DE3704323A1 - Kraftfahrzeug-hinterachse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Hinter­ achse mit einem mit Gummielementen am Fahrzeugunterbau befestigten Querträger, an dem zur Führung der beiden Hinterräder Schräglenker mittels Lenkerlagern angelenkt sind, und welche zwei aktive Stelleinrichtungen zur Her­ beiführung einer Lenkbewegung zum automatischen Aus­ gleich von Störeinflüssen hat.

Eine solche aktive Hinterachse ist beispielsweise bei einem in Japan verbreiteten Personenkraftwagen der Marke "Nissan Skyline" vorgesehen. Bei diesem Fahrzeug läßt sich der gesamte Querträger mittels zweier Hydraulik­ zylinder relativ zum Fahrzeugaufbau um eine Hochachse derart verschwenken, daß eine Lenkbewegung der Hinter­ räder von einem halben Grad in beide Richtungen ent­ steht. Der erzeugte Lenkeffekt ist abhängig vom Lenkein­ schlag, den Querbeschleunigungen des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindgkeit.

Nachteilig bei der bekannten Kraftfahrzeug-Hinterachse ist es, daß die Hinterräder nur gleichsinnig durch Ver­ schwenken des Querträgers bewegt werden können. Dadurch lassen sich nicht alle im Fahrbetrieb auftretenden Stör­ einflüsse optimal ausgleichen. Das gilt beispielsweise beim scharfen Bremsen oder für die Kurvenfahrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahr­ zeug-Hinterachse der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß sie mit vergleichbarem Aufwand möglichst alle im Fahrbetrieb auftretenden Störkräfte optimal aus­ zugleichen vermag.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schräglenker zusätzlich zu ihrer Hauptschwenkachse um eine Hochachse begrenzt schwenkbar am Querträger gehalten und daß die beiden Stelleinrichtungen jeweils durch eine längenveränderliche Spurstange gebildet sind, welche einerseits am jeweiligen Achsträger, andererseits am Querträger befestigt ist.

Durch diese Gestaltung läßt sich mit gleichem Aufwand wie für eine gleichsinnig arbeitende Hinterradlenkung eine individuelle Lenkung beider Hinterräder erreichen. Dadurch erweitern sich die Möglichkeiten des Ausgleichs von Störeinflüssen sehr erheblich. Man kann beispiels­ weise bei einem scharfen Bremsen dafür sorgen, daß beide Hinterräder zwangsläufig in eine Vorspurstellung gelan­ gen, um die Geradeausstabilität des Fahrzeugs zu erhö­ hen. Auch lassen sich höhere Kurvengeschwindigkeiten erzielen, wenn in Kurven die Hinterräder einzeln gelenkt werden.

Die erforderliche Verschwenkbarkeit der Schräglenker um eine Hochachse läßt sich auf einfache Weise erreichen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung jeweils das fahrzeugäußere Lenkerlager unmittelbar am Querträger und das fahrzeuginnere Lenkerlager an einer am Querträger schwenkbar angeordneten Pendelstütze vorgesehen ist.

Die Längenveränderung der beiden Spurstangen ist mit einfachen Mitteln zu erreichen, wenn die Spurstange ein Zylinderteil und ein mit einer Kolbenstange und einem Kolben versehenes Kolbenteil aufweist. Eine solche Kol­ ben-Zylinder-Einheit kann hydraulisch oder auch pneuma­ tisch betätigbar ausgebildet sein.

Eine alternative Ausführungsform besteht darin, daß die Spurstange eine elektrisch arbeitende Längenverstellein­ richtung aufweist.

Die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs mit der erfin­ dungsgemäßen Hinterachse sind bereits sehr weitgehend optimiert, wenn zum Ansteuern der Spurstangen ein Steuer­ gerät vorgesehen ist, welches eingangsseitig mit einem Seitenbeschleunigungsgeber und einem Längsverzögerungs­ geber verbunden ist.

Eine weitere Verbesserung der Fahreigenschaften läßt sich erzielen, wenn das Steuergerät zusätzlich mit einem Fahrgeschwindigkeitsgeber und einem Lenkeinschlaggeber verbunden ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach­ folgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ge­ staltete Kraftfahrzeug-Hinterachse,

Fig. 2 eine Schemadarstellung der Steuerung der er­ findungsgemäßen Kraftfahrzeug-Hinterachse.

Die Fig. 1 zeigt einen v-förmigen Querträger 1, welcher unter Zwischenschaltung von Dämpfblöcken 2, 3 am nicht gezeigten Fahrzeugunterbau zu befestigen ist. Beidseitig am Querträger 1 ist jeweils ein Schräglenker 4, 5 ange­ lenkt. Jeder Schräglenker 4, 5 hat jeweils einen fahr­ zeugäußeren Lenkerarm 6, 7 und einen fahrzeuginneren Lenkerarm 8, 9. Die beiden fahrzeugäußeren Lenkerarme 6, 7 sind jeweils unmittelbar mittels eines als Gummimetall­ büchse ausgebildeten Lenkerlagers 10, 11 am Querträger 1 angelenkt. Die Lenkerlager 10, 11 sind so ausgebildet, daß sie auch eine geringe Verschwenkung der Lenkerarme 6, 7 um die Fahrzeughochachse zulassen. Die fahrzeug­ inneren Lenkerarme 8, 9 sind unter Zwischenschaltung einer Pendelstütze 12, 13 in einem ebenfalls elastischen Lenkerlager 14, 15 mittelbar am Querträger 1 befestigt, um eine Verschwenkung der Schräglenker 4, 5 um ihre Hochachse zu ermöglichen.

Wesentlich für die Erfindung sind zwei Spurstangen 16, 17, welche jeweils mit einem Ende am Querträger 1 und mit ihrem anderen Ende an einem Achsträger 18, 19 be­ festigt sind. Die Spurstange 16 besteht übereinstimmend mit der Spurstange 17 aus einem Zylinderteil 20 und einem Kolbenteil 21. Im Zylinderteil 20 begrenzt ein Kol­ ben 22 zwei Druckräume 23, 24, welche zwecks Verlänge­ rung oder Verkürzung der Spurstange 16 über Druckmittel­ anschlüsse 25, 26 druckbeaufschlagbar sind.

Zum Verständnis der Gesamtanordnung sind in der Fig. 1 zwei von den Achsträgern 18, 19 gehaltene Hinterräder 27, 28 teilweise dargestellt. Zu erkennen ist, daß durch Druckbeaufschlagung des Druckraumes 24 und damit durch Verlängerung der Spurstange 16 das Hinterrad 27 in eine mit a bezeichnete Vorspurstellung zu gelangen vermag. Wird hingegen der Druckraum 23 druckbeaufschlagt, so daß es zu einer Verkürzung der Spurstange 16 kommt, so ge­ langt das Hinterrad 27 in eine Nachspurstellung b.

In Fig. 2 ist zusätzlich zur erfindungsgemäßen Hinter­ achse auch eine Vorderachse 29 mit Vorderrädern 30, 31 dargestellt. Weiterhin zeigt die Fig. 2 schematisch ein Steuergerät 32, welches mit einem Seitenbeschleunigungs­ geber 33, einem Längsverzögerungsgeber 34, einem Ge­ schwindigkeitsgeber 35 und einem Lenkeinschlagsgeber 36 verbunden ist. Mittels dieses Steuergerätes 32 werden in Abhängigkeit von den Eingangssignalen die Druckräume der Spurstangen 16, 17 druckbeaufschlagt, so daß es zu von­ einander unabhängigen Lenkbewegungen der Hinterräder 27, 28 kommt und dadurch Störeinflüsse automatisch kompen­ siert werden können.

Abschließend sei angemerkt, daß das erfindungsgemäße Prinzip nicht nur bei der beschriebenen Schräglenker- Hinterachse angewendet werden kann. Die Erfindung ist auf alle Hinterradaufhängungen übertragbar, welche einen vorspurbeeinflussenden, zusätzlichen Lenker haben.

Claims (6)

1. Kraftfahrzeug-Hinterachse mit einem mit Gummielemen­ ten am Fahrzeugunterbau befestigten Querträger, an dem zur Führung der beiden Hinterräder Schräglenker mittels Lenkerlagern angelenkt sind und welche zwei aktive Stell­ einrichtungen zur Herbeiführung einer Lenkbewegung zum automatischen Ausgleich von Störeinflüssen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräglenker (4, 5) zusätzlich zu ihrer Hauptschwenkachse um eine Hochachse begrenzt schwenkbar am Querträger (1) gehalten und daß die beiden Stelleinrichtungen jeweils durch eine längenveränder­ liche Spurstange (16, 17) gebildet sind, welche einer­ seits am jeweiligen Achsträger (18, 19), andererseits am Querträger (1) befestigt ist.

2. Kraftfahrzeug-Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das fahrzeugäußere Lenker- Lager (10, 11) unmittelbar am Querträger (1) und das fahrzeuginnere Lenkerlager (14, 15) an einer am Quer­ träger (1) schwenkbar angeordneten Pendelstütze (12, 13) vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeug-Hinterachse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstange (16, 17) ein Zylinderteil (20) und ein mit einer Kolbenstange und einem Kolben (22) versehenes Kolbenteil (21) aufweist.

4. Kraftfahrzeug-Hinterachse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstange (16, 17) eine elektrisch arbeitende Längenverstelleinrichtung aufweist.

5. Kraftfahrzeug-Hinterachse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansteuern der Spurstangen (16, 17) ein Steuergerät (32) vorgesehen ist, welches eingangsseitig mit einem Seitenbeschleunigungsgeber (33) und einem Längsverzöge­ rungsgeber (34) verbunden ist.

6. Kraftfahrzeug-Hinterachse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (32) zusätzlich mit einem Fahrgeschwin­ digkeitsgeber (35) und einem Lenkeinschlagsgeber (36) verbunden ist.