DE3543054A1 - Hydrostatische lenkung fuer fahrzeuge mit einem knickrahmen - Google Patents

Description

• Hydrostdtische Lenkung für Fahrzeuge rnit einem Knickrahraen
• Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lenkung für Fahrzeuge mit einem Knickrahmen, mit wenigstens einem über ein Lenkventil gelenktem Räderpaar, mit einer Servopumpe und mit je einem Arbeitszylinder für die Lenkung und den Knickrahmen.
• Fahrzeuge mit Knickrahmen werden z.B. sehr häufig als Bau -stellenfahrzeuge eingesetzt. Neben der normalen Lenkung des Fahrzeuges über Räder, die von einem Lenkhandrad aus betatigt werden, weisen derartige Fahrzeuge einen zweiteiligen Rahmen auf, deren Teile ungefähr in Fahrzeugmitte gelenkig miteinander verbunden sind. Werden die beiden Rahmenteile an der Gelenkstelle in eine Winkel stellung zueinander gebracht, d.h. geknickt, können mit dem Fahrzeug noch kleinere Radien yefahren werden. Bei einer Lenkbewegung am Lenkhandrad werden dabei stets gemeinsam sowohl die Räder eingeschlagen als auch die Knickung einyeleitet.
• Nachteilig dabei ist jedoch, daß eine Knickung nicht zimmer notwendig ist. Neben schlechteren Fahreigenschaften im geknickten Zustand ist weiterhin der dafür erforderliche erhöhte Eneryieverbrauch zum Lenken von Nachteil.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zuyrunde eine hydrostatische Lenkung für ein Knickfahrzeug zu schaffen, durch die das Fahrzeug bessere Fahreigenschaften behält und bei der der zum Lenken erforderliche Energieaufwand geringer ist.
• ErfindunysgemäB wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Flerkmale gelöst.
• Erfindungsgemäß schaltet nun das Knickventil in Abhänyigkeit von der Stellung der Endschalter die Arbeitszylinder der R a d 1 e n k u n y oder de s K n i c k r a h ia e n s an das Lenkventil. Bei einem Einschalten der Versorgungsspannung, z.B. bei einem Betätigen der Zündung des Fahrzeuges, geht die Schaltung zuerst auf Radlenken. Wird durch Betätigung des Lenkventiles Druck aufyebaut, so kontrolliert eine Schaltung die Position der Endschalter und beaufschlagt erst wenn sich die Räder in ihrer Endlage befinden und damit der entsprechende Endschalter anspricht das Knickventil zur Betätigung des Arbei tszyl i nders für den Knickrahmen. Gleiches geschieht auch bei einem erneuten Druckaufbau.
• Umgekehrt, bei einer Rückkehr in die Neutral stellung wird erst die Knickung vollständig beseitigt und anschließend wird der Radwinkeleinschlag aufgehoben.
• Durch die erfindungsgemäße hydrostatische Lenkanl age wird das Fahrverhalten eines damit ausgerüsteten Fahrzeuges deutlich verbessert, denn eine Knickung wird immer nur dann durchgeführt, wenn sie unbedingt erforderlich ist. Gleichzeitig wird damit auch eine Energieeinsparung erreicht.
• Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erwindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfol qend anhand der Zeichnung pri nzi pinäß ig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
• Es zeigt: Fig. 1 das Hydraulikschema der hydrostatischen Lenkung; Fig. 2 die elektronische Schaltung zur Ansteuerung des Knickventil 5.
• Hydraulikschenlen dieser Art sind grundsätzlich bekannt, insbesondere für das Lenkventil, weshalb in der Fig. 1 das Hydraulikschema nur prinzipmäßig dargestellt ist. Ein Lenkventil 1 erhält über eine Servopumpe 2 Druckmittel, im allyemeinen Öl. Vom Lenkventil aus kann das Druckmittel in einen Tank 3 zurückfließen. In der Zuleituny von der Servopumpe 2 zu dem Lenkventil 1 befindet sich ein Druckschalter 4. Das Lenkventil 1 wird in üblicher Weise von einem Lenkhandrad 5 aus betätigt.
• Hydraulisch hinter dem Lenkventil befindet sich ein Knickventil 6, durch das eine Verteilung des Druckmittels in einen Arbeitszylinder 7 für die Radlenkung oder Arbeitszylinder 8 für den Knickrahmen geleitet wird. Die Stellung des Knickventiles 6 wird nun so gesteuert, daß bei einem Auslenken zuerst der Arbeitszylinder 7 zum Einschlagen der Räder mit Druckmittel versorgt wird. Erst bei Erreichen der Endstellung der Räder, was über ein oder zwei Endschalter angezeigt wird, wird das Knickventil so umgesteuert, daß der Arbeitszylinder 8 des Knickrahmens mit Druckmittel versorgt wird. Beim Zurücklenken wird zuerst der Arbeitszylinder 8 des Knickrahmens drucklos geschaltet und anschließend wird das Knickventil wieder in die in der Fiy. 1 dargestellte Position zum Zurücklenken der Räder umgeschaltet.
• Die entsprechende elektronische Schaltung zur Ansteuerung des Knickventiles 6 ist in der Fig. 2 prinzipmäßig dargestellt.
• In dieser Schaltung sind für die Kontrolle der Knickrahmeniii tte und des Radanschlages jeweils zwei richtungsabhängige Schalter, nämlich zwei Endschalter AR und AL für die Anzeige des Lenkeinschlages der Räder und zwei Mittenkontrollschalter MR und ML für die Mittenkontrolle des Knickrahnens.
• Grundsätzlicb würde auch ein Endschalter für die Radlenkung und ein iiittenkontrollschalter ausreichen. Werden jedoch jeweils zwei Schalter verwendet, so erhält man im Bedarfsfalle eine Anzeiye der rio me nta nen Knickrichtung bzw. des Radanschlages. Außerdem hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß nan mit dieser Schaltung auch ein evtl. Wegdriften des Knickrahmens, z.B. aufgrund von Leckagen, aus der Mittellage erfassen und korrigieren kann. W-enn die Endbegrenzung des Knickrahinens nicht hydraulisch vorgesehen wird, InüBte hierfür ein entsprechendes Abschal tventi 1 und ein Begrenzungsschalter vorgesehen werden. Bei Verwendung von zwei Schaltern zur Mittenkontrolle können diese - bei entsprechender Schaltkulisse - auch für diese Begrenzung benutzt werden.
• Über bekannte Schaltglieder werden je nach Stellung der Endschalter AR, AL, des Druckschalters D und der Mittenkontrollschalter MR, ML zwei bistabile Schaltungen (Flip-Flop) 9 und 10 mit Impulsen beaufschlagt. Die beiden bistabilen Schaltungen 9 und 10 reagieren dabei auf negative Signalflanken. Mit ihren Ausgängen beaufschlagen sie zur Ansteuerung des Knickventiles ein "X-oder -Glied". Vorzugsweise werden diese Signal flanken durch einen Hilfsoszillator (nicht dargestellt) erzeugt, der jeweils bei geeigneter Kombination der Schaltglieder aktiviert wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Zuleitungen von den außenliegenden Schalteinrichtungen wie Druckschalter, Mittenschalter, gegen Störeinstrahlungen gedämpf werden können.
• Wie ersichtlich müssen erst der Druckschalter D und einer der beiden Endanschläge AR oder AL geschlossen sein, bevor das Knickventil 6 einen Schaltimpuls zur Beaufschlayung des Arbeitszylinders 8 für den Knickrahmen mit Druckmittel erhält. Ebenso ist aus diesem Schaltschema ersichtlich, daß eine Zurückschaltung des Knickventiles 6 auf den Arbeitszylinder 7 oder Radlenkung erst wieder erfolgt, wenn beide Mittenkontrollschalter MR und ML wieder geöffnet sind.
• Ebenso ist aus der Fig. 2 ersichtlich, daß durch die beiden Mittenkontrollschalter MR und ML auch ein Wegdriften der Knickuny aus der Mittellage erkannt und korrigiert werden kann und zwar dadurch, daß eine Lenkkorrektur sich in diesem Falle zuerst auf den Knickrahnien auswirkt und nicht auf die Räder.
• Die in der Fig. 2 dargestellte elektronische Schaltung enthält aus Übersichtlichkeitsgründen nicht die erforderliche Stromversorgung und die Endstufen für das Knickventil sowie evtl. Kontrollampen.
• Bei Verwendung nur eines Druckschalters 4 in der Zuleitung zu dem Lenkventil 1 besteht ein geringer Nachteil darin, daß beim Anfahren mit Lenkung an Radanschlay und einer Stellung des Knickrahmens in Mittellage grundsätzlich mit "knicken" begonnen wird und zwar unabhänyig von der Lenkrichtung. Die Schaltung geht erst dann in ihren normalen Funktionsablauf über, wenn e rs tm a 1 i g die litten stell u n g des K n i c k ra h r,i e n verlassen und wieder erreicht wird. Zwar wird diese Anfahrbedingung in der Praxis äußerst selten vorkommen, aber wenn man diesen Nachteil vermeiden will, ist es lediglich erforderlich, statt nur eineri} Druckschalter in der Zuleitung zwei Druckschalter vorzusehen. Die beiden Druckschalter 4A und 43 sind in diesem Falle nach dem Lenkventil 1 jeweils in die Links- und Rechtsleitung für jede Seite des Arbeitszylinders 7 der Radlenkung anzuordnen. Diese Ausgestaltung ist in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Ein "Knick"-Betrieb tritt in diesem Falle nur dann auf, wenn eine Lenkbewegung in Richtung der am Anschlag befindlichen Radstellung yefordert wird.
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Claims (7)

1. Patent ansprüche: 1. Hydrostatische Lenkung für Fahrzeuge mit einen Knickrahmen, mit wenigstens einem über ein Lenkventil 3eenkten R ä de rp a ar, I.lit i t einer Servopumpe und mit je einem A rb ei tszylinder für die Lenkung und den Knickrahmen d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß hydraulisch hinter dem Lenkventil (1) ein Knickventil (6) angeordnet ist, wobei die Umschaltung in dem Knickventil derart geregelt ist, daß beim Auslenken zuerst die Radlenkung bis zum Endanschlag und dann erst der Arbeitszylinder (8) für den Knickrahmen über das Druck medium betätigbar ist, während beim Zurücklenken umgekehrt zuerst der Arbeitszylinder (8) für den Knickrahmen abgeschaltet wird.
2. 2. Hydrostatische Lenkung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Ansteuerung des Knickventiles (6) wenigstens ein Endschalter (AR, AL) für die Lenkanschläge der Radlenkung, wenigstens ein Druck schalter (4), der bei Druckaufbau aufgrund eines Lenkkommandos einen Abfrayeimpuls ergibt, und wenigstens ein Mi ttenkontrol 1 schalter (MR, ML) für die Knickung vorgesehen sind.
3. 3. Hydrostatische Lenkung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Druckschalter (4) zusammen mit einem Endschalter (AR,AL) der Radlenkung einen Steuerimpuls abgibt und daß sowohl bein Verlassen der Mittenposition des Knickrahmens als auch bei der Rückkehr in die Mittenposition je nach Stellung der Endschalter der Radlenkung ein Impuls auf die Schaltung des Knickventiles (6) gegeben wird.
4. 4. Hydrostatische Lenkung nach eineni der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h y e k e n n z e i c h n e t, daß zur Steuerung des Knickventiles (6) zwei bistabile Schaltungen (Flip-Flop 9, 10) rniteinander verschaltet sind.
5. 5. Hydrostatische Lenkung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für jede Drehrichtung je ein Endschalter (AR,AL) für den Radausschlag und je ein Mittenkontrollschalter (MR,ML) voryesehen sind.
6. 6. Hydrostatische Lenkung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für jede Seite des Arbeitszylinders der Radlenkuny hydraulisch nach dem Lenkventil ein Druckschalter (4A,4B) vorgesehen ist.
7. 7. Hydrostatische Lenkung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Erzeugung der Signalflanken für die bistabile Schaltung (9,10) ein Hilfsoszillator vorgesehen ist.