DE-102026106495-A1 - Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung (110) für ein Fahrzeug (100) mit einem Lenkmotor (112), welcher ausgebildet ist, ein Fahrzeugrad (111) in Abhängigkeit einer Lenkeingabe einzuschwenken, wobei eine Bremse (113) vorhanden ist, welche an dem Fahrzeugrad (111) angeordnet ist und ausgebildet ist, auf einer Querachse (x) des Fahrzeugs (100) auf das Fahrzeugrad (111) wirkende Kräfte (F) aufzunehmen.

Inventors

• Vivien-Kathrin Barbara Gasch
• Stefan Oberländer
• Andreas Beicht

Assignees

• Mercedes-Benz Group AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20260218

Claims (4)

1. Lenkvorrichtung (110) für ein Fahrzeug (100) mit einem Lenkmotor (112), welcher ausgebildet ist, ein Fahrzeugrad (111) in Abhängigkeit einer Lenkeingabe einzuschwenken, gekennzeichnet durch eine Bremse (113), welche an dem Fahrzeugrad (111) angeordnet ist und ausgebildet ist, auf einer Querachse (x) des Fahrzeugs (100) auf das Fahrzeugrad (111) wirkende Kräfte (F) aufzunehmen.
2. Lenkvorrichtung (110) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , dass die Bremse (113) als eine magnetorheologische Bremse (114) ausgebildet ist.
3. Lenkvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (120), welches ausgebildet ist, den Lenkmotor (112) und die Bremse (113) in Abhängigkeit einer Lenkeingabe anzusteuern.
4. Lenkvorrichtung (110) nach Anspruch 3 , gekennzeichnet durch eine Erfassungsvorrichtung, welche ausgebildet ist, auf das Fahrzeugrad (111) wirkende Kräfte (F) zu erfassen und einen Wert der erfassten Kräfte (F) an das Steuergerät (120) zu übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die CN 120057093 A offenbart eine magnetorheologisch unterstützte Lenkvorrichtung, bei welcher ein Lenkmotor mit einem magnetorheologischen Dämpfer mechanisch in Reihe geschalten ist, so dass mittels einer Änderung einer Dämpfungskraft der Lenkmotor bei einem Einlenken unterstützt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lenkvorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Bei einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lenkmotor, welcher ausgebildet ist, ein Fahrzeugrad in Abhängigkeit einer Lenkeingabe einzuschwenken, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Bremse vorhanden ist, welche an dem Fahrzeugrad angeordnet und ausgebildet ist, auf einer Querachse des Fahrzeugs auf das Fahrzeugrad wirkende Kräfte aufzunehmen. Während einer Kurvenfahrt müssen hohe, von außen auf das Fahrzeugrad wirkende Kräfte, beispielsweise Zentripetalkräfte, kompensiert werden. Bei einer mechanischen Zahnstangenlenkung nimmt eine Zahnstange diese Kräfte auf. Bei einer Einzelradlenkung müssen diese Kräfte durch den Lenkmotor aufgenommen und kompensiert werden. Im Stand der Technik werden dafür große, schwere und teure Lenkmotoren eingesetzt. Die Lenkvorrichtung ermöglicht eine Kompensierung von auf das Fahrzeugrad wirkenden Kräften mittels der Bremse, beispielsweise einer magnetorheologischen Bremse. Der Lenkmotor, beispielsweise ein elektrischer Aktuator, muss somit nur eine Kraft zum Einschwenken des Fahrzeugrades aufbringen. Dadurch kann der Lenkmotor kleiner dimensioniert werden, wodurch dieser leichter und kostengünstiger wird. Weiterhin wird weniger Energie für das Einschwenken des Fahrzeugrads benötigt. Weiterhin sind durch die Kombination eines kleineren Lenkmotors und einer Bremse neue Lenkkonzepte und/oder Achsaufbauten möglich, welche mit einer massiveren Aktuatorik nicht umsetzbar sind. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:1 schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs. 1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Lenkvorrichtung 110 eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 weist zwei derartige Lenkvorrichtungen 110 und ein Steuergerät 120 auf, wobei die Lenkvorrichtungen 110 jeweils auf gegenüberliegenden Seiten einer nicht näher dargestellten Achse des Fahrzeugs 100 angeordnet sind. Die Lenkvorrichtungen 110 weisen jeweils ein Fahrzeugrad 111, einen Lenkmotor 112 und eine Bremse 113 auf. Der Lenkmotor 112 ist mit dem Fahrzeugrad 111 derart mechanisch gekoppelt, dass das Fahrzeugrad 111 mittels des Lenkmotors 112 in Abhängigkeit einer Lenkeingabe eines nicht näher dargestellten Fahrers, eingeschwenkt werden kann. Der Lenkmotor 112 ist beispielsweise als ein elektrischer Aktuator ausgebildet, welcher ein nicht näher dargestelltes Lenkgestänge bewegt, um das Fahrzeugrad 111 einzuschwenken. Die Bremse 113 ist mit dem Fahrzeugrad 111 derart mechanisch gekoppelt, dass auf das Fahrzeugrad 111 auf einer Querachse x des Fahrzeugs 100 wirkende Kräfte F von der Bremse 113 aufgenommen und kompensiert werden. Die Bremse 113 ist beispielsweise als magnetorheologische Bremse 114 ausgebildet. Die magnetorheologische Bremse 114 ist beispielsweise mit dem Lenkgestänge mechanisch gekoppelt. Andere Bremskonzepte sind ebenfalls möglich. Unter einer magnetorheologischen Bremse 114 wird eine Bremse 113 verstanden, welche mittels einer magnetorheologischen Flüssigkeit eine Bremskraft erzeugt. Magnetorheologische Flüssigkeiten zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Viskosität mittels eines externen Magnetfeldes veränderbar ist. Durch das Anlegen eines Magnetfelds richten sich magnetische Elemente der Flüssigkeit entlang der Magnetfeldlinien aus und bewirken die Veränderung der Viskosität. Durch die erhöhte Viskosität wird ein Widerstand erzeugt, welcher in einem Bremsmoment auf rotierende Elemente der magnetorheologischen Bremse 114 resultiert. Das Steuergerät 120 ist ausgebildet, die Lenkmotoren 112 und die magnetorheologische Bremse 114 in Abhängigkeit der Lenkeingabe des Fahrers anzusteuern. In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform weist das Fahrzeug 100 eine Erfassungseinheit auf, welche ausgebildet ist, auf das jeweilige Fahrzeugrad 111 wirkende Kräfte F, beispielsweise Zentripetalkräfte F_z, zu erfassen und einen Wert dieser Kräfte F an das Steuergerät 120 zu übertragen. Das Steuergerät 120 steuert die Bremse 113 entsprechend der übertragenen Werte an. Erfolgt eine Lenkeingabe durch den Fahrer, sendet das Steuergerät 120 ein Signal an die Motoren 112 und die magnetorheologische Bremse 114. Die Motoren 112 schwenken daraufhin die Fahrzeugräder 111 ein. Zeitgleich wird das magnetische Feld an die magnetorheolog