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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug, wobei sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung zumindest teilweise im Stand befindet, wobei das Fahrzeug einen ersten Reifen und einen weiteren ersten Reifen, sowie einen zweiten Reifen und einen weiteren zweiten Reifen aufweist, wobei das Fahrzeug eine erste Bremseinrichtung für den ersten Reifen und eine zweite Bremseinrichtung für den zweiten Reifen aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes System zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug und ein Computerprogramm, beispielsweise für Vehikel mit einer „Steer by wire“ Lenkung.
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Lenkvorgänge sind ein entscheidender Aspekt für die Navigation von Fahrzeugen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren sind die Bremsen bei einer Lenkung der Räder im Stand des Fahrzeugs typischerweise aktiviert, um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern. Hierdurch ergibt sich einerseits eine hohe Abnutzung der Reifen des Fahrzeugs bei der Durchführung derartiger Lenkvorgänge. Teilweise kann es sogar zu kompletten Abrissen im Gummi des Reifens und/oder zu einem Abplatzen des hochbelasteten Felgenhorns kommen. Um bei einer Lenkung im Stand mit angezogener Bremse das benötigte Lenkmoment zu begrenzen, müsste ein möglichst kleiner Lenkrollradius eingerichtet werden. Hierfür müsste der untere Anbindungspunkt der Lenkachse in den Innenbereich der Felge wandern bzw. dort ausgebildet sein, was die Ausgestaltungsmöglichkeiten und die Kompatibilität mit weiteren Komponenten stark einschränkt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes und insbesondere schonendes Verfahren zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung zumindest teilweise im Stand befindet, wobei mithilfe des Verfahrens besonders bevorzugt die Anforderungen an die Ausgestaltung des Fahrzeugs verringert werden können, sodass erhöhte Möglichkeiten bei der Ausgestaltung des Fahrzeugs und/oder Kostenersparnisse erreichbar sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug,
wobei sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung zumindest teilweise im Stand befindet, wobei das Fahrzeug
- - einen ersten Reifen und einen weiteren ersten Reifen sowie
- - einen zweiten Reifen und einen weiteren zweiten Reifen aufweist,
wobei das Fahrzeug eine erste Bremseinrichtung für den ersten Reifen und eine zweite Bremseinrichtung für den zweiten Reifen aufweist,
wobei das Verfahren zur Durchführung der Lenkbewegung zumindest die folgenden Schritte umfasst: - -- in einem ersten Schritt wird die erste Bremseinrichtung gelöst oder ist bereits gelöst und der erste Reifen beginnt eine Lenkbewegung,
- -- in einem zweiten Schritt wird die zweite Bremseinrichtung gelöst und der zweite Reifen beginnt eine Lenkbewegung während die erste Bremseinrichtung gelöst ist und/oder bevor der erste Reifen eine Zielposition seiner Lenkbewegung erreicht hat.
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Mithilfe der vorliegenden Erfindung kann die Abnutzung und der Verschleiß der Reifen bei der Lenkbewegung der Reifen verringert werden, da zumindest teilweise ein Rollen der Reifen ermöglicht wird. Gleichzeitig kann erfindungsgemäß besonders vorteilhaft verhindert werden, dass das Fahrzeug bei der Lenkbewegung ungewollt wegrollt, sodass das Fahrzeug insbesondere in einer gewünschten Position verbleibt. Durch das Lösen der entsprechenden Bremseinrichtungen bei der Lenkung der Reifen kann der Verschleiß der Reifen als auch der Lenkmoment bei einem vergleichsweise großen Lenkrollradius verringert werden, sodass sich die Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Lenkkinematik erheblich erhöhen. Hierdurch können eine Vielzahl von Reifen und Radnabenantrieben miteinander kombiniert und eingesetzt werden, deren Kombination für aus dem Stand der Technik bekannte Lenkverfahren, für hohe Lenkwinkel bis zu 90 Grad, bei einem sich im Stand befindlichen Fahrzeug ungeeignet wären, da sie einen erheblichen Reifenverschleiß als auch hohes Lenkmoment aufweisen würden. Somit können erfindungsgemäß die Einschränkungen bei der Ausgestaltung der Lenkkinematik erheblich verringert werden, sodass besonders vorteilhafte und/oder kosteneffiziente Ausgestaltungen möglich werden. Erfindungsgemäß ist es möglich, einen besonders vorteilhaften computergesteuerten Lenkablauf zu implementieren.
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Das Fahrzeug ist insbesondere zu einer reifenindividuellen Lenkung seiner Reifen ausgebildet, sodass die Reifen des Fahrzeugs vorzugsweise einzeln gelenkt werden können.
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Es ist zusätzlich oder alternativ eine Bremseinheit denkbar, die radindividuell die einzelnen Bremseinrichtungen bzw. Bremsen des Fahrzeugs ansteuern kann. Es ist insbesondere in vorteilhafter Weise möglich, dass das Fahrzeug die Möglichkeit aufweist, den ersten Reifen unabhängig vom zweiten Reifen zu bremsen, und/oder dass das Fahrzeug die Möglichkeit aufweist, den zweiten Reifen unabhängig vom ersten Reifen zu bremsen.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich erfindungsgemäß insbesondere um ein Kraftfahrzeug und/oder ein Automobil handeln.
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Bei der Lenkbewegung eines Reifens wird dieser insbesondere relativ zu einer Fahrzughochachse des Fahrzeugs verstellt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Reifen auch als ein Rad des Fahrzeugs verstanden werden.
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Bevorzugt ist es erfindungsgemäß möglich, dass der zweite Schritt, insbesondere der Beginn der Lenkbewegung des zweiten Reifens und/oder das Lösen der zweiten Bremseinrichtung, mit einer Zeitverzögerung nach dem Beginn der Lenkbewegung des ersten Reifens im ersten Schritt erfolgt. Die Lenkbewegung des zweiten Reifens beginnt somit besonders bevorzugt nicht gleichzeitig mit der Lenkbewegung des ersten Reifens.
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Der zweite Schritt erfolgt somit vorzugsweise nach dem ersten Schritt. Der Lenkvorgang des zweiten Reifens beginnt dabei jedoch vorzugsweise bevor der erste Reifen seine Lenkbewegung in seine Zielposition vollendet hat.
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Besonders bevorzugt befinden sich der erste und der zweite Reifen an unterschiedlichen Achsen des Fahrzeugs. Beispielsweise befindet sich der erste Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs und der zweite Reifen an einer Hinterachse des Fahrzeugs; oder der erste Reifen befindet sich an einer Hinterachse des Fahrzeugs und der zweite Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass das Fahrzeug eine weitere erste Bremseinrichtung für den weiteren ersten Reifen umfasst, wobei im ersten Schritt die weitere erste Bremseinrichtung gelöst wird oder bereits gelöst ist und der weitere erste Reifen eine Lenkbewegung beginnt. Der erste und der weitere erste Reifen führen ihre Lenkbewegungen bevorzugt gleichzeitig aus und/oder beginnen ihre Lenkbewegungen im ersten Schritt gleichzeitig.
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Es ist denkbar, dass die erste und weitere erste Bremseinrichtung separat ansteuerbare und/oder aktivierbare Bremseinrichtungen sind oder dass die erste und weitere erste Bremseinrichtung als eine gemeinsame Bremseinrichtung ausgebildet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass der erste Reifen und der weitere erste Reifen bei ihren Lenkbewegungen gegensinnig gelenkt werden. In einer Draufsicht auf das Fahrzeug wird also einer der beiden Reifen (einer des ersten und weiteren ersten Reifens) im Uhrzeigersinn und der andere der beiden Reifen (der andere des ersten und weiteren ersten Reifens) gegen den Uhrzeigersinn gelenkt. Hierdurch kann besonders vorteilhaft verhindert werden, dass das Fahrzeug trotz geöffneter Bremsen wegrollt oder sich ungewollt dreht, insbesondere im zweiten Schritt, wenn auch die Bremseinrichtung des zweiten Reifens (und ggf. die des weiteren zweiten Reifens) gelöst ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass das Fahrzeug eine weitere zweite Bremseinrichtung für den weiteren zweiten Reifen umfasst, wobei im zweiten Schritt die weitere zweite Bremseinrichtung gelöst wird und der weitere zweite Reifen eine Lenkbewegung beginnt während die erste Bremseinrichtung gelöst ist und/oder bevor der erste Reifen die Zielposition seiner Lenkbewegung erreicht hat und bevorzugt während die weitere erste Bremseinrichtung gelöst ist und/oder bevor der weitere erste Reifen die Zielposition seiner Lenkbewegung erreicht hat. Der zweite und der weitere zweite Reifen führen ihre Lenkbewegung bevorzugt gleichzeitig aus und/oder beginnen ihre Lenkbewegungen im zweiten Schritt gleichzeitig.
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Es ist denkbar, dass die zweite und weitere zweite Bremseinrichtung separat ansteuerbare und/oder aktivierbare Bremseinrichtungen sind oder dass die zweite und weitere zweite Bremseinrichtung als eine gemeinsame Bremseinrichtung ausgebildet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass der zweite Reifen und der weitere zweite Reifen bei ihren Lenkbewegungen gegensinnig gelenkt werden. In einer Draufsicht auf das Fahrzeug wird also einer der beiden Reifen (einer des zweiten und weiteren zweiten Reifens) im Uhrzeigersinn und der andere der beiden Reifen (der andere des zweiten und weiteren zweiten Reifens) gegen den Uhrzeigersinn gelenkt. Hierdurch kann besonders vorteilhaft verhindert werden, dass das Fahrzeug trotz geöffneter Bremsen wegrollt oder sich ungewollt dreht, insbesondere im zweiten Schritt, wenn die Bremseinrichtungen des ersten, weiteren ersten, zweiten und weiteren zweiten Reifens gleichzeitig gelöst sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass im zweiten Schritt zumindest zeitweise sowohl die erste, weitere erste, zweite als auch weitere zweite Bremseinrichtung gleichzeitig gelöst sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich, dass mindestens ein Zeitpunkt oder ein Zeitintervall während der Lenkbewegung des Fahrzeugs existiert, in dem die erste, weitere erste, zweite und weitere zweite Bremseinrichtung gleichzeitig gelöst sind, sodass insbesondere keiner der Reifen blockiert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass am Ende der Lenkbewegung des Fahrzeugs der erste, weitere erste, zweite und weitere zweite Reifen in einem Winkel von 85° bis 95 °, insbesondere von 90°, zu einer Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs stehen. Die Fahrzeuglängsrichtung entspricht insbesondere der zentralen Achse des Fahrzeugs, die bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs in Richtung der Fahrtrichtung zeigt bzw. parallel zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Es ist insbesondere denkbar, dass der erste, weitere erste, zweite und/oder weitere zweite Reifen vor dem ersten Schritt, also insbesondere zu Beginn der Lenkbewegung des Fahrzeugs, parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass in einem dritten Schritt, insbesondere nach dem Ende der Lenkbewegung des Fahrzeugs und/oder nach dem Ende des zweiten Schritts, das Fahrzeug bewegt wird, wobei vorzugsweise alle Bremseinrichtungen (also die erste, weitere erste, zweite, weitere zweite Bremseinrichtung) gelöst sind. Das Fahrzeug wird dabei dem Winkel der Reifen entsprechend bewegt, den die Reifen nach dem Ende der Lenkbewegung des Fahrzeugs erreicht haben. Das Fahrzeug wird also vorzugsweise in einem Winkel von 85° bis 95 °, insbesondere von 90°, zur Fahrzeuglängsrichtung bewegt. Somit wird besonders vorteilhaft eine Querfahrt bzw. 90°-Fahrt für das Fahrzeug erreicht, beispielsweise, um seitwärts in eine Parklücke zu fahren.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung des Fahrzeugs auf einer schiefen Ebene befindet. Als schiefe Ebene wird dabei insbesondere eine zur Horizontalen geneigte Ebene bzw. Fahrbahn verstanden (beispielsweise ein Hang), auf der sich das Fahrzeug befindet. Wenn die Reifen des Fahrzeugs parallel angeordnet sind (und insbesondere nicht senkreckt zum Hang) und alle Bremsanlagen gelöst sind, würde das Fahrzeug die schiefe Ebene herunterrollen. Dies wird mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft verhindert, ohne dass dabei die Reifen mit aktivierter Bremse verschwenkt bzw. gelenkt werden müssen. Somit kann eine 90° Lenkung der Reifen und dementsprechend ein 90°-Fahren auch an einem Hang bzw. an einer schiefen Ebene erreicht werden, wobei der Reifenverschleiß gegenüber einem Verfahren, bei dem der oder die Reifen mit angezogener Bremse bewegt werden, besonders vorteilhaft verringert werden kann. Es ist alternativ auch denkbar, dass sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung nicht auf einer schiefen Ebene befindet, sondern beispielsweise auf einer Straße, die zumindest lokal (am Ort der Lenkbewegung) keine Steigung aufweist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kommt das Fahrzeug an einem Hang neben einer Parklücke zum Stehen, in welche es durch eine Bewegung im 90° Winkel zu seiner Längsausrichtung fahren soll. Diese Bewegung kann auch als 90°-Fahrt bezeichnet werden. Damit das Fahrzeug die 90°-Fahrt ausführen kann, werden zuerst alle Räder um 90° gedreht bzw. im 90° Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet. Gemäß dem Stand der Technik werden bei dieser Lenkbewegung im Stand hohe Lenkmomente benötigt und es kommt zu einem hohen Reifenverschleiß, da die Bremsen der Reifen bei der Lenkung im Stand des Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik typischerweise aktiviert sind. Mithilfe eines Verfahrens zur Durchführung einer Lenkbewegung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Reifen des Fahrzeugs hingegen besonders vorteilhaft so ausgerichtet werden, dass das Fahrzeug nach der Lenkbewegung seitwärts in die Parklücke einfahren kann, wobei die benötigten Lenkmomente während der Lenkbewegung im Stand des Fahrzeugs und der Reifenverschleiß minimiert werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,
- -- dass der erste Reifen und der weitere erste Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet sind und dass der zweite Reifen und der weitere zweite Reifen an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sind;
oder - -- dass der erste Reifen und der weitere erste Reifen an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sind und dass der zweite Reifen und der weitere zweite Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet sind;
oder - -- dass der erste Reifen und der weitere zweite Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet sind und dass der zweite Reifen und der weitere erste Reifen an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sind;
oder - -- dass der erste Reifen und der weitere zweite Reifen an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sind und dass der zweite Reifen und der weitere erste Reifen an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,
- -- dass ein Drehpunkt des ersten Reifens von einem Mittelpunkt der Aufstandsfläche des ersten Reifens auf einer Fahrbahn verschieden ist, wobei der Drehpunkt des ersten Reifens vorzugsweise außerhalb der Aufstandsfläche des ersten Reifens angeordnet ist,
und/oder - -- dass ein Drehpunkt des weiteren ersten Reifens von einem Mittelpunkt der Aufstandsfläche des weiteren ersten Reifens auf der Fahrbahn verschieden ist, wobei der Drehpunkt des weiteren ersten Reifens vorzugsweise außerhalb der Aufstandsfläche des weiteren ersten Reifens angeordnet ist, und/oder
- -- dass ein Drehpunkt des zweiten Reifens von einem Mittelpunkt der Aufstandsfläche des zweiten Reifens auf der Fahrbahn verschieden ist, wobei der Drehpunkt des zweiten Reifens vorzugsweise außerhalb der Aufstandsfläche des zweiten Reifens angeordnet ist, und/oder
- -- dass ein Drehpunkt des weiteren zweiten Reifens von einem Mittelpunkt der Aufstandsfläche des weiteren zweiten Reifens auf der Fahrbahn verschieden ist, wobei der Drehpunkt des weiteren zweiten Reifens vorzugsweise außerhalb der Aufstandsfläche des weiteren zweiten Reifens angeordnet ist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Verminderung des Reifenverschleißes erreicht werden. Damit zumindest ein teilweises Rollen der Reifen bei ihrer jeweiligen Lenkbewegung ermöglicht wird, ist es vorteilhafterweise denkbar, dass der jeweilige Drehpunkt, um welchen sich der jeweilige Reifen bei seiner Lenkbewegung dreht, außerhalb seiner Aufstandsfläche liegt oder zumindest nicht im Mittelpunkt der Aufstandsfläche. Der Abstand zwischen dem Reifenaufstandspunkt (bzw. dem Mittelpunkt der Aufstandsfläche des Reifens) und dem Drehpunkt auf der Straßenebene wird dabei als Lenkrollradius bezeichnet. Es ist dabei in vorteilhafter Weise möglich, den Verschleiß der Reifen zu reduzieren, da die Reifen nicht gebremst über den Asphalt gezogen werden müssen, sondern teilweise oder vollständig auf dem Asphalt bei ihrer jeweiligen Lenkbewegung abrollen können.
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Somit ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass die Zielposition der Reifen, insbesondere eine 90° Stellung, mit einer gegensinnigen Lenkbewegung der Reifen erreicht wird. Hierdurch bildet sich gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Momentanpol, welcher auf der Längsachse des Fahrzeuges liegt. In Geradeausstellung der Reifen liegt der Momentanpol genau zwischen den beiden Reifen. Auf dem Weg in die 90° Stellung wandert der Momentanpol der Vorderachse in Richtung der Hinterachse. In der 90° Stellung liegt der Momentanpol im Unendlichen. Wenn die Momentanpole der beiden Achsen zusammenfallen, kann sich das Fahrzeug um diesen gemeinsamen Momentanpol bewegen. Fallen die beiden Momentanpole nicht zusammen, kann es zu keiner sauberen Rollbewegung kommen, sondern nur zu einer reibungsbehafteten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass die Momentanpole des ersten und weiteren ersten Reifens sowie die Momentanpole des zweiten und weiteren zweiten Reifens - während der Lenkbewegung des Fahrzeugs und während die Bremseinrichtungen aller Reifen gelöst sind - zusammenfallen, sodass eine eigenständige (unerwünschte) Bewegung des Fahrzeugs trotz gelöster Bremseinrichtungen besonders vorteilhaft verhindert wird. Um den Reifenverschleiß vorteilhaft zu reduzieren, ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, den zu lenkenden Reifen bei der Lenkbewegung nicht gebremst über den Asphalt zu ziehen, sondern den Reifen zumindest zum Teil abzurollen. Hierfür werden besonders bevorzugt zwei Faktoren berücksichtigt. Zum einen liegt der Drehpunkt, um welchem sich der Reifen dreht, vorzugsweise außerhalb seiner Aufstandsfläche oder zumindest nicht im Mittelpunkt der Aufstandsfläche. Zum anderen wird der Reifen während des Lenkens bevorzugt nicht durch seine entsprechende Bremseinrichtung blockiert. Der Reifen verhält sich bei der Lenkbewegung daher zumindest teilweise wie ein abrollender Mühlstein.
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Um zu verhindern, dass das Fahrzeug bei gelöster Bremsanlage (beispielsweise, wenn es an einem Hang steht) wegrollt oder sich ungewünscht dreht, wäre es möglich, dass eine Achse des Fahrzeugs gebremst wird, sodass diese Achse das Wegrollen verhindert, während die andere Achse ungebremst in Bewegung versetzt wird, um eine 90° Position der Reifen dieser Achse zu erreichen.
Wenn die 90° Position mit einer gegensinnigen Lenkbewegung der beiden Reifen der Achse erreicht wird, bildet sich ein Momentanpol für beide Reifen, welcher auf der Längsachse des Fahrzeugs liegt. In Geradeausstellung der Reifen liegt der Momentanpol genau zwischen den beiden Reifen. Auf dem Weg in die 90° Stellung wandert der Momentanpol der beiden Reifen der Vorderachse in Richtung der Hinterachse. In der 90° Stellung liegt der Momentanpol im Unendlichen. Wenn die Momentanpole der beiden Achsen zusammenfallen würden, könnte sich das Fahrzeug um diesen gemeinsamen Momentanpol bewegen. Fallen die beiden Momentanpole jedoch nicht zusammen, kann es zu keiner sauberen Rollbewegung kommen, sondern nur zu einer reibungsbehafteten. Somit wird eine eigenständige Bewegung des Fahrzeugs verhindert.
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Erfindungsgemäß ist es daher möglich, dass in einem ersten Schritt die erste Bremseinrichtung gelöst wird oder bereits gelöst ist und der erste Reifen eine Lenkbewegung beginnt, wobei im zweiten Schritt die zweite Bremseinrichtung gelöst wird und der zweite Reifen eine Lenkbewegung beginnt während die erste Bremseinrichtung gelöst ist und/oder bevor der erste Reifen eine Zielposition seiner Lenkbewegung erreicht hat. Somit kann besonders bevorzugt verhindert werden, zuerst mit der einen Achse in die 90 Grad-Position (also eine Zielposition) zu lenken, diese dann zu bremsen und die Lenkbewegung erst dann mit der anderen Achse zu beginnen. Mithilfe der vorliegenden Erfindung ist es stattdessen besonders vorteilhaft möglich, mit einem Zeitversatz (insbesondere einem wählbaren oder einstellbaren Zeitversatz) gleichzeitig mit beiden Achsen des Fahrzeugs einen Lenkvorgang durchzuführen, während bei beiden Achsen die Bremse geöffnet ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dabei insbesondere in vorteilhafter Weise darauf geachtet, dass sich die Momentanpole nie gemeinsam treffen, während die Bremsen geöffnet sind, da in diesem Fall ein gemeinsamer Momentanpol entstehen würde, der ein reibungsfreies unerwünschtes Verdrehen des Fahrzeuges ermöglicht. Hieraus ergeben sich gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unterschiedliche vorteilhafte Abläufe bzw. Choreographien aus Lenkbewegungen und Bremsenbetätigungen an den vier Reifen des Fahrzeugs, welche gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung achsweise oder diagonalweise vollzogen werden können.
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Es sind beispielsweise die folgenden fünf Ausführungsbeispiele denkbar.
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Ausführungsbeispiel 1:
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- 1.1 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Vorderachse (insbesondere erster und weiterer erster Reifen) werden gelöst.
- 1.2 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Hinterachse (insbesondere zweiter und weiterer zweiter Reifen) bleiben betätigt.
- 1.3 Die Reifen der Vorderachse beginnen eine ungebremste Lenkbewegung.
- 1.4 Sobald der Momentanpol der Vorderachse über die Hinterachse gewandert ist, werden die Bremseinrichtungen der Hinterachse gelöst.
- 1.5 Die Reifen der Hinterachse beginnen mit der Lenkbewegung.
- 1.6 Sobald die Reifen der Vorderachse die 90° Position erreicht haben, wird die Vorderachse bzw. die Reifen der Vorderachse gebremst.
- 1.7 Sobald die Reifen der Hinterachse die 90° Position erreicht haben, wird die Hinterachse bzw. die Reifen der Hinterachse gebremst.
- 1.8 Das Fahrzeug hat sicher die 90° Lenkposition an allen vier Reifen erreicht und kann nun bewegt werden.
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Ausführungsbeispiel 2:
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- 2.1 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Vorderachse (insbesondere erster und weiterer erster Reifen) werden gelöst.
- 2.2 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Hinterachse (insbesondere zweiter und weiterer zweiter Reifen) bleiben betätigt.
- 2.3 Die Reifen der Vorderachse beginnen eine ungebremste Lenkbewegung.
- 2.4 Sobald der Momentanpol der Vorderachse auf 1/3 zur Hinterachse gewandert ist, werden die Bremseinrichtungen der Hinterachse gelöst.
- 2.5 Die Reifen der Hinterachse beginnen mit der Lenkbewegung.
- 2.6 Wenn sich die Momentanpole der Vorderachse und der Hinterachse näherkommen, werden die Bremseinrichtungen der Hinterachse wieder betätigt bis der Momentanpol der Vorderachse über den Momentanpol der Hinterachse gewandert ist.
- 2.7 Die Bremseinrichtungen der Hinterachse werden gelöst und die Reifen der Hinterachse setzen ihre Lenkbewegung fort.
- 2.8 Sobald die Reifen der Vorderachse die 90° Position erreichen, wird die Vorderachse bzw. die Reifen der Vorderachse gebremst.
- 2.9 Sobald die Reifen der Hinterachse die 90° Position erreicht haben, wird die Hinterachse bzw. die Reifen der Hinterachse gebremst.
- 2.10 Das Fahrzeug hat sicher die 90° Lenkposition an allen vier Rädern erreicht und kann nun bewegt werden.
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Ausführungsbeispiel 3:
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- 1
- 2
- 3
- 3.1 Die Bremseinrichtungen der Reifen der linken Seite des Fahrzeugs (insbesondere des ersten und weiteren ersten Reifens) werden gelöst.
- 3.2 Die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite des Fahrzeugs (insbesondere des zweiten und weiterenzweiten Reifens) bleiben betätigt.
- 3.3 Die Reifen der linken Seite beginnen die ungebremste Lenkbewegung.
- 3.4 Sobald der Momentanpol der linken Seite über die rechte Seite gewandert ist, werden die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite gelöst.
- 3.5 Die Reifen der rechten Seite beginnen mit der Lenkbewegung.
- 3.6 Sobald die Reifen der linken Seite die 90° Position erreicht haben, werden diese gebremst.
- 3.7 Sobald die Reifen der rechten Seite die 90° Position erreicht haben, werden diese gebremst.
- 3.8 Das Fahrzeug hat sicher die 90° Lenkposition an allen vier Rädern erreicht und kann nun bewegt werden.
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Ausführungsbeispiel 4:
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- 2
- 3
- 4.1 Die Bremseinrichtungen der Reifen der linken Seite des Fahrzeugs (insbesondere des ersten und weiteren ersten Reifens) werden gelöst.
- 4.2 Die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite des Fahrzeugs (insbesondere des zweiten und weiterenzweiten Reifens) bleiben betätigt.
- 4.3 Die Reifen der linken Seite beginnen die ungebremste Lenkbewegung.
- 4.4 Sobald der Momentanpol der linken Seite auf 1/3 zur rechten Seite gewandert ist, werden die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite gelöst.
- 4.5 Die Reifen der rechten Seite beginnen mit der Lenkbewegung.
- 4.6 Wenn sich die Momentanpole der linken Seite und der rechten Seite näherkommen, werden die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite wieder betätigt bis der Momentanpol der linken Seite über ihren Momentanpol gewandert ist.
- 4.7 Die Bremseinrichtungen der Reifen der rechten Seite werden gelöst und die Reifen der rechten Seite setzen ihre Lenkbewegung fort.
- 4.8 Sobald die Reifen der linken Seite die 90° Position erreicht haben, werden diese gebremst.
- 4.9 Sobald die Reifen der rechten Seite die 90° Position erreicht haben, werden diese gebremst.
- 4.10 Das Fahrzeug hat sicher die 90° Lenkposition an allen vier Rädern erreicht und kann nun bewegt werden.
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Ausführungsbeispiel 5:
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In dieser Variante ist der erste Reifen der vordere rechte Reifen des Fahrzeugs, und der weitere erste Reifen ist der hintere linke Reifen des Fahrzeugs. Der vordere rechte Reifen und der hintere linke Reifen werden als „Diagonale A“ bezeichnet. Ferner ist der zweite Reifen der vordere linke Reifen des Fahrzeugs, und der weitere zweite Reifen ist der hintere rechte Reifen des Fahrzeugs. Der vordere linke Reifen und der hintere rechte Reifen werden als „Diagonale B“ bezeichnet.
- 4
- 5
- 4
- 5
- 5.1 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Diagonale A werden gelöst
- 5.2 Die Bremseinrichtungen der Reifen der Diagonale B bleiben betätigt.
- 5.3 Die Reifen der Diagonalen A beginnen die ungebremste Lenkbewegung.
- 5.4 Sobald die Reifen der Diagonale A einen 30° Winkel (insbesondere zur Fahrzuglängsrichtung) erreicht haben, werden die Bremseinrichtungen der Reifen der Diagonalen B gelöst.
- 5.5 Die Reifen der Diagonale B beginnen mit der Lenkbewegung.
- 5.6 Sobald die Reifen der Diagonale A die 90° Position erreichen, werden die Reifen der Diagonale A gebremst.
- 5.7 Sobald die Reifen der Diagonale B die 90° Position erreichen, werden die Reifen der Diagonale B gebremst.
- 5.8 Das Fahrzeug hat sicher die 90° Lenkposition an allen vier Reifen erreicht, und kann nun bewegt werden
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Neben den beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 5 sind erfindungsgemäß diverse weitere Ausführungsbeispiele denkbar.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug,
wobei das System derart konfiguriert ist, sich das Fahrzeug bei der Lenkbewegung zumindest teilweise im Stand befindet,
wobei das Fahrzeug
- - einen ersten Reifen und einen weiteren ersten Reifen sowie
- - einen zweiten Reifen und einen weiteren zweiten Reifen aufweist,
wobei das Fahrzeug eine erste Bremseinrichtung für den ersten Reifen und eine zweite Bremseinrichtung für den zweiten Reifen aufweist,
wobei das System derart konfiguriert ist, dass: - -- die erste Bremseinrichtung gelöst wird oder bereits gelöst ist und der erste Reifen eine Lenkbewegung beginnt,
- -- die zweite Bremseinrichtung gelöst wird und der zweite Reifen eine Lenkbewegung beginnt während die erste Bremseinrichtung gelöst ist und/oder bevor der erste Reifen eine Zielposition seiner Lenkbewegung erreicht hat.
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Das System ist oder umfasst vorzugsweise eine computerimplementierte Steuerungseinrichtung, welche zur Steuerung der Bremseinrichtungen des Fahrzeugs und zur Steuerung der Lenkbewegungen der Reifen des Fahrzeugs eingerichtet ist. Besonders bevorzugt ist das System derart eingerichtet, dass die Reifen einzeln lenkbar sind und dass die Lenkung der Reifen individuell ansteuerbar ist. Das System ist vorzugsweise für ein Fahrzeug mit einer „Steer by wire“-Lenkung anwendbar. Das System umfasst insbesondere Schaltungsmittel bzw. einen Computer, die derart eingerichtet sind, dass die Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, bevorzugt automatisiert.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, insbesondere durch ein System zur Durchführung einer Lenkbewegung für ein Fahrzeug, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Computerprogramm können dabei die Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigen:
- 1a und 1b schematische Darstellungen eines Reifens und eines Fahrwerkes mit einem Lenkrollradius von 0 mm;
- 2a, 2b und 2c schematische Darstellungen unterschiedlicher Felgen-Reifen-Kombinationen mit jeweils dem gleichen Radnabenmotor;
- 3a und 3b schematische Darstellungen einer Anordnung mit einem vergleichsweise großen Reifen und einem Lenkrollradius von 0 mm;
- 4a und 4b schematische Darstellungen einer Anordnung mit einem vergleichsweise kleinen Reifen und einem vergleichsweise großen Lenkrollradius;
- 5 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6a, 6b, 6c und 6d schematische Darstellungen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung eines Zustands während des Verfahrens gemäß der 6a bis 6d;
- 8 schematische Darstellungen des benötigten Lenkmoments bei einer Lenkung im Stand für unterschiedliche Lenkrollradien und Bremszustände.
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In Systemen und Verfahren zum Lenken eines stehenden Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik wird der Fokus der Lenkkinematik typischerweise auf einen möglichst kleinen Lenkrollradius r mit einem vorhandenen Nachlauf der Reifen 10 gelegt. Der Nachlauf bewirkt, dass - bei einem Ausfall der reifenindividuellen Lenkung - der Reifen 10 in einer Geradeausstellung verbleibt oder sich dahin zurücklenkt. Der möglichst kleine Lenkrollradius r bewirkt, dass beim Lenken im Stand bei betätigter Bremse (damit das Fahrzeug während des Lenkvorganges nicht wegrollen kann) ein etwas geringeres Lenkmoment realisiert werden muss als dies bei einem hohen Lenkrollradius r der Fall wäre (vgl. 8). Ein derartiges Reifensystem mit einem Reifen 10 und einem Schräglenker mit einem Lenkrollradius von r = 0 mm ist beispielhaft in den 1a und 1 b sowie den 3a und 3b dargestellt. Die Lenkachse 50 des Schräglenkers 53 ist über einen oberen Anbindungspunkt 51 und einen unterer Anbindungspunkt 52 angebunden. Ferner ist der Hals 54 geneigt. In der 1b ist der Radträger 55, sowie eine Scheibenbremse 56 dargestellt. Das in den 1a und 1b gezeigte System ist somit insbesondere an Lenkverfahren für ein stehendes Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik angepasst, bei denen die Bremse beim Lenken des Reifens im Stand aktiviert ist. Für eine solche Auslegung der Lenkkinematik muss der untere Anbindungspunkt 52 in den Innenbereich der Felge wandern bzw. dort ausgebildet sein, wie anhand der 1a und 1b gezeigt. Dies hat den Nachteil, dass in diesem Bereich der Bauraum, beispielsweise für einen möglichen Radnabenantrieb 57, nicht immer gegeben ist bzw. dass zumindest erhebliche Bauraumeinschränkungen bestehen. Dieses Problem verschärft sich je kleiner die Felge und je größer der Radnabenantrieb 57 ist. Dies ist beispielhaft mithilfe der 2a, 2b und 2c dargestellt. Hierbei zeigt 2a eine vergleichsweise kleine Felgen-Reifen-Kombination. 2b zeigt eine mittlere Felgen-Reifen-Kombination. 2c zeigt eine vergleichsweise große Felgen-Reifen-Kombination. „a“, „b“ und „c“ sind dabei jeweils ein Maß für den Zwischenraum. Für aus dem Stand der Technik bekannte Lenkverfahren im Stand eines Fahrzeugs sind daher die möglichen Kombinationen von Felgen und Radnaben stark eingeschränkt. In der Anwendung führt dies gemäß dem Stand der Technik dazu, dass Felgen-Reifen-Kombinationen gewählt werden müssen, die besonders groß und entsprechend teuer sind. Eine derartige, große Anordnung mit einem Lenkrollradius von r = 0 mm ist in den 3a und 3b schematisch gezeigt. Eine solche Ausgestaltung hat den zusätzlichen Nachteil, dass der Radkasten für derartige Kombination größer gestaltet werden muss, was zu weiteren Bauraumeinschränkungen führt. Ebenfalls entsteht das Problem, dass durch den tief gelegenen Anbindungspunkt für die Lenkachse, insbesondere den unteren Anbindungspunkt 52 für einen Schräglenker 53, die
Eine Rad-Radnabenantriebs-Kombination mit einem vergleichsweise großen Lenkrollradius r, wie beispielsweise in den 4a und 4b gezeigt, hätte bei aus dem Stand der Technik bekannten Lenkmethoden, bei denen ein Lenkvorgang im Stand mit gebremsten Rädern durchgeführt wird, um ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern, den Nachteil, dass sehr hohe Lenkmomente entstehen. Hierdurch müsste die Aktuatorik, welche den Reifen 10 lenken soll, sehr hoch-performant ausgelegt werden, was zu erheblichen Kosten und konstruktiven Einschränkungen führt. Somit ergibt sich gemäß dem Stand der Technik ein Zielkonflikt.
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Mithilfe der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft möglich, die vorhergehend beschriebenen Nachteile zu überwinden und insbesondere den Reifenverschleiß selbst für größere Lenkrollradien r geringzuhalten und gleichzeitig ein ungewolltes Wegfahren oder Wegdrehen des Fahrzeugs zu verhindern.
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In 5 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Eine Steuerungseinrichtung 2, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist, ist als Teil des Fahrzeugs 1 ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, dass die Steuerungseinrichtung 2 teilweise oder vollständig extern von dem Fahrzeug 1 ausgebildet ist und beispielsweise mithilfe von Drahtloskommunikationsmitteln mit den entsprechenden Systemen des Fahrzeugs 1 kommuniziert.
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Das Fahrzeug 1 umfasst eine Vorderachse, die in Fahrtrichtung 200 vorne am Fahrzeug 1 angeordnet ist, und eine Hinterachse, die in Fahrtrichtung 200 hinten am Fahrzeug 1 angeordnet ist. Das Fahrzeug 1 weist einen ersten Reifen 10, einen weiteren ersten Reifen 20, einen zweiten Reifen 30 und einen weiteren zweiten Reifen 40 auf. Jedem der Reifen 10, 20, 30, 40 ist eine Bremseinrichtung 11, 21, 31, 41 zugeordnet, mit deren Hilfe die Reifen 10, 20, 30, 40 jeweils gebremst werden können. Insbesondere umfasst das Fahrzeug 1 somit eine erste Bremseinrichtung 11 für den ersten Reifen 10, eine weitere erste Bremseinrichtung 21 für den weiteren ersten Reifen 20, eine zweite Bremseinrichtung 31 für den zweiten Reifen 30 und eine weitere zweite Bremseinrichtung 41 für den weiteren zweiten Reifen 40. Insbesondere sind die Reifen 10, 20, 30, 40 reifenindividuell lenkbar. Bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1 ist die Fahrzeuglängsrichtung 100 parallel zur Fahrtrichtung 200 angeordnet. Die Fahrzeugquerrichtung 110 ist senkrecht zur Fahrzuglängsrichtung 100 angeordnet
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In den 6a, 6b, 6c und 6d ist ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Hierbei wird ein vorteilhafter Lenkvorgang im Stand des Fahrzeugs 1 durchgeführt, um ein 90° Fahren bzw. Querfahren des Fahrzeugs 1 zu ermöglichen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der erste Reifen 10 und der weitere erste Reifen 20 an der Vorderachse des Fahrzeugs 1 angeordnet und der zweite Reifen 30 sowie der weitere zweite Reifen 40 an der Hinterachse des Fahrzeugs 1.
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Wie in der 6a dargestellt, wird das Fahrzeug 1 zuerst in eine Fahrtrichtung 200 bewegt bis es neben einer Parklücke 90 abgebremst wird und zum Stehen kommt. Im Stand des Fahrzeugs 1 wird dann der Lenkvorgang gestartet. Hierbei werden in einem ersten Schritt zuerst die erste Bremseinrichtung 11 des ersten Reifens 10 und die weitere erste Bremseinrichtung 21 des weiteren ersten Reifens 20 gelöst, und der erste und weitere erste Reifen 10, 20 werden gleichzeitig und gegensinnig eingelenkt. Insbesondere ist die Einlenkgeschwindigkeit des ersten Reifens 10 und des weiteren ersten Reifens 20 dabei gleich, beispielsweise jeweils 30° pro Sekunde. Auch andere Einlenkgeschwindigkeiten sind denkbar. Während der Lenkvorgang des ersten Reifens 10 und des weiteren ersten Reifens 20 begonnen wird, sind die zweite Bremseinrichtung 31 des zweiten Reifens 30 und die weitere zweite Bremseinrichtung 41 des weiteren zweiten Reifens 40 aktiviert, sodass die beiden Reifen 30, 40 der Hinterachse blockiert sind und ein Wegrollen oder Wegdrehen des Fahrzeugs 1 verhindert wird.
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In einem zweiten Schritt beginnen der zweite Reifen 30 und der weitere zweite Reifen 40 mit einer Zeitverzögerung t im Vergleich zum ersten und weiteren ersten Reifen 10, 20 eine ebenfalls gegensinnige Einlenkbewegung, wie in 6b gezeigt. Die Zeitverzögerung t kann beispielsweise 0,5 Sekunden betragen. Auch andere Werte für die Zeitverzögerung t sind denkbar. Hierbei werden die zweite Bremseinrichtung 31 und die weitere zweite Bremseinrichtung 41 in vorteilhafterweise gelöst. Insbesondere ist die Einlenkgeschwindigkeit des zweiten Reifens 30 und des Weiteren zweiten Reifens 40 dabei gleich, beispielsweise ebenfalls jeweils 30° pro Sekunde. Somit wird im zweiten Schritt der Einlenkvorgang der beiden Reifen 30, 40 der Hinterachse mit einem Zeitversatz t zum Start des Einlenkvorgangs der beiden Reifen 10, 20 der Vorderachse gestartet.
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In der Darstellung der 7 ist verdeutlicht, wie an Vorder- und Hinterachse durch die jeweils gegensinnige Lenkbewegung des ersten und weiteren ersten Reifens 10, 20 sowie des zweiten und weiteren zweiten Reifens 30, 40 während dieser Phase zwei unterschiedliche Momentanpole 80, 81 entstehen. Der Momentanpol 80 der Vorderachse und der Momentanpol 81 der Hinterachse liegen dabei insbesondere an unterschiedlichen Stellen entlang einer sich in Fahrzeuglängsrichtung 100 erstreckenden zentralen Achse 130 des Fahrzeugs 1. Diese nicht zusammenfallenden Momentanpole 80, 81 verhindern, dass sich das Fahrzeug 1 trotz gelöster Bremseinrichtungen 11, 21, 31, 41 drehen oder wegrollen kann, da keine gleichförmige Bewegung entstehen kann.
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In 6c ist schematisch dargestellt, dass zuerst der erste Reifen 10 und der weitere erste Reifen 20 der Vorderachse ihr jeweilige Zielposition, also die 90° Stellung, erreichen. Nach dem Erreichen und/oder beim Erreichen der 90° Stellung werden die erste Bremseinrichtung 11 und die weitere erste Bremseinrichtung 21 aktiviert, sodass das Fahrzeug 1 durch die erste und weitere erste Bremseinrichtung 11, 21 vor einem Wegrollen gesichert ist. Im Anschluss, insbesondere mit einer zeitlichen Verzögerung t (beispielsweise von ca. 0,5 Sekunden), erreichen auch der zweite Reifen 30 und der weitere zweite Reifen 40 ihre jeweilige Zielposition, also insbesondere die 90° Stellung. Diese Situation ist in 6d schematisch dargestellt. Nachdem alle Reifen 10, 20, 30 ,40 ihre Zielposition erreicht haben, können der oder die Antriebe des Fahrzeugs 1 derart aktiviert werden, dass das Fahrzeug 1, insbesondere bei geöffneten Bremseinrichtungen 11, 21, 31, 41, senkrecht zu seiner Fahrzeuglängsrichtung 100 bewegt wird. Somit bewegt sich das Fahrzeug 1 durch eine Seitwärtsbewegung 210 in die Parklücke 90 und kommt dort vorzugsweise zum Stehen.
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Alternativ zu dem anhand der 6a bis 6d gezeigten Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise denkbar, die Reihenfolge der Lenkungsaktivierung der Vorderachse und der Hinterachse zu vertauschen, wodurch - beim Erreichen der 90° Stellung der Reifen der Hinterachse - die Positionssicherung beispielsweise auch von dem Parkbremssystem oder einem elektrischen Antriebssystem des Fahrzeugs 1 übernommen werden kann.
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Mithilfe eines Systems und Fahrzeugs 1 gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich bei Lenkmanövern aller Art im Stand des Fahrzeugs 1, bei denen nur eine der Achsen des Fahrzeugs 1 gelenkt wird (Vorderachse oder Hinterachse), eine Positionssicherung des Fahrzeugs 1 durch die Bremseinrichtungen der ungelenkten Achse vorgenommen werden, wobei mithilfe der Bremseinrichtungen der ungelenkten Achse die Reifen der ungelenkten Achse blockiert werden.
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In 8 ist schematisch der Momentbedarf bzw. das benötigte Lenkmoment L einer radindividuellen Lenkung bei stillstehendem Fahrzeug 1 gezeigt, das sich durch die unterschiedlichen Lagen der Lenkachse und somit durch unterschiedlich große Lenkrollradien r ergibt. Im linken Teil der 8 ist die Situation für einen Lenkrollradius r von r = 0 mm gezeigt, wobei die Bremse des betroffenen Reifens 10 gemäß dem Stand der Technik bei der Lenkung aktiviert ist. Im mittleren Teil der 8 ist die Situation für einen vergleichsweise großen Lenkrollradius r gezeigt, wobei die Bremse des betroffenen Reifens 10 ebenfalls gemäß dem Stand der Technik bei der Lenkung aktiviert ist. Für den Lenkrollradius von r = 0 mm (linker Teil der 8), bei dem das Reifenbohrmoment überwunden werden muss, zeigt sich ein geringerer Momentbedarf als bei einem großen Lenkrollradius r mit aktivierter Bremse (mittlerer Teil der 8), da der blockierte Reifen bei größerem Lenkrollradius r über die Straße gezogen werden muss. Hierdurch steigen der Momentbedarf und der Reifenverschleiß drastisch an.
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Im rechten Teil der 8 ist hingegen eine Situation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei der Reifen 10 mit gelöster Bremseinrichtung um die Lenkachse rollt, welche neben dem Reifen 10 liegt. Hierdurch sinkt der Momentbedarf der Lenkung und der Reifenverschleiß, da sich zumindest eine Mischreibung (Roll- und Gleitreibung) für den Reifen 10 einstellt. Somit wird es mithilfe der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft möglich, einen von Null verschiedenen Lenkrollradius r oder sogar einen vergleichsweise großen Lenkrollradius r zu verwenden und dennoch das Lenkmoment L und den Reifenverschleiß vergleichsweise geringzuhalten.
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Mithilfe der vorliegenden Erfindung können dementsprechend diverse Vorteile erzielt werden.
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Die Fläche für die Radkastenaussparung kann verringert werden, da kleinere Reifen verwendet werden können. Die Kosten für die Reifen und die Felgen können gesenkt werden.
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Durch den erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise ermöglichten kleineren Aufbau können die Bauteilgewichte und/oder Bauteilkosten gesenkt werden.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird es möglich, die gleiche Fahrwerkskinematik bei verschiedenen Rad-Felgen- und Radnaben-Kombinationen zu verwenden.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird es möglich, bei einem Fahrwerk mit großem Lenkrollradius r einen Lenkvorgang mit einem geringeren Energieaufwand zu erreichen.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird es möglich, die Bodenfreiheit zu vergrößern bzw. entsprechende Vorgaben einzuhalten, da eine höhere Positionierung des unteren Anbindungspunktes 52 möglich wird.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird es möglich, ein Fahrwerk mit einem großen Lenkrollradius r zu verwenden, ohne dass das Lenkmoment im Stand signifikant höher ausfällt, sodass erweiterte Möglichkeiten bei der Ausgestaltung des Fahrwerks erreicht werden können und beispielsweise eine erhöhte Bodenfreiheit gewährleistet werden kann.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird es möglich, den Reifenverschleiß bei Lenkmanövern im Stand durch ein vorteilhaftes Abrollen der Reifen zu reduzieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Steuerungseinrichtung
- 10
- erster Reifen
- 11
- erste Bremseinrichtung
- 20
- weiterer erster Reifen
- 21
- weitere erste Bremseinrichtung
- 30
- zweiter Reifen
- 31
- zweite Bremseinrichtung
- 40
- weiterer zweiter Reifen
- 41
- weitere zweite Bremseinrichtung
- 50
- Lenkachse des Schräglenkers
- 51
- oberer Anbindungspunkt des Schräglenkers
- 52
- unterer Anbindungspunkt des Schräglenkers
- 53
- Schräglenker
- 54
- Hals
- 55
- Radträger
- 56
- Scheibenbremse
- 57
- Radnabenantrieb
- 80
- Momentanpol Vorderachse
- 81
- Momentanpol Hinterachse
- 90
- Parklücke
- 100
- Fahrzeuglängsrichtung
- 110
- Fahrzeugquerrichtung
- 130
- zentrale Achse
- 200
- Fahrtrichtung
- 210
- Seitwärtsbewegung
- a
- Maß für den Zwischenraum
- b
- Maß für den Zwischenraum
- c
- Maß für den Zwischenraum
- r
- Lenkrollradius
- L
- benötigtes Lenkmoment
