DE2951277A1 - Automobile power steering control with two=part steering shaft - selectively blocks setting motor for manual steering according to speed etc. - Google Patents

Automobile power steering control with two=part steering shaft - selectively blocks setting motor for manual steering according to speed etc.

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DE2951277A1
DE2951277A1 DE19792951277 DE2951277A DE2951277A1 DE 2951277 A1 DE2951277 A1 DE 2951277A1 DE 19792951277 DE19792951277 DE 19792951277 DE 2951277 A DE2951277 A DE 2951277A DE 2951277 A1 DE2951277 A1 DE 2951277A1
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Enstache Dr. 6240 Königstein Bisimis
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
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Abstract

The shaft between the steering wheel and the steering gear, has a coupling (19) between the two parts (7a,7b) of the spindle and a setting motor (14) for driving that associated with the steering gear. The housing of the setting motor (14) is attached to one part (7a,7b) of the spindle while its armature is coupled to the other oart (7b,7a). Pref. the coupling (19) between the two parts (7a,7b) of the spindle has a coupling disc prevented from rotation but able to slide axially relative to the spindle and having pins fitting into holes in a stop plate (18) attached to the armature of the setting motor (14). The coupling disc is released by an electromagnet operating against a spring bias.

Description

FUr gelenkte Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahr-For steered vehicles, especially motor vehicles

zeuge bestimmte Lenkvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine für gelenkte Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge bestimmte Lenkvorrichtung mit einer vom Lenkrad zum Lenkgetriebe tUhrenden, geteilten Lenkepindel, einem Stellmotor zum Antrieb des in das Lenkgetriebe führenden Teile der Lenkspindel und einer Kupplungselnrichtung, durch die die beiden Teile der Lenkspindel zumindest kraftschlossig miteinander verhindbar sind. Eine solche Lenkvorrichtung ist beispielsweise in der DE-OS 24 39 823 beschrieben.Witness specific steering device The invention relates to a for steered vehicles, in particular motor vehicles with certain steering device a split steering spindle running from the steering wheel to the steering gear, a servomotor to drive the part of the steering spindle leading into the steering gear and a coupling device, through which the two parts of the steering spindle are at least frictionally connected to one another are preventable. Such a steering device is for example in DE-OS 24 39 823.

Bei der bekannten Lenkvorrichtung stützt eich das Gehäuse des Stellmotors an einem im Fahrzeug unverdrehbar angeordneten, ortefesten Lenkspindelgehäuse eb. Während des ordnungsgemäßen Arbeitens der Lenksvorrichtung ist die Kupplungseinrichtung, welche die beiden Teile der Lenkspindel zu verbinden vermag, ausgekuppelt, so daß weder ein Kraftschluß noch ein Formschluß zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe besteht. Um dem Fahrer aber dennoch ein Gefühl dafür zu geben, was an den gelenkten Fahrzeugrädern geschieht, ist am Lenkspindelgehäuse ein zweiter Stellmotor abgeettitzt, der auf die Lenkspindel und dnmit auf das Lenkrad ein Drehmoment auszuüben vermag.In the known steering device, the housing of the servomotor is supported on a stationary steering spindle housing eb which is arranged non-rotatably in the vehicle. While the steering device is working properly, the coupling device, which is able to connect the two parts of the steering spindle, disengaged so that neither a force fit nor a form fit between the steering wheel and the steering gear consists. In order to give the driver a feeling for what is being steered Vehicle wheels happens, a second is on the steering spindle housing Servomotor Abettitzt to exert a torque on the steering spindle and then on the steering wheel able.

Dieeer zweite Stellmotor wird so von einem Rechner gesteuert, daB er am Lenkrad ein Reaktionsdrehmoment liefert, welchea dem Fahrer Informationen Ober am Fahrzeug einwirkende Störkkräfte gibt.The second servomotor is controlled by a computer so that it supplies a reaction torque to the steering wheel, which a the driver information Above are interfering forces acting on the vehicle.

Obgleich die bekannte Lenkvorrichtung im Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist und maglicherweise schon aus diesem Grunde billang in Serienfahrzeugen noch keine Verwendung gefunden hat, weist sie sicherheitstechnisch schwerwiegende Mängel auf. Wenn zum Beispiel bei ordnungsgemäßgem Funktionieren der Elektronik die Lenkung infolge einer defekten Gelenkea nur noch schwergängig arbeitet, so merkt der Fahrer diesen Fehler nicht ein Lenkred, weil dort nur das vom Rechner berechnete Reaktionsmoment wirkt und kein KraFtschluß zwischen Lenkrad und den qelenkten Fahrzeugrädern besteht.Although the known steering device is relatively complicated in structure is and possibly for this reason still cheap in series vehicles has not been used, it has serious safety deficiencies on. If, for example, the steering is working properly with the electronics The driver notices that it is only working sluggishly due to a defective joint this error is not a steering red, because there only the reaction torque calculated by the computer acts and there is no force connection between the steering wheel and the steered vehicle wheels.

Auch ein Fehlfunktionieren des auf die Lenkspindel wirkenden Stellmotors kann am Lenkrad nicht wahrgenommen werden, da der Rechner unabhangig von der tatsächlichen Wirkung des Stellmotors die Reaktionskräfte ermittelt und steuert.Also a malfunction of the servomotor acting on the steering spindle can not be perceived on the steering wheel, since the computer is independent of the actual Effect of the servomotor determines and controls the reaction forces.

Selbst wenn durch Überwachungseinrichtungen ein Fehler im Lenksystem ordnungsgemäß festgestellt wird, die Elektronik ordnungsgemäß abschaltet und die Kupplung einsackt, ist immer'noch ein sicherheitatechnischer Nachteil vorhanden, nämlich der, daß die beiden Stellmotore auf die Lenkapindel ein beträchtliches Bremsmoment ausüben, was durch Muskelkraft am Lenkrad überwunden werden muB und dem Fahrer das Gefühl eines Blockierens der Lenkung vermitteln kann.Even if there is a fault in the steering system due to monitoring equipment is properly established, the electronics shut down properly and the The clutch sags, there is always a technical safety disadvantage namely that the two servomotors on the steering spindle Apply considerable braking torque, which is overcome by muscle power on the steering wheel must be and can give the driver the feeling that the steering is blocked.

Nachteilig ist auch bei der vorbekannten Lenkvorrichtung, daB das Funktionieren der Kupplungsein richtung eine unbedingte Voraussetzung dafür ist, daß bei Ausfall zum Beispiel des Rechners, des Stelliotors oder des Drehwinkelsensors Uberhaupt noch gelenkt werden kann. Ein Versagen der Kupplungseinrichtung kann deshalb katastrophale Folgen haben.It is also disadvantageous in the case of the previously known steering device that the Functioning of the coupling device is an absolute prerequisite for that if, for example, the computer, the Stelliotors or the angle of rotation sensor fail Can still be steered at all. A failure of the coupling device can therefore have catastrophic consequences.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, welche bei allen Betriebsbedingungen zumindest eine kraftachlüssige Verbindung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern, eines Kraftfshrzeuges aufweist.The invention is based on the object of a steering device To develop the type mentioned at the beginning, which at least under all operating conditions a force-fit connection between the steering wheel and the steered wheels, one Has Kraftfshrzeuges.

Diese Aufgabe wird erfindungagemäß dadurch gelöst, daß der Stellmotor mit seinem Gehäuse an einem Teil der Lenkspindel befestigt und sein Anker getrieblich mit dem anderen Teil der Lenkapindel verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the servomotor with its housing attached to a part of the steering shaft and its armature geared is connected to the other part of the steering spindle.

Diese erfindungsgemäß gesteltate Lenkvorrichtung signet alc besonders als Verhaltlenkung, wie eie in der ein gangs gewürdigten DE-OS 24 39 823 beschrieben ist. Sie kann aber auch beispielsweise als Lenkung mit in Abhängigkeit vom Lenkwinkel oder der Fahrzeuggeschwindig keit veränderlicher Übersetzung ausgelegt und eingesetzt werden.This steering device according to the invention signet alc in particular as behavior steering, as described in DE-OS 24 39 823, which was recognized at the outset is. But it can also be used, for example, as a steering system as a function of the steering angle or the Fahrzeuggeschwindig speed variable translation designed and used will.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lenkung entstehen in erster Linie dadurch, daß auch bei ausgerückter Kupplung zwischen dem Lenkgetriebe und dem Lenkrsd über den Stellmotor eine kraftachlüssige Verbindung besteht.The advantages of the steering according to the invention arise primarily in that even with the clutch disengaged between the steering gear and the Lenkrsd There is a positive connection via the servomotor.

Dadurch vermas der Fahrer am Lenkrad genau die an den Rädern wirkenden Kräfte zu spüren. Fehler in der Lenkung oder auch die Griffigkeit der Straßenoberfläche sind deshalb gut wahrnehmbar. Die erfindungsgemSße Lenkvorrichtung vermittelt dem Fahrer auf diese Weise ein gutes LenkgefOhl. Sei einem Versagen der den Stellmotor steuernden Elektronik ist unmittelbar durch das Bremsmoment des Stellmotors ein weiteres Lenken möglich. Die Kupplungseinrichtung ist bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung ein Sicherheitateil, durch das die Sicherheit bei Störfällen erhüht wird, während bei der eingang beschriebenen Lenkvorrichtung ohne die Kupplungseinrichtung bei Ausfall des Rechners, des Stellmotors oder such einer anderen Komponente ein Lenken garnicht mehr möglich wäre.As a result, the driver on the steering wheel measures exactly those acting on the wheels To feel forces. Errors in the steering or the grip of the road surface are therefore easily perceptible. The steering device according to the invention provides this This gives the driver a good steering feel. Let there be a failure of the servomotor The controlling electronics are activated directly by the braking torque of the servomotor further steering possible. The coupling device is in the invention Steering device is a safety component that increases safety in the event of an accident is, while in the steering device described above without the coupling device if the computer, the servomotor or another component fails Steering would no longer be possible.

Die erfindungsgemäße Lenkvorrichtung ist im Aufbau sehr einfach und damit robust, so daß sie zuverlässig zu arbeiten vermag. Vor allem ist hervorzuheben, des die für das Fahrgefühl so wichtigen Lenkkräfte ohne die Arbeit eines Rechners unmittelbar in das Lenkrad geleitet werden kannen Konstruktiv zweckmäßig und besonders platzsparend ist die erfindungsgemäße Lenkvorrichtung gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung dadurch gestaltet, daß die Kupplungseinrichtung als Feotstelleinrichtung des Stellmotors ausgebildet ist.The steering device according to the invention is very simple in structure and thus robust, so that it can work reliably. Above all, it should be emphasized of the steering forces that are so important for the driving experience without the work of a computer can be directed directly into the steering wheel constructively expedient and special The steering device according to the invention is space-saving according to a favorable embodiment the invention designed in that the coupling device as Feotstelleinrichtung of the servomotor is formed.

Besonders hohe Sicherheit bei ausfall einer Komponente der erfindunggemäßen Lenkvorrichtung erhalt man durch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung: Konstruktiv besondere einfach und zuverlässig ist die im Anspruch 4 definierte vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Die Rastvorsprünge können zum Beispiel Stifte sein, welche in entsprechende Löcher der Arretierungsscheibe zu qreifen vermögen. Um einen möglichst geringen maximal auftretenden Totgang am Lenkrad zu erzielen, der bis zum Einrssten der Kupplungaeinrichtung auftritt, kann die Kupplungseinrichtunq Jedoch auch statt mit Stiften und Bechern mit Synchronscheiben arbeiten.Particularly high security in the event of failure of a component of the invention Steering device is obtained by the design characterized in claim 3 of the invention: The one in the claim is structurally particularly simple and reliable 4 defined advantageous embodiment of the invention. The locking projections can be for example pins, which in the corresponding holes of the locking disc to be able to grasp. In order to minimize the maximum backlash occurring on To achieve steering wheel, which occurs until the clutch device engages, can The coupling device, however, also uses synchronizing disks instead of pins and cups work.

Günstig ist es auch, wenn gemäß einer weiteren Auagestaltung der Erfindung der Stellmotor ein handelsüblicher Schrittmotor ist. Schrittmotoren, wie sie zum Beispiel in der Datenverarbeitung für Lochstreifenleser oder digitale Magnetbandspeicher in großer Zahl verwendet werden, haben im nicht erregten Zustand ein hohes Bremsmoment, so daß auch bei einem Ausfall der elektrischen Energieversorgung bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung über den Schrittmotor beträchtliche Lenkmomente übertragen werden können. Die Erfindung ist natürlich nicht auf eine Ausführung mit Schrittmotoren beschränkt. Sie kann vielmehr auch mit linearen Stellmotoren verwirklicht werden. Dabei ist jedoch zu beachten, daß diese im nicht erregten Zustand kein Brememoment ausüben, eo daß im Gegensatz zu Schrittmotoren sicherheitstechnische Fragen größere Aufmerksamkeit zu widmen ist.It is also favorable if according to a further embodiment of the invention the servomotor is a commercially available stepper motor. Stepper motors as used for Example in data processing for paper tape readers or digital magnetic tape memories are used in large numbers, have a high braking torque in the de-energized state, so that even in the event of a failure of the electrical power supply in the case of the invention Steering device are transmitted via the stepper motor considerable steering torque can. The invention is of course not limited to a version with stepper motors limited. Rather, it can also be implemented with linear servomotors. It should be noted, however, that this does not have a braking torque in the de-energized state exercise, eo that in contrast to stepper motors, safety issues are greater Attention is to be paid.

Durch die Verwendung eines Umlaufgetriebes lassen sich die Drehwinkel der Lenkapindel und des Stellmotors auf einfache Weise addieren. Auch ist dann die Anordnung mehrerer Stellmotore, deren Leistung sich addieren, leicht möglich.By using an epicyclic gear, the angles of rotation the steering spindle and the servomotor add up in a simple way. Then too is that It is easy to arrange several servomotors, the performance of which adds up.

Die im Anspruch 7 gekennzeichnete Anordnung mehrerer Stellmotoren ist zwwckmSBig, weil dadurch die Sicherheit der Lenkvorrichtung größer wird, indem bei Ausfall eines Stellmotors noch zumindest ein anderer Stellmotor zur VerfUgung steht. Auch vom Platzbedarf her ist es zweckmäßiger, mehrere kleine Stellmotoren um die Lenkspindel herum statt eines großen Stellmotors anzuordnen.The arrangement of several servomotors characterized in claim 7 is zwwckmSBig, because it increases the safety of the steering device by if one servomotor fails, at least one other servomotor is available stands. In terms of the space required, it is also more useful to have several small servomotors around the steering spindle instead of a large servomotor.

Optimale Platzyerhältnisse und Sicherheitsbedingungen erhält man, wenn man gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ineqesamt drei Stellmotore vorsieht Durch drei Stellmotore kann der Raum um die Lenkspindel herum sehr gut genutzt werden. Weiterhin kann die Lenkfunktion bei Ausfall eines Stellmotors und Ausfall der Kupplungseinrichtung mit zwei verbliebenden Stellmotoren gut sichergestellt werden Eine andere günstige Ausgestaltung der Erfindung erqibt sich aus Anspruch 9. Die dort gekennzeichnete Einheit mit allen wesentlichen Bauteilen der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung eignet sich sogar zum nachträglichen Einbau in vorhandene Lenkvorrichtungen Günstig ist es auch, wenn die Kupplungseinrichtung der erfindungagemäßen Lenkvorrichtung sowohl bei einem Defekt im elektronischen oder elektrischen Teil der Lenkein- richtung als auch bei sehr niedrigen Fahrgeschwindigkeiten geschloasen wird. Durch die MaBnahme kann man erreichen, daB die Stellmotoren nicht so ausgelegt werden müssen, daß eis in der Lage sind, die beim Einfahren in eine Parklücke oder beim Hochfahren im spitzen Winkel an einer Bordateinkante auf tretenden großen Lenkkräfte zu übertragen. Diese Lenkmomente werden vielmehr durch die bei diessn Fahrbedingungen geschlossene Kupplungaeinrichtung vom Lenkgetriebe zum Lenkrad übertragen, so daß die Stellmotoren nur für kleinere Lenkmoment ausgelegt werden müssen und dadurch kleinvolumig werden.Optimal space and security conditions are obtained if, according to another embodiment of the invention, ineqesamt three servomotors provides The space around the steering spindle can be very well thanks to three servomotors be used. Furthermore, the steering function in the event of failure of a servomotor and Failure of the coupling device with two remaining servomotors is well assured Another favorable embodiment of the invention results from the claim 9. The unit marked there with all essential components of the invention Steering device is even suitable for subsequent installation in existing steering devices It is also favorable if the coupling device of the steering device according to the invention both in the event of a defect in the electronic or electrical part of the steering direction as well as being closed at very low driving speeds. By the measure it can be achieved that the servomotors do not have to be designed in such a way that ice are able to point when driving into a parking space or when driving up To transfer angles on a Bordateinkante to kicking large steering forces. These Rather, steering torques are generated by the clutch device which is closed under these driving conditions transferred from the steering gear to the steering wheel, so that the servomotors only for smaller Steering torque must be designed and thus small in volume.

Durch die im Anspruch 11 gekennzeichnete vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindunq wird vermieden, daß bei hohen Lenkgeschwindigkeiten infolge einer sprunghaft minsetzenden Verhaltwirkung ein störendes Lenkgefühl eintritt Je nach dar Lenkgeschwindigkeit kann man gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung die Stellmotoren mehr oder weniger schnell anlaufen lassen und damit ein gutes Lenkoefühl sicherstellen.By the advantageous embodiment characterized in claim 11 the invention is avoided that at high steering speeds as a result of a abruptly decreasing behavioral effect an annoying steering feeling occurs depending on According to this embodiment of the invention, the steering speed can be controlled by the servomotors Let it start up more or less quickly and thus ensure a good steering feeling.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon wird nachfolgend öm Beispiel einer Vorheltlenkung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung der Anordnung und Funktion einer ale Vorheltlenkung ausgebildeten Lenkvorrichtung nuch der Erfindung für ein Kraftfahrzeug, Figur 2 einen Längsschnitt durch ein erfindungswesentliches Bauteil der Lenkvorrichtung gemäß Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt durch das in Figur 3 dargestellte Bauteil entlang der Linie III-IIIt Figur 4 einen Teil einer Kupplungseinrichtung der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung im vergrößerten Maßstab.The invention allows numerous possible embodiments. One of those is below Öm the example of a Vorheltlenken with reference to the drawing described. FIG. 1 shows a schematic representation of the arrangement and function an ale Vorheltlenken designed steering device according to the invention for a Motor vehicle, FIG. 2 shows a longitudinal section through an essential part of the invention Component of the steering device according to Figure 1, Figure 3 shows a cross section through the in Figure 3 shown component along the line III-IIIt Figure 4 a part of a Coupling device of the steering device according to the invention on an enlarged scale.

In Figur 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Rinteraches 2 und einer gelenkten Vorderachse 3 dargestellt. Die gelenkte Vorderachse 3 hat gelenkte Vorderräder X und 5. Ein Lenkhandrad 6 hat in üblicher Weise eine Lenkapindel 7, welche durch eine Stelleinheit 8 hindurch zu einem Lenkgetriebe 9 führt. Dabei ist die Lenkspindel 7, wie später noch anhand der Figur 2 erläutert wird, innerhalb der Stelleinheit 8 geteilt, so dsß sich der in das Lenkgetriebe 9 führende Teil 7b der Lenkspindel 7 nicht zwangalilufig synchron mit dem anderen Teil 7a der Lenkspindel drehen muß.In Figure 1, a motor vehicle 1 is schematically with a Rinterache 2 and a steered front axle 3 is shown. The steered front axle 3 has steered front wheels X and 5. A steering handwheel 6 has a steering spindle in the usual way 7, which leads through an actuating unit 8 to a steering gear 9. Included is the steering spindle 7, as will be explained later with reference to Figure 2, within the actuating unit 8, so the part leading into the steering gear 9 is divided 7b of the steering spindle 7 is not necessarily synchronous with the other part 7a of the steering spindle must turn.

Unterhalb des Lenkhandrades 6 ist an dem Teil 7 a der Lenkepindel 7 ein Sensor 10 zur Ermittlung des Lenkwinkels angeordnet. Desweiteren ist am Vorderrad 5 ein Geschwindigkeitesensor 11 vorgeaehen, durch den einem Rechner 12 die tatsechliche Fahrzeuggeschwindiq keit mitgeteilt wird. Diesem Rechner 12 werden auch die Signale des Sensor 10 sowie eventuell noch weitere Signale, zum Beispiel die Giergeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges oder binSre Großen wie das Stopplichtschalter signal übermittelt. Aufgrund dieser Information steuert der Rechner 12 die Stelleinheit 8, so daß zum Beispiel entsprechend den Erfordernissen einur Vorhaltlenkung das Lenkgetriebe 9 bei einem plötzlichen Lenkhandrad~ auaschlag stärker betätigt wird als es dem MaB des Lenkhandrad-Auaschlags entspricht.Below the steering handwheel 6 is on the part 7 a of the steering spindle 7 a sensor 10 is arranged for determining the steering angle. Furthermore is on the front wheel 5 a speed sensor 11, through which a computer 12 the actual Vehicle speed is communicated. The signals are also sent to this computer 12 of the sensor 10 and possibly other signals, for example the yaw rate of the motor vehicle or binSre big ones like the stop light switch signal transmitted. On the basis of this information, the computer 12 controls the actuating unit 8, so that, for example, the Steering gear 9 is actuated more strongly in the event of a sudden steering handwheel impact than it corresponds to the extent of the steering handwheel deflection.

Die Stelleinheit 8 wird nunmehr anhand der Figuren 2 und 3 detaillierter beschrieben Sie ist koaxial zur Lenkspindel 7 angeordnet. Auf den vom Lenkhsndrad 6 kommenden Teil 7e der Lenkapindel 7 ist drehfest ein Motorträger 13 befestigt, welcher dis Gehause von drei Stellaotoren haltert, von denen in Figur 2 ein Stellmotor 14 dargestellt ist. Aus jedem Stellmotor 14 ragt eine Abtriebswelle 15 mit einem Pisnetenrad 16 heraus. Die jeweiligen Planetenräder 16 der drei Stellmotoren 14 greifen in ein gemeinsames Sonnenrad 17, welches auf dem zum Lenkgetriebe 9 führenden Teil 7b der Lenkepindel 7 drehfest befestigt ist.The setting unit 8 will now be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 It is arranged coaxially to the steering spindle 7. On the steering wheel 6 coming part 7e of the steering spindle 7 is rotatably attached to a motor support 13, which holds the housing of three actuators, one of which is shown in FIG. 2 14 is shown. From each servomotor 14 protrudes an output shaft 15 with a Pin wheel 16 out. The respective planet gears 16 of the three servomotors 14 engage in a common sun gear 17, which is on the leading to the steering gear 9 Part 7b of the steering spindle 7 is fixed in a rotationally fixed manner.

Lenkhandradseitig ragt aus jedem Stellmotor eine Arretierscheibe 18, durch die mittels einer anhand der Figur 4 näher beschriebenen Kupplungseinrichtung 19 die Stellmotore 14 blockiert werden können.On the steering handwheel side, a locking disc 18 protrudes from each servomotor, by means of a coupling device described in more detail with reference to FIG 19 the servomotors 14 can be blocked.

Zur Energieversorgung der Stelleinheit 8 dient ein Schleifringübertrager 20. Die Stelleinheit 8 ist als ein Bauteil in einem Gehause 21 angeordnet, welches euf einem Kupplungsträger 22 befestigt ist, der seinerseits drehfest mit dem Teil 7a der Lenkspindel 7 verbunden ist.A slip ring transmitter is used to supply power to the actuating unit 8 20. The actuating unit 8 is arranged as a component in a housing 21, which euf a coupling carrier 22 is attached, which in turn rotatably with the part 7a of the steering shaft 7 is connected.

Zur näheren Erläuterung der Kupplungseinrichtung 19 sei nunmehr auf die Figur 4 Bezug genommen. Auf dem drehfest mit dem Teil 7t der Lenkspindel 7 verbundenen Kupplunqs träger 22 sitzen gleichmäßig auf einem Teilkreis verteilt drei aus einem Kern 23 und einer Spule 24 gebildete Elektromagnete 25. Zwischen den Elektromagneten 25 sind ebenfalls auf einen Teilkreis oder auf demselben Teilkreis gleichmäßig verteilt drei Druckfedern 26 vorgesehen, die sich einerseits am Kupplungsträger 22, andererseits an eins,r Kupplungsschsibe 27 abstützen.For a more detailed explanation of the coupling device 19 is now on Reference is made to FIG. On the non-rotatably connected to the part 7t of the steering shaft 7 Coupling carriers 22 sit evenly distributed on a pitch circle, three of one Core 23 and a coil 24 formed electromagnets 25. Between the electromagnets 25 are also evenly distributed over a pitch circle or on the same pitch circle three compression springs 26 are provided, on the one hand on the coupling carrier 22, on the other hand Support on one, r clutch disc 27.

Die Kupplungsscheibe 27 ragt mit Stiften 28 in Führungsrohre 29 des Kupplungsträgers 22, so daB sie gegen Verdrehung gesichert ist, sich Jedoch vom Kupplungsträger 22 weg entfernen kann.The clutch disc 27 protrudes with pins 28 in the guide tubes 29 of the Coupling carrier 22 so that it is secured against rotation, however, from Can remove coupling carrier 22 away.

In der Zeichnung gesehen nach unten hin hat die Kupplungsscheibe 27 Stifte 30, welche in Löcher 31 der Arretierungsachetbe 18 der Stellmotoren 14 zu greifen vermögen und dadurch die Stellmotoren 14 blockieren können.Seen downwards in the drawing, the clutch disk 27 Pins 30, which in holes 31 of the Arretierungsachetbe 18 of the servomotors 14 to are able to grab and thereby block the servomotors 14.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der beschriebenen Lenkvorrichtung set zunächst der Fell des ordnungsgemäßen Funktionierens bei normaler Fehrgeechwindigkeit betrachtat. FUhrt der Fahrer, beispielsweise um einem plötzlich abbremsenden Fahrzeug auszuweichen, eine plötzliche Lenkbewegung aus, so teilt der Sensor 10 auf der Lenkapindel 7 dem Rechner 12 diese Lenkboiegung am Lenkhandrad 6 mit.To explain the functioning of the steering device described first set the hide of proper functioning at normal ferry speed considered. If the driver is leading, for example, around a vehicle that suddenly brakes to avoid a sudden steering movement, the sensor 10 divides on the steering spindle 7 the computer 12 this steering bending on the steering handwheel 6 with.

Der Rechner ermittelt aus der Umdrehung der Lenkspindel 7 die Lenkgeschwindigkeit und erzeugt unter Berücksichtigung weiterer Signale wie beispielsweise der vom Sonsor 11 ermittelten Fahrpeschwindigkeit ein Stellsignal, welches der Stelleinheit 8 zugeführt wird. Solange sich durch das Fehlen eines Stellsignals die Anker der Stellmotoren 14 und damit die Planetenräder 16 nicht drehen, wird eine Lenkbewegung des Teils 7a der Lenkspindel 7 unmittelbar infolge des Bremsmomentes der Stellmotoren 14 aur den Teil 7b der .Lenkapindel übertragen. Durch das vom Rechner 12 ermittelte Signal drehen sich die Anker der drei Stellmotoren 14 jedoch um einen bestimmten Betrag, so daB der Teil 7b der Lenkspindel sich mehr verdreht als der Teil 7e.The computer determines the steering speed from the rotation of the steering spindle 7 and generates signals taking into account other signals such as the one from the sensor 11 determined driving speed a control signal, which the Adjusting unit 8 is supplied. As long as there is no control signal the armature of the servomotors 14 and thus the planet gears 16 do not rotate a steering movement of the part 7a of the steering shaft 7 directly as a result of the braking torque of the servomotors 14 aur the part 7b of the .Lenkapindel transmitted. Through that from the computer 12 detected signal, the armatures of the three servomotors 14, however, rotate by one certain amount, so that the part 7b of the steering shaft rotates more than the Part 7e.

Die beim Lenken auftretenden Stifte sind am 1. enkhandrad 6 gut zu spüren, da auch bei geöffneter Kupplunqseinrichtung 19 und bei einem Arbeiten des Rechners 12 aufgrund des durch magnetische Kräfte vorhandenen Bremsmoments der Stellmotoren 14 ständig eine kraftechlüssige Verbindung zwischen den Fahrzeugrädern und dem Lenkhandrad 6 gegeben ist.The pins that occur when steering are well closed on the 1st handwheel 6 feel that even when the clutch device 19 is open and when the Computer 12 due to the braking torque of the servomotors due to magnetic forces 14 constantly a force-fit connection between the vehicle wheels and the steering wheel 6 is given.

8ei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten wird der Rechner 12 abgeschaltet. Gleichzeitig rückt die Kupplungseinrich tung 19 ein, so daß die drei Stellmotoren 14 blockiert sind. Dann ist der Teil 7a der Lenkspindel 7 über die Kupplungseinrichtung und den drei Stellmotoren 14 formschlüssig mit dem Teil 7b der Lenkspindel verbunden, so daß wie bei einer Oblichen Lenkvorrichtung hohe Lenkkräfte übertragbar sind.At low driving speeds, the computer 12 is switched off. At the same time the clutch device 19 engages so that the three servomotors 14 are blocked. Then the part 7a of the steering shaft 7 is via the coupling device and the three servomotors 14 positively connected to part 7b of the steering spindle, so that high steering forces can be transmitted as with an above steering device.

Bei einer Starung der Energieversorgung oder bei Fehlern in der Steuerung der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung schließt die Kupplungseinrichrung 19 abenfalls selbständig, da eis nur durch elektrische Kräfte gegen die Kraft der Federn 26 in Offenstellung gehalten ist und bei Ausfall der Stromversorgung und damit Fortfall der elektromagnetischen Kräfte sich zwangsläufig in SchlieBstellung verschiebt L e e r s e i t eWhen the energy supply is starved or when there are errors in the control system the steering device according to the invention closes the coupling device 19 if not independent, since ice is only counteracted by electrical forces force the springs 26 is held in the open position and in the event of a power failure and thus the elimination of the electromagnetic forces is inevitably in the closed position shifts L e r s e i t e

Claims (11)

Ansprüche Für gelenke Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge bestimmte Lanksvorrichtung mit einer vom Lenkrad zum Lenkgetriebe führenden, geteilten Lenkspindel, einem Stellmotor zum Antrieb des in das Lenkgetriebe führenden Teils der Lenkspindel und einer Kupplungseinrichtung, durch die die beiden Teile der Lenkspindel zumindest krattsehlüeeig miteinander verbindbar ind, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daB der Stellmotor (14) mit seinem Gehäuse an einem Teil (7e odei 7b) der Lenkspindel (7) befestigt und sein Anker getrieblich mit dem anderen Tell (7b oder 7a) der Lenkepindel (7) verbunden ist. Claims for articulated vehicles, especially motor vehicles Lank device with a split steering spindle leading from the steering wheel to the steering gear, a servomotor for driving the part of the steering spindle leading into the steering gear and a coupling device through which the two parts of the steering shaft at least krattsehlüeeig can be connected to each other ind, d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, that the servomotor (14) with its housing on a part (7e or 7b) of the Steering spindle (7) attached and its armature geared to the other part (7b or 7a) the steering spindle (7) is connected. 2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kupplungseinrichtung (19) als Feststellseinrichtung des Stellmotore (14) ausgebildet ist. 2. Steering device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the coupling device (19) as a locking device of the servomotor (14) is formed. 3. Lenkvorrichtung nnch Anspruch 1 oder einem der folgenden, d 5 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kupplungseinrichtung (19) eine formschlüssige Kupplungseinrichtung ist. 3. Steering device according to claim 1 or one of the following, d 5 it is indicated that the coupling device (19) is a form-fitting Coupling device is. 4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, rt 5 d u r c h g e k a n n z e i c h n e t, daß die Kupplungseinrichtung (19) eine drehfest, jedoch axial auf der Lenkspindel (7) verschiedbare Kupplungsecheiba (27) hat, welche mit Restvorsprüngen (Stifte 30) in Rasten (Löcher 31) einer mit dem Anker des Stellmotors (14) fest verbundenen Arretierungsscheibe (18) durch Federkraft bewegbar und in Ausrückstellung durch einen Elektromagneten (25) entgegen dieser Federkraft bewegbar und haltbar ist. 4. Steering device according to claim 1 or one of the following, rt 5 d u r c h g e k a n n z e i c h n e t that the coupling device (19) is a non-rotatable, but axially on the steering spindle (7) has different coupling discs (27) which with residual projections (pins 30) in notches (holes 31) one with the anchor of the servomotor (14) firmly connected locking disc (18) by spring force movable and in the disengaged position by an electromagnet (25) against this Spring force is movable and durable. 5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d e d u r c h g e k * n n z e i c h n e t, deS der Stellmotor (14) ein handelsüblicher Schrittmotor ist.5. Steering device according to claim 1 or one of the following, d e d u r c h e k * n n z e i c h n e t, which the servomotor (14) is a commercially available one Stepper motor is. 6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder feinem der folgenden, d r d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß oder Stellmotor (14) Ober ein Umlaufgetriebe (16, 17) mit der Lenkspindel (7) getrieblich verbunden ist.6. Steering device according to claim 1 or fine of the following, d r d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that or servomotor (14) via an epicyclic gear (16, 17) is geared to the steering spindle (7). 7. Lenkvorrichtung flach Anspruch 7 oder einem der folgenden, d e d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie mehrere Stellmotoren (14) hat, welche achsenparallel zur Lenkspindel (7) angeordnet sind und Jeweils mit einem Planetenrad (16) in einem gemeinsamen Sonnenrad (17) eingreifen.7. steering device flat to claim 7 or one of the following, d e it is indicated that it has several servomotors (14), which are arranged axially parallel to the steering spindle (7) and each with a planetary gear (16) engage in a common sun gear (17). 8. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d e d u r ¢ h g e k e n n t r 1 c h fl 1 t, daß inaqesamt drei Stellmotoren (14) über den Umfang der Lenkspindel (7) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.8. Steering device according to claim 1 or one of the following, d e d u r ¢ h g e k e n n t r 1 c h fl 1 t that inaqesamt three servomotors (14) over the circumference of the steering spindle (7) are arranged evenly distributed. 9. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d 5 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem gemeinsamen Gehäuse (21) die Stellmotoren (14), das Planetengetriebe (16, 17) und die Kupplungsein- richtung (19) angeordnet sind.9. Steering device according to claim 1 or one of the following, d 5 d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the servomotors are in a common housing (21) (14), the planetary gear (16, 17) and the clutch direction (19) are arranged. 10. Lenkvorricfrtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d e d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daS die Kupplungseinrichtung (19) sowohl bei einem Defekt im elektronischen oder elektrischen Teil der Lenkvorrichtung als auch bei sehr niedriger Fahrzeuggeschiindigkeit geschlossen ist.10. Lenkvorricfrtung according to claim 1 or one of the following, d e D u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the coupling device (19) both in the event of a defect in the electronic or electrical part of the steering device as is closed even when the vehicle speed is very low. 11. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Verwendung als Vorhaltlenkung das Regelverhalten der Stellmotoren (14) entsprechend dem Übergangsverhalten des Kraftfahrzeugs angepaßt und mittels eines Rechners (12) veränderbar ist.11. Steering device according to claim 1 or one of the following, d a D u r c h e k e k e n n n n e i c h n e t that when used as lead steering the Control behavior of the servomotors (14) according to the transitional behavior of the motor vehicle adapted and changeable by means of a computer (12).
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