DE19650526A1 - Automatische Lenkungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Lenkungsvorrichtung uns insbesondere auf eine Lenkungssteue­ rung, falls ein Störmoment während eines automatischen Lenkens angelegt wird.

Automatische Lenkungsvorrichtungen wurden vorgeschlagen, um ein Fahrzeug entlang einer gewünschten Fahrtrichtung zu steu­ ern. Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenle­ gungsschrift Nr. Hei 5-50932 einen Mechanismus, der ein Len­ kungsmuster zur Vermeidung einen Kollision berechnet und eine Lenkungswelle derart dreht, daß ein Fahrzeug gemäß diesem Len­ kungsmuster fährt. Falls desweiteren ein Fahrer ein lenkbares Rad steuert, um einen vorbestimmten Winkel während der automa­ tischen Steuerung zu überschreiten, so wird das Lenken durch den Fahrer durch einen elektrischen Motor begrenzt, um den Fahrverlauf gemäß dem Lenkungsmuster sicher zu stellen. Die Begrenzung bzw. Beschränkung des Lenkungsbetriebes des Fahrers durch den elektrischen Motor ist jedoch nicht besonders vor­ teilhaft, da ein System kompliziert wird und der Fahrer unter einer ungewünschten Belastung leidet. Wenn ferner das Fahrzeug durch die automatische Steuerung gewendet wird, könnte der Fahrer das Lenkrad festhalten, um seine bzw. dessen Position aufrecht zu erhalten. In solchen Fällen ist das automatische Drehen oder Wenden des Lenkrades nicht vorteilhaft.

Angesichts der vorstehenden Nachteile, welche dem Stand der Technik anhaften, wird diese Erfindung vorgeschlagen, welche darauf abzielt, eine benutzerfreundliche automatische Len­ kungsvorrichtung zu schaffen, welche kontinuierlich ein Fahr­ zeug durch automatisches Lenken führt und nicht eine zusätzli­ che Belastung für einen Fahrer bedeutet, selbst wenn der Fah­ rer absichtlich oder unabsichtlich das Lenkrad während der au­ tomatischen Lenkung dreht.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe hat die automati­ sche Lenkungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung eine Drehvor­ richtung für das automatische Drehen einer Lenkwelle und eine Momenten-Steuerungsvorrichtung für das Unterbrechen der Über­ tragung des automatischen Lenkmoments auf ein Steuerrad, wenn das Drehmoment, welches gleich ist oder einen vorbestimmten Wert überschreitet, der zu dem automatischen Lenk- oder Drehmoment unterschiedlich ist, an das Lenkrad während der au­ tomatischen Lenkung angelegt wird. Ein Aspekt der Drehmoment­ steuerungsvorrichtung umfaßt eine Kugel, die an einer Seite der Lenkungswelle und des Lenkrades angeordnet ist, ein ela­ stisches Bauteil, für das Drücken der Kugel in Richtung zu der anderen Seite und einen Rücksprung, der an der anderen Seite vorgesehen ist, um die Kugel aufzunehmen, wobei die Kugel in den Rücksprung eingepaßt oder eingesetzt ist, um das automati­ sche Lenkungsmoment von der Lenkungswelle auf das Lenkrad zu übertragen, wobei die Kugel von dem Rücksprung beabstandet wird bzw. aus diesem herausspringt, wenn ein Drehmoment, wel­ ches gleich ist oder einen vorbestimmten Wert unterschiedlich zu dem automatischen Lenkungsmoment überschreitet, an das Lenkrad angelegt wird.

Die automatische Lenkungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung hat desweiteren eine erste Scheibe, die an dem Führungsende der Lenkwelle vorgesehen ist und eine zweite Scheibe, die an der Hinterseite der Lenkungswelle vorgesehen ist, um der er­ sten Scheibe gegenüberzuliegen, wobei die erste Scheibe mit Vorsprüngen versehen ist und die zweite Scheibe mit Nuten ver­ sehen ist, welche den Vorsprüngen gegenüberliegen. Die Vor­ sprünge sowie die Nuten sind miteinander in Eingriff für eine manuelle Lenkung, um die erste Scheibe und die zweite Scheibe integral miteinander zu drehen, wobei die Vorsprünge von den Nuten beabstandet werden für eine automatische Lenkung.

Ein weiterer Aspekt der automatischen Lenkungsvorrichtung ge­ mäß dieser Erfindung sieht desweiteren, eine elektromagneti­ sche Antriebsvorrichtung vor, welche an die Kugel angeschlos­ sen ist, um diese gegen den Rücksprung anzudrücken, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrichtung nicht während der auto­ matischen Lenkung betätigt wird, sondern die Kugel durch das elastische Bauteil angedrückt wird. Die elektromagnetische An­ triebsvorrichtung wird während des manuellen Fahrens betrie­ ben, wobei die Kugel gegen den Rücksprung durch die elektroma­ gnetische Antriebsvorrichtung gedrückt wird.

Darüber hinaus hat die automatische Lenkungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung einen automatischen Lenkungsmechanismus für das Drehen der Lenkungswelle, eine Kupplung, welche die Len­ kungswelle mit dem Lenkrad während des manuellen Drehens ver­ bindet und die Lenkungswelle von dem Lenkrad während der auto­ matischen Lenkung löst, so wie eine Unterkupplung, welche die Lenkungswelle mit dem Lenkrad durch eine vorgegebene elasti­ sche Kraft während der automatischen Lenkung verbindet. Ein Aspekt der Unter- bzw. Nebenkupplung besteht in einer Feder, welche auf der Seite der Lenkungswelle vorgesehen ist, einer Kugel, welcher mit der Feder verbunden und in Richtung zum Lenkrad gedrückt ist, sowie ein Rücksprung, der auf Seiten des Lenkrades vorgesehen ist und die Kugel aufnimmt.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1A ist eine Schnittansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1B ist eine teilvergrößerte Schnittansicht von Fig. 1A,

Fig. 2 ist eine Abbildung in Gestalt eines erklären­ den Diagramms von den Scheiben, der Kugel sowie der Feder ge­ mäß der Fig. 1A,

Fig. 3 ist eine Flußkarte, welche einen Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels darstellt,

Fig. 4 ist eine Flußkarte, welche einen anderen Be­ trieb des ersten Ausführungsbeispiels darstellt,

Fig. 5A ist eine Schnittansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5B ist eine teilvergrößerte Schnittansicht von Fig. 5A und

Fig. 6 zeigt eine erklärende Ansicht der Scheiben so­ wie der Kugel gemäß der Fig. 5A.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr mit Be­ zug auf die Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Der automatische Lenkungsmechanismus dieses Ausführungsbei­ spieles ist der gleiche wie bei einer herkömmlichen Einheit und hat folglich ein Zahnrad an dem unteren Ende einer Lenk­ welle, welches durch einen elektrischen Motor gedreht wird, um automatisch die Lenkwelle zu drehen. Andererseits sind das Lenkrad und die Lenkwelle im Gegensatz zu herkömmlichen Ein­ richtungen nicht miteinander fest verbunden sondern derart konstruiert, daß sie beliebig verbunden oder beabstandet wer­ den können.

Die Fig. 1A und 1B zeigen einen verbundenen Zustand der Lenkwelle und des Lenkrades. Die Fig. 1A zeigt einen allgemei­ nen Aufbau, wonach ein Lenkrad 10 sowie eine Lenkungswelle 12 jeweils Scheiben 14 und 16 aufweisen, wobei die Scheibe 14 auf Seiten des Lenkrades 10 Nuten 15 hat und die Scheibe 16 auf Seiten der Lenkwelle 12 Vorsprünge 17 aufweist. Die Nuten 15 sowie die Vorsprünge 17 bilden eine Kupplung. Wenn ein Fahr­ zeug in manuellem Fahrbetrieb bewegt wird, dann verschiebt ein Betätigungsmittel 24 die Scheibe 16 in die Richtung des Pfeils a, um die Vorsprünge 17 der Scheibe 16 mit den Nuten 15 der Scheibe 14 in Eingriff zu bringen, so daß das Lenkrad 10 sowie die Lenkwelle 12 miteinander gekoppelt sind. Folglich wird in dem manuellen Fahrbetrieb der Lenkungsbetrieb des Fahrers un­ mittelbar auf die Lenkwelle 12 übertragen, um das Fahrzeug ge­ mäß den Wünschen des Fahrers zu steuern.

Die Fig. 2 zeigt eine Gestaltung der Nuten 15 und der Vor­ sprünge 17 in einer schematischen Form. Die Nuten 15 sind in einer Anzahl von vier Nuten vorgesehen, von denen jede in ei­ nem Winkel von 90° mit Bezug zum Mittelpunkt der Scheibe 14 angeordnet ist, wobei die Vorsprünge 17 auf der Scheibe 16 in einer Anzahl von vier Vorsprüngen vorgesehen sind, welche den vier Nuten 15 gegenüberliegen. Die Nuten 15 sowie die Vor­ sprünge 17 sind miteinander in Eingriff, um als eine Kupplung zu wirken. Die Anzahl der Nuten 15 und der Vorsprünge 17 kann kleiner als vier sein und kann auch falls notwendig mehr als vier sein. Desweiteren ist ein V-förmiger Rücksprung 18 an der Kante der Scheibe 14 ausgeformt, wobei ein Kugel 20 sowie eine Feder 22 für das Drücken der Kugel 20 in Richtung zum V-förmigen Rücksprung 18 an der Scheibe 16 vorgesehen sind, und dem V-förmigen Rücksprung 18 gegenüberliegen. Der V-förmige Rücksprung 18, die Kugel 20 sowie die Feder 22 wirken als eine Unter- oder Nebenkupplung, wobei deren Eingriffszustand nach­ folgend beschrieben werden soll.

Wenn das Fahrzeug durch eine automatische Lenkung betrieben wird, dann bewegt das Betätigungsmittel 24 die Scheibe 16 in die Richtung des Pfeils b, um die Vorsprünge 17 von den Nuten 15 zu beabstanden, wie dies in der Fig. 1A dargestellt ist. Das Lenkrad 10 sowie die Lenkwelle 12 werden miteinander durch die Unterkupplung oder die Drehmomentsteuerungsvorrichtung verbunden, welche durch das Bezugszeichen f in Fig. 1A gekenn­ zeichnet ist.

Die Fig. 1B zeigt eine vergrößerte Ansicht der Drehmoment­ steuerungsvorrichtung.

Gemäß vorstehender Beschreibung ist der V-förmige Rücksprung 18 auf Seiten des Lenkrads 10 ausgeformt, wobei die Kugel 20, welche durch die Feder 22 in Richtung zum Lenkrad 10 gedrückt oder vorgespannt wird, auf Seiten der Lenkwelle 12 vorgesehen ist. Wenn die Kugel 20 in dem V-förmigen Rücksprung 18 posi­ tioniert ist, dann wird eine Kraft für das Halten der Kugel 20 in dem V-förmigen Rücksprung 18 durch die Feder 22 angelegt, so daß das Lenkrad 10 und die Lenkwelle 12 mittels der Kugel 20 miteinander verbunden sind und das Lenkrad 10 zusammen mit der Lenkwelle 12 durch ein Lenk- oder Drehmoment der Lenkwelle 12 gedreht wird. Eine Verbindungskraft ist abhängig von der elastischen Kraft bzw. Vorspannkraft der Feder 22 und kann durch Ändern dieser elastischen Kraft variiert werden.

Folglich wird in dem automatischen Lenkungsmodus das Lenk­ drehmoment der Lenkwelle 12 auf das Lenkrad 10 übertragen und zwar durch den Eingriff des V-förmigen Rücksprungs 18 und der Kugel 20. Folglich kann der Fahrer in einfacher Weise Kenntnis darüber erlangen, daß die automatische Lenkung in Betrieb ist, da das Lenkrad 10 automatisch gedreht wird. Selbst wenn ein geringes Störmoment an das Lenkrad 10 angelegt wird, kann das Lenkrad 10 kontinuierlich gedreht werden, da die Kugel 20 in dem V-förmigen Rücksprung 18 infolge der Andrückkraft der Fe­ der 22 in Position gehalten wird.

Falls nunmehr der Fahrer in absichtlicher oder unabsichtlicher Weise das Lenkrad 10 während des automatischen Lenkungsmodus betätigt und ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorge­ schriebener Wert an das Lenkrad 10 angelegt, dann wird die Ku­ gel 20 von dem V-förmigen Rücksprung 18 entgegen der Vorspann­ kraft der Feder 22 beabstandet. Hierauf rollt die Kugel 20 auf der flachen Oberfläche der Scheibe 14 ab, so daß das automati­ sche Lenkungsdrehmoment der Lenkwelle 12 nicht mehr auf das Lenkrad 10 übertragen wird, wobei das Lenkrad 10 nunmehr frei gedreht werden kann. In solch einer Situation wird die automa­ tische Lenkung nach wie vor kontinuierlich fortgeführt, da die Lenkwelle 12 ihrerseits wie durch den Lenkungsmechanismus ge­ fordert gedreht wird.

Die Fig. 2 zeigt eine Flußkarte bezüglich des Betriebs in die­ sem Ausführungsbeispiel. Zuerst wird entschieden, ob das Fahr­ zeug sich in einem Auto-Fahrbetrieb (der automatische Len­ kungsbetriebsmodus) (S101) befindet oder nicht. Falls ent­ schieden wird, daß sich das Fahrzeug in dem Autolenkmodus be­ findet, dann wird entschieden, ob der Fahrer einen Befehl für das Umschalten auf den manuellen Lenkbetrieb (S102) eingegeben hat oder nicht. Diese Entscheidung wird durchgeführt durch Überprüfen des Betätigungszustandes eines Manu­ ell/Automatikumschalters, der nahe dem Fahrersitz angeordnet ist. Wenn der Fahrer nicht den Schalter auf manuell schaltet und folglich wünscht, daß die automatische Lenkung fortgeführt wird, dann bewegt das Betätigungsmittel 24 die Scheibe 16 (bzw. die Kupplung) in die Position b, um die Vorsprünge 17 der Scheibe 16 von den Nuten 15 der Scheibe 14 zu beabstanden und das Lenkrad 10 mit der Lenkwelle 12 durch die Kugel 20 zu verbinden (S106). Es wurde bereits vorstehend beschrieben, daß dann, falls ein Drehmoment, welches gleich oder größer ist als der vorbeschriebene Wert in diesem Zustand angelegt wird, die Kugel 20 von dem V-förmigen Rücksprung 18 beabstandet wird, wobei das Lenkmoment der Lenkwelle 12 nicht mehr auf das Lenk­ rad 10 übertragen wird.

Wenn der Fahrer ein Umschalten vom Automatiklenkbetrieb zum manuellen Lenkbetrieb fordert, dann wird entschieden, ob oder nicht ein Schalter innerhalb des V-förmigen Rücksprungs 18 auf "AN" geschaltet ist (S103). Der V-förmige Rücksprungsschalter ist in Fig. 1B mit dem Bezugszeichen 26 gekennzeichnet. Falls die Kugel 20 in dem V-förmigen Rücksprung 18 positioniert ist, dann wird der V-förmige Rücksprung-Schalter 26 aufwärts gemäß der Fig. 1B gedrückt, wodurch ein Kontakt geschlossen und der Schalter auf "EIN" geschaltet wird. Wenn folglich der V-förmige Rücksprung-Schalter 26 auf "AUS" steht, dann ist die Kugel 20 nicht innerhalb des V-förmigen Rücksprungs 18 posi­ tioniert, so daß der Fahrer durch eine visuelle Anzeigenach­ richt oder eine akustische Nachricht dahingehend instruiert wird, das Lenkrad 10 zu drehen, damit die Kugel 20 in den V-förmigen Rücksprung 18 einrasten kann (S107). Diese Instrukti­ on wird gegeben, um die Lenkungsposition des Lenkrads 10 be­ züglich jener der Lenkwelle 12 aufeinander abzustimmen bzw. anzupassen. Wenn sie aneinander angepaßt sind, und wenn die automatische Lenkung auf den manuellen Betrieb umgeschaltet wird, dann stimmt der Lenkungsbetrag des Fahrzeugs nicht mit dem Lenkungsbetriebsbetrag überein, wodurch nicht in sanfter Weise auf den manuellen Fahrbetrieb übergegangen werden kann (dies wird als Lenkungswinkelsynchronisation bezeichnet) Falls der Fahrer das Lenkrad 10 gemäß einer Instruktion dreht, um den V-förmigen Rücksprung 18 bezüglich der Kugel 20 aus zu­ richten, wobei die Kugel 20 in den V-förmigen Rücksprung 18 eintritt, dann wird der V-förmige Rücksprung-Schalter 26 auf "EIN" geschaltet. Wenn ferner erfaßt wird, daß der Schalter 26 auf "EIN" geschaltet worden ist, dann bewegt das Betätigungs­ mittel 24 die Scheibe 16 zu der Position a, um die Nuten 15 mit den Vorsprüngen 17 in Eingriff zu bringen (S104). Folglich werden das Lenkrad 10 sowie die Lenkwelle 12 für einen manuel­ len Fahrbetrieb miteinander verbunden, wodurch der Fahrer das Fahrzeug durch Betätigen des Lenkrads 10 steuern kann (S105).

Wenn gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Kugel 20 nicht in dem V-förmigen Rücksprung 18 ist, wenn das Umschalten auf ma­ nuellen Fahrbetrieb gefordert wird, dann wird der Fahrer in­ struiert, das Lenkrad 10 zu betätigen, um die Lenkungswinkel zu synchronisieren, obgleich dieser Vorgang automatisiert wer­ den kann.

Die Fig. 4 zeigt eine Prozeßflußkarte für ein automatisches synchronisieren der Lenkungswinkel. In der gleichen Weise wie der Prozeß gemäß der Fig. 3 wird zuerst bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Auto-Fahrbetrieb befindet oder nicht (S201). Falls bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Auto-Fahrbetrieb befindet, wird als nächstes entschieden, ob der Fahrer einen Befehl für das Umschalten auf den manuellen Fahr­ betrieb eingegeben hat oder nicht (S202). Falls der Fahrer nicht den Manuell-Umschalter betätigt hat und folglich wünscht, daß mit dem automatischen Lenkbetrieb fortgefahren wird, dann bewegt das Betätigungsmittel 24 die Scheibe 16 (oder die Kupplung) zu einer Position b, um die Vorsprünge 17 der Scheibe 16 von den Nuten 15 der Scheibe 14 zu beabstanden und das Lenkrad 10 mit der Lenkwelle 12 durch die Kugel 20 zu verbinden (S207). Wenn gemäß vorstehender Beschreibung ein Drehmoment gleich oder größer einem vorbestimmten Wert in die­ sem Zustand angelegt wird, dann wird die Kugel 20 von dem V-förmigen Rücksprung 18 ausgedreht, wobei das Lenkungsdrehmo­ ment der Lenkwelle 12 nicht auf das Lenkrad 10 übertragen wird. Wenn der Fahrer nunmehr ein Umschalten vom Auto-Fahrbetrieb zum manuellen Fahrbetrieb fordert, dann wird be­ stimmt, ob der Schalter innerhalb des V-förmigen Rücksprungs 18 auf "EINS" umgeschaltet ist oder nicht (S203). Wenn hierauf der V-förmige Rücksprung-Schalter 26 nicht auf "EINS" geschal­ tet worden ist, dann unterscheidet sich der Prozeß von jenem gemäß der Fig. 3, insofern, als daß ein Motor, der an dem Lenkrad 10 montiert ist, angetrieben wird, um die Position des V-förmigen Rücksprung 18 bezüglich jener der Kugel 20 auszu­ richten (S208). Wenn die Kugel 20 nunmehr in den V-förmigen Rücksprung 18 einschnappt, dann wird der V-förmige Rücksprung-Schalter 26 gemäß vorstehender Beschreibung auf "EIN" umge­ schaltet, wobei der Motor, welcher das "EIN"-Signal erfaßt hat, dessen Betrieb stoppt (S204), worauf das Betätigungsmit­ tel 24 die Scheibe 16 (bzw. die Kupplung) in die Position a bewegt, um in den manuellen Fahrbetrieb umzuschalten (S205, S206). Da folglich der Fahrer in einfacher Weise den Manuell-Schalter betätigen kann, um die Lenkwinkelsynchronisation au­ tomatisch durchzuführen, kann die Betätigungsbelastung auf den Fahrer weiter verringert werden. Wenn die Kugel 20 in den V-förmigen Rücksprung 18 durch Betätigen des Motors einge­ schnappt ist, ist es vorteilhaft, daß der Motor gestoppt wird, wobei eine Durchsage hinsichtlich der Beendigung der Lenkwin­ kelsynchronisation an den Fahrer ausgegeben wird. Folglich kann sich der Fahrer dahingehend vergewissern, daß ein Um­ schalten auf den manuellen Fahrbetrieb vollständig durchge­ führt worden ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel weisen die Scheiben 14, 16 jeweils Nuten 15 und Vorsprünge 17 auf, um die Kupplung auszubilden. In dessen kann die Scheibe 14 und die Scheibe 16 flach bzw. eben ausgebildet werden, und zwar ohne irgendwelche Vorsprünge oder Nuten, wobei die Kugel 20 fest in den V-förmigen Rücksprung 18 gedrückt werden kann, um das Lenkrad 10 und die Lenkwelle 12 miteinander zu verbin­ den. Solch ein Aufbau wird beispielsweise in den Fig. 5A, 5B gezeigt.

Gemäß der Fig. 5A ist die Scheibe 14 sowie die Scheibe 16 flach und weist keine Nuten 15 oder Vorsprünge 17 auf, wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt wird. Eine Drehmomentsteuerungs­ vorrichtung, bezeichnet durch g in Fig. 5A hat eine elektroma­ gnetische Spule 28, einen Kolben oder Anker 30 sowie eine Fe­ der 32, welche als eine Kupplung in der Scheibe 16 vorgesehen sind, und zwar zusätzlich zu dem V-förmigen Rücksprung 18, der Kugel 20 sowie der Feder 22.

Die Fig. 5B ist eine vergrößerte Ansicht der Drehmomentsteue­ rungsvorrichtung g gemäß der Fig. 5A. In der gleichen Weise wie in den Fig. 1A, 1B gezeigt wird, wird die Kugel 20 durch die Feder 22 in Richtung zum V-förmigen Rücksprung 18 ge­ drückt. Zusätzlich ist der Kolben 30 unterhalb der Kugel 20 vorgesehen und wird durch die Feder 32 in Richtung zur Kugel 20 gedrückt. Die elektromagnetische Spule 28 ist um den Kolben 30 herum angeordnet, wobei der Kolben 30 entgegen der elasti­ schen Kraft der Feder 32 nach unten gedrückt werden kann durch einen elektrischen Strom, welcher durch die elektromagnetische Spule 28 fließt. In einem Zustand, wonach kein Strom durch die elektromagnetische Spule 28 geleitet wird, wird der Kolben 30 aufwärts durch die elastische Kraft der Feder 32 gedrückt, wo­ bei die Kugel 20 fest gegen den V-förmigen Rücksprung 28 ge­ drückt wird. Die Andrückkraft des Kolbens 30 gegen die Kugel 20 dient als eine Kraft für das Verbinden des Lenkrads 10 mit der Lenksäule bzw. der Lenkwelle 12 derart, daß das Lenkrad 10 und die Lenkwelle 12 gemeinsam während eines manuellen Fahrbe­ triebes gedreht werden.

Während des automatischen Lenkbetriebs wird andererseits ein Strom durch die elektromagnetische Spule 28 geleitet, wobei der Kolben 30 abwärts entgegen der elastischen Kraft der Feder 32 gedrückt wird. Folglich wird die Kugel 20 in dem V-förmigen Rücksprung 18 ausschließlich durch die elastische Kraft der Feder 22 in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungs­ beispiel positioniert, und von dem V-förmigen Rücksprung 18 beabstandet, falls ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorbeschriebener Wert an das Lenkrad 10 angelegt wird, wodurch dem Lenkrad 10 ermöglicht wird, sich frei zu drehen.

Die Fig. 6 zeigt Formen für die Scheibe 14 und die Scheibe 16 in schematischer Darstellung. Durch Vergleichen mit den Formen in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 wird er­ sichtlich, daß diese Scheiben 14, 16 unterschiedlich sind von jenen gemäß der Fig. 2. Insbesondere haben diese Scheiben 14, 16 keine Nuten 15 und Vorsprünge 17 wie sie in der Fig. 2 ge­ zeigt werden, sondern haben einen V-förmigen Rücksprung 18 so­ wie eine Kugel 20, welche an zueinander gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind. Ferner ist die Kugel 20 fest durch eine elastische Kraft in Richtung zum V-förmigen Rücksprung 18 gedrückt, um die Scheibe 14 und die Scheibe 16 miteinander zu koppeln. Folglich wirkt die Kugel 20 wie eine Kupplung, wobei das Lenkrad 10 frei gedreht werden kann, falls ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorbeschriebener Wert während des automatischen Lenkbetriebes angelegt wird. Es sollte an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß für das Umschalten vom automatischen Lenkbetrieb in den manuellen Lenkbetrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Fahrer ein sich Ausrichten des V-förmigen Rücksprungs 18 mit der Kugel 20 erreichen muß oder das Lenkrad 10 durch den Motor für ein Synchronisieren der Lenkwinkel gedreht werden muß.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind der V-förmige Rücksprung 18 und die Kugel 20 in einer Anzahl von jeweils eins vorgesehen, wobei sie jedoch mehrfach, d. h., in einer größeren Anzahl, wenn erforderliche vorgesehen sein können, und wobei sie an Positionen angeordnet sein können, in welchen sie sich um 180° gegenüberliegen.

Wenn in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorbeschriebener Wert an das Lenkrad 10 angelegt wird, dann wird der Eingriff des V-förmigen Rücksprungs 18 und der Kugel 20 gelöst, um den Lenk­ rad 10 zu ermöglichen, sich frei zu drehen. Wenn jedoch das Fahrzeug mit einem weiteren Sensor versehen ist und eine Un­ fall- oder Notsituation des Fahrzeugs durch diesen Sensor er­ faßt wird, dann wird der Lenkungsbetrieb durch den Fahrer wäh­ rend des automatischen Lenkungsbetriebes bewertet, um mit die­ ser Notsituation fertig zu werden. In solch einem Fall, wird die Kugel 20 fest in dem V-förmigen Rücksprung 18 fixiert, um das Lenkrad 10 fest mit der Lenkwelle 12 zu koppeln, wobei die automatische Lenkungssteuerung freigegeben wird und der Fahrer folglich das Lenkrad 10 bevorzugt, d. h., mit Priorität betäti­ gen kann. Um die Kugel 20 innerhalb des V-förmigen Rücksprung 18 zu fixieren kann beispielsweise der durch die elektromagne­ tische Spule 28 geleitete Strom gestoppt werden, um die Kugel 20 fest in den V-förmigen Rücksprung 18 durch den Kolben 30 gemäß der Fig. 5A, 5B zu drücken.

Ferner ist gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiele der V-förmige Rücksprung auf Seiten des Lenkrades und die Kugel auf Seiten der Lenkwelle vorgesehen, wobei jedoch auch die Kugel auf Seiten des Lenkrads und der V-förmige Rück­ sprung auf Seiten der Lenkwelle vorgesehen sein kann. Da je­ doch die Kugel sowie der Mechanismus für das Drücken der Ku­ gel relativ kompliziert sind, ist die Kugel bevorzugt an der Lenkwelle vorgesehen.

Während vorstehend dargestellt worden ist, welche Ausführungen als die bezüglich der Erfindung bevorzugten Ausführungsbei­ spiele erachtet werden, ist es zweifellos ersichtlich, daß zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden konnte, wobei beabsichtigt ist, daß die anliegenden Ansprüche sämtliche Mo­ difikationen erfassen, welche unter den Grundgedanken und Um­ fang dieser Ansprüche fallen.

Für eine automatische Lenkungssteuerung durch simultanes Dre­ hen einer Lenkwelle und eines Lenkrades verhindert eine Vor­ richtung, daß ein Automatik-Lenkungsdrehmoment auf ein Lenkrad übertragen wird, falls ein Fahrer das Lenkrad betätigt, um so zu ermöglichen, daß das Lenkrad frei drehbar ist. Ein V-förmiger Rücksprung ist auf Seiten des Lenkrades ausgebildet, wobei eine Kugel auf Seiten der Lenkwelle vorgesehen ist. Die Kugel wird durch eine Feder in Richtung zum Lenkrad gedrückt und innerhalb des V-förmigen Rücksprungs während eines Automa­ tik-Lenkbetriebes positioniert, um das Lenkrad mit der Lenk­ welle zu verbinden, wodurch das Lenkungsdrehmoment übertragen wird. Wenn ein Drehmoment, welches gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, an das Lenkrad angelegt wird, dann wird die Kugel aus dem V-förmigen Rücksprung gedrückt, wodurch die Übertragung des Lenkungsdrehmoments unterbrochen wird, wo­ bei das Lenkrad frei gedreht werden kann.

Claims (6)

1. Automatische Lenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit

• (a) einer Lenkungs- oder Drehvorrichtung für das automati­ sche Drehen einer Lenkungswelle, und
• (b) einer Drehmoment-Steuerungsvorrichtung für das Unter­ brechen der Übertragung eines automatischen Lenkungs-Drehmoments auf ein Lenkrad, wenn ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert, unterschiedlich zu dem au­ tomatischen Lenkungs-Drehmoment an das Lenkrad während der au­ tomatischen Lenkung angelegt wird.

2. Automatische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Steuerungsvorrichtung folgende Elemente hat:
eine Kugel, die an einer der Seiten der Lenkungswelle und des Lenkrades angeordnet ist, sowie ein elastisches Bauteil für das Drücken der Kugel in Richtung zur anderen Seite und ein Rücksprung, der an der jeweils anderen Seite vorgese­ hen ist, um mit der Kugel in Paßeingriff zu kommen, wobei
die Kugel in den Rücksprung eingesetzt oder eingepaßt wird, um das Automatik-Lenkungs-Drehmoment von der Lenkungs­ welle auf das Lenkrad zu übertragen und die Kugel von dem Rücksprung beabstandet wird, wenn ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorbeschriebener Wert unterschiedlich zu dem automatischen Lenkungsdrehmoment an das Lenkrad angelegt wird.

3. Automatische Lenkungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine erste Scheibe, die an dem oberen oder Führungsende der Lenkwelle angeordnet ist,
eine zweite Scheibe, die auf der Rückseite des Lenkrades vorgesehen ist, um der ersten Scheibe gegenüber zu liegen, wo­ bei
die ersten Scheibe mit Vorsprüngen und die zweite Scheibe mit Nuten ausgebildet ist, welche den Vorsprüngen gegenüber­ liegen und die Vorsprünge und die Nuten miteinander in Ein­ griff bringbar sind für ein manuelles Lenken, um die erste Scheibe und die zweite Scheibe integral miteinander zu drehen und wobei die Vorsprünge von den Nuten beabstandbar sind für ein automatisches Lenken.

4. Automatische Lenkungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung, welche an die Ku­ gel angeschlossen ist, um diese gegen den Rücksprung zu drüc­ ken, wobei wenn die elektromagnetische Antriebsvorrichtung nicht in Betrieb ist, die Kugel durch das elastische Bauteil während eines automatischen Lenkbetriebes gedrückt wird und wenn die elektromagnetische Antriebsvorrichtung in Betrieb ist, die Kugel gegen den Rücksprung durch die elektromagneti­ sche Antriebsvorrichtung während eines manuellen Lenkbetriebes gedrückt wird.

5. Automatische Lenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit

• (a) einem automatischen Lenkungsmechanismus für das Drehen einer Lenkwelle,
• (b) einer Kupplung, welche die Lenkwelle mit einem Lenkrad während eines manuellen Drehens verbindet, und die Lenkwelle von dem Lenkrad während eines automatischen Lenkens löst und
• (c) einer Unterkupplung, welche die Lenkwelle mit dem Lenk­ rad durch eine vorgegebene elastische Kraft während der auto­ matischen Lenkung verbindet.

6. Automatische Lenkungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkupplung folgende Elemente hat:
eine Feder, welche auf Seiten der Lenkungswelle vorgesehen ist,
eine Kugel, die mit der Feder verbunden ist und in Rich­ tung zum Lenkrad gedrückt wird und
einen Rücksprung, der auf Seiten des Lenkrades vorgesehen ist und die Kugel aufnimmt.