DE3139349A1 - Control for a trailing steering axle in single-element or multi-element vehicles - Google Patents
Control for a trailing steering axle in single-element or multi-element vehiclesInfo
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Abstract
Description
Steuerung für eine Nachlauflenk- Control for a self-steering
achse bei ein- oder mehrgliedrigen Fahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Nachlauflenkachse bei ein- oder mehrgliedrigen Fahrzeugen mit zumindest einer mittels Lenkgetriebe lenkbaren Vorderachse und einer weiteren, zwischen dieser und er Nachlauflenkachse vorgesehenen Achse, bei der nach Maßgabe mindestens einer am Fahrzeug erfaßbaren Meßgröße der Lenkwinkel der Nachlauflenkachse beeinflußbar ist. axle in single or multi-unit vehicles The invention relates to a control for a self-steering axle in single or multi-unit vehicles with at least one front axle that can be steered by means of a steering gear and another, between this and he self-steering axle provided, in the case of the stipulation at least one measured variable of the steering angle of the self-steering axle that can be detected on the vehicle can be influenced.
Nachlauflenkachsen sind bei eingliedrigen Fahrzeugen hinter der Triebachse des Fahrzeuges und. bei mehrgliedrigen Fahrzeugen als Achsen von Anhängern im Einsatz.Self-steering axles are behind the drive axle in single-unit vehicles of the vehicle and. in use as axles of trailers in multi-link vehicles.
Eine hier besonders angesprochene Einsatzform ist insoweit der Einsatz als Vorderachse eines Anhängers, dessen Deichsel in Horizontalrichtung drehfest mit dem Zugwagen des mehrgliedrigen Fahrzeuges verbunden ist, wobei der Deichseldrehpunkt gegenüber dem Anhänger im Bereich seiner- Nachlauflenkachse liegt.In this respect, a form of use that is particularly addressed here is use as the front axle of a trailer, the drawbar of which cannot rotate in the horizontal direction is connected to the towing vehicle of the multi-unit vehicle, the drawbar pivot point opposite the trailer in the area of its self-steering axle.
Es gehört nun bereits eine Steuerung für Nachlaüflenkachsen zum Stand der Technik (DE-OS 28 08 173), bei der, analog zur eingangs beschriebenen Konstruktion, nach Maßgabe mindestens einer am Fahrzeug erfaßbaren Meßgröße der Lenkwinkel der Nachlauflenkachse beeinflußbar ist.A control system for trailing steering axes is now part of the stand the technology (DE-OS 28 08 173), in which, analogous to the construction described above, in accordance with at least one measurable variable that can be measured on the vehicle, the steering angle of the Trailing steering axle can be influenced.
Mit Hilfe dieser Steuerung sollen ein- oder mehrgliedrige Fahrzeuge fahrtechnisch, insbesondere was das Manövrierverhalten betrifft, verbessert werden.With the help of this control, single or multi-unit vehicles technically, especially with regard to the maneuvering behavior, can be improved.
Zur Erreichung dieses Zieles wird eine Achse mit selbstspurenden Rädern vorgesehen, welche aufgrund von Reifennachlauf entsprechend der vorliegenden Seitenkraft den erforderlichen Lenkwinkel selbsttätig einstellen, ohne jedoch eine Seitenführungsfunktion zu übernehmen. Zusätzlich läßt sich die Lenkung für Rückwärts- und Rangierfahrten blockieren.To achieve this goal, an axle with self-tracking wheels is required provided, which due to tire caster according to the existing lateral force set the required steering angle automatically, but without a lateral guide function to take over. In addition, the steering can be used for reversing and maneuvering To block.
Die beschriebene selbstspurende Lenkung erweist sich in Verbindung mit den angesprochenen Einsatzgebieten dem erläuterten Ziele dienend, sofern der Abstand der N.achlauflenkachse zur jeweils vorgelagerten Achse, also beispielsweise zur Triebachse eines Zugwagens, sich innerhalb der üblichen Grenzen hält, die Nachlåuflenkachse also mit verhältnismäßig kleinem Abstand hinter der Triebachse angeordnet ist. Der Abstand ist dabei üblicherweise nur wenig größer als der Raddurchmesser an Triebachse oder Nachlauflenkachse.The self-tracking steering described turns out to be in conjunction with the mentioned areas of application serving the stated goals, provided that the Distance of the following steering axle to the respective upstream axle, for example to the drive axle of a towing vehicle, which keeps within the usual limits, the steering axle is thus arranged with a relatively small distance behind the drive axis. Of the The distance is usually only slightly larger than the wheel diameter on the drive axle or self-steering axle.
Besonders bei größeren Abständen kann aber das Fahrverhalten in Verbindung mit einer selbstspurenden Achse nicht mehr befriedigen, und solche größeren Abstände ergeben sich im besonderen bei dem vorgeschilderten besonderen Einsatz zweck, nämlich bei Einsatz der Nachlauflenkachse als Vorderachse eines Anhängers, der über seine Deichsel unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist. Hier kann die beschriebene Nachlauflenkachse ohne Seitenkraftaufnahme nicht zufriedenstellen, da insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten erhebliche und kaum noch beherrschbare Übersteuerungstendenzen auftreten.Especially with larger distances, however, the driving behavior can be related with a self-tracking axle are no longer satisfactory, and such larger distances arise in particular in the aforementioned special application purpose, namely when using the self-steering axle as the front axle of a trailer, which has its The drawbar is coupled to the towing vehicle so that it cannot be swiveled. Here the described Self-steering axle not satisfactory without side force absorption, since in particular at higher speeds there is a considerable and almost uncontrollable tendency to oversteer appear.
Beim Fahren von Lastzügen mit Anhänger auf einem Slalomkurs ergibt sich wegen der im Wendepunkt der Bahn entgegengesetzt gerichteten Fliehkräfte am Zugwagen und Anhänger Wechsel zwischen Über- und Untersteuern. Der Fahrer kann sich auf eine derartige Situation nicht oder nur schwer einstellen.When driving trucks with trailers on a slalom course because of the oppositely directed centrifugal forces at the turning point of the path Towing vehicle and trailer change between oversteer and understeer. The driver can not or only with difficulty adjust to such a situation.
Der Erfindung liegt von d a h e r die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für Nachlauflenkachsen der eingangs erläuterten Art anzugeben, die bei jedem Abstand der Nachlauflenkachse zur jeweils vorgelagerten Achse in unterschiedlichen Fahrsituationen gleich vorteilhaftes Manövrierverhalten und Spurtreue gewährleistet.The invention is therefore based on the object of a controller for self-steering axles of the type explained at the beginning, specify the at each distance the self-steering axle to the respective upstream axle in different driving situations equally advantageous maneuvering behavior and directional stability guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nachlauflenkachse in Abhängigkeit sowohl vom Lenkwinkel der Vorderachse als auch von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges als Meßgrößen durch eine Steuervorrichtung derart steuerbar ist, daß bei Geschwindigkeit gegen Null der Einschlagwinkel der Räder der Nachlauflenkachse dem Sollwinkel (Ackermann-Winkel) im wesentlichen entspricht und daß bei höheren Kurvengeschwindigkeiten sich die Größe des Einschlagwinkels derart verringert, daß bei jeweils gleicher Querbeschleunigung der Eigenlenkwinkel gleich bleibt.This object is achieved according to the invention in that the self-steering axle depending on both the steering angle of the front axle and the driving speed of the vehicle can be controlled as measured variables by a control device in such a way that when the speed approaches zero, the steering angle of the wheels of the self-steering axle corresponds essentially to the target angle (Ackermann angle) and that at higher Cornering speeds, the size of the steering angle is reduced in such a way that with the same lateral acceleration, the self-steering angle remains the same.
Es stellt sich somit beim Fahren in Kurven mit Geschwindigkeiten, aus denen gleiche Querbeschleunigung resultiert,-gleiches untersteuerndes Lenkverhaltan und damit optimales Fahrverhalten ein.It thus arises when driving in curves at speeds from which the same transverse acceleration results, - the same understeering steering behavior and thus optimal driving behavior.
Sofern die Steuerung für eine Nachlauflenkachse eines aus Zugfahrzeug und inhinger bestshenden Gespannt vorgesehen. is t, ist es dabei vorteilhaft, de Vorderachslenkwinkel, die Fahrgeschwindigkeit und die Radstände zur Ermittlung des Lenkwinkels der -Anhänger-Nachlauflenkachse in die im Anspruch 2 aufgeführte Beziehung zueinander zu setzen.If the control for a self-steering axle from a towing vehicle and inhinger bestshenden tension provided. is t, it is advantageous to de Front axle steering angle, the driving speed and the wheelbases to determine the Steering angle of the trailer self-steering axle in the relationship listed in claim 2 to put to each other.
Zur Ermittlung des Lenkwinkels der Vorderachse ist es günstig, am -Lenkgetriebe oder an der Vorderachse ein Potentiometer vorzusehen. Die Fahrgeschwindigkeit läßt sich auf einfache Weise ermitteln, wenn insbesondere am Schaltgetriebeausgang ein Tachometer angeschlossen ist.To determine the steering angle of the front axle, it is beneficial to use am -Steering gear or a potentiometer on the front axle. The driving speed can be determined in a simple manner if, in particular, at the gearbox output a speedometer is connected.
Potentiometer und Tachometer ist eine elektrische Steuereinrichtung zuzuordnen, mit deren Hilfe die durch vorgenannte Geräte ermittelten Meßgrößen in elektrische Steuersignale zur Ansteuerung der Steuervorrichtung der Nachlauflenkachse entsprechend umsetzbar sind.Potentiometer and tachometer is an electrical control device assign, with the help of which the measured variables determined by the aforementioned devices in electrical control signals for activating the control device of the self-steering axle can be implemented accordingly.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Steuereinrichtung an der Anhänger-Nach° lauflenkachse angeordnet und an -Zugwagen und Anhänger ist jeweils ein Teil einer elektrischen Steckkupplung vorgesehen. Es is-t somit leichtes Abkuppeln des Anhängers vom Zugwagen möglich.In a preferred embodiment of the invention, the electrical Control device arranged on the trailer steering axle and on the towing vehicle and trailer, a part of an electrical plug-in coupling is provided in each case. It This makes it easy to uncouple the trailer from the towing vehicle.
Die Nachlauflenkachse ist zweckmäßig als Achsschenkelachse ausgebildet.The trailing steering axle is expediently designed as a steering knuckle axle.
Weitere Merkmale und EinzelheitdnBr Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung einer in der Zeichnung in Verbindung mit einem aus Zugwagen und Anhänger bestehenden Lastzug gezeigten.Steuerung und/oder in den Ansprüchen erläutert.Further features and details of the invention are in the following Description of one in the drawing in connection with one of the towing vehicle and trailer Existing truck-trailer combination shown. Control and / or explained in the claims.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung ein mehrgliedriges Fahrzeug gezeigt, das einen Zugwagen 10, der durch einen Lastwagen gebildet ist und einen Anhänger 12 umfaßt. In the drawing, a multi-part is shown in a schematic representation Vehicle shown is a towing vehicle 10 formed by a truck and a trailer 12.
Der Zugwagen ist hier als zweiachsiges Fahrzeug ausgebildet und mit einer gelenkten Vorderachse 14 und einer hinteren Triebachse 16 ausges.tattet. Die beiden Achsen sind an einem Fahrzeugrahmen 18. angeordnet, auf welchem ein Fahrzeugaufbau 20- aufruht. The towing car is designed here as a two-axle vehicle and with a steered front axle 14 and a rear drive axle 16 equipped. the Both axles are arranged on a vehicle frame 18, on which a vehicle body 20- rests.
Die Triebachse 16 befindet sich nahe dem rückwärtigen Ende des Aufbaus 20. Der Rahmen 18 erstreckt sich bis an das hintere Ende des Aufbaus und ist in seinem hinteren Endbereich über einen Kreuzverbund 22 versteift. The drive axle 16 is located near the rear end of the structure 20. The frame 18 extends to the rear end of the structure and is in its rear end area stiffened by a cross connection 22.
Die Vorderachse 14 ist über ein Lenkgetriebe 24 und eine übliche Hebelverbindung steuerbar. Zum Antrieb des £astkraftwagens dient eine Brennkraftmaschine 26 mit angeflanschtem Schaltgetriebe 28. Über eine von letzterem weggeführte KardanwelLe 30 und ein Differentialgetriebe 32 erfolgt der Antrieb der Triebachse 16. The front axle 14 is via a steering gear 24 and a conventional one Lever connection controllable. An internal combustion engine is used to drive the motor vehicle 26 with flanged gearbox 28. Via a cardan shaft leading away from the latter 30 and a differential gear 32 are used to drive the drive axle 16.
Am hinteren, durch den Kreuzverbund 22 versteiften Rah menende ist eine Anhängerkupplung 34 zum Anhängen einer Deichsel 36 des Anhängers 12 vorgesehen. Die an sich durch die Verbindung zwischen Anhängerkupplung und Deichsel gegebene, allseitige Verschwenkbarkeit der Deichsel ist bezüglich ihrer Verschwenkbarkeit in'Fahrzeugquerrichtung blockiert, so daß sich zwischen einer Nachlauflenkachse 38 des beispielsweise zweiachsigen Anhängers 12 und dem Zugwagen 10 ein in Fahrzeugquerrichtung steifer Verbund ergibt.. At the rear, stiffened by the cross connection 22 frame is menende a trailer coupling 34 for attaching a drawbar 36 of the trailer 12 is provided. The given by the connection between the trailer coupling and the drawbar, The drawbar can pivot on all sides with regard to its pivotability blocked in 'vehicle transverse direction, so that between a self-steering axle 38 of the two-axle trailer 12, for example, and the towing vehicle 10 in the transverse direction of the vehicle stiff bond results in ..
Die Blockierung der Beweglichkeit der Deichsel 36 in Bezug auf ihre Querverschwenkbarkeit gegenüber dem Zugwagen 10 erfolgt beispielsweise durch einen überwurf 40, in welchem der Deichselhals in Querrichtung unnachgiebig geführt ist und der seinerseits-mit seinen beiden seitlichen Armen 42, 44 um eine. Horizontalachse 46 verschwenkbar am Rahmen 18 des Zugwagens angelenkt ist, Die Horizontalachse verläuft etwa durch den Anlenkpunkt der Anhängerkupplung 34, so daß die Höhenverschwenkbarkeit-der Deichsel 36 nicht behindert ist.The blocking of the mobility of the drawbar 36 in relation to their Transverse pivotability with respect to the towing carriage 10 takes place, for example, by a throw 40, in which the drawbar neck is rigidly guided in the transverse direction and in turn - with its two lateral arms 42, 44 around one. Horizontal axis 46 is pivotably articulated on the frame 18 of the towing vehicle, the horizontal axis runs approximately through the articulation point of the trailer coupling 34, so that the height pivotability-the Drawbar 36 is not obstructed.
Die Lenkachse 38 des Anhängers' 12, die in diesem speziellen Fall gleichzeitig als Nachlauflenkachse des Zugwagens anzusehen ist, besitzt einen mi einem Drehschemel 48 fest verbundenen Achskörper 50, an dessen Enden um aufrechte Schwenkachsen 52 verschwenkbare, jeweils ein Rad 54 bzw.The steering axis 38 of the trailer '12, which in this particular case at the same time is to be regarded as the trailing steering axle of the towing vehicle, has a mi a turntable 48 firmly connected axle body 50, at the ends of which upright Pivot axes 52 pivotable, each with a wheel 54 or
56 lagernde Lenkschenkel 58 angeordnet sind.56 superimposed steering legs 58 are arranged.
Mit den Achsschenkeln 58, sind Spurhebel 61 verbunden, die ihrerseits über eine Spurstange 62 miteinander schwenkbeweglich verbunden sind. Die den beiden Achsseit.en zugeordneten Räder sind somit in Bezug auf ihre Verschwenkbarkeit miteinander gekuppelt. Der Drehschemel 48 ist mit der Deichsel 36 bzw. dem überwurf 40 um eine.Horizontalachse 64 verschwenkbar verbunden, so daß zwischen Zugwagen und Anhänger Nickbewegungen möglich sind.With the steering knuckles 58, track levers 61 are connected, which in turn are pivotally connected to one another via a tie rod 62. The two Achsseit.en assigned wheels are thus with respect to their pivotability with one another coupled. The turntable 48 is with the drawbar 36 or the union 40 around ein.Horizontalachse 64 pivotally connected so that nodding movements between the towing vehicle and the trailer possible are.
Die Nachlauflenkachse 38 des Anhängers ist mit einer Steuervorrichtung 66 ausgestattet, die beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch Abe.r einen Betätigungshebel 67 und eine Lenkstange 68 zur Steuerung der Räder 54, 56 die Stellung des Lenkhebels 60 zu beeinflussen vermag.The self-steering axle 38 of the trailer is connected to a control device 66 equipped, for example pneumatically or hydraulically Abe.r an operating lever 67 and a handlebar 68 for controlling the wheels 54, 56 the position of the steering lever 60 able to influence.
Die Steuervorrichtung 66 wird auf elektrischem Wege durch eine Steuereinrichtung 70 angesteuert, die vorzugsweise am Aufbau des-Anhängers oder unmittelbar an der Nachlauflenkachse angeordnet ist.The control device 66 is electrically operated by a control device 70 controlled, which is preferably on the body of the trailer or directly on the Self-steering axle is arranged.
Die Steuereinrichtung 70 erzeugt dabei in Abhängigkeit sowohl' vom Lenkwinkel der-Vorderachse, als auch von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges elektrische Steuersig nale, die in der Steuervorrichtung 66 in auf die Betätigungsstange zu übertragende Lenkbewegungen umgesetzt werden, Die aus dem Lenkwinkel der Vorderachse und aus der Fahrgeschwindigkeit zu ermittelnden und in die Steuereinrichtung 70-einzugebenden Meßgrößen werden beispielsweise am Lenkgetriebe 24 und am Schaltgetriebe 28 festgestellt. Zu diesem Zweck wird beispiels.weise am Lenkgetriebe 24 mittels eines Potentiometers 72 der Vorderachslenkwinke-l und am Schaltgetriebeausgang durch einen Tachometer 74 die Fahrgeichwindighit gemessen. Es ist klar, daß diese Meßgrößen auch an anderer Stelle und gegebenenfalls mit anderen Mitteln erfaßt werden können.The control device 70 generates depending on both 'from Steering angle of the front axle, as well as the driving speed of the vehicle electrical control signals in the control device 66 in on the operating rod The steering movements to be transferred are converted from the steering angle of the front axle and to be determined from the driving speed and input into the control device 70 Measured variables are determined on the steering gear 24 and on the gearbox 28, for example. For this purpose, for example, on the steering gear 24 by means of a potentiometer 72 of the front axle steering angle and at the gearbox output by a speedometer 74 the Fahrgeichwindighit measured. It is clear that these measurands also apply to others Position and, if necessary, by other means.
Potentiometer und Tachometer sind jeweils über eine elektrische Leitung 76 bzw. 78 an einer am Heck des Lastkraftwagens angeordneten Kupplungsdose 80 einer elektrischen Steckkupplung angeschlossen, deren Kupplungstecker 82 über eine elektrische Verbindungsleitung 84 an der Steuereinrichtung 70 angeschlossen ist.Potentiometer and tachometer are each via an electrical line 76 or 78 on a coupling socket 80 arranged at the rear of the truck electrical plug-in coupling connected, the coupling plug 82 via an electrical Connecting line 84 is connected to the control device 70.
Ist der Kupplungsstecker in die Kupplungsdose eingesteckt, und befindet sich das aus Zugwagen und Anhänger bestehende Gespann in Fahrt, 90 werden in der Steuereinrichtung 70 die von Potentiometer 72.und Tachometer 74 übernommenen Meßgrößen (Lenkwinkel-und Fahrgeschwindigkeit) in entsprechende Steuersignale umgesetzt, verstärkt und als translatorische oder rotatorische Bewegung, je nach An-: ordnung und Ausbildung der Steuervorrichtung 66, an die Lenkmechanik der Nachlauflenkachse 38 weitergegeben. Dabei werden die erwähnten-Meßgrößen derart umgesetzt, daß bei Geschwindigkeit gegen Null der Einschlagwinkel der Räder der.Nachlauflenkachse-dem Sollwinkel (Ackermann-Winkul) im wesentlinhen entspricht.The coupling plug is plugged into the coupling socket and is located the combination of towing car and trailer is in motion, 90 are in the Control device 70 receives the measured values from potentiometer 72 and tachometer 74 (Steering angle and driving speed) converted into corresponding control signals, amplified and as translational or rotary movement, depending on the approach: order and design of the control device 66, to the steering mechanism of the self-steering axle 38 passed. The mentioned measured variables are implemented in such a way that at Speed approaching zero, the steering angle of the wheels of the trailing steering axle Setpoint angle (Ackermann-Winkul) essentially corresponds.
Die Größe des Einschlagwinkels wird hingegen bei höheren Kurvengeschwindigkeiten derart verringert, daß die übersteuerungstendenzen des Zugwageüs vermieden bzw. diesem über die Nachlauflenkachse ein untersteuerndes Verhalten aufgezwungen werden kann, so daß bei verschiedenen Kurvengeschwindigkeiten, aus- denen gleiche Querbeschleunigung resultiert, infolgedessen der - Eigenlenkwinkel. des Zugfahrzeugs gleich groß bleibt und damit optimales Fahrverhalten erreicht wird.The size of the steering angle, however, increases at higher cornering speeds reduced in such a way that the oversteering tendencies of the Zugwageüs avoided or Understeering behavior can be imposed on this via the self-steering axle can, so that at different cornering speeds, the same lateral acceleration results, as a result of the - self-steering angle. of the towing vehicle remains the same and thus optimal driving behavior is achieved.
Die gleichen fahrtechnischen VOrteile sind durch die Erfindung selbstverständlich auch bei Fahrzeugen-zu erzielen, deren Triebachse eine Nachlauflenkachse nachgeschal tet und insbesondere der Achsabstand-beider Achsen relativ groß ist.The same driving advantages are self-evident from the invention can also be achieved with vehicles whose driving axle is followed by a self-steering axle tet and in particular the center distance of the two axes is relatively large.
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Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813139349 DE3139349A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Control for a trailing steering axle in single-element or multi-element vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813139349 DE3139349A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Control for a trailing steering axle in single-element or multi-element vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3139349A1 true DE3139349A1 (en) | 1983-04-21 |
Family
ID=6143304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813139349 Ceased DE3139349A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | Control for a trailing steering axle in single-element or multi-element vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3139349A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60D 7/00 |
|
| 8131 | Rejection |