DE3305758A1

DE3305758A1 - Knickschutzsteuerung

Info

Publication number: DE3305758A1
Application number: DE19833305758
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ackermann; Lothar 7311 Hochdorf Benkowitz; Gerhard 7441 Unterensingen Hametner; Herbert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Hemming; Peter Dr.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Hofmann; Walter Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Hornung; Dieter Dipl.-Ing. 7307 Aichwald Koch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1984-08-30
Also published as: NL191836B; NL191836C; BE898944A; BR8400702A; IT1180658B; IT8447709A0; JPS643711B2; JPS59160672A; YU30184A; FR2541218B1; FR2541218A1; SE454869B; HUT39659A; SE8400884L; YU43929B; US4583756A; HU195624B; SE8400884D0; DE3305758C2; NL8400452A

Description

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KnickschutzSteuerung

Die Erfindung betrifft eine Knickschutzsteuerung für willkürlich lenkbare Gelenkfahrzeuge, insbesondere Gelenkbusse, bestehend aus einem lenkbaren Vorderwagen und mindestens einem damit über Gelenk verbundenen Nachläuferwagen, mit Istwertaufnehmern fü_r den Lenkwinkel sowie Istwertaufnehmern für den Knickwinkel des Gelenkes und einer rechnergesteuerten Gelenksperre, deren eingangsseitig mit den Istwertaufnehmern verbundener Rechner jedem Istwert des Lenkwinkels einen - bei reiner Kreisfahrt mit unverändertem Lenkwinkel erreichbaren - lenkwinkelabhängigen Maximalwert des Knickwinkels zuordnet und die Gelenksperre in eine weitergehende Vergrößerung, des Knickwinkels verhinderndem Sinne betätigt, wenn der Istwert des Knickwinkels den Maximalwert erreicht

oder überschreitet. ·

Eine derartige Knickschutzsteuerung ist aus der DE-AS 24 20 2 03 bekannt. Jedoch verhindert die Steuerung dabei im wesentlichen nur ein übermäßiges Einknicken des Nachläuferwagens gegenüber dem Vorderwagen zur Kurveninnenseite hin, während ein Ausbrechen zur Kurvenaußenseite hin praktisch ungehindert möglich

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bleibt, so daß bei zu schneller Kurvenfahrt Probleme auftreten können, insbesondere wenn die angetriebene Achse am Nachläuferwagen angeordnet ist.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Knickschutzsteuerung zu schaffen, die gegen übermäßiges Einknicken zumindest die gleiche Sicherheit wie bisherige Konstruktionen bietet und andererseits das Fahrzeug auch bei Fahrzuständen leichter beherrschbar macht, bei denen ein Ausbrechen bzw. Ausknicken eintritt oder zu befürchten ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Gelenksperre, welche mittels des Rechners sowohl entgegen einer Vergrößerung als auch entgegen einer Verkleinerung des Knickwinkels gegenüber einem vom Rechner bestimmten Sollwert bzw. Sollwertbereich ansteuerbar ist, zwei Kolben-Zylinder-Aggregate zwischen Vorderwagen und Nachläuferwagen bzw. zwischen zwei Nachläuferwagen angeordnet und über eine Verbindungsleitung mit rechnergesteuerter Absperr- und Verbindungsschaltung miteinander zum Austausch von Fluid - vorzugsweise Hydraulikmedium - koppelbar sind, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß sich bei Knickung des Gelenkes eines der Kolben-Zylinder-Aggregate unter Verdrängung von Fluid zu verkürzen und eines unter Übernahme des vom ersteren Aggregat verdrängten Fluides zu expandieren sucht. Je nach Steuerung der Absperr- und Verbindungsschaltung läßt sich der Austausch von Fluid bzw. Hydrau- likmedium zwischen den Kolben-Zylinder-Aggregaten unterbinden, drosseln oder freigeben, so daß eine Sperrung des Gelenkes, eine Dämpfung seiner Knickbewegungen bzw. eine praktisch vollständige Freigabe der Beweglichkeit des Gelenkes erreichbar sind.

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Um auftretende Belastungen gleichmäßiger auf die Kolben-Zylinder-Aggregate und deren Verbindungen mit dem Vorder- oder Nachläuferwagen zu verteilen, ist die Anordnung doppeltwirkender Kolben-Zylinder-Aggregate mit auf beiden Seiten der Kolben angeordneten, miteinander über. Kreuz verbundenen ersten und zweiten Kammern zweckmäßig, wobei die Absperr- und Verbindungsschaltung zwischen die die Kammern über Kreuz verbindenden Leitungen geschaltet wird.

Zur Steuerung des Austausches von Fluid bzw. Hydraulikmedium zwischen den Kolben-Zylinder-Aggregaten können innerhalb der Absperr- und Verbindungsschaltung reine Absperrorgane, welche nur eine Umsteuerung zwischen voll geöffnetem und vollständig geschlossenem Zustand zulassen, und steuerbare Drosselvorrichtungen kombiniert sein. Im Hinblick auf eine möglichst stoßfreie Steuerung, vor allem bei Verwendung von praktisch nicht komprimierbarem Hydraulikmedium, ist jedoch die Anordnung eines Steuerorgans zweckmäßig, welches zwischen einem Zustand mit maximalem, nicht oder nur wenig gedrosseltem Durchfluß und vollständiger Absperrung stufenlos, durch Rechnersteuerung, verstellbar ist.

Da sich je nach Anordnung der Kolben-Zylinder-Aggregate, insbesondere bei doppeltwirkenden Aggregaten mit auf einer Seite des Kolbens angeordneter Kolbenstange, das Gesamtvolumen der Kammern in Abhängigkeit vom Knickwinkel ändern kann, muß gegebenenfalls ein Ausgleichsbehälter bzw. -speicher an die Absperr- und Verbindungsschaltung angekoppelt sein. Um gegebenenfalls im gesperrten Zustand der Absperr- und Verbindungsschaltung, d.h. bei betätigter Gelenkbremse,

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eine durch den Ausgleichsbehälter bzw. -speicher verursachte unerwünschte Elastizität oder Nachgiebigkeit zu vermeiden, wird die Schaltung der Absperr- und Verbindungsschaltung derart ausgeführt, daß bei betätigter Gelenksperre jeweils ein in diesem Moment geschlossenes Absperr- oder Steuerorgan zwischen dem Speicher bzw. Ausgleichsbehälter und den Kammern liegt, welche Hydraulikmedium aus den Kolben-Zylinder-Aggregaten zu verdrängen suchen.

Im Hinblick auf hohe Abstützmomente beim konstruktionsbedingten größtmöglichen Knickwinkel sowie bei begrenztem Fluid- bzw. Hydraulikdruck ist es zweckmäßig, wenn die Kolben-Zylinder-Aggregate unter einem zum Nachläuferwagen j. hin geöffneten Winkel angeordnet und einerseits dicht nebeneinander bzw. an gleicher Stelle am Vorderwagen sowie andererseits mit radialem Abstand von der Achse des Gelenkes am Querträger angelenkt sind, welcher auf einem mit dem Vorderwagen fest verbundenen Drehteller um seine Hochachse drehbar gelagert und mit dem Nachläufer um seine Querachse schwenkbar verbunden ist. Zur Erhöhung der Stabilität der Abstützung können dabei die querträgerseitigen Enden der Kolben-Zylinder-Aggregate auf der vom Vorderwagen abgewandten Seite einer die Hoch- und Querachse des Querträgers enthaltenden Ebene am Querträger befestigt sein, derart, daß - unter Vermeidung von Totpunktlagen der Aggregate das kurveninnere Aggregat beim konstruktionsbedingten größtmöglichen Knickwinkel mit dem durch das querträgerseitige Ende dieses Aggregates gehenden Radius des Drehtellers einen annähernd rechten Winkel einschließt,während das kurvenäußere Aggregat hierbei annähernd parallel zur Längsachse des Vorderwagens liegt.

Im übrigen sollten die Kolben-Zylinder-Aggregate parallel zur Ebene des Drehtellers angeordnet sein, so daß auf den Querträger keinerlei Kräfte mit vertikalen Komponenten ausgeübt werden.

Auch bei Fehlern in der Steuerung der Gelenksperre ist noch eine 1-. in reichend sichere !veiterfahrt möglich, wenn -0 der Rechner gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

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Erfindung eine Fehlererkennungslogik aufweist und bei Auftreten eines Fehlers eine die Absperr- und Verbindungsleitung umgehende, normal geschlossene By-pass-Leitung öffnet.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines zwischen

Vorderwagen und Nachläuferwagen angeordneten Gelenkes mit Teleskopaggregaten, welche einen Teil einer Gelenksperre bilden,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1

dargestellte Gelenk im ungeknickten Zustand,

Fig. 3 eine entsprechende Draufsicht im geknickten Zustand des Gelenkes, Fig. 4 einen elektrischen und hydraulischen

Schaltplan der Gelenksperre,

Fig. 5 einen entsprechenden Schaltplan einer besonders bevorzugten Ausführungsform, Fig. 6 ein Diagramm, welches die bei im wesentlichen schlupffreier Fahrt

erreichbaren Knickwinkel in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und unterschiedlichen erreichbaren Querbeschleunigungen zeigt, und

Fig. 7 ein Diagramm, welches den Maximalwert

sowie den Grenzwert des Knickwinkels in Abhängigkeit vom Lenkwinkel· und/oder von der Fahrgeschwindigkeit wiedergibt.

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Gemäß den Figuren 1 bis 3 ist zwischen einem Vorderwagen 1 und einem Nachläuferwagen 2 ein mit dem Vorderwagen 1 fest verbundener Drehteller 3 angeordnet, auf dem ein Querträger 4 um die Hochachse des Drehtellers 3 schwenkbar gelagert ist. Seitlich am Querträger 4 sind mittels scharnierartiger Gelenke 5, deren Gelenkachse mit der Querachse des Querträgers 4 übereinstimmt, Abstützarme 7 angelenkt, welche fest mit dem Rahmen des Nachläuferwagens 2 verbunden sind und dessen in Fahrtrichtung weisendes Ende abstützen.

Zwei Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 sind einerseits mit radialem Abstand von der Hochachse des Drehtellers 4 einander unmittelbar benachbart an einem Rahmenteil des Vorderwagens 1 beidseitig seiner Längsachse angelenkt und andererseits mit relativ großem Abstand voneinander auf der dem Nachläuferwagen 2 zugewandten Seite einer die Hoch- und Querachse des Querträgers 4 enthaltenden Ebene gelenkig mit dem Querträger 4 verbunden, so daß die Kolben-Zylinder-Aggregate 8, 9 einen zum Nachläuferwagen 2 hin geöffneten spitzen Winkel bilden. Dabei sind die Kolben-Zylinder-Aggregate mit zur Ebene des Drehtellers 3 parallelen Achsen angeordnet, d.h. die Aggregate 8 und 9 können auf den Querträger 4 keinerlei Kräfte mit zur Ebene des Drehtellers 3 senkrechter Komponente ausüben.

Die Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 bilden einen Teil einer weiter unten erläuterten Gelenksperre für das durch Drehteller 3 und Querträger 4 zwischen Vorderwagen 1 und Nachläuferwagen 2 gebildete Gelenk.

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Der äußerst erreichbare Knickwinkel dieses Gelenkes kann durch nur in Fig. 2 dargestellte elastische Puffer 10 begrenzt sein, die am Drehteller 3 oder an denselben tragenden Rahmenteilen angeordnet sind und mit nicht dargestellten Anschlägen am Querträger 4 zusammenwirken.

Gemäß Fig. 4 besitzen die hier nur schematisch dargestellten Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 jeweils zwei Kammern 8',8",!J¹ und 9", welche auf einander gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Kolbens angeordnet sind, d.h. die Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 sind doppeltwirkend ausgebildet.

Die genannten Kammern 8',8", 9' und 9" sind mittels Leitungen 11 und 12 in der dargestellten Weise über Kreuz verbunden. Zwischen diese beiden Leitungen 11 und 12 ist eine Absperr- und Verbindungsschaltung

13 geschaltet, welche - wie weiter unten erläutert wird - einen Austausch von Fluid, vorzugsweise Hydraulikmedium, zwischen den Leitungen 11 und 12 sowie den damit verbundenen Kammern 8' bis 9" zuzulassen bzw. zu unterbinden gestattet. Bei zugelassenem Austausch bewegt sich dabei der Kolben des einen der Aggregate 8 und 9 zwangsläufig entgegen der Bewegungsrichtung des Kolbens des anderen Aggregates 8 oder 9.

Die Absperr- und Verbindungsschaltung 13 besitzt einen mit der Leitung 12 verbundenen Anschluß A sowie einen mit der Leitung 11 verbundenen Anschluß B. Von den Anschlüssen A und B führen Eingangsleitungen

14 bzw. 15, in denen jeweils ein Rückschlagventil 16 zur Verhinderung eines Rückschlages in Richtung der

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Anschlüsse A und B angeordnet ist, zur Eingangsseite eines elektrisch betätigbaren Absperr- und Steuerorganes 17, welches in seiner dargestellten (nicht erregten) Mittellage beide Eingangsleitungen 14 und 15 mit einer Ausgangsleitung 18 verbindet. In seiner nach rechts verschobenen Endlage verbindet das Absperrund Steuerorgan 17 nur noch die Eingangsleitung 14 mit der Ausgangsleitung 18, während die Eingangsleitung 15 abgesperrt wird. In entsprechender Weise wird in der linken Endlage des Absperr- und Steuerorganes 17 die Eingangsleitung 15 unter gleichzeitiger Sperrung der

^ Eingangsleitung 14 mit der Ausgangsleitung 18 verbunden.

Die Ausgangsleitung 18 führt zu einer elektrisch steuerbaren hydraulischen Drosselvorrichtung 19, hinter der sich die Ausgangsleitung 18 in die Leitungszweige 20 und 21 aufgabelt, welche unter Zwischenschaltung von Rückschlagventilen 22, die in Richtung der Drosselvorrichtung 19 sperren, mit den Anschlüssen A und B verbunden sind. Zwischen den Rückschlagventilen 22 und der Drosselvorrichtung 19 ist ein unter Überdruck stehender Speicher 23 angeschlossen, welcher Fluid bzw. Hydraulikmediura aufnehmen bzw. nachführen kann.

Zur Verhinderung eines zerstörerischen Überdruckes sind die Eingangsleitungen 14 und '15 jeweils zwischen der Eingangsseite des Absperr- und Steuerorgans 17 und den Rückschlagventilen 16 mit einem Überdruckschutzventil 24 verbunden.

Sowohl das Absperr- und Steuerorgan 17 als auch die Drosselvorrichtung 19 werden mittels eines Rechners gesteuert, welcher eingangsseitig mit einem Istwertaufnehmer 26 für den Lenkwinkel der gelenkten Räder

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des Vorderwagens 1, einem Istwertaufnehmer 27 für den Knickwinkel des Gelenkes 3/4 zwischen Vorderwagen 1 und Nachläuferwagen 2 sowie einem als Istwertaufnehmer für die Fahrgeschwindigkeit dienenden Tachometer 28 verbunden ist.

Dieser Rechner verstellt bei zunehmenden Geschwindigkeiten die Drosselvorrichtung 19 über eine Steuerleitung 29 im Sinne einer verstärkten Drosselung, bzw. bei abnehmenden Geschwindigkeiten im Sinne einer Abschwächung der Drosselwirkung.

In Abhängigkeit von den Signalen der Istwertaufnehmer 26 und 27 für die Lenk- und Knickwinkel sowie gegebenenfalls zusätzlich in Abhängigkeit auch von der Geschwindigkeit verstellt der Rechner 25 das Absperr- und Steuerorgan 17 über eine Steuerleitung 30 nach rechts bzw. über eine Steuerleitung 31 nach links. Wird keine der Steuerleitungen 3 0 und 31 erregt, nimmt das Absperr- und Steuerorgan 17 die in Fig. 4 dargestellte Lage ein.

In der dargestellten Lage des Absperr- und Steuerorganes 17 ermöglicht also der Rechner 25 eine je·nach vorgenommener Einstellung der Drosselvorrichtung 19 gegen unterschiedlichen Widerstand erfolgende gegenläufige Bewegung der Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9, d.h. der Nachläuferwagen 2 kann in beiden Richtungen gegenüber dem Vorderwagen 1 einknicken. Wird nun die Steuerleitung 3 0 erregt, so verschiebt sich das 0 Absperr- und Steuerorgan 17 nach rechts, so daß der Nachläuferwagen 2 gegenüber dem Vorderwagen 1 nur noch in einer Richtung einknicken kann, da der Kolben des Kolben-Zylinder-Aggregates 8 nur noch in seinen Zylinder unter gleichzeitiger Ausschiebung des dem Kolben-Zylinder-

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Aggregat 9 zugeordneten Kolbens eingeschoben werden kann. Umgekehrt kann der Kolben des Kolben-Zylinder-Agregates 9 unter gleichzeitiger Ausschiebung des Kolbens des Kolben-Zylinder-Aggregates 8 nur noch eingeschoben werden, wenn der Rechner 25 die Steuerleitung 31 erregt und damit das Absperr- und Steuerorgan 17 in seine linke Endlage bringt. Bei Erregung der Steuerleitung 30 kann also der Nachläuferwagen 2 gegenüber dem Vorderwagen 1 beispielsweise nach rechts einknicken, während bei Erregung der Steuerleitung 31 nur ein Einknicken nach links möglich ist, in der jeweils anderen Richtung ist das Gelenk 3/4 zwischen Vorderwagen 1 und Nachläuferwagen 2 gesperrt. In beiden Fällen erfolgt das Einknicken in der jeweils zugelassenen Richtung gegen einen von der Drosselvorrichtung 19 jeweils vorgegebenen Widerstand.

Der Rechner 25 besitzt eine Fehlererkennungslogik, welche die Steuerleitungen 3 0 und 31 bei Auftreten eines Fehlers stromlos setzt und damit das Absperrund Steuerorgan 17 in dessen Mittellage bringt. Gleichzeitig wird eine Kontroll-Lampe 3 2 über eine Steuerleitung 33 eingeschaltet. Entsprechendes gilt, wenn bei Druckabfall im Hydraulik- bzw. Fluidsystem ein Druckfühler 34 anspricht und die Kontroll-Lampe über eine Steuerleitung 35 einschaltet und gleichzeitig ein entsprechendes Signal über eine Eingangsleitung an den Rechner 25 gibt.

0 Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 im wesentlichen lediglich dadurch, daß die nach Fig. 4 vorgesehene Kombination von Absperr- und Steuerorgan 17 sowie Drosselvorrichtung 19 durch ein Steuerorgan 37 ersetzt ist, welches

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vom Rechner 25 über eine zugeordnete Steuerleitung stufenlos zwischen einem Zustand maximaler Öffnung und einem Zustand vollständiger Sperrung verstellbar ist.
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Im vollständig abgesperrten Zustand des Steuerorganes 37 werden die Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 unbeweglich festgehalten, während sie sich gegenläufig zueinander gegen einen mehr oder weniger starken Widerstand bewegen können, wenn das Steuerorgan 37 eine mehr oder weniger geöffnete Stellung einnimmt. Im letzteren Fall wird also ein Einknicken des Nachläuferwagens 2 nach rechts oder links gegenüber dem Vorderwagen unter mehr oder weniger starker Dämpfung der Knickbewegung ermöglicht. Im ersteren Zustand ist das Gelenk 3/4 zwischen Vorderwagen 1 und Nachläuferwagen 2 gesperrt. Parallel zu den Eingangsleitungen 14 und 15 ist gemäß Fig. 5 eine By-pass-Leitung 39 angeordnet, deren Leitungszweige normalerweise mittels eines Sperrorganes 40 voneinander abgetrennt sind. Bei Auftreten eines Fehlers kann jedoch der Rechner 25 dieses Sperrorgan 40 über eine nicht dargestellte Steuerleitung derart verschieben, daß die By-pass-Leitung 3 9 geöffnet und gleichzeitig mit dem Speicher 23 verbunden ist. Damit werden die Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 unabhängig von der Stellung des Steuerorganes 37 frei beweglich.

Sowohl bei einer Anordnung gemäß Fig. 4 als auch bei einer Anordnung gemäß Fig. 5 kann also der Rechner 25 durch entsprechende Steuerung des Ab-sperr- und Steuerorgans 17 sowie der Drosselvorrichtung 19 bzw. des Steuerorgans 37 eine mehr oder weniger starke Einknickbewegung des Nachläuferwagens 2 zulassen oder unterbinden,

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Im einfachsten Falle bestimmt der Rechner den lenkwinkelabhängigen Maximalwert des Knickwinkels, welcher sich bei schlupffreier bzw. -armer Fahrweise bei jeweils konstantem Lenkeinschlag einstellt. In Fig. 7 gibt die Kurve M die Abhängigkeit dieses Maximalwertes vom Lenkeinschlag wieder. Solange die Wertepaare aus Istwert des Knickwinkels und Istwert des Lenkwinkels innerhalb einer streifenartigen Umgebung M¹ der Kurve M liegen, läßt die Steuerung 25 eine beliebige gegenläufige Bewegung der Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 zu, wobei lediglich bei zunehmender Geschwindigkeit die Drosselvorrichtung 19 bzw. das Steuerorgan 37 in Richtung einer zunehmenden Drosselwirkung verstellt wird. Damit wird ein mehr oder weniger starkes Einknicken des Nachläuferwagens 2 zu beiden Seiten ermöglicht. Wenn die Wertepaare aus Istwert des Lenkwinkels und Istwert des Knickwinkels außerhalb der Umgebung M¹ liegen, wird durch Verstellung des Absperr- und Steuerorganes 17 nach rechts oder links bzw. durch Absperren bzw. Öffnen des Steuerorganes 37 nur noch eine solche Bewegung der Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate 8 und 9 zugelassen, bei der der Nachläuferwagen 2 ausschließlich in eine Richtung einknicken kann, bei der sich die Wertepaare von Lenkwinkel und Knickwinkel der Umgebung M¹ annähern.

Aufgrund begrenzter Bodenhaftung kann ein Fahrzeug in Querrichtung nur begrenzt beschleunigt werden, d.h. enge Kurven können nur mit geringer Geschwindigkeit durchfahren werden, während bei Kurven mit großen Radien höhere Geschwindigkeiten möglich sind. Dies ist gleichbedeutend damit, daß der Istwert des Knickwinkels bei im wesentlichen schlupffreier Fahrt unterhalb von geschwindigkeitsabhängigen Grenzwerten liegen muß.Dies

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ist in Fig. 6 für unterschiedliche erreichbare Querbeschleunigungen dargestellt. Dies kann der Rechner 25 in der Weise berücksichtigen, daß er - vgl. wiederum Fig. 7 - je nach Geschwindigkeit ein nach rechts oder links gerichtetes Einknicken des Nachläuferwagens 2 nur dann zuläßt, wenn die Wertepaare aus Istwert des Lenkwinkels und Istwert des Knickwinkels je nach Geschwindigkeit innerhalb streifenförmiger Zonen N₁,N^ bzw. N_ liegen, wobei der zunehmende Index der zunehmenden Geschwindigkeit entspricht. Liegen die Wertepaare der Istwerte außerhalb dieser Zonen, so läßt der Rechner durch entsprechende Steuerung der Absperr- und Verbindungsschaltungen 13 (vgl. Fig. 4 und 5) nur solche Knickbewegungen zu, bei denen sich die Wertepaare an die genannten Zonen N₁ bis N- annähern. Auch wenn die

Lenkung im Falle der Zone N„ mehr als ca. 20° nach rechts oder links eingeschlagen wird, sucht also der Rechner mittels der Absperr- und Verbindungsschaltungen 13 den Nachläuferwagen 2 einem Knickwinkel anzunähern, welcher in der Nähe der Grenzwerte K_ liegt. Entsprechendes gilt für die Grenzwerte K₁ bzw. K^, wenn das Fahrzeug mit einer den Zonen N₁ bzw. N zugeordneten Geschwindigkeit fährt.

In besonders bevorzugter Weise bestimmt der Rechner 25 aus der zeitlichen Änderung des Lenkwinkels sowie der Fahrgeschwindigkeit bzw. der Fahrgeschwindigkeitsänderung einen Sollwert des Knickwinkels, welcher sich je nach zurückgelegter Strecke und Lenkwinkeländerung einstellen müßte, wobei die Absperr- und Verbindungsschaltungen derart betätigt werden, daß der Nachläuferwagen 2 sich an den jeweiligen Sollwert des Knickwinkels annähert.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Paint 14 460/4

Stuttgart-Untertürkheim

^y 18. Februar 1983

Ansprüche

1y Knickschutzsteuerung für willkürlich lenkbare Gelenkfahrzeuge, insbesondere Gelenkbusse, bestehend aus einem lenkbaren Vorderwagen und mindestens einem damit über Gelenk verbundenen Nachläuferwagen, mit Istwertaufnehmer für den Lenkwinkel der gelenkten Räder sowie Istwertaufnehmer für den Knickwinkel des Gelenkes und einer rechnergesteuerten Gelenksperre, deren eingangsseitig mit den Istwertaufnehmern verbundener Rechner jedem Istwert des Lenkwinkels einen - bei reiner Kreisfahrt mit unverändertem Lenkwinkel erreichbaren - lenkwinkelabhängigen Maximalwert des Knickwinkels zuordnet und die Gelenksperre in eine weitergehende Vergrößerung des Knickwinkels verhinderndem Sinne betätigt, wenn der Istwert des Knickwinkels den Maximalwert erreicht oder überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß als Gelenksperre, welche mittels des Rechners (25) sowohl entgegen einer Vergrößerung als auch entgegen einer Verkleinerung des Knickwinkels gegenüber einem vom Rechner bestimmten Sollwert bzw. Sollwertbereich ansteuerbar ist, zwischen Vorderwagen (1) und Nachläuferwagen (2) bzw. zwischen zwei Nachläuferwagen jeweils zwei über eine Verbindungsleitung mit

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rechnergesteuerter Absperr- und Verbindungsschaltung (13) miteinander zum Austausch von Fluid - vorzugsweise von Hydraulikmedium koppelbare Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) angeordnet sind, von denen sich bei Knickung des Gelenkes (3,4) eines unter Verdrängung von Fluid zu verkürzen und eines unter Übernahme von aus ersterem Aggregat verdrängtem Fluid zu expandieren sucht.
2. Knickschutzsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) mit auf beiden Seiten der Kolben angeordneten, miteinander über Kreuz verbundenen ersten und zweiten Kammern (8 ' ,8" ,9 ' ,9") angeordnet sind und die Absperr- und Verbindungsschaltung (13) zwischen die die Kammern über Kreuz verbindenden Leitungen (11,12) geschaltet ist.
3. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrund Verbindungsschaltung (13) in ihrem verbindenden Zustand die Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) über eine fahrgeschwindigkeitsabhängig steuerbare und/oder rechnergesteuerte Drosselvorrichtung (19) koppelt.
4. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperr-

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und Verbindungsschaltung (13) ein zwischen maximalem, nicht oder wenig gedrosseltem Durchlaß und vollständiger Absperrung stufenlos verstellbares, rechnergesteuertes Steuerorgan (3 7) angeordnet ist.

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5. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden mit den Kolben-Zylinder-Aggregaten (8,9) verbundenen Anschlüssen (A,B) der Absperr- und Verbindungsschaltung (13) jeweils eine gegen Rückschlag in Richtung des Anschlusses (A,B) gesicherte Eingangsleitung (14,15) zur Eingangsseite eines Steuer- bzw. Absperrorganes (17,37) führt, dessen Ausgangsseite mit einem Expansionsbehälter bzw. Speicher (23) sowie mit jedem der Anschlüsse (A,B) über eine gegen Rückschlag in Richtung des Steuer- bzw. Absperrorgans (17,37) gesicherte Leitung (20,21) verbunden ist.
6. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem zum Nachläuferwagen (2) geöffneten Winkel angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) einerseits dicht nebeneinander bzw. an gleicher Stelle am Vorderwagen (1) - bzw. bei mehreren Nachläufern am jeweils vorderen Nachläufer - und andererseits mit radialem Abstand von der Achse des Gelenkes (3,4) am Querträger (4) angelenkt sind, welcher auf einem mit dem Vorderwagen (1) fest verbundenen Drehteller (3) um seine Hochachse drehbar gelagert und mit dem Nachläufer (2) um seine Querachse schwenkbar verbunden ist.
7. Knickschutzsteuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die querträgerseitigen Enden der Kolben-Zylinder-Aggregate auf der vom Vorderwagen (1) abgewandten Seite einer die Hoch- und Querachse des Querträgers (4) enthaltenden Ebene am Querträger (4) angelenkt sind.

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8. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die querträgerseitigen Enden der Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) derart zur Drehachse des Drehtellers (3) angeordnet sind, daß das querträgerseitige Ende des jeweils kurveninneren Kolben-Zylinder-Aggregates (8 in Fig. 3) bei Knickwinkel Null sowie beim konstruktionsbedingten größtmöglichen Knickwinkel von der die Hochachse des Drehtellers (3) enthaltenden Querebene gleich weit beabstandet ist.
9. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kurveninnere Kolben-Zylinder-Aggregat (8 in Fig. 3) beim konstruktionsbedingten größtmöglichen Knickwinkel mit dem durch das querträgerseitige Ende dieses Aggregates gehenden Radius des Drehtellers (3) annähernd einen rechten Winkel einschließt.
10. Knickwinkelsteuerung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das kurvenäußere Kolben-Zylinder-Aggregat (9 in Fig. 3) beim konstruktionsbedingten größtmöglichen Knickwinkel annähernd parallel zur Längsachse des Vorderwagens (1) liegt.
11. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 11 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) parallel zur Ebene des Drehtellers (3) angeordnet sind.

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12. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Aggregate (8,9) oberhalb des Drehtellers (3) angeordnet sind.
13. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1

bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Fehlererkennungslogik aufweisende Rechner (25) bei Auftreten eines Fehlers eine die Absperr- und Verbindungsschaltung (13) umgehende, normal geschlossene By-pass-Leitung (39) öffnet.
14. Knickschutzsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Gelenk (3,4) elastische Puffer (10) als Endanschläge zur Knickwinkelbegrenzung bei unwirksamer Knickwinkelsteuerung angeordnet sind.