[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102017126087A1 - Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs - Google Patents

Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102017126087A1
DE102017126087A1 DE102017126087.0A DE102017126087A DE102017126087A1 DE 102017126087 A1 DE102017126087 A1 DE 102017126087A1 DE 102017126087 A DE102017126087 A DE 102017126087A DE 102017126087 A1 DE102017126087 A1 DE 102017126087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
wheel
axle
steering
frame
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.)
Withdrawn
Application number
DE102017126087.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Jürgen Römer
Philipp Kautzmann
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG 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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102017126087.0A priority Critical patent/DE102017126087A1/de
Priority to CN201811317878.2A priority patent/CN109927776A/zh
Publication of DE102017126087A1 publication Critical patent/DE102017126087A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045Improving turning performance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/001Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like control systems
    • B62D11/003Electric or electronic control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/04Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of separate power sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/02Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies
    • B62D7/04Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies with more than one wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/02Tricycles
    • B62K5/027Motorcycles with three wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/02Tricycles
    • B62K5/05Tricycles characterised by a single rear wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/40Torque distribution
    • B60W2720/406Torque distribution between left and right wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22Agricultural vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221Tractors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/85Skid-steer systems, e.g. for tracked vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

Für Fahrzeuge ist eine Vielzahl von Lenkstrategien bekannt. Bei Personenkraftwagen sind Achsschenkellenkungen weit verbreitet. Daneben existieren Speziallenkungen, wie zum Beispiel Panzerlenkung oder Knickgelenklenkung. Ein oftmals im landwirtschaftlichen Verkehr insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen verwendete Bauart ist die Ausstattung eines Fahrzeugs mit einer Drehschemellenkung. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit Drehschemellenkung zu verbessern, so dass die Lenkung vereinfacht ist.
Hierzu wird ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrzeuggestell 2, mit einer Gestellachse 3, wobei die Gestellachse 3 an dem Fahrzeuggestell 2 gelagert ist, mit einer Drehschemelanordnung 5, wobei die Drehschemelanordnung 5 eine Drehschemelachse 7 und einen Drehschemel 6 aufweist, wobei die Drehschemelachse 7 an dem Drehschemel 6 gelagert ist, wobei der Drehschemel 6 an dem Fahrzeuggestell 2 in Bezug auf eine Hochachse des Fahrzeugs 1 schwenkbar gelagert ist, wobei das Fahrzeug 1 eine radselektiven Antriebsanordnung 10, wobei die Drehschemelachse 7 als eine durch die radselektive Antriebsanordnung 10 angetriebene Achse ausgebildet ist, und eine Steuereinrichtung 9 aufweist, wobei die Steuereinrichtung 9 zur Ansteuerung der radselektiven Antriebsanordnung 10 ausgebildet ist, um einen Lenkbefehl in eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 umzusetzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeuggestell, mit einer Gestellachse, wobei die Gestellachse an dem Fahrzeuggestell gelagert ist, mit einer Drehschemelanordnung, wobei die Drehschemelanordnung eine Drehschemelachse und einen Drehschemel aufweist, wobei die Drehschemelachse an dem Drehschemel gelagert ist, wobei der Drehschemel an dem Fahrzeuggestell in Bezug auf eine Hochachse des Fahrzeugs schwenkbar gelagert ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs.
  • Für Fahrzeuge ist eine Vielzahl von Lenkstrategien bekannt. Bei Personenkraftwagen sind Achsschenkellenkungen weit verbreitet. Daneben existieren Speziallenkungen, wie zum Beispiel Panzerlenkung oder Knickgelenklenkung. Ein oftmals im landwirtschaftlichen Verkehr für eine mobile Arbeitsmaschine verwendete Bauart ist die Ausstattung eines Fahrzeugs mit einer Drehschemellenkung.
  • Beispielsweise offenbart die Druckschrift AT 115 700 B , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Ausbildung eines Fahrzeugs mit Drehschemellenkung.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2015 203 201 A1 ist ein Fahrzeug mit einem Kontrollkreis zur Kontrolle eines IST-Gesamtrückstellmoments in einer Lenkanlage sowie ein entsprechendes Verfahren bekannt. Der Grundgedanke bei dem Kontrollkreis ist es, durch unterschiedliche Drehmomente am linken und am rechten Rad das zum Durchfahren einer Kurve benötigte Fahrer-Handmoment im Sinne einer Lenkkraftunterstützung beim Einlenken der Räder zu beeinflussen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit Drehschemellenkung zu verbessern, so dass die Lenkung vereinfacht ist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, welches beispielsweise als ein Personenkraftwagen, eine Landmaschine, mobile Arbeitsmaschine, ein Bus oder dergleichen ausgebildet sein kann. Das Fahrzeug weist mindestens eine zweispurige Achse auf. Die andere Achse kann ebenfalls zweispurig ausgebildet sein, so dass das Fahrzeug insgesamt zweispurig realisiert ist, alternativ hierzu ist die andere Achse einspurig ausgebildet. Somit ist es besonders bevorzugt, dass das Fahrzeug als ein Vierrad oder als ein Dreirad ausgebildet ist.
  • Bei einer besonders bevorzugten Realisierung der Erfindung ist das Fahrzeug als ein Cargo-Bike ausgebildet und insbesondere als Dreirad realisiert.
  • Das Fahrzeug weist ein Fahrzeuggestell auf, wobei das Fahrzeuggestell auch als Rahmen, Chassis oder Untergestell bezeichnet werden kann. Das Fahrzeuggestell wird durch die tragenden Teile des Fahrzeugs gebildet. Insbesondere wird durch das Fahrzeuggestell der Antrieb, die Karosserie und/oder die Nutzlast getragen.
  • Das Fahrzeug weist eine Gestellachse auf, welche an dem Fahrzeuggestell gelagert ist. Die Gestellachse weist ein oder mehrere Räder auf, welche(s) über die Gestellachse drehbar gelagert ist bzw. sind.
  • Ferner weist das Fahrzeug eine Drehschemelanordnung auf, wobei die Drehschemelanordnung eine Drehschemelachse und einen Drehschemel aufweist. Die Drehschemelachse ist an dem Drehschemel gelagert. Die Drehschemelachse trägt Räder, welche über die Drehschemelachse drehbar gelagert sind. Der Drehschemel ist an dem Fahrzeuggestell in Bezug auf eine Hochachse des Fahrzeugs schwenkbar gelagert. Insbesondere kann durch Änderung eines Schwenkwinkels des Drehschemels relativ zu dem Fahrzeuggestell eine Lenkung des Fahrzeugs erfolgen und/oder eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs eingeleitet werden. Die Drehschemelachse kann als eine Vorderachse oder als eine Hinterachse ausgebildet sein.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug eine radselektive Antriebsanordnung aufweist. Die Drehschemelachse ist als eine durch die radselektive Antriebsanordnung angetriebene Achse ausgebildet. Mindestens eine, genau eine oder beide Achsen werden durch die radselektive Antriebsanordnung angetrieben. Die radselektive Antriebsanordnung kann unterschiedliche Antriebsmomente auf die Räder der Drehschemelachse verteilen, so dass die Räder mit unterschiedlichen Antriebsmomenten beaufschlagt werden. Dabei ist es prinzipiell möglich, dass die radselektive Antriebsanordnung einen einzigen Motor für die Drehschemelachse aufweist, wobei das Motorantriebsmoment auf die zwei Räder der Drehschemelachse als Antriebsmomente verteilt wird. Insbesondere ist es möglich, das Motorantriebsmoment ungleich und/oder unsymmetrisch zu verteilen. Als Motor kann ein Verbrennungsmotor eingesetzt werden, bevorzugt wird jedoch, dass ein oder mehrere Elektromotoren verwendet werden. Die radselektive Antriebsanordnung stellt als Antriebsmoment das Traktionsmoment für das Fahrzeug zur Verfügung. Anders ausgedrückt kann die radselektive Antriebanordnung eine radindividuelle Antriebsmomentverteilung umsetzen. Diese Verteilung kann auch als Torque Vectoring bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeug weist eine Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung kann als eine separate Steuereinrichtung ausgebildet sein, alternativ hierzu kann die Steuereinrichtung auch einen Teil einer übergeordneten Steuerung des Fahrzeugs bilden. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet oder umfasst diese. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung als ein Mikrocontroller oder dergleichen realisiert.
  • Die Steuereinrichtung ist zur Ansteuerung der radselektiven Antriebsanordnung ausgebildet, um einen Lenkbefehl in eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs durch Ansteuerung der radselektiven Antriebsanordnung umzusetzen. Insbesondere weist die Steuereinrichtung eine Eingangsschnittstelle zur Übernahme des Lenkbefehls auf. Die Eingangsschnittstelle kann als eine mechanische, elektronische und/oder datentechnische Schnittstelle ausgebildet sein. Ferner weist die Steuereinrichtung mindestens eine Ausgangsschnittstelle auf, welche datentechnisch mit der radselektiven Antriebsanordnung verbunden ist. Ausgehend von dem Lenkbefehl wird eine Antriebsmomentverteilung für die angetriebene Achse und/oder Drehschemelachse bestimmt, insbesondere berechnet und über die Ausgangsschnittstelle an die radselektive Antriebsanordnung ausgegeben. Insbesondere wird das Fahrzeug mit der radselektiven Antriebsanordnung durch unterschiedliche starke Antriebsmomente an den verschiedenen Rädern der Drehschemelachse gelenkt.
  • Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird das Fahrzeug ausschließlich durch die radselektive Antriebsanordnung gelenkt. Bei einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird die Lenkung des Fahrzeugs durch die radselektive Antriebsanordnung unterstützt.
  • Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass bei konventionellen Drehschemellenkungen die Reibung zwischen Drehschemel und der Fahrzeugunterseite verhältnismäßig hoch ist, so dass das Lenken erschwert ist. Hinzu kommt der hohe Platzbedarf, den eine Drehschemellenkung benötigt. Durch den Einsatz der radselektiven Antriebsanordnung in Verbindung mit der Steuereinrichtung kann die Lenkkraft erzeugt werden oder unterstützt werden, so dass die bisher für die Drehschemellenkung benötigte, große Lenkaktorik entfallen bzw. die mechanische Lenkkraft reduziert werden kann. Insbesondere kann die Lenkung in den Antriebsstrang integriert werden, da diese durch die radselektive Antriebsanordnung unterstützt oder gebildet wird.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Fahrzeug einen Betriebszustand „Geradeausfahrt“ einnehmen, wobei sich das Fahrzeug in Längsrichtung bewegt. Der Schwenkwinkel des Drehschemels insbesondere relativ zu dem Fahrzeuggestell ist in diesem Fall gleich 0°. Ferner kann das Fahrzeug einen Betriebszustand „Kurvenfahrt“ einnehmen, wobei der Schwenkwinkel des Drehschemels ungleich 0° ist. Die Betriebszustände werden durch eine entsprechende Ansteuerung der radselektiven Antriebsanordnung durch die Steuereinrichtung eingenommen.
  • Prinzipiell ist es möglich, dass die unterschiedlichen Antriebsmomente für die Räder der angetriebenen Achse und/oder der Drehschemelachse von einem einzelnen Motor erzeugt werden. In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die radselektive Antriebsanordnung jedoch an der angetriebenen Achse zwei Radmotoren auf. Insbesondere sind die Radmotoren als Nabenmotoren und/oder Direktantriebsmotoren ausgebildet. Diese konstruktive Ausgestaltung ermöglicht es in sehr einfacher Weise, die Lenkung über die radselektive Antriebsanordnung umzusetzen.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Gestellachse als ungelenkte Achse und/oder als Starrachse ausgebildet. Alternativ oder ergänzend weist die Gestellachse einen konstanten und/oder unveränderbaren Lenkwinkel auf. Insbesondere ist die Gestellachse schwenkfest in Bezug auf die Hochachse des Fahrzeugs angeordnet. Vorzugsweise ist die Gestellachse als die Hinterachse ausgebildet.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass der Drehschemel als ein passiver Drehschemel ausgebildet ist. Die Lenkkraft und/oder die Schwenkkraft wird bzw. werden direkt aus dem Antriebsstrang, insbesondere von den Radmotoren, erzeugt. Somit kann auf einen Aktor zur Einstellung des Schwenkwinkels des Drehschemels verzichtet werden und es können Komponenten eingespart werden.
  • Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehschemelachse als die angetriebene Achse und die Gestellachse als eine passive Achse ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung reduziert sich der Antriebsstrang auf den Antrieb der einzigen angetriebenen Achse.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind jedoch beide Achsen als angetriebene Achsen ausgebildet. Vorzugsweise kann jede Achse radselektiv mit einem beliebigen Antriebsmoment beaufschlagt werden. Insbesondere ist die Steuereinrichtung ausgebildet, jedes der Räder der beiden Achsen mit dem gewünschten Antriebsmoment zu beaufschlagen.
  • Bei einer möglichen Ausgestaltung ist das Fahrzeug als ein Cargobike, also als ein Dreirad realisiert, wobei die zweispurige Achse durch die Drehschemelachse gebildet wird. Vorzugsweise stützt der Drehschemel einen Lastbereich des Cargobikes ab.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs wie dies zuvor beschrieben wurde. In dem Verfahren wird eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs durch unterschiedliche Antriebsmomente auf die Räder der Drehschemelachse eingeleitet oder unterstützt. In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Schwenkwinkel des Drehschemels durch Änderung der Antriebsmomentverteilung auf die Räder der Drehschemelachse geändert wird.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigen:
    • 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine schematische Darstellung des Lenkverfahrens mit dem Fahrzeug der 1.
  • Die 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Fahrzeug 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 1 ist als ein Dreirad ausgebildet und kann beispielsweise als ein Cargobike realisiert sein.
  • Das Fahrzeug 1 weist ein Fahrzeuggestell 2 auf, welches nur stark schematisiert dargestellt ist. An dem Fahrzeuggestell 2 ist eine Gestellachse 3 gelagert, welche ein einzelnes Rad 4 trägt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gestellachse 3 als eine passive und/oder nicht-angetriebene Achse ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann die Gestellachse 3 auch als eine angetriebene Achse ausgebildet sein. Die Gestellachse 3 ist einspurig ausgebildet, alternativ hierzu kann die Gestellachse 3 auch zweispurig ausgebildet sein und zwei Räder 4 tragen. Die Gestellachse 3 ist als eine Starrachse ausgebildet und insbesondere schwenkfest in Bezug auf eine Hochachse des Fahrzeugs 1 an dem Fahrzeuggestell 2 gelagert.
  • Das Fahrzeug 1 weist eine Drehschemelanordnung 5 auf, wobei die Drehschemelanordnung 5 einen Drehschemel 6 und eine Drehschemelachse 7 aufweist. Der Drehschemel 6 ist in dem Fahrzeuggestell 2 um einen Drehpunkt D, zum Beispiel über einen Königszapfen, schwenkbar gelagert, so dass der Drehschemel 6 in Bezug auf das Fahrzeuggestell 2 einen Schwenkwinkel ändern kann. Der Schwenkwinkel beträgt 0° bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1 und ungleich 0° bei einer Kurvenfahrzeug des Fahrzeugs 1.
  • Die Drehschemelachse 7 ist an dem Drehschemel 6 gelagert, so dass Drehschemelachse 7 und Drehschemel 6 gemeinsam verschwenkbar um den Drehpunkt D sind. Die Drehschemelachse 7 weist zwei Räder 4 auf, welche voneinander beabstandet angeordnet sind, so dass die Drehschemelachse 7 zweispurig ausgebildet ist. Der Drehschemel 6 ist an dem Fahrzeuggestell 2 frei schwenkbar gelagert, insbesondere ist kein Aktor zur Änderung des Schwenkwinkels des Drehschemels 6 vorgesehen. Damit ist der Drehschemel 6 als ein passiver Drehschemel 6 ausgebildet.
  • Den Rädern 4 der Drehschemelachse 7 sind jeweils ein Radmotor 8 zugeordnet, welche insbesondere jeweils als ein Radnabenmotor ausgebildet sind. Somit weist die Drehschemelachse 7 zwei Radmotoren 8 auf und ist als eine angetriebene Achse ausgebildet. Die Radmotoren 8 werden über eine Steuereinrichtung 9 angesteuert, so dass jedem Rad 4 selektiv ein frei wählbares Antriebsmoment zugeordnet werden kann. Die Radmotoren 8 bilden gemeinsam eine radselektive Antriebsanordnung 10.
  • Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinrichtung 9 zur Ansteuerung der Radmotoren 8 auf. Die Steuereinrichtung 9 ist als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet. Die Steuereinrichtung 9 weist eine Ausgangsschnittstellen 11 zur datentechnischen Kopplung mit den Radmotoren 8 auf. Ferner weist die Steuereinrichtung 9 eine Eingangsschnittstelle 12 zur Übernahme eines Lenkbefehls auf. Beispielsweise kann die Eingangsschnittstelle 12 mit einem Lenkrad des Fahrzeugs 1 zur Übernahme des Lenkbefehls datentechnisch verbunden sein. Optional kann die Eingangsschnittstelle den Ist-Lenkwinkel und den Fahrzustand übernehmen.
  • Der Drehschemel 6 und damit die Drehschemelachse 7 sind um den Drehpunkt D um einen Schwenkwinkel um die Hochachse verschwenkbar, um das Fahrzeug 1 zu lenken. Der Drehschemel 6 ist als ein rein mechanischer, fremdenergiefreier Drehschemel ausgebildet, welcher passiv geschwenkt wird. In einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1 beträgt ein Schwenkwinkel zwischen dem Drehschemel 6 und Fahrzeuggestell 2 0°. Bei einer Kurvenfahrt wird der Schwenkwinkel vergrößert.
  • Die Lenkstrategie des Fahrzeugs 1 ist eine Drehschemellenkung für das Fahrzeug 1, wobei die Lenkkraft zur Einstellung des Schwenkwinkels durch radselektives Beeinflussen der Antriebsmomente an den Rädern 4 der Drehschemelachse 7 erzeugt wird. Somit wird die Lenkkraft direkt aus dem Antriebsstrang, nämlich durch die Radmotoren 8 erzeugt.
  • Die 2 zeigt das Fahrzeug 1 reduziert auf die funktionalen Abschnitte, wobei nochmals die Gestellachse 3 und die Drehschemelachse 7 dargestellt sind. Das Fahrzeug 1 ist in einem Betriebszustand der Kurvenfahrt. Die 2 zeigt das Funktionsprinzip der Lenkung des Fahrzeugs 1 durch Antriebsmomentverteilung, insbesondere Torque Vectoring bei dem Fahrzeug 1 mit Drehschemellenkung. Wird beispielsweise auf das rechte, vordere Rad 4, also das kurvenäussere Rad, ein höheres Antriebsmoment übertragen als auf das linke, vordere Rad 4, also das kurveninnere Rad, dreht sich der Drehschemel 6 mit der Drehschemelachse 7 um den Drehpunkt D. Auf diese Weise wird eine Änderung des Schwenkwinkels des Drehschemels 9 über die Verteilung der Antriebsdrehmomente eingeleitet und das Fahrzeug 1 gelenkt.
  • Zusammengefasst ist es eine Überlegung, ein Fahrzeug 1 mit Drehschemellenkung vorzuschlagen, bei dem die Lenkkraft durch radselektives Antreiben realisiert bzw. unterstützt wird und die Lenkung bzw. die Lenkkraftunterstützung somit direkt in den Antriebsstrang integriert ist. Wie bereits in den Grundlagen beschrieben, müssen konventionelle Fahrzeuge mit Drehschemellenkung passiv gelenkt werden. Um sie aktiv zu lenken sind sehr große Lenkaktoren zum Lenken erforderlich. Alternativ kann die Drehschemellenkung auch mechanisch oder manuell gelenkt werden. Die Fremdkraftlenkung des Drehschemels weist einige negative Aspekte auf. Von Nachteil ist, dass der Lenkaktor einen erheblichen Bauraumbedarf im Bereich des Lenksystems einnimmt und ein hohes Gewicht bedingt. Des Weiteren ist der Lenk-Energiebedarf einer Drehschemellenkung mit Fremdkraftlenkung immens hoch. Im Vergleich zu einer konventionellen Achsschenkellenkung ist der Energiebedarf um das bis zu Dreifache höher. Dies betrifft insbesondere die Lenkung im Stillstand. Eine weitere Schwachstelle ist die hohe Belastung der Rahmenteile beim Lenken.
  • Fahrzeuge mit Drehschemellenkung können jedoch wie bei den Ausführungsbeispielen vollständig durch radindividuelle Drehmomentverteilung gelenkt werden. Ebenfalls kann das Lenken im Stillstand damit abgebildet werden. So kann eine Fremdkraftlenkung durch die Nutzung eines geeigneten Antriebsstrangs, eines geeigneten Fahrwerks und einer intelligenten Ansteuerung substituiert werden.
  • In der 2 ist das Funktionsprinzip der Lenkung einer Drehschemellenkung durch eine radindividuelle Drehmomentverteilung dargestellt. Wird beispielsweise auf das rechte Vorderrad ein höheres Antriebsmoment übertragen als auf das linke Vorderrad, schwenkt die starre Vorderachse und/oder die Drehschemelachse 7 insbesondere gemeinsam mit dem Drehschemel 6 um den zentralen Bolzen, der den Drehpunkt D definiert, und ermöglicht so die Kurvenfahrt nach links.
  • Durch die Nutzung einer radindividuellen Drehmomentverteilung in Verbindung mit einer Drehschemellenkung ergeben sich einige Vorteile. Der größte Nutzen liegt im Wegfall der Fremdkraftlenkung, wodurch Bauraum und Gewicht eingespart werden kann. Zudem kann der Wendekreis des Fahrzeugs 1 durch den Einsatz von radselektiven Antrieben maßgeblich reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, den maximalen Lenkwinkel zu verkleinern und dadurch die Kippgefahr des Fahrzeugs zu reduzieren. Ebenfalls aus energetischer Sicht besteht mit einer radindividuellen Drehmomentverteilung im Vergleich zu einer Fremdkraftlenkung, insbesondere beim Lenken im Stillstand und bei geringeren Geschwindigkeiten, ein hohes energetisches Potential.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    2
    Fahrzeuggestell
    3
    Gestellachse
    4
    Räder
    5
    Drehschemelanordnung
    6
    Drehschemel
    7
    Drehschemelachse
    8
    Radmotor
    9
    Steuereinrichtung
    10
    radselektive Antriebsanordnung
    11
    Ausgangsschnittstelle
    12
    Eingangsschnittstelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • AT 115700 B [0003]
    • DE 102015203201 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Fahrzeug (1) mit einem Fahrzeuggestell (2), mit einer Gestellachse (3), wobei die Gestellachse (3) an dem Fahrzeuggestell (2) gelagert ist, mit einer Drehschemelanordnung (5), wobei die Drehschemelanordnung (5) eine Drehschemelachse (7) und einen Drehschemel (6) aufweist, wobei die Drehschemelachse (7) an dem Drehschemel (6) gelagert ist, wobei der Drehschemel (6) an dem Fahrzeuggestell (2) in Bezug auf eine Hochachse des Fahrzeugs (1) schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine radselektiven Antriebsanordnung (10), wobei die Drehschemelachse (7) als eine durch die radselektive Antriebsanordnung (10) angetriebene Achse ausgebildet ist, und eine Steuereinrichtung (9) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (9) zur Ansteuerung der radselektiven Antriebsanordnung (10) ausgebildet ist, um einen Lenkbefehl in eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs (1) umzusetzen.
  2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen Betriebszustand „Geradeausfahrt“ einnehmen kann, wobei ein Schwenkwinkel des Drehschemels (6) gleich 0° ist, und dass das Fahrzeug (1) einen Betriebszustand „Kurvenfahrt“ einnehmen kann, wobei ein Schwenkwinkel des Drehschemels (6) ungleich 0° ist.
  3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellachse (3) als eine Starrachse ausgebildet ist.
  4. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellachse (3) schwenkfest in Bezug auf die Hochachse des Fahrzeugs (1) angeordnet und/oder als Starrachse ausgebildet ist.
  5. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschemel (6) als ein passiver Drehschemel ausgebildet ist.
  6. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radselektive Antriebsanordnung (10) mindestens zwei Radmotoren (8) aufweist, wobei die Radmotoren (8) der Drehschemelachse (7) zugeordnet sind.
  7. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellachse (3) als eine passive Achse ausgebildet ist.
  8. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellachse (3) als eine aktive Achse ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurvenfahrt durch Einleitung von unterschiedlichen Antriebsmomenten auf die Räder (4) der Drehschemelachse (6) umgesetzt wird.
  10. Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel des Drehschemels (6) durch Änderung der Antriebsmomentverteilung auf die Räder (4) der Drehschemelachse (6) geändert wird.
DE102017126087.0A 2017-11-08 2017-11-08 Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs Withdrawn DE102017126087A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017126087.0A DE102017126087A1 (de) 2017-11-08 2017-11-08 Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs
CN201811317878.2A CN109927776A (zh) 2017-11-08 2018-11-07 具有转盘装置的车辆和用于控制车辆的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017126087.0A DE102017126087A1 (de) 2017-11-08 2017-11-08 Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017126087A1 true DE102017126087A1 (de) 2019-05-09

Family

ID=66178935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017126087.0A Withdrawn DE102017126087A1 (de) 2017-11-08 2017-11-08 Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109927776A (de)
DE (1) DE102017126087A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018005272U1 (de) * 2018-11-14 2020-02-20 isel GmbH & Co. KG Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs
FR3116261A1 (fr) * 2020-11-17 2022-05-20 Furion Procede d’assistance au virage pour un vehicule a trois roues

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110758772B (zh) * 2019-08-20 2021-04-16 哈尔滨工业大学 一种多用途星球探测车

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT115700B (de) 1929-05-16 1930-01-10 Oskar Ing Megele Drehschemeleinrichtung für den Straßentransport von schwerem Langgut mittels Lastkraftwagen- oder Motorschlepperzügen.
DE102006030347A1 (de) * 2006-06-30 2008-01-03 Daimlerchrysler Ag Lenkbares Anhängerfahrzeug
DE102015203201A1 (de) 2015-02-23 2016-08-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fahrzeug mit Kontrollkreis zur Kontrolle eines Ist-Gesamtrückstellmoments in einer Lenkanlage sowie Verfahren

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733060A (ja) * 1993-06-30 1995-02-03 C Richard Donald 操舵可能なホイールサスペンションを有する三輪自動車
CN100354172C (zh) * 2005-11-24 2007-12-12 上海交通大学 可自行的全挂车
CN103407518B (zh) * 2013-08-23 2016-06-01 王坦坤 车辆自动倾斜平衡控制系统及具有该系统的倒三轮车
CN103407484B (zh) * 2013-08-23 2015-12-23 王坦坤 一种倒三轮车后轮传动转向控制系统
CN103496306B (zh) * 2013-10-16 2015-08-05 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 三轮摆动刚性悬架机构
CN204801965U (zh) * 2015-05-04 2015-11-25 扬顶(天津)商贸有限公司 一种三轮以上电动车的前轮驱动装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT115700B (de) 1929-05-16 1930-01-10 Oskar Ing Megele Drehschemeleinrichtung für den Straßentransport von schwerem Langgut mittels Lastkraftwagen- oder Motorschlepperzügen.
DE102006030347A1 (de) * 2006-06-30 2008-01-03 Daimlerchrysler Ag Lenkbares Anhängerfahrzeug
DE102015203201A1 (de) 2015-02-23 2016-08-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fahrzeug mit Kontrollkreis zur Kontrolle eines Ist-Gesamtrückstellmoments in einer Lenkanlage sowie Verfahren

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018005272U1 (de) * 2018-11-14 2020-02-20 isel GmbH & Co. KG Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs
FR3116261A1 (fr) * 2020-11-17 2022-05-20 Furion Procede d’assistance au virage pour un vehicule a trois roues
WO2022106384A1 (fr) * 2020-11-17 2022-05-27 Furion Procede d' assistance au virage pour un vehicule a trois roues, programme d'ordinateur et véhicule

Also Published As

Publication number Publication date
CN109927776A (zh) 2019-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016215793B4 (de) Fahrzeug sowie Verfahren zum Lenken des Fahrzeugs
DE102015212229B4 (de) Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges, Steuerung für ein Kraftfahrzeug sowie Fahrzeug mit einer Vorderachs- und Hinterachslenkung
DE102018201670A1 (de) Einzelradaufhängungsvorrichtung mit aktiver Spursteuerung eines Hinterrads eines Kraftfahrzeugs
DE102013011883A1 (de) Verfahren zum Betreiben der Lenkung eines Kranftfahrzeugs
DE102018120161A1 (de) Fahrzeug mit radselektiver Antriebsmomentanordnung und Knickgelenk sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs
EP3305633B1 (de) Strassenfahrzeug-zugkombination mit einer zugmaschine und einem trailer als sattelauflieger
EP3152102B1 (de) Fahrzeug-verbund mit mehreren angetriebenen fahrzeugmodulen
DE102017212127A1 (de) Achsbaugruppe für ein Schwerlastfahrzeug und Schwerlastfahrzeug mit wenigstens einer derartigen Achsbaugruppe
DE102017126087A1 (de) Fahrzeug mit Drehschemelanordnung sowie Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs
DE102013220921A1 (de) Lenkwinkelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102015203201A1 (de) Fahrzeug mit Kontrollkreis zur Kontrolle eines Ist-Gesamtrückstellmoments in einer Lenkanlage sowie Verfahren
EP3625114B1 (de) Routenzuganhänger für einen routenzug
DE102007043599A1 (de) Verfahren zur Durchführung eines Lenkvorganges in einem Fahrzeug
DE102007018445A1 (de) Fahrzeug mit einer Dolly-Einheit
DE102018207215A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs in einem autonomen Betriebsmodus
DE102016210126B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug zur Umsetzung des Verfahrens
DE102021125332B3 (de) Antriebs- und Bremssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102014214229A1 (de) Lenkung für eine Verbundlenkerachse
DE102018004920A1 (de) Fahrzeug
DE102017215088A1 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Lenk- und/oder Gierbewegung eines automatisch fahrenden Kraftfahrzeugs mit einem Vorderachs-Lenksystem
DE102016223360B4 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
DE102018109648B3 (de) Lastenrad für die Beförderung von Lasten
DE102008002719A1 (de) Fahrzeug
WO2018162229A1 (de) Lenkvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum lenken eines fahrzeugs
DE102014008620A1 (de) Fahrwerksystem eines Fahrzeuges und Verfahren zum Abheben wenigstens eines Fahrzeugrades eines Fahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee