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Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Lenkunterstützungseinrichtung für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung.
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Bei Lenkunterstützungssystemen werden üblicherweise Hybridlenkungen eingesetzt. Hybridlenkungen bestehen üblicherweise aus einem RCB-Lenkgetriebe- (ReCirculation Ball) und einem elektrischen Aktuator. Die Lenkunterstützung wird dabei hydraulisch durch das RCB-Lenkgetriebe ermöglicht.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Lenkunterstützungseinrichtung für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lenkunterstützungseinrichtung mit den Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 1, durch ein Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung und nach Anspruch 9, durch ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung nach Anspruch 10 und durch ein Computerprogramm nach Anspruch 12 gelöst.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, eine Anzahl von Bauteilen zu reduzieren und somit Kosten zu verringern.
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Es wird eine Lenkunterstützungseinrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, die ein Lenkgetriebe aufweist, das eine mit einem Lenkrad des Fahrzeugs gekoppelte oder koppelbare Schneckenwelle und ein mit der Schneckenwelle gekoppeltes Schneckenelement zur Übertragung einer Lenkbewegung auf ein Lenkgestänge aufweist. Die Lenkunterstützungseinrichtung weist weiterhin eine mit dem Lenkgetriebe über ein Antriebsgetriebe verbundene Antriebseinheit auf, die ausgebildet ist, um die Schneckenwelle zu bewegen.
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Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftfahrzeug oder als ein Nutzfahrzeug realisiert sein. Die Lenkunterstützungseinrichtung kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer so genannten Servolenkung stehen. Die Antriebseinheit kann beispielsweise ein Steuergerät aufweisen, das beispielsweise das Antriebsgetriebe ansteuern kann und somit die Bewegung der Schneckenwelle bewirkt. Die Schneckenwelle kann beispielsweise auch als Schneckenrollengetriebe bezeichnet werden. Vorteilhafterweise kann durch den hier vorgestellten Ansatz eine Anzahl von benötigten Komponenten und somit ein Gewicht des Fahrzeugs verringert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Antriebsgetriebe und zusätzlich oder alternativ die Antriebseinheit in einem ersten Bereich oder in einem zweiten Bereich des Lenkantriebs angeordnet oder anordenbar sein. Der erste und der zweite Bereich können beispielswesie jeweils eine obere oder eine untere Hälfte des Lenkantriebs umfassen. Vorteilhafterweise kann durch den hier vorgestellten Ansatz eine Montage im Fahrzeug erleichtert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Schneckenwelle in einem Mittelbereich konkav ausgeformt sein. Das bedeutet, dass die Schneckenwelle im Mittelbereich nach innen gewölbt sein kann. Dadurch wird eine bessere Kraftübertragung ermöglicht und somit vorteilhafterweise eine bessere Lenkunterstützung erzielt.
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Die Lenkunterstützungseinrichtung kann ein Schneckenelement aufweisen, das die Schneckenwelle an zumindest einer Stelle des Mittelbereichs kontaktiert. Zusätzlich oder alternativ kann das Schneckenelement konvex ausgeformt sein, also beispielsweise in einem Mittelbereich dünner sein, als an Randbereichen. Auf diese Weise kann das Schneckenelement vorteilhafterweise im konkav gewölbten Mittelbereich in die Schneckenwelle eingreifen und somit bei einer Bewegung durch die Schneckenwelle einen möglichst großen mechanischen Eingriffskontakt zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenelement ausformen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine möglichst gute Kraftübertragung zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenelement erreicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann eine Achse eines Motors der Antriebseinheit parallel zu einer Achse der Schneckenwelle ausgerichtet sein. Vorteilhafterweise kann dadurch Bauraum eingespart werden.
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Eine Achse eines Motors der Antriebseinheit kann im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse der Schneckenwelle ausgerichtet sein. Vorteilhafterweise kann dadurch eine gute Kraftübertragung ermöglicht werden.
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Ferner können sich die Achse des Motors und die Achse der Schneckenwelle nicht schneiden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Lenkunterstützungseinrichtung abhängig von einem verfügbaren Bauraum im Fahrzeug ausgewählt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Antriebsgetriebe als ein Schneckenantrieb, als ein Zahnriemenantrieb, als ein Kettenantrieb, als ein Kegelradantrieb, als ein Kronenantrieb, als ein Zahnradantrieb oder als ein Direktantrieb ausgeformt sein. Der Kegelradantrieb kann beispielsweise in Form eines Hypoidantriebs realisiert sein. Vorteilhafterweise kann durch Verwendung des Antriebsgetriebes ein Leistungsverbrauch angepasst werden.
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Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung in einer zuvor genannten Variante vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Zusammenfügens umfasst. Im Schritt des Bereitstellens wird ein Lenkgetriebe, das eine mit einem Lenkrad des Fahrzeugs gekoppelte oder koppelbare Schneckenwelle und ein mit der Schneckenwelle gekoppeltes Schneckenelement zur Übertragung einer Lenkbewegung auf ein Lenkgestänge aufweist, und eine mit dem Lenkgetriebe über ein Antriebsgetriebe verbundene Antriebseinheit bereitgestellt, die ausgebildet ist, um die Schneckenwelle zu bewegen. Im Schritt des Zusammenfügens werden das Lenkgetriebe, das Antriebsgetriebe und die Antriebseinheit zusammengefügt, um die Lenkunterstützungseinrichtung herzustellen.
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Vorteilhafterweise kann dadurch die Lenkunterstützungseinrichtung hergestellt werden, durch die auf Hydraulikkomponenten verzichtet werden kann.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung in einer zuvor genannten Variante umfasst einen Schritt des Ansteuerns der Antriebseinheit, um die Schneckenwelle zu bewegen.
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Vorteilhafterweise kann dadurch ein Ausstoß von Kohlenstoffdioxid reduziert werden.
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Diese Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Lenkunterstützungseinrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Schneckenantrieb;
- 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebsgetriebes als Schneckenantrieb;
- 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Zahnriemenantrieb;
- 5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Kettenantrieb;
- 6 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Zahnradantrieb;
- 7 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Kronenantrieb;
- 8a eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Kegelradantrieb;
- 8b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kegelradantriebs;
- 8c eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Hypoidantriebs;
- 9 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung mit einem Direktantrieb;
- 10 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung für ein Fahrzeug;
- 11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 12 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 14 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen oder als ein Nutzfahrzeug realisiert. Die Lenkunterstützungseinrichtung 100 steht beispielsweise im Zusammenhang mit einer Servolenkung des Fahrzeugs. Die Lenkunterstützungseinrichtung 100 ist dabei ausgeformt, um beispielsweise eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über ein Lenkrad des Fahrzeugs vorgegebene Lenkbewegung an beispielsweise eine Radachse des Fahrzeugs zu übertragen und dabei zu unterstützen.
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Dazu weist die Lenkunterstützungseinrichtung 100 ein Lenkgetriebe 105 und eine Antriebseinheit 110 auf. Das Lenkgetriebe 105 weist eine mit dem Lenkrad des Fahrzeugs gekoppelte Schneckenwelle und ein mit der Schneckenwelle gekoppeltes Schneckenelement zur Übertragung der Lenkbewegung auf ein Lenkgestänge 115 auf, wobei die Schneckenwelle und das Schneckenelement in einer der nachfolgenden Figuren dargestellt sind. Die Antriebseinheit 110 ist dabei über ein Antriebsgetriebe 120 mit dem Lenkgetriebe 105 verbunden und ist ausgebildet, um die Schneckenwelle zu bewegen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit 110 einen Motor 125 und/oder eine Steuereinheit 130 auf, die ausgebildet ist, um das Antriebsgetriebe 120 anzusteuern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Achse 135 des Motors 125 der Antriebseinheit 110 im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse 140 der Schneckenwelle, das bedeutet des Lenkgetriebes 105, ausgerichtet. Dabei sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Antriebseinheit 110 und das Antriebsgetriebe um einen Schnittpunkt beider Achsen 135, 140 schwenkbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 und/oder die Antriebseinheit 110 in einem ersten Bereich 145 oder in einem zweiten Bereich 150 des Lenkantriebs 105 angeordnet oder anordenbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 beispielsweise als ein Schneckenantrieb, als ein Zahnriemenantrieb, als ein Kettenantrieb, als ein Kegelradantrieb, wie beispielsweise ein Hypoidantrieb, als ein Kronenantrieb, als ein Zahnradantrieb oder als ein Direktantrieb ausgeformt.
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In anderen Worten ausgedrückt wird eine elektromechanische Lenkung für Fahrzeuge vorgestellt. Durch den hier vorgestellten Ansatz wird beispielsweise ein elektromechanisches Lenkgetriebe 105 für den Nutzfahrzeugbereich realisiert. Durch Einsatz eines solchen Lenkgetriebes 105 ist es möglich, eine Infrastruktur einer Lenkung zu vereinfachen. So wird eine aufwendige hydraulische Verrohrung, wie beispielsweise eine Pumpe und Schläuche sowie Lenkungsöl verzichtbar. Ein einfacher Stecker, um die Lenkung mit der notwendigen elektrischen Energie zu ersorgen, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausreichend. Dadurch ist ein Einsatz von Hydraulik vermeidbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden optional Kugelgewindeantriebe, Schneckenantriebe, Riemenantriebe und Kettentriebe in Kombination mit elektrischen Aktuatoren, wie BLDC, Transversalfluss, und optional weiteren Untersetzungen verwendet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird also ein Schneckenrollengetriebe mit einem weiteren Getriebekonzept sowie einem elektrischen Aktuator kombiniert. Dabei wird beispielsweise auf aufwändige Kugelgewindeantriebe verzichtet.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 110, die auch als elektrischer Aktuator bezeichnet wird, wahlweise oben, das bedeutet im ersten Bereich 145, oder unten, das bedeutet im zweiten Bereich 150, an das hier als Schneckenwelle bezeichnete Schneckenrollengetriebe montiert. Dadurch wird beispielsweise eine Leistung verbessert sowie eine Anzahl der erforderlichen Bauteile wird reduziert. Lediglich optional ist es denkbar, beispielsweise für schwere und/oder leistungsstarke Applikationen ein zweites Getriebe oder einen Motor zu montieren, der beispielsweise an einer gegenüberliegenden Seite der Schneckenwelle angeordnet oder anordenbar ist.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Schneckenantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise der in in 1 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln und weist auch hier den Lenkantrieb 105 auf. Lediglich ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Antriebseinheit nicht abgebildet. Das Antriebsgetriebe 120 ist lediglich optional als ein Schneckenantrieb ausgeformt, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel im ersten Bereich des Lenkgetriebes 105 angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Schneckenwelle 200 ausgebildet, um mit dem Schneckenelement 205 zu wirken. Dabei ist die Schneckenwelle 200 in einem Mittelbereich 210 konkav ausgeformt. Das Schneckenelement 205 kontaktiert dabei die Schneckenwelle 200 an zumindest einer Stelle des Mittelbereichs 210. Das Schneckenelement 205 ist dazu lediglich optional konvex ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen sowohl die Schneckenwelle 200 als auch das Schneckenelement 205 jeweils eine Mehrzahl von Zähnen 215 auf, die beispielsweise wie bei einem Zahnrad an der zumindest einen Stelle ineinander greifen und somit eine Kraftübertragung auf beispielsweise eine Radachse ermöglicht.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebsgetriebes 120 als Schneckenantrieb. Das hier dargestellte Antriebsgetriebe 120 entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel dem in 2 beschriebenen Antriebsgetriebe 120. Lediglich abweichend ist eine andere Perspektive abgebildet, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel einem Querschnitt des in 2 gezeigten Antriebsgetriebes 120 entspricht, weswegen gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu 2 die Steuereinheit 110 dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt die Achse 135 des Motors quer zu der Achse der Schneckenwelle 200, die sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel in eine Tiefenebene erstreckt und deswegen nicht dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die Achsen 135 dennoch beabstandet zueinander, sodass sie sich gegenseitig nicht schneiden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Schneckenwelle 200 einen runden Querschnitt auf. Das Antriebsgetriebe 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgeformt und mit der Antriebseinheit 110 verbunden. Das bedeutet, dass die Antriebseinheit 110 und das Antriebsgetriebe 120 sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel entlang der Achse 135 des Motors erstrecken.
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4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Zahnriemenantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise der in in 1 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln und weist auch hier den Lenkantrieb 105 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Zahnriemenantrieb ausgeformt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Achse 135 des Motors 125 der Antriebseinheit 110 parallel zu einer Achse 140 der Schneckenwelle 200, das bedeutet des Lenkgetriebes 105, ausgerichtet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel schneiden sich die Achsen 135, 140 in keinem Punkt. Dadurch benötigt die Lenkunterstützungseinrichtung 100 beispielsweise wenig Bauraum in einem Fahrzeug und ist dennoch beispielsweise ohne Verwendung einer Hydraulikpumpe funktionsfähig.
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5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Kettenantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise einer der in 1 bis 4 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln und weist auch hier den Lenkantrieb 105 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Kettenantrieb ausgeformt. Weiterhin ist die Antriebseinheit 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel parallel zu der Schneckenwelle 200 angeordnet, wie auch in 4.
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6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Zahnradantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise einer der in 1 bis 5 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln und weist auch hier den Lenkantrieb 105 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Zahnradantrieb ausgeformt. Weiterhin ist die Antriebseinheit 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel parallel zu der Schneckenwelle 200 angeordnet, wie auch in 5.
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7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Kronenantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise einer der in 1 bis 6 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln und weist auch hier den Lenkantrieb 105 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Kronenantrieb ausgeformt. Weiterhin ist die Antriebseinheit 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen senkrecht zu der Schneckenwelle 200 angeordnet.
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8a zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Kegelradantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise einer der in 1 bis 7 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Kegelradantrieb ausgeformt. Weiterhin ist die Antriebseinheit 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen senkrecht zu der Schneckenwelle 200 angeordnet.
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8b zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kegelradantriebs. Das bedeutet, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Antriebsgetriebe 120 als Kegelradantrieb dargestellt ist, wie es beispielsweise in 8a abgebildet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Antriebsgetriebe 120 dazu ein Kreiselement 800 und ein Kontaktelement 805 auf, die sich berühren. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 805 in Richtung eines Mittelpunkts 810 des Kreiselements 800 ausgerichtet, sodass eine Kontaktelementachse mit der Achse 135 des Motors zusammenfällt. Die Kontaktelementachse verläuft gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittig durch das Kontaktelement 805. Lediglich optional weisen das Kontaktelement 805 und das Kreiselement 800 hier nicht abgebildete Zähne auf, die in einem auf der Achse 135 liegenden Kontaktpunkt ineinander greifen.
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8c zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Hypoidantriebs. Der Hypoidantrieb ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einem Kegelradantrieb ähnlich, wie er in einer der 8a oder 8b beschrieben wurde. Lediglich abweichend zu 8b fällt gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Kontaktelementachse 850 nicht mit der Achse 135 zusammen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Achsen 135, 850 im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, sodass der Kontaktpunkt auf der Kontaktelementachse 850 liegt.
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9 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 mit einem Direktantrieb. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 kann beispielsweise einer der in 1 bis 8a beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsgetriebe 120 als ein Direktantrieb ausgeformt. Das bedeutet, dass das Antriebsgetriebe 120 gemäß diesem Ausführungsbeispiel um die Schneckenwelle 200 herum angeordnet ist.
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10 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkunterstützungseinrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die hier dargestellte Lenkunterstützungseinrichtung 100 entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel der in einer der 1 bis 9 beschriebenen Lenkunterstützungseinrichtung 100. Lediglich abweichend ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Querschnitt des zweiten Bereichs 150 abgebildet, wie er in den 1, 2, 4 bis 8a und 9 dargestellt ist, weswegen gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Lenkgestänge 115 dargestellt ist.
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11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1100 zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch das Verfahren 1100 wird beispielsweise eine Lenkunterstützungseinrichtung hergestellt, wie sie in einer der 1 bis 10 beschrieben wurde. Das Verfahren 1100 umfasst dazu einen Schritt 1105 des Bereitstellens eines Lenkgetriebes und einer mit dem Lenkgetriebe über ein Antriebsgetriebe verbindbare Antriebseinheit. Das Lenkgetriebe weist dabei eine mit einem Lenkrad des Fahrzeugs gekoppelte oder koppelbare Schneckenwelle und ein mit der Schneckenwelle gekoppeltes Schneckenelement zur Übertragung einer Lenkbewegung auf ein Lenkgestänge auf. Die Antriebseinheit ist ausgebildet, um die Schneckenwelle zu bewegen. Weiterhin umfasst das Verfahren 1100 einen Schritt 1110 des Zusammenfügens des Lenkgetriebes, des Antriebsgetriebes und der Antriebseinheit, um die Lenkunterstützungseinrichtung herzustellen.
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12 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 1200 ist ausgebildet, um ein Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung anzusteuern oder durchzuführen, wie es beispielsweise in 11 beschrieben wurde. Das Steuergerät 1200 weist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Bereitstelleinheit 1205 und eine Zusammenfügeinheit 1210 auf. Die Bereitstelleinheit 1205 ist beispielsweise ausgebildet, um mittels eines Bereitstellsignals 1215 ein Bereitstellen eines Lenkgetriebes, das eine mit einem Lenkrad des Fahrzeugs gekoppelte oder koppelbare Schneckenwelle und ein mit der Schneckenwelle gekoppeltes Schneckenelement zur Übertragung einer Lenkbewegung auf ein Lenkgestänge aufweist, und einer mit dem Lenkgetriebe über ein Antriebsgetriebe verbindbare Antriebseinheit zu bewirken, die ausgebildet ist, um die Schneckenwelle zu bewegen. Die Zusammenfügeinheit 1210 ist ausgebildet, um mittels eines Zusammenfügsignals 1220 ein Zusammenfügen des Lenkgetriebes, des Antriebsgetriebes und der Antriebseinheit zu bewirken, um die Lenkunterstützungseinrichtung herzustellen.
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13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1300 zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch das Verfahren 1300 wird beispielsweise eine Lenkunterstützungseinrichtung betrieben, wie sie in einer der 1 bis 10 beschrieben wurde und/oder wie sie nach dem in 11 beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung hergestellt wurde. Das Verfahren 1300 umfasst dazu einen Schritt 1305 des Ansteuerns der Antriebseinheit, um die Schneckenwelle zu bewegen.
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14 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 1400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 1400 ist beispielsweise ausgebildet, um ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung durchzuführen oder anzusteuern, wie es in 13 beschrieben wurde. Dazu weist das Steuergerät 1400 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Ansteuereinheit 1405 auf, die ausgebildet ist, um mittels eines Ansteuersignals 1410 ein Ansteuern der Antriebseinheit zu bewirken, um die Schneckenwelle zu bewegen.
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Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Lenkunterstützungseinrichtung
- 105
- Lenkgetriebe
- 110
- Antriebseinheit
- 115
- Lenkgestänge
- 120
- Antriebsgetriebe
- 125
- Motor
- 130
- Steuereinheit
- 135
- Achse des Motors
- 140
- Achse der Schneckenwelle
- 145
- erster Bereich
- 150
- zweiter Bereich
- 200
- Schneckenwelle
- 205
- Schneckenelement
- 210
- Mittelbereich
- 215
- Mehrzahl von Zähnen
- 800
- Kreiselement
- 805
- Kontaktelement
- 810
- Mittelpunkt des Kreiselements
- 850
- Kontaktelementachse
- 1100
- Verfahren zum Herstellen einer Lenkunterstützungseinrichtung
- 1105
- Schritt des Bereitstellens
- 1110
- Schritt des Zusammenfügens
- 1200
- Steuergerät
- 1205
- Bereitstelleinheit
- 1210
- Zusammenfügeinheit
- 1215
- Bereitstellsignal
- 1220
- Zusammenfügsignal
- 1300
- Verfahren zum Betreiben einer Lenkunterstützungseinrichtung
- 1305
- Schritt des Ansteuerns
- 1400
- Steuergerät
- 1405
- Ansteuereinheit
- 1410
- Ansteuersignal
