DE102019101809A1 - Feedback system and a feedback method for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Feedback-System (1) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- eine Lenkachse (3) mit zumindest einem Fahrzeugrad (4);- eine Lenkbefehlvorrichtung (5) zum manuellen Eingeben eines Lenkbefehls an die Lenkachse (3), wobei ein Lenkbefehl in einem korrespondierenden Winkeleinschlag des zumindest einen Fahrzeugrads (4) der Lenkachse (3) resultiert;- eine Feedback-Vorrichtung (6) für ein von einem Fahrzeugfahrer erfassbares Signal. Das Feedback-System (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass in der Lenkachse (3) eine dem vorliegenden Winkeleinschlag des Fahrzeugrads (4) der Lenkachse (3) entgegenstehende Kraft und/oder Kraftänderung erfassbar ist und mittels der Feedback-Vorrichtung (6) die Kraft und/oder die Kraftänderung von einem Fahrzeugfahrer erfassbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Feedback-Verfahren für ein Kraftfahrzeug (2).Mit der hier vorgeschlagenen Feedback-System und/oder Feedback-Verfahren ist eine einfache Art und Weise einer realistischen Rückmeldung für einen Fahrzeugfahrer über den befahrenen Untergrund erzeugbar.The invention relates to a feedback system (1) for a motor vehicle (2), comprising at least the following components: - a steering axle (3) with at least one vehicle wheel (4); - a steering command device (5) for manually entering a steering command to the Steering axle (3), a steering command resulting in a corresponding angular angle of the at least one vehicle wheel (4) of the steering axle (3); - A feedback device (6) for a signal that can be detected by a vehicle driver. The feedback system (1) is characterized above all by the fact that a force and / or change in force opposing the present angular angle of the vehicle wheel (4) of the steering axis (3) can be detected in the steering axis (3) and by means of the feedback device (6 ) the force and / or the change in force can be detected by a vehicle driver. The invention further relates to a feedback method for a motor vehicle (2). With the feedback system and / or feedback method proposed here, a simple way of realistically providing feedback for a vehicle driver about the surface being driven on can be generated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Feedback-System und ein Feedback-Verfahren für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Feedback-System.The invention relates to a feedback system and a feedback method for a motor vehicle, as well as a motor vehicle with such a feedback system.
Derzeit genutzte Kraftfahrzeuge werden mit einer mechanischen Lenkung betrieben, wobei teilweise eine Servounterstützung eingesetzt wird. Infolge der Servounterstützung wird die direkte Kraftrückkopplung an den Fahrzeugfahrer reduziert oder sogar entkoppelt. Besonders bei einer voll-elektrischen Lenkung, also einem Steer-by-Wire [engl.: Steuerung über Kabel], ist keine intrinsische Kraftrückkopplung an den Fahrzeugfahrer gegeben. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der
Die vorbekannten Kraftrückkopplungssysteme ermitteln die Daten für ein Feedback an den Fahrzeugfahrer einzig mittelbar, beispielsweise über hydraulische Systeme im Lenksystem oder einem Vergleich von Winkelstellungen und errechnen daraus ein Feedback-Signal.The previously known force feedback systems only indirectly determine the data for feedback to the vehicle driver, for example via hydraulic systems in the steering system or a comparison of angular positions, and use this to calculate a feedback signal.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention result from the independent claims, for which advantageous configurations are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically expedient manner, the explanations from the following description and features from the figures, which include supplementary embodiments of the invention, being able to be used for this purpose.
Feedback-System für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Lenkachse mit zumindest einem Fahrzeugrad;
- - eine Lenkbefehlvorrichtung zum manuellen Eingeben eines Lenkbefehls an die Lenkachse, wobei ein Lenkbefehl in einem korrespondierenden Winkeleinschlag des zumindest einen Fahrzeugrads der Lenkachse resultiert;
- - eine Feedback-Vorrichtung für ein von einem Fahrzeugfahrer erfassbares Signal.
- - A steering axle with at least one vehicle wheel;
- a steering command device for manual input of a steering command to the steering axle, wherein a steering command results in a corresponding angular angle of the at least one vehicle wheel of the steering axle;
- - A feedback device for a signal detectable by a vehicle driver.
Das Feedback-System ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass in der Lenkachse eine dem vorliegenden Winkeleinschlag des Fahrzeugrads der Lenkachse entgegenstehende Kraft und/oder Kraftänderung erfassbar ist und mittels der Feedback-Vorrichtung die Kraft und/oder die Kraftänderung von einem Fahrzeugfahrer erfassbar ist.The feedback system is primarily characterized in that a force and / or change in force opposing the present angular angle of the vehicle wheel of the steering axis can be detected in the steering axis and the force and / or the change in force can be detected by a vehicle driver by means of the feedback device.
Das hier vorgeschlagene Feedback-System ist zum Ausgeben einer Rückmeldung über eine einem Winkeleinschlag entgegenstehende Kraft an einen Fahrzeugfahrer eines Kraftfahrzeug, beispielsweise eines Nutzfahrzeugs für eine Verwendung abseits befestigter Straßen, beispielsweise auf einer Baustelle, eingerichtet. Eine solche Rückmeldung ist ein von dem Fahrzeugfahrer erfassbares Signal, wie beispielsweise eine Gegenlenkkraft in einem Lenkrad, ein optisches und/oder akustisches Signal, eine Vibration und/oder eine Bewegung des Fahrersitzes, beispielsweise ein Verdrehen und/oder (beispielsweise bereichsweises) Anheben der Sitzfläche.The feedback system proposed here is designed to output a feedback about a force opposing an angle to a vehicle driver of a motor vehicle, for example a commercial vehicle, for use on paved roads, for example on a construction site. Such feedback is a signal that can be detected by the vehicle driver, such as, for example, a counter-steering force in a steering wheel, an optical and / or acoustic signal, a vibration and / or a movement of the driver's seat, for example twisting and / or (for example area-wise) lifting of the seat surface .
Die Lenkachse ist beispielsweise die Vorderachse des Kraftfahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich ist die Hinterachse und/oder eine weitere Achse eine Lenkachse. Die Lenkachse ist eine Antriebsachse oder eine mitgenommene Achse. Eine solche Lenkachse umfasst zumindest ein Fahrzeugrad, bevorzugt zwei oder mehr Fahrzeugräder, welche paarig mit einem (zumindest bei Geradeausfahrt konstanten) Spurweitenabstand zueinander angeordnet sind. Eine solche Lenkachse umfasst bei einer Ausführungsform eine Lenkanlage, über welche bei einer paarigen Anordnung von zumindest zwei Fahrzeugrädern die relative Winkeländerung der Fahrzeugräder vorbestimmt gekoppelt ist. Eine solche Lenkanlage umfasst beispielsweise einen Achskörper, eine Lenkstange, einen Lenkhebel, sowie pro Fahrzeugrad eine Spurstange und einen Spurhebel. Es sei darauf hingewiesen, dass nicht ausgeschlossen ist, dass das Kraftfahrzeug neben der Lenkachse weiterhin zumindest eine Achse mit einem Kettenantrieb beziehungsweise Raupenantrieb umfasst.The steering axle is, for example, the front axle of the motor vehicle. Alternatively or additionally, the rear axle and / or another axle is a steering axle. The steering axle is a drive axle or a driven axle. Such a steering axle comprises at least one vehicle wheel, preferably two or more vehicle wheels, which are arranged in pairs with one another (at least constant when driving straight ahead). In one embodiment, such a steering axle comprises a steering system via which the relative change in angle of the vehicle wheels is coupled in a predetermined manner in a paired arrangement of at least two vehicle wheels. Such a steering system includes, for example, an axle beam, a steering rod, a steering lever, as well as a tie rod and a track lever for each vehicle wheel. It is pointed out that it is not excluded that the motor vehicle further comprises at least one axle with a chain drive or caterpillar drive in addition to the steering axle.
Der Fahrzeugfahrer gibt manuell seine Lenkbefehle an die Lenkachse über eine Lenkbefehlvorrichtung ein, beispielsweise ein Lenkrad oder einen Steuerknüppel beziehungsweise ein Steuerhorn. Ein resultierender Lenkbefehl, beispielsweise mittels Drehen beziehungsweise Gedreht-Halten des Lenkrads oder Steuerhorns oder Kippen des Steuerknüppels, wird ein Winkeleinschlag an der Lenkachse entsprechend geändert beziehungsweise ein korrespondierender Winkeleinschlag gehalten.The vehicle driver manually inputs his steering commands to the steering axle via a steering command device, for example a steering wheel or a control stick or a control horn. A resulting steering command, for example by turning or holding the steering wheel or control horn or tilting the control stick, changes an angle on the steering axle accordingly or holds a corresponding angle.
Die Feedback-Vorrichtung ist zum Erzeugen zumindest eines von einem Fahrzeugfahrer erfassbaren Signals eingerichtet, wobei das erfassbare Signal zu der jeweiligen Gegenlenkkraft korrespondiert. Beispielsweise leuchtet in einem Instrumentenbrett oder im Innenraum der Fahrerkabine ein Licht einer vorbestimmten Farbe und/oder an einer korrespondierenden Seite auf. Alternativ oder zusätzlich ertönt ein Schall-Signal, beispielsweise wie bei einer bekannten Einparkhilfe bei Personenkraftwagen.The feedback device is set up to generate at least one signal that can be detected by a vehicle driver, the detectable signal corresponding to the respective counter-steering force. For example, a light of a predetermined color and / or on a corresponding side lights up in an instrument panel or in the interior of the driver's cabin. Alternatively or additionally, a sound signal sounds, for example as in a known parking aid in passenger cars.
Das hier vorgeschlagene Feedback-System ist dazu eingerichtet, eine dem vorliegenden Winkeleinschlag des Fahrzeugrads der Lenkachse entgegenstehende Kraft und/oder Kraftänderung mittels der Feedback-Vorrichtung für den Fahrzeugfahrer des betreffenden Kraftfahrzeugs erfassbar zu machen.The feedback system proposed here is set up to make it possible for the vehicle driver of the motor vehicle in question to detect a force and / or change in force opposing the angle of the vehicle wheel on the steering axis.
Bei kraft-unterstützten, beispielsweise mit einer hydraulischen Anlenkung, und bei voll-elektrischen, beispielsweise als Steer-by-Wire bekannten, Lenkachsen ist eine mittels des Lenkrads haptisch-erfassbare Rückmeldung über den von dem Kraftfahrzeug befahrenen Untergrund reduziert oder vollständig entkoppelt. Gerade auf einem Untergrund abseits befestigter Straßen geht dem Fahrzeugfahrer damit eine Information verloren, welche zu unangemessenem Verhalten des Fahrzeugfahrers, Beschädigungen oder für den Fahrzeugfahrer zumindest überraschendem Fahrverhalten führen kann.In the case of power-assisted steering axles, for example with a hydraulic linkage, and in the case of fully electric steering axles known, for example, as steer-by-wire, feedback that can be haptically ascertained by means of the steering wheel is reduced or completely decoupled from the ground traveled by the motor vehicle. On a surface away from paved roads in particular, the vehicle driver thus loses information which can lead to inappropriate behavior by the vehicle driver, damage or at least surprising driving behavior for the vehicle driver.
Beispielsweise ragt ein Stein aus dem ansonsten ebenem Untergrund. Der Fahrzeugfahrer würde bei einer direkten Lenkung dies als entgegenstehende Kraft mit plötzlichem Anstieg, also abrupten Kraftänderung, als Gegenmoment zu seinem Lenkeinschlag spüren. Beispielsweise würde der Fahrzeugfahrer diesem Gegenmoment nachgeben und/oder Geschwindigkeit der Fahrt herausnehmen, um dieses Hindernis zu umgehen oder die Krafteinwirkung auf das Rad zu verringern. Damit würde eine Last auf das Radlager und/oder die Lenkanlage verringert. Dem Fahrzeugfahrer, welcher diese Information mittels des Lenkrads erhält, steht offen, darüber zu entscheiden, ob das Kraftfahrzeug über das Hindernis und mit welcher Geschwindigkeit das Kraftfahrzeug geführt werden soll.For example, a stone protrudes from the otherwise flat underground. In the case of direct steering, the vehicle driver would feel this as opposing force with a sudden increase, that is to say an abrupt change in force, as counter-moment to his steering lock. For example, the vehicle driver would give in to this counter torque and / or take out the speed of the trip in order to avoid this obstacle or to reduce the force acting on the wheel. This would reduce a load on the wheel bearing and / or the steering system. The vehicle driver, who receives this information by means of the steering wheel, is free to decide whether the motor vehicle should be driven over the obstacle and at what speed.
Ist diese Rückmeldung stark vermindert oder nicht vorhanden, ist die natürliche erste Reaktion eines Fahrzeugfahrers eher gegenteilig, nämlich die Fahrt zu beschleunigen, um der der Fahrt entgegenstehenden Kraft entgegenzuwirken, wie beispielsweise bei einem Anstieg des befahrenen Untergrunds. Keine Information ist darüber zu erhalten, dass und in welche Richtung eine Ausweichbewegung sinnvoll wäre.If this feedback is greatly reduced or does not exist, the natural first reaction of a vehicle driver is rather the opposite, namely to accelerate the journey in order to counteract the force opposing the journey, such as, for example, when the underground surface rises. No information can be obtained that and in which direction an evasive movement would make sense.
Die bisher bekannten Lösungen erlauben keine oder nur eine sehr mittelbare Rückmeldung über den Untergrund. Im Fokus stehen hier eher die Fahrdynamik, welche auf unwegsamen Untergrund und Langsamfahrt eine untergeordnete Rolle spielt. Indem eine Kraft und/oder Kraftänderung, welche gegen den aktuellen Winkeleinschlag des Fahrzeugrads der Lenkachse wirkt, erfasst wird, werden eben die entgegenstehenden Kräfte, welche in einer konventionellen starren Lenkung übertragen wurden, erfasst und können entsprechend mit geringem Aufwand und mit geringer Verzögerung in als adäquat empfundene Signale für den Fahrzeugfahrer umgewandelt werden.The previously known solutions allow no or only very indirect feedback about the underground. The focus here is more on driving dynamics, which play a subordinate role on rough and slow ground. By detecting a force and / or change in force that acts against the current angular angle of the vehicle wheel of the steering axis, the opposing forces that were transmitted in a conventional rigid steering system are recorded and can accordingly be used as with little effort and with little delay adequately perceived signals for the vehicle driver are converted.
Ein Winkeleinschlag betrifft in dieser Beschreibung bevorzugt jegliche Stellung des Fahrzeugrads der Lenkachse, beispielsweise auch einer Geradeaus-Fahrt, also einen Winkeleinschlag von 0° [Null Grad]. Alternativ wird eine Kraft und/oder Kraftänderung nur bei einem von der Geradeaus-Fahrt abweichenden Winkeleinschlag erfasst, weil eine Rückmeldung über ein Hindernis auf dem befahrenen Untergrund bei einer Geradeausfahrt schon konventionell und auch weiterhin als Entschleunigung des Kraftfahrzeugs von dem Fahrzeugfahrer wahrgenommen wird. Beispielsweise wird eine Rückmeldung erst ab einem vorbestimmten von 0° abweichenden Winkeleinschlag erfassbar gemacht, beispielsweise erst ab ±1 °, bevorzugt erst ab ±5°. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die natürliche Reaktion des Fahrzeugfahrers auf bisher über die Lenksäule übertragene Kräfte auf das Fahrzeugrad der Lenkachse nicht zu einem Vorteil für die Belastung der Bauteile führt und/oder die Stresseinwirkung auf den Fahrzeugfahrer in der Abwägung der Vorteile für das Kraftfahrzeug gegenüber der von dem Fahrzeugfahrer einzuhaltenden Randbedingungen (beispielsweise eine schmale befahrbare Spur) unnötig erhöht.In this description, an angle angle preferably relates to any position of the vehicle wheel of the steering axle, for example also a straight-ahead drive, that is to say an angle angle of 0 ° [zero degrees]. Alternatively, a force and / or change in force is only detected when the angle is different from driving straight ahead, because feedback about an obstacle on the surface being driven on when driving straight ahead is already perceived by the vehicle driver as conventional and also as deceleration of the motor vehicle. For example, feedback is only made detectable from a predetermined angular deflection deviating from 0 °, for example only from ± 1 °, preferably only from ± 5 °. This is advantageous, for example, if the natural reaction of the vehicle driver to forces previously transmitted via the steering column to the vehicle wheel of the steering axle does not lead to an advantage for the load on the components and / or the stress effect on the vehicle driver when considering the advantages for the motor vehicle compared to the boundary conditions to be observed by the vehicle driver (for example a narrow lane that can be driven on) unnecessarily increased.
In einer Ausführungsform wird diese Rückmeldung über die Feedback-Vorrichtung erst ab Unterschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit aktiviert, beispielsweise einer Rangiergeschwindigkeit, beispielsweise unterhalb von 10 km/h [zehn Kilometer pro Stunde], bevorzugt unterhalb von 7 km/h oder 5 km/h.In one embodiment, this feedback is only activated via the feedback device when a predetermined speed is undershot, for example one Shunting speed, for example below 10 km / h [ten kilometers per hour], preferably below 7 km / h or 5 km / h.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Feedback-Systems wird vorgeschlagen, dass die für die Feedback-Vorrichtung relevante Kraft und/oder Kraftänderung in zumindest einer der folgenden Komponenten erfassbar ist:
- - zumindest einer Radkomponente;
- - einem Radlager;
- - einem Federbein; und
- - zumindest einem Element einer radseitigen Lenkanlage.
- - at least one wheel component;
- - a wheel bearing;
- - a shock absorber; and
- - At least one element of a wheel-side steering system.
Mittels dieser Ausführungsform ist die Kraft und/oder Kraftänderung einfach erfassbar, und zwar bevorzugt an Komponenten, welche auch bei einer voll-elektrischen Lenkung im Kraftfluss stehen. Bevorzugt ist dabei zur Krafterfassung zumindest ein Dehnmessstreifen an einem Bauteil angeordnet. Besonders bevorzugt ist ein als SensoTect® bekannter in die Oberfläche eines Bauteils integrierter Messsensor, beispielsweise basierend auf dem Prinzip von Dehnmessstreifen, eingesetzt. Alternativ wird eine Beschleunigung und/oder eine Pressung des betreffenden Bauteils und/oder des Messsensors erfasst. Vorteilhaft ist ein solcher integrierter Messsensor in sich bewegende, beispielsweise rotierende, Lagerbauteile integriert, wobei die Daten drahtlos, beispielsweise mittels Induktion, beispielsweise auf Basis der RFID-Transponder-Technologie, auf ein benachbartes starres oder nur begrenzt bewegbares Bauteil übertragbar ist.By means of this embodiment, the force and / or change in force can be easily detected, preferably on components which are also in the flow of force in the case of fully electric steering. At least one strain gauge is preferably arranged on a component for force detection. A measuring sensor known as SensoTect®, which is integrated into the surface of a component, for example based on the principle of strain gauges, is particularly preferably used. Alternatively, an acceleration and / or a pressure of the relevant component and / or the measuring sensor is recorded. Such an integrated measuring sensor is advantageously integrated into moving, for example rotating, bearing components, the data being able to be transmitted wirelessly, for example by means of induction, for example based on RFID transponder technology, to an adjacent rigid or only limitedly movable component.
Die Kraftmessung oder Kraftänderungsmessung basiert bei dem Prinzip des Dehnmessstreifens auf einer Bauteilverformung. Daraus ergibt sich nach Kenntnis des Bauteilverhaltens, beispielsweise der Steifigkeit und Elastizität, eine Aussage über die eingeleitete Kraft und/oder über ein eingeleitetes Moment, wobei dies ein Torsionsmoment und/oder ein Biegemoment ist.The force measurement or force change measurement is based on the principle of the strain gauge on a component deformation. After knowledge of the component behavior, for example the rigidity and elasticity, this results in a statement about the force introduced and / or about a moment introduced, this being a torsional moment and / or a bending moment.
Zumindest ein Messsensor ist beispielsweise an dem rotierenden Lagerring, an dem Kolben beziehungsweise der Kolbenstange und/oder der Feder eines Federbeins angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest ein Messsensor in die Lenkanlage, umfassend zumindest eine Achsstange, eine Lenkstange, einen Lenkhebel, und pro Fahrzeugrad Spurstangen und zwei Spurhebel, sowie Gelenkelemente, integriert. Für eine kurze mechanische Kraftübertragungsstrecke, also geringe Bauteilverkettung, und/oder eine möglichst zeitnahe Aufnahme der Erfassung der Kraft und/oder Kraftänderung ist zumindest ein Messsensor beispielsweise in einem Radlager, einer Radnabe und/oder in einer Radfelge untergebracht.At least one measuring sensor is arranged, for example, on the rotating bearing ring, on the piston or the piston rod and / or the spring of a spring strut. As an alternative or in addition, at least one measuring sensor is integrated into the steering system, comprising at least one axle rod, one steering rod, one steering lever, and for each vehicle wheel tie rods and two track levers, as well as joint elements. For a short mechanical power transmission path, that is to say a small number of components, and / or as soon as possible to record the detection of the force and / or change in force, at least one measuring sensor is accommodated, for example, in a wheel bearing, a wheel hub and / or in a wheel rim.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Feedback-Systems vorgeschlagen, dass die Feedback-Vorrichtung zum Abgeben eines haptischen Signals in die Lenkbefehlvorrichtung integriert ist, bevorzugt in einem vorbestimmten Bereich der Lenkbefehlvorrichtung, besonders bevorzugt in einem gekennzeichneten und/oder in einem zum Greifen ergonomischen Bereich der Lenkbefehlvorrichtung.It is further proposed in an advantageous embodiment of the feedback system that the feedback device for emitting a haptic signal is integrated in the steering command device, preferably in a predetermined area of the steering command device, particularly preferably in a labeled and / or ergonomic area for gripping Area of the steering command device.
Die haptische Rückmeldung kommt der konventionellen Rückmeldung über die mechanische Lenkanlage über die Lenksäule am nächsten und ist daher besonders vorteilhaft für eine anwenderfreundliche Umsetzung der Rückmeldung über eine dem aktuellen Winkeleinschlag entgegenstehende Kraft und/oder Kraftänderung. Beispielsweise wird ein Gegendrehmoment, beispielsweise einwirkend auf einen Lenksäulenstummel, an einem Lenkrad erzeugt. Beispielsweise wird in einem Griffbereich eines Lenkrads, eines Steuerhorns oder eines Steuerknüppels eine Vibration erzeugt. Eine Vibration ist in einer Ausführungsform einfach ein beliebig festgelegtes Schwingungssignal, welches nach Überschreiten eines Grenzwerts beziehungsweise steigerbar nach stufenweisen Grenzschwellen abgegeben wird. Bevorzugt ist die Vibration eine Wiedergabe des tatsächlich erfassten Kraftverlaufs, wie dieser von dem zumindest einen Messsensor erfasst wird, beispielsweise in analoger Übertragung vergleichbar wie bei einer Lautsprechermembran oder an eine analoge Übertragungsform angenäherte digitale Übertragung. Bei einem Lenkrad ist die Schwingungsrichtung einer Vibrationseinrichtung beispielsweise (etwa) in Umfangsrichtung um die Achse der Lenksäule ausgerichtet, sodass sich die Vibration wie ein Gegenmoment an der (konventionellen) Lenksäule anfühlt.The haptic feedback comes closest to the conventional feedback via the mechanical steering system via the steering column and is therefore particularly advantageous for a user-friendly implementation of the feedback about a force and / or change in force opposing the current angle. For example, a counter torque, for example acting on a steering column stub, is generated on a steering wheel. For example, a vibration is generated in a grip area of a steering wheel, a control horn or a control stick. In one embodiment, a vibration is simply an arbitrarily defined vibration signal which is emitted after a limit value has been exceeded or can be increased according to step-by-step limit thresholds. The vibration is preferably a reproduction of the force curve actually recorded, as recorded by the at least one measurement sensor, for example in analog transmission comparable to a loudspeaker diaphragm or in digital transmission approximating an analog transmission form. In the case of a steering wheel, the direction of vibration of a vibration device is oriented (for example) in the circumferential direction around the axis of the steering column, so that the vibration feels like a counter-torque on the (conventional) steering column.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Feedback-Systems vorgeschlagen, dass die Lenkachse elektrisch-unterstützt oder voll-elektrisch angesteuert ist.It is further proposed in an advantageous embodiment of the feedback system that the steering axle is electrically assisted or fully electrically controlled.
Bisher bekannt ist beispielsweise ein hydraulisch getriebene Lenkung [HPS, engl.: hydraulic powered steering]. Dies stellt derzeit bei Nutzfahrzeug den Standard dar. Dabei werden Gegenkräfte (gedämpft) mechanisch für den Fahrzeugfahrer haptisch-erfassbar weitergeleitet. Weiterhin bekannt ist ein elektro-mechanisch unterstütztes Lenkungssystem [EHPS, engl.: electrically-assisted hydraulic powered steering], welches bereits eingesetzt wird, und bei welchem die Gegenkräfte auf ein deutlich zu geringes Maß reduziert sind, als dass diese in einer alltäglichen Anwendung für den Fahrzeugfahrer haptisch-erfassbar sind. Geplant ist, in nächster Zukunft ein voll-elektrisches Lenkungssystem [EPS, engl.: (full-) electric powered system] einzusetzen, bei welchem nach dem Steer-by-Wire-Prinzip zwischen Fahrzeugrad der Lenkachse und Lenkbefehlvorrichtung keine mechanische Verbindung vorhanden ist. Damit ist eine mechanische Rückmeldung für den Fahrzeugfahrer aus der Lenkanlage nicht mehr möglich.So far, for example, a hydraulically driven steering [HPS, hydraulic powered steering]. This is currently the standard for commercial vehicles. In the process, opposing forces (damped) are mechanically transmitted to the vehicle driver in a haptically detectable manner. Also known is an electro-mechanically assisted steering system [EHPS, electrically-assisted hydraulic powered steering], which is already in use and in which the counterforces are reduced to a level that is clearly too low to be used in an everyday application for the vehicle driver is haptically detectable. Is planned in the next To use a full electric steering system in the future, in which there is no mechanical connection between the vehicle wheel of the steering axle and the steering command device according to the steer-by-wire principle. This means that mechanical feedback for the vehicle driver from the steering system is no longer possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Feedback-Verfahren für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
- a. Erfassen von einer einem Winkeleinschlag entgegenstehende Kraft und/oder Kraftänderung an einem Fahrzeugrad einer Lenkachse des Kraftfahrzeugs;
- b. Auswerten der erfassten Kraft und/oder Kraftänderung in einer Auswerte-Vorrichtung;
- c. in der Auswerte-Vorrichtung auf Basis der in Schritt b. ausgewerteten Kraft und/oder Kraftänderung, Entscheiden, ob und/oder wie die Kraft und/oder Kraftänderung von einer Feedback-Vorrichtung für einen Fahrzeugfahrer des Kraftfahrzeugs erfassbar aufbereitet wird;
- d. auf Basis der Entscheidung in Schritt c., mittels der Feedback-Vorrichtung Abgeben eines zugehörigen erfassbaren Signals an den Fahrzeugfahrer.
- a. Detecting a force and / or change in force opposing an angular angle on a vehicle wheel of a steering axis of the motor vehicle;
- b. Evaluating the detected force and / or change in force in an evaluation device;
- c. in the evaluation device on the basis of the in step b. evaluated force and / or change in force, deciding whether and / or how the force and / or change in force is processed by a feedback device for a vehicle driver of the motor vehicle;
- d. on the basis of the decision in step c., by means of the feedback device delivering an associated detectable signal to the vehicle driver.
Mit dem Erfassen einer dem aktuellen Winkeleinschlag entgegenstehenden Kraft und/oder Kraftänderung ist die Kraft und/oder Kraftänderung erfasst, welche bei einem konventionellen Lenksystem mit durchgehender, also kraftübertragender, Lenksäule an den Fahrzeugfahrer des Kraftfahrzeugs übertragen wurde. Damit ist die eine Notwendigkeit gering oder nicht vorhanden, dass die erfassten Daten für die Wiedergabe als Rückmelde-Signal für den Fahrzeugfahrer aufbereitet werden, beispielsweise algorithmisch verarbeitet werden. Damit ist ein geringer Systemaufwand und/oder eine schnelle Datenverarbeitung und Signalleitung ermöglicht.When a force and / or change in force opposing the current angular deflection is detected, the force and / or change in force is recorded, which was transmitted to the vehicle driver of the motor vehicle in a conventional steering system with a continuous, ie force-transmitting, steering column. This means that there is little or no need for the recorded data to be processed for playback as a feedback signal for the vehicle driver, for example to be processed algorithmically. This enables a low system outlay and / or fast data processing and signal line.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass nicht ein Wert erfasst wird, aus welchem sich unter bestimmten Voraussetzungen eine Kraft und/oder Kraftänderung ermitteln lässt, beispielsweise eine Winkelabweichung von einem Sollwert, sondern ein unmittelbar von der Kraft und/oder Kraftänderung abhängiger Wert, beispielsweise die Dehnung von einem mechanischen Bauteil in einem Übertragungsstrang zum Aufbringen der Lenkkraft. Die Messung wird beispielsweise in einem Radlager, einem Element der Lenkanlage oder einer Radkomponente des Fahrzeugrads vorgenommen. Die Messung basiert beispielsweise auf einer Dehnung, einer Beschleunigung und/oder einer Pressung.At this point, it should be pointed out that a value is not recorded from which a force and / or change in force can be determined under certain conditions, for example an angular deviation from a desired value, but a value that is directly dependent on the force and / or change in force, for example, the stretch of a mechanical component in a transmission line to apply the steering force. The measurement is carried out, for example, in a wheel bearing, an element of the steering system or a wheel component of the vehicle wheel. The measurement is based, for example, on an elongation, an acceleration and / or a compression.
Der zumindest eine Messsensor ist beispielsweise zur Messung von einem statischen Kraftwert eingerichtet. Eine Kraftänderung ist beispielsweise mittels mathematischer Ableitung ermittelbar. Alternativ ist der zumindest eine Messensor einzig zum Erfassen einer Änderung der Kraft eingerichtet. Eine (statische) Kraft ist beispielsweise ausgehend von einem vorbekannten statischen Ruhewert mittels mathematischer Integration ermittelbar. In einer Ausführungsform sind beide Messarten miteinander kombiniert.The at least one measuring sensor is set up, for example, to measure a static force value. A change in force can be determined, for example, by means of mathematical derivation. Alternatively, the at least one measuring sensor is only set up to detect a change in the force. A (static) force can be determined, for example, on the basis of a previously known static rest value by means of mathematical integration. In one embodiment, the two types of measurement are combined with one another.
Schritt a. und Schritt b. werden in einer Auswerte-Vorrichtung ausgeführt. Die Auswerte-Vorrichtung ist in einer Ausführungsform einteilig ausgeführt. Alternativ umfasst die Auswerte-Vorrichtung eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, welche kommunizierend miteinander verbunden sind und unter Umständen für unterschiedliche Teilschritte zuständig sind oder parallel-geschaltet gleiche Aufgaben und/oder überschneidende Aufgaben ausführen. Eine solche Auswerte-Vorrichtung ist beispielsweise dezentral ausgeführt. Bevorzugt ist die Auswerte-Vorrichtung zumindest zu einem Teil von einem konventionellen Bus-System des betreffenden Kraftfahrzeugs umfasst. Bevorzugt ist die Datenaufbereitung von einer externen, bevorzugt sensornahen, Verarbeitungseinheit ausgeführt, während besonders bevorzugt die Speicherdaten in einem Bus-System des betreffenden Kraftfahrzeugs vorgehalten sind und/oder rechenleistungsintensive Schritte in dem Bus-System ausgeführt werden.Step a. and step b. are carried out in an evaluation device. In one embodiment, the evaluation device is made in one piece. Alternatively, the evaluation device comprises a plurality of processing units, which are communicatively connected to one another and may be responsible for different sub-steps or perform the same tasks and / or overlapping tasks when connected in parallel. Such an evaluation device is, for example, decentralized. The evaluation device is preferably at least partially comprised by a conventional bus system of the motor vehicle in question. The data preparation is preferably carried out by an external, preferably sensor-related, processing unit, while the storage data are particularly preferably held in a bus system of the motor vehicle in question and / or computation-intensive steps are carried out in the bus system.
Das Auswerten umfasst beispielsweise ein Empfangen der Roh-Messdaten, unter Umständen ein analoges Signal beziehungsweise Signalabfolge, und Aufbereiten für eine spätere Verwertung, unter Umständen Digitalisieren des Signals beziehungsweise der Signalabfolge. Weiterhin oder alternativ umfasst das Auswerten einen Vergleichsschritt des Signals, beispielsweise des aufbereiteten Signals, mit einem Grenzwert oder mit Werten einer Look-Up-Tabelle, um überlagernde Störsignale auszufiltern. Beispielsweise wird zumindest eines solcher Störsignale bereits in dem Messsensor ausgefiltert, beispielsweise Temperaturschwankungen oder Signalverunreinigungen von bekannten Quer-(kraft-)Einflüssen. In einer Ausführungsform wird bereits in Schritt b. in der Auswerte-Vorrichtung ein Signal isoliert und/oder digitalisiert und qualitativ als erwünschtes (bereinigtes) Messsignal, also als Kraft und/oder Kraftänderung aufbereitet. Die Auswertung wird, beispielsweise rein, Hardware-gebunden und/oder auf Software-Ebene durchgeführt.The evaluation includes, for example, receiving the raw measurement data, possibly an analog signal or signal sequence, and preparing it for later use, possibly digitizing the signal or the signal sequence. Furthermore or alternatively, the evaluation comprises a comparison step of the signal, for example the processed signal, with a limit value or with values of a look-up table in order to filter out interference signals superimposed. For example, at least one such interference signal is already filtered out in the measuring sensor, for example temperature fluctuations or signal contamination from known transverse (force) influences. In one embodiment, step b. in the evaluation device, a signal is isolated and / or digitized and qualitatively processed as a desired (cleaned) measurement signal, ie as a force and / or change in force. The evaluation is carried out, for example purely, hardware-bound and / or at the software level.
In Schritt c. wird das ausgewertete Signal auf Basis eines Vergleichs oder einer festgelegten mathematischen Funktion entschieden, ob diese Messung zum Erzeugen eines menschlich erfassbaren Signals mittels der Feedback-Vorrichtung verwendet werden soll. Sind die Kraft und die Kraftänderung beispielsweise sehr gering, so wird diese beispielsweise nicht weitergegeben und somit Energie gespart und unter Umständen Nerven geschont. Ist hingegen die Kraft gering aber die Kraftänderung groß, so wird diese beispielsweise weitergegeben, weil die akute Schädigungswirkung an Fahrwerkskomponenten des Kraftfahrzeugs größer ist und/oder die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass eine große entgegenstehende Kraft folgt. In einer Ausführungsform wird die ausgewertete Kraft und/oder Kraftänderung stets weitergegeben.In step c. the evaluated signal is decided on the basis of a comparison or a defined mathematical function, whether this measurement is used to generate a human-detectable signal by means of the feedback device shall be. If, for example, the force and the change in force are very small, this is not passed on, for example, and energy is saved and nerves can be spared. If, on the other hand, the force is low but the change in force is large, this is passed on, for example, because the acute damaging effect on chassis components of the motor vehicle is greater and / or the probability is high that a large opposing force will follow. In one embodiment, the evaluated force and / or change in force is always passed on.
In einer Ausführungsform ist die Art der Rückmeldung mittels der Feedback-Vorrichtung stets gleich beziehungsweise gleichartig, beispielsweise stets als haptisch-erfassbares Signal, welches beispielsweise proportional mit der Kraft zunimmt. Vorteilhaft ist eine degressive Kraftübertragung, sodass der Fahrzeugfahrer zwar eine Rückmeldung über den Anstieg der Kraft und/oder Kraftänderung erhält, aber die benötigte (menschliche) Reaktionskraft, beispielsweise zum Gegenhalten, innerhalb eines ergonomischen Bereichs bleibt, während bereits bei geringen Kräften die Rückmeldung für den Fahrzeugfahrer erfassbar gemacht ist. In einer Ausführungsform werden geringe Kräfte einzig optisch, beispielsweise mittels farbiger Beleuchtung im Innenraum der Fahrerkabine, wiedergegeben. In einer Ausführungsform werden besonders große Kräfte mit einer zusätzlichen Signalgebung anderer Art, beispielsweise akustischer Signale, wiedergegeben und zwar zusätzlich zu einem Grundsignal, beispielsweise einem haptisch-erfassbaren Signal, wie einer Vibration.In one embodiment, the type of feedback by means of the feedback device is always the same or similar, for example always as a haptically detectable signal, which increases, for example, proportionally with the force. A degressive power transmission is advantageous, so that the vehicle driver receives feedback about the increase in power and / or change in power, but the (human) reaction force required, for example to hold back, remains within an ergonomic range, while the feedback for the user is available even with low forces Vehicle driver is made detectable. In one embodiment, low forces are only reproduced optically, for example by means of colored lighting in the interior of the driver's cabin. In one embodiment, particularly large forces are reproduced with additional signaling of a different type, for example acoustic signals, in addition to a basic signal, for example a haptically detectable signal, such as a vibration.
In Schritt d. nun wird also das menschlich erfassbare Signal von der Feedback-Vorrichtung ausgegeben, also beispielsweise ein akustisches, optisches und/oder haptisches Signal.In step d. the human-detectable signal is now output by the feedback device, for example an acoustic, optical and / or haptic signal.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Feedback-Verfahrens vorgeschlagen, dass eine erfasste Kraft und/oder Kraftänderung mittels einer Überschreitung eines vorbestimmten Grenzwerts und/oder mittels einer Look-Up-Tabelle in Schritt b. ausgewertet und in Schritt c. eine entsprechende Entscheidung getroffen wird; und
wobei bevorzugt auf Basis von einer Richtung und/oder auf Basis von einer Art der Kraft und/oder Kraftänderung in Schritt c. über ein Abgeben des zugehörigen Signals von der Feedback-Vorrichtung entschieden wird.It is further proposed in an advantageous embodiment of the feedback method that a detected force and / or change in force by exceeding a predetermined limit value and / or by means of a look-up table in step b. evaluated and in step c. an appropriate decision is made; and
preferably based on a direction and / or based on a type of force and / or change in force in step c. a decision is made about a delivery of the associated signal from the feedback device.
Ein unterer Grenzwert ist beispielsweise in Anlehnung an eine konventionelle Rückmeldung und/oder Bauteilbelastbarkeit festgelegt, sodass eine Rückmeldung in diesem niederen Kraftbereich und/oder Kraftänderungsbereich ausbleibt. Ein oberer Grenzwert ist beispielsweise bei unüblichen Belastungen und/oder Anlehnung an eine konventionelle Rückmeldung und/oder Bauteilbelastbarkeit festgelegt, bei welcher die Fähigkeiten des Fahrzeugfahrers überschritten sind, dass ein Schaden abgewendet werden kann, beispielsweise die Kräfte zu groß wären. Dies dient beispielsweise der Abwendung einer schädlichen Überreaktion durch den Fahrzeugfahrer. In einer Ausführungsform sind mittels einer festgelegten mathematischen Funktion und/oder einer Look-Up-Tabelle (mit einer Vielzahl von Grenzwerten beziehungsweise Wertebereichen) die Art, beispielsweise die Stärke, der Rückmeldung für den Fahrzeugfahrer festgelegt.A lower limit value is set, for example, based on conventional feedback and / or component load capacity, so that there is no feedback in this lower force range and / or force change range. An upper limit value is set, for example, in the case of unusual loads and / or based on conventional feedback and / or component load capacity, at which the capabilities of the vehicle driver are exceeded that damage can be averted, for example the forces would be too great. This serves, for example, to avert a harmful overreaction by the vehicle driver. In one embodiment, the type, for example the strength, of the feedback for the vehicle driver is defined by means of a defined mathematical function and / or a look-up table (with a large number of limit values or value ranges).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bereits die Richtung der Kraft und/oder Kraftänderung erfasst und abhängig davon ein Signal für den Fahrzeugfahrer wiedergegeben. Beispielsweise wird ein Einfedern in Richtung der Federbeins beziehungsweise der Hauptkraftrichtung einer anderen Art von Radaufhängung, beispielsweise einer Blattfederaufhängung, weniger stark an den Fahrzeugfahrer weitergegeben als eine Kraft quer zu der Winkeleinschlagkraft, also der Kraft beziehungsweise dem Moment zum Verschwenken des Fahrzeugrads. In einer Ausführungsform wird einzig letztere Kraft mittels der Feedback-Vorrichtung an den Fahrzeugfahrer weitergegeben. In einer Ausführungsform werden alle Kräfte weitergegeben, welche Einfluss auf den Winkeleinschlag haben. Beispielsweise wird auch ein Vergleich der Kräfte, beispielsweise frontalen Kraft in Fahrtrichtung und/oder der Einfederung, an den paarig angeordneten Fahrzeugrädern einer Lenkachse durchgeführt und abhängig davon mittels der Feedback-Vorrichtung eine Rückmeldung an den Fahrzeugfahrer wiedergegeben. Beispielsweise werden solche Signale rein optisch wiedergegeben, um beispielsweise den Fahrzeugfahrer auf ein generell unwegsames Gelände zu erhöhter Aufmerksamkeit anzuregen.In a preferred embodiment, the direction of the force and / or change in force is already detected and, depending on this, a signal is reproduced for the vehicle driver. For example, deflection in the direction of the spring strut or the main force direction of another type of wheel suspension, for example a leaf spring suspension, is passed on to the vehicle driver less than a force transverse to the angular impact force, that is to say the force or the moment for pivoting the vehicle wheel. In one embodiment, only the latter force is passed on to the vehicle driver by means of the feedback device. In one embodiment, all forces are passed on which have an influence on the angular deflection. For example, a comparison of the forces, for example frontal force in the direction of travel and / or the deflection, is also carried out on the paired vehicle wheels of a steering axle and, depending on this, a feedback to the vehicle driver is given by means of the feedback device. For example, such signals are reproduced purely optically, for example to encourage the vehicle driver to pay more attention to a generally rough terrain.
Eine Art der Kraft ist beispielsweise die (statische) Stärke, also Amplitude, die dynamische Entwicklung, also die Änderungsgeschwindigkeit oder Steigung, und die Form des Kraftverlaufs und/oder Kraftänderungsverlaufs über einen Zeitabschnitt. Bei einer regelmäßigen und unkritischen Kraftänderung ist beispielsweise keine Rückmeldung notwendig und wird, bevorzugt bereits bei der Auswertung in Schritt b., ausgefiltert und nicht weitergegeben. Eine geringe aber plötzliche Kraftänderung wird beispielsweise für den Fahrzeugfahrer im Vergleich zu einer konventionellen mechanischen Rückmeldung verstärkt, um eine frühzeitige Wahrnehmung zu ermöglichen.One type of force is, for example, the (static) strength, that is to say amplitude, the dynamic development, that is to say the rate of change or slope, and the shape of the force profile and / or force change profile over a period of time. In the case of a regular and uncritical change in force, for example, no feedback is necessary and is preferably filtered out and not passed on, preferably already during the evaluation in step b. A slight but sudden change in force is amplified for the vehicle driver, for example, in comparison to conventional mechanical feedback in order to enable early detection.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Feedback-Verfahrens vorgeschlagen, dass das Feedback-Verfahren von einem Feedback-System nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt wird.It is further proposed in an advantageous embodiment of the feedback method that the feedback method is carried out by a feedback system according to an embodiment as described above.
Es wird hier auf die vorige Beschreibung zu dem Feedback-System Bezug genommen und darauf hingewiesen, dass auch das dort beschriebene Verfahren und/oder Teilaspekte davon umfasst sind. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass nicht nur das gesamte Feedback-System, sondern in einer Ausführungsform auch nur zumindest eine einzelne Komponente des dort erläuterten Feedback-Systems zur Ausführung des hier beschriebenen Feedback-Verfahrens eingerichtet ist. Und umgekehrt ist das hier erläuterte Verfahren oder nur zumindest ein einzelner Teilaspekt davon mittels der zuvor beschriebenen Feedback-Vorrichtung ausführbar. Reference is made here to the previous description of the feedback system and it is pointed out that the method described there and / or partial aspects thereof are also included. Furthermore, it should be pointed out that not only the entire feedback system, but in one embodiment also only at least one individual component of the feedback system explained there is set up to carry out the feedback method described here. And vice versa, the method explained here or only at least a single partial aspect thereof can be carried out by means of the previously described feedback device.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend ein Feedback-System nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zum Ausgeben eines für einen Fahrzeugfahrer des Kraftfahrzeugs erfassbaren Signals vorgesehen ist,
wobei bevorzugt ein Feedback-Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausführbar ist.According to a further aspect, a motor vehicle is proposed, having a feedback system according to an embodiment in accordance with the above description for outputting a signal that can be detected by a vehicle driver of the motor vehicle,
wherein a feedback method according to an embodiment according to the above description is preferably executable.
Ein solches Kraftfahrzeug ist bevorzugt ein Nutzfahrzeug für den Einsatz abseits befestigter Straßen, beispielsweise ein Kipplader für Baustellen. In einer Ausführungsform ist das Feedback-System einzig auf geländigem Untergrund und/oder bei Unterschreitung einer Mindestgeschwindigkeit aktiv, ist manuell anschaltbar und/oder abschaltbar, und/oder ist bei Überschreiten einer Mindestgeschwindigkeit automatisch deaktiviert. Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug sowohl für die Fahrt (bei hoher Geschwindigkeit, beispielsweise 80 km/h) auf befestigten Straßen als auch für die Fahrt auf geländigem Untergrund eingerichtet, wobei das Fahrwerk nicht für eine Dauerbelastung auf geländigem Untergrund ausgelegt ist, sodass der Fahrzeugfahrer eine Rückmeldung zum Schonen der Komponenten des Fahrwerks erhält. Alternativ ist das Kraftfahrzeug einzig für ein Fahren auf geländigem Untergrund eingerichtet und das Feedback-System, und bevorzugt das Feedback-Verfahren, ist mehr für eine bessere Kontrolle über das Kraftfahrzeug ausgelegt als zum Schonen des Fahrwerks. Ein solches Feedback-System ist besonders vorteilhaft für Großfahrzeuge, wie beispielsweise auf einem Tagebau eingesetzt, bei welchen schon konventionell der Abstand und damit die mechanische Verkettung zwischen Fahrzeugfahrer und befahrenem Untergrund zu groß ist und/oder bereits Dämpfer, beispielsweise Servoeinrichtungen, zum Reduzieren der Rückmeldekräfte auf ein von einem Fahrzeugfahrer beherrschbares Maß vorgesehen sind.Such a motor vehicle is preferably a commercial vehicle for use off paved roads, for example a dump truck for construction sites. In one embodiment, the feedback system is only active on terrain and / or when the speed falls below a minimum, can be switched on and / or switched off manually, and / or is automatically deactivated when a speed is exceeded. The motor vehicle is preferably set up both for driving (at high speed, for example 80 km / h) on paved roads and for driving on terrain, the chassis not being designed for permanent loading on terrain, so that the vehicle driver receives feedback to protect the components of the chassis. Alternatively, the motor vehicle is only set up for driving on an off-road surface and the feedback system, and preferably the feedback method, is designed more for better control of the motor vehicle than to protect the chassis. Such a feedback system is particularly advantageous for large vehicles, such as used on an open-cast mine, in which the distance and thus the mechanical interlinking between the vehicle driver and the surface being driven on is conventionally too large and / or dampers, for example servo devices, to reduce the feedback forces are provided to a manageable level.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
-
1 : ein Kraftfahrzeug mit Feedback-System; und -
2 : ein Feedback-Verfahren.
-
1 : a motor vehicle with a feedback system; and -
2nd : a feedback process.
In
- -
einer Radkomponente 7 , beispielsweise einer Radfelge; - -
einem Radlager 8 , beispielsweise dem rotierenden Lagerring; - -
einem Federbein 9 , beispielsweise dem Federkolben; und - - einem Element
10 der radseitigen Lenkanlage11 , beispielsweise des Spurhebels.
- - a
wheel component 7 , for example a wheel rim; - - a wheel bearing
8th , for example the rotating bearing ring; - - a
shock absorber 9 , for example the spring piston; and - - an element
10th the steering system on the wheel side11 , for example the track lever.
Das Kraftfahrzeug
In
Mit der hier vorgeschlagenen Feedback-System und/oder Feedback-Verfahren ist eine einfache Art und Weise einer realistischen Rückmeldung für einen Fahrzeugfahrer über den befahrenen Untergrund erzeugbar.With the feedback system and / or feedback method proposed here, a simple manner of realistic feedback for a vehicle driver can be generated about the surface being driven on.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Feedback-SystemFeedback system
- 22nd
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 33rd
- LenkachseSteering axle
- 44th
- FahrzeugradVehicle wheel
- 55
- LenkbefehlvorrichtungSteering command device
- 66
- Feedback-VorrichtungFeedback device
- 77
- RadkomponenteWheel component
- 88th
- RadlagerWheel bearings
- 99
- FederbeinShock absorber
- 1010th
- Element der LenkanlageSteering system element
- 1111
- radseitige Lenkanlagesteering system on the wheel side
- 1212th
- Bereich der LenkbefehlvorrichtungArea of the steering command device
- 1313
- Auswerte-VorrichtungEvaluation device
- 1414
- Look-Up-TabelleLook-up table
- 1515
- QuerrichtungCross direction
- 1616
- FrontalrichtungFrontal direction
- 1717th
- EinfederrichtungSpring direction
- 1818th
- Amplitudeamplitude
- 1919th
- ÄnderungsgeschwindigkeitRate of change
- 2020
- LenkbefehlaufnehmerSteering command pickup
- 2121
- Lenkkrafterzeuger oder LenkkraftunterstützerSteering force generator or steering force assist
- 2222
- KraftachseForce axis
- 2323
- ZeitachseTimeline
- 2424th
- KraftverlaufForce curve
- 2525th
- HinterachseRear axle
- 2626
- HinterradRear wheel
- 2727
- UntergrundUnderground
- 2828
- FahrerkabineDriver's cabin
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 112014000302 T5 [0002]DE 112014000302 T5 [0002]
- EP 0970875 A2 [0002]EP 0970875 A2 [0002]
- EP 1698538 A1 [0002]EP 1698538 A1 [0002]
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-
2019
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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