DE19905419A1

DE19905419A1 - Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug

Info

Publication number: DE19905419A1
Application number: DE1999105419
Authority: DE
Inventors: Josef Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2000-08-17

Abstract

Es wird eine Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug beschrieben, mit einem Verstellmechanismus zum wahlweisen Anheben und Absenken von Stützelementen, welcher, mindestens über einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich, Gleichgewichtsstörungen am Einspurfahrzeug ausgleicht, die von auftretenden Querbeschleunigungskräften hervorgerufen werden. Dabei besteht der Verstellmechanismus aus mindestens einer Ventileinrichtung, die von den am Einspurfahrzeug auftretenden Querbeschleunigungskräften betätigt wird. Außerdem beaufschlagt er durch mindestens einen Geberzylinder mindestens zwei Nehmerzylinder so, daß die von diesen bewegten Stützelemente mindestens Gleichgewichtsstörungen am Einspurfahrzeug, die durch auftretende Querbeschleunigungskräfte hervorgerufen werden, entgegenwirken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, ein Einspurfahrzeug mit zwei seitlichen Stützrädern auszu statten, die über eine Betätigungseinrichtung selbsttätig zwischen einer wirkungs losen, angehobenen Stellung und einer abgesenkten Stützstellung verstellbar sind. Dabei werden die Stützräder jeweils durch ein Steuersignal eines Fahrtenmessers beim Unterschreiten der vorgegebenen minimalen Fahrgeschwindigkeit abgesenkt und beim Überschreiten dieser Geschwindigkeit angehoben. Durch die abgesenkten Stützräder der bekannten Stützvorrichtung wird das Einspurfahrzeug jeweils senkrecht zur Fahrbahn eingestellt. Um bei seitlich geneigter Fahrbahn, zum Bei spiel in einer Kurve, unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit das Umkippen des Fahrzeugs zu vermeiden, werden die Stützräder zusätzlich noch durch ein Steuersignal eines Querbeschleunigungsmessers gesteuert. Falls dieser die Überschreitung eines vorbestimmten, vorzugsweise einstellbaren Wertes mißt, bleibt die abgesenkte Stützvorrichtung in abgesenkter Stellung blockiert oder wird die angehobene Stützvorrichtung - beim Unterschreiten einer vorbestimmten, vom Fahrtenmesser erfaßten Fahrgeschwindigkeit - sofort abgesenkt.

Durch eine solche Ausführung einer Stützeinrichtung, wie sie in der europäischen Patentschrift 0 097 623 beschrieben ist, ist einerseits gewährleistet, daß beim An fahren und beim Übergang vom statisch instabilen in den dynamisch stabilen Ein spurfahrbereich die Stützvorrichtung im richtigen Moment, das heißt erst dann an gehoben wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit genügend groß ist und die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung den vorbestimmten Wert unterschreitet. Auf diese Weise wird ein Ausbrechen oder ein seitlicher Schwenker des Einspur fahrzeugs verhindert. Andererseits wird beim Abbremsen und beim Übergang von Schnellfahrt in Langsamfahrt ein vorzeitiges Absenken der Stützvorrichtung bei Fahrgeschwindigkeiten verhindert, welche einen vorbestimmten, vorzugsweise zum Beispiel auf die Straßenverhältnisse einstellbaren Wert übersteigen. Es wird sicher gestellt, daß nach dem Unterschreiten der minimalen Fahrgeschwindigkeit für dy namisch stabile Einspurfahrt die Stützvorrichtung abgesenkt wird, sobald sich durch Neigung des Fahrzeuges oder andere Ursachen, wie dem Kurvenradius nicht ange paßte Geschwindigkeits/Seitenneigungskombination, eine Querbeschleunigung auf zubauen beginnt In allen Fällen wird somit ein Umkippen des Fahrzeugs oder ein Ausbrechen vermieden.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug bereit zustellen, die mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln Gleichgewichts störungen am Einspurfahrzeug ausgleicht, die von auftretenden Querbe schleunigungskräften hervorgerufen werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung ist eine Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug, mit einem Ver stellmechanismus zum wahlweisen Anheben und Absenken von Stützelementen, welcher, mindestens über einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich, Gleichge wichtsstörungen am Einspurfahrzeug ausgleicht, die von auftretenden Querbe schleunigungskräften hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver stellmechanismus aus mindestens einer Ventileinrichtung besteht, die von den am Einspurfahrzeug auftretenden Querbeschleunigungskräften betätigt wird und der durch mindestens einen Geberzylinder mindestens zwei Nehmerzylinder so beauf schlagt, daß die von diesen bewegten Stützelemente mindestens Gleichgewichts störungen am Einspurfahrzeug, die durch auftretende Querbeschleunigungskräfte hervorgerufen werden, entgegenwirken.

Das hat den Vorteil, daß zunehmendes Fahrzeuggewicht kein Hinderungsgrund für die Benutzung eines Einspurfahrzeugs ist und der Kundenkreis wächst. Dem Kom fortbedürfnis nach einer geschlossenen Karosserie kann auch bei Einspurfahr zeugen nachgekommen werden. Die Zweiradfahrdynamik bleibt erhalten. Gewicht und Bauaufwand bleiben auf Zweiradniveau. Es findet kein Wechsel des Fahrver haltens von gestützter Fahrt zu ungestützter Fahrt statt. Das natürliche Zweiradver halten bleibt erhalten, es ist keine Lernphase erforderlich.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine Stützein richtung, bei der die Ventileinrichtung als eine durch Querbeschleunigungskräfte be aufschlagbare Zylinder-/Kolbeneinheit mit vier Steuerkammern ausgebildet ist und bei der, bei einer auftretenden Gleichgewichtsstörung, der Geberzylinder über eine Steuerkammer mit dem Nehmerzylinder verbunden wird, der das Stützelement auf der Seite des Einspurfahrzeugs ausfährt, in deren Richtung die Querbeschleunigung wirkt. Desweiteren wird, bei einer auftretenden Gleichgewichtsstörung, der Nehmer zylinder über eine Steuerkammer entlüftet, der das Stützelement auf der Seite des Einspurfahrzeugs bewegt, die der Richtung der Wirkung der Querbeschleunigung abgewandt ist.

Das hat den Vorteil, daß die Ventileinrichtung gleichzeitig als Sensoreinrichtung für auftretende Gleichgewichtsstörungen durch Querbeschleunigungskräfte wirkt. Es ist somit keine aufwendige Steuerelektronik nötig und eine zuverlässige Wirkungsweise der Stützeinrichtung ist gewährleistet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be schreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei ausrollen dem Fahrzeug,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei einem eine Rechtskurve fahrenden Fahrzeug,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei einem Fahrzeug, das nach einer Rechtskurve wieder geradeaus fährt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei einem Fahrzeug, das durch eine Störung nach rechts geneigt ist,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei einem an fahrenden Fahrzeug, das dann eine Rechtskurve fährt,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Stützeinrichtung bei einem Fahrzeug, das durch eine Störung nach links geneigt ist.

Alle Figuren zeigen dieselbe Stützeinrichtung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind deshalb nur bei Fig. 1 alle Bezugsziffern eingetragen. Die Fig. 2 bis 6 ent halten nur die Bezugsziffern, die in deren Beschreibungstext erwähnt werden.

Die Fig. 1 bis 6 beschreiben eine Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug, das durch links und rechts angebrachte Stützen beim Anhalten abgefangen wird. Die Betätigung der Stützen kann vom Fahrer aus, oder automatisch erfolgen. Zum Halten und Parken wird der Mechanismus arretiert. Zum Anfahren und Rangieren wird die Neigung des Fahrzeugs dem natürlichen Verhalten eines Zweirades ent sprechend geregelt. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit fahren die Stützen automatisch ein bzw. wird ein Signal an den Fahrer zum Einholen der Stützen gegeben. Dabei beruht die Regelung darauf, daß ein Einspurfahrzeug im stabilen Zustand, zum Beispiel im Stand oder bei Kurvenfahrt, keine Querkraft komponente an Teilen des Aufbaus aufweist. Ein fahrzeugfestes Pendel, oder ein Schieber, oder ein Sensor, in den Fig. 1 bis 6 als Zylinder-/Kolbeneinheit 1 aus gebildet, wird bei einer auftretenden Querkraft, also instabilem Zustand des Fahr zeugs, aus der Null-Lage ausgelenkt. Die Auslenkung wird benutzt, um eine Me chanik in Gang zu setzen, welche den querkraftfreien Zustand, die stabile Lage des Fahrzeugs, wieder herstellt. Diese Mechanik besteht in den Fig. 1 bis 6 aus einem Geberzylinder 2, der über zwei Hydraulikleitungen 3, 4 mit der Zylinder-/Kol beneinheit 1 verbunden ist. Diese wiederum beaufschlagt zwei Nehmerzylinder 5, 6, jeweils einen auf jeweils einer Seite des nicht gezeichneten Einspurfahrzeugs, von denen wiederum jeder ein nicht gezeichnetes Stützelement bewegt.

Die Zylinder-/Kolbeneinheit 1 besitzt für jeden Nehmerzylinder 5, 6 jeweils zwei Steuerkammern 7, 8 und 9, 10, die von jeweils einem Dreifachkolben 11, 12 inner halb jeweils eines Zylinders 13, 14 gebildet werden. Die Dreifachkolben 11, 12 und die Zylinder 13, 14 bilden eine Ventileinrichtung, die durch auftretende Querbe schleunigungskräfte betätigt wird und somit auftretende Gleichgewichtsstörungen am Einspurfahrzeug ermittelt. Dies erfolgt dadurch, daß jeder Dreifachkolben 11, 12 im jeweiligen Zylinder 13, 14 gegen Rückstellfedern 15, 16, 17, 18 verschiebbar ge führt ist und die Zylinder 13, 14 so am Einspurfahrzeug angebracht sind, daß sich ihre Längsachse 19, 20 in Fahrzeugquerrichtung erstreckt.

Desweiteren besitzt jeder Zylinder 13, 14 eine Entlüftungseinrichtung 21, 22.

Zum Antrieb der Stützeinrichtung sind alle an Bord des Einspurfahrzeugs befind lichen Energieformen denkbar, zum Beispiel Muskelkraft (wie in den Fig. 1 bis 6 durch einen Fuß angedeutet gezeichnet), Hydraulik oder Elektrik. Diese können direkt oder indirekt wirken. Dabei ist bei abgestelltem Fahrzeug die Stützvorrichtung zu blockieren. Ein nicht gezeichneter Druckbegrenzer oder Kraftsensor begrenzt die Stützkraft, um ein Abheben eines nicht gezeichneten Hinterrades zu verhindern.

Fig. 1 zeigt die Stützeinrichtung des nicht dargestellten, ausrollenden Einspurfahr zeugs zu einem Zeitpunkt, bei dem die Stützen betätigt sind. In dieser Gleich gewichtslage befinden sich die Dreifachkolben 11, 12, gehalten von den Rückstell federn 15, 16, 17, 18, mittig in den Zylindern 13, 14. Die beiden zum Einspurfahr zeug hin gerichteten Steuerkammern 8, 9 sind über die Hydraulikleitungen 3, 4 mit dem Geberzylinder 2 und gleichzeitig über weitere Hydraulikleitungen 25, 26 mit den Nehmerzylindern 5, 6 verbunden. Das bewirkt, daß die nicht gezeichneten Stütz elemente von den Kolben 23, 24 der Nehmerzylinder 5, 6 gleichzeitig abgesenkt werden.

In Fig. 2 fährt das Einspurfahrzeug eine Rechtskurve, die Stützen sind betätigt. Aufgrund einer auf das Einspurfahrzeug wirkenden Querbeschleunigung, deren Richtung durch den Pfeil 27 eingezeichnet ist, wurden die Dreifachkolben 11, 12 gegen die Kraft der Rückstellfedern 15, 17 ausgelenkt. Das bewirkt, daß der Neh merzylinder 5 mit dem Geberzylinder 2 verbunden ist und deshalb das eine Stütz element absenkt, während der Nehmerzylinder 6 mit der Entlüftungseinrichtung 22 verbunden ist und dadurch das andere Stützelement angehoben wird. Die wirkende Stützkraft richtet das Fahrzeug auf eine Resultierende von Fliehkraft und Schwer kraft ein.

Fig. 3 zeigt die Stützeinrichtung mit betätigten Stützen während das Einspurfahr zeug nach einer Rechtskurve geradeaus fährt. Es wirkt keine Querbeschleunigung, die Dreifachkolben 11, 12 sind aufgrund von Gravitationskräften entgegen der Kraft der Rückstellfedern 16 und 18 ausgelenkt. Der Nehmerzylinder 5 ist entlüftet, während der Nehmerzylinder 6 mit dem Geberzylinder 2 verbunden ist. Die Stütz kraft richtet das Fahrzeug auf.

Fig. 4 zeigt die Stützeinrichtung des Einspurfahrzeugs, das durch eine Gleichge wichtsstörung nach rechts geneigt ist. Die Stützen bleiben betätigt Die Dreifach kolben 11, 12 sind entgegen der Kraft der Rückstellfedern 16, 18 verschoben. Der Nehmerzylinder 5 ist entlüftet und der Nehmerzylinder 6 ist mit dem Geberzylinder 2 verbunden. Die Stützkraft richtet das Fahrzeug auf.

Fig. 5 zeigt die Stützeinrichtung des anfahrenden Einspurfahrzeugs in einer Rechtskurve. Die Stützen sind beim Anfahren betätigt. Beide Dreifachkolben 11, 12 befinden sich in Gleichgewichtslage zwischen den Rückstellfedern 15, 16 bzw. 17, 18. Die Querbeschleunigungskraft verschiebt die Dreifachkolben 11, 12 nach links. Beide Nehmerzylinder 5, 6 sind mit dem Geberzylinder 2 verbunden. Deshalb sind die Stützen ausgefahren.

Fig. 6 zeigt die Stützeinrichtung des Einspurfahrzeugs, das durch eine Gleichge wichtsstörung nach links geneigt ist. Die Stützen sind betätigt. Die Dreifachkolben 11, 12 sind entgegen der Wirkung der Rückstellfedern 15, 17 verschoben. Der Nehmerzylinder 5 ist mit dem Geberzylinder 2 verbunden, während der Nehmer zylinder 6 entlüftet ist. Die Stützkraft richtet das Fahrzeug auf.

Das zeigt, daß bei hydraulischen oder pneumatischen Stützeinrichtungen die Druckquelle mit dem Zylinder der Ventileinrichtung gekoppelt werden muß, welcher auf der Fliehkraft- bzw. Schwerkraftseite liegt, während der Zylinder, welcher auf der fliehkraft- bzw. schwerkraftabgewendeten Seite liegt, entlüftet bzw. mit einem Aus gleichsbehälter verbunden werden muß.

Claims

1. Stützeinrichtung für ein Einspurfahrzeug, mit einem Verstellmechanismus zum wahlweisen Anheben und Absenken von Stützelementen, welcher, min destens über einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich, Gleichgewichts störungen am Einspurfahrzeug ausgleicht, die von auftretenden Querbe schleunigungskräften hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus aus mindestens einer Ventileinrichtung besteht, die von den am Einspurfahrzeug auftretenden Querbeschleunigungskräften be tätigt wird und der durch mindestens, einen Geberzylinder (2) mindestens zwei Nehmerzylinder (5, 6) so beaufschlagt, daß die von diesen bewegten Stützelemente mindestens Gleichgewichtsstörungen am Einspurfahrzeug, die durch auftretende Querbeschleunigungskräfte hervorgerufen werden, entgegenwirken.

2. Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven tileinrichtung als eine durch Querbeschleunigungskräfte beaufschlagbare Zy linder-/Kolbeneinheit (1) mit vier Steuerkammern (7, 8, 9, 10) ausgebildet ist und daß bei einer auftretenden Gleichgewichtsstörung, der Geberzylinder (2) über eine Steuerkammer (7, 8, 9, 10) mit dem Nehmerzylinder (5, 6) verbunden wird, der das Stützelement auf der Seite des Einspurfahrzeugs ausfährt, in deren Richtung die Querbeschleunigung wirkt.

3. Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven tileinrichtung als eine durch Querbeschleunigungskräfte beaufschlagbare Zy linder-/Kolbeneinheit (1) mit vier Steuerkammern (7, 8, 9, 10) ausgebildet ist und daß bei einer auftretenden Gleichgewichtsstörung der Nehmerzylinder (5, 6) über eine Steuerkammer (7, 8, 9, 10) entlüftet wird, der das Stützelement auf der Seite des Einspurfahrzeugs bewegt, die der Richtung der Wirkung der Querbeschleunigung abgewandt ist.