DE102016001417A1

DE102016001417A1 - Device for adjusting the fall on a wheel of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102016001417A1
Application number: DE102016001417.2A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Schantl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Verstellung des Sturzes an einem Rad (2) eines Kraftfahrzeugs weist einen mit dem Rad (2) verbundenen Radträger (3), eine Einrichtung (6) zur Aufnahme einer von dem Radträger (3) auf einen unteren Querlenker (4) einwirkenden Kraft und eine Einrichtung (7) zur Ausübung einer Kraft auf einen oberen Querlenker (5) auf, welche mit der Einrichtung (6) zur Aufnahme der von dem Radträger (3) auf einen unteren Querlenker (4) einwirkenden Kraft in Wirkverbindung steht.A device (1) for adjusting the camber on a wheel (2) of a motor vehicle has a wheel carrier (3) connected to the wheel (2), means (6) for receiving one of the wheel carrier (3) on a lower transverse link ( 4) acting force and means (7) for exerting a force on an upper control arm (5), which with the means (6) for receiving the wheel carrier (3) on a lower control arm (4) acting force in operative connection stands.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung des Sturzes an einem Rad eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a device for adjusting the camber on a wheel of a motor vehicle.

Aus der EP 2 332 754 A1 ist eine Vorrichtung zur Verstellung des Sturzes an einem Rad eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dabei wird ein oberer Querlenker hydraulisch verstellt, wobei der Geberzylinder durch die Drehung des unteren Querlenkers beaufschlagt wird, so dass die Sturzänderung von der Höhe der Einfederung des Rads abhängig ist. Eine solche Abhängigkeit der Sturzverstellung von der Höhe der Einfederung ist jedoch in vielen Fahrsituationen unerwünscht.From the EP 2 332 754 A1 a device for adjusting the fall on a wheel of a motor vehicle is known. In this case, an upper arm is hydraulically adjusted, wherein the master cylinder is acted upon by the rotation of the lower arm, so that the camber change is dependent on the height of the deflection of the wheel. However, such dependence of the camber adjustment on the height of the deflection is undesirable in many driving situations.

Die DE 196 37 159 A1 beschreibt eine Radaufhängung mit einer selbsttätigen Sturzanpassung, die eine hydraulische Einrichtung aufweist, welche die Relativbewegung der bei Kurvenfahrt zueinander gegensätzlich bewegten Teile der Radaufhängung gegenüber dem Fahrzeugrahmen auf- und über eine hydraulische Anordnung auf den Sturzwinkel und/oder Lenkwinkel der Räder Einfluss nimmt. Auch eine solche Anordnung führt zu in verschiedenen Fahrsituationen unerwünschten Reaktionen.The DE 196 37 159 A1 describes a suspension with an automatic camber adjustment, which has a hydraulic device which increases the relative movement of the oppositely moving when cornering parts of the suspension relative to the vehicle frame and via a hydraulic arrangement on the camber angle and / or steering angle of the wheels influence. Such an arrangement also leads to reactions that are undesirable in different driving situations.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verstellung des Sturzes an einem Rad eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die insbesondere bei schneller Kurvenfahrt zur Erhöhung der Fahrdynamik beiträgt.It is therefore an object of the present invention to provide a device for adjusting the camber of a wheel of a motor vehicle, which contributes to increase the driving dynamics especially at fast cornering.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche die auf den unteren Querlenker einwirkende Kraft auf den oberen Querlenker überträgt, ist es möglich, in Abhängigkeit von der auf den unteren Querlenker einwirkenden Seitenführungskraft den Radträger schräg zu stellen und damit den Sturz des Rads zu verstellen. Da das Seitenführungspotenzial eines Reifens üblicherweise vom Sturz abhängig ist, wobei ein größerer negativer Sturz einem größeren Seitenführungspotenzial entspricht, ist dieser Mechanismus sehr vorteilhaft im Hinblick auf die Reifencharakteristik, da das Seitenführungspotenzial des Reifens durch diesen größeren negativen Sturz besser ausgenutzt wird. Die erfindungsgemäße Lösung erfordert also keinen Aktor, da die auf den Radträger wirkende Kraft unmittelbar auf den oberen Querlenker übertragen wird. Es handelt sich also um ein rein passives System.By means of the device according to the invention, which transmits the force acting on the lower transverse link to the upper transverse link, it is possible to obliquely set the wheel carrier as a function of the lateral guiding force acting on the lower transverse link and thus to adjust the camber of the wheel. Since the cornering potential of a tire usually depends on camber, with a larger negative camber corresponding to a larger crosstalk potential, this mechanism is very advantageous in terms of tire characteristics since the cornering potential of the tire is better utilized by this larger negative camber. The solution according to the invention thus does not require an actuator, since the force acting on the wheel carrier is transmitted directly to the upper control arm. It is therefore a purely passive system.

In einer hinsichtlich ihrer Konstruktion sehr einfachen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Aufnahme der von dem Radträger auf den unteren Querlenker einwirkenden Kraft als hydraulische Kraftaufnahmeeinrichtung ausgebildet ist.In a construction that is very simple with respect to its construction, it can be provided that the device for receiving the force acting on the lower transverse link from the wheel carrier is designed as a hydraulic force receiving device.

In ähnlicher Weise kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Ausübung der Kraft auf den oberen Querlenker als hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung ausgebildet ist.Similarly, it can be provided that the means for exerting the force on the upper wishbone is designed as a hydraulic force application device.

Derartige hydraulische Kraftaufnahme- bzw. Kraftaufbringungseinrichtungen, wie zum Beispiel hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten, sind hinsichtlich des Aufnehmens einer Kraft und der Weitergabe derselben sehr zuverlässig.Such hydraulic force application devices, such as hydraulic cylinder-piston units, are very reliable in terms of receiving and transmitting a force.

Eine sehr einfache Verbindung der beiden Einrichtungen ergibt sich, wenn die hydraulische Kraftaufnahmeeinrichtung und die hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung mittels einer Hydraulikleitung miteinander verbunden sind.A very simple connection of the two devices results when the hydraulic power take-off device and the hydraulic force application device are connected to each other by means of a hydraulic line.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Kolben der mit dem unteren Querlenker verbundenen hydraulischen Kraftaufnahmeeinrichtung eine größere Querschnittsfläche aufweist als ein Kolben der mit dem oberen Querlenker verbundenen hydraulischen Kraftaufbringungseinrichtung. Auf diese Weise ergibt sich eine Verstärkung der auf den unteren Querlenker einwirkenden Kraft, um die gewünschte Verstellung des Sturzes, nämlich die Einstellung eines negativen Sturzes, zu erzielen.Furthermore, it may be provided that a piston of the hydraulic power take-off device connected to the lower transverse link has a larger cross-sectional area than a piston of the hydraulic force application device connected to the upper transverse link. In this way, there is an increase in the force acting on the lower wishbone force to achieve the desired adjustment of the fall, namely the setting of a negative camber.

Um eine selbsttätige Rückstellung des Sturzes zu erreichen, wenn die entsprechende Kraft auf den unteren Querlenker nicht mehr anliegt, kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Ausübung einer Kraft auf den oberen Querlenker ein Federelement aufweist, welches von dem oberen Querlenker in Richtung nach außen wirkt.In order to achieve an automatic recovery of the fall, when the corresponding force is no longer applied to the lower arm, it can be provided that the means for exerting a force on the upper wishbone comprises a spring element which acts from the upper arm in the outward direction ,

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to the drawing is shown in principle.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verstellung des Sturzes an einem Rad eines Kraftfahrzeugs. 1 a schematic representation of a device according to the invention for adjusting the camber of a wheel of a motor vehicle.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Verstellung des Sturzes an einem Rad 2 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 1 weist einen mit dem in an sich bekannter Weise einen Reifen 2a aufweisenden Rad 2 verbundenen Radträger 3, einen unteren Querlenker 4 und einen oberen Querlenker 5 auf. Die Verbindung der Querlenker 4 und 5 mit dem Radträger 3 ist in 1 nicht näher dargestellt, für den Fachmann jedoch ohne weiteres nachvollziehbar. Selbstverständlich ist die Vorrichtung 1 auch bei Radaufhängungen anwendbar, die eine andere Ausführungsform der hier sehr einfach dargestellten Querträger 4 und 5 aufweist. 1 shows a device 1 for adjusting the fall on a wheel 2 a motor vehicle not shown in its entirety. The device 1 has a in a conventional manner a tire 2a having wheel 2 connected wheel carrier 3 , a lower wishbone 4 and an upper control arm 5 on. The connection of the wishbones 4 and 5 with the wheel carrier 3 is in 1 not shown in detail, for the skilled person but readily understandable. Of course, the device is 1 also at Wheel suspensions applicable, the another embodiment of the cross member shown here very simply 4 and 5 having.

Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 eine Einrichtung 6 zur Aufnahme einer von dem Radträger 3 auf den unteren Querlenker 4 einwirkenden Kraft, nämlich einer auf das Rad 2 bzw. den Reifen 2a und damit auf den Radträger 3 einwirkenden Seitenführungskraft, sowie eine Einrichtung 7 zur Ausübung einer Kraft auf den oberen Querlenker 5 auf. Die auf den oberen Querlenker 5 übertragene Kraft ist dabei proportional zu der Seitenführungskraft des Rads 2 bzw. des Reifens 2a. Wie nachfolgend näher beschrieben, steht die Einrichtung 7 zur Ausübung der Kraft auf den oberen Querlenker 5 mit der Einrichtung 6 zur Aufnahme der von dem Radträger 3 auf den unteren Querlenker 4 einwirkenden Kraft in Wirkverbindung.Furthermore, the device 1 An institution 6 for receiving one of the wheel carrier 3 on the lower wishbone 4 acting force, namely one on the wheel 2 or the tire 2a and thus on the wheel carrier 3 acting cornering force, as well as a device 7 to exert a force on the upper wishbone 5 on. The on the upper wishbone 5 transmitted force is proportional to the cornering force of the wheel 2 or of the tire 2a , As described in more detail below, stands the device 7 to exert force on the upper wishbone 5 with the device 6 for receiving the from the wheel carrier 3 on the lower wishbone 4 acting force in operative connection.

Bei der Einrichtung 6 zur Aufnahme der von dem Radträger 3 auf den unteren Querlenker 4 einwirkenden Kraft handelt es sich um eine hydraulische Kraftaufnahmeeinrichtung 6a, insbesondere um eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit. In ähnlicher Weise ist die Einrichtung 7 zur Ausübung der Kraft auf den oberen Querlenker 5 als hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung 7a ausgebildet. Die beiden hydraulischen Einrichtungen 6a und 7a sind zwischen den jeweiligen Querlenkern 4 und 5 einerseits und dem Radträger 3 andererseits angeordnet, mittels einer Hydraulikleitung 8 miteinander verbunden und bilden mit der Hydraulikleitung 8 ein geschlossenes hydraulisches System, in dem sich eine Hydraulikflüssigkeit befindet. Gegebenenfalls könnte ein Ausgleichsbehälter vorgesehen sein, dieser ist in 1 jedoch nicht dargestellt.At the device 6 for receiving the from the wheel carrier 3 on the lower wishbone 4 acting force is a hydraulic force receiving device 6a , in particular a hydraulic cylinder-piston unit. Similarly, the device is 7 to exert force on the upper wishbone 5 as a hydraulic force application device 7a educated. The two hydraulic devices 6a and 7a are between the respective wishbones 4 and 5 on the one hand and the wheel carrier 3 arranged on the other hand, by means of a hydraulic line 8th connected together and form with the hydraulic line 8th a closed hydraulic system in which a hydraulic fluid is located. Optionally, a surge tank could be provided, this is in 1 but not shown.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die hydraulische Kraftaufnahmeeinrichtung 6a einen Kolben 6b und die hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung 7a einen Kolben 7b auf. Dabei weist der Kolben 6b der mit dem unteren Querlenker 4 verbundenen hydraulischen Kraftaufnahmeeinrichtung 6a eine größere Querschnittsfläche auf als der Kolben 7b der mit dem oberen Querlenker 5 verbundenen hydraulischen Kraftaufbringungseinrichtung 7a.In the illustrated embodiment, the hydraulic force receiving device 6a a piston 6b and the hydraulic force application device 7a a piston 7b on. In this case, the piston 6b the one with the lower wishbone 4 connected hydraulic power receiving device 6a a larger cross-sectional area than the piston 7b the one with the upper wishbone 5 connected hydraulic force application device 7a ,

Durch den kleineren Querschnitt des Kolbens 7b der oberen hydraulischen Kraftaufbringungseinrichtung 7a ist der Weg, den der Kolben 7b zurücklegt, entsprechend größer als der Weg, den der Kolben 6b zurücklegt, sodass sich eine Übersetzung gemäß dem Verhältnis der Querschnittsflächen der Kolben 7b und 6b ergibt. Beispielsweise kann der Kolben 6b die doppelte Querschnittsfläche des Kolbens 7b aufweisen. Dies ist jedoch als rein beispielhaft anzusehen.Due to the smaller cross section of the piston 7b the upper hydraulic force application device 7a is the way the piston 7b correspondingly larger than the way the piston 6b so that a translation according to the ratio of the cross-sectional areas of the piston 7b and 6b results. For example, the piston 6b the double cross-sectional area of the piston 7b exhibit. However, this is to be regarded as purely exemplary.

Wirkt, beispielsweise aufgrund einer Kurvenfahrt, eine Seitenführungskraft auf das Rad 2 und somit auf den Radträger 3, so wird der Kolben 6b der unteren hydraulischen Kraftaufnahmeeinrichtung 6a verschoben und es wird die Hydraulikflüssigkeit aus dem dem Kolben 6b zugeordneten Volumen der hydraulischen Kraftaufnahmeeinrichtung 6a über die Hydraulikleitung 8 in das dem Kolben 7b zugeordnete Volumen der hydraulischen Kraftaufbringungseinrichtung 7a gepumpt. Dadurch wird eine Kraft auf den oberen Querlenker 5 aufgebracht, woraufhin dieser sich verschiebt und der Sturz des Rads 2 in Richtung eines negativen Sturzes verstellt wird. Durch die Einstellung eines negativen Sturzes wird das Rad 2 also im oberen Bereich desselben nach innen geneigt. Aufgrund der Tatsache, dass bei einer Kurvenfahrt auf die kurvenäußeren Räder eine höhere Kraft wirkt, wird insbesondere der Sturz der kurvenäußeren Räder, also vorzugsweise sowohl des Vorder- als auch des Hinterrads, verstellt.For example, due to cornering, a cornering force acts on the wheel 2 and thus on the wheel carrier 3 That's how the piston gets 6b the lower hydraulic power take-off device 6a shifted and it gets the hydraulic fluid from the the piston 6b associated volume of the hydraulic force receiving device 6a over the hydraulic line 8th in the piston 7b associated volumes of the hydraulic force application device 7a pumped. This will apply a force to the upper wishbone 5 applied, whereupon it shifts and the fall of the wheel 2 in the direction of a negative fall is adjusted. By setting a negative fall the wheel becomes 2 So inclined in the upper part of the same inward. Due to the fact that when cornering on the outside wheels a higher force acts, in particular the camber of the outside wheels, so preferably both the front and the rear wheel, adjusted.

Um eine Rückstellung des Sturzes in die normale Position zu erreichen, wenn keine entsprechende Seitenführungskraft mehr auf das Rad 2 wirkt, weist die Einrichtung 7 zur Ausübung der Kraft auf den oberen Querlenker 5 ein Federelement 9 auf, das von dem oberen Querlenker 5 in Richtung nach außen, also in Richtung des Pfeils ”x” wirkt. Die Flächen der Kolben 6b und 7b sowie die Federkonstante und die Vorspannung des Federelements 9 sollten auf die Fahrwerksgeometrie abgestimmt werden, um die gewünschte Wirkung im Hinblick auf die Verstellung des Sturzes des Rads 2 bei einer bestimmten Seitenführungskraft zu erreichen. Des Weiteren ist der Querschnitt der Hydraulikleitung 8 ein Stellglied für die Dämpfung des Systems.In order to achieve a recovery of the camber in the normal position, if no corresponding cornering force on the wheel 2 works, instructs the institution 7 to exert force on the upper wishbone 5 a spring element 9 on top of the upper wishbone 5 towards the outside, that is in the direction of the arrow "x" acts. The surfaces of the pistons 6b and 7b and the spring constant and the bias of the spring element 9 should be tuned to the chassis geometry to achieve the desired effect in terms of adjusting the camber of the wheel 2 to reach at a certain cornering power. Furthermore, the cross section of the hydraulic line 8th an actuator for damping the system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2332754 A1 [0002]
DE 19637159 A1 [0003]

Claims

Contraption ( 1 ) for the adjustment of the fall on a wheel ( 2 ) of a motor vehicle, with one with the wheel ( 2 ) connected wheel carrier ( 3 ), with a facility ( 6 ) for receiving one of the wheel carrier ( 3 ) on a lower wishbone ( 4 ) and with a device ( 7 ) for exerting a force on an upper wishbone ( 5 ) associated with the facility ( 6 ) for receiving the wheel carrier ( 3 ) on a lower wishbone ( 4 ) acting force is in operative connection.

Device according to claim 1, characterized in that the device ( 6 ) for receiving the wheel carrier ( 3 ) on the lower wishbone ( 4 ) acting force as a hydraulic force receiving device ( 6a ) is trained.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the hydraulic force receiving device ( 6a ) is designed as a hydraulic cylinder-piston unit.

Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the device ( 7 ) for exerting the force on the upper wishbone ( 5 ) as a hydraulic force application device ( 7a ) is trained.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the hydraulic force application device ( 7a ) is designed as a hydraulic cylinder-piston unit.

Device according to claims 2 and 4, characterized in that the hydraulic force receiving device ( 6a ) and the hydraulic force application device ( 7a ) by means of a hydraulic line ( 8th ) are interconnected.

Device according to claims 3 and 5 or 6, characterized in that a piston ( 6b ) with the lower wishbone ( 4 ) connected hydraulic force receiving device ( 6a ) has a larger cross-sectional area than a piston ( 7b ) with the upper wishbone ( 5 ) associated hydraulic force application device ( 7a ).

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device ( 7 ) to exert a force on the upper wishbone ( 5 ) a spring element ( 9 ), which of the upper transverse link ( 5 ) acts in the outward direction.