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DE19842624B4 - Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Fahrzeug Download PDF

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DE19842624B4 DE1998142624 DE19842624A DE19842624B4 DE 19842624 B4 DE19842624 B4 DE 19842624B4 DE 1998142624 DE1998142624 DE 1998142624 DE 19842624 A DE19842624 A DE 19842624A DE 19842624 B4 DE19842624 B4 DE 19842624B4
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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Lenksystems, das in einem Normalbetrieb und in einem Notbetrieb betreibbar ist, wobei es zwischen einer dem Normalbetrieb zugeordneten Steer-by-wire-Ebene, in der eine Lenkhandhabe (3), z.B. Lenkhandrad, über eine elektrische bzw. elektronische Regelstrecke mit gelenkten Fahrzeugrädern (6) verbunden ist, und einer dem Notbetrieb zugeordneten Rückfallebene umschaltbar ist, in der die Lenkhandhabe (3), mit den gelenkten Fahrzeugrädern (6) mechanisch und/oder hydraulisch zwangsgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb die Rückfallebene aktiviert wird, wenn die gelenkten Fahrzeugräder (6) in den Bereich eines Lenkungsanschlages verstellt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Fahrzeug, das in einem Normalbetrieb und in einem Notbetrieb betreibbar ist, wobei das Lenksystem zwischen einer dem Normalbetrieb zugeordneten Steer-by-wire-Ebene und einer dem Notbetrieb zugeordneten Rückfallebene umschaltbar ist. Dabei ist in der Steer-by-wire-Ebene eine vom Fahrer betätigbare Lenkhandhabe, z.B. Lenkhandrad, über eine elektrische bzw. elektronische Regelstrecke mit gelenkten Fahrzeugrädern verbunden, während die Lenkhandhabe in der Rückfallebene mit den gelenkten Fahrzeugrädern mechanisch und/oder hydraulisch zwangsgekoppelt ist.
  • Bei einem Lenksystem, das in einem Steer-by-wire-Modus betrieben werden kann, wird üblicherweise von der Lenkhandhabe ein Lenkwinkel-Sollwertgeber betätigt, während die gelenkten Fahrzeugräder einen Lenkwinkel-Istwertgeber betätigen. Ein solches Lenksystem verfügt außerdem über ein Steuergerät, das einen Vergleich der Soll- und Istwerte der Lenkwinkel durchführt und in Abhängigkeit davon einen Lenkwinkelsteller, z.B. einen Servomotor, betätigt, der seinerseits die gelenkten Fahrzeugräder betätigt.
  • Da die Lenkhandhabe in der Steer-by-wire-Ebene des Lenksystems ohne Zwangskopplung mit den gelenkten Fahrzeugrädern ar beitet, können an den gelenkten Fahrzeugrädern wirkende Seitenkräfte vom Fahrer nicht bemerkt werden. Insbesondere kann der Fahrer nicht erkennen, wann die gelenkten Fahrzeugräder einen Lenkungsanschlag mit maximalem Lenkeinschlag erreicht haben.
  • Aus der US 5 347 458 A ist ein Steer-by-wire-Lenksystem für ein Fahrzeug bekannt, das einen Handmomentensteller aufweist, der die Lenkhandhabe betätigt, um daran Seitenkräfte zu simulieren, die an den gelenkten Fahrzeugrädern wirken. Auf diese Weise kann dem Fahrer ein Lenkgefühl vermittelt werden, das im wesentlichen dem Lenkgefühl entspricht, das sich auch bei einer Lenkung mit Zwangskopplung zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern einstellt. Auf diese Weise wird das Fahrgefühl des Fahrers und die Lenkstabilität des Fahrzeuges verbessert, da der Fahrer über die an der Lenkhandhabe spürbaren Seitenkräfte Informationen über die aktuelle Fahrsituation erhält.
  • Die DE 195 40 956 C1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Servolenkung für Kraftfahrzeuge, wobei im Normalbetrieb keine mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern besteht. Dabei wird der Lenkwinkel in Abhängigkeit von der Bedienung der Lenkhandhabe geregelt. In einem Notbetrieb, bei einem Fehler in der Regelstrecke, kann eine Kupplung geschlossen werden, wodurch eine mechanische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern entsteht.
  • Aus der DE 195 46 733 C1 ist ferner ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Servolenkung bekannt, das ebenfalls im Normalbetrieb – ohne mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern – und im Notbetrieb betreibbar ist, wobei im Notbetrieb eine hydraulische Kopplung zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern besteht.
  • Bei der aus DE 35 39 607 A1 bekannten Lenkvorrichtung mit Servounterstützung, wird bei Erreichen des durch mechanische Endanschläge festgelegten maximalen Lenkwinkels der Arbeitsdruck des Servomotors abgesenkt, so daß Fahrzeugrahmen und Lenkgestänge in den Anschlagstellungen nicht durch hohe Servokräfte belastet werden.
  • Problematisch ist in diesem Zusammenhang der Fall, daß die gelenkten Fahrzeugräder bis zum Lenkungsanschlag verstellt werden, da dann extreme Kräfte bzw. Momente an der Lenkhandhabe simuliert werden müssen, um das Gefühl des Lenkungsan schlages zu vermitteln. Beispielsweise muß ein Elektromotor, der als Handkraftsteller dient, sehr groß dimensioniert werden, um die zur Simulierung des Lenkungsanschlages erforderlichen Momente aufzubringen.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Lenksystem der eingangs genannten Art eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit konstruktiv einfachen Maßnahmen in der Steer-by-wire-Ebene an der Lenkhandhabe den Eindruck der bis zum Lenkungsanschlag verstellten gelenkten Fahrzeugräder zu vermitteln.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für die Übertragung des Lenkungsanschlages auf die Lenkhandhabe die Zwangskopplung der Rückfallebene zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern auszunutzen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Rückfallebene aktiviert, wenn die gelenkten Fahrzeugräder den Lenkungsanschlag erreichen oder Lenkwinkel in der Nähe des Lenkungsanschlages erreichen. Denn über die dann gegebene Zwangskopplung sind die im Lenkungsanschlag auf die gelenkten Fahrzeugräder wirkenden Seitenkräfte unmittelbar an der Lenkhandhabe spürbar, d.h. die Lenkhandhabe kann ohne einen erheblich größeren Kraftaufwand nicht weiter betätigt werden. Obwohl an der Lenkhandhabe dann große Kräfte bzw. Momente spürbar sind, ist der Handmomentensteller vollständig unbelastet, so daß er erheblich kleiner und preiswerter dimensioniert werden kann Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen sind dabei ohne großen konstruktiven Aufwand realisierbar. Beispielsweise reicht es aus, für die Steuerung des Lenksystems, die bei Fehlfunktionen der Steer-by-wire-Ebene ein Umschalten in die Rückfallebene veranlaßt, ein neues Umschaltkriterium anzugeben, nämlich das Erreichen des Lenkungsanschlages durch die gelenkten Fahrzeugräder.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform soll die Rückfallebene so aktiviert werden, daß sie zur aktiven Steer-by-wire-Ebene hinzugeschaltet wird. Auf diese Weise ist ein besonders geringer Steuerungs- und Regelungsaufwand erforderlich, wenn beispielsweise die gelenkten Fahrzeugräder nur für eine relativ kurze Zeit den Lenkungsanschlag erreichen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgesehen, daß die Rückfallebene sofort wieder deaktiviert wird, sobald über die Lenkhandhabe ein Lenkbefehl in das Lenksystem eingebracht wird, der die gelenkten Fahrzeugräder nicht mehr gegen den erreichten Lenkungsanschlag betätigt, sondern in einer vom Lenkungsanschlag wegführenden Richtung betätigt. Ebenso kann die Deaktivierung der Rückfallebene bereits dann erfolgen, wenn keine Lenkbetätigung der Lenkhandhabe mehr vorliegt. Diese Maßnahmen sind insbesondere dann sinnvoll, wenn zur Ausbildung eines Übergangsbereiches die Rückfallebene bereits aktiviert wird, wenn die gelenkten Fahrzeugräder noch nicht den Lenkungsanschlag erreicht haben, sondern erst einen in der Nähe des Lenkungsanschlages liegenden Lenkwinkel aufweisen.
  • Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ist von besonderer Bedeutung, wenn die Steer-by-wire-Ebene eine variable Lenkwinkelübersetzung aufweist, bei der die durch die Betätigung der Lenkhandhabe bewirkte Betätigung der gelenkten Fahrzeugräder von wenigstens einem Fahrzeugbetriebsparameter abhängig ist. Beispielsweise kann einer Vierteldrehung eines Lenkhandrades bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine relativ kleine Lenkwinkelveränderung an den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordnet werden, während dieselbe Vierteldrehung der Lenkhandhabe bei niedriger Geschwindigkeit, z.B. beim Rangieren, eine relativ große Lenkwinkelveränderung an den gelenkten Fahrzeugrädern bewirkt. Es liegt auf der Hand, daß bei einer variablen Lenkwinkelübersetzung, die gelenkten Fahrzeugräder ihren Lenkungsanschlag je nach dem aktuellen Übersetzungsverhältnis bei unterschiedlich großen Lenkbetätigungen der Lenkhandhabe erreichen. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren stellt für jedes beliebige Übersetzungsverhältnis sicher, daß der Lenkungsanschlag an der Lenkhandhabe unmittelbar spürbar ist.
  • Um den elektromotorischen Handmomentensteller bei Erreichen des Lenkungsanschlages zu schonen, kann er zweckmäßigerweise mit der Aktivierung der Rückfallebene deaktiviert werden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
  • Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne. den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung für ein Lenksystem, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann.
  • Entsprechend 1 weist ein Lenksystem eines im übrigen nicht dargestellten Fahrzeuges für einen Normalbetrieb eine Steer-by-wire-Ebene und für einen Notbetrieb eine Rückfallebene auf.
  • In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Steer-by-wire-Ebene des Lenksystems einen Lenkwinkel-Sollwertgeber 1 auf, der drehfest mit einer Lenksäule 2 ver bunden ist, die ihrerseits drehfest mit einer als Lenkhandrad ausgebildeten Lenkhandhabe 3 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Lenkwinkel-Sollwertgeber 1 durch die Lenkhandhabe 3 betätigt. Die Steer-by-wire-Ebene weist außerdem einen Lenkwinkel-Istwertgeber 4 auf, der mit einem Lenkgestänge 5 gekoppelt ist, das seinerseits mit gelenkten Fahrzeugrädern 6 zwangsgekoppelt ist. Durch eine Betätigung des Lenkgestänges 5 werden demnach die gelenkten Fahrzeugräder 6 in entsprechender Weise lenkbetätigt. Durch Verstellbewegungen der gelenkten Fahrzeugräder 6 wird dabei über die Zwangskopplung des Lenkgestänges 5 auch der Lenkwinkel-Istwertgeber 4 betätigt.
  • Die Steer-by-wire-Ebene enthält außerdem ein nicht dargestelltes Steuergerät, das einen Vergleich der Soll- und Istwerte der Lenkwinkel durchführt und in Abhängigkeit davon ein Regelventil 7 betätigt. Das Regelventil 7 ist einerseits über eine Niederdruckleitung 11 mit einem Hydraulikmittelreservoir 9 und über eine Hochdruckleitung 10 mit der Druckseite einer Hydraulikmittelpumpe 8 verbunden, die saugseitig ebenfalls an das Hydraulikmittelreservoir 9 angeschlossen ist. Andererseits ist das Regelventil 7 über eine linke Anschlußleitung 12 und eine rechte Anschlußleitung 13 an zwei Kammern 14 und 15 eines Kolben-Zylinder-Aggregates 16 angeschlossen, das als Servomotor bzw. als Lenkwinkelsteller dient.
  • Das Kolben-Zylinder-Aggregat 16 weist eine axial durchgehende Kolbenstange 17 auf, die einen Teil des Lenkgestänges 5 bil det und an ihren axialen Enden mit Lenkstangen 18 und 19 verbunden ist, welche die anderen Teile des schematisierten Lenkgestänges 5 zur Lenkbetätigung der Fahrzeugräder 6 bilden. Die Kolbenstange 17 trägt zwei axial beabstandete Kolben 20 und 21, die mit der Kolbenstange 17 in einem Zylinder 22 des Kolben-Zylinder-Aggregates 16 axial verstellbar sind. Zwischen den Kolben 20 und 21 ist im Zylinder 22 eine von der Kolbenstange 17 durchdrungene Trennwand 23 befestigt. Die Kolben 20 und 21 sowie die Trennwand 22 trennen im Zylinder 22 die zwei Kammern 14 und 15 sowie zwei weitere Kammern 24 und 25 axial voneinander ab.
  • Die Kammern 14 und 15 können über ein Sicherheitsventil 26 hydraulisch entspannt werden, das in der dargestellten, unbestromten Schaltposition die beiden Hydraulikanschlüsse 12 und 13 der Kammern 14 und 15 für den Notbetrieb kurzschließt. In der anderen Schaltposition des Sicherheitsventils 26 ist diese Verbindung zwischen den beiden Hydraulikanschlüssen 12 und 13 für den Normalbetrieb gesperrt.
  • Zur Simulation von Handmomenten an der Lenkhandhabe 3 weist die Steer-by-wire-Ebene einen Handmomentensteller 27 auf, der über ein Getriebe 28 mit der Lenksäule 2 verbunden ist, und ist auf diese Weise mit der Lenkhandhabe 3 gekoppelt. Ein nicht dargestelltes Steuergerät ermittelt beispielsweise über Drucksensoren 29 und 30, die jeweils mit einem der Hydraulikanschlüsse 12 und 13 kommunizieren, die an den gelenkten Fahrzeugrädern 6 wirkenden Seitenkräfte. Denn durch die Sei tenkräfte wird über das Lenkgestänge 5 eine Axialkraft auf die Kolbenstange 17 übertragen, die ihrerseits eine Druckdifferenz in den Kammern 14 und 15 und somit in den zugeordneten Hydraulikanschlüssen 12 und 13 zur Folge hat. Das dem Handmomentensteller 27 zugeordnete Steuergerät ermittelt aus den Seitenkräften bzw. aus der damit korrelierenden Druckdifferenz der Drucksensoren 29 und 30 einen Sollwert für ein Handmoment, das an der Lenkhandhabe 3 spürbar sein soll, um diese Seitenkräfte zu simulieren. An der Lenksäule 2 greift außerdem ein Handmoment-Istwertgeber 31 an, der es dem vorgenannten Steuergerät ermöglicht, über einen entsprechenden Vergleich der Soll- und Istwerte der Handmomente den Handmomentensteller 27 zu regulieren.
  • Die Rückfallebene des Lenksystems weist ein handseitiges Kolben-Zylinder-Aggregat 32 auf, dessen Kolben 33 mit einem als Spindeltrieb ausgebildeten axialen Ende bzw. Fortsatz 34 der Lenksäule 2 zusammenwirkt. Durch diese Kopplung bewirkt eine Drehverstellung der Lenkhandhabe 3 und somit der Lenksäule 2 eine Axialverstellung des Kolbens 33 in einem Zylinder 35 des Kolben-Zylinder-Aggregates 32. Der Kolben 33 trennt im Zylinder 35 zwei Kammern, eine linke Kammer 36 und eine rechte Kammer 37. Die Kammern 36 und 37 kommunizieren über Hydraulikleitungen, eine linke Hydraulikleitung 38 und eine rechte Hydraulikleidung 39, mit entsprechenden Kammern eines radseitigen Kolben-Zylinder-Aggregates. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieses radseitige Kolben-Zylinder-Aggregat durch das Kolben-Zylinder-Aggregat 16 gebildet, das auch als Servomotor der Steer-by-wire-Ebene dient. Dabei sind die axial innenliegenden Kammern 14 und 15 dem Lenkwinkelsteller bzw. Servomotor der Steer-by-wire-Ebene zugeordnet, während die axial außenliegenden Kammern 24 und 25 dem Kolben-Zylinder-Aggregat der Rückfallebene zugeordnet sind.
  • Die linke Hydraulikleitung 38 und die rechte Hydraulikleitung 39 sind an ein weiteres Sichersheitsventil 40 angeschlossen, das für den Notbetrieb in der dargestellten, unbestromten Schaltposition die beiden Hydraulikleitungen 38 und 39 voneinander hydraulisch entkoppelt. In der anderen Schaltstellung sind jedoch die beiden Hydraulikleitungen 38 und 39 über das Sicherheitsventil 40 für den Normalbetrieb miteinander kommunizierend verbunden.
  • Das Lenksystem arbeitet wie folgt:
    Im Normalbetrieb ist die Steer-by-wire-Ebene aktiviert, wozu das Sicherheitsventil 26 in seine Sperrposition geschaltet wird. Außerdem ist im Normalbetrieb die Rückfallebene deaktiviert, wozu das Sicherheitsventil 40 in seine Durchgangsposition geschaltet ist und die beiden Hydraulikleitungen 38 und 39 miteinander verbindet. Diese kommunizierende Verbindung zwischen der sogenannten „linken hydraulischen Stange" (Hydraulikleitung 38, Kammer 36, Kammer 24) und der sogenannten „rechten hydraulischen Stange" (Hydraulikleitung 39, Kammer 37 und Kammer 25) ist für den Fall erforderlich, daß die Steer-by-wire-Ebene mit einer variablen Lenkwinkelübersetzu ung arbeitet. Da die Zwangskopplung der Lenkhandhabe 3 mit den gelenkten Fahrzeugrädern 6 in der Rückfallebene ein konstantes Lenkwinkelübersetzungsverhältnis aufweist, kann sich zwischen der linken hydraulischen Stange (38,36,24) und der rechten hydraulischen Stange (39,37,25) ein Differenzdruck aufbauen, wenn in der Steer-by-wire-Ebene im Rahmen der variablen Lenkwinkelübersetzung ein anderes Lenkwinkelübersetzungsverhältnis als in der Rückfallebene wirksam ist. Um die Ausbildung eines solchen Differenzdruckes, der im Extremfall die Lenkung blockieren würde, zu verhindern, ist die hydraulische Kopplung der linken hydraulischen Stange (38,36,24) mit der rechten hydraulischen Stange (39,37,25) über das Sicherheitsventil 40 vorgesehen.
  • Im Normalbetrieb wird über das Regelventil 7 eine Druckdifferenz zwischen den Kammern 14 und 15 ausgebildet, die eine dementsprechende Axialverstellung der Kolbenstange 17 zur Folge hat und eine entsprechende Betätigung der gelenkten Fahrzeugräder 6 bewirkt. Durch die hydraulische Kopplung der Kammern 24 und 25 über das Sicherheitsventil 40 kann sich zwischen diesen Kammern 24 und 25 kein Differenzdruck aufbauen, so daß die Notfallebene die Steer-by-wire-Ebene nicht beeinflußt.
  • Falls das Lenksystem der Steer-by-wire-Ebene einen Fehler entdeckt, kann auf den Notbetrieb, d.h. auf einen Betrieb des Lenksystems in der Rückfallebene umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck werden die Sicherheitsventile 26 und 40 in die in
  • 1 dargestellte Schaltposition geschaltet, wozu jedoch kein aktives Schaltsignal erforderlich ist, da diese Schaltstellungen von den Sicherheitsventilen 26 und 40 selbsttätig eingenommen werden, wenn der Schaltstrom abgestellt wird. Im Notbetrieb wird eine Lenkbewegung der Lenkhandhabe 3 in eine Axialverstellung des Kolbens 33 in dem handseitigen Kolben-Zylinder-Aggregat 32 umgewandelt. Diese Axialverstellung des Kolbens 33 bewirkt eine Volumenverkleinerung in einer der beiden Kammern 36 oder 37, verbunden mit einer entsprechenden Hydraulikmittelverdrängung. Das verdrängte Hydraulikmittel bewirkt in der jeweils zugeordneten Kammer 24 oder 25 des radseitigen Kolben-Zylinder-Aggregates 16 eine Volumenvergrößerung in Verbindung mit einer Axialverstellung der Kolbenstange 17, wodurch die gelenkten Fahrzeugräder 6 betätigt werden. In diesem Notbetrieb sind die Kammern 14 und 15 über das Sicherheitsventil 26 hydraulisch gekoppelt, so daß sich durch die Axialverstellungen der Kolbenstange 17 keine Differenzdrücke zwischen den Kammern 14 und 15 ausbilden können.
  • Die Simulation eines Handmomentes an der Lenkhandhabe im Normalbetrieb, die auftritt, wenn die gelenkten Fahrzeugräder 6 einen einem Lenkungsanschlag zugeordneten Lenkwinkel erreichen, funktioniert wie folgt:
    Im Normalberieb ist das Sicherheitsventil 26 in seiner Sperrstellung und das Sicherheitsventil 40 in seiner Durchlaßstellung. Wenn nun eine Lenkbetätigung der Lenkhandhabe 3 dazu führt, daß die gelenkten Fahrzeugräder 6 ihren maximalen Lenkeinschlag bzw. Lenkwinkel erreichen, schaltet ein Steuergerät des Lenksystems das Sicherheitsventil 40 in seine Sperrstellung und entkoppelt dadurch die linke hydraulische Stange (38,36,24) von der rechten hydraulischen Stange (39,37,25). Durch das Schalten des Sicherheitsventils 40 in die in 1 dargestellte Schaltposition ist die Rückfallebene aktiviert. Der Schaltpunkt für die Verstellung des Sicherheitsventils 40 kann beispielsweise in Abhängigkeit des mit dem Lenkwinkel-Istwertgeber detektierten tatsächlich vorhandenen Lenkwinkels festgelegt werden. Dabei kann es vorgesehen sein, das Sicherheitsventil 40 bei einem Lenkwinkel in seine Sperrposition zu schalten, der kleiner als der maximal mögliche Lenkwinkel ist, um auf diese Weise einen Übergangsbereich auszubilden.
  • Wenn dann die gelenkten Fahrzeugräder 6 bzw. deren Lenkgestänge 5 den durch die Lenkkinematik oder durch einen speziellen Anschlag vorgegebenen Lenkungsanschlag erreichen bzw. erreicht, bewirkt eine weitergehende Betätigung der Lenkhandhabe 3 und der damit zwangsgekoppelten Axialverstellung des Kolbens 33 des handseitigen Kolben-Zylinder-Aggregates 32 aufgrund der im Lenkungsanschlag nicht mehr verstellbaren Kolbenstange 17 einen Druckanstieg in der jeweils betroffenen hydraulischen Stange. Auf diese Weise werden die im Lenkungsanschlag auf das Lenkgestänge 5 herrschenden Kräfte unmittelbar an die Lenkhandhabe 3 übertragen. Mit anderen Worten, die Lenkhandhabe 3 läßt sich nicht weiter betätigen.
  • Für das Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem ein einen Lenkungsanschlag repräsentierendes Handmoment an der Lenkhandhabe erzielt wird, spielt es dabei keine Rolle, ob mit der Aktivierung der Rückfallebene, d.h. mit dem Schalten des Sicherheitsventils 40 in dessen Sperrstellung, gleichzeitig die Steer-by-wire-Ebene aktiv bleibt oder deaktiviert wird, indem das Sicherheitsventil 26 in dessen Durchgangsstellung geschaltet wird.
  • 1 zeigt zwar ein Lenksystem mit einer hydraulisch arbeitenden Steer-by-wire-Ebene und mit einer hydraulisch arbeitenden Rückfallebene, jedoch ist das erfindungsgemäße Verfahren für beliebig ausgestaltete Lenksysteme anwendbar, deren Steer-by-wire-Ebene und/oder deren Rückfallebene jeweils eine andere Ausgestaltung aufweisen. Wichtig ist lediglich, daß in der Rückfallebene zwischen der Lenkhandhabe 3 und den gelenkten Fahrzeugrädern 6 eine Zwangskopplung gegeben ist. Beispielsweise weist die Rückfallebene einen herkömmlichen Lenkstrang auf, der mittels einer darin zwischen Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern angeordneten Kupplung aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Lenksystems, das in einem Normalbetrieb und in einem Notbetrieb betreibbar ist, wobei es zwischen einer dem Normalbetrieb zugeordneten Steer-by-wire-Ebene, in der eine Lenkhandhabe (3), z.B. Lenkhandrad, über eine elektrische bzw. elektronische Regelstrecke mit gelenkten Fahrzeugrädern (6) verbunden ist, und einer dem Notbetrieb zugeordneten Rückfallebene umschaltbar ist, in der die Lenkhandhabe (3), mit den gelenkten Fahrzeugrädern (6) mechanisch und/oder hydraulisch zwangsgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb die Rückfallebene aktiviert wird, wenn die gelenkten Fahrzeugräder (6) in den Bereich eines Lenkungsanschlages verstellt sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung der Rückfallebene diese zur Steer-by-wire-Ebene zugeschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung der Rückfallebene von der Steer-by-wire-Ebene in die Rückfallebene umgeschaltet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfallebene deaktiviert wird, sobald die Lenkhandhabe (3) nicht mehr betätigt wird oder sobald die Lenkhandhabe (3) in einer die gelenkten Fahrzeugräder (6) vom Lenkungsanschlag wegführenden Richtung betätigt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steer-by-wire-Ebene eine variable Lenkwinkelübersetzung ausgebildet ist, bei der die durch die Betätigung der Lenkhandhabe (3) bewirkte Betätigung der gelenkten Fahrzeugräder (6) von wenigstens einem Fahrzeugbetriebsparameter, z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit, abhängt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aktivierung der Rückfallebene im Normalbetrieb ein Handmomentensteller (27), der sonst zur Simulierung von an den gelenkten Fahrzeugrädern (6) wirkenden Seitenkräften an der Lenkhandhabe (3) dient, unbetätigt ist oder dessen Moment bzw. Leistungsaufnahme reduziert ist.
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