CH648251A5 - Steuereinrichtung fuer eine nachlauflenkachse. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Nachlauflenkachse an einem ein- oder mehrgliedrigen Fahrzeug mit zumindest drei Achsen, bei der die Nachlauflenkachse lastabhängig in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung stabilisierbar und in Geradeausfahrstellung blockierbar ist.

Nachlauflenkachsen sind bei eingliedrigen Fahrzeugen hinter der Triebachse des Fahrzeuges und bei mehrgliedrigen Fahrzeugen als Achsen von Anhängern im Einsatz. Eine hier besonders angesprochene Einsatzform ist insoweit der Einsatz als Vorderachse eines Anhängers, dessen Deichsel in Horizontalrichtung drehfest mit dem Zugwagen des mehrgliedrigen Fahrzeuges verbunden ist, wobei der Deichseldrehpunkt gegenüber dem Anhänger im Bereich der Nachlauflenkachse liegt.

Für Nachlauflenkachsen ist es nun bekannt, diese mit einer Vorrichtung zur Lenkstabilisierung auszustatten, um Lenkunruhen zu vermeiden sowie auch ein Rücksteilen der Räder in die Geradeausfahrstellung zu begünstigen. Hierbei erfolgt die Stabilisierung in Abhängigkeit von der Last. Zusätzlich ist es bekannt, die Lenkvorrichtung für Rückwärts- und Rangierfahren zu blockieren.

Die beschriebene Stabilisierung erweist sich in Verbindung mit den angesprochenen Einsatzgebieten so lange als zweckmässig, wie der Abstand der Nachlauflenkachse zur jeweils vorgelagerten Achse, also beispielsweise zur Triebachse eines Zugwagens sich innerhalb der üblichen Grenzen hält, die Nachlauflenkachse also mit verhältnismässig kleinem Abstand hinter der Treibachse angeordnet ist. Der Abstand ist dabei üblicherweise nur wenig grösser als der Raddurchmesser an Triebachse oder Nachlauflenkachse.

Insbesondere bei grösseren Abständen kann aber das Fahrverhalten nicht mehr befriedigen, und solche grösseren Abstände ergeben sich im besonderen bei dem vorgeschilderten besondern Einsatzzweck, nämlich bei Einsatz der Nachlauflenkachse als Vorderachse eines Anhängers, der über seine Deichsel unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist. Hier kann die beschriebene Nachlauflenkachse mit lastabhängiger Stabilisierung nicht befriedigen, da insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten erhebliche und kaum noch beherrschbare Übersteuerungstendenzen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für Nachlauflenkachsen zu schaffen, die auch bei grösseren Abständen zwischen Nachlauflenkachse und zugeordneter Führungsachse ein ausgewogenes Fahrverhalten des Fahrzeuges erbringt.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung der Nachlauflenkachse in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung vorgesehen ist. Durch eine solche Stabilisierung, die mit über der Geschwindigkeit steigender Rückstellkraft gegen die Geradeausfahrstellung erfolgen kann, werden Übersteuerungstenzenden vermieden und auch in Verbindung mit mehrgliedrigen Fahrzeugen der vorgeschilderten Art Fahrverhaltensweisen erzielt, die als weitgehend neutral angesprochen werden können. Es lassen sich sogar auf diese Weise gewisse Untersteuerungstendenzen aufprägen, so dass das Fahrzeug, sei es ein-oder mehrgliedrig, auch bei grossem Abstand zwischen Schleppachse und dieser vorgelagerter Führungsachse tendenziell gleiches Fahrverhalten zeigt wie ein herkömmlicher, zwei- oder dreiachsiger Zugwagen. Dies ist für die Praxis aber von grosser Bedeutung, da es für einen Fahrer schwer ist, sich überganslos an Fahrzeuge mit gegensätzlichem Fahrverhalten anzupassen. Eine solche Anpassung wäre aber beispielsweise notwendig, wenn der Zugwagen als solcher ein gänzlich anderes Fahrverhalten hätte als der aus Zugwagen und Anhänger bestehende Zug.

Um den Steueraufwand gering zu halten, erweist es sich als zweckmässig, die Rückstellkraft über der Geschwindigkeit in Stufen zu erhöhen, wobei eine bevorzugte, besonders einfache Lösung darin besteht, dass die Nachlauflenkachse oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit in Geradeausfahrstellung selbsttätig blockiert wird. Die Geschwindigkeitsgrenze für die Blockierung liegt dabei zweckmässigerweise im Bereich zwischen 30 und 50, bevorzugt bei etwa 35 km/h. Die Blockade ist dabei jeweils nur in der Geradeausfahrstellung einrückbar, und zwar bevorzugt zeitverzögert in bezug auf das Erreichen der Geradeausfahrstellung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 ein eingliedriges Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens, der als Dreiachser mit einer gegenüber seiner Triebachse nach hinten versetzten Nachlauflenkachse ausgerüstet ist,

Fig. la eine Teilvergrösserung aus Fig. 1, und

Fig. 2 ein mehrgliedriges Fahrzeug, bestehend aus einem Lastkraftwagen als Zugwagen und einem Anhänger, wobei die Deichsel des Anhängers horizontal unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist und die Vorderachse des Anhängers durch die Nachlauflenkachse gebildet ist.

Fig. 1 zeigt ein eingliedriges Fahrzeug in Form eines dreiachsigen Lastkraftwagens 1, der eine gelenkte Vorderachse 2 und eine hintere Triebachse 3 aufweist. Der Aufbau 4 des Lastkraftwagens, der über den Rahmen 5 getragen ist, weist gegenüber der Triebachse 3 einen verhältnismässig grossen Überhang auf und ist im Bereich dieses Überhanges über die Nachlauflenkachse 6 abgestützt, die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die Nachlauflenkachse ist mit verhältnismässig grossem Abstand zur Triebachse 3 angeordnet, und dieser Abstand beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Mehrfaches des Raddurchmessers von Triebachse 3 bzw. Nachlauflenkachse 6. In Zahlen entspricht der Abstand zwischen Triebachse 3 und Nachlauflenkachse 6 etwa dem 2- bis 3fachen des gennanten Raddurchmessers.

Bei der dargestellten Nachlauflenkachse 6 handelt es sich um ein luftgefedertes Achsaggregat, dessen Luftfederbälge mit 7 bezeichnet sind. Es können aber auch andere Federungsarten Verwendung finden. Ferner ist die Nachlauflenkachse 6 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwillingsbereift, es ist jedoch auch eine einfache Bereifung jeweils möglich.

Am Achskörper 8 der Nachlauflenkachse 6 sind beiderseits über um aufrechte Achsen verschwenkbare Lenkschenkel 10 die Räder 9 angebracht, und mit den Lenkschenkeln sind die Lenkhebel 11 verbunden, die ihrerseits jeweils über eine Spurstange 12 an einem Umlenkhebel 13 angelenkt sind, der seinerseits um eine aufrechte Achse verschwenkbar in hier nicht näher dargestellter Weise an einem achsfesten Teil gelagert ist. Die den beiden Achsseiten zugeordneten Räder sind somit in bezug auf ihre Verschwenkbarkeit miteinander gekuppelt, wobei sich durch die gegenüber den Radmitten nach

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vorne versetzte Lage der Schwenkachsen der Lenkschenkel ein selbstspurendes Verhalten ergibt (Teewagenrolleneffekt). Die Schwenkachsen der Räder bzw. der diese tragenden Lenkschenkel sind jeweils mit 14 bezeichnet.

Der Umlenkhebel 13 ist seinerseits um eine aufrechte Schwenkachse 15 gegenüber dem Achskörper 8 horizontal verschwenkbar und trägt eine Gleitrolle 16, die mit der Führungsbahn 17 zusammenwirkt, welche einem axial verschiebbaren Membranzylinder 18 zugeordnet ist, der hier mit Druckluft beaufschlagbar ist. Die Führungsbahn 17 ist gegenläufig zur Schwenkbahn des Umlenkhebels 13 gekrümmt, so dass sich, bezogen auf einen vorgegebenen Druck im Membranzylinder 18, eine mit zunehmendem Einschlagwinkel verstärkende Abstützwirkung ergibt.

Im Hinblick auf unterschiedliche Beladungsverhältnisse erfolgt nun die Beaufschlagung des Membranzylinders 18 mit Druckluft zunächst lastabhängig, derart, dass mit steigender Last der Druck im Membranzylinder 18 zunimmt. Die Folge ist eine mit zunehmender Last sich ergebende Lenkstabilisierung, also verstärkte Rückstellung auf die Geradeausfahrstellung. Die zusätzlich vorgesehene, geschwindigkeitsabhängige Lenkstabilisierung wird, dadurch erreicht, dass der Druck im Membranzylinder 18 geschwindigkeitsabhängig mit steigender Geschwindigkeit verstärkt wird. Die Folge einer solchen geschwindigkeitsabhängigen Steuerung ist, dass bis zu Querkräften, die bei normaler Kurvenfahrt auftreten, sich kleinere Lenkwinkel einstellen, als sie sich bei freiem Nachlauf ergeben würden. Dementsprechend erhält das Fahrzeug über die Nachlauflenkachse ein untersteuerndes Fahrverhalten. Da grössere Querkräfte, wie sie beim Befahren enger Kurven auftreten, auch nur bei kleineren Geschwindigkeiten auftreten, wird für kleinere Geschwindigkeiten der jeweilige Einschlagwinkel grösser, so dass die Kurvenwilligkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten entsprechend verbessert ist. Der Lenkstabilisierung wird also geschwindigkeitsabhängig ein Stabilisierungsverhalten aufgeprägt, das gegen eine Grenzgeschwindigkeit zu ansteigt und bei Überschreiten der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit zu einem Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung führt. Die geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung kann sich erfindungs-gemäss auch darauf beschränken, dass lediglich bei einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit ein Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung vorgenommen wird. Unterhalb dieser Grenzgeschwindigkeit wird das Stabilisierungsverhalten bei dieser in der Praxis am einfachsten zu verwirklichenden Ausführungsform geschwindigkeitsabhängig nicht beeinflusst und ergibt sich damit lediglich aus einer bevorzugt zusätzlich vorhandenen, lastabhängigen Stabilisierung. Eine solche lastabhängige Stabilisierung ist insbesondere bei Fahrzeugen mit von der Beladung wesentlich abhängigem Gesamtgewicht von Bedeutung.

Eine solche geschwindigkeitsabhängige Steuerung erfolgt über ein in die Druckluftversorgung des Membranzylinders 18 eingeschaltetes Druckmoduliergerät 19. Der Abgriff der Geschwindigkeit kann an der Tachometerwelle, am Getriebeausgang oder auch radseitig ggf. an der Nachlauflenkachse erfolgen. Ein diesbezüglicher Geschwindigkeitsabgriff ist in Fig. 1 schematisch bei 20 angedeutet.

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In Fig. 2 ist ein mehrgliedriges Fahrzeug gezeigt, das einen Zugwagen 21, der durch einen Lastkraftwagen gebildet ist, und einen Anhänger 22 umfasst. Der Zugwagen 21 ist hier als zweiachsiges Fahrzeug ausgebildet und umfasst eine gelenkte Vorderachse 23 und eine hintere Triebachse 24, welche nahe dem rückwärtigen Ende des Aufbaues 25 liegt, der über den Rahmen 26 des Zugwagens getragen ist. Der Rahmen 26 ist bis an das hintere Ende des Aufbaues 25 durchgeführt und in seinem hinteren Endbereich über einen Kreuzverbund 27 versteift.

Der Anhänger 22 ist als Deichselanhänger ausgeführt und weist als Vorderachse die anhand Fig. 1 beschriebene Nachlauflenkachse auf, die hier mit 28 bezeichnet ist. Die weiteren Details der Nachlauflenkachse entsprechen dem anhand Fig. 1 Geschilderten und es wird insoweit auf das dort Gesagte verwiesen.

Die Anordnung der Nachlauflenkachse am Anhänger erfolgt schwenkbar um eine Hochachse, die im Bereich der Nachlauflenkachse liegt, und es ist diese schwenkbare Anordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen nicht näher gezeigten Drehkranz vorgenommen. Achsseitig ist dieser Drehkranz an einem der Achse zugeordneten Rahmen 29 vorgesehen, an dessen vorderem Ende die Deichsel 30 um eine horizontale Achse 31 verschwenkbar angelenkt ist. Die Deichsel 30 ist mit dem Zugwagen 21 einerseits über eine herkömmliche Anhängerkupplung 32 verbunden, die am Ende des Rahmens 26 vorgesehen ist. Die an sich durch die Verbindung zwischen Anhängerkupplung 32 und Deichsel 30 gegebene, allseitige Verschwenkbarkeit der Deichsel ist bezüglich der Verschwenkbar-keit der Deichsel in Fahrzeugquerrichtung blockiert, so dass sich zwischen der Nachlauflenkachse 28 und dem Zugwagen 21 ein in Fahrzeugquerrichtung steifer Verbund ergibt, welcher bezüglich der Fahrtechnik für Zugwagen 21 und Nachlauflenkachse 28 zu Verhältnissen führt, die jenen entsprechen, die anhand des in Fig. 1 gezeigten Lastkraftwagens beschrieben wurden.

Die Blockierung der Beweglichkeit der Deichsel 30 in bezug auf ihre Querverschwenkbarkeit gegenüber dem Zugwagen 21 erfolgt hier beispielsweise durch einen Überwurf 33, in dem der Deichselhals in Querrichtung unnachgiebig geführt ist und der seinerseits mit seinen beiden seitlichen Armen 34 um eine Horizontalachse 35 verschwenkbar am Rahmen 26 des Zugwagens 21 angelenkt ist. Die Horizontalachse 35 verläuft etwa durch den Anlenkpunkt der Anhängerkupplung 32, so dass die Höhenverschwenkbarkeit der Deichsel 30 nicht behindert ist.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber die geschwindigkeitsabhängige Steuerung wiederum lediglich durch eine vom Druckmoduliergerät 19 zu einem der Räder der Nachlauflenkachse 28 führende Verbindung 20 angedeutet.

Die Blockierung der Nachlauflenkachse oberhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit wird erfindungsgemäss bevorzugt ohne wesentlichen Zusatzaufwand auch dadurch erreicht, dass die Rück-wärtsfahrsperrung, d. h. die Blockierung auf Geradeausfahrt für das Zurückstossen eingerastet wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Steuereinrichtung für eine Nachlauflenkachse an einem ein-oder mehrgliedrigen Fahrzeug mitzumindest drei Achsen, bei der die Nachlauflenkachse lastabhängig in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung stabiliserbar und in Geradeausfahrstellung blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine geschwindingkeitsabhängige Stabilisierung der Nachlauflenkachse (6 bzw. 28) in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung vorgesehen ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung der Nachlauflenkachse in zumindest einer Stufe zuschaltbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltung der geschwindigkeitsabhängigen Stabilisierung oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit erfolgt.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachlauflenkachse (6 bzw. 28) oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit in Geradeausfahrstellung selbsttätig blockierbar ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachlauflenkachse (6 bzw. 28) geschwindikeitsabhängig lediglich in ihrer Geradeausfahrstellung blockierbar ist.