DE2265142C3

DE2265142C3 - Vorrichtung zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE2265142C3
Application number: DE2265142A
Authority: DE
Inventors: Royal R. South Bloomington Minn. Hawkins (V.St.A.)
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1979-08-16
Also published as: DE2236859C3; FR2149793A5; GB1397140A; US3848690A; DE2236859B2; DE2236859A1; DE2265142A1; DE2265142B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeuges nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei einer aus einem Prospektblatt: »Paver Steering Control« der Firma Jordan Controls Ine, veröffentlicht am 23. März 1971, bekanntgewordenen Steuervorrichtung wird ein Kettenfahrzeug mittels eines Abtastfühlers an einem Leitdraht entlanggeführt Bei eineir w) Abstandsänderung zwischen Fahrzeug und Leitdraht beeinflußt das gewonnene Meßsignal über eine Meßbrücke getrennte Antriebssteuerkreise für die beiden Seiten des Fahrzeuges, wobei durch Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit auf der einen Seite und <>. Erniedrigung der Antriebsgeschwindigkeit auf der anderen Seite das Fahrzeug in bezug auf den Leitdrahi: eine Lenkbewegung zwecks Wiederherstellung des; Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem Leitdraht ausführt jede solche Lenkbewegung ist eine Drehbewegung um eine durch die Fahrzeugmitte gehende senkrechtstehende Achse. Eine solche Drehbewegung ist nicht in jeder Situation geeignet, die Abstandsänderung zwischen Fahrzeug und Leitdraht auf schnellem Wege auszugleichen. Insbesondere kann beispielsweise ein Abtriften des Fahrzeugs parallel zum Leitdraht durch eine solche Drehbewegung nicht ausgeglichen werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeuges so auszubilden, daß bei jeder denkbaren Abweichung des Fahrzeuges vom Leitdraht der geforderte Abstand durch optimale Lenkmanöver und Antriebssteuerung schnell wiederhergestellt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Aus der DE-OS 15 55 065 ist bereits eine Vorrichtung zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeuges bekanntgeworden, bei dem die vier Räder des Fahrzeuges durch den Rädern zugeordnete Motoren jeweils getrennt antreibbar sind. Die Lenkung des Fahrzeuges wirkt jedoch über ein vorderes und hinteres Lenkgestänge auf alle vier Räder gleichzeitig, gleichsinnig und mit gleichem Betrag ein. Zur Unterstützung dieser Fahrzeuglenkung wird aus der Bewegung des Lenkgestänges eine Beeinflussung der Antriebsmotoren in dem Sinne abgeleitet, daß sich die Räder auf der Innen- und Außenseite des Fahrzeuges unterschiedlich schnell drehen. Durch diese Maßnahmen kann zwar das Fahrzeug auf engstem Raum gedreht werden; bei manchen Fahrzeugen, beispielsweise bei Erdbearbeitungsfahrzeugen, die an einem Leitdraht entlanggeführt werden, kann sich jedoch die Notwendigkeit für vollkommen andere Lenkbewegungen ergeben, die durch die bekannte Lenk- und Antriebssteuervorrichtung nicht ausgeführt werden können.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die räumliche Anordnung von Fahrzeug- und Antriebsmitteln, sowie deren Kinematik und

F i g. 2 die elektrischen Baugruppen und ihre Wirkverbindungen mit den Antrieben.

Die Steuerung wird sowohl durch das Schwenken der Antriebselemente, z. B. der Räder oder Gleisketten des Fahrzeugs als auch durch die Änderung der Relativgeschwindigkeit dieser Antriebsmittel zueinander bewirkt Das Fahrzeug 49 wird vorn von den Rädern 50 und 52 und hinten von den Rädern 51 und 53 getragen. Diese Räder 50 bis 53 werden durch ihnen zugeordnete Motoren 54 bis 57 angetrieben und stehen mit dem Fahrzeug durch Halter 58 bis 61 an den Ecken in Verbindung.

Ein sich im wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckender Leitdraht dient als Bezugslinie für die automatische Lenkung des Fahrzeuges. Mit dem Leitdraht 62 steht ein Vorderfühler 63, der an dem Rad 50 mit Hilfe einer Befestigung 64 angebracht ist, und ein Hinterfühler 65, der an dem Rad 51 mittels einer Befestigung 66 angebracht ist, in Verbindung. Die Ausgangssignale dieser Fühler steuern, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, Hydraulikventile 67 und 68. Jedes dieser Ventile hat eine Eingangsleitung 69 bzw. 76 und Ausgangsleitungen 70

und 71 bzw. 77 und 78, mittels derer das betrachtete Ventil einen ihm zugeordneten Lenkzylinder 72 bzw. 79 steuert. Der Lenkzylinder 72 ist durch Halterungen 73 ur.d 74 mit dem Fahrzeug verbunden und verstellt eine Spurstange 75, die das Drehen der vorderen Räder 50 und 52 steuert In gleicher Weise steuert der Lenkzylinder 79 eine Spurstange 82 zur Drehung der hinteren Räder 51 und 53.

Wird durch die Fühler 63 und 65 eine Abweichung der Lage des Fahrzeugs 49 von dem als Bezugslinie dienenden Leitdraht 62 festgestellt, so geben diese Fühler ein entsprechendes Ausgangssignal an die zugeordneten Hydraulikventile 67 und 68, um die Lenkzylinder 72 und 79 in entsprechender Weise anzutreiben und eine Drehung der Räder 50 bis 53 durch die Spurstangen 75 und 82 zu bewirken.

Fig.2 zeigt einen zum Antrieb der hydraulisch arbeitenden Motoren 54 bis 57 im Sinne einer Lenkung durch Änderung der Geschwindigkeiten notwendigen Schaltkreis. Die Spurstange 75 ist wirkungsmäßig mit dem Schieifarm 83 eines Potentiometers 84 und die Spurstange 82 ist wirkungsmäßig mit dem Schieifarm 85 eines Potentiometers 86 verbunden. Die beiden Potentiometer 84 und 86 sind mit ihrem einen Ende an eine positive Gleichspannungsquelle und mit ihrem anderen Ende an Masse angeschlossen. Das am Schleifarm 83 abgreifbare Ausgangssignal des Potentiometers 84 gelangt an die Eingangsklemme einer Summiereinrichtung 87, während das mit dem Schleifarm 85 abgegriffene Ausgangssignal des Potentiometers

86 der Eingangsklemme an einer Summiereinrichtung 88 zugeführt wird.

Weitere Eingangssignale der Summiereinrichtungen

87 und 88 werden von einem Potentiometer abgeleitet,

das zur Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs durch gemeinsame gleichsinnige Änderung der Geschwindigkeiten der Motoren 54 bis 57 dient Die Ausgangssignale der Summiereinrichtungen 87 und 88 werden Verstärkern 90 und 91 zugeführt, deren Ausgangssignale zur Steuerung zweier Anschläge (Hubbegrenzer) 92 und 93 dienen. Diese Anschläge steuern veränderbare Steuerpumpen 94 bzw. 95. Die Förderpumpe 94 versorgt die hydraulisch arbeitenden

ίο Motoren 54 und 55 mit hydraulischem Strömungsmittel, während die Förderpumpe 95 hydraulisches Strömungsmittel den hydraulisch arbeitenden Motoren 56 und 57 zuführt
Stellen die Fühler 63 und 65 ein Entfernen des Fahrzeugs 49 von dem als Bezugslinie dienenden Leitdraht 62 und damit eine notwendige Bewegung des Fahrzeugs fest, beispielsweise nach rechts, so geben diese Fühler entsprechende Ausgangssignale an die Hydraulikventile 67 und 68, welche die Spurstangen 75 und 82 in solcher Richtung verschieben, daß sich das Fahrzeug nach rechts bewegt Wenn die Spurstangen 75 und 82 auf die Räder im Sinne einer Drehung einwirken, folgen die Potentiometerschleifarme 83 und 85 dieser Bewegung der Spurstangen urd geben an die zugeordneten Summiereinrichtungen 87 und 88 Ausgangssignale zur verhältnismäßigen Steuerung der Anschläge, so daß die hydraulisch arbeitenden Motoren 54 und 55 entsprechend langsamer und die Motoren 56 und 57 entsprechend schneller angetrieben werden.

Statt der verwendeten hydraulisch arbeitenden Motoren lassen sich auch elektrisch arbeitende Motoren verwenden, wobei natürlich die zugeordneten Antriebskreise entsprechend in elektrisch arbeitende Kreise abgeändert werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vomchtung zum Steuern der Lenkung eines mittels Fühler an einem Leitdraht entlanggeführten Fahrzeuges mit Antriebselementen auf beiden Seiten des Fahrzeuges, wobei bei einer durch den Fühler gemessenen Abstandsänderung zwischen Fahrzeug und Leitdraht die Geschwindigkeit der Antriebselemente auf beiden Fahrzeugseiten zwecks Wiederherstellung des vorgegebenen Abstandes zwischen Fahrzeug und Leitdraht entsprechend gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (49) vorne und hinten jeweils einen den Leitdraht (62) abtastenden Fühler (63 bzw. 65) aufweist, daß jedem Fühler (63 bzw. 65) ein unabhängig voneinander schwenkbares Radpaar (50,52 bzw. 51,53) zugeordnet ist, und daß durch die Schwenkbewegung des einen Radpaares (50,52) die Geschwindigkeit der Räder (50 und 51) auf der einen Fahrzeugseite und durch die Schwenkbewegung des anderen Radpaares (51,53) die Geschwindigkeit der Räder (52 und 53) auf der anderen Fahrzeugseite im Sinne einer schnelleren Wiederherstellung des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem Leitdraht (62) veränderbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils eine gemeinsame Antriebssteuereinrichtung(83,84,87,90,92,94 bzw.85,86,88,91,93,93) für die Räder (50 und 51 bzw. 52 und 53) auf jeder Fahrzeugseite.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Fühlersignale ein Lenkgestänge (75 bzw. 82) des vorderen und hinteren Radpaares (50, 52 bzw. 51, 53) jeweils separat verstellbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Abgriffe (83 bzw. 85) von Potentiometern (84 bzw. 86) mit den Lenkgestängen (75 bzw. 82) in Antriebsverbindung stehen und Geschwindigkeitssteuersignale für die den beiden Fahrzeugseiten zugeordneten Antriebe vorgeben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem mittleren gleichgroßen Geschwindigkeitssteuersignal für beide Antriebsseiten bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges das Geschwindigkeitssteuersignal in Abhängigkeit von der Richtung der Schwenkbewegung des Lenkgestänges erhöht bzw. erniedrigt wird.