DE19832728A1

DE19832728A1 - Lorry with servo steering and turning limit stop

Info

Publication number: DE19832728A1
Application number: DE1998132728
Authority: DE
Inventors: Reinhold Ing Taeuber
Original assignee: Steyr Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus Osterreich AG
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: AT406039B; DE19832728C2; ATA153897A

Abstract

The lorry has an axle arm fixed part (21,22) for each wheel (7,8) on the steered axle (1) which interacts with a part (23,24) fixed to the axle body to limit the turning angle. One part is formed by an electrical stop switch which is actuated by the other part when it reaches a predefined maximum wheel turn and which then activates a further electrically switchable element (25) which influences the servo steering to prevent further turning

Description

Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit Servolenkung und Radeinschlagbegren zungseinrichtung.The invention relates to a commercial vehicle with power steering and wheel lock limit equipment.

Bei bekannten und in serienmäßigen Nutzfahrzeugen - Lastkraftwagen oder Omni bussen - eingebauten Lenkanlagen erfolgt die hydraulische Endabschaltung durch entsprechend eingestellte Ventile im Lenkgetriebe. Diese Ventile werden bei der Montage der Achse so eingestellt, daß kurz vor Erreichen des vollen Radeinschla ges der maximale hydraulische Druck reduziert wird, um beim Einsetzen der me chanischen Radeinschlagbegrenzung keine Überbeanspruchung entstehen zu las sen. Bedingt durch Einstellfehler, Eigenlenkverhalten resultierend aus kinemati schen Fehlern zwischen Lenkgestänge und Achsaufhängung, einer nachträglichen Radeinschlagskorrektur durch Verwendung von Reifen mit anderen Dimensionen, Tausch und Verwendung anderer Fahrgestellfedern etc., kommt es in der Praxis immer wieder vor, daß die hydraulische Endbegrenzung mit ihrer ursprünglichen Einstellung nicht mehr paßt und Überlastungen am Lenkgestänge bzw. an betroffe nen Achsteilen auftreten. Dies kann sogar so weit führen, daß Teile des Lenkge stänges verbogen werden.In known and in standard commercial vehicles - trucks or Omni buses - built-in steering systems, the hydraulic limit switch takes place correspondingly set valves in the steering gear. These valves are used in the Assembly of the axle set so that shortly before reaching the full wheel lock the maximum hydraulic pressure is reduced to when inserting the me chanic wheel lock limit no overuse arise to read sen. Due to setting errors, self-steering behavior resulting from kinemati errors between steering linkage and axle suspension, a subsequent Wheel lock correction by using tires with different dimensions, Exchanging and using other chassis springs etc. occurs in practice again and again that the hydraulic end limit with its original Setting no longer fits and overloads on the steering linkage or on affected NEN axle parts occur. This can even go so far that parts of the steering be bent.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Radeinschlagbegrenzungseinrichtung be reit zu stellen, die immer funktionabel ist, auch wenn am Fahrzeug Änderungen in der Bereifung, der Federung und dergleichen sich auf den Radeinschlag auswirken den Teilen vorgenommen werden.It is therefore an object of the invention to be a wheel lock limiting device that is always functional, even if changes are made to the vehicle the tires, the suspension and the like affect the wheel lock the parts are made.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen des Anspru ches 1 durch eine solche Radeinschlagbegrenzungseinrichtung gelöst, bei der je Rad der gelenkten Achse ein achsschenkelfestes Teil mit einem achskörperfesten Teil radeinschlagbegrenzend zusammenwirkt, wobei das eine Teil durch einen elek trischen Stopschalter gebildet ist, der durch das andere Teil bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Radeinschlages betätigt bzw. angeregt wird und dann ein weiteres elektrisch schaltbares Organ aktiviert, durch das die Funktion der Servo lenkeinrichtung so beeinflußt wird, daß ein weiterer Radeinschlag unterbleibt. According to the invention, this object is in accordance with the characteristics of the claim ches 1 solved by such a wheel lock limiting device, each Wheel of the steered axle is an axel-fixed part with an axel-fixed part Part interacts to limit wheel lock, the one part by an elec trical stop switch is formed by the other part when reaching one predetermined maximum wheel lock is actuated and then on further electrically switchable organ activated by which the function of the servo Steering device is influenced so that there is no further wheel lock.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Stopschalters je Rad wird immer bei Erreichen eines maximalen Radeinschlagwinkels ein weiterer Radeinschlag wirksam unterbunden. Dabei wird die Funktion der Servolenkeinrichtung so beeinflußt, daß ein weiterer Radeinschlag unterbleibt.By providing a stop switch per wheel according to the invention is always at If a maximum wheel lock angle is reached, another wheel lock is effective prevented. The function of the power steering device is influenced so that there is no further turning of the wheel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann das von einem elektrischen Stop schalter aktivierbare elektrisch schaltbare Organ, mit dem die Servolenkeinrichtung im Sinne der Erfindung beeinflußbar ist, durch ein Druckregel- bzw. Überdruckventil gebildet sein, daß entweder direkt in die Lenkhilfepumpe integriert oder in die die Lenkhilfepumpe mit dem Lenkgetriebe verbindende Druckleitung eingebaut ist, über eine Entlastungsleitung bzw. Rücklaufleitung mit dem Lenkölbehälter kommuniziert und elektrisch in Reihe dem Stopschalter nachgeschaltet ist.Advantageous refinements and developments of the solution according to the invention are specified in the subclaims. So it can be from an electrical stop switch activatable electrically switchable organ with which the power steering device can be influenced in the sense of the invention by a pressure control or pressure relief valve be formed that either integrated directly into the power steering pump or in the Power steering pump with the steering gear connecting pressure line is installed over a relief line or return line communicates with the steering oil tank and is electrically connected in series to the stop switch.

Um eine durch Funktionsstörungen unerwünschte Deaktivierung der Servolenkvor richtung zu verhindern, kann im Bewegungsweg eines dem Lenkausgang des Lenk getriebes nachfolgenden Teils des Lenkgestänges ein Bereichsschalter angeordnet sein, der eine Mittelstellung und zwei Endstellungen aufweist, wobei die Mittelstel lung der Geradeausfahrtstellung der Räder entspricht und die beiden Endstellungen jeweils einem Radeinschlagwinkel zugeordnet sind, der ein gewisses Maß vor dem maximalen Radeinschlagwinkel liegt. Dieser Bereichsschalter ist in Reihe den Stop schaltern vorgeschaltet, so daß diese jeweils erst schaltbar sind, wenn die dem be treffenden Radeinschlag zugehörige Endstellung des Bereichsschalters erreicht bzw. überschritten wird. Der Bereichsschalter weist zwei, jeweils einer seiner beiden Endstellungen zugehörige Endschalter auf, von denen jeder einem der beiden Stop schalter in Reihe vorgeschaltet ist. Jeder der beiden Stopschalter und auch der Be reichsschalter kann entweder durch einen Kontaktschalter oder Induktivschalter gebildet sein.To prevent the power steering from being deactivated by malfunctions To prevent direction can be in the path of movement of the steering exit of the steering geared part of the steering linkage arranged a range switch be, which has a middle position and two end positions, the middle position tion corresponds to the straight-ahead position of the wheels and the two end positions are each assigned a steering angle that is a certain amount before maximum steering angle is. This range switch is the stop in series switch upstream, so that they are only switchable when the be corresponding end stop of the range switch reached or is exceeded. The range switch has two, each one of its two End positions associated limit switches, each of which is one of the two stop switch is connected in series. Each of the two stop switches and the Be Reichsschalter can either be a contact switch or an inductive switch be educated.

Nachstehend ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Below is the principle of the solution according to the invention with reference to the drawing explained in more detail. The drawing shows:

Fig. 1 im Prinzip eine Vorderachse eines Nutzfahrzeuges mit Servolenkung und Radeinschlagbegrenzungseinrichtung und mit für Geradeausfahrt eingestellten Rä dern,1 shows in principle a front axle countries. A utility vehicle having power steering and Radeinschlagbegrenzungseinrichtung and set for straight ahead Ra,

Fig. 2 einen Teilausschnitt der Achse mit kurveninnenseitig maximal eingeschlage nem Rad, und Fig. 2 shows a partial section of the axis with the inside of the curve maximum turned NEM, and

Fig. 3 einen elektrischen Schaltplan mit den Organen der Radeinschlagbegren zungseinrichtung. Fig. 3 is an electrical circuit diagram with the organs of the Radeinschlagbegren limitation device.

In der Zeichnung sind von dem Nutzfahrzeug, bei dem es sich um einen Lastkraft wagen jeglicher Bau- bzw. Einsatzart oder einen Omnibus handeln kann, eine Vor derachse mit 1, deren Achskörper mit 2, die daran über Achsschenkelbolzen 3, 4 an gelenkten Achsschenkel mit 5, 6 und ein jeweils von diesem getragenes Rad mit 7, 8 bezeichnet. Mit 9 ist ein Lenkrad bezeichnet, dessen Lenkbewegungen von einer hydraulischen Servolenkeinrichtung 10 in eine entsprechende Lenkung der Räder umgesetzt werden. Die Servolenkeinrichtung 10 weist einen Lenkölbehälter 11 so wie eine über eine Leitung 12 Lenköl aus letzterer saugende und über eine Drucklei tung 13 einem Lenkgetriebe 14 zuführende Lenkhilfepumpe 15 auf. Das Lenkgetrie be 14 steht ausgangs über eine Rücklaufleitung 16 mit dem Lenkölbehälter 11 in Verbindung. Die vom Lenkrad 9 über die Lenkradwelle 17 in das Lenkgetriebe 14 eingeleiteten Lenkbewegungen werden vom Lenkgetriebe 14 auf einen ausgangs seitig an diesem gegebenen Lenkhebel 18 und von diesem über ein Lenkgestän ge 19 auf die Achsschenkel 5, 6, die lenktechnisch über ein Lenkgestänge 20 mit einander verbunden sind, übertragen, für einen entsprechenden Lenkeinschlag der Räder 7, 8.In the drawing, the commercial vehicle, which can be a truck of any type or type of use, or a bus, has a front axle with 1, its axle body with 2, which is attached to the steering knuckle via steering knuckle bolts 3 , 4 5 , 6 and a wheel each carried by this with 7 , 8 designated. 9 designates a steering wheel, the steering movements of which are converted by a hydraulic power steering device 10 into a corresponding steering of the wheels. The power steering device 10 has a steering oil tank 11 as well as a line 12 steering oil from the latter and via a Drucklei device 13 a steering gear 14 supplying power steering pump 15 . The steering gear 14 is output via a return line 16 with the steering oil tank 11 in connection. The steering movements initiated by the steering wheel 9 via the steering wheel shaft 17 into the steering gear 14 are from the steering gear 14 to an output side on this given steering lever 18 and from this via a steering linkage 19 to the steering knuckles 5 , 6 , which are technically steering with a steering linkage 20 with each other are connected, transmitted, for a corresponding steering angle of the wheels 7 , 8 .

Erfindungsgemäß ist der servounterstützt gelenkten Achse 1 eine Radeinschlagbe grenzungseinrichtung zugeordnet, bei der je Rad der gelenkten Achse 1 ein achs schenkelfestes Teil 21, 22 mit einem achskörperfestem Teil 23, 24 radeinschlagbe grenzend zusammenwirkt. Dabei ist das eine Teil der Radeinschlagbegrenzungs einrichtung, das entweder durch das am jeweiligen Achsschenkel 5 bzw. 6 angeord nete Teil 21 bzw. 22 oder alternativ auch durch das am Achskörper 2 angeordnete Teil 23, 24 gebildet sein kann, durch einen elektrischen Stopschalter realisiert. Be vorzugt wird dieser Stopschalter am Achskörper 2 angebracht. Dieser Fall ist in der Zeichnung dargestellt. Dieser elektrische Stopschalter 23, 24 wird durch das zuge hörige andere Teil 21 bzw. 22 - je nach Radeinschlagrichtung - bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Radeinschlages betätigt bzw. angeregt und aktiviert dann ein weiteres elektrisch schaltbares Organ 25, durch das die Funktion der Servolen keinrichtung 10 so beeinflußt wird, daß ein weiterer Radeinschlag unterbleibt. Bei dem Organ 25 kann es sich um ein elektromagnetisch schaltbares Druckregel- bzw. Überdruckventil handeln, das entweder direkt in die Lenkhilfepumpe 15 integriert sein kann, oder, wie in der Zeichnung dargestellt, in die die Lenkhilfepumpe 15 mit dem Lenkgetriebe 14 verbindende Druckleitung 13 eingebaut ist. Durch dieses Druckregel- bzw. Überdruckventil 25 wird, sobald das kurveninnere Rad - wie aus Fig. 2 ersichtlich - seine maximal zulässige Radeinschlagstellung erreicht und dabei der betreffende Stopschalter 23 bzw. 24 betätigt bzw. initiiert wird, die Druckmittelzu fuhr von der Lenkhilfepumpe 15 zum Lenkgetriebe 14 unterbrochen bzw. der Druck soweit reduziert, daß ein weiterer Radeinschlag unterbleibt. Das abgesteuerte Lenköl wird im dargestellten Fall über eine Rücklaufleitung 26 und die Rücklauflei tung 16 zum Lenkölbehälter 11 rückgeleitet. Das elektrisch schaltbare Organ 25 ist - wie aus dem elektrischen Schaltplan gemäß Fig. 3 ersichtlich - elektrisch in Reihe dem jeweiligen Stopschalter 23 bzw. 24 nachgeschaltet.According to the invention the servo-assisted steering axle 1 is assigned a Radeinschlagbe grenzungseinrichtung cooperates bordering in each wheel of the steering axle 1, a solid axle stub portion 21, 22 with a radeinschlagbe achskörperfestem part 23, 24th Thereby, the one part of the Radeinschlagbegrenzungs device, which may be either the angeord designated on the respective stub axles 5 and 6, part 21 or 22, or alternatively formed by the arranged on the axle body 2 part 23, 24, realized by an electrical stop switch. This stop switch is preferably attached to the axle body 2 . This case is shown in the drawing. This electrical stop switch 23 , 24 is actuated or excited by the associated other part 21 or 22 - depending on the wheel turning direction - when a predetermined maximum wheel turning is reached and then activates a further electrically switchable member 25 , by means of which the function of the servo devices does not direction 10 is influenced in such a way that there is no further wheel turning. The organ 25 can be an electromagnetically switchable pressure control or pressure relief valve, which can either be integrated directly into the power steering pump 15 , or, as shown in the drawing, into the pressure line 13 connecting the power steering pump 15 to the steering gear 14 is. Through this pressure control or pressure relief valve 25 , as soon as the inside wheel - as can be seen in FIG. 2 - reaches its maximum permissible wheel lock position and the relevant stop switch 23 or 24 is actuated or initiated, the pressure medium supply from the power steering pump 15 to Steering gear 14 interrupted or the pressure reduced to such an extent that there is no further wheel turning. The steered steering oil is in the case shown via a return line 26 and the Rücklauflei device 16 to the steering oil tank 11 returned . As can be seen from the electrical circuit diagram according to FIG. 3, the electrically switchable member 25 is electrically connected in series to the respective stop switch 23 or 24 .

Um etwaigen Störungen im Bereich der Stopschalter und/oder einer unerwünschten Druckabschaltung der Servolenkeinrichtung vorzubeugen, ist es zweckmäßig, einen zusätzlichen Bereichsschalter 27 vorzusehen, der generell im Bewegungsweg eines dem Lenkausgang des Lenkgetriebes 14 nachfolgenden Teils, z. B. dem Lenkhe bel 18 oder einem Teil des Lenkgestänges 19, 20, angeordnet ist. Bevorzugt ist die ser Bereichsschalter 27 jedoch möglichst nahe am Ausgang des Lenkgetriebes 14 angeordnet, um Übertragungsfehler zu vermeiden. Dieser Bereichsschalter 27 hat eine Mittelstellung, die in der Zeichnung gemäß Fig. 1 und 3 dargestellt ist und durch ein kontakt- oder impulserzeugendes Element 30 gebildet wird, sowie zwei Endstellungen 28, 29, die jeweils durch Endschalter gebildet sind. Bei Geradeaus fahrt, also in Geradeausfahrtstellung der Räder 7, 8, nimmt das Schaltorgan 30 des Bereichsschalters 27 seine Mittelstellung ein, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, wäh rend die beiden Endschalter 28, 29 jeweils in einer von der Mittelstellung verschie denen Winkelendstellung angeordnet sind, die einem solchen Radeinschlagwinkel zugeordnet ist, der ein gewisses Maß vor dem maximalen Radeinschlagwinkel liegt. Wie Fig. 3 zeigt, ist jeder der beiden Endschalter 28, 29 elektrisch in Reihe einem der beiden Stopschalter 23, 24 vorgeschaltet, so daß letztere jeweils erst dann schaltbar sind, wenn die zugehörige Endstellung des Bereichsschalters 27 erreicht und der betreffende Endschalter 28 bzw. 29 betätigt bzw. aktiviert ist.In order to prevent any malfunctions in the area of the stop switch and / or an undesired pressure cut-off of the power steering device, it is expedient to provide an additional area switch 27 which is generally in the path of movement of a part following the steering output of the steering gear 14 , e.g. B. the Lenkhe 18 or a part of the steering linkage 19 , 20 is arranged. However, this range switch 27 is preferably arranged as close as possible to the output of the steering gear 14 in order to avoid transmission errors. This range switch 27 has a central position, which is shown in the drawing according to FIGS. 1 and 3 and is formed by a contact or pulse generating element 30 , and two end positions 28 , 29 , which are each formed by limit switches. When driving straight ahead, that is, in the straight-ahead driving position of the wheels 7 , 8 , the switching element 30 of the range switch 27 assumes its central position, as shown in FIGS . 1 and 3, while the two limit switches 28 , 29 each differ in one of the central position End angle position are arranged, which is associated with such a steering angle that is a certain amount before the maximum steering angle. As Fig. 3 shows, each of the two limit switches 28, 29 electrically connected in series to one of two stop switch 23, upstream 24 so that the latter are only switched in each case when the associated end position of the range switch reaches 27 and the limit switch concerned 28 or 29 is actuated or activated.

Für die Realisierung der Schalter gibt es verschiedene Möglichkeiten. Vorzugsweise wird auf marktübliche Schalter zurückgegriffen. Die Stoppschalter 23, 24 beispiels weise können jeweils durch einen Kontakt- oder Induktivschalter gebildet sein, der durch einen am betreffenden Achsteil angeordneten und in Axialrichtung einstellba ren Kontaktstift 21, 22 betätigbar bzw. aktivierbar ist. Auch der Bereichsschalter 27 mit seinen beiden Endschaltern 28, 29 und dem mittleren Schaltorgan 30 kann ent weder durch einen Kontakt- oder Induktivschalter gebildet sein.There are various options for realizing the switches. Standard switches are preferably used. The stop switches 23 , 24, for example, can each be formed by a contact or inductive switch which can be actuated or activated by a contact pin 21 , 22 arranged on the relevant axle part and adjustable in the axial direction. The range switch 27 with its two limit switches 28 , 29 and the middle switching element 30 can be formed either by a contact or inductive switch ent.

Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Radeinschlagbegrenzungseinrichtung wird im Fahrbetrieb wirksam rechtzeitig die Unterstützung der Servolenkeinrichtung abgeschaltet und eine Überlastung der mechanischen Lenkorgane vermieden.By providing the wheel lock limiting device according to the invention the support of the power steering device becomes effective in good time during driving switched off and an overload of the mechanical steering elements avoided.

Claims

1. Commercial vehicle with power steering ( 10 ) and wheel lock limiting device, characterized by such a wheel lock limiting device in which each wheel ( 7 , 8 ) of the steered axle ( 1 ) has an axially fixed part ( 21 , 22 ) with an axially fixed part ( 23 , 24 ). cooperates limiting wheel lock, wherein one part is formed by an electrical stop switch which is actuated or excited by the other part when a predetermined maximum wheel lock is reached and then activates another electrically switchable organ ( 25 ) by which the function of the power steering so is influenced that a further wheel lock is omitted.

2. Commercial vehicle according to claim 1, wherein the power steering device ( 10 ) a steering oil tank ( 11 ), a steering oil from this via a line ( 12 ) and via a pressure line ( 13 ) a steering gear ( 14 ) supplying steering aid pump ( 15 ) and one the steering gear ( 14 ) with the steering oil tank ( 11 ) ver binding return line ( 16 ), and in which the steering wheel ( 9 ) via a steering wheel shaft ( 17 ) into the steering gear ( 14 ) introduced steering movements from the latter to an output side Steering levers ( 18 ) and can be transferred from the sem via a steering linkage ( 19 , 20 ) to the steering knuckle ( 5 , 6 ), characterized in that the organ ( 25 ) which can be activated by the respective electrical stop switch ( 23 , 24 ) has a pressure control or pressure relief valve, which is either integrated directly into the power steering pump ( 15 ) or built into the pressure line ( 13 ) connecting the power steering pump ( 15 ) to the steering gear ( 14 ), via an E ntlastungsleitung ( 26 ) or the return line ( 16 ) communicates with the steering oil tank ( 11 ) and electrically connected in series to the respective stop switch ( 23 , 24 ).

3. Commercial vehicle according to claim 1, wherein the power steering device ( 10 ) a steering oil tank ( 11 ), a steering oil via a line ( 12 ) from this suction and via a pressure line ( 13 ) a steering gear ( 14 ) supplying steering aid pump ( 15 ) and one the steering gear ( 14 ) with the steering oil tank ( 11 ) ver binding return line ( 16 ), and in which the steering wheel ( 9 ) via a steering wheel shaft ( 17 ) into the steering gear ( 14 ) initiated steering movements from the latter to an output side Steering levers ( 18 ) and from which sem can be transmitted via a steering linkage ( 19 , 20 ) to the steering knuckle ( 5 , 6 ), characterized in that in the path of movement of a part of the steering linkage ( 18 , 19 , following the steering output of the steering gear ( 14 ) 20 ) a range switch ( 27 ) is provided with a central position ( 30 ) and two end positions ( 28 , 29 ) spaced therefrom, the central position of the straight extended position of the wheels r corresponds and the two end positions are each assigned to a wheel lock angle that is a certain amount before the maximum wheel lock angle, and that the range switch ( 27 ) is electrically connected in series to the stop switches ( 23 , 24 ) and these can only be switched when the wheel lock-dependent end position ( 28 ) or ( 29 ) of the range switch ( 27 ) is reached or exceeded.

4. Commercial vehicle according to claims 2 and 3, characterized in that the range switch ( 27 ) has two, each one of its two end positions associated limit switches ( 28 , 29 ), each of which is electrically connected in series to one of the two stop switches ( 23 , 24 ) is connected upstream.

5. Commercial vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that each of the stop switch ( 23 , 24 ) and the area switch ( 27 ) with its two limit switches ( 28 , 29 ) is formed either by a contact switch or by an inductive switch / proximity switch .