AT395401B - Lenkverfahren fuer sattelzuege - Google Patents

Description

AT 395 401B

DieErfmdung betrifft ein Lenkverfahren für Sattelzüge, bei dem die Räder eines Sattelaufliegers in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag der gelenkten Vorderräder eines Zugfahrzeuges gesteuert werden.

Die bisher bekannten Lenkverfahren für Sattelzüge weisen eine mechanische Verriegelung zur Verhinderung des Abknickens beim Reversieren auf, z. B. mittels eines waagrecht oder senkrecht ausfahrbaren Verriegelungsbolzens. S Nachteilig ist dabei der hohe mechanische Aufwand für die Verriegelung selbst, sowie die ungünstige Belastung des

Fahrzeugrahmens durch Aufnahme der Knickkräfte und somit höherer Verschleiß und Verringerung der Lebensdauer des Systems. Ferner ist es bekannt, bei Gelenkbussen im Bereich der Gelenke Winkelkodiergeräte zur Nachlenkung der Heckräder bei Kurvenfahrten zu verwenden, wobei jedoch zusätzlich Hydraulikzylinder für die Regelung des Knickwinkels vorgesehen sind. 10 Die CH-PS 653 628 betrifft lenkbare Hinterräder eines Sattelschleppers. Beim Reversieren soll ein leichteres

Manövrieren für den Fahrer gewährleistet sein. Dazu verfügt die Hinterachse des Satlelaufliegers über eine eigene Lenkgeometrie mit einem die Spurstangen steuernden Hebelsystem in Verbindung mit Hydraulikzylindern zur Gewährleistung des vom Fahrer gewünschten Lenkeinschlages. Aus der US-PS 4 771 851 ist ein schweres Gelenksfahrzeug bekannt, das aus zwei Baugruppen besteht, die jeweils über eine Rad-Achse verfügen. Diebeiden IS Baugruppen sind in ihrer Winkellage hydraulisch zueinander einstellbar und zusätzlich ist eine der Radachsen lenkbar. Über eine Steuerung wird bei einem Lenkbefehl d» Radeinschlag einerseits und der Winkel der genannten Baugruppen zueinander bestimmt. Nach der US-PS 4 802 545 ist die Gelenkwinkelsteuerung bei dem beschriebenen Gelenksfahrzeug abschaltbar, sodaß nur mit Hilfe des Radeinschlages gelenkt werden kann. Der SU-Erfinderschein 872 366 betrifft einen Sattelzug mit einer hydraulischen Steuerung der Achse des Sattelaufliegers. Dazu werden 20 HydraulikventüevoneinerNockenscheibedesSattellagersbeaufschlagt,dieeinenLenkzylinderand»AufIiegerachse beaufschlagen und einen Lenkeinschlag bewirken. Die Hinterachse ist über einen gekreuzten Seilzug mit einer Servoscheibe am Sattellager verbunden, die bei erfolgtem Lenkeinschlag die Austeuerung der Lenkzylinders aufhebt.

Um zur Aufrechterhaltung der Strecklage des Sattelzuges den mechanischen Aufwand zu minimieren und die 25 Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, im Bereich der Sattelkupplung mindestens ein Meldegerät mit Sensoren zur Feststellung und Korrektur des Knickwinkels der Längsachse des Zugfahrzeuges und des Sattelaufliegers vorzusehen, wobei die Korrekturwerte ständig in einer eigenen Lenkelektronik verarbeitet werden, in der Form, daß die beiden Längsachsen des Zugfahrzeuges und des Sattelaufliegers ständig zur Überdeckung strebend gesteuert werden. Das Meldegeiät gibt bei der maximalen 30 zulässigen Abweichung des Sattelaufliegers aus der gestreckten Lage eine Informationan die Regelelektronikäb und leitet damit eine Korrektur des Lenkeinschlages der gelenkten Räder des Sattelaufliegers ein. Somit ist der Sattelauflieger im Vergleich zur Zugmaschine ständig in praktisch gestreckter Position, ohne zusätzlich aufwendige hydraulische oder mechanische Verriegelungseinrichtungen. Die Korrektur ist so lange wirksam, bis die exakt gestreckte Lage wieder erreicht ist. Die bekannte Lenkgeometrie (Drehung um einen Momentanpol) wird in 35 zweckmäßiger Weise durch die Steuerelektronik erreicht und die Signalwerte der Sensoren dienen als Korrekturfaktoren. Im Bereich der Sattelkupplung sind vorzugsweise dann mindestens zwei Schalt» angeordnet. Die Lenkzylinder für den Lenkeinschlag sind mittels Proportionalventil steuerbar.

Die Steuerelektronik ist im Fahrerhaus angeordnet und ist in zweckmäßiger Weise »st unterhalb einer bestimmten vorwählbaren Geschwindigkeit einschaltbar. Ein Schalter ist bei einer Ausführungsform zur Feststel-40 lungderÜberdeckungderbeidenLängsachsenvonZugfahrzeugundSattelauflieg»vorgesehen.DieRegeleinrichtung ist vom Fahrer zu- oder abschaltbar und funktioniert sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt. Nach dem Abschalten der Regelung werden die gelenkten Räder des Sattelanhängersautomatisch in dieO-Lage geschwenkt und z. B. hydraulisch verriegelt. Zur Aufnahme der Winkelposition im B»eich der Sattelkupplung dienen z. B. Winkelcodiergeräte, induktive oder kapazitive Näherungsschalter, Fotozellen oder auch mechanische Endschalter. 45 AnhandderZeichnungwirdeinebeispielsweiseAusführungsformdesErfindungsgegenstandesnäh»beschrieben.

Die Figur zeigt im Grundriß ein Zugfahrzeug (1) mit einer Sattelkupplung (2), an welcher ein Sattelauflieg» (3) angekoppelt ist Die lenkbaren Vorderräder (la, lb) weisen einen Winkelgeb» (4) für die Aufnahme des Lenk-einschlages auf, ebenso die Räder (3a, 3b) einen Winkelgeber (5) für die Auslenkung der Räder des Sattelaufliegers (3). Die Hinterräder (lc, ld) des Zugfahrzeuges (1) sind überlicherweise nicht lenkbar ausgebildet. An der Sattel-50 kupplung (2) befinden sich Schalter (6,7,8), z. B. Näherungssensoren, welche zur Erfassung im Zuge d» Steuerung d» Begrenzung des Knickwinkels dienen, sowie auch zur Erfassung der gestreckten Lage des Sattelzuges. An d» Spurstange (9) des Sattelaufliegers (3) ist ein Hydraulikzylinder (10) angeordnet, welcher die Lenkbewegung des Sattelaufliegers (3) sowie die laufende Korrektur bei Knickwinkelüberschreitungen im Bereich d» Sattelkupplung (2)ausfühit Die laufende VerarbeitungdesDateneingangeserfolgtdabeiinein»eigenenSteuerelektronik(ll),welche 55 z. B. im Fahr»haus oder an einer anderen geschützten Stelle am Fahrzeug vorgesehen ist Die Ansteuerung des Hydraulikzylinders (10) aufgrund d» enechneten Daten kann z. B. mittels Proportionalventilhydraulik oder auch mittels Schwarz-Weiß-Hydraulik erfolgen. -2-

Claims (7)

1. AT 395 401B In der Figur ist der Achsabstand des Zugfahrzeuges (1) mit (a) und der Abstand der Hinterachse des Zugfahrzeuges (1) zur gelenkten Achse des Sattelaufliegers (3) mit (b) bezeichnet Der Lenkeitischlag an der Vorderachse wird durch den Winkel (a) und jener der Aufliegerachse durch den Winkel (ß) wiedergegeben. Die Abknickung an der Sattelkupplung (2) ist mit (γ) bezeichnet Es ergibt sich der Lenkeinschlag 5 ander Achse des Sattelaufliegers (3) bei Strecklage mit b ß = arctan (— tan a) a 10 Die Funktion des Lenksystem ist nun folgende: Das Steuer-bzw. Regelsystem istnur im langsamen Geschwindigkeitsbereich undnach Erreichen der gestreckten Lage (Impulsgebung durch den Schalter (8)) einschaltbar. Bis dorthin sind die Räder des Sattelaufliegers nicht lenkbar und mechanisch bzw. hydraulisch verriegelt Ist nun das Lenksystem eingeschaltet so werden die Räder 15 (3a, 3b) jeweils abhängig vom Lenkeinschlag der Fronträder (la, lb) des Zugfahizeuges (1) im Sinne der bekannten Lenkgeometrie mittels des Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinders verschwenkt Knickt dabei z. B. während der langsamen Rückwärtsfahrt der Sattelauflieger (3) im Bezug auf das Zugfahrzeug (1) um einen einstellbaren Knickwinkelgrenzwert aus, so wird einer der beiden Schalter (6) oder (7) ausgelöst und ein Signal weitergeben, welches bedeutet daß der maximale Knickwinkel erreicht ist Dies bewirkt daß in die Steuerelektronik ein 20 Korrekturfaktor eingeleitet wird, welcher ein zusätzliches Ausschwenken der Räder (3a, 3b) bewirkt sodaß die Längsachsen vom Zugfahrzeug (1) und dem Sattelauflieger (3) wieder zur Übeideckung gelangen und somit die Lenkgeometrie stets erhalten bleibt Soll wieder mit höherer Geschwindigkeit geradeaus gefahren werden, ist die Lenkbewegung der Hinterräder (3a, 3b) erst nach Impulsgebung durch den Näherungsschalter (8) verriegelbar, womit gleichzeitig auch die Drehung um den Sattelpunkt der Sattelkupplung (2) ohne Einschränkung erfolgen kann. 25 Damit ist nur ein Beispiel des erfindungsgemäßen Lenksystems bzw. Verfahrens beschrieben. Darüberhinaus können verschiedene Ausführungsformen im Rahmen des Erfindungsgedankens realisiert werden. Z. B. könnten an der Sattelkupplung (2) beliebig viele Näherungssensoren (6,7,8) usw. oder Winkelcodiergeräte vorgesehen sein, um auch bereits sehr geringe Abweichungen des Knickwinkels in die Steurelektronik einfließen lassen zu können. Die Lenkung der Hinterräder (3a, 3b) des Sattelaufliegers kann auch durch zwei Hydraulikzylinder erreicht werden, um 30 gleiche Kolbenflächen und damit gleiche Verstellgeschwindigkeiten zu erreichen. Darüber hinaus kann das Lenkverfahren auch für 3-achsige Zugfahrzeuge oder/und für 2-achsige Sattelauflieger Verwendung finden. 35 PATENTANSPRÜCHE 40 1. Lenkverfahren für Sattelzüge, bei dem die Räder eines Sattelaufliegers in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag der gelenkten Vorderräder eines Zugfahizeuges gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sattelkupplung (2) mindestens ein Meldegerät mit Sensoren (6,7,8) zur Feststellung und Korrektur des Knickwinkels (γ) der Längsachsen des Zugfahrzeuges (1) und des Sattelaufliegers (3) vorgesehen ist, wobei die 45 Korrekturwerte ständig in einer eigenen Lenkelektronik verarbeitet werden, in der Form, daß die beiden Längsachsen des Zugfahrzeuges (1) und des Sattelaufliegers (3) ständig zur Überdeckung strebend gesteuert werden.
2. 2. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bekannte Lenkgeometrie (Drehung um einen Momentanpol), zwischen den gelenkten Vorderrädern (la, lb) des Zugfahrzeuges (1) und den gelenkten Hinter- 50 rädern (3a, 3b) des Sattelaufliegers (3) durch die S teuerelektronik (11) erreicht wird und die Signalwerte der Sensoren (6,7,8) des Meldegerätes als Korrekturfaktoren dienen.
3. 3. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sattelkupplung (2) mindestens zwei Schalter als Sensoren (6,7,8) angeordnet sind. 55
4. 4. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkzylinder (10) der Hinterräder (3a, 3b) des Sattelaufliegers (3) mittels Proportionalventil steuerbar ist. -3- AT 395 401B
5. 5. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (11) im Fahrerhaus angeordnet und erst unter einer bestimmten einstellbaren Geschwindigkeit einschaltbar ist.
6. 6. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (8) als Sensor zur Feststellung der Überdeckung der beiden Längsachsen vom Zugfahrzeug (1) und vom Sattelauflieger (3) vorgesehen ist.
7. 7. Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausschalten der Steuerelektronik die Hinterräder (3a, 3b) des Sattelaufliegers (3) automatisch in die Null-Lage verschwenkt werden. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-