DE3031601C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Knickwinkel-Steuervorrichtung für ein Straßen- Gelenkfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Knickwinkel-Steuervorrichtung ist aus der DE-OS 24 20 203 für Gelenkbusse mit Hinterachsantrieb bekannt. Die Gelenksperre besteht hier aus zwei an den Vorderwagen und den Hinterwagen beidseitig des Gelenkes angeschlossenen hydraulischen Kolbenzylindereinheiten. Für jeden Lenkeinschlagwinkel wird ein bestimmter zulässiger Sollknickwinkel errechnet. Die Auswerteeinheit vergleicht den tatsächlichen Knickwinkel und den zugeordneten zulässigen Sollknickwinkelwert und bei einer Über­ schreitung des letzteren wird die Gelenksperre derart betätigt, daß einer Vergrößerung des aktuellen Knickwinkels entgegengewirkt wird.

Die in der DE-OS 24 20 203 beschriebene Vorrichtung ist unter den bisher bekannten die höchstentwickelte und geeignet, ein ein gefährliches Maß annehmendes Einknicken des Gelenkzuges zu verhindern. Die Gelenksperre ist so konzipiert, daß sie nur einer unzulässigen Vergrößerung des aktuellen Knickwinkels in Abhängigkeit von der jeweiligen Lenkrichtung entgegen­ wirkt. Es besteht für Straßen-Gelenkfahrzeuge jedoch auch die Gefahr, daß durch die in einer scharfen Kurve, insbesondere bei Hinterachsantrieb des Hinterwagens, erfolgende Beschleunigung, da in diesem Fall ein bedeutender Teil der an der Hinterachse zur Verfügung stehenden Adhäsionskraft durch das Antriebsmoment beansprucht wird, die Hinterachse nicht in der Lage ist, die Zentrifugalkräfte auszugleichen, so daß sich der Hinterwagen in diesem Fall in Richtung der Strecklage und danach in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Diese Erscheinung ist besonders für die in der Nachbarspur fahrenden Fahrzeuge besonders gefährlich und dies umsomehr, da sie von dem Fahrer des Fahrzeuges direkt nicht einmal wahrgenommen werden kann. Das Rutschen einer Achse eines Zugfahrzeuges kann dagegen von dem Fahrer unmittelbar wahrgenommen werden und somit dementsprechend schnell kompensiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knickwinkel-Steuer­ vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen und so auszubilden, daß mit hoher Zuverlässigkeit bei unaufwendiger, jedoch ihre Funktion genau erfüllender Konstruktion neben der Verhinderung eines übermäßigen Ein­ knickens auch eine unzulässige Einnahme der Strecklage verhindert ist.

Die Lösung wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1 erreicht. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Aus der DE-OS 25 47 487 ist es für eine Knickwinkel-Steuervorrichtung eines Straßen-Gelenkfahrzeuges an sich bekannt, die Sperrvorrichtung bei gleichen Vorzeichen der erzeugten Steuersignale zu lösen und bei ungleichen Vor­ zeichen zu betätigen. Jedoch erfolgt die Steuerung nicht auch in Abhängig­ keit von der Knickwinkel-Änderungsrichtung. Außerdem ist keine Gelenk­ sperre vorgesehen, sondern von der Sperrvorrichtung werden die Räder des Hinterwagens nur beim Überschreiten des jeweils zulässigen Sollknickwinkels unterschiedlich gebremst, um den aktuellen Knickwinkel zu verkleinern.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bei Geradeaus- oder Kurven­ fahrt des Gelenkfahrzeuges oder während des Bremsens das Einknicken sowie in der Kurvenfahrt das Herausschleudern des Hinterwagens und das so­ genannte "taschenmesserartige" Einknicken des Hinterwagens verhindert, was insbesondere bei Hinterwagen mit angetriebener Achse vorkommen kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verhindert insbesondere einen solchen Einknick­ vorgang, dessen Richtung nicht mit dem Lenkeinschlagwinkel und dem zuge­ ordneten Sollknickwinkel sowie nicht mit der durch das rutschfeste Abrollen der Räder des Gelenkfahrzeuges festgelegten Richtung übereinstimmt.

Die Erfindung wird anhand von drei beispielhaften Ausführungsformen er­ läutert, die schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Anordnung einer hydraulisch betätigten Vorrichtung zur Beein­ flussung des Knickwinkels in Gelenkbussen,

Fig. 2 einen Hydraulikteil und eine Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Hydraulikteil der Vorrichtung mit einer Schwinghebelsteuer­ einheit,

Fig. 4 den Hydraulikteil der Vorrichtung mit einer zweiarmigen Hebel­ armsteuereinheit und

Fig. 5 ein Blockschema der Vorrichtung zur Beeinflussung des Knick­ winkels.

Der aus den Fig. 1 und 5 ersichtliche Gelenkbus 1 besteht aus zwei Fahr­ zeugeinheiten, einem Vorderwagen 2 und einem Hinterwagen 3, die über ein Gelenk 4 miteinander verbunden sind. Die Vorderachse 5 des Vorder­ wagens 2 ist gelenkt. Der zur Änderung der Fahrtrichtung einstellbare Lenkeinschlagwinkel der auf der Vorderachse 5 sitzenden Vorderräder 6 ist mit α bezeichnet. Der bei einer Kurvenfahrt des Gelenkbusses 1 zwischen der Längsachse 80 des Vorderwagens 2 und der Längsachse 81 des Hinterwagens 3 auftretende Knickwinkel ist mit β bezeichnet (vgl. Fig. 5). An die nicht dargestellte Lenkvorrichtung der Vorderachse 5 ist ein den Lenkeinschlagwinkel α wahrnehmender bzw. abtastender Lenk­ winkel-Signalgeber A (vgl. Fig. 5) angeschlossen und zwischen dem Vorderwagen 2 und dem Hinterwagen 3 ist im Bereich des Gelenkes 4 ein den Knickwinkel β wahrnehmender Knickwinkel-Signalgeber F eingebaut. Die Signalgeber A und F sind an eine Winkellage-Auswerteeinheit B an­ geschlossen, die ein Ausgangssignal liefert, aus dem die Richtung der Ab­ weichung des tatsächlichen Knickwinkels β von dem dem jeweiligen Lenkeinschlagwinkel a der Vorräder 6 zugeordneten vorgegebenen Soll­ knickwinkel β _p ableitbar ist. Der dem jeweiligen Lenkeinschlagwinkel der Vorderräder 6 zugeordneten Sollknickwinkel β _p ist der sich bei Kon­ stanthalten des Lenkeinschlagwinkels α auf ebener Fahrbahn und rutsch­ freiem Abrollen der Räder ergebende stationäre Knickwinkel b. Ferner ist zwischen dem Vorderwagen 2 und dem Hinterwagen 3 ein die Änderung des Knickwinkels β wahrnehmender bzw. abtastender Knick­ winkel-Änderungsrichtungsgeber E angeordnet, der zusammen mit der Winkellage-Auswerteeinheit B an eine Sperrbetätigungseinheit C einer Gelenksperre D angeschlossen ist. Das eine Eingangssignal der Sperrbe­ tätigungseinheit C ist das von der Winkellagen-Auswerteeinheit B ge­ lieferte Ausgangssignal, aus dem das Vorzeichen der Abweichung ableitbar ist, das - je nach Wahl - positiv bei demjenigen Knickwinkel β ist, der außerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs Δβ, in dem der dem je­ weiligen Lenkeinschlagwinkel α zugeordnete Sollknickwinkel β _p liegt, größer als der Sollknickwinkel β _p ist, und das negativ bei demjenigen Knickwinkel β ist, der außerhalb des Winkelbereichs Δβ kleiner als der dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordnete Sollknickwinkel β _p ist. Das andere Eingangssignal der Sperrbetätigungseinheit C ist das von dem ange­ schlossenen Knickwinkel-Änderungsgeber E abgegebene Ausgangssignal, aus dem ein Richtungsvorzeichen ableitbar ist, das - je nach Wahl - positiv bei derjenigen Knickwinkel-Änderungsrichtung ist, bei der in Draufsicht auf den Gelenkzug gesehen das Einknicken des Hinterwagens 3 im Vergleich zum Vorderwagen 1 in seiner Richtung mit dem Uhrzeigersinn überein­ stimmt und negativ bei derjenigen Knickwinkel-Änderungseinrichtung ist, bei der das Einknicken des Hinterwagens 3 im Vergleich zum Vorderwagen 2 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erfolgt. Weisen die Eingangssignale der Sperrbetätigungseinheit C zwei entgegengesetzte Vorzeichen auf, wird die Gelenksperre D in ihre Sperrstellung gebracht.

Aus Fig. 1 ist die Anordnung einer mit einer hydraulischen Gelenksperre versehenen Konstruktionsausführung im Gelenkfahrzeug ersichtlich. In Fig. 2 ist die hydraulische Schaltung zusammen mit dem daran angeschlossenen mechanischen Bauelementen dargestellt.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, ist an den Lenkwinkel-Signalgeber 15, der an die nicht dargestellte Lenkanlage angeschlossen ist ein Ver­ mittlungselement 16 angeschlossen. An den zwischen dem Vorderwagen 2 und dem Hinterwagen 3 eingebauten Knickwinkel-Signalgeber 17 ist ein Vermittlungsglied 18 angeschlossen. Die Gelenksperre D ist aus doppel­ wirkenden hydraulischen Kolbenzylindereinheiten 7 a und 7 b ausgebildet, deren Arbeitsräume 10 a, 10 b bzw. 11 a, 11 b über Hydraulikleitungen 13 bzw. 14 an eine Steuereinheit 12 angeschlossen sind, die als Sperrbe­ tätigungseinheit C ausgeführt ist. Die Zylinder 8 a, 8 b der doppelwirkenden hydraulischen Kolbenzylindereinheit 7 a, 7 b sind an dem Vorderwagen 2 und ihre Kolben über deren Kolbenstange 9 a, 9 b an dem Hinterwagen 3 be­ festigt. Eine Ausführungsform der Steuereinheit 12 und der im wesentlichen komplette Hydraulikkreis sind aus Fig. 2 ersichtlich.

Das zentrale Bauelement der Steuereinheit 12 ist ein hydraulisch ge­ steuertes Vierwege-Wechselventil 21 mit drei möglichen Schaltstellungen, dessen erster Anschluß 22 an den ersten Arbeitsraum 10 a der hydraulischen Kolbenzylindereinheit 7 a über die Leitung 13 angeschlossen ist und dessen zweiter Anschluß 23 über die Leitung 14 an den zweiten Arbeitsraum 11 a angeschlossen ist. Ein dritter Anschluß 25 des Vierwege-Wechselventils 21 ist über eine innere hydraulische Schleife bildende Leitung 26 mit dem vierten Anschluß 24 verbunden. In der Leitung 26 ist ein die Strömung in Richtung von dritten Anschluß 25 in Richtung zum vierten Anschluß 24 unterbindendes Rückschlagventil 27 angeordnet. In der mittleren Ruhestellung des Schiebers 31 des Vierwege-Wechselventils 21 sind alle vier Anschlüsse 22, 23, 24 und 25 gegenseitig geöffnet, in positiver Steuerstellung sind hingegen der erste Anschluß 22 und der vierte Anschluß 24 sowie der zweite Anschluß 23 und der dritte Anschluß 25 verbunden, während in negativer Steuerstellung der erste Anschluß 22 und der dritte Anschluß 25 sowie der zweite Anschluß 23 und der vierte Anschluß 24 gegenseitig geöffnet sind. Die geöffnete Stellung des Rückschlagventils 27 bildet bei positiver Steuerstellung des Vierwege-Wechselventils 21 einen Ausgang mit positivem Vorzeichen und bei negativer Stellung des Vierwege-Wechselventils 21 einen Ausgang mit negativem Vorzeichen. Die geschlossene Stellung des Rückschlagventils 27 bildet bei positiver Steuerstellung des Vierwege-Wechselventils 21 einen Ausgang mit negativem Vorzeichen und bei negativer Steuerstellung des Vierwege-Wechselventils 21 einen Ausgang mit positiven Vorzeichen. Das Rückschlagventil 27 ist seinerseits durch eine mit dem Vierwege-Wechselventil 21 einen parallelen Anschluß bildende äußere hydraulische Schleife 28 umgangen, in der ein Druckbegrenzungsventil 29 angeordnet ist, das in diesem Leitungszweig zwischen dem dritten An­ schluß 25 und dem Rückschlagventil 27 den Flüssigkeitsdruck begrenzt.

An den Leitungszweig zwischen dem Druckbegrenzungsventil 29 und dem vierten Anschluß 24 ist ein Hydraulikbehälter 30 angeschlossen. Das Vier­ wege-Wechselventil 21 ist mit einem Schieber 31 versehen, dessen Stirnfläche 31 a an dem einen Ende einer Feder 32 abgestützt ist, welche mit ihrem anderen Ende an einen in einer Führung 35 geführten und seinerseits auf der den Ausgang des Knickwinkel-Signalgebers bildenden Steuerbahn 37 abgestützten Fühler 34 unter Druck anliegt. Der Ausgang des Knickwinkel-Signalgebers ist dabei als eine Steuerleiste 36 ausge­ bildet, die in einer Führung 38 geführt und über ein Vermittlungsglied 18 mit dem Knickwinkel-Signalgeber 17 in einer die Bewegung in den Richtungen des Pfeiles 82 übertragenden Verbindung steht. Die der Stirn­ fläche 31 a gegenüberliegende Stirnfläche 31 b des Schiebers 31 ist an dem einen Ende einer Feder 33 abgestützt, die mit ihrem anderen Ende unter Druck an einem Schieber 40 anliegt, der in einer Führung 39 geführt ist. Der Schieber 40 bildet dabei einen Ausgang des Lenkeinschlag-Signalge­ bers 15.

Die Länge der Feder 32 ist so gewählt, daß ihr Federweg größer als die Verschiebung des Fühler-Schiebers 34 ist.

In ähnlicher Weise ist auch der Federweg der Feder 33 größer als die größte Verschiebung des durch die Lenkeinschlagwinkel-Signalgeber 15 bewegten Schiebers 40.

Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsform wird die Lage des Schiebers 31 des Vierweg-Wechselventils 21 ähnlich wie bei der vor­ erwähnten Ausführungsform auf indirektem Wege über einen Schwinghebel 42 über die Gleichgewichtslage der Federn 43 und 50 gesteuert. An den Schieber 31 des Vierwege-Wechselventils 21 ist spielfrei eine Schubstange 41 angeschlossen, die ihrerseits mit dem auf einem Bolzen 49 gelagerten Schwinghebel 42 in Eingriff steht. Auf den sich gegenüberliegenden, in die beiden Schwenkrichtungen des Schwinghebels 42 weisenden Flächen des­ selben sind jeweils mit ihrem einen Ende die Federn 43 und 50 abgestützt. Die Feder 43 liegt dabei mit ihrem anderen Ende an einem in einem Gleiter 44 geführten und sich auf einer Steuerbahn 46 abstützenden Fühler-Schieber 45 an. Die Steuerbahn 46 ist an einem sich um einen Bolzen 47, der an einem Stützelement 48 angebracht ist, verschwenkbar gelagerten Segment ausgebildet, das über das Vermittlungsglied 18 mit dem Knickwinkel-Signalgeber 17 in einer Bewegungen übertragenden Ver­ bindung steht. Das andere Ende der Feder 50 liegt unter Druck an einem in einer Führung 51 geführten und als Schieber ausgebildeten Ausgang des Lenkeinschlagwinkel-Signalgebers 15 an, der über das Vermittungselement 16 mit dem Schieber in Bewegungen übertragender Verbindung steht.

Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen Ausführungsform stützt sich mit ihrem einen Ende an der Stirnfläche 31 b des Schiebers 31 des Vierweg-Wechsel­ ventils 21 eine vorgespannte Druckfeder 53 ab, deren anderes Ende auf einem festen Stützelement 54 aufsitzt. Auf der Stirnfläche 31 a ist ein in den Buchsen 55 a und 55 b geführter Schieber 56 abgestützt. Auf dem Schieber 56 ist benachbart der Buchse 5 a ein Federhaltering 57 befestigt, auf dem sich mit ihrem einen Ende eine Druckfeder 60 abstützt, deren Vor­ spannkraft größer als die in einer jeden Stellung der Druckfeder 53 auftre­ tende Kraft ist. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Druckfeder 60 an einem Stützring 59 ab, der mit seiner der Druckfeder 60 abgewandten Fäche an einer Schulter 58 des Schiebers 56 abgestützt ist. In der Mittel­ stellung des Schiebers 31 sitzt auf der von der Druckfeder 60 abgewandten Seite des Stützringes 59 eine Führungsbüchse 61 auf, die einen Querbolzen 62 trägt, auf dem ein als zweiarmiger Hebel 63 ausgebildeter Fühler ge­ lagert ist.

Die eine Tastfläche 65 des zweiarmigen Hebels 63 liegt unter Druck an einer Steuerbahn 66 an, die an einem um einen Bolzen 68 schwenkbar ge­ lagerten Segment 67 ausgebildet ist, das als Ausgang des Knick­ winkel-Signalgebers 17 dient. Die Bewegung des Segments 67 wird über die Steuerbahn 66 und der Tastfläche 65 auf den zweiarmigen Hebel 63 über­ tragen. Das schwenkbare Segment 67 steht seinerseits über das Ver­ mittlungsglied 18 mit dem Knickwinkel-Signalgeber 17 in einer bewe­ gungsübertragenden Verbindung.

Die zweite Tastfläche 64 des zweiarmigen Hebels 63 stützt sich an einer Steuerbahn 69 ab, die an einem schwenkbaren Segment 70 ausgebildet ist, das auf einem Bolzen 71 gelagert ist. Die Steuerbahn 69 bildet den Ausgang des Lenkwinkel-Signalgebers 15, dessen Steuerbewegung über das Ver­ mittlungselement 16 auf das Segment 70 übertragen wird.

Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:

Der Einknickvorgang zwischen dem Vorderwagen 2 und dem Hinterwagen 3 wird durch die Einrichtung direkt über die Kolbenzylindereinheit 7 a und 7 b dadurch beeinflußt, daß sie die hydraulische Verbindung zwischen den über die Steuereinheit 12 verbundenen Arbeitsräume 10 a und 10 b bzw. 11 a und 11 b drosselt bzw. absperrt oder öffnet. Bei geschlossener Verbindung ver­ hindert die Vorrichtung eine Änderung des Knickwinkels durch das maximale Gegenmoment.

Anhand der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform der Vorrichtung wird nachstehend die hydraulische Arbeitsweise derselben beschrieben. In der Mittelstellung des Schiebers 31 des Vierweg-Wechselventils 21, welches auch als Umsteuerventil bezeichnet werden kann, wird eine direkte hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 22 und dem zweiten Anschluß 23 zustandegebracht. Die Kolbenstange 9 a und damit der dieser zugeordnete Kolben kann sich im Zylinder 8 a ungehindert in beiden Richtungen bewegten, da der erste Arbeitsraum 10 a mit dem zweiten Arbeitsraum 11 a über die Leitungen 13 und 14 direkt verbunden sind. In der durch das Steuerspiel erweiterten Mittelstellung des Vierwege-Wechselventils 21 übt die Vorrichtung keinen Widerstand gegen den Einknickvorgang aus. Verschiebt sich der Schieber 31 des Vierwege-Wechselventils 21 jedoch in Richtung seines Endes 31 a, so kommt nach Erreichen der negativen Steuerstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 22 und dem dritten Anschluß 25 sowie zwischen dem zweiten Anschluß 23 und dem vierten Anschluß 24 zustande.

In dieser negativen Steuerstellung des Schiebers wird bei einer in Draufsicht auf den Gelenkzug 1 in ihrer Richtung mit dem Uhrzeigersinn überein­ stimmenden, d. h. positiven Knickwinkelrichtungsänderung des Hinterwagens 3 im Vergleich zum Vorderwagen 2 die Kolbenzylindereinheit 7 a derart beauf­ schlagt, daß die Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum 10 a durch die Leitung 13 zu dem ersten Anschluß 22 und dann durch das Vier­ wege-Wechselventil 21 zu dem dritten Anschluß 25 gedrückt wird. Da jedoch das Rückschlagventil 27 gegen eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit in dieser Richtung - als positives Ausgangssignal der Knickwinkel-Änderungs­ richtung - in eine gesperrte Stellung gelangt, ist demgemäß bei einem in positiver Richtung erfolgenden Einknickvorgang die Vorrichtung gesperrt, d. h. daß sie gegen einen weiteren Einknickvorgang in dieser Richtung ein Gegenmoment ausübt. Zur Begrenzung der Größe des Gegenmomentes kann die Hydraulikflüssigkeit das Rückschlagventil 27 umgehen über die äußere hydraulische Schleife 28 durch deren Druckbegrenzungsventil 29 zu dem vierten Anschluß 24 und von dort zu dem zweiten Anschluß 23 gelangen, von wo sie über die Leitung 14 in den zweiten Arbeitsraum 11 a der Kolben­ zylindereinheit 7 a gelangen kann. Der an der Kolbenstange 9 a sitzende Kolben muß den sich im ersten Arbeitsraum 10 a in einem über das Druckbegrenzungsventil 29 bestimmten Maße aufbauenden Druck überwinnen.

Bei einer Bewegung der Kolbenzylindereinheit 7a in Richtung des Auseinanderziehens, d. h. bei einer Knickwinkeländerung in negativer Richtung, gelangt die Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 11 a durch die Leitung 14 zum zweiten Anschluß 23 des Vierwege-Wechselventils 21 und über dessen vierten Anschluß 24 durch das Rückschlagventil 27 der inneren hydraulischen Schleife 26, das aufgrund des negativen Ausgangssignals der Knickwinkel-Änderungsrichtung geöffnet ist, in den ersten Arbeitsraum 10 a. Eine Strömung in diese Richtung erfordert keinen wesentlichen Druckunter­ schied zwischen den Arbeitsräumen.

Bewegt sich der Schieber 31 des Vierwege-Wechselventils 21 in Richtung seines Endes 31 b kommt nach Erreichen der positiven Steuerstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 22 und dem vierten Anschluß 24 sowie zwischen dem zweiten Anschluß 23 und dem dritten Anschluß 25 zustande. Bei einer Bewegung der Kolbenzylindereinheit 7 a in Richtung des Zusammendrückens, d. h. bei einer Knickwinkeländerung in positiver Richtung gelangt die Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeits­ raum 7 a über die Leitung 13 zu dem ersten Anschluß 22 und von dort zum vierten Anschluß 24, um dann durch das Rückschlagventil 27 der inneren Schleife 26, das aufgrund des positiven Ausgangssignals der Knick­ winkel-Änderungsrichtung geöffnet ist, zum dritten Anschluß 25 des Vier­ wege-Wechselventils 21 zu gelangen und danach durch den Anschluß 23 über die Leitung 14 in den zweiten Arbeitsraum 11 a der Kolbenzylindereinheit 7 a zu strömen. Eine Strömung in dieser Richtung erfordert keinen wesentlichen Druckunterschied zwischen den Arbeitsräumen.

Bei einer Bewegung der Kolbenzylindereinheit 7 a in Richtung des Aus­ einanderziehens, d. h. bei einer Knickwinkeländerung in negativer Richtung, kann die Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 11 a durch die Leitung 14 zum zweiten Anschluß 23 des Vierwege-Wechselventils 21 gelangen. Nach dem Durchströmen des Vierwege-Wechselventils 21 tritt die Hydraulik­ flüssigkeit aus dessen dritten Anschluß 25 aus, und strömt dann, da das Rückschlagventil 27 gegen eine Strömung in dieser Richtung aufgrund des negativen Ausgangssignals der Knickwinkel-Änderungsrichtung geschlossen ist, durch die äußere hydraulische Schleife 28 und durch das Druckbe­ grenzungsventil 29 zum vierten Anschluß 24. Nach dem Durchströmen des Vierwege-Wechselventils 21 gelangt die Flüssigkeit dann zum ersten An­ schluß 22, von wo sie über die Leitung 13 in den ersten Arbeitsraum 10 a strömt. Der auf der Kolbenstange 9 a sitzende Kolben muß dabei den sich im zweiten Arbeitsraum in einem durch das Druckbegrenzungsventil 29 be­ stimmten Maß aufbauenden Druck überwinden.

Die aus Fig. 2 ersichtliche Ausführungsform der den Schieber 31 be­ tätigenden Vorrichtungsteile arbeitet auf folgende Weise:

Das Ausgangssignal der Winkellagen-Auswerteeinheit B wird durch die Ver­ schiebung des Schiebers 31 geliefert, die von der Summe des Lenkwinkel­ signals und des Knickwinkelsignals abhängt. Der Lenkwinkel-Signalgeber 15 bewegt sich bei einem Lenkeinschlag nach links in Richtung des Steuer­ schiebers 31. Über das Vermittlungsglied 18 des Knickwinkel-Signalgebers 17 wird darauf die auf der Steuerleiste 36 ausgebildete Steuerbahn 37 derart bewegt, daß immer bei in positiver Richtung erfolgenden der Knickwinkel­ änderung des Hinterwagens 3 der Fühler 34 in Richtung des Steuerschiebers 31 bewegt wird. Die Form der Steuerbahn und die Steifigkeit der Federn 31 und 33 ist dabei so gewählt, daß in dem Falle, wenn ein beliebiger Lenk­ winkel α und der zugeordnete Sollknickwinkel b _p gleichzeitig auftreten, d. h. β = β _p ist, das Gleichgewicht der Federn 32 und 33 in der mittleren Ruhe­ stellung des Schiebers 31 eintritt, d. h. daß der Schieber die hydraulischen Kreisläufe der Kolbenzylindereinheit 7 zwischen deren Arbeitsräumen 10 und 11 nicht blockiert oder sperrt.

Kann der Gelenkbus 1 den dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordneten Soll­ knickwinkel β _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage mit einem Einknicken in negativer Richtung erreichen, so tritt das Gleichgewicht der Federn 32 und 33 bei einer in Richtung des Endes 31 a verschoben - das negative Winkel­ lagenauswertesignal bildenden - Stellung des Schiebers 31 ein und darüber hinaus kommt bei einer größeren Differenz der Schieber 31 sogar sich bis zur Endstellung verschiebend zum Anschlag.

Die aus Fig. 3 ersichtliche Ausführungsform der den Schieber 31 betätigenden Konstruktionsteile funktioniert in folgender Weise:

Der den an dem Vermittlungselement 16 des Lenkwinkel-Signalgebers 15 be­ festigte, den Lenkwinkel-Signalgeberausgang bildende Schieber 52 bewegt sich bei einem Lenkeinschlag nach links in Richtung zum Schwinghebel 42. Das an das Vermittlungsglied 18 des Knickwinkel-Signalgebers 17 angeschlossene Segment 46 schwenkt bei einem in positiver Richtung erfolgenden einknicken des Hinterwagens 3 in Richtung des Uhrzeigersinns.

Die Form der Steuerbahn 46 und die Steifigkeit der Federn 43 und 50 ist unter Berücksichtigung des Hebelverhältnisses ihrer Abstützung auf dem Schwinghebel 42 so gewählt, daß in dem Fall, wenn ein beliebiger Lenk­ einschlagwinkel α und der zugeordnete Sollknickwinkel β _p gleichzeitig auftreten, d. h. β = b _p ist, die Gleichgewichtslage in der Mittelstellung des Schiebers 31 eintritt. Kann der Gelenkbus 1 den dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordneten Sollknickwinkel β _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage mit einem Einknicken in negativer Richtung erreichen, so tritt das Gleichgewicht der Federn 43 und 50 bei einer in Richtung seines Endes 31 a verschobenen - das negative Winkellagenauswertesignal bildenden - Stellung des durch den Schwinghebel 42 betätigten Schiebers 31 ein, und darüber hinaus kommt bei einer größeren Differenz der Schieber sogar, sich bis zur Endstellung ver­ schiebend, zum Anschlag. Kann der Gelenkbus 1 den dem Lenkwinkel α zugeordneten Sollknickwinkel b _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage β mit einem Einknicken in positiver Richtung erreichen, so tritt das Gleichgewicht der Federn 43 und 50 bei einer in Richtung seines Endes 31 b verschobenen - das positive Winkellagen-Auswertungssignal bildenden - Stellung des über den Schwinghebel 42 betätigten Schiebers 31 ein, und darüber hinaus kommt bei einer größeren Differenz der Schieber 31 sogar, sich bis zur Endstellung verschiebend, zum Anschlag.

Die aus Fig. 4 ersichtliche Ausführungsform für die den Schieber 31 be­ tätigenden Konstruktionsteile funktioniert in folgender Weise:

Das an das Vermittungsglied 18 des Knickwinkel-Signalgebers 17 ange­ schlossene Segment 67 wird bei einer in positiver Richtung erfolgenden Knickwinkeländerung des Hinterwagens 3 in Richtung des Uhrzeigersinns ver­ schwenkt. Von dem Vermittlungselement 16 des Lenkwinkel-Signalgebers 15 wird bei einem Lenkeinschlag nach links das Segment 70 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verschwenkt. Da die Vorspannung der Druckfeder 60 größer als die der Feder 53 ist, verschieben sich im Bewegungsbereich des Schiebers 31 die Führungsbuchse 61 und der Schieber 31 im gleichen Maße. Bei dem Anschlag des Schiebers 31 in seiner 31 b-seitigen Endstellung kann sich die Führungsbuchse 61 gegen die Kraft der Feder 60 in Richtung des Schiebers 31 weiterbewegen. Beim Anschlag in der Endstellung des Endes 31 a des Schiebers 31 wird die Stirnfläche der Führungsbuchse 61 vom Stützring 59 getrennt und der Schieber 56 kann sich in der zum Vierwege-Wechsel­ ventil 21 entgegengesetzten Richtung bewegen.

Die Formen der Steuerbahnen 69 und 66 und das Hebelarmverhältnis des zweiarmigen Hebels 63 sind so gewählt, daß in dem Fall, wenn ein be­ liebiger Lenkeinschlagwinkel α und der zugeordnete Sollknickwinkel β _p gleichzeitig auftreten, d. h. β = β _p ist, der Schieber in der Mittelstellung bleibt.

Kann der Gelenkzug 1 den dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordneten Soll­ knickwinkel β _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage mit einem Einknicken in negativer Richtung erreichen, so bringt der infolge des Verschwenkens der Steuerbahnen 66 und 69 von den Fühlern 64 und 65 verschobene Ver­ gleichs-Differenzbildner-Arm den Gleiter 61 und den auf diesem anliegenden Stützring 59 sowie den Schieber 56 und den Schieber 31 des Vier­ wege-Wechselventils 31 entgegen der Feder 53 in eine in Richtung zum Schieberende 31 a verschobene Stellung (ein negatives Winkellagen-Auswerte­ signal bildend) und bei einer größeren Differenz kommt der Schieber 31, sich bis zur Endstellung bewegend, zum Anschlag. Kann der Gelenkzug 1 den dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordneten Sollknickwinkel β _p aus der tatsächlichen Winkellage β mit einem Einknicken in positiver Richtung erreichen, so wird der infolge des Verschwenkens der Steuerbahnen 66 und 69 sich mit den Fühlern 64 und 65 zusammen bewegende Vergleichs-Differenzbildner-Arm 63 über den Gleiter 61, den Stützring 59, den Schieber 56 und den Schieber 31 des Vierwege-Wechselventils 21 über die Feder 53 in Richtung zum Schieberende 31 b (ein positives Winkellagen-Auswertesignal bildend) verschoben, wobei sich im Falle einer größeren Differenz der Schieber bis zur Endstellung verschiebt.

Bei den drei Konstruktionsausführungen der den Schieber 31 betätigenden Konstruktionsteile kann in gleicher Weise festgestellt werden, daß in dem Falle, wenn der Gelenkbus 1 den dem Lenkeinschlagwinkel α zugeordneten Sollknickwinkel β _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage b mit einem Ein­ knicken in die negative Richtung erreichen kann, der Schieber 31 des Vier­ wege-Wechselventils 21 in seine ein negatives Winkellagen-Auswerte­ signal bildende Stellung gelangt, wobei der Hydraulikkreislauf eine Knick­ winkeländerung in negativer Richtung zuläßt, gegen eine Knickwinkel­ änderung in positiver Richtung jedoch sperrt.

Kann der Gelenkzug 1 den dem Lenkeinschlagwinkel a zugeordneten Soll­ knickwinkel β _p aus der tatsächlichen Knickwinkellage β durch ein Einknicken in positiver Richtung erreichen, so gelangt der Schieber 31 des Vier­ wege-Wechselventils 21 in seine ein positives Winkellagen-Auswertesignal bildende Stellung, wobei der Hydraulikkreislauf eine Knickwinkeländerung in positiver Richtung zuläßt, gegen eine Knickwinkeländerung in negativer Richtung jedoch sperrt.

Claims (7)

1. Knickwinkel-Steuervorrichtung für ein Straßen-Gelenkfahrzeug, dessen Vor­ derwagen und Hinterwagen über ein Gelenk miteinander gekuppelt sind, mit einer gesteuert betätigbaren Gelenksperre, die an den Vorderwagen und den Hinterwagen angeschlossen ist, einem den Lenkeinschlagwinkel der gelenkten Vorderräder des Vorderwagens abtastenden Lenkwinkel-Signalge­ ber, einem den aktuellen Knickwinkel zwischen der Längsachse des Vorder­ wagens und der Längsachse des Hinterwagens abtastenden Knickwinkel- Signalgeber und einer an die Signalgeber angeschlossenen, die Abweichung jedes aktuellen Knickwinkels von einem dem jeweilligen Lenkeinschlagwin­ kel zugeordneten Sollknickwinkel auswertenden Winkellagen-Auswerte­ einheit, von welcher die Gelenksperre gesteuert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gelenksperre (D) zusätzlich von einem die Änderungs­ richtung des aktuellen Knickwinkels abtastenden Knickwinkel-Änderungs­ richtungsgeber (E) gesteuert wird und daß bei Definition des von der Win­ kellagen-Auswerteeinheit (B) an die Gelenksperre (D) abgegebenen Steuer­ signals als positiv, falls in Fahrtrichtung und in Draufsicht auf das Fahr­ zeug gesehen der jeweilige aktuelle Knickwinkel (B) im Uhrzeigersinn vor dem Sollknickwinkel (β p) liegt, und als negativ, falls der jeweilige aktuelle Knickwinkel (B) hinter dem Sollknickwinkel (β p) liegt, und bei Definition des von dem Knickwinkel-Änderungsrichtungsgeber (E) an die Gelenksperre (D) abgegebenen Steuersignals bei einer Knickwinkeländerung im Uhrzei­ gersinn als positiv und entgegen dem Uhrzeigersinn als negativ, die Gelenksperre (D) beim Auftreten von zwei Steuer­ signalen mit entgegengesetztem Vorzeichen einschaltbar, und von zwei Steuersignalen mit gleichem Vorzeichen lösbar ist, um damit nur Knick­ winkeländerungen in Richtung auf den Sollknickwinkel (β p) zuzulassen.

2. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellagen-Auswerteeinheit (B) derart ausgebildet ist, daß an ihrem Ausgang ein Ausgangssignal erscheint, falls der aktuelle Knickwinkel (β) außerhalb eines vorbestimmten, den dem aktuellen Lenkeinschlagwinkel (α) zugeordneten Sollknickwinkel (β _p ) enthaltenden Winkelbereichs (Δβ) liegt.

3. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Knickwinkel-Änderungsrichtungsgeber (E) als hydraulische Kolbenzylindereinheit (7 a, 7 b) mit zwei Arbeitsräumen (10 a, 10 b, 11 a, 11 b ausgeführt ist, von denen der erste Arbeitsraum (10 a, 10 b) mit einem ersten Anschluß (22) eines Vierwege-Dreistellungs-Wechselventils (21), und der zweite Arbeitsraum (11 a, 11 b) mit einem zweiten Anschluß (23) des Vier­ wege-Dreistellungs-Wechselventils (21) verbunden sind, dessen dritter An­ schluß (25) und vierter Anschluß (24) über eine hydraulische Schleife (25-26-23) miteinander verbunden sind, in welcher ein die Strömungsrichtung von dem dritten Anschluß (25) zu dem vierten Anschluß (24) sperrendes Rückschlagventil (27) eingeschaltet ist, daß das Vierwege-Dreistellungs- Wechselventil (21) einen Steuerschieber (31) aufweist, der von der Winkella­ gen-Auswerteinheit (B) gesteuert aus einer mittleren Neutralstellung heraus durch Auftreten des positiven Ausgangssignals der Auswerteinheit (B) in eine positive Steuerstellung, und durch Auftreten des negativen Ausgangssignals derselben in eine negative Steuerstellung verstellbar ist, und daß in der mittleren Neutralstellung des Steuerschiebers (31) zumindest der erste An­ schluß (22), der zweite Anschluß (23) und der vierte Anschluß (24) gegenein­ ander offen sind, in der positiven Steuerstellung des Steuerschiebers (31) der erste Anschluß (22) mit dem vierten Anschluß (24), und der zweite Anschluß (23) mit dem dritten Anschluß (25) verbunden sind und in der negativen Steu­ erstellung des Steuerschiebers (31) der erste Anschluß (22) mit dem dritten Anschluß (25), und der zweite Anschluß (23) mit dem vierten Anschluß (24) verbunden sind, wobei der geöffneten Stellung des Rückschlagventils (27) in der positiven Steuerstellung des Steuerschiebers (31) das positive Steuersi­ gnal des Knickwinkel-Änderungsrichtungsgebers (E) , und in der negativen Steuerstellung des Steuerschiebers (31) das negative Steuersignal des Knick­ winkel-Änderungsrichtungsgebers (E) zugeordnet sind und der geschlossenen Stellung des Rückschlagventils (27) in der positiven Stellung des Steuerschie­ bers (31) das negative Steuersignal des Knickwinkel-Änderungsrichtungsge­ bers (E), und in der negativen Steuerstellung des Steuerschiebers (31) das positive Steuersignal des Knickwinkel-Änderungsrichtungsgebers (E) zugeord­ net sind.

4. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Knickwinkel-Änderungsrichtungsgeber (E) zugleich die Gelenksperre (D) bildet, indem mittels des Rückschlagventils (27) in dessen geschlosse­ nen Stellung die hydraulische Verbindung der beiden Arbeitsräume (10 a, 11 b; 10 b, 11 a) unterbrochen ist.

5. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Winkellagen-Auswerteinheit (B) einen unter der Steuerung des Lenkwinkel-Signalgebers (15) verstellbaren Schieber (40), der über eine Feder (33) an dem einen Ende (31 b) des Steuerschiebers (31) angreift, und eine unter der Steuerung des Knickwinkel-Signalgebers (17) verstellbare Steuerleiste (36) mit einer Steuerkurvenbahn (37) aufweist, die von einem Fühlerschieber (34) abgefühlt ist, der über eine zweite Feder (32) an dem anderen Ende (31 a) des Steuerschiebers (31) angreift (Fig. 2).

6. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Winkellagen-Auswerteeinheit (B) einen unter der Steuerung des Lenkwinkel-Signalgebers (15) verstellbaren Schieber (52), der über eine Feder (33) an der einen Seite eines an dem Steuerschieber (31) ange­ schlossenen Schwenkhebels (42) angreift, und ein unter der Steuerung des Knickwinkel-Signalgebers (17) verstellbares Kurvensegment (18) mit einer Steuerkurvenbahn (46) aufweist, die von einem Fühlerschieber (45) abgefühlt ist, der über eine zweite Feder (43) an der anderen Seite des Schwenkhebels (42) angreift (Fig. 3).

7. Knickwinkel-Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Winkellagen-Auswerteeinheit (B) ein unter der Steuerung des Lenkwinkel-Signalgebers (15) verstellbares erstes Steuerkurvensegment (67), ein unter der Steuerung des Knickwinkelsignalgebers (17) verstellbares zweites Steuerkurvensegment (70) und einen zweiarmig ausgebildeten, mit seinen Armen die Steuerkurvensegmente (67, 70) abfühlenden Vergleichs­ hebel (63) aufweist, der über eine erste Feder (60) an einem zwischen zwei Anschlägen (55 a, 55 b) begrenzt verstellbaren Stellschieber (56) abgestützt ist, der an dem einen Ende (31 a) des Steuerschiebers (31) angreift, an dessen anderem Ende (31 b) eine Rückstellfeder (53) abgestützt ist (Fig. 4).