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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkungsvorrichtung mit einem Feuchtigkeitssensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Servolenkungsvorrichtung eines Fahrzeugs liefert eine Hilfskraft zum Unterstützen einer Betätigungskraft eines Fahrers, wenn ein Lenkrad durch den Fahrer betätigt wird. Eine Hilfskraft, die von der Servolenkungsvorrichtung zugeführt wird, wird entsprechend einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs geändert. Eine solche herkömmliche Servolenkungsvorrichtung ist beispielsweise in der koreanischen Patentveröffentlichung
KR 10 2008 0091922 A offenbart.
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Wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zum Beispiel hoch ist, reduziert die Servolenkungsvorrichtung eine Größe einer Hilfskraft, wodurch der Fahrer gezwungen ist, eine relativ große Kraft anzulegen, um das Lenkrad zu betätigen. Dementsprechend kann der Fahrer das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit sicher fahren. Des Weiteren kann die Servolenkungsvorrichtung dann, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist, eine Größe der Hilfskraft erhöhen, wodurch es dem Fahrer erlaubt wird, das Lenkrad mit einer kleinen Kraft zu betätigen. Dementsprechend kann der Fahrer das Fahrzeug leicht fahren, das sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt.
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Die Servolenkungsvorrichtung kann durch Wasser oder Feuchtigkeit, die von der Außenseite her eingeführt werden, während eines Betriebs davon beeinflusst werden, und wenn der Einfluss stark ist, kann die Servolenkungsvorrichtung nicht normal betrieben werden, wodurch eine Fahrstabilität des Fahrzeugs herabgesetzt wird.
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Die gattungsbildende
DE 102 49 370 A1 beschreibt ein Steuergerät für eine Kraftfahrzeugkomponente mit einem Gehäuse und mit einer in dem Gehäuse untergebrachten Steuerung für die Kraftfahrzeugkomponente, wobei in dem Gehäuse ein Feuchtigkeitssensor untergebracht ist, welcher einen Feuchtigkeitsgrad in dem Gehäuse des Steuergeräts erfasst und ein dem Feuchtigkeitsgrad entsprechendes Feuchtigkeitssignal erzeugt.
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DE 10 2006 051 799 A1 beschreibt eine elektrische Servolenkungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine am Gehäuse angeordnete Motoreinheit mit Motorgehäuse und eine elektrische Sensoreinrichtung zur Wassereintrittserkennung aufweist, die im Motorgehäuse angeordnet ist.
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DE 10 2007 014 345 A1 beschreibt ein elektromechanisches System, umfassend mindestens einen Elektromotor und mindestens ein mechanisches Element, das von dem Elektromotor bewegt wird, wobei das elektromechanische System mindestens ein Mittel umfasst, mittels dessen ein Einfrieren einer Betriebsflüssigkeit und/oder einer in das elektromechanische System eingetretenen Flüssigkeit erfasst wird.
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DE 34 25 389 A1 beschreibt eine Servolenkungsvorrichtung mit einer Feuchtemessvorrichtung zum Messen eines Feuchtigkeitsgrades einer Fahrbahn, wobei die Lenkkraftunterstützung der Servolenkung gemäß dem ermittelten Fahrbahnzustand, nass oder trocken, angepasst wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung geschaffen worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Feuchtigkeit zu erfassen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Servolenkungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Wie oben beschrieben worden ist, kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein stabiler Betrieb einer Servolenkungsvorrichtung gesichert werden, indem die Feuchtigkeit gemessen wird, die die Servolenkungsvorrichtung beeinflussen kann.
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Figurenliste
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher, in denen:
- 1 eine Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 2 ein Beispiel der Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
- 3 eine interne Struktur der Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier eingegliedert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
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Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten bzw. Bauteile der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponenten verwendet.
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Im Folgenden wird eine Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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1 veranschaulicht eine Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 veranschaulicht ist, weist die Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Drehmomentsensor 110, einen Geschwindigkeitssensor 120, einen Feuchtigkeitssensor 130 und ein elektronisches Steuergerät 140 auf.
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Der Drehmomentsensor 110 erfasst ein Lenkdrehmoment, das an ein Lenkrad 102 angelegt wird, und gibt ein Drehmomentsignal aus, das dem Lenkdrehmoment entspricht.
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Der Geschwindigkeitssensor 120 erfasst eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gibt ein Geschwindigkeitssignal aus, das der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht.
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Der Feuchtigkeitssensor 130 gibt ein Feuchtigkeitssignal aus, das einer Feuchtigkeit eines Innenraums der Servolenkungsvorrichtung entspricht. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Feuchtigkeitssensor 130 ein Sensor zum Messen einer gasförmigen Feuchtigkeit sein oder er kann ein Sensor zum Messen von sich im flüssigen Zustand befindlichen Wasser sein. Des Weiteren kann der Feuchtigkeitssensor 130 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein elektrischer Widerstands-Feuchtigkeitssensor sein, von dem ein Widerstand verändert wird, wenn eine Feuchtigkeit oder Wasser erfasst wird, oder er kann ein kapazitiver Feuchtigkeitssensor sein, von dem eine Kapazität durch Feuchtigkeit oder Wasser variiert wird.
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Das elektronische Steuergerät 140 empfängt ein Feuchtigkeitssignal von dem Feuchtigkeitssensor 130, und wenn eine Feuchtigkeit mit einem Referenzwert oder höher gemessen wird, erzeugt das elektronische Steuergerät 140 ein Motorstromsignal zum Zuführen einer Hilfslenkkraft, die kleiner als eine Hilfslenkkraft ist, die einem aktuellen Lenkdrehmoment entspricht, in Reaktion auf ein Drehmomentsignal, ein Geschwindigkeitssignal und eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
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Das heißt, wenn eine Feuchtigkeit niedriger als der Referenzwert gemessen wird, dann erzeugt das elektronische Steuergerät 140 ein Motorstromsignal in Reaktion auf ein Drehmomentsignal und ein Geschwindigkeitssignal, die dem aktuellen Drehmoment und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen. Andererseits erzeugt das elektronische Steuergerät dann, wenn eine Feuchtigkeit des Referenzwertes oder höher gemessen wird, ein Motorsteuersignal zum Zuführen einer Hilfslenkkraft, die kleiner als eine Hilfslenkkraft ist, die entsprechend dem aktuellen Lenkdrehmoment und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt wird.
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Eine Motorantriebseinheit 150 liefert einen Strom entsprechend dem Motorstromsignal, das von dem elektronischen Steuergerät 140 ausgegeben wird, zu einem Motor 160, und der Motor 160 liefert eine Hilfslenkkraft, wie der Strom von der Motorantriebseinheit 150 zugeführt wird.
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In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Hilfslenkkraft, die kleiner als die Hilfslenkkraft ist, die entsprechend dem aktuellen Lenkdrehmoment und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt ist, aufrecht erhalten werden, bis die Zufuhr der Hilfslenkkraft gestoppt wird. Das heißt, wenn eine nicht normale Feuchtigkeit gemessen wird, kann die Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zufuhr der Hilfslenkkraft stoppen, wodurch eine Fahrstabilität des Fahrzeugs gesichert wird.
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Wie oben beschrieben worden ist, kann, wenn eine Feuchtigkeit der Servolenkungsvorrichtung übermäßig hoch ist, Feuchtigkeit oder Wasser die Servolenkungsvorrichtung beeinflussen, wodurch ein anormaler Betrieb der Servolenkungsvorrichtung bewirkt wird. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dann, wenn eine Feuchtigkeit der Servolenkungsvorrichtung höher als der Referenzwert ist, eine Größe der Hilfslenkkraft reduziert werden, wodurch es ermöglicht wird, eine Funktionsstörung der Servolenkungsvorrichtung zu verhindern, und wodurch der Fahrer gezwungen werden kann, sich einer Umgebung mit einer hohen Feuchtigkeit bewusst zu sein und das Lenkrad mit besonderer Sorgfalt zu betätigen.
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Die Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren eine Alarmeinheit 170 aufweisen. Das elektronische Steuergerät 140 gibt ein Alarmsignal aus, wenn die Feuchtigkeit der Servolenkungsvorrichtung der Referenzwert oder höher ist, und die Alarmeinheit 170 empfängt das Alarmsignal von dem elektronischen Steuergerät 140 und gibt wenigstens einen von einem optischen Alarm und einem akustischen Alarm aus.
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In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Feuchtigkeitssensor 130 mit wenigstens einem von dem Drehmomentsensor 110 und dem elektronischen Steuergerät 140 in einem Modul zusammengefasst sein. Zum Beispiel kann der Feuchtigkeitssensor 130 auf einer einzigen Leiterplatte zusammen mit dem Drehmomentsensor 110 angebracht sein, um ein Modul zu bilden. Des Weiteren kann der Feuchtigkeitssensor 130 auf einer einzigen Leiterplatte zusammen mit dem elektronischen Steuergerät 140 angebracht sein, um ein Modul zu bilden.
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Wenn der Feuchtigkeitssensor 130 mit dem Drehmomentsensor 110 zu einem Modul zusammengefasst wird, können, da ein erster elektrischer Draht, der den Drehmomentsensor 110 und das elektronische Steuergerät 140 verbindet, und ein zweiter elektrischer Draht, der den Feuchtigkeitssensor 130 und das elektronische Steuergerät 140 verbindet, physikalisch miteinander verbunden sein können, der erste elektrische Draht und der zweite elektrische Draht, die elektrisch voneinander isoliert sind, durch ein einziges Verbindungsglied (nicht veranschaulicht) miteinander verbunden werden, und das Verbindungsglied kann mit dem elektronischen Steuergerät 140 verbunden werden, wodurch es ermöglicht wird, den Feuchtigkeitssensor 130 bequem zu installieren. Außerdem kann, da der Drehmomentsensor 110 zum Ausgeben eines elektrischen Signals stark durch Feuchtigkeit beeinflusst werden kann, der Feuchtigkeitssensor 130, der mit dem Drehmomentsensor 110 ein Modul bildet, eine Feuchtigkeit um den Drehmomentsensor 110 herum messen, wodurch eine Betriebsstabilität der Servolenkungsvorrichtung gesteigert wird.
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Außerdem kann, selbst wenn der Feuchtigkeitssensor 130 und das elektronische Steuergerät 140 zu einem Modul zusammengefasst werden, der Feuchtigkeitssensor 130 leicht installiert werden, da ein Feuchtigkeitssignal in eine Schaltung eingegeben und ausgegeben werden kann, ohne dass ein Draht verwendet wird, der den Feuchtigkeitssensor 130 und das elektronische Steuergerät 140 verbindet. Da das elektronische Steuergerät 140 verschiedene elektronische Teile aufweisen kann, ist es sehr empfindlich in Bezug auf Feuchtigkeit oder Wasser, so dass dann, wenn der Feuchtigkeitssensor 130 mit dem elektronischen Steuergerät 140 in einem Modul zusammengefasst ist, eine Betriebsstabilität der Servolenkungsvorrichtung durch das Messen einer Feuchtigkeit um das elektronische Steuergerät 140 herum erhöht werden kann.
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2 veranschaulicht ein Beispiel der Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 veranschaulicht eine interne Struktur der Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Servolenkungsvorrichtung, die in 2 und 3 veranschaulicht ist, ist ein Beispiel, und die Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
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Wie in 3 veranschaulicht ist, ist ein Zahnstangenstab 320 in einem Gehäuse 310 installiert, und ein Zahnstangengetriebe 330 und eine Spindel 340 sind jeweils nahe gegenüberliegenden Enden des Zahnstangenstabs 320 gebildet. Ein Ritzel 300, das mit einer Lenkspindel verbunden ist, steht mit dem Zahnstangengetriebe 330 in Eingriff, und eine Kugelgewindetriebeinheit 108, die von einem Elektromotor 160 angetrieben wird, ist an der Spindel 340 installiert.
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In der Kugelgewindetriebeinheit 108 ist eine Kugelmutter 108b, die gedreht wird, während sie die Spindel 340 umgibt, so gekoppelt, dass sie durch ein Kugellager 108c drehbar ist, das auf einer inneren Oberfläche des Zahnstangengehäuses 310 installiert ist. Eine Stahlkugel 108a ist zwischen der Kugelmutter 108b und der Spindel 340 angeordnet. Eine Reduziereinrichtung 104 zum Bereitstellen einer reduzierten Rotation, die ausgegeben wird, wenn eine Antriebskraft von dem Motor 160 zu der Kugelmutter 108b übertragen wird, ist auf einer äußeren Seite der Kugelmutter 108b bereitgestellt, und die Reduziereinrichtung 104 weist eine Schneckenwelle 104a, die an einem Ende einer Welle des Motors 160 installiert ist, und ein Schneckenrad 104b auf, das mit der Schneckenwelle 104a in Eingriff steht.
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Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, wird eine Rotationskraft zu dem Ritzel 350 übertragen, das mit der Lenkspindel 103 verbunden ist, und die Reduziereinrichtung 104 und die Kugelgewindetriebeinheit 108 werden entsprechend einer Antriebskraft des Motors 160 betätigt, so dass eine Vorschubkraft des Zahnstangenstabs 320 in einer Rotationsrichtung eines Rades des Fahrzeugs erhöht und verringert wird, um einen optimalen Lenkzustand zu erzielen.
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Wenn die Feuchtigkeit oder das Wasser, die bzw. das in die Kugelgewindetriebeinheit 108 eingeführt ist, aufgrund eines Temperaturabfalls einfriert oder gefroren ist, kann es sein, dass ein Betrieb der Servolenkungsvorrichtung nicht ruhig durchgeführt werden kann. Deshalb kann die Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Feuchtigkeitssensor 130 aufweisen, der in dem Gehäuse 310 installiert ist, das die Kugelgewindetriebeinheit 108 abdeckt. Dann kann, da es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass sich die Feuchtigkeit oder das Wasser auf einer Bodenfläche des Gehäuses 310 benachbart zu der Erdoberfläche sammeln kann, der Feuchtigkeitssensor 130 auf einer Bodenfläche des Gehäuses 310 installiert sein.
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Des Weiteren kann der Feuchtigkeitssensor 130 benachbart zu einem Bereich des Gehäuses 310 installiert werden, der mit der Abdeckung 370 gekoppelt ist, die eine Lenkspurstange 360 abdeckt, oder er kann an einem Bereich des Gehäuses 310 installiert werden, der mit der Abdeckung 370 gekoppelt ist. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Abdeckung 370 einen Schutzbalg aufweisen. Die Lenkspurstange 360 ist mit dem Zahnstangenstab 320 verbunden, und der Zahnstangenstab 320 kann horizontal bewegt werden und die Lenkspurstange 360 kann verdreht werden. Somit kann die Abdeckung 370, die die Lenkspurstange 360 abdeckt, aus einem nichtmetallischen Material gebildet sein, das eine vorbestimmte Flexibilität aufweist. Da die Abdeckung 370, die aus einem nichtmetallischen Material gebildet ist, nach außen hin freiliegend sein kann und sich nahe bei einem Reifen befindet, kann dadurch die Feuchtigkeit oder Wasser leicht durch einen Kopplungsabschnitt der Abdeckung 370 und des Gehäuses 310 eindringen. Wenn die Abdeckung 370 aus einem nichtmetallischen Material wie etwa einem Polymermaterial gebildet ist, kann es schwierig sein, den Feuchtigkeitssensor 130 fest und sicher an der Abdeckung 370 zu befestigen.
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Somit kann in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da der Feuchtigkeitssensor 130 benachbart zu einem Bereich des Gehäuses 310 installiert ist, der mit der Abdeckung 370 gekoppelt ist, die die Lenkspurstange 360 abdeckt, oder an einem Bereich des Gehäuses 310 installiert ist, der mit der Abdeckung 370 gekoppelt ist, die Feuchtigkeit oder das Wasser, die bzw. das von der Außenseite her eindringt, prompt gemessen werden, und eine Feuchtigkeit kann beständig gemessen werden, indem der Feuchtigkeitssensor 130 fest und sicher befestigt wird.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten bzw. Bauteile einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit gekoppelt oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponenten selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden.
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Darüber hinaus soll, da Termini wie etwa „umfassen“, „einschließen“ und „aufweisen“ bedeuten, dass ein(e) oder mehrere entsprechende Komponenten bzw. Bauteile existieren können, es sei denn, dass sie spezifisch im entgegengesetzten Sinn beschrieben werden, dies so gedeutet werden, dass ein(e) oder mehrere andere Komponenten bzw. Bauteile enthalten sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien einschließen, besitzen die gleichen Bedeutungen, die von den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind anders definiert. Ein Terminus, der auf die herkömmliche Weise verwendet wird, wie etwa ein Terminus, der von einem Wörterbuch definiert ist, soll so interpretiert werden, dass er eine Bedeutung aufweist, die gleich der in dem Kontext einer damit in Beziehung stehenden Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealen oder übermäßig formellen Bedeutung interpretiert werden, außer dies ist in der vorliegenden Patentschrift klar definiert.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
