DE2922983A1

DE2922983A1 - Vorrichtung zum stabilisieren eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE2922983A1
Application number: DE19792922983
Authority: DE
Inventors: Nils Winblad
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: WINBLAD, NILS G., KARLSKOGA, SE
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1979-06-06
Publication date: 1979-12-20
Also published as: SE422911B; GB2022527A; FR2427926B1; SE7806643L; US4420167A; DE2922983C2; CH642010A5; FR2427926A1; GB2022527B

Description

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AKTIEBOLAGET BOPORS
690 20 Bofors /Schweden

Vorrichtung zum Stabilisieren eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stabilisieren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Ketten und/oder Räder aufweisenden Kampffahrzeuges, mit hydraulischer Radaufhängung und mindestens drei Radpaaren, wobei Druckzylinder oder entsprechende Bauteile, mit denen die Positionen der zu den Radpaaren gehörenden Räder relativ zum Fahrgestell verstellt werden können, durch Leitungen miteinander verbunden sind und wobei das Fahrzeug mit Kreiseln oder entsprechenden Bezugsvorrichtungen, beispielsweise mit einem Pendel o.dgl., versehen ist, die ein Signal abgeben, wenn eine Positionsänderung des Fahrzeug-Fahrgestells relativ zum jeweiligen Boden auftritt.

Bestimmte Fahrzeugtypen, vor allen Dingen solche mit Ketten und/oder Rädern versehene Kampffahrzeuge, sind in ihrer An-

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triebs- und Betätigungsfunktion, beispielsweise als Waffenträger, davon abhängig, daß Störungen am Boden, wie etwa Unebenheiten, sich so wenig wie möglich während der Fahrt auf den Fahrzeugaufbau auswirken. Außerdem besteht in bestimmten Fällen das Erfordernis, sowohl während der Fahrt als auch während des Stillstandes Manöver um die Kippachsen des Fahrzeugs durchzuführen sowie die Höhe des Fahrzeugs relativ zur Bodenfläche zu steuern.

Es ist bekannt, daß man bei einem hydraulischen Radaufhängungssystem derartige Arbeitsweisen auf vielfältigen unterschiedlichen Wegen erzielen kann. Unter anderen kann man dementsprechend verschiedene Typen von Druckausgleichssystemen ,und Pumpensystemen verwenden, um aufeinanderfolgend die Höhenlage der Straßenräder an eine sich ändernde Bodenfläche anzupassen. Die Zielsetzung solcher Systeme, die bisher für diese Zwecke Verwendung finden, begrenzt sich in der Regel auf solche Funktionen wie ein relativ langsames Manövrieren um die Querachse, insbesondere dazu, fahrzeugfeste Waffen in stationären Positionen festzuhalten; auf einen Druckausgleich zwischen einer begrenzten Anzahl von Rädern, um eine stabile Abstützung des Fahrzeugs zu ergeben; auf eine Dämpfung erregter Über-Schwingungen rund um die Querachse beim Fahren auf unebenem Boden; und auf Änderungen des Höhenniveaus in einer stationären Position (was nur in geringem Ausmaß auf Operationszwecke Anwendung findet).

Eine Betätigung eines hydraulischen Radaufhängungssystems wird normalerweise unter Zuhilfenahme von internen Pumpeneinheiten durchgeführt, die mit der Antriebsmaschine gekoppelt sind. Grundsätzlich jedoch ist die Pumpenkapazität dieser Einheiten nicht an solch rasches und kontinuierliches Pumpen angepaßt, wie es erforderlich ist, um während der Fahrt unabhängig von der Bodenfläche eine stabilisierte und gesteuerte Kipplage

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in Seiten- und in Längsrichtung aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stabilisieren der Kippachsen von Fahrzeugen (in den Längs- und/oder Querrichtungen des Fahrzeugs) zu schaffen, und zwar bei begrenzter Pumpkapazität von internen Pumpeneinheiten. Dabei soll es in Weiterbildung der Erfindung auch möglich sein, das Fahrzeug sowohl in Bewegung als auch in Ruhestellung zu steuern, und es soll ferner die Möglichkeit bestehen, Einrichtungen für eine sogenannte gesteuerte Dämpfung an mehreren oder allen Rädern des Fahrzeugs zusammen mit der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung zu verwenden.

Bei weiteren Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Konzepts soll die Stabilisierungsvorrichtung die Wahl lassen zwischen einer Anzahl von Antriebsmöglichkeiten unter Berücksichtigung von Hindernissen im Gelände, von der durch das Fahrzeug zu erfüllenden Aufgabe und dergleichen. In ähnlicher Weise soll im letzterwähnten Fall ein Druckausgleich zwischen den Rädern auf unebenem Grund innerhalb des Systems erzielbar sein ohne die Notwendigkeit, die Neigung der Pendelarme der Räder beispielsweise unter Verwendung von Drehmeldern zu messen. Insbesondere im Falle von mit Ketten versehenen Kampffahrzeugen soll die Möglichkeit bestehen, einem schwer belasteten, stirnseitigen Straßenrad beispielsweise beim Hinauffahren einer Böschung einen erhöhten Mitteldruck zuzuführen, der einen Ausgleich schafft beispielsweise für die nach oben gerichtete Druckkraft am Kettenrad oder am Spannrad.

Eine konkrete Verwirklichung des Konzepts, auf dem die Erfindung basiert, ist dadurch gekennzeichnet, daß in den die Druckzylinder verbindenden Leitungen Absperr- oder Bypass-Ventile angeordnet sind, die von dem Signal des Kreisels steuerbar sind, um an den Radpaaren einen Mediumtransport zwischen einem Druckzylinder des ersten Radpaares und einem

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Druckzylinder des zweiten, mit dem ersten Radpaar zur gleichen Seite des dritten Radpaares liegenden Radpaares zuzulassen und damit das erste und zweite Radpaar in eine Wechselwirkung eintreten zu lassen, die der Positionsänderung des Fahrzeug-Fahrgestells relativ zum Boden entgegenwirkt .

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 a bis Ie im Prinzip den Arbeitsablauf beim Stabilisieren eines Fahrzeugs;

Figur 2 im Prinzip den Arbeitsablauf beim Stabilisieren und Betreiben eines Fahrzeugs nach einer abgewandelten Ausführungsform;

Figur 3a bis 3c im Prinzip die Strömungsrichtungen für verschiedene Anwendungsfälle im Zusammenhang mit dem Fahrzeug nach Figur 2;

Figur 4 im Prinzip den Arbeitsablauf beim Stabilisieren und Betätigen eines Fahrzeugs nach einer weiteren abgewandelten Aus führungsform.

Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung basiert auf der Erkenntnis der Tatsache, daß dann, wenn ein Fahrzeug mindestens drei Radpaare aufweist und wenn zwei der Radpaare drehschemel- oder schubstangenartig (in a bogie function) miteinander verbunden sind, der Fahrzeugaufbau oder das Fahrzeug-Fahrgestell auf Änderungen in der Neigung des Bodens mit

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einer bestimmten Zeitverzögerung reagiert, sofern die genannte Verbindung ständig und zu jedem Zeitpunkt ihre korrekte Lage gegenüber dem Fahrzeug einnimmt. Wenn beispielsweise das vordere Radpaar drehschemel- oder schubstangenartig angeschlossen ist und wenn das Fahrzeug nach vorne über eine Kante kippt, dauert die Zeitverzögerung so lange, wie der Pendelarm des genannten Anschlusses die gleiche Drehbewegung bezüglich des Fahrgestells durchführt, wie das Fahrgestell bezüglich der horizontalen Ebene. Wenn die Drehbewegungen des Pendelarmes des genannten Anschlusses nach einer bestimmten Zeit entgegengesetzte Vorzeichen annehmen, hört die Zeitverzögerung auf, woraufhin sich die Neigung des Fahrgestells wieder an die Neigung des Bodens annähert. Nach dem erfindungsgemäßen Konzept hingegen ist das Fahrzeug so zu stabilisieren, daß die Zeitverzögerung ständig ihre optimale Einstellung aufweist, wobei es darüberhinaus wünschenswert ist, daß die Zeitverzögerung fortlaufend erzeugt wird, indem der drehschemel- oder schubst angenart ige Anschluß und das einzelne Radpaar (sofern es sich um Fahrzeuge mit drei Radpaaren handelt) in einer bestimmten Phase die Plätze tauschen. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen hydraulischen System möglich, bei dem im Prinzip die drehschemel- oder schubstangenartige Verbindung rasch unter Verwendung von Ventilen in verschiedenen Positionen auf einem Fahrzeug angeschlossen werden kann, und zwar unter Berücksichtigung dessen, was gerade eben erforderlich ist.

Die Figuren la bis Ie sollen eine Anwendung des oben ausgeführten Prinzips auf ein einfaches hydraulisches System veranschaulichen. Dementsprechend ist ein Fahrgestell 1 eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Fahrzeug weist drei Radpaare auf, von denen jedes durch ein Rad 2, 3 bzw. 4 wiedergegeben ist. Die jeweiligen Räder jedes Radpaars stützen sich über einen Pendelarm 5, eine Schubstange 6 und einen Kolben 7 gegen ein Druckmedium 8 in einem Druckzylinder 9 ab. Die Druckzylinder

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sind seitenweise auf dem Fahrzeug über Leitungen 10 und 11 miteinander verbunden, wobei die Leitung 10 auf der jeweiligen Fahrzeugseite den Druckzylinder des Rades 2 mit dem Druckzylinder des Rades 3 verbindet, während die Leitung 11 auf der jeweiligen Fahrzeugseite eine Verbindung zwischen dem Druckzylinder des Rades 2 mit dem Druckzylinder des Rades 4 schafft. In den Leitungen sind Absperrventile 12 und 13 vorgesehen, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch eine Einheit 14 (die lediglich in Figur la gezeigt ist) elektrisch gesteuert werden können. Die Ventile und deren Steuerungen können in beliebiger, an sich bekannter Weise aufgebaut sein.

Figur la zeigt das Ventil 13 in seiner Schließstellung und das Ventil 12 in seiner öffnungsstellung. Durch die Betätigung der Ventile können die Leitungen 10 und 11 wahlweise geschlossen oder geöffnet gehalten werden, so daß die Funktion eines Zweirad-Drehgestells (two-wheel bogie) entweder am vorderen oder rückwärtigen Ende jeder Fahrzeugseite kopiert wird. Das Fahrzeug ist ferner mit einem nur in Figur la dargestellten Kreisel 15 versehen, der die Kippbewegungen des Fahrzeugs in Längsrichtung mißt und in Abhängigkeit hiervon Signale abgibt, beispielsweise Positiv-Signale i„+ bei Kippbewegungen des Fahrzeugs nach unten (gezählt vom Vorderende des Fahrzeugs aus) und Minus-Signale 1„- bei Kippbewegungen des Fahrzeugs nach oben. Die Drehbewegungen der Pendelarme für die vorderen und rückwärtigen Räder 3 und 4 werden jeweils von Drehmeldern 16 bzw. 17 gemessen, welche an der Tragwelle des zugehörigen Pendelarms angeordnet sind. Diese Drehmelder erzeugen Signale iplö und iglij welche von der jeweiligen Drehbewegung abhängen. Die Signale der vorderen und rückwärtigen Drehmelder auf jeder Seite werden seitenweise summiert und mit dem auf die Längsrichtung bezogenen Kippsignal i_Q des Kreisels verglichen. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sei davon ausgegangen, daß dieses Summieren und Vergleichen in der Einheit 14 stattfindet, und zwar in an sich bekannter Weise.

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Die Ventile 12 und 13 auf beiden Seiten des Fahrzeugs werden in Übereinstimmung mit der obigen Beschreibung nach folgendem Kriterium gesteuert. Wenn die Pendelarme, und zwar entweder der vordere oder der rückwärtige, in gleicher Richtung bezüglich des Pahrzeugaufbaus verkippt werden, wie sich der Fahrzeugaufbau bezüglich der Horizontalebene (Kreiselebene) verkippt, soll die drehschemel- oder schubstangenartige Kopplung in Fahrtrichtung vorne liegen. Diese bedeutet folgendes. Wenn im Falle von Figur la ein Vorwärtskippen beginnt, müssen die Räder 2 und 3 auf der Seite des jeweiligen Fahrzeugs miteinander verbunden werden, während die Räder 2 und 4 zu trennen sind, was dadurch geschieht, daß das Ventil 12 geöffnet und das Ventil 13 geschlossen wird. Die gemeinsamen Bewegungsrichtungen des Fahrzeug-Fahrgestells und der jeweiligen Pendelarme sind durch die Pfeile 18, 19 und 2 0 angegeben. Wenn andererseits die Pendelarme und der Fahrzeugaufbau Kippbewegungen in entgegengesetzten Richtungen durchführen, muß das einzelne Rad in Fahrtrichtung vorne liegen.

Bei dem Fahrzeug nach Figur la sei angenommen, daß das Fahrzeug nach rechts auf der festen Basis 21 fährt, die zwei Neigungs-Änderungssteilen 22 und 23 aufweist. Jedesmal dann, wenn ein Rad gemäß Figur la bis Ie eine dieser Änderungsstellen überläuft, wird in Übereinstimmung mit den oben erwähnten Kriterien eine Ventilumkehr durchgeführt, woraus eine Pumpbewegung oder Übertragung von Medium zwischen den Druckzylindern in solcher Richtung resultiert, daß die Neigung des Fahrzeugs entlang der Basis gedämpft wird. Sofern die Ventilumkehrungen rasch erzielt werden, ergibt sich eine gleichartige Arbeitsweise, auch wenn über unebenen Boden gefahren wird. Bei einer Fahrt über vollständig glatten Boden ist das Kriterium konstant, jedoch besitzen in diesem Falle auch die Positionen der Ven-

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tile keine Bedeutung.

Figur 2 zeigt ein Fahrzeuge das im Prinzip entsprechend den Figuren la bis Ie funktioniert, das jedoch modifiziert ist, und zwar im Hinblick auf die Funktionen der Ventile 12' und 13' sowie auch dahingehend, daß es ein internes Pumpensystem, eine Vorrichtung zur gesteuerten Dämpfung der vorderen und hinteren Räder sowie Federvorrichtungen an jedem Rad aufweist.

In diesem Falle umfaßt das jeweilige Bypass-Ventil zwei parallele Arme 12a, 12b bzw. 13a, 13b. In jedem Arm ist ein Absperrventil und ein damit in Reihe I. liegendes Rückschlagventil angeordnet, wobei das Rückschlagventil in dem einen Arm entgegengesetzt gerichtet ist zu dem im anderen Arm. Nach Figur 2 trägt das Absperrventil im einen Arm des Ventils 12' das Bezugszeichen 24, während das Rückschlagventil im gleichen Arm mit dem Bezugszeichen 25 versehen ist. Es ergibt sich also, daß dann, wenn das Absperrventil in dem einen Arm offen und im anderen Arm geschlossen ist, eine Mediumströmung in einer gewünschten Richtung durch das Ventil 12' ermöglicht wird. Wenn beide Absperrventile beider Arme offen sind, kann das Medium in beiden Richtungen durch das Ventil 12' fließen. Gleiches gilt für das Ventil 13'. Die Bypass-Ventile besitzen also die Funktion von Ventilen zur Verhinderung einer Rückströmung.

Die gesteuerten Bypass-Ventile in den Leitungen zwischen den Druckzylindern werden von einer Einheit 26 entsprechend der Einheit 14 nach Figur la derart gesteuert, daß vier unterschiedliche Strömungsmöglichkeiten erzielt werden können, nämlich: Lediglich nach vorne gerichtete Strömungen in beiden Ventilen gleichzeitig; lediglich nach hinten gerichtete Strömungen in beiden Ventilen gleichzeitig; freie Strömungen sowohl nach hinten als auch nach vorne in beiden Ventilen gleichzeitig; und keinerlei Strömung in sämtlichen Ventilen.

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Die beiden ersterwähnten Ventilstellungen ergeben eine Dämpfungsfunktion gegen ein Kippen des Fahrzeugs jeweils nach vorne bzw. nach hinten. Die Ventilstellungen, die eine freie Strömung sowohl nach vorne als auch nach hinten ermöglichen, können verwendet werden, wenn sich das Fahrzeug im Gleichgewicht befindet. Die Ventilstellungen, die jegliche Durchströmung der Ventile verhindern, entsprechen einer Fahrweise mit begrenzter Stabilisierung, die lediglich durch internes Pumpen und gesteuerte Dämpfung erzielt wird. Diese Fahrweise kann sich eignen, wenn über einen Boden gefahren wird, der großen Höhenunterschiede innerhalb der Berührungslänge des Fahrzeugs aufweist, oder aber wenn ein Hindernis überfahren wird, wobei das Fährzeug gleichzeitig lediglich von einigen wenigen Rädern getragen wird.

Durch die Ausgestaltung der im vorliegenden Fall gezeigten Bypass-Ventile kann das Umkehr-Kriterium vereinfacht werden. Es ist nicht länger erforderlich, die Bewegung der Pendelarme zu messen, wie es beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall war, so daß also keine Drehmelder für diesen Zweck benötigt werden. Die Ventilstellungen werden lediglich durch das Kreisel-Signal i_ß ^r und durch ein Signal i„ einer möglicherweise angeschlossenen Lenkung bestimmt, wobei letztere in Figur 2 das Bezugszeichen S trägt. Die Funktion der Ventile als Vorrichtungen zur Verhinderung der Strömungsumkehr verleiht dem Fahrzeug außerdem unterschiedliche Federkonstanten für die verschiedenen Räder, und zwar in Abhängigkeit von deren Stellungen und von den Kippbewegungen des Fahrzeugs. Auch diese Eigenschaft besitzt einen das Kippen dämpfenden Einfluß.

Das Pumpsystem nach Figur 2 umfaßt zwei hydraulische Pumpen· 26 und 27, die parallel zu steuerbaren Bypass-Ventilen 28 und 29 für jede Pumprichtung liegen. Ferner sind Leitungen 30 und 31 vorhanden, die die Eckenräder des Fahrzeugs in zwei gesonderten Diagonalsystemen verbinden. Die Pumpen sind in an sich bekannter Weise mit dem nicht dargestellten Antrieb

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des Fahrzeugs verbunden. Erfindungsgemäß kann die Pumpkapazität dieser Pumpen klein gehalten werden. Die Bypass-Ventile 28 und 29 umfassen ein Absperrventil und Rückschlagventil, wie es auch für die anderen Arme der Ventile 12' und 13' gilt. Eine Steuerung der Bypass-Ventile 28 und 29 für die jeweiligen Pumprichtungen kann mit der Einheit 26 durchgeführt werden, und zwar in an sich bekannter Weise durch elektrische Leitungen, die mit den Bezugsziffern 32 und 33 bezeichnet sind. Durch Anpassung der Pumprichtung und der Pumpgesehwindigkeit in den beiden Pumpen lassen sich gesteuerte Kippbewegungen sowohl über die Querachse als auch über die Längsachse des Fahrzeugs durchführen. Das Pumpen kann auch nur durch die Bypass-Ventile hindurch erfolgen, wobei dann die Pumparbeit von den Druckzylindern in ähnlicher Weise wie entlang den Seiten des Fahrzeugs geleistet wird.

Die Vorrichtung zum gesteuerten Dämpfen der primären jeweiligen Abwärtsbewegungen der Räder ist an sich bekannt, und ihr Zweck liegt darin, die Dämpfungsfähigkeit des jeweiligen Rades in Abhängigkeit von dem Bewegungsverhältnis zwischen dem Rad und dem Fahrgestell sowie gegenüber dem Boden anzupassen. Beispielsweise verhindert die Vorrichtung, daß Stoßkräfte von dem Rad ausgehen und die Kippbewegung des Fahrzeugs verstärken. In Figur 2 ist die Vorrichtung zum gesteuerten Dämpfen wiedergegeben durch Dämpfungseinrichtungen an den Rädern 3' und 4'. Entsprechende Einrichtungen sind an den gegenüberliegenden Rädern der jeweiligen Radpaare vorhanden. Jede dieser Einrichtungen umfaßt Ventile, die in zwei parallelen Armen liegen. Der erste dieser parallelen Arme enthält ein Absperrventil 3^ und ein Rückschlagventil 35· Der andere parallele Arm ist mit einem Rückschlagventil 36 versehen, das entgegengerichtet zum Rückschlagventil 35 liegt. Die mit den jeweiligen Rädern versehenen Federvorrichtungen tragen das Bezugszeichen 37, und die beiden parallelen Arme verbinden den Druckzylinder des Rades mit dieser Federvorrichtung 37. Letztere umfaßt in an sich bekannter Weise

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einen Raum für öl und einen Raum 37a für Gas, wobei ein bewegbarer Kolben diese Räume voneinander trennt. Eine Seite der in Frage stehenden Pumpe, beispielsweise der Pumpe 26, ist über eine Leitung 38 an den ersten der parallelen Arme zwischen den Ventilen 3^ und 35 angeschlossen. Auch das Absperrventil 3^ der Dämpfungsvorrichtung des betroffenen Rades kann, wie im oben erwähnten Fall, von der Einheit 26 aus gesteuert werden. Allerdings wurde diese Steuerung aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 2 nicht dargestellt.

Die Arbeitsweise der Kippdämpfung durch das dargestellte interne Pumpensystem und die Druckzylinder, die Pumprichtung, die Pumpgeschwindigkeit und die Einstellpositionen der Bypass-Ventile werden durch die Neigungsbewegungen des Fahrzeugs bestimmt, die von Kreiseln gemessen werden, und zwar von einem ersten Kreisel für die Längsrichtung und einem zweiten Kreisel für die Querrichtung. Alternativ besteht die Möglichkeit, einen Kreisel für jede Diagonale zu verwenden. In Figur 2 allerdings tragen die ersten und zweiten Kreisel das gemeinsame Bezugszeichen 15'·

Im folgenden sollen anhand der Figuren 3a bis 3c die Strömungsrichtungen des hydraulischen Systems für einige Neigungsstellungen erläutert werden. Dabei ist das Fahrzeug-Fahrgestell durch einen Quader symbolisiert. Die Ecken des Fahrzeugs tragen die Bezugszeichen a, b, c und d. Die Ecken b und c liegen am vorderen Ende des Fahrzeugs. Die Pfeile, die in den Figuren 3a bis 3c entlang den Längsseiten und entlang den Diagonalen des Fahrzeugs verlaufen, zeigen die jeweiligen Strömungs- und Pumprichtungen an. Insbesondere im Hinblick auf die Diagonalen gilt, daß doppelte Pfeile eine höhere Pumpgeschwindigkeit als einzelne Pfeile angeben. Die gestrichelte Diagonale in Figur 3c bedeutet, daß dort in der^betroffenen Diagonale keine Strömung stattfindet.

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Im Falle von Figur 3a ist das Fahrzeug nach vorne und nach rechts geneigt. Die Diagonalen 30 und 31 besitzen die gleiche Neigungsrichtung in Längsrichtung, sind jedoch unterschiedlich stark geneigt. Beide Pumpen 26 und 27 pumpen nach vorne, jedoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Bypass-Ventile in den Diagonalen, beispielsweise die Ventile 28 und 29 in der Diagonale 30, sind in Pumprichtung eingestellt, während die Ventile 12' und 13' entlang den Seiten in den Strömungsrichtungen in Längsrichtung der am stärksten geneigten Diagonale, nämlich hier der Diagonale 3I₃ eingestellt sind.

Im Falle von Figur 3b ist das Fahrzeug nach hinten und nach rechts geneigt, wobei jedoch die Ecke a höher als die Ecke c liegt. Die Diagonalen 30 und 31 besitzen unterschiedliche Neigungsrichtungen und dementsprechend unterschiedliche Pumprichtungen und Pumpgeschwindigkeiten. Die Strömung entlang den Seiten folgt der Längsrichtung der am stärksten geneigten Diagonale 30.

Im Falle von Figur 3c ist das Fahrzeug nach vorne und nach rechts geneigt. Jedoch weist die Diagonale 30 keinerlei Neigung auf, und dementsprechend ist die Pumpe dieser Diagonale nicht in Betrieb. In diesem Falle können die Bypass-Ventile in beiden Richtungen geöffnet sein. Wenn ein Pumpen von der Ecke a zur Ecke c stattfindet, wird das Gleichgewicht über der Diagonale zwischen den Ecken b und d bald aufhören, und es tritt ein Fall auf, der ähnlich dem nach Figur 3a und 3b ist, etc.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist das Fahrzeug mit fünf Radpaaren ausgerüstet, die die Bezugszeichen 39j40,4l,42 und 43 tragen. Die Bypass-Ventile zwischen den Druckzylindern der Räder sind mit den Bezugsziffern 44,45,46 und 47 versehen, und die Einrichtungen zur gesteuerten Dämpfung dieser Vorrich-

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tung an den Rädern 40,42 und 4l,43 sind rait 48,49,50 und 51 bezeichnet. Ferner tragen die Bypass-Ventile für die Diagonale 30' das Bezugszeichen 52. Die Ausbildungen der Teile der Ausführungsform nach Figur 4 entsprechen im Prinzip denen, die im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 gezeigt sind.

Die Bypass-Ventile nach Figur 4 sind in Positionen eingestellt, die eine eingeleitete Kippbewegung nach vorne und nach links dämpfen. Die Pumpe 26 pumpt in der mit dem Pfeil

53 gezeigten Richtung. Vom Bypass-Ventil 52 der Diagonale 30' ist das Ventil 52a geschlossen, so daß sich in der Diagonale 30' eine Strömungsrichtung entsprechend dem Pfeil

54 ergibt. In den Bypass-Ventilen 44 bis 47 für die rechte Seite des Fahrzeugs sind die Absperrventile 44a, 45a, 46a und 47a geschlossen, woraus sich eine Mediumströmung nach rechts in Figur 4 ergibt sowie eine Mediumströmung in der Diagonale 31' in Richtung des Pfeils 55· Die Einrichtungen zum gesteuerten Dämpfen der Straßenräder 42 und 43 werden im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels lediglich bei plötzlichen Beschleunigungen und Bremsungen angeschlossen.

Bei den oben beschriebenen Bypass- und Dämpfungsventilen wurde lediglich von einfachen öffnungs- und Schließfunktionen ausgegangen, jedoch ist es gleichermaßen möglich, sämtliche oder einige der Ventile mit variablen Dämpfungsfunktionen zu versehen.

Die Anzahl der Federvorrichtungen, die mit Einrichtungen zur gesteuerten Dämpfung der Abwärtsbewegung des Rades· ausgerüstet sein müssen, kann gewählt werden in Abhängigkeit unter anderem von der Größe der Antriebsbeschleunigung. Es wird sodann angenommen, daß bei normaler Fahrt lediglich die äußeren Räder gedämpft werden müssen, während beispielsweise bei plötz-

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licher Bremsung einige weitere Räder einer Dämpfung bedürfen können.

Insbesondere bei Kettenfahrzeugen ist es für die oben beschriebene Stabilisierung von Vorteil, ein bestimmtes Maß an Durchhang in den jeweiligen Ketten vorzusehen. Um die Ketten daran zu hindern, aus ihren Positionen herauszurutschen, kann jede Kette mit einer an sich bekannten Verschleißschutzeinrichtung versehen sein, die die Kette nicht auch elastisch macht.

Die Erfindung soll nicht auf die oben als Beispiele beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern ¹ Abwandlungen zulassen. Beispielsweise ist es möglich, nicht nur Räder auf den Längsseiten des Fahrzeugs zusammenzufassen, sondern auch zu drehschemel- oder schubstangenartigen Koppeln mit diagonaler Ausrichtung bezüglich des Fahrzeugs zu verbinden. Auch ist die Anzahl der Radpaare nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern vielmehr variabel, so daß also fünf oder mehr Radpaare möglich sind, beispielsweise 6,7 oder 8 Radpaare.

Zusammenfassend schafft die Erfindung ein Fahrzeug mit mindestens drei Radpaaren und mit hydraulischer Aufhängung, wobei die zu den Radpaaren gehörenden Räder an einer gemeinsamen Stabilisierung des Fahrzeugs teilnehmen sollen. Die Räder sind mit Druckzylindern oder entsprechenden Bauteilen versehen, welche mit hydraulischen Leitungen verbunden sind. Ferner ist das Fahrzeug mit einer Bezugseinrichtung ausgerüstet, die die Veränderungen in der Lage des Fahrzeugs bezüglich des Bodens mißt, auf dem das Fahrzeug fährt. In den Leitungen sind Ventile vorgesehen, die von der Bezugseinrichtung gesteuert werden können und zwar derart, daß unter

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Anwendung der Pahrzeugbewegungen, die sich beim Fahren auf unebenem Boden ergeben, durch die Ventile sogenannte externe Pumpenarbeit erzeugt und zur Stabilisierung verwendet werden kann. Da mehr als zwei Radpaare Anwendung finden, ergibt sich im Prinzip, daß die Stabilisierung im wesentlichen unabhängig von der Geschwindigkeit ist, mit der das Fahrzeug fährt. Darüberhinaus ist die Stabilisierung im wesentlichen unabhängig von der trägen Masse des Fahrzeugs.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

ClJ Vorrichtung zum Stabilisieren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Ketten und/oder Räder aufweisenden Kampffahrzeugs, mit hydraulischer Radaufhängung und mindestens drei Radpaaren, wobei Druckzylinder oder entsprechende Bauteile, mit denen die Positionen der zu den Radpaaren gehörenden Räder relativ zum Fahrgestell verstellt werden können, durch Leitungen miteinander verbunden sind und wobei das Fahrzeug mit Kreiseln oder entsprechenden Bezugsvorrichtungen versehen ist, die ein Signal i_p(-) abgeben, wenn eine Positionsänderungen des Fahrzeug-Fahrgestells relativ zum jeweiligen Boden auftritt,
dadurch gekennzeichnet,

daß in den Leitungen (10,11) Absperr- oder Bypass-Ventile angeordnet sind, die von den Signalen i_p(-) steuerbar sind, um an den Radpaaren einen Mediumtransport zwischen einem Druckzylinder (9) des ersten Radpaares (2) und einem Druckzylinder (9) des zweiten, mit dem ersten Radpaar zur gleichen

Seite des dritten Radpaares (4) liegenden Radpaares (3) zuzulassen und damit das erste und zweite Radpaar in eine Wechselwirkung eintreten zu lassen, die der Positionsänderung des Fahrzeug-Fahrgestells relativ zum Boden entgegenwirkt .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventile (12,13) durch ein erstes, vom Kreisel (15) erhaltendes Signal (i~+) steuerbar sind, um den Mediumtransport und die Wechselwirkung zwischen den ersten und zweiten Radpaaren (2,3) zuzulassen und damit einer Änderung entgegenzuwirken, wenn diese in einer ersten Richtung (gegen die Basis oder fort von der Basis) auftritt, und daß die Ventile durch ein zweites, vom Kreisel erhaltenes Signal (ip-) steuerbar sind, um einen Mediumtransport zwischen dem Druckzylinder im ersten Radpaar (2) und einem Druckzylinder im dritten Radpaar (4) zuzulassen, welches gemeinsam mit dem ersten Radpaar (2) auf der gleichen Seite des zweiten Radpaares (3) liegt, und um auf diese Weise das erste und dritte Radpaar in eine Wechselwirkung eintreten zu lassen, die eine Positionsänderung des Fahrzeug-Fahrgestells verhindert, wenn diese in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung auftritt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Mediumtransport im jeweiligen Falle individuell zwischen zwei Druckzylindern der zugehörigen Radpaare auftritt .

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Räder der Radpaare am Fahrzeug-Fahrgestell über Pendelarme aufgehängt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventile (12,13) derart steuerbar sind, daß dann, wenn die betroffenen Pendelarme in der gleichen Richtung bezüglich des Fahrzeug-Fahrgestells kippen, in der das Fahrgestell bezüglich der Horizontalebene (Kreiselebene) verkippt wird, die miteinander zusammenwirkenden Räder vorne am Fahrzeug liegen, und daß dann, wenn die Pendelarme in der entgegengesetzten Richtung bezüglich des Fahrgestells kippen, in der das Fahrgestell relativ zur Horizontalebene verkippt wird, die miteinander zusammenwirkenden Räder hinten am Fahrzeug liegen, wobei eine Ventilumsteuerung jedesmal dann erhalten wird, wenn ein Rad des Fahrzeugs über eine Änderungsstelle der Neigung der Basis läuft und dadurch zwischen den Druckzylindern eine Pumpwirkung erzeugt, die so gerichtet ist, daß die Neigung des Fahrzeugs bezüglich der Basis gedämpft wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß an den Druckzylindern der jeweiligen Räder in den vorderen und rückwärtigen Radpaaren ( 3 bzw. 4 ) des Fahrzeugs Einrichtungen (34,35 und 36 in Figur 2) zur gesteuerten Dämpfung sowie Federeinrichtungen (37) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,

wobei das Fahrzeug mit fünf Radpaaren versehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß an den Druckzylindern jeweils der Räder in den beiden

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vorderen (40,42) und den beiden hinteren Radpaaren (41,43) des Fahrzeugs Einrichtungen zur gesteuerten Dämpfung sowie Federeinrichtungen vorgesehen sind, wobei die Einrichtungen zur gesteuerten Dämpfung an den inneren Radpaaren (42,43) der vorderen und rückwärtigen Radpaare dann nur in den Fällen plötzlicher Beschleunigungen und Bremsungen verbindbar bzw. einschaltbar sein sollen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Druckzylinder für das jeweilige Rad der Radpaare an ein internes Pumpsystem (einschließlich Pumpen 26,27) anschließbar ist, und zwar ggf. zusammen mit Einrichtungen zur gesteuerten Dämpfung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckzylinder für die jeweiligen, zu den Radpaaren gehörenden Räder auf den jeweiligen Längsseiten des Fahrzeugs über erste und zweite Leitungen (10',1I¹) verbunden sind, an die die jeweiligen Druckzylinder angeschlossen sind; daß jeweils in der ersten und in der zweiten Leitung zwischen den Druckzylindern steuerbare Ventile für jede Strömungsrichtung des Mediums liegen; daß dritte und vierte Leitungen (30,31) die Eckenräder des Fahrzeugs in zwei separaten Diagonalsystemen verbinden; daß das Pumpensystem zwei hydraulische Pumpen (26,27) umfaßt, die parallel zu steuerbaren Bypass-Ventilen (28,29) für jede Pumprichtung liegen; und daß erste und zweite Kreisel vorgesehen sind, um die Positionsänderung des Fahrzeugs in Längs- und Querrichtung zu messen.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventile zwischen den Druckzylindern der Räder für vier unterschiedliche Strömungsarten steuerbar sind, wobei in der ersten Art eine Strömung lediglich nach vorne durch die Ventile entlang den Längsseiten des Fahrzeugs erfolgt, in der zweiten Art die Strömung lediglich nach rückwärts durch die Ventile entlang den jeweiligen Längsseiten des Fahrzeugs vor sich geht, in der dritten Art eine freie Strömung sowohl nach vorne als auch nach hinten durch die Ventile entlang den jeweiligen Längsseiten möglich ist und in der vierten Art eine Strömung durch die Ventile verhindert wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß bei einer Neigung des Fahrzeugs nach vorne und nach rechts, so daß also die dritten und vierten Leitungen (die Diagonalen 30,31) die gleiche Neigungsrichtung in Längsrichtung, gleichzeitig jedoch unterschiedliche Neigungsgrade (Figur 3a) aufweisen, die Bypass-Ventile in den dritten und vierten Leitungen nach vorne geöffnet sind, um den beiden Pumpen die Möglichkeit zu bieten, nach vorne mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu pumpen, und zwar derart, daß die Pumpe für die am meisten geneigte Leitung schneller als die Pumpe für die weniger geneigte Leitung pumpt, wobei ferner die Ventile entlang den Längsseiten des Fahrzeugs so betätigt sind, daß sie eine Strömung in der gleichen Längsrichtung wie die am stärksten geneigte Leitung der dritten und vierten Leitungen ermöglichen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß dann, wenn das Fahrzeug nach hinten und nach rechts ge-

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neigt ist j so daß die dritte und die vierte Leitung (die Diagonalen 30,31) unterschiedliche Neigungswinkel (Figur 3b) aufweisen, die Bypass-Ventile in den dritten und vierten Leitungen in unterschiedlichen Strömungsrichtungen geöffnet sind, um den Pumpen (26,27) die Möglichkeit zu bieten, in unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu arbeiten, wobei ferner die Ventile entlang den Längsseiten des Fahrzeugs derart geöffnet sind, daß sie der Strömung gestatten, der Längsrichtung der am stärksten geneigten Leitung (der Diagonalen 31) zu folgen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9> dadurch gekennzeichnet,

daß dann, wenn das Fahrzeug nach vorne und nach rechts geneigt ist und eine der dritten und vierten Leitungen keine Neigung aufweist sowie die Pumpe in dieser Leitung nicht arbeiten muß (Figur 3c), das Bypass-Ventil in der anderen der dritten und vierten Leitungen so betätigt ist, daß es eine Strömung in die Vorderrichtung des Fahrzeugs gestattet, wobei ferner die Ventile entlang den Längsseiten des Fahrzeugs geöffnet sind, um eine Strömung^orderrichtung des Fahrzeugs zuzulassen.
13· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die jeweiligen Räder vom Fahrgestell über einen Pendelarm getragen werden,
dadurch gekennzeichnet,

daß der jeweilige aus den Pendelarmen ausgewählte Pendelarm an seiner mit dem Fahrzeug-Fahrgestell verbundenen Achse einen Drehmelder o.dgl. aufweist, der den Winkel der Drehbewegung des Pendelarms mißt.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Drehmelder auf den jeweiligen Fahrzeugseiten gemessen und mit dem Signal des Kreisels verglichen werden.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile so ausgebildet sind₃ daß sie mit einer variablen Dämpfungsfunktion arbeiten.

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