DE2844413A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufrichten von fahrzeugen entgegen einer kurvenneigung - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Aufrichten von Fahrzeugen
• entgegen einer Kurvenneigung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgegenwirken gegenüber den Kräften, die beim Kurvenfahren eine Neigung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs zur kurvenäußeren Seite hin hervorrufen, bei Verwendung von hydraulischen Federbeinen, durch die eine aufrichtende Gegenkraft auf die kurvenäußere Seite des Fahrzeugoberbaues ausgeübt wird.
• Der Aufbau von Fahrzeugen, bei denen der Schwerpunkt desselben oberhalb der Rollachse liegt, neigt sich bei Kurvenfahrt zum Kurvenäußeren hin. Die Fahrgäste miissen die auf ihren Körper wirkenden Zentrifugalkräfte über einen zum Kurvensiußeren hin geneigten Sitz auffangen oder sich mit den händen und/oder den Füßen abstützen. Außerdem muß bei der Konstruktion der Achse die sich beim Kurvenfahren nach außen hin ergebende Neigung des Aufbaus berücksichtigt werden.
• Diese beiden Punkte waren die Gründe für immer wieder auftauchende Versuche, einen Aufrichter zu konzipieren, der die Aufgabe hatte, den Fahrzeugaufbau in der Kurve zum Kurveninneren zu neigen. Die bekannten Entwicklungen hatten jedoch alle den Nachteil, daß die Reaktion des Aufbaues auf das Kurvenneigersignal zu langsam war und somit bei schnellen Lenkmanövern, die beim nichtspurgebundenen Fahrzeug immer auftreten können, völlig unvorhersehbare Reaktionen des Aufbaues auftraten. Die Grtinde hierfür werden im folgenden näher erläutert: Der Aufbau sollte über ein hydropneumatisches Federbein nach innen geneigt werden. Die Federsteifigkeit dieses Federbeins war relativ klein, die Aufbaumasse sehr groß und dadurch die lahrzeugreaktion zu langsam. Die Aufbaumasse war vorgegeben und die Federsteifigkeit konnte nicht größer gewählt werden, da sonst der Fahrkomfort gelitten hätte. Weiterhin verschlechterte sich bei den bisherigen Kurvenneigerkonzeptionen die dynamische Radlast und somit die Radsicherheit erheblich.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und einen Kurvenaufrichter vorzuschlagen, der beim Kurvenfahren schnell und aktionsgerecht reagiert.
• Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß aktive Federbeine gemäß Patentanmeldung P 27 38 455.o verwendet werden, in deren Zylindern der Druck und auch die Relativgeschwindigkeit sowie der Relativweg der Kolben gegenüber den Zylindern gemessen wird, und dadurch, daß die Querbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen und die eßgrössen in einem Störbeobachter aufbereitet und Steuersignale erzeugt werden, die auf geeignete elektrohydraulische Ventile wirken, die die Auslösung von Gegenkräften auf die kurvenäußere Seite des Fahrzeugoberbaues in Abhängigkeit vom Gewicht des Fahrzeugaufbaues veranlassen.
• Dies Verfahren kann dadurch ergänzt werden, daß die Federbeine mit einer Niveauregulierung einste-llbar sind.
• Vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß Straßenunebenheiten bei einem aktiven Federbein nicht durch die Feder vom Aufbau ferngehalten werden, sondern das Rad durch einen Kolben den Straßenunebenheiten nachgeführt wird. Ober diesen Kolben erhält man durch die Erfindung die Möglichkeit, den Aufbau sehr viel direkter, das bedeutet schneller, in gewünschter Weise zu beeinflussen.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann am Fahrzeug ein Querbeschleunigungsmesser angebracht sein, der die von ihm laufend gemessenen Querbeschleunigungswerte als Signale auf einen mit einem Störbeobachter zusammenarbeitenden Regler überträgt, der eine entsprechende Verstellung von linearen elektrohydraulischen Ventilen veranlaßt, die einen Ölfluß herbeiführen, der im gegebenen Querbeschleunigungsfalle die Kolben der kurvenäußeren Federbeine der Größe der Querbeschleunigung entsprechend ausfährt und somit den Fahrzeugaufbau zur Innenseite der gerade gefahrenen Kurve neigt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Störbeobachter in einem Mikroprozessor verifiziert werden, der die an den einzelnen Federbeinen gemessenen Werte, die die dynamischen Gewichts- und Verschiebungswerte der Federbeine enthalten, aufnimmt und aufbereitet weitergibt. Die oben genannten linearen, elektrohydraulischen Ventile können von einer Pumpe gefördertes Öl vom Regler gesteuert über Öldruckleitungen an die Federbeine leiten oder über Clflußleitungen in Auffangbehälter zurückleiten.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zweckmäßig so ausgestaltet sein, daß die Niveauregulierung einen Hydropneumatikspeicher aufweist, der über ein 3/3-egeventil an eine Pumpe angeschlossen ist, das will.kürlich mit einer Handschaltung betätigbar ist, von deren Stellung der Druck im Hydropneumatikspeicher abhängig ist.
• Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können.
• In der Zeichnung sind in schematischer Darstellung vier Federbeine 1 dargstellt, die jeweils einzeln den vier Rädern eines vierrädrigen Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Von den Federbeinen 1 gehen jeweils Uldruckleitungen 2 und 3 aus, die an linearen elektrohydraulischen Ventilen 4 angeschlossen sind. Imine weitere bldruckleitung 5 verbindet die Ventile 4 mit einer Pumpe 6. Ausserdem sind an die Ventile 4 Ölabflußleitungen 7 angeschlossen, die Öl von den Ventilen 4 in Auffangbehälter 8 zurückleiten.
• Die Federbeinausgleichsvorrichtung ist im übrigen mit einer Niveauregulierung versehen, zu der eine Handschaltung 9 gehört. Mit der Handschaltung 9 läßt sich ein 3/3-Wegeventil 11 betätigen, an das eine von einer zweiten Pumpe 12 kommende Druckleitung 13 angeschlossen ist.
• Außerdem ist an das 3/3-Wegeventil 11 eine Abflußleitung 14 angeschlossen, die zu einem Auffangbehälter 15 führt. An das 3/3-Wegeventil 11 ist andererseits noch eine Leitung 16 angeschlossen, die über einen Hydropneumatikspeicher 17 auch zu den Federbeinen 1 führt.
• Elektrisch sind die Federbeine über entsprechend stromleitende Kabel 18 mit einem in einem Mikroprozessor 19 enthaltenen Störbeobachter 21 verbunden. An den Störbeobachter ist ein Regler 22 angeschlossen, der von einem Querbeschleunigungsgeber 23 über das Kabel 24 Signale erhält. Steuerungssignale erhalten die Ventile 4 vom Regler 22 über die Kabel 25.
• Zur Erläuterung der Funktionsweise des Kurvenneigers sei noch darauf hingewiesen, daß an den Federbeinen entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte Aufnahmegeräte zur Aufnahme des Druckes in den Federbeinen und zur Messung der Stellung eines Kolbens 26 zu den Zylindern 27 der Federbeine angebracht sind. Diese Aufnahmegeräte geben entsprechende Meßwerte als Signale über das Kabel 18 an den Störbeobachter 21, von dem aus nach entsprechender Aufbereitung der übermittelten Signale im Hinblick auf das Wagengewicht und die Stellung von Kolben zu Zylinder der Regler 22 gefüttert wird. Auf den Regler 22 wirken außerdem beim Kurvenfahren vom Querbeschleuniger 23 aufgenommene Signale ein. Hierdurch werden dann vom Regler die Ventile 4 betätigt, die dann entsprechend die beiden an der Kurvenaußenseite liegenden Ventile und damit Federbeine mit zusätzlichen Druck beaufschlagen, so daß dann der Wagenaufbau zur Innenseite der Kurve geneigt angehoben wird. Die Niveauregulierung dient gleichzeitig dazu, den Wagenaufbau in seiner Höhe in gewünschter Weise einzustellen.
• Leerseite

Claims (6)

1. Ansprüche Verfahren und Vorrichtung zum Entgegenwirken gegeniiber den Kräften, die beim Kurvenfahren eine Neigung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs zur kurenäußeren Seite hin hervorrufen, bei Verwendung von hydraulischen Federbeinen, die eine aufrichtende Gegenkraft zum Aufrichten vom Fahrzeug entgegen einer Kurvenneigung auf die kurvenäußere Seite des Fahrzeugoberbaues ausüben, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Einsatz von aktiven Federbeinen (1) gemäß Patentanmeldung P 27 38 455.o, in deren Zylindern (27) der Druck und auch die Relativgeschwindigkeit sowie der Relativweg der Kolben (26) gegeniiber den Zylindern (27) gemessen wird, und durch die Messung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs und durch die Aufbereitung der Meßgrößen in einem Störbeobachter (21) und durch Erzeugen von Steuersignalen, die auf geeignete elektrohydraulischeii Ventile (4) wirken, die die Auslösung von Gegenkräften auf die kurvenäußere Seite des Fahrzeugoberbaues in Abhängigkeit vom Gewicht des Fahrzeugaufbaues veranlassen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Federbeine (1) mit einer Niveauregulierung (D - 16) einstellbar sind.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß am Fahrzeug ein Querbeschleunigungsgeber (23) angebracht ist, der die von ihm laufend gemessenen Querbeschleunigungswerte als Signale auf einen mit einem Störbeobachter (21) zusammenarbeitenden Regler (22) überträgt, der eine entsprechende Verstellung von linearen elektrohydraulischen Ventilen (4) veranlaßt, die einen Ölfluß herbeiführen, der im gegebenen Querbeschleunigungsfalle die Kolben (26) der kurvenäußeren Federbeine (1) der Größe der Querbeschleunigung entsprechend ausfährt und somit den Fahrzeugaufbau zur Innenseite der gerade gefahrenen Kurve neigt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Störbeobachter (21) in einem Mikroprozessor verifiziert wird, der die an den einzelnen Federbeinen (1) gemessenen Werte, die die dynamischen C,ewichts- und Verschiebewerte der Federbeine (1) enthalten, aufnimmt und aufbereitet weitergibt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ventile (4) von einer Pumpe (6) gefördertes Öl vom Regler (22) gesteuert über Öldruckleitungen (23) an die Federbeine (1) leiten oder über Ölabflußleitungen (7) in Auffanghehälter (8) zurückleiten.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Niveauregulierung einen Hydropneumatikspeicher (17) aufweist, der über ein 3/3-Wegeventil (11) an eine Pumpte (12) angcschlossen ist, das willkürlich mit einer Handschaltung (9) betätigbar ist, von dessen Stellung der Druck im Hydropneumatikspeicher (17) abhängig ist.