FI104366B - Nelipyöräohjaus moottoriajoneuvoon - Google Patents

Description

104366

Nelipyöräohjaus moottoriajoneuvoon n

Esillä olevan keksinnön kohteena on moottoriajoneuvojen hydraulinen ohjauslaite ; 5 ensimmäisellä pyöränakselilla olevien pyörien ohjaamiseksi suhteessa toisella pyö ränakselilla oleviin pyöriin, joka laite käsittää painenesteen käyttämän, ensimmäisen pyöränakselin ohjausmekanismiin liitetyn servomoottorin, joka säätöventtiilivälinei-den kautta on yhteydessä painelähteeseen, sekä välineen säätöventtiilivälineisiin vaikuttamiseksi toisella akselilla olevien pyörien ohjausliikkeestä riippuen, mainitun 10 välineen säätöventtiilivälineiden ohjaamiseksi käsittäessä toisella akselilla olevien pyörien ohjaamiseksi tarkoitettuun ohjausmekanismiin kytketyn hydraulisen annostelulaitteen, joka on sovitettu syöttämään näiden pyörien kääntökulmasta riippuvaisen nestetilavuuden toiseen servomoottoriin, jonka iskutilavuus on verrannollinen annostelulaitteen iskutilavuuteen, toisen toisen servomoottorin keskenään liikkuvista 15 elimistä toimiessa yhdessä säätöventtiilivälineiden kanssa, kun taas säätöventtiilivä-lineen kanssa yhdessä toimivan toisen servomoottorin elin on rajoitetusti liikkuva suhteessa säätöventtiilivälineisiin siten, että nesteensyöttö toiseen servomoottoriin ja tätä seuraava servomoottorin käynnistys johtavat siihen, että säätöventtiilivälineet avaavat ja käynnistävät ensimmäisen servomoottorin.

20 ,,. Ajoneuvoja, joissa on nelipyöräohjaus, eli välineet kahden samansuuntaisen akselin * pyörien ohjaamiseksi, on tunnettu jo useamman vuoden ajan. Alunperin niiden koh- ’; * teenä oli ensisijaisesti raskaan ajoneuvon taaemman pyöräparin ohjaaminen suhtees- • " sa etupyöriin, jolloin taaempaa pyöräparia ohjattiin jäykkien nivelvarsien kautta ':" · 25 ohjatuista etupyöristä. Viime vuosien aikana on kuitenkin kehitetty hyvin kehittynei- • · · • V tä hydraulisia tai elektrohydraulisia nelipyöräohjausjärjestelmiä erityisesti henkilö- autoihin. Yksi tällainen kehittynyt hydraulinen järjestelmä esitetään esim. EP-pa-tentissa 0 284 022. Tässä tapauksessa käytetään ajoneuvon nopudesta riippuvaista painetta määrittämään tuleeko ajoneuvon takapyörät kääntää vastakkaiseen vai 30 samaan suuntaan kuin etupyörät. Kun ajetaan pienellä nopeudella, johdetaan etu-τ' pyörien servojärjestelmän hydraulinen paine takapyörien servomoottoriin, joka : servomoottori kääntää takapyörät vastakkaiseen suuntaan kuin etupyörät. Etupyö- ' rien servojärjestelmän painetta tasapainottaa säätöventtiilin nopeudesta riippuvainen paine, ja kun viimeksi mainittu paine tietyssä nopeudessa ylittää servopaineen, kyt- • f .···. 35 keytyy säätöventtiili toiseen suuntaan siten, että nopeudesta riippuvainen paine tämän jälkeen aikaansaa takapyörien kääntymisen samaan suuntaan kuin etupyörät.

2 104366

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on, kun lähtökohdaksi otetaan tunnettu hydraulinen nelipyöräohjausjärjestelmä, aikaansaada johdannossa kuvatun tyyppinen, yksinkertainen ja luotettava hydraulinen mekanismi erityisesti kuorma-autoihin, joka Ί mekanismi pystyy korvaamaan tähän asti käytetyn niveljärjestehnän, jolloin se mah-5 dollistaa ajoneuvon tehokkaan kuormaa kannattavan pinnan vähentämisen ja samalla eliminoi vaativan asennustyön.

Tämä saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että toisen servomoottorin toinen mainituista elimistä on rajoitetusti liikkuva ja on liitetty ensimmäisen servomootto-10 rin elimeen ensimmäisellä pyöränakselilla olevien pyörien kääntämiseksi siten, että ensimmäinen servomoottori käynnistetyssä tilassaan vaikuttaa toiseen servomoottoriin siten, että tämä sulkee säätöventtiilin.

Tämän tyyppinen ohjausmekanismi voidaan suunnitella hyvin yksinkertaiseksi.

15 Suhteuttamislaite ja toinen servomoottori voivat koostua kahdesta kaksitoimisesta hydraulisesta sylinteristä, joista ensimmäinen on pääsylinteri, joka seuraa etupyörien ohjauskulmaa, ja toinen on seurainsylinteri, jonka isku on suhteessa ensimmäisen sylinterin iskuun. Nämä voidaan kytkeä erillisessä pienpainepiirissä, joka on erillään hydraulisesta piiristä, jossa servomoottori vaikuttaa takapyörien varsinai-20 seen ohjaukseen. Tämä vähentää komponentteihin kohdistuvaa rasitusta ja lisää ... luotettavuutta ja pitkää ikää.

I · I

I I · · ’;' ' Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisissa piirroksissa esitettyyn : ’** sovellusesimerkkiin. Kuvio esittää kaaviomaisesti kolmiakselisen kuorma-auton ja ':: 25 yksinkertaistetun kytkentäkaavion keksinnön mukaisesta ohjausmekanismista.

I » · » · · t · • « :T: Kuviossa viitenumerolla 1 on merkitty ajoneuvon etuakseli, jossa on ohjattavat etupyörät 2. Viitenumerolla 3 on merkitty taka-akseli, jossa on takapyörät 4, ja viite-numerolla 5 on merkitty väliakseli, nk. "työntöakseli", jossa on ohjattavat pyörät 6.

30 Etupyörät 2 on kytketty tavanomaisen vipujäijestelmän 7 kautta ohjaus vaihteeseen • · servomoottorin 8 avulla, joka on kytketty hydrauliseen piiriin 9, jossa on 9 pumppu : 10 ja säiliö 11. Etupyörien servopiiri on tavanomainen ja se on hydraulisesti erotettu • · · :: pienpainepiiristä (yleisesti merkitty viitenumerolla 12), joka sisältää ensimmäisen ja toisen hydraulisen mäntä-sylinterilaitteen 13 ja 14, joista ensimmäinen muodostaa !·'. 35 pääsylinterin ja toinen seurainsylinterin. Piiri 14 on kytketty suIkuventtiilien 15, 16, • · varoventtiilien 17 ja magneettisten venttiilien 18 kautta säiliöön 11.

! 3 104366

Kolmas hydraulinen piiri 19, joka sijaitsee erillään hydraulisista piireistä 9 ja 12, sisältää servomoottorin, joka on hydraulinen mäntäsylinterilaite 20 ja pumppu 21, joka aikaansaa olennaisesti korkeamman paineen piirissä 19 kuin piirin 12 paine. Pumppuun 21 ja säiliöön 11 kytketty säätöventtiili 22 säätelee virtausta hydraulisen c 5 sylinterin 20 kumpaankin sylinterikammioon ja niistä takaisin.

Säätöventtiili 22 voi olla mitä tahansa tunnettua tyyppiä, jota käytetään kaksitoimi-sen mäntä-sylinterilaitteen männän iskun ohjaamiseksi eikä sitä tarvitse selittää yksityiskohtaisemmin tässä.

10

Servomoottorin 20 sylinteri 23 on saranoitu 24 väliakseliin 5 ja sen männän varsi 25 on kytketty ohjausvarteen 26, joka kuuluu pyörien 6 ohjausniveljärjestelmään. Männän varsi 25 on myös liitetty seurainsylinterin 14 männän varteen 27 siten, että männän varret 25, 27 liikkuvat synkronisesti. Seurainsylinterin 14 sylinterin pesä 28 15 on rajoitetusti liikkuva sylinterin akselin suunnassa ja se on toiminnallisesti kytketty tavalla, jota ei tässä esitetä tarkemmin, venttiilielementtiin, joka on esijännitetty kohti neutraalia asentoa säätöventtiilissä 22.

Neutraalissa asennossa sylinterikammioiden väliset yhteydet kummallakin puolella 20 servomoottorin mäntää ja pumppua 21 ja säiliötä 11 katkeavat.

• · ' ; ’ ’ Pääsylinterin 13 männän varsi 29 on liitetty ohjausvaihteen 8 ohjausvarteen 30 kun ’;' ' taas sen sylinteri on aksiaalisesti liikkumaton. Tässä kuvattu ohjausmekanismi toimii : *" siis seuraavalla tavalla: ·:··: 25 • Ohjausvarren 30 tietty liike kääntää ajoneuvon etupyörät 2 ja tästä riippuen siirtää :T: pääsylinterin 13 männän vartta 29. Täten syötetään seurainsylinterin 14 toiseen sylinterikammioon nestetilavuus, joka on riippuvainen männän liikkeestä ja sylinte-rin halkaisijasta, ja vastaava nestetilavuus tyhjennetään sen toisesta sylinterikam-30 miosta. Koska servomoottori 20 alkuasennossaan on suljettu säätö venttiilin 22 avul- • · · , [·' la, siirtyy seurainsylinterin 14 sylinteripesä 28 akselin suuntaisesti, mikä johtaa : säätöventtiilin aukeamiseen siten, että paineväliainetta syötetään pumpun 21 kautta • · · servomoottorin toiseen sylinterikammioon ja tyhjennetään sen toisesta kammiosta, t mikä johtaa väliakselin 5 pyörien 6 kääntymiseen. Kun servomoottorin 20 männän 35 varsi 25 rupeaa liikkumaan, siirtyy seurainsylinteri 14 kohti neutraalia asentoaan männän varsien 25 ja 27 välisen kytkennän vaikutuksesta. Täten myös säätöventtiili 22 palaa neutraaliin asentoonsa ja paineväliaineen syöttö servomoottoriin katkeaa.

4 104366

Varoventtiilit 17 rajoittavat pienpainepiirin 12 paineen ennalta määrättyyn maksimi-paineeseeen, jolloin venttiilit tyhjentävät ylimääräisen nesteen säiliöön kun maksi-mipaine ylitetään. Käytännön sovellutusmuodossa paine voidaan rajoittaa n. 25 baariin.

5

Jos piirissä 12 jostain syystä esiintyy nestevajausta, avautuvat sulkuventtiilit 15, 16 tällöin (koska järjestelmässä vallitsee pieni alipaine). Tämä voi johtaa siihen, että pääsylinteri 13 ja seurainsylinteri 14 joutuvat epätahtiin keskenään. Tällainen epä-tahtitila voidaan mitata asentoantureilla (ei esitetty), jotka on kytketty jokaiseen 10 sylinteriin ja jotka ohjaavat magneettisia venttiilejä 18 avaten ne; piirin 12 tyhjentämiseksi säiliöön kunkin männän jommaltakummalta puolelta. Ajettaessa suoraan eteenpäin väliakselin 5 pyörät 6 palautuvat automaattisesti asentoon suoraan eteenpäin pyöriin vaikuttavan itsensä suoristavan vääntömomentin vaikutuksesta. Heti kun asentoanturit tunnistavat tämän asennon sulkeutuvat magneettiset venttiilit.

• « · « · * f t • · · « • * • · • · · # I · • · · • · · • · · « · ··· * · · • · · * • · · • · · • f · • · · • * • · *

Claims (3)

1. 5 104366
2. 1. Moottoriajoneuvojen hydraulinen ohjauslaite ensimmäisellä pyöränakselilla olevien pyörien ohjaamiseksi suhteessa toisella pyöränakselilla oleviin pyöriin, joka 5 laite käsittää painenesteen käyttämän, ensimmäisen pyöränakselin ohjausmekanismiin (8, 30) liitetyn servomoottorin (20), joka säätöventtiilivälineiden (22) kautta on yhteydessä painelähteeseen, sekä välineen säätöventtiilivälineisiin vaikuttamiseksi toisella akselilla olevien pyörien ohjausliikkeestä riippuen, mainitun välineen säätöventtiilivälineiden (22) ohjaamiseksi käsittäessä toisella akselilla (1) olevien pyörien 10 (2) ohjaamiseksi tarkoitettuun ohjausmekanismiin (8, 30) kytketyn hydraulisen an nostelulaitteen (13), joka on sovitettu syöttämään näiden pyörien kääntökulmasta riippuvaisen nestetilavuuden toiseen servomoottoriin (14), jonka iskutilavuus on verrannollinen annostelulaitteen iskutilavuuteen, toisen toisen servomoottorin keskenään liikkuvista elimistä (27, 28) toimiessa yhdessä säätöventtiilivälineiden (22) 15 kanssa, kun taas säätöventtiilivälineen kanssa yhdessä toimivan toisen servomoottorin elin (28) on rajoitetusti liikkuva suhteessa säätöventtiilivälineisiin siten, että nesteensyöttö toiseen servomoottoriin (14) ja tätä seuraava servomoottorin käynnistys johtavat siihen, että säätöventtiilivälineet avaavat ja käynnistävät ensimmäisen servomoottorin (20), tunnettu siitä, että toisen servomoottorin (14) toinen (27) 20 mainituista elimistä on rajoitetusti liikkuva ja on liitetty ensimmäisen servomootto-..... rin (20) elimeen (25) ensimmäisellä pyöränakselilla olevien pyörien kääntämiseksi I < I . siten, että ensimmäinen servomoottori käynnistetyssä tilassaan vaikuttaa toiseen ser- I I · ]; * vomoottoriin (14) siten, että tämä sulkee säätöventtiilin. : 25 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että annostelulaite • · · : *.·* (13) ja toinen servomoottori (14) on yhdessä kytketty erilliseen, mainitusta paineläh- teestä (21) ja ensimmäisen servomoottorin (20) hydrauliikkapiiristä (19) erilliseen toiseen hydrauliikkapiiriin (12), jossa vallitsee alhaisempi paine kuin ensin maini-tussa piirissä. 30 • I I
3. 3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että annos- * * * telulaite (13) on kytketty kuorma-ajoneuvon etupyörien (2) ohjausmekanismiin (8, 30) ja että ensimmäinen servomoottori (20) on kytketty ajoneuvon ylimääräisen oh-jatun akselin (5) ohjausmekanismiin (26). « · *« · 35 6 104366