DE4235570A1 - Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Es gibt Fahrzeuge, die auch mit extrem hohen Lasten noch im Straßenver­ kehr gefahren werden dürfen. Hierzu gehören einerseits Schwersttranspor­ ter und andererseits insbesondere Kranfahrzeuge, die mit und ohne Gegen­ gewicht und beispielsweise mit und ohne einen Hilfsausleger auf öffentli­ chen Straßen verfahren werden dürfen. Für derartige Fahrzeuge gilt, daß sie bei Überschreiten bestimmter vorgegebener Achslasten nur noch mit stark reduzierter Geschwindigkeit gefahren werden dürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Fahrzeuge, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 niedergelegt sind, so auszugestalten, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Achslast an nur einer Achse zwin­ gend eine Begrenzung der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeuges eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeich­ nungsteil des Anspruches 1 gelöst. Es wird also die Achslast an der Vor­ derachse und der Hinterachse erfaßt, wobei die Achslast an gegebenen­ falls dazwischen liegenden weiteren Achsen unberücksichtigt bleiben kann. Weiterhin wird erfaßt, ob das Fahrzeug fährt oder stillsteht. Es werden entsprechende Achslastsignale und ein Stillstandssignal erzeugt, die so verarbeitet werden, daß ein Hochschalten des Getriebes in die oberen Gänge ausgeschlossen wird. Es wird gleichzeitig sichergestellt, daß nur beim Stillstand des Fahrzeuges die Achslast erfaßt und gegebenenfalls ein entsprechendes Gangbegrenzungssignal erzeugt wird. Andererseits wird si­ chergestellt, daß während des Fahrens, also zwischen zwei Stillständen, das während des letzten Stillstandes gegebenenfalls erzeugte Gangbe­ grenzungssignal auch gehalten wird. Der Fahrer des Fahrzeuges kann in diese Regelung nicht eingreifen.

Weitere vorteilhafte und zumindest teilweise erfinderische Merkmale erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Fahrzeug in Seiten-Längs-Ansicht in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine blockschaltbildartige Darstellung eines Fahrzeuges mit hy­ draulischen Federungseinheiten in Draufsicht,

Fig. 3 eine blockschaltbildartige Darstellung eines Fahrzeuges mit mecha­ nischen Federn in Draufsicht und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit einem mechanisch betätigbaren Schalt-Getriebe.

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug weist einen Fahrgestell-Rahmen 1 und - an seinem vorderen Ende - ein Fahrerhaus 2 auf. Der Fahrgestell-Rah­ men 1 weist eine Vorderachse 3 und eine Hinterachse 4 auf und stützt sich über zwei Vorderräder 5, 6 und zwei Hinterräder 7, 8 gegenüber dem Boden 9 ab. Den beiden Vorderrädern 5, 6 ist jeweils eine hydraulische Federungseinheit 10, 11 zugeordnet; den Hinterrädern 7, 8 sind entspre­ chende hydraulische Federungseinheiten 12, 13 zugeordnet. Die als Kol­ ben-Zylinder-Einheiten ausgebildeten Federungseinheiten 10, 11, 12, 13 sind einerseits an der Vorderachse 3 bzw. der Hinterachse 4 und andererseits am Rahmen 1 angelenkt, wie es in Fig. 1 angedeutet ist und wie es allgemein bekannt ist.

Auf dem Fahrgestell-Rahmen 1 ist ein Antriebs-Motor 14 angeordnet, der über ein Schalt-Getriebe 15, eine Welle 16 und ein Differential-Getriebe 17 mit der Hinterachse 4 gekoppelt ist. Die Hinterräder 7, 8 sind also an­ treibbar. Das Schalt-Getriebe 15 wird mittels eines im Fahrerhaus 2 be­ findlichen Gangschalters 18 geschaltet. Im Fahrerhaus 2 befindet sich auch das Lenkrad 19 zur Lenkung der Vorderräder 5, 6.

Dem als halb- oder vollautomatischen Schalt-Getriebe 15 ausgebildeten Schalt-Getriebes 15 ist eine Getriebe-Elektronik 20 vorgeordnet, der - insoweit in üblicher Weise - vom Gangschalter 18 entsprechend der vom Fahrer gewählten Stellung des Schalthebels 21 über eine Schaltsignal-Lei­ tung 22 Schaltsignale zugeleitet werden, wodurch - ausgelöst von der Ge­ triebe-Elektronik 20 - eine entsprechende Gangstellung des Schalt-Getrie­ bes 15 bewirkt wird. Insoweit, als das Fahrzeug und die Betätigung des Schalt-Getriebes 15 bisher geschildert wurde, ist sie allgemein bekannt und üblich.

Der in den hydraulischen Federungseinheiten 10 bis 13 vorhandene Hy­ draulikdruck ist direkt proportional der vom jeweils zugeordneten Rad 5 bis 8 auf den Boden übertragenen Kraft. Der Hydraulikdruck ist insoweit also ein Maß für die jeweilige Achslast der Vorderachse 3 bzw. der Hin­ terachse 4. In einander diagonal gegenüberliegenden Federungseinheiten, nämlich der dem rechten Vorderrad 5 zugeordneten Federungseinheit 10 und der dem linken Hinterrad 8 zugeordneten hydraulischen Federungsein­ heit 13 ist jeweils ein als Achslast-Erfassungseinrichtung dienender Drucksensor 23 bzw. 24 vorgesehen, der bei Überschreiten eines vorgege­ benen Druckes einen Achslast-Schalter 25 bzw. 26 schließt. Hierdurch wird jeweils über eine Achslastsignal-Leitung 27 bzw. eine Achslastsignal-Lei­ tung 28 ein einer bestimmten vorher festgelegten Achslast entsprechendes Achslastsignal auf Eingänge einer Steuereinheit 29 gegeben. Von dem Gangschalter 18 wird über eine ein Schalthebelsignal-Leitung 30 ein Still­ standssignal auf die Steuereinheit 29 gegeben, wenn der Schalthebel 21 sich in der "Neutral"-Stellung befindet, wenn also die Welle 16 und damit die Hinterachse 4 nicht angetrieben werden. Wenn von einem der beiden Drucksensoren 23 bzw. 24 der Federungseinheiten 5 bzw. 8 bei Überschrei­ ten eines vorgegebenen Hydraulikdruckes ein Achslastsignal an die Steu­ ereinheit 29 gegeben wird und wenn vom Gangschalter 18 ein Stillstands­ signal auf die Steuereinheit 29 gegeben wird, wonach der Schalthebel 21 sich in der "Neutral"-Stellung befindet, dann wird von der Steuereinheit 29 über eine Gangbegrenzungssignal-Leitung 31 ein Gangbegrenzungssignal auf den einen Eingang der Getriebe-Elektronik 20 gegeben, d. h. es wird eine Hochschaltsperre betätigt. Dies hat zur Folge, daß die Zahl der Schaltstufen des Schalt-Getriebes 15 um ein vorgegebenes Maß reduziert wird. Wenn es sich bei dem Schalt-Getriebe 15 beispielsweise um ein 5-Gang-Getriebe handelt, dann können beispielsweise der 3. bis 5. Gang blockiert werden mit der Folge, daß mittels des Gangschalters 18 nur noch der 1. oder 2. Gang eingeschaltet werden kann. Dadurch wird die Maximal-Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen Bruchteil der bei Aus­ nutzung aller Schaltstufen möglichen Maximal-Geschwindigkeit begrenzt. In der Steuereinheit 29 ist eine Signalunterdrückungsschaltung 32 angeordnet, die die von den Drucksensoren 23, 24 ausgelösten Achslastsignale unter­ drückt, wenn nicht vom Gangschalter 18 gleichzeitig ein Stillstandssignal kommt, wonach sich der Schalthebel 21 in der "Neutral"-Stellung befindet. Hierdurch wird vermieden, daß während der Fahrt auftretende Druck­ schwankungen in den Federungseinheiten 10 bzw. 13 dazu führen, daß wechselnde Gangbegrenzungssignale ausgelöst werden. Eine solche Gangbe­ grenzung, also Hochschaltsperre, wird also nur beim Stillstand des Fahr­ zeuges aufgrund der Erfassung der statischen Achslast geschaltet. In der Steuereinheit 29 ist andererseits ein elektronischer Haltekreis 32a vorge­ sehen, der während einer Fahrt das beim letzten Stillstand bzw. der letzten "Neutral"-Stellung des Schalthebels 21 ausgelöste Gangbegrenzungs­ signal hält, falls ein solches erzeugt wurde. Dies ist naturgemäß nicht der Fall, wenn beide Achsen 3 bzw. 4 nur mit einer Achslast belastet sind, die noch kein Achslastsignal auslöst.

Ob das Fahrzeug steht oder nicht, kann naturgemäß nicht nur über die Stellung des Schalthebels 21 erfaßt werden, sondern auch darüber, ob die antreibbare Hinterachse 4 tatsächlich angetrieben ist, d. h. ob die Hinter­ räder 7, 8 sich drehen. Hierzu kann der Welle 16 eine Umdrehungs-Er­ fassungs-Einrichtung 33 zugeordnet sein, die bei Stillstand der Welle 16 über eine Stillstandssignal-Leitung 34 ein Signal auf die Steuereinheit 29 gibt, das dem "Neutral-"Stellungs-Signal des Gangschalters 18 entspricht, das über die Schalthebelsignal-Leitung 30 vom Gangschalter 18 auf die Steuereinheit 29 gegeben wird. Ein solches Stillstandssignal kann bei­ spielsweise auch von einem Antiblockiersystem abgenommen werden, falls ein solches am Fahrzeug vorhanden ist. Da die Umdrehungs-Erfassungs- Einrichtung 33 mit der Stillstandssignal-Leitung 34 nur alternativ vorge­ sehen ist, ist sie in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 nur dadurch, daß der Rahmen 1 nicht über hydraulische Federungseinhei­ ten, sondern über mechanische Federn 35, 36, 37, 38 als Federkanten ge­ genüber der Vorderachse 3 bzw. der Hinterachse 4 abgestützt ist. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Blattfedern. Hierbei kann die Achslast durch Erfassung des Weges ermittelt werden, um den die dem rechten Vor­ derrad 5 bzw. dem linken Hinterrad 8 zugeordnete Feder 35 bis 38 einfe­ dert. Es ist also jeweils ein Federwegsensor 39, 40 vorgesehen, der bei Überschreiten einer bestimmten Einfederung über einen Achslast-Schalter 25 bis 26 in der geschilderten Weise ein Achslastsignal auslöst. Die Wir­ kungsweise ist ansonsten mit der im Zusammenhang mit Fig. 2 geschilder­ ten identisch.

Fig. 4 zeigt eine Teildarstellung einer Alternativ-Lösung für den Fall, daß das Schalt-Getriebe 15 nicht als elektromagnetisches Schalt-Getriebe, sondern als mechanisch zu schaltendes, also von Hand zu schaltendes Ge­ triebe ausgelegt ist. Hierbei ist dem Schalthebel 21′ des Gangschalters 18′ ein "Neutral"-Stellungs-Sensor 41 zugeordnet, der ein entsprechendes "Neutral"-Stellungs-Signal als Stillstandssignal auf die Steuereinheit 29 gibt. Das von dort gegebenenfalls abgegebene Gangbegrenzungssignal wird auf eine mit dem Gangschalter 18 verbundene mechanische Hochschaltsperre 42 gegeben, die ein Schalten über einen bestimmten Gang hinaus mecha­ nisch unterbindet. Im übrigen ist der Gangschalter 18′ mit einer Schalt­ stange 43 mit dem Schalt-Getriebe verbunden.

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug ist ein Last-Fahrzeug, beispielweise ein Kranträgerfahrgestell, auf dessen Rahmen 1 also ein Kran anbringbar ist.

Anstelle der Drucksensoren 23, 24 mit Achslast-Schaltern 25, 26 bzw. Fe­ derwegsensoren 39, 40 können zwischen Fahrgestell-Rahmen 1 und Vorder­ achse 3 bzw. Hinterachse 4 andere geeignete Achslast-Erfassungseinrich­ tungen, beispielsweise sogenannte Kraftmeßdosen angeordnet seien.

Claims (10)

1. Fahrzeug mit

• - einem Fahrgestell-Rahmen (1),
• - einer mit dem Fahrgestell-Rahmen (1) verbundenen Vorderachse (3) und einer mit dem Fahrgestell-Rahmen (1) verbundenen Hinterachse (4),
• - Vorderrädern (5, 6) und Hinterrädern (7, 8), die mit den Achsen (4, 5) verbunden sind und über die sich der Fahrgestell-Rahmen (1) gegenüber dem Boden (9) abstützt,
• - zwischen Fahrgestell-Rahmen (1) und Vorderachse (5) und Hinterachse (6) angeordneten Federungseinheiten (10 bis 13, 35 bis 38),
• - einem Antriebs-Motor (14),
• - einem den Antriebs-Motor (14) mit einer Achse (Hinterachse 4) ver­ bindenden Schalt-Getriebe (15), das mit einem Gangschalter (18, 18′) versehen ist,
  gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
• - eine der Vorderachse (3) und eine der Hinterachse (4) zugeordnete Achslast-Erfassungseinrichtung (Drucksensor 23, 24, Federwegsensor 39, 40), die jeweils ein achslastabhängiges Achslastsignal abgibt,
• - eine Fahrzeug-Stillstands-Erfassungseinrichtung, die ein den Fahrzeug­ stillstand repräsentierendes Stillstandssignal abgibt,
• - eine Steuereinheit (29), der die Achslastsignale und das Stillstands­ signal zugeführt werden und die bei Zuführung eines Stillstandssignals und mindestens eines Achslastsignals, das eine eine vorgegebene Achs­ last überschreitende Achslast repräsentiert, ein Gangbegrenzungssignal abgibt, und
• - eine Hochschaltsperre, der das Gangbegrenzungssignal zugeführt wird.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer­ einheit (29) eine Signalunterdrückungsschaltung (32) zugeordnet ist, die die Achslastsignale unterdrückt, wenn kein Stillstandssignal an der Steuereinheit (29) anliegt.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinheit (29) ein Haltekreis ( ) für ein Gangbegrenzungssignal zugeordnet ist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderachse (3) und der Hinterachse (4) jeweils eine Achs­ last-Erfassungseinrichtung zugeordnet sind, die - bezogen auf die diagonal zueinander angeordnet sind.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungseinheiten als hydraulische Federungseinheiten (10 bis 13) und die Achslast-Erfassungseinrichtungen als Drucksensoren (23, 24) ausgebildet sind.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungseinheiten als mechanische Federn (35 bis 38) und die Achslast-Erfassungseinrichtungen als Federwegsensoren (39, 40) ausge­ bildet sind.

7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangschalter (18, 18′) derart ausgebildet ist, daß er in einer "Neutral"-Stellung seines Schalthebels (21, 21′) ein Stillstandssignal an die Steuereinheit (29) abgibt.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von Schalt-Getriebe (15) bis antreibbare Achse (Hinter­ achse 4) eine Umdrehungs-Erfassungs-Einrichtung (33) vorgesehen ist, die ein Stillstandssignal an die Steuereinheit (29) abgibt.

9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalt-Getriebe (15) als halb- oder vollautomatisches Schalt- Getriebe (15) ausgebildet und mit einer Getriebe-Elektronik (20) versehen ist, der ein Schaltsignal vom Gangschalter (18) und ein Gangbegrenzungs­ signal von der Steuereinheit (29) zur Erzeugung einer Hochschaltsperre zuführbar ist.

10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß das Schalt-Getriebe (15) als manuell betätigbares Schalt-Getriebe (15) ausgebildet ist und daß dem Gangschalter (18′) eine mechanische Hoch­ schaltsperre (42) zugeordnet ist.