DE69205641T2

DE69205641T2 - Vorrichtung zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeugs.

Info

Publication number: DE69205641T2
Application number: DE69205641T
Authority: DE
Inventors: Claude Beroud; Thomas Edye; Marc Frehner; Remy Hoehener; Jacques Mueller
Original assignee: SMH Management Services AG
Current assignee: Swatch Group Management Services AG
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1992-08-03
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-08-04
Also published as: IL102471A0; FR2679858A1; HU9202403D0; ZA925443B; EP0525817B1; HUT61936A; AU2075692A; DE69205641D1; BR9202990A; CA2074593A1; KR930004130A; CZ240092A3; TW209195B; CN1069457A; EP0525817A1; JPH0624253A; PL295482A1; ATE129469T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs mit mindestens einem richtungsgebenden Rad, das winkelbeweglich zu einer Schwenkachse ist zum Festlegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, welche Vorrichtung vom Fahrzeugführer manuell betätigbare Steuermittel zur Lenkung des Fahrzeugs umfaßt sowie Regelmittel, die mit dem Rad und mit den Steuermitteln gekoppelt sind zum Regeln der Winkelposition des Rades, um die Schwenkachse entsprechend der Position der Steuermittel zu regeln.
In allen derzeit hergestellten und verkauften Kraftfahrzeugen, wie z.B. Automobilen und Lastwagen, bestehen die von dem Fahrer manuell betätigbaren Steuermittel zur Lenkung seines Fahrzeugs aus einem Lenkrad, das auf einer Welle, die als Lenksäule bezeichnet wird, mechanisch mit den richtunggebenden Rädern verbunden ist.
Im Falle eines Unfalls, z.B. bei einer Kollision mit einem feststehenden Hindernis oder mit einem anderen Fahrzeug, kann der Fahrer schwer verletzt oder sogar getötet werden, indem er gegen das Lenkrad geschleudert wird, oder wenn dieses sich verbiegt oder zerstört wird, gegen das Ende der Lenksäule, welche selbst darüberhinaus in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Richtung auf den Fahrer geschleudert werden kann.
Zugleich kann ein neben dem Fahrer sitzender Passagier schwer verletzt oder sogar getötet werden, indem er heftig gegen die Instrumententafel und/oder die Windschutzscheibe des Fahrzeugs geschleudert wird.
Eine der wirksamsten vorgeschlagenen und realisierten Maßnahmen zum Überwinden oder wenigstens Herabsetzen dieser Gefahr besteht darin, das Fahrzeug mit Schutzkissen auszurüsten, die normalerweise leer und zusammengefaltet in adäquaten Aufnahmen angeordnet sind und die im Kollisionsfall sehr schnell aufgeblasen werden, wobei diese Kissen derart angeordnet und dimensioniert sind, daß sie, wenn sie aufgeblasen sind, den Aufprall des Fahrers und seines Passagiers gegen das Lenkrad bzw. gegen die Instrumententafel oder die Windschutzscheibe abmildern.
Die Aufnahme zur Unterbringung des Schutzkissens für den Fahrer kann unter Normalbedingungen, also wenn das Kissen leer und zusammengefaltet ist, nur in der Lenkradnabe angeordnet sein.
Daraus folgt einerseits, daß diese Nabe relativ große Abmessungen aufweisen muß, was der Übersichtlichkeit der Instrumententafel abträglich ist, und andererseits daß dieses Kissen im aufgeblasenen Zustand keine großen Abmessungen aufweisen kann, was dessen Wirksamkeit im Falle eines Unfalls beschränkt.
Eine weitere Konsequenz ist, daß das Schutzkissen des Fahrers und das Schutzkissen des Passagiers voneinander abgegrenzt sein müssen mit der Folge erhöhter Kosten.
Das Zusatz-Zertifikat FR-E-93 568 beschreibt eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs mit vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbaren Hebeln. Diese Hebel, die an den Enden der Armlehnen des Sitzes des Fahrzeugführers montiert sind, können nach vorne oder nach hinten verschoben werden und sind mit der Lenkschraube des Fahrzeugs über Zahnstangen, Zahnräder und eine Kette gekoppelt. Diese Vorrichtung ist recht komplex und erfordert vom Fahrzeugführer eine große Kraftanstrengung, um das Fahrzeug zu lenken.
Die Patentanmeldung WO 88/09279 beschreibt eine andere Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche Vorrichtung ebenfalls vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbare Hebel umfaßt. Diese Hebel sind vor der Instrumententafel des Fahrzeugs angeordnet, sind drehbeweglich um zur Längsachse des Fahrzeugs parallele Achsen und sind mit Sensoren gekoppelt, die ein Signal entsprechend ihrer Winkelposition an einen Steuerschaltkreis eines Motors, der eine Lenkzahnstange antreibt, weiterleiten. Diese Vorrichtung sieht kein Mittel vor, um dem Fahrzeugführer über die Hebel die Reaktionen des Fahrzeugs im Hinblick auf die Richtungsänderungen, die er vorgibt, und auf Bodenunebenheiten, auf denen er rollt, spüren zu lassen. Hieraus folgt ein gewisses Unsicherheitsgefühl für den Fahrzeugführer.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche diese Nachteile beseitigt, d.h. bei welcher die Wirksamkeit des dem Fahrer des Fahrzeugs gewährten Schutzes im Falle eines Unfalls verbessert wird, die Kosten der Schutzvorrichtung für den Fahrer und seinen Passagier verringert werden, und welche diesem Fahrer ein großes Sicherheitsgefühl beim Fahren verleiht.
Dieses Ziel wird mit der Vorrichtung erreicht, deren Merkmale im Anspruch 1 aufgeführt sind.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung offensichtlich werden, die sich auf die Zeichnungen bezieht, worin:
- Fig. 1 eine teilweise und schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung zeigt;
- Fig. 2 eine teilweise und schematische Seitenansicht des Fahrzeugs aus Fig. 1 zeigt;
- Fig. 3 eine schematische Darstellung der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs aus Fig. 1 zeigt;
- Fig. 4 eine teilweise und schematische Draufsicht eines Fahrzeugs einer anderen erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung zeigt;
- Fig. 5 schematisch eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs aus Fig. 4 zeigt; und
- Fig. 6 schematisch eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs aus Fig. 4 zeigt.
Das schematisch und teilweise in Draufsicht dargestellte Fahrzeug aus Fig. 1 weist zwei an einer nicht dargestellten Fahrzeugsachse befestigte richtungsgebende Räder 1 und 2 auf, derart, daß jedes der beiden um ein Drehgelenk 1a bzw. 2a mit im wesentlichen vertikaler Achse, d.h. senkrecht zur Ebene der Fig. 1, drehen kann.
Die Räder 1 und 2 sind alle beide mechanisch mit einer Zahnstange 3 über Gelenkstangen mit Bezugszeichen 4 und 5 gekoppelt, die jedoch nur symbolisch dargestellt sind und nicht weiter beschrieben werden, da der Fachmann diese Bauteile bestens kennt.
Die Zahnstange 3 wird von nicht dargestellten Gleitführungen geführt, die ihr lediglich eine Bewegung in ihrer Längsrichtung gestatten, und die Stangen 4 und 5 sind derart angeordnet, daß die Räder 1 und 2 gleichsinnig um die Achsen 1a und 2a entsprechend dem Versatz dieser Zahnstange 3 schwenken. Die Schwenkbewegung der Räder 1 und 2 ist beidseitig durch nicht dargestellte Anschläge begrenzt.
Die Zähne der Zahnstange 3 befinden sich mit einem Zahnrad 6 in Eingriff, welches selbst wiederum mechanisch mit dem Rotor eines Elektromotors 7 gekoppelt ist. Von Fall zu Fall kann dieses Zahnrad 6 direkt Bestandteil der Rotorwelle des Motors 7 sein oder mit der Welle über ein nicht dargestelltes Gruppengetriebe verbunden sein.
Der Motor 7 wird von einem Elektroschaltkreis 8, von dem ein Beispiel weiter unten beschrieben werden wird, gesteuert. An dieser Stelle soll lediglich erwähnt werden, daß dieser Schaltkreis 8 einen Eingang 8a umfaßt und daß er angeordnet ist, um die Winkelposition des Rotors des Motors 7 zu regeln und somit die Winkelposition der Räder 1 und 2 bezüglich ihrer Drehgelenke 1a und 2a gemäß einem variablen Signal, das diesem Eingang 8a zugeführt ist.
Dieses variable Signal wird von einer Vorrichtung 9 zugeführt, welche im vorliegenden Beispiel in die Armlehne 10a des Sitzes 10 des Fahrzeugführers integriert ist.
Die Vorrichtung 9 weist einen Hebel 11 auf, der sich von der oberen Oberfläche der Armlehne 10a (siehe Fig. 2) nach oben erstreckt und derart angeordnet ist, daß der Fahrzeugführer ihn leicht halten kann, um ihn nach links oder nach rechts zu neigen, d.h. in einer Ebene, die wenigstens im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Autos ist, jeweils zwischen zwei Begrenzungsanschlägen, die nicht dargestellt sind. Die möglichen Bewegungen des oberen Endes des Hebels 11 sind in Fig. 1 durch gestrichelte Pfeile g (für links) und d (für rechts) dargestellt.
Die Vorrichtung 9 weist ebenfalls einen Positionssensor auf, der mechanisch mit dem Hebel 11 gekoppelt ist, der in den Fig. 1 und 2 nicht sichtbar ist, aber von dem ein Beispiel weiter unten beschrieben werden wird, und welcher ein für die Position dieses Hebels 11 repräsentatives elektrisches Signal abgibt.
Dieses von dem Sensor abgegebene Signal wird an den Eingang 8a des elektronischen Schaltkreises 8 weitergeleitet und wird von letzterem dazu verwendet, die Winkelposition des Rotors von Motor 7 zu steuern.
Es ist offensichtlich, daß das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug ebenfalls Antriebsräder aufweist, die im übrigen von den richtungsgebenden Rädern selbst gebildet sein können, ferner wenigstens einen Motor, der mit diesen Antriebsrädern verbunden ist, und vom Fahrer betätigbare Mittel, die von Pedalen gebildet sein können, um sein Fahrzeug vorwärtszufahren, rückwärtszufahren oder um es zu bremsen.
Alle diese Bestandteile wie die Vielzahl anderer Bestandteile, die üblicherweise ein Fahrzeug ausstatten, sind nicht in Fig. 1 dargestellt worden, da sie keinen direkten Bezug zu der vorliegenden Erfindung aufweisen. Dies gilt ebenso für die anderen Figuren, die weiter unten beschrieben werden werden.
Die Vorrichtung 9 weist ebenfalls Rückstellmittel des Hebels 11 in seine Mittelposition, oder Ruhestellung, auf, die ebenfalls in den Fign. 1 und 2 nicht dargestellt sind.
Man kann mit Leichtigkeit erkennen, daß die in der Fig. 1 dargestellten, vom Fahrer manuell betätigbaren Steuermittel zur Lenkung des Fahrzeugs im vorliegenden Beispiel vom Hebel 11 gebildet sind.
In der Tat generiert die Vorrichtung 9, in welche Position der Fahrzeugführer den Hebel 11 auch verstellt, ein elektrisches Signal, das diese Position darstellt.
Der elektronische Schaltkreis 8 veranlaßt signalgemäß eine Rotation des Rotors von Motor 7, der eine durch die Position des Hebels 11 bestimmte Winkelposition einnimmt.
Die Räder 1 und 2, die mit diesem Rotor des Motors 7 über das Rad 6, die Zahnstange 3 und die Stangen 4 und 5 verbunden sind, schwenken nunmehr um die Drehgelenke 1a bzw. 2a und nehmen eine Winkelposition ein, die ebenfalls durch die Position des Hebels 11 bestimmt ist.
Die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs aus Fig. 1 weist also kein Lenkrad auf. Daraus folgt, daß der Zwischenraum zwischen dem Armaturenbrett und dem Fahrer frei ist. Es ist daher möglich, ein einziges aufblasbares Kissen für den Fall eines Unfalls vorzusehen, um gleichzeitig den Fahrer und seinen Passagier zu schützen, was den Preis der Schutzvorrichtung verringert, da der Preis eines solchen einzigen Kissens geringer ist als die Summe der Herstellkosten von zwei getrennten Kissen.
Ferner kann dieses Kissen, wenn es leer und zusammengefaltet ist, in einer Aufnahme, die über die gesamte Breite des Armaturenbretts verläuft, angeordnet sein.
Die Dimensionen dieser Aufnahme können daher so gewählt werden, daß dieses Kissen, wenn es aufgeblasen ist, einen Teil des Zwischenraums, der den Fahrer vom Armaturenbrett trennt, ausfüllt, der größer ist als im Fall eines bekannten Autos, was den Schutz dieses Fahrers im Falle eines Unfalls verbessert.
Die Fig. 2 zeigt zusätzlich zu den bereits genannten Bestandteilen das Armaturenbrett 12 des Autos und eine Aufnahme 13, die in diesem Armaturenbrett 12 vorgesehen ist, um das Schutzkissen für Fahrer und Passagier des Autos aufzunehmen.
In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist der Positionssensor des Hebels 11 aus Fig. 1 von einem Potentiometer 14 gebildet, dessen Schieberegler 14a mechanisch mit diesem Hebel 11 verbunden ist und dessen Endklemmen 14b und 14c jeweils mit einer positiven Spannugen V+ und einer negativen Spannung V- verbunden sind, welche symmetrisch zur Masse sind. Diese Spannungen V+ und V- werden von einer nicht dargestellten Spannungsquelle beschafft.
Der Schieberegler 14a ist mit dem Hebel 11 derart verbunden, daß das gesamte Potentiometer 14 durchlaufen wird, wenn dieser Hebel 11 von einer Extremposition in die andere Extremposition verfahren wird. So befindet sich der Schieberegler 14a in einer der Extrempositionen des Hebels 11, beispielsweise derjenigen, die er bei Verschieben nach links gegen seinen Anschlag einnimmt, im wesentlichen an der Spannung V+, und in dem gleichen Beispiel befindet sich der Schieberegler 14a im wesentlichen an der Spannung V-, wenn der Hebel vollständig nach rechts verschoben ist.
Die bereits erwähnten Rückstellmittel des Hebels 11 in seine Mittelposition werden durch zwei entgegengesetzt gerichtete Federn 11a und 11b dargestellt, die beide mit einem ersten Ende mit dem Hebel 11 verbunden ist und mit dem zweiten Ende an einem Fixpunkt befestigt sind.
Der Schieberegler 14a des Potentiometers 14 ist elektrisch mit dem Eingang 8a des elektronischen Schaltkreises 8 verbunden, welcher Eingang mit dem nichtinvertierenden Eingang 15a eines Differentialverstärkers 15 verbunden ist, der Bestandteil des elektronischen Schaltkreises 8 ist.
In dem vorliegenden Beispiel weist der Schaltkreis 8 einen zweiten Eingang 8b auf, der einerseits mit dem invertierenden Eingang 15b des Verstärkers 15 verbunden ist und andererseits mit dem Schieberegler 16a eines zweiten Potentiometers 16, dessen Endklemmen 16b und 16c jeweils mit denselben Spannungen V+ und V- wie die Endklemmen 14b und 14c des Potentiometers 14 verbunden sind.
Der Schieberegler 16a des Potentiometers 16 ist mechanisch mit dem Motor 7 verbunden, gegebenenfalls über ein Gruppengetriebe, welches einen Teil des Gruppengetriebes umfassen kann, welches den Motor 7 mit dem Zahnrad 6 verbindet, und zwar derart, daß das gesamte Potentiometer 16 durchlaufen wird, wenn die Räder 1 und 2, die in dieser Fig. 3 nicht dargestellt sind, von dem Motor 7 von dem einen zu dem anderen ihrer Extremwinkelposition bewegt werden. Im Falle des oben als Beispiel erwähnten Fahrzeugs, wo der Schieberegler 14a des Potentiometers 14 im wesentlichen der Spannung V+ entspricht, wenn der Hebel 11 vollständig nach links verschoben ist, ist der Schieberegler 16a des Potentiometers 16 mit dem Motor 7 auf entsprechende Weise verbunden, d.h. in einer Art und Weise, in der der Schieberegler 16a ebenfalls an der Spannung V+ anliegt, wenn die Räder 1 und 2 vollständig nach links um die Drehgelenke 1a und 2a verschwenkt sind, und ebenfalls im wesentlichen an der Spannung V- anliegen, wenn diese Räder 1 und 2 vollständig nach rechts gedreht sind.
Auf bekannte Weise ist die Ausgangsspannung 15c des Differentialverstärkers 15 positiv, wenn die Eingangsspannung bei 15a positiver ist als die Eingangsspannung bei 15b, negativ im gegenteiligen Fall und gleich null, wenn die beiden Eingangsspannungen gleich sind.
Der elektronische Schaltkreis 8 umfaßt weiterhin einen Verstärker 16, dessen Eingang mit dem Ausgang 15c des Differentialverstärkers 15 und dessen Ausgang mit dem Motor 7 verbunden ist.
Die Struktur dieses Verstärkers 16 hängt natürlich von der Natur des Motors 7 ab und wird hier nicht beschrieben, da die Konzeption eine solchen Verstärkers dem Fachmann, der diesen Motor 7 kennt, vor keine Probleme stellt.
Es soll lediglich angemerkt werden, daß dieser Verstärker 16 derart ausgebildet ist, daß je nach dem, ob die Eingangsspannung positiv oder oder negativ ist, der Rotor des Motors 7 in diejenige Richtung dreht, die ein Verschwenken der Räder 1 und 2 nach links oder nach rechts verursacht, wobei der Rotor gestoppt ist, wenn diese Eingangsspannung des Verstärkers 16 gleich null ist.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 3 wird nicht in allen Einzelheiten erläutert, da sie bereits durch die vorstehenden Erläuterungen offensichtlich ist. Es ist lediglich anzumerken, daß diese Vorrichtung durchaus eine Regelung der Winkelposition der Räder 1 und 2 des Fahrzeugs gemäß der Position des Hebels 11 realisiert.
Es ist ferner festzuhalten, daß die Vorrichtung gemäß Fig. 3 sehr wohl geeignet ist, in einem Fall verwendet zu werden, in dem der Hebel 11 derart angeordnet ist, daß er sich in einer im wesentlichen vertikalen und parallel zur Längsachse des Autos verlaufenden Ebene bewegen kann, d.h. nach vorne oder nach hinten. In einem solchen Fall muß die Vorrichtung derart ausgebildet werden, daß die Räder 1 und 2 in eine erste Richtung schwenken, wenn der Hebel 11 nach vorne verstellt wird, und in ihre zweite Richtung, wenn der Hebel 11 nach hinten verschoben wird.
Das in Fig. 4 in Draufsicht schematisch und teilweise dargestellte Fahrzeug weist, wie jenes gemäß Fig. 1, richtungsgebende Räder 1 und 2 auf, welche mit einer Zahnstange 3 über Gelenkstangen 4 und 5 verbunden sind, wobei die Zähne der Zahnstange 3 sich im Eingriff mit einem Zahnrad 6 befinden, welches mechanisch mit einem Elektromotor 7 gekoppelt ist. Alle diese Bestandteile sind gleichartig, oder sogar identisch mit denjenigen, die dieselben Bezugszeichen in Fig. 1 aufweisen, und werden im folgenden nicht nochmals beschrieben.
Wie im Fall der Fig. 3 ist der Motor 7 mechanisch mit einem Detektor der Winkelposition der Räder 1 und 2 versehen, welcher Detektor nicht in dieser Fig. 4 dargestellt ist.
Das Fahrzeug gemäß Fig. 4 weist ferner zwei identische Vorrichtungen 31 und 32 auf, die jeweils in diesem Beispiel in die rechte Armlehne 33a und in die linke Armlehne 33b des Sitzes 33 des Fahrers integriert sind.
Die Vorrichtungen 31 und 32 weisen jeweils einen Hebel 34 bzw. 35 auf, der sich von der oberen Oberfläche der Armlehne jeweils nach oben erstreckt, und welcher derart angeordnet ist, daß der Fahrzeugführer ihn leicht halten kann, um ihn manuell nach vorne oder nach hinten in einer vertikalen, zur Längsachse des Fahrzeugs parallelen Ebene zwischen zwei Extrempositionen, die durch nicht dargestellte Anschläge bestimmt sind, verschieben zu können.
Wie weiter unten noch im einzelnen zu beschreiben, weist jede der Vorrichtungen 31 und 32 ferner einen Positionsdetektor des entsprechenden Hebels 34 oder 35 und einen Elektromotor auf, dessen Rotor mechanisch mit diesem Hebel gekoppelt ist. Diese Positionsdetektoren und diese Motoren, die nicht in Fig. 4 zu sehen sind, sind elektrisch mit einem elektronischen Schaltkreis 36 verbunden, ebenso wie der bereits obe erwähnten Motor 7 und Winkelpositionssensor der Räder 1 und 2.
Der elektronische Schaltkreis 36, von dem ein Beispiel weiter unten beschrieben werden wird, ist derart angeordnet, daß jegliche Bewegung eines der beiden Hebel 34 und 35 in die eine Richtung oder in die andere Richtung eine Bewegung gleicher Amplitude, aber in Gegenrichtung, des anderen Hebels verursacht, gleichzeitig mit einer Rotation des Rotors von Motor 7 in eine Richtung derart, daß die Räder 1 und 2 nach links verschwenken, wenn der Hebel 34 nach vorne verschoben oder der Hebel 35 nach hinten verschoben wird, und derart, daß diese Räder 1 und 2 nach rechts verschwenken, wenn der Hebel 34 nach hinten oder der Hebel 35 nach vorne verschoben wird.
Ferner verursacht jegliches Verschwenken der Räder 1 und 2 nach links oder nach rechts, beispielsweise aufgrund von Unebenheiten der Fahrbahn, auf welcher das Fahrzeug fährt, eine Verschiebung des Hebels 34 nach vorne und des Hebels 35 nach hinten oder entsprechend eine Verschiebung des Hebels 34 nach hinten und des Hebels 35 nach vorne.
Der Schaltkreis 36 verwirklicht mittels der Positionssensoren und der mechanisch mit den Hebeln 34 und 35 und den Rädern 1 und 2 verbundenen Motoren eine elektrische Kopplung der Hebel 34 und 35 jeweils miteinander und mit den Rädern 1 und 2.
Diese Kopplung ist wechselseitig, d.h. daß die Bewegung eines beliebigen der drei gekoppelten Elemente, also des Hebels 34, des Hebels 35 und der Räder 1 und 2, eine definierte Bewegung der beiden anderen Bestandteile verursacht.
Auf diese Weise kann nicht nur der Führer des Fahrzeugs dieses mittels der Hebel 34 und 35 lenken, sondern diese lassen ihn auch die Reaktionen seines Fahrzeugs auf von ihm auferlegte Richtungsänderungen und/oder auf die Beschaffenheit des Bodens, auf dem er fährt, spüren, wodurch er eine große Fahrsicherheit verspürt.
In dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel weist die Vorrichtung 31 einen Motor 51 auf, dessen nicht getrennt dargestellter Rotor mechanisch mit dem Hebel 34 und einem Schieberegler 52a eines Potentiometers 52 verbunden ist, welcher den Positionsdetektor des Hebels 34 bildet und dessen Endklemmen jeweils an einer positiven Spannung V+ und einer negativen Spannung V- angeschlossen sind, wobei diese Spannungen von einer nicht dargestellten elektrischen Energieversorgungsquelle zugeführt werden.
Je nach Einzelfall kann der Hebel 34 und/oder der Schieberegler 52a des Potentiometers 52 unmittelbar auf der Welle des Rotors von Motor 51 fixiert oder mit dieser Welle über ein geeignetes Gruppengetriebe verbunden sein.
Die Vorrichtung 32 weist ebenfalls einen Motor 53 auf, dessen ebenfalls nicht getrennt dargestellter Rotor mechanisch direkt oder über ein Gruppengetriebe mit dem Hebel 35 und einem Schieberegler 54a eines Potentiometers 54 verbunden ist, welcher den Positionsdetektor dieses Hebels 35 darstellt und an dessen Endklemmen ebenfalls jeweils Spannungen V+ und V- angelegt sind.
Aus Gründen, die im folgenden noch verdeutlicht werden, sind die Motoren 51 und 53 vorzugsweise identisch, ebenso die Potentiometer 52 und 54 und die mechanischen Verbindungen zwischen den Motoren, den Schiebereglern 52a und 54a dieser Potentiometer 52 und 54 und den Hebeln 34 und 35.
Ferner sollten die mechanischen Verbindungen vorzugsweise derart angeordnet sein, daß jeder Schieberegler 52a und 54a die Gesamtheit des Potentiometers 52 bzw. 54 durchläuft, wenn der Hebel 34 bzw. 35 von einer Extremposition in die andere verschoben wird.
Zusätzlich müssen die Motoren 51 und 53, ebenso wie ihre mechanischen Verbindungen mit den Hebeln 34 und 35 und ihre Anschlußschaltung, derart dimensioniert bzw. ausgelegt sein, daß, wenn die Motoren ihr maximales Drehmoment abgeben, die maximale Kraft, die auf die oberen Enden dieser Hebel einwirkt, etwa der Größenordnung derjenigen Kraft entspricht oder geringer ist als diese, welche der Fahrer eines üblichen Fahrzeugs mit Lenkunterstützung auf ein Lenkrad ausüben muß, um diesem eine Richtungsänderung aufzuerlegen, oder die dieses Lenkrad auf die Hände des Fahrers ausübt, wenn die Räder des Fahrzeugs ein Hindernis berühren oder ein Loch durchfahren.
Immer noch im Beispiel gemäß Fig. 5 ist der Rotor des Motors 7, welcher nicht im einzelnen dargestellt wurde und der hier mit den Rädern 1 und 2 wie zuvor beschrieben über das Zahnrad 6 verbunden ist, ebenfalls mechanisch mit einem Schieberegler 55a eines Potentiometers 55 verbunden, welcher den Winkelpositionsdetektor der Räder 1 und 2 bildet und an dessen Endklemmen ebenfalls jeweils Spannungen V+ und V- angelegt sind. Auch in diesem Fall kann die mechanische Verbindung zwischen dem Rotor von Motor 7, dem Zahnrad 6 und/oder dem Schieberegler 55a des Potentiometers 55 unmittelbar oder mittelbar sein.
Der elektronische Schaltkreis 36, der ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist, weist drei Differentialverstärker 61, 62 und 63 auf, deren nichtinvertierende Eingänge von einem Pluszeichen und deren invertierende Eingänge von einem Minuszeichen angedeutet ist, welche mit den Schiebereglern 52a, 54a und 55a der Potentiometer 52, 54 und 55 auf die angezeigte Weise verbunden sind.
Der elektronische Schaltkreis 36 weist ferner drei andere Differentialverstärker 64, 65 und 66 auf, deren nichtinvertierende und invertierende Eingänge ebenfalls mit + und - bezeichnet sind, und die mit den Ausgängen der Verstärker 61, 62 und 63 auf die angezeigte Weise verknüpft sind.
Alle Differentialverstärker 61 bis 66 sind von denselben Spannungen V+ und V- versorgt wie diejenigen, die auf den Endklemmen der Potentiometer 52, 54 und 55 anliegen. Ferner, und aus Gründen, die im folgenden dieser Beschreibung verdeutlicht werden, sind die Verstärker 61 bis 66 alle so angeordnet, daß ihre Ausgangsspannung der Differenz der an ihren Eingängen angelegten Spannungen entspricht, mit einer bestmöglichen Genauigkeit. Die Mittel, die diesen Verstärkern 61 bis 66 diese Charakteristika verleihen, werden im folgenden nicht beschrieben, da sie dem Fachmann wohlbekannt sind.
Der elektronische Schaltkreis 36 weist noch drei Verstärker 67, 68 und 69 auf, deren Eingänge jeweils mit den Ausgängen der Verstärker 64, 65 und 66 verbunden sind und deren Ausgänge jeweils mit den Motoren 51, 53 und 7 verknüpft sind. Diese drei Verstärker 67 bis 69 sind selbstverständlich an die Motoren angepaßt, mit denen sie verbunden sind, und sie sind darüberhinaus vorzugsweise so angeordnet, daß das von den Motoren abgegebene Drehmoment wenigstens annähernd proportional der an deren Eingang angelegten Spannung ist. In der Beschreibung wird im folgenden die Drehrichtung dieser Motoren als positiv bezeichnet werden, wenn die angelegte Spannung am Eingang der Verstärker 67, 68 oder 69 positiv ist, und umgekehrt.
Wie im weiteren Verlauf dieser Beschreibung verdeutlicht wird, ist es notwendig, daß, damit die Vorrichtung gemäß Fig. 5 wie in der Beschreibung von Fig. 4 erwähnt funktioniert, die elektrischen Verbindungen zwischen den Verstärkern 67, 68 und 69 und den Motoren 51, 53 und 7, ebenso wie die mechanischen Verbindungen zwischen den Motoren 51, 53 und 7 und den von ihnen angetriebenen Bestandteilen, d.h. jeweils der Hebel 34 und der Schieberegler 52a, der Hebel 35 und der Schieberegler 54a, und das Zahnrad 6 und der Schieberegler 55a, in einer Weise realisiert werden, daß eine Rotation in positive Richtung des Rotors von Motor 51, von Motor 53 oder von Motor 7 jeweils eine Verschiebung des Hebels 34 nach vorn, eine Verschiebung des Hebels 35 nach hinten und eine Drehung des Zahnrads 6 in die Richtung, die ein Verschwenken der richtungsgebenden Räder 1 und 2 nach links verursacht, zur Folge hat und daß eben diese Drehungen der Motoren eine Verlagerung der Schieberegler 52a, 54a und 55a in Richtung auf dasjenige Ende der Potentiometer 52, 54 und 55 veranlaßt, welche mit der Spannung V+ verbunden sind, und umgekehrt.
In der nachfolgenden Beschreibung des Schaltkreises gemäß Fig. 5 werden die Spannungen der Schieberegler 52a, 54a und 55a der Potentiometer 52, 54 und 55 jeweils mit U1, U2 und U3 bezeichnet, und die Ausgangsspannungen der Verstärker 61 bis 66 werden durch den Buchstaben U, jeweils gefolgt von dem Bezugszeichen des betreffenden Verstärkers, bezeichnet.
Man kann leicht sehen, daß unabhängig von dem Betrag der Spannungen U1, U2 und U3 die Ausgangsspannungen der Verstärker 61 und 63 durch die nachstehenden Gleichungen angegeben werden:
U61 = U2 - U1
U62 = U3 - U2
und U63 = U1 - U3.
Zugleich können die Ausgangsspannungen der Verstärker 64 bis 66 durch nachstehende Gleichungen angegeben werden:
U64 = U61 - U63 = U2 + U3 - 2U1 (1)
U65 = U62 - U61 = U3 + U1 - 2U2 (2)
und U66 = U63 - U62 = U1 + U2 - 2U3 (3)
Wenn die Spannungen U1, U2 und U3 gleich sind, sind die Spannungen U64, U65 und U66 gleich null und die Drehmomente, die von den Motoren 51, 53 und 7 abgegeben werden, ebenfalls gleich null. Das System befindet sich im Gleichgewicht.
Wenn nunmehr der Fahrzeugführer beispielsweise den Hebel 34 nach vorne verschiebt, nimmt die Spannung des Schiebereglers 52 zu und nimmt einen neuen Wert an, der im folgenden mit U1 + DU1 bezeichnet wird.
Da nunmehr die am Eingang des Verstärkers 67 angelegte Spannung U64 negativ ist, neigt der Rotor des Motors 51 dazu, in seine negative Richtung zu drehen und somit den Hebel 34 in seine vorherige Position zu führen. Der Fahrzeugführer muß daher eine gewisse Kraft auf den Hebel 35 ausüben, um ihn in seiner neuen Position zu halten.
Da nunmehr die am Eingang des Verstärkers 68 angelegte Spannung U65 positiv ist, neigt der Rotor des Motors 53 dazu, in seine positive Richtung zu drehen und daher den Hebel 35 nach hinten zu verschieben. Wenn der Fahrzeugführer dieser Bewegung keinen Widerstand entgegenbringt, wird die Spannung des Schiebereglers 54a positiv. Diese Spannung ist selbstverständlich variabel, solange der Schieberegler 54a sich bewegt, und wird im folgenden als U2 + DU2 bezeichnet, wobei U2 der ursprüngliche Wert und DU2 dessen Veränderung darstellt.
Da die am Eingang des Verstärkers 69 angelegte Spannung U66 ebenfalls nunmehr positiv ist, neigt der Motor 7 dazu, in seine positive Richtung zu drehen und daher die Räder 1 und 2 nach links zu verschwenken. Wenn sich nichts dieser Bewegung entgegenstellt, wird die Spannung des Schiebereglers 52a ebenfalls positiv. Diese Spannung ist ebenfalls solange variabel, wie die Räder 1 und 2 schwenken und wird im folgenden mit U3 + DU3 bezeichnet, wobei U3 ebenfalls den ursprünglichen Wert und DU3 dessen Veränderung darstellt.
Man kann mit Leichtigkeit erkennen, daß wenn der Hebel 35 und die Räder 1 und 2 jeweils Positionen erreichen, in denen DU2 und DU3 gleich DU1 sind, die Spannungen U64, U65 und U66 wieder gleich null werden.
Das System befindet sich daher wieder im Gleichgewicht, da die Räder 1 und 2 um einen von der Amplitude des von dem Fahrzeugführer dem Hebel 34 auferlegten Nach-Vorne-Verschiebens bestimmten Winkel nach links geschwenkt haben, und der Hebel 35 sich um den gleichen Betrag nach hinten verschoben hat wie der Hebel 34.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 5 in dem Fall, in dem der Fahrzeugführer den Hebel 34 nach hinten verschiebt, ergibt sich mit Leichtigkeit aus den vorstehend gegebenen Erläuterungen und wird daher an dieser Stelle nicht beschrieben.
Das gleiche gilt für die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 5 für den Fall, daß der Fahrzeugführer den Hebel 35 nach vorne oder nach hinten verschiebt, oder in dem Fall, daß die Räder 1 und 2 nach links oder nach rechts verschwenken, ohne daß der Fahrzeugführer die Hebel 34 und 35 verschiebt, beispielsweise aufgrund von Unebenheiten des Bodens, auf dem das Fahrzeug fährt.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 stellt demgemäß eine vollständige und gegenseitige Regelung der Position der Hebel 34 und 35 und der Räder 1 und 2 sicher. Dank dieser Eigenschaft dieser Vorrichtung kann der Fahrzeugführer nicht nur dieses steuern, sondern er spürt ständig, über die Hebel 34 und 35, die Reaktionen des Fahrzeugs auf von ihm auferlegte Richtungsänderungen und auf Unebenheiten des befahrenen Bodens. Hieraus folgt für den Fahrer ein großes Sicherheitsgefühl bezüglich des Fahrverhaltens seines Fahrzeugs.
Die Fahrsicherheit des Fahrzeugs kann noch weiter vergrößert werden, indem der elektronische Schaltkreis 36 gemäß Fig. 5 durch geeignete Kompensationsschaltkreise ergänzt wird, die jeweils zwischen den Ausgängen der Verstärker 64 bis 66 und den Eingängen der Verstärker 67 bis 69 angeordnet sind, um jegliche Schwingungsgefahr der Vorrichtung auszuschließen. Solche Kompensationsschaltkreise können beispielsweise bekannte Proportional-Differentialschaltkreise sein.
Die Kompensationsschaltkreise können ebenfalls beispielsweise derart angeordnet sein, daß die Verhältnisse jeweils zwischen den von den Motoren 51, 53 und 7 abgegebenen Drehmomenten und den Ausgangssignalen der Verstärker 64, 65 und 66 als Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder der Amplitude des Verschiebens der Hebel 34 und 35 oder des Schwenkens der Räder 1 und 2 verändert werden.
Die Kompensationsschaltkreise werden hier nicht ausführlich beschrieben, weil ihre Struktur selbstverständlich von der Funktion, die sie erfüllen sollen, abhängt, und bei der Realisierung der Fachmann, wenn er diese Funktion kennt, keinen besonderen Problemen begegnet.
Das Prinzip der Vorrichtung gemäß Fig. 5 kann ebenfalls zur Steuerung der Lenkung eines Fahrzeugs vergleichbar demjenigen aus Fig. 1 eingesetzt werden, d.h. welches nur einen einzigen Hebel umfaßt, den der Fahrer des Fahrzeugs nach rechts oder nach links verlagern kann, um sein Fahrzeug in diese Richtungen zu lenken.
In einem solchen Fall existiert die Vorrichtung 32 selbstverständlich nicht, der Schaltkreis 36 weist nicht die Verstärker 62, 65 und 68 auf, der invertierende Eingang des Verstärkers 63 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 61 verbunden, und der Ausgang des letzteren ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 66 verbunden. Ferner müssen die elektrischen und mechanischen Verbindungen zwischen den verschiedenen Bestandteilen selbstverständlich so angeordnet sein, daß jegliches Verlagern des Hebels 34 nach links oder nach rechts ein entsprechendes Verschwenken der Räder 1 und 2 verursacht, und umgekehrt.
Das gleiche Prinzip kann ebenfalls auf die Lenkungssteuerung eines Fahrzeugs angewendet werden, das mehr als zwei richtungsgebende Räder aufweist, wie einige der derzeit existierenden Autos mit vier richtungsgebenden Rädern, oder wie einige Spezialfahrzeuge, die für sehr lange Ladungen bestimmt sind, und die eine recht große Anzahl von richtungsgebenden Rädern aufweisen.
In einem solchen Fall muß jedes Paar von richtungsgebenden Rädern mit einer Anordnung gekoppelt sein, die einen Motor vergleichbar dem Motor 7 und einen Winkelpositionsdetektor vergleichbar dem Potentiometer 55 aufweist. Ferner muß der elektronische Schaltkreis der Steuervorrichtung für jedes dieser Paare von richtungsgebenden Rädern einen Verstärker, vergleichbar dem Verstärker 69 der Fig. 5, aufweisen, der mit dem Motor verbunden ist, der das Verschwenken dieser richtungsgebenden Räder steuert, und einen Rechenschaltkreis vergleichbar den durch die Verstärker 61 und 64, 62 und 65, und 63 und 66 gemäß Fig. 5 gebildeten Schaltkreisen.
Wenn die Gesamtzahl der beweglichen Organe, d.h. der manuellen Steuerhebel und der Paare von richtungsgebenden Rädern, die jeweils gegenseitig geregelt werden müssen, mit N bezeichnet wird, kann man sehen, daß jeder Rechenschaltkreis derart angeordnet sein muß, daß er dem Verstärker, der ihm zugeordnet ist, ein Signal zuweist, das gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe aller von den Positionsdetektoren der N beweglichen Organe und andererseits N mal demjenigen von dem mit dem von dem Verstärker gesteuerten Motor verknüpften Positionsdetektor produzierten Signal entspricht.
Auf äquivalente Art und im übrigen entsprechend der Schreibweise der oben beschriebenen Gleichungen (1) bis (3) kann man sagen, daß jeder Rechenschaltkreis dem Verstärker, der ihm zugeordnet ist, ein Signal zuführen muß, gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der von den (N-1) Positionsdetektoren, die mit den (N-1) Motoren verknüpft sind, die nicht von diesem Verstärker gesteuert sind, gelieferten Signale, und andererseits (N-1) mal dem Signal, das von dem Positionsdetektor, geliefert wird, der mit dem von dem Verstärker gesteuerten Motor verknüpft ist.
Ein Beispiel einer derartigen Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs mit mehr als drei beweglichen Organen, also Steuerhebeln und Paaren von richtungsgebenden Rädern, die jeweils gegenseitig geregelt sind, wird hier nicht beschrieben, da dessen Realisierung sich mit Leichtigkeit aus den oben angegebenen Erläuterungen ergibt.
Die Veränderungen, die an der oben beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen, sind sehr zahlreich, und es werden im folgenden nur einige erwähnt, als Beispiele ohne Beschränkung.
So können die verschiedenen Potentiometer, die in der oben beschriebenen Vorrichtung die Detektoren für die Position der beweglichen Bestandteile bilden, vorteilhaft ersetzt werden durch Positionsdetektoren ohne mechanischen Kontakt, wie z.B. kapazitive oder induktive Detektoren, um diejenigen Probleme zu beseitigen, die in diesen Potentiometern durch Verschleiß des Schiebereglers und/oder des Widerstandselements, auf dem der Schieberegler reibt, geschaffen werden können.
Diese Positionsdektoren, die analoge Signale abgeben, können ebenfalls vorteilhafterweise durch Positionsdetektoren ersetzt werden, die Signale eines numerischen Typs abgeben, d.h. Signale, die durch eine Folge von Impulsen auf einem einzigen Leiter oder durch Signale, die parallel auf einer Vielzahl von Leitern übertragen werden, und jeweils ein Bit einer Binärzahl darstellen. Die ebenfalls analogen Rechenschaltkreise, die durch verschiedene oben beschriebene Differentialverstärker gebildet sind, müssen dann natürlich durch geeignete numerische Rechenschaltkreise ersetzt werden, die hier nicht beschrieben werden, da ihre Realisierung den Fachmann nicht vor Probleme stellt.
Ferner können die Hebel 11, 34 und 35 eine andere Form aufweisen als die in den Figuren dargestellte. Die Hebel 11, 34 und 35 können auch auf solche Weise mechanisch mit den entsprechenden Vorrichtungen 9, 31 und 32 verbunden sein, daß sie sich parallel zu sich selbst verschieben und nicht um eine Achse schwenken, wie in den Figuren gezeigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ebenfalls ohne Schwierigkeiten so angeordnet werden, daß sie von zwei nicht zur Masse symmetrischen Spannungen versorgt wird, oder gar durch eine einzige Spannung, die positiv oder negativ gegenüber der Masse sind. Der Vorteil einer derart angeordneten Vorrichtung liegt darin, daß der Schaltkreis, der diese einzige Spannung abgibt, wesentlich einfacher ist als ein Schaltkreis, der zwei verschiedene Spannungen abgibt.
Die vorliegende Erfindung läßt sich auch ohne weiteres anwenden im Falle, daß die richtungsgebenden Räder des Fahrzeugs an dessen Hinterseite angeordnet sind. In einem solchen Fall muß der Motor, der dem Motor 7 der oben beschriebenen Beispiele entspricht, selbstverständlich seinem Steuerschaltkreis und/oder an diese Räder in einer Weise verbunden sein, daß die Räder in allen Umständen in einer Richtung schwenken, die derjenigen der Beispiele entgegengesetzt ist.
Es kann ferner festgehalten werden, daß die vorliegende Erfindung sich unverändert auf ein Fahrzeug anwenden läßt, daß nur ein einziges richtungsgebendes Rad in der Mitte der Front- oder Heckpartie des Fahrzeugs aufweist, da dabei nur die mechanischen Verbindungsmittel dieses einzigen Rades mit dem Motor, der dazu bestimmt ist, es nach links oder nach rechts zu verschwenken, sich in diesem Fall von denjenigen unterscheiden, die oben für Fahrzeuge mit zwei richtungsgebenden Rädern beschrieben wurden.
Sämtliche Bestandteile der Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, die in Fig. 5 dargestellt sind, finden sich mit selben Bezugszeichen in der Vorrichtung gemäß Fig. 6 wieder und werden daher nicht erneut beschrieben. Diese Bestandteile sind ebenfalls miteinander verbunden wie in der Fig. 5, mit Ausnahme der Verstärker 66 und 69, deren Ausgang bzw. Eingang nicht mehr unmittelbar miteinander verbunden sind, wie noch beschrieben wird.
Zusätzlich zu diesen Bestandteilen weist die Vorrichtung gemäß Fig. 6 zwei Sensoren 71 und 72 auf, die jeder ein elektrisches Signal abgeben, das einem Wert für die auf den Hebel 34 bzw. den Hebel 35 von dem Fahrzeugführer in Richtung der Pfeile d oder g der Fig. 4 zum Lenken des Fahrzeugs ausgeübten Kraft entspricht.
Jeder dieser Sensoren 71 und 72 ist in diesem Beispiel gebildet aus einem Dehnmeßstreifen, der mit einem geeigneten Verstärker verbunden ist und unmittelbar auf dem Hebel 34 und entsprechend auf dem Hebel 35 fixiert ist. Der Dehnmeßstreifen und der Verstärker sind nicht separat dargestellt worden.
Jeder der Sensoren 71 und 72 kann auch auf bekannte Weise durch zwei Dehnmeßstreifen gebildet sein, die beidseitig des Hebels 34 und, entsprechend, des Hebels 35 montiert sind und die mit einem Differentialverstärker verbunden sind.
Der oder die Dehnmeßstreifen der Sensoren 71 und 72 können ebenfalls auf der Rotorwelle des Motors 51 und entsprechend dem Motor 53 oder, wenn die Motoren 51 und 53 mit den Hebeln 34 und 35 über Gruppengetriebe verbunden sind, auf der Welle eines beliebigen der Zahnräder, welche dieses Gruppengetriebe bilden, fixiert werden.
In solchen Ausführungsbeispielen, die nicht dargestellt wurden, da ihre Realisierung den Fachmann nicht vor Probleme stellt, ist der Wert des von jedem der Sensoren 71 und 72 abgegebenen Signals eine Maßzahl für das Drehmoment, das von der Welle, auf welcher der oder die Meßstreifen fixiert sind, übertragen wird. Aber da dieses Moment natürlich proportional zu der auf den entsprechenden Hebel 34 oder 35 ausgeübten Kraft ist, ist der Wert des von dem Sensor 71 oder von dem Sensor 72 gelieferten Signals ebenfalls proportional zu dieser Kraft.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 6 umfaßt ebenfalls einen Sensor 73, der ein elektrisches Signal abgibt, dessen Betrag dem Drehmoment entspricht, das versucht, die Räder 1 und 2 des Fahrzeugs um ihre Schwenkgelenke 1a und 2a (siehe Fig. 4) zu verschwenken.
Dieser Sensor 73 kann beispielsweise gebildet sein durch einen auf der Welle des Rotors von Motor 7 angeordneten und mit einem geeigneten Verstärker verknüpften Dehnmeßstreifen.
Wenn der Motor 7 mit dem Zahnrad 6 (Fig. 4) durch ein Gruppengetriebe verknüpft ist, kann der Dehnmeßstreifen des Sensors 73 selbstverständlich auch auf der Welle eines der beliebigen Zahnräder des Gruppengetriebes fixiert sein.
Dieser Dehnmeßstreifen kann ebenfalls auf der einen oder der anderen der Lenkstangen 4 und 5, die die Zahnstangen 3 mit den Rädern 1 und 2 verbindet, oder auf dieser Zahnstange 3 (siehe Fig. 4) fixiert sein.
In einem solchen Ausführungsbeispiel, das nicht dargestellt wurde, da seine Ausführung den Fachmann nicht vor Probleme stellt, ist der Wert des von dem Sensor 73 generierten Signals eine Maßzahl für die auf das Element, auf dem der Dehnmeßstreifen fixiert ist, ausgeübte Kraft. Da diese Kraft selbstverständlich proportional dem Drehmoment ist, das versucht, die Räder 1 und 2 um ihre Drehgelenke 1a und 2a zu verschwenken, ist der Wert des von dem Sensor 73 generierten Signals ebenfalls eine Maßzahl des Drehmoments.
Es soll im folgenden unterstellt werden, daß die von den Sensoren 71, 72 und 73 generierten Signale Spannungen sind, die im folgenden mit dem Bezugszeichen U71, U72 und U73 bezeichnet werden.
Der Rechenschaltkreis 36 der Vorrichtung gemäß Fig. 6 umfaßt noch einen Additionsschaltkreis 74, der vier jeweils mit den Sensoren 71, 72 und 73 sowie mit dem Ausgang des Verstärkers 66 verbundene Eingänge aufweist, sowie einen Ausgang, der mit dem Eingang des Verstärkers 69 verbunden ist. Der Additionsschaltkreis 74 ist ein dem Spezialisten wohlbekannter Schaltkreis und wird daher hier nicht beschrieben, bis auf um zu erwähnen, daß die Spannung U74, die er seinem Ausgang zuführt, und somit dem Eingang des Verstärkers 69, durch nachstehende Gleichung angegeben wird:
U74 = U66 + U71 + U72 + U73 (4)
Es muß hier festgehalten werden, daß die weiter oben in der Beschreibung der Vorrichtung gemäß Fig. 5 erwähnten Gleichungen (1), (2) und (3) ebenfalls im Falle der Vorrichtung gemäß Fig. 6 gültig sind, da in diesen beiden Vorrichtungen die Verstärker 61 bis 66 und die Positionsdetektoren, die von dem Potentiometer 52, 54 und 55 gebildet sind, identisch sind und untereinander auf die gleiche Weise verbunden sind. Man kann daher den Term U66 aus der vorstehenden Gleichung (4) durch seinen Wert aus Gleichung (3) ersetzen, um die nachstehende Gleichung zu erhalten:
U74 = U1 + U2 - 2U3 + U71 + U72 + U73 (5)
Es kann weiter unterstellt werden, daß die Sensoren 71 und 72 so angeordnet sind, daß die Spannungen U71 und U72 positiv sind, wenn der Fahrzeugführer auf den Hebel 34 und entsprechend auf den Hebel 35 eine Kraft ausübt, die dazu dient, den Hebel 34 oder 35 in Richtung der mit g in Fig. 4 dargestellten Pfeile zu bewegen, d.h. wenn der Fahrer sein Fahrzeug nach links drehen möchte, und wenn der entsprechende Motor 51 oder 53 ein Drehmoment schafft, das sich dieser Bewegung widersetzt, d.h. ein Drehmoment, das dazu neigt, die Hebel in Richtung der Pfeile d aus Fig. 4 zu verschieben. Es wird in Erinnerung gerufen, daß bei Annahme derselben Voraussetzungen wie im Fall der Fig. 5 die Motoren 51 und 53 ein solches Drehmoment schaffen, wenn die Spannungen U64 und entsprechend U65 negativ sind.
Es wird weiterhin unterstellt, daß der Sensor 73 derart angeordnet ist, daß die Spannung U73 positiv ist, wenn die Räder 1 und 2 einem Drehmoment, das beispielsweise als Reaktion auf die Oberfläche, auf der sie rollen, unterworfen sind, welche dazu neigt, sie nach links um ihre Schwenkachsen 1a und 2a (Fig. 4) zu verschwenken, und daß der Motor 7 ein Drehmoment schafft, das sich dieser Verschwenkung widersetzt. Unter Verwendung derselben Annahmen wie in dem Fall der Fig. 5 produziert der Motor 7 ein solches Drehmoment, wenn die auf den Eingang des Verstärkers 69 angelegte Spannung negativ ist.
Da die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 6 sehr komplex und abhängig von den jeweiligen Charakteristika all seiner Bestandteile ist, wird sie nachfolgend nur sehr allgemein beschrieben. Ferner wird, um diese Beschreibung zu vereinfachen, unterstellt, daß der Fahrer des Fahrzeugs, welches mit der Vorrichtung ausgerüstet ist, nur auf den Hebel 34 einwirkt, um das Fahrzeug zu lenken und daher überhaupt keine Kraft auf den Hebel 35 ausübt. Die Spannung U72 ist daher in diesem Beispiel stets gleich null.
Wenn das Fahrzeug geradeaus auf einem vollständig ebenen Untergrund rollt, sind die Spannungen U1 bis U3 und U71 bis U73 selbstverständlich gleich null. Die vorstehenden Gleichungen (1), (2) und (5) zeigen, daß die Spannungen U64, U65 und U74 dann ebenfalls gleich null sind. Die Motoren 51, 53 und 7 generieren somit kein Drehmoment.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs dieses nunmehr beispielsweise nach links fahren lassen möchte, betätigt er den Hebel 34, um ihn in Richtung des Pfeils g, der von dem Hebel 34 in Fig. 4 abgeht, zu verschieben.
Die Spannung U1 wird dann positiv, so daß, wie in Gleichung (1) gezeigt, die Spannung U64 negativ wird. Der Motor 51 schafft also ein Drehmoment, das sich der Fortbewegung des Hebels 34 widersetzt.
Wenn die Verstärkung des Verstärkers 67 hoch ist, was aus einem im folgenden noch anzugebenden Grund wünschenswert ist, ist das Drehmoment ebenfalls hoch, so daß der Hebel 34 sich praktisch nicht bewegt, die Spannung U1 also sehr gering bleibt.
Gleichzeitig aber hat die von dem Fahrer des Fahrzeugs auf den Hebel 34 ausgeübte Kraft und das soeben beschriebene von dem Motor 51 abgegebene Drehmoment zur Folge, daß die von dem Sensor 71 generierte Spannung U71 positiv wird.
Gleichung (5) zeigt, daß die Spannung U74 dann gleichfalls positiv wird. Der Motor 7 beginnt also, in diejenige Richtung zu drehen, die ein Verschwenken der Räder 1 und 2 um ihre Gelenkachsen 1a und 2a (Fig. 4) bewirkt.
Die Spannung U3 wird demnach positiv, was insbesondere zur Folge hat, daß, wie in Gleichung (1) gezeigt, die Spannung U64 etwas weniger negativ, oder sogar positiv, wird. Das von dem Motor 51 geschaffene Drehmoment, das sich der Bewegung des Hebels 34 widersetzt, nimmt daher ab oder ändert sogar seine Richtung, so daß der Hebel 34 nunmehr gemäß der auf ihn von dem Fahrer des Fahrzeugs aufgebrachten Kraft verschoben werden kann.
Aber infolge der Fortbewegung des Hebels 34 wird die Spannung U1 noch positiver, so daß die Spannung U64 wieder negativer wird und daß das von dem Motor generierte Drehmoment, das sich der Bewegungsrichtung widersetzt, wieder zunimmt.
Die Tatsache, daß die Spannung U1 stärker positiv wird, neigt dazu, die Spannung U74 ebenfalls stärker positiv zu machen, aber diese Schwankung der Spannung U74 wird durch die Zunahme der Spannung U3 ausgeglichen und durch den Umstand, daß gleichzeitig das Verschwenken der Räder 1 und 2 nach links zur Folge hat, daß die von dem Sensor 73 abgegebene Spannung U73 negativ wird, da der Boden, auf dem die Räder 1 und 2 abrollen, durch Entgegenwirkung ein Drehmoment schafft, das sich ihrem Verschwenken widersetzt.
Man erkennt demnach, daß nach einer gewissen recht kurzen Zeit, nachdem der Fahrer des Fahrzeugs begonnen hat, auf den Hebel 34 einzuwirken, die Vorrichtung einen stabilen Zustand einnimmt.
Theoretische Betrachtungen, die hier nicht wiedergegeben werden, zeigen, daß in diesem stabilen Zustand die Spannung U74 nach wie vor positiv ist, wobei ihr Wert so ist, daß das von dem Motor 7 produzierte Drehmoment exakt dasjenige des Bodens, das durch Gegenkraft auf die Räder 1 und 2 aufgebracht wird, ausgleicht.
Ferner hindert dieses Gegendrehmoment, daß die Räder 1 und 2 eine Winkelposition erreichen, in welcher die Spannung U3 gleich der Spannung U1 wäre. Die Spannung U3 ist also geringer als die Spannung U1.
Andererseits nimmt, da in dem vorliegenden Beispiel der Fahrer des Fahrzeugs nicht auf den Hebel 35 einwirkt, letzterer eine Position ein, in der die Spannung U65 gleich null ist.
Die Gleichung (2) zeigt also, daß in diesem Fall die Spannung U2 gleich dem Mittelwert der Spannungen U1 und U2 ist oder mit anderen Worten, daß
U2 = [U1 + U3]/2
Setzt man diesen Betrag in Gleichung (1) ein, sieht man, daß gilt
U64 = [3U3 - 3U1]/2
Die Spannungen U1 und U3 sind beide positiv, und erstere ist größer als letzere, wie oben gesehen, so daß die Spannung U64 negativ ist, das heißt, daß der Motor 51 ein Drehmoment schafft, das dazu neigt, den Hebel 34 in die Richtung des Pfeils d ausgehend von Hebel 34 in Fig. 4 zu verschieben. Der Fahrer des Fahrzeugs muß daher ständig eine Kraft auf den Hebel 34 aufbringen, um sie in der gewünschten Position festzuhalten, und die Spannung U71 bleibt positiv.
Man kann leicht sehen, daß in Gleichung (5) der Term (U1 + U2 - 2U3) positiv ist. Andererseits, und wie bereits oben gesehen, ist die Spannung U71 positiv, die Spannung U72 ist gleich null, und die Spannung U73 ist negativ. Der Term (U71 + U72 + U73) der Gleichung (5) ist daher positiv oder negativ, je nach dem, ob der absolute Wert der Spannung U73 entsprechend kleiner oder größer ist als die Spannung U71.
Da jedoch die Vorrichtung gemäß Fig. 6 sich im Gleichgewicht befindet und die Spannung U74 zwangsläufig positiv ist, sieht man, daß wenn der Term (U71 + U72 + U73) negativ ist, sein absoluter Wert geringer ist als der Wert des Terms (U1 + U2 - 2U3).
Dieser Zustand der Vorrichtung gemäß Fig. 6 bleibt stabil, solange der Fahrer des Fahrzeugs den Hebel 34 in der gleichen Position behält und der Boden, auf dem die Räder 1 und 2 rollen, vollständig eben ist.
Man kann leicht sehen, daß wenn der Fahrer die Position des Hebels 34 verändert, um den Weg des Fahrzeugs zu verändern, die Vorrichtung einen neuen Gleichgewichtszustand annimmt, in Abhängigkeit der neuen Position des Hebels 34.
Wenn sich ferner das Schwenkmoment, das der Boden durch Gegenkraft auf die Räder 1 und 2 ausübt, sich verändert, beispielsweise infolge einer Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, nimmt die Vorrichtung ebenfalls einen neuen stabilen Zustand in Abhängigkeit des neuen Werts des Drehmoments ein. Wenn also der Fahrer des Fahrzeugs letzteres auf derselben Spur behalten möchte, muß er demzufolge die Kraft, die er auf den Hebel 34 ausübt, verändern.
Es ist offensichtlich, daß analoge Betrachtungen für den Fall vorgenommen werden können, in dem der Fahrer des Fahrzeugs letzteres nach rechts drehen lassen möchte und daher auf den Hebel 34 eine Kraft in Richtung auf den Pfeil d, der von dem Hebel 34 in Fig. 4 ausgeht, ausübt, ebenso wie in dem Fall, in dem der Fahrer lediglich auf den Hebel 35 einwirkt, um das Fahrzeug zu lenken, oder in den Fällen, in denen er gleichzeitig auf die beiden Hebel 34 und 35 einwirkt.
In der Praxis ist ein derartiger stabiler Zustand wie der soeben beschriebene nur selten erreichbar, weil einerseits die Fahrspur eines Fahrzeugs fast nie während einer längeren Zeit exakt kreisförmig ist, und andererseits der Untergrund, auf dem die Räder des Fahrzeugs abrollen, fast nie vollständig eben ist.
Man kann jedoch sehen, daß in all diesen Situationen der Fahrer des Fahrzeugs eine sehr gute Kontrolle über die Lenkung desselben behält, weil jede Veränderung der Position des Hebels 34 und/oder des Hebels 35 eine entsprechende Veränderung der Winkelposition der Räder 1 und 2 nach sie zieht und umgekehrt.
Die oben verwendeten Gleichungen (1) bis (3), die zum Erläutern der Funktionsweise der Vorrichtung der Fig. 5 benutzt wurden, zeigen, wie bereits erwähnt, daß jede Bewegung eines der beweglichen Organe, d.h. der Hebel 34 oder 35 oder der Räder 1 und 2,zur Folge hat, daß die Spannung U64, U65 oder U66, die auf den Eingang des Verstärkers 67, 68 oder 69 angelegt ist und das Steuersignal für den Motor 51, 53 oder 7, der mit diesem beweglichen Organ verbunden ist, abgibt, einen derartigen Wert abgibt, daß der Motor 51, 53 oder 7 ein Drehmoment schafft, das sich der Fortbewegung dieses beweglichen Organs widersetzt.
Man sieht daher, daß in dem Fall der Vorrichtung 5 die Verstärkung der Verstärker 67 bis 69 nicht zu hoch sein darf, da sonst überhaupt keine Fortbewegung des einen oder des anderen der beweglichen Organe mehr möglich wäre, die Vorrichtung also praktisch blockiert wäre.
Wenn aber die Verstärkung der Verstärker 67 bis 69 gering genug ist, um die Vorrichtung gemäß Fig. 5 funktionieren zu lassen, wird die gegenseitige Regelung der Position eines jeden der beweglichen Organe im Verhältnis zu den anderen beweglichen Organen unpräziser, als wenn die Verbindung zwischen den beweglichen Organen eine gewisse Elastizität aufweisen würde.
In der Vorrichtung gemäß Fig. 6 dagegen hat die Anwesenheit der Kraft- oder Drehmomentsensoren 71 bis 73 und die Tatsache, daß die Signale U71 bis U73, die diese Sensoren liefern, mit dem Signal U66 im Addierglied 74 auf die oben beschriebene Weise kombiniert sind zum Liefern des Steuerungssignals des Motors 7, zur Folge, daß die Verstärkung der Verstärker 67 bis 69 sehr hoch sein kann, was der gegenseitigen Regelung der verschiedenen beweglichen (Organe) eine sehr große Präzision verleiht, ohne dabei die Vorrichtung zu blockieren.
Denn selbst, wenn die Verstärkung der Verstärker 67 bis 69 sehr hoch ist, verursacht jegliche Variation der Kraft oder des auf einem der beweglichen Organe aufgebrachte Drehmoments eine Schwankung der Spannung U74 und, in der Folge, der Winkelposition der Räder 1 und 2, der Spannung U73, der Spannung U64 und U65 und der Lage der Hebel 34 und 35.
In anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese genau dieselben Bestandteile wie die Vorrichtung gemäß Fig. 6 auf, aber der Ausgang des Verstärkers 66 ist unmittelbar mit dem Eingang des Verstärkers 69 verbunden. Ferner ist der Ausgang der Addiereinheit 74 in einem ersten Fall mit dem Eingang des Verstärkers 67 und in einem zweiten Fall mit dem Eingang des Verstärkers 68 verbunden, wobei drei der Eingänge dieser Addiereinheit 74 jeweils mit den Kraft-oder Drehmomentsensoren 71, 72 und 73 verbunden sind, und der dritte Eingang im ersten genannten Fall mit dem Ausgang des Verstärkers 64 und in dem zweiten obenstehenden Fall mit dem Ausgang des Verstärkers 65 verbunden ist.
Der Fachmann erkennt ohne weiteres, daß die Betriebsweise dieser beiden anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die nicht dargestellt wurden, analog derjenigen der Vorrichtung der Fig. 6 ist, und daß sie dieselben Vorzüge wie letztere aufweisen.
Es ist offensichtlich, daß all diese Veränderungen, die an der Vorrichtung gemäß Fig. 5 vorgenommen werden können, und von denen einige in der Beschreibung derselben erwähnt wurden, ebenfalls an der Vorrichtung gemäß Fig. 6 vorgenommen werden können. Diese Veränderungen werden daher hier nicht weiter erwähnt.

Claims

1. Lenkvorrichtung eines Fahrzeuges, das mindestens ein richtungsgebendes Rad (1, 2) aufweist, das winkelbeweglich relativ zu einer Schwenkachse (1a, 2a) ist zum Festlegen der Fahrtrichtung des Fahrzeuges, welche Vorrichtung Steuermittel (34; 34, 35) umfaßt, umfassend mindestens einen ersten Verstellhebel (34), der in einer ersten Ebene beweglich ist und von dem Fahrzeugführer manuell betätigbar ist zum Lenken des Fahrzeuges sowie Regelmittel, die mit den Steuermitteln (34; 34, 35) und dem Rad (1, 2) gekoppelt sind zum Regeln der Winkelposition des genannten Rades (1, 2) um die Schwenkachse (1a, 2a) entsprechend der Position des Verstellhebels (34) sowie ausgebildet sind zum Bewirken einer Verschwenkung des Rades (1, 2) in einer ersten bzw. einer zweiten Richtung in Reaktion auf eine Verlagerung des Verstellhebels (34) in einer ersten bzw. einer zweiten Richtung in der ersten Ebene und zum Bewirken einer Verlagerung des Verstellhebels (34) in seiner ersten und seiner zweiten Richtung in Reaktion auf eine Verschwenkung des Rades (1, 2) in seiner ersten bzw. zweiten Richtung, welche Regelmittel umfassen:

- einen ersten mechanisch mit dem Verstellhebel (34) gekoppelten Motor (51) und Mittel (67), die elektrisch mit dem ersten Motor (51) gekoppelt sind zum Bewirken einer Verlagerung des genannten Verstellhebels (34) in der ersten Ebene mittels des ersten Motors (51) in Reaktion auf ein erstes Steuersignal (U64), wobei die Amplitude und die Richtung der Verlagerung des Verstellhebels (34) abhängen von dem Wert des ersten Steuersignals (U64);

- einen ersten Positionsdetektor (52), mechanisch gekoppelt mit dem Verstellhebel (34) zum Erzeugen eines ersten Erfassungssignals (U1), das repräsentativ ist für die Position des Verstellhebels (34) in der Ebene;

- einen zweiten Motor (7), mechanisch mit dem Rad (1, 2) gekoppelt, und Mittel (69), elektrisch mit dem zweiten Motor (7) gekoppelt zum Bewirken einer Verschwenkung des Rades (1, 2) mittels des zweiten Motors (7) in Reaktion auf ein zweites Steuersignal (U66, U74), wobei die Amplitude und die Richtung der Verschwenkung des Rades (1, 2) abhängen von dem Wert des zweiten Steuersignals (U66, U74); dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel umfassen:

- einen zweiten Positionsdetektor (55), mechanisch gekoppelt mit dem Rad (1, 2) zum Erzeugen eines zweiten Erfassungssignals (U3), das repräsentativ ist für die Winkelposition des Rades (1, 2); und

- Berechnungsmittel (61, 63, 64, 66; 61, 63, 64, 66, 74; 61 bis 66; 61 bis 66, 74) zum Erzeugen des ersten Steuersignals (U64) und des zweiten Steuersignals (U66; U74) in Abhängigkeit von dem ersten Erfassungssignal (U1) und dem zweiten Erfassungssignal (U3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeuges verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsmittel (61, 63, 64, 66) derart ausgebildet sind, daß sie das erste Steuersignal (U64) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen dem zweiten Erfassungssignal (U3) und dem ersten Erfassungssignal (U1) erzeugen und das zweite Steuersignal (U66) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen dem ersten Erfassungssignal (U1) und dem zweiten Erfassungssignal (U3) erzeugen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- einen ersten Sensor (71), angekoppelt an den Verstellhebel (34) zum Erzeugen eines dritten Erfassungssignals (U71), das repräsentativ ist für eine auf den Verstellhebel (34) ausgeübtes Kraft;

- einen zweiten Sensor (73), gekoppelt mit dem Rad (1, 2) zum Erzeugen eines vierten Erfassungssignals (U73), das repräsentativ ist für ein auf das Rad (1, 2) ausgeübtes Schwenkmoment;

und daß die Berechnungsmittel (61, 63, 64, 66, 74) derart ausgebildet sind, daß sie das erste Steuersignal (U64) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen dem zweiten (U3) und dem ersten Erfassungssignal (U1) erzeugen und das zweite Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Summe der Differenz zwischen dem ersten (U1) und zweiten Erfassungssignal (U3), des dritten Erfassungssignals (U71) und des vier ten Erfassungssignals (U73) erzeugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- einen ersten Sensor (71), angekoppelt an den Verstellhebel (34) zum Erzeugen eines dritten Erfassungssignals (U71), das repräsentativ ist für eine auf den Verstellhebel (34) ausgeübte Kraft;

- einen zweiten Sensor (73), angekoppelt an das Rad (1, 2) zum Erzeugen eines vierten Erfassungssignals (U73), das repräsentativ ist für ein auf das Rad (1, 2) ausgeübtes Schwenkmoment;

und daß die Berechnungsmittel (61, 63, 64, 66, 74) derart ausgebildet sind, daß sie das erste Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Summe der Differenz zwischen dem zweiten (U3) und dem ersten Erfassungssignal (U1), des dritten Erfassungssignals (U71) und des vierten Erfassungssignals (U73) erzeugen und das zweite Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen dem ersten (U1) und dem zweiten Erfassungssignal (U3) erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges verläuft, daß die Steuermittel einen zweiten Verstellhebel (35) umfassen, der in einer zweiten Ebene beweglich ist, welche im wesentlichen parallel zur ersten Ebene verläuft, daß der erste und der zweite Verstellhebel (34, 35) beidseits des Fahrzeugführers angeordnet sind, der sie manuell in einer ersten Richtung nach vorn bezüglich des Fahrzeugs und in einer zweiten Richtung nach hinten bezüglich des Fahrzeuges in der ersten bzw. zweiten Ebene verlagern kann und daß die Regelmittel ferner derart ausgebildet sind, daß sie bewirken:

- eine Verschwenkung des Rades (1, 2) in seiner ersten Richtung bzw. seiner zweiten Richtung in Reaktion auf eine Verlagerung des zweiten Verstellhebels (35) in seiner zweiten Richtung bzw. in seiner ersten Richtung;

- eine Verlagerung des zweiten Verstellhebels (35) in seiner ersten bzw. seiner zweiten Richtung in Reaktion auf eine Verschwenkung des Rades (1, 2) in seiner zweiten bzw. seiner ersten Richtung; und

- eine Verlagerung eines von dem ersten und zweiten Verstellhebel (34, 35) in seiner ersten bzw. zweiten Richtung in Reaktion auf eine Verlagerung des anderen der Verstellhebel (34, 35) in seiner zweiten bzw. seiner ersten Richtung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- einen dritten Motor (53), mechanisch gekoppelt mit dem zweiten Verstellhebel (35), und Mittel (68), elektrisch mit dem dritten Motor (53) gekoppelt zum Bewirken einer Verlagerung des zweiten Verstellhebels (35) in der zweiten Ebene mittels des dritten Motors (53) in Reaktion auf ein drittes Steuersignal (U65), wobei die Amplitude und die Verlagerungsrichtung des zweiten Verstellhebels (35) abhängen von dem Wert des dritten Steuersignals (U65);

- einen dritten Positionsdetektor (54), mechanisch gekoppelt mit dem zweiten Verstellhebel (35) zum Erzeugen eines dritten Erfassungssignals (U2), das repräsentativ ist für die Position des zweiten Verstellhebels (35) in der zweiten Ebene;

und daß die Berechnungsmittel (61 bis 66) derart ausgebildet sind, daß sie erzeugen:

- das erste Steuersignal (U64) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der zweiten (U3) und dritten (U2) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des ersten Erfassungssignals (U1);

- des zweiten Steuersignals (U66) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1) und dritten (U2) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des zweiten Erfassungssignals (U3); und

- das dritte Steuersignal (U65) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1) und zweiten (U3) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des dritten Erfassungssignals (U2).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- einen dritten Motor (53), mechanisch angekoppelt an den zweiten Verstellhebel (35), und Mittel (68), elektrisch gekoppelt mit dem dritten Motor (53) zum Bewirken einer Verlagerung des zweiten Verstellhebels (35) in der zweiten Ebene mittels des dritten Motors (53) in Reaktion auf ein drittes Steuersignal (U65), wobei die Amplitude und die Verlagerungsrichtung des zweiten Verstellhebels (35) abhängen von dem Wert des dritten Steuersignals (U65);

- einen ersten Sensor (51), angekoppelt an den ersten Verstellhebel (34) zum Erzeugen eines vierten Erfassungssignals (U71), das repräsentativ ist für eine auf den ersten Verstellhebel (34) ausgeübte Kraft;

- einen zweiten Sensor (72), angekoppelt an den zweiten Verstellhebel (35) zum Erzeugen eines fünften Erfassungssignals (U72), das repräsentativ ist für eine auf den zweiten Verstellhebel (35) ausgeübte Kraft;

- einen dritten Sensor (73), angekoppelt an das Rad (1, 2) zum Erzeugen eines sechsten Erfassungssignals (U73), das repräsentativ ist für ein auf das Rad (1, 2) ausgeübtes Schwenkmoment;

und daß die Berechnungsmittel (61 bis 66, 74) derart ausgebildet sind, daß sie erzeugen:

- das zweite Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1), dritten (U2), vierten (U71), fünften (U72) und sechsten (73) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des zweiten Erfassungssignals (U3); und

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- einen dritten Motor (53), mechanisch gekoppelt mit dem zweiten Verstellhebel (35), und Mittel (68), elektrisch gekoppelt mit dem dritten Motor (53) zum Bewirken einer Verlagerung des zweiten Verstellhebels (35) in der zweiten Ebene mittels des dritten Motors (53) in Reaktion auf ein drittes Steuersignal (U65), wobei die Amplitude und die Verlagerungsrichtung des zweiten Verstellhebels (35) abhängen von dem Wert des dritten Steuersignals (U65);

- einen ersten Sensor (71), angekoppelt an den ersten Verstellhebel (34) zum Erzeugen eines vierten Erfassungssignals (U71), das repräsentativ ist für eine auf den ersten Verstellhebel (34) ausgeübte Kraft;

- einen dritten Sensor (73), angekoppelt an das Rad(1, 2) zum Erzeugen eines sechsten Erfassungssignals (U73), das repräsentativ ist für ein auf das Rad (1, 2) ausgeübtes Schwenkmoment;

- das erste Steuersignal (U64) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der zweiten (U3), dritten (U2), vierten (U71), fünften (U72) und sechsten (U73) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des ersten Erfassungssignals (U1);

das zweite Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1) und dritten (U2) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des zweiten Erfassungssignals (U3); und

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel ferner umfassen:

- das zweite Steuersignal (U74) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1) und dritten (U2) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des zweiten Erfassungssignals (U3); und

- das dritte Steuersignal (U65) mit einem Wert gleich der Differenz zwischen einerseits der Summe der ersten (U1), zweiten (U3), vierten (U71), fünften (U72) und sechsten (U73) Erfassungssignale und andererseits dem Zweifachen des dritten Erfassungssignals (U2).