DE3338011A1

DE3338011A1 - Lenksystem fuer schwere fahrzeuge

Info

Publication number: DE3338011A1
Application number: DE19833338011
Authority: DE
Inventors: Frederick John Clevedon Avon Adams
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1984-04-26
Also published as: FR2534866A1; GB2128947B; GB2128947A

Description

PATENTANWÄLTE SPOTT UND- PUSOHMANN

CAM GEARS LIMITED München, 18.10.1983

45 Wilbury Way, " P 1102/83

Hitchin, Hertfordshire, SG4 OTU Pu/ho Großbritannien

Lenksystem- für schwere Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Lenksysteme sind vorzugsweise für den Einsatz in schweren oder Hochieistungsfahrzeugen geeignet, wie z.B. alle Arten von Nah- und Fernverkehrs-Bussen, Schwerlastwagen u. anderen derartigen schweren Nutzfahrzeugen, Tankfahrzeugen, fahrbaren Kränen und ähnl., um deren Lenkbarkeit und damit deren Manöverierfähigkeit zu verbessern.

Bei derartigen Fahrzeugen war es bisher üblich, zwei.oder mehrere Räderpaare lenkbar anzuordnen, wobei die Achsen dieser Räderpaare dann zwecks synchroner Bewegung in Abhängigkeit des jeweiligen Lenkmomentes bewegt wurden. Diese Art der Lenkung wird generell als Mehrfach-Achslenkung bezeichnet und ist in der Regel mit einer kraftverstärkenden Einrichtung versehe.n, wie in den britischen Patentschriften 1 387 893 und 1 291 152 beschrieben.

Bei der Mehrfach-Achslenkung nach dem britischen Patent 1 291 152 ist die Kraftverstärkung jeder einzelnen Achse dem. Lenkrnoment oder dem Wendewiderstand an jeder Achse zu einem bestimmten Zeitpunkt direkt proportional. COPY

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Bei einem anderen System einer Mehrfach-Achslenkung gemäß britischem Patent 1 099 979 sind zwei getrennte Lenkhilfen herkömmlicher Art über ein Gestänge miteinander verbunden, das die gleichzeitige Bewegung der lenkbaren Räderpaare vermittelt. Wegen der gleichzeitigen Bewegung von zwei oder mehr lenkbaren Räderpaaren mußten die Räder eines Paares möglichst dicht nebeneinander vorgesehen werden, damit die Lenkrichtung der Räder eines Radpaares im wesentlichen gleich ist. Die Anordnung von mehreren lenkbaren Räderpaaren bei Mehrfach-Achslenkung erhöht zwar die Tragfähigkeit eines Fahrzeuges und möglicherweise auch dessen Zugkraft, doch wird hierdurch kaum, wenn überhaupt, eine Verbesserung der Lenkbarkeit, also der Manövrierfähigkeit gegenüber Fahrzeugen vergleichbarer Größe mit nur einem lenkbaren Radpaar erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Lenksystem zur Mehrfach-Achslenkung von Fahrzeugen die Lenkbarkeit und damit die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges zu verbessern, insbesondere bei schweren, oder Hochleistungsfahrzeugen, wobei das Lenksystem so ausgebildet ist, daß die lenkbaren Räderpaare derart miteinander gekoppelt sind, daß die Lenkverbindung eine bessere Funktion als bisher aufweist und gegen die Gefahr der äußeren Einwirkung, wie Unebenheiten der Fahrbahn, Schlaglöcher oder andere Hindernisse, besser geschützt ist.

t Ausgehend von einem Lenksystem der eingangs erwähnten Art ist diese Aufgabe nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das.erfindungsgemäße Lenksystem ist anwendbar unabhängig davon,

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ob die ersten und zweiten Räderpaare entweder einfache Reifenpaare oder Zwillingsreifen bilden, die synchron bewegbar sind und wobei jedes Räderpaar oder das ZwiHingsradpaar auf jeweils einer gemeinsamen Achse angeordnet ist- Es kann hier aber auch ein einziges lenkbares Rad anstelle eines Radpaares vorhanden sein. Die Erfindung erlaubt, daß die ersten und zweiten Räderpaare in Längsrichtung des Fahrzeuges in größerem Abstand voneinander angeordnet sind. Bei den üblichen Fahrzeugen, wie Bussen, Lastkraftwagen u.a. Nutzfahrzeugen, deren Längserstreckung stets auch die Geradeausstellung ist, befinden s die ersten und zweiten Radpaare in ihrer Ruhestellung, also stets parallel zur Längsmittelachse des Fahrzeuges, also in der Geradeausstellung.

Aus den Merkmalen der Erfindung ist zu entnehmen, daß das zweite Räderpaar in seiner Ruhestellung unabhängig von einem auf das erste· 'Radpaar wirkenden Lenkmoment in .seiner Ruhestellung so lange verharrt, als das Lenkmoment auf das erste Radpaar .einen vorbestimmten Lenkwinkel nicht übersteigt. Auf diese Weise kann das Fahrzeug in herkömmlicher Weise gefahrei und gelenkt werden. Sobald der Radeinschlag bei den ersten Rädern jedoch den vorbestimmten Lenkwinkel übersteigt, sie also aus ihrer Ruhelage heraus zum vollen Einschlag nach der einen oder anderen Seite gedreht werden, werden erfindungsgemäß über das Steuersystem auch die zweiten Räder aus ihrer Ruhestellung herausbewegt und zwar im Hinblick auf die Ausrichtung der ersten Räder in eine die Lenkung des Fahrzeuge« erleichternden Richtung.

Das erfindungsgemäße Lenkkonzept ist von besonderem Vorteil bei Schwerlast- oder Hochleistungsfahrzeugen, bei denen die Lenkvorgänge bei sehr niedriger Geschwindigkeit ausgeführt werden, da der Wenkekreis klein gehalten werden kann und weil die zweiten Räder weniger leicht verschleißen als bei den her

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kömmlichen Lenksystemen, bei denen auf die zweiten Räder starke Reibungs- und Widerstandskräfte wirken und die außerdem starken Abrieb aufweisen. Der Winkel, um den die zweiten Räder aus ihrer Ruhestellung heraus gedreht werden sowie die Richtung hängen von der Auslegung und dem Aufbau des Fahrzeuges ab, bei dem das Lenksystem eingesetzt wird. Bei den üblichen Konfigurationen der hier genannten Fahrzeuge, nämlich Nah- und Fernverkehrs-Bussen, Schwerlastwagen und ähnl. werden erfindungsgemäß die zweiten Räder oder Radpaare,'in Draufsicht, in einer zur Auslenkung der ersten Räder entgegengesetzten Richtung gedreht und zwar über einen solchen Winkel, daß die ersten und zweiten Radpaare im wesentlichen einer gemeinsamen Lenkkurve folgen, die Achsen aller Räder sich also in einem Punkte schneiden. Andererseits können bei Spezialfahrzeugen, wie Hochleistungskran -Fahrzeugen, Förderkräne und Hebezeugen für Container die zweiten Räder, in Draufsicht., auch in der gleichen Richtung wie die ersten Räder eingeschlagen werden, und zwar etwa im gleichen Ausmaß, so daß sowohl die ersten als auch die zweiten Räder in einer im wesentlichen parallelen Richtung fahren und das Fahrzeug eine Schrägfahrt oder seitliche Bewegung macht.

Die ersten Räder sind aus ihrer neutralen Stellung in beiden Richtungen um einen wesentlichen größeren Winkel einschlagbar als der vorerwähnte vorbestimmte Lenkwinkel. Das Steuersystem ist vorzugsweise so ausgelegt, daß die zweiten Räder um einen Betrag verschwenkbar sind, der die optimalen Lenkeigen schäften des Fahrzeuges sichert, wie sie durch die Lenkbarkeit der ersten und zweiten Räder gegeben sind, d.h. während der Einschlag der ersten Räder den vorbestimmten Lenkwinkel übersteigt, werden die zweiten Räder nur im Ausmaß des günstigsten Einschlages verdreht, obwohl die ersten und zweiten Räder jeweils miteinander verdreht werden.

Das Steuersystem ist ferner so ausgelegt, daß, wenn die ersten

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Räder aus einer Position in Richtung gegen die Mittellage bewegt werden, in der der vorgegebene Lenkwinkel überschritten ist, so daß die ersten Räder in eine Stellung gelangen, in der der Lenkwinkel kleiner ist als der vorgegebene Lenkwinkel, die zweiten Räder automatisch in die ihre Mittelstellung übergeführt und in ihr gehalten werden.

Da das Steuersystem vorzugsweise eine auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ansprechende Einrichtung enthält, können die zweiten Räder beim überschreiten einer Sollgeschwindigkeit des Fahrzeuges in ihre Mittelstellung überführt und in ihr gehalten werden. Diese Einrichtung spricht beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 8,0467 bis 16,0934 km/h (5 bis 10 Meilen/h) an und bringt besondere Vorteile beim Einbau in Fahrzeuge, die verhältnismäßig hohe Dauergeschwindigkeiten haben, wie Busse und Lastkraftwagen, wo sie ein unerwünschtes und möglicherweise gefahrvolles Verdrehen der zweiten Radpaare bei einem Lenkmanöver bei hoher Geschwindigkeit verhindern kann. Bei Fahrzeugen mit mäßiger Geschwindigkeit, wie fahrbare Krane oder Hebezeugen, ist eine geschwindigkeitsabhängige Steuerung durch das Steuersystem entbehrlich.

Da das Steuersystem eine elektrische Schaltungsanordnung enthä über die die ersten und zweiten Räder mit Hilfe eines Mikroprozessors miteinander verknüpft werden, und zwar in Abhängigkeit vom Einschlag der ersten Räder, und je nachdem, wie groß der Einschlag ist, auch vom Einschlag der zweiten Räder, werden von Sensoren übermittelte Signale oder andere elektrisc Informationen verarbeitet und ein Ausgangssignal geliefert, das die jeweils erforderliche Verstellung der zweiten Räder bewirkt. In den Fällen, in denen das Steuersystem einen Geschwindigkeitssensor beinhaltet, steuert der Mikroprozessor aufgrund der Signale vom Geschwindigkeitssensor die Stellung der zweiten Räder oder hält diese in ihrer Mittelstellung, sobald die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt

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Dadurch daß die ersten und zweiten Räder elektrisch miteinander verknüpft sind, können sie in einem größeren Abstand als bisher möglich voneinander angeordnet werden, denn die Verkabelung kann so verlegt werden, daß sie den Fahrbetrieb nicht hindert und kann sie außerdem auf einfache Weise geschützt werden, anders als dies bei der bisher üblichen mechanischen Verbindung bei Mehrachsenlenkungen möglich ist.

Die Verstellung der zweiten Räder erfolgt über einen Stellmotor, der ebenfalls Teil des Steuersystems ist und der' durch eine Eingangsgröße gesteuert ist, die sich zumindest teilweise aus der Größe des Einschlags der ersten Räder ableitet. Diese Eingangsgröße ist vorzugsweise ein Ansteuersignal aus dem Mikroprozessor. Sehr schwere oder Hochleistungsfahrzeuge, die mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem ausgerüstet sind, weisen in der Regel ein hydraulisch kraftverstärktes Lenkgetriebe auf, das mit den ersten Rädern verbunden ist und der Stellmotor für die Verstellung der zweiten Räder wird daher zweckmäßigerweise ebenfalls hydraulisch betätigt, so daß ein einziger Hydraulikkreis für das Lenkgetriebe der Vorderräder und den Stellmotor für die Hinterräder ausreicht. Der Stellmotor besteht aus einem Arbeitszylinder, dem das Druckmedium über ein Steuerventil zugeführt wird, das in Abhängigkeit von den vorerwähnten Eingangssignalen derart angesteuert wird, daß entweder eine Verstellung der zweiten Räder oder ihre Blockierung in der Mittelstellung erreicht wird. Durch die elektrische Ausbildung und die Verwendung eines Mikroprozessors ist das Ventil ein Solenoid-Venti1, das den Hydraulikzylinder in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch den Mikroprozessor steuert.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, wird bei einem Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem, das sich in Längs-

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richtung parallel zu seiner Geradeausstellung erstreckt und im Abstand voneinander angeordnete erste und zweite Radpaare aufweist, deren jeweilige Mittellage oder Ruhestellung einer Radstellung für die Geradeausfahrt entspricht, das zweite Radpaar in der Regel,jedoch nicht immer, in Abhängigkeit vom Einschlag der ersten Räder in einer Richtung eingeschlagen, die - in Draufsicht gesehen - entgegengesetzt zur Einschlagrichtung der ersten Räder liegt, so daß beide Radpaare im wesentlichen auf einer gemeinsamen Lenkkurve fahren; beide Radpaare können aber auch gleichsinnig eingeschlagen werden, so daß eine Schrägfahrt des Fahrzeuges daraus resulti

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einer schematischen Blockzeichnung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lenksystems erläutert, wobei der Übersichtlichkeit halber ein Rad des lenkbaren Radpaares als Seitenansicht dargestellt ist, während ein Rad des anderen lenkbaren Radpaares in Draufsicht gezeigt ist.

■Das dargestellte Lenksystem ist für den Einsatz in einem Fahrzeug mit langem Radstand vorgesehen, wie es beispielsweis bei den verschiedenen Kurz- und Langstrecken-Bustypen oder bei Lastwagen mit lenkbaren Vorderrädern 1, von denen in der Zeichnung lediglich eines in Seitenansicht gezeigt ist - und in Längsrichtung im Abstand von diesen liegenden beweglichen Hinterrädern 2 - von denen ebenfalls lediglich eines, aber in Draufsicht gezeigt ist, der Fall ist. Die Vorderräder 1 und Hinterräder 2 sind in üblicher Weise jeweils paarweise auf einer gemeinsamen Achse angeordnet. Die Vorderräder 1 weisen ein herkömmliches kraftverstärktes Lenkgetriebe 3 auf mit einem Lenkspurhebel 3a, der an einer Lenkstange zur Lenkung des jeweils zugeordneten Vorderrades 1 angelenkt ist. Das Lenkgetriebe 3 ist beispielsweise ein Schneckengetriebe mit Schneckensegment, bei dem durch Drehung der Schnecke 5 in

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Abhängigkeit von einem über eine Lenksäule 5 eingegebenen Lenkeingang das Zahnsegment kreisbogenförmig bewegt wird, wodurch der Lenkspurhebel 3a und die Lenkstange 4 einen Lenkvorgang ausführen. Die Kraftver-' Stärkung erfolgt über einen im Getriebe angeordneten, hydraulisch beaufschlagbaren Hubzylinder, der von einem auf ein Drehmoment ansprechenden Steuerventil 6 mit Überlappung in der Ruhestellung angesteuert wird. Das Druckmedium wird über eine Pumpe 7 und eine Leitung 8 zugeführt, während die Leitung 9 den Rücklauf vom Steuerventil 6 in einen Behälter 10 bildet.

Die Hinterachse 11 für die Räder 2 ist um eine senkrechte Achse 12 zwecks Bewegung in einer waagerechten Ebene schwenkbar angeordnet. Die Bewegung der Hinterachse 11 wird durch einen Hydraulikmotor in Form eines Arbeitszylinders 13 gesteuert, der mit einem Lenkhebel 14 der Achse verbunden ist. Das Ein- und Ausfahren des Kolbens 13 erfolgt über Druckmedium, das aus einander gegenüberliegenden Kammern im Zylinder über Leitungen 14 und 15 in Abhängigkeit von der Ansteuerung eines Steuerschiebers 16 mit Überlappung in der Ruhelage zuströmt. Das Druckmedium fließt über eine mit dem Pumpenausgang verbundene Leitung 17 zum Steuerschieber 16, während der Rücklauf über eine mit dem Behälter 10 verbundene Leitung 18 erfolgt.

Im dargestellten Beispiel nehmen die Vorder- und Hinterräder 1 und 2 gemeinsam eine über das Lenkgetriebe eingegebene Mittelstellung ein, die einer Geradeausfahrtstellung entspricht, also das Lenken parallel zur Längsachse des Fahrzeuges bedeutet. Die Vorderräder 1 werden in herkömmlicher Weise über die Lenksäule und das Lenkgetriebe bewegt, also gelenkt. Die Bewegung der Hinterräder um die senkrechte Achse ι;

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jedoch, was einem Lenkeinschlag gleichkommt, wird selbsttätig zum Teil in Abhängigkeit von der Lenkbewegung der Vorderräder gesteuert. Für die Steuerung der Bewegung der Hinterräder 2 ist ein elektrisches System 19 vorgesehen, das die Vorder- und Hinterräder funktionell miteinander verbindet und Teil eines Steuersystems für die Bewegung der Hinterräder ist,wobei dieses System auch den Steuerschieber 16 und den Hubzylinder 13 enthält. Das elektrische System 19 weist außerdem einen Mikroprozessor 20 auf, der von einer Gleichspannungsquelle mit Spannung versorgt wird.

Der Mikroprozessor 20 verarbeitet Spannungssignale, die von einem dem Lenkgetriebe 3 zugeordneten Meßfühler oder Sensor 22 und einem der Hinterachse 11 zugeordneten Lagesensoi 23 abgegriffen wurden und liefert über eine Schaltung 24 einer Signalausgang an ein elektrisches Betätigungsglied, beispielsweise ejn Solenoid 25, um hierdurch den Steuerschieber 16 und folglich auch den Zu- und Abfluß von Druckmedium in den Arbeitszylinder 13 zu steuern. Der den Einschlag der lenkbaren Vorderräder ermittelnde Sensor 22, nachfolgend auch Lenkaufnehmer genannt, enthält einen beweglichen elektrischen Kontakt oder einen Schleifkontakt 26, der mit dem Lenkspurhebel 3a verbunden ist und dessen kreisbogenförmige Bewegung mitmacht. Der Schleifkontakt 26 ist übei eine Leitung 27 mit dem Mikroprozessor verbunden. Dem Schleifkontakt 26 ist ein segmentförmiges Schaltungsteil 28 eines mit dem Mikroprozessor 20 verbundenen regelbaren Widerstandskreises 29 zugeordnet. Der vom Schleifkontakt auf dem Segment abgegriffene Spannungswert entspricht jeweils der Winkelbewegung der Lenkspurstange 3a bei einem Einschlag der Räder von einer voll eingeschlagenen Stellung in die andere. Die gesamte kreisbogenförmige Bewegung des Schleifkontaktes ist durch· die Pfeile 30 angedeutet. Wenn sich die Vorderräder in der Geradeausstellung befinden, liegt der Schleifkontakt 26 auf dem Segment .28 genau in der Mitte des Kreisbogens 30, wo-

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bei der Mittelbereich 31 des Segmentes 28 einen vernachlässigbaren Widerstand aufweist. Die außenliegenden Bereiche 32 des Segmentes 28 bilden Abgriffe hohen Widerstandes über die der Schleifkontakt bei der Bewegung der Vorderräder 1 von der einen voll eingeschlagenen Stellung in die andere schleift. Bei der beschriebenen Art des Lenkaufnehmers 22 kann der Mikroprozessor 20 so ausgelegt sein, daß das elektrische System im erregten Zustand, solange sich der Schleifkontakt im Bereich 31 mit niedrigem Widerstand befindet,über die Leitungen 27 und 29 kein Signal, oder ein vorbestimmt konstantes Signal übertragen wird; sobald jedoch der Schleifkontakt 26 mit dem einen oder anderen Bereich hohen Widerstandes 32 Kontakt gibt, ändert sich der Widerstand, was irn Mikroprozessor 20 ein Signal oder eine Signaländerung hervorruft, wobei dann dieses Signal oder das gegenüber einem vorgegebenen Referenzsignal geänderte Signal zur Steuerung der Bewegung der Hinterräder 2 herangezogen wird.

Der Lagesensor 23 für die Hinterachse 11 enthält einen beweglichen elektrischen Kontakt oder einen Schleifkontakt 33, der über eine Leitung 34 mit dem Mikroprozessor verbunden ist und über einen Kreisbogen um eine senkrechte Achse synchron mit der Achse 11 verschieblich ist.

Der Schleifkontakt 33 bewegt sich über einen bogenförmigen Widerstandsgeber 35, der Teil einer mit dem Mikroprozessor verbundenen Schaltungsverbindung 36 ist. In der Geradeausstellung der Hinterräder 2 liegt der Schleifkontakt 33 in der Mitte des Widerstandsgebers 35 auf und dem Mikroprozessor wird über die Leitungen 34 und 36 ein Nullsignal oder ein vorbestimmtes konstantes Signal zugeführt.

Bei einer Bewegung der Achse 11 um die Senkrechte in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens 13 gleitet der Schleif-

kontakt über den Widerstandsgeber 35 und dem Mikroprozessor wird ein Signal zugeleitet oder eine Signaländerung des bereits erwähnten vorgegebenen Signals. Befinden sich Vorder- und Hinterräder in ihrer neutralen Stellung, d.h. wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, dann kann das elektrische System als abgeglichen betrachtet werden, wobei der Mikroprozessor 20 ermittelt, daß über die Meßfühler .22 und 23 kein Signal geliefert wird, also auch dem Solenoid 25 durch das Schaltglied 24 kein Signal zugeführt'Wird.

Demzufolge verharrt auch der Steuerschieber 16 in seiner Ruhestellung mit Überlappung in'der Mittellage und die Druckmittelzufuhr bzw. -ablauf zum Arbeitszylinder bzw. vom Arbeitszylinder 13 ist gesperrt, wodurch die Hinterräder 2 hydraulisch in ihrer Mittelstellung gehalten sind. Das elektrische System 19 bleibt so lange abgeglichen wie sich der Schleifkontakt 26 auf dem Segment 31 mit niedrigem Widerstand befindet. Sobald jedoch die Vorderräder 1 durch •das auf sie übertragene Lenkmoment über einen vorbestimmten Winkel hinaus bewegt werden, der dem Bereich des Segmentes entspricht, gelangt der Schleifkontakt - je nachdem in welche Richtung gelenkt wird - in den einen oder anderen Bereich 32 mit hohem Widerstand, was zu einer Spannungsänderun des dem Mikroprozessor über die Leitungen 27 und 29 züge-, führten Signals führt. Hierdurch ensteht im Mikroprozessor 20 ein Ungleichgewicht, das eine Bewertung des aus dem Positionsaufnehmer 23 anliegenden Signals zur Folge hat. Ein entsprechendes richtungsbezogenes Signal wird nunmehr durch das Schaltglied 24 an den über den Solenoid gesteuerten Steuerschieber 16 angelegt. Hierdurch wird der Arbeitszylinder 13 beaufschlagt und verschiebt die Achse 11 solange, bis die.vom Schleifkontakt bewirkte Spannungsänderung im Widerstand 35 zu einem erneuten Abgleich des elektrischen Systems über den Mikroprozessor 20 führt; das Solenoid wird

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wird aberregt, um den Hydraulikkolben in der gerade angesteuer¹ ein- oder ausgefahrenen Lage zu halten, die der jeweiligen Lenkstellung der Hinterräder 2 entspricht,was, zusammen mit den lenkbaren Vorderrädern 1, die Lenkbarkeit des Fahrzeuges verbessert.

Bei Fahrzeugen der hier zu betrachtenden Art werden die Hinterräder 2 in der Regel, in'Draufsieht, entgegengesetzt zu den Vorderrädern 1 in einem solchen Maße verschwenkt, daß die Lenkbewegung beider Radpaare jeweils einen gleichen Bogen beschreiben. Am .Ende eines Lenkmanövers, bei dem die Hinterräder 2 verdreht wurden und wenn die Vorderräder 1 wieder in die Geradeausstellung überführt werden, gelangt auch der Schleifkontakt wieder auf den Sektorteil 31 mit niedrigem Widerstand, was der Mikroprozessor 20 als ein Ungleichgewicht im System ermittelt und den Steuerschieber über das Solenoid entsprechend ansteuert, damit der Kolben in eine der Mittelstellung der Hinterräder 2 entsprechende Stellung übergeführt wird. Der Grad der Auslenkung der Hinterräder gegenüber ihrer Mittelstellung ändert sich demgemäß in Abhängigkeit von der Widerstandsänderung in den beteiligten Schaltgliedern, zu denen auch die Widerstände 32 und 35 gehören und entsprechend der Ansteuerung über den Mikroprozessor 20 zwecks Erzielung optimaler Lenkbedingungen.

Das zuvor beschriebene Lenksystem, bei dem die Hinterräder aus ihrer Mittelstellung herausbewegt werden, wenn die Vorderräder 1 in eine ihrer voll eingeschlagenen Stellungen überführt werden, dient vor allem zur Unterstützung von Lenkmanövern bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von weniger als 16,093 km/h (10 miles/h).

Bei der hier behandelten Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß das Fahrzeug, in dem das erfindungsgemäße System

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eingebaut ist, größere Geschwindigkeiten erreichen kann und bei dem eine Verschiebung der Hinterräder 2 aus ihrer Mittelstellung während eines Lenkmanövers bei hoher Geschwindigkeit ein Risiko in sich birgt. Um diese Gefahr zu verringern, weist das elektrische System 19 einen Geschwindigkeitssensor 37 auf, der über eine Schaltung 38 mit dem Mikroprozessor verbunden ist und der in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein elektrisches Signal an den Mikroprozessor liefert. Bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise 8,047 - 16,093 km/h (5· bis 10 Meilen/h}, bewertet der Mikroprozessor das Signal und liefert über die Schaltung 24 ein Ausgangssignal zur Ansteuerung des Steuerschiebers 16, der dann den Zustrom bzw. das Abfließen von Druckmedium aus dem Hubzylinder 13 sperrt, vorausgesetzt, die Räder 2 nehmen ihre Mittelstellung ein. Die Räder 2 sind hierdurch hydraulisch so lange gegen ein Verschwenken gesperrt, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit übersteigt. Sind die Räder 2 aber bereits verschwenkt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Sollwert übersteigt, dann fragt der Mikroprozessor die Eingänge vom Geschwindigkeitssensor 37 und dem Lagesensor 33 ab und liefert an die Schaltung 24 ein Ausgangssignal, über das der Steuerschieber 16 zwecks Betätigung des Arbeitszylinders 13 angesteuert wird,- um die Räder in ihre Mittelstellung rückzuführen, ehe die Zufuhr von Druckmedium zum Arbeitszylinder vom Steuerschieber 16 gesperrt wird.

Sollte das elektrische System ausfallen, ist vorzugsweise eine fai1-safe-Vorrichtung vorgesehen, über die die Räder 2 automatisch in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden und durch die der Steuerschieber 16 automatisch seine Ruhelage einnimmt und den Arbeitszylinder 13 hydraulisch festsetzt.

Auf eine eingehende Beschreibung der Schaltungsanordnung für

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den Geschwindigkeitssensor und den Mikroprozessor wurde verzichtet, da deren Auslegung jedem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet geläufig ist. Selbstverständlich können auch andere Arten von Lage- und Geschwindigkeitssensoren 22 und 33 anstelle der hier beschriebenen Potentio meter-Typen verwendet werden.

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PATENTANWÄLTE SPOiT UN^ PÜ S CH M AN N

CAM GEARS LIMITED München, 18.10.1983

45 Wilbury Way, Hitchin, P 1102/83

Hertfordshire, SG40TU Pu/ho Großbritannien

PATENTANSPRÜCHE

1.)Lenksystem für ein Fahrzeug mit einem ersten "paar, dessen Räder über ein eingegebenes Lenkmoment aus einer vorgegebenen Mittelstellung einschlagbar sind und mi~ von dem ersten Räderpaar im Abstand liegenden zweiten Räderpaar, dessen Räder aus einer vorbestimmten Mittelstellung bewegbar sind und mit Mittel zum Einschlag der ersten Räder in Abhängigkeit vom Lenkmoment, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersystem (19) zur Bewegung der zweiten Räder (12) vorgesehen ist, das auf den Einschlag der ersten Räder (1) anspricht und so ausgelegt ist, daß beim Einschlag der ersten Räder (1 )bis zu einem vorbestimmten Lenkwinkel von der Mittelstellung abweichend die zweiten Räder (2) in ihrer Mittelstellung, gehalten sind, und daß bei einem Einschlag der ersten Räder (1)' über diesen vorbestimmten Lenkwinkel hinaus von der Mittelstellung abweichend die zweiten Räder (2) aus ihrer Mittelstellung-über das Steuersystem in eine eingeschlagene Lenkstellung bewegbar sind, in der sie zusammen mit den eingeschlagenen ersten Rädern die Lenkbarkeit des Fahrzeuges erleichtern.

2. Lenksystem nach Anspruch 1, g e k e η η ζ ei c h η e t , durch eine solche Ausbildung des Steuersystems, daß beim -Einschlagen der ersten Räder (1) aus einem Bereichen dem der vorbestimmte Lenkwinkel überschritten ist und der gegen die Mittelstellung gerichtet ist, wobei die ersten Räder um einen Lenkwinkel bewegt werden,der kleiner als der vorbestimmte Lenkwinkel ist, die zweiten Räder (2) über das Steuersystem selbst· tätigt in ihrer Mittelstellung übergeführt und in ihr

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3. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuersystem eine auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Vorrichtung aufweist, über die die zweiten Räder (2) in ihre Mittelstellung überführbar und gehalten sind, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Sollwert übersteigt.

4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fahrzeuggeschwindigkeit aufnehmende Vorrichtung ein Geschwindigkeitssensor (37) ist, dessen Ausgngssignal den erforderlichen Einschlag der zweiten Räder (2) bzw. deren Rückführung in die Mittellage auslöst.

5. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei.cn n-e t , daß das Steuersystem einen den gegenüber Null unterschiedlichen Einschlagwinkel der ersten Räder (1) ermittelnden Lenksensor (22) aufweist, der bei Überschreiten des vorbestimmten Lenkwinkels bezogen auf die Mittelstellung ein die Verstellung der zweiten Räder (2) bestimmendes Signal liefert.

6. Lenksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Lenksystem ein Lenkgetriebe (3) und ein Lenkgestänge (3a, 4) für die ersten Räder (1) beinhaltet, wobei der Lenksensor (22) die Auslenkung eines Teils des Lenkgetriebes oder des Lenkgestänges in Abhängigkeit von einem eingegebenen Lenkmoment erfaßt.

•7. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem einen die Auslenkung der zweiten Räder (2), gegenüber der Mittelstellung ermittelnden Lenksensor (23)

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aufweist, der ein für die Bestimmung der erforderlichen restlichen Verstellung der zweiten Räder dienendes Signa! liefert.

8. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem eine elektrische Schaltungsanordnung (19) beinhaltet, die die Einstellagen der ersten und zweiten Räder (1, 2) über einen Mikroprozessor (20) miteinander verbindet, der die aus der Verstellung der ersten Räder ermittelten Signale in Ansteuersignale für die Verstellung oder Positionierung der zweiten Räder umsetzt.

9. Lenksystem nach Anspruch 8, sofern von einem der Ansprüche 4 bis 7 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (20) die Eingangssignale des Sensors oder der Sensoren aufnimmt und ein Ausgangssignal zur Steuerung der Versteilung oder der Positionierung der zweiten Räder (2) 1iefert.

10. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem einen Stellmotor (13) für die Verstellung der zweiten Räder aufweist, der zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Verstellung der ersten Räder angesteuert wird.

11. Lenksystem nach Anspruch 10, sofern von Anspruch 9 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Stellmotors (13.) über ein Ausgangssignal des Mikroprozessors (20) erfolgt.

12. Lenksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor hydraulisch betätigbar ist und von einem Magnetventil (16) angesteuert ist, das seiner-

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seits über ein Ausgangssignal des Mikroprozessors (20) angesteuert wird.

13. Lenksystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinrichtung ein hydraulisch betätigbares, kraftverstärktes Lenkgetriebe aufweist, und "das Lenkgetriebe und der Stellmotor Komponenten eines einzigen Hyrauliksystems sind.

14. Fahrze'ug-Lenksystem, gekennzeichnet durch erste Räder (1), die bei einer Lenkbewegung aus einer Mittelstellung verstellbar sind, durch zweite im Abstand von den ersten Rädern angeordnete zweite Rädern (2), die zum Lenken aus ihrer Mittelstellung verschwenkbar sind, durch eine Lenkeinrichtung (3, 4a, 4) zur Verstellung der ersten Räder (1) in Abhängigkeit von einem Lenkeingang und durch ein Steuersystem zur Verstellung der zweiten Räder (2) zwecks Erleichter der Fahrzeuglenkung im Zusammenwirken mit den ersten Rädern, w bei das Steuersystem eine auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Einrichtung (37) aufweist, durch die die zweiten Räder (2) in ihrer Lage einstellbar und in ihrer Mittelstellung zu halten sind, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.

15. Fahrzeug mit einem Lenksystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14.

16. Fahrzeug nach Anspruch 16, das sich in Längsrichtung parallel zu seiner Geradeausstellung erstreckt, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Räder (1, 2) in Längsrichtung des Fahrzeuges im Abstand voneinander angeordnet sind, derart, daß ihre jeweilige Mittellage oder Ruhestellung der Radstellung für die Geradeausfahrt entspricht.

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17. Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Räder (2) in Abhängigkeit vom Einschlag der ersten Räder (1) ,in einer Richtung einschlagbar sind, die in Draufsicht entgegengesetzt zur Einschlagrichtung der ersten Räder liegt.

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