DE3736229A1

DE3736229A1 - Unabhaengige radaufhaengung

Info

Publication number: DE3736229A1
Application number: DE19873736229
Authority: DE
Inventors: Peter R Dipl Ing Seifert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1988-09-22

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung für ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Ober begriffes von Patentanspruch 1.

Bei einer Radaufhängung dieser Art (EP-PS 00 96 372) dient der längenveränderliche, in Art eines hydraulisch arbeitenden Servoelementes ausgebildete Querlenker da zu, einem Fahrzeugrad einer Fahrzeughinterachse Lenk bewegungen aufzuprägen, um aus Seitenkräften resultie rende Einflüsse und unvermeidliche Radeigenlenkbewe gungen zu kompensieren. Hierzu wird das Spurstangen funktion übernehmende Servoelement in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Lenkrades über ein sensorge steuertes Ventil angesteuert.

Die Erfindung verfolgt ein weitergestecktes Ziel. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige Rad aufhängung in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 in der Weise weiterzubilden, daß anhand von aus Fahrzuständen und Fahrbahnbe schaffenheiten resultierenden Informationen eine Verbesserung der Radführung erreicht wird sowie deren Einsatz als Teil einer Lenkachse möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Ausbildung beider Querlenker als längenveränderliche Stellorgane ermöglicht es, deren Länge in Abhängigkeit jeweils wenigstens eines erfassten Parameters im Sinne einer Optimierung der Radführung bzw. völligen Anpassung der Radstellung an jeden Fahrzustand zu beeinflussen, indem sich bei entsprechender Ansteuerung der Stell organe einzeln oder in Kombination beispielsweise der Radsturz zur Erhaltung einer Sturzkonstanz, die Rad spur bei Last- und Schubbetrieb zwecks Erzielung eines geringeren Rollwiderstandes und die Spurweite ent sprechend verändern bzw. korrigieren und außerdem insbesondere geschwindigkeitsabhängig gleich- und gegenläufige Lenkbewegungen von Vorder- und Hinter rädern ausführen lassen. Bei solchen Lenkbewegungen ist dabei stets die richtige Lenkgeometrie gewähr leistet.

Die Erfindung ermöglicht es ferner, den Radsturz ge schwindigkeitsabhängig zu verändern und insbesondere bei schneller Kurvenfahrt negativ einzustellen. Des weiteren können sich durch gleichzeitiges Ansteuern beider Querlenker kurveninnere und kurvenäußere Räder beim Kurvenfahren neigen, um höhere Querbeschleunigung zu erreichen. Insgesamt gesehen führt somit die Erfin dung zu größerer Fahrsicherheit, besserem Fahrverhalten, höherem Fahrkomfort und weniger Reifenverschleiß.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsge mäßer Radaufhängungen in Draufsicht und stark schemati siert dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Radaufhängung eines mittels eines Lenk gestänges lenkbaren Rades, und

Fig. 2 und 3 jeweils eine Radaufhängung eines ohne Lenk gestänge lenkbaren Rades,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen der Quer lenker.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Radaufhängung für ein ge lenktes Rad 10 bezeichnet 12 als erstes Radführungs glied beispielsweise einen unteren Querlenker, der rad seitig,vorzugsweise in einer die Radachse enthaltenden Fahrzeugquerebene a-a, bei 14 an einem nicht näher ge zeigten Radträger und aufbauseitig an zwei in Fahrtrich tung F hintereinanderliegenden Punkten 16 und 18 an gelenkt ist.

Ein zweites, durch einen Querlenker gebildetes Radfüh rungsglied bildet einen Spurstangenteil 20 eines über einen Lenkstockhebel 22 eines Lenkgetriebes betätig baren Lenkgestänges 24, das bei 25 radträgerseitig an gelenkt ist. Ein drittes erforderliches Radführungs glied, beispielsweise ein Querlenker oder ein Feder bzw. Dämpferbein ist einfachheitshalber nicht dargestellt.

Querlenker 12 und Spurstangenteil 20 sind jeweils als vorzugsweise mechanisch in der Länge veränderliches Servoelement ausgebildet, dessen weiter unten noch zu erläuternder Aufbau Fig. 4 zeigt. Beide Servoelemente 12, 20 sind zur Optimierung der Radführung über je weils mindestens einen während der Fahrt erfassten Parameter voneinander unabhängig elektronisch an steuerbar, wobei sich dann durch Ansteuern beider Radführungsglieder 12, 20 zur Längenänderung in gleicher Richtung der Radsturz verändern bzw. bei Federungsbewegungen des Rades 10 beibehalten und bei Einzelansteuerung durch das Spurstangenteil 20 die Vor- oder Nachspur verändern bzw. eine automatische Korrektur des Lenkwinkels respektive der Lenkgeometrie bewerkstelligen läßt.

Die Korrektur der Lenkgeometrie setzt dabei voraus, daß an beiden einander gegenüberliegenden Radaufhängungen einer Fahrzeugachse jeweils ein längenveränderliches Spurstangenteil 20 vorgesehen ist, die synchron in ein ander entgegengesetzte Richtungen in der Länge ver ändert werden. Da hierbei der Längenänderung nur aus gleichende Funktion zukommt, beschränkt sich der Ver stellweg nur auf wenige Millimeter (5-12 mm), so daß das Spurstangenteil 20 entsprechend kurzhubig ausge legt sein kann.

Eine Konstruktionsvariante zur vorstehend erläuterten Radaufhängung kann auch darin bestehen, nur ein Spur stangenteil eines Lenkgetriebes längenveränderlich auszu bilden, während der andere Spurstangenteil einen starren Querlenker bildet, der sowohl radträgerseitig als auch am Lenkstockhebel angelenkt ist. Bei einer solchen Rad aufhängung würde der in der Länge veränderliche Teil der Spurstange nur auf eines der beiden lenkbaren Räder einer Kraftfahrzeugachse einwirken, mit der Folge, daß der Fahrer die Lenkstellung des anderen Rades über das Lenkrad zu korrigieren hätte. Da hierbei der Längen änderung des Spurstangenteils nur ausgleichende Funktion zukommen würde, wäre der axiale Stellweg desselben nur auf wenige Millimeter begrenzt, was vom Fahrer rein ge fühlsmäßig ausgeglichen werden könnte.

Bei der vorstehend erläuterten Radaufhängung bildet die Spurstange 20 einen Teil eines durch ein Lenkgetriebe betätigbaren Lenkgestänges 24. Bei der Konstruktions variante gemäß Fig. 2 bildet dagegen die Spurstange 26 ein einerseits radträgerseitig bei 28 und anderer seits aufbauseitig bei 30 angelenktes selbständiges Stellorgan. Demgemäß hat die vom Fahrer zu betätigende Lenkeinrichtung keine mechanische Verbindung mehr zum Radträger. Dies erfordert eine langhubige Ausbildung der Spurstange 26 zur Durchführung des maximal möglichen Radeinschlages, wobei diese Konstruktion auch ein lenkradfreies Lenksystem ermöglicht, indem über Knüppel, Schwenkhebel oder dgl. die Spurstange 26 ansteuerbar ist. Dieses Lenksystem ist dabei gleich vorteilhaft sowohl für Vorderachsen als auch Hinterachsen oder zum gleich- oder gegensinnigen Lenken der Räder von Vorder- oder Hinterachsen geeignet.

Die Radaufhängung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von den beiden vorbeschriebenen dadurch, daß die durch längen veränderliche Querlenker 32 und 34 gebildeten Radführungs glieder auf einander gegenüberliegenden Seiten der die Radachse enthaltenden Fahrzeugquerebene a-a abstandsgleich und vorzugsweise in der gleichen Ebene angeordnet sind. Beide Querlenker 32 und 34 bilden dabei langhubige Stell organe und übernehmen gemeinsam sowohl die Radlenk- als auch die Radaufhängungsbewegungen. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, für sämtliche Radaufhängungen ver schiedener Kraftfahrzeuge gleiche Teile zur Radführung verwenden zu können. Dabei existiert für das Rad bei der Durchführung von Lenkbewegungenkein festliegender Drehpunkt mehr, wobei zusätzlich zu einander entgegen gerichteten Längenänderungen der Querlenker zum Ein schlagen des Rades diese in der Länge noch so veränder lich sind, daß sich dadurch auch der Radsturz beein flussen und somit eine optimale Anpassung der Radstel lung zu jedem Federweg des Rades erzielen läßt. Zu sätzlich kann die Lenkgeometrie der Räder einer Fahr zeugachse selbsttätig jedem Fahrzustand angepaßt werden.

Fig. 4 zeigt einen bevorzugten Aufbau der längenver änderlichen Querlenker 12, 26 und 34. In einem Führungs gehäuse 36 ist eine Schubstange 38 drehbar und längsver schiebbar gelagert. Sie ist über einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde 40 ausgestattet, das mit einem Innengewinde eines im Führungsgehäuse 36 verdrehbar und axial unverschiebbar an Drucklagern 42, 44 abge stützten Schneckenrades 46 in Eingriff ist. Der Antrieb des letzteren erfolgt über eine Antriebsschnecke 48 eines im Führungsgehäuse 36 installierten elektrischen Stellmotors 50. 52 bezeichnet ein Potentiometer für den Spannungsabgriff, dessen Abnehmer durch die Schubstange 38 über ein Verbindungsstück 53 verschiebbar ist.

Die Stellmotoren 50 der Querlenker 12, 26, 32, 34 werden jeder für sich über Steuerimpulse einer elektronischen Steuervorrichtung angesteuert, die hierzu zumindest einen oder mehrere aus Fahrzuständen oder Fahrbahnbeschaffenheiten erfasste Parameter verarbeitet und auswertet. Solche Parameter können beispielsweise geliefert werden durch den Tachometer, die Gaspedal- und/oder Feder- oder Dämpferbeinstellung und -höhe, die Lenkradstellung, die Fahrwahl (sportlich - normal), den Beladungszu stand, die Fahrgeschwindigkeit und die Querbeschleuni gung.

Dabei sind für eine Änderung der Charakteristik der Rad aufhängung und Anpassung an verschiedene Fahrzeugtypen lediglich im Software-Betrieb entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.

Claims

1. Unabhängige Radaufhängung für ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Radträger, der über Radführungsglieder geführt ist, von denen zwei in Fahrzeuglängsrichtung und in der Projektion auf die Fahrbahnebene hintereinander liegen und Querlenker bilden, wobei einer der Querlenker eine in Abhängigkeit eines erfassten Parameters in der Länge veränderliche Spurstange bildet, dadurch gekennzeichnet, daß auch der andere Querlenker (12) in Abhängigkeit wenigstens eines erfassten Parameters in der Länge veränderlich ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Spurstange (20; 26; 34) im Fahrzustand in Abhängigkeit wenigstens eines vom Lenkradeinschlag unabhängig erfassten Parameters veränderlich ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Spurstange (20; 26; 34) in Abhängigkeit eines vom Lenkradeinschlag abhängigen Parameters veränder lich ist.

4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Querlenkers (12; 32) im Fahrzustand in Abhängigkeit wenigstens eines vom Lenkradeinschlag unabhängig erfassten Parameters veränderlich ist.

5. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Querlenkers (12; 32) in Abhängigkeit eines vom Lenkradeinschlag abhängigen Parameters ver änderlich ist.

6. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge von Querlenker (32) und Spurstange (34) in Abhängigkeit wenigstens eines vom Lenkradeinschlag abhängigen Parameters in einander entgegengesetzten Richtungen veränderlich ist.

7. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Querlenker (32) und Spurstange (34) auf einander gegenüberliegenden Seiten einer die Radachse ent haltenden Fahrzeugquerebene (a-a) angeordnet sind.

8. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstange (20) Teil eines durch ein Lenkgetriebe betätigbaren Lenkgestänges (24) ist.