DE102022118784A1

DE102022118784A1 - Steer-by-wire-Lenksystem

Info

Publication number: DE102022118784A1
Application number: DE102022118784.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Gradl; Richard Schroeder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steer-by-wire-Lenksystem, vorzugsweise ein Fahrzeug mit einem Steer-by-wire-Lenksystem, mit einer Lenksäule, einer Lenkvorrichtung (35), und einer Feedback-Aktoreinheit (33), wobei die Lenksäule mechanisch mit der Feedback-Aktoreinheit (33) und mechanisch mit der Lenkvorrichtung (35) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Lenksäule durch einen Hydraulikzylinder (17) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steer-by-wire-Lenksystem, vorzugsweise ein Fahrzeug mit einem Steer-by-wire-Lenksystem, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Längs- und/oder Neigungsverstellung der Lenkvorrichtung des Steer-by-wire-Lenksystems nach dem Anspruch 10.
Bei einem gattungsgemäßen Steer-by-wire-Lenksystem ist eine Teleskoplenksäule einem fahrerseitigen Teilsystem, wie dies beispielhaft in 1 dargestellt ist, des Steer-by-wire-Lenksystems zugeordnet. Die Teleskoplenksäule weist ein Teleskoprohr und eine in dem Teleskoprohr verschieblich gelagerte Teleskopwelle auf. Die Teleskoplenksäule ist entlang einer Längsachse längenverstellbar, und zwar mittels eines Aktors, der über einen Spindeltrieb mit dem Teleskoprohr verbunden ist. Eine Betätigung des Spindeltriebes mittels des Aktors bewirkt eine gemeinsame Verstellung des Teleskoprohres mit der Teleskopwelle. Der Spindeltrieb, der Aktor und eine Feedback-Aktoreinheit sind jeweils radial außerhalb der Teleskoplenksäule angeordnet. Das Steer-by-wire-Lenksystem weist daher radial zur Teleskoplenksäule einen hohen Bauraumbedarf auf.
Aus der DE 39 30 372 A1 ist ein hydropneumatisches Verstellelement bekannt. Die DE 40 38 010 A1 offenbart eine hydraulisch verstellbare Lenksäule. Aus der EP 0 424 629 B1 ist eine lösbare Arretiervorrichtung für eine in Längsrichtung verstellbare Fahrzeuglenksäule bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steer-by-wire-Lenksystem bereitzustellen, das im Vergleich zum Stand der Technik einen geringeren Bauraumbedarf aufweist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß ist ein Steer-by-wire-Lenksystem, vorzugsweise ein Fahrzeug mit einem Steer-by-wire-Lenksystem, vorgesehen. Das Steer-by-wire-Lenksystem weist eine Lenksäule, eine vorzugsweise als Lenkrad ausgebildete Lenkvorrichtung und eine Feedback-Aktoreinheit, die vorzugsweise einen elektromechanischen Aktor aufweisen kann, auf. Die Lenksäule ist mechanisch mit der Feedback-Aktoreinheit und mechanisch mit der Lenkvorrichtung verbunden. Mittels der Lenkvorrichtung kann der Fahrer Lenkbefehle in das Steer-by-wire-Lenksystem eingeben. Die Feedback-Aktoreinheit kann, vorzugsweise mittels des elektromechanischen Aktors, Drehmomente in die Lenkvorrichtung einleiten, um einem Fahrer des Fahrzeuges eine Rückmeldung über den Lenk- und/oder Fahrzustand des Fahrzeuges zu geben.
Um ein besonders platzsparendes Steer-by-wire-Lenksystem zu erhalten, ist die Lenksäule erfindungsgemäß durch einen Hydraulikzylinder gebildet. Der Hydraulikzylinder kann derart ansteuerbar ausgebildet sein, dass eine mit der Lenkvorrichtung verbundene Kolbeneinheit des Hydraulikzylinders zur Längsverstellung der Lenkvorrichtung eine Ein- oder Ausfahrbewegung in oder aus einem Zylinderrohr des Hydraulikzylinders ausführt. Alternativ oder zusätzlich kann der Hydraulikzylinder derart ansteuerbar ausgebildet sein, dass eine mit der Lenkvorrichtung verbundene Kolbeneinheit des Hydraulikzylinders zur Längsverstellung der Lenkvorrichtung in einer Ein- oder Ausfahrbewegung entlang der Längsachse manuell verschiebbar ausgeführt ist. Der Hydraulikzylinder erfüllt somit eine Doppelfunktion, wobei die erste Funktion in der Lagerung der Lenkvorrichtung und die zweite Funktion in der Längsverstellbarkeit der Lenkvorrichtung besteht, und zwar jeweils bei geringem Bauraumbedarf. Das Steer-by-wire-Lenksystem, vorzugsweise ein fahrerseitiges Teilsystem des Steer-by-wire-Lenksystems, weist daher einen im Vergleich zu einem Steer-by-wire-Lenksystem mit einer handelsüblichen Teleskoplenksäule geringeren Bauraumbedarf auf. Dies gilt insbesondere für den Bauraumbedarf radial zur Längsachse.
Bevorzugt kann das Steer-by-wire-Lenksystem durch zwei Teilsysteme, und zwar das fahrerseitiges Teilsystem und ein achsseitiges Teilsystem, gebildet sein. Das fahrerseitige Teilsystem und das achsseitige Teilsystem können in Signalverbindung miteinander stehen. Vorzugsweise besteht keine mechanische, bevorzugt keine drehmomentübertragende Verbindung, zwischen dem fahrerseitigen Teilsystem und dem achsseitigen Teilsystem. Eine Zwischenwelle, die sich bei bekannten, konventionellen Lenksystemen als drehmomentübertragendes Verbindungselement zwischen der Lenksäule und einem Lenkgetriebe erstreckt, ist bei dem Steer-by-wire-Lenksystem nicht erforderlich und kann daher weggelassen sein. Sowohl das fahrerseitige Teilsystem als auch das achsseitige Teilsystem kann jeweils separat am Fahrzeug, vorzugsweise an einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeuges, befestigt sein.
Besonders bevorzugt kann das fahrerseitige Teilsystem die Lenkvorrichtung, die Lenksäule, die Feedback-Aktoreinheit und einen Lenkbefehl-Sensor aufweisen. Der Lenkbefehl-Sensor kann die seitens des Fahrers über die Lenkvorrichtung eingegebenen Lenkbefehle erfassen. Das achsseitige Teilsystem kann das Lenkgetriebe aufweisen, das mechanisch mit wenigstens einer Spurstange einer lenkbaren Fahrzeugsachse, vorzugsweise einer lenkbaren Vorderachse, des Fahrzeuges verbunden sein kann. Neben dem Lenkgetriebe kann das achsseitige Teilsystem einen Lenkkraftsensor aufweisen, der an Rädern der lenkbaren Fahrzeugachse angreifende Kräfte, wie beispielhaft Lenkrückstellkräfte, erfasst. Das achsseitige Teilsystem kann ferner einen Lenkaktor zum Antrieb des Lenkgetriebes aufweisen.
In einer konkreten Ausführungsform kann das Steer-by-wire-Lenksystem eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweisen, die in Signalverbindung mit dem Lenkbefehl-Sensor, in Signalverbindung mit der Feedback-Aktoreinheit, in Signalverbindung mit dem Lenkaktor und in Signalverbindung mit dem Lenkkraftsensor stehen kann. Bevorzugt kann die Steuer- und/oder Regeleinheit zusätzlich mit einer später näher beschriebenen Eingabeeinheit und mit einem Ventil einer später näher beschriebenen Schalteinrichtung in Signalverbindung stehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann dazu ausgebildet sein, Sensorsignale von dem Lenkbefehl-Sensor und dem Lenkkraftsensor zu empfangen, zu verarbeiten und daraufhin Steuer- und/oder Regelsignale an die Feedback-Aktoreinheit und den Lenkaktor auszugeben, um diese anzusteuern. Darüber hinaus kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu ausgebildet sein, das Ventil anzusteuern. Das Steer-by-wire-Lenksystem kann mit einer Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden sein, die das Steer-by-wire-Lenksystem mit elektrischer Energie versorgen kann.
Vorzugsweise kann der Hydraulikzylinder das Zylinderrohr und die, vorzugsweise in dem Zylinderrohr gleitend gelagerte, Kolbeneinheit aufweisen. Bevorzugt kann die Kolbeneinheit einen Kolben und eine Kolbenstange aufweisen, die materialeinheitlich und einstückig ausgeführt sein können.
In einer konkreten Ausführungsform kann die Lenkvorrichtung unter Zwischenordnung der Feedback-Aktoreinheit an dem Hydraulikzylinder, bevorzugt an der Kolbeneinheit, besonders bevorzugt an der Kolbenstange befestigt sein. Die Feedback-Aktoreinheit erzeugt beim Einleiten der Drehmomente in die Lenkvorrichtung ein Gegen-Drehmoment, das in den Hydraulikzylinder eingeleitet und über den Hydraulikzylinder abgestützt werden kann. Mittels des Hydraulikzylinders, und damit in vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Bauteile, kann das Gegen-Drehmoment über eine Hydraulikzylinder-Befestigungseinrichtung an dem Fahrzeug, vorzugsweise der Fahrzeugkarosserie, abgestützt werden. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Feedback-Aktoreinheit, vorzugsweise unmittelbar, mit der Lenkvorrichtung mechanisch verbunden ist. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Feedback-Aktoreinheit, vorzugsweise unmittelbar, mit einer der Kolbenstange zugewandten Rückseite der Lenkvorrichtung mechanisch verbunden ist. Durch die, vorzugsweise unmittelbare, Verbindung zwischen der Feedback-Aktoreinheit und der Lenkvorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die Feedback-Aktoreinheit zusammen mit der Lenkvorrichtung verstellbar ist. Unabhängig von der Relativposition der Kolbeneinheit zum Zylinderrohr fühlt sich die Rückmeldung der Lenkkräfte mittels der Feedback-Aktoreinheit für den Fahrer stets gleich an.
Beispielhaft kann der Hydraulikzylinder durch einen einfach wirkenden Hydraulikzylinder oder durch einen Teleskop-Hydraulikzylinder gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hydraulikzylinder durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder gebildet sein. Der doppeltwirkende Hydraulikzylinder kann einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum aufweisen. Der erste Arbeitsraum kann durch die Kolbeneinheit, vorzugsweise einen Kolben der Kolbeneinheit, von dem zweiten Arbeitsraum strömungstechnisch getrennt sein. Bevorzugt kann zu einer Längsverstellung der Lenkvorrichtung entlang der Längsachse ein Hydraulikflüssigkeit in den ersten Arbeitsraum einströmen und aus dem zweiten Arbeitsraum ausströmen oder das Hydraulikflüssigkeit in den zweiten Arbeitsraum einströmen und aus dem ersten Arbeitsraum ausströmen. Mit dem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder ist es möglich, die Lenkvorrichtung sowohl in einer positiven Längsachsenrichtung der Längsachse als auch in einer negativen Längsachsenrichtung der Längsachse, vorzugsweise manuell und/oder teil- oder vollautomatisch und/oder stufenlos, relativ zum Fahrer zu verstellen.
In einer konkreten Ausführungsform kann die Kolbeneinheit gleitend in dem Zylinderrohr geführt sein, und zwar bevorzugt derart, dass die Kolbeneinheit, vorzugsweise ausschließlich, entlang der Längsachse relativ zum Zylinderrohr verschiebbar ist und/oder dass ein Rotationsfreiheitsgrad der Kolbeneinheit um die Längsachse relativ zum Zylinderrohr blockiert ist. Vorzugsweise kann die Kolbeneinheit in dem Zylinderrohr derart gelagert sein, dass das Zylinderrohr und die Kolbeneinheit zusammen ein Schubgelenk bilden. Bevorzugt kann das Schubgelenk genau einen Freiheitsgrad aufweisen, und zwar besonders bevorzugt einen Freiheitsgrad entlang der Längsachse. Dadurch, dass sich die Kolbeneinheit, und zwar vorzugsweise der Kolben der Kolbeneinheit, nicht innerhalb des Zylinderrohres verdrehen kann, wirkt der Hydraulikzylinder, vorzugsweise das Zylinderrohr, als Drehmomentstütze für das von der Feedback-Aktoreinheit erzeugte Gegen-Drehmoment.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Zylinderrohr ein Zylinder-Kulissenführungselement und der Kolben ein Kolben-Kulissenführungselement aufweisen. Das Zylinder-Kulissenführungselement und das Kolben-Kulissenführungselement können, vorzugsweise unter Bildung einer Kulissenführung, im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifen, wobei bevorzugt vorgesehen sein kann, dass das Zylinder-Kulissenführungselement und das Kolben-Kulissenführungselement derart formschlüssig ineinandergreifen, dass der Kolben, relativ zum Zylinderrohr, vorzugsweise ausschließlich, entlang der Längsachse verschiebbar ist und/oder dass eine Verdrehung des Kolbens relativ zum Zylinderrohr um die Längsachse blockiert ist. Die Kulissenführungselemente können somit integraler Bestandteil des Kolbens oder des Zylinderrohres sein. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine möglichst geringe Bauteilkomplexität vorteilhaft.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Zylinder-Kulissenführungselement durch einen sich parallel zu der Längsachse erstreckenden Steg gebildet sein und das Kolben-Kulissenführungselement kann durch eine zum Steg korrespondierende Vertiefung gebildet sein. Alternativ kann das Kolben-Kulissenführungselement durch einen sich parallel zu der Längsachse erstreckenden Steg gebildet sein und das Zylinderrohr-Kulissenführungselement kann durch eine zum Steg korrespondierende Vertiefung gebildet sein, die sich parallel zu der Längsachse erstrecken kann.
In einer konkreten Ausführungsform kann der Hydraulikzylinder strömungstechnisch in ein Hydrauliksystem eingebunden sein. In das Hydrauliksystem kann neben dem Hydraulikzylinder auch eine Schalteinrichtung strömungstechnisch eingebunden sein. Die Schalteinrichtung kann ein Ventil aufweisen, das in Signalverbindung mit der Steuer- und/oder Regeleinheit stehen kann. Das Ventil kann in Strömungsverbindung mit dem ersten Arbeitsraum des Hydraulikzylinders stehen und/oder kann in Strömungsverbindung mit dem zweiten Arbeitsraum des Hydraulikzylinders stehen. Mittels der Schalteinrichtung ist es auf konstruktiv einfache Weise möglich, in Abhängigkeit des in der Schalteinrichtung verwendeten Ventils, die Lenkvorrichtung entlang der Längsachse automatisch oder manuell zu verstellen.
Bevorzugt kann das Ventil durch ein, vorzugsweise definiert schaltbares oder stufenlos schaltbares, Ventil gebildet sein. Besonders bevorzugt kann das Ventil durch ein 2/2-Wegeventil oder durch ein 4/3-Wegeventil gebildet sein. Das 2/2-Wegeventil und das 4/3-Wegeventil sind jeweils Standardbauteile, die einfach und kostengünstig beschafft werden können. In der Folge ist auch das Steer-by-wire-Lenksystem kostengünstig herstellbar.
Bevorzugt kann das 4/3-Wegeventil drei definierte Schaltstellungen aufweisen, und zwar eine Ausfahr-Freigabestellung, eine Schließstellung und eine Einfahr-Freigabestellung. Das 4/3-Wegeventil kann derart in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebunden sein, dass:

- in der Ausfahr-Freigabestellung eine Strömungsverbindung zwischen der, vorzugsweise in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebundenen, Hydraulikpumpe und dem ersten Arbeitsraum und eine Strömungsverbindung zwischen dem, vorzugsweise in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebundenen, Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter und dem zweiten Arbeitsraum freigegeben ist;
- in der Schließstellung die Strömungsverbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem ersten Arbeitsraum und/oder dem zweiten Arbeitsraum und die Strömungsverbindung zwischen dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter und dem zweiten Arbeitsraum und/oder dem ersten Arbeitsraum blockiert ist, so dass bevorzugt aus dem ersten Arbeitsraum und/oder dem zweiten Arbeitsraum weder Hydraulikflüssigkeit aus-, noch Hydraulikflüssigkeit einströmen kann; und
- in der Einfahr-Freigabestellung eine Strömungsverbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem zweiten Arbeitsraum und eine Strömungsverbindung zwischen dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter und dem ersten Arbeitsraum freigegeben ist.

Mittels des 4/3-Wegeventils ist es möglich, die Lenkvorrichtung automatisch entlang der Längsachse zu verstellen, und zwar dadurch, dass die Hydraulikflüssigkeit entweder unter Druck in den ersten Arbeitsraum oder unter Druck in den zweiten Arbeitsraum gefördert wird. Im Vergleich zu einer manuellen Verstellbarkeit der Lenkvorrichtung wird dadurch ein höherer Bedienkomfort für den Fahrer erzielt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das 2/2-Wegeventil ein in der Grundstellung geöffnetes 2/2-Wegeventil sein und/oder zwei definierte Schaltstellungen aufweisen, und zwar eine Offenstellung und eine Blockierstellung. Das 2/2-Wegeventil kann derart in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebunden sein, dass das 2/2-Wegeventil in der Offenstellung eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum und dem zweiten Arbeitsraum freigibt. Alternativ oder zusätzlich kann das 2/2-Wegeventil derart in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebunden sein, dass das 2/2-Wegeventil in der Blockierstellung eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum und dem zweiten Arbeitsraum blockiert. Das 2/2-Wegeventil hat den Vorteil, dass es im Vergleich zum 4/3-Wegeventil konstruktiv einfacher gestaltet ist, so dass das 2/2-Wegeventil im Vergleich zum 4/3-Wegeventil weniger störanfällig ist.
Bevorzugt kann die Hydraulikflüssigkeit durch eine inkompressible Flüssigkeit, vorzugsweise durch ein Hydrauliköl, gebildet sein. Aufgrund der Inkompressibilität ist die Kolbeneinheit und die daran befestigte Lenkvorrichtung in der Schließstellung des 4/3-Wegeventils oder in der Blockierstellung des 2/2-Wegeventils in ihrer Position relativ zum Zylinderrohr fixiert. Eine unbeabsichtigte Längsverstellung der Lenkvorrichtung während der Fahrt des Fahrzeuges ist somit in konstruktiv einfacher Weise verhindert.
In einer konkreten Ausführungsform kann dem Hydrauliksystem eine Sicherheitseinrichtung zugeordnet sein. Die Sicherheitseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, dass, sofern eine Crashsituation des Fahrzeuges vorliegt, das Hydrauliksystem in einen Sicherheitszustand überführt wird, bei dem die Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise schlagartig und/oder im Wesentlichen ungehindert, aus dem ersten Arbeitsraum ausströmen kann und/oder, vorzugsweise schlagartig und/oder im Wesentlichen ungehindert, Hydraulikflüssigkeit und/oder Luft, bevorzugt Umgebungsluft, in den zweiten Arbeitsraum einströmen kann.
Bevorzugt kann das 4/3-Wegeventil in der Crashsituation mittels der Sicherheitseinrichtung in die Einfahr-Freigabestellung überführt werden. Kommt es zu einer Crashsituation, so bewirkt das in der Einfahr-Freigabestellung geschaltete 4/3-Wegeventil, dass die Lenkvorrichtung in negativer Lenkachsenrichtung ausweichen kann. Beim Ausweichen der Lenkvorrichtung in negativer Lenkachsenrichtung wird Hydraulikflüssigkeit in den zweiten Arbeitsraum gesaugt und Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum in den Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter gedrückt. Um ein definiertes Ausweichen der Lenkvorrichtung zu ermöglichen, kann dem Hydrauliksystem eine hydraulische oder elektro-hydraulische Einrichtung zugeordnet sein, mit der eine definierte Crashnachgiebigkeit bzw. ein definiertes Kraft/Weg-Verhalten eingestellt werden kann. Eine hinsichtlich von Verletzungen des Fahrers folgenreiche Kollision zwischen dem Fahrer und der Lenkvorrichtung kann dadurch verhindert werden.
Bevorzugt kann das 2/2-Wegeventil bei Vorliegen der Crashsituation mittels der Sicherheitseinrichtung in die Offenstellung überführt werden. Kommt es bei einer Crashsituation zu einer Kollision des Fahrers mit der Lenkvorrichtung, ermöglicht das in der Offenstellung befindliche 2/2-Wegeventil, dass die Lenkvorrichtung in negativer Lenkachsenrichtung ausweichen kann. Um ein definiertes Ausweichen der Lenkvorrichtung zu ermöglichen, kann dem Hydrauliksystem eine hydraulische oder elektro-hydraulische Einrichtung zugeordnet sein, mit der eine definierte Crashnachgiebigkeit bzw. ein definiertes Kraft/Weg-Verhalten eingestellt werden kann. Mögliche Verletzungsfolgen für den Fahrer durch eine Kollision mit der Lenkvorrichtung in der Crashsituation sind daher in vorteilhafter Weise abgemildert, wobei zugleich sichergestellt ist, dass die Wirksamkeit eines der Lenkvorrichtung zugeordneten Airbags nicht herabgesetzt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Neigungseinstelleinrichtung vorgesehen sein. Mittels der Neigungseinstelleinrichtung kann ein Neigungswinkel des Hydraulikzylinders relativ zur Horizontalebene einstellbar sein. Die Neigungseinstelleinrichtung kann einen Neigungsverstell-Aktor aufweisen, der kraftübertragend an ein Zylinderrohr des Hydraulikzylinders angebunden sein kann. Im Vergleich zu einer reinen Längsverstellbarkeit der Lenkvorrichtung entlang der Längsachse ist mit der Neigungseinstelleinrichtung eine noch exaktere Einstellbarkeit der Lenkvorrichtung entsprechend dem Körperbau und/oder der Sitzposition des Fahrers ermöglicht.
Bevorzugt kann eine, vorzugsweise vom Fahrer manuell bedienbare, Eingabeeinheit zur Längsverstellung und/oder Neigungseinstellung der Lenkvorrichtung vorgesehen sein. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann in Signalverbindung mit der Eingabeeinheit stehen. Vom Fahrer über die Eingabeeinheit eingegebene Verstellbefehle können an die Steuer- und/oder Regeleinheit übermittelt und von der Steuer- und/oder Regeleinheit zu Ausgabesignalen verarbeitet werden, die unter Ansteuerung des Ventils der Schalteinrichtung und/oder unter Ansteuerung der Neigungsverstelleinrichtung, ausgegeben werden können.
Bevorzugt kann die Kolbenstange von einer Lagerhülse umgeben sein. Besonders bevorzugt kann die Lagerhülse zur Erhöhung der Biegesteifigkeit am Fahrzeug, vorzugsweise an der Fahrzeugkarosserie, gleitend gelagert sein.
Beispielhaft kann das Fahrzeug ein teil- oder vollautonom fahrendes Fahrzeug sein. Durch die Ausgestaltung der Lenksäule als Hydraulikzylinder ist es bei platzsparender Bauweise des Steer-by-wire-Lenksystems, vorzugsweise des fahrerseitigen Teilsystems, möglich, einen vergrößerten Abstand zwischen dem Fahrer und der Lenkvorrichtung zu erreichen. Noch einmal anders ausgedrückt: Durch die Ausgestaltung der Lenksäule als Hydraulikzylinder ist eine Erweiterung des Verstellbereichs der Lenkvorrichtung, vorzugsweise entlang der Längsachse, bei platzsparender Bauweise erreicht. Dies ist insbesondere bei einem teil- oder vollautonom fahrenden Fahrzeug von Vorteil, da dann mehr Platz zur Verfügung steht, um beispielsweise einen Schreibtisch zwischen dem Fahrer und der Lenkvorrichtung zu positionieren, an dem der Fahrer während der Fahrt einer Nebentätigkeit, wie beispielsweise dem Lesen einer Zeitung, nachgehen kann.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Längsverstellung und/oder Neigungsverstellung der Lenkvorrichtung des vorbeschriebenen Steer-by-wire-Lenksystems.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß dem Stand der Technik;
2 in einer schematischen Darstellung ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß einer ersten Ausführungsform in eingefahrenem Zustand;
3 in einer schematischen Darstellung das Steer-by-wire-Lenksystem gemäß der 2 in ausgefahrenem Zustand;
4 in einer Schnittansicht einen Hydraulikzylinder des Steer-by-wire-Lenksystems der 2 und 3; und
5 in einer schematischen Darstellung ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in eingefahrenem Zustand.

In der 1 ist ein Steer-by-wire-Lenksystem 1, insbesondere ein fahrerseitiges Teilsystem des Steer-by-wire-Lenksystems 1, gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Das Steer-by-wire-Lenksystem 1 weist eine längenverstellbare Lenksäule 3 mit einer Lenkvorrichtung 5, eine Feedback-Aktoreinheit 7 und einem Aktor 9 zur Längsverstellung der Lenkvorrichtung 5 auf. Die Feedback-Aktoreinheit 7 und der Aktor 9 sind radial außerhalb der Lenksäule 3 angeordnet, so dass das Steer-by-wire-Lenksystem 1, insbesondere radial zur Lenksäule 3 gesehen, einen hohen Bauraumbedarf aufweist.
In der 2 ist ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß einer ersten Ausführungsform, und zwar das Steer-by-wire-Lenksystem 13, dargestellt. Bei dem Steer-by-wire-Lenksystem 13 ist die Lenksäule durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 17 gebildet. Der Hydraulikzylinder 17 weist eine Längsachse L mit einer positiven Längsachsenrichtung (angedeutet durch den Pfeil in der 2) auf. Das Steer-by-wire-Lenksystem 13 weist, im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Steer-by-wire-System 1, einen geringeren Bauraumbedarf auf, und zwar radial zur Längsachse L. Das Steer-by-wire-Lenksystem 13 ist Teil eines nicht dargestellten Fahrzeuges und weist ein fahrerseitiges Teilsystem 19 und ein achsseitiges Teilsystem 21 auf. Zwischen dem Hydraulikzylinder 17 des fahrerseitigen Teilsystems 19 und einem Lenkgetriebe 23 des achsseitigen Teilsystems 21 besteht keine mechanisch drehmomentübertragende Verbindung.
Der Hydraulikzylinder 17 ist gebildet durch ein Zylinderrohr 25 und eine Kolbeneinheit 27, die in dem Zylinderrohr 25 entlang der Längsachse L und damit axial gleitend in dem Zylinderrohr 25 verschiebbar ist. Die Kolbeneinheit 27 ist gebildet durch einen Kolben 29 und eine Kolbenstange 31, die materialeinheitlich und einstückig ausgebildet sind. An einem dem Kolben 29 abgewandten Ende der Kolbenstange 31 ist unter Zwischenordnung einer Feedback-Aktoreinheit 33 eine als Lenkrad ausgebildete Lenkvorrichtung 35 befestigt. Die Kolbenstange 31 ist von einer Lagerhülse 37 umgeben. In der 2 ist die Lenksäule 17 in einem eingefahrenen Zustand und in der 3 ist die Lenksäule 17 in einem teilweise ausgefahrenen Zustand dargestellt.
Die Kolbeneinheit 27 ist derart in dem Zylinderrohr 25 verschieblich gelagert, dass die Kolbeneinheit 27 und das Zylinderrohr 25 ein Schubgelenk mit genau einem Freiheitsgrad bilden. Der Freiheitsgrad besteht darin, dass die Kolbeneinheit 27 entlang der Längsachse L innerhalb des Zylinderrohres 25 und relativ zum Zylinderrohr 25 verschiebbar ist. Zur Blockierung einer Rotation der Kolbeneinheit 27 um die Längsachse L und relativ zum Zylinderrohr 25 bilden die Kolbeneinheit 27 und das Zylinderrohr 25 eine Kulissenführung, wie sie in der 4 dargestellt ist. Die 4 zeigt eine Schnittansicht gemäß einer orthogonal zur Längsachse L orientierten und sich durch die Kolbenstange 31 hindurch erstreckenden Schnittebene. Von einer Innenumfangsfläche des Zylinderrohres 25 ragt ein länglicher Steg 39 ab, der sich parallel und beabstandet zu der Längsachse L erstreckt. In dem Kolben 29 der Kolbeneinheit 27 ist eine zu dem Steg 39 korrespondierende, längliche Nut 41 eingebracht, in die der Steg 39 im Wesentlichen formschlüssig eingreift. Bei Ein- und Ausfahrbewegungen der Kolbeneinheit 27, bei denen die Kolbeneinheit 27 aus dem Zylinderrohr 25 ein- oder ausfährt, gleitet der Kolben 29 mit der Nut 41 über den Steg 39 und verhindert eine Drehbewegung des Kolbens 29 innerhalb des Zylinderrohres 25 und um die Längsachse L. Die Nut 41 und der in die Nut 41 eingreifende Steg 39 bilden zusammen die Kulissenführung.
Der Hydraulikzylinder 17 ist mit einer Schalteinrichtung, die ein durch ein 4/3-Wegeventil 43 gebildetes Ventil aufweist, strömungstechnisch in ein Hydrauliksystem eingebunden. Die Schalteinrichtung ist durch das 4/3-Wegeventil 43, eine Hydraulikpumpe 45 und einen Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47 gebildet. Das 4/3-Wegeventils 43 steht in Strömungsverbindung mit einem ersten Arbeitsraum 51 des Hydraulikzylinders 17. Ferner steht das 4/3-Wegeventils 43 in Strömungsverbindung mit einem zweiten Arbeitsraum 55 des Hydraulikzylinders 17. Darüber hinaus steht das 4/3-Wegeventil 43 in Strömungsverbindung mit einer Druckseite einer Hydraulikpumpe 45 und in Strömungsverbindung mit dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47. Eine Ansaugseite der Hydraulikpumpe 45 steht in Strömungsverbindung mit dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47.
Das 4/3-Wegeventil 43 ist in drei definierten Schaltstellungen schaltbar, und zwar in eine Ausfahr-Freigabestellung 63, eine Schließstellung 65 und eine Einfahr-Freigabestellung 67. In der 2 ist das 4/3-Wegeventil in der Schließstellung 65 dargestellt.
In der Ausfahr-Freigabestellung 63 steht der erste Arbeitsraum 51 in freigegebener Strömungsverbindung mit der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe. In der Ausfahr-Freigabestellung 63 steht der zweite Arbeitsraum 55 in freigegebener Strömungsverbindung mit dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47. In der Ausfahr-Freigabestellung 63 führt die Kolbeneinheit 27 eine Ausfahrbewegung aus, bei der sich die Kolbeneinheit 27 in positiver Längsachsenrichtung L, die der Pfeilrichtung der Längsachse L in 2 entspricht, relativ zum Zylinderrohr 25 bewegt.
In der Schließstellung 65 ist die Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum 51 und der Hydraulikpumpe und/oder dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47 und/oder dem zweiten Arbeitsraum 55 blockiert. Ferner ist in der Schließstellung 65 die Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Arbeitsraum 55 und der Hydraulikpumpe und/oder dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47 und/oder dem ersten Arbeitsraum 51 blockiert. In der Schließstellung 65 kann aus dem ersten Arbeitsraum 51 und/oder dem zweiten Arbeitsraum 55 weder Hydraulikflüssigkeit ausströmen, noch kann Hydraulikflüssigkeit in den ersten Arbeitsraum 51 und/oder in den zweiten Arbeitsraum 55 einströmen. Die Kolbeneinheit 27 ist in der Schließstellung 65 des 4/3-Wegeventils 43 in ihrer Position relativ zum Zylinderrohr 25 festgelegt.
In der Einfahr-Freigabestellung 67 steht der erste Arbeitsraum 51 in freigegebener Strömungsverbindung mit dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter 47. In der Einfahr-Freigabestellung 67 steht der zweite Arbeitsraum 55 in freigegebener Strömungsverbindung mit der Druckseite der Hydraulikpumpe. In der Einfahr-Freigabestellung 67 führt die Kolbeneinheit 27 eine Einfahrbewegung aus, bei der sich die Kolbeneinheit 27 in negativer Längsachsenrichtung der Längsachse L relativ zum Zylinderrohr 25 bewegt.
Das Zylinderrohr 25 ist unter Zwischenschaltung einer Neigungsverstelleinrichtung 69 drehbeweglich um eine Neigungsachse N an der Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) befestigt. Die Neigungsverstelleinrichtung 69 weist einen Neigungs-Aktor (nicht dargestellt) auf, mittels dem der Hydraulikzylinder 17 in seiner Neigung zur Horizontalen verstellbar ist.
Das achsseitige Teilsystem 21 weist das Lenkgetriebe 23, einen Lenkaktor 73 und einen Lenkkraftsensor 75 auf. Unter Ansteuerung des Lenkgetriebes 23 durch den Lenkaktor 73 werden zum Lenken des Fahrzeuges Spurstangen 77 einer lenkbaren Fahrzeugvorderachse 79, die zu den Rädern 81 der Fahrzeugvorderachse 79 führen, verstellt.
Zusätzlich ist bei dem Steer-by-wire-Lenksystem 13 eine Eingabeeinheit 83 vorgesehen, mittels derer der Fahrer Verstellbefehle für die Längsverstellung der Lenkvorrichtung 35 und für die Neigungsverstellung des Hydraulikzylinders 17 in das Steer-by-wire-Lenksystem 13 eingeben kann.
Das Steer-by-wire-Lenksystem 13 weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 85 auf, die für ihren Betrieb mittels einer Energiequelle 87 mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 steht in Signalverbindung (siehe Strichzweipunktlinien) mit dem 4/3-Wegeventil 43, der Feedback-Aktoreinheit 33, einem an der Feedback-Aktoreinheit 33 angeordneten Lenkbefehl-Sensor 89, der Eingabeeinheit 83, dem Lenkaktor 73, dem Lenkkraftsensor 75 und dem Neigungs-Aktor der Neigungsverstelleinrichtung 69. An die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 werden Eingangssignale von der Eingabeeinheit 83, dem Lenkbefehl-Sensor 89 und/oder dem Lenkkraftsensor 75 übermittelt. Die Eingangssignale werden von der Steuer- und/oder Regeleinheit 85 unter Ausgabe von Ausgangssignalen verarbeitet. Die Ausgangssignale werden an die Feedback-Aktoreinheit 33, an den Lenkaktor 73 und/oder an das 4/3-Wegeventil ausgegeben, wodurch diese aktiviert und/oder angesteuert werden.
Wünscht der Fahrer eine Lage- und/oder Positionsverstellung der Lenkvorrichtung 35, so gibt er einen entsprechenden Befehl über die Eingabeeinheit 83 ein. Der Befehl wird an die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 übermittelt, woraufhin die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 das 4/3-Wegeventil 43 derart ansteuert, dass Hydraulikflüssigkeit entweder in den ersten Arbeitsraum 51 einströmt und aus dem zweiten Arbeitsraum 55 ausströmt, oder dass Hydraulikflüssigkeit entweder in den zweiten Arbeitsraum 55 einströmt und aus dem ersten Arbeitsraum 51 ausströmt. Zusätzlich kann, je nach eingegebenen Befehl, die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 auch den Neigungs-Aktor derart ansteuern, dass der Hydraulikzylinder 17 zur Horizontalen neigungsverstellt wird.
Der Steuer- und/oder Regeleinheit 85 ist ein Sicherheits-Baustein 91 zugeordnet. Der Sicherheits-Baustein 91 wertet Fahrzeugdaten aus, die auf einen, insbesondere kurz bevorstehenden, Fahrzeugcrash hindeuten können. Ermittelt der Sicherheits-Baustein 91 aus den Fahrzeugdaten einen, insbesondere kurz bevorstehenden, Fahrzeugcrash, so steuert die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 das 4/3-Wegeventil 43 derart an, dass das 4/3-Wegeventil 43 schlagartig in die Einfahr-Freigabestellung 67 überführt wird. Die Kolbeneinheit 27 ist dann in einer, bspw. über eine hydraulische Drosseleinheit eingestellte, Einfahrbewegung definiert einfahrbar, so dass sich die Lenkvorrichtung 35 in Richtung des Zylinderrohres 25 definiert bewegen kann bzw. in Richtung des Zylinderrohres 25 definiert ausweichen kann.
In der 5 ist ein Steer-by-wire-Lenksystem gemäß einer zweiten Ausführungsform, das Steer-by-wire-Lenksystem 14, dargestellt. Mit Ausnahme der Ausgestaltung und/oder der Funktionsweise der Schalteinrichtung ist das Steer-by-wire-Lenksystem 14 identisch mit dem Steer-by-wire-Lenksystem 13. Die vorne im Text getroffenen Aussagen treffen, insbesondere insofern sie nicht die Schalteinrichtung und/oder das 4/3-Wegeventil betreffen, auch auf das Steer-by-wire-Lenksystem 14 zu. Bauteile mit grundsätzlich identischem Aufbau und/oder grundsätzlich identischer Funktion sind sowohl in Verbindung mit dem Steer-by-wire-Lenksystem 13 als auch in Verbindung mit dem Steer-by-wire-Lenksystem 14 mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
Eine Schalteinrichtung des Steer-by-wire-Lenksystems 14 weist ein als 2/2-Wegeventil 93 ausgebildetes Ventil auf und ist durch das 2/2-Wegeventil 93 gebildet. Im Gegensatz zum Steer-by-wire-Lenksystem 13 ist weder eine Hydraulikpumpe, noch ein Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter vorgesehen. Das 2/2-Wegeventil 93 steht in Strömungsverbindung mit dem ersten Arbeitsraum 51. Das 2/2-Wegeventil 93 steht in Strömungsverbindung mit dem zweiten Arbeitsraum 55. Zusätzlich ist ein Ausgleichs-Druckbehälter 94 mit einer Druckmembran 95 vorgesehen, der Unterschiede im Volumen der aus dem ersten Arbeitsraum 51 oder aus dem zweiten Arbeitsraum 55 verdrängten Hydraulikflüssigkeit ausgleicht.
Das 2/2-Wegeventil 93 ist in zwei definierte Schaltstellungen schaltbar, und zwar in eine Offenstellung 99 und in eine Blockierstellung 101. In der 5 ist das 2/2-Wegeventil 93 in der Blockierstellung 101 dargestellt.
In der Blockierstellung 101 ist eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum 51 und dem zweiten Arbeitsraum 55 blockiert und es besteht keine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum 51 und dem zweiten Arbeitsraum 55. Die Kolbeneinheit 27 ist in der Blockierstellung 101 des 2/2-Wegeventils 93 in ihrer Position relativ zum Zylinderrohr 25 festgelegt.
In der Offenstellung 99 ist die Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum 51 und dem zweiten Arbeitsraum 55 freigegeben und es besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum 51 und dem zweiten Arbeitsraum 55. Die Kolbeneinheit 27 ist im Zylinderrohr 25 verschieblich, so dass die Lenkvorrichtung 35 in der Offenstellung 99 vom Fahrer entlang der Längsachse L manuell verschoben werden kann. Aus dem ersten Arbeitsraum 51 oder aus dem zweiten Arbeitsraum 55 verdrängte Hydraulikflüssigkeit wird in dem Ausgleichs-Druckbehälter 94 zumindest teilweise zwischengespeichert, so dass ein manuelles Verschieben der Lenkvorrichtung 35 bei geringem Kraftaufwand möglich ist.
Wünscht der Fahrer eine Lage- und/oder Positionsverstellung der Lenkvorrichtung 35, so gibt der Fahrer einen Verstell-Befehl über die Eingabeeinheit 83 ein. Der Verstell-Befehl wird an die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 übermittelt, woraufhin die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 das 2/2-Wegeventil 93 derart ansteuert, dass das 2/2-Wegeventil 93 in die Offenstellung 99 überführt wird, bei der die Kolbeneinheit 27 vom Fahrer manuell und relativ zum Zylinderrohr 25 verschoben werden kann. Der Fahrer kann die Lenkvorrichtung 35 somit entlang der Längsachse L relativ zu sich verschieben.
Ist, aus Sicht des Fahrers, die gewünschte Position der Kolbeneinheit 27 mit der daran befestigten Lenkvorrichtung 35 erreicht, so gibt der Fahrer anschließend einen Blockier-Befehl über die Eingabeeinheit 83 ein. Der Blockier-Befehl wird an die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 übermittelt, woraufhin die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 das 2/2-Wegeventil 93 derart ansteuert, dass das 2/2-Wegeventil 93 in die Blockierstellung 101 überführt wird, bei der die Kolbeneinheit 27 relativ zum Zylinderrohr 25 festgelegt ist. Die Lenkvorrichtung 35 ist somit in der vom Fahrer gewünschten Position festgelegt. Zusätzlich kann, je nach eingegebenem Befehl, die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 auch den Neigungs-Aktor der Neigungsverstelleinrichtung 69 derart ansteuern, dass der Hydraulikzylinder 17 zur Horizontalen neigungsverstellt wird.
Ermittelt der Sicherheits-Baustein 91 aus den Fahrzeugdaten einen, insbesondere kurz bevorstehenden, Fahrzeugcrash, so steuert die Steuer- und/oder Regeleinheit 85 das 2/2-Wegeventil 93 derart an, dass das 2/2-Wegeventil 93 schlagartig in die Offenstellung 99 überführt wird. Die Kolbeneinheit 27 ist dann definiert in das Zylinderrohr 25 einschiebbar. Dies hat den Vorteil, dass Verletzungsfolgen für den Fahrer minimiert sind, die durch eine Kollision mit einer im Crashfall nicht einschiebbaren Kolbeneinheit entstehen könnten. Aufgrund der definierten Einschiebbarkeit der Kolbeneinheit 27 ist die Wirksamkeit eines der Lenkvorrichtung zugeordneten Airbags nicht beeinträchtigt.
BEZUGSZEICHENLISTE:

1: Steer-by-wire-Lenksystem
3: Lenksäule
5: Lenkvorrichtung
7: Feedback-Aktoreinheit
9: Längsverstelleinrichtung
13: Steer-by-wire-Lenksystem
14: Steer-by-wire-Lenksystem
17: Hydraulikzylinder
19: fahrerseitiges Teilsystem
21: achsseitiges Teilsystem
23: Lenkgetriebe
25: Zylinderrohr
27: Kolbeneinheit
29: Kolben
31: Kolbenstange
33: Feedback-Aktoreinheit
35: Lenkvorrichtung
37: Lagerhülse
39: Steg
41: Nut
43: 4/3-Wegeventil
45: Hydraulikpumpe
47: Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter
51: erster Arbeitsraum
55: zweiter Arbeitsraum
63: Ausfahr-Freigabestellung
65: Schließstellung
67: Einfahr-Freigabestellung
69: Neigungsverstelleinrichtung
73: Lenkaktor
75: Lenkkraftsensor
77: Spurstange
79: Fahrzeugvorderachse
81: Rad
83: Eingabeeinheit
85: Steuer- und/oder Regeleinheit
87: Energiequelle
89: Lenkbefehl-Sensor
91: Sicherheits-Baustein
93: 2/2-Wegeventil
94: Ausgleichs-Druckbehälter
95: Druckmembran
99: Offenstellung
101: Blockierstellung
L: Längsachse
N: Neigungsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3930372 A1 [0003]
DE 4038010 A1 [0003]
EP 0424629 B1 [0003]

Claims

Steer-by-wire-Lenksystem, vorzugsweise ein Fahrzeug mit einem Steer-by-wire-Lenksystem, mit einer Lenksäule, einer Lenkvorrichtung (35), und einer Feedback-Aktoreinheit (33), wobei die Lenksäule mechanisch mit der Feedback-Aktoreinheit (33) und mechanisch mit der Lenkvorrichtung (35) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule durch einen Hydraulikzylinder (17) gebildet ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feedback-Aktoreinheit (33) zwischen dem Hydraulikzylinder (17) und der Lenkvorrichtung (35) angeordnet ist, und/oder dass die Feedback-Aktoreinheit (33), vorzugsweise unmittelbar, mit der Lenkvorrichtung (35) mechanisch verbunden ist, und/oder dass die Feedback-Aktoreinheit (33), vorzugsweise unmittelbar, mit einer dem Hydraulikzylinder (17) zugewandten Rückseite der Lenkvorrichtung (35) mechanisch verbunden ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolbeneinheit (27) des Hydraulikzylinders (17) gleitend in einem Zylinderrohr (25) des Hydraulikzylinders (17) geführt ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Zylinderrohr (25) und die Kolbeneinheit (27) zusammen ein Schubgelenk bilden, wobei besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass das Schubgelenk genau einen Freiheitsgrad aufweist, und zwar vorzugsweise einen Freiheitsgrad entlang einer Längsachse (L) des Hydraulikzylinders (17).
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (25) ein Zylinder-Kulissenführungselement und ein Kolben (29) der Kolbeneinheit (27) ein Kolben-Kulissenführungselement aufweist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das Zylinder-Kulissenführungselement und das Kolben-Kulissenführungselement derart formschlüssig ineinandergreifen, dass der Kolben (29), relativ zum Zylinderrohr (25), vorzugsweise ausschließlich, entlang der Längsachse (L) verschiebbar ist und/oder dass eine Verdrehung des Kolbens (29) relativ zum Zylinderrohr (25) und um die Längsachse (L) blockiert ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (17) strömungstechnisch in ein Hydrauliksystem eingebunden ist, und/oder dass in das Hydrauliksystem eine ein Ventil aufweisende Schalteinrichtung strömungstechnisch eingebunden ist, wobei besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass das Ventil in Strömungsverbindung mit einem ersten Arbeitsraum (51) des Hydraulikzylinders (17) steht und/oder dass das Ventil in Strömungsverbindung mit einem zweiten Arbeitsraum (55) des Hydraulikzylinders (17) steht.
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil durch ein, vorzugsweise definiert schaltbares oder stufenlos schaltbares, Schalt- und/oder Absperrventil gebildet ist, und/oder dass das Ventil durch ein 4/3-Wegeventil (43) oder durch ein 2/2-Wegeventil (93) gebildet ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das 4/3-Wegeventil (43) drei definierte Schaltstellungen aufweist, und zwar eine Ausfahr-Freigabestellung (63), eine Schließstellung (65) und eine Einfahr-Freigabestellung (67), wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass das 4/3-Wegeventil (43) derart in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebunden ist, dass in der Ausfahr-Freigabestellung (63) eine Strömungsverbindung zwischen einer Hydraulikpumpe (45) und dem ersten Arbeitsraum (51) und/oder eine Strömungsverbindung zwischen einem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter (47) und dem zweiten Arbeitsraum (55) freigegeben ist, und/oder dass in der Schließstellung (65) die Strömungsverbindung zwischen der Hydraulikpumpe (45) und dem ersten Arbeitsraum (51) und/oder dem zweiten Arbeitsraum (55) und/oder die Strömungsverbindung zwischen dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter (47) und dem zweiten Arbeitsraum (55) und/oder dem ersten Arbeitsraum (51) blockiert ist, und/oder dass in der Einfahr-Freigabestellung (67) eine Strömungsverbindung zwischen der Hydraulikpumpe (45) und dem zweiten Arbeitsraum (55) und/oder eine Strömungsverbindung zwischen dem Hydraulikflüssigkeits-Sammelbehälter (47) und dem ersten Arbeitsraum (51) freigegeben ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil (93) derart in das Hydrauliksystem strömungstechnisch eingebunden ist, dass in einer Offenstellung (99) des 2/2-Wegeventils (93) eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum (51) und dem zweiten Arbeitsraum (55) freigegeben ist, und/oder dass in einer Blockierstellung (101) des 2/2-Wegeventils (93) eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Arbeitsraum (51) und dem zweiten Arbeitsraum (55) blockiert ist.
Steer-by-wire-Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neigungseinstelleinrichtung (69) vorgesehen ist, mittels der ein Neigungswinkel des Hydraulikzylinders (17) relativ zur Horizontalebene einstellbar ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Neigungseinstelleinrichtung (69) einen Neigungsverstell-Aktor aufweist, der kraftübertragend an dem Zylinderrohr (25) des Hydraulikzylinders (17) angebunden ist.
Verfahren zur Längsverstellung und/oder Neigungsverstellung der Lenkvorrichtung des Steer-by-wire-Lenksystems (13; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.