DE2936766A1

DE2936766A1 - Steuerung fuer nachlauflenkachsen

Info

Publication number: DE2936766A1
Application number: DE19792936766
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. Geißler; Dieter Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Lüdtke; Rudolf Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Maurath; Rudolf Dipl.-Ing. 7056 Weinstadt Steinecke; Paul Dr.-Ing. 7311 Dettlingen Strifler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-04-02
Also published as: NL8005002A; IT1145447B; BE885163A; CH648251A5; GB2057990A; FR2464870B1; GB2057990B; IT8049646A0; FR2464870A1; US4449726A

Description

Da im 1 er-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkhcim Da im 12 5S4/4

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Steuerung für Nachlauf!cnkachsen

!'ie Erfindung betrifft eine Steuerung für Nachl auf 1 cnkachscn hei ein- oder mehrg1iedrigen Fahrzeugen mit zumindest drei Achsen, bei der die Nach 1 auf lenkachse / 1 astabhäng i g in Ricitung auf ihre Geradeaus fahrstel 1 ung s t a hi 1 i si rrlvir und in Geradeaus fahrst ei lung hiockicrbar ist.

Nachlauf1enkachsen sind bei eingliedrigen Fahrzeugen hinter der Iriebachse des Fahrzeuges und bei mehrgliedrigen Fahrzeugen als Achsen von Anhängern im Einsatz. Eine hier besonders angesprochene Einsatzform ist insoweit der Einsatz als Vorderachse eines Anhängers, dessen Deichsel in Horizontal richtung drehfest mit dem Zugwagen des mehrgliedrigen Fahrzeuges verbunden ist, wobei der Deichseldrehpunkt gegenüber dem Anhänger im Bereich der Nachlauflenkachse 1 iegt.

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Für Xachlauflenkachsen ist es nun bekannt, diese mit einer Vorrichtung zur Lenkstabilisierung auszustatten, um Lenkunruhen zu vermeiden sowie auch ein Rückstellen der Räder in die Geradcausfahrstellung zu begünstigen. Hiabei erfolgt die Stabilisierung in Abhängigkeit von der Last. Zusätzlich ist es bekannt, die Lenkvorrichtung für Rückwärts- und Rangierfahrten zu blockieren.

Die beschriebene Stabilisierung erweist sich in Verbindung mit den angesprochenen Einsatzgebieten solange als zweckmäßig, wie der Abstand der Nachlauflenkachse zur jeweils vorgelagerten Achse, also beispielsweise zur Triebachse eines Zugwagens sich innerhalb der üblichen Grenzen hält, die Nachlauflenkachse also mit verhältnismäßig kleinem Abstand hinter der Triebachse angeordnet ist. Der Abstand ist dabei üblicherweise nur wenig größer als der Raddurchmesser an Triebachse oder Nachlauflenkachse.

Insbesondere bei größeren Abständen kann aber das Fahrverhalten nicht mehr befriedigen, und solche größeren Abstände ergeben sich im besonderen bei dem vorgeschilderten besondern Einsatzzweck, nämlich bei Einsatz der Kachlauflenkachse als Vorderachse eines Anhängers, der über seine Deichsel unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist. Hier kann die beschriebene Nachlauflenkachse mit lastabhängiger Stabilisierung nicht befriedigen, da insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten erhebliche und kaum noch beherrschbare Obersteuerungstendenzen auftreten.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für .Nachlauflenkachsen zu schaffen, die auch bei größeren Abständen zwischen Nach]auflenkachse und zugeordneter Führungsachse ein ausgewogenes Fahrverhalten des Fahrzeuges erbringt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Nachlauflenkachse in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung geschwindigkeitsabhängig stabilisiert wird, und zwar mit über der Geschwindigkeit steigender Rückstellkraft gegen die Geradcausfahrstellung. Hierdurch werden, wie sich gezeigt hat, fibcrsteucrungstendenzen vermieden und auch in Verbindung mit mehrg1icdrigen Fahrzeugen der vorgeschilderten Art Fahrverhaltensweisen erzielt, die als weitgehend neutral angesprochen werden können. Es lassen sich sogar auf diese Weise gehisse Untersteuerung?tendenzen aufprägen, so daß das Fahrzeug, sei es ein- oder mehrgliedrig, auch bei großem Abstand zwischen Schleppachse und dieser vorgelagerter Führungsachse tendenziell gleiches Fahrverhalten zeigt wie ein herkömmlicher, zwei- oder dreiachsiger Zugwagen. Dies ist für die Praxis aber von großer Bedeutung, da es für einen Fahrer schwer ist, sich übergangslos an Fahrzeuge mit gegensätzlichem Fahrverhalten anzupassen. Eine solche Anpassung wäre aber beispielsweise notwendig, wenn der Zugwagen als solcher ein gänzlich anderes Fahrverhalten hätte als der aus Zugwagen und Anhänger bestehende Zug.

Um den Steueraufwand gering zu halten, erweist es sich als zweckmäßig, die Rückstellkraft über der Geschwindigkeit in Stufen zu erhöhen, wobei eine bevorzugte, besonders einfache Lösung darin besteht, daß die Nachlauflenkachse oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit in Geradeausfahrstellung selbst-

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tätig blockiert wird . Die Geschwindigkeitsgrenze für die Blockierung liegt dabei zweckmäßigerweise im Bereich zwischen etwa 5o und So km, bevorzugt bei etwa 55 km/h. Die Blockade ist dabei jeweils nur in der Geradeausfahrstellung einrückbar, und zwar im Rahmen der Erfindung bevorzugt zeitverzögert in bezug auf das Erreichen der Gerade aus fahrst el lung.

nie Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispicles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein eingliedriges Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens, der als Dreiachser mit einer gegenüber seiner Triebachse nach hinten versetzten Nachlauflenkachse ausgerüstet ist,

Jjn. la eine Tei J vergrößerung aus Fig. 1, und Fig. 2 ein irehrgl iedriges Fahrzeug, bestehend aus einem Lastkraftwagen als Zugwagen und einem Anhänger, wobei die Deichsel des Anhängers horizontal unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist und die Vorderachse des Anhängers durch die Nachlauflenkachse gebildet 1st.

Fig. 1 zeigt ein eingliedriges Fahrzeug in Form eines dreiachsigen Lastkraftwagens 1, der eine gelenkte Vorderachse und eine hintere Triebachse 5 aufweist. Der Aufbau 4 des Lastkraftwagens, der über den Rahmen 5 getragen ist, weist gegenüber der Triebachse 3 einen verhältnismäßig großen Überhang auf und ist im Bereich dieses Oberhanges über die

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Nachlauflenkachse b abgestützt, die nachfolgend noch näher beschrieben Kird. Die Nachlauflenkachse ist mit verhältnismäßig großem Abstand zur Triebachse 5 angeordnet, und dieser Abstand beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Mehrfaches des Raddurchmessers von Triebachse 5, bzw. Nachlauflenkachse 6. In Zahlen entspricht der Abstand zwischen Triebachse 5 und Nachlauflenkachse 6 etwa dem 2- bis 3-fachen des genannten Raddurchmessers.

Bei der dargestellten Nachlauflenkachse 6 handelt es sich um ein luftgefedertes Achsaggregat, dessen Luftfederbälge mit ~ bezeichnet sind. Im Rahmen der Erfindung können aber auch andere Federungsarten Verwendung finden. Ferner ist die Nachlauflenkachse 6 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwillingsbereift, es ist jedoch auch eine einfache Bereifung jeweils möglich.

Am Achskörper 8 der Nachlauflenkachse 6 sind beiderseits über um aufrechte Achsen verschwenkbare Lenkschenkel 1o die Räder 9 angebracht, und mit den Lenkschenkeln sind die Lenkhebel 11 verbunden, die ihrerseits jeweils über eine Spurstange 12 an einem Umlenkhebel 13 angelenkt sind, der seinerseits um eine aufrechte Achse verschwenkbar in hier

achsfesten Teil nicht näher dargestellter Weise an einem / gelagert ist.Die den beiden Achsseiten zugeordneten Räder sind somit in bezug auf ihre Verschwenkbarkeit miteinander gekuppelt, wobei sich durch die gegenüber den Radmitten nach vorne versetzte Lage der Schwenkachsen der Lenkschenkel ein selbstspurendes Verhalten ergibt (Teewagenrollen-Effekt). Die Schwenkachsen der Räder bzw. der diese tragenden Lenkschenkel sind jeweils mit 14 bezeichnet.

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Der Umlenkhebel 15 ist seinerseits um eine aufrechte Schwenkachse 15 gegenüber dem Achskörper 8 horizontal verschwenkbar und trägt eine Gleitrolle 16, die mit der Führungsbahn 17 zusammenwirkt, welche einem axial \'erschiebbaren Membranzylinder 1S zugeordnet ist, der hier mit Druckluft beaufschlagbar ist. Die Führungsbahn 17 ist gegenläufig zur Schwenkbahn des Umlenkhebels 15 gekrümmt, so daß sich, bezogen auf einen vorgegebenen Druck im Membranzylinder 18, eine mit zunehmendem Linschlagwinkcl verstärkende Abstützwirkung ergibt.

Int Hinblick auf unterschiedliche Beladungsverhältnisse erfolgt nun die Beaufschlagung des Membranzylinders 18 mit Druck]uft'zunächst lastabhängig, derart, daß mit steigender La>t der Druck im Membranzylinder 18 zunimmt. Die Folge ist eine mit zunehmender Last sich ergebende Lenkstabilisierung, also verstärkte Rückstellung auf die Geradeausfahrstellung, lirfindungsgemäß ist des weiteren eine geschwindigkeitsabhängige Lenkstabilisierung vorgesehen, die dadurch erreicht wird, daß der Druck im Membranzylinder 18 geschwindigkeitsabhängig mit steigender Geschwindigkeit verstärkt wird. Die Folge einer solchen geschwindigkeitsabhängigen Steuerung ist, daß bis zu Querkräften, die bei normaler Kurvenfahrt

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auftreten, sich kleine/Lenkwinkel einstellen als sie sich bei freiem Kachlauf ergeben würden. Dementsprechend erhält das Fahrzeug über die Nachlauflenkachse ein untersteuerndes Fahrverhalten. Da größere Querkräfte, wie sie beim Befahren enger Kurven auftreten, auch nur bei kleineren Geschwindigkeiten auftreten, wird für kleinere Geschwindigkeiten der jeweilige Einschlagwinkel größer, so daß die Kurvenwillig keit bei niedrigen Geschwindigkeiten entsprechend verbes sert ist. Erfindungsgemäß wird also der Lenkstabilisierung

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geschwindigkeitsabhängig ein Stabilisierungsverhalten aufgeprägt, das gegen eine Grenzgeschwindigkeit zu ansteigt und bei Überschreiten der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit zu einem Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung führt. Die geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung kann sich crfindungsgemäß auch darauf beschränken, daß lediglich bei einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit ein Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung vorgenommen wird. Unterhalb dieser Grenzgeschwindigkeit ixird das Stabilisierungsverhalten bei dieser in der Praxis am einfachsten zu verwirklichenden Ausführungsform geschwindigkeitsabhängig nicht beeinflußt und ergibt sich damit lediglich aus einer bevorzugt zusätzlich vorhandenen lastabhängigen Stabilisierung. Eine solche lastabhängige Stabilisierung ist insbesondere bei Fahrzeugen mit von der Beladung wesentlich abhängigen: Gesamtgewicht im Rahmen der Erfindung vorgesehen, während bei Fahrzeugen mit im wesentlichen konstantem Gesamtgewicht an deren Stelle auch mit einer konstanten Stabilisierung gearbeitet werden kann.

Line solche geschwindigkeitsabhängige Steuerung erfolgt über ein in die Uruckluftversorgung des Membranzylinders 18 eingeschaltetes Druckmoduliergerät 19. Der Abgriff der Geschwindigkeit kann erfindungsgemäß an der Tachometerwelle, am Getriebeausgang oder auch radseitig gegebenenfalls an der Nachlauflenkachse erfolgen. Ein diesbezüglicher Geschwindigkeitsabgriff ist in Fig. 1 schematisch bei 2o angedeutet.

In Fig. 2 ist ein mehrgliedriges Fahrzeug gezeigt, das einen Zugwagen 21, der durch einen Lastkraftwagen gebildet ist, und einen Anhänger 22 umfaßt. Der Zugwagen 21 ist hier

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als zweiachsiges Fahrzeug ausgebildet und umfaßt eine gelenkte Vorderachse 25 und eine hintere Triebachse 24, welche nahe dem rückwärtigen Ende des Aufbaues 25 liegt, der über den Rahmen 26 des lugwagens getragen ist. Der Rahmen 26 ist bis an das hintere Ende des Aufbaues 25 durchgeführt und in seinem hinteren Endhereich über einen Kreuzverbund 27 versteift.

Der Anhänger 22 ist als Deichselanhängcr ausgeführt und weist als Vorderachse die anhand Fig. 1 beschriebene Nachlauf lenkachse auf, die hier mit 28 bezeichnet ist. Die weiteren Detcils der Nachlauf lenkachse entsprechen dem anhand der Fig. 1 Geschilderten und es wird insoweit auf das dort Gesagte verwiesen.

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Pic Anordnung der Nachlauflenkachse am Anhänger erfolgt schwenkbar um eine Hochachse, die im Bereich der Nachlauflenkachse liegt, und es ist diese schwenkbare Anordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel über ein7nicht näher gezeigten Drehkran; vorgenommen. Achsseitig ist dieser Drehkranz an einem der Achse zugeordneten Rahmen 29 vorgesehen, an dessen vorderem Ende die Deichsel 5o um eine horizontale Achse 31 verschwenkbar angelenkt ist. Die Deichsel 5o ist niit dem Zugwagen 21 einerseits über eine herkömmliche Anhänsprkupplung 52 verbunden, die am Ende des Rahmens 26 vorgesehen ist. Die an sich durch die Verbindung zwischen Anhängerkupplung 52 und Deichsel 5o gegebene, allseitige Verschwcrkharkeit der Deichsel ist bezüglich der Verschwenkbarkcit der Deichsel in Fahrzeugquerrichtung blockiert, so daß sich zwischen der Nachlauf lenkachse 28 und dem Zugwagen 21 ein in Fahrzeugquerrichtung steifer Verbund ergibt, welcher bezüglich der Fahrtechnik für Zugwagen 21 und Nachlauf lenkachse 28 zu Verhältnissen führt, die jenen entsprechen, die anhand des in Fig. 1 gezeigten Lastkraftwagens beschrieben wurden.

Die Blockierung der Beweglichkeit der Deichsel 5o in bezug auf ihre Querverschwenkbarkeit gegenüber dem Zugwagen 21 erfolgt hier beispielsweise durch einen Überwurf 55, in dem der Deachselhals in Querrichtung unnachgiebig geführt ist und der seinerseits mit seinen beiden seitlichen Armen 34 um eine Horizontalachse 55 verschwenkbar am Rahmen 26 des Zugwagens 21 angelenkt ist. Die Horizontalachse 55 verläuft etwa durch den Anlenkpunkt der Anhängerkupplung 32, so daß die Höhenverschwenkbarkeit der Deichsel 3o nicht behindert ist.

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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber die geschwindigkeitsabhängige Steuerung wiederum lediglich durch eine vom Druckmoduliergerät 19 zu einem der Räder der Nachlauflenkachse 28 führende Verbindung angedeutet.

Die Blockierung der Nachlauflenkachse oberhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit wird erfindungsgemäß bevorzugt ohne wesentlichen Zusatzaufwand auch dadurch erreicht,daß die RiickwartsfahrsperrBng.d.h.die Blockierung auf Geradeausfahrt für das Zurückstoßen eingerastet wird.

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Leerseite

Claims

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Π .9.79

Ansprüche

.y Steuerung für Nachlauflenkachsen bei ein- oder mchrglicdrigen Fahrzeugen mit zumindest drei Achsen, hei der die Nach]auf1enkachse/1 astabhängig in Richtung auf ihre Gcradeausfahrstcl1ung stabilisierbar und in Geradeausfahrstc llung blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschwindigkeitsabhang ige Stabilisierung der Nachlauflenkachse (ö bzw. 28) in Richtung auf ihre Ccradeausfahrstellung vorgesehen ist.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung der Nach 1 auf1enkachse in zumindest einer Stufe zuschaltbar ist.
5. Steuerung nacli Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zei c Ii net , daß die Zuschaltung der geschwindigkeitsabhängigen Stabilisierung oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit erfolgt.
4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Nachlauflenkachse (6 bzw. 28) oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit in Geradeausfahrstellung selbsttätig blockierbar ist.

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S. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlauf lenkachse (.6 b~w. 28) gcsclih inu i gkc i tsahhäng ig lediglich in ihrer Geradeausfahrstellung blockierbar ist.

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