Zukünftige steer-by-wire Lenksysteme haben ein großes Potential, das Fahr- und Lenkverhalten von Fahrzeugen stetig zu individualisieren. Die bei steer-by-wire Systemen typische, mechanische Entkopplung von Lenkrad und gelenkter Achse, verbunden mit einem elektrischen Stelleingriff der Lenkachse, erlaubt die Implementierung von neuen Funktionen, die bislang für konventionelle Lenkungssysteme nicht oder nur sehr schwer zu realisieren sind. Diese Systeme ermöglichen neben funktionellen, operationellen und sicherheitstechnischen Vorteilen die individuelle und kundenspezifische Anpassung der Lenkung an das jeweilige Fahrzeug. In dieser Arbeit wird ein neues Konzept für eine fehlertolerante, elektrohydraulische steer-by-wire Lenkung vorgestellt, bei der in Verbindung mit einem Hydrozylinder ein direkt angetriebenes Drehschieberventil als Stellglied einer steerby- wire Lenkung eingesetzt wird. Das Besondere an dieser neuartigen Lösung ist die Verbindung von Drehschieber und elektrischem Drehantrieb zu einer integrierten, elektrohydraulischen Stelleinheit. Die bisherige Druckflüssigkeitsversorgung, ein Teil der Hydraulikleitungen und die Lenkachse werden auch weiterhin bei der steer-by-wire Lenkung verwendet. Das Konzept ist insbesondere für langsam fahrende Fahrzeuge geeignet, da diese bereits standardmäßig mit einem Hydrozylinder als Aktuator zur Einstellung eines Lenkwinkels ausgerüstet sind. Es konnte in Form eines Pilotlenksystems für Gegengewichtsstapler demonstriert werden, dass durch die Implementierung eines direkt angetriebenen Drehschieberventils in den geschlossenen Regelkreis einer steer-by-wire Lenkung der Lenkwinkel einer Lenkachse präzise eingestellt wird. Dass hierbei keine hydraulische Vorsteuerung des Drehschieberventils notwendig ist, unterstreicht das breite Leistungsspektrum eines derartigen Lenkventils. Die Fehlertoleranz der vorgestellten Lenkung ergibt sich aus der redundanten elektrischen Betätigung des Drehschiebers. Dies wurde anhand prinzipieller Überlegungen gezeigt. Insgesamt kann das Konzept der fehlertoleranten, elektrohydraulischen steer-by-wire Lenkung auch auf andere langsam fahrende Fahrzeuge erweitert werden.
Konzept einer fehlertoleranten, elektrohydraulischen steer-by-wire Lenkung für langsam fahrende Fahrzeuge
2011
190 Seiten, 78 Bilder, 29 Tabellen, 98 Quellen
Theses
German
Automotive engineering | 2011
|Aktuator einer steer-by-wire-Lenkung sowie Steer-by-wire-Lenkung
European Patent Office | 2021
|Aktuator einer Steer-by-wire-Lenkung sowie Steer-by-wire-Lenkung
European Patent Office | 2023
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