DE2212328B2 - Anordnung zur aufhebung von giermomenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufhebung von auf ein Fahrzeug wirkenden Giermomenten, bei der durch Messung Größen gewonnen werden, die von auf das Fahrzeug einwirkenden Kräften abhängen, wobei durch Vergleich dieser Größen eine Differenz-Stellgröße gewonnen wird, die über ein auf die Lenkung einwirkendes Stellglied eine Verstellung der Lenkung im Sinne der Erzeugung eines Gegenmomentes bewirkt

Eine derartige Anordnung ist aus der DT-OS 18 10 720 bekannt Bei dieser bekannten Anordnung soll die Seitenwindempfindlichkeit eines Fahrzeugs beseitigt werden, weshalb an den Fahrzeugseiten die Windkräfte gemessen werden. Die dabei gewonnenen Meßsignale werden verglichen und daraus wird eine Stellgröße erzeugt, die auf ein auf die Lenkung einwirkendes Stellglied gegeben wird. Hierdurch wird die Lenkung im Sinne der Erzeugung eines Gegenmoments verstellt

Bei Fahrzeugen mit üblicher Radaufhängung tritt ein Giermoment, also ein Moment um die Hochachse des Fahrzeuges auf, wenn die an den gelenkten Rädern auftretenden Bremskräfte unterschiedlich groß sind, sei es aus Gründen eines unterschiedlichen Greifens der zugeordneten Bremsen, sei es wegen unterschiedlicher Kraftschlußbeiwerte, die zwischen Rad und Fahrbahn wirksam sind.

Zur Beseitigung dieses Problems ist es bekannt (DT-PS 10 77 538) diese von den gelenkten Rädern herrührenden Giermomente durch eine Aufhängung der gelenkten Räder zunichte zu machen, bei der die Schwenkachse der Räder die Fahrbahn außerhalb der Standfläche des Fahrzeuges (negativer Lenkrollradius) schneidet Durch diese Aufhängung entsteht beim Bremsen ein zusätzliches entgegengesetztes Giermoment das das oben beschriebene Moment kompensiert.

Bei vielen Fahrzeugen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, macht jedoch die Realisierung dieser Radaufhängung erhebliche und zum Teil unüberwindliche Schwierigkeiten, insbesondere wenn die Fahrzeuge mit Trommelbremsen ausgerüstet sind, da nicht genügend Einbauraum zur Verfügung steht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung für die gelenkten Räder eines Fahrzeuges zu schaffen, die die gleiche Wirkung wie die beschriebene Radaufhängung hat, sich jedoch auch dort realisieren läßt, wo sich eine Realisierung der bekannten Lösung als unmöglich erweist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß Meßmittel zur Bestimmung von von den Bremskräften an den gelenkten Rädern abhängigen Größen vorgesehen sind und daß aus dem Vergleich dieser Größen die Differenz-Stellgröße gewonnen wird.

Von der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung (DT-Offenlegungsschrift 18 10 720) unterscheidet sich die Erfindung somit auch durch eine andere Aufgabenstellung.

Die Erfindung unterscheidet sich aber in wesentlicher Weise auch vom Gegenstand der US-Patentschrift 28 65 462. Dort ist eine hydraulische Servolenkung beschrieben, bei der mittels eines Ventils, das durch die Lenkraddrehung gesteuert wird, ein mit der Lenkung gekoppelter Kolben verschoben wird. Diese Lenkunterstützung soll bei Langsamfahrt voll wirksam sein, dagegen bei einer großen Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugs um die Hochachse weniger stark wirksam sein, um so dem Fahrer ein Gefühl für die Situation zu vermitteln. Zur Realisierung ist ein die Drehgeschwindigkeit messender Kreisel vorgesehen, dessen Ausgangssignal die Servounterstützung durch Einwirken auf die Steuersignale für das Ventil mindert. Zusätzlich wird noch die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs bei der Steuerung des Ventils berücksichtigt.

Ähnlich wie bei der bekannten Lösung (entsprechend Dt-Patentschrift 10 77 538) wird also auch bei der Erfindung eine Kompensation durch Erzeugung eines Gegenmomentes bewirkt Die Erfindung läßt sich in verschiedenen Weisen realisieren. So kann man die von j den Bremskräften abhängige Größe in verschiedener Weise gewinnen, so z. B. durch Erzeugung einer von der Drehverzögerung und/oder dem Schlupf des Rades abhängigen Größe. Die Räder können dabei einen Antiblc/L-kierregler aufweisen oder ohne Antiblockierregler arbeiten. Bei Fahrzeugen mit getrennt arbeitenden Antiblockierreglern an den gelenkten Rädern ist der jeweils an den Bremsen herrschende mittlere Bremsdruck ein Maß für die Bremskräfte an den Rädern und man wird sich vorzugsweise dieses Bremsdruckes bedienen. Man kann dabei von den beiden Bremsdrükken abhängige Größen, z. B. Spannungen, erzeugen und diese vergleichen, jedoch gemäß weiterer Erfindung auch die Bremsdrücke auf die beiden Seiten einer beweglichen Wand (Kolben oder festgelegte elastische Wand) wirken lassen. Hier stellen die Bremsregler die Mittel zur Gewinnung der von der Bremskraft abhängigen Größen dar, die unumgewandelt dem Vergleichsglied zugeführt werden. Ein Druckvergleichsglied ist jedoch auch dann anwendbar, wenn kein Antiblockierregler vorgesehen ist, jedoch die beiden Radbremsen der gelenkten Räder in verschiedenen Bremskreisen liegen. Denkbar sind hier z. B. Bremskreisaufteilungen mit z. B. diagonal liegenden Rädern in einem Bremskreis, einem Vorderrad in einem Kreis und die restlichen Räder im anderen Kreis oder je ein Vorderrad und beide Hinterräder in je einem Kreis, wobei im letzten Falle beide Kreise auf die Hinterräder wirken. Bei Ausfall eines Kreises kommt hier eine Beeinflussung der Lenkung zustande. Bei dieser Bremskreisaufteilung und an den gelenkten Rädern vorhandenen Bremsreglern wird der Fall des Ausfalls des Bremskreises und der Fall der Bremsung auf einer Fahrbahn mit unterschiedlichem Reibwert von der Erfindung berücksichtigt.

Neben dem durch unterschiedliche Bremskräfte auftretenden Einschlagen der gelenkten Räder, das ein Giermoment erzeugt und das durch das Gegenmoment kompensiert wird, wirkt, wenn die Räder einer Wagenseite unterschiedliche Bremskiäfte hervorrufen, auch auf den Wagenkasten ein gleichgerichtetes Giermoment. Gemäß weiterer Erfindung wird zu dessen Kompensation eine solche Auslegung der erfindungsgemäßen Anordnung vorgenommen, daß das durch das Bremsen der gelenkten Räder zustande kommende Giermoment leicht überkompensiert ist, se daß auch eine gewisse Kompensation des Wagenkastens-Moments zustande kommt. Gemäß weiterer Erfindung ist es noch günstiger, auch die unterschiedlichen Bremskräfte an den nicht gelenkten Rädern zu bestimmen und eine vom Unterschied der Bremskräfte abhängige Größe ebenfalls auf die Verstellung der

Lenkung einwirken zu lassen. Dies kann durch Überlagerung dieser Größe mit der an den gelenkten Rädern gewonnenen Stellgröße geschehen. Bei Vervyendung eines Differenzdruckmessers entsprechend der obigen Beschreibung kann man für die anderen Räder einen entsprechenden zweiten solchen Druckmesser vorsehen. Die Größe der gemeinsamen Auslenkung beider Kolben wird von den beiden Druckdifferenzen abhängen.

Als Stellglied kann z.B. ein Gleichstrommotor benutzt werden, der ein vom dem im Vergleichsglied gewonnenen Stellsignal abhängige Verstellung der Lenkung bewirkt. Bei Verwendung der beweglichen Wand zum Druckvergleich kann die Verschiebung der Wand auch direkt zur Verstellung der Lenkung benutzt werden (gegebenenfalls unter Einschaltung einer Übersetzung).

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung prinzipiell dargestellt.

Dort sind mit la und 16 die beiden lenkbaren Räder eines Fahrzeuges bezeichnet. Die Lenkung erfolgt über die nur teilweise gezeigte Lenksäule 2, über die eine nach links und rechts bewegbare Zahnstange enthaltende Anordnung 3, über die damit gelenkig verbundenen Stangen 4 und über die am Rad angreifenden Lenkhebel 5. Die Bremsung dieser Räder wird vom Bremspedal 6 über den Hauptbremszylinder 7 bewirkt. Ferner sind getrennt arbeitende Antiblockierregler 8 und 9 bekannter Bauart für die beiden Radbremszylinder 10 und 11 vorgesehen.

Bei Bremsung auf Untergrund mit unterschiedlichem Kraftschlußbeiwert für die Räder, zeigt eins der Räder Blockierneigung und sein Druck wird so weit abgesenkt, daß keine Blockierneigung durch die nicht dargestellten, den Rädern zugeordnete Sensoren mehr signalisiert wird. Der dann an den Radbremsen herrschende Bremsdruckunterschied ist in einer gewissen Annäherung ein Maß für die Differenz der Bremskräfte. Dieser Bremsdruckunterschied bewirkt eine Verschiebung einer Wand 12, der einen Zylinder 13 in zwei Kammern teilt, in denen die unterschiedlichen Bremsdrücke herrschen. Über mechanische Verbindungsmittel 14, die auch eine Übersetzung enthalten können, wird diese Verschiebung der Wand 12 auf das Bremsgestänge übertragen, wodurch eine Verstellung der Lenkung zustande kommt. Damit ein Gegenmoment zu dem durch die unterschiedlichen Bremskräfte entstehenden Giermoment entsteht, muß bei der getroffenen Anordnung der Bremsdruck für das Rad la in der rechten Kammer des Zylinders 13 herrschen und der Bremsdruck des Radbremszylinders 11 in der linken Kammer.

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Lösung vorzugsweise für Nutzfahrzeuge gedacht, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die mit Pumpen-Speicher-Bremssystemen (mit Druckluft oder hydraulisch betrieben) ausgerüstet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Aufhebung von auf ein Fahrzeug wirkenden Giermomenten, bei der durch Messung Größen gewonnen werden, die von auf das Fahrzeug einwirkenden Kräften abhängen, wobei durch Vergleich dieser Größen eine Differenz-Stellgröße gewonnen wird, die über ein auf die Lenkung einwirkendes Stellglied eine Verstellung der Lenkung im Sinne der Erzeugung eines Gegenmoments bewirkt dadurch gekennzeichnet, daß Meßmittel zur Bestimmung von von den Bremskräften an den gelenkten Rädern (la, \b) abhängigen Größen vorgesehen sind, und daß aus dem Vergleich dieser Größen die Differenz-Stellgröße gewonnen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmittel zur Messung der Verzögerung und/oder des Schlupfes der gelenkten Räder ausgelegt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung von unabhängig voneinander arbeitenden Antiblockierreglern (8, 9) an den gelenkten Rädern die Meßmittel (Wand 12, Zylinder 13) zur Gewinnung von vom Bremsdruck abhängigen Größen ausgelegt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Differenz der Bremsdrücke in an sich bekannter Weise ein durch eine bewegliche Wand (12) in zwei Kammern aufgeteilter Zylinder (13) vorgesehen ist, der mit den Radbremszylindern (10,11) verbunden ist, wobei aus der Verstellung der Wand (12) das Stellsignal gewonnen wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Wand (12) mittels mechanischer Verbindungsmittel (14) direkt auf das Lenkgestänge (2 bis 5) übertragbar ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als auf die Lenkung einwirkendes Stellglied in an sich bekannter Weise ein Gleichstrommotor dient.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise durch die Verstellung der Lenkung eine leichte Überkompensation des durch das Bremsen der gelenkten Rädern entstehenden Moments zustande kommt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Gewinnung eines von der Differenz der Bremskräfte an den nicht gelenkten Rädern abhängigen Stellsignals vorgesehen sind und daß dieses Stellsignal zusätzlich zur Verstellung der Lenkung ausgenützt ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei Fahrzeugen mit zwei Bremskreisen und unsymmetrischer Bremskreisaufteilung in der Weise, daß die Bremsdrücke der gelenkten Räder verglichen werden.