DE102023003829A1 - Aktiver Lenkradtilger zum Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad eines Steer-by-wire-Lenksystems - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen aktiven Lenkradtilger zum Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad eines Steer-by-wire-Lenksystems, umfassend einen Detektor (8) zum Erfassen von störenden Schwingungen und einen Aktuator (5) zum Auslösen einer Schwingung. Bei einem aktiven Lenkradtilger, welcher nur wenig Bauraum benötigt, ist der am Lenkrad (3) positionierte Aktuator (5) derart ausgebildet, sowohl Anregungen auf das Lenkrad (3) zur Erzeugung von Schwingungen auszugeben als auch am Lenkrad (3) entstehende Schwingungen zu detektieren und ein Gegensignal zu erzeugen.
Description
- Die Erfindung betrifft einen aktiven Lenkradtilger zum Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad eines Steer-by-wire-Lenksystems, umfassend einen Detektor zum Erfassen von störenden Schwingungen und einen Aktuator zum Auslösen einer Schwingung.
- Aus der
DE 2009 060 458 A1 ist eine Einrichtung zum elastischen schwingungsfähigen Befestigen einer Tilgermasse an einem Schwingungen und/oder Vibrationen ausgesetzten Kraftfahrzeugbauteil bekannt. Diese Tilgermasse ist an einer Lenkradstruktur befestigt. Die frei schwingende Tilgermasse dient dazu, Erregerschwingungen an dem Kraftfahrzeugbauteil durch Gegenschwingungen zumindest teilweise zu löschen. - Die
DE 10 2011 011 823 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Reduktion von mindestens einer Schwingung an einem Lenkrad, welches Bestandteil eines Steer-by-wire-Lenksystems ist. Zur Tilgung einer unerwünschten Schwingung eines Lenkrades, ist mindestens ein Aktor vorgesehen, welcher die Tilgermasse zu einer Bewegung in mindestens einem Bewegungsfreiheitsgrad anregt, wobei mittels einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit mindestens einer Kenngröße die Bewegung der Tilgermasse derart aktiv ansteuerbar ist, dass die mindestens eine Schwingung reduziert wird. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Auslösen oder Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad anzugeben, welche nur wenig Bauraum benötigt.
- Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
- Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Bei dem eingangs erläuterten aktiven Lenkradtilger zum Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad eines Steer-by-wire-Lenksystems, umfassend einen Detektor zum Erfassen von störenden Schwingungen und einen Aktuator zum Auslösen einer Schwingung, ist der am Lenkrad positionierte Aktuator derart ausgebildet, sowohl Anregungen auf das Lenkrad zur Erzeugung von Schwingungen als auch störende Lenkradschwingungen durch ein Gegensignal zu reduzieren. Zur Amplituden- und Frequenzanalyse der Schwingung ist zusätzlich ein Detektor, beispielsweise eine Beschleunigungsaufnehmer in Lenkrad Z- und Y-Richtung) nötig. Dies hat den Vorteil, dass auf eine Tilgermasse verzichtet werden kann, da der Aktuator selbst als Schwingungstilger ausgebildet ist. Dadurch wird Bauraum im Lenkrad eingespart. Gleichzeitig wird ein größerer Abstimmungsspielraum bei der Erzeugung bzw. Reduzierung von Schwingungen als bei am Lenkradmantelrohr verbauten Tilgermassen möglich. Eine solche Einrichtung kann in Fahrzeugen baureihenunabhängig eingesetzt werden.
- Vorteilhafterweise ist das Lenkrad als Bedienelement für einen im Fahrzeug ablaufenden Spielemodus ausgebildet und mit einem den Spielemodus initiierendem Steuergerät verbunden, welches mit einem Display zur Anzeige des Spiels gekoppelt ist. Der Aktuator kann somit zur Ausführung verschiedener Funktionen im Fahrzeug eingesetzt werden, wodurch ein Verbau einer Mehrzahl von Aktuatoren im Fahrzeug entfällt, was die Herstellungskosten reduziert.
- In einer Ausgestaltung sind der Aktuator und der Detektor mit dem Steuergerät zur Reduzierung der Lenkradschwingungen im Fahrbetrieb sowie zur Ausgabe einer haptischen Rückmeldung über das Spielgeschehen im Spielemodus, vorzugsweise eines Hintergrundspielgeschehens, in Form von Schwingungen und/oder Vibrationen verbunden. Durch die von dem Aktuator erzeugten Schwingungen kann bei Autorennen beispielsweise ein Überfahren von Hindernissen bzw. unterschiedliche Fahrbahnoberflächen simuliert werden.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- Es zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen aktiven Schwingungstilgers, -
2 eine Prinzipdarstellung des Lenkrades mit Mantelrohrmodul. - In
1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers dargestellt. Der Schwingungstilger 1 ist zum Einsatz in einem Fahrzeug vorgesehen und besteht aus einem Lenkrad 3, welches Bestandteil eines Steer-by-wire-Lenksystems des Fahrzeuges 1 ist. Bei einem Steer-by-wire-Lenksystem wird der durch das Lenkrad 3 vom Fahrer eingegebene Lenkbefehl von einem Sensor erfasst und ausschließlich elektrisch an eine Einheit zur Ausführung des Lenkbefehls übertragen. - Im Lenkrad 3 ist ein Aktuator 5 positioniert. Über einen Detektor 8, welcher am Lenkrad - Mantelrohrmodul 6 angeordnet ist (
2 ), werden die Schwingungen über einen Beschleunigungsaufnehmer in Lenkrad-Z- und Y- Richtung erfasst in einem Steuergerät 7 nach Frequenz und Amplitude ausgewertet. Aus diesen Daten wird über den Aktuator 5 im Lenkrad ein Gegensignal erzeugt. Das Lenkrad 3 und der Aktuator 5 sind mit dem Steuergerät 7 verbunden. Im Steuergerät 7 ist ein Tool zur Ausführung von Spielen abgelegt. Beim Abspielen eines Spieles im Steuergerät 7 wird dieses auf einem Display 9 angezeigt. Das Lenkrad 3 stellt dabei ein Kontrollelement des Spieles dar. Der Aktuator 5 wird dabei beispielsweise vom Steuergerät 7 angesteuert, um Schwingungen an das Lenkrad 3 auszugeben, wenn während des Spieles, beispielsweise einem Autorennen, unterschiedliche Fahrbahnoberflächen genutzt oder Hindernisse überfahren werden. - Da der Spielemodus im Fahrbetrieb ausgeschaltet ist, dient der Aktuator 5 während dem Fahrbetrieb dazu, Schwingungen des Lenkrades 3, welche von außen auf dieses übertragen werden, zu reduzieren.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2009060458 A1 [0002]
- DE 102011011823 A1 [0003]
Claims (3)
- Aktiver Lenkradtilger zum Reduzieren von Schwingungen an einem Lenkrad eines Steer-by-wire-Lenksystems, umfassend einen Detektor (8) zum Erfassen von störenden Schwingungen und einen Aktuator (5) zum Auslösen einer Schwingung, dadurch gekennzeichnet, dass der am Lenkrad (3) positionierte Aktuator (5) derart ausgebildet ist, sowohl Anregungen auf das Lenkrad (3) zur Erzeugung von Schwingungen auszugeben als auch am Lenkrad (3) entstehende Schwingungen zu detektieren und ein Gegensignal zu erzeugen.
- Lenkradtilger nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad (3) als Bedienelement für einen im Fahrzeug ablaufenden Spielemodus ausgebildet und mit einem den Spielemodus initiierendem Steuergerät (7) verbunden ist, welches mit einem Display (9) zur Anzeige des Spiels gekoppelt ist. - Lenkradtilger nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (5) und der Detektor (8) mit dem Steuergerät (7) zur Reduzierung der Lenkradschwingungen im Fahrbetrieb sowie zur Ausgabe einer haptischen Rückmeldung über das Spielgeschehen im Spielemodus, vorzugsweise eines Hintergrundspielgeschehens, in Form von Schwingungen und/oder Vibrationen verbunden ist.
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| DE102009060458A1 (de) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Anvis Deutschland GmbH, 36396 | Einrichtung zum elastischen schwingungsfähigen Befestigen einer Tilgermasse an ein Schwingungen und/oder Vibrationen ausgesetztes Kraftfahrzeugbauteil |
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2023
- 2023-09-21 DE DE102023003829.6A patent/DE102023003829A1/de active Pending
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