DE19745733B4 - Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad (24), das über eine Lenkspindel mit einem Lenkgetriebemechanismus verbunden ist, welcher letztlich mit den zu lenkenden Rädern verbundene Spurstangen (2) verschiebend antreibt, um einen vom Fahrer am Lenkrad (24) vorgegebenen Radeinschlag zu erzeugen, wobei das Gehäuse (1) des Lenkgetriebemechanismus zur Überlagerung eines fahrerunabhängigen Radeinschlags mittels einer Stelleinrichtung in Bewegungsrichtung der Spurstangen (2) verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine an der Lenkspindel karosseriefest angeordnete Kompensationseinrichtung (23), die angesteuert von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (25) in Abhängigkeit von der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung ein Kompensations-Drehmoment auf das Lenkrad (24) überträgt, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (25) von einer Sensorik angesteuert ist, die jeweils einen Sensor (26, 27) zum Erfassen eines Drehmomentes und eines Lenkwinkels am Lenkrad (24) entsprechend der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. An die Lenkung eines Kraftfahrzeuges werden hinsichtlich der Bewältigung von querdynamisch kritischen Situationen hohe Anforderungen gestellt. Derartige Situationen können durch heftige Lenkmanöver oder äußere Einflüsse, wie Ausweichmanöver oder Seitenwind, hervorgerufen werden. Dadurch wird ein Giermoment erzeugt, das entweder gleichgerichtet zur Eindrehbewegung des Fahrzeuges um seine vertikale Achse ist oder dieser Eindrehbewegung entgegenwirkt. Zum Ausgleich dieses Giermomentes werden bei sogenannten aktiven Lenkungen fahrerunabhängige Radeinschläge überlagert, wodurch Seitenkräfte induziert werden, die zum einen zur Vermeidung von Gierinstabilitäten und zum anderen zur Verbesserung des Fahrzeughandlings und zur Agilitätserhöhung genutzt werden können. Infolge dieser Seitenkräfte wird durch Verschiebung des Lenkgetriebemechanismus mittels einer Stelleinrichtung in Bewegungsrichtung der Spurstange ein Zusatzlenkwinkel erzeugt, der am Lenkrad des Fahrzeuges ein Stellmoment hervorruft, welchem der Fahrer durch einen Gegeneinschlag am Lenkrad nachgeben wird. Dies kann dazu führen, dass die Wirkung der aktiven Lenkung aufgehoben wird.
  • In der DE 41 03 067 A1 ist eine Vorrichtung zur Regelung eines Lenkungssystems beschrieben, bei welchem durch Verlagern des Lenkgetriebemechanismus dem vom Fahrer mit seinem Lenkrad vorgegebenen Lenkwinkel ein zusätzlicher Lenkwinkel hinzugefügt werden kann. Dieser zusätzliche Lenkwinkel der lenkbaren Räder stellt sich dabei ein, ohne dass das Lenkrad entsprechend verdreht wird. Dennoch wird der Fahrer an seinem Lenkrad ein aus der Verlagerung des Lenkgetriebemechanismus resultierendes Moment verspüren. In dieser besagten Schrift ist keine Maßnahme, aufgrund derer der Fahrer dieses aus der Verlagerung des Lenkgetriebemechanismus resultierende Moment nicht an seinem Lenkrad spüren könnte vorgesehen; im übrigen geht diese genannte Schrift auf diese geschilderte Problematik überhaupt nicht ein.
  • In der DE 43 04 664 A1 ist eine besonders ausgebildete Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gezeigt, die eine sog. virtuelle Auftrennung der Antriebsverbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebemechanismus gestattet. Laut dieser Schrift werden einzelne Antriebe in dieser besonderen Lenkvorrichtung so angesteuert, dass bei einem automatischen Lenkeingriff, bei dem dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel ein weiterer Lenkwinkel hinzugefügt wird, das Lenkrad weitestgehend bewegungslos bleibt, d. h. dass das Lenkrad nicht entsprechend dem hinzugefügten Lenkwinkel verdreht wird. Dieser Stand der Technik ist für die vorliegende Erfindung jedoch unerheblich, da bei einer Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriffs des Anspruchs 1 im Falle einer Verlagerung des Lenkgetriebes das Lenkrad nicht entsprechend dem hinzugefügten Lenkwinkel verdreht wird und insbesondere keine eine virtuelle Auftrennung der Antriebsverbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebemechanismus vorliegt. Eine Zur Übertragung einer Drehwinkelinformation vom Lenkrad zum Lenkgetriebemechanismus ist bei der vorliegenden Erfindung die besagte Lenkspindel stets mit dem Lenkrad einerseits und mit dem Lenkgetriebemechanismus andererseits verbunden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei welcher die eingangs vor der Würdigung des druckschriftlichen Stand des Technik geschilderte Problematik, dass der Fahrer durch einen Gegeneinschlag am Lenkrad den von einer Stelleinrichtung erzeugten Zusatzlenkwinkel quasi wieder aufhebt, nicht auftritt. Mit einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung sollen somit gierkritische Fahrzeugbewegungen ausgeregelt werden und/oder die Fahrzeugagilität erhöht werden sowie die Wirkung einer aktiven Lenkung vollständig erhalten bleiben, wodurch die aktive Fahrsicherheit und der Fahrkomfort erhöht werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorgeschlagen ist somit eine an der Lenkspindel karosseriefest angeordnete Kompensationseinrichtung, die angesteuert von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung ein Kompensations-Drehmoment auf das Lenkrad überträgt, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung von einer Sensorik angesteuert ist, die jeweils einen Sensor zum Erfassen eines Drehmomentes und eines Lenkwinkels am Lenkrad entsprechend der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung aufweist.
  • Diese von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung des Lenkgetriebemechanismus gesteuerte Kompensationseinrichtung überträgt ein Kompensations-Drehmoment auf das Lenkrad. Eine derartige Kompensationseinrichtung ermöglicht den Ausgleich eines am Lenkrad auftretenden Stellmomentes, welches durch einen Zusatzlenkwinkel infolge der Verschiebung des Lenkgetriebemechanismus mittels der Stelleinrichtung hervorgerufen wird. Durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung wird die Kompensation des am Lenkrad auftretenden Stellmomentes derart gesteuert, dass das Kompensations-Drehmoment am Lenkrad jeweils der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung des Lenkgetriebemechanismus entspricht. Dadurch wird gewährleistet, dass der Fahrer keinerlei durch Zusatzlenkwinkel hervorgerufene Lenkmomente am Lenkrad spürt, so dass die Systemfunktion nicht durch den Fahrer beeinträchtigt wird und umgekehrt der Fahrer weiterhin genauso über die Kraftschlussverhältnisse zwischen Fahrzeug und Fahrbahn informiert wird, wie er es bisher gewohnt ist.
  • Dabei ist die Kompensationseinrichtung an einer das Lenkrad mit dem Lenkgetriebemechanismus verbindenden Lenkspindel karosseriefest angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Kompensationseinrichtung direkt an der Stelle angeordnet ist, an der das Stellmoment infolge eines Zusatzlenkwinkels am Lenkgetriebemechanismus auftritt. Dadurch kann das Kompensations-Drehmoment direkt auf die Lenkspindel übertragen werden, so dass keine großen Verluste bei der Drehmomentübertragung auftreten.
  • Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist von einer Sensorik angesteuert, die jeweils einen Sensor zum Erfassen eines Drehmomentes und eines Lenkwinkels am Lenkrad entsprechend der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung aufweisen kann. Der Sensor zum Erfassen eines Drehmoments kann zwischen dem Lenkrad und der Kompensationseinrichtung angeordnet sein, wobei der Sensor zum Erfassen eines Lenkwinkels zwischen der Kompensationseinrichtung und dem Lenkgetriebemechanismus platziert sein kann. Mit Hilfe der Sensorik kann ständig der Fahrzustand, insbesondere der Lenkradwinkel und die Fahr- und Giergeschwindigkeit, erfasst werden. Aus diesen Größen kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung unter Verwendung fest abgespeicherter Kennfelder (Soll-Ist-Vergleich) oder eines Regelalgorithmus den zur Unterstützung des Fahrers optimalen Zusatzlenkwinkel berechnen und die Stelleinrichtung und die Kompensationseinrichtung entsprechend ansteuern.
  • Ferner kann bei der Auslegung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung berücksichtigt werden, dass der maximale Einschlag der Fahrzeugräder durch die Stelleinrichtung um den infolge des Zusatzlenkwinkels überlagerten Einschlag erhöht wird. Damit die Fahrzeugräder beispielsweise nicht die Radkästen der Fahrzeugkarosserie berühren, muss die Stelleinrichtung rechtzeitig von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung deaktiviert werden. Das heißt, dass der Lenkradeinschlag und der überlagerte Einschlag kleiner oder gleich dem maximal zulässigen Einschlag der Fahrzeugräder ist.
  • In vorteilhafter Weise kann die Kompensationseinrichtung ein Elektromotor sein, wobei die Lenkspindel den Läufer des Motors darstellen kann und somit der Elektromotor direkt auf die Lenkspindel wirken kann. Ein solcher Elektromotor ist einfach ausgebildet und benötigt nur einen geringen Einbauraum. Da der Elektromotor bei der Kompensation des von der Stelleinrichtung verursachten Drehmoments kurzzeitig hohen Belastungen ausgesetzt ist, die eine starke Erwärmung zur Folge haben, kann zur Überwachung der Temperatur des Elektromotors ein Temperatursensor am Gehäuse des Elektromotors vorgesehen sein.
  • Weiterhin kann die Kompensationseinrichtung eine Verschiebehülse sein. Eine solche Verschiebehülse hat den Vorteil, dass diese neben der Erzeugung eines Kompensations-Drehmomentes zusätzlich einen axialen Längenausgleich der Spindel bei einer Verschiebebewegung des Lenkgetriebemechanismus schafft.
  • Ferner kann die Stelleinrichtung direkt in den Lenkgetriebemechanismus derart eingreifen, dass bei Verschiebung der Spurstange ein Lenkwinkel an der Lenksäule hervorgerufen wird. Hierfür ist es erforderlich, dass die Kompensationseinrichtung einen entsprechenden Kompensations-Winkel auf das Lenkrad überträgt. Dies ist beispielsweise mittels der im vorhergehenden Absatz genannten Verschiebehülse möglich, indem deren Radialbewegung freigegeben wird.
  • Der Lenkgetriebemechanismus kann in karosseriefesten Führungen verschiebbar angeordnet sein. Hierbei können die Führungen parallel zur Längsachse des Lenkgetriebemechanismus bzw. zur Bewegungsrichtung der Spurstange desselben angeordnet sein, so dass eine translatorische Verschiebung des gesamten Lenkgetriebemechanismus entlang dessen Längsachse mittels der Stelleinrichtung möglich ist.
  • In vorteilhafter Weise können die Führungen konzentrisch um den Lenkgetriebemechanismus herum angeordnet sein, wodurch eine kompakte Einheit von Führungen und Lenkgetriebemechanismus erreicht wird. Gleichfalls können der für den Lenkgetriebemechanismus erforderliche Einbauraum verringert werden und mögliche zusätzlich auftretenden Momente bei der Axialverschiebung des Lenkgetriebemechanismus vermieden werden.
  • Eine weitere Reduzierung des Einbauraums des Lenkgetriebemechanismus kann erreicht werden, wenn die Stelleinrichtung in einer der Führungen integriert ist. Hierbei wird eine kompakte Einheit von Stelleinrichtung, Führung und Lenkgetriebemechanismus geschaffen, wobei weitere unbeabsichtigte Momente beim Betätigen der Stelleinrichtung vermieden werden, wie beispielsweise Kippmomente um einen Steg zwischen der Stelleinrichtung und dem Lenkgetriebemechanismus.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Stelleinrichtung ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Stellzylinder sein. Ein solcher Stellzylinder kann in einfacher Weise durch eine gesteuerte Druckänderung eine Verschiebebewegung des Lenkgetriebemechanismus erzeugen. Der Stellzylinder kann sowohl parallel zur Längsachse des Lenkgetriebemechanismus als auch konzentrisch um den Lenkgetriebemechanismus herum karosseriefest angeordnet sein. Aufgrund der Linearbewegung des Kolbens des Stellzylinders ist eine einfache Kraftübertragung in eine entsprechende Linearbewegung und translatorische Verschiebung des Lenkgetriebemechanismus möglich. Der Stellzylinder kann an entsprechende bereits vorhandene Versorgungsleitungen für ein hydraulisches oder pneumatisches Medium am Fahrzeug angeschlossen werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Stelleinrichtung ein Stellmotor mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe und einem Spindel-Mutter-Trieb sein. Hierbei wird die Rotationsbewegung des Stellmotors und des Untersetzungsgetriebes über den Spindel-Mutter-Trieb in eine Linearbewegung zur Axialverschiebung des Lenkgetriebemechanismus umgewandelt. Ein derartiger Antrieb ermöglicht eine große Kraftverstärkung, die für die Verschiebung des Lenkgetriebemechanismus vorteilhaft ist. Das Gewinde der Spindel kann selbsthemmend sein, so dass bei Ausfall des Steuersystems der Lenkgetriebemechanismus nicht verschoben werden kann.
  • Ferner kann die Stelleinrichtung ein Linearmotor sein, der als abgewickelter Asynchronmotor ausgebildet ist. Hierbei werden von einem Stator Wirbelströme erzeugt, die eine Verschiebung eines Läufers zur Folge haben, wodurch eine Linearverschiebung des Lenkgetriebemechanismus erreicht wird.
  • Desweiteren kann die Stelleinrichtung ein Elektromagnet sein, wobei an dem Lenkgetriebemechanismus eine Eisenplatte befestigt ist, die über diesen Elektromagnet angezogen bzw. abgestoßen wird. Der regelbare Gleichstrommagnet wandelt den ihm zugeführten elektrischen Strom in eine proportionale Kraft um, die eine Verschiebung der Eisenplatte bzw. des gesamten Lenkgetriebemechanismus bewirkt.
  • Um die jeweilige Stellung des Lenkgetriebemechanismus festzulegen, kann die Stelleinrichtung mit einer Verriegelungseinrichtung versehen sein. Eine derartige Verriegelungseinrichtung gewährleistet eine entsprechende Sicherheit bei Ausfall der Stelleinrichtung, wie beispielsweise bei Ausfall der Druckquelle eines Stellzylinders. Außerdem kann mittels der Verriegelungseinrichtung vermieden werden, dass unbeabsichtigte Krafteinwirkungen auf das Betätigungselement der Stelleinrichtung durch äußere Einflüsse eine unerwünschte Verschiebebewegung des Lenkgetriebemechanismus hervorrufen.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Draufsicht eines Lenkgetriebemechanismus mit einer Führungsanordnung und einer Stelleinrichtung nach einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine Draufsicht des Lenkgetriebemechanismus aus 1 mit einer Führungsanordnung nach einer zweiten Ausführungsform;
  • 3 einen Schnitt in Richtung der Pfeile A aus 2 gesehen;
  • 4 eine Draufsicht des Lenkgetriebemechanismus aus 2 mit einer in eine der Führungen integrierten Stelleinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 einen Schnitt in Richtung der Pfeile A aus 4 gesehen;
  • 6 eine Draufsicht des Lenkgetriebemechanismus aus 2 mit einer Stelleinrichtung nach einer dritten Ausführungsform;
  • 7 eine Draufsicht des Lenkgetriebemechanismus mit einer Stelleinrichtung nach einer vierten Ausführungsform;
  • 8 eine Draufsicht des Lenkgetriebemechanismus mit einer Stelleinrichtung nach einer fünften Ausführungsform;
  • 9 eine Draufsicht einer Lenkvorrichtung mit einer Stelleinrichtung, einer Kompensationseinrichtung und einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung;
  • 10 eine Draufsicht einer Kompensationseinrichtung nach einer ersten Ausführungsform;
  • 11 eine Draufsicht einer Kompensationseinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform; und
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist ein Lenkgetriebemechanismus ein Gehäuse 1 auf, an dessen beiden Enden jeweils eine Spurstange 2 verschiebbar angeordnet ist. Eine Lenkspindel 3 greift durch die Wand des Gehäuses 1 hindurch in den Lenkgetriebemechanismus ein. Das Gehäuse 1 ist mittels zweier Stützen 4 in zwei karosseriefesten Führungen 5 gelagert, die sich parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 derart erstrecken, daß das Gehäuse 1 in Bewegungsrichtung der Spurstangen 2 verschiebbar ist. An der den Führungen 5 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist mittels eines Steges 6 eine karosseriefeste Stelleinrichtung in Form eines Stellzylinders 7 angeordnet, der sich parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 derart erstreckt, daß das Gehäuse 1 translatorisch verschiebbar ist. Ferner ist der Stellzylinder 7 mit einer karosseriefesten Verriegelungseinrichtung 8 zum Festlegen der jeweiligen Stellung des Lenkgetriebemechanismus versehen. Der Stellzylinder 7 wird hydraulisch oder pneumatisch angetrieben und weist einen Kolben 9 auf, der mittels einer Kolbenstange 10 mit dem Steg 6 fest verbunden ist, wobei die Kolbenstange 10 mittels der Verriegelungseinrichtung 8 arretierbar ist, wenn beispielsweise ein Unterbrechung im hydraulischen oder pneumatischen Versorgungssystem des -Fahrzeuges eintritt.
  • Bei Einwirken von Seitenkräften auf das Fahrzeug, wie Seitenwind, wird ein infolgedessen auftretender fahrerunabhängiger Radeinschlag, d. h. ein Verschieben der Spurstangen 2, durch einen Zusatzlenkwinkel überlagert, der dadurch erzeugt wird, daß das Gehäuse 1 des Lenkgetriebemechanismus mittels des Stellzylinders 7 in Bewegungsrichtung der Mittelachse des Gehäuses 1 des Lenkgetriebemechanismus verschoben wird.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist das Gehäuse 1 des Lenkgetriebemechanismus in zwei karosseriefesten Führungen 11 gelagert, die konzentrisch um das Gehäuse 1 angeordnet sind. Hierbei ist das Gehäuse 1 ebenfalls mittels des Stellzylinders 7 in Bewegungsrichtung der Spurstangen 2 verschiebbar.
  • In 3 ist ein Schnitt der einen Führung 11 aus 2 dargestellt, wobei die kompakte Bauweise der Führung 11 zusammen mit dem Gehäuse 1 ersichtlich ist. Hierbei weist der Lenkgetriebemechanismus eine Zahnstange 12 auf, die innerhalb des Gehäuses 1 verschiebbar angeordnet ist.
  • Aus 4 ist eine Stelleinrichtung ersichtlich, die als Stellzylinder 13 ausgebildet ist und die in der einen Führung 11 integriert ist, wodurch eine noch kompaktere Bauweise erreicht wird. 5 zeigt einen Schnitt des Stellzylinders 13, die konzentrisch um die Führung 11 und das Gehäuse 1 herum angeordnet ist, wobei der Stellzylinder 13 hydraulisch oder pneumatisch ansteuerbar ist.
  • Aus 6 ist eine Stelleinrichtung ersichtlich, die einen Stellmotor 14 mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe 15 und einem Spindel-Mutter-Trieb 16 aufweist. Das Untersetzungsgetriebe 15 ist als Planetengetriebe ausgebildet, dessen Rotationsbewegung mittels des Spindel-Mutter-Triebs 16 in eine Linearbewegung zum Verschieben des Gehäuses 1 des Lenkgetriebemechanismus umgewandelt wird. Hierbei ist nicht unbedingt eine Verriegelungseinrichtung erforderlich, da der Spindel-Mutter-Trieb 16 selbsthemmend ist und bei einem Ausfall des Stellmotors 14 die jeweilige Stellung des Gehäuses 1 automatisch arretiert wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der Stelleinrichtung ist aus 7 ersichtlich, wobei die Stelleinrichtung ein Linearmotor 17 ist. Der Linearmotor 17 weist einen karosseriefesten Stator 18 und einen Läufer 19 auf, die relativ zueinander verschiebbar sind, wobei der Stator 18 Wirbelströme erzeugt, die eine Verschiebung des Läufers 19 und folglich des Gehäuses 1 bewirken.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Stelleinrichtung, wobei diese als Elektromagnet 20 ausgebildet ist. Hierbei ist an dem Steg 6 eine Eisenplatte 21 angebracht, die durch die Kraft des Elektromagneten 20 linear verschoben werden kann. Weiterhin ist zwischen dem Elektromagneten 20 und der Eisenplatte 21 eine Druckfeder 22 angeordnet, deren Federkraft der Magnetkraft des Elektromagneten 20 entgegenwirkt, um eine schlagartige Verschiebung des Gehäuses 1 zu vermeiden und damit eine feinfühlige Regelung und beliebige Zwischenstellungen des Lenkgetriebemechanismus zu ermöglichen.
  • Aus 9 ist eine Lenkvorrichtung ersichtlich, die mit einer Kompensationseinrichtung 23 zum Kompensieren des durch den Zusatzlenkwinkel hervorgerufenen Drehmoments versehen ist. Die Kompensationseinrichtung 23 ist an der Lenkspindel 3 karosseriefest angeordnet, welche ein Lenkrad 24 mit dem Gehäuse 1 des Lenkgetriebemechanismus verbindet. Zwischen der Stelleinrichtung in Form des Stellzylinders 7 und der Kompensationseinrichtung 23 ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 25 angeordnet, die von einer Sensorik angesteuert wird. Die Sensorik weist einen Sensor 26 zum Erfassen eines Drehmoments am Lenkrad und einen Sensor 27 zum Erfassen eines Lenkwinkels am Lenkrad entsprechend der aktuellen Stellgröße des Stellzylinders 7 auf. Der Sensor 26 ist zwischen dem Lenkrad 24 und der Kompensationseinrichtung 23 angeordnet, wobei der Sensor 27 zwischen der Kompensationseinrichtung 23 und dem Gehäuse 1 des Lenkgetriebemechanismus vorgesehen ist.
  • Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 25 ermittelt durch einen Soll-Ist-Vergleich den optimalen Zusatzlenkwinkel und steuert den Stellzylinder 7 sowie die Kompensationseinrichtung 23 entsprechend an. Dabei überträgt die Kompensationseinrichtung 23 auf das Lenkrad 24 ein Kompensations-Drehmoment, welches der aktuellen Stellgröße des Stellzylinders 7 entspricht.
  • Aus 10 ist eine Kompensationseinrichtung ersichtlich, die als Elektromotor 29 ausgebildet ist, wobei die Lenkspindel 3 den Läufer darstellt. Das heißt, daß der Elektromotor 29 das zur Kompensation des durch den Zusatzlenkwinkel hervorgerufenen Drehmoments erforderliche Kompensations-Drehmoment auf die Lenkspindel 3 überträgt.
  • 11 zeigt eine Kompensationseinrichtung in Form einer karosseriefesten Verschiebehülse 30, wobei die Lenkspindel 3 unterbrochen ist. Über eine Keilwellenverzahnung 31 an dem einen Teil. der Lenkspindel 3 wird ein Kompensations-Drehmoment von der Verschiebehülse 30 auf die Lenkspindel 3 übertragen. Gleichzeitig kann über diese Keilwellenverzahnung 31 eine Axialverschiebung der beiden Teile der Lenkspindel 3 zueinander erfolgen. Eine solche Axialverschiebung ist für den Längenausgleich der Lenkspindel 3 infolge der Verschiebung des Lenkgetriebemechanismus erforderlich. An dem anderen Teil der Lenkspindel 3 ist eine Schrägverzahnung 32 vorgesehen, um einen Kompensations-Lenkwinkel auf das Lenkrad übertragen zu können, wenn infolge eines Direkteingriffs in den Lenkgetriebemechanismus eine Rotationsbewegung der Lenksäule 3 eintritt.

Claims (11)

  1. Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad (24), das über eine Lenkspindel mit einem Lenkgetriebemechanismus verbunden ist, welcher letztlich mit den zu lenkenden Rädern verbundene Spurstangen (2) verschiebend antreibt, um einen vom Fahrer am Lenkrad (24) vorgegebenen Radeinschlag zu erzeugen, wobei das Gehäuse (1) des Lenkgetriebemechanismus zur Überlagerung eines fahrerunabhängigen Radeinschlags mittels einer Stelleinrichtung in Bewegungsrichtung der Spurstangen (2) verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine an der Lenkspindel karosseriefest angeordnete Kompensationseinrichtung (23), die angesteuert von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (25) in Abhängigkeit von der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung ein Kompensations-Drehmoment auf das Lenkrad (24) überträgt, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (25) von einer Sensorik angesteuert ist, die jeweils einen Sensor (26, 27) zum Erfassen eines Drehmomentes und eines Lenkwinkels am Lenkrad (24) entsprechend der aktuellen Stellgröße der Stelleinrichtung aufweist.
  2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) zum Erfassen eines Drehmomentes zwischen dem Lenkrad (24) und der Kompensationseinrichtung (23) und der Sensor (27) zum Erfassen eines Lenkwinkels zwischen der Kompensationseinrichtung (23) und dem Lenkgetriebemechanismus vorgesehen sind.
  3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung ein Elektromotor (29) ist.
  4. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung eine Verschiebehülse (30) ist.
  5. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkgetriebemechanismus in karosseriefesten Führungen (5; 11) verschiebbar angeordnet ist.
  6. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (11) konzentrisch um den Lenkgetriebemechanismus herum angeordnet sind.
  7. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung in einer der Führungen (11) integriert ist.
  8. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Stellzylinder (7; 13) ist.
  9. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung ein Stellmotor (14) mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe (15) und einem Spindel-Mutter-Trieb (16) ist.
  10. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung ein Linearmotor (17) oder ein Elektromagnet (20) ist.
  11. Lenkvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einer Verriegelungseinrichtung (8) zum Festlegen der jeweiligen Stellung des Lenkgetriebemechanismus versehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10142366B4 (de) 2001-08-30 2018-06-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung für ein aktives Lenkungssystem

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2801270B1 (fr) * 1999-11-23 2001-12-28 Renault Systeme de correction automatique de la trajectoire d'un vehicule
DE10003936A1 (de) * 2000-01-29 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Fahrzeuglenkung
WO2005063550A1 (de) * 2003-12-24 2005-07-14 Continental Teves Ag & Co.Ohg Servolenkung
DE102004045663B4 (de) 2004-09-18 2008-08-28 Jost-Werke Gmbh Verschiebevorrichtung für eine Sattelkupplung
DE102006022663B4 (de) * 2006-05-16 2009-04-02 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zur Verbesserung des Geradeauslaufs eines Fahrzeugs und zugehöriges Lenksystem
FR2910425B1 (fr) * 2006-12-22 2009-10-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'ajout d'angle de braquage
DE102012022801B4 (de) 2012-11-21 2023-03-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Lenkungsüberwachung und Lenksystem
DE102014204461B4 (de) 2013-05-14 2018-10-31 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Verbesserung des Geradeauslaufs eines Fahrzeugs
DE102014217041A1 (de) * 2014-08-27 2016-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Lenkanordnung für ein Fahrzeug
FR3060506B1 (fr) * 2016-12-16 2020-01-17 Renault S.A.S. Colonne de direction pour vehicule automobile

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704412A1 (de) * 1986-02-12 1987-08-13 Honda Motor Co Ltd Befestigungsvorrichtung fuer ein lenkgetriebegehaeuse
DE2928099C2 (de) * 1979-07-12 1989-01-19 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De
DE3918987A1 (de) * 1988-06-15 1989-12-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge
DE4103067A1 (de) * 1990-02-06 1991-08-08 Aisin Seiki Vorrichtung zur regelung eines lenkungssystems
DE4031316A1 (de) * 1990-10-04 1992-04-09 Bosch Gmbh Robert Motorbetriebenes servolenksystem
DE4232256A1 (de) * 1991-09-27 1993-04-08 Honda Motor Co Ltd Motorfahrzeug-lenksystem mit automatischer stoerunterdrueckung
DE4307304C1 (de) * 1993-03-09 1994-03-31 Daimler Benz Ag Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Lenkbewegungen
DE4304664A1 (de) * 1993-02-16 1994-08-18 Daimler Benz Ag Steuervorrichtung, insbesondere Lenkung für Kraftfahrzeuge
DE4334008C1 (de) * 1993-10-06 1995-05-04 Daimler Benz Ag Lenkvorrichtung mit variabler Übersetzung
DE4422386C1 (de) * 1994-06-27 1995-09-28 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur parameterabhängigen Steuerung einer Rückwirkungskraft

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2928099C2 (de) * 1979-07-12 1989-01-19 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De
DE3704412A1 (de) * 1986-02-12 1987-08-13 Honda Motor Co Ltd Befestigungsvorrichtung fuer ein lenkgetriebegehaeuse
DE3918987A1 (de) * 1988-06-15 1989-12-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge
DE4103067A1 (de) * 1990-02-06 1991-08-08 Aisin Seiki Vorrichtung zur regelung eines lenkungssystems
DE4031316A1 (de) * 1990-10-04 1992-04-09 Bosch Gmbh Robert Motorbetriebenes servolenksystem
DE4232256A1 (de) * 1991-09-27 1993-04-08 Honda Motor Co Ltd Motorfahrzeug-lenksystem mit automatischer stoerunterdrueckung
DE4304664A1 (de) * 1993-02-16 1994-08-18 Daimler Benz Ag Steuervorrichtung, insbesondere Lenkung für Kraftfahrzeuge
DE4307304C1 (de) * 1993-03-09 1994-03-31 Daimler Benz Ag Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Lenkbewegungen
DE4334008C1 (de) * 1993-10-06 1995-05-04 Daimler Benz Ag Lenkvorrichtung mit variabler Übersetzung
DE4422386C1 (de) * 1994-06-27 1995-09-28 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur parameterabhängigen Steuerung einer Rückwirkungskraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10142366B4 (de) 2001-08-30 2018-06-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung für ein aktives Lenkungssystem

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