DE69814901T2 - Neigefahrzeug - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit:
• wenigstens drei Rädern;
• wenigstens einem Rahmen mit einer ersten Rahmensektion und einer zweiten Rahmensektion, wobei die Rahmensektionen in Bezug aufeinander um eine Neigungsachse in Längsrichtung neigbar sind;
• wenigstens einem Vorderrad, das mit der ersten Rahmensektion verbunden und um eine Vorderradlenkwelle drehbar ist;
• einem Lenkrad, das drehbar mit der ersten Rahmensektion verbunden ist;
• einer Neigungsvorrichtung zum Neigen der ersten und der zweiten Rahmensektion in Bezug aufeinander;
• einem Signalgeber, der mit der Neigungsvorrichtung gekoppelt ist, der bei dem Durchfahren einer Kurve mit einem vorgegebenen Kurvenradius ein Steuersignal für die Steuerung der Neigungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Kurvenradius erzeugt.
• Ein Fahrzeug dieser Bauart wird im Namen des Anmelders in WO 95/34459 offen gelegt. Diese Veröffentlichung beschreibt ein selbstausgleichendes Fahrzeug, vorzugsweise dreirädrig, mit einer aktiven Neigungsvorrichtung, wobei die vordere Rahmensektion bei dem Durchfahren einer Kurve durch einen hydraulischen Neigungszylinder geneigt wird. Um den Neigungsgrad zu kontrollieren, wird die Kraft oder das Moment des Vorderrades durch einen Sensor gemessen, der in diesem Fall aus einem Hydraulikdrehschieberventil besteht. Als Reaktion auf das von dem Sensor kommende Signal wird die vordere Rahmensektion, die aus der Fahrerkabine und dem Lenkrad besteht, geneigt, bis die auf das Vorderrad wirkende Kraft bzw. das Moment praktisch gleich Null ist. Dadurch erhält man eine selbsfstabilisierende Neigungsvorrichtung, die das Fahrzeug bei dem Durchfahren einer Kurve mit einer beliebigen Geschwindigkeit stabilisiert. Da enge Fahrzeuge, wie in WO 95/34459 beschrieben, im Allgemeinen eine zu geringe Seitenstabilität und Manövrierfähigkeit haben, um an dem normalen (Straßen-)Verkehr teilnehmen zu können, erhöht eine Neigungsvorrichtung der beschriebenen Art die Stabilität eines solchen engen Fahrzeuges derart, dass es als ein angemessenes Transportmittel verwendet werden kann. Die beschriebene Neigungsvorrichtung ist vollautomatisch, so dass der Fahrer über keinerlei besondere Fähigkeiten verfügen muss, um das Fahrzeug führen zu können. Die bekannte Vorrichtung stellt ein sicheres Fahrzeug mit einer berechenbaren Reaktion unter allen zu erwartenden Fahrbedingungen zur Verfügung.
• Wenn der Fahrer mit hoher Geschwindigkeit eine spitze Kurve durchfährt, indem er ein Moment auf das Lenkrad aufbringt, muss ein auf die Innenseite der Kurve hin gerichtetes Moment auf die neigbare Rahmensektion ausgeübt werden, um die gewünschte Neigung zu bewirken. Die neigbare Rahmensektion wird versuchen, sich nach außen hin zu neigen, und dieser Neigung muss durch die Neigungszylinder entgegen gewirkt werden. Insbesondere bei raschen Lenkmanövern, bei denen der Fahrer mit viel Kraft am Lenkrad dreht, wird das Vorderrad stark in die Kurve hinein gedreht und das auf die Neigungsrahmensektion wirkende Moment, das nach der Außenseite der Kurve gerichtet ist, wird hoch sein, so dass die Neigungszylinder ein hohes Moment ausüben müssen, um den gewünschten Neigungseffekt zu bewirken. Im Ergebnis dessen wird die größtmögliche Neigungsgeschwindigkeit begrenzt.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Neigungsfahrzeug mit verbesserter Manövrierfähigkeit bereit zu stellen. Zusätzlich zu einer Erhöhung der Neigungsgeschwindigkeit besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein Fahrzeug bereit zu stellen, beidem die Neigungsvorrichtung aus einer relativ kompakten Bauweise bestehen kann.
• Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsvorrichtung einen Gegensperrmomentgeber beinhaltet, der mit dem Vorderrad und dem Rahmen verbunden ist, wobei der Gegensperrmomentgeber ein Moment auf das Vorderrad aufbringt, das von dem Krümmungsmittelpunkt der Kurve weg gerichtet ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kraftgebers wird ein aktiver Vorderradservomechanismus geschaffen, der das vom Fahrer auf das Lenkrad aufgebrachte Moment kompensiert und ein leichtes Drehen des Vorderrades nach außen hin erzeugt. Infolgedessen wird die vordere Rahmensektion des Neigungsfahrzeuges rascher "in die Kurve fallen" und die Momente, die von der Neigungsvorrichtung auf die vordere Rahmensektion aufgebracht werden müssen, um diese Neigung zu erzeugen, werden wesentlich reduziert. Wenn der erfindungsgemäße Kraftgeber in einem Neigungsfahrzeug mit einer aktiven Neigungsvorrichtung verwendet wird, das heißt wenn bei dem Durchfahren einer Kurve die vordere Rahmensektion mit Hilfe einer getrennten Antriebsvorrichtung in Bezug auf die hintere Rahmensektion geneigt wird, kann die zum Erzeugen der Neigungsbewegung verwendete Antriebsvorrichtung im Ergebnis der Verwendung des Gegensperrmomentgebers eine relativ kleine Konstruktion sein. Wenn die Antriebsvorrichtung Hydraulikzylinder enthält, können diese Hydraulikzylinder klein sein und/oder mit niedrigem Druck arbeiten.
• Der erfindungsgemäße Gegensperrmomentgeber kann jedoch ebenso in Fahrzeugen ahne aktive Neigungsvorrichtung verwendet werden, wobei die Neigungsbewegung ausschließlich durch den Kraftgeber erzeugt wird.
• Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann einen neigbaren Rahmen haben, der gemäß der Beschreibung in WO 95/34459 beschaffen ist und der drei oder vier Räder hat, oder es kann einen neigbaren Rahmen gemäß der Beschreibung in der auf den Namen des Anmelders lautenden niederländischen Patentanmeldung Nr. 1 005 894 haben. Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Fahrzeug neigbare Elemente in der Radaufhängung haben, wobei die erste Rahmensektion aus den Radachsen besteht und wobei die zweite Rahmensektion aus von den Radachsen getragenen Teilen besteht, wie zum Beispiel aus dem Fahrerhaus. In diesem Fall können die Radachsen in einer unveränderten Lage bleiben, wenn die zweite Rahmensektion in Bezug auf die Straßenoberfläche geneigt ist.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es zwei Möglichkeiten gibt, den Neigungswinkel eines Fahrzeuges zu verändern: 1. durch Aufbringen eines Neigungsmomentes und 2. durch ein Lenkmanöver auf die Vorderräder in der zur gewünschten Neigungsrichtung entgegen gesetzten Richtung infolgedessen das Fahrzeug dazu neigen wird, sich wie ein Motorrad zur Kurveninnenseite hin zu neigen.
• Die Anwendung der ersten Möglichkeit allein hat den Nachteil, dass das Neigungsmoment, das aufgebracht werden kann, durch die Merkmale des Fahrzeugs (Breite, Gewicht der neigbaren Rahmensektion in Bezug auf die feste Rahmensektion) begrenzt wird, so dass im Ergebnis dessen die erreichbare Neigungsgeschwindigkeit (und damit die Manövrierfähigkeit) begrenzt wird. Darüber hinaus wird ein vom Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment (zur Innenseite der Kurve hin) die neigbare Rahmensektion veranlassen, sich nach außen zu neigen und im Ergebnis dessen wird ein Teil des zur Verfügung stehenden Neigungsmomentes bereits dazu aufgewendet, die neigbare Rahmensektion daran zu hindern, sich noch schräger nach außen hin zu richten. Infolgedessen wird die größtmögliche Neigungsgeschwindigkeit reduziert, möglicherweise sogar bis auf Null.
• Diese Situation kann durch den erfindungsgemäßen Gegensperrmomentgeber verbessert werden, der mit dem/den Vorderrad/Vorderrädem und mit der Rahmensektion, an der die Vorderräder befestigt sind, verbunden ist. In Abhängigkeit von der Anordnung des Fahrzeuges muss diese Sektion nicht die neigbare Rahmensektion sein. Der Gegensperrmomentgeber bringt vorzugsweise ein Lenkmoment auf das (die) Vorderrad (Vorderräder) auf, das von dem Neigungsmoment abhängig ist (beispielsweise proportional zu diesem), das zwischen der sich neigenden Rahmensektion und der sich nicht neigenden Rahmensektion des Fahrzeuges wirkt, und das in entgegengesetzter Richtung dazu wirkt.
• Im Ergebnis des Lenkmomentes auf die Vorderräder, insbesondere in Richtung zur Außenseite der gewünschten Kurve hin, wird sich das Fahrzeug rascher zur Innenseite hin neigen als ohne den Momentgeber. In Kombination mit einer aktiven Neigungsvorrichtung wird die größtmögliche Neigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges beachtlich erhöht. Das vom Momentgeber aufgebrachte Lenkmoment ist vorzugsweise proportional zu dem Neigungsmoment und wird abnehmen, wenn sich die Lage der gewünschten Neigungslage annähert.
• Vorzugsweise hat das erfindungsgemäße Fahrzeug einen aktiven Neigungsmechanismus in Form einer Antriebsvorrichtung, die mit der ersten und der zweiten Rahmensektion verbunden ist, um ein Neigungsmoment zwischen der ersten und der zweiten Rahmensektion aufzubringen. Bei dieser Anordnung kann der Signalgeber zur Steuerung des Gegensperrmomentgebers in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in die Antriebsvorrichtung eingebaut werden, so dass das auf die Neigungsrahmensektion aufgebrachte Moment als Steuersignal für den Gegensperrmomentgeber verwendet wird. Wenn kein Neigungsmoment auf die Rahmensektionen aufgebracht wird, bedeutet das, dass sich das Fahrzeug bei dem Durchfahren der Kurve in der korrekten Neigungslage befindet und dass der Gegensperrmomentgeber nicht aktiviert werden muss. Wenn ein Neigungsmoment auf die vordere und die hintere Rahmensektion aufgebracht wird, bedeutet das, dass die Neigungslage bei dem Durchfahren der Kurve verändert werden muss und dass sie insbesondere in der Richtung des Neigungsmomentes verändert werden muss. Das Neigen der Rahmensektionen kann sowohl durch die Antriebsvorrichtung als auch durch den Gegensperrmomentgeber bewirkt werden. Wenn der Gegensperrmomentgeber durch das Neigungsmoment zwischen den Rahmensektionen gesteuert wird, ist der Verstärkungsfaktor nicht kritisch: bei einem niedrigen Verstärkungsfaktor wird vom Gegensperrmomentgeber eine geringe Gegensperre erzeugt, und das Fahrzeug wird sich als Folge der von der Antriebsvorrichtung erzeugten aktiven Neigung stark neigen. Bei einem sehr großen Verstärkungsfaktor wird das Vorderrad wegen des Gegensperrmomentgebers eine große Gegensperre erzeugen, so dass die Neigung des Fahrzeuges vor allem durch die Anwendung der Gegensperre und nur in einem geringeren Maße durch die Wirkung der Antriebsvorrichtung erzeugt wird. Das Vorderrad wird jedoch niemals eine zu große Gegensperre aufbringen, da sich das Fahrzeug in diesem Falle zu weit in die Kurve hinein neigen würde, so dass das Neigungsmoment auf die Rahmensektionen negativ werden würde und die Wirkung des Gegensperrmomentgebers und damit das Aufbringen der Gegensperre durch das Vorderrad unverzüglich beendet werden würde.
• Unabhängig von der Art, in der die Einflussnahme durch den Fahrer in eine Neigungsposition und eine Fahrtrichtung umgesetzt wird, kann der Signalgeber für den Gegensperrmomentgeber beispielsweise als "Querbeschleunigungssensor" ausgeführt werden, der in der Neigungsrahmenssektion eingebaut wird. Dieser Sensor misst den Fehler in der Position der Neigungsrahmensektion. Indem dieses Signal zur Steuerung des Gegensperrmomentgebers verwendet wird, steuert dieser das Vorderrad aktiv und reduziert damit den Fehler in der Neigungsposition auf Null. Infolge dessen kann das Primärneigungssytem in seiner Bauart einfacher und kompakter gestaltet werden. Zusätzlich kann hierdurch Sicherheit eingebaut werden, beispielsweise indem ein eingebautes Notfallsystem oder ein Warnsignal ausgelöst wird, wenn ein konkreter Neigungspositionsfehlerwinkel überschritten wird. In diesem Fall ist das Signal von dem Beschleunigungssensor ein geeignetes Eingangssignal für den Gegensperrmomentgeber mit einem festzulegenden Verstärkungsfaktor.
• Zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung für das aktive Neigen der Rahmensektionen kann ein beliebiges System verwendet werden, wie zum Beispiel auch das in EP-A 0 592 377 beschriebene System. Bei diesem System wird die Antriebsvorrichtung für das Neigen der vorderen Rahmensektion in Bezug auf die hintere Rahmensektion durch eine Winkelbewegung des Vorderrades um die Vorderradachse in Bezug auf den Rahmen erzielt. EP-A 0 020 835 beschreibt ein Neigungsfahrzeug, wobei die Antriebsvorrichtung für das Neigen der Rahmensektionen über Fußpedale oder durch eine Bewegung der Lenksäule quer zur Drehachse derselben gesteuert wird. Vorzugsweise jedoch wird die Antriebsvorrichtung durch einen Sensor gesteuert, der ein Signal erzeugt, das von der auf das Vorderrad ausgeübten Kraft bzw. von dem auf das Vorderrad aufgebrachten Moment abhängig ist. Diese Art der Steuerung der Antriebsvorrichtung wird in dem auf den Namen des Anmelders lautenden WO 95134459 beschrieben. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Lenkrad über eine Lenkwelle mit der ersten Rahmensektion verbunden, wobei die Lenkwelle in Bezug auf das Vorderrad um die Mittelachse drehbar ist. Die Antriebsvorrichtung wird durch einen Drehwinkelsensor gesteuert, der einen Drehwinkel zwischen dem Vorderrad und der Lenkwelle misst. Eine Konstruktion dieser Bauart wird in der auf den Namen des Anmelders lautenden internationalen Patentanmeldung Nummer PCT/N L98/00534 beschrieben.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Neigungsfahrzeuges wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Erläuterung der Zeichnungen:
• Abb. 1 zeigt eine graphische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges beim Fahren in gerader Richtung.
• Abb. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fahrzeuges gemäß Abb. 1 in der geneigten Stellung.
• Abb. 3 zeigt einen Hydraulikplan für das Fahrzeug gemäß Abb. 1 und 2.
• Abb. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Rahmen 2. Der Rahmen 2 besteht aus einer vorderen Rahmensektion 3 und einer hinteren Rahmensektion 4. Die vordere Rahmensektion 3 und die hintere Rahmensektion 4 sind an einem Drehpunkt 5 drehbar miteinander verbunden. Die hintere Rahmensektion 4 hat eine Hinterachse 6 mit zwei Hinterrädern 7, 7'. Die Antriebsvorrichtung für das aktive Neigen der vorderen Rahmensektion 3 besteht aus den Neigungszylindern 9, 9', die über eine Kolbenstange mit einem Befestigungsblech 11 an der vorderen Rahmensektion 3 verbunden sind. Die Kolben 9, 9' sind über ihr zweites Ende mit der hinteren Rahmensektion 4 verbunden. Ein Schieber 10, der von einem Zylinder 12 angetrieben wird, ist parallel zum Neigungszylinder 9 zwischen der hinteren Rahmensektion 4 und der vorderen Rahmensektion 3 angebaut. Die hintere Rahmensektion 4 trägt ebenfalls eine Antriebsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeuges 1. Der besseren Übersichtlichkeit halber wird dieser Antrieb in den Abbildungen nicht gezeigt.
• Die vordere Rahmensektion 3 trägt das Vorderrad 13, das über die Vorderradgabel 14 und die Vorderradlenkwelle 15 in Lagern in einer vorderen Stützkonstruktion 16 drehbar gelagert ist. Ein Lenkrad 17 ist über die Lenkwelle 18 an einer zweiten Stützkonstruktion 19 der vorderen Rahmensektion 3 befestigt. Die Lenkwelle 18 kann über das Lenkrad 17 unabhängig von dem Vorderrad 13 in dem Lager der zweiten Stützkonstruktion 19 gedreht werden. Ein Kraftgeber, wie zum Beispiel eine Torsionsfeder 16, ist an der Lenkwelle 18 befestigt, um eine Rückstellkraft auf das Lenkrad 17 aufzubringen, die mit zunehmender Winkelbewegung des Lenkrades 17 zunimmt.
• Querarme 20 und 21 sind an dem Ende der Vorderradlenkwelle 15 bzw. der Lenkwelle 18 befestigt, und das freie Ende dieser Querarme ist mit einem betreffenden Teil des Drehwinkelsensors 24 verbunden, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Hydraulikzylinder besteht. In Abb. 1 werden die Winkellagen des Vorderrades 13 und des Lenkrades 17 durch graphische Winkellagenanzeigen 22 und 23 angezeigt, die ausschließlich zum Zwecke der Veranschaulichung gezeigt sind und die in dem endgültigen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges nicht vorhanden sein werden. Ein Servolenkungsventil 25, dessen jeweilige Enden an den Querarmen 20 und 21 befestigt sind, ist parallel zu dem Drehwinkelsensor 24 angeordnet.
• Schließlich ist die Vorderradgabel 14 über einen Querarm an dem Servolenkungszylinder 26 befestigt und ihr anderes Ende ist an der vorderen Rahmensektion 3 befestigt. Die vordere Rahmensektion 3 trägt weiterhin einen Fahrersitz und ein Fahrerhaus, die der besseren Übersichtlichkeit wegen in der gezeigten Abbildung weggelassen wurden. Die hintere Rahmensektion 4 enthält weiterhin eine Ölpumpe 28, einen Druckspeicher 29 und einen Behälter 30 für das Hydraulikdruckmedium. Die Neigungszylinder 9 und 9' sowie die Servolenkungszylinder 26 werden von der Ölpumpe 28 angetrieben. Schließlich ist ein Drehzahlmesser 27 an der Hinterachse 6 befestigt, um den Servolenkungszylinder drehzahlabhängig zu aktivieren bzw. zu deaktivieren.
• Die oben beschriebenen Komponenten des erfindungsgemäßen Fahrzeuges sind Bestandteil der aktiven Neigungsvorrichtung, die bei dem Durchfahren einer Kurve die vordere Rahmensektion 3 in Bezug auf die hintere Rahmensektion 4 neigt. Die Funktionsweise dieser Vorrichtung wird unten ausführlich beschrieben.
• Das in den Abb. 1 und 2 gezeigte Fahrzeug beinhaltet weiterhin Neigungsvorrichtungen in Form eines Gegensperrmomentgebers, der auf der einen Seite mit der Vorderradgabel 14 und auf der anderen Seite mit der vorderen Rahmensektion 3 verbunden ist. Durch den Gegensperrmomentgeber 50, der durch das von den Neigungszylindern 9, 9' wie weiter unten ausführlich beschrieben aufgebrachte Moment gesteuert wird, wird bei dem Durchfahren einer Kurve das Vorderrad 13 von dem Krümmungsradius der Kurve weggedreht, so dass infolge dessen die vordere Rahmensektion 3 zu dem Krümmungsradius der Kurve hin geneigt wird. Die Funktionsweise der aktiven Neigungsvorrichtung mittels der Neigungszylinder 9, 9' ist wie folgt: in gerader Lage wie in Abb. 1 dargestellt ist der Winkel a zwischen der Lenkwelle 18 und der Vorderradlenkwelle 15 gleich 0º, so dass die Drehwinkelanzeigen 22 und 23 parallel zueinander stehen. Der Drehwinkelsensor 24 und der Zylinder 12 des Schiebers 10 sind hydraulisch miteinander gekoppelt. Das Moment des Sensors 24 verursacht eine Bewegung des Folgezylinders 12 infolgedessen sich der Schieber 10 bewegt. Als eine Folge dessen öffnet der Schieber 10, an den Neigungszylindern 9, 9' entsteht ein Druckunterschied und die Neigungssektion beginnt, sich zu bewegen. Infolgedessen bewegt sich der Schieber 10 in die Mittelstellung zurück und bei Erreichen derselben verschwindet der Druckunterschied zwischen 9, 9', und die Neigungsbewegung stoppt. Jede Lage des Drehwinkelsensors 24 führt zu einer bestimmten Stellung des Zylinders 12 und damit des Neigungsrahmens. Die geringe Drehbewegung des Vorderrades wird vom Fahrer fast nicht bemerkt werden und wird durch eine unterbewusst ausgeführte geringfügige Lenkkorrektur korrigiert werden.
• Wenn das Lenkrad 7 von der Geradeausfahrtrichtung weg gedreht wird, bis die Drehwinkelanzeige 23 einen Winkel in Bezug auf die Drehwinkelanzeige 21 ausführt, verbleibt die Drehwinkelanzeige 21 anfangs in der Geradeausstellung als Folge der Trägheit und anderer dynamischer Merkmale des Vorderrades 13. Die Neigungszylinder 9, 9' werden durch den Drehwinkelsensor 24 aktiviert, so dass eine vorbestimmte Neigung der vorderen Rahmensektion 3 in Bezug auf die hintere Rahmensektion 4 erfolgt. In Abhängigkeit von dem Neigungswinkel der vorderen Rahmensektion 3 wird das Vorderrad 13 leicht eindrehen, je nach der Fahrzeuggeschwindigkeit, bis ein Winkel α zwischen dem Vorderrad 13 und dem Lenkrad 17 erreicht ist, wie in der Abb. 2 dargestellt ist. Der Neigungswinkel wird schließlich βº betragen. In der Abb. 2 wird α durch die graphischen Drehwinkelanzeigen 22 und 23 ermittelt. Die Winkelbewegung des Lenkrades 17 wird somit teilweise in den Neigungswinkel β und teilweise in einen Vorderradwinkel umgewandelt, die beide bei beliebigen Fahrgeschwindigkeiten eine ideale Beziehung annehmen.
• Dar von dem Drehwinkelsensor 24 gemessene Wert α ist gleich dem Lenkwinkel der Lenkwelle 18 abzüglich der Winkelbewegung der Vorderradlenkwelle 15. Der Winkel α wird zur Steuerung des Neigungswinkels β des Fahrzeuges nach der Gleichung β = f(α) verwendet. Der Neigungswinkel β wird ausschließlich durch die Lenkmessung α ermittelt. Sowohl das Drehen des Lenkrades 17 in Bezug auf das Vorderrad 13 (der Bereich in Grad der Lenkmessung α) als auch die Umwandlung der Lenkmessung α in den Neigungswinkel β können so gewählt werden, dass man ein optimales Fahrgefühl erhält. Zum Beispiel kann β = c.α gewählt werden, wobei c eine Konstante ist.
• Abb. 3 ist eine graphische Darstellung eines Hydrauliksystems des erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1. In der Abb. 3 werden die vordere Rahmensektion 3 und die hintere Rahmensektion 4 durch Rechtecke in gestrichelten Linien dargestellt. Des Weiteren werden in der Abb. 3 die gleichen Verweisziffern für die gleichen Komponenten verwendet wie in den Abb. 1 und 2. Wie aus der Abb. 3 hervorgeht, wird die Ölpumpe 28 durch den Motor 31 des Fahrzeuges 1 angetrieben. In diesem Fall kann der Motor 31 ein Elektromotor oder ein Verbrennungsmotor sein. Die Ölpumpe 28 kann jedoch auch durch einen separaten Motor angetrieben werden, der in der vorderen Rahmensektion 3 eingebaut ist.
• Der Druckspeicher 29 befindet sich auf der Druckseite der Ölpumpe 28. Über den 413- Schielber 10 können die Neigungszylinder 9, 9' mit ihren jeweiligen Leitungen 32, 33 an die Hochdruckleitung 34 angeschlossen werden, die an den Druckspeicher 29 angeschlossen ist, oder an die Rücklaufleitung 35, die in den Behälter 30 mündet. Der Schieber 10 wird durch den Zylinder 12 gesteuert, der über die Leitungen 36 und 37 an den Drehwinkelsensor 24 gekoppelt ist. Der Zylinder 24 ist auf der einen Seite mit dem Querarm 20 der Vorderradlenkwelle 15 verbunden, und die Kolbenstange des Zylinders 24 ist mit dem Querarm 21 der Lenkwelle 18 verbunden. Der Kolben des Zylinders 24 wird in Abhängigkeit von der relativen Winkelbewegung der Lenkwelle 18 und der Vorderradlenkwelle 15 (a) bewegt. Dieser Drehung folgt der Zylinder 12. In der dargestellten stehenden Position, wo der Winkel α gleich 0º ist, sind beide Zylinder 9, 9' an die Hochdruckleitung 34 angeschlossen, so dass die vordere Rahmensektion aufrecht steht. Bei einer Lenkbewegung des Lenkrades nach links (von der Fahrerposition aus gesehen) bewegt sich der Kolben im Zylinder 24 nach links. Infolge dessen wir der Kolben des Zylinders 12 zum Ventil 10 hin gedrückt und der rechte Neigungszylinder 9' wird mit der Hochdruckleitung 34 verbunden. Der linke Neigungszylinder 9 wird mit der Rücklaufleitung 35 verbunden. Das Ventil 10 und der Zylinder 12 werden auf einer Seite mit der hinteren Rahmensektion 4 verbunden, was graphisch durch die unterbrochene Linie 38 dargestellt wird, und auf der anderen Seite mit der vorderen Rahmensektion 3, was graphisch mit der unterbrochenen Linie 39 dargestellt wird. Infolge dessen wird der Zylinder 12 beim Neigen nach links von dem Ventil 10 weg bewegt, so dass das Ventil 10 erneut die Mittelstellung einnimmt und dass die Bewegung der Kolbenstangen der Neigungszylinder 9, 9', die miteinander gekoppelt sind, gestoppt wird.
• In der Abb. 3 wird der erfindungsgemäße Gegensperrmomentgeber 50 durch den doppeltwirkenden Zylinder 50 gebildet, dessen Kolbenstange mit dem Arm der Vorderradgabel 14 des Vorderrades 13 verbunden ist. Das Gehäuse des Zylinders 50 ist mit der vorderen Rahmensektion 3 verbunden. Eine Leitung 51 ist zwischen dem Neigungszylinder 9 und dem Ventil 10 mät der Leitung 33 des Neigungszylinders 9 verbunden. Eine Leitung 52 ist zwischen dem Neigungszylinder 9' und dem Ventil 10 mit der Leitung 32 des Zylinders 9' verbunden. Der Signalgeber für den Gegensperrmomentgeber 50 wird in diesem Fall durch die Neigungszylinder 9, 9' gebildet.
• Wenn der Fahrer das Lenkrad nach links dreht, wird das Ventil 10 so bewegt, dass der Neigungszylinder 9' mit der Hochdruckleitung 34 verbunden wird und dass der Neigungszylinder 9 mit der Druckrücklaufleitung 35 verbunden wird. Infolgedessen wird die Leitung 52 des Zylinders 50 ebenso mit der Hochdruckleitung 34 verbunden und die Leitung 51 wird mit der Druckrücklaufleitung 35 verbunden. Demzufolge bewegt sich der Kolben in dem Zylinder 50 nach links, und das Vorderrad 13 wird nach rechts gedreht. Infolgedessen neigt die vordere Rahmensektion 3 dazu, von der Fahrerposition aus gesehen nach links "in die Kurve zu fallen", und die durch die Neigungszylinder 9, 9' aufzubringenden Momente werden begrenzt.
• Die Abb. 3 zeigt ebenso die drehzahlabhängige Servolenkung mittels des Servolenkungszylinders 26, der über das 4/3-Servolenkungsventil 25 mit dem Umschaltventil 40 verbunden ist. Das Umschaltventil 40 wird durch einen Drehzahlmesser 27, zum Beispiel in Form einer Getriebepumpe, angesteuert. Bei der dargestellten Situation ist die Geschwindigkeit des Fahrzeuges 1 zu gering, um dazu zuführen, dass die Pumpe 27 das Ventil 40 gegen den Federdruck bewegt. Bei niedriger Geschwindigkeit ist das Ventil 40 so geschaltet, dass die Leitung 41 des Ventils 25 mit der Hochdruckleitung 34 verbunden wird. Die Leitung 42 ist immer mit der Rücklaufleitung 35 verbunden. Wenn das Lenkrad gedreht wird, wird ein Druckunterschied über den Kolben des Zylinders 26 aufgebaut, indem das Ventil 25 öffnet, was zur Folge hat, dass das Vorderrad 13 gedreht wird. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, steigt der Druck in der Umschalt- leitung 43 ausreichend an, um das Ventil 40 umzuschalten, so dass beide Leitungen 41 und 42 mit der Rücklaufleitung 35 verbunden werden. Eine ruhige Deaktivierung der Servolenkung wird erreicht, indem die Leitung 41 nicht sofort von der Hochdruckleitung umgeschaltet wird, sondern indem der Druck langsam abgebaut wird (zum Beispiel mittels eines Drucksteuerventils, das durch den Drehzahlmesser gesteuert wird). Der Servolenkungszylinder 26 wird auf diese Weise deaktiviert. Durch die Zuschaltung der Servolenkung bei niedrigen Geschwindigkeiten folgt das Vorderrad 13 den Lenkradbewegungen, wenn das Lenkrad 17 gedreht wird, so dass der Winkel α praktisch gleich 0º bleibt. Infolgedessen wird ein Neigen des Fahrzeuges verhindert. Eine gewisse freie Drehung von α, zum Beispiel +1º, bleibt möglich.
• Auch wenn der Sensor 24 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen von hydraulischer Bauart ist, ist die Erfindung nicht auf eine solche Bauart beschränkt, und optische, elektrische oder mechanische Sensoren können ebenso für die Ansteuerung der Neigungszylinder verwendet werden. Im Prinzip kann die Hydraulik der Neigungszylinder auch gegen ein beliebiges anderes System ausgetauscht werden, wie zum Beispiel gegen ein elektrisches System. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf Fahrzeuge beschränkt, die eine vordere Neigungssektion mit einem Rad und eine hintere, stationäre Sektion mit zwei Rädern haben, sondern die vordere Rahmensektion kann ebenso zwei Räder haben und nicht neigbar sein, während die hintere Rahmensektion ebenso neigbar sein kann und ein Rad haben kann, oder es kann ein vierrädriger Rahmen verwendet werden, wie er in der auf den Namen des Antragstellers laufenden niederländischen Patentanmeldung Nummer 1 005 894 beschrieben wird. Sie kann auch in einem dreirädrigen oder mehrrädrigen Fahrzeug zur Anwendung kommen, bei dem eine Rahmensektion aus der Radaufhängung besteht.
• Schließlich kann der Gegensperrmomentgeber 50 auch in Fahrzeugen verwendet werden, die ohne einen aktiven Antrieb in Form der Neigungsvorrichtungen 9, 9' neigbar sind, und sie kann auch in Neigungsfahrzeugen mit einer elektronischen Konstruktion verwendet werden, wie zum Beispiel im Citroën Activa oder im Mercedes Life Jet.

Claims (7)

1. Fahrzeug (1), ausgerüstet mit:

wenigstens drei Rädern (7, 7', 13),

wenigstens einem Rahmen mit einer ersten Rahmensektion (3) und einer zweiten Rahmensektion (4), wobei die Rahmensektionen um eine in Längsrichtung angeordnete Neigungsachse neigbar in Bezug zueinander sind,

wenigstens einem Vorderrad (13), das mit der ersten Rahmensektion (3) verbunden und um eine Vorderradlenkwelle (15) drehbar ist,

einem Lenkrad (17), das drehbar mit der ersten Rahmensektion (3) verbunden ist, Neigungsvorrichtungen zum Neigen der ersten und der zweiten Rahmensektion in Bezug zueinander,

einem Signalgeber, der mit den Neigungsvorrichtungen gekoppelt ist, um bei dem Durchfahren einer Kurve mit einem vorgegebenen Kurvenradius ein Steuersignal zur Ansteuerung der Neigungsvorrichtungen in Abhängigkeit von dem Kurvenradius zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsvorrichtungen aus einem Gegensperrmomentgeber (50) bestehen, der mit dem Vorderrad (13) und dem Rahmen verbunden ist, wobei der Gegensperrmomentgeber (50) ein Moment auf das Vorderrad (13) aufbringt, das vom Krümmungsmittelpunkt der Kurve weg gerichtet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal vom Signalgeber von dem Moment zwischen der ersten und der zweiten Rahmensektion (3, 4) abhängig ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 bzw. 2, wobei das Fahrzeug eine Antriebsvorrichtung (9, 9') hat, die mit der ersten und der zweiten Rahmensektion (3, 4) verbunden ist, um ein Neigungsmoment auf die erste und die zweite Rahmensektion aufzubringen, wobei die Antriebsvorrichtung (9, 9') als Signalgeber dient.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegensperrmomentgeber (50) und/oder die Antriebsvorrichtung (9, 9') von elektrischer Bauweise sind.

5. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung aus einem oder aus mehreren Pneumatik- oder Hydraulikzylindern (9, 9') besteht oder bestehen, der oder die über ein Ventil (10) mit einer Druckquelle (29) verbunden ist oder sind, wobei die Gegensperrmomentgeber (50) aus einem doppeltwirkenden Zylinder besteht, der zwischen dem Ventil (10) und den Zylindern (9, 9') der Antriebsvorrichtung an die jeweiligen Leitungen (32, 33) der Zylinder (9, 9') angeschlossen ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (9, 9') durch einen Sensor angesteuert wird, der ein Signal erzeugt, das von der auf das Vorderrad wirkenden Kraft bzw. von dem auf das Vorderrad aufgebrachten Moment abhängig ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad (17) über eine Lenkwelle (18) mit der ersten Rahmensektion (3) verbunden ist, wobei die Lenkwelle (18) um ihre Mittelachse drehbar in Bezug auf das Vorderrad (13) ist, und wobei die Antriebsvorrichtung (9, 9') durch einen Drehwinkelsensor (24) angesteuert wird, der den Drehwinkel zwischen dem Vorderrad (13) und der Lenkwelle (18) misst.