DE2729766A1 - Fahrzeug-lenkhilfe - Google Patents

Description

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Stand der Technik

Eine Lenkhilfe der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art ist beschrieben in einem Artikel von Hesse und Möller im Sonderheft 17 (1975) von "Landbauforschung Völkenrode - wissenschaftliche Mitteilungen der Porchungsanstalt für Landwirtschaft", Seiten 4l bis 56, insbesondere Bild 8 und 9, Seiten 45 und 46.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Lenken von Fahrzeugen unter Abtastung einer Leitlinie. Diese Leitlinie kann durch eine Bodenrille, eine Schnittkante von Getreide oder anderem Erntegut dargestellt sein, aber-auch durch eine Bordsteinkante. Die Erfindung ist aber auch anwendbar, wenn die Leitlinie z. B. durch einen Laserstrahl oder durch das elektro-magnetische Feld eines im Boden verlegten Kabels dargestellt wird, sofern nur der Fühler zum Abtasten derartiger Leitlinien geeignet ist. In jedem Fall soll der Fahrer des Fahrzeuges von der ermüdenden Tätigkeit des Lenkens entlastet werden, solange eine brauchbare Leitlinie vorhanden ist, so daß er seine Aufmerksamkeit der Überwachung der Maschinentätigkeit, z. B. der Schneid- und Dreschorgane eines Mähdreschers widmen kann. Auf diese Weise lassen sich z. B. die volle Fahrgeschwindigkeit und die volle Schnittbreite einer Schneidmaschine ausnützen.

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Die Lenkhilfe muß bei Bedarf von Automatikbetrieb auf Handbetrieb umschaltbar sein.

In der oben erwähnten Yorveröffentlichung wird ein Fühlerund Regelungssystem zur Betätigung der Lenkung beschrieben, bei dem sowohl der Fühler als auch ein an einem lenkbaren Rad angebrachter Lenkwinkelgeber elektrische Signale abgeben, die dann zur automatischen Steuerung eines im übrigen hydraulischen Regelungs- und Steuerungssystems dienen.

In einem Notfall, haupsächlich bei Unterbrechung der Leitlinie, muß die" Fahrzeug-Lenkhilfe auf Handbetrieb umschaltbar sein. Dies geschieht bei der vorbekannten Lenkhilfe mit Hilfe eines elektrisch zu betätigenden Umschaltventils.

Aufgabe und Lösung

Durch die vorliegende Erfindung soll demgegenüber eine Fahrzeug-Lenkhilfe geschaffen werden, deren Regelungssystem einschließlich Fühler, Rückinelder und Vergleicher ohne einen elektrischen Schaltungsteil aufgebaut ist. Hierdurch entfällt zunächst neben der hydraulischen eine elektrische Stromquelle. Wesentlicher ist aber, daß die Störanfälligkeit des elektrischen Systems, vor allem die Störanfälligkeit elektrischer Schalter, beseitigt wird. Außerdem soll durch die Erfindung eine Möglichkeit geschaffen werden, die Automatik durch einfaches Eingreifen am Lenkrad zwangsweise zu übersteuern. Dies ist bei einer elektrischen Einrichtung nicht möglich, da die dort verwendeten elektrischen Kontakte nicht zwangsweise geschlossen werden können, also immer die Möglichkeit besteht, daß trotz Eingreifens am Lenkrad die Einrichtung nicht von Automatik auf Randbetrieb umschaltet. Bei einem hydraulischen System kann da-

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gegen durch Aufwand von Kraft am Lenkrad ein etwa verstopftes Ventil zwangsweise gangbar gemacht werden.

Durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 wird eine Fahrzeug- Lenkhilfe geschaffen, deren Handsteuerung wie Automatiksteuerung rein hydraulisch arbeiten und daher das gewünschte zwangsweise Übersteuern ermöglichen.

Bei Einschaltung des Automatikbetriebes werden die S-Kolben (vgl. Wortlaut von Anspruch 1) von dem Vergleicher her hydraulisch gesteuert. Der Vergleicher liefert ein Differenzsignal, das sich aus einer Fühlermessung des Leitlinienabstandes und einer Lenkwinkelmessung ergibt.

Bei einer Umschaltung auf Handbetrieb durch Eingriff am Lenkrad wird von der Handpumpe der hydrostatischen Lenkung der eine oder andere Ü-Kolben verschoben, wodurch die Verbindung vom Vergleicher zum S-Kolben, die der automatischen Steuerung dient, unterbrochen und eine direkte Verbindung von der hydrostatischen Lenkung zum Stellmotor hergestellt wird. Die Lenkhilfe arbeitet dann so, als wäre die automatische Lenkung nicht vorhanden.

Weiterbildungen der Erfindung

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 läßt sich eine bauliche Vereinfachung dadurch erzielen, daß Je ein S- und ein Ü-Kolben in einer gemeinsamen Bohrung untergebracht und durch eine gemeinsame Feder gegeneinander abgestützt sind.

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Durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird bei der Umschaltung von Automatikbetrieb auf Handbetrieb ein Umschaltventil betätigt, das den Zufluß von Druckflüssigkeit zu den Steuerventilen abschaltet und damit die automatische Tätigkeit der Steuerventile und deren Verstärkerwirkung beendet.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 4 ist das Umschaltventil mit Selbsthaltewirkung ausgestattet, so daß es nach Umschaltung auf Handbetrieb die Lenkhilfe so eingeschaltet läßt. Hierdurch wird verhindert, daß dann, wenn eine Leitlinie nicht mehr vorhanden ist, der Fühler versucht diese zu finden, dabei extrem weit· ausschlägt und dadurch die Lenkung plötzlich extrem weit einschlagen läßt. Die automatische Betriebsweise läßt sich nur durch einen besonderen Schaltvorgang, jedoch nicht von selbst wieder herstellen.

Durch eine Weiterbildung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß das Umschaltventil bei Bedarf zuverlässig und schnell auf Handbetrieb umschaltet.

Durch eine Weiterbildung nach Anspruch 6 wird eine sehr einfache Möglichkeit geschaffen, das Umschaltventil von Hand wieder auf Automatikbetrieb umzuschalten. Ein .Druckentlastungsventil in der Anordnung nach Anspruch 6 dient zugleich als Nachsaugeventil für die hydrostatische Lenkung für den Fall, daß die Druckquelle ausfällt. Druckflüssigkeit wird dann aus dem Ablauf über das dann öffnende Druckentlastungsventil von der hydrostatischen Lenkung angesaugt.

Lenkhilfen müssen bestimmten Sicherheitsvorschriften genügen. Sie dürfen auf Automatikbetrieb z. B. nur dann einschaltbar sein, wenn der Fahrer sich auf seinem Sitz befindet, ein Arbeitsgerät sich in Arbeitsstellung befindet und kein zu hoher Gang im

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Schaltgetriebe des Antriebsfahrzeuges eingelegt ist. Die Einhaltung solcher Bedingungen läßt sich in einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 oder 8 erzwingen.

Bei Einschaltung auf Handbetrieb aber gleichzeitigem Ausfall der Druckflüssigkeitspumpe könnte das Umschaltventil zu einem unbeabsichtigten Abfluß der von der Handpumpe der hydrostatischen Lenkung geförderten Druckflüssigkeit führen. Es würde über die Ansaugleitung der hydrostatischen Lenkung, ihre Dosierpumpe und die gerade nicht benötigte Steuerausgangsleitung ein Kurzschluß -entstehen. Dies wird durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 verhindert.

Gemäß einer Weiterbildung nach Anspruch 10 wird der Hauptteil der Automatik in einem gemeinsamen Block untergebracht, der sich, auch nachträglich, an dem Gehäuse der hydrostatischen Lenkung anbringen läßt.

Durch eine Weiterbildung nach Anspruch 11 läßt sich auch das Druckentlastungsventil in demselben Block unterbringen, Wodurch es mit Hilfe eines kurzen mechanischen Betätigungsgestänges vom Fahrer her zu betätigen ist, so daß eine gesonderte hydraulische Leitung entfällt.

Durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 12 wird eine einfache und betriebssicher Ausgestaltung des Schnittkantenfühlers und des Lenkwinkelrückmelders bzw. des Vergleichers als hydraulische Drehwinkel-Geber geschaffen.

Weiterbildungen nach den Ansprüchen 13 und 14 betreffen die Fälle, daß Fühler und Rückmelder an verschiedenen,-bzw. an derselben Stelle des Fahrzeugs angeordnet sind.

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Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 15 und 16 sind Varianten zu der Ausbildung nach Anspruch 2 und betreffen andere bauliche Ausgestaltungen, durch die ein einziger oder zwei S-Kolben von zwei Ü-Kolben zwangsweise übersteuert werden. Ein Steuerventil, das nur einen einzigen S-Kolben aufweist ist bekannt aus der DT-OS 22 33 624 der Anmelderin.

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Erläuterung der Erfindung

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben:

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild des Regelungssystems der Lenkhilfe.

Pig. 2 zeigt im Querschnitt einen der mechanisch-hydraulischen Geber.

Fig. 5 ist ein hydraulischer Schaltplan der Lenkhilfe in Automatik-Stellung.

Fig. 4 zeigt schematisch die Anordnung eines zu einer Baueinheit zusammengefaßten Fühlers und Rückmelders an einem Lenkhebel.

Fig. 5 zeigt im Schnitt konstruktive Einzelheiten des Ventilblocks sowie als Schaltplan seine hydraulischen Anschlüsse, alles in Automatik-Stallung.

Fig. 6 zeigt in schematisierter Darstellung eine andere Ausführungsform eines einzigen Steuerventils mit den zugehörigen Übersteuerventilen, sowie die anschließende hydraulische Schaltung, alles in Automatik-Stellung.

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Das Regelungssystem der automatischen Lenkung

In dem Blockschaltbield nach Fig. 1 wird die Regelstrecke durch die Lenkung 2 (z. B. einen Lenkhebel) und das übrige Fahrzeug 4 dargestellt, auf die die Störgrößen Zl und Z2 einwirken, in Gestalt von Widerständen am Fahrwerk und an der Arbeitsmaschine. Die Regelgröße X ist der sich ergebende tatsächliche Abstand des Fahrzeugrahmens von der Leitlinie und wird vom Fühler 6 gemessen. Der Fühler tastet die Leitlinie, z. B. in bekannter Weise mechanisch^ab. Am Fühler wird als Führungsgröße W der erwünschte Abstand von der Leitlinie eingestellt. Der Fühler ist ein hydraulischer Geber, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Regelabweichung x, nämlich die Differenz zwischen dem erwünschten und dem tatsächlichen Abstand von der Leitlinie ist. Das der Regelabweichung entsprechende hydraulische Ausgangssignal, entweder ein Druck oder eine Stromstärke, wird dem Vergleicher 8 zugeführt.

Von einem Rückmelder 10 wird der sich einstellende Lenkwinkel ß, z. B. zwischen einem der lenkbaren Räder und dem Rahrzeugrahmen, gemessen und ein ihm entsprechendes Ausgangssignal ß' dem Vergleicher 8 zugeführt. Dieser bildet die Differenz zwischen den Ausgangssignalen χ und ß¹ und führt das Differenzsignal dem Regler 12 zu, der Verstärkerwirkung hat. Das Ausgangssignal des Reglers ist die Stellgröße Y, die dem Stellmotor 14, hier dem Arbeitszylinder zugeführt wird. Der Stellmotor wirkt mechanisch auf die Lenkung 2 ein, womit der Regelkreis geschlossen ist.

Es handelt sich um einen vermaschten Regelkreis mit einer dem Lenkwinkel entsprechenden Hilfsregelgröße. Durch diese wird die sich einstellende Änderung des Lenkwinkels mit geringerer Verzögerung vom Regler mit erfaßt, wodurch langwierige Überschwingvorgänge des Reglers vermieden werden.

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Rückmelder und Fühler können zu einer baulichen Einheit 8' zusammengefaßt werden, die somit auch den Vergleicher beinhaltet.

Die mechanisch-hydraulischen Drehwinkel-Geber

Sowohl der Fühler als auch der RUckmelder und bei einer Variante der aus beiden gebildete Vergleicher werden zur Abtastung mechanischer Leitlinien als mechanisch-hydraulische Geber ausgebildet. Mechanische Fühler sind an sich bekannt und werden z. B. in der oben zitierten Veröffentlichung beschrieben, sowie in einer anderen Variante auf den Seiten 27 bis 31 desselben Sonderheftes 17.

Fig. 2 zeigt einen mechanischen Drehwinkel-Geber 20 mit einem Gehäuse 22, das am Fahrzeug zu befestigen ist, und zwei Ventilen 24 und 24a mit Zulaufräumen 26 bzw. 26a und Ventilkugeln 30 bzw. 30a. Eine beide Ventilkugeln in ihren Sitzen haltende Blattfeder 33 ist am Endstück 35 einer quer zur Zeichenebene verlaufenden, hier nicht dargestellten Welle befestigt, die gegenüber dem Gehäuse 22 schwenkbar ist. Hierbei drückt die Blattfeder 33 mehr gegen die eine und weniger gegen die andere Ventilkugel 30, 30a und ändert somit den in den Zulaufräumen 26 und 26a herrschenden Öldruck. Das öl fließt in einen Innenraum 37* der einen gemeinsamen Federraum für beide Ventile darstellt, und aus diesem durch einen Anschluß 39 ab.

Zur Messung eines Lenkwinkels oder des Ausschlages eines Leitlinienfühlers wird das Gehäuse 22 mit dem einen und die nicht dargestellte Welle mit dem anderen von zwei gegeneinander schwenkbaren Teilen verbunden.

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Prinzipieller Aufbau der Lenkhilfe und ihre Punktion

In der Prinzipdarstellung nach Fig. 3 wirkt der Stellmotor 14 in Form eines Arbeitszylinders auf den Lenkhebel 42 eines lenkbaren Rades 44 ein. Der Stellmotor 14 wird über zwei hydraulische Leitungen 46 und 46a angesteuert und zwar, je nach Einstellung, entweder von der hydrostatischen Lenkung 50 direkt unter Umgehung der Steuerventile des Reglers 12 (was Fig. 3 nicht im einzelnen zeigt) oder automatisch von den* beiden mechanisch-hydraulischen Gebern 20 und 21 über den Regler 12.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die beiden Geber

20 und 21 an verschiedenen Stellen des Fahrzeuges angebracht. Der eine (es ist gleichgültig, welcher von beiden) fühlt die Leitlinie ab, der andere den Lenkwinkel ß. Der Geber 20 kann nach Fig. 2 ausgebildet sein. Sein Federraum 37 ist'mit einer gemeinsamen Abflußleitung 52 für beide Ventile 24, 24a verbunden, die bei Einstellung auf Automatik über ein noch zu beschreibendes Umschaltventil 53 zum Tank T führt.

Der Geber 21 hat zwei Ventile 54 und 54a mit zwei Zulaufräumen 55 und 55a und zwei getrennten Federräumen 56 und 56a·

Während die Ventile des Gebers 20 die Aufgabe haben, bei einem vorgegebenen Flüssigkeitsstrom den Druck in den Zulaufräumen und den angeschlossenen Leitungen zu ändern, wirken die Ventile des Gebers 21 als Drosseln und beeinflussen somit die Stärke des Flüssigkeitsstromes. Die Zulaufräume des Gebers

21 sind über Leitungen 57, 57a mit den Anschlußleitungen 46, 46a des Stellmotors 14 verbunden. Die Federräume des Gebers

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sind über Leitungen 58, 58a mit den Zulaufräumen des Gebers 20 verbunden. Diese sind über Leitungen 62 und 62a über die noch zu beschreibenden Übersteuerventile 65 und 65a sowie Leitungen 62' und 62a¹ mit den Eingängen des Reglers verbunden.

Eine Druckölpumpe 73 fördert öl aus dem Tank T in eine Druckleitung 75, die über ein Überdruckventil 77 wiederum mit dem Tank T verbunden ist. An die Druckleitung 75 ist eine hydrostatische Lenkung 50 angeschlossen, die eine vom Lenkrad her zu betätigende Dosierpumpe und einen zugehörigen Ventilkolben aufweist. Die Dosierpumpe ist eigentlich eine Dosiereinrichtung, für das von der Druckölpumpe 73 geförderte Drucköl. In Figur 3 ist die Neutralstellung der hydrostatischen Lenkung dargestellt, in der bei dieser Bauart die beiden Steuerausgänge 84, 84a geschlossen sind. In der Neutralstellung fließt Drucköl aus der Leitung 75 in eine Leitung 79* die über das Umschaltventil 53 zu einer Leitung 83 und über ein Rückschlagventil 8l zum Regler 12 führt und den Regler mit dem für seine Verstärkerwirkung notwendigen ölstrom versorgt.

Von den beiden in Neutralstellung geschlossenen Steuerausgängen 84 und 84a der hydrostatischen Lenkung 50 wird je nach Drehung des Lenkrades der eine oder andere vom Ventilkolben der hydrostatischen Lenkung über die Dosierpumpe mit der Druckleitung 75 verbunden.

In der dargestellten Lage, d. h. bei Einschaltung auf Automatik und Neutralstellung der hydrostatischen Lenkung, steht die Zulaufleitung 83 zum Regler 12 unter Druck. Dieser Druck wirkt sich über Leitung 87 und 88 auf die beiden Betätigungsflächen bzw. 91 des Umschaltventilkolbens 89 (UV-Kolben) aus. Die hierdurch auf beide Betätigungsflächen einwirkenden Kräfte heben sich auf, und der Kolben wird von seiner Feder 93 in der eingezeichneten Lage gehalten. In dieser Lage verbindet er die Ablaufleitung 79 der hydrostatischen Lenkung mit der Zulaufleitung 83

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zum Regler und stellt eine Verbindung von der Abflußleitung 52 des Gebers 20 zum Tank T her.

Die Übersteuerventile 65 und 65a stellen in der dargestellten Lage Verbindungen zwischen den Ausgangsleitungen 62, 62a des Gebers 20 zum Regler 12 her, sperren aber direkte Verbindungen von Steuerausgangsleitungen 85, 85a der hydrostatischen Lenkung 50 zum Regler 12. Eine Druckentlastungsleitung 95 von der Betatigungsfläche 90 des Umschaltventils 53 zum Tank ist unterbrochen. In der dargestellten Lage wird der Stellmotor 14 demnach von den Gebern 20, 21 über den Regler 12 gesteuert.

Zur Umschaltung auf Handbetrieb genügt eine Betätigung des Lenkrades. Hierdurch wird z. B. über die Dosierpumpe Druckflüssigkeit zur Steuerausgangsleitung 85 gefördert. Über eine Abzweigleitung 97 wirkt sich der Druck auf eine Betägigungsfläche 99 des Übersteuerventils 65 aus und stellt dieses um. Hierdurch wird eine direkte Verbindung vom Steuer ausgang der hydrostatischen Lenkung zum Regler hergestellt und durch ein Rückschlagventil 100 des einen Steuerventils des Reglers unmittelbar zur einen Seite des Stellmotors 14. Die andere Seite des Stellmotors 14 ist über.die Leitung 46a, den Regler 12 und eine Leitung 102 zum Tank entlastet.

Vom Übersteuerventil 65 wurde außerdem die Leitung 95 zum Tank entlastet, so daß sich nun an einer in der Leitung 87 angeordneten Drossel 104 ein Druckgefälle entsteht. Infolgedessen wirkt auf die Betätigungsfläche 90 des Umschaltventils eine geringere Kraft als auf die Betätigungsfläche 91* und das Ventil schaltet um. In der neuen Lage ist die Leitung 79 gegen den Tank entlastet. Das Umschaltventil 53 hält sich in der neuen Lage dadurch, daß die Leitung 95 über ihre Abzweigleitung IO6 und das Umschaltventil 53 gegen den Tank entlastet bleibt, also auch dann noch, wenn das Übersteuerventil wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgekehrt ist. Außerdem

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wird die Abflußleitung 52, die vom Geber 20 zum Tank führt, unterbrochen, so daß beide Geber dem Regler keine Signale mehr zuführen können und über die Steuerleitungen und 57a keine Druckflüssigkeit zum Tank entweichen kann. Durch die Selbsthaltewirkung des UmschaltyentiIs 53 bleibt diese Einstellung erhalten, auch wenn das Lenkrad anschließend nicht mehr betätigt wird und die hydrostatische Lenkung wieder ihre Neutralstellung einnimmt.

Eine Rückumsehaltung vom Handbetrieb auf den Automatikbetrieb findet von selbst nicht statt. Vielmehr ist hierzu ein besonderes von Hand zu betätigendes Druckentlastungsventil 108 vorgesehen, das bei Handbetätigung die Leitung 79 über.eine Leitung 110 mit dem Tank verbindet. Dann verliert Drossel 104 ihre Wirkung, und das Umschaltventil 53 kehrt unter der Wirkung seiner Feder 93 in die in Fig. 3 eingezeichnete Automatikstellung zurück, in der es sich in der beschriebenen Weise wieder selbst hält.

Es muß verhindert werden, daß die Lenkhilfe auf Automatikbetrieb schaltbar ist, sofern bestimmte Betriebsbedingungen nicht erfüllt sind. Z. B. muß der Fahrer sich auf seinem Sitz befinden, es darf kein zu hoher Gang im Schaltgetriebe eingelegt sein,und das Arbeitsgerät muß sich in Betriebsstellung befinden. Zu diesem Zweck sind an entsprechenden Stellen des Fahrzeugs und des Arbeitsgerätes Überwachungsschalter 112, 112' usw. angebracht, die bei vorgeschriebener Betriebsbedingung sperren, andernfalls aber öffnen. Sie sind zueinander parallel, also in UND-Schaltung angeordnet. Ihre eine Seite steht über eine Leitung 114 mit dem Federraum des Umschaltventils 53 in Verbindung, ihre andere Seite über Leitungen 116 und II7 mit dem Tank. In der in Fig. 3 dargestellten Lage sind die Betriebsbedingungen erfüllt, die Überwachungsventile 112, 112' sperren, so daß dort kein öl zum Tank abfließen kann.

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An der Drossel 104 tritt infolgedessen kein Druckabfall auf, und das Umschaltventil 53 nimmt die dargestellte Lage ein. Öffnet auch nur eines der Überwachungsventile 112. usw., so tritt an der Drossel ein Druckabfall auf, und das Umschaltventil 53 schaltet auf Handbetrieb um.

Baueinheit aus Fühler und Rückmelder

Den Fühler zum Abtasten der Leitlinie wird man im allgemeinen möglichst weit vorn am Fahrzeug anordnen. Den Rückmelder für den Lenkwinkel muß man dagegen meist an einem der gelenkten Räder anordnen. Diese befinden sich aber in vielen Fällen hinten, z. B. bei einem Mähdrescher. Befinden sich jedoch die gelenkten Räder vorn, so hat man die Möglichkeit, Fühler und Rückmelder miteinander zu einer Baueinheit 8' zu vereinigen, wie es Fig. 4 zeigt.

Mit dem Lenkhebel 42 ist starr ein relativ weit nach vorn ragender Arm 120 verbunden, an dessen vorderem, nach außen abgewinkeltem Ende das Gehäuse 22 eines Gebers 20 nach Fig. 2 fest angebracht ist, während ein Fühlhebel 124, der die Leitlinie 126 abtastet, die Ventile des Gebers betätigt. Da der Arm 120 alle Bewegungen des Lenkhebels 42 mitmacht, wird vom Geber 20 ein Ausgangssignal entsprechend einer Winkeldifferenz gegeben, nämlich der Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem vom Fühlhebel 124 beim Abtasten der Leitlinie 126 eingenommenen Winkel. Der Geber 20 hat somit die Funktion von Fühler 6, Rückmelder 10 und Vergleicher 8 in Fig. 1, die dort durch den gestrichelten Kasten 8¹ zusammengefaßt sind.

Ein derartiger kombinierter Fühler und Rückmelder wird mit seinen Leitungen 52, 62 und 62a wie der Geber nach Fig. 3 angeschlossen. Es entfällt jedoch der Geber 21 mit seinen Leitungen 57, 57a, 58 und 58a. Da die Ventile 54

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und 54a des Gebers 21 zugleich die Drosselstellen für den dem Geber 20 zuzuführenden ölstrom darstellten, müssen die Drosselstellen nun an eine andere Stelle verlegt werden, zweckmäßigerweise in den Regler 12 hinein, und zwar in die Rückschlagventile 100, 100a der Kolben der Steuerventile. Die Lenkhilfe arbeitet mit dem kombinierten Fühler und Rückmelder im übrigen in der oben beschriebenen Weise.

Der Ventilblock

In Fig. 3 bezeichnet eine strichpunktierte Linie einen Kasten 130', der einem in Fig. 5 dargestellten Ventilblock 130 entspricht. Der Ventilblock kann einteilig oder zur besseren Herstellung auch mehrteilig ausgeführt werden. Er wird an das Gehäuse der hydrostatischen Lenkung angeflanscht, und zwar so, daß die Steuerausgangsleitungen 85, 85a und die Ausgangsleitung 79 der hydrostatischen Lenkung unmittelbar mit den entsprechenden Einlaßöffnungen des Ventilblocks verbunden sind. Außerdem führt ein in Fig. 5 nicht erkennbarer Kanal durch den Ventilblock hindurch. Er entspricht der Druckleitung

Der Ventilblock 1J50 enthält oben das Druckentlastungsventil 108, darunter das Umschaltventil 53 für die Umschaltung von Handbetrieb auf Automatikbetrieb und umgekehrt, darunter in einer gemeinsamen Bohrung 132 links ein Steuerventil 134, rechts das Übersteuerventil 65 und unten in einer weiteren gemeinsamen Bohrung 132a das andere Steuerventil 134a und das zugehörige Ubersteuerventil 65a.

Die Bezugszeichen von Fig. 3 finden sich zum Teil in Fig. wieder.

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Der Block 130 ist wie in Fig. 3 an die übrigen Teile angeschlossen, wobei hier jedoch ein kombinierter Geber 20, 8' entsprechend Fig. 4 und 1 vorausgesetzt ist.

In der dargestellten Lage sind die Teile des Ventilblocks auf Automatikbetrieb eingestellt.

Aus der Leitung 79 strömt Druckflüssigkeit aus der hydrostatischen Lenkung 50 zu einem Zulaufkanal 135. an den der Hauptraum 136 des Druckentlastungsventils I08 angeschlossen ist. Ein durch eine Feder 138 vorgespannter und durch einen Handknopf l4o zu betätigender Stift 142 dient dazu, die Ventilkugel 144 von ihrem Sitz zu heben und dadurch den Zulaufkanal 135 rcit einem Rücklaufkanal 146 zu verbinden, der durch den ganzen Ventilblock nach unten führt und über die Leitung 102 mit dem Tank verbunden ist.

Das Druckentlastungsventil 108 hat zwei Aufgaben zu erfüllen. Normalerweise dient es, bei Betätigung des Handknopft.- 140, zur Druckentlastung und damit zum Einschalten der Lenkhilfe auf Automatikbetrieb, wie im folgenden noch beschrieben wird. Außerdem fungiert es als Nachsaugeventil dann, wenn die Druckölpumpe 73 ausgefallen ist und den ölzufluß vom Tank durch die Druckleitung 75 zur hydrostatischen Lenkung 50 unterbricht. Dann kann die hydrostatische Lenkung öl aus dem Kanal 146 im Ventilblock über das Druckentlastungsventil ansaugen.

An Stelle des Handknopfes kann ein kurzes Gestänge vorgesehen sein, das an der 'Lenksäule entlang bis in den Bedienungsbereich des Fahrers geführt ist.

Das Umschaltventil 53 ist als federbelastete Druckwaage ausgestaltet. Es hat einen Kolben 89, dessen Zulaufraum I50 in der dargestellten Automatik-Stellung mit dem Zulaufkanal 135 in Verbindung steht. Der Zulaufraum I50 steht über die Drossel

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104 (vgl. Fig. 3) mit dem Federraum I52 in Verbindung. Dieser hat einen Anschluß nach außen, der mit der Leitung 114 und den schon ermähnten Überwachungsventilen 112 usw. verbunden ist. Sind alle diese Ventile, wie dargestellt, geschlossen und ist das Druckentlastungsventil ebenfalls geschlossen, so sind alle Abflüsse des Federraums 152 gesperrt. Es fließt durch die Drossel 104 kein Strong und rechts herrscht der gleiche Druck wie links, so daß der Kolben 89 unter Mitwirkung der Feder 154 in seiner dargestellten linken Lage gehalten wird. In dieser Lage wird von einem Steuerkantenpaar 156 ein Zulaufweg über einen Kanal I58 freigegeben, in dem sich das durch einen Stift I60 gesicherte Rückschlagventil 81 (vgl. Fig. 3) befindet. Zur Speisung der Steuerventile mit dem.für die Verstärkerwirkung erforderlichen Druckölstrom führt der Kanal I58 zu einer Zulaufnut I6I des Steuerventils I34. Der Kolben 162 des Steuerventils (S-Kolben) wirkt ebenfalls als Druckwaage. Zu diesem Zweck ist ein in ihm vorgesehenes Rückschlagventil 100 mit einer Drosselbohrung 164 versehen. Der S-Kolben wird von einer Feder I66 nach links gedrückt. Die Feder stützt sich rechts an einem Kolben I68 (Ü-Kolben) des Übersteuerventils 65 ab. Der Ü-Kolben ist mit einem Rückschlagventil I69 versehen, dessen Wirkung weiter unten beschrieben wird. Ein Kanal 170 verbindet den Federraum 172 beider Ventile über die außen angeschlossene Leitung 62 mit dem Ventil 24 des Gebers 20.

Entsprechendes gilt für das Steuerventil 134a und das Ubersteuerventil 65a. Entsprechende Bauteile wie bei den Ventilen I34 und 65 erhielten gleiche Bezugszeichen mit Index "a". Der Zulaufraum für den S-Kolben 162a ist jedoch über einen Kanal I89 angeschlossen, der über ein Steuerkantenpaar I86 des S-Ventils 134 mit Drucköl versorgt wird.

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Punktion bei Automatikbetrieb

In der dargestellten Lage strömt Drucköl aus dem Kanal I58 in den mit dem Stellmotor verbundenen Raum 174 des S-Kolbens 162 und durch die Drosselbohrung 164 in den Federraum I72. Von dort strömt es durch den Kanal I70 und die Leitung 62 zum Ventil 24 des Gebers 20 und von dort durch die Leitung 52 und einen Kanal I76 im Ventilblock zu einer Ringnut I77 am UV-Kolben 89, der du ch ein dann geöffnetes Steuerkantenpaar 178 einen Ablauf durch den Kanal 146 zum Tank ermöglicht. Infolge der Drosselwirkung der Drosselbohrung 164 verschiebt sich der S-Kolben I62 gegenüber der dargestellten Lage weiter nach rechts. In der Neutralstellung des bei Automatikbetrieb als Druckwaage wirkenden S-Kolbens spielt ein Bund l30 des S-Kolbens 162 in der Zulaufnut Ιοί, wobei ein Steuerkantenpaar 184 für den Zulauf des Drucköls zum Raum 174 und das Steuerkantenpaar I86 für den weiteren Zulauf des Drucköls zum Steuerventil 134a sorgt.

Bei Einstellung auf Automatikbetrieb befinden sich die beiden Ü-Kolben 168 und 168a ganz rechts. Die zu ihnen führenden Steuerausgangsleitungen 85 und 85a sind innerhalb der hydrostatischen Lenkung abgesperrt. Alle sonstigen Abflußöffnungen zum Tank bis auf die Steuerkantenpaare I88 und/oder l88a sind von den S- und Ü-Kolben versperrt. Wird der Geber 20 mechanisch verstellt, so ändern sich die Drücke in den Leitungen 62 und 62a und damit in den angeschlossenen Federräumen 172 bzw. 172a. Infolgedessen wird der eine S-Kolben nach rechts, der andere nach links verstellt, so daß der eine Drucköl in den Stellmotor fließen läßt, der andere rücklaufendes öl von ihm erhält, das unter weiterer Verschiebung des S-Kolbens nach rechts in den Kanal 146 über ein dann geöffnetes Steuerkantenpaar I88 oder l88a abströmt.

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Punktion bei Handbetrieb

Wird bei Einstellung auf Automatikbetrieb das Lenkrad betätigt, so fördert die hydrostatische Lenkung 50 durch eine der Leitungen 85 oder 85a Drucköl zu einer der Betätigungsflächen 99, 99a an den rechten Enden der U-Kolben, z. B. Zur Betätigungsfläche des Ü-Kolbens 168. Dieser wird nach links verschoben, wobei er den Auslaß zum Kanal 170 absperrt. Der Ü-Kolben nimmt mechanisch zwangsweise, entweder nur über die Feder 166 oder durch direkten Anschlag den S-Kolben 162 nach links mit. Auf diese Weise sind nun alle Abflüsse aus der Bohrung beider Ventile gesperrt. Ein Steuerkantenpaar 190 öffnet einen Weg für das Drucköl aus Leitung 85 zum Federraum 172, von wo es nur noch durch das Rückschlagventil 100 zum Stellmotor strömen kann. '

Der Rückweg vom Stellmotor 14 zum Tank erfolgt über das Steuerkantenpaar l88a, indem der S-Kolben 162a nach rechts verschoben wird. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Rückschlagventil Io9a öffnet, wodurch Druckflüssigkeit aus dem Federraum 172a über die Steuerausgangsleitung 85a und die hydrostatische Lenkung 50 zum Tank entweicht. Da die Flüssigkeit hierbei die Drosselblende l64a (nicht eingezeichnet) passieren muß^ entsteht an dieser ein Druckgefälle, unter dessen Einfluß der S-Kolben 162a entgegen der Federkraft der Feder 166a (nicht eingezeichnet) nach rechts verschoben wird.

Wird die hydrostatische Lenkung in ihre Neutralstellung zurückgebracht, so kehrt der Ü-Kolben 168 in seine rechte Endstellung zurück, und die Lenkhilfe würde weiter automatisch arbeiten. Dies soll aber verhindert werden, so daß die einmal auf Handbetrieb umgeschaltete Lenkhilfe auf Handbetrieb eingestellt bleibt, so lange, bis durch einen bewußten^gesonderten Schaltvorgang wieder Automatikbetrieb

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eingeschaltet wird.

Die dauerhafte Umschaltung auf Handbetrieb erzielt man dadurch, daß beim ersten Verschieben einer der Ü-Kolben nach links von einer Ringnut 192, 192a des Ü-Kolbens eine Überbrückung zwischen zwei Kanälen 194 und 195 hergestellt wird. Diese beiden Kanäle verbinden die Bohrungen des Umschaltventils 53 und der Übersteuerventile 65 und 65a untereinander.

Bei einer Überbrückung fließt Drucköl aus dem Federraum des Umschaltventils 53 durch den Kanal 195, die Ringnut oder 192a und den Kanal 194 zu der sehr breiten Ringnut des UV-Kolbens 53 und durch diese zum Rücklaufkanal 146. Dies hat einen Druckabfall im Federraum I52 zur Folge. Der UV-Kolben wird daher nach rechts gedrückt, bis durch eine Radialbohrung I99 des UV-Kolbens Drucköl in den Rücklaufkanal 146 strömt. Unter Mitwirkung der Radialbohrung 199 tritt ein Steuerkantenpaar 199* 200 in Furktion, das die Wirkung hat, den UV-Kolben nach Art einer Druckwaage in einer Ste.Jung rechts der eingezeichneten zu halten, in der das Steuerkantenpaar 156 den Zufluß zum Kanal I58 und damit zu den beiden Steuerventilen sperrt. Außerdem ist in dieser Lage durch das Steuerkantenpaar 178 auch der Rücklauf aus der Leitung 52 vom Geber 20 zum Rücklaufkanal 146 gesperrt, so daß vom Geber 20 keine Signale mehr gegeben werden können und ein Entweichen von Drucköl aus den Federräumen 172 und 172a über die Ventile 24 und 24a, die Leitung und die Ringnut 177 zum Tank vermieden wird. Ein stärkerer Druckölstrom, den von der hydrostatischen Lenkung 50 bei Neutralstellung in den Zulaufraum I50 des Umschaltventils gelangt, kann durch weitere Verschiebung des UV-Kolbens 89 nach rechts in den Rücklaufkanal 146 abströmen. Dies wird durch ein Steuerkantenpaar 200, 202 ermöglicht.

Die beschriebenen Funktionen werden also dadurch erzielt, daß die verschiedenen Steuerkantenpaare bei einer Verschiebung des

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INSPECTED

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UV-Kolbens nach rechts in Figur 5 in folgender Reihenfolge in Punktion treten: Zunächst schließt das Steuerkantenpaar I56, dann beginnt die Selbsthaltefunktion des Steuerkantenpaares 199-200, dann schließt das Steuerkantenpaar I78 und schließlich öffnet das Steuerkantenpaar 202-200.

In die geschilderte Selbsthalte-Lage läßt der UV-Kolben sich auch dadurch bringen, daß eines der Überwachungsventile 112 usw. öffnet, z. B. dann, wenn der Fahrer seinen Sitz freigibt. Dann wird der Druck im Federraum I52 durch die Leitungen 114, das eine Überwachungsventil und die Leitung II6 entlastet.

Die Lenkhilfe läßt sich auf Automatikbetrieb durch Betätigung des Handknopfes 140 umschalten. Wird die Ventilkugel 144 von ihrem Sitz weggedrückt, so strömt Drucköl aus der Leitung 79 in den Rücklaufkanal 146. Die Wirkung der Drossel 104 hört dann auf und damit auch die Selbsthaltewirkung des Umschaltventils. Der UV-Kolben wird durch seine Feder 154 nach links gedrückt, und der anfangs beschriebene Automatikzustand ist wieder hergestellt. Er-bleibt bestehen, bis das Handrad erneut betätigt wird.

Wird die Lenkhilfe nicht mit einem einzigen kombinierten Geber 20 nach Fig. 5 sondern mit zwei getrennten Gebern 20 und 21 nach Fig. 3 betrieben, so befinden sich die Drosselstellen in den Ventilen 54 und 54a, während die Rückschlagventile 100, lOOa keine Drosselbohrungen 164 haben. Daß hierdurch die gleiche Wirkung entstehen muß, erkennt man daraus, daß die Leitungen 57, 58, 62 und 62' in Fig. 3 (62* entspricht dem Federraum I72) eine Parallelschaltung zum Rückschlagventil 100 darstellen. (Entsprechendes gilt für den Zweig mit Index a). Bei einer Parallelschaltung ist es aber gleichgültig, in welchem ihrer Zweige man eine Drosselstelle unterbringt.

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ORIGINAL INSPECTED

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Andere Ausführungsformen von Steuer- und Übersteuerungs-

ventilen

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 5 in je einer gemeinsamen Bohrung ein S- und ein Ü-Kolben untergebracht sind, also insgesamt zwei Steuerventile vorhanden sind, zeigt Fig. 6 dagegen eine Ausführungsform, bei der nur ein einziges Steuerventil 300 vorhanden ist, das allein den Stellmotor 14 ansteuert. In einer gemeinsamen Bohrung sind der S-Kolben 301 dieses Steuerventils und zu seinen beiden Seiten die Ü-Kolben 303 und 303a je eines Übersteuerventils 302 bzw. 302a untergebracht.

Ein Druckbehälter 304 ist über eine Leitung 306 einerseits mit dem Zufluß zu einer hydrostatischen Lenkung 50* verbunden, andererseits über ein Rückschlagventil 8l', das dem Rückschlagventil 81 in Fig. 3 und 5 entspricht, mit dem Zulaufraum 308 des Steuerventils 300 verbunden. Zwei Stellmotornuten 310, 310a sind über die Leitungen 46 und 46a mit dem Stellmotor 14 verbunden. Zwei Ablaufräume 312 und 312a sind jeweils mit dem Tank verbunden. Beiderseits der Stirnseiten sind Betätigungskolben 320 und -a mit Kolbenstangen 321 und -a vorgesehen. Die Betätigungskolben stützen sich über Druckfedern 322 und -a gegen die in derselben Bohrung untergebrachten Ü-Kolben 303 ab. Zwischen dem Betätigungskolben 320 und der Druckfeder 322 befindet sich eine Ringscheibe 323, die sich gegen eine Schulter in der Ventilbohrung abstützt. Entsprechendes gilt für die rechte Seite (Index a). Auf diese Weise wird eine Zentrierwirkung für den S-Kolben 3OI erzielt.

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Die Betätigungskolben 320 und 320a haben die Aufgabe, die beiden Federräume, die der automatischen Steuerung dienen, von den Räumen an beiden Stirnflächen des S-Kolbens zu trennen.

Nahe dem dem S-Kolben 301 zugekehrten Ende des Betätigungskolbens 320 ist ein Steuerkantenpaar 31JL vorgesehen, das über einen Kanal 314 mit der Stellmotornut 310 und dem Steuerkantenpaar 33_4a in Verbindung steht. Entsprechendes gilt für einen Kanal 314a.

Die Leitung 306 ist über Abzweige 326 und 326a mit je einer Drosselstelle 327 und 327a mit den Federräumen 328, 328a verbunden. Diese stehen außerdem mit den Ventilen 24 und 24a des Gebers 20 (Fig. 5) in Verbindung, während die anderen Seiten der Ventile einen Tankanschluß haben.

Pur eine einwandfreie Punktion sind Überdeckungen und Abstände unterschiedlicher Größen erforderlich, die hier als Beispiele in mm Länge angegeben sind. Bei der dargestellten Zentralstellung des S-Kolbens 301 haben das Steuerkantenpaar 31_1 und ein Steuerkantenpaar 331. eine Überdeckung von 1 mm und ein Steuerkantenpaar 33.2 eine Überdeckung von 2 mm. Ein Zwischenraum 333_ zwischen der Innenseite des Ü-Kolbens 303 und dem Ende der Kolbenstange 321 hat eine Länge von 3 mm. Während ein Steuerkantenpaar 33Ji eine Überdeckung von 4 mm hat und schließlich der Abstand 334.5 zwischen der Ringscheibe 323 und dem ihr zugekehrten Ende des ü-Kolbens 303 4,5 mm beträgt. Entsprechendes gilt für die mit Index a versehenen Steuerkantenpaare und Abstände rechts in Fig. 6.

Es handelt sich hier um ein System, das mit konstantem Druck und blockierten Stellmotorseiten in Neutralstellung arbeitet. Dargestellt ist die Einstellung auf Automatik-

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JAMölflO

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betrieb bei Zentralstellung des S-Kolbens 301. In dieser Lage fließt kein Strom, solange an den Ventilen 24 und 24a Druckgleichgeviicht herrscht. Ändert sich dieses Gleichgewicht durch mechanische Betätigung des Gebers, so wird der S-Kolben 301 von dem einen Betätigungskolben aus seiner Mittelstellung z. B. nach links geschoben. Zuerst werden die Steuerkantenpaare 31.1 und 331a geöffnet, darauf das Steuerkantenpaar 332_> durch das Drucköl aus dem Zulaufraum 308 zum Stellmotor 14 fließt und diesen betätigt. Der S-Kolben 30I erreicht durch Aufbrauch des Abstandes 332 seinen Endanschlag.

Das rücklaufende 31 fließt über den Ablaufraum 312a zum Tank. Die Stellmotornut 310 steht über den Kanal 314 und das geöffnete Steuerkantenpaar 3IJ. mit der linken Stirnfläche des S-Kolbens in Verbindung. Der auf diese Stirnfläche wirkende Öldruck trachtet, den S-Kolben entgegen dem vom Ventil 24a im rechten Federraum 328a aufgebauten Druck nach rechts zu verschieben und das Steuerkantenpaar 332 wieder zu schließen. Der S-Kolben wirkt also mit seinem Steuerkantenpaar 33.2. als Druckwaage und läßt Drucköl zur linken Seite des Stellmotors strömen, solange der Geber für den oben vorausgesetzten Druckunterschied in den beiden Federräumen sorgt.

Geht der Druckunterschied in den beiden Federräumen auf Null zurück, so wird der S-Kolben 3OI von der Feder 322 über den Betätigungskolben 320 wieder in seine Zentralstellung zurückgeschoben, und der Stromfluß hört auf.

Wird am Lenkrad gedreht, so erhält eine der Betätigungsflächen, z. B. 3²IOj des Ü-Kolbens 303 Drucköl. Während der Ü-Kolben 303 einen Weg von 3 mm zurücklegt, wird der Zwischenraum 33.3. von 3 mm aufgebraucht und anschließend der S-Kolben 3OI durch Anschlag des Ü-Kolbens 303 an das Ende der Kolbenstange 321 mitgenommen. Bei einer weiteren Verschiebung beider Kolben um einen Millimeter öffnen die Steuerkantenpaare

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r-

ORIGINAL INSPECTED

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33.4* 33.1 und Ζ>1\ά', das Steuerkantenpaar 3^2a jedoch noch nicht. Es strömt nun Drucköl aus Leitung 85 durch die Ringnut 335, Leitung 337, die Stellmotornut 310a zum Stellmotor und zurück über Leitung 46, die Stellmotornut 3IO und das geöffnete Steuerkantenpaar 33JL ^zum Tank. Eine Störung durch Druckölzufluß aus dem Speicher 304 ist hierbei dadurch ausgeschlossen, daß der Zulaufraum 308 noch durch die beiden Steuerkantenpaare 332 und -a geschlossen bleibt. Daß dies auch bei stärkerem Einschlag am Lenkrad so bleiben muß, wird dadurch erreicht, daß der Ü-Kolben 303 bereits einen halben Millimeter nach öffnen des Steuerkantenpaares 33.4 das Ende seines maximalen Verschiebungsweges (334.5) erreicht hat.

Der Ü-Kolben 303 ist mit einem weiteren Steuerkantenpaar 34l_ versehen, das kurz, z. B. 1 mm nach Verschiebungsbeginn des Ü-Kolbens öffnet. Dieses Steuerkantenpaar ist über einen Kurzschlußkanal 344 mit dem Federraum 328a des rechten Ü-Kolbens verbunden. Entsprechendes gilt für einen Kurzschlußkanal 344a. Durch die beiden Kurzschlußkanäle wird erreicht, daß bei Einstellung auf Handsteuerung der von den Ventilen 24 und -a hervorgebrachte Druckunterschied unwirksam bleibt.

Aus der oben beschriebenen Betriebsweise ist ersichtlich, daß der Stellmotor beim Handbetrieb von der hydrostatischen Lenkung 50' allein und unter Umgehung des Steuerventils 300 betrieben wird, so als wäre die Automatik-Schaltung nicht vorhanden.

Auch bei dieser Ausführungsform werden Vorkehrungen getroffen, daß die Lenkhilfe nach einmaliger Betätigung des Lenkrades auf Handbetrieb eingeschaltet bleibt, sowie eine Möglichkeit, den Automatikbetrieb wieder durch einen getrennten Schaltvorgang von Hand einzuschalten, was hier aber nicht im einzelnen dargestellt ist. Ebenso sind auch

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hier Überwachungsventile entsprechend den Ventilen 112 usw. vorgesehen.

Will man in einer Bohrung des Ventilblocks jeweils nur einen Kolben unterbringen, so kann man in einer von zwei parallelen Bohrungen, die von derselben Seite in den Ventilblock hineinführen, einen S-Kolben, in der anderen einen Ü-Kolben unterbringen. Beide können dann unter Zwischenschaltung von Federn mit Hilfe einer V/ippe mechanisch zwangsläufig verbunden werden. In weiteren zwei Bohrungen werden dann der andere S-Kolben und der andere Ü-Kolben untergebracht und ebenfalls mechanisch zwangsläufig über eine Wippe miteinander verbunden.

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Claims (16)

1. ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft

   Friedrichshafen

   FAHRZEUG-LENKHILFE

   28. Juni 1977

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   S/Na

   Patenten Sprüche

   Fahrzeug-Lenkhilfe, die wahlweise Automatik- oder Handbetrieb gestattet und eine hydrostatische Lenkanlage mit einer hydrostatischen Lenkung und einem auf mindestens ein lenkbares Rad einwirkenden Stellmotor aufweist, sowie einen Fühler, der eine Leitlinie abtastet und eine der Regelabweichung χ entsprechende Ausgengsgröße abgibt, nämlich die Differenz zwischen einem vorgegebenen Abstand W und dem tatsächlichen Abstand X von der Leitlinie, einen Rückmelder, der eine dem Lenkwinkel B entsprechende Ausgangsgröße abgibt, einen Vergleicher, der die Differenz beider Ausgangsgrößen bildet und ein Differenzsignal abgibt, einen Regler mit Verstärkerwirkung und mindestens einem Steuerventil, das entsprechend dem ihm zugeführten Differenzsignal des Vergleichere den Stellmotor steuert, und eine Umschalteinrichtung zum wahlweisen Einschalten des Automatik- oder Handbetriebes, derart, daß der Stellmotor entweder vom Fühler und Rückmelder über den Regler oder von Hand über die hydrostatischen Lenkung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,

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   ORIQiNAL INSPECTED

   daß der Vergleicher (8, 8', 20, 21) hydraulische Ausgänge (62, 62a) hat, die mit je einem Pederraum (172, 172aj 324, 324a) des Steuerventils (300) oder der Steuerventile (13^* 13^a) verbunden sind,

   - daß die Übersteuerungseinrichtung verstellbare Teile (Ü-Kolben 168, 168a; 303, 303a) hat, deren Betätigungsflächen (99, 99a; 340, 340a) mit je einem hydraulischen Ausgang (84, 84a) der hydrostatischen Lenkung (50; 50') verbunden sind,

   - daß jeder Ü-Kolben eine mechanische Antriebsverbindung mit dem oder den S-Kolben zu deren zwangsweiser Verstellung hat, derart,

   - daß bei Einstellung auf Automatikbetrieb der oder die S-Kolben vom Vergleicher steuerbar sind, und

   - daß bei Einstellung auf Handbetrieb die Ü-Kolben so verschoben sind, daß die Verbindung vom Vergleicher zu dem oder den S-Kolben unwirksam gemacht und eine Verbindung von der hydrostatischen Lenkung zum Stellmotor (14) hergestellt ist.
2. 2. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß zwei Steuerventile (13^* 13^a) und zwei Übersteuerventile (65, 65a) in Form von Axialkolbenventilen vorgesehen sind.

   daß in jeder von zwei Bohrungen (132, 132a) ein S-Kolben (162, 162a) und ein Ü-Kolben (168, 168a) untergebracht und von einer Druckfeder (166) gegeneinander abgestützt sind und

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   - daß eine in Ruhestellung der Ü-Kolben (Automatikbetrieb) geschlossene, nach Einwärtsbewegung eines der U-Kolben (Handbetrieb) aber geöffnete Verbindung (85, 190, 172, I74, 46 etc.) von je einem Ausgang der hydrostatischen Lenkung (50) durch den S-Kolben und ein in ihm vorgesehenes Rückschlagventil (100) zu einem Eingang des Stellmotors (14) vorgesehen ist (Fig. 5).
3. 3· Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltventil (53) vorgesehen ist, das zwei stabile Stellungen hat, von denen die eine dem Automatikbetrieb ("Automatik-Stellung" genannt) und die andere dem Handbetrieb ("Hand-Stellung") genannt) zugeordnet sind und daß das Umechaltventil in Automatik-Stellung einen die Verstärkerwirkung hervorbringenden Servostrom durchläßt und in Hand-Stellung sperrt (Fig. 3 und 5).
4. 4. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (53) eine federbelastete Druckwaage mit einem Zulaufraum (I50) und einem Federraum (152) hat, die durch eine Drossel (104) miteinander verbunden sind, daß eine unmittelbare Verbindung des Federraumes mit einem Druckflüssigkeits-Ablauf (146) zum Tank durch ein erstes Steuerkantenpaar (199, 200) sowie eine mittelbare Verbindung (195* 192, 192a, 194, 177) mit dem Ablauf (146) über die Übersteuerungseinrichtung (65, 65a) vorgesehen sind, daß eine Verbindung des Zulaufraumes (I50) mit dem Ablauf (146) durch ein zweites Steuerkantenpaar (202, 200) vorgesehen ist und daß die Steuerkantenpaare so angeordnet sind, daß bei einer Umschaltung von Automatik- auf Handbetrieb das zweite nach dem ersten Öffnet (Fig. 5).

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5. 5. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil ein drittes Steuerkantenpaar (156) aufweist, das den Druckflüssigkeits-Zulauf vom Zulaufraum (150) des Umschaltventils zu den Steuerventilen (134, 134a) bei Automatik-Betrieb öffnet und bei Umschaltung auf Handbetrieb verschließt, bevor das zweite Steuerkantenpaar (202, 200) öffnet (Fig. 5).
6. 6. Fahrzeug-Lenkhilfe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umschalten von Handbetrieb auf Automatikbetrieb ein von Hand zu betätigendes Druckentlastungsventil (108) dient, das den Zulauf zum Umschaltventil (53) vorübergehend drucklos macht (Fig. 3 und 5)·
7. 7. Fahrzeug-Lenkhilfe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Überwachungsschalter (112,usw.) oder deren mehrere vorgesehen sind, die einen Automatikbetrieb nur zulassen, wenn bestimmte Betriebsbedingungen erfüllt sind.(Fig. 3 und 5)·
8. 8. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungssohalter (112 usw.) Entlastungsventile sind, die an zu überwachenden Teilen wie Fahrersitz, Getriebe, Arbeitsgeräten angeordnet und bei vorgeschriebener Betriebsbedingung geschlossen, sonst aber offen sind und in Parallelschaltung (UND-Schaltung) mit dem Federraum (152) des Umschaltventils (53) verbunden sind (Fig. 3 und 5).
9. 9. Fahrzeug-Lenkhilfe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckflüssigkeits-Zulaufkanal (158) vom Umschaltventil (53) zu den Steuerventilen (134, 134a) ein Rückschlagventil (81) eingebaut ist, das bei Umschaltung auf Hand-

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   betrieb und Ausfall der Druckquelle einen dann möglichen Abfluß (156, 150, 135, 79) zur Saugseite der in der hydrostatischen Lenkung (50) vorgesehenen Dosierpumpe sperrt (Fig. 5).
10. 10. Fahrzeug-Lenkhilfe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (134, 134a) und die Übersteuerventile (65, 65a) in einem gemeinsamen, gegebenenfalls mehrteiligen Block (130Ί untergebracht sind, der an das Gehäuse einer hydrostatischen Lenkung (50) derart ansetzbar ist, daß ihre hydraulischen Signalausgänge (84, 84a) mit den Betätigungsflächen (99, 99a) der Übersteuerventile verbunden sind, daß die Ablaufleitung (79.) der hydrostatischen Lenkung mit einem Zulaufkanal (135) des Blocks verbunden ist und daß insbesondere der Zulauf (75) zur hydrostatischen Lenkung mit einem durch den Block führenden Anschlußkanal verbunden ist (Fig. 5).
11. 11. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in demselben Block (I30) oder einem Teil dieses Blockes das Druckentlastungsventil (IO8) untergebracht und mit dem zum Zulaufraum (I50) des Umschaltventils (53) führenden Zulaufkanal (135) verbunden ist und daß ein Betätigungsgestänge (l40) od. dgl. für das Druckentlastungsventil (insbesondere an der Lenksäule) bis in den Bedienungsbereich des Fahrers geführt ist (Fig. 5)·
12. 12. Fahrzeug-Lenkhilfe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (6)oder der Rückmelder (10) bzw. der Vergleicher (8)^ zur Beeinflussung der ihre hydraulischen Ausgangssignale bildenden Drücke mitj feder-

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    belasteten Druckhalteventilen (24, 24a) ausgestattet sind, deren Zuflußräume (26, 26a) bei Automatikbetrieb mit den Federräumen (172, 172a) der Steuerventile (134, 134a) verbunden sind (Fig. 1 und 5)·
13. 13' Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Fühler (6) und Rückmelder (10) getrennte Baueinheiten sind, daß einer von ihnen (20) ein Paar federbelastete DruckhalteventiIe (24, 24a) aufweist, der andere (21) von ihnen ein Paar federbelastete Stromdrosselventile (54,54a). daß zur Bildung des Vergleichers (SI die Stromdrosselventile (54, 54a) des einen (ersten ^ Paares bei Automatikbetrieb je einen der S-Kolben (162, l62a> überbrücken, daß je einer der Federräume (56, 56a^ des ersten Paares mit je einem der Zuflußräume (26, 26a) des zweiten Paares verbunden ist und daß die Federräume des zweiten Paares mit dem Ablauf (52, I76, 177, 146) verbunden sind (Fig. 1, 3 und 5).
14. 14. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Vergleichers (8^f) der Fühler (6) und der Rückmelder (10) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, derart, daß der Fühlhebel (124), der die Federn der Druckhalteventile (24, 24a) beeinflußt, am freien Ende eines als Rückmelder wirkenden Armes (120) gelagert ist, der an diesem Ende die Druckhalteventile aufnimmt und mit seinem anderen Ende in (insbesonderer starrer) Antriebsverbindung mit dem Stellglied (insbesondere einem Lenkhebel 42) steht und daß die Zuflußräume der Druckhalteventile mit den Federräumen (172, 172a) der Steuerventile (134, 134a) verbunden und die S-Kolben (162, l62a) durch konstante Drosselblenden (164) überbrückt sind (Fig. 1, 4, 5).

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15. 15· Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    - daß ein Steuerventil (JOO) und zwei Übersteuerventile (302, 302a) in Form von Axialkolbenventilen vorgesehen sind,

    - daß in einer gemeinsamen Bohrung ihr einziger S-KoI-ben (301) in der Mitte und zu seinen beiden Seiten je ein Ü-Kolben (303, 303a) untergebracht sind,

    - daß S-Kolben und Ü-Kolben durch Druckfedern (322, 322a) mit Zentrierwirkung gegeneinander abgestützt sind und

    - daß eine in Ruhestellung der Ü-Koben (Automatikbetrieb) geschlossene, nach Einwärtsbewegung eines der Ü-Kolben (Handbetrieb) geöffnete Verbindung (85, 335, 337, ^6a USV7.) von je einem Steuerausgang der hydrostatischen Lenkung (50') zu einem Eingang des Stellmotors (14) vorgesehen ist (Fig. 6).
16. 16. Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Steuerventile und zwei Übersteuerventile in Form von Axialkolbenventilen vorgesehen sind, daß ihre S-Kolben und Ü-Kolben in vier verschiedenen Bohrungen untergebracht sind und daß je ein S- und ein Ü-Kolben durch eine Wippe mechanisch, zwangsläufig miteinander verbunden sind.

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