DE19936263B4 - Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE19936263B4
DE19936263B4 DE1999136263 DE19936263A DE19936263B4 DE 19936263 B4 DE19936263 B4 DE 19936263B4 DE 1999136263 DE1999136263 DE 1999136263 DE 19936263 A DE19936263 A DE 19936263A DE 19936263 B4 DE19936263 B4 DE 19936263B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
steering wheel
unit
angle detection
interface
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1999136263
Other languages
English (en)
Other versions
DE19936263A1 (de
Inventor
Frank BLÄSING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH and Co KG
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 Leopold Kostal GmbH and Co KG filed Critical Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority to DE1999136263 priority Critical patent/DE19936263B4/de
Publication of DE19936263A1 publication Critical patent/DE19936263A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19936263B4 publication Critical patent/DE19936263B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer eine Lenkspindel (5) und ein an der Lenkspindel (5) befestigtes Lenkrad (3) umfassenden Lenkeinrichtung (2) eines Kraftfahrzeuges mit einer Einheit zum Erfassen eines über das Lenkrad (3) auf die Lenkspindel (5) ausgeübten Drehmoments, welche Einheit über ein in einer Schnittstelle der Lenkeinrichtung angeordnetes Torsionsmodul (4) und zum Erfassen eines Drehwinkelversatzes zwischen den beiden Seiten der Schnittstelle über jeweils eine jeder Seite der Schnittstelle bei Aufbringen eines Drehmomentes auf das Lenkrad (3) zugeordnete Winkeldetektionseinheit (6, 7) verfügt und die Ausgänge der beiden Winkeldetektionseinheiten (6, 7) zum Ermitteln des bei einem Lenkvorgang auf das Lenkrad (3) ausgeübten Drehmomentes eine Prozessoreinheit (8) beaufschlagend angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsmodul (4) in die Schnittstelle zwischen Lenkrad (3) und Lenkspindel (5) integriert ist und dass die lenkradseitig angeordnete Winkeldetektionseinheit (6) eine Lenkwinkelsensoreinheit zum Erfassen der Winkelstellung des Lenkrades (3) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer eine Lenkspindel und ein an der Lenkspindel befestigtes Lenkrad umfassenden Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einer Einheit zum Erfassen eines über das Lenkrad auf die Lenkspindel ausgeübten Drehmoments, welche Einheit über ein in einer Schnittstelle der Lenkeinrichtung angeordnetes Torsionsmodul und zum Erfassen eines Drehwinkelversatzes zwischen den beiden Seiten der Schnittstelle über jeweils eine jeder Seite der Schnittstelle bei Aufbringen eines Drehmomentes auf das Lenkrad zugeordnete Winkeldetektionseinheit verfügt und die Ausgänge der beiden Winkeldetektionseinheiten zum Ermitteln des bei einem Lenkvorgang auf das Lenkrad ausgeübten Drehmomentes eine Prozessoreinheit beaufschlagend angeschlossen sind.
  • Kraftfahrzeuge werden mitunter mit einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP-System) und einer elektrischen Lenkunterstützung (EPS-System) ausgerüstet. Eine Kenngröße, die im Rahmen eines ESP-Systems benötigt wird, ist die Stellung des Lenkrades bezogen auf seine Geradeausstellung. Diese Kenngröße wird mit einer absolut messenden Lenkwinkelsensoreinheit ermittelt, die in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgestaltung durch Einsatz von Schleifkontakten oder auch berührungslos arbeiten kann.
  • Zur Bereitstellung der für eine elektrische Lenkunterstützung benötigten Kenndaten ist die Lenkspindel zweigeteilt aufgebaut, wobei beide Lenkspindelteile durch ein Torsionsmodul miteinander verbunden sind. Dem einen Lenkspindelabschnitt ist eine absolut messende Winkeldetektionseinheit und dem anderen Lenkspindelabschnitt ist eine den durch das Torsionsmodul bedingten Winkelversatz aufnehmende relativ messende Winkeldetektionseinheit zugeordnet. Beide Winkeldetektionseinheiten sind zur Auswertung der erfassten Daten an eine Prozessoreinheit angeschlossen. Das von einem Fahrzeuglenker über das Lenkrad auf den oberen Lenkspindelabschnitt ausgeübte Drehmoment ist direkt durch die relativ messende Winkeldetektionseinheit gegeben. In Abhängigkeit von dem ausgeübten Drehmoment und der Winkelstellung erfolgt dann eine Ansteuerung der elektrischen Lenkunterstützungseinrichtung.
  • Diese vorbekannte Einrichtung vermag zwar die gewünschten und benötigten Kenndaten zu liefern; jedoch ist eine Teilung der Lenkspindel in die beiden benötigten Abschnitte nicht unproblematisch auch bezüglich ihrer Lagerung und im Hinblick auf Sicherheitsaspekte. Überdies ist der für diese Kenndatenerfassung benötigte Hardwareeinsatz beträchtlich.
  • Aus DE 197 55 044 C1 ist eine eingangs genannte gattungsgemäße Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer eine Lenkspindel und ein an der Lenkspindel befestigtes Lenkrad umfassenden Lenkeinrichtung bekannt. Die Lenkeinrichtung bei dem Gegenstand dieses Dokumentes besteht aus einem Lenkrad, welches an dem freien Ende eines ersten Lenkspindelabschnittes angeordnet ist. Über ein Torsionsmodul ist dieser erste Lenkspindelabschnitt mit dem weiteren Lenkspindelabschnitt verbunden. Zwar ist beim Gegenstand dieses Dokumentes der Lenkspindelabschnitt, an dem das Lenkrad angeordnet ist, in dem anderen Lenkspindelabschnitt gelagert, gleichwohl ist hierdurch eine zweite Schnittstelle in der Lenkspindel realisiert. Zu jeder Seite des Torsionsmodules ist eine Winkeldetektionseinheit angeordnet, die zum Feststellen des relativen Versatzes zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten ausgelegt sind. Das Maß des Drehwinkelversatzes gibt Aufschluss über das über das Lenkrad auf die Lenkspindel einwirkende Drehmoment. Um eine Lenkwinkeldetektion durchzuführen, ist eine zusätzliche Winkeldetektionseinheit notwendig.
    •
  • Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde eine eingangs genannte gattungsgemäße Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges dergestalt weiterzubilden, dass die oben aufgezeigten Nachteile – Vermeidung möglichst vieler Schnittstellen sowie Reduzierung der eingesetzten Hardware – vermieden sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Torsionsmodul in die Schnittstelle zwischen Lenkrad und Lenkspindel integriert ist und dass die lenkradseitig angeordnete Winkeldetektionseinheit eine Lenkwinkelsensoreinheit zum Erfassen der Winkelstellung des Lenkrades ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges wird die ohnehin vorhandene Schnittstelle zwischen dem Lenkrad und der Lenkspindel eingesetzt, um an dieser Stelle ein zur Ermittlung des Drehmomentes notwendiges Torsionsmodul einzusetzen. Die Lenkspindel als solche kann somit ungeteilt und als Einheit verbleiben. Lenkradseitig ist bezüglich des Torsionsmodules eine erste absolut messende Winkeldetektionseinheit, nämlich eine Lenkwinkelsensoreinheit angeordnet. Mit dieser kann die Winkelstellung des Lenkrades ausgehend von einer Nullstellung des Lenkrades oder innerhalb des gesamten Lenkraddrehbereiches erfaßt werden. Lenkspindelseitig ist eine weitere absolut messende Winkeldetektionseinheit angeordnet, die zum Erfassen der Winkelstellung der Lenkspindel vorgesehen ist. Durch die drehelastische Kopplung des Lenkrades an die Lenkspindel geben die unterschiedlichen ermittelten Winkelstellungen Aufschluß über das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment. Zu diesem Zweck sind die Ausgänge der beiden Winkeldetektionseinheiten an eine Prozessoreinheit angeschlossen, mit der eine Ermittlung des Drehmomentes erfolgt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Bereitstellen der gewünschten Kenndaten kann nicht nur eine ungeteilte Lenkspindel eingesetzt werden, sondern in Bezug auf den vorbekannten Stand der Technik ist auch die Anzahl der eingesetzten Winkeldetektionseinheiten reduziert. Die beiden Winkeldetektionseinheiten befinden sich zweckmäßigerweise getrennt durch das Torsionsmodul in enger Nachbarschaft zueinander, so daß diese gemeinsam in ein Lenksäulenmodul, beispielsweise zusammen mit Schaltermodulen oder einer Wickelfederkassette integriert werden können. Daraus ergeben sich entsprechende Montagevorteile.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte 1 erläutert. Die 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Einrichtung 1 zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung 2 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Lenkeinrichtung 2 umfaßt ein Lenkrad 3, das durch Einsatz eines Torsionsmodules 4 an dem freien Ende einer Lenkspindel 5 angeordnet ist. Lenkradseitig bezüglich des Torsionsmoduls 4 ist eine als Lenkwinkelsensoreinheit ausgebildete erste absolut messende Winkeldetektionseinheit 6 zum Erfassen der Winkelstellung des Lenkrades 3 vorgesehen. Lenkspindelseitig bezüglich des Torsionsmoduls 4 ist eine zweite absolut messende Winkeldetektionseinheit 7 zum Erfassen der Winkelstellung der Lenkspindel 5 angeordnet. In Abhängigkeit von der Torsionssteifigkeit des Torsionsmodules 4 ist bei einer Beaufschlagung des Lenkrades 3 mit einem bestimmten Drehmoment durch die Winkeldetektionseinheit 6 eine andere neue Winkelstellung des Lenkrades 3 detektierbar als mit der der Lenkspindel 5 zugeordneten Winkeldetektionseinheit 7. Die Differenz der beiden erfaßten Winkelstellungen ist ein Maß für das auf das Lenkrad 3 ausgeübte Drehmoment. Ausgangsseitig sind die beiden Winkeldetektionseinheiten 6, 7 an eine Prozessoreinheit 8 angeschlossen, die zwei Ausgänge A1, A2 aufweist. Am Ausgang A1 der Prozessoreinheit 8 ist das ermittelte Drehmoment zum Beaufschlagen eines EPS-Systems und an dem Ausgang A2 der ermittelte Lenkwinkel zum Beaufschlagen eines ESP-Systems abgreifbar. Zur elektrischen Lenkunterstützung ist das EPS-System in nicht näher dargestellter Art und Weise elektromotorisch mit der Lenkspindel 5 verbunden, so daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Drehmoment eine stärkere oder schwächere Lenkunterstützung durch das EPS-System bereitgestellt werden kann.
    • 1
    Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten
    2
    Lenkeinrichtung
    3
    Lenkrad
    4
    Torsionsmodul
    5
    Lenkspindel
    6
    Winkeldetektionseinheit
    7
    Winkeldetektionseinheit
    8
    Prozessoreinheit
    A1, A2
    Ausgänge der Prozessoreinheit

Claims (1)

  1. Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer eine Lenkspindel (5) und ein an der Lenkspindel (5) befestigtes Lenkrad (3) umfassenden Lenkeinrichtung (2) eines Kraftfahrzeuges mit einer Einheit zum Erfassen eines über das Lenkrad (3) auf die Lenkspindel (5) ausgeübten Drehmoments, welche Einheit über ein in einer Schnittstelle der Lenkeinrichtung angeordnetes Torsionsmodul (4) und zum Erfassen eines Drehwinkelversatzes zwischen den beiden Seiten der Schnittstelle über jeweils eine jeder Seite der Schnittstelle bei Aufbringen eines Drehmomentes auf das Lenkrad (3) zugeordnete Winkeldetektionseinheit (6, 7) verfügt und die Ausgänge der beiden Winkeldetektionseinheiten (6, 7) zum Ermitteln des bei einem Lenkvorgang auf das Lenkrad (3) ausgeübten Drehmomentes eine Prozessoreinheit (8) beaufschlagend angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsmodul (4) in die Schnittstelle zwischen Lenkrad (3) und Lenkspindel (5) integriert ist und dass die lenkradseitig angeordnete Winkeldetektionseinheit (6) eine Lenkwinkelsensoreinheit zum Erfassen der Winkelstellung des Lenkrades (3) ist.
DE1999136263 1999-07-31 1999-07-31 Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges Expired - Fee Related DE19936263B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136263 DE19936263B4 (de) 1999-07-31 1999-07-31 Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136263 DE19936263B4 (de) 1999-07-31 1999-07-31 Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19936263A1 DE19936263A1 (de) 2001-02-08
DE19936263B4 true DE19936263B4 (de) 2004-06-17

Family

ID=7916865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999136263 Expired - Fee Related DE19936263B4 (de) 1999-07-31 1999-07-31 Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19936263B4 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3831841B2 (ja) * 2001-09-26 2006-10-11 ミネベア株式会社 高精度トルク測定装置
DE102005053181A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-10 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE102010017850B4 (de) * 2010-04-22 2017-09-14 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Anordnung an der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs
DE102020133576A1 (de) 2020-12-15 2022-06-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lenkanordnung und Fahrzeug sowie Verfahren zum Bestimmen eines Lenkmomentes einer Lenkung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755044C1 (de) * 1997-12-11 1999-03-04 Daimler Benz Ag Fahrzeuglenkung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755044C1 (de) * 1997-12-11 1999-03-04 Daimler Benz Ag Fahrzeuglenkung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19936263A1 (de) 2001-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3844578C2 (de)
EP2080685B1 (de) Drehmomentsensierung mittels integrierter Dehnungsmessstreifen
EP1537004B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur drehmomentmessung für eine elektromechanische lenkung
DE3939343A1 (de) Elektrische servolenkeinrichtung fuer motorfahrzeuge
DE19831372A1 (de) Vorrichtung zur Kontrolle kraftschlüssiger Verbindungen
DE102019212618A1 (de) Kraftfahrzeugservolenkung
EP1094965B1 (de) Elektrisch unterstützte hilfskraftlenkung für kraftfahrzeuge
DE19960277C2 (de) Halterung zum Fixieren einer Spulenanordnung
DE102005006643A1 (de) Elektrisches Servolenkungssystem für ein Fahrzeug
DE19936263B4 (de) Einrichtung zum Erfassen von Kenndaten einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges
DE102008022552B4 (de) Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE2501521C3 (de) Messeinrichtung für Lenkungswerte von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen
EP1225118B1 (de) Sensorvorrichtung zur Ermittlung eines Lenkwinkels und eines Lenkmoments
DE19952217A1 (de) Elektrisches Lenkkraftunterstützungssystem für Kraftfahrzeuge
DE102008014206B3 (de) Drehmomentsensierung mittels integrierten Dehnungsmessstreifen
EP3803304A1 (de) Drehmomentsensoreinheit mit eingepresster sensoreinheit
DE10003564A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Lenkwinkels eines Kraftfahrzeugs ohne separaten Lenkwinkelsensor
DE19816683A1 (de) Vorrichtung zum Erfassen der Drehstellung eines Lenkrads
DE102021125358A1 (de) Lenkungsaktuator für ein Steer-by-wire-Lenksystem
DE102020117051A1 (de) Sensoranordnung
DE10032671B4 (de) Lenkkraftunterstützungssystem für Kraftfahrzeuge
DE60109237T2 (de) Elektrische Servolenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE10018496A1 (de) Optoelektronische Weg- oder Winkelmeßeinrichtung, Verwendung einer solchen Meßeinrichtung als Drehmomenterfassungseinrichtung sowie Lenkkraftunterstützungssystem für Kraftfahrzeuge mit einer solchen Drehmomenterfassungseinrichtung
DE3814592A1 (de) Einrichtung zum feststellen der drehwinkelposition
WO2021165172A1 (de) Elektromechanische hilfskraftlenkung mit einteiliger sensorwelle und magnetoelastischem drehmomentsensor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee