DE3932790A1 - Fail=safe steering for rear wheels - has rotating field motor and feedback control to block adjustment if error occurs - Google Patents

Fail=safe steering for rear wheels - has rotating field motor and feedback control to block adjustment if error occurs

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DE3932790A1
DE3932790A1 DE19893932790 DE3932790A DE3932790A1 DE 3932790 A1 DE3932790 A1 DE 3932790A1 DE 19893932790 DE19893932790 DE 19893932790 DE 3932790 A DE3932790 A DE 3932790A DE 3932790 A1 DE3932790 A1 DE 3932790A1
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DE19893932790
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Armin Lang
Helmut Knoedler
Peter Brenner
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1581Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

The controller (15) for the rear wheel steering is linked to sensors (16,17) for the front wheel steering and the vehicle speed. The rear wheel steering is performed in small steps with each step monitored. Subsequent adjustment steps are only released when correct position signals are received by the controller the previous adjustment signals have produced the correct adjustment. The rear steering is operated by a rotating field motor which can be stopped in precise positions. If errors occur at speed then the adjustment is blocked immediately. If they occur at low speeds then the controller can try and correct the error. ADVANTAGE - Safe handling of vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lenken der Hinterräder von Fahrzeugen mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern. Die elektrischen Signale eines Vorderrad-Lenkwinkelsensors, eines Hinterrad- Lenkwinkelsensors und eines Fahrzustandssensors, beispielsweise eines Fahrgeschwindigkeitssensors, werden einer elektronischen Steuereinheit zugeführt. Dort werden sie zur Betätigung eines Elektromotors des Hinterrad- Lenksystems aufbereitet. Durch eine Feststelleinrichtung kann das Hinterrad-Lenksystem beim Auftreten eines Fehlers blockiert werden. Eine derartige Lenkeinrichtung ist bekannt aus der EP 2 43 180 A2.The invention relates to a device for steering the Rear wheels of vehicles with steerable front and Rear wheels. The electrical signals of a Front wheel steering angle sensor, a rear wheel Steering angle sensor and a driving state sensor, for example, a vehicle speed sensor fed to an electronic control unit. There will be to actuate an electric motor of the rear wheel Steering system processed. By a locking device can the rear wheel steering system when an error occurs be blocked. Such a steering device is known from EP 2 43 180 A2.

Bei der bekannten Lenkeinrichtung kann eine Fehlsteuerung des Gleichstrommotors zu einem schnellen größeren Lenkfehler führen, bevor durch die Rückmeldung des Hinterrad-Lenkwinkels diese fehlerhafte Lenkbewegung korrigiert oder durch die Feststelleinrichtung beendet werden kann.In the known steering device, a Incorrect control of the DC motor at a fast cause major steering errors before the feedback from the Rear wheel steering angle this incorrect steering movement corrected or terminated by the locking device can be.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit der bekannten Lenkeinrichtung weiter zu verbessern. Insbesondere soll eine sehr feine Bewegungsauflösung der lenkbaren Hinterräder ermöglicht werden. Dies bedeutet, daß kleinste Bewegungen der lenkbaren Hinterräder mit größtmöglicher Genauigkeit durchführbar sein sollen.The present invention is based on the object the safety of the known steering device further improve. In particular, a very fine Movement resolution of the steerable rear wheels enables will. This means that the smallest movements of the steerable Rear wheels can be carried out with the greatest possible accuracy should.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Lenkeinrichtung gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.This object is achieved by the in claim 1 marked steering device solved. Appropriate and advantageous embodiments are in the subclaims specified. However, the invention is not based on the  Characteristic combinations of the claims limited. For the Specialists arise more sensible Possible combinations of claims and individual Claim characteristics from the task.

Die Lösung der Aufgabe besteht vor allem darin, daß der Elektromotor als Drehfeldmotor mit einem Rotorlagegeber ausgebildet ist. Im Gegensatz zu einem Gleichstrommotor bleibt ein Drehfeldmotor bei einem Fehler in der Leistungsstufe sofort stehen. Außerdem sind mit einem Drehfeldmotor kleinste Bewegungen sehr genau zu steuern.The main solution to the problem is that the Electric motor as a three-phase motor with a rotor position encoder is trained. In contrast to a DC motor remains a three-phase motor with a fault in the Power level immediately. Also with one Rotary field motor to control minute movements very precisely.

Der Drehfeldmotor wird deshalb schrittweise durch Ansteuerimpulse für Rechts- bzw. Linksdrehung von der zentralen Steuereinheit gesteuert. Dabei wird die Bewegung der Schubstange mit Hilfe des Rotorlagegebers schrittweise an die zentrale Steuereinheit zurückgemeldet und quittiert. Bei fehlerhafter Rückmeldung, wie Ausbleiben der Rückmeldesignale oder Auftreten von Rückmeldesignalen ohne vorhergegangene Ansteuerimpulse, wird die Feststelleinrichtung in ihre Blockierstellung geschaltet. Bei einem Fahrzustand mit niedrigen Fahrgeschwindigkeiten werden bei fehlerhaften Rückmeldesignalen von der zentralen Steuereinheit Korrektursignale an eine Einheit für die Motorsteuerlogik ausgegeben. Danach wird erst bei Überschreiten einer bestimmten Fehlertoleranz die Feststelleinrichtung in ihre Blockierstellung geschaltet. Bei einem anderen Fahrzustand, nämlich bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, wird bei fehlerhaften Rückmeldesignalen die Feststelleinrichtung sofort in ihre Blockierstellung geschaltet. In allen Fahrzuständen ist es zweckmäßig, daß ein Freigabesignal von der zentralen Steuereinheit über eine Leitung zu der Einheit für die Motorsteuerlogik vorgesehen ist. Das Freigabesignal aktiviert nur bei fehlerfreiem Betrieb die Leistungsstufe. Fehlt das Freigabesignal, so wird die Leistungsstufe abgeschaltet. Fehlstellungen der lenkbaren Hinterräder werden durch diese Einrichtung auf einen kleinsten, ungefährlichen Wert beschränkt. Die Blockierung der Lenkbewegung der Hinterräder erfolgt bei hohen Fahrgeschwindigkeiten sofort, während bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten Korrekturversuche vorgesehen sind, so daß stets eine gute Sicherheit gewährleistet ist.The rotary field motor is therefore gradually Control impulses for right or left rotation of the central control unit controlled. This is the movement the push rod with the help of the rotor position encoder reported back to the central control unit and acknowledged. In the event of incorrect feedback, such as the absence of Feedback signals or occurrence of feedback signals without previous control pulses, the Locking device switched to its blocking position. In a driving condition with low driving speeds in the event of incorrect feedback signals from the central Control unit correction signals to a unit for the Engine control logic output. After that, only at Exceeding a certain fault tolerance Locking device switched to its blocking position. In another driving condition, namely in high Driving speeds, is at faulty Feedback signals the locking device immediately in their Blocked position switched. It is in all driving conditions expedient that an enable signal from the central Control unit via a line to the unit for the Engine control logic is provided. The release signal only activates the power level when operating correctly. If the enable signal is missing, then the power level switched off. Misalignment of the steerable rear wheels  are reduced to the smallest by this facility, limited harmless value. Blocking the Steering movement of the rear wheels takes place at high Driving speeds immediately while at low Driving speeds correction attempts are provided, so that good security is always guaranteed.

Zur Unterstützung der Sicherheit und Genauigkeit der elektronischen Einrichtungen ist es bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung zweckmäßig, wenn das Hinterrad-Lenksystem ein Kugelumlauf-Getriebe enthält. Durch ein solches Getriebe ist eine sehr starre und genau bewegbare mechanische Ausführung des Hinterrad-Lenksystems möglich. Dazu wird die Mutter in axialer Richtung durch Präzisionslager spielfrei eingestellt. Die Kugelumlaufeinrichtung, die die Drehbewegung des Drehfeldmotors in eine Längsbewegung der Schubstange umsetzt, wird durch besonders ausgewählte Kugeln vorgespannt. Dadurch läßt sich eine absolute Spielfreiheit verwirklichen.To support the security and accuracy of the electronic devices it is at Steering device according to the invention useful if that Rear wheel steering system contains a recirculating ball gear. By such a transmission is a very rigid and precise Movable mechanical design of the rear wheel steering system possible. To do this, the nut is pushed through in the axial direction Precision bearings set without play. The Ball recirculation device, which the rotational movement of the Rotary field motor in a longitudinal movement of the push rod is implemented by specially selected balls biased. This allows absolute freedom of play realize.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on one in the Drawing illustrated embodiment closer explained. Show it:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung; Figure 1 shows the basic structure of the device according to the invention.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den mechanischen Teil des Hinterrad-Lenksystems. Fig. 2 shows a longitudinal section through the mechanical part of the rear wheel steering system.

Ein Hinterrad-Lenksystem 1 wird durch einen als Drehfeldmotor 2 ausgebildeten Elektromotor angetrieben. Die Drehbewegung einer Abtriebswelle 3 des Drehfeldmotors 2 wird durch eine Kugelumlaufeinrichtung 4 in eine Translationsbewegung einer Schubstange 5 umgewandelt. Die Schubstange 5 ist mit Hinterrädern 6 zu deren Verstellung verbunden.A rear wheel steering system 1 is driven by an electric motor designed as a rotating field motor 2 . The rotary motion of an output shaft 3 of the rotary field motor 2 is converted into a translational motion of a push rod 5 by a ball recirculation device 4 . The push rod 5 is connected to rear wheels 6 for their adjustment.

Die Kugelumlaufeinrichtung 4 enthält eine Mutter 7, die mit der Abtriebswelle 3 des Drehfeldmotors 2 drehfest verbunden ist. Die Mutter 7 ist über zwei Axiallager 8 und 10 in axialer Richtung spielfrei gehalten. Eine Schnecke 11 ist mit der Schubstange 5 fest verbunden und zusammen mit dieser verdrehfrei in axialer Richtung verschiebbar. Die Verschiebung der Schnecke 11 erfolgt über eine Kugelreihe 12, deren Kugeln unter Vorspannung zwischen der Mutter 7 und der Schnecke 11 eingefüllt sind. Dadurch wird eine absolute Spielfreiheit der Kugelumlaufeinrichtung 4 erreicht.The recirculating ball device 4 contains a nut 7 , which is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 3 of the rotary field motor 2 . The nut 7 is kept free of play in the axial direction via two axial bearings 8 and 10 . A worm 11 is fixedly connected to the push rod 5 and, together with the latter, is displaceable in the axial direction without rotation. The screw 11 is displaced by means of a row of balls 12 , the balls of which are filled under tension between the nut 7 and the screw 11 . As a result, the ball recirculation device 4 is absolutely free of play.

An dem Hinterrad-Lenksystem 1 ist ein erster Schubstangenweg-Sensor 13 angeordnet, dessen Signale über eine Signalleitung 14 einer zentralen elektronischen Steuereinheit 15 zugeführt werden. Der zentralen Steuereinheit 15 werden außerdem Signale eines Vorderrad- Lenkwinkelsensors 16 und eines Fahrgeschwindigkeitssensors 17 sowie eventueller weiterer Sensoren für den Fahrzustand des Fahrzeuges zugeführt. Diese elektrischen Signale werden in der zentralen Steuereinheit 15 aufbereitet und für die Ansteuerung des Drehfeldmotors 2 verwendet. Dem ersten Schubstangenweg- Sensor 13 ist ein zweiter Sensor 18 zur Messung der Stellung der Hinterräder 6 parallelgeschaltet, der aus zwei Teilen besteht: Ein Lagegeber 18 A steht mit der Schubstange 5 in Verbindung und dient mit seinen Signalen zur Grobmessung der Bewegung der Schubstange 5. Ein Rotorlagegeber 18 B steht mit der Abtriebswelle 3 des Drehfeldmotors 2 in Verbindung, mißt die Winkelstellung der Abtriebswelle 3 und dient damit zur Feinmessung der Schubstangenbewegung. Eine Unterteilung des zweiten Sensors 18 ist erforderlich, um eine sehr feine Messung und Steuerung der Bewegung der Hinterräder 6 zu ermöglichen. Durch den Rotorlagegeber 18 B ist die sehr feine Messung möglich. Da die Abtriebswelle 3 des Drehfeldmotors 2 jedoch mehrere Umdrehungen ausführt, ist zur genauen Bestimmung der jeweiligen Winkellage der Abtriebswelle 3 und der Stellung der Schubstange 5 eine Grobmessung an der Schubstange 5 durch den Lagegeber 18 A erforderlich.A first push rod travel sensor 13 is arranged on the rear wheel steering system 1 , the signals of which are supplied to a central electronic control unit 15 via a signal line 14 . The central control unit 15 is also supplied with signals from a front wheel steering angle sensor 16 and a driving speed sensor 17 and any other sensors for the driving state of the vehicle. These electrical signals are processed in the central control unit 15 and used to control the rotating field motor 2 . A second sensor 18 for measuring the position of the rear wheels 6 is connected in parallel with the first push rod travel sensor 13 and consists of two parts: A position sensor 18 A is connected to the push rod 5 and serves with its signals to roughly measure the movement of the push rod 5 . A rotor position sensor 18 B is connected to the output shaft 3 of the rotary field motor 2 , measures the angular position of the output shaft 3 and thus serves for fine measurement of the push rod movement. A subdivision of the second sensor 18 is necessary in order to enable very fine measurement and control of the movement of the rear wheels 6 . The rotor position sensor 18 B enables very fine measurements. However, since the output shaft 3 of the rotary field motor 2 makes several revolutions, a rough measurement on the push rod 5 by the position sensor 18 A is required for the precise determination of the respective angular position of the output shaft 3 and the position of the push rod 5 .

Zu dem Hinterrad-Lenksystem 1 gehört eine Feststelleinrichtung 20, die von der zentralen elektronischen Steuereinheit 15 über eine Steuerleitung 21 gesteuert wird. Die Feststelleinrichtung 20 wirkt als Sicherheitsbremse und ist mit zwei Magnetkreisen ausgestattet. Ein Dauermagnet schließt die Bremse in stromlosem Zustand, ein Elektromagnet öffnet die Bremse.The rear wheel steering system 1 includes a locking device 20 , which is controlled by the central electronic control unit 15 via a control line 21 . The locking device 20 acts as a safety brake and is equipped with two magnetic circuits. A permanent magnet closes the brake when de-energized, an electromagnet opens the brake.

Von dem Lagegeber 18 A und dem Rotorlagegeber 18 B führen Signalleitungen 22 bzw. 23 zu einer Einheit 24 zur Sensorauswertung. Von der Einheit 24 führt eine Signalleitung 25 zu der zentralen elektronischen Steuereinheit 15.Signal lines 22 and 23 lead from the position sensor 18 A and the rotor position sensor 18 B to a unit 24 for sensor evaluation. A signal line 25 leads from the unit 24 to the central electronic control unit 15 .

Zwei Signalleitungen 26 und 27 führen von der zentralen Steuereinheit 15 zu einer Einheit 28 für die Lagesteuerung des Drehfeldmotors 2. Die Einheit 28 ist über eine Einheit 30 für die Motorsteuerlogik mit einer Leistungsstufe 31 verbunden, von der der Drehfeldmotor 2 über eine Leitung 32 mit Strom versorgt wird.Two signal lines 26 and 27 lead from the central control unit 15 to a unit 28 for the position control of the rotary field motor 2 . The unit 28 is connected via a unit 30 for the motor control logic to a power stage 31 , from which the induction motor 2 is supplied with current via a line 32 .

Die Einheit 30 für die Motorsteuerlogik ist über eine Leitung 33 zur Statusrückmeldung mit der zentralen Steuereinheit 15 verbunden. Eine weitere Leitung 34 führt von der zentralen Steuereinheit 15 zu der Einheit 30 zur Abschaltung der Leistungsstufe 31.The unit 30 for the engine control logic is connected to the central control unit 15 via a line 33 for status feedback. Another line 34 leads from the central control unit 15 to the unit 30 for switching off the power stage 31 .

Die Einheiten 24, 28 und 30 und die Leistungsstufe 31 bilden zusammen eine zweite elektronische Steuereinheit 35. The units 24 , 28 and 30 and the power stage 31 together form a second electronic control unit 35 .

Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand der Fig. 1 näher erläutert. Von der zentralen elektronischen Steuereinheit 15 werden Befehlssignale über die Signalleitungen 26 bzw. 27 an die zweite elektronische Steuereinheit 35 gegeben, die in einer bestimmten Abhängigkeit von den Signalen des Vorderrad- Lenkwinkelsensors 16 und des Fahrgeschwindigkeitssensors 17 sowie gegebenenfalls weiterer Sensoren für den Fahrzustand des Fahrzeugs stehen. Durch diese Befehlssignale wird erreicht, daß die Hinterräder 6 in einem bestimmten Verhältnis zur Lenkbewegung der nicht dargestellten Vorderräder verstellt werden. Die Befehlssignale werden für kleinste Lenkschritte in den beiden Signalleitungen 26 bzw. 27 für eine Bewegung der Hinterräder 6 nach rechts bzw. nach links durchgegeben. Die Befehlssignale werden in der Einheit 28 für die Lagesteuerung aufgenommen und über die Einheit 30 für die Motorsteuerlogik der Leistungsstufe 31 zugeführt, die den Drehfeldmotor 2 entsprechend antreibt. Pro Impuls auf den Signalleitungen 26 bzw. 27 führt dabei der Drehfeldmotor 2 einen ganz bestimmten rechts- bzw. linksdrehenden Bewegungschritt durch, der sofort von dem Rotorlagegeber 18 B und dem Lagegeber 18 A an die Einheit 24 zur Sensorauswertung und von dort an die zentrale elektronische Steuereinheit 15 zurückgemeldet wird. Dort wird die Bewegung der Hinterräder 6 schrittweise mit dem vorgegebenen Soll-Wert verglichen.The function of the device according to the invention is explained in more detail below with reference to FIG. 1. From the central electronic control unit 15 , command signals are given via the signal lines 26 and 27 to the second electronic control unit 35 , which are dependent on the signals of the front wheel steering angle sensor 16 and the driving speed sensor 17 and, if appropriate, further sensors for the driving state of the vehicle . These command signals ensure that the rear wheels 6 are adjusted in a certain ratio to the steering movement of the front wheels, not shown. The command signals are transmitted for the smallest steering steps in the two signal lines 26 and 27 for a movement of the rear wheels 6 to the right and to the left. The command signals are received in the unit 28 for the position control and fed via the unit 30 for the motor control logic to the power stage 31 , which drives the three-phase motor 2 accordingly. For each pulse on the signal lines 26 and 27 , the induction motor 2 carries out a very specific right-hand or left-hand rotation step, which is carried out immediately by the rotor position sensor 18 B and the position sensor 18 A to the unit 24 for sensor evaluation and from there to the central electronic device Control unit 15 is reported back. There, the movement of the rear wheels 6 is compared step by step with the predetermined target value.

In der zentralen Steuereinheit 15 ist ein Algorithmus vorgesehen, der bei fehlerhafter Bewegungsrückmeldung den Drehfeldmotor 2 entsprechend dem Fahrzustand (Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkel usw.) entweder sofort über die Leitung 34 abschaltet und die Feststelleinrichtung 20 aktiviert oder ein oder mehrere Korrekturimpulse nachschiebt. An algorithm is provided in the central control unit 15 which, in the event of faulty motion feedback, either switches off the induction motor 2 according to the driving state (driving speed, steering angle, etc.) immediately via line 34 and activates the locking device 20 or adjusts one or more correction pulses.

Durch die Verwendung eines Drehfeldmotors für den Antrieb des Hinterrad-Lenksystems 1 werden Fehlstellungen der Hinterräder 6 dadurch vermieden, daß der Drehfeldmotor 2 in einem Störungsfall der Leistungsstufe 31 sich maximal um einen Phasenwinkel drehen kann, und dann automatisch stehenbleibt. Ein kontinuierliches Durchdrehen wie bei einem Gleichstrommotor ist nicht möglich.By using a rotating field motor for driving the rear wheel steering system 1 , incorrect positions of the rear wheels 6 are avoided in that the rotating field motor 2 can rotate a maximum of one phase angle in the event of a fault in the power stage 31 , and then stops automatically. Continuous cranking like a DC motor is not possible.

Eine zusätzliche Sicherung gegen eine Fehlsteuerung der Hinterräder 6 wird in folgendem Fall erreicht: Werden die Hinterräder 6 durch die Schubstange 5 infolge einer Fehlsteuerung verstellt, ohne daß die Vorderräder verstellt worden sind, so wird auch in diesem Fall bereits der kleinste Lenkschritt, der einem Bit entspricht, an die zentrale elektronische Steuereinheit 15 gemeldet. Da dort kein Befehlssignal gespeichert ist, wird über die Steuerleitung 21 sofort die Feststelleinrichtung 20 in ihre Blockierstellung geschaltet. Ein eventueller Lenkfehler wird dadurch auf einen kleinsten Wert beschränkt. An additional safeguard against incorrect control of the rear wheels 6 is achieved in the following case: If the rear wheels 6 are adjusted by the push rod 5 as a result of incorrect control without the front wheels having been adjusted, then even in this case the smallest steering step, one bit corresponds to the central electronic control unit 15 . Since no command signal is stored there, the locking device 20 is immediately switched to its blocking position via the control line 21 . A possible steering error is thereby limited to a minimum value.

BezugszeichenReference numerals

 1 Hinterrad-Lenksystem
 2 Drehfeldmotor
 3 Abtriebswelle
 4 Kugelumlaufeinrichtung
 5 Schubstange
 6 Hinterrad
 7 Mutter
 8 Axiallager
 9 -
10 Axiallager
11 Schnecke
12 Kugelreihe
13 erster Schubstangenweg-Sensor
14 Signalleitung
15 zentrale elektronische Steuereinheit
16 Vorderrad-Lenkwinkelsensor
17 Fahrgeschwindigkeitssensor
18 zweiter Sensor
18 A Lagegeber
18 B Rotorlagegeber
19 -
20 Feststelleinrichtung
21 Steuerleitung
22 Signalleitung
23 Signalleitung
24 Einheit zur Sensorauswertung
25 Signalleitung
26 Signalleitung
27 Signalleitung
28 Einheit für die Lagesteuerung
29 -
30 Einheit für die Motorsteuerlogik
31 Leistungsstufe
32 Leitung
33 Leitung
34 Leitung
35 zweite elektronische Steuereinheit
1 rear wheel steering system
2 induction motor
3 output shaft
4 recirculating ball device
5 push rod
6 rear wheel
7 mother
8 thrust bearings
9 -
10 thrust bearings
11 snail
12 rows of balls
13 first pushrod displacement sensor
14 signal line
15 central electronic control unit
16 front wheel steering angle sensor
17 travel speed sensor
18 second sensor
18 A position encoder
18 B rotor position encoder
19 -
20 locking device
21 control line
22 signal line
23 signal line
24 unit for sensor evaluation
25 signal line
26 signal line
27 signal line
28 Position control unit
29 -
30 unit for the engine control logic
31 power level
32 line
33 line
34 line
35 second electronic control unit

Claims (7)

1. Einrichtung zum Lenken der Hinterräder (6) von Fahrzeugen mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern,
  • - mit einem von einem Elektromotor (2) unterstützten und durch eine Feststelleinrichtung (20) blockierbaren Hinterrad-Lenksystem (1),
  • - mit einer zentralen elektronischen Steuereinheit (15) zur Steuerung der Stellung der Hinterräder (6) in Abhängigkeit von der Stellung der Vorderräder,
  • - wobei der Steuereinheit (15) wenigstens Signale eines Vorderrad-Lenkwinkelsensors (16), eines Fahrzustandssensors (Fahrgeschwindigkeitssensor 17) und eines Sensors (18) zur Messung der Stellung der Hinterräder (6) zugeführt und dort zur Betätigung des Elektromotors (2) aufbereitet werden und
  • - wobei der Sensor (18) einen mit einer Schubstange (5) in Verbindung stehenden Lagegeber (18 A) enthält,
1. device for steering the rear wheels ( 6 ) of vehicles with steerable front and rear wheels,
  • - With a rear wheel steering system ( 1 ) supported by an electric motor ( 2 ) and which can be blocked by a locking device ( 20 ),
  • with a central electronic control unit ( 15 ) for controlling the position of the rear wheels ( 6 ) as a function of the position of the front wheels,
  • - Wherein the control unit ( 15 ) at least signals of a front wheel steering angle sensor ( 16 ), a driving condition sensor (driving speed sensor 17 ) and a sensor ( 18 ) for measuring the position of the rear wheels ( 6 ) are fed and processed there for actuating the electric motor ( 2 ) and
  • - The sensor ( 18 ) contains a position sensor ( 18 A ) connected to a push rod ( 5 ),
dadurch gekennzeichnet,characterized,
  • - daß der Elektromotor ein Drehfeldmotor (2) mit einem Rotorlagegeber (18 B) ist,- That the electric motor is a three-phase motor ( 2 ) with a rotor position sensor ( 18 B ),
  • - daß der Drehfeldmotor (2) schrittweise durch Ansteuerimpulse für Rechts- bzw. Linksdrehung von der zentralen Steuereinheit (15) gesteuert wird,- That the three-phase motor ( 2 ) is controlled step by step by control pulses for right or left rotation of the central control unit ( 15 ),
  • - daß die Bewegung der Schubstange (5) mit Hilfe des Rotorlagegebers (18 B) schrittweise an die zentrale Steuereinheit (15) zurückgemeldet und quittiert wird, und- That the movement of the push rod ( 5 ) with the help of the rotor position sensor ( 18 B ) is gradually reported back to the central control unit ( 15 ) and acknowledged, and
  • - daß bei fehlerhafter Rückmeldung (Ausbleiben der Rückmeldesignale oder Auftreten von Rückmeldesignalen ohne Ansteuerimpulse) die Feststelleinrichtung (20) in ihre Blockierstellung geschaltet wird.- That in the event of incorrect feedback (absence of the feedback signals or occurrence of feedback signals without control pulses) the locking device ( 20 ) is switched to its blocking position.
2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechendem Fahrzustand, insbesondere bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, bei fehlerhaften Rückmeldesignalen von der zentralen Steuereinheit (15) entsprechende Korrektursignale an eine Einheit (30) für die Motorsteuerlogik ausgegeben werden und erst bei Überschreiten einer bestimmten Fehlertoleranz die Feststelleinrichtung (20) in ihre Blockierstellung geschaltet wird.2. Steering device according to claim 1, characterized in that in the corresponding driving condition, in particular at low driving speed, with incorrect feedback signals from the central control unit ( 15 ), corresponding correction signals are output to a unit ( 30 ) for the engine control logic and only when a certain error tolerance is exceeded the locking device ( 20 ) is switched to its blocking position. 3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechendem Fahrzustand, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, bei fehlerhaften Rückmeldesignalen von der zentralen Steuereinheit (15) die Feststelleinrichtung (20) sofort in ihre Blockierstellung geschaltet wird.3. Steering device according to claim 1, characterized in that in the corresponding driving condition, in particular at high driving speeds, with faulty feedback signals from the central control unit ( 15 ), the locking device ( 20 ) is immediately switched to its blocking position. 4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freigabesignal von der zentralen Steuereinheit (15) über eine Leitung (34) zu der Einheit (30) für die Motorsteuerlogik vorgesehen ist, durch das nur bei fehlerfreiem Betrieb die Leistungsstufe (31) aktiviert wird, und daß bei fehlendem Freigabesignal die Leistungsstufe (31) abgeschaltet wird.4. Steering device according to claim 2 or 3, characterized in that an enable signal from the central control unit ( 15 ) via a line ( 34 ) to the unit ( 30 ) for the engine control logic is provided, by which the power stage ( 31 ) is activated, and that the power stage ( 31 ) is switched off in the absence of an enable signal. 5. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hinterrad- Lenksystem (1) eine von dem Drehfeldmotor (2) angetriebene Mutter (7) enthält, die über eine Kugelumlaufeinrichtung (4) in trieblicher Verbindung mit der Schubstange (5) steht.5. Steering device according to claim 1, characterized in that the rear wheel steering system ( 1 ) contains a driven by the rotating field motor ( 2 ) nut ( 7 ), which is in driving connection with the push rod ( 5 ) via a recirculating ball device ( 4 ). 6. Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (7) in axialer Richtung, die Kugelumlaufeinrichtung (4) in axialer und radialer Richtung und die Schubstange (5) in Verdrehrichtung spielfrei eingestellt sind.6. Steering device according to claim 5, characterized in that the nut ( 7 ) in the axial direction, the recirculating ball device ( 4 ) in the axial and radial direction and the push rod ( 5 ) in the direction of rotation are set without play.
DE19893932790 1988-10-12 1989-09-30 Fail=safe steering for rear wheels - has rotating field motor and feedback control to block adjustment if error occurs Withdrawn DE3932790A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4026626A1 (en) * 1990-08-23 1992-02-27 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR REGULATING VEHICLE DYNAMICS
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