DE19820774A1 - Hydraulische Flügelzellenmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird eine Lenkeinrichtung (1) angegeben mit einem Lenkhandrad (2), das drehfest mit einem Lenksensor verbunden ist, und einem von einem Lenkantrieb (4) gelenkten Rad (3) ohne mechanische Wirkverbindung zwischen Lenkhandrad (2) und gelenktem Rad (3). DOLLAR A Bei dieser Lenkeinrichtung möchte man auf einfache Art eine Rückwirkung des gelenkten Rades auf das Lenkhandrad (2) bewerkstelligen können. DOLLAR A Hierzu ist der Lenksensor als elektrische Maschine (6) ausgebildet, die zur Erzeugung eines Lenksignals generatorisch arbeitet und mit einer Schaltungsanordnung (9) verbunden ist, deren Lastverhalten veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung mit einem Lenkhandrad, das drehfest mit einem Lenksensor verbun­ den ist, und einem von einem Lenkantrieb gelenkten Rad ohne mechanische Wirkverbindung zwischen Lenkhandrad und gelenktem Rad.

Eine derartige Anordnung ist aus DE 42 07 719 A1 be­ kannt. Der Lenkwinkel, der vom Lenkhandrad über eine Lenkwelle an den Lenksensor übertragen wird, wird ver­ wendet, um ein hydraulisches Ventil so aufzusteuern, daß ein hydraulischer Motor Räder in die eine oder an­ dere Richtung auslenken kann. Damit der Bediener ein Gefühl für das Lenkverhalten bekommt, ist ein Rückwir­ kungsmotor vorgesehen, der ebenfalls auf die Lenkwelle wirkt.

Die Lenkeinrichtung der vorliegenden Erfindung findet hauptsächlich Anwendung bei Arbeitsmaschinen, wie Ga­ belstaplern oder Forstmaschinen. Bei derartigen Maschi­ nen werden im Laufe einer Arbeitsschicht viele gleich­ artige Bewegungen ausgeführt, beispielsweise dann, wenn ein Gabelstapler Paletten holen und stapeln soll. Um die Bewegungsabläufe für die Bedienungsperson ergono­ misch zu optimieren, sind sogenannte Mini-Lenkräder eingeführt worden. Ein derartiges Mini-Lenkrad ist aus der schwedischen Patentschrift SE 466 099 bekannt. Auch bei diesen Mini-Lenkrädern möchte man gerne eine Rück­ wirkung erzielen. Allerdings möchte man den Vorteil ei­ nes kompakten Aufbaus, den das Mini-Lenkrad liefert, durch die Rückwirkungsmaßnahmen nicht wieder aufgeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückwir­ kung auf einfache Art zu bewerkstelligen.

Diese Aufgabe wird bei einer Lenkeinrichtung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Lenksensor als elektrische Maschine ausgebildet ist, die zur Er­ zeugung eines Lenksignals generatorisch arbeitet und mit einer Schaltungsanordnung verbunden ist, deren Lastverhalten veränderbar ist.

Mit dieser Maßnahme läßt sich auf eine relativ einfache Weise sowohl das Lenksignal gewinnen, d. h. der von dem Lenkhandrad vorgegebene Sollwert, dem das gelenkte Rad bzw. die gelenkten Räder folgen sollen, als auch eine Rückwirkung, bei der der Benutzer "spürt", welchen Wi­ derstand das gelenkte Rad überwinden muß. Das Lenksi­ gnal wird einfach dadurch erzeugt, daß eine elektrische Maschine generatorisch arbeitet. Über die generatorisch erzeugte Spannung und die Zeitdauer, über die die Span­ nung erzeugt wird, läßt sich sowohl die Lenkgeschwin­ digkeit als auch der Lenkwinkel ermitteln. Ein Genera­ tor erfordert zu seinem Antrieb aber ein Moment, das wiederum abhängig ist von der elektrischen Last, die von dem Generator bedient werden muß. Ein anschauliches Beispiel für eine derartige Last ist ein ohmscher Wi­ derstand, der mit den Ausgangsklemmen des Generators verbunden ist. Je kleiner dieser Widerstand ist, desto größer ist das erforderliche Moment, um den Generator anzutreiben. Durch eine Veränderung des elektrischen Widerstandes läßt sich also das Moment, das der Benut­ zer oder Bediener aufbringen muß, verändern. Selbstver­ ständlich gibt es eine Reihe von anderen Möglichkeiten, um das "Lastverhalten" zu beeinflussen. Anstelle eines ohmschen Widerstandes kann man an sich bekannte elek­ tronische oder elektrische Schaltungselemente verwen­ den, die den Stromfluß zwischen den Generatorklemmen verändern. Beispielsweise kann man einen getakteten Schalter verwenden, dessen Tastverhältnis eingestellt werden kann. Es ist auch möglich, eine Gegenspannung zu erzeugen und an die Generatorklemmen anzulegen. Wenn beispielsweise die Gegenspannung größer ist als die Ge­ nerator-Ausgangsspannung, dann muß der Benutzer quasi gegen einen Motor arbeiten, um das Lenkhandrad zu ver­ drehen. Dies ermöglicht eine Rückkopplung auf den Fah­ rer oder Benutzer. Mit dieser Ausgestaltung kommt man mit einem einzigen mechanischen Element aus, nämlich der elektrischen Maschine. Eine derartige elektrische Maschine ist relativ kompakt, so daß der Vorteil der guten Raumausnutzung bestehen bleibt. Durch die Kombi­ nation der Signalerzeugung mit der Möglichkeit der Rückwirkung ergibt sich eine sehr enge Kopplung zwi­ schen den beiden Maßnahmen, so daß größere Fehler durch unterschiedliche Driftverhalten bei der Lenksignaler­ zeugung und bei der Rückkopplung vermieden werden kön­ nen. Selbstverständlich muß man Lenkhandrad und elek­ trische Maschine größen- und leistungsmäßig aneinander anpassen. Für ein kleines Lenkhandrad ist auch nur eine kleine Maschine erforderlich. Man kann das Gegen- oder Bremsmoment auch in Abhängigkeit von verschiedenen Pa­ rametern, beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit oder -beladung oder Tageszeit verändern.

Vorzugsweise ist zwischen dem Lenkhandrad und dem Lenk­ sensor ein Übersetzungsgetriebe angeordnet. Dieses Übersetzungsgetriebe bewirkt, daß sich die elektrische Maschine wesentlich schneller dreht als das Lenkhand­ rad. Man kann beispielsweise von einem Übersetzungsver­ hältnis von 5 : 1 ausgehen. In diesem Fall hat man zwei Vorteile. Zum einen gewinnt man ein stärkeres Lenksi­ gnal, weil der Generator mit einer höheren Drehzahl ein stärkeres Spannungssignal liefert. Zum anderen wird auch das Rückwirkungsmoment der elektrischen Maschine auf das Lenkhandrad entsprechend verstärkt.

Vorteilhafterweise ist das Lenkhandrad als Mini-Lenkrad ausgebildet und das Übersetzungsgetriebe ist in das Mi­ ni-Lenkrad integriert. Bei einem Mini-Lenkrad sollen keine größeren Momente übertragen werden können. Es ist lediglich erforderlich, daß der Benutzer ein Gespür für das Lenkverhalten bekommt. In diesem Fall reicht es auch aus, ein entsprechend kleines bzw. schwach dimen­ sioniertes Getriebe zu verwenden, das man in das Mini- Lenkrad einbauen kann. Dementsprechend benötigt man für das Getriebe nur unwesentlich mehr Platz.

In einer alternativen Ausgestaltung kann das Überset­ zungsgetriebe außen an der elektrischen Maschine befe­ stigt sein. Da es sich, wie gesagt, um ein relativ kleines Bauteil handelt, fällt der hierdurch bewirkte erhöhte Raumbedarf praktisch nicht ins Gewicht.

Vorteilhafterweise ist das Lenkhandrad in einem Gehäuse gelagert, in dem die elektrische Maschine und zumindest ein drehmomentbeeinflussender Teil der Schaltungsanord­ nung aufgenommen ist, wobei die Schaltungsanordnung ei­ nen BUS-Anschluß aufweist. Der BUS-Anschluß kann bei­ spielsweise für einen CAN-BUS konfiguriert sein. Der CAN-BUS ist ein gerade im Fahrzeugsektor weit verbrei­ terter BUS. Mit Hilfe dieses CAN-BUS kann man die not­ wendigen Informationen vom Lenkhandrad zum Lenkantrieb und zurück übertragen. Auch lassen sich relativ einfach weitere Signale einkoppeln, deren Erzeugungseinrichtun­ gen weiter unten besprochen werden.

Mit Vorteil ist die elektrische Maschine als Motor be­ treibbar. Elektrische Maschinen können vielfach sowohl als Generator als auch als Motor betrieben werden. Wenn die elektrische Maschine im vorliegenden Fall als Motor betrieben werden kann, eröffnen sich weitere Möglich­ keiten, beispielsweise kann das für den Benutzer spür­ bare Moment vergrößert werden. Man kann die Motorfunk­ tion auch noch zu anderen Zwecken ausnutzen.

Bevorzugterweise ist am gelenkten Rad ein mit der Schaltungsanordnung verbundener Drehmomentsensor ange­ ordnet und die Schaltungsanordnung stellt ihr Lastver­ halten in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Drehmo­ mentsensors ein. Damit kann man die Kräfte simulieren, die das gesteuerte Rad beeinflußt. Insbesondere kann man damit auch Kräfte an das Lenkhandrad weitergeben, die von außen auf das gelenkte Rad wirken. Der Bediener oder Fahrer bekommt dann ein noch besseres Gefühl für das Lenkverhalten seines Fahrzeuges. Er erfährt bei­ spielsweise über das Lenkhandrad, wenn das gelenkte Rad gegen einen Widerstand stößt. Man kann mit Hilfe des Drehmomentsensors auch erkennen, wann das gelenkte Rad an seinen Endanschlag kommt. Dies hält den Verschleiß klein bzw. verhindert Beschädigungen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das gelenkte Rad eine mit der Schaltungsanordnung verbundene An­ schlagsensoranordnung auf und die Schaltungsanordnung erzeugt ein ungleichförmiges Moment an der elektrischen Maschine, wenn das gelenkte Rad eine Bewegungsgrenze erreicht. Man kann dem Bediener dann mitteilen, wenn das gelenkte Rad seinen Anschlag erreicht hat, bei­ spielsweise dadurch, daß das Lenkrad in dieser Position vibriert oder mit einem pulsierenden Moment beauf­ schlagt wird. Man verhindert dadurch ein Übersteuern der Lenkeinrichtung. Das Moment kann sowohl motorisch erzeugt werden als auch ein sich veränderndes Wider­ standsmoment sein.

Vorzugsweise ist am gelenkten Rad ein mit der Schal­ tungsanordnung verbundener Lagesensor angeordnet, wobei die Schaltungsanordnung das gelenkte Rad in eine Neu­ tralstellung zurücksteuert. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn sich das Lenkhandrad über einen vorbestimmten Zeitraum nicht bewegt. Damit ergibt sich automatisch eine Ausrichtung des Fahrzeugs in die Gera­ deausstellung, wenn dies gewünscht ist.

Hierbei ist von Vorteil, wenn die Schaltungsanordnung die elektrische Maschine synchron mit dem gelenkten Rad ansteuert. Der Benutzer bekommt dann gleichzeitig die Information, daß das gelenkte Rad zurück in die Neu­ tralstellung bewegt wird. Er kann somit durch eine Be­ tätigung des Lenkhandrades, beispielsweise ein Festhal­ ten, eingreifen und diese Bewegung unterbrechen. Wenn er dies nicht tut, dann steht am Ende des Rückstellvor­ ganges das Lenkhandrad ebenfalls in der Neutralposition.

Gegebenenfalls kann man diese Vorgehensweise auf Still­ standsperioden des Fahrzeugs begrenzen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Schaltungsanordnung die Position des Lenkhandrades mit der Position des gelenkten Rades vergleicht und das Moment am Lenkhandrad in Abhängigkeit von der Differenz einstellt. Damit kann man beispielsweise die Lenkhand­ radbeschleunigung so beeinflussen, daß das Lenkhandrad nicht schneller gedreht werden kann als das gelenkte Rad mithalten kann. Wenn eine große Abweichung der bei­ den Positionen vorliegt, dann eilt beispielsweise das Lenkhandrad dem gelenkten Rad zu weit voraus. Wenn man dann das Moment erhöht, das der Bediener überwinden muß, hat das gelenkte Rad wieder die Möglichkeit, daß Lenkhandrad "einzuholen".

Mit Vorteil weist das Lenkhandrad eine Markierung auf und eine weitere stationäre Markierung ist in der Umge­ bung des Lenkhandrades vorgesehen, wobei die Schal­ tungsanordnung die elektrische Maschine motorisch so ansteuert, daß die relative Position der beiden Markie­ rungen der Winkelstellung des gelenkten Rades ent­ spricht. Beispielsweise bei der Anwendung des Lenksy­ stems in einem Gabelstapler ist es wichtig zu wissen, in welcher Position sich das gelenkte Rad befindet, insbesondere dann, wenn der Bediener nach einem Verlas­ sen des Fahrzeuges zurückkehrt und das Fahrzeug wieder startet. Es ist hierzu bekannt, eine Art grafischer Darstellung der Radpositionen vorzusehen. Vorteilhaf­ terweise kann diese Positionsangabe aber auch über das Lenkhandrad realisiert werden, insbesondere dann, wenn das Lenkhandrad als Mini-Lenkrad ausgebildet ist. Da es möglich ist, mit Hilfe der als Motor arbeitenden elek­ trischen Maschine die Winkelstellung des Lenkhandrades zu beeinflussen und einzustellen, kann man sich vor­ stellen, daß jedes Mal dann, wenn das Fahrzeug steht und das Lenkhandrad für einen vorbestimmten Zeitraum nicht bewegt wird, eine Anpassung der Stellung des Lenkhandrades an die Stellung des gelenkten Rades er­ folgt. Hierbei muß die Winkelposition des Lenkhandrades nicht übermäßig genau sein, weil es lediglich darauf ankommt, dem Bediener ein Gefühl für die Stellung des gelenkten Rades zu vermitteln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild zur Erläuterung der Lenkeinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Mini- Lenkrades,

Fig. 3 eine Ansicht III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung eines Mini-Lenk­ rades und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Anordnung in der Lenkeinrichtung.

Eine Lenkeinrichtung 1 weist ein Lenkhandrad 2 und ein gelenktes Rad 3 auf. Zum Auslenken des gelenkten Rades 3 ist ein Lenkantrieb 4 vorgesehen. Der Lenkantrieb 4 ist lediglich schematisch dargestellt. Es kann sich um einen hydraulischen Motor mit entsprechenden Ansteue­ rungsventilen, um einen elektrischen Motor mit entspre­ chender Beschaltung oder um andere krafterzeugende Ein­ richtungen handeln.

Das Lenkhandrad 2 ist über ein Getriebe 5 mit einer elektrischen Maschine 6 verbunden. Die elektrische Ma­ schine 6 kann als Gleichstrommaschine, als Wechsel­ strommaschine oder als Drehfeldmaschine ausgebildet sein. Wichtig ist für den vorliegenden Fall lediglich, daß sie sowohl generatorisch als auch motorisch arbei­ ten kann. Dargestellt ist der Fall einer Gleichstromma­ schine, die den Vorteil hat, daß die an ihren Klemmen 7, 8 anliegende bzw. erzeugte Spannung eine Information über die Drehrichtung der Maschine 6 enthält.

Die elektrische Maschine 6 ist mit einer Schaltungsan­ ordnung 9 verbunden. Diese Schaltungsanordnung hat zwei Aufgaben. Zum einen enthält sie eine Einrichtung 10 zur Erfassung der Spannung an den Klemmen 7, 8 und zur Aus­ wertung dieser Spannung. Im "ungestörten" Zustand läßt sich anhand der Klemmenspannung die Drehgeschwindigkeit des Lenkhandrades, gegebenenfalls übersetzt durch das Getriebe 5, ermitteln. Je größer die Drehgeschwindig­ keit ist, desto größer ist die von der elektrischen Ma­ schine 6 im generatorischen Betrieb erzeugte Spannung. Mit Hilfe einer einfachen Integration läßt sich anhand der Klemmenspannung auch eine Information über den zu­ rückgelegten Drehwinkel des Lenkhandrades 2 gewinnen.

Das Getriebe 5 hat ein Übersetzungsverhältnis größer als 1, beispielsweise 5 : 1. Eine Umdrehung des Lenkhand­ rades 2 bewirkt in diesem Fall fünf Umdrehungen der elektrischen Maschine 6, was den Vorteil hat, daß die dadurch induzierte Spannung aufgrund der höheren Rota­ tionsgeschwindigkeit der elektrischen Maschine 6 eben­ falls höher ist. Das Übersetzungsverhältnis muß natür­ lich bei der Auswertung der Klemmenspannung beachtet werden.

Zusätzlich enthält die Schaltungsanordnung 9 aber auch noch eine Einrichtung 11, mit deren Hilfe das Lastver­ halten der Schaltungsanordnung verändert werden kann. Schematisch ist dies durch einen veränderlichen Wider­ stand 12 dargestellt. Je kleiner der Wert dieses ohm­ schen Widerstandes 12 ist, desto größer ist das Moment, das der Benutzer aufbringen muß, um das Lenkhandrad 2 zu drehen. Mit Hilfe der Einrichtung 11 läßt sich also das Drehmoment verändern, das der Benutzer aufbringen muß. Durch eine Veränderung des Drehmoments kann man eine "Rückwirkung" des Lenkverhaltens des gelenkten Ra­ des 3 auf das Lenkhandrad 2 nachbilden oder simulieren.

Der ohmsche Widerstand 12 wurde nur gewählt, um die Veränderung des aufzubringenden Drehmoments auf einfa­ che Weise darzustellen. Es gibt natürlich eine Reihe von anderen Realisierungsmöglichkeiten, um das Moment der elektrischen Maschine 6 zu verändern. Beispielswei­ se kann man mit Hilfe der Einrichtung 11 die Spannung an den Klemmen 7, 8 erhöhen, so daß der Benutzer das Lenkhandrad 2 gegen einen motorischen Betrieb der elek­ trischen Maschine 6 drehen muß. In diesem Fall kann man ein Reaktionsmoment auf das Lenkhandrad 2 erzeugen, das größer ist als das größte Gegenmoment, das im generato­ rischen Betrieb der elektrischen Maschine 6 erzeugbar wäre.

Zur Veränderung des "Lastverhaltens" der Schaltungsan­ ordnung durch die Einrichtung 11 ist eine Steuerein­ richtung 13 vorgesehen, die mit einem CAN-BUS 14 ver­ bunden ist. Über den BUS 14 erfolgt die Kommunikation von der Schaltungsanordnung 9 zu dem Lenkantrieb 4.

Ferner erfolgt über diesen BUS auch die Kommunikation von Sensoren zur Schaltungsanordnung 9 bzw. zur Steuer­ einrichtung 13, die weiter unten beschrieben wird.

Die Steuereinrichtung 13 steuert aufgrund der Informa­ tionen der Einrichtung zur Erfassung der Klemmenspan­ nung den Lenkantrieb an. Da die Spannung an den Klemmen 7, 8 durch die Einrichtung 11 zur Veränderung des Lastverhaltens der Schaltungsanordnung 9 verändert wer­ den kann, muß die entsprechende Information natürlich bei der Auswertung der Klemmenspannung berücksichtigt werden. Da die Einstellung des "Lastverhaltens" aber durch die Steuereinrichtung 13 erfolgt, "weiß" die Steuereinrichtung, welche Veränderungen sie durchge­ führt hat und kann dies bei der Ermittlung der Steuer­ signale für den Lenkantrieb 4 entsprechend berücksich­ tigen. Dies ist in der Regel problemlos dann möglich, wenn man die einzelnen Signale linear überlagern kann, also bei einer linearen Superposition. Auch bei einem nicht-linearen Verhalten läßt sich normalerweise die gewünschte Information aus der Klemmenspannung gewin­ nen, wenn die Nicht-Linearität bekannt ist.

Am Lenkantrieb 4 sind, wie gesagt, verschiedene Senso­ ren angeordnet. Es handelt sich zum einen um einen Drehmomentsensor 15. Der Drehmomentsensor ermittelt das auf das gelenkte Rad 3 einwirkende Drehmoment und mel­ det es an die Steuereinrichtung 13 der Schaltungsanord­ nung 9 zurück. Die Schaltungsanordnung 9 kann dann ihr Lastverhalten an das ermittelte Drehmoment anpassen. Mit "Lastverhalten" ist nicht nur ein passives Reagie­ ren gemeint. Wenn beispielsweise das gelenkte Rad gegen einen Widerstand stößt, dann ist es durchaus möglich, daß die Schaltungsanordnung 9 die Klemmenspannung er­ höht, um das Lenkhandrad 2 motorisch mit einem entspre­ chenden Moment gegen die Kraft des Bedieners zu beauf­ schlagen. Dies entspricht dem Schlag, den ein mecha­ nisch mit den gelenkten Rädern gekoppeltes Lenkhandrad auf den Bediener zurückmeldet, wenn das gelenkte Rad gegen einen Bordstein oder ähnliches stößt.

Ferner ist am Lenkantrieb 4 ein Anschlagsensor 16 für beide Drehrichtungen des gelenkten Rades 3 angeordnet. Der Anschlagsensor 16 ermittelt, wann das gelenkte Rad 3 seine Bewegungsgrenze erreicht. Wenn die Schaltungs­ anordnung 9 diese Information erhält, dann wird die Spannung an den Klemmen 7, 8 beispielsweise so beein­ flußt, daß die elektrische Maschine 6 als Motor wirkt und am Lenkhandrad 2 eine pulsierende oder vibrierende Bewegung erzeugt. Zu diesem Zweck wird beispielsweise die Spannung an den Klemmen 7, 8 periodisch positiv und negativ eingestellt. Damit bekommt der Bediener die In­ formation, daß das gelenkte Rad am Anschlag ist und ein weiteres Drehen des Lenkhandrades 3 sinnlos oder sogar gefährlich ist.

Schließlich kann am Lenkantrieb 4 noch ein Lagesensor 17 angeordnet sein, der eine Information über die Win­ kelposition des gelenkten Rades 3 liefert. Natürlich kann der Lagesensor 17 auch die Funktion des Anschlags­ ensors 16 mit übernehmen. Auch der Lagesensor 17 ist über den BUS 14 mit der Schaltungsanordnung 9 verbun­ den. Man kann nun vorsehen, daß die Schaltungsanordnung 9 bzw. die Steuereinrichtung 13 das gelenkte Rad 3 in eine Neutralstellung zurücksteuert, wenn sich das Lenk­ handrad 2 über einen vorbestimmten Zeitraum nicht be­ wegt hat. Gegebenenfalls kann man hier als Zusatzbedin­ gung vorsehen, daß ein derartiges Zurücksteuern nur dann erfolgt, wenn das Fahrzeug steht. Hierfür ist ein nicht näher dargestellter Geschwindigkeitssensor vorge­ sehen. Beim Zurücksteuern kann man dann die elektrische Maschine 6 motorisch betreiben, so daß das Lenkhandrad 2 der Bewegung des gelenkten Rades 3 folgt, d. h. es wird eine Übereinstimmung der Winkelpositionen von Lenkhandrad 2 und gelenktem Rad 3 aufrechterhalten.

Man kann die Lenkeinrichtung 1 auch dafür verwenden, eine Begrenzung der Lenkhandradbeschleunigung zu errei­ chen. Das Lenkhandrad 2 soll also nicht schneller ge­ dreht werden können als das gelenkte Rad 3 folgen kann. Zu diesem Zweck kann man, wie das in Fig. 5 dargestellt ist, den Lenkhandradwinkel ϕ ermittelt, also die Posi­ tion des Lenkhandrades 2, die als Sollwert an den Len­ kantrieb 4 weitergegeben wird. Man kann über den Len­ kantrieb 4 die Ist-Position I des gelenkten Rades 3 er­ mitteln. Wenn nun der Sollwert ϕ um einen konstanten Wert C größer ist als der Ist-Wert I, dann wird ein entsprechendes Gegenmoment M durch die elektrische Ma­ schine 6 erzeugt und an das Lenkhandrad 2 weitergege­ ben. Der Lenkantrieb 4 steht bei dem Ausführungsbei­ spiel der Fig. 5 über einen Zahnriemen 27 mit dem ge­ lenkten Rad 3 in Verbindung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das Lenkhandrad 2 eine Markierung 18 auf. Am Gehäuse 19, in dem das Lenk­ handrad gelagert ist, befindet sich eine weitere Mar­ kierung 20. Die Position des gelenkten Rades wird mit Hilfe des Lagesensors 17 ermittelt. Man kann nun bei Stillstand des Fahrzeuges mit Hilfe der elektrischen Maschine 6, die zu diesem Zweck motorisch betrieben wird, das Lenkhandrad 2 so einstellen, daß die relative Position der beiden Markierungen 18, 20 der Winkelstel­ lung des gelenkten Rades 3 entspricht. Damit erhält der Bediener visuell eine Information über die Winkelstel­ lung des gelenkten Rades 3, ohne daß er das gelenkte Rad 3 sehen muß. Eine derartige Information ist bei­ spielsweise dann wertvoll, wenn der Bediener das Fahr­ zeug verlassen hat und nach einer Pause wieder zurück­ kehrt oder ein anderer Bediener das Fahrzeug übernimmt.

Für die Realisierung des Lenkhandrades 2 gibt es ver­ schiedene Möglichkeiten, die in den Fig. 2 bis 4 darge­ stellt sind. Das in Fig. 2 dargestellte Lenkhandrad 2 ist als Mini-Lenkrad ausgebildet. Wie aus Fig. 3 er­ sichtlich ist, ist das Lenkhandrad 2 auf einer Drehach­ se 21 drehbar gelagert. Auf dieser Drehachse 21 ist auch ein Zahnrad 22 gelagert, das mit einem weiteren Zahnrad 23 kämmt. Das Zahnrad 22 ist mit der elektri­ schen Maschine 6 drehfest verbunden. Das Lenkhandrad 2 weist auf seiner radialen Innenseite eine Verzahnung 24 auf, die mit den Zahnrädern 22, 23 nach Art eines Pla­ netengetriebes zusammenwirkt. Mit einer derartigen Aus­ gestaltung, die außerordentlich kompakt sein kann, läßt sich beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von 5 : 1 erreichen.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform darge­ stellt, bei der das Getriebe 5 außen an den Motor 6 an­ gesetzt ist. Das Lenkhandrad 2, das gegebenenfalls noch einen pilzartigen Bedienungsknopf 25 aufweisen kann, der auch als Markierung 18 benutzt werden kann, ist mit dem Getriebe 5 über eine Lenkwelle 26 verbunden. In dem Gehäuse 19 ist auch die komplette Schaltungsanordnung 9 aufgenommen. Lediglich der BUS 14 ist nach außen ge­ führt.

Claims (12)

1. Lenkeinrichtung mit einem Lenkhandrad, das drehfest mit einem Lenksensor verbunden ist, und einem von einem Lenkantrieb gelenkten Rad ohne mechanische Wirkverbindung zwischen Lenkhandrad und gelenktem Rad, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenksensor als elektrische Maschine (6) ausgebildet ist, die zur Erzeugung eines Lenksignals generatorisch arbeitet und mit einer Schaltungsanordnung (9) verbunden ist, deren Lastverhalten veränderbar ist.

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Lenkhandrad (2) und dem Lenksensor ein Übersetzungsgetriebe (5) angeordnet ist.

3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lenkhandrad (2) als Mini-Lenkrad ausgebildet ist und das Übersetzungsgetriebe (5) in das Mini-Lenkrad integriert ist.

4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (5) außen an der elektrischen Maschine (6) befestigt ist.

5. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkhandrad (2) in einem Gehäuse (19) gelagert ist, in dem die elek­ trische Maschine (6) und zumindest ein Drehmoment beeinflussender Teil der Schaltungsanordnung (9) aufgenommen ist, wobei die Schaltungsanordnung (9) einen BUS-Anschluß (14) aufweist.

6. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschi­ ne (6) als Motor betreibbar ist.

7. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am gelenkten Rad (3) ein mit der Schaltungsanordnung (9) verbundener Drehmomentsensor (15) angeordnet ist und die Schal­ tungsanordnung (9) ihr Lastverhalten in Abhängig­ keit vom Ausgangssignal des Drehmomentsensors (15) einstellt.

8. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gelenkte Rad (3) eine mit der Schaltungsanordnung (9) verbundene An­ schlagsensoranordnung (16) aufweist und die Schal­ tungsanordnung (9) ein ungleichförmiges Moment an der elektrischen Maschine (6) erzeugt, wenn das ge­ lenkte Rad (3) eine Bewegungsgrenze erreicht.

9. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am gelenkten Rad (3) ein mit der Schaltungsanordnung (9) verbundener La­ gesensor angeordnet ist, wobei die Schaltungsanord­ nung (9) das gelenkte Rad (3) in eine Neutralstel­ lung zurücksteuert.

10. Lenkeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung (9) die elek­ trische Maschine (6) synchron mit dem gelenkten Rad (3) ansteuert.

11. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (9) die Position des Lenkhandrades (2) mit der Po­ sition des gelenkten Rades (3) vergleicht und das Moment (M) am Lenkhandrad in Abhängigkeit von der Differenz einstellt.

12. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkhandrad (2) ei­ ne Markierung (18) aufweist und eine weitere sta­ tionäre Markierung (20) in der Umgebung des Lenk­ handrades (2) vorgesehen ist, wobei die Schaltungs­ anordnung (9) die elektrische Maschine (6) moto­ risch so ansteuert, daß die relative Position der beiden Markierungen (18, 20) der Winkelstellung des gelenkten Rades (3) entspricht.