DE69821724T2

DE69821724T2 - Kombinierte Antriebs- und Lenkungsvorrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE69821724T2
Application number: DE69821724T
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Benassati
Original assignee: Meglioli, Zeno
Current assignee: MEGLIOLI, ZENO, CASTELLARANO, IT
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: EP0919422B1; IT1296767B1; EP0919422A2; DE69821724D1; ITMO970218A1; ITMO970218A0; EP0919422A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontrollieren des Laufes eines Fahrzeuges.
Der Stand der Technik weist Laufkontrollsysteme auf, die Pedale umfassen, die die Bremse, den Beschleuniger und die Kupplung zum Gangwechsel (zumindest dann, wenn das Fahrzeug nicht mit einem automatischen Getriebe versehen ist) betätigen. Eine Steuereinrichtung, die ein um eine Achse drehbares Lenkrad aufweist, erlaubt es, die Laufrichtung des Fahrzeugs zu kontrollieren.
Ein erster Nachteil von Geschwindigkeitskontrollsystemen rührt aus dem Vorhandensein der Pedale her: Einerseits kann das Pedal ein abgestumpftes Element sein, das die unteren Körperglieder des Fahrers im Falle eines Unfalles verletzen kann, andererseits können sie für behinderte Personen ein unüberwindbares Hindernis zum Fahren darstellen.
Des Weiteren erfordern die Pedale insbesondere beim Fehlen eines automatischen Getriebes, dass die unteren Gliedmaßen mit den anderen und mit den oberen Gliedmaßen koordiniert werden müssen, was das Fahren schwierig macht, insbesondere für Fahrer mit neuer Fahrerlaubnis oder für Leute, die das Fahren gerade lernen.
Die DE 44 04 594 offenbart eine Betriebseinrichtung zum Steuern eines Kraftfahrzeuges und zum Veranlassen des Beschleunigens oder Bremsens mit Hilfe einer Vorrichtung, die die im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Merkmale enthält. Das Betätigungselement kann vom Fahrer des Fahrzeuges eingestellt werden. Die Betätigungseinrichtung weist ferner für jeden Freiheitsgrad wenigstens einen Sensor auf, wobei der Sensor mit dem Betätigungselement arbeitet, um ein Signal abzugeben, das von der Position des Betätigungselements abhängt. Das Signal wird verwendet, um das Steuern des Fahrzeuges und die Steuerung der Bremse und/oder des Motors gemäß der Position des Betätigungselementes zu erlauben.
Es ist eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden, insbesondere das Fahren für Leute einfacher zu machen, die keine optimale Kontrolle und Koordination der unteren Gliedmaßen haben.
Gemäß der gegenwärtigen Erfindung wird eine Vorrichtung zum Kontrollieren des Laufes eines Fahrzeuges mit den im Anspruch 1 enthaltenen Merkmalen angegeben.
Auf eine solche Weise muss der Fahrer nur die oberen Gliedmaßen verwenden, um das Fahrzeug zu steuern, falls ein automatisches Getriebe vorhanden ist, was das Fahren des Fahrzeuges selbst für solche Leute ermöglicht, die Probleme haben, die unteren Gliedmaßen auf eine kontrollierte Weise zu verwenden, oder für Leute, denen die unteren Gliedmaßen vollständig oder teilweise fehlen.
Ferner werden Fahrer mit neuem Führerschein merklich entlastet, da das Fahren deutlich einfacher wird.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung ergibt sich aus der Möglichkeit der Anordnung eines Airbags in Verbindung mit den unteren Gliedmaßen, was die Sicherheitsmöglichkeiten für den Fahrer im Falle eines Unfalles verbessert.
Die Erfindung wird besser verstanden und umgesetzt unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung, in der Ausführungen derselben dargestellt sind, die lediglich als nicht begrenzende Beispiele beabsichtigt sind.
1 ist eine teilweise und schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung.
2 ist eine schematische Vorderansicht eines Lenkrades einer Vorrichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung.
3 ist eine schematische perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Es sei nunmehr auf 1 Bezug genommen, gemäß der eine Vorrichtung 1 zum Steuern des Laufes eines Fahrzeuges ein Steuermittel 2 aufweist, das mit einem Lenkrad 3 versehen ist, das um eine von einer Lenksäule 4 definierte Achse drehbar ist, die an einem ersten Ende mit der Mitte des Lenkrads 3 verbunden ist. Eine Drehung des Lenkrades 3 definiert die Laufrichtung des Fahrzeuges, indem ein Wellenmittel 5 mit einem zweiten Ende des Lenkrades 4 gekoppelt ist. Das Lenkrad 4 ist in einer axialen Richtung an der Innenseite einer Führungshülse 6 bewegbar. Wenn die Lenksäule 4 in der Richtung des Pfeiles F mit Hilfe des Lenkrades 3 bewegt wird, wirkt das zweite Ende der Lenksäule 4 mit Hilfe einer Stange 7 mit einem Geschwindigkeitssteuermittel 11 zusammen, das ein Bremsmittel 8 und ein Beschleunigungsmittel 10 umfasst. Die Stange 7 ist koaxial und mit der Lenksäule 4 ausgerichtet und hat ein proximales Ende 7a in der Nähe des Steuermittels 2 und ist gekoppelt mit der Lenksäule 4, sowie ein distales Ende 7b, das von dem Steuermittel 2 entfernt ist und direkt mit dem Bremsmittel 8 zusammenwirkt. In der Nähe des distalen Endes 7b wirkt die Stange 7 mit einem ersten Teil eines Schwingarms 9 zusammen, wobei ein zweiter Teil desselben mit einem seilförmigen Beschleunigungsmittel 10 gekoppelt ist. Auf eine solche Weise gibt es ein koordiniertes Zusammenwirken zwischen dem Steuermittel 2 auf der einen Seite und dem Bremsmittel 8 und dem Beschleunigungsmittel 10 auf der anderen Seite: Falls der Fahrer das Lenkrad 3 in der Richtung des Pfeiles F drückt, aktiviert die Stange 7, die von der Lenksäule 4 gerückt wird, direkt das Bremsmittel 8 und deaktiviert indirekt, über den Schwingarm 9, das Beschleunigungsmittel 10; falls andererseits der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad 3 zu sich selbst in der Richtung des Pfeiles F1 hinzieht, deaktiviert die Stange 7, die in derselben Richtung von der Lenksäule 4 bewegt wird, das Bremsmittel 8 und aktiviert das Beschleunigungsmittel über den Schwingarm 9.
Die axialen Bewegungen der Lenksäule 4 werden von einem Aktuator 12 gesteuert, vorzugsweise einem hydraulischen Aktuator, der den Hub der Stange 7 steuert und die axiale Kraft, die notwendig ist, um die Stange 7 zu bewegen. Der Aktuator 12 weist eine erste Kammer 13 und eine zweite Kammer 14 auf, definiert von einem Kolben 15, der mit der Stange 7 gekoppelt ist. Die erste Kammer 13 und die zweite Kammer 14 werden von Leitungen A, B, C, Leitungen A und B, gesteuert, die zu der ersten Kammer 13 bzw. zu der zweiten Kammer 14 führen, die mit Ventilen 16 versehen sind, die veränderliche Durchlässe haben, um die Zufluss- und Ausflussgeschwindigkeit von Öl in den Kammern 13 bzw. 14 während der Bewegungen des Kolbens 15 zu verändern. Die Kraft, die notwendig ist, um die Stange 7 in einer axialen Richtung zu bewegen, kann verändert werden, indem der von den Ventilen 16 definierte Flussquerschnitt vergrößert bzw. verkleinert wird. Die Ventile 16 können direkt von dem Fahrer eingestellt werden oder mit Hilfe einer druckknopfbetätigten Antriebseinrichtung 17 und 18 (2), die auf den Speichen des Lenkrades 3 angeordnet ist. Indem ferner die Antriebseinrichtung 19 betätigt wird, wird die Leitung C unter Druck gehalten, so dass die Leitung, die die Kammer 13 versorgt, veranlasst, dass die Stange 7 das Bremsmittel 8 aktiviert und das Beschleunigungsmittel 10 deaktiviert, so dass das Antriebsmittel 19 so als eine Parkbremse wirkt. Vorteilhafterweise kann die Leitung C automatisch unter Druck gesetzt werden, zum Beispiel mit Hilfe derselben Steuereinrichtung, die den Airbag aktiviert.
3 verdeutlicht eine weitere Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Lenksäule 4 des Lenkrades 3 mit einer Buchse 20 derart gekoppelt ist, dass ein freies Drehen erlaubt ist, ohne dass jedoch eine Übertragung auf die Buchse erfolgt. Die Buchse 20 ist an der Innenseite der Führungshülse 6 verschieblich angekoppelt.
Die Buchse 20 ist mit einer Verlängerung 33 versehen, an der ein Ende einer Verbindungsstange 21 bei 26 befestigt ist, wobei die Verbindungsstange mit der Innenseite eines hohlen Elementes 22, zum Beispiel eines zylindrischen Elementes, das mit einem Drückermittel 23 an einem Ende desselben versehen ist, verschiebbar gekoppelt ist, wobei das Drückermittel das Beschleunigungsmittel 10 durch Drücken des Beschleunigungspedals betätigt, so dass es sich um den betreffenden Gelenkpunkt dreht. Ein Anschlagelement 24 ist an der Verbindungsstange 21 vorgesehen und ist geeignet, das Eindringen der Verbindungsstange 21 in den Zylinder 22 zu begrenzen.
Ein erstes Endes des Seilmittels 27 ist an der Verlängerung 33 befestigt, wobei das Seilmittel durch ein Führungselement 28 und ein Rückführelement 32, zum Beispiel eine Seilscheibe, geführt ist. Ein zweites Ende des Seilmittels 27 ist an dem Bremspedal 29 befestigt, das das Bremsmittel 8 aktiviert, zum Beispiel einen Vorsprung 30 an dem unteren Teil des Pedals 29. Falls das Lenkrad 3 in die Richtung des Pfeiles F2 gedrückt wird, wird die Buchse 20 selbst mit ihrer Verlängerung 33 in die Richtung des Pfeiles F2 gedrückt. Die von der Verlängerung 33 gedrückte Verbindungsstange verschiebt sich in der Innenseite des Zylinders 22 und dringt so in diesen ein, bis das Anschlagelement 24 in Kontakt mit dem Zylinder 22 gelangt. Falls das Lenkrad 3 weiter in die Richtung des Pfeiles F2 gedrückt wird, wird zu diesem Zeitpunkt eine Kraft über die Verbindungsstange 21 auf den Zylinder 22 ausgeübt. Diese Kraft wird auf das Beschleunigungspedal 25 über das Drückermittel 23 des Zylinders 22 übertragen, so dass die Beschleunigungsmittel 20 betätigt werden. Falls andererseits auf das Lenkrad 3 eine Kraft in Richtung des Pfeiles F1 ausgeübt wird, wird die Kraft auf das Drückerelement 23 an dem Beschleunigungspedal 25 progressiv bis zu null reduziert und selben Zeit wird das Seilmittel 27 gezogen, was eine progressive Drehung des Bremspedals 29 um seinen Gelenkpunkt 35 auf eine derartige Weise verursacht, dass das Bremsmittel 18 aktiviert wird. Falls die Kraft auf das Lenkrad 3 wieder umgekehrt wird, das heißt falls das Lenkrad 3 in die Richtung des Pfeiles F2 gedrückt wird, wird der Zug auf das Seilmittel 27 auf null reduziert, das Bremspedal wird nicht länger betätigt und es wird wieder eine Kraft auf das Beschleunigungspedal 25 ausgeübt, so dass das Beschleunigungsmittel wieder aktiviert wird. Auf eine solche Weise wird das Zusammenwirken zwischen dem Steuermittel 2 und dem Bremsmittel 8 und Beschleunigungsmittel 10 andererseits koordiniert.
Es ist natürlich auch möglich, das Beschleunigungspedal mit Hilfe des Seilmittels 27 und das Bremspedal mit Hilfe der Verbindungsstange 21, des hohlen Elementes 22 und des Verbindungselementes 23 zu betätigen. In diesem Fall ist es notwendig, eine Kraft auf das Lenkrad in der Richtung der Pfeile F2 auszuüben, um das Bremsmittel zu betätigen, während es notwendig ist, einen Zug auf das Lenkrad in der Richtung des Pfeiles F1 auszuüben, um das Beschleunigungsmittel 10 zu betätigen.

Claims

Vorrichtung zum Steuern des Laufes eines Fahrzeuges, mit einem Steuermittel (2) und einem Geschwindigkeitsregelmittel (11), wobei das Steuermittel ein Lenkrad (3) aufweist, das um eine Achse drehbar ist, die von einer Lenksäule (4) definiert wird, wobei das Steuermittel (2) entlang der Achse beweglich ist, um in einer Richtung ein Bremsmittel zu aktivieren und in der anderen Richtung ein Beschleunigungsmittel zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (4) mechanisch mit dem Bremsmittel und dem Beschleunigungsmittel verbunden ist, um so eine mechanische Betätigung des Bremsmittels und des Beschleunigungsmittels zu erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lenksäule (4), wenn das Bremsmittel aktiviert ist, zur selben Zeit das Beschleunigungsmittel deaktiviert und umgekehrt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Lenksäule (4) an einem axialen Führungsmittel (6) axial beweglich ist.
Vorrichtung nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Bremsmittel (8) oder das Beschleunigungsmittel (10) über die Lenksäule (4) mittels eines Stabmittels (7) aktiviert oder deaktiviert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Stabmittel mit der Lenksäule (4) koaxial ist und damit gekoppelt ist, wobei das Stabmittel direkt auf das Bremsmittel an einem Ende desselben, das von dem Steuermittel (2) entfernt ist, wirkt und indirekt über eine Armschwinge (9), die einen ersten mit dem Stabmittel (7) zusammenwirkenden Teil und einen zweiten mit dem Beschleunigungsmittel (10) zusammenwirkenden Teil aufweist, mit dem Beschleunigungsmittel (10) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach irgend einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der der axiale Hub der Lenksäule (4) über einen Aktuator (12), vorzugsweise über einen hydraulischen Aktuator, kontrolliert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Aktuator (12) eine erste Kammer (13) und eine zweite Kammer (14) aufweist, definiert durch einen Kolben (15), der mit dem Stabmittel (7) gekoppelt ist, wobei die erste Kammer (13) und die zweite Kammer (14) über Leitungen (A, B) gespeist werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Leitungen (A, B) mit Ventilmitteln (16) verbunden sind, die variable Drosseln besitzen, um die Zuflussgeschwindigkeit und die Abflussgeschwindigkeit von Öl in der ersten Kammer (13) bzw. der zweiten Kammer (14) während Bewegungen des Kolbens (15) zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Drosseln der Ventilmittel (16) über ferngesteuerte Antriebsmittel (17, 18) verändert werden können.
Vorrichtung nach irgend einem der Ansprüche 7 bis 9, die ferner eine weitere Leitung (C) aufweist, die die erste Kammer (13) unter Druck halten kann, wenn sie über ein weiteres ferngesteuertes Antriebsmittel (19) aktiviert wird.
Vorrichtung zum Kontrollieren des Laufs eines Fahrzeugs nach Anspruch 10, bei der die weitere Leitung (C) vorzugsweise unter Druck steht, sogar automatisch mit Hilfe einer Vorrichtung, die ein „Airbag" aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Beschleunigungsmittel (10) oder das Bremsmittel (8) über die Lenksäule (4) über ein Druckmittel (21, 22, 23), das mit der Lenksäule (4) verbunden ist und auf entsprechende Pedalmittel (25; 29) wirkt, die arbeitsmäßig mit dem Beschleunigungsmittel (10) oder dem Bremsmittel (8) verbunden sind, aktiviert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Druckmittel (21, 22, 23) ein Verbindungsstangenmittel (21) aufweist, das an einem Ende derselben an einem Verlängerungsmittel (33) befestigt ist, das von einem Buchsenmittel (20), mit dem die Lenksäule (4) intern gekoppelt ist, hervorsteht, wobei die Lenksäule (4) mit dem Buchsenmittel (20) auf eine derartige Weise gekoppelt ist, dass sie frei drehbar ist, sich jedoch nicht in Bezug darauf verschieben kann, wobei das Verbindungsstangenmittel (21) in der Lage ist, einen Schub auf das betreffende Pedalmittel (25; 29) auszuüben.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das Verbindungsstangenmittel (21) auf der Innenseite eines hohlen Elementes (22) verschiebbar ist, das an einem Ende mit einem Druckmittel (23) versehen ist, das den Schub auf das betreffende Pedalmittel (25) übertragen kann, wobei das Verbindungsstangenmittel (21) mit einem Anschlagmittel (24) versehen ist, das in der Lage ist, das Eindringen durch Verschieben des Verbindungsstangenmittels (21) in das hohle Element (22) zu begrenzen.
Vorrichtung nach irgend einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der das Bremsmittel (8) oder das Beschleunigungsmittel (10) durch ein Seilmittel (27) aktiviert wird, das ein erstes Ende aufweist, das mit der Lenksäule (4) verbunden ist, sowie ein zweites Ende, das mit dem betreffenden Pedalmittel (27, 29) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Seilmittel (27) mit Verbindungsmitteln (30) verbunden sind, die an einem unteren Ende des betreffenden Pedalmittels (27, 29) angebracht sind, wobei ein Führungsmittel (28) und ein Rückführmittel (32) für das Seilmittel (27) vorgesehen sind.