DE2265142A1

DE2265142A1 - Steuersystem zur lenkung eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE2265142A1
Application number: DE19722265142
Authority: DE
Inventors: Royal R Hawkins
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1976-07-15
Also published as: GB1397140A; DE2236859B2; DE2236859C3; DE2236859A1; DE2265142C3; US3848690A; DE2265142B2; FR2149793A5

Description

"Steuersystem zur Lenkung eines Fahrzeugs"

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung der Lenkung eines Fahrzeugs, das rechts, links, vorne und hinten Vortriebsmittel hat, von denen wenigstens eines mit einer von der Geschwindigkeit der übrigen abweichenden Geschwindigkeit antreib.bar ist. Ziel der Erfindung ist die Verbesserung bekannter Steuersysteme dieser Art.

Das erfundene System der eingangs, beschriebenen Gattung zeichnet sich aus durch in der Geschwindigkeit (bzw. Drehzahl) veränderbare Antriebsvorrichtungen, die dazu vorgesehen und geeignet sind, wenigstens eines der "Vortriebsmittel anzutreiben, durch eine Energiequelle, durch eine Lenksteuerung, die dazu ausgebildet ist, das Schwenken wenigstens eines der Vortriebsmittel zu steuern, und durch übertragungsmittel, die zwischen die Energiequelle und die Antriebsvorrichtung geschaltet und so ausgebildet sind,,daß sie auf das Schwenken

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der von der Lenksteuervorrichtung gesteuerten Vortriebsmittel derart ansprechen, daß sie die Antriebsvorrichtungen so einstellen, daft eine Relativgeschwindigkeit zwischen den rechten und linken Antrieben zustande kommt, wodurch das Drehen oder Wenden des Fahrzeugs unterstützt wird.

Vorzugsweise sind die in ihrer Geschwindigkeit veränderbaren Antriebsvorrichtungen auf die rechte und linke Seite so aufgeteilt, daß sie wenigstens eines der links gelegenen und wenigstens eines der rechts gelegenen Vortriebsmittel antreiben können. Die übertragungsmittel können zwischen die auf die rechte und linke Seite wirkenden Antriebsvorrichtungen und die Energiequelle geschaltet sein und auf das Schwenken der Vortriebsmittel für die Einstellung der rechten und linken Antriebsvorrichtungen auf eine Relativgeschwindigkeit zwischen ihnen zur Unterstützung des Drehens oder Wendens des Fahrzeuges ansprechen. Vorzugsweise enthält die Lenksteuerung eine Fühlervorrichtung, die auf eine voreingestellte Bezugsgröße anspricht und dadurch ein Schwenken der Vortriebsmittel in Bezug zu der Bezugsgröße selbsttätig steuert. Diese selbsttätige Steuerung nach einer Führungfrröße kann in jeder der hier angegebenen Ausfuhrungsformen angewandt werden. Die übertragungsvorrichtung oder Umsetzervorrichtung enthält in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Potentiometer, deren Abgriffe durch das Sclwenken der Vortriebsmittel gesteuert werden und die danach als Regelabweichungen Signale erzeugen, die die Unterstützung der Dreh- oder Wendebewegung durch die Vortriebsmittel herbeiführen.

Die Unterstützung der Lenksteuerung kommt also dadurch zustande, daß die beiden Antriebskreise relativ zueinander betätigt werden, daß sie also entx^eder gegensätzlich betätigt werden oder daß einer von ihnen im wesentlichen konstant gehalten wird, während der andere verändert wird. Dadurch ergibt sich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem rechten und dem linken

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Antriebsmotor. Ein solcher Lenkkreis kann eine manuelle und/ oder automatische Steuerung aufweisen. Die automatische Lenksteuerung lenkt das Fäirzeug in Bezug auf eine externe Bezugsgröße wie beispielsweise einen Leitstrahl, welcher sich an der Seite des Fahrzeuges in seiner Längsrichtung erstreckt.*

Me vorliegende Erfindung ist besonders nützlich in Verbindung mit Planierfahrzeugen zum Wegebau, wobei das Fahrzeug durch die Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen der rechten und linken Seite des Fahrzeugs gedreht werden kann. Das System zur Durchführung der Drehung kann sowohl elektrisch als auch hydraulisch arbeiten.

Bei der Vervrendung von vier Rädern oder Fahrschienen ist es wichtig,· daß die Geschwindigkeit der beiden Motoren jeweils auf der einen Seite der Maschine jeweils in Relation zu den Geschwindigkeiten der beiden Motoren auf der anderen Fahrzeugseite gesteuert wird, wenn das Fahrzeug eine Drehung ausführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei* spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert .

Fig·. 1 zeigt in stark schematisierter Wiedergabe die räumliche Anordnung von Fahrzeug und Vortriebsmitteln (Rädern) und deren Kinematik, während Fig. 2 die elektrischen Baugruppen und ihre Wirkverbindung mit den Antrieben darstellt.

Die Steuerung wird sowohl durch das Drehen der Stützen bzw. der Räder oder Fahrschienen des Fahrzeugs als auch durch die Änderung der Relativgeschwindigkeit dieser Stützen (Vortriebsmittel) zueinander bewirkt. Das Fahrzeug 49 wird vorne durch die Stützen 50 und 52 und hinten durch die Stützen 51 und getragen. Diese Stützen 50-53 werden durch ihnen zugeordnete Motoren 5*1-57 angetrieben und stehen mit dem Fahrzeug durch Halter 58-61 an den Ecken in Verbindung.

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Langsseits des Fahrzeugs erstreckt sich die Linie eines Fadens, die eine Bezugsgröße für die automatische Lenkung bildet. Mit dem Faden 62 steht ein Vorderfühler 63, der an der als Rad ausgestalteten vorderen Stütze mit Hilfe" einer Befestigung 64 angebracht ist, und ein Hinterfühler 65, der an der als Rad ausgestalteten hinteren Stütze 51 mittels einer Befestigung 66 angebracht ist, in Verbindung. Die Aussgangssignale dieser Fühler steuern, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, Hydraulikventile 67 und 68. Jedes dieser Ventile hat eine Eingangsleitung 69 bzw. 76 und Ausgangsleitungen 70 und 71 bzw. 77 und 78, mittels derer das betrachtete Ventil einen ihm zugeordneten Lenkzylinder 72 bzw. 79 steuert. Der Lenkzylinder 72 ist durch Halterungen 73 und 74 mit dem Fahrzeug verbunden und verstellt eine Spurstange 75» die das Drehen der vorderen Stützen 50 und 52 steuert. In gleicher Weise steuert der Lenkzylinder 79 eine Spurstange 82 zur Drehung der hinteren Stützen 51 und 53.

Wird durch die Fühler 63 und 65 eine Abweichung der Lage des Fahrzeugs 49 von dem als Bezugsgröße dienenden Faden 62 festgestellt, so geben diese Fühler ein entsprechendes Ausgangssignal an die zugeordneten Hydraulikventile 67 und 78, um die Lenkzylinder 72 und 79 in entsprechender Weise anzutreiben und eine Drehung der Stützen 50 bis 53 durch die Spurstangen 75 und 82 zu bewirken.

Fig. 2 zeigt einen zum Antrieb der hydraulisch arbeitenden Motoren 54 bis 57 im Sinne einer Lenkung durch Änderung der Geschwindigkeiten notwendigen Schaltkreis. Die Spurstange 75 ist wirkungsmäßig mit dem Schleifar'm 83 eines Potentiometers 84 und die Spurstange 82 ist wirkungsmäßig mit dem Schleifarm 85 eines Potentiometers 86 verbunden. Die beiden Potentiometer 84 und 86 sind mit ihrem einen Ende an eine positive Gleichspannungsquelle und mit ihrem anderen Ende an Masse angeschlossen. Das am Schleifarm 83 abgreifbare Ausgangssignal de3 Potentiometers 84 gelangt an die Eingangsklemme

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einer Summiereinrichtung 87, während das mit dem Schleifarm 85 abgegriffene Ausgangssignal des Potentiometers 86 der Eingangsklemme an einer Summiereinrichtung 88 zugeführt wird.

Weitere Eingangssignale der Summiereinrichtunsen 87 und 88 werden von einem Potentiometer abgeleitet, das zur Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs durch gemeinsame gleichsinnige Änderung der Geschwindigkeiten der Motoren 5^ und 57 dient. Die Ausgangssignale der Summiereinrichtungen 87 und 88 werden Verstärkern 90 und 91 zugeführt, deren Ausgangssignale zur Steuerung zweier Anschläge (Hubbegrenzer) 92 und 93 dienen. Diese Anschläge steuern veränderbare Steuerpumpen 9¹J b ax. (variable displacement pump). Die Förderpumpe 9¹J versorgt die hydraulisch arbeitenden Motoren 5^ und 55 mit hydraulischem Strömungsmittel, während die Förderpumpe 95 hydraulisches Strömungsmittel den hydraulisch arbeitenden Motoren 56 und 57 zuführt.

Stellen die Fühler 63 und 65 ein Entfernen des Fahrzeugs 49 von dem als Bezugsgröße dienenden Faden 62 und damit eine notwendige Drehung des Fahraeugs fest, beispielsweise nach rechts, so geben diese Fühler entsprechende Ausgangssignale an die Hydraulikventile 67 und 68, welche die Spurstangen 75 und 82 in solcher Richtung verschieben, daß sich das Fahrzeug nach rechts dreht. Wenn die Spurstangen 75 und 82 auf die Stützen im Sinne einer Drehung einwirken, folgen die Potentiometerschleifarme 83 und 85 dieser Bewegung der Spurstangen und geben an die zugeordneten Summiereinrichtungen 87 und 88 Ausgangssignale zur verhältnismäßigen Steuerung der Anschläge, so daß die hydraulisch arbeitenden Motoren 5^ und 55 entsprechend langsamer und die Motoren 56 und 57 entsprechend schneller angetrieben werden.

Statt der verwendeten hydraulisch arbeitenden Motoren lassen sich auch elektrisch arbeitende Motoren verwenden, wobei natürlich die zugeordneten Antriebskreise entsprechend in

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- € - elektrisch arbeitende Kreise ahgeändert werden müssen.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche :

Q System zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeuges, das rechts, nks, vorne und hinten Vortriebsmittel hat, von denen wenigstens eines mit einer von der Geschwindigkeit der übrigen abweichenden Geschwindigkeit antreibbar ist, gekennzeichnet durch in der Geschwindigkeit (bzw. Drehzahl) veränderbare Antriebsvorrichtungen (5^-57), die dazu vorgesehen und geeignet sind, wenigstens eines der Vortriebsmittel (50-53) anzutreiben, durch eine Energiequelle (Potentiometerspeisung in Fig. 4), durch eine Lenksteuerung 067-82), die dazu ausger bildet ist, das Schwenken wenigstens eines der Vortriebsmittel (50-53) zu steuern, und durch übertragungsmittel, die zwischen die Energiequelle und die Antriebsvorrichtung (5^-57) geschaltet und so ausgebildet sind, daß sie auf das Schwenken der von der Lenksteuervorrichtunp gesteuerten Vortriebsmittel derart ansprechen, daß sie die Antriebsvorrichtungen so einstellen, daß eine Relativgeschwindigkeit zwischen den rechten und linken Antrieben zustande kommt, wodurch das Drehen oder Wenden des Fahrzeugs unterstützt wird.
2. System nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die in der Geschwindigkeit veränderbaren Antriebsvorrichtungen auf die rechte und linke Seite so aufgeteilt sind, daß sie wenigstens eines der links gelegenen und wenigstens eines der rechts gelegenen Vortriebsmittel antreiben können.
3. System nach Anspruch 2,dadu-rch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel zwischen die auf die rechte und linke Seite wirkenden Antriebsvorrichtungen und die Energiequelle geschaltet sind und auf das Schwenken der Vortriebsmittel für die Einstellung der rechten und linken Antriebsvorrichtungen auf eine Relativgeschwindigkeit zwischen

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ihnen zur Unterstützung des Drehens oder Wendens des Fahrzeugs ansprechen.
4. System nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuerung eine Fühlervorrichtung

enthält, die auf eine voreingestellte Bezugsgröße₍anspricht, derart, daß ein Schwenken der Vortriebsmittel in Bezug zu der Bezugsgröße selbsttätig gesteuert wird.
5. Lenksteuerung nach Anspruch ¹I in Verbindung mit Anspruch
6. System nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die der rechten Seite zugeordneten, in der Geschwindigkeit veränderbaren Antriebsvorrichtungen den rechts vorne und rechts hinten gelegenen Vortriebsmitteln, die der linken Seite zugeordneten, in der Geschwindigkeit veränderbaren Antriebsvorrichtungen den links vorne und links hinten gelegenen Vortriebsmitteln zugeordnet sind.
7. System nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuerung so ausgebildet ist, daß sie die rechts und links gelegenen, vorderen Vortriebsmittel gleichzeitig und einheitlich sowie die rechts und links hinten gelegenen Vortriebsmittel gleichzeitig und einheitlich schwenkt.
8. System nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsvorrichtung oder Umsetzervorrichtung ein erstes und ein zweites Potentiometer enthält, die beide an die Energiequelle angeschlossen sind, daß der Abgriff des ersten Widerstandspotentiometers so angeschlossen ist, daß er auf das Schwenken der vorne rechts und links gelegenen Vortriebsmittel anzusprechen vermag und so die Verbindung von dem Widerstandselement des Potentiometers zu den der rechten Seite zugeordneten Antriebsvorrichtung herstellt,

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während das zweite Widerst andspotentioineter in gleicher Weise auf die hinten gelegenen Vortriebsmittel anspricht und auf die linke Antriebsvorrichtung bzw. Antriebsvorrichtungen wirkt, wodurch die Vortriebsmittel geschwenkt werden und die Richtung des Fahrzeugs gesteuert wird, wobei die Geschwindigkeit der Vortriebsmittel in unterschiedlicher Weise verändert wird, um eine Steuerwirkung zu erzielen.
9. System nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlermittel für eine selbsttätige Steuerung des Schwenkens der rechts, links, vorne und hinten gelegenen Vortriebsmittel vorgesehen und ausgebildet sind.

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