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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und die Rechte an der am 5. Oktober 2018 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2018-0118981 , deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung.
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Erörterung des Stands der Technik
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Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen sind Vorrichtungen, die Räder unter Verwendung einer elektronischen Steuereinheit und eines Motors gemäß einer Eingabe eines Sensors ohne mechanische Verbindungen, wie etwa Kardangelenke und dergleichen, zwischen einem Lenkrad und den Rädern lenken. Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen können komplexe Komponenten herkömmlicher hydraulischer Lenkvorrichtungen überflüssig machen und eine Funktion des Variierens einer Lenkungsübersetzung abhängig von einer Fahrsituation, wie etwa einer Geschwindigkeit und dergleichen, ermöglichen, so dass der Komfort für einen Fahrer und eine Fahrzeugstabilität verbessert werden.
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Generell weisen Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen einen Lenkungsreaktionsabschnitt und einen Radlenkabschnitt auf. Während ein Lenkrad und Räder mechanisch frei voneinander sind, empfängt eine elektronische Steuereinheit ein elektrisches Signal eines Lenkwinkels des Lenkrads und steuert den Radlenkabschnitt an, um ein Lenken der Räder durchzuführen. Der Lenkungsreaktionsabschnitt erzeugt eine angemessene Reaktion unter der Steuerung der elektronischen Steuereinheit, so dass ein Fahrer ein natürliches Lenkungsempfinden haben kann.
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Herkömmliche Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen weisen jeweils eine Komponente auf, die eine Drehung einer Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion des Lenkrads überträgt unter bestimmten Bedingungen hemmt, wie etwa in einem Zustand, wo ein Fahrzeug abgewürgt worden ist, einem Zustand, wo etwas unter ein Rad geraten ist und blockiert, und dergleichen. Das oben genannte Verfahren ist effektiv, um eine Drehung eines Lenkrads mechanisch zu hemmen. Wenn jedoch während des Fahrens eine Fehlfunktion auftritt, während ein Verbrennungsmotors eines Autos läuft, wird ein Lenkrad festgestellt und es ist für einen Fahrer nicht möglich, ein Lenken durchzuführen, so dass ein fatales Sicherheitsproblem erzeugt wird.
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[Dokument des Standes der Technik]
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[Patentdokument]
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Koreanische Patentregistrierung Nr.
10-1229126 mit dem Titel „Steering control system of steer-by-wire system“, veröffentlicht am 1. Februar 2013
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung ist auf die Schaffung einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gerichtet, bei der ein Drehungssperrzustand nicht eintritt, wenn eine Drehung einer Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion überträgt, durch eine Fehlfunktion eines Verriegelungsabschnitts gehemmt wird.
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Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht darauf beschränkt, und weitere, nicht genannte Aspekte davon werden von einem Fachmann aus der folgenden Beschreibung leicht herausgelesen werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs angegeben. Die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung weist auf: einen Verriegelungsabschnitt, der dazu eingerichtet ist, eine Drehung einer Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion überträgt, unter bestimmten Bedingungen zu hemmen, einen Aktuator, der ein Drehmoment erzeugt, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand zu überwinden, und einen Steuerabschnitt, der bestimmt, ob die Drehung der Welle durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts gehemmt wird, obwohl die Drehung der Welle den bestimmten Bedingungen nicht entspricht, und der den Aktuator steuert, um das Drehmoment zum Überwinden des Drehungshemmzustands zu erzeugen und an der Welle bereitzustellen, wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Der Verriegelungsabschnitt kann aufweisen: einen Verriegelungsring, der eine Verriegelungsnut an seiner Außenumfangsfläche aufweist und der an der Welle angeordnet ist, eine Verriegelungseinheit, die eine Verriegelungsstange aufweist, die in die Verriegelungsnut eingeführt wird und dazu eingerichtet ist, die Drehung der Welle unter bestimmten Bedingungen zu hemmen, und eine Befestigungseinheit, die zwischen der Welle und dem Verriegelungsring angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring und der Welle bereitzustellen.
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Die Verriegelungseinheit kann ferner eine Magnetspule aufweisen, die mit der Verriegelungsstange gekoppelt ist und die die Verriegelungsstange in die Verriegelungsnut einführt oder daraus hervorzieht.
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Die Befestigungseinheit kann als elastisches Element ausgebildet sein, das zwischen einer Außenumfangsfläche der Welle und einer Innenumfangsfläche des Verriegelungsrings angeordnet ist.
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Die Befestigungseinheit kann eine Ringform aufweisen.
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Der Aktuator kann eine Lenkungsreaktion erzeugen und an der Welle bereitstellen, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist.
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Die Welle kann eine Schneckenwelle sein, die dazu eingerichtet ist, eine Lenkungsreaktion auf ein Schneckenrad zu übertragen, das mit einer Lenkwelle gekoppelt ist.
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Der Aktuator kann mit der Schneckenwelle gekoppelt sein und kann eine Lenkungsreaktion erzeugen und an der Schneckenwelle bereitstellen, während das Fahrzeug in Betrieb ist.
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Die Welle kann eine Lenkwelle sein.
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Der Aktuator kann mit einer Schneckenwelle gekoppelt sein, die eine Lenkungsreaktion auf ein Schneckenrad überträgt, das mit der Lenkwelle gekoppelt ist, und kann die Lenkungsreaktion erzeugen und an der Schneckenwelle bereitstellen, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist.
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Der Aktuator kann mit der Lenkwelle gekoppelt sein und kann eine Lenkungsreaktion erzeugen und an der Lenkwelle bereitstellen, während das Fahrzeug in Betrieb ist.
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Die Welle kann eine Antriebsscheibenwelle sein, mit der eine Antriebsscheibe gekoppelt ist, die eine Lenkungsreaktion auf eine getriebene Riemenscheibe überträgt, die über einen Riemen mit einer Lenkwelle gekoppelt ist.
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Der Aktuator kann mit der Antriebsscheibenwelle gekoppelt sein und kann eine Lenkungsreaktion erzeugen und an der Antriebsscheibenwelle bereitstellen, während das Fahrzeug in Betrieb ist.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann aus der ausführlichen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlich werden, in denen:
- 1 eine Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils A von 1 ist;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die eine Schneckenwelle, einen Verriegelungsabschnitt und einen Aktuator der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 4 eine Ansicht ist, die eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung im Betrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 6 eine perspektivische Explosionsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 7 eine Ansicht ist, die eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung im Betrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 8 eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
- 9 eine perspektivische Explosionsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
- 10 eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die vorliegende Offenbarung kann mit verschiedenen Änderungen versehen werden und kann verschiedene Ausführungsbeispiele aufweisen, und spezielle Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen veranschaulicht und in der ausführlichen Beschreibung erläutert. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, und der beschriebene Aspekt soll all diese Änderungen, Modifizierungen und Abwandlungen, die in den Bereich und die neue Idee der vorliegenden Offenbarung fallen, einschließen.
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Demgemäß sind in manchen Ausführungsformen bekannte Prozesse, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Techniken nicht ausführlich dargestellt, um eine unklare Interpretation der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen besch rieben.
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1 ist eine Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils A von 1. Außerdem ist 3 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Schneckenwelle, einen Verriegelungsabschnitt und einen Aktuator der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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In einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs dreht sich eine Lenkwelle 20, die mit einem Lenkrad 10 verbunden ist, gemäß einer Betätigung des Lenkrads 10, und eine angemessene Lenkungsreaktion wird unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit (nicht gezeigt) auf Basis unter anderem eines Lenkwinkels, eines Lenkungsdrehmoments des Lenkrads 10 an der Lenkwelle 20 bereitgestellt. Indessen führt ein Radlenkabschnitt (nicht gezeigt), der nicht mechanisch mit der Lenkwelle 20 verbunden ist, ein Lenken von Rädern unter der Steuerung der elektronischen Steuereinheit durch.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, weist eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Verriegelungsabschnitt 100, einen Aktuator 200 und einen Steuerabschnitt (nicht gezeigt) auf.
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Der Verriegelungsabschnitt 100 hemmt eine Drehung einer Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion überträgt. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hemmt der Verriegelungsabschnitt 100 die Drehung einer Schneckenwelle 30, die eine Lenkungsreaktion an einem Schneckenrad 21 bereitstellt, das mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist. Der Verriegelungsabschnitt 100 weist einen Verriegelungsring 110, eine Verriegelungseinheit 120 und eine Befestigungseinheit 130 auf.
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Hier ist die Schneckenwelle 30 innerhalb eines Schneckengehäuses (nicht gezeigt) angeordnet. Ein Ende der Schneckenwelle 30 ist mit dem Aktuator 200 verbunden, und das andere Ende der Schneckenwelle 30 ist mit einem Lager 31 verbunden, das innerhalb des Schneckengehäuses angeordnet ist. Ebenso kann zusätzlich eine Lückenverhinderungseinheit 33 angeordnet sein, welche die Schneckenwelle 30 an das Schneckenrad 21 drückt, um eine Lücke zwischen der Schneckenwelle 30 und dem Schneckenrad 21 zu verhindern. In 2 ist die Lückenverhinderungseinheit 33 so angeordnet, dass sie die Lücke zwischen der Schneckenrad 30 und dem Schneckenrad 21 durch Ausübung von Druck auf das Lager 31 ausgleicht.
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Der Verriegelungsring 110 weist eine Verriegelungsnut 111, die an seiner Außenumfangsfläche ausgebildet ist, auf und ist auf einer Welle angeordnet, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion bereitstellt. Mehrere derartige Verriegelungsnuten 111 können in bestimmten Abständen an der Außenumfangsfläche des Verriegelungsrings 110 ausgebildet sein. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Verriegelungsring 110 an der Schneckengehäuse 30 angeordnet. Der Verriegelungsring 110 ist durch eine Befestigungskraft, die von der Befestigungseinheit 130 bereitgestellt wird, mit der Schneckenwelle 30 gekoppelt.
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Die Verriegelungseinheit 120 weist eine Verriegelungsstange 121 auf, die unter bestimmten Bedingungen in die Verriegelungsnut 111 eingeführt wird und die Drehung der Schneckenwelle 30 hemmt. Die Verriegelungsstange 121 kann mit einer Magnetspule 122 gekoppelt sein und kann gemäß einer Betätigung der Magnetspule 122 in die Verriegelungsnut 111 eingeführt und daraus herausgezogen werden. Hierbei können die bestimmten Bedingungen einen Zustand, in dem ein Fahrzeug abgewürgt worden ist, einen Zustand, in dem beim Fahren ein Hindernis unter einem Rad eingeklemmt worden ist, einen Zustand, in dem eine Reaktion von mindestens 20 Nm nötig ist, und dergleichen einschließen.
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In einem Fall, der den oben genannten bestimmten Bedingungen entspricht, führt die Magnetspule 122 die Verriegelungsstange 121 in die Verriegelungsnut 111 ein. Infolgedessen wird die Drehung der Schneckenwelle 30 mechanisch gehemmt und die Drehung der Lenkwelle 20, die über das Schneckenrad 21 mit der Schneckenwelle 30 verbunden ist, wird ebenfalls gehemmt. Hierbei kann die Magnetspule 122 von der elektronischen Steuereinheit gesteuert werden.
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Die Befestigungseinheit 130 ist zwischen der Schneckenwelle 30 und dem Verriegelungsring 110 angeordnet und stellt eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Schneckenwelle 30 bereit. Die Befestigungseinheit 130 kann als elastisches Element ausgebildet sein, das zwischen einer Außenumfangsfläche der Schneckenwelle 30 und einer Innenumfangsfläche des Verriegelungsrings 110 angeordnet ist. Genauer kann das elastische Element eine Ringform aufweisen. Zum Beispiel kann die Befestigungseinheit 130 als Toleranzring ausgebildet sein.
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Der Aktuator 200 kann ein Drehmoment erzeugen, das in der Lage ist, einen Drehungssperrzustand der Schneckenwelle 30 zu überwinden. Gleichzeitig erzeugt der Aktuator 200 auch eine Lenkungsreaktion erzeugen und stellt sie an der Welle bereit, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Zum Beispiel kann der Aktuator 200 als Motor ausgebildet sein, der eine Lenkungsreaktion erzeugt.
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Das heißt, in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung treibt der Aktuator 200 unter der Steuerung der elektronischen Steuereinheit die Schneckenwelle 30 so an, dass sich diese dreht, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Der Aktuator 200 erzeugt unter der Steuerung der elektronischen Steuereinheit ein Drehmoment, um auf Basis unter anderem eines Lenkrads und eines Lenkungsdrehmoments des Lenkrads 10 eine angemessene Lenkungsreaktion zu erzeugen, und die Schneckenwelle 30 dreht sich, während sie mit dem Schneckenrad 21 in Eingriff steht, das mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist, und stellt die Lenkungsreaktion an der Lenkwelle 20 bereit.
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Wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, wird die Drehung der Schneckenwelle 30 durch den Verriegelungsabschnitt 100 gehemmt, und dadurch wird auch die Drehung der Lenkwelle 20 gehemmt, die über das Schneckenrad 21 mit der Schneckenwelle 30 verbunden ist. Wenn die Drehung der Schneckenwelle 30 jedoch durch den Verriegelungsabschnitt 100 gehemmt wird, obwohl die bestimmten Bedingungen nicht erfüllt sind, wird die Lenkwelle 20 verriegelt und ist nicht mehr imstande, ein Lenken durchzuführen, was sehr gefährlich ist. In dieser Situation erzeugt der Aktuator 200 ein Drehmoment, das für den Drehungshemmzustand der Schneckenwelle 30 ausreicht, unter der Steuerung des Steuerabschnitts.
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Genauer kann der Aktuator 200, wenn bestimmt wird, dass die Drehung der Welle durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, obwohl die bestimmten Bedingungen nicht erfüllt sind, ein Drehmoment erzeugen, das höher ist als die Befestigungskraft der Befestigungseinheit 130, die zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Schneckenwelle 30 angeordnet ist. Wenn die Befestigung zwischen der Befestigungseinheit 130 und dem Verriegelungsring 110 aufgehoben wird, wie in 4 gezeigt ist, kann sich die Schneckenwelle 30 drehen, auch wenn die Verriegelungsstange 121 in die Verriegelungsnut 111 des Verriegelungsrings 110 eingeführt ist, so dass sich das Lenkrad 20 ebenfalls drehen kann. Ebenso kann zusätzlich dazu eine angemessene Lenkungsreaktion kontinuierlich an die Lenkwelle 20 angelegt werden. Wie oben beschrieben, erhöht der Aktuator 200 die Sicherheit durch Erzeugen eines Drehmoments, das in der Lage ist, den Drehungssperrzustand der Schneckenwelle 30 in einer Notsituation zu überwinden.
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Der Steuerabschnitt bestimmt, ob die Drehung der Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion überträgt, durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird. Wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird, steuert der Steuerabschnitt den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment erzeugt, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Welle zu überwinden.
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Der Steuereinheit kann so implementiert werden, dass er in die elektronische Steuereinheit integriert ist, und kann einen Teil derselben bilden. Ebenso kann der Steuerabschnitt als Steuereinheit separat von der elektronischen Steuereinheit gestaltet sein.
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In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bestimmt der Steuerabschnitt, ob die Drehung der Schneckenwelle 30 durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, und steuert den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Schneckenwelle 30 zu überwinden, erzeugt und an der Schneckenwelle 30 bereitstellt, wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Ein Fall, in dem die Drehung der Schneckenwelle 30 durch die Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, bedeutet einen Fall, in dem die Drehung der Schneckenwelle 30 durch den Verriegelungsabschnitt 100 gehemmt wird, obwohl das Fahrzeug unter Bedingungen in Betrieb ist, die den bestimmten Bedingungen nicht entsprechen. Wie oben beschrieben, ist dies eine Situation, in der es nicht möglich ist, ein Lenken durchzuführen, während ein Fahrzeug in Betrieb ist, und daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Situation zu einem Unfall führt, hoch. Wenn eine solche Gefahr erkannt wird, steuert der Steuerabschnitt in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment erzeugt, das in der Lage ist, die Befestigungskraft zwischen der Schneckenwelle 30 und dem Verriegelungsring 110, die von der Befestigungseinheit 130 bereitgestellt wird, zu überwinden, so dass sich die Schneckenwelle 30 drehen kann.
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5 ist eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 6 ist ebenfalls eine perspektivische Explosionsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, weist die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Unterschied im Vergleich mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dahingehend auf, dass der Verriegelungsabschnitt 100 mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist.
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Das heißt, in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hemmt der Verriegelungsring 100 die Drehung der Lenkwelle 20 direkt. Der Verriegelungsring 110 ist mit der Lenkwelle 20 gekoppelt, und die Verriegelungsstange 121 der Verriegelungseinheit 120 wird gemäß einem Betrieb der Magnetspule 122 unter bestimmten Bedingungen in die Verriegelungsnut 111 des Verriegelungsrings 110 eingeführt, der mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist. Ebenso stellt die Befestigungseinheit 130 eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Lenkwelle 20 bereit.
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Hierbei kann die Befestigungseinheit 130 als elastisches Element ausgebildet sein, das zwischen einer Außenumfangsfläche der Lenkwelle 20 und der Innenumfangsfläche des Verriegelungsrings 110 angeordnet ist. Wie oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, kann das elastische Element eine Ringform aufweisen und kann genauer als Toleranzring ausgebildet sein.
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Indessen kann der Aktuator 200 ein Drehmoment erzeugen, das in der Lage ist, einen Drehungssperrzustand der Lenkwelle 20 zu überwinden. Der Steuerabschnitt bestimmt, ob die Drehung der Lenkwelle 20 durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, und steuert den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Lenkwelle 20 zu überwinden, erzeugt und an der Lenkwelle 20 bereitstellt, wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Wenn die Drehung der Lenkwelle 20 durch die Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, wie in 7 gezeigt, erzeugt der Aktuator 200 somit unter der Steuerung des Steuerabschnitts ein Drehmoment, das höher ist als eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Lenkwelle 20, die von der Befestigungseinheit 130 bereitgestellt wird, und überträgt es über die Schneckenwelle 30 auf das Schneckenrad 21 der Schneckenwelle 20, um einen Lenkungssperrzustand zu verhindern.
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8 ist eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Außerdem ist 9 eine perspektivische Explosionsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 8 und 9 gezeigt ist, weist die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Unterschied im Vergleich mit der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dahingehend auf, dass der Aktuator 200 direkt mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist.
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In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Verriegelungsabschnitt 100 mit der Lenkwelle 20 gekoppelt. Wie oben beschrieben, kann die Befestigungseinheit 130 als elastisches Element ausgebildet sein, das zwischen der Außenumfangsfläche der Lenkwelle 20 und der Innenumfangsfläche des Verriegelungsrings 110 angeordnet ist. Ebenso kann das elastische Element eine Ringform aufweisen und kann genauer als Toleranzring ausgebildet sein.
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In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bestimmt der Steuerabschnitt, ob die Drehung der Lenkwelle 20 durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, und steuert den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Lenkwelle 20 zu überwinden, erzeugt und an der Lenkwelle 20 bereitstellt, wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Demgemäß erzeugt der Aktuator 200 ein Drehmoment, das höher ist als eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Lenkwelle 20, die von der Befestigungseinheit 130 bereitgestellt wird, und stellt es an der Lenkwelle 20 bereit, um einen Lenkungssperrzustand zu verhindern, während ein Fahrzeug in Betrieb ist. Da der Aktuator 200 mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist, kann der Aktuator 200 hierbei das erzeugte Drehmoment direkt auf die Lenkwelle 20 übertragen.
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Wie in den obigen Ausführungsformen kann der Aktuator 200 in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter der Steuerung der elektronischen Steuereinheit ein Drehmoment für eine Lenkungsreaktion an der Lenkwelle 20 bereitstellen, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Das heißt, der Aktuator 200 stellt unter Bedingungen, die den bestimmten Bedingungen nicht entsprechen, die Lenkungsreaktion bereit, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Hierbei kann der Aktuator 200 direkt mit der Lenkwelle 20 gekoppelt sein und kann die Lenkungsreaktion an dieser bereitstellen, statt die Lenkungsreaktion über die Schneckenwelle 30 und das Schneckenrad 21 bereitzustellen.
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10 eine perspektivische Ansicht einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine angetriebene Riemenscheibe 22 mit der Lenkwelle 20 gekoppelt. Der Aktuator 200 erzeugt ein Drehmoment für eine Lenkungsreaktion, während ein Fahrzeug in Betrieb ist, und das von dem Aktuator 200 erzeugte Drehmoment wird über eine Antriebsscheibenwelle 40 und einen Riemen 50 auf die angetriebene Riemenscheibe 22 übertragen. Das auf die angetriebene Riemenscheibe 22 übertragene Drehmoment stellt die Lenkungsreaktion an der Lenkwelle 20 bereit.
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In der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hemmt der Verriegelungsabschnitt 100 die Drehung der Antriebsscheibenwelle 40, die eine Lenkungsreaktion an der angetriebenen Riemenscheibe 22 bereitstellt, die mit der Lenkwelle 20 gekoppelt ist. Genauer ist der Verriegelungsring 110, an dessen Außenumfangsfläche die Verriegelungsnuten 111 ausgebildet sind, mit der Antriebsscheibenwelle 40 gekoppelt. Die Verriegelungsstange 121 der Verriegelungseinheit 120 wird gemäß einem Betrieb der Magnetspule 122 in die Verriegelungsnut 111 eingeführt wird und hemmt die Drehung der Antriebsscheibenwelle 40. Die Befestigungseinheit 130 ist zwischen der Antriebsscheibenwelle 40 und dem Verriegelungsring 110 angeordnet und stellt eine Befestigungskraft zwischen dem Verriegelungsring 110 und der Antriebsscheibenwelle 40 bereit.
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Der Steuerabschnitt bestimmt, ob die Drehung der Antriebsscheibenwelle 40 durch eine Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts 100 gehemmt wird, und steuert den Aktuator 200 so, dass dieser ein Drehmoment, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Antriebsscheibenwelle 40 zu überwinden, erzeugt, wenn bestimmt wird, dass die Hemmung durch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird in einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung, wenn eine Drehung einer Welle, die eine Lenkkraft oder eine Lenkungsreaktion überträgt, durch eine Fehlfunktion eines Verriegelungsabschnitts gehemmt wird, ein Drehmoment, das in der Lage ist, einen Drehungshemmzustand der Welle zu überwinden, von einem Aktuator erzeugt und an der Welle bereitgestellt, so dass es möglich ist, das Auftreten eines Lenkungssperrzustands zu verhindern, während ein Fahrzeug in Betrieb ist.
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Ebenso kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nicht nur selbst dann, wenn die Drehung der Welle, welche die Lenkkraft oder die Lenkungsreaktion überträgt, durch die Fehlfunktion des Verriegelungsabschnitts gehemmt wird, eine Lenkung kontinuierlich durchgeführt werden, sondern es kann auch ein angemessenes Reaktionsempfinden bereitgestellt werden.
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Man beachte, dass die Wirkungen der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben genannten Wirkungen beschränkt sind, sondern alle Wirkungen einschließen, die aus der ausführlichen Beschreibung oder den in den Ansprüchen offenbarten Komponenten herleitbar sind.
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Wie oben erörtert, sind zwar alle Elemente, aus denen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung gebildet sind, zu einem einzigen Element zusammengesetzt oder als nur eines Betrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, alle Elemente können selektiv kombiniert oder Betrieben werden, wenn dies im Bereich des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung liegt. Ferner ist zu beachten, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“, „bilden“ und/oder „gebildet“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Regionen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Regionen, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 1020180118981 [0001]
- KR 101229126 [0006]
