DE60216661T2

DE60216661T2 - Fahrzeug mit Zugmittel und Antiblockierbremssystem ausgerüstet

Info

Publication number: DE60216661T2
Application number: DE60216661T
Authority: DE
Inventors: Raymond Congleton Clay; Ian Michael Staffordshire Pettifor; David John Staffordshire Heelis; Ian Kipling Staffordshire Mould
Original assignee: JCB Landpower Ltd
Current assignee: JCB Landpower Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: EP1258406A2; GB0112099D0; EP1258406B1; ES2275772T3; ATE348029T1; GB2376992A; DK1258406T3; GB2376992B; DE60216661D1; EP1258406A3; US20020185914A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das nachfolgend als Fahrzeug der spezifizierten Art bezeichnet wird, mit einem Fahrgestell, einem vorderen Achsenmittel und einem hinteren Achsenmittel, das von dem Fahrgestell durch ein Hinterachsen-Aufhängemittel aufgehängt ist und wobei ein Schleppmittel, mit dem ein Gerät geschleppt werden kann, an der Hinterachse befestigt ist (WO 92/02381).
Damit ein Fahrzeug der spezifizierten Art im Gelände funktionieren kann, wird es herkömmlicherweise mit Rädern und Reifen relativ großer Größe versehen, die normalerweise an allen vier Rädern gleich groß sind.
Beispielsweise passen die Reifen typischerweise auf Felgen mit einem Durchmesser von 24 Zoll bis 44 Zoll und haben eine Reifenbreite von beispielsweise 9,5 Zoll bis 1050 mm. Solche Rad- und Reifenkombinationen haben eine relativ hohe Trägheit.
Es ist erwünscht, dass ein Fahrzeug der spezifizierten Art sowohl auf der Straße als auch im Gelände mit relativ hoher Geschwindigkeit gefahren werden kann und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dies mit erhöhter Sicherheit zu ermöglichen.
WO98/41429 offenbart ein Fahrzeug, das ansprechend auf Radgleitsignale von mindestens zwei Raddrehzahl- oder Radgeschwindigkeitssensoren zum Erfassen von Drehzahl- oder Geschwindigkeitszuständen von mindestens zwei Rädern und zum Generieren von Gleitsteuerungsanweisungen bremst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellen wir ein Fahrzeug bereit mit einem Fahrgestell, einem vorderen Achsenmittel und einem hinteren Achsenmittel und einer Anzahl von Rädern, wobei jedes Rad des Fahrzeugs mit einem Radsensor versehen ist, wobei eine Steuerung vorhanden ist, die auf Radgeschwindigkeitssignale von den genannten Radgeschwindigkeitssensoren anspricht, zum Erfassen von Gleitzuständen an den genannten Rädern und zum Erzeugen von Gleitsteuerbefehlen mit einer Radbremse für jedes Rad, die auf einen Fluiddruck anspricht, auf den nachfolgend als Bremsdruck Bezug genommen wird, der dieser zugeführt wird, von einer Fluiddruckversorgung, in Übereinstimmung mit einem Bremsanforderungssignal, und mit einer Gleitsteuervorrichtung, die durch die genannten Gleitsteuerbefehle gesteuert wird, um das Bremsanforderungssignal zu modulieren, um den Bremsdruck bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Schleppmittel aufweist, welches an dem hinteren Achsenmittel befestigt ist, und mit dem ein Gerät geschleppt werden kann, und wobei das hintere Achsenmittel von dem Fahrgestell durch ein Hinterachsen-Aufhängemittel aufgehängt ist, wobei das Hinterachsen-Aufhängemittel eine rückwirkungsfreie Aufhängung umfasst.
Die Gleitsteuervorrichtung kann durch die Gleitsteuerbefehle zum Steuern des Bremsdrucks in einer Anzahl von Zyklen gesteuert werden, von denen jeder eine Druckverringerungsphase und eine Druckerhöhungsphase umfasst und ein Zyklus auch eine Druckhaltephase zwischen der Druckverringerungsphase und der Druckerhöhungsphase umfassen kann.
Die Druckerhöhungsphase kann in einer Anzahl von Schritten einer Druckerhöhung durchgeführt werden, die durch Intervalle mit konstantem Druck getrennt sind.
Es kann eine Gleitsteuervorrichtung vorgesehen sein, um das Bremsanforderungssignal für jede Bremse des hinteren Achsenmittels unabhängig zu modulieren.
Es kann eine gemeinsame Gleitsteuervorrichtung vorgesehen sein, um ein gemeinsames moduliertes Bremsanforderungssignal an jede Bremse des vorderen Achsenmittels zuzuführen.
Alternativ kann eine Gleitsteuervorrichtung vorgesehen sein, um das Bremsanforderungssignal für jede Bremse des vorderen Achsenmittels unabhängig zu modulieren.
Mindestens eine der Bremsen ist eine hydraulische Bremse, die mit einem hydraulischen Bremsdruck durch einen Hydraulik/Pneumatikaktuator versorgt wird, dem ein pneumatischer Bremsdruck von einer Gleitsteuervorrichtung zugeführt wird.
Es wurde übenaschenderweise und entgegen der Meinung von Fachleuten festgestellt, dass ein Fahrzeug der spezifizierten Art in der Lage ist, Anti-G1eit-Bremsungen auszuführen, obwohl es mit Rädern mit relativ hoher Trägheit versehen ist und es hat sich gezeigt, dass solche Räder ausreichend schnell auf die von dem Moduliermittel verlangten Änderungen in der Bremsregulierung ansprechen.
Das vordere Achsenmittel kann durch eine rückwirkungsfreie Aufhängung am Fahrgestell aufgehängt sein.
In dieser ganzen Spezifikation soll der Begriff "Fahrgestell" sowohl einen Rahmentyp bedeuten, an dem Karosseriebleche augebracht sind und der einen Fahrzeugmotor und andere Fahrzeugkomponenten darauf trägt, als auch ein Fahrgestell des Karosserietyps, in dem der Fahrzeugmotor und andere Komponenten getragen werden.
Damit, dass das Aufhängungsmittel "rückwirkungsfrei" ist, meinen wir, dass die vertikale Last auf die jeweiligen mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder und den Boden, ansprechend auf Veränderungen im Antriebsdrehmoment, das auf die mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder aufgebracht wird, nicht wesentlich schwankt.
In einer Form einer rückwirkungsfreien Aufhängung kann beispielsweise das vordere und/oder hintere Achsenaufhängungsmittel ein Paar von Verbindungsgliedern an jeder Seite des Fahrzeugs umfassen, wobei die Verbindungsglieder jedes Paars an ihren einen Enden mit dem Fahrgestell und an ihren anderen Enden mit dem oder dem jeweiligen Achsenmittel verbunden sind, so dass keine wesentliche Veränderung in der vertikalen Last auf die Antriebsräder ansprechend auf Veränderungen in dem Antriebsmoment, das auf die mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder aufgebracht wird, eintritt. Bei Verwendung einer solchen rückwirkungsfreien Aufhängung bleibt die Traktion zwischen den mit dem Boden in Eingriff stehenden Rädern und dem Boden hoch, wenn das Fahrzeug Bodenunebenheiten überquert, da die vertikale Bewegung der Achse, ansprechend auf Bodenunebenheiten nicht auf das Fahrgestell übertragen wird.
Bei einer anderen Art der rückwirkungsfreien Aufhängung ist ein oberes Verbindungsglied auf jeder Seite des Fahrzeugs zwischen der Achse und dem Fahrgestell vorgesehen und ein einzelnes unteres Verbindungsglied ist zwischen aber unter den genannten oberen Verbindungsliedern angeordnet, und ein Panhardstab erstreckt sich in Querrichtung zu den drei Verbindungsgliedern zwischen dem Achsenmittel und dem Fahrgestell.
Das Gerät, an das das Fahrzeug zum Ziehen angepasst ist kann beispielsweise ein Pflug, eine Egge oder ein sonstiges landwirtschaftliches Gerät oder ein Anhänger mit Rädern sein.
Die Erfindung wird nun unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine veranschaulichende Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung ist,
2 eine Draufsicht des Fahrzeugs von 1, ebenfalls schematisch dargestellt, ist,
3 eine veranschaulichende perspektivische Ansicht eines Teils des vorderen Endes des Fahrzeugs aus 1 und 2 ist, wobei verschiedene Komponenten zur Übersicht weggelassen wurden,
4 eine veranschaulichende perspektivische Ansicht eines Teils des hinteren Endes des Fahrzeug aus 1 und 2 ist, wobei verschiedene Komponenten zur Übersicht weggelassen wurden, und
5 eine veranschaulichende perspektivische Ansicht eines Dreipunkt-Traktorgestänges ist, das an einem hinteren Achsenmittel des Fahrzeugs aus 1 bis 4 befestigt ist, wobei Teile zur Übersicht weggelassen wurden.
6 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt mit weggelassenen Teilen eines Vorderrads des Fahrzeugs aus 1,
7 ist eine perspektivische Teilansicht des Rads aus 6,
8 ist eine Teilansicht, ähnlich 6, aber eines Hinterrads,
9 ist eine Teilansicht, ähnlich 7, eines Hecks des Fahrzeugs,
10 ist ein Kreislaufschema eines die Erfindung verkörpernden Fluiddruck-Bremssystems, und
10a ist ein Kreislaufschema ähnlich 10, jedoch eine Abänderung zeigend.
In den Zeichnungen umfasst ein Fahrzeug 1b ein Rahmenfahrgestell 11, auf dem ein Motor 12 unter einer Motorhaube 13 angebracht ist und es sind eine Kabine 14 für eine Bedienperson oder einen Fahrer des Fahrzeugs und eine Lastplattform 15, auf der im Gebrauch Lasten getragen werden können, bereitgestellt.
An einem vorderen Ende des Fahrgestells 11 ist eine Schlepp/Stoß/Hebeeinheit 16 angebracht, bei der es sich um eine herkömmliche Dreipunkt-Schleppvorrichtung oder je nach Wunsch eine beliebige andere Art von Schleppvorrichtung handeln kann.
Die Schleppvorrichtung 16 ist nur für relativ leichte Arbeiten bestimmt, beispielsweise zum Rangieren von Anhängern oder Heben leichterer Geräte.
Am Fahrgestell 11 ist eine Vorderachse 18 aufgehängt, die ein Paar vorderer mit dem Boden in Eingriff stehender Räder 19a, 19b trägt, und zwar eines an jedem Ende.
Die Räder 19a, 19b sind auf jeweiligen Naben 20a, 20b angebracht, die ansprechend auf Bewegung der Lenkungsstangen (nicht abgebildet), die mit einem Lenkgehäuse 23 und mit den Naben 20a, 20b verbunden sind, in Halterungen 21a, 21b an den jeweiligen Enden der Vorderachse 18 jeweils um Achsen A, B drehbar sind. Die Naben 20a, 20b können anderweitig durch eine weitere Stange (nicht abgebildet) miteinander verbunden sein, so dass die Räder 19a, 19b auf allgemein parallele Weise durch Betätigung des Lenkrads 24, das sich in der Kabine 14 befindet und die Funktion des Lenkgehäuses 23 steuert, gedreht werden.
Antrieb kann vom Motor 12 über die Achse 18 an den Motor 12 übertragen werden, wie auf dem Gebiet wohl bekannt.
Die Vorderräder 19a, 19b sind jeweils mit einer Radbremse 119a, 119b versehen, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Die Vorderachse 18 ist mittels drei Verbindungsgliedern 25, 26 mit 27 mit dem Fahrgestell 11 verbunden. Zwei obere Verbindungsglieder 25 und 26, eines auf jeder Seite der Fahrzeugmittellinie, und ein unteres Verbindungsglied 27 auf der Fahrzeugmittellinie. Die Aufhängungs-Verbindungsglieder 25 bis 27 sind jeweils an ihren einen Enden 25a–25b durch Kunststoff oder Gummikugelgelenke am Fahrgestell 11 und an ihren anderen Enden 25b–27b durch weitere Kunststoff- oder Gummikugelgelenke an Verlängerungsteilen der Vorderachse 18 (in 3 nicht sichtbar) befestigt.
Die zwei oberen Verbindungsglieder 25 und 26 befinden sich allgemein in einer zum unteren Verbindungsglied 27 parallelen Ebene.
Durch die drei Aufhängungs-Verbindungsglieder 25 bis 27 und einen Panhardstab 22 wird eine rückwirkungsfreie Aufhängung für die Vorderachse bereitgestellt, wobei Änderungen der vertikalen Last auf den mit dem Boden in Eingriff stehenden Rädern 19a und 19b und damit Traktionsverlust zwischen den Rädern 19a und 19b und dem Boden 30 minimiert werden und zwar, wenn sich die Räder 19a, 19b und damit die Vorderachse 18 relativ zum Fahrgestell 11 bewegen, wenn sich das Fahrzeug 10 über dem Boden 30 fortbewegt und ansprechend auf Änderungen des auf die mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder 19a, 19b übertragenen Antriebsdrehmoments.
Spiralfedern 31a, 31b verbinden die Vorderachse 18 und das Fahrgestell 11 miteinander, wobei die Spiralfedern 31a, 31b jeweils von dem Typ sind, der eine Hauptspiralfeder 32, die relativ nachgiebig bei geringen Lasten ist, und eine Hilfsfeder 33 umfasst, die in diesem Fall ein Polster aus mikrozellularem Gummi umfasst, das für alle Werte der Last gleich steif ist, so dass die Spiralfedern 31a, 31b mit zunehmender Last, d.h. mit abnehmendem Abstand zwischen der Achse 18 und dem Fahrgestell 11 an beiden jeweiligen Seiten des Fahrzeugs 10, zunehmend steif werden. Eine dritte Federungsstufe wird durch eine Gummifeder bereitgestellt, die die primäre Spiralfeder und die sekundäre Mikrozellulargummifeder ergänzt. Falls gewünscht, können Gasfedern statt Spiralfedern verwendet werden.
Ein Paar Stoßdämpfer 34 herkömmlicher Konstruktion sind außerdem zwischen dem Fahrgestell 11 und der Achse 18 bereitgestellt, um die Schwingung der Achse 18 zu dämpfen.
Ein mit dem Fahrgestell 11 und dem Achsenmittel 18 verbundener Stabilisator 35 wird bereitgestellt, um vorne Widerstand gegen die Bewegung beider Seiten des Fahrzeugs um eine Rollachse 36 bereitzustellen, wobei der Stabilisator 35 von ersten Halterungen 37 der Achse 18 und zweiten-Halterungen 38 aufgenommen wird, die starr über Verbindungsglieder 39 mit dem Fahrgestell 11 verbunden sind.
Hinten am Fahrzeug ist eine Hinterachse 40 am Fahrgestell 11 aufgehängt, die ein Paar mit dem Boden in Eingriff stehender Räder 41a, 41b über zwei Paare Aufhängungs-Verbindungsglieder 42, 43 und 44, 45 trägt, die an beiden Seiten des Fahrzeugs 10 angebracht sind, wobei ein Verbindungsglied 42, 44 jedes Paars oberhalb des jeweils anderen Verbindungsglieds 43, 45 jedes Paars angeordnet ist.
Die einen Enden 42a–45a der Verbindungsglieder 42–45 sind durch Kunststoff- oder Gummikugelgelenke mit dem Fahrgestell 11 verbunden und die anderen Enden 43b–45b der Verbindungsglieder 43, 45 sind ebenfalls über jeweilige Kunststoff- oder Gummikugelgelenke mit Verlängerungen an der Hinterachse 40 verbunden. Die anderen Enden 42b, 44b der Verbindungsglieder 42, 44 sind miteinander verbunden und über ein Kunststoff- oder Gummikugelgelenk an einen gemeinsamen Punkt an einer Verlängerung der Achse 40 gekoppelt, um in der Draufsicht eine V-Anordnung zu bilden, wobei der Scheitel des V zum Heck des Fahrzeugs 10 weist.
Leistung kann vom Motor 12 über die Achse 40 an die Hinterräder 41a, 41b übertragen werden, wie auf dem Gebiet wohlbekannt ist. Im vorliegenden Beispiel werden die Vorder- und die Hinterräder jeweils über ein auf jeder Achse bereitgestelltes Differential vom Motor 12 angetrieben, wie auf dem Gebiet wohlbekannt ist.
Die Hinterräder 41a, 41b sind jeweils mit einer Radbremse 141a, 141b versehen, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
An beiden Seiten des Fahrzeugs ist eine Hydraulikstrebe 50, 51 bereitgestellt und die Streben 50, 51 verbinden die Achse 40 mit dem Fahrgestell 11. Die Hydraulikstreben 50, 51 umfassen einen mit der Achse 49 verbundenen Kolben, wobei die Kolben in und aus Zylindern 50b, 51b gleiten, so dass mit abnehmendem Abstand zwischen dem Fahrgestell 11 und der Achse 40 Flüssigkeit aus einem oder beiden der Aktuatoren 50, 51 ausgestoßen wird, je nachdem, welches der mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder 41a, 41b aufgrund von Unebenheiten des Bodens 30 abgehoben ist.
Die Streben 50, 51 schließen jedoch jeweils ein Paar Gasfedern 54 ein, die jeweils eine Membran enthalten, so dass aus den Zylindern 50b, 51b ausgestoßene Flüssigkeit auf eine Seite der Membran wirkt, wobei die anderen Seiten der Membranen Pneumatikdruck durch in den Federn 54 enthaltenes Gas ausgesetzt sind.
Wenn sich die Räder 41a, 41b infolge z. B. Bodenunebenheiten heben und senken, sorgen die Gasfedern 54 daher für einen Dämpfungseffekt. Falls gewünscht, können die Gasfederkugeln direkt an den Hydraulikstreben 50, 51 angebracht werden.
Die zu den Zylindern 50a, 50b gelangende Flüssigkeitsmenge wird jedoch abhängig von einem Höhenreglermittel mit einem Gestänge 56 erhöht und verringert, das an beiden Seiten des Fahrzeugs zwischen dem Verbindungsglied 43 bzw. 45 und dem Fahrgestell 11 befestigt ist.
Die Gestänge 56 umfassen jeweils eine Kolben- und Zylinderanordnung, die so konstruiert ist, dass, wenn sich beispielsweise das Verbindungsglied 43 mit zunehmender Last auf der Achse 40 bewegt, das entsprechende Gestänge 56 auf ein Ventil 57 wirkt, das zulässt, dass mehr Hydraulikflüssigkeit, die von einer Pumpe (nicht abgebildet) geliefert wird, in die Zylinder 50b, 51b eingespeist wird, um den jeweiligen Kolben in eine Ausgangsposition zurück auszufahren. Mit abnehmender Last auf der Achse 40 bewegt sich, im Gegensatz dazu, das Verbindungsglied 43 so, dass das Gestänge 56, das das Ventil 57 betätigt, verlängert wird, um zuzulassen, dass Hydraulikflüssigkeit die jeweiligen Zylinder 50b, 51b verlässt, so dass die jeweiligen Zylinder in eine Ausgangsstellung zurück eingefahren werden. Daher ändert sich die Menge der Hydraulikflüssigkeit in den jeweiligen Kolben 50b und 51b, um die Kolben auszufahren oder einzufahren, so dass die Aufhängung niveauregulierend wird.
Vorzugsweise wird ein Dämpfungsmittel im Ventil 57 bereitgestellt, so dass die Niveauregelungsfunktion der Aufhängung nicht auf plötzliche Bewegungen der Gestänge 43, 45 reagiert, wenn das Fahrzeug fährt, sondern nur reagiert, beispielsweise 6–10 Sekunden, nach einer konstanten Änderung der Zuladung, die Änderungen im Abstand zwischen dem Fahrgestell 11 und der Achse 40 bewirkt.
Die hintere Aufhängungsanordnung umfasst einen Stabilisator 80, der über Halterungen 81 an der Hinterachse und über starre Verbindungsglieder 82 am Fahrgestell 11 befestigt ist, wobei die Stange 80 dem Rollen des Fahrzeughecks um die Achse 36 Widerstand entgegen bringt.
Außerdem ist an der Hinterachse 40 eine Schlepp/Hebeeinheit 60 befestigt, die ein Dreipunkt-Gestänge mit einem Paar Schwenkarme 61 umfasst, die drehbar an Halterungen M1 der Achse 40 angebracht sind, wobei die Arme 61 jeweils mit einem Haken 62 versehen sind, der dazu angepasst ist, mit einem zu schleppenden Gerät in Eingriff gebracht zu werden. Das Gestänge 60 umfasst weiter ein oberes Verbindungsglied 63, das auch dazu bestimmt ist, an ein zu schleppendes Gerät gekoppelt zu werden, wobei die Befestigungsposition des oberen Verbindungsglieds 63 an der Achse 40 mittels einer Mehrpositionshalterung M2 verstellbar ist.
Die Schleppvorrichtung 60 umfasst weiter ein Paar Steuerarme 65, die drehbar an einer Kipphebelachsen- und Kopfstückgehäuseeinheit 66 angebracht sind, die relativ zur Halterung M2 fest ist. Verbindungsglieder 68 erstrecken sich zwischen den Steuerarmen 65 und den äußeren Enden der Schwenkarme 61 und Hebezylinder 69 koppeln ansonsten die Steuerarme 65 an die Schwenkarme 61.
Die Hauptaufgabe der Hebezylinder besteht darin die Schleppvorrichtung 60 anzuheben, aber sie sorgen auch für Dämpfung, was wünschenswert ist.
So können sich die Schwenkarme 61 auf kontrollierte gedämpfte Weise relativ zur Achse 40 auf und ab bewegen. Die Hauptaufgabe an den Hebezylindern besteht im Heben, aber sie sorgen auch für Dämpfung, was wünschenswert ist.
Seitenstabilisatoren 70 verbinden außerdem die Achse 40 mit den Schwenkarmen 61, um für Starrheit oder mindestens kontrolliertes Schweben in seitlicher Richtung zu sorgen.
In dem in 5 gezeigten Beispiel umfasst die Schleppvorrichtung 60 einen Abtrieb 72, um zu ermöglichen, dass Antrieb an die entsprechenden geschleppten oder getragenen Geräte übertragen werden kann.
Die Aufhängung der Hinterachse 40 ist also dank der vier Verbindungsglieder 42 bis 45 rückwirkungsfrei und dank des verwendeten hydropneumatischen Federungssystems niveauregulierend.
Die Vorderräder 19a, 19b werden auf Naben 20a, 20b getragen. Jede Nabe ist drehbar durch ein Paar Kegelrollenlager 122 auf einer Flanschwelleneinheit 123 gelagert, die mit einem Paar Drehzapfen 124 versehen ist, die mit den vorangehend beschriebenen Halterungen 21a, 21b verbunden sind, so dass sie um die Drehachsen A, B drehbar sind.
Antrieb vom Differential der Achse 18 wird über eine Welle 125, ein Kardangelenk 126 und eine Antriebswelle 127, die an der Nabe 20g oder 20b befestigt ist, übertragen. Obwohl in 6 und 7 nur die Nabeneinheit am linken Ende der Achse 18 dargestellt ist, ist zu beachten, dass die Nabeneinheit, Antriebsanordnungen und Drehanordnungen zum Lenken am gegenüberliegenden Ende der Achse 18 die gleichen sind und nur die linke Seite hierin ausführlich beschrieben wird.
Durch eine Anzahl von in Abständen voneinander angeordneten Schrauben 128 ist mit der Nabe 20a eine Bremsscheibe 128 verbunden, die mit einem herkömmlichen Bremssattel 130 versehen ist, der an die Nabeneinheit 123 geschraubt ist.
An der Nabe 20a ist ein Polrad 131 mit eine Anzahl von Zähnen 131a befestigt. Ein Radgeschwindigkeitssensor 132 wird von einem Sensorblock 133 getragen, der durch Schrauben 134 mit der Flanschwelleneinheit 134 verbunden ist.
In 8 und 9 ist die Befestigungsanordnung für das Hinterrad 41a am linken Ende, bei Betrachtung nach vorne, abgebildet. Wie das Vorderrad 19a, wird es auf einer Nabe 140 getragen, die von einem Paar Kegelrollenlager 141 auf einer Flanschwelleneinheit 142 gelagert ist, die in diesem Fall an das Ende der Achse 40 geschraubt ist. An die Nabe 140 ist eine Bremsscheibe 143 geschraubt, die wirksam mit einem Bremssattel 144 assoziiert ist, der relativ zur Flanschwelleneinheit 142 fest ist. Die Nabe 140 wird drehbar von einer Welle 145 angetrieben, die sich von einer Seite des in der Achse 40 angeordneten Differentials erstreckt.
Auf der Nabe 140 ist ein weiteres Polrad 146 angebracht, das mit einer Anzahl von Zähnen 147 um seinen Umfang versehen ist.
Ein Radgeschwindigkeitssensor 148 wird in einem Sensorblock 149 getragen, der durch Schrauben 150 an der Flanschwelleneinheit 142 befestigt ist.
In 10 ist ein Bremskreis schematisch dargestellt, der ein pneumatisches fußbetätigtes Ventil 160 umfasst, das vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbar ist. Unter Druck stehende Luft wird über Niederdruckschalter 161 in Leitungen 162 und 163 von den Luftbehältern 164, 165 für die vordere bzw. hintere Bremse an das Ventil 160 zugeführt. Luft wird von einem Kompressor 166 an einer Leitung 167 über ein Luftventil 168 und ein Kreisschutzventil 169 an die Behälter 164, 165 zugeführt.
Luft in der Form eines Bremsanforderungssignals wird vom Fußventil 160 über eine Leitung 170 zur Vorderachse 18 und über eine Leitung 171 zur Hinterachse 40 zugeführt.
Das Luftanforderungssignal in der Leitung 170 wird einer Gleitsteuervorrichtung zugeführt, die ein durch eine Magnetspule betätigtes Druckmodulierungsventil 172 umfasst, wo der Anforderungssignaldruck in der Leitung 170 moduliert werden kann, wie nachfolgend beschrieben wird. Die vom Ventil 172 zugeführt Luft, die moduliert werden kann oder nicht, ist ein Bremsdruck.
Der pneumatische Bremsdruck wird über die Leitung 173 einem Luft/Hydraulikaktuator 174 herkömmlichen Typs zugeführt, wo der Bremsdruck 173 zu einem entsprechenden Hydraulikdruck gewandelt wird, der in der Leitung 175 an eine Verbindung 176 zugeführt wird, die Hydraulikdruck über Leitungen 177 und 178 an an die Kolben der Sättel 129a, 129b zuführt, um Bremswirkung an die mit dem linken bzw. dem rechten Vorderrad assoziierten Bremsscheiben 128 bereitzustellen.
Die über die Leitung 171 zur Achse 40 zugeführte Bremsanforderung wird über eine erste Gleitsteuervorrichtung, die ein erstes durch eine Magnetspule betätigtes Druckmodulierungsventil 180 umfasst, und dann über die Leitung 181 an einen weiteren Luft-/Hydraulikaktuator 182 zugeführt und der dem Bremsdruck in der Leitung 181 entsprechende Hydraulikdruck wird über die Leitung 183 an den Bremssattel 144a zugeführt, um auf die Bremsscheibe 143a zu wirken.
Die Leitung 171 erstreckt sich außerdem über die Leitung 184 zu einer zweiten Gleitsteuervorrichtung, die ein zweites durch eine Magnetspule betätigtes Druckmodulierungsventil 185 umfasst. Der resultierende pneumatische Bremsdruck wird über eine Leitung 186 an einen dritten Luft/Hydraulikaktuator 187 zugeführt, von wo dem pneumatischen Bremsdruck in der Leitung 186 entsprechender Hydraulikdruck über eine Leitung 188 an einen Sattel 144b zugeführt wird, um auf eine Scheibe 143a des rechten Hinterrads zu wirken.
Die Drehzahlen oder Geschwindigkeiten des linken und des rechten Vorderrads und des linken und des rechten Hinterrads werden von einem ECU 190 ansprechend auf elektrische Signale bestimmt, die von Radgeschwindigkeitssensoren 191 192, 193, 194 geliefert werden und aus dem Erfassen des Durchgangs von Zähnen der Polräder oder Messringe 130a, 130b, 146a, 146b resultieren. Natürlich wird normalerweise keine Modulation von den Ventilen 172, 180 und 185 erfordert und das Bremsanforderungssignal vom Fußventil 160 ist gleich dem pneumatischen Bremsdruck.
Wenn das ECU jedoch einen Bedarf erfasst, Bremssteuerung aufzubringen, schickt das ECU gemäß einem Fachleuten wohl bekannten geeigneten Algorithmus bedarfsgemäß ein Signal an die Gleitsteuervorrichtungen 172, 180, 185, um die Räder bzw. das Rad der Vorder- und/oder Hinterachse am Gleiten zu hindern, wenn das ECU 190 erkennt, dass sich eines der Räder der Vorderachse oder Hinterachse zu einer Drehung von Null verlangsamt hat oder angehalten ist.
Typischerweise kann der Algorithmus die Gleitsteuervorrichtung veranlassen, den Bremsdruck in einer Anzahl von Zyklen zu steuern, von denen jeder eine Druckverringerungsphase und eine Druckerhöhungsphase umfasst und ein Zyklus auch eine Druckhaltephase zwischen der Druckverringerungsphase und der Druckerhöhungsphase umfassen kann.
Die Druckerhöhungsphase kann in einer Anzahl von Schritten einer Druckerhöhung durchgeführt werden, die durch Intervalle mit konstantem Druck betätigt werden.
Im vorliegenden Beispiel ist ein 4S/3M-System gezeigt. Das heißt ein System, das vier Sensoren umfasst, eines für jedes Rad, und drei Gleitsteuervorrichtungen oder Modulatoren, wobei ein Modulator 172 einen gemeinsamen Druck an die Räder 19a, 19b an der Vorderachse zuführt, und zwei Modulatoren, einen für jedes der Räder an der Hinterachse 40.
In einer solchen Anordnung steuert gewöhnlich das ECU die Räder an der Vorderachse 18 auf der Basis des Rads, das die geringste Reibung erfasst und in diesem Fall wird der Betrag der vom Rad auf dem Belag mit stärkerer Reibung verfügbaren Bremsung entsprechend reduziert.
Falls gewünscht, kann das System ein 4S/4M-System umfassen, wobei in diesem Fall nicht nur die Hinterachse sondern auch die Vorderachse mit zwei Modulatoren 172' versehen ist, einem für jedes Rad, wie in 10a dargestellt. Außerdem sind getrennte Leitungen 175' und der Luft/Hydraulikaktuator 174' sowie Verbindungen 176' bereitgestellt, um Hydraulikdruck über die Leitungen 177' und 178' getrennt an die Radbremsen 119a, 119b zuzuführen.
Falls gewünscht, kann, wie in 10 gezeigt, Luft von den Druckmodulierungsventilen 172 und 185 über die Leitungen 192, 193 an ein weiteres Steuerventil 194 zugeführt werden, das über Leitung 196 mit Luft vom Behälter 197 versorgt wird, an das Luft vom Schutzventil 169 zugeführt wird. Luft kann außerdem vom Anhängersteuerventil über die Zufuhrkupplungen 198, 199 an einen Anhänger und über ein Rückschlagventil 200 und eine Leitung 201 an ein Handsteuerventil 202 zugeführt werden, an das Luft außerdem über die Leitung 203 vom Anhängersteuerventil 194 zugeführt wird. Luft wird vom Handsteuerventil 202 über einen Niederdruckschalter 204 an einen Feststellbremsaktuator 205 zugeführt.
Es wurde festgesteilt, dass das Fahrzeug 10 gut mit hoher Geschwindigkeit, z. B. mit bis zu 80 km/h oder mehr, auf einem herkömmlichen Straßenbelag fahren kann und sicher, ohne Gefahr des Gleitens eines oder mehrerer der Räder, von solchen Geschwindigkeiten bremsen kann.
Wegen des relativ geringen Gewichts des Fahrzeugs kann es notwendig sein, vorne am Fahrzeug Ballastgewichte anzubringen, um zu verhindern, dass das Fahrzeug um die Drehachsen der Hinterräder 41a, 41b kippt, wenn das Fahrzeug 10 eine schwere Last, wie beispielsweise einen Pflug schleppt. Selbst wenn solche Ballastgewichte angebracht sind, ist das Fahrzeug jedoch immer noch erheblich leichter als ein herkömmlicher Traktor, bei dem ausreichend Traktion zwischen den hinteren Antriebsrädern und dem Boden nur erreicht wird, in dem das Gewicht des Traktors insgesamt auf ein unerwünschtes Maß erhöht wird.
Es können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist das in den Zeichnungen dargestellte Fahrgestell 11 ein Rahmenfahrgestell, d.h. eine Anzahl von Karosserieteilen 13, 14, der Motor 12 und andere Fahrzeugkomponenten sind am Fahrgestell 11 angebracht, wobei es sich beim Fahrgestell 11 auch um ein Karosseriefahrgestell handeln könnte, in dem die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs befestigt sind.
Statt der Aufhängung mit mehreren Verbindungsgliedern vorne und hinten am Fahrzeug könnte eine beliebige andere rückwirkungsfreie Aufhängung bereitgestellt werden.
Insbesondere bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb ist es vorzuziehen, dass vorderes und hinteres Achsenaufhängungsmittel rückwirkungsfrei sind. Wenn nur die Hinterräder angetrieben werden, kann je nach Wunsch eine vollkommen andere Aufhängung für die Vorderachse bereitgestellt werden, selbst eine rückwirkungsfähige Aufhängung.
Ein Fahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung muss nicht, wie beschrieben, hinten am Fahrzeug ein Federmittel mit Niveauregelung haben, sondern es kann eine beliebige andere Art von rückwirkungsfreier Aufhängung für die Hinterachse 40 bereitgestellt werden.
Beim in den Zeichnungen dargestellten Fahrzeug sind die mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder 19a, 19b, 41a, 41b alle ungefähr gleich groß. Falls gewünscht können hinten am Fahrzeug größere mit dem Boden in Eingriff stehende Räder bereitgestellt werden.
Im vorliegenden Beispiel haben die Räder einen Felgendurchmesser von 30'', eine Reifenbreite von 480 mm und ein Reifenquerschnittsverhältnis R von 70%, der Felgendurchmesser kann jedoch im Bereich zwischen 24'' mm und 44'' liegen, die Reifenbreite zwischen 9,5 mm und 1050 mm und das Reifenquerschnittsverhältnis zwischen 30% mm und 100% mm.
In der vorliegenden Spezifikation bedeutet "umfassen" "einschließen oder bestehen aus" und "umfassend" bedeutet "einschließlich oder bestehend aus".

Claims

Fahrzeug (10) mit einen Fahrgestell (12), einem vorderen Achsenmittel (18) und einem hinteren Achsenmittel (40) und einer Anzahl von Rädern (19a, 19b, 41a, 41b), wobei jedes Rad (19a, 19b, 41a, 41b) des Fahrzeugs (10) mit einem Radsensor (191, 192, 193, 194) versehen ist, wobei eine Steuerung (190) vorhanden ist, die auf Radgeschwindigkeitssignale von den genannten Radgeschwindigkeitssensoren (191, 192, 193, 194) anspricht, zum Erfassen von Gleitzuständen an den genannten Rädern (19a, 19b, 41b, 41b) und zum Erzeugen von Gleitsteuerbefehlen, mit einer Radbremse für jedes Rad (19a, 19b, 41a, 41b), die auf einen Fluiddruck anspricht, auf den nachfolgend als Bremsdruck Bezug genommen wird, der dieser zugeführt wird, von einer Fluiddruckversorgung, in Übereinstimmung mit einem Bremsanforderungssignal, und mit einer Gleitsteuervorrichtung (172, 180, 185), die durch die genannten Gleitsteuerbefehle gesteuert wird, um das Bremsanforderungssignal zu modulieren, um den Bremsdruck bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (10) ein Schleppmittel (60) aufweist, welches an dem hinteren Achsenmittel (40) befestigt ist, und mit dem ein Gerät geschleppt werden kann, und wobei das hintere Achsenmittel (40) von dem Fahrgestell (12) durch ein Hinterachsen-Aufhängemittel (42, 43, 44, 45) aufgehängt ist, wobei das Hinterachsen-Aufhängemittel eine rückwirkungsfreie Aufhängung umfaßt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitsteuervorrichtung (172, 180, 185) durch die Gleitsteuerbefehle zum Steuern des Bremsdrucks in einer Anzahl von Zyklen gesteuert wird, von denen jeder eine Druckverringerungsphase und eine Druckerhöhungsphase umfaßt und ein Zyklus auch eine Druckhaltephase zwischen der Druckverringerungsphase und der Druckerhöhungsphase umfassen kann.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungsphase in einer Anzahl von Schritten einer Druckerhöhung durchgeführt wird, die durch Intervalle mit konstantem Druck getrennt sind.
Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitsteuervorrichtung (172, 180, 185) vorgesehen ist, um das Bremsanforderungssignal für jede Bremse (141a, 141b) des hinteren Achsenmittels (40) unabhängig zu modulieren.
Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Gleitsteuervorrichtung (172) vorgesehen ist, um ein gemeinsames moduliertes Bremsanforderungssignal an jede Bremse (128, 130) des vorderen Achsenmittels (18) zuzuführen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitsteuervorrichtung (172, 180, 185) vorgesehen ist, um das Bremsanforderungssignal für jede Bremse (128, 130) des vorderen Achsenmittels (18) unabhängig zu modulieren.
Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Bremsen (128, 130, 141a, 141b) eine hydraulische Bremse ist, die mit einem hydraulischen Bremsdruck durch einen hydraulischen/pneumatischen Aktuator versorgt wird, dem ein pneumatischer Bremsdruck von einer Gleitsteuervorrichtung (172, 180, 185) zugeführt wird.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Achsenmittel (18) von dem Fahrgestell durch eine rückwirkungsfreie Aufhängung aufgehängt ist.
Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängungsmittel ein Paar von Verbindungsgliedern (42, 43, 44, 45) an jeder Seite des Fahrzeugs (10) umfaßt, wobei ein Verbindungsglied (42, 44) eines jeden Paars oberhalb des anderen (43, 45) relativ zum Boden ist, wobei die Verbindungsglieder (42, 43, 45) eines jeden Paars an ihren einen Enden mit dem Fahrgestell (12) und an ihren anderen Enden mit dem oder dem jeweiligen Achsenmittel (40) verbunden sind, so daß keine wesentliche Veränderung in der vertikalen Last auf die Antriebsräder ansprechend auf Veränderungen in dem Antriebsmoment, das auf die mit dem Boden in Eingriff stehenden Räder (19a, 19b, 41a, 41b) aufgebracht wird, eintritt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängungsmittel ein oberes Verbindungsglied (25, 26) aufweist, welches auf jeder Seite des Fahrzeugs (10) zwischen dem Achsenmittel (18) und dem Fahrgestell (12) vorgesehen ist, und ein einzelnes unteres Verbindungsglied (27), welches zwischen den, aber unterhalb der genannten oberen Verbindungsglieder (25, 26) angeordnet ist, und einen Panhardstab (22), der sich in Querrichtung zu den drei Verbindungsgliedern (25, 26, 27) zwischen der Achse (18) und dem Fahrgestell (12) erstreckt.
Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät, an das das Fahrzeug (12) zum Ziehen angepaßt ist, einen Pflug, eine Egge oder ein sonstiges landwirtschaftliches Gerät oder einen Anhänger mit Rädern umfaßt.