DE19742707A1

DE19742707A1 - Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19742707A1
Application number: DE1997142707
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Gubernath
Original assignee: Individual
Current assignee: Gubernath Johannes Dipl-Ing (fh) 93142 Maxhue
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: DE19742707C2

Description

Stand der Technik

Zu Schwingungsdämpfung von Anhängern sind derzeit folgende Systeme im praktischen Einsatz:
a Vorrichtungen, die das Reibmoment der Anhängerkupplung erhöhen
b Vorrichtungen, die die Lage des Momentanpol des Anhängers verändern
c Vorrichtungen, die die Relativbewegung zwischen Anhängerdeichsel und Zugfahrzeug hydraulisch oder durch Reibung dämpfen
d Vorrichtungen, die bei Schlingerbewegungen des Anhängers, diesen abbremsen.

Bei der durchgeführten Recherche wurden folgende Patente gefunden, die sich mit der Dämpfung von Schlingerbewegungen von Anhängern befassen:
DE 195 15 414 A1, DE 296 01 576 U1, DE 296 07 092 U1, EP 0 196 248, DE 43 33 077 A1, EP 0 687 583 A1, DE 295 05 003.9.

Nachteile bestehender Patente

zu a Wartung und Kontrolle der Verschleißteile (Reibbeläge und Anhängerkugel) und Beeinflussung der Wankeigenschaften
zu b Einschränkung des Knickwinkels (Rückwärtsfahrt)
zu c Einschränkung des Knickwinkels, Beeinflussung des Kurvenfahrverhaltens
zu d Überschreiten des maximal möglichen Kraftschluß der Reifen, Rückgang der Seitenführungskraft.

Aufgabe der Erfindung

Die Erfindung soll die fehlende Dämpfung des schwingungsfähigen Systems (Physikalisches Pendel) Zugfahrzeug Anhänger erhöhen.

Lösung der Aufgabe

Dazu wird der Knickwinkel zwischen den beiden Längsachsen differenziert oder die Winkelgeschwindigkeit des Anhängers (Pendels) gemessen oder eine Winkelbeschleunigung oder für kleine Winkel eine seitliche Beschleunigung (in Schwerpunktnähe) des Anhängers (Pendels) integriert. Dieser Meßwert wird abhängig von der Fahrgeschwindigkeit oder vom Fahrverhalten des Zugfahrzeugs oder Anhänger oder deren Kombination, ein entsprechendes dämpfendes Moment (oder Kraft) auf den Anhänger bewirken. Dieses Moment kann z. B. an der Rädern oder an der Zugdeichsel angreifen.

Vorteile der Erfindung

Die Dämpfungseigenschaften des Anhänger lassen sich der (Fahrgeschwindigkeit,) Deichsellänge und der Beladung anpassen. Die Dämpfungseigenschaft des Anhängers sind nicht mehr so stark von der Fahrgeschwindigkeit, sondern hauptsächlich von der Schräglaufsteifigkeit der Reifen abhängig. Auch kleine Schwingungen des Anhänger können durch die Erfindung gedämpft werden. Es bleibt auch bei höheren Geschwindigkeiten immer eine Grunddämpfung erhalten, somit können sich von außen angeregte Schwingungen nicht verstärken. Bei Kurvenfahrten bleiben die Fahreigenschaften erhalten oder je nach Einstellung kann der Anhänger bei sehr engen Radien auch dem Zugfahrzeug in der Spur folgen (kein Nachläufereffekt). (Beim Rückwärtsfahren kann der Anhänger gesteuert werden.) (Die Funktion der Auflaufbremse wird durch den Einbau der Erfindung nicht beeinträchtigt.)

Ausführungsbeispiele

Wie oben schon erwähnt ist die Dämpfungseigenschaft des Systems zu erhöhen. Dazu ist es notwendig Informationen über den Schwingungszustand des System zu erhalten. Mögliche Informationsquellen sind Sensoren die, die den Knickwinkel zwischen den beiden Längsachsen differenzieren oder die Winkelgeschwindigkeit des Anhängers messen oder eine Winkelbeschleunigung oder für kleine Winkel eine seitliche Beschleunigung (in Schwerpunktnähe) des Anhängers integrieren. Dieser Information unter Berücksichtigung des Fahrverhalten und der Fahrgeschwindigkeit entsprechend muß nun ein Moment auf dem Anhänger wirken, das dem rückstellenden Moment entgegenwirkt oder dieses reduziert. Das Rückstellmoment ist der Auslenkung des Anhängers und/oder dem Schräglaufwinkel der Reifen proportional (und/oder Bremsmoment). Als Sensoren für die Winkelgeschwindigkeit dienen beispielsweise verschiedene Arten von Kreiselsystemen, mechanische, faseroptische, gas rate sensor Kreiselsensoren ,Drehratensensoren, (Stimmgabel, Piezoelektrische Vibrations Prismen oder Ringe, Halbkugeln, Zylinder, Coriolseffekt) und/oder durch Differenzbildung zwischen mehreren Beschleunigungsmessern unterschiedlicher Lage, oder durch Coriolisbeschleunigung und/oder andere Meßgeräte, die Informationen über die Drehgeschwindigkeit liefern. Eine weitere Möglichkeit ist die seitliche Auslenkung des Anhänger optisch, elektronisch, mechanisch, induktiv, kapazitiv, hydraulisch, pneumatisch zu messen und diese Information zu Differenzieren um dann Seitenführungskräfte an den Rädern entsprechend zu verändern (erhöhen). Durch den Einbau von Meßinstrumenten in das Zugfahrzeug die Informationen über Drehgeschwindigkeit um die Hochachse und/oder die Seitenbeschleunigung und/oder den Lenkwinkel bereitstellen, kann ein Verreißen der Lenkung erkannt werden, zu dem bietet dies, die Möglichkeit auch mit Anhänger rückwärts zufahren, ohne daß dies zuvor lange geübt wurde, da die zum Einleiten der Richtungsänderung notwendigen Fahrmanöver, die zu Beginn gegensinnig zu der gewünschten Richtungsänderung sind (Allpaßverhalten), durch die Anhängerlenkung selbständig erzeugt werden. Die Erfindung kann sowohl bei einachsigen als auch bei mehrachsigen (Anhängern) Fahrzeugkombinationen eingesetzt werden.

Claims

1. Das System zum Dämpfen von Schlingerbewegungen bei Fahrzeugen mit Anhänger(n) ist dadurch gekennzeichnet, daß das System Drehschwingungen um den (bewegten) Momentanpol erfaßt, der bei einem einfachen Anhänger mit starrer Deichsel, mit dem Mittelpunkt der Anhängerkugel (-kupplung) übereinstimmt.

2. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das System ein Drehmoment erzeugt das auf den Anhänger wirkt, welches der Winkelgeschwindigkeit des Anhängers und dessen Massenträgheitsmoment (um den Momentanpol) (in erster Näherung) proportional ist, und der Bewegungsrichtung des Anhängers entgegengesetzt wirkt.

3. Das Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß es bei der Rückwärtsfahrt auf die zusätzliche Information des Lenkradwinkel oder der Zugfahrzeugdrehgeschwindigkeit zurückgreift und durch einen entsprechenden Regler, den gewünschten Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger einstellt.

4. Der Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das (seitliches) Verlagern (Verdrehen und/oder Verschieben) des/der Verbindungspunkte zwischen Zugfahrzeug und Anhänger (aus der Längsachse des Anhängers oder des Zugfahrzeuges oder des Anhängers und des Zugfahrzeuges) ein Drehmoment erzeugt wird.

5. Der Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das Verändern des Schräglaufwinkel der Anhängerräder, durch Anlenken der Anhängerachsen oder der Achsaufhängung, und/oder verstellen der Vorspur (oder des Sturz) der Räder ein Drehmoment erzeugt wird.

6. Der Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das Variieren der Rollwiderstände der Anhängerräder, ein durch den Schwingungszustand (der Fahrzeugkombination) definiertes, auf beiden Seiten unterschiedliches (einseitiges) (abwechselndes) (zeitlich veränderliches) Abbremsen der Anhängerräder (Betätigen der Anhängerbremse) ein Drehmoment erzeugt wird.