DE2721071A1

DE2721071A1 - Verkehrssystem fuer spurgefuehrte fahrzeuge mit lenkbaren raedern

Info

Publication number: DE2721071A1
Application number: DE19772721071
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof Dr Foerster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-05-11
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1978-11-23
Also published as: FR2390316A1; FR2390316B1; US4183304A; JPS53140715A; DE2721071C2

Description

Da xml or-Bo η ζ Aktiengesol 1 schal" t
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6.5.77

Verkelirssys torn für spurcol uhr Lo Fahrzeuge mit loiilcbaroii Rädern

Die Erfindung betrifi'l ein Verkohrssysteni, insbosondoro ein System für den öf Tent lichen I'ersonennahvorkolir (ÜI'NV) für spurte führ te Falir/ougo mit lenkbaren Hädorn nacli dom Oborbegriff von Anspruch 1·

Verkehrssyst emo dieser Art (vgl. z. 11. DT-AS 2 127 o;58)_f die einseitig nur jeweils einem Leitstep folien, haben den Vorteil, daß sie mit passiven Weichensys l.onioii auskommen. Dei dom bekannten Verkelirssys tem ist eine Quer führungsrolle fest mit jeweils einem einschlagbaren Rad dor lenkbaron Fahrzeugachse verbunden und der Hydraulikzylinder dor Servolenkung des Fahrzeuges ist einseitig mit definierter Druckdifferenz nach einer Fahrzeugseite hin vorgespannt. Dadurch drängelt sich das Fahrzeug einseitig an einen Leitsteg an. Bei unzulässiger Annäherung des Fahrzeuges an den Leitsteg wird aufgrund dieser Relativvorlagerung des Fahrzeuges relativ zum Leitsteg die Querfüh-

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rungsrolle zur Fahrzeugmitte hin abgedrängt und mit ihr unmittelbar eine Änderung des Einschlages der lenkbaren Räder herbeigeführt. Für jede Lenkkorrektur ist also eine Relativverlagerung des Fahrzeuges relativ zum maßgebenden Leitsteg erforderlich. Ποϊ anlialtenden seitlichen Störkräften, z. D. bei Seitenwind oder bei Zentrifugalkräften beim Durchfahren einer Kurve muß durch die lenkbaren Räder eine höhere Sei teuf ührungskraf t aufgebracht worden als bei ungestörter Fahrt. Die erhöhte Seitenführungskraft ist aber nur bei stärkerem Einschlag der lenkbaren Rädor aufbringbar; dieser stärkere Lenkradeinschlag wiederum ist nur aufgrund einer seitenversotζ ton Querposition des Fahrzeugs relativ zum Loitstog gegenüber einer normalen ungestörten Fahrt möglich. Zwar ist mit dom Lenksystem dos vorbokannton Vorkehrssyslems eine stabile Fahrweise möglich, jedoch ist die relative Quorposition des Fahrzeuges relativ zum Leitsteg von der Größe seitlicher Störkräfte abhängig. Je größer eine soitliche Störkraft ist, um so stärkor entfernt sich im gestörten Beharrungszustand das Fahrzeug von einer ungestörten Normallage hinsichtlich der Querrichtung. Insbesondoro im fieroich von Verzweigungen odor Fahrbahnvereinigungen können dadurch Querverlagorungen in unzulässig starkem Ausmai; vorkommen, so daß eine betriebssichere Führung des Fahrzeuges beim Auftreten von anhaltenden Seitenkräften u. U. beeinträchtigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei der Querabweichungen dos Fahrzeuges von oiner Normallage beim Auftreten von anlialtenden Seitonkräften möglichst gering sind. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale -von Anspruch 1 gelöst. Da der Einschlag der lenk-

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baren Räder nun nicht mohr in Abhängigkeit von dem Vorstellweg der QuerführungsroIlen - diese sind unbeweglich am Fahrzeug angeordnet - sondern violmehr in Abhängigkeit von der Seitenkraft auf die Querführungsrol Io erfolgt, sind Seitoiivorlagerungon zur Anpassung der Fahrzeuglenkung an höhere Sei tenf ührungskräf to nicht mehr erforderlich. L'ine feinfühlige Kraftmossung ist auch - bezogen auf den vorliegenden Anwendungsfall - wegunabhängig mit handelsiibl ichon Kraftmeßdosen möglich.

Um beim Durchfahren von passiven Weichonstellon, bei denen stets auf einer Seite ein Loitstog vorUbergohond fehlt, das Fahrzeugsystem der gewünschten Fahrtrichtung anpassen zu können, ist es zwockmäOigerwoiso symmotrisch für linksseitige und rechtsseitige Spurführung ausgebildet. Um auch in Kurven mit einer möglichst geringen Fahrbahnbreite auskommen zu können, sind zwockmäOigorwe ise sämtliche Fahrzeugachse!! lenkbar. Zum Übergang auf Straßonfahrt können die Querführimgsrollen einziehbar und - im Falle lenkbarer Hinterachsen diese in Geradeausstellung arretierbar ausgebildet sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt die Figur eine Draufsicht auf eine passive Weiche mit darin befindlichem erfingsungoeäß ausgestaltetem Fahrzeug.

Der auf der Weiche 23 befindliche Omnibus 1 weist eine Vorderachse 2 mit einzeln einschlagbaren Vorderrädern 3 sowie eine starre Hinterachse k, die als Ganzes um den Schwonkmittelpunkt 5 zur normalen Querlinie 7 schwenkbar ist, auf.

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Dor Schwonl.pimk t 5 li«i;t aiii' der Mi t LoI iiiii(;saciisu 6 dos Fahrzoii/:us . Dio vordoron ο Liisch La^baron Lenkräder sind durch don JJ tol Izyl indor !■> ο insch ladbar. Hin tor don vorderen Rädern 3 sind beiderseits ain Fahrzeug Quorführuivjsrollon ') an !laltearmon Io anfjooriliiot. Dio Ilaltearino sind mittoLs dor Ste 1 lzyl Inder 11 einziehbar bzw. in die (Jargü-stuULo betriebsbereite Stellung ausschwenkbar, in dor sic? aufgrund von Anscli Lii;;(jn unnachgiebig; (jolialtert werden. In den Haltoariiien Io sind Druckdoson 12 aiifjoordnet, dio die seitlich auf dir Querf ühruii£srol lon 9 einwirkenden So i. lonf ühruii{;skrä ί te messen und an den entsprechenden Leitungen oin (joei{;nctos dor Kraft, in der Gröüo entsprechendes Signal pobon.

Vor den hinteren Radom sind in ähnlicher Weise iibor starr am Acliskörpor der Hinterachse befestigte Haltearme 18 Qiierf iihrtiiitfsrol lon 17 an/;obracli t. Auch in dioson Haltearinon sind Kraftinoitdoson 19 angeordnet, wolche dio Seitenfiihruiifj.skra f t, dio auf die hinteren Querfiihrun^srollen einwirkt, feststellen und in dor Leitung ein entsprechend fjroüos Signal hervorrufen. Die Hinterachse ist über die boiden Sto 1 LzyLinder LO, die hydraulisch {;o<ronsiimiß ziioinandor (joschallot sind, vorschwenkbar.

Fahrbahnseitiß wird das Vorkehrssystem gebildet durch oino Fahrbahn 21, die rochts und links rinnonarti(; durch je einen Leitstog 22a auf der linken und 22b auf der rechten Sei to begrenzt ist, die mit don Quorführun^srollen 9 bzw. 17 ties Fahrzeuges zusammonarbe i ton und die Spur des Fahrvorgeben.

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In dem Fahrzeug ist eine hilfscnergiopespoistc Vorstellung der Fahrzeuglenkung vorgesehen. Eine? voi Motor 13 aus gespeiste Ilydraulikpumpe 10 liefert die Hilfsenergie. Die Ausgänge der Kraftmeßdosen werden auf Vorstärker 13a bzw. 13 b geschaltet, dio ihrerseits einen Regler I^iabzw. i'*b beeinflussen. Es ist wahlweise stets nur eine der beiden Fahrzeugseiten bzw. die entsprechenden Kraftmeßdosen auf den Vers tärkeroingang schaltbar. Die Regler 1'ta, b haben die Eigenschaft, daß den ihnen zugeordneten Stollzylindern 8 bzw. 2o soviel Hilfsenergie und diese in einer solchen Richtung zugeführt wird, daß das auf den Eingang des Verstärkers 13a, b goschalteto Signal stets einem einstellbaren Sollwert entspricht.

Die Wirkungsweise einer derart ausgestatteten Fahrzeuglenkung ist nun kurz folgende: Boi dem dargestellten Abzweigvorgang sind die Ausgänge der Kraftmeßdosen der rechten Fahrzeugseite auf die Verstärkoreingänge geschaltet, wobei ein Sollwert für die Seitenführungskraft von etwa 300 bis I000 N eingestellt sein kann. Aufgrund des Verhaltens der beiden Regler ^ka für die Vorderachse und 1 'lb für die Hinterachse werden die Stellzylinder 8 bzw. 2o derart beaufschlagt, daß an den beiden Fahrzeugachsen 2 und h nach rechts gerichtete Seitenführungskräfte auftreten und sowohl vorne als auch hinten das Fahrzeug sicli an den rechten Leitsteg 22b andrängelt. Und zwar lauften die entsprechenden Fahrzeugräder nicht genau tangential bzw. parallel zum Leitsteg 22b, sondern zur Erzeugung einer nach rechts gerichteten Seitenführungskraft eil einem kleinen nach vorne weisenden spitzen Winkel - Schräglaufwinkel. Dieser Schräglaufwinkel wird erfindungsgemäß nicht etwa durch die Querlage des Fahrzeuges relativ zu dem maßgebenden Leit-

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steg 22b, sondern durch die an der Kraftmeßdose 12 bzw. ermittelte Seitenführungskraft der Querführungsrollen 9 bzw. 17 bestimmt. Bei nachlassender Querführungskraft wird der Schräglaufwinkel vergrößert, bei zunehmender Seitenführungskraft wird er verringert. Diese Änderungen der Seitenführungskräfte können dank der Kennlinie der Kraftmeßdosen so gut wie wegunabhängig vonstatten gehen. Das bedeutet, daß trotz etwaiger Schwankungen der Seitenführungskräfte und entsprechender Änderungen der Schräglaufwinkel der gelenkten Räder das Fahrzeug gleichwohl sehr getreu dem Verlauf des maßgebenden Leitsteges 22b folgt. Dadurch ist die Gefahr, daß das Fahrzeug beim Abzweigen mit seiner linken Seite - etwa aufgrund von unzulässig starken Schwankungen der Relativlage des Fahrzeuges quer zum Leitsteg 22b -anstreift, weitgehend ausgeschlossen.

Die genaue Einhaltung einer vorgegebenen Fahrspur trotz großer und anhaltender sowie wechselnder seitlicher Störkräfte gestattet es auch ohne weiteres, fahrbahnseitig an dem Verkehrssystem größere Breitentoleranzen hinsichtlich des Querabstandes der gegenüberliegenden Leite te ge 22a und 22b zuzulassen.

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Claims

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Stut tgar t-Untor tiirkheim

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Ansprüche

.J Vorkohrssys torn, insbosondoru Ol'NV-.Sys torn für spurge fiihr- ^""^ te Fahrzeuge mit lenkbaren Rädern, in welchem System fahrbahnsoitig wenigstens eine die Fahrspur vorgeben.Io mechanisch abtastbare Leitrille, Loitstog od. dgl. und f iihrzoiißsei tig wenigstens ein den Loi tril loiivor Lauf fol-{;ondos Querführungsorgan, insbesondere eine (}uerf ühruiigtirolle angeordnet ist, woboi Intoraktionon zwischen Loitrille und Quorführungsorgan unLor Zwischonschal tun,'; eines hilfsenergiegespeiston Kraft- und nowegungsübortraitors derart auf die lenkbaren Räder übertragbar sind, dall das Fahrzeug einseitig nur einer einzigem Loi Lri Lleiif Lanke bzw. nur einoni Leitsteg folgt, d a d u r c: Ii g e k ο η 11 ζ e i c h 11 e t , dad das Quorführungsorgaii (9, I?) in Ho triobss teilung in Quori-ichtung unbeweglich relativ zum Achskörpor der Fahrzeugachse (2, h) mit gelenkten Rädern angeordnet und solbor sowie hinsichtlich seiner Aufhängung so kräftig ausgelogt ist, daß übor duy Quorführungsorgan (9, 17) - auch ohno Einschlag der lenkbaren Räder - das Fahrzeug (i) schadlos und botriobssichor formschlüssig spurgeführt und/oder seitlich abgedrängt worden kann, daß in der Aufhängung des Querführungsorgans (9, 17) Kraftmeliorgano (12, 19) zur Krmitlung der auf das Querführungsorgan (9. 17) ausgeübten Seitenkraft angeordnet sind und daß der Kraft- und Dowegungsübertrager (1 ja., b, i'ta, b) derart ausgebildet ist, daß die Lenkräder selbsttätig stets auf Einhaltung eines bestimmten vorgebbaren Sollwertes der Seitenkraft an dem Quorführungsorgan (9, 17) eingeschlagen worden.

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2. Verkehrs sys torn nach Anspruch 1 , da d u r c h g ο lc e η η /. ο L c Ii Ii ο t , daß das Fahrzeug ( 1 ) synuiiotriscli für linksseitige uiul rochtssoitigo Spuri'tUiruiif; aushob L I du f; ist und walilwoLsc aul" oine dor buidon Soil.on umschaltbar i«t.

3. Verkehrs ay s t ein nach Anspruch 1 oder '·!, d a d u r c h

(; η Ic e η li χ ο lehne t , dai! das oder die Quorfüh-

1 "*
(9,7 <Jliiziohhar au.s^obi ltle t bzw. angeordnet

s ind .

'Ί . Vorkülirssystüin nacli Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g η k ο η η z e i c h net , dai'· al Lo Fahr/.ougacliäon (:.', Ό Lenkbar sind.

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