DE2854187B1

DE2854187B1 - Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe

Info

Publication number: DE2854187B1
Application number: DE19782854187
Authority: DE
Inventors: Armin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-12-15
Filing date: 1978-12-15
Publication date: 1980-04-24
Also published as: YU268479A; FR2443960B1; DE2854187C2; FR2443960A1; SU942580A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige automatische Fahrzeug-Lenkhilfe ist bereits Gegenstand einer älteren Patentanmeldung (s. DE-OS 27 29 766) und ist versehen mit einem Regelungssystem einschließlich eines Fühlers, Rückmelders und Vergleichers, wobei das Regelsystem rein hydrostatisch ohne elektrische Schaltungsteile arbeitet. Dabei werden durch einen Fühler, der in geeigneter Weise eine Leitlinie zur Steuerung des Fahrzeuges z. B. in bekannter Weise mechanisch abtastet, ein entsprechendes Signal an einen hydraulischen Geber weitergeleitet, dessen Ausgangssignal ein Maß für eine Regelabweichung des Fahrzeuges bezüglich der Leitlinie darstellt. Das der Regelabweichung entsprechende hydraulische Ausgangssignal wird einem Vergleicher zugeführt, über i^r> den ein Servomotor zur mechanischen Beeinflussung der Lenkung angesteuert wird.

Dabei wird bei der vorgeschlagenen automatischen Fahrzeuglenkhilfe aus sicherheitstechnischen Gründen beim Drehen des Lenkrades durch die Hand die Automatik zwangsweise abgeschaltet.

Nach dem Stand der Technik bleibt jedoch der Fühler beim zwangsweisen Abschalten der Automatik weiterhin an der Leitlinie, das heißt z. B. auf dem Boden an der Bordsteinkante.

2^r> Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Hubvorrichtung zu schaffen,

— die den Fühler bei Betätigung des Lenkrades und dem damit verbundenen zwangsweisen Abschalten der automatischen Fahrzeug-Lenkhilfe automatisch vom Boden abhebt.

Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Vorschlag nach Anspruch 5 ist insbesondere, daß die Hubvorrich- « tung in dem Geber voll integriert angeordnet ist, so daß sie am Geber möglichst wenig Bauraum beansprucht. Da das Gebergehäuse aus regelungstechnischen Gründen nicht am Fahrzeugrahmen, sondern an einer Verlängerung des Lenkhebels angebracht ist, der die Schwenkbewegung des gelenkten Rades ausführt, ist durch diese integriert angeordnete Hubvorrichtung mit minimalem Bauraum die freie Beweglichkeit des Fühlers sichergestellt.

Als Vorteil erweist sich zudem, daß für die 4*3 Hubvorrichtung keine zusätzlichen Steuerleitungen vorgesehen sind, wodurch zusätzlich der geringe Kostenaufwand erreicht wird.

Der erfindungsgemäße Vorschlag wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels oo erläutert. Dabei zeigen im einzelnen

F i g. 1 einen hydraulischen Schaltplan einer automatischen Fahrzeug-Lenkhilfe mit Hubvorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt eines mechanisch-hydraulischen Gebers mit integriertem Hubwerk,
r> F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch eine Betätigungswelle im Geber.

In der Prinzipdarstellung nach F i g. 1 wirkt ein

Stellmotor 14 in Form eines Arbeitszylinders auf einen 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 F i g. 3 nicht im einzelnen zeigt) oder automatisch von dem mechanisch-hydraulischen Geber 20 über den Regler 12.

Dazu sind zwei Übersteuerungsventile 65 und 65a vorgesehen, über die beiden Ventile 24 und 24a des

ORIGINAL INSPECTED

Gebers 20 mit Druck von einer Druckölpumpe 73 über eine Leitung 75 zur hydrostatischen Lenkung 50, einer Leitung 83 zum Regler 12 und über Leitungen 62', 62'a und den Übersteuerventilen 65 und 65a beaufschlagt werden.

Eine gemeinsame Abflußleitung 52 der beiden Ventile 24 und 24a führt zu einem Umschaltventil 203, das in der Stellung A bei Automatikbetrieb die Rückführleitung 52 mit einem Tank Tverbindet.

Von der Abflußleitung 52 zweigt eine Leitung 52a ab, ι ο die zu einem Hubwerk 202 führt. Dabei ist bei Einstellung Automatik das Hubwerk 202 ebenfalls druckentlastet, so daß eine Rückholfeder 204 die Hubkolbenstange 205 in ihre gezeichnete obere Endlage drückt. Das von einer zusätzlichen Pumpe 240 i-> in die Rückführleitung 52 geförderte Druckmedium bleibt wirkungslos, da es direkt über das Umschaltventil 203 in den Tank Tabfließen kann.

Baueinheit aus Fühler, Rückmelder und Hubwerk ,„

In Fig.2 ist ein Querschnitt eines mechanisch-hydraulischen Gebers 20 mit integriertem Hubwerk gezeigt. In einem Gehäuse 210 sind zwei Kugelventile 24 und 24a angeordnet, die über Anschlüsse 212 und 213 mit den Leitungen 62 und 62a in Verbindung stehen. Auf ->~> einer hohlen Betätigungswelle 215 sitzt ein formsch'üssig angeordneter und mit einer Mutter 217 befestigbarer I lalter 218, an dessen einem Arm ein Fühler 124 drehbar angeordnet ist. Die Betätigungswelle 215 wird durch Lager 220 auf der Innenseite des Gehäuses 210 gelagert, so daß die Bewegungen des Fühlers beim Abtasten der Leitlinie eine Drehung der Betätigungswelle 215 bewirken.

Das dem Fühler entgegengesetzte Ende der Betätigungswelle 215 weist, wie in Fig.3 dargestellt, ein Kurventeil 222 auf, an dem sich die Federn 224 und 224a über Hülsen 225 und 225a abstützen. Das Kurventeil 222 hat einen erhabenen Abschnitt 230, einem demgegenüber vertieften Abschnitt 231 und zwei Übergangsabschnitte 232 in Form von ebenen Schrägflächen. Bei Zentralstellung des Lenkhebels liegen die beiden Hülsen 225 und 225a etwa in der Mitte an den Schrägflächen der Übergangsabschnitte 232 an. Während der Fühler und damit die Betätigungswelle 215 bereits eine geringe Drehung ausführen, wandert die eine Hülse, z. B. 225, gegen den vertieften Abschnitt 230. Die dadurch bewirkte unterschiedliche Federbelastung in den Ventilen 24 und 24a bewirken eine Druckdifferenz in den Leitungen 62 und 62a und stellen so die Regelgröße für den Regler 12 dar.

Das in der Stellung Automatik ständig über die Ventile 24 und 24a in den Geber 20 strömende Druckmedium kann über einen Anschluß 238 und die Rückführleitung 52 zum Tank Tabfließen.

In der hohlen Betätigungswelle 215 ist eine Hubkolbenstange 205 angeordnet, die durch eine

K)

40 Rückholfeder 204 in ihre gezeigte Ausgangsstellung gedrückt wird. Die Hubkolbenstange 205 ist durch eine Weichdichtung 237 hermetisch von dem Anschluß 238 abgedichtet, der zur Rückführleitung 52 führt. Dabei ist die Rückholfeder 204 so ausgelegt, daß die Hubkolbenstange 205 bei Automatikbetrieb entgegen dem in der Rückführleitung 52 herrschenden Tankdruck in der Ausgangsstellung gehalten wird.

Die Hubkolbenstange 205 drückt auf den drehbar gelagerten Fühler 124, der durch die Schwerkraft oder eine zusätzliche, nicht gezeigte Feder an der Hubkolbenstange anliegt.

Funktion des Hubwerks

Beim Eingreifen in das Lenkrad wird — wie hier nicht näher ausgeführt — das Umschaltventil 203 in seine Stellung B geschaltet. Damit wird die Rückführleitung 52 vom Tank Tgetrennt.

Über eine Pumpe 240 wird jetzt Pumpmedium in die Rückführleitung 52 in den Geber 20 gefördert, das über die als Rückschlagventile ausgeführten Ventile 24 und 24a nicht in die Leitungen 62 und 62a abströmen kann. Der ansteigende Druck verschiebt die Hubkolbenstange entgegen der Rückholfeder 204 und hebt somit den Fühler an. Dabei wird der Druck in der Rückführleitung 52 und damit auf die Hubkolbenstange 205 durch ein Druckventil 242 begrenzt, das in einer von der Pumpe 240 abzweigenden Leitung 244 angeordnet ist.

Durch eine nicht näher gezeigte Führungsschiene kann die Hubbewegung der Hubkolbenstange 205 so auf den Fühler 124 umgesetzt werden, daß der Fühler im angehobenen Zustand in horizontaler Lage parallel zum gelenkten Rad 44 gehalten wird.

Bei erneuter Umschaltung auf Automatik nimmt das Umschaltventil 203 wieder die Lage A ein und entlastet damit die Rückführleitung 52 des Gebers 20. Damit strömt auch das von der Pumpe 240 geförderte Druckmedium über das Umsteuerventil 203 direkt zum Tank 7und bleibt wirkungslos. Über die Rückholfeder 204 wird die Hubkolbenstange 205 wieder in die Ausgangslage zurückgedrückt und der Fühler 124 zum Abtasten der Leitlinie wieder auf den Boden abgesetzt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann auch auf die zusätzliche Pumpe 240 verzichtet werden, wenn an der Pumpe 73 ein Stromteiler vorgesehen ist, bzw. wenn bereits für andere Zwecke im Fahrzeug bereits eine weiter eingebaute Stromversorgung vorhanden ist, die angezapft werden kann.

Werden an die Hubeinrichtung bezüglich der Hubgeschwindigkeit und Hubarbeit keine hohen Anforderungen gestellt, ist auch eine einfache Verbindungsleitung 246 mit einer Drosselstelle 247 zwischen der Pumpe 73 und der Rückführleitung 52 anstelle der Pumpe 240 ausreichend.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe, die wahlweise Automatik oder Handbetrieb gestattet und die 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 Regelbewegung entsprechende Ausgangsgröße an einen Geber weitergibt, der ein Signal an einen Regler zur Betätigung des Stellmotors weiterleitet, und eine Umschaltvorrichtung zum wahlweisen Einschalten des Automatik- oder Handbetriebes, wobei die Rückführleitung durch ein vom Lenkrad betätigtes Ventil (Umschaltventil) von einem Tank abtrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Heben des Fühlers (124) ein Hubwerk (202) vorgesehen ist, dessen einzige Druckleitung (52a) mit der Rückführleitung (52) des Gebers (20) in Verbindung steht und über eine Pumpe mit Druckmedium versorgt wird.

2. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung des Hubwerkes (202) mit Druckmedium eine separate Pumpe (240) und ein Druckbegrenzungsventil (242) zur Absicherung vorgesehen ist.

3. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung des Hubwerkes (202) mit Druckmedium über einen Stromteiler von der Hauptpumpe (Pumpe 73) erfolgt.

4. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung des Hubwerkes (202) mit Druckmedium über eine zwischen der Pumpe (73) und Rückführleitung (52) angeordnete Leitung (248) erfolgt, in die eine Drossel (247) eingebaut ist.

5. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (202) zentral im Geber (20) angeordnet ist.

- 6. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1 bzw. 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk innerhalb einer Betätigungswelle (215), die eine Bewegung des Fühlers (124) in Form einer Drehung aufnimmt, angeordnet ist.

7. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (202) mit einer Rückholfeder (204) für eine Hubkolbenstange (205) ausgerüstet ist.

8. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsschiene vorgesehen ist, die die Hubbewegung der Hubkolbenstange (205) auf den Fühler (124) so umsetzt, daß der Fühler (124) im angehobenen Zustand in horizontaler Lage parallel zum gelenkten Rad (44) gehalten wird.

9. Automatische Fahrzeug-Lenkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (202) durch eine Weichdichtung (237) hermetisch vom Anschluß (238) abgedichtet ist.