DE102016212677A1

DE102016212677A1 - Method for changing the wheel position of wheels of at least one axle of a motor vehicle as a function of the driving operation and motor vehicle for carrying out the method

Info

Publication number: DE102016212677A1
Application number: DE102016212677.6A
Authority: DE
Inventors: Jan-Sören Veit
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung der Radstellung von Rädern wenigstens einer Achse eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Fahrbetriebs Es wird erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass während des Fahrbetriebs zumindest bei Geradeausfahrt wenigstens ein Rad der Achse mit wenigstens einem Verstellmittel derart verstellt wird, dass ein Rollwiderstand (FRO) des Rades reduziert wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Verbrauch eines Kraftfahrzeugs und damit einen CO2-Ausstoß zu senken.The invention relates to a method for adapting the wheel position of wheels of at least one axle of a motor vehicle depending on the driving operation. It is proposed according to the invention that at least one wheel of the axle is adjusted with at least one adjusting means during driving, at least when driving straight ahead, such that a rolling resistance ( FRO) of the wheel is reduced. In this way it is possible to reduce the consumption of a motor vehicle and thus a CO2 emissions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung der Radstellung von Rädern wenigstens einer Achse eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Fahrbetriebs. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for changing the wheel position of wheels of at least one axle of a motor vehicle depending on the driving operation. The invention also relates to a motor vehicle for carrying out the method.

Ein Verfahren mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 10 2006 013 788 B4 bekannt geworden. Konkret hat es sich die dort beschriebene Lösung zur Aufgabe gesetzt, ein Steuerverfahren bereit zu stellen, bei dem in Abhängigkeit eines Fahrbetriebs eine gewünschte Kraft und ein gewünschtes Giermoment auf die Fahrzeugkarosserie erzielt werden kann. Bei einem normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs (mit einer hohen Haftungsreserve zwischen Rad und Fahrbahn) werden nur die Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder gesteuert. Eine integrierte Steuerlogik wird kontinuierlich variiert, um den Lenkwinkel und zusätzlich Brems- und Antriebskräfte für jedes Rad in Kombination auf der Grundlage eines ungenutzten Haftungsbereichs in einem solchen Grenzbereich des Fahrbetriebs zu steuern, in dem die Haftungsreserve nur noch klein ist. Es werden also im normalen Fahrbetrieb, in dem die Haftungsreserve groß ist, nur der Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder so gesteuert, dass die Zielkraft und das Giermoment auf die Fahrzeugkarosserie erreicht und somit ein unnötiger Betrieb der Bremse verringert werden kann. In Grenzbereichen des Fahrbetriebs, in denen die Haftungsreserve klein ist, wird eine koordinierte Steuerung der Lenkungssteuerung und der Brems-/Antriebssteuerung durchgeführt. Letztendlich geht es darum eine größtmögliche Haftung bei Kurvenfahrt unter Vermeidung eines Betriebs der Bremse zu realisieren und auch in Grenzbereichen eine höchstmögliche Dynamik sicherstellen zu können. A method having the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2006 013 788 B4 known. Specifically, the solution described there has set itself the task of providing a control method in which a desired force and a desired yawing moment can be achieved on the vehicle body as a function of a driving operation. In a normal operation of the motor vehicle (with a high liability reserve between the wheel and the road) only the steering angle of the front and rear wheels are controlled. An integrated control logic is continuously varied to control the steering angle and, in addition, braking and driving forces for each wheel in combination based on an unused grip area in such a limit range of driving in which the liability reserve is only small. Thus, in the normal running operation in which the liability reserve is large, only the steering angle of the front and rear wheels are controlled so that the target force and the yaw moment on the vehicle body can be achieved, and thus unnecessary operation of the brake can be reduced. In boundary regions of driving operation in which the liability reserve is small, coordinated control of the steering control and the brake / drive control is performed. Ultimately, the goal is to achieve the greatest possible grip when cornering while avoiding brake operation and to be able to ensure the highest possible dynamics even in border areas.

In der DE 10 2008 000 365 A1 wird eine so genannte „Steer by Wire“-Lenkung für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die vorgestellte Lenkung soll kostengünstig herstellbar sein und zudem ein einfach zu implementierendes Rückfall-Sicherheitskonzept ohne eine mechanische Rückfallebene aufweisen. Bei der vorgestellten Lösung ist in den Radaufhängungen aller Räder wenigsten ein Lenker durch einen Steller ersetzt, dessen Länge über einen dem Steller zugeordneten Aktuator einstellbar ist. Hierdurch kann der Radlenkwinkel des jeweiligen Rades radindividuell eingestellt werden. Im Rahmen eines Rückfall-Sicherheitskonzeptes wird vorgeschlagen, dass bei Ausfall eines einem Rad zugeordneten Stellers die den anderen Rädern zugeordneten Steller die Lenkaufgabe übernehmen, und so eine Lenkbarkeit des Fahrzeugs dennoch gewährleistet wird. In the DE 10 2008 000 365 A1 is described a so-called "steer by wire" steering for a motor vehicle. The proposed steering should be inexpensive to produce and also have an easy-to-implement fallback security concept without a mechanical fallback level. In the solution presented in the wheel suspensions of all wheels least a handlebar is replaced by a controller whose length is adjustable via an actuator associated with the actuator. As a result, the wheel steering angle of the respective wheel can be set individually for each wheel. As part of a fallback security concept is proposed that in case of failure of a wheel associated with the actuator assigned to the other wheels take over the steering task, and so a steerability of the vehicle is still guaranteed.

Den obigen Dokumenten liegen also in erster Linie fahrzeugdynamische und sicherheitsbezogene Erwägungen zu Grunde. The above documents are therefore based primarily on vehicle dynamics and safety considerations.

Der vorliegenden Erfindung hingegen liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Veränderung der Radstellung von Rädern wenigstens einer Achse eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Fahrbetriebs bereitzustellen, welches zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs beiträgt. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. On the other hand, the present invention is based on the object of providing a method for changing the wheel position of wheels of at least one axle of a motor vehicle as a function of the driving operation, which contributes to a reduction in fuel consumption. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a motor vehicle which is suitable for carrying out the method according to the invention.

Vorstehende Aufgaben werden für ein Verfahren durch die Merkmale von Patentanspruch 1 und für ein Kraftfahrzeug durch die Merkmale von Patentanspruch 7 sowie Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. The above objects are achieved for a method by the features of claim 1 and for a motor vehicle by the features of claim 7 and claim 8. Advantageous embodiments or developments of the invention can be taken from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Veränderung der Radstellung von Rädern wenigstens einer Achse eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Fahrbetriebs. The invention is based on a method for changing the wheel position of wheels of at least one axle of a motor vehicle as a function of the driving operation.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass während des Fahrbetriebs zumindest bei Geradeausfahrt wenigstens ein Rad der Achse mit Verstellmitteln derart verstellt wird, dass ein Rollwiderstand des Rades reduziert wird. According to the invention it is now proposed that at least one wheel of the axle is adjusted with adjusting means during driving at least when driving straight ahead, that a rolling resistance of the wheel is reduced.

Die Verstellung eines Rades oder zweier Räder der Achse verfolgt also einen ganz anderen Ansatz als bislang üblich. Es stehen nicht fahrdynamische sondern verbrauchsorientierte Erwägungen im Vordergrund. The adjustment of a wheel or two wheels of the axle thus pursues a very different approach than usual. It is not driving dynamics but fuel consumption considerations in the foreground.

Die Verstellung eines Rades kann beispielsweise durch eine Änderung des Radsturzes oder durch eine Änderung der Radspur realisiert werden. Auch Kombinationen dieser Verstellvarianten sind denkbar. Als Verstellmittel kommen insbesondere elektromechanische, elektrohydraulische und/oder elektropneumatische Komponenten in Frage The adjustment of a wheel can be realized for example by changing the camber or by changing the wheel track. Combinations of these Verstellvarianten are conceivable. In particular, electromechanical, electrohydraulic and / or electropneumatic components come into question as adjusting means

Unter Radsturz beziehungsweise Sturzwinkel wird die Neigung der Räder einer Achse beziehungsweise deren Radmittenebenen gegenüber einer Ebene senkrecht zur Fahrbahn und parallel zur Kraftfahrzeuglängsachse bezeichnet. Anders ausgedrückt ist der Sturz die Neigung des Rades an seiner Oberseite nach innen (Minussturz) oder nach außen (Plussturz). Under camber or camber angle, the inclination of the wheels of an axle or its Radmittenebenen is referred to a plane perpendicular to the road and parallel to the motor vehicle longitudinal axis. In other words, the fall is the inclination of the wheel on its top inward (Minussturz) or outward (Plussturz).

Bei einer Achse mit Plussturz neigen die Räder dazu, in Fahrtrichtung vorn auseinander zu laufen. Bei einer Achse mit Minussturz ist dies umgekehrt. Hierdurch wird zwar die Flatterneigung der Räder bei Geradeauslauf verringert, jedoch der Rollwiderstand erhöht, bedingt durch das Bestreben des Rades, eine Kurve zu fahren. On an axle with a fold, the wheels tend to diverge forward in the direction of travel. For an axis with a minus turn, this is vice versa. As a result, although the flutter tendency of the wheels is reduced in straight-ahead, but increases the rolling resistance, due to the tendency of the wheel to drive a curve.

Ähnlich verhält es sich mit der Radspur beziehungsweise dem Spurwinkel einer Achse. So bezeichnet die Spur beziehungsweise der Spurwinkel in einer horizontalen Ebene den Winkel zwischen der Fahrzeug-Längsmittenebene und der Rad-Mittenebene. Stehen die Räder einer Achse vorne (in Fahrtrichtung) enger zusammen als hinten, spricht man von einer Vorspur (Plusspur). Von Nachspur (Minusspur) spricht man, wenn die Räder einer Achse vorne weiter auseinander stehen als hinten. The situation is similar with the wheel track or the toe angle of an axle. Thus, the track or the toe angle in a horizontal plane, the angle between the vehicle longitudinal mid-plane and the wheel center plane. Are the wheels of an axle front (in the direction of travel) closer together than the rear, it is called a toe (Plusspur). By Nachspur (minus trace) one speaks, if the wheels of an axle at the front further apart than behind.

Hinsichtlich einer kostengünstigen und einfachen Möglichkeit, das erfindungsgemäße Verfahren zu realisieren, hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn in einer Weiterbildung der Erfindung das wenigstens eine Rad der Achse derart verstellt wird, dass sich ein bestehender (voreingestellter) Spurwinkel reduziert. With regard to a cost-effective and easy way to implement the method according to the invention, it has proved to be very useful if, in a further development of the invention, the at least one wheel of the axle is adjusted such that an existing (preset) toe angle is reduced.

In der Regel wird bei Personenkraftwagen der Spurwinkel der Vorderachse derart voreingestellt, dass sich eine stationäre Vorspur ergibt. Zusätzlich zu einer positiven Beeinflussung des Geradeauslaufs wird dadurch auch das Anlenkverhalten bei Einfahrt in eine Kurve verbessert. As a rule, the toe angle of the front axle is preset in passenger cars in such a way that results in a stationary toe. In addition to a positive influence on the directional stability, this also improves the articulation behavior when entering a curve.

Durch die besagte Ausgestaltung der Erfindung, nämlich Reduzierung des Spurwinkels, können auftretenden Querkräfte und damit der Rollwiderstand am Rad deutlich verringert werden. Folglich werden damit auch die aufzuwendende Antriebsleistung sowie der damit verbundene CO₂-Ausstoß gesenkt. By said embodiment of the invention, namely reduction of the toe angle, occurring lateral forces and thus the rolling resistance on the wheel can be significantly reduced. As a result, the drive power to be expended and the associated CO ₂ emissions are also reduced.

Ein Optimum an Verbrauchseinsparung kann dadurch erzielt werden, wenn das wenigstens eine Rad der Achse derart verstellt wird, dass sich ein Spurwinkel mit einem Wert von in etwa Null ergibt. Optimum consumption savings can be achieved if the at least one wheel of the axle is adjusted such that a toe angle with a value of approximately zero results.

Es ist darauf hinzuweisen, dass selbst bei einer Geradeausfahrt auf Grund von dynamischen Belastungen der Achse (z. B. Einfederung der Räder) eine ständige Änderung der auf die Räder wirkenden Kräfte und damit eines bestehenden Spurwinkels auftritt. Daher ist eine ausgesprochen schnelle Regelung notwendig, damit die eingesetzten Verstellmittel eintretenden Änderungen des Spurwinkels (oder Sturzwinkels) rechtzeitig entgegenwirken und diese idealerweise neutralisieren können. Bevorzugt liegt daher die Regelgeschwindigkeit im Milli- oder sogar Mikrosekundenbereich. It should be noted that even when driving straight ahead due to dynamic loads on the axle (eg deflection of the wheels) a constant change in the forces acting on the wheels and thus an existing toe angle occurs. Therefore, a very fast control is necessary so that the adjustment means used counteract occurring changes in the toe angle (or camber angle) in good time and can neutralize them ideally. Preferably, therefore, the control speed in the milli or even microseconds range.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für Vorder- als auch für Hinterachsen anwendbar. The inventive method is applicable to both front and rear axles.

Da unterschiedliche Reifen sowie unterschiedliche Beladungszustände eines Kraftfahrzeugs ebenfalls einen bestehenden Spurwinkel ändern können, ist es gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens zweckmäßig, wenn eine Initialisierung durchgeführt wird. Dies kann derart erfolgen, dass während des Fahrbetriebs die Stellung des wenigstens einen Rades der Achse so lange in zwei unterschiedlichen Richtungen verstellt wird und dabei auftretende Lenkmomente gemessen werden, bis ein Momentenminimum gefunden wird. Dabei wird jeweils eine zu einem Momentenminimum gehörende Verstellposition des Verstellmittels mit einem Kennfeld abgeglichen. Bei einer bestehenden Abweichung zwischen dem Kennfeld und den jeweils gemessenen Werten wird dem Kennfeld ein entsprechender Korrekturfaktor überlagert. Since different tires and different load conditions of a motor vehicle can also change an existing toe angle, it is useful according to a further embodiment of the inventive concept, when an initialization is performed. This can be done in such a way that during driving the position of the at least one wheel of the axle is adjusted in two different directions and occurring steering moments are measured until a torque minimum is found. In each case, an adjusting position of the adjusting means belonging to a minimum torque is matched with a characteristic field. In the case of an existing deviation between the map and the respectively measured values, a corresponding correction factor is superimposed on the map.

Auf diese Weise ist also eine spürbare Genauigkeitserhöhung des Verfahrens realisierbar. Die Messung der auftretenden Lenkmomente kann durch eine geeignete Sensorik im Lenksystem bewerkstelligt werden. In this way, therefore, a noticeable increase in accuracy of the method can be realized. The measurement of the occurring steering moments can be accomplished by a suitable sensor in the steering system.

Das Verfahren lässt sich noch dadurch weiterbilden, dass Fahrbahnunebenheiten erfasst werden und das wenigstens eine Rad der Achse derart verstellt wird, dass auf Grund der durch die Fahrbahnunebenheiten zu erwartenden Schwankungen in den auftretenden Lenkmomenten entgegengewirkt wird. Durch eine solche „vorausschauende“ Ansteuerung, bei der Fahrbahnunebenheiten in einen Regelalgorithmus für die Betätigung der genannten Verstellmittel der Achse einbezogen werden, kann Zeit gewonnen und die Steuerungseffizienz erhöht werden. Fahrbahnunebenheiten können beispielsweise mittels geeigneter Umfelderfassungseinrichtungen, wie Kameras, Ultraschallsensoren oder dergleichen erfasst werden The method can be further developed in that road bumps are detected and the at least one wheel of the axle is adjusted such that is counteracted due to the expected by the road bumps fluctuations in the steering torque occurring. By such a "forward-looking" control, in which road bumps are included in a control algorithm for the actuation of said adjustment means of the axle, time can be gained and the control efficiency can be increased. Road bumps can be detected, for example, by means of suitable surroundings detection devices, such as cameras, ultrasound sensors or the like

Befindet sich das Kraftfahrzeug in einer Kurvenfahrt, so ist es hinsichtlich einer möglichen Reduzierung des Rollwiderstandes von Vorteil, wenn wenigsten ein Rad der Achse derart verstellt wird, dass ein Abstand seines Lenkpols von einem Kurvenmittelpunkt auf Null oder in etwa Null verändert, zumindest jedoch reduziert wird. If the motor vehicle is cornering, it is advantageous with regard to a possible reduction in the rolling resistance if at least one wheel of the axle is adjusted such that a distance of its steering pole from a curve center point changes to zero or approximately zero, or at least is reduced ,

Wie erwähnt, betrifft die Erfindung aber auch ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein solches Kraftfahrzeug weist wenigstens eine Achse auf, bei der jedem Rad der Achse ein Lenkungsaktuator zur Lenkbewegung des Rades zugeordnet ist und wobei Änderungen eines Lenkrads-Lenkwinkels durch wenigstens eine Steuereinrichtung in Steuersignale für die Lenkungsaktuatoren umsetzbar sind. An den Rädern auftretende Lenkmomente sind durch geeignete Sensoren messbar. As mentioned, however, the invention also relates to a motor vehicle for carrying out the method according to the invention. Such a motor vehicle has at least one axle, in which each wheel of the axle is assigned a steering actuator for the steering movement of the wheel and wherein changes in a steering wheel steering angle can be converted by at least one control device into control signals for the steering actuators. Steering moments occurring at the wheels can be measured by suitable sensors.

Erfindungsgemäß ist das Kraftfahrzeug nun derart zur Durchführung des Verfahrens hergerichtet, dass in wenigstens einer Speichereinrichtung wenigstens ein fahrzeugspezifisches Kennfeld hinterlegt ist, in dem für eine Geradeausfahrt Verstellpositionen der Lenkungsaktuatoren mit minimalen, resultierenden Lenkmomenten abgelegt sind. Das Kennfeld ist vorzugsweise fahrzeugspezifisch, wobei die abgelegten Werte auch von der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs abhängen. Bei einer Geradeausfahrt sind den durch einen bestehenden Lenkwinkel erzeugten Steuersignalen solche Steuersignale überlagerbar, durch die die Lenkungsaktuatoren in die Verstellpositionen mit minimalen Lenkmomenten verstellbar sind. According to the invention, the motor vehicle is now prepared in such a way for carrying out the method that at least one vehicle-specific characteristic field is stored in at least one memory device, in which adjusting positions of the steering actuators with minimal, resulting steering torques are stored for straight ahead driving. The map is preferably vehicle-specific, wherein the stored values also depend on the speed and acceleration of the vehicle. When driving straight ahead, the control signals generated by an existing steering angle can be superimposed by such control signals by means of which the steering actuators can be adjusted into the adjustment positions with minimal steering torques.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf diese Weise sehr elegant mit der vorhandenen Hardware eines solchen Kraftfahrzeugs durchgeführt werden, welches mit einer so genannten "Steer by Wire"-Lenkung ausgestattet ist. Eine solche Lenkung kann alleine für die Vorderachse oder die Hinterachse vorhanden sein, es ist aber auch denkbar, dass ein solches Lenkprinzip sowohl für die Vorder- als auch für die Hinterachse realisiert ist. The inventive method can be performed in this way very elegantly with the existing hardware of such a motor vehicle, which is equipped with a so-called "steer by wire" steering. Such a steering may be present alone for the front axle or the rear axle, but it is also conceivable that such a steering principle is realized for both the front and the rear axle.

Alternativ ist zur Durchführung des Verfahrens auch ein Kraftfahrzeug denkbar, mit wenigstens einer Achse, bei der jedem Rad eine Spurstange zugeordnet ist, wobei Änderungen eines Lenkrad-Lenkwinkels durch ein eine Zahnstange umfassendes Lenkgetriebe in Bewegungen der Spurstangen umsetzbar sind. An den Rädern auftretende Lenkmomente sind durch geeignete Sensoren messbar. Alternatively, a motor vehicle is conceivable for carrying out the method, with at least one axis in which each wheel is assigned a tie rod, wherein changes in a steering wheel steering angle can be implemented by a steering gear comprising a rack in movements of the tie rods. Steering moments occurring at the wheels can be measured by suitable sensors.

Zur Durchführung des Verfahrens ist jedem Rad der Achse eine Spurstangen-Verstelleinrichtung zugeordnet. In wenigstens einer Speichereinrichtung ist wiederum wenigstens ein fahrzeugspezifisches Kennfeld hinterlegt, in dem für eine Geradeausfahrt Verstellpositionen der Spurstangen-Verstelleinrichtungen mit minimalen, resultierenden Lenkmomenten abgelegt sind. Bei einer Geradeausfahrt sind durch einen bestehenden Lenkwinkel resultierende Positionen der Spurstangen durch solche Steuersignale überlagerbar, durch die Spurstangen-Verstelleinrichtungen in die Positionen mit minimalen Lenkmomenten verstellbar sind. To carry out the method, each wheel of the axle is assigned a track rod adjusting device. In at least one memory device, in turn, at least one vehicle-specific characteristic map is stored, in which adjusting positions of the tie-rod adjusting devices are stored with minimal, resulting steering torques for straight-ahead travel. When driving straight ahead resulting positions of the tie rods by an existing steering angle are superimposed by such control signals are adjustable by the tie rod adjustment in the positions with minimal steering torque.

Durch eine derartige Herrichtung eines Kraftfahrzeugs kann ein Kraftfahrzeug mit einem konventionellen Lenkgetriebe ebenfalls kostengünstig für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden. By such a device of a motor vehicle, a motor vehicle with a conventional steering gear can also be used cost-effectively for the method according to the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei auch noch weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the figures and will be explained in more detail with reference to the figures in the following description, wherein also further advantages of the invention will become apparent. Here, the same reference numerals refer to the same, comparable or functionally identical components, with corresponding or comparable properties and advantages are achieved, even if a repeated description is omitted.

Es zeigen, jeweils schematisch It show, each schematically

1 am Rad wirkende Kräfte, 1 forces acting on the wheel,

2 Verfahrensweise zur Reduzierung des Rollwiderstandes, 2 Procedure for reducing the rolling resistance,

3 ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens, in einer ersten Ausführungsform, 3 a motor vehicle for carrying out the method, in a first embodiment,

4 ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens, in einer zweiten Ausführungsform, 4 a motor vehicle for carrying out the method, in a second embodiment,

5 die Darstellung einer Ergänzung des Verfahrens, 5 the presentation of an addition to the procedure,

6 eine weitere Erläuterung (Ablaufplan) zur Ergänzung des Verfahrens, 6 a further explanation (flowchart) to supplement the procedure,

7 eine weitere Ergänzung des Verfahrens und 7 another addition to the procedure and

8 noch eine weitere Ergänzung des Verfahrens für eine Kurvenfahrt. 8th yet another addition to the procedure for cornering.

Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. Darin ist ein linkes Rad Rl einer lenkbaren Vorderachse gezeigt. Das linke Rad Rl ist über einen Drehpunkt 11 mit einem als Fixpunkt wirkenden Querlenker 19 um eine Fahrzeug-Hochachse Z schwenkbar verbunden. Mit X ist eine Fahrzeuglängsrichtung und mit Y eine Fahrzeugquerrichtung beziffert. First, on the 1 Referenced. It shows a left wheel Rl of a steerable front axle. The left wheel Rl is about a pivot point 11 with a control arm acting as a fixed point 19 pivotally connected about a vehicle vertical axis Z. With X is a vehicle longitudinal direction and Y is a vehicle transverse direction numbered.

Bei Geradeausfahrt eines Kraftfahrzeugs wirken an einem Rad-Aufstandspunkt 20 Umfangskräfte Fx, welche, bedingt durch einen bestehenden Lenkrollradius rl, zu einem Lenkmoment Mz beitragen. Bei einer Beschleunigung zeigt die Umfangskraft Fx nach vorne in Fahrtrichtung F, bei einer Verzögerung entgegen der Fahrtrichtung F. When driving straight ahead of a motor vehicle act at a wheel Aufstandspunkt 20 Circumferential forces Fx, which, due to an existing steering roller radius rl contribute to a steering torque Mz. When accelerating, the circumferential force Fx points forward in the direction of travel F, with a retardation in the direction of travel F.

Ist eine in Fahrtrichtung F weisende Vorderseite des Rades Rl nach innen verstellt, so ergibt sich ein positiver Spurwinkel δ, eine so genannte Vorspur. If a front side of the wheel Rl pointing in the direction of travel F is adjusted inwards, then a positive toe angle δ results, a so-called toe-in.

Ist die in Fahrtrichtung F weisende Vorderseite des Rades Rl nach außen gerichtet, so ergibt sich ein negativer Spurwinkel δ, eine so genannte Nachspur. Der Spurwinkel δ ist dabei also in einer Horizontalebene betrachtet durch die Neigung einer Rad-Längsmittenebene RM nach innen oder nach außen gegeben. If the front side of the wheel Rl pointing in the direction of travel F is directed outwards, the result is a negative toe angle δ, a so-called after-lane. The toe angle δ is thus given in a horizontal plane by the inclination of a longitudinal center plane RM of the wheel inwards or outwards.

Ist bei einer Geradeausfahrt eine Vor- oder Nachspur vorhanden, so treten auf Grund eines real bestehenden Latsches L (Radaufstandsebene) und eines damit verbundenen Nachlaufs nl Querkräfte Fy auf, welche ebenfalls zum resultierenden Lenkmoment Mz um den Drehpunkt 11 beitragen. If a toe or toe is present when driving straight ahead, then due to a real existing Lst L (wheel contact level) and an associated caster nl lateral forces Fy, which also to the resulting steering torque Mz to the fulcrum 11 contribute.

Bei positivem Spurwinkel δ ist die Querkraft Fy nach innen zu einer Fahrzeug-Längsmittenebene LM, bei negativem Spurwinkel δ entsprechend nach außen gerichtet. With a positive toe angle δ, the lateral force Fy is directed inwards to a vehicle longitudinal mid-plane LM, with a negative toe angle δ correspondingly outwards.

Durch auftretende Querkräfte Fy wird ein Rollwiderstand am Reifen Rl erhöht. By occurring lateral forces Fy a rolling resistance on the tire Rl is increased.

Anhand der 2 wird nunmehr ein wesentliches Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Based on 2 Now, an essential principle of the method is explained.

So ist ein Diagramm ersichtlich, bei der ein Rollwiderstand FRO an einem Rad über dem bestehenden Spurwinkel δ aufgetragen ist. Es ist ersichtlich, dass bei bestehenden Spurwinkel ungleich Null (δ1 oder δ2) der Rollwiderstand FRO deutlich größer ist als bei einem Spurwinkel δ', welcher bei in etwa Null Grad liegt. Beispielsweise durch Verschiebung des Spurwinkels δ1 hin zu Null (δ‘) kann der Rollwiderstand FRO um einen Betrag ∆FRO gesenkt werden. Mit der Senkung des Rollwiderstandes FRO ist auch eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs und damit des CO₂-Ausstoßes möglich. Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest bei einer Geradeausfahrt ein bestehender positiver oder negativer Spurwinkel zumindest reduziert (δ1 zu δ1‘ bzw. δ2 zu δ2‘). Im Extremfall soweit, dass ein bestehender Spurwinkel δ einen Wert von Null oder in etwa Null annimmt (vgl. δ'). Thus, a diagram can be seen in which a rolling resistance FRO is plotted on a wheel above the existing toe angle δ. It can be seen that, given existing toe angles other than zero (δ1 or δ2), the rolling resistance FRO is significantly greater than at a toe angle δ 'which is approximately zero degrees. For example, by shifting the toe angle δ1 toward zero (δ '), the rolling resistance FRO can be lowered by an amount ΔFRO. By lowering the rolling resistance FRO, it is also possible to reduce fuel consumption and thus CO ₂ emissions. Therefore, in the method according to the invention, at least when driving straight ahead, an existing positive or negative toe angle is at least reduced (δ1 to δ1 'or δ2 to δ2'). In the extreme case, so far that an existing toe angle δ assumes a value of zero or approximately zero (compare δ ').

Die dynamische Verstellung erfolgt dabei aktiv mittels vorhandener Verstellmittel, welche Verstellbewegungen B1 oder B2 ausführen und damit eine Reduzierung des Spurwinkels δ von den Werten δ1 bzw. δ2 in zu den reduzierten Werten δ1' bzw. δ2' ermöglichen. The dynamic adjustment takes place here actively by means of existing adjustment means which perform adjustment movements B1 or B2 and thus enable a reduction of the toe angle δ from the values δ1 or δ2 in to the reduced values δ1 'and δ2', respectively.

Wie die erwähnten Verstellmittel im Einzelnen vorzugsweise ausgestaltet sein können, wird im Folgenden erläutert. Anhand der 3 wird nunmehr ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug beschrieben, mit dem eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist. How the adjustment means mentioned can be configured in detail will be explained below. Based on 3 Now, a first embodiment of a motor vehicle is described, with which an implementation of the method according to the invention is possible.

So ist ein Kraftfahrzeug K im Bereich von einem linken, vorderen Rad Rl und einem rechten, vorderen Rad Rr gestrichelt angedeutet. Die Räder Rl und Rr sind jeweils mit einem Querlenker 19 einer Einzelradaufhängung über einen Drehpunkt 11 um die Fahrzeug-Hochachse (Z-Achse) schwenkbar verbunden. Thus, a motor vehicle K is indicated by dashed lines in the region of a left, front wheel Rl and a right, front wheel Rr. The wheels Rl and Rr are each with a transverse link 19 an independent suspension via a pivot point 11 pivotally connected to the vehicle vertical axis (Z-axis).

Das Kraftfahrzeug K ist mit einem konventionellen Lenkgetriebe 14 ausgestattet, welches eine Zahnstange 15 und ein mit dieser in Eingriff befindliches Lenkritzel 16 aufweist. Das Lenkritzel 16 ist mit einer Eingangswelle des Lenkgetriebes 14 drehfest verbunden, die mit einem nicht näher dargestellten Lenkrad in Wirkverbindung steht. Durch Lenkbewegungen verursachte Rotationsbewegungen des Lenkritzels 16 werden in Translationsbewegungen der Zahnstange 15 überführt (vgl. Doppelpfeile). The motor vehicle K is with a conventional steering gear 14 equipped, which is a rack 15 and a steering pinion engaged therewith 16 having. The steering pinion 16 is with an input shaft of the steering gear 14 rotatably connected, which is in operative connection with a steering wheel, not shown. Rotational movements of the steering pinion caused by steering movements 16 be in translational movements of the rack 15 transferred (see double arrows).

Die Zahnstange 15 ist an ihren Enden jeweils bewegungsmäßig mit Spurstangen 18 gekoppelt. Die Spurstangen 18 sind jeweils über einen Lenkhebel 21 mit einem Radträger 22 verbunden, an dem ein jedes Rad Rl, Rr drehbar befestigt ist. The rack 15 is at its ends each movement with tie rods 18 coupled. The tie rods 18 are each via a steering lever 21 with a wheel carrier 22 connected to which each wheel Rl, Rr is rotatably mounted.

Jeder Radträger 22 ist über einen Drehpunkt 11 schwenkbar an einem Querlenker 19 angelenkt. Every wheel carrier 22 is about a pivot 11 swiveling on a wishbone 19 hinged.

Wesentlich ist nun, dass jede Spurstange 18 mit einer Spurstangen-Verstelleinrichtung 17 versehen ist. Jede Spurstangen-Verstelleinrichtung 17 kann durch eine Vergleichs-, Auswerte- und Steuereinheit (kurz Steuereinheit 12) derart angesteuert werden, dass die Spurstange 18 in ihrer Länge verlängert oder verkürzt wird. Die Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 sind im Ausführungsbeispiel als elektromechanische Verstelleinrichtungen ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen, beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch denkbar. It is essential now that every tie rod 18 with a tie rod adjustment 17 is provided. Each tie rod adjustment device 17 can by a comparison, evaluation and control unit (short control unit 12 ) are controlled such that the tie rod 18 lengthened or shortened in length. The tie rod adjustment devices 17 are formed in the embodiment as electromechanical adjusting devices. But there are also other embodiments, such as hydraulic or pneumatic conceivable.

Auf diese Weise ist es möglich, bei jedem der Räder Rl, Rr individuell und unabhängig voneinander, einen voreingestellten Spurwinkel δ bedarfsgerecht zu verstellen, insbesondere bei Geradeausfahrt einen voreingestellten Spurwinkel δ zu reduzieren oder sogar gegen den Wert Null fahren zu lassen. In this way, it is possible for each of the wheels Rl, Rr individually and independently, to adjust a preset toe angle δ as needed, especially when driving straight ahead to reduce a preset toe angle δ or even let go to the value zero.

Zur Regelung der Verstellung des Spurwinkels δ sind dem Lenksystem eines jeden Rades Rl, Rr Sensoren 10 zugeordnet, welche auftretende Lenkmomente Mz (vgl. auch 1) erfassen. Die Sensoren 10 können beispielsweise Bestandteil der Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 sein. Ein anderer Einbauort ist denkbar. Über Daten- und Steuerleitungen S1 werden die erfassten Lenkmomente der Steuereinheit 12 zugeführt. Die Steuereinheit 12 vergleicht diese Lenkmomente mit einem in einer Speichereinheit 13 abgelegten Kennfeld, welches fahrzeugspezifische Werte enthält und in das auch eine momentane Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs eingehen. To control the adjustment of the toe angle δ are the steering system of each wheel Rl, Rr sensors 10 associated, which occurring steering torque Mz (see also 1 ) to capture. The sensors 10 For example, part of the tie rod adjustment 17 be. Another installation location is conceivable. Via data and control lines S1, the detected steering moments of the control unit 12 fed. The control unit 12 compares these steering moments with one in a memory unit 13 stored map, which contains vehicle-specific values and in which also a current speed and acceleration of the vehicle received.

In dem abgelegten Kennfeld sind für eine Geradeausfahrt idealerweise die Zusammenhänge zwischen erfassten Lenkmomenten, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Spurwinkel und dazugehörigen Verstellpositionen p der Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 abgespeichert. In the stored map are for a straight-ahead ideally the relationships between detected steering torque, speed, acceleration, toe angle and associated adjustment positions p of the tie rod adjustment 17 stored.

In Abhängigkeit des Kennfeldes steuert die Steuereinheit 12 bei einer Geradeausfahrt über Steuerleitungen S2 die Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 derart an, dass ein voreingestellter Spurwinkel δ an den Rädern Rl, Rr auf Null bzw. in etwa Null eingestellt oder zumindest reduziert wird. Depending on the characteristic field, the control unit controls 12 in a straight-ahead driving control lines S2, the tie rod adjustment 17 such that a preset toe angle δ at the wheels Rl, Rr is set to zero or approximately zero or at least reduced.

Je nach Bedarf und voreingestelltem Spurwinkel (negativer Spurwinkel –δ oder positiver Spurwinkel +δ) werden Verstellbewegungen B1 (Auseinanderfahren) oder B2 (Zusammenfahren) durchgeführt. Die Verstellbewegungen B1, B2 werden also den normalen, durch Lenkrad und Lenkgetriebe verursachten Lenkbewegungen überlagert. Depending on requirements and preset toe angle (negative toe angle -δ or positive toe angle + δ), adjustment movements B1 (divergence) or B2 (divergence) are performed. The adjustment movements B1, B2 are thus superimposed on the normal steering movements caused by the steering wheel and the steering gear.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit auch kostengünstig mit einem konventionellen Lenkgetriebe mit nur geringfügigen Anpassungen möglich. The method according to the invention is therefore also cost-effective with a conventional steering gear with only minor adjustments possible.

Anhand der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug K' ersichtlich, welches ebenfalls für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens hergerichtet ist. Based on 4 is a further embodiment of a motor vehicle K 'can be seen, which is also prepared for carrying out the method according to the invention.

Im Unterschied zum Kraftfahrzeug K ist das Kraftfahrzeug K' mit einer elektronischen Lenkung ausgestattet. Konkret handelt es sich um eine so genannte "Steer by Wire"-Lenkung. Bei dieser Lenkung wird die Lenkbewegung eines Lenkrades 23 durch eine Steuereinrichtung 24 erfasst. In Abhängigkeit des Lenkwinkels werden über Steuerleitungen S3 Steuersignale an Lenkungsaktuatoren 25 weitergegeben. In contrast to the motor vehicle K, the motor vehicle K 'is equipped with an electronic steering system. Specifically, it is a so-called "steer by wire" steering. In this steering, the steering movement of a steering wheel 23 by a control device 24 detected. Depending on the steering angle are via control lines S3 control signals to steering actuators 25 passed.

Jedem Rad Rl, Rr ist ein Lenkungsaktuator 25 zugeordnet, welcher Verstellbewegungen B1, B2 in Abhängigkeit von Steuersignalen der Steuereinrichtung 24 durchführen kann. Die Verstellbewegungen B1, B2 werden über Lenkhebel 21 an die Radträger 22 der Räder Rl, Rr umgesetzt. Each wheel Rl, Rr is a steering actuator 25 associated, which adjusting movements B1, B2 in response to control signals of the control device 24 can perform. The adjustment movements B1, B2 are via steering lever 21 to the wheel carriers 22 the wheels Rl, Rr implemented.

Wird über das Lenkrad 23 ein Lenkwinkel entsprechend einer Geradeausfahrt vorgegeben, so werden die Räder Rl, Rr durch die Lenkungsaktuatoren 25 entsprechend auf Geradeausfahrt eingestellt. Will over the steering wheel 23 given a steering angle corresponding to a straight ahead, so are the wheels Rl, Rr through the steering actuators 25 set accordingly to straight ahead.

Gleichzeitig werden durch Sensoren 10 Lenkmomente erfasst und der Steuereinheit 12 zugeführt. Die Sensoren 10 sind im Ausführungsbeispiel Bestandteil der Lenkungsaktuatoren 25. Auch hier ist ein anderer Einbauort möglich. Die Steuereinheit 12 gleicht die erfassten Lenkmomente wiederum mit einem in der Speichereinheit 13 abgelegten, fahrzeugspezifischen Kennfeld ab. Aus dem Kennfeld sind Verstellpositionen der Lenkungsaktuatoren 25 ableitbar, bei denen auftretende Lenkmomente minimal sind. Daher werden die Lenkungsaktuatoren 25 auf solche Verstellpositionen bewegt, bei denen die Spurwinkel δ auf Null bzw. in etwa Null zurückgefahren oder zumindest reduziert sind. Somit ist eine deutliche Reduzierung des Rollwiderstandes bei Geradeausfahrt möglich. At the same time are sensors 10 Detected steering moments and the control unit 12 fed. The sensors 10 are part of the steering actuators in the embodiment 25 , Again, another location is possible. The control unit 12 in turn, the detected steering torque equals one in the memory unit 13 stored, vehicle-specific map from. From the map are adjustment positions of the steering actuators 25 derivable in which occurring steering moments are minimal. Therefore, the steering actuators become 25 moved to such adjustment positions in which the toe angles δ reduced to zero or approximately zero or at least reduced. Thus, a significant reduction in rolling resistance when driving straight ahead is possible.

Den durch die Steuereinrichtung 24 an die Lenkungsaktuatoren 25 abgegebenen Steuersignalen werden also die durch die Steuereinheit 12 über die Steuerleitungen S2 abgegebenen Steuersignale überlagert. Den by the controller 24 to the steering actuators 25 output control signals are thus the by the control unit 12 over the control lines S2 superimposed output control signals.

Da unterschiedliche Reifen sowie unterschiedliche Beladungszustände einen voreingestellten Spurwinkel δ ändern können, ist es zweckmäßig, beispielsweise bei Fahrtantritt eine Initialisierung durchzuführen. Eine solche Initialisierung kann gemäß 5 derart durchgeführt werden, dass durch die erwähnten Verstellmittel, bspw. die Lenkungsaktuatoren 25 (4) oder die Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 (3) der Spurwinkel δ eines jeden Rades Rl, Rr in einem bestimmten Spurwinkelbereich ∆δ stetig in zwei Richtungen verändert, also vergrößert und verkleinert wird. Dabei werden die an den Rädern Rl, Rr auftretenden Lenkmomente Mz durch die Sensoren 10 erfasst. Der Spurwinkel δ wird solange verändert, bis innerhalb des Spurwinkelbereichs ∆δ ein minimales Lenkmoment Mzmin gefunden wurde. Since different tires and different loading conditions can change a preset toe angle δ, it is expedient to carry out an initialization, for example, when starting to drive. Such an initialization can according to 5 be carried out such that by the mentioned adjusting means, for example. The steering actuators 25 ( 4 ) or the tie rod adjustment 17 ( 3 ) the toe angle δ of each wheel Rl, Rr changes continuously in two directions in a certain toe angle range Δδ, ie is increased and decreased. The occurring at the wheels Rl, Rr steering torque Mz by the sensors 10 detected. The toe angle δ is changed until a minimum steering torque Mzmin has been found within the toe angle range Δδ.

Dieser Wert und die dazugehörige Verstellposition der Verstellmittel werden mit dem in der Speichereinheit 13 abgelegten Kennfeld abgeglichen. This value and the associated adjustment of the adjustment means are in the memory unit 13 adjusted map.

Besteht zwischen den Werten des Kennfeldes und dem neu ermittelten Wert ein Unterschied, so wird ein Korrekturfaktor errechnet, welcher dann auf das gesamte Kennfeld angewendet wird. In 3 sind beispielhaft im Kennfeld der Speichereinheit 13 abgelegte Verstellpositionen p dargestellt, denen zusätzliche Korrekturfaktoren k überlagerbar sind. If there is a difference between the values of the characteristic map and the newly determined value, then a correction factor is calculated, which is then applied to the entire characteristic field. In 3 are exemplary in the map of the memory unit 13 stored adjustment positions p shown, which additional correction factors k are superimposed.

Wie bereits erläutert, sind beim Kraftfahrzeug K (3) den Lenkbewegungen des Lenkgetriebes 14 und damit eingestellten Positionen der Spurstangen 18 Steuersignale der Steuereinrichtung 12 überlagerbar, durch die die Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 mit Verstellbewegungen B1, B2 verstellbar und damit die Spurstangen 18 in eine Länge bringbar sind, in denen minimale Lenkmomente an den Rädern Rl, Rr auftreten. As already explained, in the motor vehicle K ( 3 ) the steering movements of the steering gear 14 and thus adjusted positions of the tie rods 18 Control signals of the control device 12 superimposable, through which the tie rod adjustment 17 with adjustment movements B1, B2 adjustable and thus the tie rods 18 can be brought into a length in which minimal steering moments occur at the wheels Rl, Rr.

Anhand der 6 soll der Vorgang der Initialisierung nochmals auf eine andere Weise dargestellt werden. So erfolgt in beschriebener Weise die Änderung des Spurwinkels δ über den bestimmten Spurwinkelbereich ∆δ. Dies erfolgt so lange, bis ein minimales Lenkmoment Mzmin gemessen wird. Dieser Wert wird durch die Steuereinheit 12 mit einem in der Speichereinheit 13 abgelegten Kennfeld abgeglichen. Liegt keine Abweichung vor, so wird als neu ermittelte Verstellposition pneu die im Kennfeld abgespeicherte Verstellposition p der Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 beziehungsweise des Lenkungsaktuators 25 festgelegt. Bei einer bestehenden Abweichung wird als neu ermittelte Verstellposition pneu die abgespeicherte Verstellposition p zuzüglich einem Korrekturfaktor k festgelegt. Der Korrekturfaktor k wird temporär abgespeichert und auf das in der Speichereinheit 13 abgelegte Kennfeld angewendet. Based on 6 the process of initialization should be displayed in a different way again. Thus, in the described manner, the change of the toe angle δ over the determined toe angle range Δδ. This takes place until a minimum steering torque Mzmin is measured. This value is determined by the control unit 12 with one in the storage unit 13 adjusted map. If there is no deviation, the adjustment position p stored in the map as the newly determined adjustment position pnew is the tie rod position. adjustment 17 or the steering actuator 25 established. In the case of an existing deviation, the stored adjustment position p plus a correction factor k is determined as the newly determined adjustment position pnew. The correction factor k is temporarily stored and stored in the memory unit 13 filed map applied.

In der 7 wird eine weitere mögliche Ergänzung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Es ist ein Kraftfahrzeug K'' ersichtlich, welches in Ergänzung zu den bereits beschriebenen Kraftfahrzeugen mit einer Umfelderfassungseinrichtung 26 versehen ist. Die Umfelderfassungseinrichtung 26 kann beispielsweise als Kamera-, Lidar-, Radar- oder auch als Ultraschalleinheit ausgebildet sein. Sie weist einen Erfassungsbereich EB auf, welcher vor dem Kraftfahrzeug K'' in einer Fahrbahn FB auftretende Vertiefungen V und/oder Erhebungen E erfassen kann. Durch die Vertiefungen V bzw. Erhebungen E werden Veränderungen des Einfederweges der Räder des Kraftfahrzeugs K'' verursacht. Diese Veränderungen im Einfederweg haben aufgrund der Veränderung in der wirkenden Rad-Normalkraft wiederum Änderungen in den an den Rädern Rl, Rr auftretenden Lenkmomenten Mz zur Folge. Um diesen Schwankungen rechtzeitig entgegenwirken zu können, werden die erfassten Vertiefungen V bzw. Erhebungen E der Steuereinrichtung 12 über eine Steuerleitung S4 zugeführt. Im bereits beschriebenen Kennfeld der Speichereinrichtung 13 kann der Einfluss derartiger Vertiefungen V und Erhebungen E abgelegt sein, so dass die Steuereinrichtung 12 nach entsprechender Auswertung durch einen geeigneten Algorithmus über die Steuerleitungen S2 entsprechende Steuersignale ausgeben kann, um den zu erwartenden Lenkmomentschwankungen entgegen wirken zu können. In the 7 another possible supplement of the method according to the invention is described. It is a motor vehicle K '' can be seen, which in addition to the already described motor vehicles with an environment detection device 26 is provided. The environment detection device 26 can be configured for example as a camera, Lidar-, radar or as an ultrasound unit. It has a detection range EB, which can detect recesses V and / or elevations E occurring in a roadway FB in front of the motor vehicle K ". By the recesses V and elevations E changes in the compression travel of the wheels of the motor vehicle K '' causes. These changes in the compression travel, in turn, due to the change in the effective wheel normal force changes in the occurring at the wheels Rl, Rr steering torque Mz result. In order to be able to counteract these fluctuations in good time, the detected recesses V or elevations E of the control device 12 supplied via a control line S4. In the already described map of the memory device 13 the influence of such recesses V and elevations E can be stored, so that the control device 12 after appropriate evaluation by a suitable algorithm via the control lines S2 can output corresponding control signals to counteract the expected steering torque fluctuations can.

Schließlich ist auch denkbar, dass mittels der Spurstangen-Verstelleinrichtungen 17 bzw. mittels der Lenkungsaktuatoren 25 auch während einer Kurvenfahrt eine radindividuelle Senkung des Rollwiderstandes möglich ist. Finally, it is also conceivable that by means of the tie rod adjustment 17 or by means of the steering actuators 25 Even during cornering a wheel-specific reduction of rolling resistance is possible.

So zeigt die 8 die Vorderräder Rl, Rr eines Kraftfahrzeugs während einer Kurvenfahrt um einen Kurvenmittelpunkt M. Durch die beschriebene Möglichkeit, den Spurwinkel δ radindividuell einstellen zu können, kann im vorliegenden Fall beispielsweise der Spurwinkel des rechten Rades Rr derart verändert werden, dass sich ein durch eine ursprüngliche Stellung des Rades (Rr'; Stellung bei Nichtanwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens) ergebender Lenkpol LPr' für eine korrigierte Position des Rades (Rr) als auf dem Kurvenmittelpunkt M ergebender Lenkpol LPr ergibt. Ein ursprünglicher Abstand a des Lenkpols LPr' vom Kurvenmittelpunkt M kann dadurch also zu Null bzw. in etwa Null gemacht, zumindest jedoch verringert werden. Auf diese Weise kann der Rollwiderstand am Rad Rr deutlich verringert werden. Hingegen können eine sich durch die Lenkbewegung und einen voreingestellten Spurwinkel δ ergebende Stellung und ein sich dadurch ergebender Lenkpol LPl des linken Rades Rl aus dynamischen Gesichtspunkten beibehalten werden. That's how it shows 8th The front wheels Rl, Rr of a motor vehicle during cornering around a center of curvature M. By the possibility described, to adjust the toe angle δ individual wheel, in the present case, for example, the toe angle of the right wheel Rr be changed such that a through an original position of the wheel (Rr '; position when not using the method according to the invention) resulting steering pole LPr' for a corrected position of the wheel (Rr) as resulting on the center of curvature M Lenkpol LPr results. An original distance a of Lenkpols LPr 'from the center of the curve M can thus be made to zero or approximately zero, but at least reduced. In this way, the rolling resistance on the wheel Rr can be significantly reduced. On the other hand, a position resulting from the steering movement and a preset toe angle δ and a resultant steering pole LP1 of the left wheel Rl can be maintained from a dynamic point of view.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Sensoren sensors
11 11: Drehpunkt pivot point
12 12: Vergleichs-, Auswerte- und Steuereinheit Comparison, evaluation and control unit
13 13: Speichereinheit storage unit
14 14: Lenkgetriebe steering gear
15 15: Zahnstange rack
16 16: Lenkritzel steering pinion
17 17: Verstellmittel; Spurstangen-Verstelleinrichtungen adjustment; Tie rod adjustment
18 18: Spurstangen turnbuckles
19 19: Querlenker wishbone
20 20: Rad-Aufstandspunkt Wheel contact point
21 21: Lenkhebel steering lever
22 22: Radträger wheel carrier
23 23: Lenkrad steering wheel
24 24: Steuereinrichtung control device
25 25: Verstellmittel; Lenkungsaktuatoren adjustment; steering actuators
26 26: Umfelderfassungseinrichtung Surroundings sensing device
a a: Abstand distance
B1, B2 B1, B2: Verstellbewegungen adjusting movements
E e: Erhebung survey
EB EB: Erfassungsbereich detection range
F F: Fahrtrichtung direction of travel
FB FB: Fahrbahn roadway
FRO FRO: Rollwiderstand rolling resistance
∆FRO ΔFRO: Änderung des Rollwiderstandes Change of rolling resistance
Fx Fx: Umfangskräfte circumferential forces
Fy Fy: Querkräfte transverse forces
K, K‘, K‘‘ K, K ', K' ': Kraftfahrzeug motor vehicle
k k: Korrekturfaktor correction factor
L L: Latsch (Radaufstandsebene) Latsch (Radaufstandsebene)
LM LM: Fahrzeug-Längsmittenebene Vehicle longitudinal center plane
LPl LPL: Lenkpol linkes Rad Steering pole left wheel
LPr, LPr‘ LPr, LPr ': Lenkpol rechtes Rad Lenkpol right wheel
M M: Kurvenmittelpunkt Turning center
Mz Mz: resultierendes Lenkmoment resulting steering torque
Mzmin Mzmin: minimales Lenkmoment minimal steering torque
nl nl: Nachlauf trailing
pneu tire: neu ermittelte Verstellposition newly determined adjustment position
p p: abgespeicherte Verstellposition stored adjustment position
Rl, Rr, Rr‘ R1, Rr, Rr ': Rad links, rechts Wheel left, right
rl rl: Lenkrollradius Kingpin
RM RM: Rad-Längsmittenebene Wheel longitudinal plane
S1–S4 S1-S4: Daten- und/oder Steuerleitungen Data and / or control lines
V V: Vertiefung deepening
X X: Fahrzeug-Längsachse Vehicle's longitudinal axis
Y Y: Fahrzeug-Querachse Vehicle transverse axis
Z Z: Fahrzeug-Hochachse Vehicle vertical axis
δ, δ‘ δ, δ ': Spurwinkel toe angle
δ1, δ2, δ1‘, δ2‘ δ1, δ2, δ1 ', δ2': Spurwinkel toe angle
∆δ Δδ: Spurwinkelbereich Toe angle range

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006013788 B4 [0002]
DE 102008000365 A1 [0003]

Claims

Method for changing the wheel position of wheels (Rl, Rr) at least one axle of a motor vehicle (K, K ', K'') as a function of the driving operation, characterized in that at least one wheel (Rl, Rr) at least when driving straight ahead during the driving operation the axle with at least one adjusting means ( 17 . 25 ) is adjusted such that a rolling resistance (FRO) of the wheel (Rl, Rr) is reduced.

A method according to claim 1, characterized in that the at least one wheel (RL, Rr) of the axis is adjusted such that an existing toe angle (δ, δ1, δ2) is reduced.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one wheel (Rl, Rr) of the axis is adjusted such that a toe angle (δ) results in a value of approximately zero.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an initialization is carried out, such that during driving the position of the at least one wheel (Rl, Rr) of the axis is adjusted over a toe angle range (Δδ) in two different directions and occurring steering moments (Mz) are measured until a minimum torque (Mzmin) is found, wherein in each case one of a torque minimum (Mzmin) associated adjusting position (p) of the adjusting means ( 17 . 25 ) is matched with a characteristic map and in the case of an existing deviation between the characteristic map and the respectively measured values, a corresponding correction factor (k) is superimposed on the characteristic map.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that road irregularities (V, S) are detected and the at least one wheel (RL, RR) is moved to the axis such that, due to the through road bumps (V E) resulting variations in the occurring steering moments (Mz) is counteracted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during cornering at least one wheel (Rr) of the axle is adjusted in such a way that a distance (a) of its steering pole (LPr ') from a curve center point (M) becomes approximately zero, but at least reduced.

Motor vehicle (K ') for carrying out the method according to one of the preceding claims, with at least one axle, in which each wheel (Rl, Rr) of the axle has a steering actuator ( 25 ) is assigned to the steering movement of the wheel (Rl, Rr) and wherein changes in a steering wheel steering angle by at least one control device ( 24 ) in control signals for the steering actuators ( 25 ) and at the wheels (Rl, Rr) occurring steering moments (Mz) by sensors ( 10 ) are measurable, characterized in that in at least one memory device ( 13 ) at least one characteristic map is stored, in which for a straight ahead adjustment positions (p) of the steering actuators ( 25 ) are deposited with minimal, resulting steering torque (Mzmin) and wherein in a straight-ahead driving the control signals generated by an existing steering angle such control signals are superimposed by the steering actuators ( 25 ) in the adjustment positions (p) with minimum steering torque (Mzmin) are adjustable.

Motor vehicle (K) for carrying out the method according to one of the preceding claims, with at least one axle, in which each wheel (Rl, Rr) a tie rod ( 18 ), wherein changes of a steering wheel steering angle by a rack ( 15 ) comprehensive steering gear ( 14 ) in movements of the tie rods ( 18 ) can be implemented and wherein at the wheels (Rl, Rr) occurring steering moments (Mz) by sensors ( 10 ) are measurable, characterized in that each wheel (Rl, Rr) of the axle, a tie rod adjustment ( 17 ) and in at least one memory device ( 13 ) at least one map is stored, in which for a straight ahead adjustment positions (p) of the tie rod adjustment ( 17 ) are deposited with minimal, resulting steering moments (Mzmin) and wherein in a straight ahead by an existing steering angle resulting positions of the tie rods ( 18 ) are superimposed by such control signals through which the tie rod adjustment ( 17 ) are adjustable in the positions (p) with minimum steering moments (Mzmin).