DE3933769A1 - Vehicular electric power assisted steering with redn. gear - incorporates servomotor brush position control actuated by axial displacement of sleeve across sections of steering column - Google Patents

Vehicular electric power assisted steering with redn. gear - incorporates servomotor brush position control actuated by axial displacement of sleeve across sections of steering column

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DE3933769A1
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Siegfried Dr Ing Dr Schustek
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    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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Abstract

The input section of the steering column is coupled to the output section by a torsion device which enables the servomotor (10) to assist the drive via redn. gearing. The relative rotation is detected and evaluated by a threaded sleeve coupled mechanically to both sections. The threads engage a pinion imparting a rotation of e.g. 18 deg. in 1.8 mm of axial displacement for motor brush adjustment. Power is switched (25) by a lever (27) actuated by a slider. ADVANTAGE - Servo system is activted only in very low speed range associated with parking manoeuvres.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer elektromotorischen Servolenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei elektrisch unterstützten Servolenkungen ist es bekannt (SAE-Paper 8 51 639), einen Sensorbereich vor­ zusehen, der die Momenteneinleitung durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs an der Lenksäule infolge Betä­ tigung des Lenkrades erfaßt, üblicherweise mittels einer Torsionseinrichtung, und einen Elektroservomo­ tor entsprechend der gewünschten Drehrichtung an­ steuert. Dieser unterstützt dann über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe die vom Fahrer eingeleitete Drehbewegung der Lenksäule und damit die Radverstel­ lung in der gewünschten Drehrichtung des Fahrzeugs. Die elektrische Grundkonzeption einer solchen Servo­ lenkung ermöglicht den gesteuerten Eingriff bei der Stromzuführung zum Servomotor, so daß sich bei der Auslegung der Servolenkung eine Vielzahl von Variablen anbieten, um die Servowirkung in gewünschter Weise zu beeinflussen. Besonders eignen sich solche elektro­ motorischen Servolenkungen als Lenkhilfen für den Parkiergeschwindigkeitsbereich, da sie kostengünstig sind und als Park-Servo ganz allgemein Vorteile hin­ sichtlich der Handhabbarkeit eines mit einer solchen elektromotorischen Lenkhilfe ausgestatteten Fahrzeugs aufweisen.The invention is based on an electromotive Power steering according to the preamble of claim 1. It is with electrically assisted power steering known (SAE Paper 8 51 639), a sensor area before watch the moment initiation by the driver of a motor vehicle on the steering column due to Betä detection of the steering wheel, usually by means of a torsion device, and an electric servo gate according to the desired direction of rotation controls. This then supports a suitable one Reduction gearbox initiated by the driver Rotation of the steering column and thus the wheel adjuster in the desired direction of rotation of the vehicle. The basic electrical concept of such a servo steering enables controlled intervention in the  Power supply to the servo motor, so that the Power steering design a variety of variables offer to the servo effect in the desired manner to influence. Such electro are particularly suitable Motorized power steering as steering aids for the Parking speed range as it is inexpensive and general advantages as a park servo visibly the manageability of one with such electromotive steering aid equipped vehicle exhibit.

Bei Einsatz solcher elektromotorischen Lenkhilfen ist es erforderlich, bestimmte Einrichtungen oder Trennsysteme vorzusehen, die bei Ausfall oder Störungen im elektrischen System oder bei den mechanischen Kompo­ nenten der elektromotorischen Servolenkung eine Lenkbe­ tätigung unter allen Umständen möglich machen, also den Servobereich von der manuell beeinflußbaren Len­ kung abkoppeln, beispielsweise in Form von Trennkupp­ lungen oder auch Freiläufen.When using such electromotive steering aids it is necessary to certain facilities or Provide separation systems in the event of failure or malfunctions in the electrical system or in the mechanical compo nent the electromotive power steering a steering make possible under all circumstances, so the servo range from the manually controllable len Uncouple the coupling, for example in the form of a disconnect coupling lungs or freewheels.

Eine solche Trennkupplung bzw. ein Freilauf ist auf jeden Fall auch dann notwendig, wenn die elektromoto­ risch unterstützten Lenkhilfen lediglich als Park-Servo bei Parkiergeschwindigkeit eingesetzt werden sollen, um also das Einparken zu erleichtern, was gleichzei­ tig bedeutet, daß sie auch nur bei Geschwindigkeiten unterhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit, die beispielsweise bei 15 km/h liegen kann, zum Einsatz kommen.Such a clutch or a freewheel is open in any case, even if the elektromoto rically assisted steering aids only as a parking servo should be used at parking speed, So to make parking easier, which at the same time tig means that it only works at speeds below a predetermined limit speed,  which can be, for example, at 15 km / h come.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche elektromotorische Servolenkung in Form einer besonders kostengünstigen, jedoch eigensicheren Einfach-Servolen­ kung auszubilden, die als Park-Servo lediglich im Parkiergeschwindigkeitsbereich aktiviert wird.The invention is based, such electromotive power steering in the form of a special inexpensive, but intrinsically safe single servoles training, which as a park servo only in Parking speed range is activated.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß eine speziell als Park-Servo einsetzbare elektro­ motorische Servolenkung von einfachem, kostengünsti­ gem und insbesondere auch eigensicherem Aufbau geschaf­ fen ist, die für die Ansteuerung des Servomotors keine Elektronik benötigt. Daher entfallen auch sonst nötige Sicherheitsüberwachungsschaltungen in diesem Bereich unter entsprechender Verringerung der Kosten.The invention solves this problem with the mark the features of claim 1 and has the advantage that an electro that can be used especially as a park servo Motorized power steering from simple, inexpensive according to and in particular also intrinsically safe construction fen is none for the control of the servo motor Electronics needed. Therefore, there is no need for anything else Safety monitoring circuits in this area with a corresponding reduction in costs.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Drehmomentabgabe nur entsprechend dem angeforderten Servobedarf erfolgt, der sich aus dem Verhalten eines Torsionselements bei entsprechender Umsetzung ermitteln läßt. Dabei werden mit Vorteil die physikalischen Eigenschaften von Gleichstrommotoren nutzbar gemacht, bei denen die Drehmomentbildung in Abhängigkeit zur Bürstenver­ drehung gesteuert werden kann. It is also advantageous that the torque output only according to the requested servo requirement, resulting from the behavior of a torsion element can be determined with appropriate implementation. Here the physical properties are advantageous harnessed by DC motors where the torque formation depending on the brush ver rotation can be controlled.  

Es gelingt daher einerseits, die Hilfskraftabgabe elektrisch zu regeln, andererseits aber auf eine hier­ für üblicherweise notwendige Regelelektronik zu ver­ zichten.On the one hand, therefore, the auxiliary tax is successful electrically controlled, but on the other hand to one here for usually necessary control electronics to breed.

Aufgrund der Bürstenverdrehung ergibt sich auch kein Verschleiß bei den erforderlichen mechanischen Kom­ ponenten, ein Verschleiß, der bei sonstigen Lösungen, etwa mit gesteuerten Kupplungen, unvermeidbar ist.Due to the brush twist there is also no Wear with the required mechanical com components, wear that occurs with other solutions, with controlled clutches, is inevitable.

Der Erfindung gelingt daher die Schaffung eines ko­ stengünstigen Park-Servos, der sich besonders für den Einsatz im Kleinwagen- und unteren Mittelklasse­ bereich eignet.The invention therefore succeeds in creating a knockout cost-effective park servos, which are particularly suitable for use in small cars and lower middle class area suitable.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen der im Hauptanspruch angegebenen elektromoto­ rischen Servolenkung als Park-Servo möglich. Beson­ ders vorteilhaft ist die Verwendung einer Gewindehül­ se, die bei den hier im Bereich von Drehmomentsenso­ ren auftretenden, nur sehr geringen Verdrehungen (üb­ licherweise nicht mehr als maximal 2°) dennoch einen hinreichenden Verschiebeweg aufbringt, um so über eine Anpassungs-Getriebestufe eine die Bürsten des antrei­ benden Gleichstromservomotors lagernde Bürstenträger­ platte entsprechend den elektrischen Gegebenheiten zu verdrehen. By the measure listed in the subclaims Men are advantageous further training and improvements stations of the electric motor specified in the main claim Power steering possible as a parking servo. Especially ders advantage is the use of a threaded sleeve se, the here in the range of torque sensors occurring, only very slight twists (ex certainly not more than a maximum of 2 °) nevertheless one provides sufficient displacement, so as to have a Adapt gear stage one brushes the antrei brush carrier mounted in the DC servo motor plate according to the electrical conditions twist.  

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing is shown and is described in the following section spelling explained in more detail. Show it

Fig. 1 schematisiert in Draufsicht einen Teilaus­ schnitt des Lenksäulenbereichs mit zugeordnetem Lenkhilfeaggregat; Fig. 1 shows a schematic plan view of a partial section of the steering column area with an associated steering aid unit;

Fig. 2 ebenfalls schematisiert das elektrische Block­ schaltbild für die Servomotoransteuerung und Fig. 2 also schematically shows the electrical block diagram for the servo motor control and

Fig. 3 in Form eines Diagramms den Verlauf der Dreh­ momentbildung eines Gleichstrommotors, nämlich als Ausführungsbeispiel eines sechspoligen Gleichstrommotors, in Abhängigkeit zur Bür­ stenverdrehung. Fig. 3 in the form of a diagram of the course of the torque formation of a DC motor, namely as an embodiment of a six-pole DC motor, depending on the brush rotation.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, durch eine Bürstenverdrehung bei dem als Servomotor eingesetzten Gleichstrommotor sicherzustellen, daß die gewünschte Drehmomentabgabe (Servohilfskraft) entsprechend dem tatsächlichen Servobedarf erfolgt, wobei durch rein mechanische Auswertung und Umsetzung von Ausgangsgrößen, die von auf die Momenteneinlei­ tung durch den Fahrer reagierenden Torsionsmitteln stammen, sichergestellt wird, daß bei einfachem Aufbau und ohne den Einsatz von Elektronik das Gesamtsystem kostengünstig und eigensicher ist. The basic idea of the present invention is by twisting the brush in the case of the servo motor used DC motor ensure that the desired torque output (auxiliary servo force) according to the actual servo requirement, being through purely mechanical evaluation and implementation of output variables, from on to the moment torsion means reacting to the driver originate, it is ensured that with a simple structure and the entire system without the use of electronics is inexpensive and intrinsically safe.  

In Fig. 1 sind die folgenden Grundkomponenten darge­ stellt, nämlich der Servomotorbereich 10, ein sich an diesen anschließendes Untersetzungsgetriebe 11, der Bereich eines Drehmomentsensors/Torsionseinrich­ tung 12 sowie eine Auswerte- und Umsetzungseinrichtung 13.In Fig. 1, the following basic components are Darge, namely the servo motor area 10 , a reduction gear 11 connected to this, the area of a torque sensor / Torsionseinrich device 12 and an evaluation and implementation device 13th

Der Lenksäulen-Eingangsabschnitt 14 ist mit dem Lenk­ rad verbunden und nimmt das vom Fahrer manuell ein­ geleitete Drehmoment auf, welches auf den Ausgangsab­ schnitt 15 der Lenksäule 16 übertragen wird, der zum Lenkgetriebe führt. Zwischen dem Eingangsabschnitt 14 und dem Ausgangsabschnitt 15 befindet sich eine in beliebiger Weise ausgebildete Torsionseinrichtung 12, die beispielsweise durch einen Biegering-Drehmo­ mentsensor mit Anschlagbegrenzung realisiert sein kann oder auch aus einem in der üblichen Weise von einem verjüngten Abschnitt der Lenksäule selbst ge­ bildeten Lenksäulenteil bestehen kann, jeden­ falls dergestalt arbeitet, daß sich zwischen dem Lenk­ säuleneingangsabschnitt 14 und dem Lenksäulenausgangs­ abschnitt 15 bei entsprechender Momenteneinleitung durch den Fahrer eine Tordierung ergibt, die zu einer relativen Winkelverdrehung von beispielsweise maxi­ mal 2° führen kann.The steering column input section 14 is connected to the steering wheel and receives the torque manually guided by the driver, which is transmitted to the output section 15 of the steering column 16 , which leads to the steering gear. Between the input section 14 and the output section 15 is a torsion device 12 formed in any manner, which can be implemented for example by a bending ring torque sensor with limit stop or also consist of a steering column part formed in the usual manner by a tapered section of the steering column itself can, in any case works in such a way that between the steering column input section 14 and the steering column output section 15 with appropriate torque initiation by the driver results in a twisting, which can lead to a relative angular rotation of, for example, maxi times 2 °.

Zur Erfassung, Auswertung und Umsetzung dieser relati­ ven, von der Torsionseinrichtung 12 erzeugten bzw. vorgegebenen Winkelverdrehung ist eine Schiebe- bzw. Gewindehülse 17 vorgesehen, die mechanisch mit beiden Bereichen, also dem Lenksäulen-Eingangsabschnitt 14 und dem Lenksäulen-Ausgangsabschnitt 15 in Wirkverbin­ dung steht. Hierzu geht von dem Lenksäulen-Ausgangs­ abschnitt bzw. jedenfalls einem mit diesem drehfest verbundenen Teil ein Gestänge 18 aus, welches sich in der Darstellung der Zeichnung der Fig. 1 als ein Doppel-L-Bügel erkennen läßt, der mit bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel zwei Führungsstangen 18a, 18b eine Art Geradführung für die Gewindehülse 17 bildet so, daß sich diese zusammen mit dem Gestänge 18 und dem Lenksäulen-Ausgangsabschnitt gegenüber dem Lenksäulen-Eingangsabschnitt 14 tordiert, und zwar, um hier auch zum besseren Verständnis der Erfin­ dung mit numerischen Werten zu arbeiten, um beispiels­ weise maximal 2°. Es versteht sich, daß diese numeri­ schen Angaben die Erfindung nicht auf diese Werte einschränken.For the detection, evaluation and implementation of this relative, generated by the torsion device 12 or predetermined angular rotation, a sliding or threaded sleeve 17 is provided mechanically with both areas, i.e. the steering column input section 14 and the steering column output section 15 in operative connection stands. For this purpose, the steering column output section or in any case a part 18 connected to this in a rotationally fixed manner, which can be seen in the illustration of the drawing in FIG. 1 as a double L-bracket, with the embodiment shown in Darge two guide rods 18 a, 18 b forms a kind of straight guide for the threaded sleeve 17 so that it twists together with the linkage 18 and the steering column output section relative to the steering column input section 14 , namely, here also for a better understanding of the inven tion to work with numerical values, for example a maximum of 2 °. It is understood that these numerical specifications do not limit the invention to these values.

Diese Relativverdrehung der Gewindehülse 17 zum Lenk­ säuleneingangsabschnitt 14 läßt sich dadurch ausnutzen, daß die Gewindehülse 17 auf einem Steilgewinde 19 des Lenksäulen-Eingangsabschnitts 14 sitzt und daher auf diesem entsprechend der erfaßten Torsion und damit des eingeleiteten Drehmoments eine Axial­ verschiebung entsprechend dem Doppelpfeil A erfährt, die beispielsweise bei der angegebenen ± 2°-Torsion (nach beiden Seiten) ± 1,8 mm betragen kann.This relative rotation of the threaded sleeve 17 to the steering column input section 14 can be exploited in that the threaded sleeve 17 is seated on a steep thread 19 of the steering column input section 14 and therefore experiences an axial displacement on the latter in accordance with the detected torsion and thus the initiated torque according to the double arrow A, which, for example, can be ± 1.8 mm for the specified ± 2 ° torsion (on both sides).

Es versteht sich, daß ein entsprechendes Gegengewinde oder eine sonstige geeignete Verzahnung an der Ge­ windehülsen-Innenfläche mit dem Steilgewinde 19 des Lenksäulen-Eingangsabschnitts kämmt. It is understood that a corresponding mating thread or other suitable toothing on the Ge threaded sleeve inner surface meshes with the steep thread 19 of the steering column input section.

Die Außenseite der Gewindehülse 17 ist ferner mit einer umlaufenden Geradverzahnung 20 versehen, mit welcher ein Ritzel 21 kämmt, so daß dieses Ritzel über diese Verzahnung eine Verdrehung erfährt, die bei der angenommenen Axialverschiebung von beispiels­ weise 1,8 mm bei ± 18° liegen kann.The outside of the threaded sleeve 17 is also provided with a circumferential spur toothing 20 , with which a pinion 21 meshes, so that this pinion undergoes a rotation via this toothing, which can be 1.8 mm at ± 18 ° with the assumed axial displacement of example .

Es versteht sich, daß diese Ritzelverdrehung nur dann auftritt, wenn von der Bedienungsperson über das Lenk­ rad am Lenksäulen-Eingangsabschnitt eine Momentenein­ leitung erfolgt, so daß die nachfolgend erläuterten Maßnahmen nur dann ablaufen, wenn tatsächlich ein Servobedarf vorliegt.It is understood that this pinion rotation only then occurs when the operator is steering a moment at the steering column input section Line takes place, so that the following explained Measures only expire when a Servo required.

Das Ritzel 21 arbeitet über eine in geeigneter, nicht im einzelnen zu erläuternder Weise so ausgebildete Umsetzstufe 22, daß durch diese Umsetzstufe, die bei­ spielsweise lediglich die Drehbewegung von ± 18° des Ritzels 21 um 90° umzusetzen braucht, eine Bürsten­ verstellung im Bereich des Elektroservomotors 10 er­ folgt.The pinion 21 works in a suitable, not to be explained in detail, so implemented conversion stage 22 that by this conversion stage, which only needs to implement the rotational movement of ± 18 ° of the pinion 21 by 90 ° for example, a brush adjustment in the area Electric servo motor 10 it follows.

Hierzu ist der die Servokraft erzeugende Elektromo­ tor vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgebildet und verfügt in geeigneter Weise über verstellbare Bürsten 23, die beispielsweise auf einer drehbaren Bürstenträgerplatte 24 gelagert sind. Die Umsetzstufe 22 kann beispielsweise mit einem Antriebsritzel mit einer Außenverzahnung 24a der Bürstenträgerplatte 24 kämmen und ist so in der Lage, eine Bürstenver­ drehung entsprechend dem Diagramm der Fig. 3 durchzu­ führen.For this purpose, the servo force generating electric motor is preferably designed as a DC motor and has suitable brushes 23 which are mounted, for example, on a rotatable brush carrier plate 24 . The conversion stage 22 can, for example, mesh with a drive pinion with an external toothing 24 a of the brush carrier plate 24 and is thus able to carry out a brush rotation according to the diagram in FIG. 3.

Dies bedeutet, daß je nach dem Umsetzergrad durch die Umsetzstufe 22 die drehbar gelagerte Bürstenträ­ gerplatte 24 eine Bürstenverdrehung um ± 15° erfahren kann, also aus der Mittellage heraus, in welcher der Gleichstrom-Elektroservomotor 10 kein Drehmoment ab­ gibt, nach beiden Richtungen bis zur maximalen Dreh­ momentabgabe. Diese Angaben und entsprechend auch das Diagramm der Fig. 3 sind abgestellt auf einen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendbaren 6-poligen Gleichstrommotor als Servomotor für die Einleitung der Hilfskraft und sind lediglich als beispiel­ haft, die Erfindung nicht einschränkend zu verstehen.This means that depending on the degree of implementation by the conversion stage 22, the rotatably mounted Bürstenträ gerplatte 24 can experience a brush rotation by ± 15 °, that is, from the middle position, in which the DC electric servo motor 10 gives no torque, in both directions up to maximum torque output. This information and, correspondingly, the diagram of FIG. 3 are based on a 6-pole DC motor that can be used in the present exemplary embodiment as a servo motor for the introduction of the auxiliary force and are merely exemplary, not to be understood as limiting the invention.

Es ist ferner möglich, beispielsweise durch eine geeig­ nete nichtlineare Ausbildung und Anordnung der Gerad­ verzahnung auf der Gewindehülse 17 bzw. im Bereich der Umsetzstufe die Verstellcharakteristik der Bürsten zusätzlich zu ändern.It is also possible, for example, by a suitable non-linear design and arrangement of the straight toothing on the threaded sleeve 17 or in the area of the conversion stage to additionally change the adjustment characteristic of the brushes.

Der Gewindehülse ist ferner noch eine Schaltungsanord­ nung 25 zugeordnet, die so ausgebildet sein kann, wie in Fig. 1 gezeigt und daher ein Gleitstück 26 umfaßt, welches in das Außengewinde der Gewindehülse 17 eingreift und über einen mittig beispielsweise stationär gelagerten Hebel 27, der beispielsweise mit dem Pluspol der Schaltung verbunden sein kann, über ein Kontaktstück 28 am Ende des Hebels 27 immer dann, wenn die Lenksäule in der einen oder in der anderen Richtung auf Torsion beansprucht ist, den Elektromotor durch Verbindung von dessen Anschluß­ klemme mit der Versorgungsspannung zu bestromen.The threaded sleeve is also a circuit arrangement 25 assigned, which can be designed as shown in Fig. 1 and therefore includes a slider 26 which engages in the external thread of the threaded sleeve 17 and a centrally, for example, stationary lever 27 , for example can be connected to the positive pole of the circuit, via a contact piece 28 at the end of the lever 27 whenever the steering column is subjected to torsion in one direction or the other, to energize the electric motor by connecting its terminal with the supply voltage .

Da die Stromversorgung des Elektromotors immer nur dann erfolgt, wenn sich eine axiale Bewegung der Gewin­ dehülse 17 ergibt, ist sichergestellt, daß der Servo­ motor nur dann eingeschaltet wird, wenn ein vorgegebe­ ner Drehmomentschwellwert überschritten ist. Es wird somit verhindert, daß der Servomotor, ohne daß von ihm eventuell ein Drehmoment verlangt wird, bestromt wird.Since the power supply to the electric motor only takes place when there is an axial movement of the threaded sleeve 17 , it is ensured that the servo motor is only switched on when a predetermined torque threshold is exceeded. It is thus prevented that the servo motor is energized without possibly requiring a torque from it.

Es versteht sich, daß die Nullpunktlage der Bürsten so festgelegt ist, daß der Motor in dieser Lage kein Drehmoment bilden kann (vgl. die Diagrammdarstellung der Fig. 3), wobei gestrichelt auch noch der Bereich angegeben ist, innerhalb welchem um die Nullpunktlage herum aufgrund des ausgeschalteten Schalters 25 der Elektromotor nicht eingeschaltet ist. Die Einschal­ tung erfolgt daher auch erst dann, wenn in der einen oder in der anderen Drehrichtung ein Mindestdrehmo­ ment MS als Schwellwert überschritten ist.It is understood that the zero point position of the brushes is determined in such a way that the motor cannot generate any torque in this position (cf. the diagram in FIG. 3), the area within which the zero point position is also indicated by dashed lines the switch 25 turned off the electric motor is not turned on. The switch-on is therefore only carried out when a minimum torque M S as a threshold value is exceeded in one or the other direction of rotation.

Mit zunehmender Bürstenverdrehung, also mit immer stärker werdender Tordierung der Lenksäule - Verdre­ hung des Lenksäulen-Eingangsabschnitts 14 gegenüber dem Lenksäulen-Ausgangsabschnitt 15 - kann der Servo­ motor auch immer stärker Drehmoment bilden und dieses über das zwischengeschaltete Getriebe 11 auf den Lenk­ säulenausgangsabschnitt bzw. zum Lenkgetriebe einspei­ sen. Das bedeutet, daß in vorteilhafter Weise die Drehmomentabgabe über die Servohilfskraft um so stär­ ker wird, je mehr Drehmoment verlangt und durch Momenteneinleitung vom Fahrer aus vorgegeben wird.With increasing brush rotation, that is, with ever increasing twisting of the steering column - rotation of the steering column input section 14 with respect to the steering column output section 15 - the servo motor can also generate ever greater torque and this via the intermediate gear 11 on the steering column output section or Feed steering gear. This means that the torque output via the auxiliary servo is advantageously stronger, the more torque is required and is specified by the driver by introducing torque.

Es versteht sich ferner, daß an einer geeigneten Stelle zwischen dem Servomotor und dem Getriebe bzw. dem Getriebe und dessen Einwirkungsbereich auf den Lenk­ säulen-Ausgangsabschnitt noch ein bidirektional-dreh­ momentrichtungsabhängiger Freilauf 26 vorgesehen ist, so daß dann, wenn der Servomotor nicht bestromt wird, beispielsweise also der Motorkreislauf aus anderen Gründen (lediglich Park-Servo) ausgeschaltet ist, die Lenksäule vom Fahrer problemlos und ohne Schwer­ gängigkeit betätigt werden kann.It is further understood that at a suitable point between the servo motor and the gearbox or the gearbox and its area of influence on the steering column output section, a bidirectional torque-dependent freewheel 26 is provided so that when the servo motor is not energized , for example, the engine circuit is switched off for other reasons (only park servo), the steering column can be operated by the driver without problems and without difficulty.

Wird, was besonders vorteilhaft bei vorliegender Erfin­ dung ist, diese lediglich als sogenannter Park-Servo eingesetzt, dann ist es sinnvoll, den Motorstromkreis so auszubilden, daß sich, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Reihenschaltung einer Anzahl von Schaltern ergibt, die jeweils alle geschlossen sein müssen, damit der Servomotor angesteuert werden kann und die in Reihe zur Versorgungsbatterie 27 liegen.If, what is particularly advantageous in the present invention, this is only used as a so-called park servo, then it makes sense to design the motor circuit so that, as shown in Fig. 2, there is a series connection of a number of switches, each all must be closed so that the servo motor can be controlled and which are in series with the supply battery 27 .

Bei den einzelnen Schaltern handelt es sich um den Zündschalter 28, einen Rückwärts-Vorwärtsgangschalter 29 mit entsprechend zugeordnetem Geberelement 29a, einen Geschwindigkeitssensorschalter 30 mit entspre­ chendem Geberelement 30a, welches den Schalter bei­ spielsweise dann schließt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einer Maximalgeschwindigkeit von etwa 5 km/h liegt, sowie den weiter vorn schon er­ wähnten Mindestdrehmoment-Schalter 25, dessen Geberelement 25a durch das weiter vorn schon erwähnte Gleitstück 26 mit Hebel 27 gebildet sein kann. Der Stromkreislauf kann schließlich noch vervollständigt werden durch einen Temperatur/Zeitgliedschalter 31 mit zugeordnetem Geberelement 31a, der in vorteilhaf­ ter Weise vorgesehen sein kann, um beispielsweise einem Mißbrauch der Servoeinrichtung vorzubeugen, der eine Erwärmung im Bereich des Servomotors überwacht und erfaßt und auch in der Lage ist, einen bestimmten Zeitraum vorzugeben, innerhalb welchem die Lenkhilfe lediglich aktiviert werden kann und einen Schutz des Motors gegen thermische Überlastung bildet.The individual switches are the ignition switch 28 , a reverse-forward gear switch 29 with a correspondingly assigned sensor element 29 a, a speed sensor switch 30 with a corresponding sensor element 30 a, which closes the switch for example when the speed of the vehicle is below a maximum speed of about 5 km / h, as well as the minimum torque switch 25 mentioned above, the transmitter element 25 a of which can be formed by the slide 26 with lever 27 already mentioned above. The circuit can finally be completed by a temperature / timer switch 31 with an associated transmitter element 31 a, which can be provided in an advantageous manner, for example to prevent misuse of the servo device, which monitors and detects heating in the area of the servo motor and also in the It is possible to specify a certain period of time within which the steering aid can only be activated and forms a protection of the engine against thermal overload.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the features shown in the drawing can both individually as well as in any combination with each other be essential to the invention.

Claims (12)

1. Elektromotorische Servolenkung (Lenkhilfe) für Kraftfahrzeuge u. dgl., insbesondere für den Par­ kiergeschwindigkeitsbereich (Park-Servo) mit einem Untersetzungsgetriebe zwischen Servomotor und Lenk­ säule bzw. dem der Radverstellung dienenden Ab­ trieb, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch eine Torsionseinrichtung (12) relativ zu einem Lenk­ säulen-Eingangsabschnitt (14) verdrehbare Gewinde­ hülse (17) vorgesehen und so ausgebildet ist, daß sie aufgrund ihrer Relativverdrehung auf dem Lenk­ säulen-Eingangsabschnitt eine axiale Gleitver­ schiebung durchführt, die ihrerseits zur Bürsten­ verstellung des antreibenden Servomotors (10) aus­ gewertet ist.1. Electromotive power steering (steering aid) for motor vehicles and. Like., In particular for the par speed range (park servo) with a reduction gear between the servo motor and the steering column or the wheel adjustment serving serving from, characterized in that by a torsion device ( 12 ) relative to a steering column input section ( 14th ) rotatable threaded sleeve ( 17 ) is provided and designed so that it performs an axial sliding shift due to its relative rotation on the steering column input section, which in turn is evaluated for brushing the driving servo motor ( 10 ). 2. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionseinrich­ tung (12) ein Biegering-Drehmomentsensor im Be­ reich zwischen Lenksäulen-Eingangsabschnitt (14) und Lenksäulen-Ausgangsabschnitt (15) ist, der über ein Gestänge (18) gleichzeitig eine Geradfüh­ rung für die Gewindehülse (17) und deren Relativ­ verdrehung zum Lenksäulen-Eingangsabschnitt (14) bewirkt, wobei die Gewindehülse (17) über ein Steil­ gewinde (19) mit dem Lenksäulen-Eingangsabschnitt (14) in Wirkverbindung steht.2. Electromotive power steering according to claim 1, characterized in that the Torsionseinrich device ( 12 ) is a bending ring torque sensor in the loading area between the steering column input section ( 14 ) and the steering column output section ( 15 ), which via a linkage ( 18 ) at the same time Geradfüh tion for the threaded sleeve ( 17 ) and their relative rotation to the steering column input section ( 14 ) causes, the threaded sleeve ( 17 ) via a steep thread ( 19 ) with the steering column input section ( 14 ) is operatively connected. 3. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die durch eine Momenteneinleitung durch den Fahrer bewirkte Tordierung mit einer axialen Längsverschie­ bung reagierende Gewindehülse (17) mit einer Um­ setzeinrichtung (21, 22) in Wirkverbindung steht, die die Bürstenträgerplatte (24) des die Hilfs­ kraft zur Verfügung stellenden Elektroservomotors (Gleichstrommotor) um vorgegebene Winkelbeträge (± 15°) aus einer Mittellage nach beiden Richtungen verstellt.3. Electromotive power steering according to claim 1 or 2, characterized in that the twisting caused by an introduction of torque by the driver with an axial longitudinal displacement reaction threaded sleeve ( 17 ) with an order setting device ( 21 , 22 ) is in operative connection, which Brush support plate ( 24 ) of the auxiliary power-providing electric servo motor (DC motor) is adjusted by predetermined angular amounts (± 15 °) from a central position in both directions. 4. Elektromotorische Servolenkung nach einem der An­ sprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die axia­ le Längsverschiebung der Gewindehülse (17) von einem Ritzel (21) erfaßt wird, welches mit einer umlaufenden Geradverzahnung auf der Gewindehülsen- Außenseite kämmt und über eine nachgeschaltete Umsetzstufe (7) auf die drehbar gelagerte Bürsten­ trägerplatte (24) einwirkt.4. Electromotive power steering according to one of claims 1-3, characterized in that the axia le longitudinal displacement of the threaded sleeve ( 17 ) is detected by a pinion ( 21 ) which meshes with a circumferential straight toothing on the outside of the threaded sleeve and via a downstream Implementation stage ( 7 ) acts on the rotatably mounted brush carrier plate ( 24 ). 5. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenträgerplatte mittenlagenfixiert ist. 5. Electromotive power steering according to claim 4, characterized in that the brush holder plate is fixed in the middle.   6. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Mit­ tellage der Bürstenträgerplatte Federn vorgesehen sind.6. Electromotive power steering according to claim 5, characterized in that for fixing the with The brush holder plate is provided with springs are. 7. Elektromotorische Servolenkung nach einem der An­ sprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gleich­ zeitig die axiale Bewegung der Gewindehülse bei Momenteneinleitung durch den Fahrer erfassender Mindestdrehmoment-Schalter (25) vorgesehen ist, der den Servogleichstrommotor dann bestromt, wenn ein Servobedarf vorliegt.7. Electromotive power steering according to one of claims 1-6, characterized in that a simultaneous the axial movement of the threaded sleeve upon torque initiation by the driver detecting minimum torque switch ( 25 ) is provided which energizes the DC servo motor when there is a servo requirement . 8. Elektromotorische Servolenkung nach einem der An­ sprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus­ maß der Bürstenverstellung sich proportional linear oder nichtlinear bestimmt aus der auf die Momen­ teneinleitung durch den Fahrer hervorgerufenen Tordierung im Lenksäulenbereich.8. Electromotive power steering according to one of the An sayings 1-7, characterized in that the end the brush adjustment was proportionally linear or nonlinear determined from the on the moments initiated by the driver Twisting in the steering column area. 9. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine nichtlineare Anordnung im Bereich der Geradverzahnung zwischen Ritzel (21) der Umsetzeinrichtung und der Gewinde­ hülse die Verstellcharakteristik der Bürsten verän­ derbar ist.9. Electromotive power steering according to claim 8, characterized in that the adjustment characteristic of the brushes is changeable by a non-linear arrangement in the area of the spur gear between pinion ( 21 ) of the conversion device and the threaded sleeve. 10. Elektromotorische Servolenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestromung des Elektroservomotors (10) der Mindestdrehmomentschalter (25) in Reihe liegt mit einem Geschwindigkeitssensorschalter (30) und einem Rückwärts-Vorwärtsgangschalter (29).10. Electromotive power steering according to one or more of claims 1-9, characterized in that for energizing the electric servo motor ( 10 ) the minimum torque switch ( 25 ) is in series with a speed sensor switch ( 30 ) and a reverse-forward gear switch ( 29 ). 11. Elektromotorische Servolenkung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsstrom­ kreis für den Elektroservomotor über den Zündschal­ ter (28) an Versorgungsspannung gelegt wird und daß ergänzend ein Temperatur/Zeitgliedschalter (31) vorgesehen ist.11. Electromotive power steering according to claim 10, characterized in that the supply current circuit for the electric servomotor via the ignition switch ter ( 28 ) is connected to the supply voltage and that a temperature / timer switch ( 31 ) is additionally provided. 12. Elektromotorische Servolenkung nach einem der An­ sprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tor­ sionseinrichtung (12) ein Torsionsstab, vorzugs­ weise als Teil der Lenksäule, ist.12. Electromotive power steering according to one of claims 1-11, characterized in that the gate sioning device ( 12 ) is a torsion bar, preferably as part of the steering column.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1992012888A1 (en) * 1991-01-29 1992-08-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Electric motor drive unit for actuating an electromechanical rear-wheel steering device for motor vehicles
DE4321670C1 (en) * 1993-06-30 1994-12-01 Jungheinrich Ag Electromotive power steering
DE4408828A1 (en) * 1994-03-16 1995-10-19 Lemfoerder Metallwaren Ag Servo-assisted motor steering for motor vehicles

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