DE19832728C2

DE19832728C2 - Commercial vehicle with power steering and wheel lock limiting device

Info

Publication number: DE19832728C2
Application number: DE1998132728
Authority: DE
Inventors: Reinhold Taeuber
Original assignee: MAN Steyr AG
Current assignee: MAN Truck and Bus Osterreich AG
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: DE19832728A1; ATA153897A; AT406039B

Description

Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit Servolenkeinrichtung und Radeinschlagbegren zungseinrichtung mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a commercial vehicle with a power steering device and wheel lock limiters tion device with features according to the preamble of claim 1.

Es sind verschiedene Arten von Radeinschlagsbegrenzungsvorrichtungen bekannt.Various types of wheel lock limiting devices are known.

Bei in serienmäßigen Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen und Omnibussen eingebauten Lenkanlagen erfolgt die Endabschaltung beispielsweise hydraulisch über entsprechend ein gestellte Ventile im Lenkgetriebe. Diese Ventile werden bei der Montage der Achse so ein gestellt, dass kurz vor Erreichen des vollen Radeinschlages der maximale hydraulische Druck reduziert wird, um beim Einsetzen der mechanischen Radeinschlagbegrenzung keine Überbeanspruchung entstehen zu lassen. Bedingt durch Einstellfehler oder einem aus kine matischen Fehlern zwischen Lenkgestänge und Achsaufhängung resultierenden Eigenlenk verhalten oder einer nachträglichen Radeinschlagskorrektur durch Verwendung von Reifen mit anderen Dimensionen oder 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 betroffenen Achsteilen auftreten. Dies kann sogar so weit führen, dass Teile des Lenkge stänges verbogen werden.When installed in standard commercial vehicles such as trucks and buses Steering systems, for example, switch off hydraulically accordingly put valves in the steering gear. These valves are so when mounting the axis asked that shortly before reaching the full wheel lock the maximum hydraulic Pressure is reduced to zero when the mechanical wheel lock limitation is inserted To cause overuse. Due to setting errors or one from kine matic errors between the steering linkage and axle suspension resulting self-steering behavior or a subsequent wheel lock correction by using tires with other dimensions or exchange and use of other chassis springs etc. it happens in practice again and again that the hydraulic end limit with its original setting no longer fits and overloads on the steering linkage or affected axis parts occur. This can even lead to parts of the steering be bent.

Eine andere Lösung einer Radeinschlagbegrenzung ist aus der DE 35 39 607 C2 bekannt. Von dieser Vorveröffentlichung geht die Erfindung im Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Dort sind an mechanischen Anschlägen, die zur Festlegung des maximalen Radeinschlages in der Nähe der Lenkhebel am Fahrzeugrahmen befestigt sind, Fühlorgane angeordnet. Diese sind als Weg- oder Kraftaufnehmer ausgebildet, die ab entsprechender Annäherung eines Gegenanschlags des Lenkhebels bzw. eines Fahrzeugrades an einem Endanschlag ein Spannungssignal proportional zur weiteren Näherung einstellen. Auch bei dieser bekannten Lösung können Probleme wie vorstehend geschildert auftreten.Another solution to a wheel lock limitation is known from DE 35 39 607 C2. The invention proceeds from this prior publication in the preamble of claim 1. There are at mechanical stops that determine the maximum wheel lock in are attached to the vehicle frame near the steering lever, sensing elements arranged. This are designed as displacement or force transducers, which, when approached accordingly Counter stop of the steering lever or a vehicle wheel at an end stop Set the voltage signal proportional to the further approximation. Even with this well-known Solution, problems as described above may occur.

Es sind demgegenüber daher Aufgabe der Erfindung, an einem Nutzfahrzeug eine Radein schlagbegrenzungseinrichtung solcher Art vorzusehen, die auch dann noch funktioniert, wenn am Fahrzeug Änderungen in der Bereifung, der Federung und dergleichen sich auf den Radeinschlag auswirkenden Teilen vorgenommen werden. In contrast, it is therefore an object of the invention to mount a wheel on a commercial vehicle to provide a stroke limiting device of such a type that still functions, if changes in the tires, suspension and the like occur on the vehicle parts impacting the wheel are made.

Diese Aufgabe ist bei einem Nutzfahrzeug der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch Vorrichtungsmerkmale, wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben, gelöst.This object is achieved according to the invention in a commercial vehicle of the generic type Device features, as stated in the characterizing part of claim 1, solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of this solution are specified in the subclaims.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Bereichsschalters und eines Stopschalters je Rad wird immer bei Erreichen eines maximalen Radeinschlagwinkels ein weiterer Radein schlag wirksam unterbunden. Dabei wird die Funktion der Servolenkeinrichtung so beein flusst, dass ein weiterer Radeinschlag unterbleibt. Der Bereichsschalter verhindert eine durch Funktionsstörungen irgendwelcher Art hervorgerufene unerwünschte Deaktivierung der Servolenkeinrichtung. Er ist im Bewegungsweg eines dem Lenkausschlag des Lenkge triebes nachfolgenden Teils des Lenkgestänges angeordnet und weist zwei Endstellungen sowie eine Mittelstellung auf, wobei die Mittelstellung 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 Stopschaltern vorgeschaltet, so dass diese jeweils erst schaltbar sind, wenn die dem betreffenden Radeinschlag zugehörige Endstellung des Bereichsschalters erreicht bzw. überschritten wird. Der Bereichsschalter kann beispielsweise zwei, jeweils einer seiner beiden Endstellungen zugehörige Endschalter aufweisen, von denen jeder einem der beiden Stopschalter in Reihe vorgeschaltet ist. Außerdem kann der Bereichsschalter ebenso wie jeder der beiden Stopschalter entweder durch einen Kontaktschalter oder Induktivschalter gebildet sein. Ferner kann das von einem elektrischen Stopschalter aktivierbare, elektrisch schaltbare Organ durch ein Druckregel- bzw. Überdruckventil gebildet sein, das 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 nachge schaltet ist.By providing a range switch and a stop switch each according to the invention The wheel will always be an additional wheel when a maximum wheel lock angle is reached impact effectively prevented. The function of the power steering device is affected flows that there is no further turning of the wheel. The range switch prevents one unwanted deactivation caused by malfunctions of any kind the power steering device. In the path of movement it is one of the steering deflections of the steering wheel arranged downstream part of the steering linkage and has two end positions and a middle position, the middle position of the straight-ahead position of the wheels corresponds and the two end positions are each assigned to a wheel lock angle, which is a certain amount before the maximum steering angle. This range switch is connected in series to the stop switches, so that they can only be switched when reaches the end position of the range switch associated with the relevant wheel lock or is exceeded. The range switch can, for example, two, one of each have limit switches associated with both end positions, each of which is one of the two Stop switch is connected in series. In addition, the range switch can as well each of the two stop switches either by a contact switch or inductive switch be educated. Furthermore, that which can be activated by an electrical stop switch can be electrical switchable organ can be formed by a pressure control or pressure relief valve, which either directly integrated in the power steering pump or in the power steering pump with the steering gear connecting pressure line is installed, via a relief line or return line communicates with the steering oil tank and electrically in series with the stop switch is switched.

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 is a partial section of the axis with the inside of the curve turned maximum 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 be 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 Radeinschlagbegrenzungseinrichtung, 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 Radeinschlagbegrenzungseinrichtung, which may be either designated by the angeord on 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. By this pressure control or pressure relief valve 25 , as soon as the inside wheel - as shown in Fig. 2 - reaches its maximum permissible wheel lock position and the relevant stop switch 23 or 24 is actuated or initiated, the Druckmittelzu drove 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 returned to the steering oil tank 11 . 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 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 Are arranged end position, which is assigned to 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, the power steering device ( 10 ) a steering oil tank ( 11 ), a steering oil via a Lei device ( 12 ) from this suction and via a pressure line ( 13 ) a steering gear ( 14 ) supplying power steering pump ( 15 ) and a return line ( 16 ) connecting the steering gear ( 14 ) to the steering oil tank ( 11 ) and the steering movements initiated by the steering wheel ( 9 ) via a steering wheel shaft ( 17 ) into the steering gear ( 14 ) from the latter to an output-side steering lever ( 18 ) and can be transferred to the steering knuckle ( 5 , 6 ) via a steering linkage ( 19 , 20 ), and in the case of the wheel lock limiting device, each wheel ( 7 , 8 ) of the steered axle ( 1 ) has an axially fixed part ( 21 , 22 ) with an axially fixed part ( 23 , 24 ) interacting radeinschlagbe, the one part is formed by an electrical stop switch ge, which by the other part is actuated or excited when a predetermined maximum wheel angle is reached and then another electrically switchable organ ( 25 ) is activated, by which the function of the power steering is influenced in such a way that no further wheel turning occurs, characterized in that in the movement path ei The part of the steering linkage ( 18 , 19 , 20 ) following the steering output of the steering gear ( 14 ) is provided with a range switch ( 27 ) with a central position ( 30 ) and two end positions ( 28 , 29 ) spaced apart therefrom, the central position of the straight-ahead extended position corresponds to the wheels and the two end positions are each assigned a wheel steering angle which is a certain amount in front of the maximum wheel steering angle, and that the range switch ( 27 ) is electrically connected in series to the stop switches ( 23 , 24 ) and can only then be switched are when the wheel lock-dependent end position ( 28 ) or ( 29 ) of the area Chsschalter ( 27 ) is reached or exceeded.

2. Commercial vehicle according to claim 1, characterized in that the range switch ( 27 ) has two, each one of its two end positions associated limit switches ( 28 , 29 ), each of which electrically switches one of the two stop switches ( 23 , 24 ) in series is.

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

4. Commercial vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective electrical stop switch ( 23 , 24 ) activatable member ( 25 ) is a pressure control or pressure relief valve, which is either integrated directly into the power steering pump ( 15 ) or in the pressure line ( 13 ) connecting the power steering pump ( 15 ) to the steering gear ( 14 ) is installed, communicates with the steering oil tank ( 11 ) via a relief line ( 26 ) or the return line ( 16 ) and is electrically connected to the respective stop switch ( 23 , 24 ) is connected downstream.