DE19703657A1 - Lenkvorrichtung für Fahrzeuge mit Eigenantrieb - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung steht im Zusammenhang mit einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit Eigenantrieb, die eine normale, durch einen manuellen Betrieb eines Lenk­ rades verursachte Lenkung des Fahrzeuges und eine automati­ sche Lenkung des Fahrzeuges zur Unterstützung der normalen Lenkung bewirken kann.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung mit der Nr. 6(1994)-206553 enthält eine derartige Lenkvorrich­ tung, die eine Eingangswelle, welche mit einem Lenkrad darauf vorgesehen ist, um bei einer daran angelegten Lenkanforderung gedreht zu werden und um durch einen ersten Elektromotor mit einer elektromagnetischen Kupplung gedreht zu werden, und eine Lenkwelle beinhaltet, die an ihrem einen Ende mit einer Eingangswelle durch einen Planetenge­ triebesatz und an ihrem anderen Ende mit einem Lenkgetriebe verbunden ist. Der Planetengetriebesatz besteht aus einem Sonnenrad, das an der Eingangswelle zum Drehen damit ange­ bracht ist, aus einem mit dem einen Ende der Lenkwelle ver­ bundenen Träger, aus einem Hohlrad, das in einer umgebenden Beziehung mit dem Sonnenrad angeordnet ist, damit es von einem zweiten Elektromotor gedreht wird, und aus einem Satz von Planetengetrieben, die von dem Träger getragen werden und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad ineinander greifen. Die elektromagnetische Kupplung des ersten Elektromotors funktioniert so, daß sie eine Rückstellkraft an die Eingangswelle anlegt, wenn sie im manuellen Betrieb des Lenkrades ausgekuppelt wird, und daß sie die Eingangswelle in der Stellung beibehält, wenn sie im automatischen Betrieb der Lenkwelle eingekuppelt wird. Der zweite Elektromotor funktioniert als ein Reaktionselement des Hohlrades im manuellen Betrieb des Lenkrades und als ein Drehmomentleitungs- bzw. antriebsbauteil des Hohlrades im automatischen Betrieb der Lenkwelle.

In der oben beschriebenen Lenkvorrichtung wird das Hohlrad des Planetengetriebesatzes durch Aktivierung des zweiten Elektromotores für den automatischen Betrieb der Lenkwelle in einem Zustand gedreht, in dem die elektroma­ gnetische Kupplung des ersten Elektromotors eingekuppelt wird, um die Eingangswelle in der Stellung beizubehalten. Wenn das Steuersystem des zweiten Elektromotors diesen im automatischen Betrieb der Lenkwelle nicht aktiviert, erscheint eine Differenz in der Drehphase zwischen dem Lenkrad und der Lenkwelle. Als Ergebnis kann die Lenkposition der Lenkwelle nicht von dem Fahrer erkannt werden, wenn die elektromagnetische Kupplung des ersten Elektromotors ausgekuppelt ist, damit sich die Eingangswelle drehen kann.

Da in der Lenkvorrichtung die elektromagnetische Kupplung des ersten Elektromotors so gestaltet ist, daß sie im manuellen Betrieb des Lenkrades eine Reaktionskraft an die Eingangswelle anlegt, wird das Steuersystem des ersten Elektromotors im Aufbau kompliziert, wenn eine hohe Zuverlässigkeit der Lenkvorrichtung sichergestellt werden soll. Weil ferner in der Lenkvorrichtung die Eingangswelle von der Lenkwelle getrennt und mit der Lenkwelle durch den Planetengetriebesatz arbeitsmäßig verbunden ist, kann das Lenkrad im manuellen Betrieb nicht mit einer Reaktionskraft von Straßenoberflächen beaufschlagt werden. Dies verschlechtert das Lenkgefühl des Fahrers.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit Eigenan­ trieb zu schaffen, die eine normale, durch einen manuellen Betrieb eines Lenkrades verursachte Lenkung des Fahrzeugs und eine automatische Lenkung des Fahrzeugs bewirken kann, ohne die oben erörterten Probleme zu verursachen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lenkvorrich­ tung für ein Fahrzeug mit Eigenantrieb vorgesehen mit einer Lenkwelle, die an ihrem einen Ende mit einem Lenkgetriebe verbunden und an ihrem anderen Ende mit einem Lenkrad ver­ sehen ist, um bei einer daran angelegten Lenkbeanspruchung gedreht zu werden, und mit einem Planetengetriebesatz, der mit der Lenkwelle zusammengebaut ist; bei der Lenkvorrichtung hat der Planetengetriebesatz ein Abtriebsbauteil, das an der Lenkwelle zum Drehen damit angebracht ist, ein drehbar auf der Lenkwelle angebrachtes Antriebsbauteil, welches durch einen damit montierten Stellmotor gedreht werden kann, ein drehbar auf der Lenkwelle montiertes Reaktionselement, welches durch einen damit zusammengebauten Reaktionsmechanismus in Stellung gehalten bzw. fixiert werden kann, und ein Zwischenbauteil, das von dem Reaktionsbauteil gehalten wird und zwischen dem Abtriebsbauteil und dem Antriebsbauteil angeordnet ist, um ein vom Antriebsbauteil an das Abtriebsbauteil angelegtes Antriebsdrehmoment zu übertragen; bei der Lenkvorrichtung ist der Stellmotor so angeordnet, daß er im aktivierten Zustand das Antriebsdrehmoment an das Antriebsbauteil anlegt, um einen automatischen Lenkbetrieb des Fahrzeugs zu bewirken, und daß er im deaktivierten Zustand als ein Reaktionsbauteil des Antriebsbauteiles funktioniert, um einen manuellen Betrieb des Lenkrades zu bewirken, während der Reaktionsmechanismus so angeordnet bzw. aufgebaut ist, daß sich das Reaktionsbauteil in einem deaktivierten Zustand des Stellmotors drehen kann, und im aktivierten Zustand des Stellmotors fest in der Stellung beibehalten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschrei­ bung einer ihrer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen schneller be­ wußt. Diese zeigen:

Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung einer erfin­ dungsgemäßen Lenkvorrichtung;

Fig. 2 eine Teilansicht eines hydraulischen Zylinders, der mit einem in Fig. 1 gezeigten Planetengetriebesatz in einem Zustand montiert ist, in dem ein Paar von Kolben in ihren räumlich getrennten Positionen gehalten werden;

Fig. 3 eine erweiterte Teilansicht des in Fig. 2 ge­ zeigten Planetengetriebesatzes;

Fig. 4 eine Teilansicht des in Fig. 2 gezeigten hydrau­ lischen Zylinders in einem Zustand, in dem die Kolben fest in einer neutralen Position gehalten werden; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Steuerprogrammes, das von einem in Fig. 1 gezeigten Computer ausgeführt wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit Eigenantrieb gemäß der vorliegenden Erfin­ dung schematisch veranschaulicht, die eine normale, durch manuellen Betrieb eines Lenkrades verursachte Lenkung des Fahrzeugs und eine automatische Lenkung des Fahrzeugs be­ wirken kann, um die normale Lenkung des Fahrzeugs zu unter­ stützen. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, enthält die Lenkvorrichtung ein Lenkgetriebe 11 vom Typ Zahnstan­ gengetriebe, eine Lenkwelle 13, die an ihrem unteren Ende mit dem Lenkgetriebe 11 verbunden und an ihrem oberen Ende mit einem Lenkrad 12 versehen ist, um bei einer daran ange­ legten Lenkbeanspruchung gedreht zu werden, einen Planeten­ getriebesatz 20, der mit der Lenkwelle 13 montiert ist, und erste und zweite Stellmotoren bzw. Stellglieder 30 und 40 in der Form eines Elektromotors, beziehungsweise eines hydraulischen Zylinders, die mit dem Planetengetriebesatz 20 baulich zusammengefaßt sind. Der Elektromotor 30 und der hydraulische Zylinder 40 werden unter der Steuerung eines elektronischen Steuergerätes A in der Form eines Mikrocomputers angetrieben. Das Fahrzeug mit Eigenantrieb ist mit einem wohlbekannten, herkömmlichen Drosselstellglied B zum Steuern des Abtriebs einer Antriebsmaschine des Fahrzeuges und mit einem wohlbekannten, herkömmlichen Bremsstellglied C zum Steuern des Bremsbetriebes des Fahrzeuges ausgestattet. Das Drosselstellglied B und das Bremsstellglied C des Fahrzeuges werden unter der Steuerung des elektronischen Steuergerätes A angetrieben.

Das Kraftfahrzeug mit Eigenantrieb ist mit einem Global-Positioniersystem oder GPS (ein Navigationssystem zum Messen einer Position des Fahrzeuges mit einer hohen Genauigkeit durch ein passives Gebietsfindungsverfahren), einem Radar D, einem Paar von Kameras E1, E2, einem Positionssensor F zum Erfassen einer Positionsverschiebung einer mit dem hydraulischen Zylinder 40 montierten Reaktionsstange 41, einem Lenkwinkelsensor (nicht gezeigt) zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeuges und einem manuellen Schalter MS ausgestattet, der neben dem Sitz eines Fahrers zum Umschalten für das selektive Bewirken von manuellen und automatischen Lenkbetrieben angeordnet ist. Der Computer A ist mit dem GPS, dem Radar D, den Kameras E1, E2, dem Positionssensor F, dem Lenkwinkelsensor und dem manuellen Schalter MS verbunden, um den jeweiligen Betrieb des Elektromotors 30, des hydraulischen Zylinders 40, des Drosselstellgliedes B und des Bremsstellgliedes C als Reaktion auf davon angelegte elektrische Signale zu steuern.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, besteht der Planetengetriebesatz 20 aus einem Sonnenrad 21, einem Hohl­ rad 22, einem Träger 23 und einem Satz von Planetenrädern 24. Das Sonnenrad 21 ist an einem Zwischenbereich der Lenkwelle 13 so montiert, daß es sich damit dreht, und das Hohlrad 22 ist drehbar auf der Lenkwelle 13 in einer das Sonnenrad 21 umgebenden Beziehung angebracht. Das Hohlrad 22 hat einen Schneckenbereich 22a, der mit einem auf einer Abtriebswelle 31 des Elektromotors 30 gebildeten Schneckenbereich 32 ineinandergreift bzw. kämmt. Der Träger 23 ist auf der Lenkwelle 13 drehbar angebracht. Am Träger 23 ist ein Ritzel 23a ausgebildet, das mit einem auf der Reaktionsstange 41 des Hydraulikzylinders 40 gebildeten Zahnstangenbereich 41a ineinandergreift bzw. in Eingriff steht. Die Planetenräder 24 werden durch den Träger 23 drehbar getragen und kämmen mit dem Sonnenrad 21 und dem Hohlrad 22.

Der Elektromotor 30 ist als reversibler Elektromotor (E-Motor) mit 2 Drehrichtungen) mit einer Bremse ausgebildet, die unter Steuerung des Computers A betrieben wird. Die Abtriebswelle 31 des Elektromotors 30 funktioniert als ein Reaktionsbauteil des Hohlrades 22, wenn es im manuellen Betrieb des Lenkrades 12 in der Stellung festgebehalten wird, und es funktioniert als ein Drehmomenteingabebauteil des Hohlrades 22, wenn es sich durch das Aktivieren des Elektromotors 30 im automatischen Lenkbetrieb dreht.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält der hydraulische Zy­ linder 40 die Reaktionsstange 41, die in einer Achsrichtung verschiebbar ist, ein Paar von axial, beabstandeten Kolben 42 und 43, die fest in einer neutralen Position festgehalten werden, wenn sie von einer hydraulischen Pumpe P des Bremsstellgliedes C durch ein erstes Magnetventil SV1 mit Druckfluid beaufschlagt werden, eine zwischen den Kolben 42 und 43 angeordnete Rückführungsfeder 44, um die Kolben 42 und 43 in ihre räumlich getrennten Positionen vorzuspannen, und ein Paar von axial, beabstandeten Halte- bzw. Sicherungsringen 47 und 48, die mit den Kolben 42 beziehungsweise 43 zusammengebaut sind und durch Federn 45 und 46 derart belastet sind, daß sich die Reaktionsstange 41 axial verschieben kann, wenn die Kolben 42 und 43 in der neutralen Position festgebehalten werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Eine Leitung die das erste Magnetventil SV1 mit dem hydraulischen Zylinder 40 verbindet, gabelt sich in ihrem Zwischenbereich und ist über ein zweites Magnetventil SV2 mit einem Flüssigkeitsspeicher R verbunden.

In dieser Ausführungsform ist der Computer A so pro­ grammiert, daß er ein Steuerprogramm ausführt, das durch ein Flußdiagramm in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn man annimmt, daß der manuelle Schalter MS in einer ersten Position bei­ behalten wird, um den manuellen Lenkbetrieb des Fahrzeugs zu bewirken, setzt der Computer A eine nein-Antwort als Schritt S1 fest und veranlaßt das Programm mit Schritt S2 fortzufahren. Der Reihe nach setzt der Computer A im Schritt S2 fest, ob ein Flag bzw. Kennzeichen Fsw für den automatischen Lenkbetrieb "1" ist oder nicht. Wenn die Antwort im Schritt S2 "nein" ist, bringt der Computer A das Programm im Schritt S7 zum Schritt S1 zurück. Wenn die Antwort im Schritt S2 "ja" ist, fährt das Programm mit Schritt S3 fort, bei dem der Computer A eine aktuelle Position der Reaktionsstange 41, die durch ein elektrisches, von dem Positionssensor F angelegtes Signal dargestellt wird, und einen Lenkwinkel des Lenkrades 12 ausliest, der durch ein von dem Lenkwinkelsenor angelegtes, elektrisches Signal dargestellt wird. Anschließend aktiviert der Computer A den Elektromotor 30 unter Schritt S4 als Reaktion auf die elektrischen Signale des Positionssensors F und des Lenkwinkelsensors und er schaltet die Magnetventile SV1, SV2 unter Schritt S5 ab. In diesem Fall kehrt die Reaktionsstange 41 durch Aktivierung des Elektromotors 30 in ihre neutrale Position zurück, während die ersten und zweiten Magnetventile SV1 und SV2 in ihren ersten Positionen beibehalten werden, damit der Flüssigkeitsfluß unter dem von der hydraulischen Pumpe P gelieferten Druck unterbrochen wird und damit der Flüssigkeitsfluß unter dem ausgestoßenen Druck von dem hydraulischen Zylinder 40 in den Flüssigkeitsbehälter R gelangt. Wenn die Reaktionsstange 41 in ihre neutrale Position zurückkehrt, deaktiviert der Computer A den Elektromotor 30 im Ansprechen auf das elektrische Signal von dem Positionssensor F. Nach dem Fortfahren mit Schritt S5, setzt der Computer A den das Kennzeichen Fsw im Schritt S6 als "0" und führt das Programm im Schritt S7 zum Schritt S1 zurück. Wenn der Elektromotor 30 unter der Steuerung des Computers A deaktiviert wird, funktioniert er als ein Reaktionsbauteil des Hohlrades 22 des Planetengetriebesatzes 20. In einem solchen Zustand werden die Kolben 42 und 43 des hydraulischen Zylinders 40 unter der Belastung der Rückführungsfeder 44 in ihren räumlich getrennten Positionen beibehalten, wie in Fig. 2 gezeigt ist, damit sich die Reaktionsstange 41 axial verschieben und der Träger 23 frei drehen können. Somit kann die Lenkwelle 13 bei einer an das Lenkrad 12 angelegten Lenkbeanspruchung frei gedreht werden.

Wenn der manuelle Schalter MS in eine zweite Position umgeschalten wird, um den automatischen Betrieb des Fahr­ zeugs zu bewirken, ermittelt der Computer A eine "ja"-Ant­ wort im Schritt S1 und veranlaßt das Programm mit Schritt S10 fortzufahren. Der Reihe nach ermittelt der Computer A im Schritt S10, ob ein Kennzeichen Ff für das Verbot des automatischen Lenkbetriebes "1" ist oder nicht. Wenn die Antwort unter Schritt S10 "ja" ist, bringt der Computer A das Programm unter Schritt S7 zum Schritt S1 zurück. Wenn die Antwort unter Schritt S10 "nein" ist, fährt das Programm mit Schritt S11 fort, bei dem der Computer A ermittelt, ob der Kennzeichen Fsw "1" ist oder nicht. Wenn die Antwort unter Schritt S11 "ja" ist, ermittelt der Computer A unter Schritt S21, ob sich das elektrische Steuersystem der Lenkvorrichtung in normalen Zustand befindet oder nicht. Wenn das Steuersystem versagt, den Elektromotor 30 im Betrieb zu kontrollieren, ermittelt der Computer A eine "nein"-Antwort unter Schritt S21 und veranlaßt das Programm, mit Schritt S22 fortzufahren. Der Reihe nach setzt der Computer A den Kennzeichen Ff als "1" und führt die Verarbeitung von Schritt S3 bis S6 auf die gleiche Weise aus, wie oben beschrieben ist. In solch einem Fall bleibt der Elektromotor 30 in seinem deaktivierten Zustand und funktioniert als ein Reaktionsbauteil des Hohlrades 22, während die Reaktionsstange 41 in ihrer neutralen Position angeordnet ist, um in der Achsrichtung beweglich zu sein. Somit kann die Lenkwelle 13 bei einer Lenkbeanspruchung, die von dem Lenkrad angelegt wird frei bewegt werden. Wenn die Antwort unter Schritt S21 "ja" ist, setzt der Computer A das Kennzeichen Ff im Schritt S23 als "0" und veranlaßt das Programm, zum Schritt S18 weiterzugehen, um eine Steuerroutine für automatisches Lenken zu verarbeiten. Nach der Verarbeitung unter Schritt S18, bringt der Computer A das Programm unter Schritt S19 zum Schritt S1 zurück.

Wenn die Antwort unter Schritt S11 "nein" ist, setzt der Computer A das Kennzeichen Fsw im Schritt S12 als "1" und ermittelt unter Schritt S13, ob sich das Steuersystem der Lenkvorrichtung in einem normalen Zustand befindet oder nicht. Wenn die Antwort unter Schritt S13 "nein" ist, ver­ anlaßt der Computer A das Programm mit Schritt S22 fortzu­ fahren. Der Reihe nach setzt der Computer A den Kennzeichen Ff unter Schritt S22 als "1" und führt die Verarbeitung unter Schritt S3 bis S6 auf die gleiche Weise aus, wie oben beschrieben. In einem solchen Fall bleibt der Elektromotor 30 in seinem deaktivierten Zustand und funktioniert als ein Reaktionsbauteil des Hohlrades 22, während die Reaktionsstange 41 des hydraulischen Zylinders 40 in ihrer neutralen Position angeordnet ist, um in der Achsrichtung beweglich zu sein. Somit kann die Lenkwelle 13 bei einer Lenkbeanspruchung, die an das Lenkrad angelegt wird, frei gedreht werden. Wenn die Antwort unter Schritt S13 "ja" ist, setzt der Computer A das Kennzeichen Ff unter Schritt S14 als "0", er liest unter Schritt S15 eine aktuelle Position der Reaktionsstange 41, die von einem elektrischen, von dem Positionssensor F angelegten Signal dargestellt wird, und einen Lenkwinkel der Lenkwelle aus, der von einem elektrischen, von dem Lenkwinkelsensor angelegten Signal dargestellt wird, und er aktiviert unter Schritt S16 den Elektromotor 30 im Ansprechen auf die elektrischen Signale des Positionssensors F und des Lenkwinkelsensors, so daß die Reaktionsstange 41 in eine Position verschoben wird, die von dem Lenkwinkel der Lenkwelle 13 festgelegt wird. Nach der Verarbeitung unter Schritt S16 erregt bzw. schaltet der Computer A die Magnetventile SV1 und SV2 unter Schritt S17 ein, er führt die Verarbeitung der Steuerroutine für das automatische Lenken unter Schritt S18 aus und bringt das Programm unter Schritt S19 zum Schritt S1. In einem solchen Fall werden die ersten und zweiten Magnetventile SV1 und SV2 in ihre zweiten Positionen umgeschaltet, um die Flüssigkeit unter Druck von der hydraulischen Pumpe P in das hydraulische Stellglied 40 zu führen und um den in den Flüs­ sigkeitsbehälter R ausgestoßenen Flüssigkeitsfluß zu unter­ brechen. Somit werden die Kolben 42 und 43 des hydrauli­ schen Zylinders 40 durch die Flüssigkeit unter Druck gegen die Belastung der Rückführungsfeder 44 axial nach innen bewegt und in der neutralen Position gehalten, um eine axiale Verschiebung der Reaktionsstange 41 einzuschränken, wie in Fig. 4 gezeigt. In einem solchen Fall wird der Träger 23 durch das Ineinandergreifen mit dem Zahnstangenbereich der Reaktionsstange 41 fest in der Stellung beibehalten, während der Elektromotor 30 unter der Steuerung des Computers A aktiviert wird, um das Hohlrad 22 des Planetengetriebesatzes 20 zu drehen. Dies veranlaßt das Sonnenrad 21, sich zu drehen, um den automatischen Lenkbetrieb des Fahrzeuges zu bewirken.

Wenn der manuelle Schalter MS von der zweiten Position in die erste Position umgeschaltet wird, um den manuellen Betrieb des Lenkrades 12 zu bewirken, setzt der Computer A eine "nein"-Antwort unter Schritt S1 und führt die Verar­ beitung unter Schritt S2-S6 auf die selbe Weise aus, wie oben beschrieben ist. In diesem Fall werden die Magnetven­ tile SV1 und SV2 in ihren ersten Positionen beibehalten, um der von dem hydraulischen Zylinder 40 ausgestoßenen Flüssigkeit unter Druck der Strömung in den Flüssigkeitsbehälter R zu ermöglichen und um die von der hydraulischen Pumpe P gelieferte Druckfluidströmung zu unterbrechen. Somit kehren die Kolben 42, 43 unter der Belastung der Rückführungsfeder 44 in ihre räumlich getrennten Positionen zurück, während der Elektromotor 30 unter der Steuerung des Computers A als Reaktion auf die elektrischen Signale von dem Positionssensor F und dem Lenkwinkelsensor aktiviert wird, so daß die Reaktionsstange 41 in eine Position zurückkehrt, die durch den Lenkwinkel der Lenkwelle 13 festgelegt wird.

Wenn das elektrische Steuersystem der Lenkvorrichtung, den Elektromotor 30 im Betrieb während des automatischen Steuerbetriebs nicht mehr steuert, wird die Antriebswelle 31 des Elektromotors 30 fest in der Stellung beibehalten und funktioniert als ein Reaktionsbauteil des Hohlrades 22, während die Magnetventile SV1 und SV2 abgeschaltet sind, um die Flüssigkeit unter Druck von dem hydraulischen Zylinder 40 auszustoßen, so daß die Kolben 42 und 43 unter der Belastung der Rückführungsfeder 44 in ihre räumlich getrennten Positionen zurückkehren, damit die axiale Verschiebung der Reaktionsstange 41 und die freie Drehung des Trägers 23 erlaubt wird. Als Ergebnis kann das Fahrzeug durch manuellen Betrieb des Lenkrades 12 in einer gewöhnlichen Art gelenkt werden, ohne daß irgendeine Differenz in der Drehphase zwischen dem Lenkrad 12 und der Lenkwelle 13 verursacht wird. In einem solchen manuellen Betrieb des Lenkrades 12 spürt der Fahrer die Reaktionskraft von den Straßenoberflächen über die Lenkwelle 13 versorgt.

Weil der Elektromotor 30 und die Magnetventile SV1, SV2 im manuellen Lenkbetrieb des Fahrzeuges deaktiviert sind, können das elektrische Steuersystem des Elektromotors 30 und der hydraulische Zylinder 40 in der Bauweise vereinfacht werden, um eine Lenkvorrichtung mit niedrigen Kosten zu liefern.

Wenn der manuelle Schalter MS während des automatischen Lenkbetriebs von der zweiten Position in die erste Position umgeschaltet wird, gehen die Kolben 42 und 43 unter der Last der Rückführungsfeder 44 gemäß dem Ausstoß des Druckfluids von dem hydraulischen Zylinder 40 in ihre räum­ lich getrennten Positionen zurück, um den Spielraum für die axiale Verschiebung der Reaktionsstange 41 allmählich zu erhöhen. Dies kann ist möglich, um eine plötzliche Änderung in der axialen Verschiebung der Reaktionsstange 41 zu eliminieren, die durch eine, von den Straßenoberflächen eingeleitete Rückstellkraft verursacht wird, wodurch der manuelle Betrieb des Lenkrades stabilisiert wird.

Es ist zu bemerken, daß in der Lenkvorrichtung die Fe­ dern 45 und 46 innerhalb der Kolben 42 und 43 montiert sind, um die axiale Verschiebung der Reaktionsstange 41 in einem Zustand zu erlauben, in dem die Kolben 42 und 43 während des automatischen Lenkbetriebs des Fahrzeugs in der neutralen Position fest beibehalten werden. Mit einer solchen Anordnung der Federn 45 und 46 wird die Reaktionsstange 41 gegen jeweils eine der Federn 45 und 46 verschoben, wenn das Lenkrad 12 durch den Fahrer während des automatischen Lenkbetriebs des Fahrzeugs arbeitet. Als Ergebnis wird der automatische Lenkbetrieb des Fahrzeugs durch den manuellen Betrieb des Lenkrades 12 unterstützt. Dies bedeutet, daß der automatische Betrieb durch die Absicht des Fahrers eingestellt werden kann.

Der Planetengetriebesatz (20) besteht somit aus einem Sonnenrad (21), das auf der Lenkwelle montiert ist, um sich mit dieser zu drehen, einem Ring- oder Hohlrad (22), das auf der Lenkwelle in einer das Sonnenrad umgebenden Lagebeziehung drehbar montiert ist, so daß es von einem damit baulich zusammengefaßten Elektromotor (30) drehbar ist, aus einem drehbar an der Lenkwelle angeordneten Träger (23), der durch einen damit verbundenen Reaktionsmechanismus (40) in Stellung haltbar ist, und aus einem Satz von Planetenrädern (24), die von dem Träger (23) getragen sind und mit dem Sonnenrad (21) und dem Hohlrad (22) kämmen, um ein von dem Elektromotor (30) angelegtes Antriebsdrehmoment an das Sonnenrad (21) zu übertragen. Der Elektromotor (30) ist so angeordnet, daß er das Antriebsdrehmoment an das Hohlrad (22) anlegt, wenn er aktiviert ist, um den automatischen Lenkbetrieb des Fahrzeugs zu bewirken, und daß er als Reaktionsbauteil des Hohl- oder Ringrades (22) funkgiert, wenn er deaktiviert ist, um den manuellen Lenkbetrieb zu bewirken, während der Reaktionsmechanismus (40) derart angeordnet bzw. ausgeführt ist, daß dem Träger (23) im deaktivierten Zustand des Elektromotors (30) eine freie Drehung ermöglicht ist, und der Träger (23) im aktivierten Zustand des Elektromotors (30) in seiner Stellung festgehalten wird.

Claims (4)

1. Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit Eigenantrieb mit einer Lenkwelle (13), die an ihrem einen Ende mit einem Lenkgetriebe (11) verbunden und an ihrem anderen Ende mit einem Lenkrad (12) versehen ist, um bei einer daran angelegten Lenkbeanspruchung gedreht zu werden, und mit einem Planetengetriebesatz (20), der mit der Lenkwelle zusammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Planetengetriebesatz (20) ein Abtriebsbauteil (21), das an der Lenkwelle (13) zum Drehen damit angebracht ist, ein drehbar auf der Lenkwelle (13) angebrachtes Antriebsbauteil (22), das durch einen damit montierten Stellmotor (30) gedreht wird, ein drehbar auf der Lenkwelle (13) angeordnetes Reaktionsbauteil (23), das durch einen damit montierten Reaktionsmechanismus (40) in Stellung haltbar ist, und ein Zwischenbauteil (24) aufweist, das von dem Reaktionsbauteil (23) gehalten wird und zwischen dem Abtriebsbauteil (21) und dem Antriebsbauteil (22) angeordnet ist, um darüber ein vom Antriebsbauteil (22) an das Abtriebsbauteil (21) angelegtes Antriebsdrehmoment zu übertragen, wobei
der Stellmotor (30) so angeordnet ist, daß er im aktivierten Zustand das Antriebsdrehmoment an das Antriebsbauteil (22) anlegt, um einen automatischen Lenkbetrieb des Fahrzeuges zu bewirken, und daß er im deaktivierten Zustand als ein Reaktionsbauteil des Antriebsbauteiles (22) funktioniert, um einen manuellen Lenkbetrieb zu bewirken, während der Reaktionsme­ chanismus (40) so angeordnet bzw. aufgebaut ist, daß sich das Reaktionsbauteil (23) in einem deaktivierten Zustand des Stellmotors (30) frei drehen kann, und im aktivierten Zustand des Stellmotors (30) in der Stellung festgehalten wird.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (30) ein Elektromotor ist, dessen Abtriebswelle (31) mit dem Antriebsbauteil (22) betriebsmäßig verbunden ist, wobei der Reaktionsmechanismus (40)
einen hydraulischen Zylinder, der ein Paar von axial beabstandeten Kolben (42, 43), welche in einer neutralen Position beibehalten werden, wenn sie unter Druck im automatischen Lenkbetrieb mit Druckfluid beaufschlagt werden, und eine zwischen den Kolben (42, 43) angebrachte Rückführungsfeder (44) beinhaltet, um die Kolben im manuellen Lenkbetrieb an ihren räumlich getrennten Positionen beizubehalten, und
eine Reaktionsstange (41) aufweist, die mit dem Reaktionsbauteil (23) betriebsmäßig verbunden und in dem hydraulischen Zylinder montiert ist, um in Axialrichtung beweglich zu sein, wenn die Kolben (42, 43) an ihren räumlich getrennten Positionen unter der Belastung der Rückführungsfeder (44) gehalten werden, und um in der Stellung festgehalten zu werden, wenn die Kolben (42, 43) in der neutralen Position gehalten werden.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Zylinder ein Paar von Federn (45, 46) enthält, die jeweils innerhalb des betreffenden Kolbens (42, 43) montiert sind, damit sich die Reaktionsstange (41) in einem Zustand, in dem die Kolben (42, 43) in der neutralen Position gehalten werden, axial verschieben kann.

4. Lenkvorrichtung nach in Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Steuersystem (A) für die Lenkvorrichtung eine Vorrichtung (S5) zum Aktivieren des Elektromotors (30) aufweist, um die Reaktionsstange (41) in eine neutrale Position zurück zu bringen, wenn die Kolben (42, 43) in der neutralen Position gehalten werden.