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Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und ganz insbesondere für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen und ganz insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer solchen Lenkung.
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Der gattungsgemäßen
EP 3 647 158 A1 ist ein Lenksystem als bekannt zu entnehmen, umfassend eine elektronische Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, ein Verhältnis eines Drehwinkeländerungsbetrags in Bezug auf einen Lenkwinkeländerungsbetrag in einem ersten Lenkwinkelbereich so einzustellen, dass das größer als das Verhältnis des Drehwinkeländerungsbetrags in Bezug auf den Lenkwinkeländerungsbetrag in einem zweiten Lenkwinkelbereich ist.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2019 101 659 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug.
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Der gattungsgemäßen
DE 35 41 009 A1 ist eine Lenkung für ein Fahrzeug zu entnehmen, mit einer um eine Drehachse drehbaren Lenkhandhabe, welche durch eine Person betätigbar und dadurch um die Drehachse um einen Lenkhandhabenwinkel drehbar ist, wodurch zum Lenken des Fahrzeugs ein um eine Lenkachse um einen aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel erfolgendes verschwenken wenigstens eines Fahrzeugrads des Fahrzeugs bewirkbar ist, wobei die Lenkung dazu ausgebildet ist, ihre Lenkübersetzung, welche ein Verhältnis des Lenkhandhabenwinkels bezogen auf den aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel beschreibt, in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel derart zu variieren, dass mit zunehmenden Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmtl und die Lenkung dazu ausgebildet ist, ihre Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu variieren.
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DE 10 2015 005 124 A1 offenbart entsprechend dem Oberbegriff ein Verfahren zur Steuerung eines Lenkaktuators eines Lenksystems mit einem Lenkeingabegerät und mit variabler Lenkübersetzung in einem Fahrzeug, wobei zur Ermittlung der gewünschten Lenkbewegung eine auf das Lenkeingabegerät aufgebrachte Lenkeingabe erfasst wird und ein Eingabewert ermittelt wird, in Abhängigkeit von dem ermittelten Eingabewert anhand einer vordefinierten Sollwertkurve ein Sollwert ermittelt wird und der Lenkaktuator mit diesem Sollwert zur Einstellung einer Sollgröße (RLW) und damit zur Umsetzung der gewünschten Lenkbewegung angesteuert wird, wobei die Sollwertkurve, anhand derer der Sollwert ermittelt wird, mit dem der Lenkaktuator angesteuert wird, durch eine Basisfunktion definiert ist, die über den Lenkeingabebereich einer Lenkrichtung aus wenigstens zwei Basis-Sollkurvensegmenten zusammengesetzt ist, wobei die einzelnen Basis-Sollkurvensegmente Parabelsegmente sind und derart tangential ineinander übergehen, dass sich ein harmonischer, polstellenfreier Sollwertkurvenverlauf ergibt. Ferner betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildetes Lenksystem sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Lenksystem.
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Die ebenfalls gattungsgemäße
DE 10 2019 101 659 A1 zeigt ein Verfahren zum Betrieb einer Steer-By-Wire-Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem lenkbaren Rad, mit folgenden Verfahrensschritten:- Bereitstellen einer vorgegebenen Lenkübersetzungs-Kennlinie, die einen bijektiven Zusammenhang zwischen einer Lenk-Eingabegröße eines Steuerelements des Fahrzeugs und einer Lenk-Ausgabegröße zum Auslenken des lenkbaren Rads definiert,- Erfassen eines ersten Lenk-Eingabewerts der Lenk-Eingabegröße, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:- Bereitstellen einer Lupen-Kennlinie, welche in einem Lupen-Bereich um den ersten Lenk-Eingabewert herum derart einen bijektiven Zusammenhang zwischen der Lenk-Eingabegröße und der Lenk-Ausgabegröße definiert, dass eine Veränderung der Lenk-Eingabegröße ausgehend von dem ersten Lenk-Eingabewert gemäß der Lupen-Kennlinie im Vergleich zu der vorgegebenen Lenkübersetzungs-Kennlinie in einer lokalen Veränderung der zugehörigen Lenk-Ausgabegröße resultiert,- Bilden einer modifizierten Lenkübersetzungs-Kennlinie anhand der vorgegebenen Lenkübersetzungs-Kennlinie, wobei die vorgegebene Lenkübersetzungs-Kennlinie in dem Lupen-Bereich um den ersten Lenk-Eingabewert herum durch die Lupen-Kennlinie ersetzt wird,- Erfassen eines zweiten Lenkeingabewerts der Lenk-Eingabegröße und- Ermitteln eines Lenk-Ausgabewerts zur Ansteuerung des lenkbaren Rad anhand des zweiten Lenk-Eingabewerts und der modifizierten Lenkübersetzungs-Kennlinie.
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Des Weiteren sind aus dem allgemeinen Stand der Technik so genannte Steer-by-Wire-Lenkungen für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen, bekannt, wobei die jeweilige Steer-by-Wire-Lenkung auch als Steer-by-Wire-System oder Steer-by-Wire-Lenksystem bezeichnet wird. Unter einer solchen Steer-by-Wire-Lenkung ist ein Lenksystem, mithin eine Lenkung zu verstehen, bei welchem eine üblicherweise als Lenkrad ausgebildete und von einer Person betätigbare Lenkhandhabe nicht derart mechanisch mit lenkbaren Fahrzeugrädern verbunden ist, dass eine Betätigung der Lenkhandhabe über eine mechanische Kopplung zwischen der Lenkhandhabe und den Fahrzeugrädern übertragen wird, um die Fahrzeugräder zu lenken, sondern eine Betätigung und somit eine Bewegung der Lenkhandhabe wird beispielsweise mittels einer Sensoreinrichtung erfasst und über ein oder mehrere Steuergeräte ausschließlich elektrisch zu einem beispielsweise elektromechanischen Aktor übertragen, der die Fahrzeugräder antreibt und dadurch lenkt. Dies bedeutet, dass das Betätigen und die daraus resultierende Bewegung der Lenkhandhabe ein Lenkbefehl, insbesondere der genannten Person, ist, wobei dieser Lenkbefehl nicht mechanisch an die lenkbaren Fahrzeugräder übertragen wird, sondern von einer Sensoreinrichtung erfasst und ausschließlich über ein oder mehrere Steuergeräte zu dem Aktor übertragen wird, welcher dann den Lenkbefehl ausführt, dadurch, dass der Aktor die lenkbaren Fahrzeugräder antreibt und somit lenkt. Somit besteht bei einer solchen Steer-by-Wire-Lenkung keine mechanische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den lenkbaren Fahrzeugrädern. Unter dem Lenken der lenkbaren Fahrzeugräder ist zu verstehen, dass durch das Lenken der lenkbaren Fahrzeugräder Fahrtrichtungsänderungen, Kurvenfahrten und Fahrspurwechsel des jeweiligen Kraftwagens bewirkt werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer solchen Lenkung zu schaffen, so dass eine besonders vorteilhafte Lenkbarkeit realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lenkung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Lenkeinrichtung oder Lenksystem bezeichnete Lenkung für ein Fahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Lenkung aufweist. Insbesondere weist das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum auf, welcher beispielsweise durch einen insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs gebildet, das heißt begrenzt ist. Beispielsweise können sich während einer Fahrt des Fahrzeugs Personen wie beispielsweise der Fahrer oder die Fahrerin des Fahrzeugs in dem Innenraum aufhalten. Die Lenkung weist eine Lenkhandhabe auf, welche um eine Drehachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, drehbar ist. Die Lenkhandhabe wird auch als Lenkrad bezeichnet oder ist als ein Lenkrad ausgebildet. Die Lenkhandhabe ist durch eine Person wie beispielsweise durch den Fahrer oder die Fahrerin des Fahrzeugs betätigbar und dadurch um die Drehachse um einen auch als Lenkradwinkel bezeichneten Lenkhandhabenwinkel drehbar. Mit anderen Worten ist der Lenkhandhabenwinkel eine Größe, welche eine um die Drehachse erfolgende und beispielsweise durch die genannte Person bewirkte Drehung der Lenkhandhabe ist, angibt oder beschreibt. Durch um die Drehachse erfolgendes Drehen der Lenkhandhabe ist zum Lenken des Fahrzeugs ein um eine Lenkachse um einen aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel erfolgendes Verschwenken und somit Lenken wenigstens eines Fahrzeugrads des Fahrzeugs bewirkbar. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das genannte Fahrzeugrad aufweist, welches ein Bestandteil der Lenkung sein kann. Das Fahrzeugrad wird einfach auch als Rad bezeichnet und ist ein Bodenkontaktelement, über welches das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Fahrzeug beispielsweise entlang des Bodens gefahren, während das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs nach unten hin über das Fahrzeugrad an dem Boden abgestützt ist, so rollt das Fahrzeugrad, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Das Fahrzeugrad ist dabei ein gelenktes oder lenkbares Fahrzeugrad. Dies bedeutet, dass das Fahrzeugrad um die Lenkachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, verschwenkt und somit gelenkt werden kann, um hierdurch das Fahrzeug zu lenken, mithin Kurvenfahrten, Fahrtrichtungsänderungen und Fahrspurwechsel des Fahrzeugs bewirken zu können. Der Radwinkel ist eine Größe, die ein um die Lenkachse und insbesondere relativ zu dem Aufbau erfolgendes Verschwenken des Fahrzeugrads ist, charakterisiert, angibt oder beschreibt. Um somit das Fahrzeug zu lenken, beispielsweise um eine Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs zu bewirken, dreht die Person die Lenkhandhabe um die Drehachse, woraus ein Verschwenken, mithin ein Lenken des Fahrzeugrads resultiert. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, wird, beispielsweise durch die Person, die Lenkhandhabe um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, gedreht, so wird hierdurch das Fahrzeugrad um die Lenkachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, verschwenkt und somit gelenkt, wodurch das Kraftfahrzeug gelenkt wird oder gelenkt werden kann.
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Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Lenkung dazu ausgebildet ist, ihre Lenkübersetzung in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel derart zu variieren, dass mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt. Mit anderen Worten ist die Lenkung derart ausgebildet, dass mit zunehmendem, mithin mit steigendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, mithin reduziert wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, je weiter oder stärker die Lenkhandhabe insbesondere ausgehend von einer Ausgangsstellung um die Drehachse gedreht wird, desto geringer wird die Lenkübersetzung. Die Ausgangsstellung der Lenkhandhabe ist beispielsweise eine Geradeausstellung der Lenkhandhabe, deren Geradeausstellung dazu vorgesehen oder ausgebildet ist, eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs insbesondere entlang einer Geraden, das heißt ohne Fahrtrichtungsänderung, Kurvenfahrten oder Fahrspurwechsel zu bewirken. Bei der Erfindung beschreibt die auch mit i bezeichnete Lenkübersetzung ein Verhältnis des Lenkhandhabenwinkels bezogen auf den aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel. Mit anderen Worten gilt: Radwinkel = Lenkhandhabenwinkel / Lenkübersetzung.
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Wird beispielsweise die Lenkübersetzung mit i, der Lenkhandhabenwinkel mit β und der Radwinkel mit α bezeichnet, so gilt bei der Erfindung:
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Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Lenkung ausgebildet ist, ihre Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, welches beispielsweise bei der jeweiligen Fahrt des Fahrzeugs mit der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere vorwärts, gefahren ist oder zu fahren ist, zu variieren. Erfindungsgemäß ist die Lenkübersetzung somit eine Funktion sowohl des auch als Lenkradwinkel bezeichneten Lenkhandhabenwinkels als auch der vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs erfolgenden oder verlaufenden und auch mit v bezeichneten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Somit gilt erfindungsgemäß:
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Die Erfindung ermöglicht es, dass aus geringen Lenkhandhabenwinkeln, das heißt aus geringen Werten des Lenkhandhabenwinkels große Radwinkel, das heißt große Werte des Radwinkels resultieren, so dass das Fahrzeug mit einem nur geringen Lenkaufwand, das heißt mit geringen Werten des Lenkhandhabenwinkels, vorteilhaft manövriert, insbesondere vorteilhaft parkiert, werden kann. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, große Werte des Radwinkels oder einen vorteilhaft großen Wert des Radwinkels mit einer insbesondere von der Ausgangsstellung ausgehenden, halben Drehung der Lenkhandhabe, das heißt mit einer insbesondere von der Ausgangsstellung ausgehenden Drehung der Lenkhandhabe um 180 Grad oder um weniger als 180 Grad zu realisieren. Mit anderen Worten ermöglicht es die Erfindung, dass aus einem Lenkhandhabenwinkel von 180 Grad oder von weniger als 180 Grad insbesondere bezogen auf die Ausgangsstellung ein vorteilhaft großer Radwinkel resultiert, so dass das Fahrzeug besonders vorteilhaft gelenkt und somit manövriert werden kann. Da es erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Lenkübersetzung sowohl in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel als auch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit zu variieren, ist insbesondere über den Lenkhandhabenwinkel betrachtet ein nicht-lineares Verhalten der Übersetzung vorgesehen. Je größer somit der Lenkhandhabenwinkel ist, desto kleiner wird die Lenkübersetzung, so dass beispielsweise auch mit einem Lenkhandhabenwinkel von, insbesondere maximal, 180 Grad oder weniger als 180 Grad oder beispielsweise von, insbesondere maximal, 150 Grad, ein sehr großer Randwinkel beziehungsweise ein sehr großer, vorteilhafter Wert des Radwinkels realisiert werden kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Fahrzeug eine enge Kurve entlang zu fahren und somit beispielsweise auch eng abzubiegen, ohne dass die die Lenkhandhabe betätigende Person umgreifen muss. Dadurch kann eine vorteilhafte und insbesondere sichere Lenkbarkeit dargestellt werden. Außerdem ermöglich es die Erfindung, den Lenkaufwand beispielsweise beim Parkieren vorteilhaft gering zu halten und jedoch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eine übermäßige Gierverstärkung zu vermeiden, so dass dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit sehr hoch ist, das heißt, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Fahrgeschwindigkeit gefahren wird, eine hohe Stabilität, das heißt, eine hohe Fahrstabilität des Fahrzeugs gewährleistet werden kann.
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Insbesondere schafft die Erfindung die Voraussetzung dafür, dass die Lenkhandhabe außenumfangsseitig eine von einem geschlossenen Ring, insbesondere geschlossenen Kreis, unterschiedliche Form aufweisen kann. Somit kann die Lenkhandhabe beispielsweise als eine solche Lenkhandhabe ausgestaltet werden, die bezogen auf die Ausgangsstellung auf ihrer in Fahrzeughochrichtung nach oben weisenden Oberseite und/oder auf ihrer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Unterseite flach ausgebildet oder gar frei von einem von der Person umgreifbaren Handhabungsbereich ist. Die Erfindung ermöglicht es dabei, dennoch eine vorteilhafte Lenkbarkeit zu realisieren, ohne dass ein Umgreifen erforderlich ist.
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Es ist vorgesehen, dass die Lenkung dazu ausgebildet ist, die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit derart zu variieren, dass mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Lenkübersetzung zunimmt. Dadurch kann insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, das heißt bei einem hohen Wert der Fahrgeschwindigkeit, eine hohe Stabilität, insbesondere Fahrstabilität, des Fahrzeugs gewährleistet werden.
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Die Lenkung ist als eine Steer-by-Wire-Lenkung ausgebildet. Die Steer-by-Wire-Lenkung wird auch als Steer-by-Wire-System oder Steer-by-Wire-Lenksystem bezeichnet, wobei, wie aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist, unter der Steer-by-Wire-Lenkung eine solche Lenkung zu verstehen ist, bei der eine durch die Person wie beispielsweise den Fahrer oder die Fahrerin des Kraftwagens bewirkte Betätigung und somit um die Drehachse erfolgende Drehung der Lenkhandhabe beispielsweise mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird, die ein die erfasste Betätigung charakterisierendes, elektrisches Betätigungssignal bereitstellt. Die erfasste Betätigung der Lenkhandhabe ist oder beschreibt einen Lenkbefehl, so dass insbesondere das Betätigungssignal den Lenkbefehl beschreibt oder der Lenkbefehl ist. In Abhängigkeit von dem Betätigungssignal wird ein beispielsweise als elektrischer Aktor und/oder elektromechanischer Aktor ausgebildeter Aktor angesteuert, mithin betrieben, wodurch der Aktor das Fahrzeugrad antreibt und dadurch lenkt, mithin um die Lenkachse verschwenkt, wodurch das Fahrzeug gelenkt wird. Bei der Steer-by-Wire-Lenkung wird der Lenkbefehl insbesondere ausschließlich elektrisch zum Aktor übertragen, der den Lenkbefehl ausführt, um das Fahrzeugrad zu lenken, indem der Aktor in Abhängigkeit von dem Lenkbefehl das Fahrzeugrad antreibt und dadurch lenkt, mithin um die Lenkachse insbesondere relativ zu dem Aufbau verschwenkt. Bei der Steer-by-Wire-Lenkung ist somit beispielsweise zwischen der Lenkhandhabe und dem Fahrzeugrad keine mechanische Verbindung vorgesehen, über welche die Betätigung der Lenkhandhabe auf das Fahrzeugrad übertragen werden kann, um dadurch das Fahrzeugrad zu lenken. Beispielsweise umfasst die Lenkung einen Elektromotor zum, insbesondere aktiven, Lenken des Fahrzeugrads, mithin zum, insbesondere aktiven, Verschwenken des Fahrzeugrads um die Lenkachse. Somit handelt es sich beispielsweise bei dem Elektromotor um den zuvor genannten Aktor, mittels welchem zum Lenken des Fahrzeugrads und somit des Fahrzeugs insgesamt das Fahrzeugrad aktiv angetrieben und dadurch gelenkt, mithin um die Lenkachse verschwenkt werden kann. Insbesondere durch die Steer-by-Wire-Lenkung kann die zuvor beschriebene Variierung der Lenkübersetzung besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht realisiert werden, so dass eine besonders vorteilhafte Lenkbarkeit darstellbar ist.
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In einem insbesondere elektrischen oder elektronischen Datenspeicher einer auch als Steuergerät bezeichneten, elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere des Fahrzeugs beziehungsweise Lenkung, ist wenigstens eine Kennlinie gespeichert, welche unterschiedlichen Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels Übersetzungswerte der Lenkübersetzung zuordnet. Mit anderen Worten ordnet beispielsweise die wenigstens eine Kennlinie den unterschiedlichen Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels jeweils, insbesondere genau, einen Übersetzungswert der Lenkübersetzung zu. Die Lenkung ist dabei dazu ausgebildet, bei wenigstens einer Fahrt des Fahrzeugs die Lenkübersetzung gemäß der Kennlinie zu variieren. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, von dem Lenkhandhabenwinkel abhängige Variierung der Lenkübersetzung auf besonders bedarfsgerechte und insbesondere besonders situationsangepasste Weise erfolgen.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, dass die wenigstens eine Kennlinie einen sich von einem ersten der Winkelwerte bis zu einem gegenüber dem ersten Winkelwert größeren, zweiten der Winkelwerte, insbesondere durchgängig und somit unterbrechungsfrei, erstreckenden, ersten Teilbereich aufweist, gemäß welchem mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt. Beispielsweise ist der erste Teilbereich eine erste Gerade. Die wenigstens eine Kennlinie weist auch einen zweiten Teilbereich auf, welcher beispielsweise eine zweite Gerade ist. Der zweite Teilbereich schließt sich, insbesondere hin zu gegenüber dem zweiten Winkelwert höheren Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels, an den zweiten Winkelwert und dadurch an den ersten Teilbereich an, wobei sich der zweite Teilbereich, insbesondere durchgängig und somit unterbrechungsfrei, bis zu einem gegenüber dem zweiten Winkelwert größeren, Dritten der Winkelwerte erstreckt. Gemäß dem zweiten Teilbereich nimmt mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung ab. Da beispielsweise gemäß beiden Teilbereichen mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, weisen beispielsweise sowohl der erste Teilbereich als auch der zweite Teilbereich, insbesondere sowohl die erste Gerade als auch die zweite Gerade, eine negative Steigung auf. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Steigung des zweiten Teilbereichs beziehungsweise der zweiten Gerade, geringer als die Steigung des ersten Teilbereichs, insbesondere der ersten Gerade, ist.
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Die Lenkung ist dabei dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem ersten Fahrzustand des Fahrzeugs die Lenkübersetzung gemäß der wenigstens einen Kennlinie derart zu variieren, dass ab dem zweiten Winkelwert des Lenkhandhabenwinkels mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung unterbleibt. Die Lenkung ist auch dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem von dem ersten Fahrzustand unterschiedlichen, zweiten Fahrzustand des Fahrzeugs die Lenkübersetzung gemäß der wenigstens einen Kennlinie derart zu variieren, dass ab dem zweiten Winkelwert des Lenkhandhabenwinkels mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung gemäß dem zweiten Teilbereich erfolgt. Beispielsweise wird der jeweilige Fahrzustand erfasst und somit ermittelt. Wird somit beispielsweise ermittelt, dass sich das Fahrzeug in dem ersten Fahrzustand befindet, so wird beispielsweise die Lenkübersetzung reduziert, wenn der Lenkhandhabenwinkel gemäß dem ersten Teilbereich zunimmt, mithin dem ersten Teilbereich folgend zunimmt. In dem ersten Fahrzustand wird die Lenkübersetzung jedoch nur bis zu dem zweiten Winkelwert reduziert. Wird die Lenkhandhabe so stark oder soweit um die Drehachse gedreht, dass der Lenkhandhabenwinkel größer als der zweite Winkelwert ist, so unterbleibt in dem ersten Fahrzustand ausgehend von dem zweiten Winkelwert eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung, so dass die Lenkübersetzung bis zu dem zweiten Winkelwert reduziert wird, wird jedoch darüberhinausgehend die Lenkhandhabe gedreht, so unterbleibt eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung. Befindet sich jedoch das Fahrzeug in dem zweiten Fahrzustand, das heißt, wird der zweite Fahrzustand ermittelt, so wird ab dem zweiten Winkelwert mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung weiter reduziert. Dadurch kann beispielsweise der Person, insbesondere dem Fahrer oder der Fahrerin die vorteilhafte Möglichkeit gegeben werden, ein vorteilhaftes Gegenlenken durchzuführen. Somit ist beispielsweise der zweite Fahrzustand ein dynamischer Fahrzustand, mithin eine spezielle dynamische Fahrsituation, welche beispielsweise durch eine entsprechende Sensorik des Fahrzeugs erkannt werden kann. Durch Erkennen der dynamischen Fahrsituation wird dem Fahrer ein Gegenlenken ermöglicht, um beispielsweise das Fahrzeug stabilisieren zu können. Bei der dynamischen Fahrsituation handelt es sich beispielsweise um ein Fahren auf Eis und um ein Übersteuern des Fahrzeugs, dem der Fahrer beziehungsweise die Fahrerin durch das genannte Gegenlenken entgegenwirken kann. Wird somit beispielsweise der zweite Fahrzustand erkannt, so erfolgt eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung beispielsweise gleichzeitig eine Aufhebung des beispielsweise in dem ersten Fahrzustand auf 180 Grad oder auf 150 Grad begrenzten Lenkhandhabenwinkels, so dass beispielsweise der Lenkhandhabenwinkel auf mehr als 180 Grad oder mehr als 150 Grad aufgeweitet wird. Dadurch wird beispielsweise dem Fahrer oder der Fahrerin die Möglichkeit gegeben, das Fahrzeug durch Gegenlenken abzufangen und somit beispielsweise einen Maximalwert des Radwinkels einzustellen.
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Der maximale, auch als Lenkradwinkel bezeichnete Lenkhandhabenwinkel entspricht beispielsweise dem zweiten Winkelwert. Mit anderen Worten ist beispielsweise der genannte maximale Lenkhandhabenwinkel der zweite Winkelwert. Somit erfolgt beispielsweise in der ersten Fahrsituation eine Reduzierung der Lenkübersetzung höchstens bis zu dem zweiten Winkelwert, wobei in der zweiten Fahrsituation eine Reduzierung der Lenkübersetzung über den zweiten Winkelwert hinaus erfolgt beziehungsweise freigegeben wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird oder ist beispielsweise in der ersten Fahrsituation die Reduzierung der Lenkübersetzung mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel bis höchstens zu dem zweiten Winkelwert begrenzt, so dass in der ersten Fahrsituation, beziehungsweise in dem ersten Fahrzustand die Lenkübersetzung mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel nur bis zu dem zweiten Winkelwert reduziert wird und eine darüberhinausgehende Reduzierung der Lenkübersetzung unterbleibt, insbesondere auch dann, wenn der Lenkhandhabenwinkel gegenüber dem zweiten Winkelwert größere Werte annimmt. In dem zweiten Fahrzustand jedoch wird die Lenkübersetzung mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel bis zu dem zweiten Winkelwert und auch über den zweiten Winkelwert hinaus reduziert, so dass in dem zweiten Fahrzustand die Lenkübersetzung bis zu dem zweiten Winkelwert und insbesondere auch über den zweiten Winkelwert und insbesondere auch dann reduziert wird, wenn der Lenkhandhabenwinkel gegenüber dem zweiten Winkelwert größere Werte annimmt. Dadurch kann dynamischen Fahrsituationen Rechnung getragen und dem Fahrer oder der Fahrerin die Möglichkeit gegeben werden, entsprechende Lenkmanöver, beispielsweise ein Gegenlenken zu ermöglichen, ohne umgreifen zu müssen.
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Um die Lenkübersetzung besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit variieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die wenigstens eine Kennlinie eine erste Kennlinie ist, das heißt, als eine erste Kennlinie in dem Datenspeicher gespeichert ist, wobei die erste Kennlinie unterschiedlichen Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels die Übersetzungswerte als erste Übersetzungswerte der Lenkübersetzung zuordnet. Somit sind die zuvor genannten Übersetzungswerte der Lenkübersetzung erste Übersetzungswerte der Lenkübersetzung. Dabei ist die erste Kennlinie für wenigstens einen ersten Geschwindigkeitswert der Fahrgeschwindigkeit gespeichert, so dass die erste Kennlinie dem ersten Geschwindigkeitswert zugeordnet ist. In dem Datenspeicher ist für wenigstens einen von dem ersten Geschwindigkeitswert unterschiedlichen, zweiten Geschwindigkeitswert der Fahrgeschwindigkeit eine zweite Kennlinie gespeichert, die somit dem zweiten Geschwindigkeitswert zugeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der zweite Geschwindigkeitswert größer oder kleiner als der erste Geschwindigkeitswert ist. Die zweite Kennlinie ordnet den unterschiedlichen Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels zweite Übersetzungswerte der Lenkübersetzung zu, wobei die zweiten Übersetzungswerte größer als die ersten Übersetzungswerte sind. Dies bedeutet, dass die erste Kennlinie den jeweiligen Lenkhandhabenwinkel, insbesondere genau, einen jeweiligen, ersten Zuordnungswert zuordnet, wobei die ersten Zuordnungswerte die ersten Übersetzungswerte sind. Die zweite Kennlinie ordnet dem jeweiligen Lenkhandhabenwinkel, das heißt, demselben jeweiligen Lenkhandhabenwinkel, insbesondere genau, einen jeweiligen, zweiten Zuordnungswert zu, wobei die zweiten Zuordnungswerte die zweiten Übersetzungswerte sind. Dabei ist der jeweilige, dem jeweiligen Lenkhandhabenwinkel zugeordnete, zweite Zuordnungswert größer als der jeweilige, dem jeweiligen Lenkhandhabenwinkel zugeordnete, erste Zuordnungswert. Dadurch können für die unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, das heißt für die unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeitswerte besonders vorteilhafte, geschwindigkeitsabhängige Variierungen, insbesondere Reduzierungen, Gelenkübersetzung dargestellt werden.
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Dabei ist es ferner vorgesehen, dass die Lenkung dazu ausgebildet ist, bei der Fahrt des Fahrzeugs die Lenkübersetzung gemäß der ersten Kennlinie zu variieren, wenn bei der Fahrt die Fahrgeschwindigkeit den ersten Geschwindigkeitswert aufweist. Die Lenkung ist auch dazu ausgebildet, bei der Fahrt des Fahrzeugs die Lenkübersetzung gemäß der zweiten Kennlinie zu variieren, wenn bei der Fahrt die Fahrgeschwindigkeit den zweiten Geschwindigkeitswert aufweist.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Lenkung dazu ausgebildet ist, die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer in Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden, positiven Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit von einer in Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden negativen Beschleunigung des Fahrzeugs zu variieren. Unter der positiven, in Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden Beschleunigung des Fahrzeugs ist eine solche, in Fahrzeuglängsrichtung erfolgende Beschleunigung zu verstehen, die zu einer Zunahme der Fahrgeschwindigkeit führt. Unter der in Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden, negativen Beschleunigung des Fahrzeugs ist eine solche Beschleunigung zu verstehen, die zu einer Verringerung der Fahrgeschwindigkeit führt, so dass die negative Beschleunigung auch als Bremsung, Abbremsen oder Bremsmanöver bezeichnet wird. Somit ist vorzugsweise bei der Variierung der Lenkübersetzung eine Berücksichtigung einer Verzögerung und/oder positiven Beschleunigung des Fahrzeugs vorgesehen. Mit anderen Worten ist beispielsweise eine Berücksichtigung einer Drehung der Lenkhandhabe bei, insbesondere starker, Verzögerung und/oder bei, insbesondere starker, positiver Beschleunigung des Fahrzeugs vorgesehen. Beispielsweise findet eine Aufsynchronisierung der Lenkübersetzung, insbesondere eines Soll-Werts der Lenkübersetzung bei starker positiver Beschleunigung und/oder bei starker Verzögerung beispielsweise erst dann statt, wenn oder nachdem der Fahrer oder die Fahrerin, mithin die Person deutliche Lenkbewegungen durchgeführt hat, damit beispielsweise bei einer starken Bremsung bei einer Kurvenfahrt keine Radwinkeländerungen durch eine Variierung der Lenkübersetzung aufgrund einer Geschwindigkeitsreduzierung erfolgen. Dadurch kann ein sicheres Fahrverhalten gewährleistet werden.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Lenkung dazu ausgebildet ist, die Variierung der Lenkübersetzung zumindest vorübergehend zu unterlassen, wenn eine in Fahrzeuglängsrichtung erfolgende, positive Beschleunigung des Fahrzeugs einen Gewicht überschreitet und/oder einen in Fahrzeuglängsrichtung erfolgende negative Beschleunigung des Fahrzeugs einen Schwellenwert überschreitet und/oder eine Drehgeschwindigkeit, mit welcher die Lenkhandhabe um die Drehachse insbesondere relativ zu dem Aufbau gedreht wird, einen Niveauwert überschreitet. Dadurch können übermäßige Variierungen der Lenkübersetzung bei schnellen Drehungen der Lenkhandhabe und/oder bei starken positiven Beschleunigungen des Fahrzeugs und/oder bei stark negativen Beschleunigungen des Fahrzeugs oder mithin bei starken Bremsungen des Fahrzeugs vermieden werden, so dass eine vorteilhafte Lenkbarkeit, insbesondere eine hohe Sicherheit, realisiert werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug, welches eine Lenkung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, eines Fahrzeugs, welches vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und ganz insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Bei dem Verfahren weist die Lenkung eine um eine Drehachse drehbare Lenkhandhabe auf, welche durch eine Person betätigbar und dadurch um eine Drehachse um einen Lenkhandhabenwinkel drehbar ist. Hierdurch wird zum Lenken des Fahrzeugs ein um eine Lenkachse um einen aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel erfolgendes Verschwenken wenigstens eines Fahrzeugrads des Fahrzeugs bewirkt.
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Um nun eine besonders vorteilhafte Lenkbarkeit realisieren zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass eine Lenkübersetzung der Lenkung, deren Lenkübersetzung ein Verhältnis des Lenkhandhabenwinkels bezogen auf den aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel beschreibt, in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel derart variiert wird, dass mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt. Außerdem ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs variiert wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Insgesamt ist erkennbar, dass die Lenkübersetzung zumindest in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel und der Fahrgeschwindigkeit erfolgt. Ferner ist es denkbar, dass die Variierung der Lenkübersetzung abhängig ist von einer Zahnstangenposition eines Lenkgetriebes der Lenkung und/oder von der zuvor genannten Drehgeschwindigkeit, mit welcher die Lenkhandhabe um die Drehachse gedreht wird. Insbesondere handelt es sich bei der Drehgeschwindigkeit um eine Winkelgeschwindigkeit, mit welcher die Lenkhandhabe um die Drehachse gedreht wird. Ferner ist es denkbar, dass die Variierung der Lenkübersetzung von einer insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden und somit auch als Längsbeschleunigung bezeichneten Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder von einem Lenkmoment. Insbesondere ist das Lenkmoment ein um die Drehachse wirkendes Drehmoment, welches beispielsweise auf die Lenkhandhabe, insbesondere außen wirkt, und/oder von der Lenkhandhabe auf wenigstens ein weiteres Bauelement der Lenkung wirkt.
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Insbesondere ist es denkbar, dass die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einem Fahrprogramm variiert wird. Dabei kann die Lenkung, insbesondere das Fahrzeug, ein insbesondere im Innenraum angeordnetes Bedienelement aufweisen, welches auch als Fahrschalter oder Fahrprogrammschalter bezeichnet wird. Mittels des Bedienelements können beispielsweise unterschiedliche Fahrprogramme des Fahrzeugs ausgewählt werden. Bei dem ersten der Fahrprogramme handelt es sich beispielsweise um ein Sportprogramm, welches auch einfach als Sport bezeichnet wird. Bei einem zweiten der Fahrprogramme handelt es sich beispielsweise um ein Komfortprogramm, welches auch einfach als Komfort bezeichnet wird. Bei dem Dritten der Fahrprogramme handelt es sich beispielsweise um ein automatisiertes Fahren. Die genannte Person kann mittels des Bedienelements aus den Fahrprogrammen, insbesondere genau, eines der Fahrprogramme auswählen, wobei beispielsweise die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von dem ausgewählten Fahrprogramm variiert wird. insbesondere ist es denkbar, aus den Kennlinien eine der Kennlinien in Abhängigkeit von dem ausgewählten oder eingestellten Fahrprogramm auszuwählen und die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der ausgewählten Kennlinie zu variieren. Ferner ist es denkbar, dass die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer Vorgabe von Assistenzfunktionen variiert wird.
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Ist beispielsweise eines der Fahrprogramme eingestellt, so kann beispielsweise ein Einstellwert, insbesondere ein Maximalwert, des Radwinkels, durch Einstellen eines ersten Stellwerts, insbesondere eines ersten Maximalwerts, des Lenkhandhabenwinkels eingestellt werden, wobei der erste Stellwert insbesondere der erste Maximalwert, des Lenkhandhabenwinkels beispielsweise 180 Grad beträgt. Ist somit beispielsweise das eine Fahrprogramm eingestellt, und wird von der Person die Lenkhandhabe derart gedreht, dass der erste Stellwert, insbesondere der erste Maximalwert, der Lenkhandhabe eingestellt wird, so wird hierdurch der Einstellwert, insbesondere der Maximalwert, des Radwinkels eingestellt. Ist beispielsweise ein anderes der Fahrprogramme eingestellt, so kann beispielsweise der Einstellwert, insbesondere der Maximalwert, des Radwinkels durch Einstellen eines gegenüber dem ersten Stellwert, insbesondere gegenüber dem ersten Maximalwert, geringeren, zweiten Stellwerts, insbesondere zweiten Maximalwerts, des Lenkhandhabenwinkels der Einstellwert, insbesondere der Maximalwert, des Radwinkels eingestellt werden. Mit anderen Worten, ist beispielsweise das andere Fahrprogramm eingestellt, und wird insbesondere durch die Person die Lenkhandhabe derart betätigt und dadurch derart gedreht, dass der zweite Stellwert, insbesondere der zweite Maximalwert, des Lenkhandhabenwinkels eingestellt wird, so wird hierdurch der Einstellwert, insbesondere der Maximalwert, des Radwinkels eingestellt. Beispielsweise beträgt der zweite Stellwert, insbesondere der zweite Maximalwert, des Lenkhandhabenwinkels 150 Grad.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Eigenschaften sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Ausgestalltungen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Darstellung eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs, mit einer Lenkung; und
- 2 ein Diagramm zum Veranschaulichung der Lenkung.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10, welches bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist, dessen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum durch einen insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs gebildet, das heißt begrenzt ist. Das Fahrzeug 10 weist eine Lenkhandhabe 11 auf, welche im Innenraum angeordnet ist. Die Lenkhandhabe 11 ist beispielsweise ein Lenkrad oder wird auch als Lenkrad bezeichnet. Die Lenkhandhabe 11 ist im Innenraum angeordnet. Außerdem ist die Lenkhandhabe 11 um eine Drehachse 13 relativ zu dem Aufbau drehbar. Insbesondere kann die Lenkhandhabe 11 von einer sich im Innenraum aufhaltenden Person wie beispielsweise dem Fahrer oder der Fahrerin des Fahrzeugs betätigt und somit bewegt werden, das heißt, um die Drehachse 13 relativ zu dem Aufbau gedreht werden, um dadurch das Fahrzeug 10 zu lenken, mithin eine Lenkbewegung des Fahrzeugs 10 zu bewirken. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 10 wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs 10 hintereinander angeordnete Fahrzeugachsen 12 und 14 auf, wobei die Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs 10 durch einen Doppelpfeil 15 veranschaulicht ist. Die Fahrzeugachse 12 ist eine Vorderachse, und die Fahrzeugachse 14 ist eine Hinterachse des Fahrzeugs 10. Die jeweilige einfach auch als Achse bezeichnete Fahrzeugachse 12, 14 weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder 16, 18 auf, wobei die Fahrzeugräder 16 Vorderräder und die Fahrzeugräder 18 der Hinterachse Hinterräder sind. Die Fahrzeugräder 16 und 18 sind Bodenkontaktelemente des Fahrzeugs 10, welche in Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs 10 nach unten hin an einem Boden über die Bodenkontaktelemente abstützbar oder abgestützt ist. Die Fahrzeughochrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulicht und verläuft senkrecht zur Bildebene von 1. Es ist erkennbar, dass die jeweiligen Fahrzeugräder 16, 18 der jeweiligen Fahrzeugachse 12, 14 auf in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs 10 einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Die Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs 10 ist durch einen Doppelpfeil 22 veranschaulicht.
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Die Lenkhandhabe 11 ist Bestandteil einer Lenkung 24, welche vorliegend Bestandteil der Vorderachse ist und daher eine Vorderachslenkung ist. Die Lenkung 24 ist dabei als eine Steer-by-Wire-Lenkung ausgebildet. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Wird die Lenkhandhabe 11 von der sich im Innenraum aufhaltenden Person betätigt und dadurch bewegt, mithin um die Drehachse 13 relativ zu dem Aufbau gedreht, so wird die Bewegung, insbesondere die Drehung, der Lenkhandhabe 11 mittels einer Sensoreinrichtung erfasst. Die Sensoreinrichtung stellt ein elektrisches Sensorsignal bereit, wobei ein als Elektromotor 26 ausgebildeter Aktor der Lenkung 24 in Abhängigkeit von dem Sensorsignal angesteuert und dadurch betrieben wird. Hierdurch treibt der Elektromotor 26 die Fahrzeugräder 16 (Vorderräder) an, wodurch die Fahrzeugräder 16 und somit das Fahrzeug 10 gelenkt werden. Mit anderen Worten treibt der Elektromotor 26 das jeweilige Fahrzeugrad 16 an, wodurch das jeweilige Fahrzeugrad 16 um eine jeweilige, in 1 besonders schematisch dargestellte Lenkachse 17 relativ zu dem Aufbau verschwenkt und dadurch gelenkt wird. Durch Lenken des jeweiligen Fahrzeugrads 16 und somit des Fahrzeugs 10 insgesamt können beispielsweise Fahrspurwechsel, Fahrtrichtungsänderungen und Kurvenfahrten des Fahrzeugs 10 bewirkt werden. Zwischen der Lenkhandhabe 11 und den Fahrzeugrädern 16 existiert dabei keine mechanische Verbindung, über welche die Bewegung, insbesondere die Drehung, der Lenkhandhabe 11 auf die Fahrzeugräder 16 übertragen und somit in eine jeweilige Lenkbewegung der Fahrzeugräder 16 umgesetzt werden kann. Die vorliegend als Vorderachslenkung ausgebildete Lenkung 24 umfasst beispielsweise ein in 1 besonders schematisch dargestelltes Lenkgetriebe 28, welches beispielsweise eine Zahnstange aufweist. Es ist erkennbar, dass der Elektromotor 26 beispielsweise über das Lenkgetriebe 28 und somit über die Zahnstange die Fahrzeugräder 16 antreiben und dadurch lenken, mithin um die jeweilige Lenkachse 17 relativ zu dem Aufbau verschwenken kann. Insbesondere kann zum Lenken der Fahrzeugräder 16 der Elektromotor 26 die Zahnstange antreiben und dadurch die Zahnstange, insbesondere relativ zu dem Aufbau, verschieben, so dass der Elektromotor 26 über die Zahnstange die Fahrzeugräder 16 lenken kann.
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Das Fahrzeug 10 weist eine in 1 besonders schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 30 auf, welche ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben der Fahrzeugräder 18 und/oder 16 und somit zum Antreiben des Fahrzeugs insgesamt bereitstellen kann. In 1 dargestellt ist auch eine auch als Steuergerät bezeichnete, elektronische Recheneinrichtung 32, mittels welcher beispielsweise der Elektromotor 26 angesteuert, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden kann. Insbesondere kann beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung 32 ein Verfahren zum Betreiben der Lenkung 24 durchgeführt werden.
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Die Lenkhandhabe 11 ist um die Drehachse 13, insbesondere relativ zu dem Aufbau, um einen Lenkhandhabenwinkel drehbar. Der Lenkhandhabenwinkel wird auch als Lenkradwinkel bezeichnet. Der Lenkhandhabenwinkel ist somit eine Größe, welche die insbesondere relativ zu dem Aufbau und um die Drehachse 13 erfolgende Drehung der Lenkhandhabe 11 beschreibt. Der Lenkhandhabenwinkel kann somit unterschiedliche Werte annehmen. Wird beispielsweise die Lenkhandhabe 11 ausgehend von einer Ausgangsstellung der Lenkhandhabe 11 um die Drehachse 13 relativ zu dem Aufbau um 11 Grad gedreht, so weist der Lenkhandhabenwinkel den Wert 11 Grad auf. Insbesondere handelt es sich bei der Ausgangsstellung um eine Geradeausstellung der Lenkhandhabe 11, deren Geradeausstellung dafür vorgesehen oder dazu ausgebildet ist, eine insbesondere entlang einer Geraden und in Fahrzeuglängsrichtung erfolgende Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 zu bewirken. Das jeweilige Fahrzeugrad 16 ist um die jeweilige, zugehörige Lenkachse 17 um einen jeweiligen Radwinkel verschwenkbar. Somit ist der jeweilige Radwinkel eine Größe, die das jeweilige, um die jeweilige Lenkachse 17 und insbesondere relativ zu dem Aufbau erfolgende Verschwenken des jeweiligen Fahrzeugrads 16 angibt oder beschreibt. Somit kann der Radwinkel unterschiedliche Werte einnehmen. Wird beispielsweise das jeweilige Fahrzeugrad 16 um die jeweils zugehörige Lenkachse 17 insbesondere relativ zu dem Aufbau ausgehend von einer jeweiligen Startstellung des jeweiligen Fahrzeugrads 16 um beispielsweise 5 Grad verschwenkt, so weist der Radwinkel den Wert 5 Grad auf. Die Startstellung ist beispielsweise eine Geradeausstellung des jeweiligen Fahrzeugrads 16, dessen Geradeausstellung dafür vorgesehen und dazu ausgebildet ist, die zuvor genannte Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 zu bewirken. Insgesamt ist erkennbar, dass die Lenkhandhabe 11 durch die genannte Person betätigbar und dadurch um die Drehachse 13, insbesondere relativ zu dem Aufbau, um den Lenkhandhabenwinkel drehbar ist, wodurch zum Lenken des Fahrzeugs 10 das jeweilige, um die jeweilige Lenkachse 17 insbesondere relativ zu dem Aufbau um den aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel erfolgendes Verschwenken des jeweiligen Fahrzeugrads 16 des Fahrzeugs 10 bewirkbar ist. Das Bewirken des jeweiligen Verschwenkens des jeweiligen Fahrzeugrads 16 erfolgt wie zuvor beschrieben und somit dadurch, dass der Elektromotor 26 in Abhängigkeit von dem Sensorsignal angesteuert und dadurch betrieben wird, wodurch der Elektromotor 26 das jeweilige Fahrzeugrad 16 antreibt und somit um die jeweilige, zugehörige Lenkachse 17 relativ zu dem Aufbau verschwenkt. Hierdurch werden die Fahrzeugräder 16 und somit das Fahrzeug 10 insgesamt gelenkt, um dadurch beispielsweise Fahrspurwechsel, Fahrtrichtungsänderungen und Kurvenfahrten des Fahrzeugs 10 zu bewirken.
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Um nun eine besonders vorteilhafte Lenkbarkeit der Lenkung 24 und somit des Fahrzeugs 10 realisieren zu können, ist die Lenkung 24 dazu ausgebildet, ihre Lenkübersetzung, welche ein Verhältnis des Lenkhandhabenwinkels bezogen auf den aus dem Lenkhandhabenwinkel resultierenden Radwinkel beschreibt, in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel derart zu variieren, dass mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt. Die Lenkung 24 ist auch dazu ausgebildet, ihre Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu variieren, welches mit der Fahrgeschwindigkeit fährt, insbesondere vorwärtsfährt. Bei dem zuvor genannten Verfahren ist es somit vorgesehen, dass die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel derart variiert wird, dass mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, und dass die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit variiert wird.
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Zum weiteren Veranschaulichen der Lenkung 24 und des Verfahrens zeigt 2 ein Diagramm, auf dessen Abszisse 34 der auch als Lenkradwinkel bezeichnete Lenkhandhabenwinkel aufgetragen ist. Auf der Ordinate 36 des in 2 gezeigten Diagramms ist die Lenkübersetzung aufgetragen. In das in 2 gezeigte Diagramm sind Kennlinien 38a-c eingetragen. Die Kennlinien 38a-c sind Verläufe, wobei der jeweilige Verlauf ein jeweiliger Verlauf der Lenkübersetzung über den Lenkhandhabenwinkel ist. Anhand der Kennlinien 38a-c ist besonders gut erkennbar, dass mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, mithin reduziert wird. Die Kennlinien 38a-c sind beispielsweise in einem Datenspeicher der elektronischen Recheneinrichtung 32 gespeichert. Die Kennlinie 38a ist beispielsweise für einen ersten Geschwindigkeitswert der Fahrgeschwindigkeit gespeichert und somit dem ersten Geschwindigkeitswert zugeordnet. Die Kennlinie 38b ist für einen zweiten Geschwindigkeitswert der Fahrgeschwindigkeit gespeichert und somit dem zweiten Geschwindigkeitswert zugeordnet, und die Kennlinie 38c ist beispielsweise für einen dritten Geschwindigkeitswert der Fahrgeschwindigkeit gespeichert und somit dem dritten Geschwindigkeitswert zugeordnet. Die Geschwindigkeitswerte sind paarweise voneinander unterschiedlich. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der zweite Geschwindigkeitswert beispielsweise 0, so dass beispielsweise die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel gemäß der Kennlinie 38a variiert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit den ersten Geschwindigkeitswert aufweist und vorliegend 0 ist, mithin wenn das Fahrzeug 10 stillsteht. Somit ist oder beschreibt beispielsweise die Kennlinie 38a die Lenkübersetzung bei einem insbesondere im Stillstand erfolgenden Parkieren des Fahrzeugs 10. Insgesamt ist erkennbar, dass aus den Kennlinien 38a-c, insbesondere genau, eine der Kennlinien 38a-c in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, insbesondere deren Geschwindigkeitswert, ausgewählt wird, wobei die Lenkübersetzung gemäß der ausgewählten Kennlinie 38a-c in Abhängigkeit von dem Lenkhandhabenwinkel variiert wird. Der zweite Geschwindigkeitswert beträgt beispielsweise 100 km/h, so dass beispielsweise die Lenkübersetzung gemäß der Kennlinie 38b variiert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit 100 km/h beträgt, das heißt, wenn das Fahrzeug 10 mit 100 km/h, das heißt mit einer Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h insbesondere entlang eines Bodens gefahren, insbesondere vorwärtsgefahren, wird. Der dritte Geschwindigkeitswert beträgt beispielsweise 200 km/h, so dass beispielsweise die Lenkübersetzung gemäß der Kennlinie 38c variiert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit 200 km/h beträgt, das heißt, wenn das Fahrzeug 10 mit einer Fahrgeschwindigkeit von 200 km/h insbesondere entlang des genannten Bodens gefahren wird. Ferner ist erkennbar, dass die jeweilige Kennlinie 38a-c unterschiedlichen Winkelwerten des Lenkhandhabenwinkels Übersetzungswerte der Lenkübersetzung zuordnet, wobei die den Winkelwerten durch die Kennlinie 38c zugeordneten Übersetzungswerte größer als die den Winkelwerten durch die Kennlinie 38b zugeordneten Übersetzungswerte sind, und wobei die den Winkelwerten durch die Kennlinie 38b zugeordneten Übersetzungswerte größer als die den Winkelwerten über die Kennlinie 38a zugeordneten Übersetzungswerte sind. Somit wird die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit derart variiert, dass mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Lenkübersetzung zunimmt, mithin größer wird.
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Außerdem ist bei den Kennlinien 38a und 38c Folgendes vorgesehen: Die jeweilige Kennlinie 38b, c weist einen jeweiligen, sich von einem ersten der Winkelwerte bis zu einem gegenüber dem ersten Winkelwert größeren, zweiten der Winkelwerte erstreckenden, ersten Teilbereich T1 auf, gemäß welchem mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, mithin reduziert wird. Der jeweilige, erste Winkelwert ist in 2 mit W1 bezeichnet und beträgt beispielsweise 150 Grad. Der jeweilige, zweite Winkelwert ist in 2 mit W2 bezeichnet und beträgt beispielsweise 180 Grad. Die jeweilige Kennlinie 38b, c weist außerdem einen sich an den zweiten Winkelwert W2 und dadurch an den jeweiligen, ersten Teilbereich T1 anschließenden und sich bis zu einem gegenüber dem zweiten Winkelwert W2 größeren, dritten der Winkelwerte erstreckenden, zweiten Teilbereich T2 auf, gemäß welchem mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel die Lenkübersetzung abnimmt, mithin reduziert wird. Der dritte Winkelwert ist mit W3 bezeichnet und beträgt beispielsweise 200 Grad.
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Wird nun beispielsweise mittels einer Sensorik des Fahrzeugs 10 ein erster Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ermittelt, so wird beispielsweise die Lenkübersetzung gemäß der Kennlinie 38b, c derart variiert, dass ab dem zweiten Winkelwert W2 des Lenkhandhabenwinkels mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung unterbleibt. Mit anderen Worten, wird ermittelt, dass sich das Fahrzeug 10 in dem ersten Fahrzustand befindet, und wird beispielsweise der Lenkhandhabenwinkel derart geändert, insbesondere erhöht, dass sich die Lenkübersetzung entlang des Teilbereichs T1 bewegt, so wird die Lenkübersetzung bis zu dem Winkelwert W2 und nur bis zu dem Winkelwert W2 reduziert, und bei weiterer Erhöhung des Lenkhandhabenwinkels auf gegenüber dem Winkelwert W2 größere Werte, unterbleibt eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung. Wird jedoch insbesondere mittels der Sensorik erfasst und somit erkannt, dass sich das Fahrzeug 10 in einem von dem ersten Fahrzustand unterschiedlichen, zweiten Fahrzustand befindet, so wird die Lenkübersetzung gemäß der Kennlinie 38b, c derart variiert, dass ab dem zweiten Winkelwert W2 des Lenkhandhabenwinkels mit zunehmendem Lenkhandhabenwinkel eine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung gemäß dem zweiten Teilbereich T2 erfolgt. Es ist erkennbar, dass der Teilbereich T2 eine geringere Steigung, das heißt, eine stärker negative oder negativere Steigung als der Teilbereich T1 aufweist, so dass in dem Teilbereich T2 die Lenkübersetzung stärker reduziert wird als in dem Teilbereich T1. Wird somit der Lenkhandhabenwinkel zunächst in dem Teilbereich T1 erhöht, während sich das Fahrzeug 10 in dem zweiten Fahrzustand befindet, so wird die Lenkübersetzung gemäß dem Teilbereich T1 reduziert, und zwar bis zu dem Winkelwert W2, wobei insbesondere ausgehend von dem Winkelwert W2 bei weiterem Zunehmen des Lenkhandhabenwinkels die Lenkübersetzung gemäß dem Teilbereich T2 weiter reduziert wird, und zwar stärker als im Teilbereich T1. Dadurch wird beispielsweise dem Fahrer oder der Fahrerin des Fahrzeugs 10 Gelegenheit gegeben, in einer dynamischen Fahrsituation wie beispielsweise bei einem Fahren auf Eis gegenzulenken und dadurch das Fahrzeug abzufangen.
