Es können aber auch mono- oder multistabile Elemente unterschiedlicher Funktionsweise eingesetzt werden. Therefore, in an embodiment, at least one mono- or multi-stable element, for example a bistable element, is provided, which cooperates with the blocking element. The at least one monostable or multistable element can be designed as an electromechanical tie rod. Through this, a path is covered when driving. Conditions for the drive can be a safe switching at system voltage level at undervoltage limit and a switching operation via a modulated signal (working voltage + key code). In this way, a translational Wegaktuator with code key switch contact to realize. However, it is also possible to use monostable or multistable elements of different functions.
Es wird weiterhin eine Lenkwinkelsperre für eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs vorgestellt, insbesondere für eine Hilfskraftlenkung der vorstehend beschriebenen Art. Diese Hilfskraftlenkung weist eine Zahnstange zur Übertragung einer Lenkbewegung eines Fahrers auf angelenkte Räder des Kraftfahrzeugs und einen Servomotor zur Bereitstellung eines Zusatzmoments, das auf die Zahnstange über ein Übertragungselement zu übertragen ist, auf. Die Lenkwinkelsperre umfasst ein Blockierelement, mit dem das Übertragungselement zu blockieren ist. It is further presented a steering angle lock for a power steering system of a motor vehicle, in particular for a power steering of the type described above. This power steering has a rack for transmitting a steering movement of a driver on articulated wheels of the motor vehicle and a servo motor to provide an additional torque that on the rack about a transmission element is to be transmitted on. The steering angle lock comprises a blocking element with which the transmission element is to be blocked.
Wie in Zusammenhang mit der Hilfskraftlenkung vorstehend erläutert, kann mindestens ein mono- oder multistabiles Element vorgesehen sein, das mit dem Blockierelement zusammenwirkt. Dabei können unterschiedliche Elemente, d. h. unterschiedlich arbeitende Elemente, eingesetzt sein. Auf diese Weise ist ein redundanter Aufbau mit erhöhter Sicherheit möglich. As explained above in connection with the power steering system, at least one mono- or multi-stable element may be provided which cooperates with the blocking element. In this case, different elements, ie different working elements, can be used. In this way, a redundant structure with increased security is possible.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend 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 is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von beispielhaften Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
In
Weiterhin zeigt die Darstellung ein Blockierelement
Hierzu kann eine unebene, gezackte, vorzugsweise Verzahnung auf der Außenseite des Riemens
Zu beachten ist, dass die Bewegung direkt oder indirekt über eine Hebelmechanik erfolgen kann. It should be noted that the movement can take place directly or indirectly via a lever mechanism.
In
Das Blockierelement
Es ist somit auch hierbei zu beachten, dass die Bewegung direkt oder indirekt über eine Hebelmechanik erfolgen kann. It should therefore also be noted here that the movement can take place directly or indirectly via a lever mechanism.
Auch bei dieser Ausführung ist zu beachten, dass die Bewegung direkt oder indirekt über eine Hebelmechanik erfolgen kann. It should also be noted in this embodiment that the movement can take place directly or indirectly via a lever mechanism.
In
Die Steuereinheit
Als weiteres bistabiles Element
Die Einheit
Es ist vorstehend ein bistabiles Element beschrieben. Es können in Zusammenhang mit der Erfindung auch mono-, tri- und mehrstabile Elemente verwendet werden. Grundsätzlich kann ein monostabiles oder ein multistabiles (bistabil, tristabil usw.) Element eingesetzt werden. It is described above a bistable element. It can be used in connection with the invention, mono-, tri- and multi-stable elements. In principle, a monostable or a multistable (bistable, tristable etc.) element can be used.
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2011
- 2011-07-05 DE DE201110051558 patent/DE102011051558A1/en not_active Withdrawn
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