DE2834283C2

DE2834283C2 - Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2834283C2
Application number: DE2834283A
Authority: DE
Inventors: Andre St.Remy-Les-Chevreuses Barthelemy
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1986-06-12
Also published as: IT1103632B; IT7809551A0; DE2834283A1; GB2002303B; FR2399350B1; GB2002303A; FR2399350A1

Description

zweiten Lenkspindelabschnitt andererseits umfaßt und daß elektrische Kontaktgeber zwischen den beiden gegeneinander verdrehbaren Lenkspindelabschnitten angeordnet sind, wobei diese Kontaktgeber im Sinne eines Schließens betätigbar sind, wenn die Relativverdrehung

des Fahrzeuges unterstützt, ohne das Fahrgefühl bei 40 zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten einen vornormaler Fahrt zu beeinträchtigen. bestimmten Wert übersteigt, welcher dem Schwellen-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, wert des Lenkmomentes entspricht,
daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die

Hilfskraftantriebseinrichtung nur wirksam wird, wenn Anordnung so getroffen, daß zur Betätigung der auf das am Lenkrad angreifende Moment gleich wie oder 45 eine gegenseitige Verdrehung der beiden Lenkspindelgrößer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, daß die abschnitte ansprechenden elektrischen Kontaktgeber Hilfskraftantriebseinrichtung einen Elektromtor auf- ein Ring vorgesehen ist, der drehfest mit einem der weist, der über ein Reduziergetriebe an einem Abschnitt Lenkspindelabschnitte verbunden ist und an seiner Ihder Lenkung angreift, und daß in der Speiseleitung des nenumfangsfläche stufenförmige Erhebungen aufweist, Elektromotorsein Unterbrecherschalter angeordnet ist, so wogegen ein mit dem jeweils anderen Lenkspindelabder durch die auf die Seitenbeschleunigung ansprechen- schnitt verbundener Träger mit den elektrischen Konde Vorrichtung steuerbar ist, wobei der Schalter geöff- taktgebern versehen ist, wobei die Anordnung so genet wird, wenn das Fahrzeug einer Seitenbeschleuni- troffen ist, daß eine Relativdrehung zwischen dem Ring gung ausgesetzt ist, die gleich oder größer als ein be- und dem Träger ein Zusammentrffen einer stufenförmistimmter Wert ist, der seinerseits einer Fahrt des Fahr- 55 gen Erhebung des Ringes mit einem Betätigungsorgan Zeuges durch eine Kurve mit einer Geschwindigkeit eines elektrischen Kontaktgebers bewirkt, und daß jeder Drehrichtung zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten ein elektrischer Kontaktgeber zugeordnet ist, der die Betätigung der Hilfskraftantriebseinrichtung in 60 der geeigneten Richtung bewirkt.

Die direkt oder indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Verrichtung kann so ausgebi'Het sein, daß sie eine Trägheitssteuerung mit einer pendeiförmigen Schwungmasse umfaßt, die um eine im sondere beim Ein- und Ausparken der Fail ist. In diesen 65 wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs Fällen wird ein relativ hohes Lenkmoment benötigt. Da- verlaufende Achse gelenkig gelagert ist, wobei diese gegen ist das benötigte Lenkmoment bei normaler Schwungmasse Winkelauslenkungen mit einer der Am-Fahrt sehr viel veringer, so daß man auf die Hilfskraft- plitude der Seitenbeschleunigung entsDrechenden Am-

entspricht, bei welcher das am Lenkrad angreifende Moment unter dem Schwellenwert liegt.

Die erfindungsgemäße Hilfskraftlenkung ist wesentlich einfacher im Aufbau als die bekannte Hilfskraftlenkung und trägt der Erkenntnis Rechnung, daß eine Hilfskraftunterstützung der Lenkung vor allem in den Fällen benötigt wird, in denen Fahrmanöver mit sehr geringer Geschwindigkeit durchgeführt werden, wie dies insbe-

plitude erfährt und so ausgebildet ist, daß sie während der Pendelbewegungen elektrische Kontakte betätigt, welche ggfs. über ein Relais die Hilfskraftantriebseinrichtung außer Betrieb halten, wenn die Winkelauslenkung der Schwungmasse einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.

Die pendelnd aufgehängte Schwungmasse ist vorzugsweise von einem Ring gebildet dessen Mittelebene im wesentlichen vertikal und senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft, wobei die elektrischen Kontakte von Mikroschaltern gebildet sind, die innerhalb des Ringes angeordnet sind.

Wenn mindestens eine Achse des Fahrzeugs, insbesondere die Vorderachse, mit einer Stabilisatorstange versehen ist, die durch Torsionsverformung sich den entgegengesetzt gerichteten Drehschwingbewegungen der Aufhängelenker der beiden Räder derselben Achse widersetzt, kann die auf die Seitenbeschleunigung ansprechende Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet sein, daß sie einen elektrischen Schalter umfaßt, der durch die Torsion der Stabilisatorstange gesteuert wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es vorteilhaft, die Anlage so auszubilden, daß die direkt oder indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Vorrichtung einen parallel zur Stabilisatorstange verlaufenden Stab umfaßt, der mit einem Abschnitt mit einem ersten Abschnitt der Stabilisatorstange verbunden ist, daß ein Ende des Stabes frei drehbar und gleitend in einer Buchse geführt ist die drehfest mit einem zweiten Abschnitt der Stabilisatorstange verbunden ist, wobei der erste und der zweite Abschnitt der Stabilisatorstange in Achsrichtung derselben einen Abstand voneinander haben, daß die Buchse fest mit einem Träger verbunden ist, während das Ende des Stabes fest mit einer Gabel oder einem analogen Bauteil verbunden ist, das bei einer Torsionsdeformation der Stabilisatorstange eine Drehung relativ zum Träger erfährt, und daß zwischen dem Träger und der Gabel ein elektrischer Schalter derart angeordnet ist, daß er bei einer hinreichend großen Relativdrehung zwischen der Gabel und dem Träger betätigbar ist.

Vorzugsweise ist die auf das Lenkmoment am Lenkrad ansprechende Steuereinrichtung in der Weise ausgebildet, daß sie die Hilfskraftantriebseinrichtung in Betrieb setzt, wenn das Lenkmoment einen Wert in der Größenwordnung von 1 m daN erreicht oder überschreitet.

Die direkt oder indirekt auf eine Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie einen Betrieb der Hilfskraftantriebseinrichtung verhindert, wenn die Seitenbeschleunigung (der eine Zentrifugalkraft entspricht) einen Wert in der Größenordnung von 0,2 g erreicht oder überschreitet (g = Erdbeschleunigung).

In Verbindung mit den Zeichnungen ist die Erfindung nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Verbindungseinrichtung zur elastischen Verbindung zweier Teile einer Lenkspindel, und die elektrische Kontakteinrichtung, welche auf eine Relativdrehung zwischen den beiden Teilen der Lenkspindel anspricht,

Fig. 3 eine vereinfachte Schnittansicht längs Linie ΙΙΙ-ΙΙΪ in Fig. 2,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine pendelartige Trägheitsvorrichtung, welche auf eine Seitenbeschleunigung anspricht,

F i g. 5 einen Schnitt längs Linie V-V in F i g. 4,
Fig.6 eine Draufsicht auf einen Teil eines Stabilisators und eines mit diesem verbundenen Stabes zur Steuerung eines elektrischen Kontaktgebers entsprechend der Verdrehung der Stabilisatorstange,

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie VII-VII in Fi g. 6, und Fig. 8 eine graphische Darstellung der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung,
ίο In Fig. 1 erkennt man eine schematische Darstellung einer Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Steuereinrichtung C, die auf ein an einem Lenkrad 1 angreifendes Moment anspricht, und eine Hilfskraftantriebseinrichtung M, welche das Einschlagen der Leri- !5 kung unterstützt. Diese HüfskraftantriebseinricHtung M umfaßt einen Elektromtor 2, der mit einem Lenkspindelabschnitt 3 über eine Kupplung 4a und ein Reduziergetriebe Ab in Antriebsverbindung steht.

Die Steuereinrichtung C umfaßt eine Verbindungseinrichtung E zur elastischen drehmomentübertrageh* den Verbindung des Lenkrades 1 mit dem Lenkspindelabschnitt 3. Die Verbindungseinrichtung E kann direkt zwischen dem Lenkrad 1 und einer einstückig ausgebildeten Lenkspindel oder entsprechend der Darstellung in F i g. 1 zwischen einem ersten mit dem Lenkrad 1 starr verbundenen Lenkspindelabschnitt 5 und dem zweiten Lenkspindelabschnitt 3 angeordnet sein, der direkt auf das Lenkgestänge zur Steuerung des Lenkeinschlages der Fahrzeugräder einwirkt.
Die Steuereinrichtung C umfaßt einen Schalter i, der sich schließt, wenn die Winkelverdrehung zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten 3 und 5 einen vorbestimmten Wert überschreitet, der einem Schwellwert des Lenkmomentes entspricht.

Wie man in den Fig.2 und 3 erkennt, umfaßt die Verbindungseinrichtung E zur elastischen Verbindung der Lenkspindelabschnitte 5 und 3 beispielsweise zwei Muffen 6 und 7, die aus einem elastomeren Material bestehen und in einander diametral gegenüberliegenden Öffnungen angeordnet sind, die in einer drehfest mit dem lenkradfernen Ende des Lenkspindelabschnittes 5 verbundenen Platte 8 ausgebildet sind. Die Platte 8, deren Mittelebene im wesentlichen senkrecht zum Lenkspindelabschnitt 5 gerichtet ist, weist eine längliche Form auf, wobei die Längsrichtung durch die Mittelpunkte der die Muffen 6 und 7 aufnehmenden Öffnungen verläuft.

Eine in ihrer Form der Platte 8 entsprechende Platte 9 ist mit dem benachbarten Ende des Lenkspindelabschnittes 3 fest verbunden. Bolzen 10 durchsetzen die Muffen 6 und 7 sowie entsprechende in der Platte 9 vorgesehene Bohrungen. Die Bolzen 10 sind an der Platte 9 durch Muttern 11 gesichert. Das Lenkmoment wird über den Lenkspindelabschnitt 5 auf den Lenkspindelabschnitt 3 über die eleastischen Muffen 6 und 7 übertragen. Die Muffen werden umsomehr zusammengepreßt, je stärker das zu übertragende Lenkmoment ist. Daraus resultiert eine Relativdrehung oder Winkelversetzung zwischen den Platten 8 und 9 und daher zwisehen dem Lenkspindelabschnitt 5 und 3, die der Richtung und der Amplitude des zu übertragenden Momentes direkt proportional ist.

Der Schalter oder Kontaktgeber / umfaßt gemäß F i g. 3 einen an einem Abschnitt der Lenkspindel, beispielsweise dem Lenkspindelabschnitt 5 angeordneten Ring 12, der drehfest mit diesem Lenkspindelabschnitt verbunden ist Dieser Ring 12 kann in axialer Richtung verschiebbar auf dem Ende des Lenkspindelabschnittes

5 angeordnet sein, wobei er in eine Aussparung in der Platte 8 eingreift. Wie man in Fig. 2 erkennt, ist zwischen dem Ring 12 und dem Boden der Aussparung in der Platte 8 eine Schraubenfeder 13 angeordnet, welche den Ring 12 in axialer Richtung gegen ein Auflager 14 drückt, das drehfest mit dem anderen Abschnitt der Lenkspindel, insbesondere der Platte 9 und dem Lenkspindelabschnitt 3, verbunden ist. Der Ring 12 weist an seiner zylindrischen Innenfläche stufenförmige Erhebungen 12a und i2b auf. Das Auflager 14, dessen Form in den F i g, 2 und 3 erkennbar ist, trägt eine Blattfeder mit zwei Federarmen 15a und 156, die ebenso wie die Erhebungen 12a und 126 symmetrisch zu einer Ebene liegen, welche durch die Achsen der Lenkspindelabschnitte 3 und 5 sowie die Achsen der einander diametral gegenüberliegenden Bolzen 10 verläuft.

Wie man in F i g. 3 erkennt, erstreckt sich die die beiden Federarme 15a und 156 umfassende Blattfeder ein wenig weiter als über einen Halbkreis, wobei die einander diametral gegenüberliegenden Enden der Federarme 15a und 156 mit Stößeln 16a, 166, zusammenwirken, die radial beweglich gelagert sind. Jeder Stößel 16a und 166 wirkt mit einem elektrischen Kontakt 17a bzw. 176 zusammen. Beispielsweise liegt jeder Stößel 16a, 166 an dem Schaltarm eines Mikroschalters an.

Jeder Federarm 15a und 156 folgt einem bestimmten Abschnitt des Innenumfangs des Ringes 12. Man erkennt aus der Darstellung in Fig. 3, daß bei einer Drehung des Ringes 12 aus der in F i _έ. 3 dargestellten Steleine Seitenbeschleunigung ansprechende Vorrichtung G entsprechend den F i g. 4 und 5 eine nach dem Prinzip eines Trägheitspendels arbeitende Vorrichtung 20. Diese Vorrichtung weist eine schwingende Masse 21 auf, die an einer im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden Achse 22 gelenkig aufgehängt ist. Die schwingende Masse 21 kann von einem Ring gebildet sein, dessen Mittelebene im wesentlichen vertikal und senkrecht zur Achse 22 verläuft, d. h. im

ίο wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges gerichtet ist.

Die schwingende Masse 21 wird nach beiden Seiten der in F i g. 4 dargestellten vertikalen Achse um Winkelbeträge ausgelenkt, wenn das Fahrzeug Zentrifugal-

kräften in den Kurven ausgesetzt ist.

Durch die schwingende Masse 21 oder den Trägheitskörper sind bei einer Auslenkung derselben elektrische Kontaktgeber 19a, 196 betätigbar, die gegebenenfalls über ein Relais gewährleisten, daß der elektrische Hilfskraftmotor 2 außer Betrieb bleibt, wenn die Winkelauslenkung der Masse 21 einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

Die Kontaktgeber 19a, 196 sind von Mikroschaltern gebildet, die innerhalb der ringförmig geformten schwingenden Masse 21 angeordnet sind. Jeder Mikroschalter weist einen Schalthebel 23a, 236 auf, der mit der Innenoberfläche der ringförmigen Masse 21 in Berührung steht.
Bei einer Schwenkbewegung der Masse 21 entspre-

iung im Uhrzeigersinn die stufenförmige Erhebung 12a 30 chend einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn um die den Federarm 15a so nach radial innen drückt, daß der Achse 22 (in F i g. 4 betrachtet) wird der Schalthebel 236

Stößel 16a nach radial innen verschoben wird. Das bewirkt das Schließen des elektrischen Kontaktes 17a und das Einschalten des elektrischen Hilfskraftmotors 2 in der geeigneten Drehrichtung.

Bei einer Relativdrehung des Ringes 12 im entgegengesetzten Drehsinn, d.h. bei Betrachten der Fig.3 im Gegenuhrzeigersinn, wird der Kontakt 176 geschlossen und der Hilfskraftmotor 2 in entgegengesetzter Drehrichtung eingeschaltet.

Relais, beispielsweise elektromagnetische Relais 18a, 186 (F i g. 1) sind vorgesehen, um die Speisung des Hilfskraftmotors 2 in der Weise zu steuern, daß die Kontakte 17a und 176 von einem Strom geringer Stromstärke in die gestrichelt dargestellte Stellung überführt. Diese Auslenkung des Schalthebels 236 kann beispielsweise die Schließung des Mikroschalters 196 bewirken. Diese Schließung steuert ihrerseits die Öffnung eines elektromagnetischen Relais, das die Stromzufuhr zu dem Hilfskraftmotor 2 unterbricht. Gemäß einer Ausführungsveriante bewirkt die Auslenkung des Schalthebels 236 das Öffnen des Mikroschalters, der direkt oder wieder-

um über ein Relais die Stromzuführung zu dem Elektromotor 2 unterbricht. Der andere mit dem Schalthebel 23a verbundene Mikroschalter tritt in Aktion, wenn die Masse 21 im Uhrzeigersinn um die Achse 22 verschwenkt wird. Die elektrische Schaltungsanordnung

durchflossen werden, der dem zur Erregung der Relais 45 für die beiden den Schalthebeln 23a und 236 zugeordne-18a und 186 notwendigen Strom entspricht. ten Mikroschalter an deren Betriebsweise angepaßt.

Die Hilfskraftlenkung umfaßt ferner eine in Fig. 1 '

schematisch dargestellte Vorrichtung G, die direkt oder
indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges
anspricht und jede Betätigung des Hilfskraftmotors 2 50
verhindert, wenn das Fahrzeug einer Seitenbeschleunigung ausgesetzt ist, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert /0 ist. der der Kurvenfahrt eines Fahrzeuges mit einer Geschwindigkeit entspricht, bei welcher das am Lenkrad angreifende Lenkmoment unter 55 tern bestehende Anordnung ist in einem Gehäuse 24 mit dem zur Betätigung der Kontakte 17a und 176 notwen- im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt untergedigen Schwellwert des Momentes liegt.

Die Vorrichtung G ist mit einem Schalter 19 verbun-Wenn die beiden Mikroschalter in ihrer Schließstellung wirksam werden, d. h. wenn sie beim Schließen die Öffnung eines die Stromzufuhr zum Elektromotor 2 unterbrechenden Relais bewirken, sind die beiden Mikroschalter parallel an dieselbe Steuerwicklung des Relais geschaltet. Wenn sie dagegen in ihrer Öffnungsstellung wirksam werden, sind sie in Reihe geschaltet.

Die aus der Schwungmasse 21 und den Mikroschal-

den, der direkt oder über ein Relais mit der Stromversorgungsschaltung des Elektromotors 2 verbunden ist. Dieser Schalter 19 ist geöffnet und verhindert einen Antrieb des Elektromotors 2, wenn das Fahrzeug eine Seitenbeschleunigung ausgesetzt ist (entpsrechend einer Zentrifugalkraft), die über dem bestimmten Wert yo bracht, das mittels Schrauben 25 an einer im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges gerichteten Wand 26 des Fahrzeuges befestigt werden eo kann.

In den F i g. 6 und 7 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung G dargestellt, die sich insbesondere für eine Ausführungsform eines Fahrzeuges eignet, das eine Stabilisatorstange 27 für eine Achse, insbesondere die

liegt, der beispielsweise den Wert 0,2 g haben kann, wie 65 Vorderachse, aufweist. Wie man weiß, wirkt eine solche

dies weiter unten noch genauer ausgeführt wird Stabilisatorstange durch ihre Torsionsdeformation ei-

(g = Erdbeschleunigung). ner Drehschwingbewegung der Radaufhängungslenker

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfaßt die auf der beiden an derselben Achse angeordneten Räder

entgegen, wenn diese Drehschwingbewegungen in entgegengesetzter Richtung erfolgen. Dieser Zustand tritt insbesondere in Kurven auf, wenn das Fahrzeug eine Seitenbeschleunigung erfährt, die ein Kippen des Fahrzeugrahmens relativ zum Boden bewirkt.

Betrachtet man einen ersten Abschnitt 28 der Stabilisatorstange 27 und einen zweiten Abschnitt 28a der Stabilisatorstange 27, der von dem ersten Abschnitt 28 längs der Achse der Stabilisatorstange 27 um einen bestimmten Betrag entfernt ist, erkennt man, daß eine Relativdrehung zwischen diesen beiden Abschnitten 28 und 28a bei einer Torsionsdeformation der Stabilisatorstange 27 erfolgt. Wählt man den axialen Abstand zwischen diesen beiden Abschnitten 28 und 28a genügend groß, so kann man ohne Mühe die Relativdrehung zwisehen diesen beiden Abschnitten feststellen. Diese Relativdrehung hängt von der Amplitude der Seitenbeschleunigung ab, der das Fahrzeug ausgesetzt ist.

Die Vorrichtung G umfaßt in diesem Falle einen Stab 29, der parallel zur Stabilisatorstange 27 verläuft. Ein erster Abschnitt 29a des Stabes 29 ist mit dem ersten Abschnitt 28 der Stabilisatorstange 27 über einen Flansch 30a verbunden. Das Ende 296 des Stabes 29 erstreckt sich frei drehbar und gleitend durch eine Muffe 31, die eine in einem Flansch 306 angeordnete Lagerhülse bildet. Der Flansch 30b ist an dem zweiten Abschnitt 28a der Stabilisatorstange 27 befestigt. Die Lagerhülse 31 ist drehfest mit einem scheibenförmigen Träger 32 verbunden, der in einem radialen Abstand zu der Stabilisatorstange 27 liegt. Ein elektrischer Kontaktgeber 33, der von zwei auf dem Träger 32 befestigten Mikroschaltern 33a, 336 gebildet ist, wirkt mit einer U-förmigen zweizinkigen Gabel 34 zusammen, die mit dem Ende 29b des Stabes 29 drehfest verbunden ist. Wie man in F i g. 7 erkennt, schließen die beiden Zinken 34a, 346 der Gabel 34, die beiden Mikroschalter 33a, 336 zwischen sich in der Weise ein, daß sie mit den Betätigungsstößeln 35a, 356 der Mikroschalter 33a, 33b zusammenwirken können.

Wenn bei einer Kurvenfahrt eine Seitenbeschleunigung auf das Fahrzeug einwirkt, bewirkt dies ein Kippen des Fahrzeuges und eine Torsionsdeformation der Stabilisatorstange 27. Dadurch ergibt sich eine Verdrehung zwischen den beiden Bereichen 28 und 28a. an denen die Flansche 30a bzw. 306 befestigt sind. Folglich ergibt sich auch eine Winkelversetzung zwischen den beiden Flanschen 30a und 306. Der Stab 29 hält die Gabel 34 in ihrer dem Abschnitt 28 entsprechenden Winkelposition, während der Träger 32 mit dem Flansch 306 und dem Abschnitt 28a der Stabilisatorstange 27 verdreht wird. Es ist zu bemerken, daß der Stab 29 darüber hinaus verbogen wird, da er in radialer Richtung in der Lagerhülse 31 festgehalten wird.

Bei einer entsprechend großen Winkelauslenkung zwischen der Gabel 34 und dem Träger 32 wird der der jeweiligen Richtung der Winkelauslenkung entsprechende Mikroschalter 33a oder 336 betätigt und steuert die Unterbrechung der Stromzuführung zu dem elektrischen Hilfskraftmotor 2, wie dies bereits anhand der F i g. 4 und 5 beschrieben wurde.

Wenn die Winkelversetzung zwischen den beiden Flanschen 30a und 306 einen bestimmten Wert überschreitet, der zur Betätigung eines der Mikroschalter 33a, 336 notwendig ist, bleibt der entsprechende Mikroschalter betätigt. Da aber der Betätigungsstößel 35a bzw. 356 eine Endstellung einnimmt, wird die entsprechende Zinke 34a oder 346 der an dem betreffenden Betätigungsstößel 35a, 356 geringfügig verbogen.

Einer der Abschnitte 28,28a der Stabilisatorstange 27 kann von dem Mittelabschnitt der Stabilisatorstange 27 gebildet sein. In dem in Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Mittelabschnitt dem Abschnitt 28. Der andere Abschnitt 28a, 28 der Stabilisatorstange 27 kann von einem nahe einem Ende der Stabilisatorstange 27 gelegenen Abschnitt gebildet sein.

Wenn das Fahrzeug einen Torsionsstab für eine Vorrichtung zur Korrektur der Federhöhe aufweist, kann der Stab 29 von einer Verlängerung dieses Torsionsstabes gebildet sein.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:

Wenn der Fahrer des Fahrzeuges beispielsweise einparken will oder sehr langsam fährt, muß er ein relativ hohes Lenkmoment ausüben, das oberhalb des Schwellwertes zur Betätigung des elektrischen Kontaktgebers i liegt. Dieser Schwellwert kann in der Größenordnung von 1 m daN liegen. Ein Überschreiter, dieses Schwellwertes bewirkt das Schließen des elektrischen Kontaktgebers i. Da ferner das Fahrzeug mit einer sehr geringen Geschwindigkeit fährt, ist die auf das Fahrzeug einwirkende Seitenbeschleunigung praktisch Null oder sehr gering, in jedem Falle aber kleiner als der Grenzwert, der zur Betätigung der Vorrichtung C notwendig ist. Unter diesen Umständen ist der Kontaktgeber 19 (F i g. 1) geschlossen, so daß der Elektromotor 2 gespeist werden kann. Der Fahrer erfährt eine Unterstützung durch die Hilfskrafteinrichtung bei seinen Parkmanövern.

Wenn dagegen das Fahrzeug rollt, wird jegliche Hilfskraftunterstützung der Lenkung unterdrückt. Wenn sich nämlich das Fahrzeug geradeaus bewegt oder in Kurven mit großem Krümmungsradius, ist das auf das Lenkrad 1 ausgeübte Moment wegen des Rollens gering und liegt unterhalb des Schwellwertes, der zur Betätigung des Schalters / notwendig ist. Dieser Schalter ist geöffnet, so daß eine Stromversorgung des Elektromotors 2 unterbrochen ist.

Während der Fahrt kann das Lenkmoment am Lenkrad 1 nicht den Schwellenwert für die Betätigung des Schalters /erreichen, es sei denn, daß das Fahrzeug eine Kurve mit genügend kleinem Krümmungsradius mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit durchläuft. Anders ausgedrückt kann man dem Schwellwert des Lenkmomentes einen Wert /1 der auf das Fahrzeug einwirkenden Seitenbeschleunigung zuordnen, wenn der Schwellwert während der Fahrt erreicht wird.

Für den Grenzwert zur Betätigung der auf die Seitenbeschleunigung ansprechenden Vorrichtung G wurde ein Wert yo gewählt, der unterhalb des Wertes γ\ liegt.

Wenn das Fahrzeug eine Kurve durchläuft und dabei eine Seitenbeschleunigung y\ erfährt, die genügend hoch ist, um ein Lenkmoment zu fordern, das eine Schließung des Schalters / bewirkt, ist der Schalter 19 der auf die Seitenbeschleunigung ansprechenden Vorrichtung G bereits geöffnet, wodurch eine Inbetriebnahme des Elektromotors 2 verhindert wird.

Auf diese Weise wird also während der Fahrt des Fahrzeuges jegliche Hilfskraftunterstützung der Lenkung unterdrückt Dagegen verfügt man während Fahrmanövern mit sehr geringer Geschwindigkeit, insbesondere beim Parken, über eine Lenkhilfe.

Erfindungsgemäß ist es möglich, den Schwellwert für das Unterstützungsmoment beim Parken zu senken, ohne das Auftreten einer unerwünschten Hilfskraftunterstützung während der Fahrt über eine kurvenreiche Bahn zu riskieren.

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Fig.8 gibt eine graphische Zusammenstellung der Arbeitsweise der Hilfskraftlenkung.

Auf der Abszisse wurde die Seitenbeschleunigung y_r aufgetragen, der das Fahrzeug ausgesetzt ist, während auf der Ordinate das an dem Lenkrad 1 angreifende Moment Taufgetragen wurde.

Das Unterbrechen der Hilfskraftunterstützung, das durch den Schalter /sichergestellt wird, erfolgt an einem Punkt, an dem das Moment unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt. Anders ausgedrückt liegt der Bereich, in dem keine Hilfskraftunterstützung erfolgt, unterhalb einer Geraden z, die parallel zur Abszisse verläuft und alsOrdinatenwertden Betätigungsschwellwert T₀ hat.

Die Kurve y gibt den Verlauf des Lenkmomentes in Abhängigkeit der Seitenbeschleunigung an, der das Fahrzeug ausgesetzt ist. Diese Kurve y schneidet die Gerade ζ an einem Punkt mit der Abszisse y\.

Die Unterbrechung der Hilfskraftunberstützung durch die Vorrichtung G erfolgt, wenn die Seitenbeschleunigung oberhalb des Wertes /0 liegt. Sobald die Seitenbeschleunigung über diesem Wert liegt, wird die Hilfskraftunterstützung unterbrochen. Die Bereiche des Quadranten, in denen keine Hilfskraftunterstützung stattfindet, sind schraffiert. Man erkennt, daß die Kurve y vollkommen in den schraffierten Bereichen verläuft und daß aufgrund der Tatsache, daß yo unterhalb von y\ liegt, ein Sicherheitsbereich s geschaffen ist, der jegliche unpassende Auslösung der Hilfskraftunterstützung während der Fahrt verhindert.

Wenn das Fahrzeug völlig oder beinah stillsteht, liegt das Lenkmoment über der Auslöseschwelle, so daß der Arbeitspunkt der Lenkung in dem nicht schraffierten Bereich D des Quadranten liegt, welcher der Tätigkeit der Hilfskraftunterstützung entspricht.

, Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge, umfassend eine Hilfskraftantriebseinrichtung zur Unterstützung des Lenkeinschlages, eine auf das am Lenkrad angreifende Moment ansprechende Steuereinrichtung, welche das Wirksamwerden der Hilfskraftantriebseinrichtung steuert und eine Vorrichtung, die direkt oder indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges anspricht und dem Tätigwerden der Hilfskraftantriebseinrichtung entgegenwirkt, d a durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) derart ausgebildet ist, daß die Hilfskraftantriebseinrichtung (M) nur wirksam wird, wenn das am Lenkrad (1) angreifende Moment gleich wie oder größer als ein vorbestimrater Schwellenwert ist, daß die Hilfskraftantriebseinrichtung (M) einen Elektromotor (2) aufweist, der über ein Reduziergetriebe [Ab) an einem Abschnitt (3) der Lenkung angreift, und daß in der Speiseleitung des Elektromotors (2) ein Unterbrecherschalter (19) angeordnet ist, der durch die auf die Seitenbeschleunigung ansprechende Vorrichtung (G) steuerbar ist, wobei der Schalter (19) geöffnet wird, wenn das Fahrzeug einer Seitenbeschleunigung ausgesetzt ist, die gleich oder größer als ein bestimmter Wert (jo) ist, der seinerseits einer Fahrt des Fahrzeuges durch eine Kurve mit einer Geschwindigkeit entspricht, bei welcher das am Lenkrad (1) angreifende Moment unter dem Schwellenwert liegt.

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) eine Verbindungseinrichtung (E) zur elastischen drehmomentübertragenden Verbindung zwischen dem Lenkrad (1) oder einem mit dem Lenkrad (1) drehfest verbundenen ersten Lenkspindelabschnitt (5) einerseits und einem zweiten LenksDindelabschnitt (3) andererseits umfaßt und daß elektrische Kontaktgeber (i; 17a, XTb) zwischen den beiden gegeneinander verdrehbaren Lenkspindelabschnitten (3, 5) angeordnet sind, wobei diese Kontaktgeber (i; XTa, \7b) im Sinne eines Schließens betätigbar sind, wenn die Relativverdrehung zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten (3, 5) einen vorbestimmten Wert übersteigt, welcher dem Schwellenwert des Lenkmomentes entspricht.

3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der auf eine gegenseitige Verdrehung der beiden Lenkspindelabschnitte (3; 5) ansprechenden elektrischen Kontaktgeber (17a; XTb) ein Ring (12) vorgesehen ist, der drehfest mit einem der Lenkspindelabschnitte (3; 5) verbunden ist und an seiner Innenumfangsfläche stufenförmige Erhebungen (12a; \2b) aufweist, wogegen ein mit dem jeweils anderen Lenkspindelabschnitt (5; 3) verbundener Träger (14) mit den elektrischen Kontaktgebern (17a; XTb) versehen ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß eine Relativdrehung zwischen dem Ring (12) und dem Träger (14) ein Zusammentreffen einer stufenförmigen Erhebung (12a; 12ö^des Ringes (12) mit einem Betätigungsorgan (15a, 16a; XSb, Xfib) eines elektrischen Kontaktgebers bewirkt, und daß jeder Drehrichtung zwischen den beiden Lenkspindelabschnitten (3; 5) ein elektrischer Kontaktgeber zugeordnet ist, der die Betätigung der Hilfskraftantriebseinrichtung (M) in der geeigneten Richtung bewirkt.

4. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die direkt oder indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Vorrichtung (C) eir.e Trägheitssteuerung (20) mit einer pendeiförmigen Schwungmasse

(21) umfaßt die um eine im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufende Achse

(22) gelenkig gelagert ist, wobei diese Schwungmasse (21) Winkelauslenkungen mit einer der Amplitude der Seitenbeschleunigung entsprechenden Amplitude erfährt und so ausgebildet ist, daß sie während der Pendelbewegungen elektrische Kontakte (19a, XSb) betätigt, welche gegebenenfalls über ein Relais die Hilfskraftantriebseinrichtung (M) außer Betrieb halten, wenn die Winkelauslenkung der Schwungmasse (21) einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet

5. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse (21) von einem Ring gebildet ist dessen Mittelebene im wesentlichen vertikal und senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges verläuft, wobei die elektrischen Kontakte (19a, X9b) von Mikroschaltern gebildet sind, die innerhalb des Ringes angeordnet sind.

6. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für Fahrzeuge, welche mindestens eine mit einer Stabilisatorstange ausgerüstete Achse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Seitenbeschleunigung ansprechende Vorrichtung (G) einen elektrischen Schalter (33) umfaßt, der durch die Torsion der Stabilisatorstange (27) gesteuert wird.

7. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die direkt oder indirekt auf die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Vorrichtung (G) einen parallel zur Stabilisatorstange (27) verlaufenden Stab (29) umfaßt, der mit einem Abschnitt (29a^ mit einem ersten Abschnitt (28) der Stabilisatorstange (28) verbunden ist, daß ein Ende des Stabes (29) frei drehbar und gleitend in einer Buchse (31) geführt ist, die drehfest mit einem zwei' ten Abschnitt (28a) der Stabilisatorstange verbunden ist, wobei der erste und der zweite Abschnitt (28, 28a,) der Stabilisatorstange (27) in Achsrichtung derselben einen Abstand voneinander haben, daß die Buchse (31) fest mit einem Träger (32) verbunden ist; während das Ende (29tydes Stabes (29) fest mit einer Gabel (34) oder einem analogen Bauteil verbunden ist, das bei einer Torsionsdeformation der Stabilisatorstange (27) eine Drehung relativ zum Träger (32) erfährt und daß zwischen dem Träger (32) und der Gabel (34) ein elektrischer Schalter (33) derart angeordnet ist, daß er bei einer hinreichend großen Relativdrehung zwischen der Gabel (34) und dem Träger (32) betätigbar ist.

8. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die direkt oder indirekt auf eine Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ansprechende Vorrichtung (G) so ausgebildet ist, daß sie einen Betrieb der Hilfskraftantriebseinrichtung (M) verhindert wenn die Seitenbeschleunigung einen Wert in der Größenordnung von 0,2 g erreicht oder überschreitet.

9. Hilfskraftlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung fQso ausgebildet ist, daß sie die Hilfskraftantriebseinrichtung (M) in Betrieb setzt, wenn das Lenkmoment einen Wert in der Größenordnung von 1 m aN erreicht oder überschreitet.