DE19748243A1 - Maßnahme zur Verminderung des Kurvenwankens von Fahrzeugen mit einer Federung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maßnahme zur Verminderung des Kurvenwankens von Fahrzeugen mit einer Federung.

Fahrzeuge, bei denen alle vier Räder mit Federungen versehen sind, wanken bei schnellen Kurvenfahrten sehr stark zur Kurvenaußenseite. Dies wird dadurch hervorgerufen, daß durch die Fliehkraftwirkung die Massenkraft am kurvenäußeren Rad erhöht und am kurveninneren Rad verringert wird. Dadurch werden die kurvenäußeren Federn stärker zusammengepreßt und die kurveninneren Federn auseinandergepreßt, so daß sich der Fahrzeugschwerpunkt zur Kurvenaußenseite verlagert. Bei Fahrzeugen mit hohem Schwerpunkt kann es so bei schnellen Kurvenfahrten zum Umstürzen des Fahrzeugs kommen.

Es gibt eine Reihe von Lösungen, um das Kurvenwanken zu verringern oder zu vermeiden. So sind mit hydropneumatischen und pneumatischen Federungen verschiedene Lösungen möglich. Derartige Federungen sind jedoch aufwendig und teuer.

In der deutschen Patentanmeldung P 1 95 43 760 A1 ist eine Feder beschrieben, deren Federhärte umschaltbar ist. Bei Kurvenfahrten soll mit einer derartigen Feder die kurvenäußere Feder verhärtet werden und so ein stärkeres Zusammenpressen der kurvenäußeren Feder vermieden werden.

Ein Nachteil dieses Systems ist, daß die Fahrzeugfederungen für eine derartiges System umgebaut werden müssen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie gekennzeichnet ist, kann mit einfachen Mitteln ohne große Umbauten am Fahrzeug ein Kurvenwanken deutlich verringern und so die Gefahr des Umstürzens vermindern.

Dies wird dadurch erreicht, daß bei schnellen Kurvenfahrten die Verlängerung der kurveninneren, entlasteten Feder verhindert wird und so das Wandern des Fahrzeugschwerpunkts zur Außenseite der Kurve halbiert wird. Dabei wird der kurveninnere Stoßdämpfer mit Hilfe eines regelbaren Ventils so gesteuert, daß der Stoßdämpferkolben über die Momentanstellung nicht angehoben werden kann, aber dennoch zwischen der Momentanstellung und einer Stellung stärkeren Zusammenpressens hin- und herbewegt werden kann.

Anhand der Fig. 1-3 wird die erfindungsgemäße Lösung beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung.

In der Ausgangsposition bei Geradausfahrt sind die Federn gleich stark zusammengepreßt und der Fahrzeugschwerpunkt liegt bei S.

Fährt man nun schnell durch die Kurve, wird die kurvenäußere Feder um die Länge l zusammengepreßt und die kurveninnere um die gleiche Länge l verlängert. Dadurch wandert der Fahrzeugschwerpunkt zur Kurvenaußenseite (Normales Federbein).

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Verlängerung der kurveninneren Feder um die Länge l vermieden. Daher wird nur die kurvenäußere Feder um die Länge l verkürzt. Man erkennt, daß dadurch der Fahrzeugschwerpunkt weit weniger zur Kurvenaußenseite wandert (Federbein mit neuem Stoßdämpfer). Während bei der bisherigen Federung sich der Schwerpunkt S um 123.5 mm zur Außenseite verlagert, verschiebt er sich durch die erfindungsgemäße Lösung nur um 57.1 mm nach außen (Verminderung Schwerpunktverschiebung).

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer als Gasdruckstoßdämpfer. Im Zylinder 1 ist der Kolben 3 mit den Ventilen 4 gelagert. Die Druckplatte 5 schließt das Gas gegen das Öl ab. Auf dem Kolben 3 ist eine Platte 6 verschiebbar angeordnet, die durch eine Feder 9 auf den Kolben gedrückt wird. Eine mit einem (z. B. elektrisch) verstellbaren Ventil 8 verschließbare Öffnung 7 verbindet den Raum zwischen Kolben 3 und Platte 6 mit dem Druck p2 mit dem Raum über der Platte 6 mit dem Druck p1.

Bei geöffnetem Ventil 8 ist der Druck p2 = p1 und die Platte gleitet mit dem Kolben hin und her. Dies ist die Normalstellung bei Geradausfahrt und bei normalen Kurvenfahrten.

Fig. 3 zeigt den Kolben bei extremen Kurvenfahrten. Das Ventil verschließt nun die Öffnung zwischen dem Raum mit dem Druck p1 und dem Raum mit dem Druck p2. Das Flüssigkeitsvolumen im Raum über der Platte ist abgeschlossen. Die Platte 6 kann somit nicht nach oben verschoben werden. Wenn der Kolben 3 an die Platte 6 anstößt, kann auch er nicht weiter nach oben bewegt werden.

Der Kolben kann aber noch weiter einfedern, wobei die Platte in ihrer Stellung verbleibt. Der Druck p2 ist nämlich größer als der Druck p1, so daß die Feder 9 durch diese Druckdifferenz in ihrer Stellung gehalten wird.

Der Kolben kann also wieder bis zum Anschlag an der Platte ausfedern.

Wird nun bei extremen Kurvenfahrten das Ventil des kurveninneren Rades verschlossen, dann versucht die Feder den Kolben mit der Kraft ΔF = Federkraft - Gewichtskraft auf Feder auseinanderzuziehen. Dies wird aber durch das Flüssigkeitspolster über der Platte 6 verhindert.

Kommt es bei periodischen Lastwechseln zu einem Aufschaukeln, kann durch schnelles Öffnen und Schließen des Ventils 8 dieses Aufschaukeln unterbunden werden.

Claims (4)

1. Maßnahme zur Verminderung des Kurvenwankens von Fahrzeugen mit vier Rädern mit einer Federung jedem Rad, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kurvenfahrten mit starker Entlastung der kurveninneren Räder ein Ausfedern der kurveninneren Räder aus einer bestimmten Federlänge blockiert wird und so eine Wankbewegung vermindert wird.

2. Maßnahme unter Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung des Ausfederns der kurveninneren Federn mit Hilfe der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4, 5; so bewirkt wird, indem mit Hilfe eines Ventils 8 über dem Stoßdämpferkolben 3 ein abgeschlossenes Flüssigkeitspolster gebildet wird, so daß der Kolben nicht weiter auswärts bewegt werden kann.

3. Maßnahme unter Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4, 5; mit einer Einrichtung 6, 7, 8, 9; versehen ist, die bei Sperrstellung der Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 bewirkt, daß ein stärkeres Einfedern und ein Ausfedern bis zur Sperrstellung, in der ein weiteres Ausfedern durch das Flüssigkeitspolster vermieden wird, möglich ist.

4. Maßnahme unter Patentanspruch 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4, 5; mit einer, über dem Stoßdämpferkolben 3 angeordneten Platte 6 versehen ist, welche den Raum über dem Kolben 3 in zwei Räume teilt, die durch eine Öffnung 7 verbunden sind, und diese Öffnung durch ein Ventil 8 geöffnet und verschlossen werden kann und bei geöffnetem Ventil 8 die Platte 6 mit dem Kolben 3 sich hin- und herbewegt und bei verschlossenem Ventil 8 über der Platte 6 ein Flüssigkeitspolster gebildet wird, welches ein Anheben des Kolbens über eine Sperrstellung verhindert.