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Die Erfindung bezieht sich auf ein Anti-Rollsystem für
Radfahrzeuge gemäß der Präambel des Anspruches 1 und mehr im
besonderen auf Anti-Rollsysteme, die während dynamischer
Manöver die Rollsteifigkeit und den entsprechenden
Überrollschwellwert des, entweder mit einem eigenen Antrieb
versehenen oder gezogenen Fahrzeuges erhöhen.
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Ein derartiges Anti-Rollsystem ist aus der US-A 3 861 696
bekannt. Diese Dokument offenbart eine Vorrichtung zum
Dämpfen von im Fahrgestell auftretenden hin- und hergehenden
Bewegungen, wobei, solange dem Fahrzeug eine seitliche
Beschleunigung auferlegt ist, eine außenliegende Vorrichtung
bis in ihre maximale Länge ausfährt, um eine möglichst
starre Querversteifung hervorzubringen. Ebenso wird eine
innenliegende Vorrichtung gegen Ausfahren gesperrt, um eine
gleich große Versteifung auf der entgegengesetzten Seite des
Fahrzeuges hervorzubringen.
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Allgemeinwird das Überrollen eines ungefederten Fahrzeuges
durch folgende Gleichung geregelt:
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a = t/(2xh),
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wobei:
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a = der Überrollschwellwert (g's),
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t = der Schwerpunkt der gefederten Masse (cm, Zoll),
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h = die Spurweite des Fahrzeuges (cm, Zoll)
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Jede mit den Reifen, der Aufhängung, dem Fahrgestell und
der Nutzlast verbundene Federung bewirkt eine Verringerung
dieses Schwellwertes. Daher tritt der Überrollschwellwert
eines bestimmten Fahrzeuges bei einem Niveau der seitlichen
Beschleunigung auf, das gleich dem Überrollschwellwert (a)
minus den Federungsfaktoren ist.
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Besondere Klassen von Radfahrzeugen, speziell Kombinationen
aus zugmaschine und Sattelanhänger sind dadurch
gekennzeichnet, daß sie hohe Schwerpunkte besitzen und somit relativ
niedrige Überrollschwellwerte. Während absehbarer
Fahrzeugbetriebsszenarien können diese Fahrzeuge seitlichen
Beschleunigungsniveaus ausgesetzt sein, die den jeweiligen
Überrollschwellwert übersteigen, woraus sich ein Überrollen des
Fahrzeuges ergibt. Solche Szenarien schliepen beispielsweise
ein, wenn das Fahrzeug durch eine enge Kurve mit erhöhter
Geschwindigkeit oder während hoher Geschwindigkeit in
Manövern zum Ausweichen von Hindernissen gefahren wird. Die
Betriebssicherheit dieser Fahrzeuge kann durch Erhöhen der
jeweiligen Rollsteifigkeit und des entsprechenden
Überrollschwellwertes verbessert werden.
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Eine Lösung zur Erhöhung der Rollsteifigkeit solcher
Fahrzeuge ist es, eine mechanische Vorrichtung vorzusehen, die
die rechten und linken Aufhängungen des Fahrzeuges
miteinander verbindet. Solche Vorrichtungen erhöhen die
Rollsteifigkeit des Systemes der Aufhängungen des Fahrzeuges, welches
wiederum den Überrollschwellwert des Fahrzeuges erhöht. Ein
Beispiel ist ein Bauelement, das auf der Mittellinie der
Achse montiert ist, die die rechte und die linke unabhängige
Aufhängung verbindet. Wenn die Räder von beiden unabhängigen
Aufhängungen gleichzeitig auf ein Hindernis treffen, tritt
keine Lastübertragung in das Bauelement auf und der
Widerstand gegen Stoß- und Rücksprungbewegungen ist jener, der
durch die Aufhängungsfedern und die zugehörigen Dämpfer
vorgesehen ist. Wenn jedoch die Räder in entgegengesetzte
Richtungen bewegt werden, ein Fall, der auftritt, wenn das
System von Aufhängungen des Fahrzeuges ungleichförmig
abgelenkt wird, wenn die gefederte Masse einer seitlichen
Beschleunigung unterworfen ist, so wird das Bauelement einer
unausgeglichenen Last unterworfen, die bewirkt, daß es sich
elastisch verformt, um die Rollsteifigkeit des
Aufhängungssystems zu erhöhen. Ein Beispiel für diese Art des Systems
ist in US-A 4 637 628 dargelegt.
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Eine andere Klasse von Anti-Rollvorrichtungen sind Energie
addierende Vorrichtungen, die Komponenten enthalten, die mit
Druck beaufschlagt oder entlüftet werden können, um das
Aufhängungssystem durch das Hinzufügen oder Wegnehmen von
Energie an ausgewählten Punkten des Systems zu modifizieren,
um dadurch das Fahrgestell des Fahrzeuges oder Anhängers zu
stabilisieren. Solche Energie addierende Vorrichtungen
werden auch als aktive Aufhängungssysteme bezeichnet. Diese
sprechen auf den Fahrzeugbetrieb oder die
Geländeverhältnisse an, um die gewünschte Stabilisierung zu erzeugen. Ein
Beispiel für ein solches System ist ein aktives
Aufhängungssystem, das ein Bordsystem mit Hydraulikpumpe und Behälter
enthält, wie es in der US-A 3 038 739 geoffenbart ist.
Servoventile regulieren den Strömungsfluß zwischen einer Pumpe,
einem Behälter und hydraulischen Betätigungsorganen, welche
Änderungen in der Fahrzeugaufhängung erzeugen, die der
Kipptendenz von seitlichen Beschleunigungen unterworfenen
Fahrzeug- oder Anhängerfahrgestellen einen Widerstand
entgegensetzen, in dem sie eine Kraft auf das Fahrgestell erzeugen,
die solchen Kippbewegungen Widerstand entgegensetzt. Die
US-A 5 087 073; 4 993 744 und 4 865 347 offenbaren
Fahrzeugaufhängungseinheiten, bei denen das Energieniveau geändert
wird, um Fahrzeugrollkräfte durch das Kippen des
Fahrzeugkörpers in eine solchen Kräften entgegenwirkende Richtung zu
kompensieren.
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US-A 3 917 295 und 3 938 823 offenbaren Anordnungen, bei
denen Niveaueinsteller in einer Fahrzeugaufhängung durch das
Fluid gesperrt werden, wenn das festgestellte Fahrzeugkippen
ein vorbestimmtes Niveau überschreitet. Die Niveaueinsteller
sind in einer gegebenen Höhenposition gesperrt, um Irrtümer
beim Nivellieren des Fahrzeuges infolge von Rollen zu
vermeiden.
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US-A 4 267 736 offenbart eine Kippanordnung, bei der der
Fahrzeugkörper gegenüber dem Fahrzeugrahmen gekippt wird, um
die an innerhalb des Fahrzeugkörpers befindlichen
Gegenständen erzeugte Zentrifugalkraft zu kompensieren.
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US-A 4 973 077 offenbart eine mechanische
Roll-Versteifungs- und Stabilisiervorrichtung mit einem mittleren
Federteil, mit dem eine Betätigungsvorrichtung zum Steuern der
Anti-Rolleigenschaften der Stabilisiervorrichtung selektiv
in oder außer Eingriff gebracht wird.
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Während die vorhin beschriebenen Vorrichtungen für ihren
vorgesehenen Zweck geeignet sind, verringern die
mechanischen Systeme die Fahrqualität, während sie den
Fahrzeugrollkräften entgegenwirken, und die aktiven Systeme erfordern
beträchtliche Installationen und Steuerverbindungsleitungen,
die das Gewicht der Fahrzeugaufhängung deutlich erhöhen und
auch die Kosten und die Komplexität deutlich erhöhen, um
beides zu erreichen, Erhöhungen der Rollstabilität und der
Fahrqualität.
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Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein
System zur Verbesserung der Rollstabilität von
Radfahrzeugen, ob mit eigenem Antrieb versehen oder gezogen, mit
niedrigen Kosten, niedrigem Gewicht und niedrigem
Energieverbrauch vorzusehen.
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Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe
eines Anti-Rollsystems verwirklicht, das die Merkmale des
Patentanspruches 1 enthält.
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Ferner sucht die vorliegende Erfindung ein System zur
Verbesserung der Rollstabilität eines Fahrzeuges vorzusehen,
während der Einfluß auf die Gesamtfahreigenschaften des
Fahrzeuges minimiert wird.
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Speziell enthält das Anti-Rollsystem der vorliegenden
Erfindung selektive, in einer Richtung sperrbare Vorrichtungen
mit zusammenschiebbaren Elementen, die bei jeder
unabhängigen Aufhängungsanordung jeweils zwischen den gefederten und
ungefederten Massen verbunden sind. Während eines
Fahrzeugbetriebes, aus dem sich minimale seitliche Beschleunigungen
der gefederten Fahrzeugmasse ergeben, können die
Vorrichtungen relativ zueinander frei einlaufen und ausfahren. Die
zusammenschiebbaren Elemente umfassen einen Kolben innerhalb
eines Zylinders, der erste und zweite Kammern definiert, die
durch Ventile miteinander und mit einem gemeinsamen Behälter
verbunden sind, um eine Baueinheit zu bilden. Diese Ventile
sind durch ein Signal des Steuersystems aktiviert, wenn die
gefederte Masse einer seitlichen Beschleunigung unterworfen
ist, die einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, und
blockieren den Strömungsfluß von der einen oder anderen, der
ersten und zweiten Kammern weg, um die äupere Vorrichtung
gegen Einlaufen zu sperren, während ihr Ausfahren zugelassen
wird, und um die innere Vorrichtung gegen Ausfahren zu
sperren, während ihr Einlaufen zugelassen wird. Im gesperrten
Zustand erteilen die Vorrichtungen dem Aufhängungssystems
des Fahrzeuges eine hohe Rollsteifigkeit, wodurch der
Kippwinkel des Fahrzeuges für ein gegebenes Manöver verringert
und der Überrollschwellwert des Fahrzeuges erhöht wird. Das
Anti-Rollsystem der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner ein
Steuersystem mit einer Vorrichtung, wie z. B. einem
Beschleunigungsmesser, zum Erfassen der Fahrzeugzustände, wie z. B.
der seitlichen Beschleunigung, und mit einem Regler zum
Interpretieren der erfaßten Zustände und zum Befehligen der
einzelnen, bei jeder Vorrichtungsbaueinheit angeordneten
Ventile, um, abhängig von den Zuständen, einzelne selektive,
in einer Richtung sperrbare Vorrichtungen selektiv zu
sperren.
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Figur 1 zeigt die ungefähre Verbesserung des
Überrollschwellwertes bezüglich der Schwerpunktshöhe, welche aus dem
Hinzufügen dieser Erfindung zu einer speziellen
Sattelschlepperanwendung resultiert. Die Kurve 5 in Figur 1 zeigt die
Überrollschwellwerte für unterschiedlich hohe
Standardfahrzeuge. Die Kurve 6 in Figur 1 zeigt die Überrollschwellwerte
für unterschiedlich hohe Fahrzeuge, die die vorliegende
Erfindung enthalten.
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Die Grundlinieneigenschaften eines repräsentativen
Anhängers umfassen:
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- Schwerpunktshöhe von 152,4 cm (60 Zoll) über der
Rollmitte.
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- anfängliche Rollsteifigkeit von 1 384 000 cm x kN/Grad
(120 000 in.-lbs./deg).
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- Rollmittenhöhe von 61 cm (24 Zoll) über Grund.
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- Fahrzeugspurweite von 181,6 cm (71,5 Zoll)
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- gefederte Masse von 14 061 kg (31 000 Pfund)
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Die Erfindung verbessert den Überrollschwellwert des oben
beschriebenen Fahrzeuges von 0,34 gts auf 0,43 g's oder eine
26%-ige Verbesserung, wie jeweils beim Punkt A auf der Kurve
5 und beim Punkt B auf der Kurve 6 gezeigt. Der Grad bis zu
dem diese Erfindung den Überrollschwellwert einer bestimmten
Fahrzeug/Aufhängungskonfiguration verbessern kann, hängt von
den ursprünglichen Eigenschaften des Grundfahrzeuges und des
Aufhängungssystems ab.
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Ein anderer Vorteil der Anti-Rollsystemkonfiguration der
vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie wirklich
unabhängige Aufhängungen ermöglicht. Die typische mechanische
Anti-Rollvorrichtung, die die rechten und linken
Aufhängungen
miteinander verbindet, kann weggelassen werden, wodurch
eine weitere Optimierung des Aufhängungssystems und der
Fahrzeugkonstruktion möglich wird.
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Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit
den angeschlossenen Zeichnungen vermehrt deutlich, in denen
gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen und in
denen:
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Figur 1 eine graphische Darstellung der
Überrollschwellwertverbesserung ist, die durch die Einfügung der vorliegenden
Erfindung in eine spezielle Sattelschlepperanwendung
vorgesehen ist;
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Figur 2 ist eine schematische Seitenansicht eine
Fahrzeugaufhängung mit einer Achse, die die rechten und linken
unabhängigen Aufhängungen koppelt, die eine mechanische Anti-
Rollfunktion vorsehen, die mit den selektiven, nur in einer
Richtung sperrbaren Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung
verbunden ist;
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Figur 2A ist eine schematische Endansicht einer
Fahrzeugaufhängung, die die vorliegende, in Figur 2 gezeigte Erfindung
enthält. Die Federn und Dämpfer des Aufhängungssystems und
die selektiven, nur in einer Richtung sperrbaren
Vorrichtungen sind, der Klarheit wegen, seitlich auperhalb ihrer
Position gezeigt;
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Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht der in den Figuren
2 und 2A gezeigten Fahrzeugaufhängung, wobei an jeder
Radposition die selektiven, nur in einer Richtung sperrbaren
Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung angeordnet sind.
Die Steuerung und die Sensoranordnung sind am Fahrzeugrahmen
montiert dargestellt. Die Aufhängungsfedern und Dämpfer
sind, der Klarheit wegen, entfernt;
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Figur 4 ist eine schematische Seitenansicht eine
Fahrzeugaufhängung mit der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall
sieht die vorliegende Erfindung nur eine Rollsteifigkeit
vor, die sich aus vollkommen unabhängigen rechten und linken
Aufhängungen ergibt;
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Figur 4A ist eine schematische Endansicht eine
Fahrzeugaufhängung mit der in Figur 4 gezeigten vorliegenden Erfindung.
Die Federn, Dämpfer und die selektiven, nur in einer
Richtung sperrbaren Vorrichtungen sind, der Klarheit wegen,
seitlich außerhalb ihrer Position gezeigt;
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Figur 5 ist eine Schnittansicht einer alternativen
selektiven, nur in einer Richtung sperrbaren Vorrichtung, die einen
doppelt wirksamen Hydraulikzylinder mit einem entfernt
angeordneten Vorratsbehälter und einem Entlastungsventil
kombiniert mit einem Rohrverteiler benützt, um die selektiven,
nur in einer Richtung wirksamen Sperrfähigkeiten vorzusehen;
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Figur 5A ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
einer selektiven, nur in einer Richtung sperrbaren
Vorrichtung, die einen doppelt wirksamen Hydraulikzylinder mit
einem integrierten Vorratsbehälter und einem
Entlastungsventil kombiniert mit einem Rohrverteiler benützt, um die
selektiven, nur in einer Richtung wirksamen Sperrfähigkeiten
vorzusehen;
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Figur 6 ist eine schematische Ansicht von Einzelteilen der
in den Figuren 5 und 5A gezeigten Anordnung von
Hydraulikzylinder und Rohrverteiler;
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Figur 6A ist eine schematische Ansicht von Einzelteilen der
in den Figuren 5 und 5A gezeigten Anordnung von
Hydraulikzylinder
und Rohrverteiler mit dem Zusatz von solchen
Einzelteilen, die für das Vorsehen von Dämpfungseigenschaften
erforderlich sind, sodaß selektive, nur in einer Richtung
wirksame Sperr- und Dämpfungsfähigkeiten in einer
Vorrichtung vorgesehen sind;
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Figur 7 ist eine schematische Darstellung, die die
Einzelteile zeigt, die das Anti-Rollsystem der vorliegende
Erfindung ausmachen; und
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Figur 8 ist eine schematische Darstellung, die die
Einzelteile einer anderen Ausführungsform des Anti-Rollsystems der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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Bezogen auf die Figuren 2 bis 4, ist ein Radfahrzeug 10
dargestellt, das repräsentativ ist, entweder für ein
selbstangetriebenes Fahrzeug oder für ein gezogenes Fahrzeug, das
einer seitlichen Beschleunigung unterworfen ist, wenn es
durch eine Kurve oder einen ausweichenden Fahrspurwechsel
gefahren oder gezogen wird. Solche Fahrzeuge, speziell
Zugmaschinen-Sattelschlepper-Kombinationen haben die Tendenz zum
Überrollen, wenn sie den seitlichen Beschleunigungen
ausgesetzt sind, die sich während solcher Drehbewegungen
entwickeln. Das Fahrzeug 10 in der dargestellten Anordnung
umfaßt einen Tank 12, der auf einem Kastenrahmen 14 montiert
ist. Eine hintere Aufhängung 16 unterstützt die gefederte
Masse, die vom Tank 12 und Rahmen 14 repräsentiert wird. Die
hintere Aufhängung 16 umfapt Doppelachsen 18, 19, die
jeweils ein paar von Tandemräder 22, 24 an ihren
entgegengesetzten Enden tragen. Die Achsen 18, 19 koppeln auch die
rechten und linken unabhängigen Aufhängungen, die eine
mechanische Anti-Rollvorrichtung vorsehen.
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Die Schlepparme 26, 28 sind mit den Achsen 18, 19
verbunden. Jeder Schlepparm 26, 28 ist durch einen Schwenkbolz-en
32 mit einer Auflage 30 am Rahmen 14 verbunden. Jeder
Schlepparm 26, 28 besitzt ein distales Ende 34, das eine
Aufhängungsfeder 36 zum Tragen des Gewichtes der gefederten
Masse trägt. Jeder Aufhängungsfeder 36 ist ein Dämpfer 38
zum Dämpfen von Vibrationen zugeordnet, die durch von der
Straße induzierte Störungen erzeugt werden.
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Obwohl eine Anhängeraufhängung mit Querachsen dargestellt
ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung für die
Verwendung bei anderen Fahrzeugaufhängungen geeignet ist,
wie z. B. unabhängige Hinteradaufhängungen und dergleichen
für Anhänger oder motorgetriebene Fahrzeuge.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Anti-Rollsystem
auf jeder Achse 18, 19 ein Paar selektiver, in einer
Richtung sperrbarer Vorrichtungen 40, 42, die die Achsen 18, 19
mit dem Rahmen 14 verbinden. Wie in Figur 5 und 5A gezeigt,
umfaßt jede der Vorrichtungen 40, 42 einen hin und her
gehenden Kolben 44, der innerhalb eines Zylinders 46 gehalten
ist. Der Zylinder 46 besitzt eine Halterung 48, die mit
einem Schlepparm 26 oder 28 durch einen Bolzen 50 an einer
Auflage 52 verbunden ist, die die Halterung 48 an einem
Punkt unterhalb einer, am Rahmen 14 montierten oberen
Auflage 54 unterstützt, die durch einen Bolzen 55 mit einer
Halterung 56 am äußeren Ende einer Kolbenstange 58 verbunden ist.
Die Kolbenstange 58 besitzt ein mit dem Kolben 44
verbundenes inneres Ende. Die Kolbenstange 58 erstreckt sich durch
einen Deckel 60 des Zylinders 46, in welchem ihr Außenumfang
durch ein ringförmiges Dichtelement 62 abgedichtet ist, das
gegenüber dem Deckel 60 abgestützt ist. Der Außenumfang des
Kolbens 44 trägt ein ringförmiges Dichtelement 64, wodurch
der Zylinder 46 in eine erste und zweite abgedichtete Kammer
68, 70 getrennt wird.
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Die obere Kammer 68 ist über ein oberes Rohr 78 mit einem
Rohrverteiler 72 verbunden und die untere Kammer 70 ist mit
dem Rohrverteiler 72 durch ein unteres Rohr 80 verbunden.
Der Rohrverteiler 72 regelt den Fluidtransfer zwischen den
Kammern 68, 70 und einem gemeinsamen Vorratsbehälter 90, der
in Figur 6 gezeigt ist. In den Figuren 6 und 6A sind zwei
Konfigurationen für die inneren Öffnungen des Rohrverteilers
72 dargestellt. Die in Figur 5A gezeigte Ausführungsform ist
ähnlich jener der Figur 5 umfapt aber den gemeinsamen
Vorratsbehälter 90 als integrierten Teil der Vorrichtung 40,
42. Zusätzlich ist bei der Ausführungsform der Figur 5A ein
Entlastungsventil 98 im Kolben 44 enthalten, um die
Fluidströmung zwischen den Kammern 68, 70 in einer noch zu
beschreibenden Weise zu steuern. Die in Figur 5 gezeigte
Ausführungsform zeigt eine Vorrichtung, bei der der
Vorratsbehälter 90 und das Entlastungsventil 98 außerhalb angeordnet
sind, wie nachstehend beschrieben wird.
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In einem frei fließenden Betriebszustand wird während einer
Stoßbewegung (Einlaufen der stange 38 in den Zylinder 46)
Fluid aus der unteren Kammer 70 durch das Rohr 80 in den
Rohrverteiler 72 abgegeben. Wie in Figur 6 dargestellt, wird
das in das Rohr 80 abgegebene Fluid durch das normalerweise
offene Magnetventil 74 geleitet und entweder durch ein
Rückschlagventil 84 in das Rohr 78 und von dort zu oberen Kammer
68 oder durch die Hydrauliköffnung 100 in den
Vorratsbehälter 90 geleitet (differentielles Ölvolumen als Folge der
Verlagerung der Kolbenstange 58, wenn sie sich innerhalb des
Zylinders 46 bewegt). Während der Rücksprungbewegung
(Ausfahren der Stange 38 von innerhalb des Zylinders 46) wird Fluid
aus der Kammer 68 durch das Rohr 78 in den Rohrverteiler 72
abgegeben, wo es durch das normalerweise offene Magnetventil
76 und das Rückschlagventil 94 in das Rohr 80 und von dort
zur unteren Kammer 70 geleitet wird. Zusätzlich wird zum
Ausgleichen des aus der oberen Kammer 68 verlagerten
Volumens der Kolbenstange 58 Fluid aus dem Vorratsbehälter 90
durch die Hydrauliköffnung 88 und das Rückschlagventil 94 in
das Rohr 80 und damit in die untere Kammer 70 abgegeben. Ein
solcher frei fließender Betriebszustand ermöglicht die
Arbeit des Aufhängungssystems, ohne die von dessen
Federungsund Dämpfungskomponenten vorgesehene Fahrqualität nachteilig
zu beeinflussen.
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Bei dem in einer Richtung gesperrten Betriebszustand,
Stoßrichtung (Einlaufen), wird die Magnetspule des normalerweise
offenen Magnetventiles 74 erregt, um das Ventil 74 in seiner
bei 86 gezeigten geschlossenen Position zu positionieren,
wobei ein Fluidvolumen innerhalb der unteren Kammer 70
eingeschlossen wird, sodaß die entsprechende, selektive, in einer
Richtung sperrbare Vorrichtung 40 oder 42 in Stoßrichtung
hydraulisch gesperrt wird. Die selektive, in einer Richtung
sperrbare Vorrichtung 40 oder 42 kann jedoch noch immer
Ausfahren, wodurch Fluid von der oberen Kammer 68 durch das
Rohr 78 in den Rohrverteiler 72 abgegeben wird, wo es durch
das normalerweise offene Magnetventil 76 und das
Rückschlagventil 94 in das Rohr 80 und von dort zur unteren Kammer 70
geleitet wird. Wie oben beschrieben, wird auch Fluid aus dem
Vorratsbehälter 90 durch die Hydrauliköffnung 88 und das
Rückschlagventil 94 in das Rohr 80 und damit in die untere
Kammer 70 abgegeben. Für sehr rasche Radbewegungen (über der
Ansprechzeit des normalerweise offenen Magnetventiles) wird
Hochdruckfluid von der unteren Kammer 70 durch das Rohr 80
und das Entlastungsventil 98 in das Rohr 78 und von dort in
die obere Kammer 68 geleitet. Zusätzlich wird ein
Fluidvolumen, das dem von der Kolbenstange 58 verlagerten Volumen
entspricht, durch das Rohr 78 und das normalerweise offene
Magnetventil 76 durch die Hydrauliköffnung 88 und vön dort
in den Vorratsbehälter 90 geleitet.
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Bei dem in einer Richtung gesperrten Betriebszustand,
Rücksprungrichtung, (Ausfahren) wird die Magnetspule des
normalerweise offenen Magnetventiles 76 erregt, um das Ventil 76
in seiner bei 96 gezeigten geschlossenen Position zu
positionieren, wobei ein Fluidvolumen innerhalb der oberen Kammer
68 eingeschlossen wird, sodaß die entsprechende, selektive,
in einer Richtung sperrbare Vorrichtung 40 oder 42 in
Rücksprungrichtung hydraulisch gesperrt wird. Die selektive, in
einer Richtung sperrbare Vorrichtung 40 oder 42 kann jedoch
noch immer Einlaufen, wodurch Fluid von der unteren Kammer
70 durch das Rohr 80 in den Rohrverteiler 72 abgegeben wird,
wo es entweder durch das normalerweise offene Magnetventil
74 und das Rückschlagventil 84 in das Rohr 78 und von dort
zur oberen Kammer 68 oder durch die Hydrauliköffnung 100 in
den Vorratsbehälter 90 geleitet wird.
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Figur 6A zeigt eine zweite Ausführungsform einer
selektiven, in einer Richtung sperrbaren Vorrichtung 40, 42,
wodurch die selektive, in einer Richtung sperrbare Vorrichtung
oder Anti-Rollfunktion mit dem Dämpfer des
Aufhängungssystems oder der Stopdämpferfunktion kombiniert ist, wobei
beide Funktionen in einer Vorrichtung kombiniert werden.
Daher wird im frei fließenden Betriebszustand, wo die
Dämpfungsfunktion benötigt wird, und während einer
Stoßbewegung, Fluid aus der unteren Kammer 70 durch das Rohr 80 in
den Rohrverteiler 72 abgegeben, wo es durch ein
Dämfungsmodul 102 (Öffnung 107 oder Entlastungsventil 106 abhängig vom
Differenzdruck über das Modul 102) in das normalerweise
offene Magnetventil 74 und entweder durch das
Rückschlagventil 84 und das Dämfungsmodul 101 (Rückschlagventil 105) in
das Rohr 78 und von dort in die obere Kammer 68 oder durch
die Hydrauliköffnung 100 in den Vorratsbehälter 90 geleitet
wird. Während einer Rücksprungbewegung wird Fluid aus der
Kammer 68 durch das Rohr 78 in den Rohrverteiler 72
abgegeben, wo es durch das Dämfungsmodul 101 (Öffnung 104 oder
Entlastungsventil 103 abhängig vom Differenzdruck über das
Modul 101) durch das normalerweise offene Magnetventil 76
und das Rückschlagventil 94 und das Dämfungsmodul 102
(Rückschlagventil 108) durch das Rohr 80 und von dort in die
untere Kammer 70 geleitet wird. Zusätzlich wird zum
Ausgleichen des aus der oberen Kammer 68 verlagerten Volumens der
Kolbenstange 58 Fluid aus dem Vorratsbehälter 90 durch die
Hydrauliköffnung 88 und das Rückschlagventil 94 in das
Dämfungsmodul 102 (Rückschlagventil 108) durch das Rohr 80
und von dort in die untere Kammer 70 abgegeben.
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Ein Steuerungssystem 120 zum Aktivieren der selektiven, in
einer Richtung sperrbaren Vorrichtungen 40, 42 ist in Figur
7 dargestellt. Ein seitlicher Beschleunigungsmesser 122
erfapt seitliche Beschleunigungen, die auf die gefederte
Masse wirken, die in der dargestellten Ausführungsform den
Tank 12 und den Kastenrahmen 14 der in den Figuren 2-4 und
4A gezeigten Ausführungsformen umfaßt. Der seitliche
Beschleunigungsmesser 122 ist am Kastenrahmen 14 angebracht
und erzeugt ein Ausgangssignal, das proportional der Größe
und Richtung der auf den Tank 12 und den Kastenrahmen 14
wirkenden Beschleunigung ist. Das Signal wird durch die
Leitung 124 zum Verstärker 126 geleitet. Das verstärkte
Signal wird dann durch den Filter 128 in die Leitung 130
geleitet und dann zur logischen Steuerung 132, die ebenfalls
am Kastenrahmen 14 montiert ist. Abhängig vom Zeichen und
der Größe des verstärkten und gefilterten Signales, steuert
die logische Steuerung 132 den Zustand des geeigneten
Magnetventiles 74, 76, das an jeder selektiven, in einer Richtung
sperrbaren Vorrichtung 40,42 angeordnet ist. Das
Ausgangssignal der logischen Steuerung 132 wird durch Leitung 134
oder 136 zum Magnetventil 76 oder 74 geleitet, das die
rechte(n) selektive(n), in einer Richtung sperrbare(n)
Vorrichtung(en) 42 entweder zum Einlaufen sperrt und zum Ausfahren
freiläßt oder zum Ausfahren sperrt und zum Einlaufen
freiläßt,
und durch Leitung 138 oder 140 zum Magnetventil 76
oder 74 geleitet, das die linke(n) selektive(n), in einer
Richtung sperrbare(n) Vorrichtung(en) 40 in der, verglichen
mit der für die rechte(n) selektive(n), in einer Richtung
sperrbare(n) Vorrichtung(en) 42 gesperrten Richtung,
entgegengesetzten Richtung sperrt. Die logische Steuerung 132
umfaßt ferner eine Ausgangsleitung 142, die mit einer
Warnvorrichtung 144 für den Fahrer verbunden ist, die den Fahrer
des Fahrzeuges alarmiert, wenn diese seitliche
Beschleunigung eine Größe hat, die sich dem Überrollschwellwert
nähert.
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Figur 8 illustriert ein alternatives Steuerungssystem 150
zum Aktivieren der selektiven, in einer Richtung sperrbaren
Vorrichtungen 40, 42. In dieser Ausführungsform werden die
selektiven, in einer Richtung sperrbaren Vorrichtungen 40,
42 bezüglich der seitlichen Beschleunigung in der gleichen
Weise gesteuert, wie die in Figur 7 dargestellte
Ausführungsform und gleiche Komponenten werden mit den gleichen, mit
Apostroph versehenen Bezugsziffern bezeichnet, wobei es sich
versteht, daß korrespondierende Komponenten verbunden sind
und in der gleichen Weise funktionieren, wie die vorher in
Figur 7 beschriebenen. Diese Ausführungsform umfaßt
zusätzlich erfaßte Fahrzeugbetriebsparameter und korrespondierende
Modifikationen der Steuerungslogik, um die Fahrqualität des
Fahrzeuges im Vergleich zu dem in Figur 7 dargestellten
Anti-Rollsystem 148 zu verbessern. Beschleunigungsmesser
152, 154 sind an den Achsen 18, 19 nahe den jeweiligen
Tandemrädern 24, 24 der Figuren 2-4 montiert, um die jeweiligen
vertikalen Beschleunigungen an den einzelnen Tandemrädern
24, 24 zu messen, die aus Fahrbahnunebenheiten resultieren.
Die Beschleunigungsmesser 152, 154 erzeugen ein zur Größe
und Richtung der vertikalen Beschleunigungskomponente
proportionales Ausgangssignal, das durch die Leitungen 156, 158 in
die Verstärker 160, 162 geleitet wird. Die verstärkten
Signale
werden dann durch die Filter 164, 166 in die Leitungen
168, 170 geleitet und dann zur logischen Steuerung 172, die
am Kastenrahmen 14 montiert ist. Wenn das Anti-Rollsystem
174 in Betrieb ist (Existenz einer seitlichen Beschleunigung
über dem vorgegebenen Schwellwert) und bei einem einzelnen
Tandemrad 22, 24 eine erfaßte Vertikalbeschleunigung
vorhanden ist, die in der gesperrten Richtung liegt und einen
vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird innerhalb der
logischen Steuerung 172 die entsprechende selektive, in
einer Richtung sperrbare Vorrichtung 40, 42 für einen Moment
freigegeben, um das Tandemrad 22, 24 auf die
Fahrbahnunebenheit reagieren zu lassen. Die selektive, in einer Richtung
sperrbare Vorrichtung 40, 42 wird wieder gesperrt, sobald
das Beschleunigungssignal unter den vorgegebenen Schwellwert
fällt. Wie in Figur 7 umfaßt die logische Steuerung 172
ferner eine Ausgangsleitung 142, die mit einer
Warnvorrichtung 144 für den Fahrer verbunden ist, die den Fahrer des
Fahrzeuges alarmiert, wenn diese seitliche Beschleunigung
eine Größe hat, die sich dem Überrollschwellwert nähert.
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Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf bevorzugte
Ausführungsformen illustriert und beschrieben, es versteht
sich, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen der
selektiven, in einer Richtung sperrbaren Vorrichtung und deren
Steuerung modifiziert werden können, ohne vom Schutzumfang
der angeschlossenen Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise
versteht es sich, daß, obwohl die oben erörterte Steuerung
benützt wird, um die Erregung einer Magnetspule eines
Magnetventiles selektiv zu steuern, das durch eine Magnetspule
betätigte Ventil durch hydraulische oder durch andere
fluidbetätigte Ventile ersetzt werden kann. In gleicher Weise
kann die oben erörterte gesperrte Strebe durch einen
Stoßdämpfer vom Rotationstyp ersetzt werden und das Sperren kann
durch eine mechanische Sperre vorgesehen werden, die
zwischen relativ zueinander bewegbaren männlichen und
weiblichen
Elementen in einer vertikal ausgerichteten
Strebenvorrichtung oder in einem horizontal angeordneten Stoßdämpfer
vom Rotationstyp selektiv in einer Richtung gesperrt ist und
in die entgegengesetzte Richtung freiläuft.