DE3712208A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderachse, bei welcher die beiden Vorderräder jeweils an einem Achslenker befestigt sind, dessen je­ weils vorderer Lenkerarm mittels eines wenig elastischen Achslenkerlagers und dessen jeweils hinterer Lenkerarm mittels eines eine Verschiebung des Lenkerarmes in Fahr­ zeugquerrichtung zulassenden Achslenkerlagers am Fahr­ zeugunterbau oder einem Vorderachsträger befestigt ist. Solche Kraftfahrzeuge werden derzeit gebaut und sind allgemein bekannt.

Beim Bremsen ist es wünschenswert, daß die Vorderräder auf Vorspur gehen um eine gute Geradeausstabilität zu erhalten und um das Vorderwagen-Eintauchen zu reduzie­ ren. Erreicht wird dies durch die unterschiedliche Elastizität der Achslenkerlager. Beim Frontantriebsfahr­ zeug gehen mit dieser Achslenkerauslegung beim Beschleu­ nigen die Vorderräder selbsttätig auf Nachspur, wodurch sich eine gute Traktion ergibt und das Ausheben des Vorderwagens reduziert wird.

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Die vorbekannte Achslenkerauslegung hat jedoch den Nach­ teil, daß bei Kurvenfahrt im Schub eine Übersteuerungs­ tendenz eintritt. Bei Hinterradantrieb kommt es bei Kurvenfahrt im Zug zu einem Vorderwagenausheben, wodurch sich die Bodenhaftung reduziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahr­ zeug der eingangs genannten Art derart weiterzuent­ wickeln, daß sein Fahrverhalten noch weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hinteren Achslenkerlager zur Verschiebung des an ihnen angelenkten hinteren Lenkerarmes quer zur Fahrt­ richtung einen hydraulisch beaufschlagbaren Druckraum aufweisen.

Durch diese Ausbildung der hinteren Achslenkerlager haben diese ohne Druckbeaufschlagung ihres jeweiligen Druckraumes die Funktion eines normalen, in Fahrzeug­ querrichtung elastischen Lagers. Dadurch entsteht sowohl bei Fahrzeugen mit Frontantrieb als auch mit Hinterachs­ antrieb beim Bremsen der Effekt, daß die Vorderräder in eine Vorspurstellung gelangen, so daß sich dadurch eine gute Geradeausstabilität ergibt. Durch Druckbeaufschla­ gung der Achslenkerlager kann man jedoch unabhängig von den sich infolge der Fahrzustände ergebenden Kräften die beiden Achslenker und damit die Vorderräder einzeln und unabhängig voneinander verschwenken, so daß Störein­ flüssen aktiv gegengelenkt werden kann. Dadurch ist es möglich, das Fahrverhalten auch für extreme Fahrzustände zu optimieren.

Besonders einfach sind die Lenkerlager gestaltet, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die hinteren Achslenkerlager jeweils eine äußere Metall­ büchse, eine innere Metallbüchse und eine mit dieser über einen radial verlaufenden, elastischen Gummisteg verbundene Lenkerachse aufweisen und wenn der Druckraum auf einer Lenkerlagerseite zwischen dem radialen Steg und der äußeren Metallbüchse vorgesehen ist.

Die Druckmittelversorgung der Druckräume ist mit gerin­ gem Aufwand zu erreichen, wenn der Druckraum über eine radiale und eine axiale Bohrung in der Lenkerachse eine Verbindung zu einem Hydraulikanschluß hat.

Zur weiteren Kostenreduzierung trägt es bei, wenn der Hydraulikanschluß an einer zum Verbinden der Lenkerachse mit dem Fahrzeugunterbau oder einem Vorderachsträger vor­ gesehenen, in die Lenkerachse einschraubbaren Befesti­ gungsschraube vorgesehen ist.

Das jeweilige Achslenkerlager kann unmittelbar in eine Aufnahme des Achslenkers eingesetzt werden, wenn die äußere Metallbüchse eine innenseitige Gummibeschichtung aufweist. Hierdurch verschließt die auf die innere Me­ tallbüchse aufgepreßte äußere Metallbüchse die Kernöff­ nung des Druckraumes und dichtet diese ab.

Das Fahrverhalten bei Kurvenfahrt läßt sich auf einfache Weise wirkungsvoll verbessern, wenn zum Ansteuern der Druckräume der beiden Lenkerlager ein eingangsseitig mit einem Querbeschleunigungsgeber verbundenes Steuergerät vorgesehen ist. Hierdurch kann man beispielsweise die bei Kurvenfahrt im Schub normalerweise auftretende, starke Übersteuerungstendenz dadurch reduzieren oder aufheben, daß der hydraulische Druck im Druckraum des kurvenäußeren Lenkerlagers das kurvenäußere Rad in Rich­ tung Nachspur stellt.

Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb läßt sich beim Beschleunigen das Vorderwagenausheben vermindern oder beseitigen, wenn zum Ansteuern der Druckräume der beiden Lenkerlager ein eingangsseitig mit einem Längsbeschleu­ nigungsgeber verbundenes Steuergerät vorgesehen ist. Man kann dann durch Druckaufbau die Vorderräder in Richtung Nachspur bringen.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein linkes Vorderrad mit angrenzenden Bauteilen eines Kraftfahrzeugs mit Frontantrieb,

Fig. 2 eine Ansicht von hinten auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Achslenkerlager nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Achslenkerlager entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Steuerung einer Hinterachse nach den Fig. 1 und 2.

Die Fig. 1 zeigt von einem Kraftfahrzeug ein linkes Vor­ derrad 1, welches auf übliche Weise an einem zwei Lenker­ arme 2, 3 aufweisenden Achslenker 4 befestigt ist. Der vordere Lenkerarm 2 ist mittels eines Lenkerlagers 5 am Fahrzeugunterbau oder einem Vorderachsträger befestigt. Bei diesem Lenkerlager 5 kann es sich um ein Kugelgelenk oder eine harte Lenkerbüchse handeln. Der hintere Len­ kerarm 3 ist mit einem Lenkerlager 6 am Fahrzeugunterbau oder Vorderachsträger befestigt, welches quer zur Fahr­ zeuglängsachse nachgiebig ist und auf später noch zu erläuternde Weise mit Druckmittel beaufschlagt werden kann.

In Fig. 1 ist weiterhin ein Lenkgetriebe 7 dargestellt, von dem aus eine Spurstange 8 zu einem Spurhebel 9 des Vorderrades 1 führt. Ebenfalls gezeigt ist in Fig. 1 ein Federbein 10, über welches der Achslenker 4 am nicht gezeigten Fahrzeugunterbau abgestützt ist.

Die Fig. 2 verdeutlicht zusätzlich die Gestaltung der vorgenannten Bauteile. Zu sehen sind wiederum das Vorder­ rad 1, das Federbein 10, das Lenkgetriebe 7 mit der Spurstange 8 und vom Achslenker 4 der hintere Lenkerarm 3 mit dem Lenkerlager 6. Weiterhin ist in Fig. 2 das Ende einer das Vorderrad 1 antreibenden Gelenkwelle 11 dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt einen Teilbereich eines Fahrzeugunter­ baues 12, mit dem der Achslenker 4 durch das Achslenker­ lager 6 verbunden ist. Zu sehen ist, daß das Achslenker­ lager 6 koaxial zu einer äußeren Metallbüchse 13 eine Lenkerachse 14 hat, die mittels Befestigungsschrauben 15, 16 mit dem Fahrzeugunterbau 12 verbunden ist. Die äußere Metallbüchse 13 ihrerseits hat innenseitig eine Gummibeschichtung 17 und sitzt in einer zylindrischen Lageraufnahme 18 des Achslenkers 4. Wichtig für die Er­ findung ist ein Druckraum 19 im Achslenkerlager 6, wel­ cher zwischen der Lenkerachse 14 und einer inneren Me­ tallbüchse 24 auf der Fahrzeugaußenseite vorgesehen ist. Die äußere Metallbüchse 13 ist mit ihrer Gummibeschich­ tung 17 aufgepreßt. Zur Druckmittelversorgung dieses Druckraumes 19 ist an der Befestigungsschraube 15 ein Hydraulikanschluß 20 vorgesehen, der über eine axiale Bohrung 21 und eine radiale Bohrung 22 Verbindung mit dem Druckraum 19 hat.

Die Fig. 4 zeigt zusätzlich, daß die Lenkerachse 14 in einem zur Metallbüchse 24 führenden, radialen Gummisteg 23 eingebettet ist. Weiterhin läßt die Fig. 4 erkennen, daß bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraumes 19 die Metallbüchse 13 zur Fahrzeugaußenseite hin verschoben wird, weil die Lagerachse 14 fest am Fahrzeugunterbau angeschraubt ist. Eine solche Verschiebung führt dazu, daß der Achslenker 4 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dabei lenkt die Spurstange 8 das Vorderrad 1 auf Nach­ spur.

Die Fig. 5 zeigt die Steuerung einer Vorderachse nach den Fig. 1 und 2. Zu sehen ist der ein linkes Vorder­ rad 1 haltende Achslenker 4 mit den Achslenkerlagern 5 und 6. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Das Achslenkerlager 6 des hinteren Lenkerarmes 3 ist mittels einem 3/2-Wegeventil 25 wahlweise entweder mit einem drucklosen Vorratsbehäl­ ter 26 oder einem Druckspeicher 27 zu verbinden. Ein entsprechendes 3/2-Wegeventil 28 ist für ein nicht darge­ stelltes, rechtes Vorderrad zu sehen. Zur Erzeugung des Druckes im Druckspeicher 27 ist eine von einem Pumpen­ motor 29 angetriebene Hydraulikpumpe 30 vorgesehen. Weiterhin ist ein Steuergerät 31 dargestellt, welches eingangsseitig mit einem Querbeschleunigungsgeber ver­ bunden ist.

Tritt ein Querbeschleunigungssignal auf, so wird mittels des Steuergerätes 31 das 3/2-Wegeventil 25 oder 28 des kurvenäußeren Vorderrades 1 angesteuert und dadurch Druck im Achslenkerlager 6 aufgebaut. Das führt zu einer Schwenkbewegung des Achslenkers 4 um seine Hochachse und in Verbindung mit der Spurstange 8 zu einer Lenkbewegung des entsprechenden Vorderrades 1.

Bei einem Fahrzeug mit Hinterachsantrieb ist es sinn­ voll, auch die Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung mittels eines Längsbeschleunigungsgebers 33 zu messen und bei größeren Beschleunigungen die 3/2-Wegeventile 28, 25 so anzusteuern, daß die Vorderräder 1 in eine Nachspur gelangen.

Claims (7)

1. Kraftfahrzeug mit einer Vorderachse, bei welcher die beiden Vorderräder jeweils an einem Achslenker befestigt sind, dessen jeweils vorderer Lenkerarm mittels eines wenig elastischen Achslenkerlagers und dessen jeweils hinterer Lenkerarm mittels eines eine Verschiebung des Lenkerarmes in Fahrzeugquerrichtung zulassenden Achslen­ kerlagers am Fahrzeugunterbau oder einem Vorderachsträ­ ger befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hin­ teren Achslenkerlager (6) zur Verschiebung des an ihnen angelenkten hinteren Lenkerarmes (3) quer zur Fahrtrich­ tung einen hydraulisch beaufschlagbaren Druckraum (19) aufweisen.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die hinteren Achslenkerlager (6) jeweils eine äußere Metallbüchse (13), eine innere Metallbüchse (24) und eine mit diesen über einen radial verlaufenden, elastischen Gummisteg (23) verbundene Lenkerachse (14) aufweisen und daß der Druckraum (19) auf einer Lenker­ lagerseite zwischen dem radialen Gummisteg (23) und der äußeren Metallbüchse (13) vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckraum (19) über eine radiale und eine axiale Bohrung (21, 22) in der Lenkerachse (14) eine Verbindung zu einem Hydraulikanschluß (20) hat.

4. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik­ anschluß (20) an einer zum Verbinden der Lenkerachse (14) mit dem Fahrzeugunterbau (12) oder einem Vorder­ achsträger vorgesehenen, in die Lenkerachse (14) ein­ schraubbaren Befestigungsschraube (15) vorgesehen ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Metallbüchse (13) eine innenseitige Gummibeschichtung (17) aufweist.

6. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansteuern der Druckräume (19) der beiden Lenkerlager (6) ein ein­ gangsseitig mit einem Querbeschleunigungsgeber (32) ver­ bundenes Steuergerät (31) vorgesehen ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansteuern der Druckräume (19) der beiden Lenkerlager (6) ein ein­ gangsseitig mit einem Längsbeschleunigungsgeber (33) ver­ bundenes Steuergerät (31) vorgesehen ist.