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Die Erfindung betrifft ein Steer-by-Wire-Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere mit einer Lenksäuleneinheit und einer Lenkgetriebeeinheit. Ein Steer-by-Wire-Lenksystem kann entweder Vorderräder des Fahrzeugs oder Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs steuern.
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Steer-by-wire-Lenksysteme für Kraftfahrzeuge nehmen an einer Lenksäuleneinheit manuelle Lenkbefehle des Fahrers wie konventionelle mechanische Lenkungen durch Drehung eines Lenkrades einer Eingabeeinheit entgegen. Dadurch wird die Drehung einer Lenkspindel bewirkt, die jedoch nicht mechanisch über das Lenkgetriebe mit den zu lenkenden Rädern verbunden ist, sondern mit Drehwinkel- beziehungsweise Drehmomentsensoren zusammenwirkt, die den eingebrachten Lenkbefehl erfassen und ein daraus bestimmtes elektrisches Steuersignal an einen Lenksteller abgeben, der mittels eines elektrischen Stellantriebs einen entsprechenden Lenkeinschlag der Räder einstellt.
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Bei Steer-by-wire-Systemen erhält der Fahrer von den gelenkten Rädern keine unmittelbare physische Rückmeldung über den Lenkstrang, welche bei konventionellen mechanisch gekoppelten Lenkungen als Reaktions- beziehungsweise Rückkopplungsmoment in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem aktuellen Lenkwinkel und weiterer Betriebszustände zum Lenkrad zurückgemeldet werden. Eine fehlende haptische Rückmeldung erschwert dem Fahrer, aktuelle Fahrsituationen sicher zu erfassen und angemessene Lenkmanöver durchzuführen, wodurch die Fahrzeuglenkbarkeit und damit die Fahrsicherheit beeinträchtigt würden.
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Zur Erzeugung eines realistischen Fahrgefühls ist es im Stand der Technik bekannt, aus einer tatsächlichen momentanen Fahrsituation Parameter wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkungs-Reaktionsmoment und dergleichen zu erfassen oder in einer Simulation zu berechnen, und aus diesen ein Rückkopplungs-Signal zu bilden, welches in einen Feedback-Aktuator eingespeist wird. Der Feedback-Aktuator ist in die Eingabeeinheit integriert und weist eine Aktuatoreinheit auf, die einen als Handmoment- oder Lenkradsteller dienenden Stellantrieb umfasst, und die abhängig vom Rückkopplungs-Signal ein dem realen Reaktionsmoment entsprechendes Rückkopplungsmoment (Feedbackmoment) über die Lenkspindel in das Lenkrad einkoppelt. Derartige „Force-feedback“-Systeme geben dem Fahrer den Eindruck einer realen Fahrsituation wie bei einer konventionellen Lenkung, was eine intuitive Reaktion erleichtert.
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Aus der
DE 10 2008 036 730 A1 ist ein Steer-by-wire-Lenksystem mit einer Eingabeeinheit bekannt, die eine von einem Feedback-Aktuator angetriebene Lenksäuleneinheit aufweist. Der Feedback-Aktuator kann von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert werden, die in Abhängigkeit von Messwerten, welche die jeweilige Fahrsituation charakterisieren, den Motorstrom einstellt. Die Motorwelle ist direkt mit der Lenkspindel gekuppelt, somit ist das Motordrehmoment identisch mit dem in die Lenkspindel eingekoppelten Handmoment. Dabei ist der Feedback-Aktuator bezüglich der Längsachse axial an die Manteleinheit angeflanscht und die Motorwelle über eine Kupplung mit der in der Manteleinheit gelagerten Lenkspindel verbunden. Eine gleichartig aufgebaute Aktuatoreinheit ist in der
EP 2 414 211 B1 dargestellt. In der darin beschriebenen Ausführung bildet die Lenkspindel selbst die Motorwelle des Feedback-Aktuators, sodass ein kompakterer Aufbau realisiert werden kann.
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Bei einem klassischen Lenksystem in einem heutigen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor ist die Lenkspindel mit einem elektronischen Lenksäulenschloss als Lenksäulenarretiersystem ausgestattet. Dieses Lenksäulenschloss wird mit Einschalten der Zündung des Fahrzeugs gelöst. Beim Ausschalten der Zündung des Fahrzeugs arretiert das Lenksäulenschloss die Lenkspindel. Die Zahl der Einrastpunkte, und damit der möglichen Lenkradwinkel im arretierten Zustand, wird durch die Anzahl der Nuten des Lenksäulenschlosses auf dem Lenksäulenumfang bestimmt.
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Das Lenksäulenarretiersystem hat nach dem Stand der Technik Funktionen als Wegfahrsperre und Diebstahlschutz; Ein- und Ausstiegshilfe; und bei nur möglicher Off-Center-Arretierfunktion einen erzwungenen Lenkradeinschlag im Fahrzeugstillstand, sodass im Falle eines ungewollten Lösens der Bremse das Fahrzeug in einem Bogen an den nächsten Bordstein fährt.
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Ebendiese Funktionen sind bei derzeitigen Steer-by-Wire-Lenksystem nicht realisiert, sodass hierdurch kein sicherer Steer-by-Wire-Lenksystemeinsatz möglich ist, wie es bei klassischen Lenksystemen der Fall ist. Hintergrund ist, dass die Lenksäuleneinheit und die Lenkgetriebeeinheit mechanisch voneinander entkoppelt sind, sodass eine Arretierung der Lenksäuleneinheit keine Folgesicherung der Lenkgetriebeeinheit ermöglicht.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Steer-by-Wire-Lenksystem, eine Lenksäuleneinheit und eine Lenkgetriebeeinheit anzubieten, die einen sicheren Steer-by-Wire-Lenksystemeinsatz, insbesondere bei einem Fehlerzustand des Steer-by-Wire-Lenksystems, ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Steer-by-Wire-Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Lenkgetriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und eine Lenksäuleneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die Erfindung betrifft somit ein Steer-by-Wire-Lenksystem für ein Fahrzeug, aufweisend
eine Lenksäuleneinheit, für Lenkbefehle eines Fahrers, mit einer Lenkspindel, wobei die Lenksäuleneinheit ein Lenksäulenarretiersystem aufweist, um die Lenkspindel der Lenksäuleneinheit zumindest in einem definierten Zustand des Fahrzeugs gegen Verdrehen zu sichern;
mindestens eine Lenkgetriebeeinheit, um Lenkbefehle umzusetzen, mit einem Spindeltrieb, wobei die Lenkgetriebeeinheit ein Lenkgetriebearretiersystem aufweist, um den Spindeltrieb der Lenkgetriebeeinheit zumindest in dem definierten Zustand
des Fahrzeugs gegen Verdrehen zu sichern, wobei das Lenksäulenarretiersystem von einer Steuereinheit des Steer-by-wire-Lenksystems angesteuert wird.
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Grundidee der Erfindung ist somit ein Steer-by-Wire-Lenksystem, das ein Lenksäulenarretiersystem und ein Lenkgetriebearretiersystem aufweist, um das sichere Arretierverhalten eines klassischen, also vorbekannten Lenkverhaltens zu nachzubilden. Das Lenksäulenarretiersystem wird von einer Steuereinheit, kurz ECU, des Steer-by-wire-Lenksystems angesteuert wird. Ebenso kann das Lenkgetriebearretiersystem von der Steuereinheit des Steer-by-Wire-Lenksystems angesteuert werden. Eine beispielhafte Verwendung ist: Lenkrad-Entriegelungsfunktion nach einem Einschalten einer Zündung des Fahrzeugs, wenn dieses steht. Dabei kann die Lenkrad-Entriegelung nur erfolgen, wenn das Steer-by-Wire-Lenksystem von der Steuereinheit des Steer-by-Wire-Lenksystems als funktionstüchtig beziehungsweise frei von schweren Fehlern diagnostiziert wurde. Eine weitere beispielhafte Verwendung ist eine Lenkrad-Entriegelungsfunktion im Notfallbetrieb, wenn die Lenkung zwar fehlerhaft ist, allerdings durch einen Service-Techniker mit Eingriffsmöglichkeit in die Fahrzeug-ECU noch bedient werden kann. Eine weitere beispielhafte Verwendung ist eine Lenkrad-Verriegelungsfunktion im Normalbetrieb, wenn:
- das Fahrzeug sich mit geringer oder Null Geschwindigkeit bewegt; mindestens eines der gelenkten Räder gegen einen Bordstein oder ein anderes mechanisches Hindernis stößt;
- der Fahrer mit einem Lenkmoment von mehr als dem maximalen Gegenmoment des elektromechanischen Aktuators in der Lenksäuleneinheit, also beispielsweise mehr als 25 Newtonmeter, am Lenkrad einwirkt und/oder
- als Folge der erfindungsgemäßen Lenkradarretierung, die Übereinstimmung zwischen Lenkradwinkel und Lenkwinkel der Räder erhalten bleibt, das heißt das Lenkrad dreht nicht weiter oder durch. Im Falle, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem fehlerfrei ist, ist insbesondere vorgesehen, dass das Lenksäulenarretiersystem und das Lenkgetriebearretiersystem gleichzeitig arretieren.
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Fehler beziehungsweise Fehlerzustände liegen mindestens dann vor, wenn das Steer-by-Wire-Lenksystem insgesamt nicht ordnungsgemäß funktioniert oder wenn einzelne Komponenten nicht ordnungsgemäß funktionieren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der definierte Zustand des Fahrzeugs erfüllt ist, wenn dessen Zündung ausgeschaltet ist und/oder wenn das Steer-by-Wire-Lenksystem einen Fehlerzustand aufweist. Die bei ausgeschalteter Zündung erfüllte vorteilhafte Funktion ist, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem als Wegfahrsperre und Diebstahlschutz und/oder als Ein- und Ausstiegshilfe dient. Bei einer möglichen Off-Center-Arretierfunktion erfolgt ein erzwungener Lenkradeinschlag im Fahrzeugstillstand, sodass im Falle eines ungewollten Lösens der Bremse das Fahrzeug in einem Bogen an den nächsten Bordstein fährt. Die bei dem Fehlerzustand erfüllte vorteilhafte Funktion ist, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem den Fahrer an einer Fahrt hindert, wenn das Steer-by-Wire-Lenksystem defekt ist. Dabei ist dieses Merkmal nicht so zu verstehen, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem während der Fahrt plötzlich blockiert. Vielmehr geht es darum, dem Fahrer beim Fahrzeugstart nach Einschalten der Zündung durch ein weiterhin blockiertes bzw. arretiertes Lenkrad anzuzeigen, dass das Fahrzeug nicht lenkbar ist.
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Insbesondere kann der definierte Zustand des Fahrzeugs vorab eingestellt beziehungsweise gewählt werden. Ein Beispiel ist eine ausgeschaltete Zündung. Sofern während des Fahrens beim Steer-by-Wire-Lenksystem ein Fehler auftritt, sollte die Lenkfunktion bevorzugt zumindest temporär weiter verfügbar sein. Dies kann für eine begrenzte Zeit, z. B. mindestens 30 Minuten zutreffen. Fachmännisch wird dies als fail-operational bezeichnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lenksäulenarretiersystem und/oder das Lenkgetriebearretiersystem eine oder mehrere Bremsscheiben aufweist oder aufweisen. Hierbei handelt es sich um eine zuverlässige Lösung für Arretiersysteme. Die Komponenten können, wenn verschlissen, technisch einfach und günstig ausgetauscht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lenkgetriebearretiersystem der Lenkgetriebeeinheit über oder vor der Lenkgetriebeeinheit verbaut ist, wobei das Lenkgetriebearretiersystem im eingebauten Zustand im Fahrzeug von außen erreichbar und mechanisch lösbar ist. Dies verbessert die Montierbarkeit und Reparierbarkeit des Lenkgetriebearretiersystems.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lenksäulenarretiersystem aufweist:
- eine Arretiereinheit mit mindestens einem Arretierzapfen;
- einen Arretierkörper mit einer oder mehreren Arretierzapfennuten, wobei der Arretierkörper mit der Lenkspindel verbunden ist, wobei der Arretierzapfen vorzugsweise mit einem Lenksäulengehäuse der Lenksäuleneinheit verbunden ist;
- wobei der mindestens eine Arretierzapfen zum Sichern der Lenkspindel gegen Verdrehen in die jeweilige Arretierzapfennut eingreift. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Arretierzapfen der Arretiereinheit radial beweglich ist, um mit der oder den Arretierzapfennuten arretierend wechselzuwirken beziehungsweise um eine Bewegbarkeit zu gewährleisten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lenkgetriebearretiersystem aufweist:
- eine Arretiereinheit mit mindestens einem Arretierzapfen;
- einen Arretierkörper mit einer oder mehreren Arretierzapfennuten, wobei der Arretierkörper mit einem Teil einer Mutter des Spindeltriebs oder mit dieser mechanisch starr verbunden ist, wobei der Arretierzapfen vorzugsweise mit einem Lenkgetriebegehäuse der Lenkgetriebeeinheit verbunden ist;
- wobei der mindestens eine Arretierzapfen zum Sichern des Spindeltriebs gegen Verdrehen in die jeweilige Arretierzapfennut eingreift. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Arretierzapfen der Arretiereinheit radial beweglich ist, um mit der oder den Arretierzapfennuten arretierend wechselzuwirken beziehungsweise um eine Bewegbarkeit zu gewährleisten. Dies bedeutet weiter, dass die Funktion klassischer Lenksystem erfüllt ist, da bei dem definierten Zustand sowohl die Lenksäuleneinheit als auch die Lenkgetriebeeinheit arretieren. Somit sind beim abgestellten Fahrzeug mit intakter Lenkung sowohl die Lenksäuleneinheit als auch die Lenkgetriebeeinheit mechanisch arretiert bzw. blockiert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Arretierzapfennuten umfangsgemäß voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet, am Arretierkörper angeordnet sind. Die umfangsgemäße Verteilung ermöglicht ein möglichst präzises Arretieren der Lenkspindel und/oder des Spindeltriebs. Wird die Lenkspindel und/oder der Spindeltrieb in die gewünschte Position gedreht, kann der Arretierzapfen in die nächstgelegene Arretierzapfennut der Drehrichtung arretierend eingreifen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Arretierzapfennuten am Arretierkörper als Vertiefungen ausgebildet sind. Vertiefung bedeutet hierbei, dass der Arretierzapfen radial in die entsprechende Arretierzapfennut des Arretierkörpers eindringt, um eine umfangsgemäße Bewegbarkeit des Arretierkörpers zu unterbinden.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass der Arretierkörper nur eine Arretierzapfennut aufweist, die als Vertiefung ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lenkgetriebeeinheit nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale für ein Steer-by-wire-Lenksystem, insbesondere nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale. Dies bedeutet, dass die Lenkgetriebeeinheit auch ohne eine Lenksäuleneinheit in einem Steer-by-wire-Lenksystem verbaut sein kann.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lenksäuleneinheit nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale für ein Steer-by-wire-Lenksystem, insbesondere nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale. Dies bedeutet, dass die Lenksäuleneinheit auch ohne die Lenkgetriebeeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Steer-by-wire-Lenksystem verbaut sein kann. In diesem Fall kann die Lenkgetriebeeinheit ein konventionelles Electric-Power-Steering-System, kurz EPS-System, sein.
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Die Erfindung ermöglicht somit insbesondere einen sicheren Steer-by-Wire-Lenksystemeinsatz, insbesondere bei einem Fehlerzustand des Steer-by-Wire-Lenksystems
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: eine schematische Draufsicht auf ein Lenksystem mit einer Lenksäule nach Stand der Technik;
- 2: eine schematische Draufsicht auf ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 3: eine schematische Ansicht einer Lenksäuleneinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, für ein Steer-by-wire-Lenksystem nach 2;
- 4: eine schematische Ansicht eines Lenksäulenarretiersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, für eine Lenksäuleneinheit nach 3; und
- 5: eine schematische Ansicht einer Lenkgetriebeeinheit als Draufsicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, für ein Steer-by-wire-Lenksystem nach 2.
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Die 1 zeigt ein Lenksystem nach dem Stand der Technik. Dabei ist ein Lenkrad 36 über eine Lenkspindel 14 einer Lenksäuleneinheit 12 mit einer Lenkgetriebeeinheit 18 verbunden. Somit wird eine Lenkbewegung physisch unmittelbar weitergegeben, wodurch wegen der Komponentenkopplung die auf das Lenkgetriebe wirkende Rückstellkraft der gelenkten Räder gedämpft als am Lenkrad wirkende Gegenkraft vom Kraftfahrzeugfahrer wahrnehmbar ist, was beim Kraftfahrzeugfahrer vorteilhafterweise ein sicheres Fahrgefühl erzeugt. Sofern die Lenksäuleneinheit 12 über ein Lenksäulenarretiersystem 16 arretiert wird, also gegen Verdrehen gesichert wird, wird wegen der mechanischen Verbindung auch die Lenkgetriebeeinheit 18 arretiert. Wegen der fehlenden mechanischen Verbindung ist dies bei Steer-by-wire-Lenksystemen 10 nicht der Fall. Selbst wenn die Lenksäuleneinheit 12 über ein Lenksäulenarretiersystem 16 arretiert wird, betrifft dies nicht die Lenkgetriebeeinheit 18. Stattdessen kann diese weiterhin frei beweglich sein, vorausgesetzt das Lenkgetriebe ist, wie bei einer Vorderachslenkung üblich, nicht selbsthemmend.
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Die 2 zeigt ein Steer-by-wire-Lenksystem 10 mit einem Feedback-Aktuator 38. Dabei ist ein Lenkrad 36 über eine Verbindungsleitung 40 mit einer Lenkgetriebeeinheit 18 verbunden. Das Signal zur Lenkung wird der Lenksäuleneinheit 12 somit nur elektrisch übermittelt. Wie gemäß 3 erkennbar ist, simuliert der Feedback-Aktuator 38 dem Fahrer des Fahrzeugs mit einem beispielhaften Reibelement 42 ein Gegenmoment, sodass er ein realistisches Fahrgefühl hat. Weiterhin umfasst das Steer-by-wire-Lenksystem 10 nach 2 ein Lenksäulenarretiersystem 16, das in der 3 allgemein und in 4 genauer dargestellt ist, und ein Lenkgetriebearretiersystem 22, das in der 5 dargestellt ist. Das Lenksäulenarretiersystem 16 und das Lenkgetriebearretiersystem 22 arretieren jeweils, sodass das Arretierverhalten des klassischen Lenksystems nach 1 nachgebildet wird.
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Die 2 zeigt symbolisiert somit ein bevorzugtes Steer-by-Wire-Lenksystem 10 für ein Fahrzeug. Hierzu weist das Steer-by-Wire-Lenksystem 10 auf:
- eine Lenksäuleneinheit 12, für Lenkbefehle eines Fahrers, mit einer Lenkspindel 14,
- wobei die Lenksäuleneinheit 12 ein Lenksäulenarretiersystem 16 aufweist, um die Lenkspindel 14 der Lenksäuleneinheit 12 zumindest in einem definierten Zustand des Fahrzeugs gegen Verdrehen zu sichern;
- mindestens eine Lenkgetriebeeinheit 18, um Lenkbefehle umzusetzen, mit einem Spindeltrieb 20, wobei die Lenkgetriebeeinheit 18 ein Lenkgetriebearretiersystem 22 aufweist, um den Spindeltrieb 20 der Lenkgetriebeeinheit 18 zumindest in dem definierten Zustand des Fahrzeugs gegen Verdrehen zu sichern.
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Bevorzugt ist der definierte Zustand des Fahrzeugs erfüllt, wenn dessen Zündung ausgeschaltet ist und/oder wenn das Steer-by-Wire-Lenksystem 10 einen Fehlerzustand aufweist. Insbesondere ist im Falle eines detektierten Fehlerzustands vorgesehen, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem 10 während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs nicht unmittelbar arretiert. Stattdessen kann über eine bestimmte Dauer, beispielsweise 30 Minuten, die Funktion des Steer-by-Wire-Lenksystems 10 aufrecht erhalten werden, um ein Abstellen des Fahrzeugs in einer sicheren Umgebung zu ermöglichen. Diese Definitionen sind nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Weiterhin bevorzugt umfasst die Lenksäuleneinheit 12 nach 1 eine Sensorik 44 zur Detektion einer Drehung der Lenkspindel 12 und beispielhaft eine Lagervorrichtung 46 zur Lagerung der Lenkspindel 12.
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Grundsätzlich ist bevorzugt, dass das Lenksäulenarretiersystem 16 eine oder mehrere Bremsscheiben aufweist. Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt, dass das Lenkgetriebearretiersystem 22 eine oder mehrere Bremsscheiben aufweist. Die Bremscheibenlösung ist in den Figuren nicht näher dargestellt und kann als alleinige Arretiersystemlösung dienen oder mit weiteren Arretiersystemlösungen kombiniert werden. Die nicht dargestellte Lösung mit Bremsscheiben ist eine Alternative zur dargestellten erfindungsgemäßen Arretierung mit einem Mechanismus ähnlich zu einem konventionellen Lenkradschloss.
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Gemäß den 3 und 4 ist bevorzugt, dass das Lenksäulenarretiersystem 16 aufweist:
- eine Arretiereinheit 24 mit mindestens einem Arretierzapfen 26;
- einen Arretierkörper 28 mit einer oder mehreren Arretierzapfennuten 30, wobei der Arretierkörper 28 mit der Lenkspindel 14 verbunden ist, wobei der Arretierzapfen 26 vorzugsweise mit einem Lenksäulengehäuse 32 der Lenksäuleneinheit 12 verbunden ist;
- wobei der mindestens eine Arretierzapfen 26 zum Sichern der Lenkspindel 14 gegen Verdrehen in die jeweilige Arretierzapfennut 30 eingreift. Dies ist eine alternative oder zusätzliche Ausführungsform zu Bremsscheiben am Lenksäulenarretiersystem 16.
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Gemäß der 5 ist bevorzugt, dass das Lenksäulenarretiersystem 16 aufweist: das Lenkgetriebearretiersystem 22 aufweist:
- eine Arretiereinheit 24 mit mindestens einem Arretierzapfen 26;
- einen Arretierkörper 28 mit einer oder mehreren Arretierzapfennuten 30, wobei der Arretierkörper 28 mit einem Teil einer Mutter des Spindeltriebs 20 oder mit dieser mechanisch starr verbunden ist, wobei der Arretierzapfen 26 vorzugsweise mit einem Lenkgetriebegehäuse 34 der Lenkgetriebeeinheit 18 verbunden ist;
- wobei der mindestens eine Arretierzapfen 26 zum Sichern des Spindeltriebs 20 gegen Verdrehen in die jeweilige Arretierzapfennut 30 eingreift.
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Der Arretierkörper 28 ist bevorzugt und unabhängig von den anderen Merkmalen koaxial zur Haupterstreckungsachse der Lenkspindel 14 und/oder zur Haupterstreckungsachse des Spindeltriebs 20 angeordnet.
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Weiterhin ist nach 5 bevorzugt, dass ein Stellmotor 52 der Lenkgetriebeeinheit 18 über dem Spindeltrieb 20 und das Lenkgetriebearretiersystem auf der Gegenseite, also unter dem Spindeltrieb 20 angeordnet ist. Somit ist das Lenkgetriebearretiersystem 22 gut von unten zugänglich, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einer Hebebühne steht. Alternativ zu 5 ist bevorzugt, dass ein Stellmotor 52 der Lenkgetriebeeinheit 18 auf einer einer entsprechenden Fahrzeugstoßstange entfernten Seite des Spindeltriebs 20 angeordnet ist. Entfernte Seite bewirkt, dass der Stellmotor 52 im Falle eines Unfalls nicht in der Knautschzone des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Der Spindeltrieb 20 ist jeweils über Spindeltrieblager 48 gelagert und mündet jeweilig in Gabelköpfen 50. Zum Betrieb der Lenkgetriebeeinheit 18 weist diese einen Stellmotor 52 mit einer entsprechenden Sensoreinheit 54 auf, der über einen Riemen 56 mit einer Gewindetriebeinheit 58 verbunden ist. Die Gewindetriebeinheit 58 ist über ein Gewindetrieblagersystem 60 im Lenkgetriebegehäuse 34 gelagert angeordnet.
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Vorteilhaft in 4 dargestellt ist bevorzugt, dass eine Vielzahl von Arretierzapfennuten 30 umfangsgemäß voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet, am Arretierkörper 28 angeordnet sind. Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass die Vielzahl von Arretierzapfennuten 30 am Arretierkörper 28 als Vertiefungen ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steer-by-Wire-Lenksystem
- 12
- Lenksäuleneinheit
- 14
- Lenkspindel
- 16
- Lenksäulenarretiersystem
- 18
- Lenkgetriebeeinheit
- 20
- Spindeltrieb
- 22
- Lenkgetriebearretiersystem
- 24
- Arretiereinheit
- 26
- Arretierzapfen
- 28
- Arretierkörper
- 30
- Arretierzapfennut
- 32
- Lenksäulengehäuse
- 34
- Lenkgetriebegehäuse
- 36
- Lenkrad
- 38
- Feedback-Aktuator
- 40
- Verbindungsleitung
- 42
- Reibelement
- 44
- Sensorik
- 46
- Lagervorrichtung
- 48
- Spindeltrieblager
- 50
- Gabelkopf
- 52
- Stellmotor
- 54
- Sensoreinheit
- 56
- Riemen
- 58
- Gewindetriebeinheit
- 60
- Gewindetrieblagersystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008036730 A1 [0005]
- EP 2414211 B1 [0005]
