DE102020127032A1

DE102020127032A1 - Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines drahtgebundenen lenksystems

Info

Publication number: DE102020127032A1
Application number: DE102020127032.1A
Authority: DE
Inventors: Sang Woo Hwang; Young Dae Park; Byung Rim LEE; Min Jun Kim; Se Hyun Chang; Hyeon Seok Cho
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-12-02
Also published as: KR20210146496A; CN113715901A; US11884343B2; US20210371008A1

Abstract

Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines drahtgebundenen Lenksystems (SBW), das aufweisen kann eine Scheibe (10), die dazu ausgebildet ist, sich zusammen mit einer Lenkwelle (11) zu drehen, einen Exzenter (20), der mit einem Aktuator (21) in Eingriff ist und dazu ausgebildet ist, eine Drehkraft des Aktuators (21) aufzunehmen, um exzentrisch gedreht zu werden, und einen Bremsarm (30), der dazu ausgebildet ist, mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) selektiv in Reibungskontakt zu kommen, um in einer Vorwärtsdrehrichtung der Scheibe (10) eine vorgegebene Reibungskraft bereitzustellen, wenn sich der Bremsarm (30) in Verbindung mit einer Drehung des Exzenters (20) dreht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines drahtgebundenen Lenksystems (Steer-By-Wire (SBW) - System), das ein Lenkgefühl eines Lenkrads selektiv unterstützen kann.
Beschreibung der bezogenen Technik
Ein drahtgebundenes Lenksystem (SBW-System) ist ein Lenksystem, bei dem eine mechanische Verbindung eines Lenkrads und von Rädern (beispielsweise Antriebsrädern) eines Fahrzeugs getrennt ist und ein Drehsignal des Lenkrads über eine elektronische Steuereinheit (ECU) eingegeben wird und ein Lenkmotor, der mit den Rädern verbunden ist, basierend auf dem eingegebenen Drehsignal betrieben wird, um das Fahrzeug zu lenken.
Das drahtgebundene Lenksystem kann den Freiheitsgrad eines Layouts in Übereinstimmung mit der Konfiguration des Lenksystems erhöhen, kann einen Kraftstoffverbrauch verbessern und kann Turbulenzen entfernen, die von den Fahrzeugrädern entgegengesetzt eingetragen (beispielsweise eingegeben) werden, mittels Entfernens einer mechanischen Verbindungsstruktur eines bestehenden Lenksystems.
Währenddessen können Lenkinformationen, die von dem Fahrer benötigt werden, aufgrund einer Unterbrechung einer mechanischen Verbindungsstruktur nicht geeignet rückgekoppelt werden und dementsprechend ist ein zusätzliches Sicherheitselement bei der Bereitstellung eines bestehenden MDPS nötig.
Beispielsweise können Elemente, die von einer Lenkgefühlvorrichtung repräsentativ benötigt werden, umfassen: eine Ausfallbetriebfunktion des Erlaubens eines Betriebs der Lenkgefühlvorrichtung, selbst dann, wenn ein Lenkwinkelsensor ausfällt, eine Funktion des Verhinderns eines abrupten Verlustes eines Lenkgefühls, und eine Funktion des Verhinderns einer freien Drehung des Lenkrads, selbst dann, wenn die Energie des Systems ausgeschaltet ist.
Ausführlicher beschrieben: Da ein falsches Verhalten eines Fahrzeugs auftreten kann, wenn es dem System nicht gelingt, eine Lenkeingabe des Fahrers zu erkennen, wenn der Lenkwinkelsensor ausfällt, ist ein Ausfallbetriebssystem nötig, und dementsprechend wird ein Dreifache-Modulare-Redundanz(englisch: triple modular redundancy)- oder 2oo2-DFS-Schema verwendet, das eines der Ausfallbetriebssysteme ist.
Bei dem Lenkgefühl, da das Fahrzeug unstabil sein kann (ein Übersteuern oder Ähnliches), wenn eine beabsichtigte große Lenkeingabe vorgenommen wird, wenn ein Lenkgefühl abrupt verloren geht, wenn der Fahrer eine Lenkeingabe macht, kann dieses Problem verhindert werden.
Um dies zu erreichen, wurde eine Maßnahme des Bereitstellens eines Ausfallbetriebssystems mittels Hinzufügens einer Redundanz zu einem Lenkgefühlmotor vorgeschlagen (ein Zwei-Windungen-Motor (englisch: dual winding motor) und Ähnliches).
Ferner, während eines Auszustands des Fahrzeugs (Start-Aus), wird keine Kraft auf das Lenkrad ausgeübt. Dementsprechend wird das System angeschaltet (Start-An), wenn das Lenkrad in dem ausgestalteten Zustand des Fahrzeugs frei dreht und sehr von der Position eines Last-Rads (englisch: load wheel) verschieden ist, und eine abrupte Bewegung des Lastrads kann bei der Anordnung davon auftreten.
Dementsprechend wurde ein Verfahren des Hinzufügens einer Stoppvorrichtung erwähnt, die dazu ausgebildet ist, eine Drehung eines Lenkrads zu verhindern, oder des Einfügens einer zusätzlichen Logik zum Anordnen des Vorliegenden während des Anschaltens des Systems.
Zwar kann ein Verfahren des Verwendens eines Ausfallbetriebssystems eines Lenkgefühlmotors, das dazu ausgebildet ist, einen Verlust eines Lenkgefühls zu verhindern, eine sichere Maßnahme sein, aber die Kosten der Komponenten steigen stark.
Ferner ist das Anordnen einer zusätzlichen Vorrichtung, um eine Drehung eines Lenkrads während des Auszustands des Systems zu verhindern, auch eine Ursache einer Erhöhung der Herstellungskosten, und da eine Drehung des Lenkrads blockiert sein kann, wenn die Vorrichtung ausfällt, wird zusätzlich eine Ausfallsicherheitfunktion gegen dieses Problem benötigt.
Die Informationen, die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt eingeschlossen sind, dienen lediglich zum Verbessern eines Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sind nicht als Anerkenntnis oder irgendeine Art von Andeutung zu verstehen, dass die vorliegenden Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist.
ÜBERBLICK
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf ein Bereitstellen einer Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines SBW-Systems gerichtet, das ein Lenkgefühl eines Lenkrads selektiv unterstützen kann.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines drahtgebundenen Lenksystems (SBW) auf: eine Scheibe (z.B. Kreisscheibe), die dazu ausgebildet ist, sich zusammen mit einer Lenkwelle zu drehen, einen Exzenter (z.B. Nocken), der mit einem Aktuator in Eingriff ist und dazu ausgebildet ist, eine Drehkraft (z.B. ein Drehmoment) des Aktuators aufzunehmen, um exzentrisch gedreht zu werden, und einen Bremsarm, der dazu ausgebildet ist, selektiv mit einer äußeren peripheren Oberfläche (z.B. einer äußeren Umfangsfläche) der Scheibe in Reibungskontakt zu sein, um eine vorgegebene Reibungskraft in einer Vorwärtsdrehrichtung (in anderen Worten: einer Hin-Drehrichtung) der Scheibe bereitzustellen, wenn der Bremsarm sich in Verbindung (anders ausgedrückt: im Zusammenhang) mit einer Drehung des Exzenters dreht.
An einem Endabschnitt des Bremsarms kann ein Drehschaft bereitgestellt sein und der Exzenter kann mit einem mittleren Abschnitt des Bremsarms in Kontakt sein, wodurch sich ein zweiter Endabschnitt des Bremsarms um den Drehschaft in einer Richtung dreht, in der der zweite Endabschnitt des Bremsarms näher zu oder weiter weg von der Scheibe kommt, wenn sich der Exzenter exzentrisch dreht und selektiv mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe in Reibungskontakt kommt.
Die Lenkgefühlassistenzvorrichtung kann ferner eine Druckfeder aufweisen, die an einem Gehäuse angebracht ist und dazu ausgebildet ist, dem Bremsarm eine Federkraft in einer Drehrichtung bereitzustellen, in der der zweite Endabschnitt des Bremsarms der Scheibe zugewandt ist.
Der Bremsarm kann einen ersten Bremsarm und einen zweiten Bremsarm aufweisen, die an einer ersten Seite bzw. einer zweiten Seite des Exzenters bereitgestellt sind, wobei Drehschäfte eines Endabschnitts des ersten Bremsarms und eines Endabschnitts des zweiten Bremsarms in Richtungen angeordnet sein können, die bezogen auf den Exzenter entgegensetzt zu der Scheibe (z.B. entgegengesetzt zu der Richtung, in der die Scheibe ist) sind; und ein entgegengesetzter Endabschnitt des ersten Bremsarms und ein entgegengesetzter Endabschnitt des zweiten Bremsarms können auf einer Seite bzw. einer gegenüberliegenden Seite der Scheibe angeordnet sein.
Das andere Ende des Bremsarms ist dazu ausgebildet, an der äußeren umlaufenden Fläche (oder Oberfläche) der Scheibe schräg zu reiben.
Eine Scheibe kann mit der Lenkwelle wellengekoppelt sein, ein Exzenter kann an einer Seite der Scheibe angebracht sein, und die axiale Richtung der Drehachsen der Scheibe, des Exzenters und des Bremsarms können in der gleichen Richtung (beispielsweise ausgerichtet) sein, sodass sie parallel zueinander sind.
Der Bremsarm kann für exzentrische Richtungen des Exzenters selektiv mit der Scheibe in Reibungskontakt sein; sowohl der zweite Endabschnitt des ersten Bremsarms als auch der zweite Endabschnitt des zweiten Bremsarms können von dem Reibungskontakt mit der Scheibe gelöst sein in einer ersten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter hin zu dem ersten und zweiten Drehschaft exzentrisch ist; in einer zweiten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter hin zu dem zweiten Bremsarm exzentrisch ist, kann lediglich der zweite entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms in Reibungskontakt mit der Scheibe sein; in einer dritten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter hin zu dem ersten Bremsarm exzentrisch ist, kann lediglich der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms in Reibungskontakt mit der Scheibe sein; und sowohl der erste Endabschnitt des ersten Bremsarms als auch der zweite Endabschnitt des zweiten Bremsarms können in einer vierten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter hin zu der Scheibe exzentrisch ist, in Reibungskontakt mit der Scheibe sein.
Die Lenkgefühlassistenzvorrichtung kann ferner eine Rückstellfeder aufweisen, die an einem Gehäuse angebracht ist, die mit dem Exzenter in Eingriff ist und die dazu ausgebildet ist, in einer exzentrischen Richtung, in der der Exzenter hin zu der Scheibe dreht, eine Federkraft bereitzustellen (z.B. kann die Rückstellfeder eine Federkraft bereitstellen, die den Exzenter in eine exzentrische Richtung hin zu der Scheibe dreht).
Eine Reibungsbürste kann mit dem zweiten Endabschnitt des Bremsarms separat so gekoppelt sein, dass sie mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe in Reibungskontakt ist, und auf der Reibungsfläche der Scheibe kann eine Reibungsstruktur (z.B. ein Reibungsmuster) ausgebildet sein.
Die Lenkgefühlassistenzvorrichtung kann ferner aufweisen: einen Lenkwinkelsensor, der dazu ausgebildet ist, einen Lenkwinkel der Lenkwelle zu erkennen; einen Lenkgefühlmotor, der dazu ausgebildet ist, der Lenkwelle ein Lenkgefühl bereitzustellen; einen Lenkmotor, der mit einer Zahnstange gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, der Zahnstange eine Lenkkraft bereitzustellen; und eine Steuerung (z.B. einen Controller), die mit dem Lenkwinkelsensor, dem Lenkgefühlmotor, dem Lenkmotor und dem Aktuator elektrisch verbunden ist und dazu ausgebildet ist, das Lenkgefühl in einer Vorwärtsdrehrichtung (in anderen Worten: Hin-Drehrichtung) der Lenkwelle bereitzustellen, mittels Steuerns eines Betriebs eines Lenkgefühlmotors oder eines Aktuators basierend auf dem Lenkwinkel und einem Drehmomentwert des Lenkmotors.
Die Steuerung kann eine Drehung der Lenkwelle beschränken mittels Erzeugens einer maximalen Abstoßungskraft in dem Lenkgefühlmotor, wenn ein absoluter Wert (Absolutwert) eines Zieldrehmoments des Lenkmotors gleich wie oder größer als ein absoluter Wert (Absolutwert) eines Schwellenwertdrehmoments ist und ein differenzieller Wert des absoluten Werts des Zieldrehmoments größer als 0 ist oder ein absoluter Wert (Absolutwert) des Lenkwinkels einen absoluten Wert (Absolutwert) eines Grenzwinkels (anders ausgedrückt, eines Beschränkungswinkels) erreicht, der zu einem Ende des Lenkwinkels korrespondiert.
Nachdem mittels des Lenkgefühlmotors eine maximales Drehmoment erzeugt wird, kann die Steuerung den absoluten Wert des Zieldrehmoments bei dem absoluten Wert des Schwellenwertdrehmoments oder mehr beibehalten, und wenn der absolute Wert des Lenkwinkels bei dem Grenzwinkel oder mehr beibehalten wird, kann sie eine Drehrichtung der Scheibe ermitteln, in der die vorgegebene Reibungskraft bereitgestellt werden soll, und sie kann eine Reibungskraft zur Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung (beispielsweise im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn) der Scheibe über einen Bremsarm bereitstellen mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters mittels des Aktuators.
Wenn eine Zielreibungsrichtung der Scheibe in einer Rückwärtsrichtung (in anderen Worten: gegensinnige Richtung oder Her-Richtung) derselben ist, kann der erste Bremsarm mit der Scheibe mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters in Reibungskontakt sein, und der zweite Bremsarm kann von dem Reibungskontakt mit der Scheibe gelöst sein/werden, um mit der Scheibe für die Rückwärtsdrehung (in anderen Worten: gegensinnige Drehung oder Her-Drehung) der Scheibe in Reibungskontakt zu sein; und wenn eine Zielbeschränkungsrichtung der Scheibe eine Vorwärts-Richtung (in anderen Worten: eine Hin-Richtung) ist, kann der zweite Bremsarm in Reibungskontakt mit der Scheibe gebracht sein/werden mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters und der erste Bremsarm kann von dem Reibungskontakt mit der Scheibe gelöst werden/sein, um mit der Scheibe für die Vorwärtsdrehung (in anderen Worten: die Hin-Drehung) der Scheibe in Reibungskontakt zu sein.
Die Steuerung kann eine Steuerung durchführen, um eine maximale Abstoßungskraft des Lenkgefühlmotors bei einem Prozess des Bereitstellens einer Reibungskraft für die Scheibe mittels des Bremsarms beizubehalten.
Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, sowohl den ersten Bremsarm als auch den zweiten Bremsarm so zu steuern, dass sie von dem Reibungskontakt mit der Scheibe gelöst werden, wenn der absolute Wert des Zieldrehmoments kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments ist und der absolute Wert des Ablenkwinkels kleiner als der Grenzwinkel ist, nachdem die maximale Abstoßungskraft mittels des Lenkgefühlmotors erzeugt wird.
Die Steuerung kann eine Steuerung durchführen, um in der Vorwärtsdrehrichtung der Scheibe eine Reibungskraft bereitzustellen mittels in Reibungskontakt Bringens des ersten Bremsarms und des zweiten Bremsarms mit der Scheibe mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters während eines Auszustands eines Fahrzeugs.
Durch diese Lösungen, in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wird ein zusätzliches Lenkgefühl lediglich für eine Lenkdrehrichtung bereitgestellt, die beschränkt werden soll, mittels selektiven in Reibungskontakt Bringens einer Scheibe in Übereinstimmung mit einer Änderung des Drehwinkels eines Exzenters durch Steuerung eines Aktuators.
Dementsprechend kann einem Lenkgefühlmotor ein Drehmoment, das fehlt, zusätzlich bereitgestellt werden, wenn der Fahrer wünscht, eine hohe Last zu spüren, und ein Rück(in anderen Worten: Gegensinniges oder Rückwärts)-Blockieren-Phänomen eines Lenkrads kann beseitigt werden mittels Erlaubens einer Drehung des Lenkrads, wenn der Fahrer eine RückBetätigung (in anderen Worten: gegensinnige Betätigung) des Lenkrads in einem Zustand abrupt durchführt, in dem eine Eine-Richtung-Drehung der Scheibe beschränkt ist.
Ferner, da die Lenksensitivität verringert werden kann mittels unmittelbaren Bereitstellens einer Reibungskraft an den Fahrer und Verhinderns eines abrupten Lenkens, wenn ein Lenkgefühlmotor während eines Fahrens des Fahrzeugs ausfällt, kann dem Fahrer die Betätigung und Fahrsicherheit bereitgestellt werden und eine Funktion des Verhinderns einer exzessiven bidirektionalen Drehung des Lenkrads kann realisiert werden, ohne eine zusätzliche Konfiguration oder Anwendung einer elektrischen Spannung in einem Auszustand.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche offensichtlich werden aus oder in größerem Detail dargelegt sind in den beigefügten Zeichnungen, welche hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines SBW-Systems beispielhaft veranschaulicht, bei dem eine Lenkgefühlassistenzvorrichtung angeordnet ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Lenkwinkelbeschränkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand des Bereitstellens einer Reibungskraft für eine Rückwärtsdrehung einer Lenkwelle in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand des Bereitstellens einer Reibungskraft für eine Vorwärtsdrehung einer Lenkwelle in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand des Bereitstellens einer Reibungskraft für eine bidirektionale Drehung einer Lenkwelle in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft veranschaulicht;
6 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Montierens und Demontierens einer Reibungsbürste an und von einem Bremsarm und eine Reibungsstruktur, die auf einer Oberfläche einer Scheibe ausgebildet ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerprozess eines Beschränkens eines Lenkwinkels in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Es kann verstanden werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen präsentieren, die für grundlegende Prinzipien der vorliegenden Erfindung anschaulich sind. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin eingeschlossen sind, einschließlich beispielsweise bestimmte Größen, Orientierungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die insbesondere beabsichtigte Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf gleiche oder wesensgleiche Teile der vorliegenden Erfindung über die verschiedenen Figuren der Zeichnungen hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und nachfolgend beschrieben sind. Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die vorliegende Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits ist die vorliegende Erfindung dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die von dem Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, umfasst sein können.
Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
Eine Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines SBW-Systems in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist eine Scheibe 10, einen Exzenter 20 (z.B. Nocken) und einen Bremsarm 30 auf.
Bezugnehmend auf 1, bei einer detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, dreht sich erstens die Scheibe 10 zusammen mit einer Lenkwelle 11 und die Scheibe 10 ist beispielsweise an der Lenkwelle 11 angeordnet und mit dieser gekoppelt und dreht sich in einem Zustand, in dem die Scheibe 10 zusammen mit der Lenkwelle 11 beschränkt ist. Die Lenkwelle 11 kann eine Säulenwelle (beispielsweise eine Lenksäulenwelle) sein, die sich zusammen mit dem Lenkrad 12 dreht.
Der Exzenter 20 empfängt eine Drehkraft (anders ausgedrückt, eine Rotationskraft; z.B. ein Drehmoment) eines Aktuators 21, sodass er sich exzentrisch dreht, und kann an einer Seite der Scheibe 10 angeordnet sein.
Ferner ist (bzw. kommt) der Bremsarm 30 mit der äußeren peripheren Oberfläche (z.B. äußeren Umfangsfläche) der Scheibe 10 selektiv in Reibungskontakt, wenn er sich im Zusammenhang mit einer Drehung des Exzenters 20 dreht, sodass eine vorgegebene Reibungskraft in einer Vorwärtsdrehrichtung (in anderen Worten: einer Hin-Richtung) der Scheibe 10 bereitgestellt wird. Hierbei kann die vorgegebene Reibungskraft ein Drehmoment von ungefähr 5 Nm sein.
Der Bremsarm 30 erstreckt sich entlang einer longitudinalen Richtung desselben und der Drehschaft 31 ist an einem Endabschnitt desselben bereitgestellt und der Exzenter 20 berührt einen mittleren Abschnitt desselben, wodurch sich der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 um den Drehschaft 31 in einer Richtung dreht, in der der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 näher zu oder weiter weg von der Scheibe 10 kommt, wenn sich der Exzenter 20 dreht, und dementsprechend der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 die äußere periphere Oberfläche der Scheibe 10 berührt oder von dem Kontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 gelöst wird.
Bei einer detaillierteren Beschreibung der Konfiguration des Bremsarms 30 weist der Bremsarm 30 einen ersten Bremsarm 30a, der auf einer Seite des Exzenters 20 angeordnet ist, und einen zweiten Bremsarm 30b, der an einer gegenüberliegenden Seite des Exzenters 20 angeordnet ist, auf.
Der Drehschaft 31 des ersten Bremsarms 30a und der Drehschaft 31 des zweiten Bremsarms 30b sind in einer Richtung angeordnet, die bezogen auf den Exzenter 20 entgegengesetzt zu der Scheibe 10 ist, und ein entgegengesetzter Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a und ein entgegengesetzter Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b sind auf einer Seite und einer gegenüberliegenden Seite der Scheibe 10 angeordnet.
Dementsprechend können der Drehschaft 31 des ersten Bremsarms 30a und der Drehschaft 31 des zweiten Bremsarms 30b individuell angebracht sein und die axialen Richtungen der Drehschäfte 31 können die gleichen sein wie die axialen Richtungen der Scheibe 10 und des Exzenters 20, sodass sie parallel zueinander sind.
Darüber hinaus muss die Drehung der Scheibe 10 beschränkt werden, wenn sich die Scheibe 10 von dem entgegengesetzten Endabschnitt des Bremsarms 30 hin zu dem einen Endabschnitt des Bremsarms 30 dreht, und die Drehung der Scheibe 10 muss ermöglicht werden, wenn sich die Scheibe 10 von dem einen Endabschnitt des Bremsarms 30 hin zu dem entgegengesetzten Endabschnitt des Bremsarms 30 dreht.
Dementsprechend ist es erforderlich, dass die Position (anders ausgedrückt, die Stelle) der Scheibe 10, mit der der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 in Reibungskontakt ist, auf eine bestimmte Position (Stelle) geregelt wird, und bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 mit einem Punkt der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10, der dem Exzenter 20 zugewandt ist, in Reibungskontakt sein.
In größerem Detail: Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das andere Ende des Bremsarms 30 dazu ausgebildet, an der äußeren umlaufenden Fläche (oder Oberfläche) der Scheibe 10 schräg zu reiben. Dementsprechend kann ein Lenkgefühl bereitgestellt werden, da der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 stärker in Reibungskontakt ist.
D.h., da der entgegengesetzte Endabschnitt des linken ersten Bremsarms 30a mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 in einem Zustand in Reibungskontakt ist, in dem der Exzenter 20 exzentrisch zu der rechten Seite dreht (oder gedreht ist), wie in 3, wird eine Reibungskraft in der Rückwärtsrichtung (in anderen Worten: der gegensinnigen Richtung oder Her-Richtung) (entgegen dem Uhrzeigersinn) der Scheibe 10 ausgeübt, um die Rückwärtsdrehbewegung des Lenkrads 12 zu erschweren. Jedoch, bei dem vorliegenden Fall, da eine Reibung für die Vorwärtsdrehung (in anderen Worten: Hin-Drehung) der Scheibe 10 nicht groß ist, kann das Lenkrad 12 in dem Fall des abrupten Vorwärtslenkens (in anderen Worten: Hin-Lenkens) des Fahrers einfach in eine Vorwärtsrichtung (in anderen Worten: Hin-Richtung) drehen.
Auf ähnliche Weise, wie in 4, da der entgegengesetzte Endabschnitt des rechten zweiten Bremsarms 30b mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 in einem Zustand in Reibungskontakt ist, in dem der Exzenter 20 exzentrisch zu der linken Seite dreht (oder gedreht ist), wie in 4, wird eine Reibungskraft in der Vorwärtsrichtung (im Uhrzeigersinn) der Scheibe 10 ausgeübt, um die Vorwärtsdrehbewegung (in anderen Worten: die Hin-Drehbewegung) des Lenkrads 12 zu erschweren. Jedoch, bei dem vorliegenden Fall, da eine Reibung für die Rückwärtsdrehung (in anderen Worten: gegensinnige Drehung oder Her-Drehung) der Scheibe 10 nicht groß ist, kann das Lenkrad 12 in dem Fall eines abrupten Rückwärtslenkens (in anderen Worten: gegensinnigen Lenkens oder Her-Lenkens) des Fahrers einfach in eine Rückwärtsrichtung drehen.
Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung in der Vorwärtsdrehrichtung der Lenkwelle 11 eine Reibungskraft selektiv bereitstellen unter Verwendung einer Mehrzahl von Bremsarmen 30, die außerhalb der Scheibe 10 angeordnet sind, und in einem Zustand, in dem eine Reibungskraft in einer bestimmten Drehrichtung der Lenkwelle 11 angewendet wird, kann die Lenkwelle 11 einfach in einer Rückwärtsrichtung derselben drehen, und ein Blockierphänomen des Lenkrads 12 tritt nicht auf, da das Lenkrad 12 sich drehen kann, selbst wenn der Fahrer abrupt einen Rückwärtslenkvorgang (in anderen Worten: gegensinnigen oder umgekehrten Lenkvorgang) durchführt.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung ferner eine Druckfeder 40 aufweisen, die an einem Gehäuse 45 angebracht ist und in einer Drehrichtung eine Federkraft bereitstellt, in der der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 der Scheibe 10 zugewandt ist.
Beispielsweise, da die Druckfeder 40 mit dem ersten Bremsarm 30a und dem Fahrzeugkörper verbunden ist (beispielsweise zwischen ihnen angeordnet ist), bzw. mit dem zweiten Bremsarm 30b und dem Fahrzeugkörper verbunden ist (beispielsweise zwischen ihnen angeordnet ist), wird der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30 aufgrund einer Spannkraft (anders ausgedrückt, Dehnungskraft) der Druckfeder 40 hin zu der Scheibe 10 gedrückt, wenn sich der Exzenter 20 exzentrisch dreht, und dementsprechend kommt der entgegengesetzte Endabschnitt des Bremsarms 30, der von der Scheibe 10 beabstandet ist, mit der Scheibe 10 in Reibungskontakt, um eine Drehung der Scheibe 10 in eine Richtung zu beschränken.
In der vorliegenden Weise, bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist der Bremsarm dazu ausgebildet, mit der Scheibe 10 für exzentrische Richtungen des Exzenters 20 selektiv in Reibungskontakt zu sein.
Wie beispielsweise in 2, da der entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a und der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b von dem Reibungskontakt mit der Scheibe 10 gelöst sind in der ersten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter 20 zu dem Drehschaft 31 hin exzentrisch ist, dreht die Scheibe 10 frei im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch das Lenkrad 12 nach links oder rechts gedreht werden kann.
Ferner ist, wie in 3, in der zweiten exzentrischen Richtung, die mit der ersten exzentrischen Richtung verbunden ist und in der der Exzenter 20 zu dem zweiten Bremsarm 30b hin exzentrisch ist, nur der entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 und daher ist eine Drehung der Scheibe 10 entgegen dem Uhrzeigersinn beschränkt und eine Drehung der Scheibe 10 im Uhrzeigersinn ist ermöglicht, um die Linksdrehung des Lenkrads 12 zu beschränken.
Ferner sind, wie in 5, in einer vierten exzentrischen Richtung, die mit der zweiten exzentrischen Richtung verbunden ist und in der der Exzenter 20 zu der Scheibe 10 hin exzentrisch ist, der entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a und der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 und daher sind Drehungen der Scheibe 10 im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn beschränkt, um die Linksdrehung und die Rechtsdrehung des Lenkrads 12 zu beschränken.
Ferner ist, wie in 4, in der dritten exzentrischen Richtung, die zwischen der ersten exzentrischen Richtung und der vierten exzentrischen Richtung liegt und in der der Exzenter 20 zu dem ersten Bremsarm 30a hin exzentrisch ist, nur der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 und daher ist eine Drehung der Scheibe 10 im Uhrzeigersinn beschränkt und eine Drehung der Scheibe 10 entgegen dem Uhrzeigersinn ist ermöglicht, um die Rechtsdrehung des Lenkrads 12 zu beschränken.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung ferner eine Rückstellfeder 22 aufweisen, die an dem Gehäuse 45 angebracht ist und die eine Federkraft in einer Drehrichtung bereitstellt, in der der Exzenter 20 hin zu der Scheibe 10 exzentrisch ist (z.B. kann die Rückstellfeder 22 eine Federkraft bereitstellen, die den Exzenter 20 in eine exzentrische Richtung hin zu der Scheibe 10 dreht).
Die Rückstellfeder 22 kann beispielsweise eine Torsionsfeder sein, und in einem Zustand, in dem die Rückstellfeder 22 an dem Schaft des Exzenters 20 angeordnet ist, ist ein Endabschnitt der Rückstellfeder 22 mit einem Endabschnitt des Exzenters 20 gekoppelt und ein entgegengesetzter Endabschnitt der Rückstellfeder 22 ist an dem Fahrzeugkörper befestigt und stellt daher eine Federkraft so bereit, dass der Exzenter 20 in einer Richtung angeordnet ist, in der der Exzenter 20 hin zu der Scheibe 10 exzentrisch ist, d.h., in der vierten exzentrischen Richtung.
D.h., wenn eine elektrische Spannung weder an dem Lenkgefühlmotor 14 noch an dem Aktuator 21 angelegt ist, ist der Exzenter 20 in der vierten exzentrischen Richtung exzentrisch, in der der Exzenter 20 aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder 22 der Scheibe 10 zugewandt ist, und daher sind die Linksdrehung und die Rechtsdrehung des Lenkrads 12 beschränkt, da sowohl der entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a als auch der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b mit der Scheibe 10 in Reibungskontakt sind.
Natürlich, wenn der Aktuator 21 normal betrieben wird, ist die Betriebskraft des Aktuators 21 größer als die Federkraft der Rückstellfeder 22 und daher kann die exzentrische Richtung des Exzenters 20 in Übereinstimmung mit einem Betrieb des Aktuators 21 gesteuert werden.
Währenddessen, wie in 6 veranschaulicht, bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist eine Reibungsbürste 32 mit dem entgegengesetzten Endabschnitt des Bremsarms 30 separat gekoppelt, um mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe in Reibungskontakt zu sein.
Ferner ist eine Reibungsstruktur auf der reibenden äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 ausgebildet. Die Reibungsstruktur kann verschiedene Formen haben, wie etwa eine Gitterform, eine Wellenform und eine Zick-Zack-Form.
D.h., wenn die Reibungsoberfläche der Reibungsbürste 32 abgenutzt ist und die Reibungskraft reduziert ist, kann nur die Reibungsbürste 32 ersetzt werden, um verwendet zu werden, und ein Lenkgefühl eines vorgegebenen Werts oder mehr kann bequem mit geringen Kosten beibehalten werden und die Reibungskraft zwischen der Scheibe 10 und der Reibungsbürste 32 kann mittels der Reibungsstruktur erhöht werden, die auf der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 ausgebildet ist.
Währenddessen wird bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein zusätzliches Lenkgefühl erzeugt mittels Steuerns des Betriebs (z.B. von Funktionen) des Aktuators 21 und des Lenkgefühlmotors 14 mittels der Steuerung 50 und mittels Bereitstellens einer Reibungskraft in einer Lenkdrehrichtung des Lenkrads 12.
Um dies zu erreichen, kann die vorliegende Erfindung ferner einen Lenkwinkelsensor 13, einen Lenkmotor 16 und eine Steuerung 50 zusätzlich zu dem Lenkgefühlmotor 14 aufweisen.
Die Steuerung 50 in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann implementiert werden mittels eines Algorithmus, der dazu ausgebildet ist, den Betrieb (z.B. Funktionen) von verschiedenen Elementen des Fahrzeugs zu steuern, eines nicht-flüchtigen-Speichers, der dazu ausgebildet ist, Daten für eine Softwareanweisung zum Reproduzieren des Algorithmus zu speichern, und eines Prozessors, der dazu ausgebildet ist, eine Funktion durchzuführen, die nachfolgend beschrieben werden wird, unter Verwendung der Daten, die in dem Speicher gespeichert sind. Hierbei können der Speicher und der Prozessor mittels individueller Chips implementiert werden. Alternativ können der Speicher und der Prozessor mittels eines einzelnen integrierten Chips implementiert werden. Der Prozessor kann die Form eines oder mehrerer Prozessoren haben.
Bei einer detaillierten Beschreibung mit Bezug auf 1 ist der Lenkwinkelsensor 13 an (z.B. in) der Lenkwelle 11 angebracht, um den Lenkwinkel der Lenkwelle 11 zu erkennen, der Lenkgefühlmotor 14 ist angebracht, um der Lenkwelle 11 ein Lenkgefühl bereitzustellen, und der Lenkmotor 16 ist angebracht, um der Zahnstange 15 eine Lenkkraft bereitzustellen.
Ferner werden Drehmomentwerte (aktuelle Werte) des Lenkwinkelsensors 13 und des Lenkmotors 16 über die Steuerung 50 eingegeben und ein Lenkgefühl wird in der Vorwärtsdrehrichtung der Lenkwelle 11 selektiv bereitgestellt mittels Steuerns eines Betriebs des Lenkgefühlmotors 14 oder des Aktuators 21 basierend auf dem Eingabelenkwinkel und dem Drehmomentwert des Lenkmotors 16.
Beispielsweise ist die Steuerung 50 dazu ausgebildet, eine Drehung der Lenkwelle 11 mittels Erzeugens einer maximalen Abstoßungskraft („soft lock“ (zu Deutsch: softwaregesteuertes Blockieren)) in dem Lenkgefühlmotor 14 zu beschränken, wenn ein absoluter Wert (Absolutwert) eines Zieldrehmoments T_Ziel des Lenkmotors 16 ein absoluter Wert eines Schwellenwertdrehmoments T_{Schwellenwert} oder mehr ist und ein differentieller Wert eines absoluten Werts des Zieldrehmoments T_Ziel mehr als 0 ist oder ein absoluter Wert des Lenkwinkels θ einen absoluten Wert eines Grenzwinkels θ_Grenz, der zu einem Ende des Lenkwinkels korrespondiert, erreicht. Das softwaregesteuerte Blockieren kann ein maximales Drehmoment sein, das über den Lenkgefühlmotor 14 ausgegeben werden kann, um die Drehung der Lenkwelle 11 zu beschränken.
D.h., wenn ermittelt wird, dass das Lenkrad 12 zu einer beliebigen Seite voll gedreht wird und ein Ende des Lenkwinkels erreicht oder nur ein Zielstrom des Lenkmotors 16 auf mehr als einen erlaubten Strom ansteigt in einer Situation, in der der Reifen-Lenkwinkel nicht weiter zunehmen kann, da die Reifen einen Bordstein berühren, wird ein maximaler Strom, der über den Lenkgefühlmotor 14 ausgegeben werden kann, erzeugt, um eine Drehung der Lenkwelle 11 zu beschränken („soft lock“).
Darüber hinaus hält die Steuerung 50 den absoluten Wert des Zieldrehmoments T_Ziel auf dem absoluten Wert des Drehmomentschwellenwerts T_{Schwellenwert} oder mehr, nachdem das maximale Drehmoment mittels des Lenkgefühlmotors 14 erzeugt wird, und ermittelt eine Drehrichtung der Scheibe 10, der eine Reibungskraft bereitgestellt wird, wenn der absolute Wert des Lenkwinkels θ auf dem Grenzwinkel θ_Grenz oder mehr gehalten wird.
Ferner kann über den Bremsarm 30 eine Reibungskraft für eine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Scheibe 10 bereitgestellt werden mittels Steuerns einer Drehfunktion des Exzenters 20 mittels des Aktuators 21.
Im Detail, wenn eine Ziel-Beschränkungsrichtung der Scheibe 10 eine Rückwärtsrichtung derselben ist, wird der erste Bremsarm 30a in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 gebracht mittels Steuerns der Drehfunktion des Exzenters 20 und ein Lenkgefühl eines vorgegebenen Werts oder mehr wird für eine Rückwärtsdrehung der Scheibe 10 zusätzlich bereitgestellt mittels Lösens des zweiten Bremsarms 30b von dem Reibungskontakt mit der Scheibe 10.
Ferner, wenn eine Ziel-Beschränkungsrichtung der Scheibe 10 eine Vorwärts-Richtung derselben ist, wird der zweite Bremsarm 30b in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 gebracht mittels Steuerns der Drehfunktion des Exzenters 20 und ein Lenkgefühl eines vorgegebenen Werts oder mehr wird für eine Vorwärtsdrehung der Scheibe 10 zusätzlich bereitgestellt mittels Lösens des ersten Bremsarms 30a von dem Reibungskontakt mit der Scheibe 10.
D.h., wenn der Zustand eines Endes des Lenkwinkels beibehalten wird oder sich ein Zielstrom des Lenkmotors 16 nach dem softwaregesteuerten Blockieren, das zunächst eine Drehung der Lenkwelle 11 mittels des Lenkgefühlmotors 14 beschränkt, weiter erhöht, wird ein zusätzliches Lenkgefühl bei der Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungsrichtung des Lenkrads 12 bereitgestellt mittels Beschränkens einer Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Scheibe 10 durch den Drehvorgang (beispielsweise die Drehbetätigung) des ersten Bremsarms 30a oder des zweiten Bremsarms 30b.
Währenddessen kann die Steuerung 50 eine Steuerung durchführen, um das maximale Drehmoment des Lenkgefühlmotors 14 aufrechtzuerhalten bei einem Prozess des Bereitstellens einer Reibungskraft für die Drehfunktion der Scheibe 10 mittels des Bremsarms 30.
D.h., der Fahrer erkennt sicher, dass es schwierig ist, den Lenkwinkel zu drehen, indem die Softwaregesteuertes-Blockieren-Funktion mittels des Lenkgefühlmotors 14 in einem Zustand aufrechterhalten wird, in dem ein Lenkgefühl bereitgestellt wird mittels Bereitstellens einer Reibungskraft für die Scheibe 10 über einen Betrieb des Bremsarms 30.
Darüber hinaus kann die Steuerung 50 die Drehfunktion des Exzenters 20 während des Auszustands des Fahrzeugs so steuern, dass sowohl eine Vorwärts- als auch eine Rückwärtsdrehung der Scheibe 10 beschränkt werden, da der erste Bremsarm 30a und der zweite Bremsarm 30b in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 sind.
D.h., in einem Zustand, in dem das Fahrzeug ausgeschaltet ist, wird eine Funktion des Verhinderns einer einfachen Drehung des Lenkrads 12 benötigt, und, wie in 5, der Exzenter 20 wird so betrieben, dass sowohl der entgegengesetzte Endabschnitt des ersten Bremsarms 30a als auch der entgegengesetzte Endabschnitt des zweiten Bremsarms 30b mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe in Reibungskontakt sind und die Reibungskraft zunimmt, und dadurch kann eine einfache Drehung des Lenkrads 12 verhindert werden.
Darüber hinaus überwacht die Steuerung 50 einen Fehler des Lenkgefühlmotors 14 und des Aktuators 21 während eines Startens des Fahrzeugs. Wenn bei dem Überwachungsergebnis ermittelt wird, dass der Lenkgefühlmotor 14 und der Aktuator 21 fehlgeschlagen (beispielsweise ausgefallen) sind, wird eine elektrische Spannung, die an den Lenkgefühlmotor 14 und den Aktuator 21 angelegt ist, unterbrochen und die Fehlersituation wird dem Fahrer über Stimme oder eine Anzeige bekannt gegeben, um den Fahrer zu warnen.
Dementsprechend, da sich die exzentrische Richtung des Exzenters 20 aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder 22 exzentrisch in eine Richtung dreht, in der die exzentrische Richtung der Scheibe 10 zugewandt ist, wenn die Spannung, die an den Lenkgefühlmotor 14 und den Aktuator 21 angelegt ist, unterbrochen wird, nimmt die Reibungskraft zu, da die Reibungsbürsten 32 der beiden Bremsarme 30 mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 in Reibungskontakt sind, und dadurch wird eine Drehung des Lenkrads 12 beschränkt.
Währenddessen, bei einem Beschreiben eines Prozesses des einem Lenkrad 12 Bereitstellens eines Lenkgefühls unter Verwendung einer Lenkgefühlassistenzvorrichtung des SBW-Systems der vorliegenden Erfindung, mit Bezug zu 7, sind als erstes, in einem Zustand, in dem das Fahrzeug ausgeschaltet ist und die Energien des Motors und des Aktuators ausgeschaltet sind, wie in 5, der erste Bremsarm 30a und der zweite Bremsarm 30b in Reibungskontakt mit der Scheibe 10 und eine bidirektionale Drehung der Scheibe 10 ist beschränkt (S100).
Jedoch, in einem Zustand, in dem die Energie des Fahrzeugs angeschaltet ist und die Energien des Lenkgefühlmotors 14 und des Aktuators 21 angeschaltet sind, wird ermittelt, ob eine Softwaregesteuertes-Blockieren-Funktion des Lenkwinkels benötigt wird unter Verwendung des Lenkwinkels θ und des Drehmomentwerts des Lenkmotors 16 (S10).
D.h., die Steuerung 50 ist dazu ausgebildet, eine Drehung der Lenkwelle 11 zu beschränken, mittels Erzeugens einer maximalen Abstoßungskraft („soft lock“) in dem Lenkgefühlmotor 14, wenn ermittelt wird, dass ein absoluter Wert eines Zieldrehmoments T_Ziel des Lenkmotors 16 ein absoluter Wert eines Schwellenwertdrehmoments T_{Schwellenwert} oder mehr ist und ein differenzieller Wert eines absoluten Werts des Zieldrehmoments T_Ziel mehr als 0 ist oder ein absoluter Wert des Lenkwinkels θ ein absoluter Wert eines Grenzwinkels θ_Grenz oder mehr ist (S20).
Währenddessen, wenn die Bedingung in dem Ermittlungsergebnis des Schritts S10 nicht erfüllt ist, wird ein Lenkgefühl mit einem Drehmoment erzeugt, das geringer als die maximale Abstoßungskraft des Lenkgefühlmotors 14 ist, und wird der Lenkwelle 11 bereitgestellt (S90). Natürlich wird die Drehung der Scheibe 10 dementsprechend so gesteuert, dass sie nicht beschränkt ist, indem sowohl der erste Bremsarm 30a als auch der zweite Bremsarms 30b so angeordnet werden, dass sie durch einen Abstand von der Scheibe 10 getrennt sind.
Währenddessen, nach Schritt S30, wird ermittelt, ob eine zusätzliche Lenkgefühlfunktion des Lenkrads benötigt wird, unter Verwendung des Lenkwinkels θ und des Drehmomentwerts des Lenkmotors 16 (S30).
D.h., es wird ermittelt, ob der absolute Wert des Zieldrehmoments T_Ziel des Lenkmotors 16 kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments T_{Schwellenwert} ist und der absolute Wert des Lenkwinkels θ kleiner als der Grenzwinkel θ_Grenz ist.
Dementsprechend, bei dem Ermittlungsergebnis des Schritts S30, wenn ermittelt wird, ob eine zusätzliche Lenkgefühlfunktion benötigt wird, wenn die vorhergehende Bedingung nicht erfüllt ist, wird die Drehrichtung, die die Lenkgefühlfunktion benötigt, ermittelt mittels Ermittelns, ob der differentielle Wert des absoluten Werts des Lenkwinkels größer als 0 ist und der differentielle Wert des Lenkwinkels größer als 0 ist (S40).
Bei dem Ermittlungsergebnis des Schritts S40, wenn es nötig ist, eine Drehung der Scheibe 10 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn derselben zu beschränken, wie in 3, wird der Exzenter 20 exzentrisch in die zweite exzentrische Richtung gedreht, so dass der erste Bremsarm 30a in Reibungskontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 ist, um ein zusätzliches Lenkgefühl für eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn derselben bereitzustellen, und dementsprechend wird die Drehung des Lenkrads 12 entgegen dem Uhrzeigersinn beschränkt (S50).
Währenddessen, bei dem Ermittlungsergebnis des Schritts S40, wenn es benötigt wird, eine Drehung der Scheibe 10 in Richtung des Uhrzeigersinns derselben zu beschränken, wie in 4, wird der Exzenter 20 exzentrisch in die dritte exzentrische Richtung gedreht, so dass der zweite Bremsarm 30b in Reibungskontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 ist, um ein zusätzliches Lenkgefühl für eine Drehung im Uhrzeigersinn derselben bereitzustellen, und dementsprechend wird die Drehung des Lenkrads 12 im Uhrzeigersinn beschränkt (S60).
Da der Lenkgefühlmotor 14 in einem Prozess des Beschränkens einer Drehung der Scheibe 10 in Schritt S50 und Schritt S60 auf einem maximalen Drehmoment gehalten wird, erkennt der Fahrer zuverlässiger, dass der Lenkwinkel in der entsprechenden Drehrichtung nicht mehr gedreht werden kann (S70).
Nachfolgend wird ermittelt, ob der absolute Wert des Zieldrehmoments T_Ziel des Lenkmotors 16 kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments T_{Schwellenwert} ist und der absolute Wert des Lenkwinkels θ kleiner als der Grenzwinkel θ_Grenz ist (S80).
Bei dem Ermittlungsergebnis des Schritts S80, wenn die vorhergehende Bedingung erfüllt ist, wie in 2, wird die bidirektionale Drehung des Lenkrads ermöglicht mittels exzentrischen Drehens des Exzenters 20 in die erste exzentrische Richtung, sodass der erste Bremsarm 30a und der zweite Bremsarm 30b von dem Reibungskontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe 10 gelöst werden (S90).
Währenddessen, wenn ein Fehler des Lenkgefühlmotors 14 oder des Aktuators 21 während eines Startens des Fahrzeugs erkannt werden (S110), werden die Energien derselben zur gleichen Zeit unterbrochen, und der Bremsarm 30 kehrt zu der Position (der anfänglichen Position) in einem Auszustand zurück, um dem Fahrer eine Reibungskraft eines vorgegebenen Niveaus (beispielsweise 5 Nm) bereitzustellen (S120).
Dementsprechend, da eine Reibungskraft bereitgestellt wird, selbst wenn eine Lenkgefühlfunktion aufgrund eines Fehlers des Lenkgefühlmotors 14 verloren geht, wird die Lenksensitivität verringert und ein sicheres Fahren ist möglich.
Als Referenz kann eine Funktion des Erkennens des Lenkwinkels und Übertragens einer Zahnstangen-Zielposition, die eine essenzielle Funktion ist, die eine Fehlerfunktion benötigt, bei der Steuerung 50 (ECU) dual gemacht werden (ein vollständig redundanter Winkelsensor/eine Sekundärsteuerung 52).
Ferner kann eine Hauptfunktion der Lenkgefühlvorrichtung, wie etwa eine Steuerung des Lenkgefühlmotors und des Aktuators, mittels einer Primärsteuerung 51 in der Steuerung 50 durchgeführt werden.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, da ein selektiver Reibungskontakt mit der Scheibe 10, die von der Lenkwelle 11 beschränkt ist, in Übereinstimmung mit einer Änderung des Drehwinkels des Exzenters 20 mittels Steuerns des Aktuators 21 vorgenommen wird, wird ein zusätzliches Lenkgefühl nur in einer Drehrichtung bereitgestellt, die beschränkt werden soll.
Dementsprechend kann ein Drehmoment, das bei einem Lenkgefühlmotor fehlt, zusätzlich bereitgestellt werden, wenn der Fahrer es wünscht, eine hohe Last zu spüren (beispielsweise ein Endabschnittgefühl des Lenkwinkels), und das Lenkrad 12 kann gedreht werden, wenn der Fahrer eine Rückbetätigung (in anderen Worten: gegensinnige Betätigung) des Lenkrads 12 in einem Zustand durchführt, in dem die Eine-Richtung-Drehung der Scheibe 10 beschränkt ist, und daher ist ein Rück(in anderen Worten: Gegensinnig)-Blockieren-Phänomen des Lenkrads 12 beseitigt.
Darüber hinaus, wenn der Lenkgefühlmotor während des Fahrens des Fahrzeugs ausfällt, wird die Lenksensitivität verringert, indem dem Fahrer unmittelbar eine Reibungskraft bereitgestellt wird und ein abruptes Lenken verhindert wird, und dadurch können die Betätigung und die Fahrsicherheit dem Fahrer bereitgestellt werden.
Ferner kann in einem Auszustand eine Funktion des Verhinderns einer exzessiven bidirektionalen Drehung des Lenkrads ohne jegliche zusätzliche Konfiguration oder Anwendung einer elektrischen Spannung realisiert werden.
Zusätzlich bezieht sich der Begriff „Steuerung“ auf eine Hardwarevorrichtung, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist, die dazu ausgebildet sind, einen oder mehrere Schritte, die als eine algorithmische Struktur interpretiert sind, auszuführen. Der Speicher speichert algorithmische Schritte und der Prozessor führt die algorithmischen Schritte aus, um einen oder mehrere Prozesse eines Verfahrens in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Die Steuerung in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann implementiert werden durch einen nicht-flüchtigen Speicher, der dazu ausgebildet ist, Algorithmen zum Steuern einer Funktion von verschiedenen Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zum Ausführen des Algorithmus zu speichern, und einen Prozessor, der dazu ausgebildet ist, eine Funktion, die im Vorhergehenden beschrieben ist, durchzuführen unter Verwendung der Daten, die in dem Speicher gespeichert sind. Der Speicher und der Prozessor können einzelne Chips sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzelnen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein.
Die Steuerung oder die Steuereinheit kann mindestens ein Mikroprozessor sein, der mittels eines vorgegebenen Programms betrieben wird, das eine Reihe von Befehlen zum Ausführen eines Verfahrens in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufweisen kann.
Die vorstehende Erfindung kann auch als computerlesbare Codes auf einem computerlesbaren Speichermedium ausgeführt sein. Das computerlesbare Speichermedium ist jegliche Datenspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, die danach von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Speichermediums umfassen eine Festplatte (HDD), eine Halbleiterplatte (englisch: Solid State Disk (SSD)), ein Siliziumplattenlaufwerk (englisch: Silicon Disk Drive (SDD)), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriff-Speicher (RAM), CD-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, optische Datenspeichervorrichtungen etc. und eine Implementierung als Trägerwellen (beispielsweise eine Übertragung über das Internet).
Zum Vereinfachen der Erläuterung und akkuraten Definitionen in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“, „äußerer“, „oben“, „unten“, „nach oben“, „nach unten“, „vorne“, „hinten“, „Rückseite“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „intern“, „extern“, „innerer“, „äußerer“, „nach vorne“ und „nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug zu den Positionen dieser Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben. Es wird ferner zu verstehen sein, dass der Begriff „Verbinden“ oder seine Ableitungen sich auf eine direkte und eine indirekte Verbindung beziehen.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die vorliegende Erfindung auf die präzise offenbarten Formen zu beschränken und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der vorhergehenden Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern, um andere Fachmänner auf diesem Gebiet in die Lage zu versetzen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen derselben vorzunehmen und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche, die hierin angehängt sind, und deren Entsprechungen definiert ist.

Claims

Lenkgefühlassistenzvorrichtung eines drahtgebundenen Lenksystems, SBW, die Lenkgefühlassistenzvorrichtung aufweisend: eine Scheibe (10), die mit einer Lenkwelle (11) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, sich mit der Lenkwelle (11) zu drehen; einen Exzenter (20), der mit einem Aktuator (21) in Eingriff ist und dazu ausgebildet ist, eine Drehkraft des Aktuators (21) aufzunehmen, um exzentrisch gedreht zu werden; und einen Bremsarm (30), der dazu ausgebildet ist, mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) selektiv in Reibungskontakt zu sein, um in einer Vorwärtsdrehrichtung der Scheibe (10) eine vorgegebene Reibungskraft bereitzustellen, wenn sich der Bremsarm (30) in Verbindung mit einer Drehung des Exzenters (20) dreht.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Drehschaft (31) an einem ersten Endabschnitt des Bremsarms (30) bereitgestellt ist und der Exzenter (20) einen mittleren Abschnitt des Bremsarms (30) berührt, wodurch ein zweiter Endabschnitt des Bremsarms (30) sich um den Drehschaft (31) in eine Richtung dreht, in der der zweite Endabschnitt des Bremsarms (30) der Scheibe (10) näher kommt oder sich von ihr entfernt, wenn der Exzenter (20) sich exzentrisch dreht, und selektiv mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) in Reibungskontakt kommt.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Druckfeder (40), die an einem Gehäuse (45) angebracht ist und die dazu ausgebildet ist, dem Bremsarm (30) eine Federkraft in einer Drehrichtung bereitzustellen, in der der zweite Endabschnitt des Bremsarms (30) der Scheibe (10) zugewandt ist.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Bremsarm (30) einen ersten Bremsarm (30) und einen zweiten Bremsarm (30) aufweist, die entsprechend auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite des Exzenters (20) angeordnet sind, wobei ein erster Drehschaft (31), der an einem ersten Endabschnitt des ersten Bremsarms (30) ausgebildet ist, und ein zweiter Drehschaft (31), der an einem ersten Endabschnitt des zweiten Bremsarms (30) ausgebildet ist, in Richtungen angeordnet sind, die bezogen auf den Exzenter (20) entgegengesetzt zu der Scheibe (10) sind, und wobei ein zweiter Endabschnitt des ersten Bremsarms (30) und ein zweiter Endabschnitt des zweiten Bremsarms (30) entsprechend auf der ersten Seite der Scheibe (10) und der zweiten Seite der Scheibe (10) angeordnet sind.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das andere Ende des Bremsarms (30) dazu ausgebildet ist, an der äußeren umlaufenden Fläche der Scheibe (10) schräg zu reiben.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Scheibe (10) mit der Lenkwelle (11) wellengekoppelt ist, wobei der Exzenter (20) an einer Seite der Scheibe (10) angebracht ist, und wobei axiale Richtungen von Drehachsen der Scheibe (10), des Exzenters (20) und des ersten und zweiten Bremsarms (30) so in einer gleichen Richtung sind, dass sie parallel zueinander sind.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der erste und der zweite Bremsarm (30) für exzentrische Richtungen des Exzenters (20) mit der Scheibe (10) selektiv in Reibungskontakt sind, wobei der zweite Endabschnitt des ersten Bremsarms (30) und der zweite Endabschnitt des zweiten Bremsarms (30) von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst sind in einer ersten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter (20) hin zu dem ersten und zweiten Drehschaft (31) exzentrisch ist, wobei der zweite Endabschnitt des ersten Bremsarms (30) in einer zweiten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter (20) hin zu dem zweiten Bremsarm (30) exzentrisch ist, mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt ist, wobei der zweite Endabschnitt des zweiten Bremsarms (30) in einer dritten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter (20) hin zu dem ersten Bremsarm (30) exzentrisch ist, mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt ist, und wobei der zweite Endabschnitt des ersten Bremsarms (30) und der zweite Endabschnitt des zweiten Bremsarms (30) in einer vierten exzentrischen Richtung, in der der Exzenter (20) hin zu der Scheibe (10) exzentrisch ist, mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt sind.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner aufweisend: eine Rückstellfeder (22), die an einem Gehäuse (45) angebracht ist, die mit dem Exzenter (20) in Eingriff ist und die dazu ausgebildet ist, dem Exzenter (20) eine Federkraft in einer Richtung bereitzustellen, in der der Exzenter (20) hin zu der Scheibe (10) exzentrisch ist.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Reibungsbürste (32) mit dem zweiten Endabschnitt des Bremsarms (30) separat gekoppelt ist, sodass sie mit der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) in Reibungskontakt ist, und wobei eine Reibungsstruktur auf der äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) ausgebildet ist.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, ferner aufweisend: einen Lenkwinkelsensor (13), der dazu ausgebildet ist, einen Lenkwinkel der Lenkwelle (11) zu erkennen, einen Lenkgefühlmotor (14), der dazu ausgebildet ist, der Lenkwelle (11) ein Lenkgefühl bereitzustellen, einen Lenkmotor (16), der mit einer Zahnstange (15) gekoppelt ist und der dazu ausgebildet ist, der Zahnstange (15) eine Lenkkraft bereitzustellen, und eine Steuerung (50), die mit dem Lenkwinkelsensor (13), dem Lenkgefühlmotor (14), dem Lenkmotor (16) und dem Aktuator (21) elektrisch verbunden ist und die dazu ausgebildet ist, das Lenkgefühl in einer Vorwärtsdrehrichtung der Lenkwelle (11) bereitzustellen mittels Steuerns eines Betriebs des Lenkgefühlmotors (14) oder des Aktuators (21) in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel und einem Drehmomentwert des Lenkmotors (16).
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, eine Drehung der Lenkwelle (11) zu beschränken mittels Erzeugens einer maximalen Abstoßungskraft in dem Lenkgefühlmotor (14), wenn ein absoluter Wert eines Zieldrehmoments des Lenkmotors (16) gleich ist wie oder größer ist als ein absoluter Wert eines Schwellenwertdrehmoments und ein differenzieller Wert des absoluten Werts des Zieldrehmoments größer als 0 ist oder ein absoluter Wert des Lenkwinkels einen absoluten Wert eines Grenzwinkels korrespondierend zu einem Ende des Lenkwinkels erreicht.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuerung (50): nachdem ein maximales Drehmoment mittels des Lenkgefühlmotors (14) erzeugt wird, den absoluten Wert des Zieldrehmoments bei dem absoluten Wert des Schwellenwertdrehmoments oder mehr beibehält und, wenn der absolute Wert des Lenkwinkels bei dem Grenzwinkel oder mehr beibehalten wird, eine Drehrichtung der Scheibe (10) ermittelt, in der die vorgegebene Reibungskraft bereitgestellt werden soll, und eine Reibungskraft einer Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Scheibe (10) über den Bremsarm (30) bereitstellt mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters (20) mittels des Aktuators (21).
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Bremsarm (30) einen ersten Bremsarm (30a) und einen zweiten Bremsarm (30b) aufweist, die entsprechend auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Exzenters (20) bereitgestellt sind, wobei, wenn eine Ziel-Reibungsrichtung der Scheibe (10) eine Rückwärtsrichtung ist, der erste Bremsarm (30a) mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt kommt mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters (20) und der zweite Bremsarm (30b) von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst wird, um mit der Scheibe (10) für die Rückwärtsdrehung der Scheibe (10) in Reibungskontakt zu kommen, und wobei, wenn eine Ziel-Beschränkungsrichtung der Scheibe (10) eine Vorwärts-Richtung ist, der zweite Bremsarm (30b) in Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gebracht wird mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters (20) und der erste Bremsarm (30a) von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst wird, um mit der Scheibe (10) für die Vorwärtsdrehung der Scheibe (10) in Reibungskontakt zu kommen.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, eine Steuerung (50) durchzuführen, um eine maximale Abstoßungskraft des Lenkgefühlmotors (14) in einem Prozess beizubehalten, bei dem der Scheibe (10) mittels des Bremsarms (30) eine Reibungskraft bereitgestellt wird.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Bremsarm (30) einen ersten Bremsarm (30a) und einen zweiten Bremsarm (30b) aufweist, die entsprechend auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Exzenters (20) angeordnet sind, und wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, den ersten Bremsarm (30a) und den zweiten Bremsarm (30b) so zu steuern, dass sie von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst werden, wenn der absolute Wert des Zieldrehmoments kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments ist und der absolute Wert des Lenkwinkels kleiner als der Grenzwinkel ist, nachdem die maximale Abstoßungskraft mittels des Lenkgefühlmotors (14) erzeugt wird.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Bremsarm (30) einen ersten Bremsarm (30a) und einen zweiten Bremsarm (30b) aufweist, die entsprechend auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Exzenters (20) angeordnet sind, und wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, den ersten Bremsarm (30a) und den zweiten Bremsarm (30) so zu steuern, dass sie von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst werden, wenn der absolute Wert des Zieldrehmoments kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments ist und der absolute Wert des Lenkwinkels kleiner als der Grenzwinkel ist, nachdem die maximale Abstoßungskraft mittels des Lenkgefühlmotors (14) erzeugt wird.
Lenkgefühlassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Bremsarm (30) einen ersten Bremsarm (30a) und einen zweiten Bremsarm (30b) aufweist, die entsprechend auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Exzenters (20) angeordnet sind, und wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, eine Steuerung (50) so durchzuführen, dass eine Reibungskraft in einer Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung der Scheibe (10) bereitgestellt wird mittels mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt Bringens des ersten Bremsarms (30a) und des zweiten Bremsarms (30b) mittels Steuerns einer Drehung des Exzenters (20) während eines Auszustands eines Fahrzeugs.
Verfahren zum Steuern einer Lenkgefühlassistenzvorrichtung, die aufweist eine Scheibe (10), die mit einer Lenkwelle (11) verbunden ist und die dazu ausgebildet ist, sich mit der Lenkwelle (11) zu drehen, einen Exzenter (20), der mit einem Aktuator (21) in Eingriff ist und dazu ausgebildet ist, eine Drehkraft des Aktuators (21) aufzunehmen, um exzentrisch gedreht zu werden, einen ersten und einen zweiten Bremsarm (30a, 30b), die dazu ausgebildet sind, mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Scheibe (10) selektiv in Reibungskontakt zu kommen, um eine vorgegebene Reibungskraft in einer Vorwärtsdrehrichtung der Scheibe (10) bereitzustellen, wenn der erste und der zweite Bremsarm (30a, 30b) sich in Verbindung mit einer Drehung des Exzenters (20) drehen, einen Lenkgefühlmotor (14), der dazu ausgebildet ist, der Lenkwelle (11) ein Lenkgefühl bereitzustellen, und einen Lenkmotor (16), der mit einer Zahnstange (15) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, der Zahnstange (15) eine Lenkkraft bereitzustellen, das Verfahren aufweisend: selektives Bereitstellen, mittels einer Steuerung (50), die mit dem Lenkgefühlmotor (14), dem Aktuator (21) und dem Lenkmotor (16) elektrisch verbunden ist, des Lenkgefühls in einer Vorwärtsdrehrichtung der Lenkwelle (11) mittels Steuerns eines Betriebs des Lenkgefühlmotors (14) oder des Aktuators (21) in Übereinstimmung mit einem Lenkwinkel und einem Drehmomentwert des Lenkmotors (16), Beschränken, mittels der Steuerung (50), einer Drehung der Lenkwelle (11) mittels Erzeugens einer maximalen Abstoßungskraft in dem Lenkgefühlmotor (14), wenn ein absoluter Wert eines Zieldrehmoments des Lenkmotors (16) gleich ist wie oder größer ist als ein absoluter Wert eines Schwellenwertdrehmoments und ein differenzieller Wert des absoluten Werts des Zieldrehmoments größer als 0 ist oder ein absoluter Wert des Lenkwinkels einen absoluten Wert eines Grenzwinkels, der zu einem Ende des Lenkwinkels korrespondiert, erreicht, und Steuern, mittels der Steuerung (50), des ersten Bremsarms (30) und des zweiten Bremsarms (30), sodass sie von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst werden, wenn der absolute Wert des Zieldrehmoments kleiner als der absolute Wert des Schwellenwertdrehmoments ist und der absolute Wert des Lenkwinkels kleiner als der Grenzwinkel ist, nachdem die maximale Abstoßungskraft mittels des Lenkgefühlmotors (14) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, nachdem ein maximales Drehmoment mittels des Lenkgefühlmotors (14) erzeugt wird, Beibehalten, mittels der Steuerung (50), des absoluten Werts des Zieldrehmoments auf dem absoluten Wert des Schwellenwertdrehmoments oder mehr und, wenn der absolute Wert des Lenkwinkels bei dem Grenzwinkel oder mehr beibehalten wird, Ermitteln einer Drehrichtung der Scheibe (10), in der die vorgegebene Reibungskraft bereitgestellt werden soll, und Bereitstellen, mittels der Steuerung (50), einer Reibungskraft zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Scheibe (10) über den ersten und zweiten Bremsarm (30a, 30b) beim Steuern einer Drehung des Exzenters (20) mittels einer Steuerung (50) des Aktuators (21).
Verfahren nach Anspruch 19, wobei, wenn eine Ziel-Reibungsrichtung der Scheibe (10) eine Rückwärtsrichtung ist, der erste Bremsarm (30a) mit der Scheibe (10) in Reibungskontakt kommt mittels der Steuerung (50), die eine Drehung des Exzenters (20) steuert, und der zweite Bremsarm (30b) von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst wird, um mit der Scheibe (10) für die Rückwärtsdrehung der Scheibe (10) in Reibungskontakt zu kommen mittels der Steuerung (50), die die Drehung des Exzenters (20) steuert, und wobei, wenn eine Ziel-Beschränkungsrichtung der Scheibe (10) eine Vorwärts-Richtung ist, der zweite Bremsarm (30b) in Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gebracht wird mittels der Steuerung (50), die eine Drehung des Exzenters (20) steuert, und der erste Bremsarm (30a) von dem Reibungskontakt mit der Scheibe (10) gelöst wird, um mit der Scheibe (10) für die Vorwärtsdrehung der Scheibe (10) in Reibungskontakt zu kommen, mittels der Steuerung (50), die die Drehung des Exzenters (20) steuert.