DE4039267A1

DE4039267A1 - Electric servo-steering device for road vehicle - with manual pushbutton switch allowing operation of servo-motor independent of steering wheel rotation

Info

Publication number: DE4039267A1
Application number: DE19904039267
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Bruehmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-12-08
Filing date: 1990-12-08
Publication date: 1992-06-11
Also published as: JPH04266570A

Abstract

The servo steering device has a switch (13) within reach of the driver, allowing the servo motor (8) to be switched ON and OFF, without rotation of the steering wheel (1). Pref. a push-button siwtch with 3 different switch positions including a central neutral position is used, the torque exerted on the steering column (2) detected via a pair of rotation sensors (9, 10) coupled to a control device (11) regulating the width of the current pulses fed to the servo motor (8). Pref. the control device (11) receives further signals from rotation sensors for the vehicle wheels and/or a tachometer. ADVANTAGE - Allows easier parking.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer elektromotorischen Servolenkung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Servolenkung ist bekannt (DE-OS 38 24 424).The invention is based on an electromotive power steering according to the genus of the main claim. Such a power steering is known (DE-OS 38 24 424).

Bei solchen Servolenkungen, wie auch bei Fahrzeuglenkungen allge mein, besteht das Problem, daß der Fahrer, insbesondere der ungeübte Fahrer, Schwierigkeiten beim Einparken in eine am Straßenrand zwi schen zwei parkenden Autos vorhandene Parklücke hat. Beim Einparken muß er neben seinem späteren Vordermann anhalten, dann unter Voll einschlag der Lenkung nach rechts rückwärts in die Parklücke einfah ren, dann das Lenkrad entgegengesetzt nach links bis zum anderen An schlag drehen, um bei weiterem Rückwärtsfahren mehr oder weniger ge nau in die Parklücke zu gelangen und letzendlich parallel zum Rand stein in der Flucht der anderen, am Straßenrand parkenden Autos zu stehen.In such power steering, as well as in vehicle steering general mine, there is the problem that the driver, especially the inexperienced Driver, difficulty parking in a roadside two two parking cars. When parking he has to stop next to his later front man, then under full Turn the steering to the right backwards into the parking space then turn the steering wheel counter-clockwise to the other end Turn the stop to move more or less when reversing further to get straight into the parking space and ultimately parallel to the edge to the other cars parked on the side of the road stand.

Zwar erleichtert die Servokraft die Handhabung der Lenkung, viele Fahrer sind aber durch eine solche Lenkarbeit überfordert.The servo power makes handling the steering easier, many However, drivers are overwhelmed by such steering work.

Advantages of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lenkarbeit beim Ein parken zu erleichtern. Aufwand und Kosten sollen dabei gering blei ben.The invention is based, the steering work at the task to facilitate parking. Effort and costs should remain low ben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen elektromotorischen Servolenkung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.This object is achieved according to the invention in a generic electromotive power steering through the characteristic features of the claim solved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing represents and explained in more detail in the following description.

Description of the embodiment

Eine Servolenkung besitzt ein Lenkrad 1, mit dem eine Lenksäule 2 zu drehen ist. Die Lenksäule 2 ist mehrteilig und endet in einem Lenk getriebe 3, das beispielsweise als Zahnstangen-Getriebe mit nach links und rechts herausgeführten Stangen 4 und 5 ausgebildet ist.A power steering system has a steering wheel 1 with which a steering column 2 can be rotated. The steering column 2 is in several parts and ends in a steering gear 3 , which is designed, for example, as a rack and pinion gear with rods 4 and 5 led out to the left and right.

Die Lenksäule 2 trägt ein Zahnrad 6, das mit einem Ritzel 7 eines Elektromotors 8 kämmt, der mit seiner Achse X parallel zur Lenksäule 2 und in geringem Abstand von dieser angeordnet ist. In der Lenk säule 2 ist über und unter dem Zahnrad 6 je ein Drehmoment-Sensor 9 bzw. 10 vorgesehen, und diese beiden Sensoren 9 und 10 geben ihre Signale an ein elektronisches Steuergerät 11. Das Steuergerät 11 liegt einerseits in einer elektrischen Versorgungsleitung 12 für den Elektromotor 8, andererseits sind an das Steuergerät 11 nicht darge stellte Drehzahlsensoren der Fahrzeugräder oder ein Tachometer ange schlossen. The steering column 2 carries a gear 6 , which meshes with a pinion 7 of an electric motor 8 , which is arranged with its axis X parallel to the steering column 2 and at a short distance from it. In the steering column 2 , a torque sensor 9 and 10 is provided above and below the gear 6 , and these two sensors 9 and 10 give their signals to an electronic control unit 11 . The control unit 11 is located on the one hand in an electrical supply line 12 for the electric motor 8 , on the other hand, speed sensors of the vehicle wheels or a tachometer are not connected to the control unit 11 .

Gemäß der Erfindung ist nun als Zusatz zur Servolenkung am Amaturen brett oder am Lenkrad oder sonstwo in der Nähe des Fahrers ein Schalter 13 vorgesehen, der als Tast- oder Wahlschalter mit neutra ler Mittelstellung ausgebildet ist und der im Stromkreis, d. h. in der Versorgungsleitung 12 des Elektromotors 8 liegt.According to the invention, a switch 13 is now provided as an add-on for power steering on the dashboards or on the steering wheel or anywhere near the driver, which is designed as a push-button or selector switch with a neutral center position and which is in the circuit, ie in the supply line 12 of the Electric motor 8 is.

Mode of action

Bei der gewöhnlichen Arbeit der Servolenkung dreht der Fahrer an dem Lenkrad 1 und dreht mit diesem die Lenksäule 2 zum Verstellen des Zahnstangen-Getriebes 3 und der Lenkung. Wenn das vom Fahrer aufge wendete Lenkmoment eine gewisse Grenze überschreitet, geben die Drehmoment-Sensoren 10 und 11 ein Signal an das elektronische Steuer gerät 11, und von letzterem wird der Stromkreis für den Elektromotor 8 geschlossen. Dies aber nur, wenn die Raddrehzahlsensoren oder der Tacho keine hohe Fahrzeug-Geschwindigkeit anzeigen. Demnach ist die hier beschriebene elektromotorische Servolenkung nur bei kleineren Fahrzeug-Geschwindigkeiten aktiv, bei schneller Fahrt bleibt sie ausgeschaltet.In the ordinary work of power steering, the driver turns the steering wheel 1 and turns the steering column 2 with it to adjust the rack and pinion gear 3 and the steering. When the steering torque applied by the driver exceeds a certain limit, the torque sensors 10 and 11 give a signal to the electronic control device 11 , and the latter closes the circuit for the electric motor 8 . But this only if the wheel speed sensors or the speedometer do not indicate high vehicle speed. Accordingly, the electromotive power steering described here is only active at lower vehicle speeds; it remains switched off when driving at high speed.

Soll nun das Fahrzeug in eine Parklücke am Straßenrand eingeparkt werden, hält der Fahrer neben seinem späteren Vordermann an und be tätigt den Tastschalter 13 aus einer Neutralstellung in eine erste Schaltstellung, in welcher der Elektromotor 8 eine Kraft im Sinne Rechtsdrehen auf die Lenksäule 2 einwirken läßt. Dieser Vorgang fin det statt, ohne daß der Fahrer am Lenkrad 1 dreht. Die Lenkräder werden selbsttätig eingeschlagen, bis sie ihren Anschlag erreichen oder der Tastschalter losgelassen wird. Nun fährt der Fahrer zurück, bis er etwa 45° schräg in der Parklücke steht. Dann schaltet er den Tastschalter 13 in seine zweite Schaltstellung im Sinne Linksdrehen, worauf der Elektromotor 8 die Lenksäule 2 in Gegenrichtung bis zum Anschlag verdreht. Bei weiterer Rückwärtsfahrt gelangt dann der Fah rer mit seinem Fahrzeug mehr oder weniger genau in seine Parklücke und steht dann parallel zum Randstein in der Flucht der anderen, am Straßenrand stehenden Fahrzeuge.If the vehicle is now to be parked in a parking space on the side of the road, the driver stops next to his future man in front and actuates the key switch 13 from a neutral position to a first switching position in which the electric motor 8 has a force acting in the sense of turning the steering column 2 to the right . This process takes place without the driver turning the steering wheel 1 . The steering wheels are turned in automatically until they reach their stop or the button switch is released. Now the driver drives back until he is at an angle of about 45 ° in the parking space. Then he switches the key switch 13 into its second switching position in the sense of turning to the left, whereupon the electric motor 8 rotates the steering column 2 in the opposite direction up to the stop. When driving backwards again, the driver will get into his parking space more or less exactly with his vehicle and will then be parallel to the curb in alignment with the other vehicles standing on the roadside.

Im einzelnen wird im Steuergerät 11 ein Steuerbaustein installiert, der einkanalig aufgebaut ist und bei Ausfall stromlos seine Neutral stellung einnimmt und der folgende Eigenschaften aufweist: Dynamik = 1 U/s, Drehmoment 40 Nm, Motorleistung 300 W, Abschaltung bei < 5 km/h.In particular, a control module is installed in the control unit 11 , which is constructed in a single channel and assumes its neutral position when de-energized and has the following properties: dynamics = 1 U / s, torque 40 Nm, engine power 300 W, shutdown at <5 km / h .

Es ist zu erkennen, daß der Fahrer durch die erfindungsgemäße Par kierlenkung in besonderem Maße entlastet ist. Dies gilt umsomehr, als er durch Antippen des Schalters 13 jederzeit korrigierend in die Servoverstellung eingreifen kann.It can be seen that the driver is particularly relieved by the steering kierlenkung invention. This applies all the more as he can intervene at any time by touching the switch 13 in the servo adjustment.

Wenn der Tastschalter 13 und das Lenkrad 1 gleichzeitig betätigt werden, wird die Größe des Handmoments abgefragt und die Möglichkeit gegeben, die Tastschalterfunktion aus Sichergründen abzuschalten.If the push button switch 13 and the steering wheel 1 are operated simultaneously, the size of the hand torque is queried and the possibility is given to switch off the push button switch function for safety reasons.

Schließlich ist es auch möglich, die Pulswerte des Motorstroms für den Elektromotor 8 zu modulieren, um damit die Lenkgeschwindigkeit zu verändern.Finally, it is also possible to modulate the pulse values of the motor current for the electric motor 8 in order to change the steering speed.

Das Gerät kann ohne nennenswerten Aufwand erstellt werden und ist leicht nachrüstbar. Durch Verwendung vorhandener Komponenten anderer Systeme (z. B. ABS) ist es auch preiswert und wirtschaftlich in der Anschaffung.The device can and is built without any significant effort easy to retrofit. By using existing components from others Systems (e.g. ABS) it is also inexpensive and economical in the Purchase.

Claims

1. Electromotive power steering for road vehicles, with a steering column carrying a steering column, a steering gear connected to the steering column and an electric motor as a servo motor that generates a torque on the steering gear, characterized in that a switch ( 13 ) is provided in the area of the driver, with which the electrical servo cal motor ( 8 ) can be switched on and off without the steering wheel ( 1 ) initiating a steering movement.

2. Electromotive power steering according to claim 1, characterized in that the switch is designed as a push button switch ( 13 ).

3. Electromotive power steering according to claim 2, characterized in that the push button switch ( 13 ) has three positions with a neutral central position.

4. Electromotive power steering according to one of claims l to 3, characterized in that the motor current for the electric motor ( 8 ) is variable in its pulse width via the control unit ( 11 ).

5. Electromotive power steering according to one of claims 2 to 4, characterized in that with simultaneous actuation of the steering wheel ( 1 ) and push button switch ( 11 ) there is a possibility for switching off the button function.