DE1780534A1 - Lenksystem fuer ein Fahrzeug mit vier um individuelle vertikale Lenkachsen lenkbaren Raedern - Google Patents
Lenksystem fuer ein Fahrzeug mit vier um individuelle vertikale Lenkachsen lenkbaren RaedernInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DtPL-CHEM-DR-WERNERKOCH DR,-1NG. RICHARD GLAWE
DtPL-ING. KLAUS DELFS DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL
HAMBURG MÖNCHEN
2000 Hamburg 52 · Walti»tra6e 12 · Ruf 892255
8000 MSnchen 22 · LLbhirrttraSe 20 · Huf 22Ä548
_r ■-.■■■:
p 5003/68
• D/T
AKOEiiOLÄGET BOPORS\ 690 20 Bofors/Schweden
Lenksystem für ein Fahrzeug mit vier um
individuelle vertikale Lenkachsen lenkbaren Rädern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenksystem für ein Fahrzeug mit vier um individuelle vertikale Lenk
achsen lenkbaren Rädern, welches Lenksystem von einem
Lenkrad oder einem ähnlichen Steuerelement des Fahrzeugs zur Drehung der lenkbaren Bäder um deren zugehörige
vertikale Lenkachsen in solcher Weise steuerbar istr daß bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs ein
Vorderrad und das in Fahrtrichtung dahinter angeordnete Hinterrad einen ersten, gemeinsamen Kreisbogen
durchlaufen und das andere Vorderrad und Hinterrad einen zweiten, diesen beiden Rädern gemeinsamen
Kreisbogen durchlaufen, wobei der erste und der zweite
Kreisbogen etwa denselben Kriiimiiungsiiiit telpunkt haben.
.-i -10-9886/0566
BAD
Das deutsche Patent 1 481 777 (Patentanmeldung
P Ik 81 777*7) zeigt ein Fahrzeug, insbesondere einen
Portalkran, mit der obigen Lenkgeometrie. Wie in dieser
Patentschrift im einzelnen dargelegt ist, macht eine
solche Lenkgeometrie es erforderlich, daß bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs die in der Kurve innen liegenden
Räder um gleichgroße, jedoch entgegengesetzte Lenk— winkel gegenüber der neutralen oder Geradeausfahrt-Stellung
ausgelenkt werden und daß auch die beiden äußeren Räder um gleichgroße, jedoch entgegengesetzte
LenkwinkeLausgelenkt werden, wobei aber der Lenkwinkel
des äußeren Radpaares kleiner ist als der Lenkwinkel
des inneren Badpaares. Das Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des äußeren Radpaares und dem Lenkwinkel des
inneren Radpaares hängt von dem gegenseitigen Abstand
zwischen den verschiedenen Rädern ab und ist weiterhin eine nichtlineare Funktion des gewünschten Lenkradius
des Fahrzeugs, d.h. des Abstands des Fahrzeugs von dem gewünschten Kurvenmittelpunkt. Bei dem in der oben erwähnten
Patentschrift beschriebenen Portalkran ist ein Lenksystem für die Lenkung der drei lenkbaren Räder des
Fahrzeugs in, Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrads
des Fahrzeugs vorgesehen^ in welchem das erforderliche
Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des in der Kurve außen liegenden Radpaares und dem Lenkwinkel des in der
Kurve innen liegenden Radpaares mittels mechanischer Steuerkurven erzielt wird, die abhängig von der Drehung
des Lenkrades gedreht werden und von denen die Steuersignale für die Drehung der vier lenkbaren Räder des
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BAD ORIGINAL
Fahrzeugs abgeleitet und den Lenkeinrichtungen der Räder
zugeführt werden. Die Verwendung solcher mechanischer Steuerkurven kann jedoch mit Schwierigkeiten und
Komplikationen verbunden sein. Die Steuerkurven müssen
beispielsweise mit vergleichsweise großer Genauigkeit hergestellt werden und jede Justierung der Steuerkurven,
die für die Abstimmung des gesamten Lenksystem erforderlich
werden mag," ist schwer und mühsam durchzuführen. Offensichtlich
ist wenigstens eine Steuerkurve für jedes Radpaar erforderlich, wobei die Ableitung der erforderlichen
Steuersignale von diesen Steuerkurven und die Veiter—
leitung und Zuführung dieser Signale zu den Lenkein—
richtungen der lenkbaren Räder vergleichsweise komplizierte
mechanische Vorrichtungen verlangen, die mit großer Genauigkeit konstruiert und hergestellt sein müssen,
wenn eine genaue Lenkung des Fahrzeugs erreicht werden soll. Diese Schwierigkeiten sind umso größer, als der
in der obigen Patentschrift beschriebene Portalkran in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen fahrbar
sein soll, d.h. sowohl in seiner Längs— als auch in
seiner Querrichtung. In diesem Fall sind nicht weniger als vier mechanische Steuerkurven erforderlich, von denen
das Steuersignal für die Drehung der lenkbaren Räder alternativ abhängig von der Fahrrichtung des Fahrzeugs
abgeleitet werden soll« Das Problem wird dadurch noch komplizierter, wenn der Radstand und die Spurweite
oder eine dieser beiden Größen des Fahrzeugs variabel
sind, was bei bestimmten Typen von Fahrzeugen, beispielsweise gerade bei Portalkranen, erwünscht sein kann,
109886/055$
weil nämlich| wie oben erwähnt, die Form der Steuerkurven
von dem gegenseitigen Abstand der lenkbaren Räder abhängig
ist und folglich geändert werden muß, wenn Radstand und/ oder Spurweite geändert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem für die Lenkung von vier unabhängig voneinander
lenkbaren Rädern eines Fahrzeugs abhängig von der Drehung des Lenkrads oder eines ähnlichen Lenkorgans des Fahrzeugs
zu schaffen, das die oben erläuterte Lenkgeometrie ergibt, aber keine irgendwelchen mechanischen Steuerkurven
fl) erfordert.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jedes einzelne der vier lenkbaren Räder des Fahrzeugs
mit einer, elektrisch gesteuerten Lenk-Servoeinrichtung
zur Drehung des Rades um seine vertikale Längsachse um einen Winkel gegenüber einer vorbestimmten Neutralstellung
des Rads entsprechend einem der Lenk-Servoeinriohtung zugeführten elektrischen Eingangssignal
versehen ist; daß mit dem Lenkrad oder einer ähnlichen Lenkeinrichtung des Fahrzeugs ein elektrischer Signal—
generator gekuppelt ist zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals entsprechend dem Drehwinkel des Lenkrads
gegenüber einer vorbestimmten Neutralstellung, wobei der Ausgang des Signalgenerators elektrisch mit den
Eingängen der Lenk—Servoeinrichtungen aller lenkbaren
Räder verbunden ist; daß eine Dämpfungsschaltung für das elektrische Signal vorgesehen ist; daß eine
Schalteinrichtung vorgesehen ist, die abhängig von der Drehrichtung des Lenkrads aus seiner Neutralstellung
109886/055S
die DämpfungsSchaltung in die Signalverbindung zwischen
dem Signalgenerator und den Lenk-Servoeinrichtungen»desjenigen
Paars von lenkbaren Rädern einschaltet, das bei der von der Drehung der lenkbaren Räder hervorgerufenen
Kurvenfahrt des Fahrzeugs das in der Kurve außen liegende Radpaar darstellt j wobei die Dämpfungseinrichtungen für
das Signal einen Übertragungsfaktor besitzt, der abhängig
ist von der Größe des Ausgangssignals des Signalgenerators,
und zwar in der Weise, daß die beiden Kreisbögen, nach denen das äußere bzw„ das innere Radpaar des Fahrzeugs
während der Kurvenfahrt ausgerichtet sind, etwa den- ™
selben Krümmungsmittelpunkt aufweisen.
Die Dämpfungseinrichtung für das Signal kann einen
sehr einfachen Aufbau haben und kann beispielsweise, vorzugsweise aus einer Zahl von Zweigen bestehen, die
zueinander parallel geschaltet sind und mit der Signal— Verbindung zwischen dem Signalgenerator, der mit dem
Lenkrad gekuppelt ist, und der Lenk—Servoeinrichtung
des fraglichen Radpaars verbunden sind, wobei jeder Zweig mit Widerständen in Reihe liegende, vorgespannte λ
Dioden enthält. In einer solchen Dämpfungsschaltung
kann die Dämpfungscharakteristik leicht auf das gewünschte Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des inneren
Radpaares und dem Lenkwinkel des äußeren Radpäares durch
Änderung der Widerstände und der Diodenvorspannungen in den verschiedenen Parallelzweigen eingestellt werden.
1 09886/OS SS
SAD ORIGINAL
Im folgenden wird die Erfindung näher unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 schematisch die gewünschte Lenkgeometrie
eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs darstellt;
Fig. 2 ist ein das gewünschte Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des äußeren Radpaars und dem
Lenkwinkel des inneren Radpaars für eine bestimmte gegenseitige räumliche Anordnung
der lenkbaren Räder des Fahrzeugs darstellendes Diagramm;
Fig. 3 zeigt in einem schematisehen Schaltbild
ein Beispiel einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Lenksystems;
Fig. k zeigt das Schaltbild einer bevorzugten
elektrischen Dämpfungsschaltung für das elektrische Signal in dem Lenksystem gemäß
Fig.3 ; und
Fig. 5 stellt die Dämpfungscharakteristik der in Fig. 4 gezeigten Schaltung dar.
Fig. 1 zeigt sehr schematisch ein Fahrzeug i mit vier Rädern Ar1 B1 C und D1 die für die Lenkung des
Fahrzeugs alle um eine vertikale" Lenkachse jeweils drehbar oder lenkbar sind. Es wird angenommen, daß
das Fahrzeug die durch Pfeil 2 angedeutete Fahrrichtung hat und gegenüber der Fahrriehtung eine Linkskurve
mit dem Kurvenmittelpunkt M besehreiben soll. Der Rad— stand des Fahrzeugs ist 2a, während die Spurweite b
ist. Der Abstand zwischen dem Kurveninittelpunkt M
und der Verbindungslinie zwischen den beiden inneren
Rädern A und B in der Kurve wird mit c bezeichnet.
- 6 109886/0 55S
Die gewünschte Lenkgeometrie des Fahrzeugs zeichnet sich
dadurch aus, daß die in der Kurve innen liegenden Räder A, B einen gemeinsamen Kreisbogen Cl durchlaufen sollen,
dessen Krümmungsmittelpunkt im Kurvenmittelpunkt M liegt,
und daß auch die beiden äußeren Räder C, D in der Kurve
einem gemeinsamen Kreisbogen C2 folgen sollen, dessen
Krümmungsmittelpunkt gleichfalls im Kurveninittelpunkt M
liegt. Wenn dieser Lenkgeometrie genügt werden soll, ist es offensichtlich erforderlich, daß:
d.h.
tg·^ =
oder 0C2 = arctg. (3a)
oder 0C2 = arctg. (3a)
t + D
darin 1st:
k = a ω ι
Offensichtlich ist OL, der erforderliche Dreh- oder
Lenkwinkel der inneren Räder A und B in bezug auf ihre
Neutralstellung bei Geradeaus fahrt, während o( der
erforderliche Dreh— oder Lenkwinkel für die äußeren Räder C und D gegenüber ihrer Neutralstellung bei Geradeausfahrt
ist.
Pig. 2 ist die graphische Darstellung der Beziehung *
zwischen dem Lenkwinkel ot„ des äußeren Radpaars und dem
Lenkwinkel oC des inneren Radpaars, wenn k = 2, d.h.
bei einem Fahrzeug, dessen Räder in den Ecken eines Rechtecks sitzen. Die Form der graphisohen Kurve, die diese
Beziehung wiedergibt, ändert sich offensichtlich, wenn
sich k ändert, d.h. wenn das Verhältnis zwischen Radstand und Spurweite des Fahrzeugs geändert wird.
Fig. 3 zeigt das Prinzipschaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lenksystems für
ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Lenkgeometrie.
Die Zeichnung ze"igt nur schematisch die vier Räder A, B, C und D des Fahrzeugs in ihrer neutralen Geradeausfahrt—Stellung.
Entsprechend ist eine der Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch den Doppelpfeil 3 angegeben. Jedes
der Räder ist um eine vertikale Achse 4 drehbar oder lenkbar und mit einer elektro-hydraulischen Lenk-Servoeinrichtung
SA, SB, SC und SD versehen. Alle diese Lenk^Servoeinrichtungen haben denselben Aufbau. So
hat beispielsweise die Lenk—Servoeinrichtung SA des
Rades A einen hydraulischen Servomotor, der aus einem doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder 5 mit einem
Kolben 6 besteht, der mit einer Zahnstange 7 versehen oder verbunden ist, die in einen Zahnkranz 8 auf der
Lenkachse h des Rades eingreift, wodurch das Rad infolge von Verschiebung des Kolbens 6 im hydraulischen Zylinder
5 gedreht oder gelenkt werden kann. Die Zuführung zu bzw. Abführung von Hydraulikflüssigkeit von den beiden Kammern
des hydraulischen Zylinders 5 wird durch eine Ventileinrichtung 9 gesteuert, die elektrisch von dem Ausgangssignal
eines Verstärkers 10 und durch Hydraulikleitungen, die mit dem Auslaß 13 und dem Einlaß Ik einer Hydraulik-
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pumpe 15 verbunden sind, gesteuert ist. Der Kolben 6
■ _ ■ * ■
ist weiterhin mechanisch mit einem Signalgenerator
verbunden» der in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung aus einem Potentiometer 11 besteht,
das elektrisch mit einer Konstantgleichspannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist« Es können aber auoh
andere Arten von Signalgeneratoren verwendet werden. Die Verbindung zwischen dem Signalgenerator und dem
Lenkmotor des Rades ist so gestaltet, daß der Signalgenerator
ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Größe proportional dem Lenk- oder Drehwinkel des Rades in
bezug auf seine Neutralstellung ist und eine von der Drehrichtung des Rads bestimmte Polarität hat. Das
Signal des Signalgeiierators 11 wird einem Vergleicher
12 zugeführt, dem außerdem das elektrische Eingangs—
oder Steuersignal für die Servoeinrichtung SA zugeführt ist. Der Vergleicher 12 erzeugt ein Signal, das die
Differenz zwischen den beiden ihm zugeführten Signalen darstellt, und dieses elektrische Differenzsignal
ist mit dem Eingang des Verstärkers 10 verbunden. Es ist offensichtlich, daß die Servo-Einriohtung SA als
Winkeleinstellungsvorrichtung arbeitet, die das Rad in eine Winkeleinstellung bezüglich ihrer neutralen
Geradeausfahrtstellung dreht, deren Größe der Amplitude des der Servoeinrichtung zugeführten elektrischen
Eingangssignals proportional ist und deren Richtung von der Polarität dieses Eingangssignals bestimmt ist,
1Ö9886/Ö55S
8AD
Die Lenk-Servoeinriehtungen SA und SB für die beiden Räder A und B, die in"Fahrriehtung des Fahrzeugs hinter-*
einanderliegen, sind mit ihren Eingängen an eine gemein-,
same Leitung 16 angeschlossen, wodurch diese Räder A und
B um gleich große Lenkwinkel gegenüber der Neutralstellung
gedreht werden. Die Signalgeneratoren 11 der beiden Lenk-Servoeinrichtungen SA und SB sind aber mit der
Konstantgleichspannungsquelle derart gepolt verbunden, daß die beiden Räder A und B in entgegengesetztem Sinn
gelenkt oder gedreht werden. In gleicher Weise sind die Lenk-Servoeinrichtungen SC und SD für das andere
Paar von Rädern C und D, die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs hintereinander angeordnet sind, mit den
Eingängen an eine gemeinsame Leitung 17 angeschlossen^
so daß auch die Räder C und D um zueinander gleich große Lenkwinkel gegenüber ihren neutralen Stellungen gedreht
werden. Auch bei diesen Lenk—Servoeinrichtungen SC und
SD sind die Signalgeneratoren 11 mit der Konstantgleichspannungsquelle so gepolt verbunden, daß die
Räder C und D in entgegengesetztem Sinn gegenüber ihrer Neutralstellung gedreht werden.
Die Eingangs- oder Steuersignale für die Lenk-Servoeinrichtungen
SA1 SB, SC und SD der Räder stammen
von einem Signalgenerator, der in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung aus einem Potentiometer
18 besteht, das elektrisch mit der Konstantgleichspannungsquelle verbunden ist und mechanisch mit einem Lenkrad
oder einem entsprechenden Lenkorgan des Fahrzeugs in solcher Weiee gekuppelt ist, daß es ein elektrisches
Signal erzeugt, dessen Amplitude dem Drehwinkel
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- ίο -
- ίο -
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des Lenkrads gegenüber einer vorbestimmten neutralen
Stellung proportional ist und dessen Polarität von der Drehrichtung des Steuerrads bestimmt ist. Selbstverständlich
können auch andere Typen von Signal— generatoren für diesen Zweck verwendet werden. Die
Spannung vom Potentiometer 18 ist durch zwei gleichgroße
Widerstände R zur Leitung 16 geführt, d.h. zu den Steuereingängen der Lenk-Servoeinrichtungen SA
und SB der Räder A und B, weiterhin auch zu der Leitung
17» d.h. zu den Steuereingängen der Lenkservoeinrichtungen
SG und SD der beiden Räder C und D. Mit dieser Anordnung
würden im Prinzip gleichgroße Steuer- oder Eingangssignale allen Lenk—Servoeinrichtungen SA, SB, SC und SD zugeführt
werden, so daß alle Räder A, B, C und D um gleichgroße Lenkwinkel gedreht würden. Um das für die
oben erläuterte Lenkgeometrie erforderliche Verhältnis
zwischen den Lenkwinkeln des äußeren und des inneren Radpaares in einer Kurve zu erreichen, umfaßt das
Lenksystem nach der Erfindung weiterhin eine Dämpfungsschaltung 20 für das elektrische Signal, die mittels
eines Umschalters 21 entweder mit der Leitung 16, d.h. mit den Steuereingängen der Lenk-Servoeinrichtungen
der
der Räder A und B,oder mit/Leitung 17, d.h. mit den Steuereingängen der Lenk—Servoeinrichtungen C und D verbunden werden kann. Der Umschalter 21 wird mittels einer Nockenscheibe 22 betätigt, die mechanisch mit dem Lenkrad 19 des Fahrzeugs in solcher Weise gekuppelt ist, daß die Dämpfungsschaltung 20 durch die Umschalt— einrichtung 21 mit der Leitung 17 verbunden wird, wenn
der Räder A und B,oder mit/Leitung 17, d.h. mit den Steuereingängen der Lenk—Servoeinrichtungen C und D verbunden werden kann. Der Umschalter 21 wird mittels einer Nockenscheibe 22 betätigt, die mechanisch mit dem Lenkrad 19 des Fahrzeugs in solcher Weise gekuppelt ist, daß die Dämpfungsschaltung 20 durch die Umschalt— einrichtung 21 mit der Leitung 17 verbunden wird, wenn
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das Fahrzeug in einer solchen Richtung gelenkt wird,
daß das Radpaar C, D das in der Kurve außen befindliche
Radpaar darstellt, während die Schaltung 20 durch die Umschalteinrichtung 21 mit der Leitung 16 verbunden
wird, wenn das Fahrzeug in einer solchen Richtung gelenkt wird, daß das Radpaar A, B das in der Kurve außen
befindliche Radpaar darstellt. Die Dämpfungsschaltung
20 dämpft oder vermindert das Eingangs— oder Steuersignal,
das den Lenk-Servoeinrichtungen des außen liegenden Radpaars zugeführt wird, in solcher Weise,
daß das gewünschte Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des äußeren Radpaars und dem Lenkwinkel des inneren
Radpaars stets erreicht wird, das von der oben erläuterten Lenkgeometrie verlangt wird. Es ist offensichtlich,
daß die Dämpfungsschaltung 20 eine Dämpfungscharakteristik haben soll, die dem Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel
des äußeren Radpaars und dem Lenkwinkel des inneren Rad— paars entspricht, d„h. eine Dämpfungscharakteristik
mit derselben Form wie beispielsweise die in dem Diagramm Fig. 2 wiedergegebene Kurve und entsprechend
den obigen Gleichungen 3 oder 3a.
Fig. h zeigt im Wege eines Beispiels das Schaltbild
einer bevorzugten Dämpfungsschaltung 20. Diese Schaltung enthält in der gezeigten Ausführung zwei
Parallelzweige, die mittels der ^schalteinrichtung
21 alternativ mit der Leitung 17 oder der Leitung 16 verbunden werden können. Einer dieser Parallelzweige
enthält einen Widerstand Rl, der in Reihe geschaltet ist mit zwei Dioden Dl, die parallel zueinander mit entgegen—
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gesetzter Polarität geschaltet sind. Der·andere Parallelzweig
enthält in der gleichen Weise einen Widerstand B2 in Reihe mit zwei Dioden D2, die entgegengesetzt zueinander
parallelgeschaltet sind,, Die Dioden Dl und D2 sind in ihrer umgekehrten Richtung mittels Gleichspannungsquellen
D und von Widerständen R3 und R4
gebildeten Spannungsteilern vorgespannt. Die Widerstände R-5 und Wt sollen nach der Annahme des Beispiels
wesentlich kleinere Widerstandswerte haben als die Widerstände Rl und R2. Wie aus der Zeichnung zu ersehen
ist, ist die Vorspannung der Dioden Dl geringer als ™
die Vorspannung der Dioden D2. Die Gittervorspannung
der Dioden Dl beträgt E^, während die Gittervorspannung
der Dioden D2 den Wert E2 haben möge. Wenn die Spannung
E. der Leitung 17 (16) über den Widerstand R vom Signal- --ϊ
generator 18 (Fig. 3) positiv zugeführt wird, sind
nur die in Fig. 4 links gezeichneten Dioden Dl und D2 für
den Betrieb der Schaltung von Bedeutung. Die rechten Dioden Dl und D2 in Fig. 4 arbeiten nur dann, wenn die
Spannung E. negativ ist. Solange die Spannung E. des Λ
Signalgenerators 18 (Fig. 3) niedriger ist als die
Gittervorspannung E1 der Dioden Dl, sind alle Dioden
nicht leitend, so daß die Spannung E , die an der Leitung
17 (.16) erscheint, und also den Lenk—Servoeinriohtungen der äußeren Räder in der Kurve zugeführt wird, im wesentlichen
denselben Wert hat wie die Spannung E., d.h.
Eu = E^, Wenn die Spannung E± die Gittervorspannung E1
der Dioden Dl überschreitet, wird eine dieser Dioden leitend, so daß Strom durch den Parallelzweig der
Schaltung fließt, der den Widerstand B1 enthält.
10981^0555
Dies verursacht eine Spannungsteilung mit dem Ergebnis:
1? — Ti1 1
^u ~ 1^i i
(5)
R+R1
Wenn die Spannung E. weiter wächst, so daß. sie die Gittervorspannung Ep der Dioden D2 übersteigt, wird
eine dieser Dioden leitend, so daß der Strom auch durch den Parallelzweig der Dämpfungsschaltung »it dem Widerstand
R2 fließt. Dies erzeugt die Spannungsteilung:
R1R .*
Tji _ Tp η .
u i R^Rj+Rq/+Ru Rq V^/
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Spannung Eu als
Funktion der Spannung E. für die Dämpfungsschaltung
gemäß Fig. 4 zeigt. Es ist offensiehtlicn, daß die
Lage der drei Knickpunkte der Kurve leicht durch Änderung der Gittervorspannungen der Dioden Dl und D2
verändert werden kann und daß die Steigung der Kurve
zwischen den Knickpunkten ebenso leicht durch Änderung der Widerstandswerte der Widerstände Rl und R2 verändert
werden kann. Weiterhin ist offensichtlich, daß die Zahl der Knickpunkte der Kurve in beliebiger Veise durch
eine entsprechend größere Zahl von Parallelzweigen der
Schaltung erhöht werden kann. Es ist also sehr leicht, eine Dämpfungsschaltung derart zu entwerfen, daß das
Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung 1 der
Schaltung und der Eingangsspannung E. der Schaltung
mit beliebiger Genauigkeit einer vorbeetieaten
Beziehung zwischen dem Lenkwinkel ^2 des äußeren
Badpaars und dem Lenkwinkel A. des Inneren Badpaars
des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt entspricht, beispielsweise der in Fig. 2 dargestellten Funktion und entsprechend
178053A
dem Ausdruck (3) oder (3a). Wenn die Däinpfungs—
charakteristik der Schaltung während des Betriebs des Fahrzeugs geändert werden muß, wenn beispielsweise
der Radstand und/oder die Spurweite des Fahrzeugs verstellt werden, ist dies sehr leicht möglich durch
Änderung der Widerstandswerte der Widerstände Rl, R2 der Schaltung und der Gitterspannungen der Dioden.
Solche Änderungen der Widerstandswerte der Widerstände und der Vorspannungen der Dioden können kontinuierlich
oder schrittweise vorgenommen werden.
Wenn das Fahrzeug ~ in derselben Weise wie der ™
Portalkran in der oben erwähnten Patentschrift — wahlweise
in zwei zueinander senkrechten Riehtungen zu betreiben ist, d.h. also auch in der Richtung des Pfeils 23 in
Fig. ji, kann dies sehr einfach und leicht durch Änderung der Verbindungen in dem Lenksystem gemäß Fig. 3 erfolgen.
Es ist lediglich notwendig, daß die elektrischen und mechanischen Verbindungen des Signalgenerators ii in
den Lenk-Servoeinrichtungen der Räder in solcher Weise verändert werden, daß die Signalgeneratoren ein Ausgangs— λ
signal Null abgeben, wenn die zusammengehörigen Räder A-D sich in der neutralen Geradeausfahrtstellung gemäß
Pfeil 23 für die neue Fahrriehtung befinden. Da bei dieser neuen Fahrriehtung die Räder A und C ein in
der Fahrriehtung hintereinanderliegendes Radpaar darstellen und die Räder B und D das andere in der
Fahrriehtung hintereinanderliegende Radpaar darstellen, *
ist es weiterhin notwendig, daß mittels geeigneter t halteinriehtungen die Eingangskieniineu der Lenkservo—
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einrichtungen SA und SC der Räder A und C direkt miteinander
verbunden werden und in ähnlicher Weise die Eingangsklemmen der Lenkservoeinrichtungen SB und HD der
Räder B und D direkt miteinander verbunden werden, Wenn die Räder des Fahrzeugs nicht in den Ecken
eines Rechtecks angebracht sind, ist es weiterhin notwendig, mittels geeigneter Schalteinrichtungen die
Dämpfungsschaltung, die für die alte Fachrichtung verwendet
wurde, durch eine neue Dämpfungsschaltunr^ zu
es muß
ersetzen oder/alternativ der Däiiipfungseinrichtun.,::, die für die frühere Fahrrichtung benutzt wurde, eine andere Dämpfungscharakteristik durch entsprechende Einstellung der Widerstandswerte und der Gittervorspannungen erteilt werden. Alle Änderungen des Lenksystems, die bei einer Änderung der Fahrrichtung erforderlich werden, bestehen folglich in elektrischen Schaltoperationen, die leicht ausgeführt werden können und nur einfache Schaltvorrichtungen erforderlich machen.
ersetzen oder/alternativ der Däiiipfungseinrichtun.,::, die für die frühere Fahrrichtung benutzt wurde, eine andere Dämpfungscharakteristik durch entsprechende Einstellung der Widerstandswerte und der Gittervorspannungen erteilt werden. Alle Änderungen des Lenksystems, die bei einer Änderung der Fahrrichtung erforderlich werden, bestehen folglich in elektrischen Schaltoperationen, die leicht ausgeführt werden können und nur einfache Schaltvorrichtungen erforderlich machen.
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109886/0555
COPY
Claims (3)
1. Lenksystem für ein Fahrzeug mit vier um individuelle vertikale Lenkachsen lenkbaren Rädern, welches Lenksystem
von einem Lenkrad derart zur Drehung der lenkbaren Räder um deren zugehörige Lenkachsen steuerbar ist, daß
bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs ein Vorderrad und das in Fahrtrichtung dahinter angeordnete Hinterrad einen ersten
gemeinsamen Kreisbogen durchlaufen und das andere Vorderrad und Hinterrad einen zweiten, ihnen gemeinsamen Kreisbogen
durchlaufen, wobei der erste und der zweite Kreisbogen etwa denselben Krümmungsmittelpunkt haben, dadurch gekennzeichnet,
daß für jedes der lenkbaren Räder eine elektrisch gesteuerte Servo-Einrichtung zur Drehung
des jeweiligen Rades um seine vertikale Lenkachse um einen Winkel gegenüber einer vorbestimmten Neutral—
stellung des Rads entsprechend einem der Lenk-Servoeinrichtung zugeführten elektrischen Eingangssignal
vorgesehen ist; daß mit dem Lenkrad oder einer ähnlichen Lenkeinrichtung des Fahrzeugs ein elektrischer Signalgenerator gekuppelt ist zur Erzeugung eines elektrischen
Ausgangssignals entsprechend dem Drehwinkel des Lenkrads
gegenüber einer vorbestimmten Neutralstellung, wobei der Ausgang des Signalgenerators elektrisch mit den
Eingängen der Lenk-Servoeinrichtungen aller lenkbaren Räder verbunden ist; daß eine Dämpfungsschaltung für
das elektrische Signal vorgesehen ist; daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die abhängig von der
Drehrichtung des Lenkrads aus seiner Neutralstellung
- 17 -109886/0555 copY
IS
die Dämpfungsschaltung in die Signalverbindung zwischen dem Signalgenerator und den Lenk-Servoeinrichtungen desjenigen
Paars von lenkbaren Rädern einschaltet, das bei der von der Drehung der lenkbaren Räder hervorgerufenen
Kurvenfahrt des Fahrzeugs das in der Kurve außen liegende Radpaar darstellt; wobei die Dämpfungseinrichtungen für
das Signal einen Übertragungsfaktor besitzen, der abhängig ist von der Größe des Ausgangssignals des Signalgenerators,
2. Lenksystem nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsschaltung eine Dämpfungs—
charakteristik im wesentlichen nach dem Ausdruck:
E = - arctg
u P
u P
hat, worin E. das der Dämpfungsschaltung von dem
Signalgenerator zugeführte Signal, E das von der Dämpfungsschaltung den Servoeinrichtungen des in der
von dem Fahrzeug beschriebenen Kurve außen befindlichen Radpaars zugeführte Ausgangssignal, ρ das Verhältnis
zwischen dem von den Servoeinrichtung en den zugehörigen
Rädern verliehenen Drehwinkel und der Größe des den Servo-Einriohtungen zugeführten Steuersignals, a der
halbe Radstand des Fahrzeugs und b die Spurweite des Fahrzeugs sind.
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3. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die üäiapf ungs schal tung eine Zahl mit der Signalverbindung verbundener Parallelzweige enthält,
die Widerstünde in Reihe mit Dioden enthalten, die in den verschiedenen Parallelzweigen unterschiedliche
Gittervorspannung aufweisen.
•■Ί. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Parallelzweig der Düuipfungs— ,schaltung zwei vorgespannte Dioden in Reihe mit dem
Y/iderstand des Parallelzweigs enthält, die im Verhältnis zueinander mit umgekehrter Polarität
geschaltet sind.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1338667 | 1967-09-29 | ||
SE13386/67A SE320590B (de) | 1967-09-29 | 1967-09-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1780534A1 true DE1780534A1 (de) | 1972-02-03 |
DE1780534B2 DE1780534B2 (de) | 1977-06-23 |
DE1780534C3 DE1780534C3 (de) | 1978-02-02 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2438617A1 (de) * | 1974-08-12 | 1976-07-01 | Frieseke & Hoepfner Gmbh | Elektronisch-hydraulische fahrzeuglenkeinrichtung fuer vielachsige schwerlastfahrzeuge |
WO2000032462A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | Vernon Joel Grant | A modular wheel and/or conventional wheel assembly and control system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2438617A1 (de) * | 1974-08-12 | 1976-07-01 | Frieseke & Hoepfner Gmbh | Elektronisch-hydraulische fahrzeuglenkeinrichtung fuer vielachsige schwerlastfahrzeuge |
WO2000032462A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | Vernon Joel Grant | A modular wheel and/or conventional wheel assembly and control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE320590B (de) | 1970-02-09 |
BE721543A (de) | 1969-03-03 |
GB1236216A (en) | 1971-06-23 |
US3532178A (en) | 1970-10-06 |
DE1780534B2 (de) | 1977-06-23 |
FR1582457A (de) | 1969-09-26 |
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