DE102015221720A1

DE102015221720A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015221720A1
Application number: DE102015221720.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Michaels; Roland-Kosta Tschakarow; Steffen PETEREIT; Tobias Mugele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere Agrarfahrzeug, mit wenigstens drei Rädern (4–7), von denen zumindest eines um eine Hochachse (12–15) verschwenkbar gelagert und zum Verändern einer Spurbreite (S) des Kraftfahrzeugs in seinem seitlichen Abstand zu einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs (1) verstellbar ist. Es ist vorgesehen, dass zum Verändern der Spurbreite das wenigstens eine Rad (4–7) in eine Laufrichtung um die Hochachse (16–19) verschwenkt wird, die sich von der Laufrichtung der anderen Räder (4–7) unterscheidet, und dass wenigstens eines der Räder (4–7) mit einem Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (1) beaufschlagt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens drei Rädern, von denen zumindest eines um eine Hochachse verschwenkbar gelagert und zum Verändern einer Spurbreite des Kraftfahrzeugs in seinem seitlichen Abstand zu einer Fahrzeuglängsachse, insbesondere Fahrzeuglängsmittelachse, des Kraftfahrzeugs verstellbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs sowie ein solches Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Insbesondere im Agrarbereich sind Kraftfahrzeuge bekannt, deren Spurbreite an einen aktuellen Anwendungsfall angepasst werden kann. Die notwendige Spurbreite wird dabei beispielsweise von den Reihenabständen in Reihenkulturen definiert. Auch in Abhängigkeit von unterschiedlich breiten Werkzeugen kann sich eine Veränderung der Spurbreite anbieten, um eine höhere Stabilität des Kraftfahrzeugs zu erreichen.
Bekannt ist es, die Spurbreite durch wenigstens einen verstellbaren Radausleger zu verändern, dem ein Aktuator zum Verstellen der Spurbreite zugeordnet ist. Damit lässt sich die Spurbreite unabhängig vom Antrieb des Kraftfahrzeugs verändern.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass auf einen gesonderten Aktuator zum Verändern der Spurbreite des Kraftfahrzeugs verzichtet werden kann und bevorzugt verzichtet wird. Vielmehr wird ein ohnehin vorhandener Antrieb des Kraftfahrzeugs dazu verwendet, die Spurbreite bei Bedarf zu verändern. Durch den Wegfall des zusätzlichen Aktuators wird einerseits das Gewicht des Kraftfahrzeugs verringert und andererseits Bedienung und Ansteuerung des Kraftfahrzeugs vereinfacht. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zum Verändern der Spurbreite das wenigstens eine Rad in eine Richtung um die Hochachse verschwenkt wird, die sich von einer Laufrichtung der anderen Räder unterscheidet, und dass wenigstens eines der Räder mit einem Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs beaufschlagt wird. Durch das Verschwenken des einen Rads und durch das Antreiben des Kraftfahrzeugs wird erreicht, dass aufgrund der an dem verschwenkten Rad entstehenden Kräfte das Rad von der Längsmittelachse des Kraftfahrzeugs weg oder zu der Fahrzeuglängsachse hin verlagert wird. Durch das Verschwenken des einen Rads werden die Seitenführungskräfte an diesem Rad erhöht, sodass diese dazu führen, dass das Rad beim Antreiben des Kraftfahrzeugs, wenn das Kraftfahrzeug also beispielsweise vorwärts insbesondere in Laufrichtung der übrigen Räder bewegt wird, in Richtung quer zur Fahrtrichtung gedrückt beziehungsweise gedrängt wird. Damit ist durch das Antreiben des Kraftfahrzeugs und das Schrägstellen des wenigstens einen Rads auf einfache Art und Weise eine Spurbreitenveränderung gewährleistet, bei welcher auf einen zusätzlichen Aktuator zum Verstellen der Spurbreite verzichtet werden kann. Einzig ein Lenkaktuator zum Verschwenken des wenigstens einen Rads um die Hochachse ist notwendig, der aber ohnehin bei bekannten Kraftfahrzeugen mit Spurbreitenverstellung bereits vorhanden ist, sodass hierdurch kein Mehraufwand entsteht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Rad mit dem Antriebsdrehmoment beaufschlagt wird. Dadurch entstehen direkt an dem verschwenkten Rad die Antriebskräfte zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, wodurch gleichzeitig die Veränderung der Spurbreite durch das an diesem Rad erzeugte Antriebsdrehmoment unterstützt wird. Hierdurch wird ein besonders sicheres und direktes Verändern der Spurbreite gewährleistet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eines der anderen Räder mit dem Antriebsdrehmoment beaufschlagt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Antriebsdrehmoment an einem Rad erzeugt wird, dessen seitlicher Abstand zur Fahrzeuglängsachse oder zu einer Fahrwerksbasis nicht veränderbar ist oder nicht verändert werden soll, wodurch die Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einer Antriebseinrichtung auf dieses Rad vereinfacht und kostengünstig realisierbar ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Räder des Kraftfahrzeugs insbesondere gleichzeitig mit einem Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs beaufschlagt werden, um eine gleichmäßige Bewegung des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zum Verändern der Spurbreite durch das Verschwenken des wenigstens einen Rads und durch das Antriebsdrehmoment ein das wenigstens eine Rad an einem ersten Ende aufweisender Fahrwerksarm, der an einem zweiten Ende an einer Fahrwerksbasis verschwenkbar gelagert ist, verschwenkt wird. Die Spurbreite wird damit durch ein Verschwenken des Fahrwerksarms auf einfache Art und Weise erreicht.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass zum Verändern der Spurbreite durch das Verschwenken des wenigstens einen Rads und durch das Antriebsdrehmoment der das wenigstens eine Rad an einem ersten Ende aufweisende Fahrwerksarm, der mit einem zweiten Ende an einer Fahrwerksbasis des Kraftfahrzeugs gelagert ist, zum Verändern der Spurbreite teleskopiert wird. Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt also kein Verschwenken, sondern eine translatorische Längenänderung des Fahrwerksarms durch eine teleskopierbare Ausgestaltung des Fahrwerksarms. Wird das wenigstens eine Rad um die Hochachse wie zuvor beschrieben verschwenkt und ein Antriebsdrehmoment erzeugt, so wird dadurch die Länge des Fahrwerksarms vergrößert oder verkleinert, je nach Schwenkrichtung des Rads und je nach Wirkrichtung des Antriebsdrehmoments. Im Vergleich zu der vorgenannten Ausführungsform wird dabei ein geringerer Bauraum und insbesondere ein geringerer Arbeitsraum zum Verändern der Spurbreite benötigt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zum Verändern der Spurbreite durch das Verschwenken des Rads und durch das Antriebsdrehmoment eine erste Fahrwerksbasisseite bezüglich einer zumindest eines der anderen Räder aufweisenden zweiten Fahrwerksbasisseite insbesondere quer zur Fahrrichtung verschoben wird. Die Fahrwerksbasis ist somit gemäß dieser Ausführungsform zweigeteilt, wobei die beiden Fahrwerksbasisseiten quer zur Fahrzeuglängsachse, beispielsweise durch ein Schiebegelenk, verschiebbar miteinander verbunden sind. Wird das wenigstens eine Rad wie zuvor beschrieben verschwenkt und ein Antriebsdrehmoment erzeugt, so werden die Fahrwerksbasisseiten aufeinander zu oder voneinander weg bewegt, um die Spurbreite des Kraftfahrzeugs zu verändern.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass nach Erreichen der gewünschten Spurbreite das wenigstens eine Rad derart zurückgeschwenkt wird, dass seine Laufrichtung der Laufrichtung der anderen Räder entspricht. Somit wird das Kraftfahrzeug in einen Zustand zurückgeführt, in welchem die Räder in die gleiche Laufrichtung weisen und ein einfacher Vorwärtstrieb ohne Veränderung der Spurbreite möglich beziehungsweise gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, das das erfindungsgemäße Verfahren bei bestimmungsgemäßem Gebrauch durchführt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch das erfindungsgemäße Steuergerät aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das eine Rad an einem an einer Fahrwerksbasis verschwenkbar gelagerten Fahrwerksarm verschwenkbar gelagert ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Rad an einem ersten Ende des Fahrwerksarms verschwenkbar gelagert ist, während der Fahrwerksarm mit seinem zweiten Ende an der Fahrzeugbasis verschwenkbar gelagert ist. Es ergeben sich hierbei die zuvor bereits genannten Vorteile.
Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine Rad an einem ersten Ende eines teleskopierbar ausgebildeten Fahrwerksarms verschwenkbar gelagert ist, wobei der Fahrwerksarm mit einem zweiten Ende an der Fahrwerksbasis angeordnet ist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine Rad an einer ersten Fahrwerksbasisseite verschwenkbar gelagert ist, wobei die Fahrwerksbasisseite verschiebbar zu einer zweiten, wenigstens eines der anderen Räder aufweisenden Fahrwerksbasisseite gelagert ist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass dem jeweiligen Fahrwerksarm und/oder den Fahrwerksbasisseiten eine Arretiereinrichtung zum bedarfsweisen Arretieren einer eingestellten Spurbreite zugeordnet ist. Durch die Arretiereinrichtung wird die eingestellte Spurbreite insbesondere mechanisch gesichert, sodass ein versehentliches Verstellen der Spurbreiten im Betrieb des Kraftfahrzeugs sicher vermieden wird.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erörtert werden. Dazu zeigen
1 ein vorteilhaftes Kraftfahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 das Kraftfahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3A und 3B das Kraftfahrzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
4A bis 4C das Kraftfahrzeug gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
5 das Kraftfahrzeug gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
6 das Kraftfahrzeug gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel und
7A bis 7D das Kraftfahrzeug gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, jeweils in einer vereinfachten Draufsicht.
1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das insbesondere für den Agrarbereich ausgebildet ist und eine Spurbreitenverstellung ermöglicht. Dazu weist das Kraftfahrzeug 1 ein Fahrwerk 2 auf, das eine mit einem Fahrzeugaufbau fest verbundene Fahrwerksbasis 3, an welcher vier Räder 4, 5, 6, 7 angeordnet sind, aufweist. Die Räder 4 bis 7 sind dabei um eine Hochachse 12, 13, 14, 15 verschwenkbar an dem jeweiligen Fahrwerksarm 8, 9, 10, 11 gelagert. Dabei sind die Räder 4 bis 7 an jeweils einem ersten Ende des Fahrwerksarms 9 verschwenkbar gelagert, während der jeweilige Fahrwerksarm 8 bis 9 mit seinem anderen Ende um eine Hochachse 16, 17, 18, 19 verschwenkbar an der Fahrwerksbasis 3 angeordnet ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist weiterhin eine Antriebsvorrichtung 20 auf, die dazu ausgebildet ist, eines oder mehrere der Räder 4 bis 7 mit einem Antriebsdrehmoment zu beaufschlagen. Die Antriebsvorrichtung 20 kann dabei zentral an der Fahrwerksbasis 3 angeordnet sein und mit dem jeweiligen Rad 4 bis 7 durch beispielsweise mehrere Antriebswellen wirkverbunden sein. Alternativ ist es denkbar, dass die Antriebseinrichtung 20 mehrere Elektromaschinen beziehungsweise Elektromotoren aufweist, die jeweils einem der Räder 4 bis 7 direkt zugeordnet sind, um jedes Rad 4 bis 7 individuell elektromotorisch ansteuern zu können. Auch kann vorgesehen sein, dass nur einem oder nur zwei der Rädern, beispielsweise den Rädern 7 und 6 oder den Rädern 4 und 5 jeweils ein entsprechender Elektromotor zugeordnet ist, oder dass die Antriebseinrichtung 20 mit jeweils nur zwei der Räder wirkverbunden ist.
Im Normalzustand weisen die Räder 4 bis 7 die gleiche Laufrichtung auf. Mit Bezug auf Rad 4 ist dies durch gestrichelte Linien gezeigt. Zum Verändern einer Spurbreite S des Kraftfahrzeugs 1 wird beispielsweise gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Rad 4 um die Hochachse 12 verschwenkt, sodass sich seine Laufrichtung von der Laufrichtung der verbleibenden Räder 5 bis 7 unterscheidet. Anschließend oder gleichzeitig wird ein Antriebsdrehmoment an einem der Räder 4 bis 7 erzeugt. Aufgrund der an dem Rad 4 entstehenden Seitenführungskräfte wird nun im Vorwärts- oder Rückwärtsfahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 der Fahrwerksarm 8 um die Hochachse 16 verschwenkt, wodurch sich der seitliche Abstand des Rads 4 zu einer Fahrzeuglängsmittelachse M vergrößert oder verkleinert, sodass die Spurbreite S verändert wird. Um die Spurbreite auch an der Hinterradachse, die von den Rädern 7 und 6 gebildet wird, zu verändern, wird mit dem Rad 7 entsprechend zur Veränderung des Abstands zu der Längsmittelsachse M vorgegangen. Auch können beide Räder 4 und 7 gleichzeitig verschwenkt und das Kraftfahrzeug 1 mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt werden, um die Spurbreite erst des Kraftfahrzeugs 2 zu verändern.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs in einer weiteren Draufsicht, wobei bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, sodass insofern auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird.
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist nunmehr vorgesehen, dass die Fahrwerksbasis 3 zweigeteilt ist und eine erste Fahrwerksbasisseite 3‘ und eine zweite Fahrwerksbasisseite 3‘‘ aufweist, die durch ein Schiebegelenk 21 miteinander verbunden sind. Das Schiebegelenk 21 erlaubt eine Veränderung des Abstands der Fahrwerksbasisseiten 3‘ und 3‘‘ zueinander und somit den Abstand der an den jeweiligen Fahrwerksbasisseiten 3‘ und 3‘‘ verschwenkbar gelagerten Räder 4, 5, 6, 7 bezüglich der Fahrzeugmittelachse M. Eine Veränderung der Spurbreite S erfolgt dabei ähnlich wie zuvor beschrieben. Weil jedoch die verschwenkbaren Fahrwerksarme 8 bis 11 entfallen und die Räder 4 und 7 direkt an der Fahrwerksbasisseite 3‘ und die Räder 5 und 6 an der Fahrwerksbasisseite 3‘‘ verschwenkbar gelagert sind, müssen die Räder, die an einer der Fahrwerksbasisseiten 3‘ oder 3‘‘ angeordnet sind, beide verschwenkt werden, wie in 2 gezeigt, sodass die Spurbreite S verstellbar ist. Gemäß diesen Ausführungsbeispiel ist jedem Rad ein Antriebsmotor 20‘ der Antriebsvorrichtung 20 zugeordnet, sodass die Räder 4 bis 7 individuell mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt werden können. Zum Verstellen der Spurbreite S werden die verschwenkten Räder, deren Laufrichtung sich von den Laufrichtungen der nicht verschwenkten Räder unterscheidet, wie in 2 gezeigt, mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt, sodass die Fahrwerksbasisseite 3‘ von der Fahrwerksbasisseite 3‘‘ weggezogen wird. Durch das Schiebegelenk 21 bleiben die Fahrwerksbasisseiten 3‘ und 3‘‘ jedoch weiterhin in Verbindung.
3A und 3B zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, das sich von dem Ausführungsbeispiel von 1 insbesondere dahingehend unterscheidet, dass die Fahrwerksarme 8 bis 11 nicht verschwenkbar an der Fahrwerksbasis 3, sondern teleskopierbar ausgebildet sind. Damit weisen die Fahrwerksarme 8 bis 11 jeweils wenigstens ein Schiebegelenk auf, mittels dessen die Entfernung des jeweiligen Rads 4 bis 7 zu der Fahrzeugmittelachse beziehungsweise zu der Fahrwerksbasis 3 veränderbar ist. Um den Abstand zu verändern, können unterschiedliche Verfahren durchgeführt werden, bei welchem durch ein Verschwenken eines der Räder und durch das Erzeugen des Antriebsdrehmoments die Spurbreite S verändert wird.
Gemäß einer ersten Variante ist vorgesehen, dass das Antriebsrad 4 senkrecht zur Laufrichtung der verbleibenden Antriebsräder 5 bis 7 gestellt wird, wie in 3A gezeigt. Anschließend der wird dem Rad 4 zugeordnete Antriebsmotor 20‘ angesteuert, um an dem Rad 4 ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, durch welches das Rad 4 von der Fahrwerksbasis 3 weggezogen wird, sodass die Spurbreite S vergrößert wird. Nach Erreichen der gewünschten Spurbreite wird das Rad 4 wieder in die Ausgangsstellung zurückverschwenkt (gestrichelt gezeichnet), in welcher die Laufrichtung des Rads 4 mit der Laufrichtung der verbleibenden Räder 5 bis 7 übereinstimmt. Die übrigen Fahrwerksarme 9 bis 11 bleiben dabei unverändert. Dabei ist es auch möglich, beispielsweise gleichzeitig die Räder 4 und 7 in ihrem Abstand zur Fahrzeugmittellängsachse M zu verändern. Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3A ist also vorgesehen, dass ein direkt antreibbares Rad 4 in seiner Spurbreite verändert wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3B ist vorgesehen, dass ein passives Rad, also eines, das nicht mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird, in seiner Entfernung zur Fahrzeugmittelachse M verändert wird. Dazu verbleibt das Rad 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3B in der Ausgangsstellung, in welcher die Laufrichtung des Rads 5 der Bewegungsrichtung beziehungsweise Arbeitsrichtung des Kraftfahrzeugs 1, wie durch einen Pfeil gezeigt, entspricht. Die anderen Räder 4, 6 und 7 werden jedoch um 90° verschwenkt, sodass ihre Laufrichtung senkrecht zu der des Rads 5 ausgerichtet ist. Vorliegend sind nur den Rädern 6 und 7 der Hinterradachse des Kraftfahrzeugs 1 Antriebsmotoren zugeordnet beziehungsweise die Antriebsvorrichtung 20 ist derart ausgebildet, dass nur die Hinterradräder 6 und 7 mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagbar sind. Werden diese nun angesteuert, um das Fahrzeug quer zur Arbeitsrichtung zu bewegen, so wird das Rad 5, dessen Laufrichtung sich von den Laufrichtungen der übrigen Räder unterscheidet, aufgrund der Seitenführungskräfte auf der Fahrbahn festgehalten, sodass der teleskopierbare Fahrwerksarm 9 ausgelenkt beziehungsweise -gezogen wird, um die Spurbreite S zu vergrößern.
Falls beide Fahrwerksarme 9, 10 auf der in Fahrtrichtung gesehen rechten Seite des Kraftfahrzeugs 1 verstellt werden sollen, so verbleibt zur Verstellung das Rad 6 in seiner Ausgangsstellung (gestrichelt gezeichnet), und nur das Rad 7 wird bei einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt.
Bevorzugt ist dem jeweiligen teleskopierbar ausgebildeten Fahrwerksarm 8, 9, 10, 11 eine Arretiervorrichtung zugeordnet, welche mechanisch den Fahrwerksarm 8 bis 11 in einer gewünschten Auszugsstellung arretiert, um die Spurbreite und im weiteren Kraftaufwand auf Dauer halten zu können.
4A bis 4C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs 1, das im Wesentlichen eine Weiterbildung des in 2 dargestellten Kraftfahrzeugs 1 darstellt. In dem Ausführungsbeispiel von 4B ist vorgesehen, dass die Räder 4 und 7 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs 1 um 90° verschwenkt werden zur Laufrichtung der verbleibenden Räder 5 und 6, die in Arbeitsrichtung ausgerichtet sind, wobei gemäß dem Ausführungsbeispiel von 4A vorgesehen ist, dass alle Räder 4 bis 7 in einem Winkel α beziehungsweise β verschwenkt werden, um bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 1 in Arbeitsrichtung wie durch den Pfeil gezeigt, die Fahrwerksbasisseiten 3‘ und 3‘‘ auseinander zu ziehen. Dabei kann eines der Räder 4 bis 7 oder mehrere der Räder 4 bis 7 mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt werden.
Das Ausführungsbeispiel von 4B unterscheidet sich somit nur dadurch von dem Ausführungsbeispiel von 4A, dass nur die Räder 4 und 7 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs 1 um den Winkel α verschwenkt werden, während die Räder 5 und 6 ihre Laufrichtung in Arbeitsrichtung beibehalten. Wenn nur die Räder 4, 7 an einer Kraftfahrzeugseite 1 eingestellt werden, ist eine besonders feine Einstellung der Spurweite S möglich. Zweckmäßigerweise wird die Spurweiteneinstellung durch einen oder mehrere Sensoren überwacht, beispielsweise über die zurückgelegte Wegstrecke der in ihrer Position verstellten Räder, in Verbindung mit einem erfassten Verstellwinkel.
4C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs 1, das sich von dem Ausführungsbeispiel der 4A und 4B dadurch unterscheidet, dass dem Schiebegelenk 21 eine Getriebevorrichtung 22 zugeordnet ist, der vorliegend ein Spindelgetriebe 23 aufweist, mit einer Spindelstange 24, die fest mit der Fahrwerksbasisseite 3‘‘ verbunden ist, und mit einer Spindelmutter 25, die fest mit der Fahrwerksbasisseite 3‘ verbunden ist. Die Spindelstange 24 ist durch ein Getriebe, beispielsweise Kegelradgetriebe, mit einer drehbar gelagerten Muffe 26 wirkverbunden. Die Muffe 26 ist dazu ausgebildet, mit einem externen Aktor, wie beispielsweise einer Bohrmaschine, drehfest verbunden zu werden, sodass durch das Verwenden der Bohrmaschine beziehungsweise des externen Aktors der Getriebevorrichtung 22 betreibbar ist, um die Fahrwerksbasisseiten 3‘ und 3‘‘ auseinander zu schieben oder zusammen zu führen. Das Kraftfahrzeug 1 weist somit keinen zusätzlichen Aktuator zum Verändern der Spurbreite auf, sondern lediglich die Mittel die es einer externen Aktuatorvorrichtung, wie beispielsweise einem Akkuschrauber oder -Bohrer, ermöglicht, die Spurverstellung durchzuführen. Zweckmäßigerweise werden dabei außerdem auch die Räder, vorliegend die Räder 4 und 7 der zu verschiebenden Fahrwerkbasisseite 3‘‘ um 90° zur Fahrtrichtung beziehungsweise Arbeitsrichtung des Kraftfahrzeugs verschwenkt, um das Verstellen der Spurbreite S zu ermöglichen. Auch ist es denkbar, die Muffe 26 an eine Handkurbel anzuschließen, um manuell die Verstellung zu bewirken. Als automatisierter Verstellaktor ist auch ein Hydraulik-Zylinder eine Zahnstage oder ein Seilzug oder dergleichen denkbar, die durch den externen Aktuator angetrieben werden können.
Die zu dem Ausführungsbeispiel von 4C beschriebene Aktuatoreinrichtung 22 kann auch bei einem Kraftfahrzeug, wie es im Ausführungsbeispiel von 3B gezeigt ist, eingesetzt werden, um die teleskopierbaren Fahrwerksarme 8, 9, 10, 11 aus- und einzufahren, um die Spurbreite S einzustellen. Die Getriebevorrichtung 22 kann dabei auch losgelöst, also auch ohne das zuvor beschriebene Verfahren, bei welchem ein Antriebsdrehmoment erzeugt wird, zum Verstellen der Spurbreite S genutzt werden. Insbesondere ist dann vorgesehen, dass jedem Fahrwerksarm 8, 9, 10, 11 jeweils eine derartige Getriebevorrichtung 22 zugeordnet ist.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs 1, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen insbesondere dadurch unterscheidet, dass das Kraftfahrzeug 1 lediglich drei Räder 4, 6 und 7 aufweist. Rechts von der Fahrzeugmittellängsachse M ist somit nur ein einziges Rad, nämlich das Rad 6 angeordnet. Das Rad 6 ist verschwenkbar an dem Fahrwerksarm 10, wie mit Bezug auf 1 bereits erläutert, gelagert, wobei die Räder 4, 7 direkt verschwenkbar an der Fahrwerksbasisseite 3 gelagert sind. Durch das Verschwenken des Fahrwerksarms 10 und des Rads 6, ist in Bezug auf 1 beschrieben, die Spurbreite S des Kraftfahrzeugs 1 veränderbar. Auch hier erfolgt zweckmäßigerweise ein Verstellen der Spurweite 1 durch das Erzeugen eines Antriebsdrehmoment an einem oder mehreren der Räder 4, 6, 7. Zum Verstellen der Spurweite wird auch hier das Rad, in Winkel β verschwenkt, um die Seitenführungskräfte dazu benutzen, den Fahrwerksarm 10 zu verschwenken. Vorliegend ist dabei dem Fahrwerksarm 10 außerdem eine Arretiervorrichtung 27 zugeordnet, mittels welcher der Fahrwerksarm 10 in einer Schwenkposition mechanisch arretierbar ist, um im Normalbetrieb die eingestellte Spurweite S auf einfache Art und Weise beibehalten zu können. Das Rad 6 kann dabei selbst durch die Antriebsvorrichtung 20 angetrieben werden oder passiv mitlaufen. Weiterhin ist es auch denkbar, die Arretiervorrichtung 27 als Verstelleinrichtung auszubilden, mittels welcher die Schwenkposition des Fahrwerksarms 10 insbesondere automatisiert oder, wie zuvor beschrieben, mit der Getriebevorrichtung 22, einstellbar ist. In dem Fall wird das Rad 6 in einen derartigen Winkel gestellt, dass das Rad auf dem Radius des Fahrwerksarms 10 mit rollt, wenn dieser verschwenkt wird.
Das Ausführungsbeispiel von 6 unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Kraftfahrzeug 1 vier Räder 4 bis 7 aufweist, wobei die zwei Räder 6, 5 rechts von der Fahrzeugmittelachse M an sich überkreuzenden Fahrwerksarmen 9, 10 verschwenkbar gelagert sind, sodass das Rad 6 in Fahrtrichtung vor dem Rad 5 liegt. Wie zuvor bereits beschrieben, kann auch hier die Spurbreite S durch Verschwenken der Antriebsräder 5, 6 zum Erzeugen eines Antriebsdrehmoments die Spurweite S verändert werden. Bevorzugt werden die Fahrwerksarme 9, 10 an der Stelle, an welcher sie sich kreuzen, aneinander geführt, beispielsweise durch einen Bolzen 28, der in jeweils einen Langloch 29 eines der Fahrwerksarme 9, 10 einliegt. Die Fahrwerksarme 9, 10 sind somit aneinander geführt. Der Bolzen kann außerdem mit der zuvor beschriebenen Getriebevorrichtung 22 oder Arretiervorrichtung 27 verbunden sein, um das Verschwenken der Fahrwerksarme 9, 10 und damit das Einstellen der Spurbreite S zu ermöglichen.
7A bis 7D zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Kraftfahrzeugs 1, jeweils in einer vereinfachten Draufsicht, die anhand ihrer Unterschiede zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erläutert werden sollen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 7A ist vorgesehen, dass die Räder 4, 5 an der Vorderradachse des Kraftfahrzeugs 1 starr mit der Fahrwerksbasis 3 verbunden sind, währen die Hinterräder 6, 7 durch jeweils einen verschwenkbaren Fahrwerksarm 10, 11, wie zuvor beschrieben, verlagerbar sind. Optional sind den Fahrwerksarmen 10, 11 dabei jeweils eine Arretiervorrichtung 27 oder alternativ jeweils eine Getriebevorrichtung 22 zugeordnet.
Das Kraftfahrzeug 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 7B unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass die Räder 6, 7 derart an den Fahrwerksarmen 10, 11 gelagert sind, dass sie zwischen diesen liegen und aufeinander zu weisen. Dadurch ergibt sich eine besonders schmale Fahrspur an der Hinterradachse.
Das Ausführungsbeispiel von 7C entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel von 5 mit nur einem verschwenkbaren Rad 7, das durch den Fahrwerksarm 11 an der Fahrwerksbasis 3 verschwenkbar gelagert ist, um die Spurweite einzustellen. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel von 5 ist vorgesehen, dass die Räder 4 und 5 unverschwenkbar an der Fahrwerksbasis 3 gelagert sind, und das Rad 7 das einzige Rad der Hinterradachse bildet.
Das Ausführungsbeispiel von 7D zeigt eine Ausführungsform des Kraftfahrzeugs 1, bei welchem die Räder 6 und 7 fest mit der Fahrwerksbasis 3 verbunden beziehungsweise an dieser gelagert sind. Die Räder 4 und 5 sind hingegen an verschwenkbaren Fahrwerksarmen 8 und 9 gelagert, wobei die Fahrwerksarme 8 und 9 derart verschwenkbar sind, dass sie von einer Position in Fahrtrichtung vor den Rädern 7 und 6 bis in eine Position in Fahrtrichtung hinter den Rädern 7, 6 verschwenkbar sind, wie in 7D durch gestrichelte Linien gezeigt. Hierdurch ergeben sich weitere vorteilhafte Einstellmöglichkeiten für das Kraftfahrzeug 1.
Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele erlauben eine kostengünstige Realisierung des Kraftfahrzeugs 1, das auch mit einer starren Aufhängung betrieben werden kann, während ein permanenter Bodenkontakt der Räder auch bei unebenem Terrain gegeben ist.
Bei der teleskopierbaren Ausbildung der Fahrwerksarme 8 bis 11 bietet es sich an, durch Absteckbolzen und eine Skala eine gleichmäßige Einstellung beziehungsweise Längenverstellung an den Fahrwerksarmen 8 bis 11 zu ermöglichen. Auch ist es möglich, mittels einer Sperrklinke an jedem der Fahrwerksarme 8 bis 11 vorzusehen, die regelmäßig, beispielsweise alle 5 cm einrastet beziehungsweise einrasten kann, um die eingestellte Längenveränderung zu arretieren. Durch eine geeignete Ausgestaltung kann die Getriebevorrichtung 22, die mit dem externen Aktuator verbindbar ist, beim Einrasten der Sperrklinke den externen Antrieb, beispielsweise mittels einer betätigbaren Kupplung trennen. Mit dem erneuten Ausrücken der Sperrklinke ist der externe Antrieb wieder im Kraftschluss bis zum nächsten Einrücken der Sperrklinke. Auf diese Weise kann trotz weiterdrehendem externen Aktuator genau ein Verstellschritt betätigt werden. Auch sind zählende Getriebe möglich, die beispielsweise nach einer bestimmten Anzahl an Umdrehungen ein oder mehrere Leerumdrehungen ohne Vorschub aufweisen. Auf diese Weise stoppt beziehungsweise pausiert die Spurweitenverstellung kurz, in dieser Zeit kann der externe Aktuator gestoppt werden. Damit ist es auf einfache Art und Weise möglich, exakt gleich lange Verstellhübe beispielsweise an jedem der Fahrwerksarme 8 bis 11 vorzusehen.
Fallende Sperrklinken oder periodische Getriebe können auch Schalter aufweisen, die den definierten, verriegelten Zustand des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs 1 an eine Fahrzeug-Steuerung melden. In vorgegebenen Längen- oder Winkelstufen verstellbare Fahrwerke können über Nocken, Binärschalter oder elektrisch die Fahrwerkskonfiguration an die Steuerung melden, sodass die aktuelle Spurweite S und gegebenenfalls der aktuelle Radstand A bekannt sind.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere Agrarfahrzeug, mit wenigstens drei Rädern (4–7), von denen zumindest eines um eine Hochachse (12–15) verschwenkbar gelagert und zum Verändern einer Spurbreite (S) des Kraftfahrzeugs in seinem seitlichen Abstand zu einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs (1) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verändern der Spurbreite das wenigstens eine Rad (4–7) in eine Laufrichtung um die Hochachse (16–19) verschwenkt wird, die sich von der Laufrichtung der anderen Räder (4–7) unterscheidet, und dass wenigstens eines der Räder (4–7) mit einem Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (1) beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rad (4–7) mit dem Antriebsdrehmoment beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der anderen Räder (4–7) mit dem Antriebsdrehmoment beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verändern der Spurbreite (S) durch das Verschwenken des wenigstens einen Rads (4–7) und durch das Antriebsdrehmoment ein das eine Rad (4–7) an einem ersten Ende aufweisender Fahrwerksarm (8–11), der an einem zweiten Ende an einer Fahrwerksbasis (3) des Kraftfahrzeugs (1) verschwenkbar gelagert ist, verschwenkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verändern der Spurbreite (S) durch das Verschwenken des wenigstens einen Rads (4–7) und durch das Antriebsdrehmoment ein das wenigstens eine Rad (4–7) an einem ersten Ende aufweisender Fahrwerksarm (8–11), der an einem zweiten Ende mit der Fahrwerksbasis (3) verbunden ist, teleskopiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verändern der Spurbreite (S) durch das Verschwenken des wenigstens einen Rads (4–7) und durch das Antriebsdrehmoment eine erste Fahrwerksbasisseite (3‘) bezüglich einer zumindest eines der anderen Räder (4–7) aufweisenden zweiten Fahrwerksbasisseite (3‘‘) quer zur Fahrzeuglängsachse verschoben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen einer gewünschten Spurbreite (S) das wenigstens eine Rad (4–7) derart zurückgeschwenkt wird, dass seine Laufrichtung der Laufrichtung der anderen Räder (4–7) entspricht.
Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens drei Räder, von denen zumindest eines um eine Hochachse (12–15) verschwenkbar gelagert und zum Verändern einer Spurbreite (S) des Kraftfahrzeugs (1) in seinem seitlichen Abstand zu einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs (1) verstellbar ist, aufweist, gekennzeichnet durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführt.
Kraftfahrzeug (1), insbesondere Agrarfahrzeug, mit wenigstens drei Rädern, von denen zumindest eines um eine Hochachse (12–15) verschwenkbar gelagert und zum Verändern einer Spurbreite (S) des Kraftfahrzeugs (1) in seinem seitlichen Abstand zu einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs (1) verstellbar ist, und mit einer Antriebseinrichtung (20) zum Beaufschlagen wenigstens eines der Räder mit einem Antriebsdrehmoment, gekennzeichnet durch die Vorrichtung nach Anspruch 8.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Rad (4–7) an einem an einer Fahrwerksbasis (3) verschwenkbar gelagerten Fahrwerksarm (8–11) verschwenkbar gelagert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rad (4–7) an einem an der Fahrwerksbasis (3) angeordneten teleskopierbar ausgebildeten Fahrwerksarm (8–11) verschwenkbar gelagert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rad (4–7) an einer ersten Fahrwerksbasisseite (3‘) verschwenkbar gelagert ist, die verschiebbar zu einer wenigstens eines der anderen Räder (4–7) aufweisenden zweiten Fahrwerksbasisseite (3‘‘) verschiebbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem jeweiligen Fahrwerksarm (8–11) und/oder den Fahrwerksbasisseiten (3‘, 3‘‘) jeweils eine Arretiereinrichtung (27) zum bedarfsweise Arretieren einer eingestellten Spurbreite (S) zugeordnet ist.