[go: up one dir, main page]

WO2009155913A1 - Vehicle - Google Patents

Vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2009155913A1
WO2009155913A1 PCT/DE2009/050033 DE2009050033W WO2009155913A1 WO 2009155913 A1 WO2009155913 A1 WO 2009155913A1 DE 2009050033 W DE2009050033 W DE 2009050033W WO 2009155913 A1 WO2009155913 A1 WO 2009155913A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
vehicle
wheel
electric
axle steering
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/050033
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Metin Ersoy
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2009155913A1 publication Critical patent/WO2009155913A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B62D7/159Steering 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 computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Definitions

  • the invention relates to a vehicle having a vehicle body, two front wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a front wheel is rotatably mounted, a front axle steering, by means of which the front wheel carriers are pivotable, two rear wheel carriers connected to the vehicle body, to each of which a rear wheel is rotatably supported, and a rear axle steering, by means of which the rear wheel carrier are pivotable.
  • US 2007/0144818 A1 describes a vehicle having a front steering gear which is connected to steerable front wheels and can be operated to pivot the front wheels by means of a steering wheel to which a torque sensor is connected. Furthermore, a rear steering gear is provided, which is connected to steerable rear wheels. A controller connected to the torque sensor is connected to the rear steering gear and can operate this in response to an output signal of the torque sensor when a predetermined steering wheel force engages the steering wheel. By turning the rear wheels in a direction opposite to the front wheels, the steering radius of the vehicle can be reduced.
  • Electric steering systems have many advantages over hydraulic steering systems and are increasingly used in passenger cars up to the middle class.
  • the use in passenger cars of the upper class fails, because due to the steering forces and steering dynamics occurring here electric motors are required, which require a current of more than 8OA.
  • a current of 8OA is for today's cars with a 12V electrical system but the upper limit, which may accommodate a single electrical consumer.
  • smaller vehicles may be equipped with electric steering, larger ones Vehicles, however, not because their higher weight would have an excessive power consumption of the electric motors result. Therefore, hydraulic solutions are used for larger vehicles.
  • the invention has the object to be able to use an electric front-axle steering even in a larger vehicle.
  • the vehicle according to the invention in particular motor vehicle, has a vehicle body, two front wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a front wheel is rotatably mounted, a front axle steering, by means of which the front wheel brackets are pivotable, two rear wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a rear wheel is rotatably mounted, and a rear axle steering, by means of which the rear wheel carrier are pivotable, both the front axle steering and the rear axle steering are designed as electrical steering and controlled by a controller such or can be that the total power consumption of the steering a predetermined Limit does not exceed.
  • a steering lever associated with the front wheels of the vehicle according to the invention can be designed to be longer than the same vehicle without rear axle steering at the same turning circle.
  • the longer lever allows the use of a weaker electric drive for the front axle steering, so that their current consumption and / or the sum of the power consumption of both steering systems does not exceed a predetermined limit.
  • the limit value is preferably 8OA, in particular in the case of a 12V vehicle electrical system.
  • the term “steer” is to be understood to mean the meaning of “steer” and / or “steer.”
  • the rear axle steering and the front axle steering are thus controlled and / or regulated by means of the control "Total power consumption of the steering” to understand the sum of the power consumption of rear axle steering and front axle steering.
  • the current consumption and the limit value should represent positive values. If, due to the selected counting arrow system, one or more power inputs are negative, their sign must be reversed.
  • the rear axle steering and the front axle steering are not operated simultaneously.
  • the steering systems are then operated successively or with a time delay, which is controlled in particular by means of the controller.
  • a common or a sequential operation of rear axle steering and front axle steering is possible.
  • the front axle steering but operated primarily.
  • each of the wheel carriers is pivotable relative to the vehicle body, in particular about a steering axis extending in or substantially in the vehicle vertical direction.
  • each of the wheel carriers is preferably assigned a separate steering axle.
  • each of the wheel carrier is pivotally connected to the vehicle body and preferably resiliently supported with respect to this, so that each of the wheel carrier with respect to the vehicle body and can rebound.
  • the front axle steering system preferably has a front electric steering drive, by means of which the front wheel carriers are pivotable.
  • the rear axle steering preferably has a rear electric steering drive, by means of which the rear wheel carriers are pivotable.
  • the electric steering drives are connected in particular to an electrical vehicle electrical system.
  • the controller forms a common control and / or regulation for the rear axle steering and the front axle steering.
  • the rear axle steering and the front axle steering form a four-wheel steering, in particular together with the control.
  • the electric steering drives are preferably connected to the controller, by means of which the electric steering drives, preferably jointly, can be regulated or.
  • a steering wheel rotatable about a steering wheel axis is provided, whose rotation is converted to the steering wheel axis in a pivoting of the wheel carrier.
  • the pivoting of the wheel carriers in response to the rotation of the steering wheel is in particular in accordance with a transfer function which may be the same or different for the individual wheels and / or which may additionally depend on one or more other variables, e.g. of the vehicle speed, the torque exerted on the steering wheel, etc.
  • the steering wheel is coupled with the interposition of a sensor arrangement with the controller.
  • a rotation and / or a torque of the steering wheel is detected by means of the sensor arrangement coupled to the controller and supplied as a signal to the controller.
  • the signal is preferably an electrical signal which carries information about the angle of rotation and / or the torque of the steering wheel.
  • the steering wheel is preferably rotatably mounted on the vehicle body about the steering wheel axis.
  • a steering shaft is rotatably connected to the steering wheel.
  • the sensor arrangement for detecting the rotation and / or the torque of the steering wheel cooperates with the steering shaft and / or the steering wheel.
  • a front steering gear is provided, which is operated by means of the front electric steering drive for pivoting the front wheel carrier or can be.
  • a rear steering gear is preferably provided, which is actuated by means of the rear electric steering drive for pivoting the rear wheel carrier or can be.
  • the steering wheel is mechanically coupled to transmit a rotational movement with the front steering gear, so that the front wheel carrier can be pivoted by means of the steering wheel in a mechanical way.
  • the front electric steering drive supports the pivoting of the front wheel carrier.
  • there is no mechanical coupling between the steering wheel and the front steering gear so that a pivoting of the wheel carrier is carried out purely by electricity (steer-by-wire).
  • a front steering lever is provided at least on one of the front wheel carrier, by means of which the one or more front wheel carriers are or can be pivoted.
  • the front steering lever is coupled to the front electric steering drive. This can be done with the interposition of the front steering gear.
  • a rear steering lever is provided at least on one of the rear wheel carrier, by means of which the one or more rear wheel carriers are or can be pivoted.
  • the rear steering lever is in particular coupled to the rear electric steering drive. This can be done with the interposition of the rear steering gear.
  • the front wheel carrier are interconnected by means of a front tie rod and / or the rear wheel carrier connected to each other by means of a rear tie rod.
  • the rear wheels are preferably pivoted in opposite directions and / or not simultaneously with the front wheels. In this way, a small turning circle and / or a relatively small total current consumption of the steering can be realized.
  • the rear wheels are preferably pivoted in the same direction and / or simultaneously to the front wheels.
  • the controller is connected to a speed sensor, by means of which the speed of the vehicle can be determined, so that the pivoting of the wheels can also depend on the determined vehicle speed.
  • the invention further relates to the use of a rear axle steering system of a vehicle, in particular a motor vehicle, for reducing the power consumption of an electric front axle steering system of the vehicle.
  • a rear axle steering system of a vehicle in particular a motor vehicle
  • the vehicle is preferably a vehicle according to the invention it may be developed according to all the embodiments described in this context.
  • the rear axle steering is an electric rear axle steering system.
  • the rear axle steering and the front axle steering can be jointly controlled and / or controlled.
  • the rear axle steering and the front axle steering are optionally operated jointly or sequentially.
  • the front axle steering is operated primarily.
  • the choice of joint or sequential operation of the steering systems depends on the power consumption of one or both of the steering systems. Of course, this choice may also depend on other parameters.
  • the invention proposes the integrated use of electric front axle steering and rear axle steering, which in combination with the electric front axle steering reduces the necessary front wheel steering angle, e.g. about 15 - 20%, because the rear wheels are deflected.
  • an electric front axle steering can be used, which has a 20% lower performance than a hydraulic front axle steering without rear axle steering, since the lack of power is compensated by the rear wheel steering.
  • the realization is very easy by extending the steering lever on the wheel possible.
  • the electric steering of a smaller vehicle can be used in a larger vehicle, which is constructed on the same platform as the smaller vehicle, wherein only the steering lever is extended, e.g. about 20%.
  • the thus reduced by 20% wheel steering angle of the front wheels is compensated by the rear wheel steering.
  • the two steering systems are controlled together.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a vehicle according to a Embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the vehicle during parking
  • Fig. 3 is a schematic plan view of the vehicle during a lane change.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle 1 according to an embodiment of the invention can be seen, wherein on a vehicle body 2 a plurality of wheel carrier 3, 4, 5 and 6 are articulated.
  • the wheel carriers 3 and 4 are part of a steerable front axle 7, and the wheel carriers 5 and 6 are part of a steerable rear axle 8.
  • On the wheel carriers 3, 4, 5 and 6 are each a vehicle wheel 9, 10, 11 and 12 rotatably mounted, wherein the axis of rotation of the vehicle wheel 9 by the reference numeral 13, the axis of rotation of the vehicle wheel 10 by the reference numeral 14, the axis of rotation of the vehicle wheel 11 by the reference numeral 15 and the axis of rotation of the vehicle wheel 12 by the reference numeral 16.
  • the front wheel carriers 3 and 4 are coupled together by means of a front tie rod 17, which is articulated to each of the front wheel carriers 3 and 4. Further, the wheel carrier 5 and 6 are coupled together by means of a rear tie rod 18 which is pivotally connected to each of the rear wheel carrier 5 and 6.
  • the wheel carrier 4 has a steering lever 19, with which a steering gear 20 is connected by means of a connecting piece 21.
  • the steering gear 20 can move the connecting piece 21 in and counter to the direction of travel x, so that the wheel carrier 4 can be pivoted together with the vehicle wheel 10 in the direction of the arrow 22 relative to the vehicle body 2.
  • the front steering gear 20 is connected to a designed as an electric motor front electric steering drive 23, by means of which the front steering gear 20 is actuated and thus the vehicle wheel 10 can be pivoted. Because of the tie rod 17, a pivoting movement of the wheel carrier 4 is also transmitted to the wheel carrier 3.
  • the steering lever 19 extends in or substantially in the vehicle transverse direction y.
  • a rear steering lever 24 is provided, with the interposition of a connecting piece 25, a rear steering gear 26 is connected, which the connector 25 in and move x opposite the direction of travel and thus the wheel carrier 6 with the vehicle wheel 12 in the direction of the arrow 27 can pivot relative to the vehicle body 2.
  • a rear electric steering drive 28 is connected, by means of which the rear steering gear 26 is actuated and thus the vehicle wheel 12 can be pivoted. Because of the tie rod 18, a pivoting movement of the wheel carrier 6 is also transmitted to the wheel carrier 5.
  • the steering lever 24 extends in or substantially in the vehicle transverse direction y.
  • the vehicle 1 has a steering wheel 29, which is rotatably mounted in the direction of the arrow 30 on the vehicle body 2.
  • the steering wheel 29 is non-rotatably connected to a steering shaft 31 to which a sensor arrangement 32 is provided, by means of which the angle of rotation of the steering wheel 29 and a torque exerted on this detected and can be delivered as electrical signals to a controller 33.
  • the controller 33 evaluates the signals and optionally one or more other signals, e.g. the vehicle speed, and controls the electric steering drives 23 and 28 such that the rotation angle of the steering wheel 29 associated pivoting of the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 is made.
  • the electrical steering drives 23 and 28 and the controller 33 are supplied from an electrical system 34 with electrical energy.
  • the transfer of a rotational movement of the steering wheel to the vehicle wheels 9 to 12 can be done only electrically (steer-by-wire).
  • the front steering gear 20 is mechanically coupled to the steering shaft 31 (indicated by dashed lines), so that between the steering wheel 30 and the steering gear 20 is a mechanical coupling.
  • the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 are shown unpivoted, so that the vehicle 1 in the direction of travel x drives straight out.
  • Control device 33 caused opposite pivoting of the front and rear vehicle wheels is particularly suitable for parking the vehicle 1, since a comparatively small turning circle or steering radius can be achieved.
  • the front wheels are preferably not pivoted simultaneously with the rear wheels.
  • the pivoting of the front wheels and the pivoting of the rear wheels takes place sequentially.
  • opposite pivoting of front and rear vehicle wheels is performed only at relatively low speeds of the vehicle.
  • the front wheels in one direction are maximally up to a front limit angle of e.g. 32 ° swiveling. If this angle is insufficient, the rear wheels are in the opposite direction at most up to a rear critical angle of e.g. 8 ° swiveling.
  • a relatively small turning circle for the vehicle can be realized, although the swing angle of the front wheels is limited to the front limit angle.
  • This limitation is based here on the fact that the length of the front steering lever is extended relative to the length of the front steering lever of a similar vehicle without rear-wheel steering, e.g. by 20%. By extending the front steering lever, it is possible to use a weaker front steering drive with a lower power consumption in the vehicle according to the invention.
  • the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 are preferably deflected in the same direction, which can be seen in Fig. 3, after which the vehicle wheel 11 in the direction of arrow 39 and the vehicle wheel 12 in the direction of the arrow 40 is pivoted.
  • comparatively small steering torques occur which, for example, are significantly smaller than the steering torques occurring during parking.
  • the bar provided with the reference numeral 2 represents in FIGS. 2 and 3 schematically the vehicle body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

Disclosed is a vehicle comprising a chassis (2), two front wheel carriers (3, 4) which are connected to the chassis (2) and on each of which a front wheel (9, 10) is rotatably mounted, a front axle steering mechanism that allows the front wheel carriers (3, 4) to be swiveled, two rear wheel carriers (5, 6) which are connected to the chassis (2) and on each of which a rear wheel (11, 12) is rotatably mounted, and a rear axle steering mechanism which allows the rear wheel carriers (5, 6) to be swiveled. Both the front axle steering mechanism and the rear axle steering mechanism are designed as an electric steering mechanism and are or can be controlled by means of a controller (33) such that the total current consumed by the steering mechanism does not exceed a predefined threshold value.

Description

Fahrzeug vehicle
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau, zwei mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen vorderen Radträgern, an denen jeweils ein Vorderrad drehbar gelagert ist, einer Vorderachslenkung, mittels welcher die vorderen Radträger schwenkbar sind, zwei mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen hinteren Radträgern, an denen jeweils ein Hinterrad drehbar gelagert ist, und einer Hinterachslenkung, mittels welcher die hinteren Radträger schwenkbar sind.The invention relates to a vehicle having a vehicle body, two front wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a front wheel is rotatably mounted, a front axle steering, by means of which the front wheel carriers are pivotable, two rear wheel carriers connected to the vehicle body, to each of which a rear wheel is rotatably supported, and a rear axle steering, by means of which the rear wheel carrier are pivotable.
Die US 2007/0144818 Al beschreibt ein Fahrzeug mit einem vorderen Lenkgetriebe, welches mit lenkbaren Vorderrädern verbunden ist und zum Schwenken der Vorderräder mittels eines Lenkrads betätigt werden kann, mit dem ein Drehmomentsensor verbunden ist. Ferner ist ein hinteres Lenkgetriebe vorgesehen, welches mit lenkbaren Hinterrädern verbunden ist. Eine mit dem Drehmomentsensor verbundene Steuerung ist mit dem hinteren Lenkgetriebe verbunden und kann dieses in Antwort auf ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors betätigen, wenn am Lenkrad eine vorbestimmte Lenkradkraft angreift. Durch das Drehen der Hinterräder in einer den Vorderrädern entgegengesetzten Richtung kann der Lenkradius des Fahrzeugs reduziert werden.US 2007/0144818 A1 describes a vehicle having a front steering gear which is connected to steerable front wheels and can be operated to pivot the front wheels by means of a steering wheel to which a torque sensor is connected. Furthermore, a rear steering gear is provided, which is connected to steerable rear wheels. A controller connected to the torque sensor is connected to the rear steering gear and can operate this in response to an output signal of the torque sensor when a predetermined steering wheel force engages the steering wheel. By turning the rear wheels in a direction opposite to the front wheels, the steering radius of the vehicle can be reduced.
Elektrische Lenkungen haben viele Vorteile gegenüber hydraulischen Lenkungen und werden in PKW bis zur Mittelklasse zunehmend eingesetzt. Der Einsatz in PKW der Oberklasse scheitert jedoch, da wegen der hier auftretenden Lenkkräfte und Lenkdynamik Elektromotoren erforderlich sind, die einen Strom von mehr als 8OA benötigen. Eine Stromstärke von 8OA ist für heutige PKW mit einem 12V-Bordnetz aber die Obergrenze, die ein elektrischer Einzelverbraucher aufnehmen darf. Somit können kleinere Fahrzeuge mit einer elektrischen Lenkung ausgestattet sein, größere Fahrzeuge hingegen nicht, da deren höheres Gewicht eine zu große Stromaufnahme der Elektromotoren zur Folge hätte. Deshalb werden für größere Fahrzeuge hydraulische Lösungen eingesetzt.Electric steering systems have many advantages over hydraulic steering systems and are increasingly used in passenger cars up to the middle class. However, the use in passenger cars of the upper class fails, because due to the steering forces and steering dynamics occurring here electric motors are required, which require a current of more than 8OA. A current of 8OA is for today's cars with a 12V electrical system but the upper limit, which may accommodate a single electrical consumer. Thus, smaller vehicles may be equipped with electric steering, larger ones Vehicles, however, not because their higher weight would have an excessive power consumption of the electric motors result. Therefore, hydraulic solutions are used for larger vehicles.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch bei einem größeren Fahrzeug eine elektrische Vorderachslenkung einsetzen zu können.Based on this prior art, the invention has the object to be able to use an electric front-axle steering even in a larger vehicle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fahrzeug nach Anspruch 1 und mit einer Verwendung nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.This object is achieved with a vehicle according to claim 1 and with a use according to claim 10. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, weist einen Fahrzeugaufbau, zwei mit dem Fahrzeugaufbau verbundene vordere Radträger, an denen jeweils ein Vorderrad drehbar gelagert ist, eine Vorderachslenkung, mittels welcher die vorderen Radträger schwenkbar sind, zwei mit dem Fahrzeugaufbau verbundene hintere Radträger, an denen jeweils ein Hinterrad drehbar gelagert ist, und eine Hinterachslenkung auf, mittels welcher die hinteren Radträger schwenkbar sind, wobei sowohl die Vorderachslenkung als auch die Hinterachslenkung als elektrische Lenkung ausgebildet sind und mittels einer Steuerung derart gesteuert werden oder werden können, dass die Gesamtstromaufnahme der Lenkung einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet.The vehicle according to the invention, in particular motor vehicle, has a vehicle body, two front wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a front wheel is rotatably mounted, a front axle steering, by means of which the front wheel brackets are pivotable, two rear wheel carriers connected to the vehicle body, on each of which a rear wheel is rotatably mounted, and a rear axle steering, by means of which the rear wheel carrier are pivotable, both the front axle steering and the rear axle steering are designed as electrical steering and controlled by a controller such or can be that the total power consumption of the steering a predetermined Limit does not exceed.
Da eine Lenkbewegung des Fahrzeugs durch die Hinterachslenkung unterstützt wird, kann ein den Vorderrädern zugeordneter Lenkhebel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs bei gleichem Wendekreis länger als bei einem gleichartigen Fahrzeug ohne Hinterachslenkung ausgebildet sein. Der längere Hebel ermöglicht den Einsatz eines schwächeren elektrischen Antriebs für die Vorderachslenkung, sodass deren Stromaufnahme und/oder die Summe der Stromaufnahmen beider Lenkungen einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Zwar ist es möglich, dass der längere Lenkhebel eine Reduzierung des Lenkwinkels der Vorderräder zur Folge hat, dies wird aber durch den Beitrag der Hinterachslenkung zu der Lenkbewegung des Fahrzeugs kompensiert, sodass trotz eines kleineren Lenkwinkels der Vorderräder der Wendekreis des Fahrzeugs eine gewünschte Größe nicht überschreitet. Daher kann mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ein Wendkreis erzielt werden, der ohne Hinterachslenkung nur mit einem stärkeren elektrischen Antrieb möglich wäre. Der Grenzwert beträgt vorzugsweise 8OA, insbesondere bei einem 12V-Bordnetz des Fahrzeugs.Since a steering movement of the vehicle is supported by the rear axle steering, a steering lever associated with the front wheels of the vehicle according to the invention can be designed to be longer than the same vehicle without rear axle steering at the same turning circle. The longer lever allows the use of a weaker electric drive for the front axle steering, so that their current consumption and / or the sum of the power consumption of both steering systems does not exceed a predetermined limit. Although it is possible that the longer steering lever has a reduction of the steering angle of the front wheels result, but this is compensated by the contribution of the rear axle steering to the steering movement of the vehicle, so that despite a smaller steering angle of the front wheels of the turning circle of the vehicle does not exceed a desired size , Therefore, a turning circle can be achieved with the vehicle according to the invention, the only without a rear axle steering stronger electric drive would be possible. The limit value is preferably 8OA, in particular in the case of a 12V vehicle electrical system.
Der Ausdruck „steuern" ist insbesondere derart zu verstehen, dass er die Bedeutung von „steuern" und/oder von „regeln" haben kann. Die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung werden somit mittels der Steuerung gesteuert und/oder geregelt. Ferner ist unter dem Ausdruck „Gesamtstromaufnahme der Lenkung" die Summe der Stromaufnahmen von Hinterachslenkung und Vorderachslenkung zu verstehen. Die Stromaufnahmen und der Grenzwert sollen positive Werte repräsentieren. Sollten aufgrund des gewählten Zählpfeilsystems eine oder mehrere Stromaufnahmen negativ sein, so ist deren Vorzeichen umzukehren.In particular, the term "steer" is to be understood to mean the meaning of "steer" and / or "steer." The rear axle steering and the front axle steering are thus controlled and / or regulated by means of the control "Total power consumption of the steering" to understand the sum of the power consumption of rear axle steering and front axle steering. The current consumption and the limit value should represent positive values. If, due to the selected counting arrow system, one or more power inputs are negative, their sign must be reversed.
Würde ein gleichzeitiges Betreiben der Lenkungen zu einer den Grenzwert überschreitenden Gesamtstromaufnahme führen, werden die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung nicht gleichzeitig betrieben. Vorzugsweise werden die Lenkungen dann nacheinander bzw. zeitversetzt betrieben, was insbesondere mittels der Steuerung gesteuert wird. Gemäß einer Ausgestaltung ist mittels der Steuerung, insbesondere in Abhängigkeit von der Stromaufnahme der Lenkungen, wahlweise ein gemeinsames oder ein sequentielles Betreiben von Hinterachslenkung und Vorderachslenkung möglich. Vorzugsweise wird die Vorderachslenkung aber vorrangig betrieben .If a simultaneous operation of the steering systems would lead to a total power consumption exceeding the limit value, the rear axle steering and the front axle steering are not operated simultaneously. Preferably, the steering systems are then operated successively or with a time delay, which is controlled in particular by means of the controller. According to one embodiment, by means of the control, in particular as a function of the current consumption of the steering systems, optionally a common or a sequential operation of rear axle steering and front axle steering is possible. Preferably, the front axle steering but operated primarily.
Bevorzugt ist jeder der Radträger relativ zu dem Fahrzeugaufbau schwenkbar, insbesondere um eine in oder im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Lenkachse. Dabei ist jedem der Radträger bevorzugt eine separate Lenkachse zugeordnet. Insbesondere ist jeder der Radträger gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden und bevorzugt federnd gegenüber diesem abgestützt, sodass jeder der Radträger gegenüber dem Fahrzeugaufbau ein- und ausfedern kann.Preferably, each of the wheel carriers is pivotable relative to the vehicle body, in particular about a steering axis extending in or substantially in the vehicle vertical direction. In this case, each of the wheel carriers is preferably assigned a separate steering axle. In particular, each of the wheel carrier is pivotally connected to the vehicle body and preferably resiliently supported with respect to this, so that each of the wheel carrier with respect to the vehicle body and can rebound.
Die Vorderachslenkung weist bevorzugt einen vorderen elektrischen Lenkantrieb auf, mittels welchem die vorderen Radträger schwenkbar sind. Ferner weist die Hinterachslenkung bevorzugt einen hinteren elektrischen Lenkantrieb auf, mittels welchem die hinteren Radträger schwenkbar sind. Die elektrischen Lenkantriebe sind insbesondere an ein elektrisches Bordnetz angeschlossen. Gemäß einer Ausgestaltung bildet die Steuerung eine gemeinsame Steuerung und/oder Regelung für die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung. Vorzugsweise bilden die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung eine Vierradlenkung, insbesondere zusammen mit der Steuerung. Die elektrischen Lenkantriebe sind bevorzugt mit der Steuerung verbunden, mittels welcher die elektrischen Lenkantriebe, vorzugsweise gemeinsam, geregelt werden oder werden können.The front axle steering system preferably has a front electric steering drive, by means of which the front wheel carriers are pivotable. Furthermore, the rear axle steering preferably has a rear electric steering drive, by means of which the rear wheel carriers are pivotable. The electric steering drives are connected in particular to an electrical vehicle electrical system. According to one embodiment, the controller forms a common control and / or regulation for the rear axle steering and the front axle steering. Preferably, the rear axle steering and the front axle steering form a four-wheel steering, in particular together with the control. The electric steering drives are preferably connected to the controller, by means of which the electric steering drives, preferably jointly, can be regulated or.
Bevorzugt ist ein um eine Lenkradachse drehbares Lenkrad vorgesehen, dessen Verdrehung um die Lenkradachse in eine Verschwenkung der Radträger umgesetzt wird. Die Verschwenkung der Radträger in Abhängigkeit von der Verdrehung des Lenkrads erfolgt insbesondere gemäß einer Übertragungsfunktion, die für die einzelnen Räder gleich oder unterschiedlich sein kann und/oder die zusätzlich von einer oder mehreren anderen Größen abhängen kann, wie z.B. von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem auf das Lenkrad ausgeübten Drehmoment etc.. Bevorzugt ist das Lenkrad unter Zwischenschaltung einer Sensoranordnung mit der Steuerung gekoppelt. Insbesondere wird eine Verdrehung und/oder ein Drehmoment des Lenkrads mittels der mit der Steuerung gekoppelten Sensoranordnung erfasst und als Signal der Steuerung zugeführt. Bei dem Signal handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches Signal, welches Informationen über den Verdrehwinkel und/oder das Drehmoment des Lenkrads trägt.Preferably, a steering wheel rotatable about a steering wheel axis is provided, whose rotation is converted to the steering wheel axis in a pivoting of the wheel carrier. The pivoting of the wheel carriers in response to the rotation of the steering wheel is in particular in accordance with a transfer function which may be the same or different for the individual wheels and / or which may additionally depend on one or more other variables, e.g. of the vehicle speed, the torque exerted on the steering wheel, etc. Preferably, the steering wheel is coupled with the interposition of a sensor arrangement with the controller. In particular, a rotation and / or a torque of the steering wheel is detected by means of the sensor arrangement coupled to the controller and supplied as a signal to the controller. The signal is preferably an electrical signal which carries information about the angle of rotation and / or the torque of the steering wheel.
Das Lenkrad ist bevorzugt an dem Fahrzeugaufbau um die Lenkradachse drehbar gelagert. Gemäß einer Weiterbildung ist mit dem Lenkrad eine Lenkwelle drehfest verbunden. Insbesondere wirkt die Sensoranordnung zum Erfassen der Verdrehung und/oder des Drehmoments des Lenkrads mit der Lenkwelle und/oder dem Lenkrad zusammen.The steering wheel is preferably rotatably mounted on the vehicle body about the steering wheel axis. According to one embodiment, a steering shaft is rotatably connected to the steering wheel. In particular, the sensor arrangement for detecting the rotation and / or the torque of the steering wheel cooperates with the steering shaft and / or the steering wheel.
Vorzugsweise ist ein vorderes Lenkgetriebe vorgesehen, welches mittels des vorderen elektrischen Lenkantriebs zum Schwenken der vorderen Radträger betätigt wird oder werden kann. Ferner ist bevorzugt ein hinteres Lenkgetriebe vorgesehen, welches mittels des hinteren elektrischen Lenkantriebs zum Schwenken der hinteren Radträger betätigt wird oder werden kann. Gemäß einer ersten Alternative ist das Lenkrad zur Übertragung einer Drehbewegung mechanisch mit dem vorderen Lenkgetriebe gekoppelt, sodass die vorderen Radträger mittels des Lenkrads auf mechanischem Wege geschwenkt werden können. Der vordere elektrische Lenkantrieb unterstützt dabei das Schwenken der vorderen Radträger. Gemäß einer zweiten Alternative besteht keine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und dem vorderen Lenkgetriebe, sodass ein Schwenken der Radträger auf rein elektrischem Wege erfolgt (steer-by-wire) .Preferably, a front steering gear is provided, which is operated by means of the front electric steering drive for pivoting the front wheel carrier or can be. Furthermore, a rear steering gear is preferably provided, which is actuated by means of the rear electric steering drive for pivoting the rear wheel carrier or can be. According to a first alternative, the steering wheel is mechanically coupled to transmit a rotational movement with the front steering gear, so that the front wheel carrier can be pivoted by means of the steering wheel in a mechanical way. The front electric steering drive supports the pivoting of the front wheel carrier. According to a second alternative, there is no mechanical coupling between the steering wheel and the front steering gear, so that a pivoting of the wheel carrier is carried out purely by electricity (steer-by-wire).
Gemäß einer Weiterbildung ist zumindest an einem der vorderen Radträger ein vorderer Lenkhebel vorgesehen, mittels welchem der oder die vorderen Radträger geschwenkt werden oder werden können. Insbesondere ist der vordere Lenkhebel mit dem vorderen elektrischen Lenkantrieb gekoppelt. Dies kann unter Zwischenschaltung des vorderen Lenkgetriebes erfolgen. Vorzugsweise ist zumindest an einem der hinteren Radträger ein hinterer Lenkhebel vorgesehen, mittels welchem der oder die hinteren Radträger geschwenkt werden oder werden können. Der hintere Lenkhebel ist insbesondere mit dem hinteren elektrischen Lenkantrieb gekoppelt. Dies kann unter Zwischenschaltung des hinteren Lenkgetriebes erfolgen.According to a further development, a front steering lever is provided at least on one of the front wheel carrier, by means of which the one or more front wheel carriers are or can be pivoted. In particular, the front steering lever is coupled to the front electric steering drive. This can be done with the interposition of the front steering gear. Preferably, a rear steering lever is provided at least on one of the rear wheel carrier, by means of which the one or more rear wheel carriers are or can be pivoted. The rear steering lever is in particular coupled to the rear electric steering drive. This can be done with the interposition of the rear steering gear.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die vorderen Radträger mittels einer vorderen Spurstange miteinander verbunden und/oder die hinteren Radträger mittels einer hinteren Spurstange miteinander verbunden .According to one embodiment of the invention, the front wheel carrier are interconnected by means of a front tie rod and / or the rear wheel carrier connected to each other by means of a rear tie rod.
Beim Parkieren werden die Hinterräder vorzugsweise gegensinnig und/oder nicht gleichzeitig zu den Vorderrädern geschwenkt. Hierdurch kann ein kleiner Wendekreis und/oder eine relativ kleine Gesamtstromaufnahme der Lenkung realisiert werden. Bei einem Spurwechsel werden die Hinterräder vorzugsweise gleichsinnig und/oder gleichzeitig zu den Vorderrädern geschwenkt. Durch eine gleichsinnige und/oder gleichzeitige Lenkung beider Achsen kann z.B. die Fahrzeugstabilität erhöht werden. Wie stark die Hinterräder im Vergleich zu den Vorderrädern geschwenkt werden und ob die Hinterräder gleichsinnig oder gegensinnig zu den Vorderrädern geschwenkt werden, wird von der Steuerung geregelt und/oder gesteuert. Vorzugsweise ist die Steuerung mit einem Geschwindigkeitssensor verbunden, mittels welchem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelbar ist, sodass das Schwenken der Räder auch von der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen kann.When parking, the rear wheels are preferably pivoted in opposite directions and / or not simultaneously with the front wheels. In this way, a small turning circle and / or a relatively small total current consumption of the steering can be realized. In a lane change, the rear wheels are preferably pivoted in the same direction and / or simultaneously to the front wheels. By co-directing and / or simultaneously steering both axes, e.g. the vehicle stability can be increased. How much the rear wheels are pivoted compared to the front wheels and whether the rear wheels are pivoted in the same direction or in opposite directions to the front wheels, is controlled by the controller and / or controlled. Preferably, the controller is connected to a speed sensor, by means of which the speed of the vehicle can be determined, so that the pivoting of the wheels can also depend on the determined vehicle speed.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Hinterachslenkung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, zur Reduzierung der Stromaufnahme einer elektrischen Vorderachslenkung des Fahrzeugs. Da es sich bei dem Fahrzeug bevorzugt um ein erfindungsgemäßes Fahrzeug handelt, kann es gemäß allen in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausgestaltungen weitergebildet sein. Insbesondere handelt es sich bei der Hinterachslenkung um eine elektrische Hinterachslenkung. Ferner können die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung gemeinsam geregelt und/oder gesteuert werden.The invention further relates to the use of a rear axle steering system of a vehicle, in particular a motor vehicle, for reducing the power consumption of an electric front axle steering system of the vehicle. Since the vehicle is preferably a vehicle according to the invention it may be developed according to all the embodiments described in this context. In particular, the rear axle steering is an electric rear axle steering system. Furthermore, the rear axle steering and the front axle steering can be jointly controlled and / or controlled.
Gemäß einer Weiterbildung werden die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung wahlweise gemeinsam oder sequentiell betrieben. Bevorzugt wird die Vorderachslenkung aber vorrangig betrieben. Insbesondere hängt die Wahl des gemeinsamen oder sequentiellen Betriebs der Lenkungen von der Stromaufnahme einer oder beider Lenkungen ab. Selbstverständlich kann diese Wahl auch noch von anderen Parametern abhängen .According to a further development, the rear axle steering and the front axle steering are optionally operated jointly or sequentially. Preferably, the front axle steering is operated primarily. In particular, the choice of joint or sequential operation of the steering systems depends on the power consumption of one or both of the steering systems. Of course, this choice may also depend on other parameters.
Gemäß einer Ausgestaltung schlägt die Erfindung den integrierten Einsatz von elektrischer Vorderachslenkung und Hinterachslenkung vor, die in Kombination mit der elektrischen Vorderachslenkung den notwendigen Vorderradlenkwinkel reduziert, z.B. um ca. 15 - 20%, da die Hinterräder mitgelenkt werden. In einem solchen Fall kann eine elektrische Vorderachslenkung eingesetzt werden, die eine um 20% geringere Leistungsfähigkeit als eine hydraulische Vorderachslenkung ohne Hinterachslenkung aufweist, da die fehlende Leistung durch die Hinterradlenkung ausgeglichen wird. Die Realisierung ist sehr einfach durch eine Verlängerung des Lenkhebels am Radträger möglich.According to one embodiment, the invention proposes the integrated use of electric front axle steering and rear axle steering, which in combination with the electric front axle steering reduces the necessary front wheel steering angle, e.g. about 15 - 20%, because the rear wheels are deflected. In such a case, an electric front axle steering can be used, which has a 20% lower performance than a hydraulic front axle steering without rear axle steering, since the lack of power is compensated by the rear wheel steering. The realization is very easy by extending the steering lever on the wheel possible.
Es ist somit die Einsatzmöglichkeit einer Elektrolenkung bei Fahrzeugen der oberen Mittelklasse gegeben, ohne dass der Strombedarf die Bordnetz- Grenze von 8OA überschreitet. So kann z.B. die elektrische Lenkung eines kleineren Fahrzeugs bei einem größeren Fahrzeug eingesetzt werden, welches auf derselben Plattform wie das kleinere Fahrzeug aufgebaut ist, wobei lediglich der Lenkhebel verlängert wird, z.B. um ca. 20%. Der damit um 20% verkürzte Radlenkwinkel der Vorderräder wird durch die Hinterradlenkung ausgeglichen. Gemäß einer Ausgestaltung werden die beiden Lenkungen zusammen geregelt .There is thus the possibility of using electric power steering in vehicles of the upper middle class, without the power requirement exceeding the electrical system limit of 8OA. Thus, e.g. the electric steering of a smaller vehicle can be used in a larger vehicle, which is constructed on the same platform as the smaller vehicle, wherein only the steering lever is extended, e.g. about 20%. The thus reduced by 20% wheel steering angle of the front wheels is compensated by the rear wheel steering. According to one embodiment, the two steering systems are controlled together.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to a preferred embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 is a schematic plan view of a vehicle according to a Embodiment of the invention,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeug während des Parkierens undFig. 2 is a schematic plan view of the vehicle during parking and
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeug während eines Spurwechsels .Fig. 3 is a schematic plan view of the vehicle during a lane change.
Aus Fig. 1 ist in schematischer Draufsicht ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei an einem Fahrzeugaufbau 2 mehrere Radträger 3, 4, 5 und 6 angelenkt sind. Die Radträger 3 und 4 sind Teil einer lenkbaren Vorderachse 7, und die Radträger 5 und 6 sind Teil einer lenkbaren Hinterachse 8. An den Radträgern 3, 4, 5 und 6 ist jeweils ein Fahrzeugrad 9, 10, 11 bzw. 12 drehbar gelagert, wobei die Drehachse des Fahrzeugrads 9 mit dem Bezugszeichen 13, die Drehachse des Fahrzeugrads 10 mit dem Bezugszeichen 14, die Drehachse des Fahrzeugrads 11 mit dem Bezugszeichen 15 und die Drehachse des Fahrzeugrads 12 mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist. Die vorderen Radträger 3 und 4 sind mittels einer vorderen Spurstange 17 miteinander gekoppelt, die mit jedem der vorderen Radträger 3 und 4 gelenkig verbunden ist. Ferner sind die Radträger 5 und 6 mittels einer hinteren Spurstange 18 miteinander gekoppelt, die mit jedem der hintern Radträger 5 und 6 gelenkig verbunden ist. Der Radträger 4 weist einen Lenkhebel 19 auf, mit dem ein Lenkgetriebe 20 mittels eines Verbindungsstücks 21 verbunden ist. Das Lenkgetriebe 20 kann das Verbindungsstück 21 in und entgegen der Fahrtrichtung x bewegen, sodass der Radträger 4 zusammen mit dem Fahrzeugrad 10 in Richtung des Pfeils 22 relativ zu dem Fahrzeugaufbau 2 geschwenkt werden kann. Das vordere Lenkgetriebe 20 ist mit einem als Elektromotor ausgebildeten vorderen elektrischen Lenkantrieb 23 verbunden, mittels welchem das vordere Lenkgetriebe 20 betätigt und somit das Fahrzeugrad 10 geschwenkt werden kann. Wegen der Spurstange 17 wird eine Schwenkbewegung des Radträgers 4 auch auf den Radträger 3 übertragen. Wie aus der Figur ersichtlich, erstreckt sich der Lenkhebel 19 in oder im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung y.From Fig. 1 is a schematic plan view of a vehicle 1 according to an embodiment of the invention can be seen, wherein on a vehicle body 2 a plurality of wheel carrier 3, 4, 5 and 6 are articulated. The wheel carriers 3 and 4 are part of a steerable front axle 7, and the wheel carriers 5 and 6 are part of a steerable rear axle 8. On the wheel carriers 3, 4, 5 and 6 are each a vehicle wheel 9, 10, 11 and 12 rotatably mounted, wherein the axis of rotation of the vehicle wheel 9 by the reference numeral 13, the axis of rotation of the vehicle wheel 10 by the reference numeral 14, the axis of rotation of the vehicle wheel 11 by the reference numeral 15 and the axis of rotation of the vehicle wheel 12 by the reference numeral 16. The front wheel carriers 3 and 4 are coupled together by means of a front tie rod 17, which is articulated to each of the front wheel carriers 3 and 4. Further, the wheel carrier 5 and 6 are coupled together by means of a rear tie rod 18 which is pivotally connected to each of the rear wheel carrier 5 and 6. The wheel carrier 4 has a steering lever 19, with which a steering gear 20 is connected by means of a connecting piece 21. The steering gear 20 can move the connecting piece 21 in and counter to the direction of travel x, so that the wheel carrier 4 can be pivoted together with the vehicle wheel 10 in the direction of the arrow 22 relative to the vehicle body 2. The front steering gear 20 is connected to a designed as an electric motor front electric steering drive 23, by means of which the front steering gear 20 is actuated and thus the vehicle wheel 10 can be pivoted. Because of the tie rod 17, a pivoting movement of the wheel carrier 4 is also transmitted to the wheel carrier 3. As can be seen from the figure, the steering lever 19 extends in or substantially in the vehicle transverse direction y.
An dem hinteren Radträger 6 ist ein hinterer Lenkhebel 24 vorgesehen, mit dem unter Zwischenschaltung eines Verbindungsstücks 25 ein hinteres Lenkgetriebe 26 verbunden ist, welches das Verbindungsstück 25 in und entgegen der Fahrtrichtung x bewegen und somit den Radträger 6 mit dem Fahrzeugrad 12 in Richtung des Pfeils 27 relativ zu dem Fahrzeugaufbau 2 schwenken kann. Mit dem hinteren Lenkgetriebe 26 ist ein hinterer elektrischer Lenkantrieb 28 verbunden, mittels welchem das hintere Lenkgetriebe 26 betätigt und somit das Fahrzeugrad 12 geschwenkt werden kann. Wegen der Spurstange 18 wird eine Schwenkbewegung des Radträgers 6 auch auf den Radträger 5 übertragen. Wie aus der Figur ersichtlich, erstreckt sich der Lenkhebel 24 in oder im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung y.At the rear wheel 6, a rear steering lever 24 is provided, with the interposition of a connecting piece 25, a rear steering gear 26 is connected, which the connector 25 in and move x opposite the direction of travel and thus the wheel carrier 6 with the vehicle wheel 12 in the direction of the arrow 27 can pivot relative to the vehicle body 2. With the rear steering gear 26, a rear electric steering drive 28 is connected, by means of which the rear steering gear 26 is actuated and thus the vehicle wheel 12 can be pivoted. Because of the tie rod 18, a pivoting movement of the wheel carrier 6 is also transmitted to the wheel carrier 5. As can be seen from the figure, the steering lever 24 extends in or substantially in the vehicle transverse direction y.
Das Fahrzeug 1 weist ein Lenkrad 29 auf, welches in Richtung des Pfeils 30 drehbar am Fahrzeugaufbau 2 gelagert ist. Das Lenkrad 29 ist drehfest mit einer Lenkwelle 31 verbunden, an der eine Sensoranordnung 32 vorgesehen ist, mittels welcher der Verdrehwinkel des Lenkrads 29 und ein auf dieses ausgeübtes Drehmoment erfasst und als elektrische Signale an eine Steuerung 33 abgegeben werden können. Die Steuerung 33 wertet die Signale und gegebenenfalls noch ein oder mehrere andere Signale, wie z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, aus und steuert die elektrischen Lenkantriebe 23 und 28 derart an, das eine dem Verdrehwinkel des Lenkrads 29 zugeordnete Verschwenkung der Fahrzeugräder 9, 10, 11 und 12 vorgenommen wird. Die elektrischen Lenkantriebe 23 und 28 sowie die Steuerung 33 werden aus einem elektrischen Bordnetz 34 mit elektrischer Energie versorgt. Das Übertagen einer Drehbewegung des Lenkrads auf die Fahrzeugräder 9 bis 12 kann ausschließlich elektrisch erfolgen (steer-by- wire) . Alternativ ist es möglich, dass das vordere Lenkgetriebe 20 mechanisch mit der Lenkwelle 31 gekoppelt ist (gestrichelt angedeutet) , sodass zwischen dem Lenkrad 30 und dem Lenkgetriebe 20 eine mechanische Kopplung besteht. In Fig. 1 sind die Fahrzeugräder 9, 10, 11 und 12 unverschwenkt dargestellt, sodass das Fahrzeug 1 in Fahrtrichtung x gerade aus fährt.The vehicle 1 has a steering wheel 29, which is rotatably mounted in the direction of the arrow 30 on the vehicle body 2. The steering wheel 29 is non-rotatably connected to a steering shaft 31 to which a sensor arrangement 32 is provided, by means of which the angle of rotation of the steering wheel 29 and a torque exerted on this detected and can be delivered as electrical signals to a controller 33. The controller 33 evaluates the signals and optionally one or more other signals, e.g. the vehicle speed, and controls the electric steering drives 23 and 28 such that the rotation angle of the steering wheel 29 associated pivoting of the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 is made. The electrical steering drives 23 and 28 and the controller 33 are supplied from an electrical system 34 with electrical energy. The transfer of a rotational movement of the steering wheel to the vehicle wheels 9 to 12 can be done only electrically (steer-by-wire). Alternatively, it is possible that the front steering gear 20 is mechanically coupled to the steering shaft 31 (indicated by dashed lines), so that between the steering wheel 30 and the steering gear 20 is a mechanical coupling. In Fig. 1, the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 are shown unpivoted, so that the vehicle 1 in the direction of travel x drives straight out.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Fahrzeugräder 9 und 10 in Richtung der Pfeile 35 und 36 nach links geschwenkt sind, wohingegen die Räder 11 und 12 in Richtung der Pfeile 37 und 38 in die entgegensetzte Richtung wie die Räder 9 und 10 geschwenkt sind. Die mittels derFrom Fig. 2 it can be seen that the vehicle wheels 9 and 10 are pivoted in the direction of the arrows 35 and 36 to the left, whereas the wheels 11 and 12 are pivoted in the direction of the arrows 37 and 38 in the opposite direction as the wheels 9 and 10 , The means of
Steuereinrichtung 33 bewirkte entgegengesetzte Verschwenkung der vorderen und hinteren Fahrzeugräder eignet sich besonders zum Parkieren des Fahrzeugs 1, da ein vergleichsweise kleiner Wendekreis bzw. Lenkradius erzielt werden kann. Beim Parkieren können aber große Lenkmomente auftreten, so dass die Vorderräder bevorzugt nicht gleichzeitig mit den Hinterrädern geschwenkt werden. Insbesondere erfolgt das Schwenken der Vorderräder und das Schwenken der Hinterräder sequentiell. Vorzugsweise wird ein entgegengesetztes Verschwenken von vorderen und hinteren Fahrzeugrädern nur bei relativ geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs vorgenommen .Control device 33 caused opposite pivoting of the front and rear vehicle wheels is particularly suitable for parking the vehicle 1, since a comparatively small turning circle or steering radius can be achieved. When parking but can large steering moments occur so that the front wheels are preferably not pivoted simultaneously with the rear wheels. In particular, the pivoting of the front wheels and the pivoting of the rear wheels takes place sequentially. Preferably, opposite pivoting of front and rear vehicle wheels is performed only at relatively low speeds of the vehicle.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Vorderräder in einer Richtung maximal bis zu einem vorderen Grenzwinkel von z.B. 32° schwenkbar. Ist dieser Winkel nicht ausreichend, so sind die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung maximal bis zu einem hinteren Grenzwinkel von z.B. 8° schwenkbar. Somit kann ein relativ kleiner Wendekreis für das Fahrzeug realisiert werden, obwohl der Schwenkwinkel der Vorderräder auf den vorderen Grenzwinkel beschränkt ist. Diese Beschränkung beruht hier darauf, dass die Länge des vorderen Lenkhebels gegenüber der Länge des vorderen Lenkhebels eines gleichartigen Fahrzeugs ohne Hinterradlenkung verlängert ist, z.B. um 20%. Durch die Verlängerung des vorderen Lenkhebels ist es möglich, bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug einen schwächeren vorderen Lenkantrieb mit einer geringeren Stromaufnahme einzusetzen .According to one embodiment, the front wheels in one direction are maximally up to a front limit angle of e.g. 32 ° swiveling. If this angle is insufficient, the rear wheels are in the opposite direction at most up to a rear critical angle of e.g. 8 ° swiveling. Thus, a relatively small turning circle for the vehicle can be realized, although the swing angle of the front wheels is limited to the front limit angle. This limitation is based here on the fact that the length of the front steering lever is extended relative to the length of the front steering lever of a similar vehicle without rear-wheel steering, e.g. by 20%. By extending the front steering lever, it is possible to use a weaker front steering drive with a lower power consumption in the vehicle according to the invention.
Bei höheren Geschwindigkeiten und/oder bei einem Spurwechsel werden die Fahrzeugräder 9, 10, 11 und 12 bevorzugt in dieselbe Richtung ausgelenkt, was aus Fig. 3 ersichtlich ist, wonach das Fahrzeugrad 11 in Richtung des Pfeils 39 und das Fahrzeugrad 12 in Richtung des Pfeils 40 geschwenkt ist. Insbesondere treten bei höheren Geschwindigkeiten und/oder beim Spurwechsel vergleichsweise kleine Lenkmomente auf, die beispielsweise deutlich kleiner als die beim Parkieren auftretenden Lenkmomente sind. Der mit dem Bezugszeichen 2 versehene Strich repräsentiert in den Fig. 2 und 3 schematisch den Fahrzeugaufbau. BezugszeichenlisteAt higher speeds and / or a lane change, the vehicle wheels 9, 10, 11 and 12 are preferably deflected in the same direction, which can be seen in Fig. 3, after which the vehicle wheel 11 in the direction of arrow 39 and the vehicle wheel 12 in the direction of the arrow 40 is pivoted. In particular, at relatively high speeds and / or when changing lanes, comparatively small steering torques occur which, for example, are significantly smaller than the steering torques occurring during parking. The bar provided with the reference numeral 2 represents in FIGS. 2 and 3 schematically the vehicle body. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Fahrzeug Fahrzeugaufbau Radträger Radträger Radträger Radträger Vorderachse Hinterachse Fahrzeugrad Fahrzeugrad Fahrzeugrad Fahrzeugrad Drehachse Drehachse Drehachse Drehachse vordere Spurstange hintere Spurstange vorderer Lenkhebel vorderes Lenkgetriebe vorderes Verbindungsstück Schwenkrichtung vorderer elektrischer Lenkantrieb hinterer Lenkhebel hinteres Verbindungsstück hinteres Lenkgetriebe Schwenkrichtung hinterer elektrischer Lenkantrieb Lenkrad Drehrichtung des Lenkrads Lenkwelle 32 SensoranordnungVehicle Body structure Wheel carrier Wheel carrier Wheel carrier Front axle Rear axle Vehicle wheel Vehicle wheel Vehicle wheel Vehicle wheel Rotary axis Rotary axis Rotary axis Rotary axis Front tie rod Rear tie rod Front steering lever Front steering gear Front connector Swivel direction Front electric steering drive Rear steering lever Rear connector Rear steering mechanism Pivoting direction Rear electric steering drive Steering wheel Direction of rotation of the steering wheel Steering shaft 32 sensor arrangement
33 Steuerung33 control
34 elektrisches Bordnetz34 electrical wiring system
35 Schwenkrichtung35 pivoting direction
36 Schwenkrichtung36 pivoting direction
37 Schwenkrichtung37 pivoting direction
38 Schwenkrichtung38 pivoting direction
39 Schwenkrichtung39 pivoting direction
40 Schwenkrichtung x Fahrtrichtung y Fahrzeugquerrichtung 40 pivoting direction x direction of travel y vehicle transverse direction

Claims

FahrzeugPatentansprüche Vehicle patent claims
1. Fahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau (2), zwei mit dem Fahrzeugaufbau (2) verbundenen vorderen Radträgern (3, 4), an denen jeweils ein Vorderrad (9, 10) drehbar gelagert ist, einer Vorderachslenkung, mittels welcher die vorderen Radträger (3, 4) schwenkbar sind, zwei mit dem Fahrzeugaufbau (2) verbundenen hinteren Radträgern (5, 6), an denen jeweils ein Hinterrad (11, 12) drehbar gelagert ist, einer Hinterachslenkung, mittels welcher die hinteren Radträger (5, 6) schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Vorderachslenkung als auch die Hinterachslenkung als elektrische Lenkung ausgebildet sind und mittels einer Steuerung (33) derart gesteuert werden oder werden können, dass die Gesamtstromaufnahme der Lenkung einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet.1. vehicle having a vehicle body (2), two with the vehicle body (2) connected to the front wheel carriers (3, 4), on each of which a front wheel (9, 10) is rotatably mounted, a Vorderachslenkung, by means of which the front wheel carrier (3 , 4) are pivotable, two with the vehicle body (2) connected rear wheel carriers (5, 6), on each of which a rear wheel (11, 12) is rotatably mounted, a Hinterachslenkung, by means of which the rear wheel carrier (5, 6) pivotally are, characterized in that both the front axle steering and the rear axle steering are formed as an electric steering and by means of a controller (33) are controlled or can be such that the total current consumption of the steering does not exceed a predetermined limit.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslenkung und die Hinterachslenkung mittels der Steuerung nacheinander betrieben werden oder werden können.2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the front axle steering and the rear axle steering are operated by the controller sequentially or can be.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslenkung und die Hinterachslenkung mittels der Steuerung wahlweise gemeinsam oder sequentiell betrieben werden oder werden können, wobei vorrangig die Vorderachslenkung betrieben wird. 3. Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the front axle steering and the rear axle steering by means of the controller are either operated jointly or sequentially, or may be, with priority, the front axle steering is operated.
4. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslenkung einen vorderen elektrischen Lenkantrieb (23) aufweist, mittels welchem die vorderen Radträger (3, 4) schwenkbar sind, die Hinterachslenkung einen hinteren elektrischen Lenkantrieb (28) aufweist, mittels welchem die hinteren Radträger (5, 6) schwenkbar sind, die elektrischen Lenkantriebe (23, 28) an ein elektrisches Bordnetz (34) angeschlossen und mit der Steuerung (33) verbunden sind, mittels welcher die elektrischen Lenkantriebe (23, 28) gesteuert werden oder werden können .4. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the front axle steering has a front electric steering drive (23) by means of which the front wheel carrier (3, 4) are pivotable, the rear axle steering a rear electric steering drive (28), by means of which the rear wheel carriers (5, 6) are pivotable, the electric steering drives (23, 28) are connected to an electrical vehicle electrical system (34) and connected to the controller (33), by means of which the electric steering drives (23, 28) are controlled or can be.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem der vorderen Radträger (4) ein mit dem vorderen elektrischen Lenkantrieb (23) gekoppelter vorderer Lenkhebel (19) vorgesehen ist, mittels welchem der oder die vorderen Radträger (3, 4) geschwenkt werden oder werden können, zumindest an einem der hinteren Radträger (6) ein mit dem hinteren elektrischen Lenkantrieb (28) gekoppelter hinterer Lenkhebel (24) vorgesehen ist, mittels welchem der oder die hinteren Radträger (5, 6) geschwenkt werden oder werden können.5. Vehicle according to claim 4, characterized in that at least on one of the front wheel carrier (4) with the front electric steering drive (23) coupled front steering lever (19) is provided, by means of which or the front wheel carrier (3, 4) be pivoted or can be, at least on one of the rear wheel (6) with the rear electric steering drive (28) coupled rear steering lever (24) is provided, by means of which or the rear wheel (5, 6) are pivoted or can be ,
6. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein drehbares Lenkrad (29), dessen Verdrehung und/oder Drehmoment mittels einer mit der Steuerung (33) gekoppelten Sensoranordnung (32) erfasst und als elektrisches Signal der Steuerung (33) zugeführt wird oder werden kann .6. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized by a rotatable steering wheel (29) whose rotation and / or torque detected by means of a controller (33) coupled to the sensor arrangement (32) and as an electrical signal to the controller (33) is supplied or can be .
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine mit dem Lenkrad (29) drehfest verbundenen Lenkwelle (31), die mechanisch mit einem vorderen Lenkgetriebe (20) gekoppelt ist, welches mittels des vorderen elektrischen Lenkantriebs (23) zum Schwenken der vorderen Radträger (3, 4) betätigt wird oder werden kann. 7. Vehicle according to claim 6, characterized by a with the steering wheel (29) rotatably connected steering shaft (31) which is mechanically coupled to a front steering gear (20) which by means of the front electric steering drive (23) for pivoting the front wheel carrier (23). 3, 4) is or can be operated.
8. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Radträger (3, 4) mittels einer vorderen Spurstange (17) miteinander verbunden sind, die hinteren Radträger (5, 6) mittels einer hinteren Spurstange (18) miteinander verbunden sind.8. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the front wheel carrier (3, 4) by means of a front tie rod (17) are interconnected, the rear wheel carrier (5, 6) by means of a rear tie rod (18) are interconnected ,
9. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Parkieren des Fahrzeugs die Vorderräder (9, 10) und die Hinterräder (11, 12) sequentiell geschwenkt werden oder werden können, beim Spurwechsel des Fahrzeugs die Vorderräder (9, 10) und die Hinterräder (11, 12) gleichzeitig geschwenkt werden oder werden können.9. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that when parking the vehicle, the front wheels (9, 10) and the rear wheels (11, 12) are pivoted or can be sequential, the lane change of the vehicle, the front wheels (9, 10) and the rear wheels (11, 12) can be or can be pivoted simultaneously.
10. Verwendung einer elektrischen Hinterachslenkung eines Fahrzeugs (1) zur Reduzierung der Stromaufnahme einer elektrischen Vorderachslenkung des Fahrzeugs (1) .10. Use of an electric rear axle steering of a vehicle (1) for reducing the power consumption of an electric front axle steering of the vehicle (1).
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterachslenkung und die Vorderachslenkung wahlweise gemeinsam oder sequentiell betrieben werden, wobei vorrangig die Vorderachslenkung betrieben wird.11. Use according to claim 10, characterized in that the rear axle steering and the front axle steering are operated either jointly or sequentially, with priority, the front axle steering is operated.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl des gemeinsamen oder sequentiellen Betriebs der Lenkungen von der Stromaufnahme einer oder beider Lenkungen abhängt. 12. Use according to claim 11, characterized in that the choice of the common or sequential operation of the steering systems depends on the current consumption of one or both steering systems.
PCT/DE2009/050033 2008-06-27 2009-06-18 Vehicle WO2009155913A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008002719.7 2008-06-27
DE102008002719A DE102008002719A1 (en) 2008-06-27 2008-06-27 vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009155913A1 true WO2009155913A1 (en) 2009-12-30

Family

ID=41213757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/050033 WO2009155913A1 (en) 2008-06-27 2009-06-18 Vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008002719A1 (en)
WO (1) WO2009155913A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013225725A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Method for performing a parking operation in a transverse parking space and parking assistant
DE102018214473B4 (en) * 2018-08-27 2021-05-12 Audi Ag Steering device for a motor vehicle, in particular for a passenger car, as well as a motor vehicle, in particular a passenger car, with such a steering device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0399405A1 (en) * 1989-05-24 1990-11-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor-driven type front and rear wheel steering apparatus
US5219035A (en) * 1990-11-30 1993-06-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Front and rear wheel steering system for motor vehicles
US5521820A (en) * 1992-11-05 1996-05-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for controlling a steering system
JP2002178944A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Japan Science & Technology Corp Electric vehicle steering system
US20030204294A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Gluch Mark W. Electronic power assisted steering system and method
US20070144818A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-28 Trw Automotive U.S. Llc Steering apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0399405A1 (en) * 1989-05-24 1990-11-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor-driven type front and rear wheel steering apparatus
US5219035A (en) * 1990-11-30 1993-06-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Front and rear wheel steering system for motor vehicles
US5521820A (en) * 1992-11-05 1996-05-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for controlling a steering system
JP2002178944A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Japan Science & Technology Corp Electric vehicle steering system
US20030204294A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Gluch Mark W. Electronic power assisted steering system and method
US20070144818A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-28 Trw Automotive U.S. Llc Steering apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 200265, Derwent World Patents Index; AN 2002-603137, XP002553832 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008002719A1 (en) 2010-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944549B1 (en) Trackless route train and method for steering a trackless route train
EP3022107B1 (en) Method for operating the steering system of a motor vehicle
DE102014004231B4 (en) steering device
EP2822786B1 (en) Compound suspension arm with separate swivelling arms
EP2192026B2 (en) Agricultural traction engine
EP2583882B1 (en) Method and device for operating a motor vehicle
EP3216677B1 (en) Wheel steering assembly for motor vehicles with single wheel steering
WO2010004440A2 (en) Chassis of a vehicle
DE102018120161A1 (en) Vehicle with wheel-selective drive torque arrangement and articulated joint and method for controlling the vehicle
DE102020126290A1 (en) STEERING DEVICE FOR A VEHICLE
EP3345804A1 (en) Roof joint for an articulated vehicle
WO2009155913A1 (en) Vehicle
DE3005685C2 (en) Conveyor system with vehicles moving on the ground
DE102020123524B4 (en) Wheel module for a motor vehicle
DE102011003716A1 (en) Overlay steering system of motor vehicle e.g. passenger car, has planetary gear box with sun gears that are rotatably connected with each other via clutch device, to adjust steering angle of steering wheel
WO2001007279A1 (en) Device for improving the steerability of driven axles
DE102008061909A1 (en) Method for automatic correction of impact of crosswind on e.g. camper, involves orienting motor vehicle or assembly such that crosswind yawing movement and/or crosswind force acting on motor vehicle are reduced
WO2020025083A1 (en) Relative guide device for a steering arrangement arranged on the wheel-carrier side
WO2018162229A1 (en) Steering device for a vehicle and method for steering a vehicle
WO2014053477A1 (en) Heavy road vehicle with normal steering and crab steering
EP4100298B1 (en) Electromechanical dual steering system for a utility vehicle
DE102017220603A1 (en) Method for changing the direction of travel of a two-lane vehicle in case of failure of the steering system
DE102021109174A1 (en) Axle module for a vehicle and method for controlling an axle module
DE102022119973A1 (en) Method for operating a motor vehicle, in particular a passenger car, and motor vehicles
DE102020110661A1 (en) Method for assisting steering of a steering system of a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09768837

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09768837

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1