DE3139792C2

DE3139792C2 -

Info

Publication number: DE3139792C2
Application number: DE19813139792
Authority: DE
Inventors: Erich Ing.(Grad.) 7053 Kernen De Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1988-11-03
Also published as: DE3139792A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 25 53 494 ist eine Radaufhängung bekannt, bei der die inneren aufbauseitigen Anlenkpunkte der Radführungsglieder in der Höhe verstellbar sind, wodurch eine geänderte Höhe des Rollzentrums mit einer sich ändernden Spurweitenänderung erzielt wird. Bei dieser bekannten Radaufhängung wird eine Verstellung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vorgenommen. Eine genaue Anpassung der Radstellung an kritischer Fahrzustände, wird über diese Verstellvorrichtung nicht erreicht. Des weiteren ist aus der US-PS 42 96 728 eine Radaufhängung bekannt, die über hydraulische Steuerzylinder, welche über Pedale zu betätigen sind, verstellt werden kann. Diese Vorstellung soll eine Nachlauf- und Steuerveränderung bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mit der bei jedem Fahrzustand möglichst günstige Fahreigenschaften gegeben sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs die Radstellung in bezug auf den Sturz und die Spur selbsttätig kompensiert wird. Außerdem kann eine Verstellung des Rades entsprechend vorgegebener Parameter erfolgen. Die Verstellung in Abhängigkeit vom Fahrzustand wird durch ein Regelgerät erzielt, das von der Wirkung der Bedienungselemente, wie zum Beispiel Bremspedal, Fahrpedal, Lenkung in der Weise beeinflußt, daß entsprechende Steuersignale zu Magnetventilen geleitet werden, die wiederum die Stellzylinder ansteuern. Dieses Ansteuern kann auch lastabhängig vorgenommen werden, in dem am Rad entsprechende Geberelemente vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Radaufhängung mit einem Steuerkreis für eine Verstellvorrichtung,

Fig. 2 eine Doppelquerlenkeraufhängung mit einer Verstellvorrichtung,

Fig. 3 eine Verbundlenkerachse mit einer Verstellvorrichtung und

Fig. 4 bis 9 verschiedene Ausführungen der Verstellvorrichtung.

Die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargestellte Einzelradaufhängung an einer Hinterachse eines Personenkraftwagens weist Räder 1 auf, die jeweils mittels eines als Schräglenker ausgebildeten Lenkers 2 an einem Querträger des Aufbaus 22 gelagert sind. Zur fahrzustandsabhängigen Radverstellung bzw. zur Kompensierung des Radsturzes sowie der Radspur dient eine Verstellvorrichtung 4. Sie umfaßt mit wesentlichen zwei Stellzylinder 5, 6 zur Beeinflussung des Radsturzes und der Radspur. Sie arbeiten über ein Magnetventil 7 mit einem Regelgerät 8 zusammen, das elektrische Steuersignale in Abhängigkeit von der Wirkung der Bedienungsorgane (Bremspedal 9, Fahrpedal 10, Lenkung 11, Einrichtung 12 zur Messung der Längs- und Querbeschleunigung), auf den Fahrzustand bei Geradeaus- und Kurvenfahrt empfängt. Entsprechend der empfangenen Steuersignale werden die Ventile 7 zum Ein- und Ausfahren der Stellzylinder 5, 6 betätigt. Die Druckzuführung erfolgt über eine Energieanlage, welche einen Hydraulikspeicher 13 mit einer Pumpe 14 aufweist.

Wie Fig. 1 näher zeigt, sind die Stellzylinder 5, 6 vorzugsweise dem inneren aufbauseitigen Lager 15 zugeordnet. Das äußere aufbauseitige Lager 16 weist dagegen eine ideelle vertikale Drehachse 17 auf.

Die Stellzylinder 5, 6 sind vorzugsweise doppelt wirkend ausgeführt, damit ein schnelles und exaktes Ein- und Ausfahren gewährleistet ist. Ein derartiger Stellzylinder ist näher in Fig. 6 dargestellt.

In den Fig. 2 und 3 sind Hinterachsen 18 und 19 verschiedener Art gezeigt, wobei die Fig. 2 eine Doppelquerlenkerachse 18 und Fig. 3 eine Verbundlenkerachse 19 zeigt. Bei der Achse 18 ist der untere Lenker 20 unter Zwischenschaltung wenigstens eines Stellzylinders 21 gelenkig mit dem Aufbau 22 verbunden. Bei der Achse 19 ist zwischen einem Längslenker 23 und dem Rad 1 ein Stellzylinder 24 angeordnet. Das Rad 1 ist mit einem Radträger 25 verbunden und um eine vertikale Achse 26 des Radträgers 25 verschwenkbar. Der Stellzylinder 21 der Achse 18 und der Stellzylinder 24 der Achse 19 bewirkt jeweils über die Verstellvorrichtung 4 eine Kompensation einer Radstellungsänderung in Richtung Vor- bzw. Nachspur.

Die weiteren Ausführungen gemäß der Fig. 4 bis 8 sind für eine Sturz- und Spurverstellung ausgelegt. Die beiden Stellzylinder 5 und 6 sind übereinanderliegend angeordnet, wobei unabhängig von der Ausführung jeweils der oben liegende Stellzylinder mit Position 6 und der unten liegende Stellzylinder mit Position 5 bezeichnet wird.

Der untere Stellzylinder 5 (gemäß Fig. 4) ist um eine horizontale Achse 28 schwenkbar im Lenker 2 gehalten. Seine Kolbenstange 31 ist aufbauseitig im Lager 15 gehalten. Der obere Stellzylinder 6 stützt sich mit dem freien Ende seiner Kolbenstange 30 am Zylinder 5 in einer Konsole 32 ab. Diese Ausführung gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 8. Unterschiedlich zwischen diesen beiden Ausführungen ist die geneigte Lage des oberen Zylinders 6 sowie die Lagerung des unteren Zylinders 5, gemäß Fig. 4, in einem Lagerbock 32 a gegenüber einer integrierten Aufnahme des Zylinders 5 gemäß Fig. 8. Bei einer Bewegung des oberen Stellzylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 33 erfolgt eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz, wobei der untere Stellzylinder 5 um die horizontale Achse 28 schwenkt. Eine Radstellungsänderung in Richtung Vor- und Nachspur erfolgt dagegen bei einer Bewegung des unteren Stellzylinders in Doppelpfeilrichtung 34.

Nach den weiteren Ausführungsbeispielen der Fig. 5, 6 und 7 ist zwischen dem Lager 15 des Radführungsgliedes 2 am Aufbau 22 und der Stellzylinder 5, 6 ein mit dem Aufbau 22 gelenkig verbundenes Schwenkelement 36 vorgesehen, mit dem jeweils die freien Enden der Kolbenstangen der Stellzylinder verbunden sind. Für das Schwenkelement 36 der Ausführungen nach den Fig. 5, 6 und 7 wird jeweils die gleiche Positionsnummer genommen.

Fig. 5 zeigt zwei übereinander angeordnete Stellzylinder 5 und 6, wobei der obere Stellzylinder 6 endseitig gelenkig mit dem Lenker 2 verbunden ist. Der untere Stellzylinder 5 ist in einer mit dem Lenker 2 verschraubten Hülse um die Achse 28 verschwenkbar gehalten. Bei einer Bewegung des oberen Stellzylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 37 erfolgt eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz. Dagegen erfolgt bei einer Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 38 eine Radstellungsänderung in Vor- oder Nachspur.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit Stellzylindern 5 und 6, die jeweils in Aufnahmen 39, 40 des Lenkers 2 gehalten sind. Der oben liegende Stellzylinder 6 ist mit dem freien Ende 41 seiner Kolbenstange 42 mit vertikalem Spiel im Schwenkelement 36 gelagert. Dies ist erforderlich, damit bei einer Bewegung des Zylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 43 eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz erfolgen kann. Die Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 44 ergibt eine Radstellungsänderung in Richtung Vor- oder Nachspur.

Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und 6 verläuft die Längsachse 48 der unten liegenden Stellzylinder 5 vorzugsweise in einer Ebene mit der Mittelebene 46 der Schwenkachse 45 des Elements 36 am Aufbau 22.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die beiden Stellzylinder 5 und 6 in der Weise zum Schwenkelement 36 angeordnet, daß die Schwenkachse 45 des Elements 36 auf einer horizontalen Mittelebene 46 zwischen den beiden parallel angeordneten Stellzylindern 5 und 6 verläuft. Der untere Stellzylinder 5 ist von einer Aufnahme 40 des Radführungsgliedes 2 aufgenommen und der obere Stellzylinder 6 ist mit seinem Zylinderende gelenkig am Lenker 2 und mit seinem Kolbenstangenende im Schwenkelement 36 gehalten. Eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz erfolgt bei Bewegung des oberen Stellzylinders in Doppelpfeilrichtung 48 und eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur erfolgt bei Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 47.

Die Verstellvorrichtung 4 ist in der Weise aufgebaut, daß sie je nach Fahrzustand von der Bremse, Lenkung, Fahrpedal oder von einem Beschleunigungsgeber Zustandsinformationen erhält. Diese Informationen werden logisch verarbeitet und entsprechende Informationen bzw. Signale gehen dann an die Magnetventile 7, die letztlich die Stellzylinder 5, 6 in die gewünschte Lage bringen. Nach Beendigung einer kritischen Fahrsituation gehen die Stellzylinder 5, 6 und damit die Radführungsglieder bzw. die Räder in ihre Grundstellung zurück.

Claims

1. Radaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit aufbauseitig schwenkbar gelagerten Lenkern, die mit einer hydraulischen Stelleinrichtung zur Radstellungsänderung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Stellzylinder (5, 6; 21; 24) umfaßt, welche unmittelbar am Lenker (2) zur Radsturz- und Spuränderung angelenkt sind und über Magnetventile (7) mit einem Regelgerät (8) zusammenarbeiten, das elektrische Steuersignale in Abhängigkeit von der Wirkung einer oder mehrerer der Bedienungsorgane (Bremspedal 9, Fahrpedal 10, Lenkung 11, Einrichtung zur Längs- und Querbeschleunigung 12) auf den Fahrzustand bei Geradeaus- und Kurvenfahrt empfängt und über diese Signale die Ventile (7) zum Ein- und Ausfahren jedes Stellzylinders steuerbar sind.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (5, 6) übereinander angeordnet und unter Zwischenschaltung eines Schwenkelements (36) zwischen dem Radführungsglied und dem Fahrzeugaufbau (22) in wenigstens einem Lager (15 oder 16) abgestützt sind und ein weiteres aufbauseitiges Lager (15 oder 16) den Lenker (2) unmittelbar gelenkig aufnimmt.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unten liegende Stellzylinder (5) für eine Spurverstellung mit dem Aufbau (22) über das Lager (15) gelenkig verbunden ist und um eine horizontale Achse (28) schwenkbar am Lenker (2) gehalten wird und daß der oben liegende weitere Stellzylinder (6) für eine Sturzverstellung sich am Lenker (2) gelenkig abstützt und seine Kolbenstange (30) mit dem unten liegenden Zylinder (5) verbunden ist (Fig. 4).

4. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (36) aufbauseitig gelenkig gehalten und mit den freien Enden der Kolbenstangen der Zylinder (5, 6) verbunden ist, deren Anlenkstellen mit vertikalem Abstand übereinander im Schwenkelement (36) vorgesehen sind (Fig. 5).

5. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (5, 6) in Aufnahmen (39, 40) des Lenkers (2) angeordnet ist, wobei der oben liegende zur Sturzeinstellung dienende Stellzylinder (6) mit dem freien Ende (41) seiner Kolbenstange (42) im Schwenkelement (36) mit vertikalem Spiel gelagert ist (Fig. 6).

6. Radaufhängung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse (48) des unten liegenden Stellzylinders (5) in einer Ebene mit einer durch eine der Schwenkachse (45) des Elements (36) verlaufende horizontale Mittelebene (46) angeordnet ist (Fig. 6).

7. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unten liegende Stellzylinder (5) in einer Aufnahme (40 a) des Lenkers (2) angeordnet ist und der weitere Stellzylinder (6) sich endseitig mit seinem Zylinder am Lenker (2) und mit seiner Kolbenstange am aufbauseitig gehaltenen Schwenkelement (36) abstützt (Fig. 7).

8. Radaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (45) des Elementes (36) in einer Mittelebene (46) zwischen den beiden parallel liegenden Stellzylindern (5, 6) verläuft (Fig. 7).

9. Radaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbundlenkachse, die mit einer einen hydraulischen Stellzylinder umfassenden Einrichtung zur Radstellungsänderung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischem einem Längslenker (23) der Achse (19) und dem Rad (1) ein Stellzylinder (24) zur Radstellungsänderung in Richtung Vor- bzw. Nachspur angeordnet ist (Fig. 3).

10. Radaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit einem Doppelquerlenker, der mit einer einen hydraulischen Stellzylinder umfassenden Einrichtung zur Radstellungsänderung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Querlenker (20) unter Zwischenschaltung eines Stellzylinders (21) gelenkig mit dem Aufbau (22) verbunden ist (Fig. 2).