DE10325668A1 - Steering arrangement for vehicle, especially motor vehicle with superimposed steering intervention, has braking device that supports reaction moment from superimposition gearbox on steering wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem überlagerten Lenkeingriff, wobei ein Überlagerungsgetriebe vorgesehen ist, dessen erstes Eingangsglied in Wirkverbindung mit einer Lenkhandhabe und dessen zweites Eingangsglied in Wirkverbindung mit einem Elektromotor steht.The The invention relates to a steering device for a vehicle, in particular for a Motor vehicle with a superimposed Steering intervention, with a superposition gear is provided, the first input member in operative connection with a steering handle and its second input member in operative connection with an electric motor.
Derartige
Lenkvorrichtungen mit einem Überlagerungsgetriebe,
das zumeist als einfaches oder doppeltes Planetengetriebe ausgebildet
ist, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt,
wobei auf die gattungsgemäße
Zum
weiteren Stand der Technik wird auf die
Die bekannten Lenkvorrichtungen sehen vor, dass ein Lenkrad über eine Lenksäule bzw. eine Lenkspindel mit einem ersten Eingangsglied eines Überlagerungsgetrie bes verbunden ist.The Known steering devices provide that a steering wheel over a steering column or a steering spindle with a first input member of a superposition gear connected is.
Üblicherweise ist die Überlagerungslenkung als Planetengetriebe ausgebildet und in der Lenksäule angeordnet. Dabei greift das Lenkrad (Eingang) in das Sonnenrad ein. Der Elektromotor steht in Wirkverbindung mit dem Hohlrad und kann dieses sowohl bremsen als auch antreiben. Das Lenkritzel (Abtrieb) steht mit der Koppel bzw. mit dem Planetenradträger der Planetenräder in Wirkverbindung.Usually is the superimposed steering as Planetary gear designed and arranged in the steering column. It takes effect the steering wheel (input) into the sun wheel. The electric motor is stopped in operative connection with the ring gear and can both brake it drive as well. The steering pinion (output) stands with the coupling or with the planet carrier planetary gears in operative connection.
Die Lenkvorrichtungen mit einem überlagerten bzw. aktiven Lenkeingriff sollen unabhängig vom Fahrer von einer Recheneinheit gesteuerte Eingriffe zur Auslenkung der Fahrzeugräder ermöglichen.The Steering devices with a superimposed or active steering intervention should be independent of the driver from a computing unit enable controlled interventions to deflect the vehicle wheels.
Von Nachteil bei den bekannten überlagerten Lenkvorrichtungen ist es, dass durch den automatischen Lenkeingriff am Lenkrad ein Reaktionsmoment hervorgerufen wird, welches vom Fahrer über die Handkraft abgestützt werden muss. Lenkeingriffe ohne direkte Fahrerbeteiligung, d.h. ohne dass der Fahrer eine Handkraft auf das Lenkrad aufbringt, sind bei den bekannten überlagerten Lenkvorrichtungen nicht möglich.Of Disadvantage in the known superimposed Steering devices is that through the automatic steering intervention a reaction torque is generated on the steering wheel, which the driver can use to control the Hand strength supported must become. Steering interventions without direct driver involvement, i.e. without the driver applying a hand force to the steering wheel the well-known superimposed Steering devices not possible.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Lenkvorrichtungen mit einem überlagerten Lenkeingriff weiter zu verbessern, so dass ein fahrerunabhängiger Eingriff zur Steuerung der Fahrzeugräder in einfacher, kostengünstiger und zuverlässiger Weise möglich ist.The The present invention has for its object the known Steering devices with a superimposed Steering intervention to improve further, so that a driver-independent intervention to control the vehicle wheels in simpler, cheaper and reliable Way possible is.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.According to the invention Object achieved by the features of claim 1.
Dadurch, dass die Reaktionsmomente, die durch einen überlagerten bzw. automatischen Lenkeingriff, d.h. durch den Elektromotor hervorgerufen werden, durch eine Bremsvorrichtung abgestützt werden, ist fahrerunabhängig ein Auslenken der Fahrzeugräder möglich. Der Einsatz einer derartigen Bremseinrichtung ist in einfacher und kostengünstiger Weise möglich. Bei den bisher bekannten Lenkvorrichtungen hatte ein Loslassen der Lenkhandhabe dazu geführt, dass die vom Elektromotor eingeleitete Drehbewegung aufgrund des Reaktionsmomentes auf die Lenkhandhabe und nicht auf die auszulenkenden Räder übertragen wird. Aus diesem Grund war es bislang nicht möglich, fahrerunabhängige Lenkeingriffe durchzuführen. Lenkeingriffe konnten nur dann durchgeführt werden, wenn der Fahrer die Lenkhandhabe in der Hand hielt, beispielsweise bei Korrektureingriffen beim Kurvenfahren.Thereby, that the reaction moments caused by a superimposed or automatic Steering intervention, i.e. caused by the electric motor, supported by a braking device is a driver independent Deflect the vehicle wheels possible. The use of such a braking device is simpler and cost-effective Way possible. In the steering devices known to date, the Steering handle led to that the rotary motion initiated by the electric motor due to the Reaction moment on the steering handle and not on those to be deflected Transfer wheels becomes. For this reason, it was previously not possible to make driver-independent steering interventions perform. Steering operations could only be carried out when the driver held the steering handle in his hand, for example during correction interventions when cornering.
Dadurch, dass nunmehr ein automatischer Lenkeingriff durch den Elektromotor möglich ist, ohne dass der Fahrer eine Handkraft aufbringen muss, lassen sich eine Vielzahl von Funktionalitäten, wie z.B. selbständiges Fahren bzw. Steuern in der Kolonne, automatisches Einparken und dergleichen, darstellen.Thereby, that now an automatic steering intervention by the electric motor possible is without the driver having to apply a hand force a variety of functions, such as independent driving or control in the column, automatic parking and the like, represent.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Bremseinrichtung so ausgelegt ist, dass nur diejenigen Reaktionsmomente abgestützt werden, welche beim sogenannten Normalbetrieb des aktiven Lenksystems auftreten. Die von der Bremse abgestützten Reaktionsmomente können dabei auf die individuelle Lenkvorrichtung abgestimmt sein und beispielsweise maximal 5 bis 6 Nm betragen, wodurch sichergestellt ist, dass die Bremseinrichtung die Lenkhandhabe nicht vollständig blockiert. Der Fahrer ist jederzeit in der Lage, die Bremswirkung der Bremseinrichtung zu überwinden und so in den Vorgang regelnd einzugreifen. Die Bremsfunktion ist somit nicht sicherheitsrelevant, sondern führt gegebenenfalls lediglich zu einer Komforteinbuße, da die Bremsreibung überwunden werden muss.Of It is advantageous if the braking device is designed that only those reaction moments are supported which are so-called Normal operation of the active steering system occur. The brake supported Reaction moments can be matched to the individual steering device and for example amount to a maximum of 5 to 6 Nm, which ensures that the Brake device does not completely block the steering handle. The driver is able to brake the braking device at any time to overcome and thus to intervene in the process. The braking function is therefore not relevant to safety, but only leads if necessary to a loss of comfort, since the brake friction will be overcome got to.
In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann ein Drehmomentsensor und/oder ein Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines von der Lenkhandhabe stammenden Momentes vorgesehen sein.In A torque sensor can be a constructive embodiment of the invention and / or a steering angle sensor for detecting one of the steering handle originating moment should be provided.
Durch den Einsatz eines Drehmomentsensors und/oder eines Lenkwinkelsensors, die zumeist zur Realisierung von anderen Anwendungen in der Lenkvorrichtung bereits vorhanden sind, kann vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung sofort abgeschaltet wird, sobald das System einen Fahrereingriff erkennt. Damit werden Komforteinbußen für den Fahrer vermieden, da die Bremswirkung bzw. das Bremsmoment nicht überwunden werden muss.By the use of a torque sensor and / or a steering angle sensor, mostly for the realization of other applications in the steering device already exist, it can be provided that the braking device is switched off immediately as soon as the system detects driver intervention. This means a loss of comfort for the driver avoided because the braking effect or braking torque is not overcome must become.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung auf eine zwischen der ersten Eingangswelle und der Lenkhandhabe angeordnete Lenksäule einwirkt.According to the invention can also be provided be that the braking device acts on a steering column arranged between the first input shaft and the steering handle.
Die Bremseinrichtung kann als eigenständige Einheit in die Lenksäule integriert werden. Die von dem Überlagerungsgetriebe auf die Lenkhandhabe wirkenden Reakti onskräfte bei einem automatischen Lenkeingriff durch den Elektromotor werden somit in besonders einfacher und kostengünstiger Weise abgestützt. Der notwendige Bauraum, um die Bremseinrichtung in die Lenksäule bzw. die Lenkspindel zu integrieren, lässt sich in einfacher Weise zur Verfügung stellen. Vorteilhaft ist es dabei, dass die Bremseinrichtung aufgrund des möglichen einfachen Aufbaus nur einen geringen Platzbedarf erfordert.The Braking device can be integrated into the steering column as an independent unit become. The one from the superposition gear Reactive forces acting on the steering handle during an automatic steering intervention through the electric motor are thus particularly simple and inexpensive Supported. The space required to place the braking device in the steering column or The steering spindle can be integrated easily to disposal put. It is advantageous that the braking device due to of the possible simple construction requires only a small amount of space.
In einer alternativen Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung in dem Überlagerungsgetriebe integriert ist.In an alternative embodiment, it can also be provided that the braking device in the superposition gear is integrated.
Durch die Integration der Bremseinrichtung in das Überlagerungsgetriebe ist ebenfalls ein vorteilhaftes Abstützen der auf die Lenkhandhabe gerichteten Reaktionsmomente möglich. Bei einer Ausgestaltung des Überlagerungsgetriebes als Planetengetriebe kann die integrierte Bremse dabei beispielsweise direkt auf das Sonnenrad einwirken, welches üblicherweise über die Lenksäule mit der Lenkhandhabe verbunden ist.By the integration of the braking device in the superposition gear is also an advantageous support of the reaction moments directed to the steering handle possible. at an embodiment of the superposition gear As a planetary gear, the integrated brake can, for example, directly act on the sun gear, which is usually via the steering column is connected to the steering handle.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.advantageous Refinements and developments of the invention result from the further subclaims and from the principle shown below with reference to the drawing Embodiment.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Lenkvorrichtung mit hydraulischer Unterstützung für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkhandhabe und einem Elektromotor, die über ein Überlagerungsgetriebe zum Auslenken von Fahrzeugrädern die nen.The only figure of the drawing shows a schematic representation a steering device with hydraulic support for motor vehicles with a Steering handle and an electric motor that use a superposition gear to deflect of vehicle wheels serve.
Lenkvorrichtungen
mit hydraulischer Unterstützung
sind bereits hinlänglich
bekannt, wobei auf die
Ebenfalls hinlänglich bekannt ist die Funktionsweise von Überlagerungsgetrieben, beispielsweise einem Planetengetriebe, wozu nur beispielhaft auf Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 19. Auflage, G142 H verwiesen wird.Likewise adequately the operation of superposition gears is known, for example a planetary gear, which is only exemplified on Dubbel, paperback for the Mechanical engineering, 19th edition, G142 H.
Die
dargestellte Lenkvorrichtung für
Kraftfahrzeuge weist ein Überlagerungsgetriebe
Zwischen
der ersten Eingangswelle
Wie
aus der Figur ersichtlich, ist ein Drehmomentsensor
Wie
aus der Figur des weiteren ersichtlich ist, werden die Fahrzeugräder
Da
die prinzipielle Funktionsweise von aktiven Lenkvorrichtungen hinlänglich bekannt
ist, wird hierauf nicht näher
eingegangen. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Steuerung der
Fahrzeugräder
Die
Bremseinrichtung
Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Bremseinrichtung
- 11
- ÜberlagerungsgetriebeSuperposition gear
- 22
- 1. Eingangsglied1. input member
- 33
- Lenkhandhabe, LenkradSteering handle, steering wheel
- 44
- 2. EingangsgliedSecond input member
- 55
- Elektromotorelectric motor
- 66
- Lenksäulesteering column
- 77
- Bremseinrichtungbraking means
- 88th
- Drehmomentsensortorque sensor
- 99
- LenkwinkelsensorSteering angle sensor
- 1010
- Fahrzeugrädervehicle wheels
- 1111
- hydraulische Einrichtunghydraulic Facility
- 1212
- Ausgangsgliedoutput member
Claims (11)
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DE2003125668 DE10325668A1 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Steering arrangement for vehicle, especially motor vehicle with superimposed steering intervention, has braking device that supports reaction moment from superimposition gearbox on steering wheel |
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DE2003125668 Withdrawn DE10325668A1 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Steering arrangement for vehicle, especially motor vehicle with superimposed steering intervention, has braking device that supports reaction moment from superimposition gearbox on steering wheel |
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- 2003-06-06 DE DE2003125668 patent/DE10325668A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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