DE2432318A1

DE2432318A1 - Elektro-hydraulisches lenksystem fuer ein fahrzeug mit lenkbaren vorderraedern und lenkbaren hinterraedern

Info

Publication number: DE2432318A1
Application number: DE2432318A
Authority: DE
Inventors: William B Queen
Original assignee: Harnischfeger Corp
Current assignee: Harnischfeger Corp
Priority date: 1973-07-11
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1975-01-30
Also published as: JPS5741391B2; FR2236712B1; US3856102A; CA997999A; FR2236712A1; GB1458927A; JPS5038233A

Description

Dipl.-Ing. A. Grünecker 5. Juli 1974-

Dr.-Ing. W. Stockmair ' P 8301

8 München 22, Maximilianatr. 43
DR. K. SCHUMANN -DIPU-.NG. P. JAKOB 2432318

HAENISCHFEGER CORPORATION

4400 West National Avenue, West Milwaukee, Wisconsin, USA

Elektro-hydraulisches Lenksystem für ein Fahrzeug mit lenkbaren Vorderrädern und lenkbaren Hinterrädern

Die Erfindung betrifft ein elektro-hydraulisches Lenksystem für Fahrzeuge, die mit lenkbaren Vorderrädern und lenkbaren Hinterrädern ausgestattet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lenksystem, bei welchem von dem Fahrer durch die gemeinsame Bedienung einer Lenkeinrichtung und eines Wählschalters verschiedene Lenkzustände des Fahrzeuges eingestellt werden können.

Es sind bereits Fahrzeuge bekannt, die mit einem Paar lenkbarer Vorderräder und einem Paar lenkbarer Hinterräder ausgestattet sind, wobei jedes Rad zur Ausführung eines Radein schlages von einem eigenen hydraulischen Lenkzylinder eingestellt wird und jedes Radpaar unabhängig von dem anderen Radpaar eingestellt werden kann. Bei solchen Fahrzeugen ist das Lenksystem mit Wähleinrichtungen ausgestattet, die es dem Fahrer gestatten, die Vorderräder oder die Hinterräder einzuschlagen, jedoch eine gleichzeitige Einstellung der . Vorderräder und der Hinterräder nicht zulassen. Mit diesen vorbekannten Lenksystemen können die Lenkeigenschaften der Fahrzeuge, bei denen die Lenksysteme eingesetzt werden, nicht vollständig ausgenutzt werden.

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Gemäß der Erfindung weist das Fahrzeug, das insbesondere von einem geländegängigen Autokran gebildet wird, ein Chassis mit einem Paar angetriebener lenkbarer Vorderräder und einem Paar angetriebener lenkbarer Hinterräder auf, die an dem Chassis gelagert sind, sowie eine am Chassis befestigte Brennkraftmaschine und einen auf dem Chassis drehbar gelagerten Aufsatz. Auf dem Aufsatz sind ein bewegbarer Ausleger und eine Fahrerkabine montiert, in welcher die Einrichtungen zur Steuerung des Fahrzeuges und des Auslegers angeordnet sind. Es ist ein elektro-hydraulisches Lenksystem vorgesehen, welches u.a. für jedes Fahrzeugrad einen unabhängig arbeitenden Lenkzylinder aufweist, sowie eine erste und eine zweite motorbetriebene Hydraulikpumpe, einen Vorratsbehälter für die Betriebsflüssigkeit, elektromagnetisch betätigte Ventile zur Steuerung des Flüssigkeitsstromes zu den Lenkzylindern und zu bestimmten anderen Fahrzeugbauteilen, wie z.B. zu Auslegerzylindern, und schließlich eine Einrichtung mit einem Lenkrad und einem Lenkventil, sowie einen in drei Stellungen einstellbaren , Wählschalter. Der Wählschalter und die Lenkradeinrichtung werden von dem Fahrer des Fahrzeuges gemeinsam betätigt, um drei Lenkzustände des Fahrzeuges zu ermöglichen, nämlich einen Normallenkzustand, wobei das Fahrzeug nur durch eine Einstellung der Vorderräder in die eine oder andere Richtung gelenkt wird, einen Einschlaglenkzustand, wobei die Vorderräder und die Hinterräder des Fahrzeuges in entgegengesetzte Richtungen eingeschlagen sind und sich das Fahrzeug auf einer Kreisbahn in die eine oder andere Richtung bewegt, und einen Krebsganglenkzustand, wobei die Vorderräder und die Hinterräder des Fahrzeuges in die gleiche Richtung eingeschlagen sind und sich das Fahrzeug seitwärts in die eine oder andere Richtung bewegt.

Insbesondere weist das erfindungsgemäße elektro-hydraulische Lenksystem eine erste Pumpe auf, die hauptsächlich

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die vorderen Lenkzylinder für einen Einschlag der Vorderräder mit Betriebsflüssigkeit speist, und eine zweite Pumpe, die die hinteren Lenkzylinder zum Einschlagen der Hinterräder und die Auslegerzylinder mit Betriebsflüssigkeit speist und die dazu dient, erforderlichenfalls zusätzliche für einen Einschlag der Hinterräder erforderliche Betriebsflüssigkeit zu fördern. Die Lenkradeinrichtung weist ein in mehrere Stellungen einstellbares Lenkventil auf, das auf die Stellung des Lenkrades oder die Bewegung des Lenkrades' (nach links und nach rechts) anspricht und Betriebsflüssigkeit zu den Lenkzylindern der Vorderräder leitet, um die Vorderräder einzuschlagen. Der drei Stellungen aufweisende Wählschalter (der in eine Stellung für eine Normallenkung, in eine Einschlagstellung und in eine Krebsgangstellung einschaltbar ist) betätigt ein elektromagnetisch gesteuertes RiehtungsSteuer- oder Lenkventil und leitet die Betriebsflüssigkeit von der ersten Pumpe für die vorderen Lenkzylinder (über das Lenkventil) zu den. hinteren Lenkzylindern für die Hinterräder. Der Wählschalter dient auch zur Betätigung von Relais, welche ein Vorschaltventil steuern, das seinerseits eine Zusammenschaltung der ersten und der zweiten die Lenkzylinder der Hinterräder und die Auslegerzylinder speisenden Pumpe ermöglicht, so daß der Flüssigkeitsstrom der ersten Pumpe, die zur Speisung der vorderen Lenkzylinder dient, verstärkt wird. Es sind ferner Begrenzungsschalter vorgesehen", die auf die Radstellung der Hinterräder ansprechen und dann betätigt werden, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für eine Normallenkung des Fahrzeuges befindet oder in diese Stellung zurückkehrt, um ein automatisches Zentrierventil zu betätigen, das den hinteren Lenkzylindern Flüssigkeit zur Zentrierung der Hinterräder zuleitet.

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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung Barin zeigen:

Fig-1 eine perspektivische Ansicht des Geländefahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen "Lenksystem! der linken vorderen Seite des Fahrzeuges aus gesehen j

Fig. 2 eine Seitenansicht des in der Fig.1 dargestellten Geländefahrzeuges, von der linken Seite gesehen;

Fig.3 eine Draufsicht auf das in der Fig-1 dargestellte Geländefahrzeug;

Fig-4 eine Frontansicht des in der Fig.1 dargestellten Geländefahrzeuges *,

FjLg.5 eine schematische Darstellung des elektro-hydraulischen Iienksystems des in den Fig-1 bis 4 dargestellten Geländefahrzeuges ;

Fig-6 eine Draufsicht auf das Fahrzeug, wobei die Fahrzeugvorderräder nach rechts eingeschlagen sind?

Fig,7 eine Ansicht ähnlich der Fig. 6, wobei die Fahrzeugvorderräder nach links eingeschlagen sind;

Pig-8 eine Ansicht ähnlich der Fig.6, wobei die Fahrzeugvorderräder nach rechts und die Fahrzeughinterräder nach links eingeschlagen sind;

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Fig.9 eine Ansicht ähnlich der Fig.6, wobei die Fahrzeugvorderräder nach links und die Fahrzeughinterräder nach rechts eingeschlagen sind;

Fig.10 eine Ansicht ähnlich der Fig.6, wobei die Fahrzeugvorderräder nach rechts und die Fahrzeughinterräder nach rechts eingeschlagen sind, und

Fig.11 eine Ansicht ähnlich der Fig.6_r wobei die Fahrzeugvorderräder nach links und die Fahrzeughinterräder nach links eingeschlagen sind.

In den Fig.1 bis 4 ist ein Autokran gemäß der Erfindung dargestellt, der ein unteres Fahrgestell oder Geländefahrzeug 11 aufweist sowie einen in einer Horizontalebene drehbar gelagerten Kranaufsatz 12 mit einem in senkrechter Richtung bewegbaren Teleskopausleger B und einer Fahrerkabine C. Der Teleskopausleger B ist an einem Rahmen B1 schwenkbar angelenkt und mit einem Gegengewicht CW einer Winde W und mit zwei Auslegerhubzylindern HC ausgestattet .

Das Fahrzeug 11 weist ein Chassis 13 auf, an welchem eine Vorderradachse 14, eine Hinterradachse 15, eine Brennkraftmaschine 16 zum Antrieb der vier gummibereiften Fahrzeug räder und zwei Hydraulikpumpen FSP und RSP montiert sind, die nachfolgend noch beschrieben werden und zur Speisung von hydraulischen, nachfolgend ebenfalls noch beschriebenen Bauteilen dienen, sowie eine am vorderen Ende und am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnete Auslegervorrichtung 17 bzw. 18 sowie einen Drehturm 20, mit welchem der auf dem Chassis 13 gelagerte Kranaufsatz 12 gedreht werden kann.

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An der Vorderradachse 14 sind ein rechtes Vorderrad RF und ein linkes Vorderrad LF montiert. An der Hinterradachse 15 sind ein rechtes Hinterrad RR und ein linkes Hinterrad LR montiert. Die Antriebskraft für die vier Fahrzeugräder wird von der Brennkraftmaschine 16 über eine Antriebswelle 25, eine an dem Chassis 13 montierte und an die Antriebswelle 25 gekuppelte Schalteinrichtung 26 und über ein Getriebe 27 abgegeben, das am Chassis montiert ist und mit der Schalteinrichtung 26 eine Baueinheit bildet. Das Getriebe 27 ist über eine vordere Antriebswelle 28 an ein vorderes Differential 3O der Vorderradachse 14 angeschlossen und dient zum Antrieb der Räder RF und LF, deren Achsen mit dem Differential in einer Antriebsverbindung stehen. Das Getriebe 27 ist über eine hintere Antriebswelle 31 an ein hinteres Differential 32 der Hinterradachse 15 angeschlossen und dient zum Antrieb der Räder RR und LR, deren Achsen mit dem Differential in einer Antriebsverbindung stehen.

Jede Auslegervorrichtung 17 und 1'8 weist einen Stützrahmen 35 auf, der mit dem Chassis 13 fest verbunden ist, ein Paar in einer senkrechten Ebene schwenkbare Auslegerarme 36, die jeweils mittels eines Zapfens 39 an einem Ende des Stützrahmens 35 schwenkbar gelagert sind, einen Auslegerfufl 37, der an dem anderen Ende eines jeden Auslegerarmes 36 mittels eines Zapfens 4O schwenkbar gelagert ist, und ein Paar ausfahrbare und einziehbare, hydraulisch betätigte Zylinder 38, die jeweils mit ihren Enden schwenkbar zwischen dem Stützrahmen 35 und einem Auslegerarm 36 angelenkt sind und derart betätigbar sind, daß sie den angeschlossenen Auslegerarm nach unten schwenken können, so daß er sich zur Abstützung auf die Erdoberfläche auflegt.

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Wie aus der Fig.3 zn erkennen ist, sind die Vorderräder RF und LF an der Vorderxadach.se 14 jeweils mittels eines an dem Chassis 13 befestigten Achsschenkelbolzens K schwenkbar gelagert. Die Vorderräder BF rand LF sind mittels einer Spurstange TR untereinander verbunden, die an ihren Enden mittels Drehzapfen P an den Rädern angelenkt ist- Ein Lenkzylinder EFC ist mit einem Ende seiner Kolbenstange über einen Drehzapfen P1 schwenkbar an dem rechten Vorderrad BF und mit seinem Fußende über einen Drehzapfen P2 an einem stationären Denker L schwenkbar angelenkt, wobei der Lenker L an dem Achsgehäuse der Vorderradachse 14 befestigt ist- Ein Lenkzylinder LFC ist mit dem Ende seiner Kolbenstange über einen anderen Drehzapfen P1 an dem linken Vorderrad LF und mit seinem Fußende über einen anderen Drehzapfen P2 an dem stationären Lenker L schwenkbar angelenkt. Wenn also die Druckflüssigkeit zu den Zylindern BFC und LFC geleitet wird-, um das Fahrzeug zu lenken, dann schiebt ein Zylinder seine Kolbenstange aus,.während der andere Zylinder seine Kolbenstange einzieht, so daß eine koordinierte gleichzeitige Lenkbewegung beider Bäder BF und LF in die gewünschte Sichtung erfolgt,

Die Hinterradachse 15 mit den Hinterrädern BR und LS weist die gleiche Konstruktion auf, und die Lenkung erfolgt genauso wie bei der Vorderradachse 14, und es sind Lenkzylinder BBC und LRC, Achsschenkelbolzen K,eine Spurstange TR, !Drehzapfen Ρ, PI und P2 und ein stationärer Lenker L vorgesehen.

Wie aus den Fig.2» 3 und 5 zu erkennen ist» sind die Pumpen FSP und HSP auf der Schalteinrichtung 26 angeordnet und werden von der Brennkraftmaschine 16 angetrieben. Die Pumpe FSP dient zur Lenkung der Vorderräder und fordert die Betriebs-

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flüssigkeit hauptsächlich zu den Lenkzylindern RFC und LFC der Vorderräder. Die Pumpe RSP dient zur Lenkung der Hinterräder und zur Betätigung der Ausleger 36 und fördert die Betriebsflüssigkeit hauptsächlich zu den vier Auslegerzylindern 38, wenn diese bedient werden, und zu den hinteren Lenkzylindern RRC und LRC wenn die Hinterräder gelenkt werden sollen. Die von Hand bedienbaren Steuerventile und die von Hand bedienbaren elektrischen Schalter zur Steuerung der verschiedenen Funktionen und Bauteile des Autokrans 10 befinden sich in der Fahrerkabine C, wobei die Steuerventile in einer Steuerventilreihe BV angeordnet sind. Da sich der Kranaufsatz 12 relativ zum Fahrgestell 11 drehen kann, muß für die Verteilung der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem oberen und dem unteren Kranteil eine Ventileinrichtung BV vorgesehen sein, die eine Drehung zuläßt, sowie ein elektrisch leitender Kollektorring CR zur Verteilung der elektrischen Energie zwischen dem oberen und unteren Kranteil. Die Ventileinrichtung DV und der Kollektorring CR sind an sich bekannte Bauteile und können derart ausgelegt sein, daß ein Anschluß der erforderlichen Hydraulikleitungen und elektrischen Leitungen, die sich zwischen dem Kranaufsatz 12 bzw. dem Fahrgestell 11 erstrecken, ermöglicht wird.

Als eine hydraulische und pneumatische Ventileinrichtung für eine Drehbewegung kann z.B. die unter der Bezeichnung D1312 301-A von der Zowa Industrial Hydraulics Inc., Laurens, Iowa, verkaufte Ventileinrichtung verwendet werden.

Das in der Fig.5 dargestellte elektro-hydraulische Lenksystem weist zwei Pumpen FSP und RSP auf, die beide von

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der Brennkraftmaschine 16 angetrieben werden. Die Pumpe FSP dient zur Lenkung der Vorderräder und fördert die Betriebsflüssigkeit hauptsächlich zu den Lenkzylindern LFC und RFC der Vorderräder LF bzw. RF. Die Pumpe RSP dient zur Lenkung der Hinterräder und zur Betätigung der Ausleger 36 und fördert die Betriebsflüssigkeit zu den vier Auslegerzylindern 38, wenn diese bedient werden, und zusätzliche Betriebsflüssigkeit zu den hinteren Lenkzylindern LRC und RRC, wenn die Hinterräder LR bzw. RR gelenkt werden sollen. Es ist ein Lenkmechanismus vorgesehen, der von einem drehbar gelagerten Lenkrad SW und einem mit diesem Lenkrad verbundenen Servolenkventil SV gebildet wird, welches drei Steuerstellungen aufweist, nämlich eine Neutral-, eine Rechts- und eine Linksstellung. Das Servolenkventil SV entspricht z.B. dem Typ HGB 32 "Hydroguide", der Typenreihe 2 (mit einem Umsteuervolumen von 983 cm^ - 60 cubic inch -, 118 l/min - 31 Gallonen/min - Durchflußmenge), welches von der TRW Inc., Ross Gear Division, Lafayette, Indiana, verkauft wird. Das Ventil SV spricht auf die Bewegung des Lenkrades SW in verschiedene Stellungen an und leitet die Druckflüssigkeit zu den Vorderradlenkzylindern LFC und RFC, so daß die Vorderräder LF bzw. RF eingeschlagen werden, und leitet in einigen Fällen die Druckflüssigkeit zu den hinteren Lenkzylindern LRC und RRC, wenn die Hinterräder LR bzw. RR eingeschlagen werden sollen, wie dies bereits ausgeführt wurde. Es ist ein elektrischer Wählschalter MSL mit drei Stellungen vorgesehen (mit einer Stellung für eine normale oder herkömmliche Fahrzeuglenkung, einer Einschlagstellung für Kurvenfahrt und einer Krebsgangstellung für seitliche Fahrt, wobei diese Stellungen durch die Bezugszeichen N, T bzw. C angegeben sind), welcher ein . Richtungswähl- oder Lenkmagnetventil V1 mit drei Steuerstellungen betätigt und in gewissen Fällen Flüssigkeit von

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dem Servolenkventil SV zu den Lenkzylindern LRC und RRC .für die Hinterräder leitet, so daß die Hinterräder LR und RR für eine Kurvenfahrt oder für einen Krebsgang eingeschlagen werden. Über den elektrischen Wählschalter MSL werden auch Relaisspulen RC1 und RC2 betätigt, die den Elektromagneten V3S eines vorgeschalteten Magnetventils mit zwei Stellungen V3 steuern, so daß der Flüssigkeitsstrom von der Hydraulikpumpe FSP zur Steuerung der Vorderräder durch einen zusätzlichen Flüssigkeitsstrom von der Hydraulikpumpe RSP zur Steuerung der Hinterräder und der Ausleger ergänzt wird. Es sind ferner Begrenzungsschalter LM vorgesehen, die auf die Stellung der Hinterräder reagieren und ansprechen, wenn der elektrische Wählschalter MSL sich in seiner Normallenkstellung N befindet oder in diese zurückkehrt, so daß ein automatisch arbeitendes Magnetventil V2 zur Ausrichtung der Hinterräder betätigt wird und in diesem Fall Druckflüssigkeit zu den Lenkzylindern LRC und RRC der Hinterräder leitet.

Die Ventile V1, V2 und V3 können z.B. von 12 Volt Gleichstrom-Magnetventilen gebildet sein, die folgende Modellnummern und Merkmale aufweisen und von der Racine Hydraulic Company, Racine, Wisconsin hergestellt werden:

Doppelmagnetventil V1 - Modell-Nr.N 999 300, MD06-PDNC-AA, wobei es sich um ein Vierwegeventil mit drei Stellungen handelt und alle Anschlüsse in der Neutralstellung geschlossen sind;

Doppelmagnetventil V2 - Modell-Nr. 998536, MD06 - SDNC-AD, wobei es sich um ein Vierwegeventil mit zwei Magneten handelt, das durch eine Feder zentriert ist und in der mittleren Stellung eine Druckverbindung zum Vorratsbehälter aufweist, während die beiden Zylinderanschlüsse verschlossen sind;

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Einfachmagnetventil V3 - Modell-Nr. N9993O3, wobei es sich um ein Dreiwegeventil mit zwei Stellungen handelt,das in der Neutralstellung eine Druckverbindung zum Vorratsbehälter aufweist.

Die Fig,5 zeigt, daß die Schalter MSL und LM in Neutralstellung eingeschaltet sind, daß sich die Ventile SV, VX, V1 und V2 in der Neutralstellung befinden und daß die Ventile V3 und SVO geschlossen sind. Die Fig.5 zeigt ferner, daß die Pumpen FSP und RSP über eine gemeinsame Förderleitung 59 an das Flüssigkeitsreservoir oder den Vorratsbehälter R angeschlossen sind. Der Druckanschluß der Pumpe FSP ist über eine Flüssigkeitsleitung 50 an den Anschluß der Drehventileinrichtung DV angeschlossen und von dort über eine Förderleitung 5OA mit dem Servolenkventil SV verbunden. Eine Flüssigkeitsrücklaufleitung 5OB verbindet das Ventil SV mit dem Anschluß 7 der Drehventileinrichtung,

welcher über eine Flüssigkeitsrücklaufleitung 5OC mit dem Vorratsbehälter R verbunden ist. Die Flüssigkeitsleitung ist über eine Zweigleitung 5OD ferner mit dem vorgeschalteten Magnetventil V3 verbunden.

Das Servolenkventil SV weist Flüssigkeitsleitungen 51 und 52 auf, die an die Anschlüsse 8. bzw. 6 der Drehventileinrichtung DV angeschlossen sind und von dort über Flüssigkeitsleitungen 51A bzw. 52A folgendermaßen weiterführen: Die Leitung 51A ist an das untere Ende des Zylinders LFC und an das Kolbenstangenende des Zylinders RFC angeschlossen; die Leitung 52A ist an das untere Ende des Zylinders RFC und das Kolbenstangenende des Zylinders LFC angeschlossen. Die Leitungen 51A und 52A besitzen Zweigleitungen 51B bzw. 52B, die an das Magnetventil V1 für die Steuerung der Fahrtrichtung angeschlossen sind.

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Das Magnetventil V1 für die Steuerung der Fahrtrichtung
ist über die Flüssigkeitsleitungen 57 und 58 mit dem
Magnetventil V2 für die Zentrierung der Hinterräder verbunden. Die Leitungen 57 und 58 sind über Zweigleitungen 57A bzw. 58A folgendermaßen geschaltet:-Die Leitung 57A verbindet das Kolbenstangenende des Zylinders LRC mit
dem unteren Ende des Zylinders RRC; die Leitung 58A verbindet das untere Ende des Zylinders LRG mit dem Kolbenstangenende des Zylinders RRC.

Das Magnetventil zur Zentrierung der Hinterräder V2 ist über eine Leitung 56 mit dem vorgeschalteten Magnetventil V3 undüber eine Leitung 60 mit dem Steueranschluß eines Regelventils 68 verbunden. Der Rücklaufanschluß des Regelventils 68 ist über eine Rücklaufleitung 61 mit dem Vorratsbehälter R verbunden. Der Steuer- oder Zulaufanschluß des Regelventils 68 ist über eine Leitung 62 mit dem Auslegerventil VX verbunden, welches durch einen nicht dargestellten Schalter in der Fahrerkabine C elektrisch
steuerbar ist.

Der Druckanschluß der Pumpe RSP steht über eine Flüssigkeitsleitung 55 mit dem Zulaufanschluß eines Regelventils 67 in Verbindung. Der Rücklaufanschluß des Regelventils 67 ist ebenfalls über die Rücklaufleitung 61 mit dem Vorratsbehälter R verbunden. Der Steueranschluß oder Zulaufanschluß des Regelventils 67 ist über eine Leitung 64 an das Auslegerventil VX angeschlossen.

Das Auslegerventil VX ist mit einer Flüssigkeitsleitung ausgestattet, die sich an eine von Hand bedienbare Ventileinrichtung SVO anschließt, welche durch einen Hebel SVW

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bedient wird. Die Ventileinrichtung SVO ist über die Druckflüssigkeitsleitungen 70A an die unteren Zylinderenden der vier Auslegerzylinder 38 angeschlossen. Das Auslegerventil VX ist ferner mit einer Flüssigkeitsleitung 72 ausgestattet, die unmittelbar jeweils an das Kolbenstangenende der vier Auslegerzylinder 38 angeschlossen ist,

Es ist ferner, eine Pumpe .19 vorgesehen, die ebenfalls von der Brennkraftmaschine 16 angetrieben wird und Betriebsflüssigkeit zu einem Schwenkzylinder oder Motor 19D fördert, der eine Drehung des Kranaufsatzes 12 gegenüber dem Fahrgestell .11 bewirkt. Die Pumpe 19 saugt die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter R durch eine Leitung 19A und fördert sie über eine Leitung 19B zu einem Anschluß 1 der Drehventileinrichtung BV. Der Anschluß 1 kann mittels eines von Hand bedienbaren Steuerventils V entweder mit dem Anschluß 2 oder dem Anschluß 3 verbunden werden, go daß eine Betätigung des Schwenkzylinders 19D zur Ausführung einer Drehung des Kranaufsatzes in entgegengesetzte Richtungen erfolgt. Die Drehventileinrichtung DV weist ferner einen Rücklaufanschluß 4 auf, über welchen die entweder vom Anschluß 2 oder vom Anschluß 3 zurückfließende Flüssigkeit über die Leitung 19C zum Vorratsbehälter R geleitet wird.

Wie bereits ausgeführt wurde und in der Fig.5 zu erkennen ist, wird das Magnetventil V1 von zwei Elektromagneten V1S und V1SS betätigt, das Magnetventil V2 von zwei Elektromagneten V2S und V2SS und das Magnetventil V3 von einem einzigen Elektromagneten V3S. Alle Elektromagnete sind mit einem Anschluß am Fahrzeugrahmen geerdet. Der elektrische Stromkreis für das in der Fig.5 gezeigte System weist eine

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elektrische Energiequelle auf, wie z.B. eine Batterie BA, die mit einem Anschluß an dem Fahrzeugrahmen geerdet ist und mit ihrem anderen Anschluß mit dem beweglichen Kontakt 90 des elektrischen Wählschalters MSL in Verbindung steht und ferner mit einem Anschluß der normalerweise offenen Relaiskontakte 91 und 92 der Relaiseinrichtung für die Lenkung SRA verbunden ist. Die anderen Anschlüsse der Relaiskontakte 91 und 92 sind über eine Relaisspule RC3 geerdet. Ein fester Kontakt 94 des elektrischen Wählschalters MSL (für die Einschlagstellung T) ist über einen elektrischen Leiter 95 mit dem Magnetventil V1SS und über einen elektrischen Leiter 96 mit einer Seite einer ersten Relaisspule RC1 der Relaiseinrichtung SRA verbunden. Ein fester Kontakt 97 des elektrischen Wählschalters MSL (für die Krebsgangstellung C) ist über einen elektrischen Leiter 98 an. eine Seite einer zweiten Relaisspule RC2 der Relaiseinrichtung SRA angeschlossen. Die Relaisspulen RC1 und RC2 sind mit einem Anschluß an dem Fahrzeugrahmen geerdat. Die Erregung der Relais spulen RC1 und RC2 bewirkt ein Schließen der Relaiskontakte 91 bzw. 92.

Eine Erregung der Relaisspule RC3 läßt einen normalerweise offenen Relaiskontakt 99 und einen normalerweise geschlossenen Relaiskontakt 1OO ansprechen. Die Kontakte 99 und 1OO sind beide mit einem Anschluß an die Batterie BA angeschlossen. Der andere Anschluß des Kontaktes 99 ist über einen Leiter 101 mit dem Elektromagneten V3S verbunden. Der andere Anschluß des Kontaktes 1OO ist über einen Leiter 102 mit dem federzentrierten beweglichen Kontakt 103 des Begrenzungsschalters LM verbunden. Die festen Kontakte 1O5 und 107 des Begrenzungsschalters LM sind über Leiter 106 bzw. 108 mit den Elektromagneten V2S bzw. V2SS verbunden.

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Vorausgesetzt, daß die beiden Pumpen PSP und RSP im Betrieb sind, und daß sich alle Bauteile in dem in der Fig.5 gezeigten Zustand befinden, dann arbeitet das in der Fig.5 dargestellte System folgendermaßen. Zuerst stellt der Fahrer den elektrischen Wählschalter auf eine der drei Stellungen nämlich auf die Stellung für Normallenkung N, auf die Einschlagstellung für Kreisfahrt T oder auf die Krebsgangstellung für seitliche Fahrt C. Wenn der elektrische Wählschalter MSL auf die Stellung für Normallenkung N eingestellt ist, dann bewirkt eine Drehung des Lenkrades SW in die eine oder andere Richtung lediglich eine entsprechende Drehbewegung der Vorderräder des Fahrzeuges, während die Hinterräder des Fahrzeuges geradeaus gerichtet bleiben (Fig.6 und 7). Wenn der elektrische Wählschalter MSL auf die Einschlagstellung für Kreisfahrt T eingestellt ist, dann bewirkt eine Drehung des Lenkrades SW in die eine oder andere Richtung eine entsprechende Drehbewegung der Vorderräder des Fahrzeuges und eine entgegengesetzte Drehbewegung der Hinterräder des Fahrzeuges (vergleiche Fig.8 und 9). Wenn der elektrische Wählschalter MSL auf die Krebsgangstellung für eine seitliche Fahrt C eingestellt ist, dann bewirkt eine Drehung des Lenkrades SW in die eine oder andere Richtung eine entsprechende Drehbewegung sowohl der Vorder- als auch der Hinterräder des Fahrzeuges (vergleiche Fig.10 und 11).

Es sei darauf hingewiesen, daß der Begrenzungsschalter LM zur Zentrierung der Hinterräder das Magnetventil V2 in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrzeughinterräder steuert, damit diese nach dem Abschluß der Lenkung wieder geradeaus gerichtet werden. Das bedeutet also, daß jedesmal, wenn der elektrische Wählschalter MSL in die Neutral-

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stellung zurückgestellt: wird, der eine Zentrierung bewirkende Begrenzungsschalter LM das Hagnetventil V2 betätigt, so daß die Hinterräder in ihre Hittelstellung (Geradeausfahrt) zurückkehren. Die Vorderräder bleiben hiervon unbeeinflußt, weil sie unmittelbar auf die Bewegungen des Lenkrades SW und des Servolenkventlls SV reagieren. Jedesmal wenn der elektrische Wählschalter HSL in die Neutralstellung zurückkehrt, kehren auch die Hinterräder unabhängig von der Stellung des Lenkrades SW in die Neutralstellung d.h. in die Geradeausstellung zurück.

Die Bedienung des elektro-hydraulischen Steuerkreise3 oder Steuersystems gemäß Fig.5 kann derart erfolgen, daß die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeuges eine Geradeausstellung einnehmen, wie dies die Fig.5 zeigt, oder daß sie in verschiedene Stellungen oder Richtungen bewegt werden, wie dies in den Fig.6 bis 11 dargestellt ist. Zum besseren Verständnis der Funktion des Steuersystems dient die nachfolgende Tabelle A aus welcher die Beziehungen zwischen den Fahrzeugradstellungen und den Schaltzuständen oder Positionen der Bauteile gemäß Fig.5 hervorgehen. Bei den in der Tabelle angegebenen Zuständen wird angenommen, daß beide Pumpen FSP und RSP im Betrieb sind, aber daß das Magnetventil VX für die Auslegerzylinder 38 entregt und geschlossen ist. In der Tabelle bedeuten die Buchstaben N, R und L neutral, rechts bzw. links. Die Buchstaben C und T bedeuten Krebsgangstellung bzw. Einschlagstellung. Die Bezeichnung "—$"" bedeutet eine Bewegung von einer Position in eine andere Position.

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Tabelle A

Pig	•	Radstellung vorn hinten	gerade	Stellung des Wählschalters MSL	Lenkradstellung, und Stellung des Servolenkventils SV	Stellung Magnetventil V1	Stellung Magnetventil V3	Stellung Magnetventil V2	Stellung Begrenzungs* schalter LM
5		gerade	gerade	N	N	N	geschlossen	N	N
6		rechts	gerade	.N	R	N	geschlossen	N	N
7		links	links	N	L	N	geschlossen	N	N
δ		rechts	rechts	T	R	B	offen	A-s-N	R r
9		links	rechts	T	L	B	offen	B —> N	L
10		rechts	links	C	R;	A	offen	A —■#· N	L
11		links		C	L	- A	offen	B —>· N	R
	09885/0430							•w- I CO · OO

Funktionsbeschreibung

Für die Betrachtung der Fig.3 und 5 bis 11 und der Tabelle A soll zunächst angenommen werden, daß die Fahrzeugräder in Geradeausstellung stehen, wie dies in der Fig.3 dargestellt ist, daß die Schaltelemente die in
der Fig.5 und in der ersten Zeile der Tabelle A mit
Figi'5 bezeichnete Stellung einnehmen und daß die Brennkraftmaschine 16 und die Pumpen FSP* RSP und 19 in Betrieb sind.

Um nur die Vorderräder in herkömmlicher Weise in die eine oder andere Richtung zu drehen, wie dies in der Fig.6 und 7 dargestellt ist, werden der elektrische Wählschalter MSL in die Neutralstellung N und das Lenkrad SW in die entsprechende Richtung gedreht. Wie aus der Tabelle A zu entnehmen ist, spricht lediglich das Servolenkventil SV an (das durch die Einstellung des Lenkrades SW in die entsprechende Richtung unmittelbar betätigt wird), so daß die Pumpe FSP Flüssigkeit durch die Leitungen 50 und 5OA entweder zur Leitung 51 oder zur Leitung 52 pumpen kann, um eine Bewegung der Zylinder LFC und RFC in die entsprechende Richtung zu bewirken. Die Ventile V1 und V2 bleiben in ihrer Neutralstellung, und das Ventil V3 bleibt geschlossen. Der" Begrenzungsschalter LM bleibt in seiner Neutralstellung, da die Hinterräder LR und RR in ihrer Geradeausstellung bleiben.

Um die Forderräder und die Hinterräder gemeinsam in eine Einschlagstellung in die eine oder andere Richtung zu bringen, die in den Fig.8 und 9 dargestellt ist, wird der

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elektrische Wählschalter MSL in die Position T gebracht, und das Lenkrad SW wird in die gewünschte Richtung gedreht. Wie die Tabelle A zeigt, nimmt das Magnetventil V1 die Stellung B ein, das vorgeschaltete Magnetventil V3 öffnet, und das Magnetventil V2 zur Zentrierung der Hinterräder nimmt die Stellung Λ oder die Stellung B ein, wobei es dazu neigt, sich in die Neutralstellung zu bewegen. Wenn sich das Magnetventil V1 zur Auswahl der Richtung in der Stellung B befindet, dann kann die Flüssigkeit sowohl zu den hinteren Lenkzylindern LRC und RRC als auch zu den vorderen Lenkzylindern LFC und RFC strömen. Zur Ergänzung der Strömung von der Pumpe . FSP (es benötigen nun vier Zylinder anstatt zwei Zylinder Druckflüssigkeit) strömt die Flüssigkeit von der Pumpe RSP durch die Leitung 55, durch das Regelventil 67, durch das geöffnete vorgeschalte te Ventil V3, durch die Leitung 56 und durch das Magnetventil V2 zur Zentrierung der Hinterräder/ durch Leitungen 57A oder 57B (was von dem Lenkeinschlag abhängt) zu den Zylindern LRC und RRC. Es sei darauf hingewiesen, daß der Begrenzungsschalter LM die Spulen der Elektromagnete V2S und V2SS des Magnetventils V2 nicht erregen kann, solange der Kipphebel des elektrischen Wählschalters MSL nicht aus der Einschlagstellung T in seine Neutralstellung N zurückgekehrt ist. Wenn der Kipphebel des elektrischen Wählschalters MSL jedoch in die Neutralstellung zurückgekehrt ist, dann werden die Elektromagnete V2S und V2SS erregt und bewegen das Magnetventil V2 in eine solche Stellung, in welcher es den Flüssigkeitsstrom zu den Lenkzylindern LRC und RRC leitet, so daß diese wieder in ihre Mittellage zurückkehren (Geradeausstellung der Räder).

Um die Vorderräder und die Hinterräder gemeinsam in eine

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Krebsgangstellung in die eine oder die andere Richtung zu bewegen, die in den Fig.10 und 11 dargestellt ist, wird der elektrische Wählschalter MSL in die Stellung C bewegt und das Lenkrad SW in die entsprechend gewünschte Richtung gedreht. Wie aus der Tabelle A zu entnehmen ist, nimmt das Richtungsmagnetventil V1 die Stellung A ein, das vorgeschaltete Magnetventil V3 öffnet und das Magnetventil V2 zur Zentrierung der Hinterräder nimmt die Stellung A oder B ein, wobei es dazu neigt, sich in die Neutralstellung zu bewegen. Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Lenksystems bei Krebsgangstellung ist ähnlich derjenigen Funktionsweise bei der Einschlagstellung, mit der Ausnahme, daß die Bewegung der Hinterräder in entgegengesetzte Richtung erfolgt. Bei der Krebsgangstellung unterstützt die Pumpe RSP die Pumpe FSP, und der Begrenzungsschalter LM spricht an, um die Hinterräder in die Geradeausstellung zu bewegen, wenn der Kipphebel des elektrischen Wählschalters MSL aus der Krebsgangstellung C in die Neutralstellung N zurückkehrt.

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Claims

Patentansprüche

Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen geländegängigen Autokran, dadurch gekennzeichnet s daß das Fahrzeug mit lenkbaren Vorderrädern (RF, LF) und lenkbaren Hinterrädern (RR, LR) ausgestattet ist, daß eine Steuereinrichtung mit einem Lenkrad (SW) zur Ausführung des Radeinschlages vorgesehen ist sowie eine für einen beliebigen Fahrzustand einstellbare Wähleinrichtung mit einer von Hand einstellbaren Vorrichtung (MSL), die drei verschiedene Schaltstellungen aufweist, nämlich eine Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges (Fig.6, 7), eine Stellung T für eine Kreisbogenfahrt des Fahrzeuges (Fig.8, 9) und eine Stellung C für einen Krebsgang des Fahrzeuges (Fig.10, 11), daß die Steuereinrichtung eine Betätigung des Lenkrades ermöglicht, bei welchem die Vorderräder (RP, LP) durch eine Drehung des Lenkrades einschlagbar sind, während die Hinterräder (BE, LR) eine Geradeausstellung beibehalten, wenn die Wähleinrichtung auf die Stellung N eingestellt ist, daß die Steuereinrichtung eine Betätigung des Lenkrades ermöglicht, bei welchem die Vorderräder und die Hinterräder durch eine Drehung des Lenkrades in entgegengesetzte Eichtungen einschlagbar sind, wenn die Wähleinrichtung auf die Stellung T eingestellt ist,

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daß die Steuereinrichtung eine Betätigung des Lenkrades ermöglicht, bei welchem die Vorderräder und die Hinterräder durch eine Drehung des Lenkrades in die gleiche Richtung einschlagbar sind, wenn die Wähleinrichtung auf die Stellung C eingestellt ist/ und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (LM und V2) aufweist, welche auf die Stellung der Hinterräder anspricht und die Hinterräder in die Geradeausstellung zurückführt, wenn die Wähleinrichtung in die Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges zurückkehrt, unabhängig davon, welch« Stellung das Lenkrad und die Vorderräder einnehmen.

2. Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen geländegängigen Autokran, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Fahrzeug mit lenkbaren Vorderrädern (EF, LF) und lenkbaren Hinterrädern (ER, LE) ausgestattet ist, daß vordere Lenkbetätigungseinrichtungen RFC, LFC) und hintere Lenkbetätigungseinrichtungen (EEC, LEC) zum Einschlagen der Vorderräder bzw. Hinterräder und damit zum Lenken des Fahrzeuges vorgesehen sind, daß eine Pumpe (FSP) vorgesehen ist, welche die Lenkbetätigungseinrichtung mit Betriebsflüssigkeit versorgt, daß ein Lenkrad (SW) vorgesehen ist, sowie ein Lenkventil (SV), das in Abhängigkeit von einer Drehung des Lenkrades betätigbar ist, und welches die Betriebsflüssigkeit von der Pumpe zu den Lenkzylindern der Vorderräder leitet, daß eine Steuereinrichtung mit · einer auf einen wählbaren Fahrzustand einstellbaren Wähl- ^! einrichtung (MSL) sowie mit einem Steuerventil (V1) vorgesehen ist, wobei die Wählrichtung auf eine Stellung IT für einen Normalen Lenkzustand des Fahrzeuges (Fig. 6, 7)j eine Stellung T für eine Kreisbogen-

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fahrt des Fahrzeuges (Fig.8, 9) und eine Stellung C für einen Krebsgang des Fahrzeuges (Fig.10, 11) einstellbar ist, daß die Steuereinrichtung bei der Einstellung der Wähleinrichtung auf die Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges das Steuerventil derart betätigt, daß die Flüssigkeitsversorgung der hinteren Lenkbetätigungsvorrichtung durch die Pumpe (FSP) unterbrochen ist, daß die Steuereinrichtung bei der Einstellung der Wähleinrichtung entweder auf die Stellung T für eine Kreisfahrt oder C für einen Krebsgang des Fahrzeuges das Steuerventil derart betätigt, daß eine Verbindung zum Lenkventil hergestellt ist und eine Versorgung der hinteren Lenkbetätigungseinrichtung mit der Betriebsflüssigkeit erfolgt, daß die Steuereinrichtung ferner ein Ventil (V2) zur Zentrierung der Hinterräder sowie eine Einrichtung (LM) aufweist, die auf die Stellung der Hinterräder anspricht und das Zentrierungsventil derart betätigt, daß Betriebsflüssigkeit zu den hinteren Lenkbetätigungseinrichtungen geleitet -wird und eine Rückstellung der Hinterräder in die Geradeausstellung erfolgt, wenn die Wähleinrichtung in die Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges zurückkehrt, unabhängig davon, welche Stellung das Lenkrad und die Vorderräder einnehmen.

Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen geländegängigen Autokran, dadurch 'gekennzeichnet, daß das Fahrzeug wenigstens ein Bauteil (17) zur Ausführung einer Arbeitsfunktion aufweist und mit lenkbaren Vorderrädern (RF, LF) und lenkbaren Hinterrädern (RR, LR) ausgestattet ist, daß zur Betätigung des Bauteiles ein erster Hydraulikzylinder (38) und eine erste Pumpe (RSP) zur Speisung des ersten

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Hydraulikzylinders mit Betriebsflüssigkeit vorgesehen sind, daß vordere Lenkzylinder (RFC, LFC) und hintere Lenkzylinder (RRC, LRC) zum Einschlagen der Vorderräder bzw. Hinterräder und damit zum Lenken des Fahrzeuges vorgesehen sind, daß eine zweite Pumpe (FSP) vorgesehen ist, welche die Lenkzylinder mit Betriebsflüssigkeit versorgt, daß ein Lenkrad (SW) vorgesehen ist sowie ein Lenkventil (SV), dessen Einstellung durch eine Drehung des Lenkrades erfolgt und welches die Betriebsflüssigkeit von der zweiten Pumpe zu den Lenkzylindern der Vorderräder leitet, daß ein Steuerventil (V1) und ein Vorschaltventil (V3) vorgesehen sind, daß eine Steuereinrichtung mit einer für einen wählte isen Fahr zustand einstellbaren Wähleinrichtung (MSL) vorgesehen ist, die auf eine Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges (Fig.6, 7), eine Stellung T für eine Kreisbogenfahrt des Fahrzeuges (Fig.8, 9) und eine Stellung C für einen Krebsgang des Fahrzeuges (Fig. 10, 11) einstellbar ist, daß die Steuereinrichtung bei der Einstellung der Wähleinrichtung auf die Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges das Steuerventil derart betätigt, daß die Flüssigkeitsversorgung der hinteren Lenkzylinder durch die zweite Pumpe (FSP) unterbrochen ist, daß die Steuereinrichtung bei der Einstellung der Wähleinrichtung entweder auf die Stellung T für eine Kreisfahrt oder C für einen Krebsgang des Fahrzeuges das Steuerventil derart betätigt, daß eine Verbindung zum Lenkventil hergestellt ist und eine Versorgung der hinteren Lenkzylinder mit der Betriebsflüssigkeit erfolgt und daß das Vorschaltventil mittels der Steuereinrichtung derart betätigbar ist, daß es die erste Pumpe zur Ver-

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Stärkung der Flüssigkeitsförderung zur zweiten Pumpe hinzuschaltet, und daß ein Ventil (V2) zur Zentrierung der Hinterräder vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Stellung der Hinterräder anspricht, wenn die Wähleinrichtung in die Stellung N für einen normalen Lenkzustand zurückkehrt, und eine Verbindung zur ersten Pumpe herstellt, so daß eine Flüssigkeitsförderung zu den hinteren Lenkzylindern und damit eine Rückstellung der Hinterräder in die Geradeausstellung erfolgt, unabhängig davon, welche Stellung das Lenkrad und das Lenkventil (SV) einnehmen..

4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Steuerventil (V1), das Vorschaltventil (V3) und das Zentrierventil (V2) elektromagnetisch betätigte Ventile sind, daß die Wähleinrichtung (MSL) von einem elektrischen Schalter mit mehreren Schaltstellungen gebildet ist und daß ein Begrenzungsschalter (LM) vorgesehen ist, der auf die Stellung der Hinterräder anspricht und das elektromagnetisch betätigte Zentrierventil betätigt.

5. Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen geländegängigen Autokran, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug wenigstens ein Bauteil (17) zur Ausführung einer Arbeitsfunktion aufweist und mit lenkbas ren Vorderrädern (RF,LF) und lenkbaren Hinterrädern (RR, LR) ausgestattet ist, daß zur Betätigung des Bauteiles ein erster Hydraulikzylinder (38) und eine erste Pumpe (BSP) zur Speisung des ersten Hydraulikzylinders mit Betriebsflüssigkeit vorgesehen sind, daß eine erste wahlweise umschaltbare Ventileinrichtung (VX) vorgesehen ist.

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welche Betriebsflüssigkeit von der ersten Pumpe (RSP) dem ersten Hydraulikzylinder zum Antrieb zuleitet, daß vordere Lenkzylinder (RFC, LFC) und hintere Lenkzylinder (RRC, LRC) zum Einschlagen der Vorderräder bzw. der Hinterräder und damit zum Lenken des Fahrzeuges vorgesehen sind, daß eine zweite Pumpe (FSP) vorgesehen ist, welche die Lenkzylinder mit Betriebsflüssigkeit versorgt, daß ein wahlweise in mehrere Stellungen einstellbares Lenkventil (SV) vorgesehen ist, welches derart einstellbar ist, daß es Betriebsflüssigkeit von der zweiten Pumpe zu den vorderen Lenkzylindern leitet, daß ein in mehrere Stellungen einstellbares Steuerventil (V1) und ein in mehrere Stellungen einstellbares Vorschaltventil (V3) vorgesehen sind* daß eine wahlweise einstellbare Wähleinrichtung (MSL). vorgesehen ist, die in eine Stellung N für einen normalen Lenkzustand des Fahrzeuges, eine Stellung T für eine Kurvenfahrt und eine Stellung C für einen Krebsgang des Fahrzeuges einstellbar ist, daß die Wähleinrichtung in der Stellung T oder C das Steuerventil derart steuert, daß Betriebsflüssigkeit von dem Lenkventil zu den hinteren Lenkzylindern geleitet wird, daß die Wähleinrichtung ferner derart steuerbar ist, daß das Vorschaltventil die erste Pumpe zur Verstärkung des Flüssigkeitsstromes mit der zweiten Pumpe zusammenschaltet, daß die Wähleinrichtung in der Stellung N für einen normalen Fahrzustand des Fahrzeuges das Steuerventil derart schaltet,' daß eine Betriebsflüssigkeitsförderung von der zweiten Pumpe zu den hinteren Lenkzylindern verhindert wird, und daß ein in mehrere Stellungen einstellbares Zentriervantil (V2) vorgesehen ist, welches auf die Stellung der

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Hinterräder anspricht und die erste Pumpe mit den hinteren Lenkzylindern verbindet, wenn sich die Wähleinrichtung in der Stellung N für einen normalen Lenkzustand befindet.

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