DE102004053726A1

DE102004053726A1 - Vehicle with steerable axle has Ackermann steering with steering kinematics based on steering angle of wheel carrier area between main steering cylinder and wheel, wheel carrier can be changed so that steering angle error is minimal

Info

Publication number: DE102004053726A1
Application number: DE200410053726
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Rosemeier; Stefan Dipl.-Ing. Wallner; Friedrich Dipl.-Ing. Saibold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-11-06
Filing date: 2004-11-06
Publication date: 2006-05-11

Abstract

The steerable axle has Ackermann steering (4) with steering kinematics based on the steering angle of wheel carrier (10A,10B) area between the main steering cylinder (6) and the wheel (2A,2B) of the steerable vehicle axle (1). The wheel carrier can be changed so that steering angle error is minimal. An independent claim is also included for the vehicle with steerable axle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit wenigstens einer über eine Achsschenkellenkung lenkbare Fahrzeugachse, wobei die Achsschenkellenkung mit einem Hauptlenkzylinder ausgeführt ist.The The invention relates to a vehicle having at least one over one Steering axle steerable vehicle axle, with the axle steering is designed with a main steering cylinder.

Aus der Praxis bekannte Fahrzeuge sind zum Manövrieren mit wenigstens einer lenkbaren Fahrzeugachse ausgeführt, deren Aufbau unter anderem von der Antriebsart des Fahrzeugs und von der Art der Radaufhängung abhängig ist. Grundsätzlich werden Lenkbewegungen des Fahrers bzw. eine fahrerseitige Lenkanforderung über ein Lenkrad, eine Lenksäule, ein Lenkgetriebe und eine aus mehreren über Gelenke miteinander verbundenen Bauteilen bestehende Verschwenkkinematik auf die Räder der lenkbaren Fahrzeugachse übertragen, so dass die Räder in Bezug auf eine zu einer Geradeausfahrt äquivalenten Position heraus verschwenkbar sind.Out The practice known vehicles are for maneuvering with at least one steerable vehicle axle running, its structure among other things of the drive of the vehicle and on the type of suspension dependent is. in principle Steering movements of the driver or a driver-side steering request via a Steering wheel, a steering column, a steering gear and one of several interconnected via joints Components existing pivoting kinematics on the wheels of the steerable Transfer vehicle axle, so the wheels with respect to a position equivalent to a straight ahead are pivotable.

Dabei wird grundsätzlich zwischen einer so genannten Drehschemellenkung und einer so genannten Achsschenkellenkung unterschieden. So werden die Räder einer lenkbaren Fahrzeugachse, deren Räder in Abhängigkeit eines angeforderten Lenkwinkels nach dem Prinzip der Drehschemellenkung verstellt werden, zusammen mit einer zwischen den Rädern in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Achse um einen gemeinsamen Drehpunkt bzw. um eine gemeinsame Lenkdrehachse verschwenkt, wobei durch die Verschwenkung der Achse und der Räder eine Standfläche des Fahrzeugs verkleinert wird, womit eine Kippneigung des Fahrzeugs ansteigt. Die Drehschemellenkung wird vorzugsweise bei zweiachsigen Anhängern eingesetzt, da mit einer Drehschemellenkung ausgeführte Fahrzeuge durch eine gute Rangierfähigkeit gekennzeichnet sind.there becomes basic between a so-called turntable steering and a so-called Achsschenkellenkung distinguished. So the wheels become one steerable vehicle axle, its wheels dependent on a requested steering angle according to the principle of the fifth wheel steering be adjusted, along with one between the wheels in Vehicle transverse direction extending axis about a common pivot point or pivoted about a common steering axis of rotation, wherein through the Swiveling the axle and the wheels a footprint of the Vehicle is reduced, bringing a tendency to tilt the vehicle increases. The fifth wheel steering is preferably biaxial followers used as vehicles with a turntable steering by a good maneuverability Marked are.

Werden die angeforderten Lenkbewegungen nach dem Achsschenkellenkungsprinzip umgesetzt, wird jedes Rad der lenkbaren Fahrzeugachse um eine eigene Lenkdrehachse verschwenkt, die an den den Rädern zugewandten Enden einer zwischen den Rädern in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Achse angeordnet sind. Die Lenkdrehachsen werden durch die Verbindungen der Lenkpunkte der Radaufhängung oder durch die Längsachsen der Achsschenkelbolzen gebildet. Die Achsschenkellenkung findet vorzugsweise bei zweispurigen Kraftfahrzeugen Anwendung, da die Standfläche des Fahrzeugs beim Einschlagen der Räder um die zugeordneten Lenkdrehachsen annähernd gleich groß bleibt, wodurch eine Kippneigung des Fahrzeugs in wesentlich geringerem Umfang ansteigt, als dies beim Einsatz einer Drehschemellenkung der Fall ist.Become the requested steering movements according to the axle steering principle implemented, each wheel of the steerable vehicle axle is a separate Steering axis pivots, which at the wheels facing the ends of a between the wheels are arranged in the vehicle transverse direction extending axis. The Steering axles are the connections of the steering points of Arm or through the longitudinal axes the kingpin formed. The axle steering finds Preferably in two-lane motor vehicles application, as the footprint the vehicle when driving the wheels to the associated steering axes of rotation nearly remains the same size whereby a tilting tendency of the vehicle in a much lower Scope increases, as when using a turntable steering the case is.

Je höher die Anforderungen an die Wendigkeit eines Fahrzeugs sind, desto größer ist bei einer Drehschemellenkung der maximale Verschwenkwinkel der Achse bzw. bei einer Achsschenkellenkung der Einschlagwinkel der Räder um die Lenkdrehachsen vorzusehen. Insbesondere bei Baumaschinen ist ein möglichst kleiner Wendekreis gefordert, da im Einsatzbereich von Baumaschinen der zum Manövrieren zur Verfügung stehende Raum meist stark begrenzt ist und aufwändige Fahrmanöver unwirtschaftlich sind.ever higher the Requirements for maneuverability of a vehicle are the greater for a fifth wheel steering, the maximum pivot angle of the axle or in a steering axle steering the steering angle of the wheels to the Provide steering axles. Especially for construction machinery is a preferably Small turning circle required, as in the application of construction machinery the one to maneuver to disposal standing space is usually severely limited and elaborate driving maneuvers uneconomical are.

In der Regel sind die Lenkungen von Baumaschinen als Achsschenkellenkungen ausgeführt, bei der die Lenkbewegungen eines Fahrers über einen als Gleichlaufzylinder mit durchgehender Kolbenstange ausgeführten Hauptlenkzylinder auf die Räder aufgebracht werden. Die Kraftübertragung zwischen den Rädern und der Kolbenstange des Hauptlenkzylinders erfolgt über eine Spurstange, die wiederum mit einem Gelenkgehäuse bzw. einem Radkopf verbunden ist, der mit den Rädern wirkverbunden ist und gemeinsam mit diesen um die zugeordnete Lenkdrehachse verschwenkt wird.In As a rule, the steering systems of construction machinery are steering knuckles executed when the steering movements of a driver via a as a synchronizing cylinder main steering cylinder designed with a continuous piston rod the wheels be applied. The power transmission between the wheels and the piston rod of the main steering cylinder via a Tie rod, which in turn connected to a joint housing or a wheel head is that with the wheels is operatively connected and together with these to the associated steering axis is pivoted.

Werden beide verschwenkbaren Räder einer mit einer Achsschenkellenkung ausgebildeten lenkbaren Fahrzeugachse bei einer Kurvenfahrt gleich stark eingeschlagen, kann keines der beiden Räder auf seiner natürlichen Bahn abrollen. Jedes Rad wird dann vom anderen Rad auf eine unnatürliche Bahn gezwungen, so dass beide Räder zusätzlich zur Rollbewegung in Bezug auf den Untergrund noch eine mehr oder weniger starke Gleitbewegung ausführen, die zu einem unerwünscht hohen Verschleiß der Räder führt.Become both swiveling wheels a trained with a steering axle steering steerable vehicle axle When cornering hit equally strong, none of on both wheels his natural Unroll the web. Each wheel is then forced by the other wheel on an unnatural path, so that both wheels additionally for rolling motion in relation to the ground another more or perform less strong sliding, which is undesirably high Wear the Wheels leads.

Aus diesem Grund sollen die Räder grundsätzlich im Betrieb eines Fahrzeugs und besonders während einer Kurvenfahrt ohne die für die Reifen unter Umständen sehr belastende seitliche Gleitbewegung abrollen, wie es bei einer Drehschemellenkung der Fall ist. Dies wird bei Achsschenkellenkungen dadurch erreicht, dass der Einschlagwinkel des kurveninneren Rades größer als der des kurvenäußeren Rades vorgesehen ist.Out That's why the wheels should in principle during operation of a vehicle and especially during cornering without the for the tires may be Unroll very stressful lateral sliding movement, as it does in a Turntable steering is the case. This will be with axle steering achieved by that the turning angle of the inside wheel greater than that of the outside wheel is provided.

Zusätzlich stellt sich die Problematik der hohen Reifenbelastung während einer Kurvenfahrt nicht nur zwischen den Rädern einer Fahrzeugachse. Nach dem so genannten Ackermann-Prinzip müssen sich die verlängerten Mittellinien der Achsschenkel der eingeschlagenen Räder für einen möglichst verschleißarmen bzw. einen verschleißfreien Betrieb des Fahrzeugs auf der verlängerten Mittellinie einer zweiten nicht lenkbaren Fahrzeugachse treffen oder sich mit den verlängerten Mittellinien der Achsschenkel der Räder einer zweiten lenkbaren Fahrzeugachse in genau einem Punkt schneiden. Die von den Rädern der beiden Fahrzeugachsen durchfahrenen Kreisbahnen haben dann einen gemeinsamen Mittelpunkt, so dass die vorbeschriebenen Gleitbewegungen der Räder erheblich reduziert bzw. gänzlich vermieden sind.In addition, the problem of high tire load during cornering not only between the wheels of a vehicle axle. According to the so-called Ackermann principle, the extended center lines of the stub axles of the turned wheels must meet for the lowest possible wear or wear-free operation of the vehicle on the extended center line of a second non-steerable vehicle axle or with the extended center lines of the stub axles of the wheels of a second Steerable vehicle axle cut in exactly one point. The traversed by the wheels of the two vehicle axes circular paths then have a ge common center, so that the above-described sliding movements of the wheels are considerably reduced or completely avoided.

Treffen sich die Strahlen bzw. die Verlängerungen der Mittellinien der Achsschenkel der Räder nicht in einem Punkt, liegt ein so genannter Spurwin kelfehler oder ein so genannter Lenkwinkelfehler vor. Dabei ist die Belastung der Reifen umso höher, je größer der aktuelle Spurwinkelfehler ist.To meet the rays or the extensions the center lines of the knuckle of the wheels is not in one point, lies a so-called Spurwin kelfehler or a so-called steering angle error in front. The load on the tires is higher, the greater the current toe angle error is.

Besonders bei Fahrzeugen, wie Baufahrzeugen, die mit einem kurzen Radstand und einer Achsschenkellenkung ausgeführt sind, nimmt der Lenkwinkelfehler mit steigenden Einschlagwinkeln der Räder zu, die zur Umsetzung der geforderten Fahrzeugwendigkeit notwendig sind, was jedoch aufgrund des ebenfalls ansteigenden Reifenverschleißes unerwünscht ist, zudem eine neue Bereifung von Baufahrzeugen hohe Kosten verursacht.Especially in vehicles, such as construction vehicles, with a short wheelbase and a stub axle steering, the steering angle error increases with increasing turning angles of the wheels too, to implement the Required Fahrzeugwendigkeit are necessary, but due to the also increasing tire wear is undesirable, also a new Tires of construction vehicles caused high costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches sowohl durch eine hohe Wendigkeit als auch durch eine geringe Reifenbelastung während einer Kurvenfahrt gekennzeichnet ist.Of the Invention is therefore based on the object to a vehicle available provide, which by both a high maneuverability as well a low tire load during a cornering is marked.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task with a vehicle according to the features of claim 1.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Fahrzeug mit wenigstens einer über eine Achsschenkellenkung lenkbaren Fahrzeugachse, bei dem die Achsschenkellenkung mit einem Hauptlenkzylinder ausgeführt ist, weist eine gute Manövrierbarkeit bei gleichzeitig niedrigen Belastungen der Räder insbesondere während Kurvenfahrten auf.The formed according to the invention Vehicle with at least one over a steering knuckle steering steerable vehicle axle, in which the steering knuckle is designed with a main steering cylinder, has a good maneuverability at the same time low loads on the wheels especially when cornering on.

Dies wird dadurch erreicht, dass eine Lenkkinematik der Achsschenkellenkung jeweils im Bereich zwischen dem Hauptlenkzylinder und einem Rad der lenkbaren Fahrzeugachse zugeordneten Radträger in Abhängigkeit eines angeforderten Lenkwinkels derart veränderbar ist, dass ein Lenkwinkelfehler minimal ist.This is achieved by a steering kinematics of the axle steering each in the area between the main steering cylinder and a wheel the steerable vehicle axle associated wheel carrier in response to a requested Steering angle so changeable is that a steering angle error is minimal.

Damit besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die in Abhängigkeit eines aktuell angeforderten Lenkwinkels stehenden Einschlagwinkel der Räder der lenkbaren Fahrzeugachse, welche zunächst von dem Hauptlenkzylinder und der Lenkkinematik der Achsschenkellenkung eingestellt werden, derart aufeinander abzustimmen, dass ein Lenkwinkelfehler zwischen den beiden Rädern der beiden lenkbaren Fahrzeugachse sowie zwischen den Rädern der lenkbaren Fahrzeugachse und einer weiteren Fahrzeugachse gegen Null geht. Das bedeutet, dass die über den Hauptlenkzylinder eingestellten Einschlagwinkel der Räder über die zwischen dem Hauptlenkzylinder und den Radträgern der Räder entsprechend veränderte Lenkkinematik zur Minimierung des Lenkwinkelfehlers aufeinander abgestimmt werden.In order to The possibility exists in a simple way, depending on a currently requested steering angle steering angle of the Wheels of the steerable vehicle axle, which first of the main steering cylinder and the steering kinematics of the steering knuckle be adjusted so agree that a steering angle error between the two wheels the two steerable vehicle axle and between the wheels of steerable vehicle axle and another vehicle axle to zero goes. That means the over the steering wheel set steering angle of the wheels on the between the main steering cylinder and the wheel carriers of the wheels accordingly changed steering kinematics be matched to minimize the steering angle error.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.Further Advantages and advantageous developments of the invention result from the claims and with reference to the drawings in principle Embodiment.

Es zeigt:It shows:

1 eine mit einer Achsschenkellenkung ausgeführte lenkbare Fahrzeugachse in Alleinstellung, deren Lenkkinematik im Bereich zwischen dem Hauptlenkzylinder und den Radträgern veränderbar ausgeführt ist; und 1 a steerable vehicle axle, which is designed with a steering knuckle in isolation, whose steering kinematics are made variable in the region between the main steering cylinder and the wheel carriers; and

2 eine stark schematisierte Darstellung eines hydraulischen Überlagerungssystems zur Ansteuerung der in 1 dargestellten Fahrzeugachse. 2 a highly schematic representation of a hydraulic overlay system for controlling the in 1 illustrated vehicle axle.

In 1 ist eine lenkbar ausgeführte Fahrzeugachse 1 eines Baufahrzeugs in einer stark schematisierten Alleindarstellung gezeigt. Räder 2A und 2B der lenkbaren Fahrzeugachse 1 sind aus der dargestellten Position, welche einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entspricht, in eine verschwenkte bzw. in eine eingeschlagene Position für eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs überführbar. Dazu sind die Räder 2A und 2B der Fahrzeugachse 1 über eine Achsschenkellenkung 4 aus der dargestellten Position in die dem jeweils angeforderten Lenkwinkel entsprechende verschwenkte Position bringbar.In 1 is a steerable executed vehicle axle 1 of a construction vehicle shown in a highly schematic solo representation. bikes 2A and 2 B the steerable vehicle axle 1 are converted from the illustrated position, which corresponds to a straight-ahead driving of the vehicle, in a pivoted or in a struck position for cornering of the vehicle. These are the wheels 2A and 2 B the vehicle axle 1 about a steering knuckle steering 4 from the position shown in the respective requested steering angle corresponding pivoted position can be brought.

Die Achsschenkellenkung 4 ist vorliegend mit einem als Gleichlaufzylinder ausgeführten Hauptlenkzylinder 6 ausgebildet, der in Fahrzeugquerrichtung parallel zu einer zwischen den Rädern 2A, 2B in an sich bekannter Art und Weise angeordneten Achse der Fahrzeugachse 1 verlaufend angeordnet ist. Eine Kolbenstange 7 des Hauptlenkzylinders 6 ist an ihren beiden Enden jeweils über ein als Kugelgelenk ausgeführtes Kolbenstangengelenk 7A, 7B mit jeweils einer Spurstange 8A bzw. 8B verbunden. Die Spurstangen 8A und 8B sind wiederum über an ihren der Kolbenstange 7 abgewandten Enden angeordnete Spurstangengelenke 9A, 9B mit Radträgern 10A, 10B verbunden. Die Radträger 10A, 10B sind fest mit Radnaben 11A, 11B der Räder 2A und 2B verbunden, die wiederum gemeinsam mit den Rädern 2A und 2B um Lenkdrehachsen 12A, 12B gegenüber der Achse 3 verschwenkbar ausgeführt sind.The axle steering 4 is present with a running as a synchronizing cylinder main steering cylinder 6 formed in the vehicle transverse direction parallel to one between the wheels 2A . 2 B arranged in a known manner axis of the vehicle axle 1 is arranged running. A piston rod 7 of the main steering cylinder 6 is at its two ends in each case via a designed as a ball joint piston rod joint 7A . 7B each with a tie rod 8A respectively. 8B connected. The tie rods 8A and 8B turn on their piston rod 7 opposite ends arranged tie rod joints 9A . 9B with wheel carriers 10A . 10B connected. The wheel carriers 10A . 10B are fixed with wheel hubs 11A . 11B the wheels 2A and 2 B connected, in turn, together with the wheels 2A and 2 B about steering axles 12A . 12B opposite the axis 3 are designed pivotable.

Zur Beeinflussung der von der Bewegung der Kolbenstange 7 bewirkten Schwenkbewegung der Räder 2A, 2B der Fahrzeugachse 1 sind die Abstände zwischen den Spurstangengelenken 9A, 9B und den Kolbenstangengelenken 7A, 7B veränderbar ausgeführt. Dazu sind die Spurstangen 8A, 8B zweiteilig ausgeführt, wobei die Spurteilstangen 8A_1, 8A_2 bzw. 8B_1, 8B_2 über ebenfalls als Kugelgelenke ausgeführte Verbindungsgelenke 8A_3 bzw. 8B_3 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Spurstangen 8A, 8B sind im Bereich der Verbindungsgelenke 8A_3, 8B_3 in Kulissen bzw. Steuerkurven 22A, 22B geführt, deren Form über den gesamten Lenkwinkelbereich an den jeweils angeforderten Lenkwinkel angepasst ist, dass die Lenkkinematik der Achsschenkellenkung 4 im Bereich der Spurstangen 8A und 8B dahingehend ver ändert wird, dass ein Lenkwinkelfehler zwischen den Rädern 2A, 2B der lenkbaren Fahrzeugachse 1 und einer weiteren Fahrzeugachse über den gesamten Lenkwinkelbereich möglichst gegen Null geht.To influence the movement the piston rod 7 caused pivotal movement of the wheels 2A . 2 B the vehicle axle 1 are the distances between the tie rod joints 9A . 9B and the piston rod joints 7A . 7B changeable executed. These are the tie rods 8A . 8B executed in two parts, with the Splenkstangen 8A_1 . 8A_2 respectively. 8B_1 . 8B_2 also via connecting joints designed as ball joints 8A_3 respectively. 8B_3 are hinged together. The tie rods 8A . 8B are in the area of the connecting joints 8A_3 . 8B_3 in scenes or cams 22A . 22B guided, whose shape is adapted over the entire steering angle range to the respective required steering angle, that the steering kinematics of the axle steering 4 in the area of tie rods 8A and 8B ver is verified that a steering angle error between the wheels 2A . 2 B the steerable vehicle axle 1 and a further vehicle axle over the entire steering angle range as close as possible to zero.

Damit ist die Hebelkinematik der Achsschenkellenkung 4 zwischen der Kolbenstange 7 des Hauptlenkzylinders 6 und den Rädern 2A, 2B auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit des jeweils angeforderten Lenkwinkels veränderbar und der Einschlagwinkel des Rades 2A und der Einschlagwinkel des Rades 2B derart aufeinander abstimmbar, dass ein Lenkwinkelfehler im Vergleich zu herkömmlichen Achsschenkellenkungen reduziert bzw. ganz vermieden werden kann.This is the lever kinematics of the axle steering 4 between the piston rod 7 of the main steering cylinder 6 and the wheels 2A . 2 B in a simple manner depending on the respective requested steering angle changeable and the steering angle of the wheel 2A and the turning angle of the wheel 2 B matched to one another such that a steering angle error can be reduced or avoided altogether in comparison to conventional axle pivot steering.

Die in 1 gezeigte Fahrzeugachse kann in Fahrzeugen sowohl als Fahrzeugvorderachse oder auch als Fahrzeughinterachse eingesetzt werden, um ein Fahrzeug mit einer im Bereich der Räder 2A und 2B verschleißarmen Vorderradlenkung oder verschleißarmen Hinterradlenkung auszuführen. Darüber hinaus besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein zweiachsiges Fahrzeug mit zwei Fahrzeugachsen auszubilden, die der in 1 stark schematisiert dargestellten Fahrzeugachse entspricht, um ein allradgelenktes Fahrzeug mit einer hohen Wendigkeit bei gleichzeitig geringer Reifenbelastung zur Verfügung stellen zu können.In the 1 shown vehicle axle can be used in vehicles both as a vehicle front axle or as a vehicle rear axle to a vehicle with one in the range of wheels 2A and 2 B wear low-wear front-wheel steering or low-wear rear-wheel steering. In addition, however, it is also possible to form a two-axle vehicle with two vehicle axles, the in 1 corresponds highly schematically illustrated vehicle axle to provide a four-wheel steered vehicle with a high maneuverability at the same time low tire load available.

2 zeigt ein stark schematisiert dargestelltes Überlagerungssystem 13, mittels welchem dem über die Achsschenkellenkung 4 darstellbaren Anteil des Lenkeinschlags der Räder 2A, 2B der Fahrzeugachse 1 ein über die Veränderung des Abstandes zwischen den Kolbenstangengelenken 7A, 7B und den Spurstangengelenken 9A, 9B darstellbarer Teil des Lenkeinschlags der Räder in Abhängigkeit des angeforderten Lenkwinkels überlagert wird, wodurch ein Lenkwinkelfehler zwischen den Rädern 2A, 2B der lenkbaren Fahrzeugachse 1 sowie auch zwischen den Rädern zweier lenkbarer Fahrzeugach sen eines Fahrzeugs auf einfache Art und Weise im Vergleich zu herkömmlichen Achsschenkellenkungen reduzierbar bzw. ausgleichbar ist. Das Überlagerungssystem 13 weist sowohl mechanische als auch hydraulische Komponenten auf, die in der nachbeschriebenen Art und Weise zusammenwirken. 2 shows a highly schematized illustrated overlay system 13 , by means of which about the axle steering 4 representable portion of the steering angle of the wheels 2A . 2 B the vehicle axle 1 a about the change in the distance between the piston rod joints 7A . 7B and the tie rod joints 9A . 9B is superimposed representable part of the steering angle of the wheels in response to the requested steering angle, whereby a steering angle error between the wheels 2A . 2 B the steerable vehicle axle 1 as well as between the wheels of two steerable Fahrzeugach sen a vehicle in a simple manner compared to conventional axle steering knuckles reducible or compensated. The overlay system 13 has both mechanical and hydraulic components that interact in the manner described below.

Eine Kolbenstange 14 einer Steuerungszylindereinrichtung 15 des hydraulischen Überlagerungssystems 13 ist mit ihrem aus einem Zylinder 16 der Steuerungszylindereinrichtung 15 herausragenden Endes in einer Steuerkurvenführung 17 geführt, die in Abhängigkeit des aktuell angeforderten Lenkwinkels in den durch den Doppelpfeil A dargestellten Richtungen bewegt wird, so dass die Kolbenstange 14 in Abhängigkeit des aktuell angeforderten Lenkwinkels mehr oder weniger stark in den Zylinder 16 der Steuerungszylindereinrichtung 15 eintaucht.A piston rod 14 a control cylinder device 15 of the hydraulic overlay system 13 is with her out of a cylinder 16 the control cylinder device 15 outstanding end in a cam guide 17 guided, which is moved in response to the currently requested steering angle in the directions represented by the double arrow A, so that the piston rod 14 depending on the currently requested steering angle more or less strong in the cylinder 16 the control cylinder device 15 dips.

In Abhängigkeit der über die Steuerkurvenführung 17 eingestellten Position der Kolbenstange 14 wird eine fluidisch mit der Steuerungszylindereinrichtung 15 verbundene Überlagerungszylindereinrichtung 18 mit einem aus der Verschiebung der Kolbenstange 14 und einem damit wirkverbundenen Kolben 20 resultierenden Verschiebevolumen der Steuerungszylindereinrichtung 15 beaufschlagt, wobei ein weiterer Kolben 21 und eine damit wirkverbundene weitere Kolbenstange 19 der Überlagerungszylindereinrichtung 18 in Abhängigkeit des Verschiebevolumens in eine der beiden durch den Doppelpfeil B dargestellten Richtungen verschoben wird.Depending on the control curve guidance 17 adjusted position of the piston rod 14 becomes fluidic with the control cylinder device 15 connected overlay cylinder device 18 with one from the displacement of the piston rod 14 and a piston operatively connected thereto 20 resulting displacement volume of the control cylinder device 15 subjected to another piston 21 and another piston rod operatively connected thereto 19 the overlay cylinder device 18 is shifted in one of the two directions represented by the double arrow B as a function of the displacement volume.

Das bedeutet, dass das Überlagerungssystem 13 mit einer lenkeinschlagabhängigen mechanischen Kurvenführung ausgebildet ist, über die im Überlagerungssystem 13 ein hydraulisches Verschiebevolumen erzeugt wird, das zur Ansteuerung der Überlagerungszylindereinrichtung 18 verwendet wird.That means the overlay system 13 is formed with a steering angle dependent mechanical cam guide over the overlay system 13 a hydraulic displacement volume is generated, which is used to drive the overlay cylinder device 18 is used.

Die Steuerkurvenführung 17 wird in Abhängigkeit des angeforderten Lenkwinkels relativ zur Steuerungszylindereinrichtung 15 bewegt, wobei die Steuerkurvenführung 17 prinzipiell mit jedem beweglich ausgeführten Bauteil der Fahrzeuglenkung, wie beispielsweise der Lenksäule, dem Gleichlaufzylinder, der Spurstange, dem Achsstummel oder dergleichen verbunden werden kann. Durch den jeweils vorliegenden Lenkeinschlag am Lenkrad oder einem vergleichbaren für den Fahrer vorgesehen Bedienelement wird die Kolbenstange 14 des Steuerungszylinders 15 bewegt und das im Zylinder 16 der Steuerungszylindereinrichtung 15 angeordnete Ölvolumen derart verschoben, dass die Überlagerungszylindereinrichtung 18 in der gewünschten Art und Weise angesteuert wird.The cam track 17 becomes dependent on the requested steering angle relative to the control cylinder device 15 moves, with the cam guide 17 in principle, with any movably executed component of the vehicle steering, such as the steering column, the synchronizing cylinder, the tie rod, the stub axle or the like can be connected. By the present steering angle on the steering wheel or a comparable control element provided for the driver, the piston rod 14 of the control cylinder 15 moved and in the cylinder 16 the control cylinder device 15 arranged oil volume shifted so that the overlay cylinder device 18 is controlled in the desired manner.

Die Überlagerungszylindereinrichtung 18 ist vorliegend mit den Verbindungsgelenken 8A_3, 8B_3 der Achsschenkellenkung 4 verbunden, um einen Abstand zwischen den Kolbenstangengelenken 7A, 7B und den Spurstangengelenken 9A, 9B durch Verschieben der Verbindungsgelenke 8A_3, 8B_3 zu verändern. Damit wird den über die Bewegung der Kolbenstange 7 des Hauptlenkzylinders 6 eingestellten Schwenkwinkeln der Räder 2A, 2B eine in Abhängigkeit des angeforderten Lenkwinkels stehende Lageveränderung der Verbindungsgelenke 8A_3, 8B_3 und eine daraus resultierende Veränderung der Schwenkwinkel der Räder vorteilhafterweise derart überlagert, dass ein Lenkwinkelfehler zwischen den Rädern 2A, 2B der lenkbaren Fahrzeugachse 1 bzw. zwischen den Rädern der lenkbaren Fahrzeugachse und Rädern einer weiteren Fahrzeugachse ausgeglichen wird.The overlay cylinder device 18 is present with the connecting joints 8A_3 . 8B_3 the axle steering 4 connected to egg NEN distance between the piston rod joints 7A . 7B and the tie rod joints 9A . 9B by moving the connecting joints 8A_3 . 8B_3 to change. So that's about the movement of the piston rod 7 of the main steering cylinder 6 set swing angles of the wheels 2A . 2 B a standing in dependence on the requested steering angle change in position of the connecting joints 8A_3 . 8B_3 and a resulting change in the swivel angle of the wheels advantageously superimposed such that a steering angle error between the wheels 2A . 2 B the steerable vehicle axle 1 or between the wheels of the steerable vehicle axle and wheels of another vehicle axle is compensated.

Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, dass die Kolbenstange 19 der Überlagerungszylindereinrichtung 18 mit den in 1 dargestellten Kurvenführungen 8A_3, 8B_3 verbunden ist, um eine Position der Steuerkurven 22A und 22B in Abhängigkeit des angeforderten Lenkwinkels derart zu verändern, dass ein Lenkwinkelfehler im Vergleich zu herkömmlichen Achsschenkellenkungen weitestgehend ausgeglichen wird.In addition, it may also be provided that the piston rod 19 the overlay cylinder device 18 with the in 1 illustrated cam guides 8A_3 . 8B_3 connected to a position of the cams 22A and 22B as a function of the requested steering angle to be changed so that a steering angle error is largely offset compared to conventional stub axle steering.

Hiervon abweichend besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, die Überlagerungszylindereinrichtung mit Hilfe von Elektronik, wie im Bereich der beweglichen Bauteile der Fahrzeuglenkung angeordneten Sensoren und Ventilen, anzusteuern und/oder zu regeln, um einen Lenkwinkelfehler gering zu halten bzw. vermeiden zu können.Of these, of course there is a difference also the possibility the overlay cylinder device with the help of electronics, as in the field of moving parts the vehicle steering arranged sensors and valves to control and / or to regulate to keep a steering angle error low or avoid to be able to.

11: Fahrzeugachsevehicle axle
2A, 2B2A, 2 B: Radwheel
33: Achseaxis
44: AchsschenkellenkungAckermann steering
66: HauptlenkzylinderMain steering cylinder
77: Kolbenstangepiston rod
7A, 7B7A, 7B: KolbenstangengelenkPiston rod end
8A, 8B8A, 8B: Spurstangetie rod
8A_1, 8A_2, 8B_1, 8B_28A_1, 8A_2, 8B_1, 8B_2: SpurteilstangeTrack portion rod
8A_3, 8B_38A_3, 8B_3: Verbindungsgelenkconnecting joint
9A, 9B9A, 9B: SpurstangengelenkTie joint
10A, 10B10A, 10B: Radträgerwheel carrier
11A, 11B11A, 11B: Radnabewheel hub
12A, 12B12A, 12B: LenkdrehachseSteering axis
1313: ÜberlagerungssystemOverlay System
1414: Kolbenstangepiston rod
1515: SteuerungszylindereinrichtungControl cylinder device
1616: Zylindercylinder
1717: SteuerkurvenführungCam guide
1818: ÜberlagerungszylindereinrichtungOverlay cylinder device
1919: weitere KolbenstangeFurther piston rod
2020: Kolbenpiston
2121: Kolbenpiston
22A, 22B22A, 22B: Steuerkurvecam

Claims

Vehicle with at least one axle axle steering ( 4 ) steerable vehicle axle ( 1 ), with the axle steering ( 4 ) with a main steering cylinder ( 6 ) is executed, characterized in that a steering kinematics of the axle steering ( 4 ) in each case in the region between the main steering cylinder ( 6 ) and a wheel ( 2A . 2 B ) of the steerable vehicle axle ( 1 ) associated wheel carrier ( 10A . 10B ) is variable in response to a requested steering angle such that a steering angle error is minimal.

Vehicle according to claim 1, characterized in that the tie rods ( 8A . 8B ) and the wheel carriers ( 10A . 10B ) of the wheels ( 2A . 2 B ) each via a tie rod joint ( 9A . 9B ) and the tie rods ( 8A . 8B ) and the piston rod ( 6 ) each via a piston rod joint ( 7A . 7B ), wherein in each case a distance between a tie rod joint ( 9A . 9B ) and a piston rod joint ( 7A . 7B ) is changeable.

Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the tie rods ( 8A . 8B ) each consist of at least two spoiler bars ( 8A_1 . 8A_2 . 8B_1 . 8B_2 ) are formed, which via a connecting joint ( 8A_3 . 8B_3 ) are interconnected, so that in each case a distance between the tie rod joints ( 9A . 9B ) and the piston rod joints ( 7A . 7B ) by changing an angle between the two locking bars ( 8A_1 . 8A_2 . 8B_1 . 8B_2 ) is changeable.

Vehicle according to claim 3, characterized in that the connecting joints ( 8A_3 . 8B_3 ) in a control cam ( 22A . 22B ), wherein the angle between the spoiler bars ( 8A_1 . 8A_2 . 8B_1 . 8B_2 ) depending on the shape of the cams ( 22A . 22B ) varies.

Vehicle according to claim 4, characterized in that the control cams ( 22A . 22B ) is stationary.

Vehicle according to claim 4 or 5, characterized in that the control cams ( 22A . 22B ) are executed in a mobile manner and thus with a superimposition system ( 13 ), that the steering angle of the wheels ( 2A . 2 B ) to minimize ei nes steering angle error in response to a requested steering angle are tuned to each other.

Vehicle according to claim 6, characterized in that the overlay system ( 13 ) a hydraulic control cylinder device ( 15 ) and one of the control cylinder means ( 15 ) controllable overlay cylinder device ( 18 ), wherein a free end of a piston rod ( 14 ) of the control cylinder device ( 15 ) in a relation to the control cylinder device ( 15 ) movably executed cam guide ( 17 ) is arranged.

Vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized the vehicle axle is a vehicle front axle.

Vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized the vehicle axle is a vehicle front axle.

Vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized at least two steerable vehicle axles are provided.