DE4104445A1 - Kraftfahrzeuglenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenkung mit einer motorischen Spurstangen-Verstellvorrichtung zum selbsttätigen Verschwenken der Vorderräder bei bestimm­ ten Fahrbedingungen des Kraftfahrzeuges. Eine solche Kraftfahrzeuglenkung ist Gegenstand der DE-C-37 44 089.

Bei der bekannten Kraftfahrzeuglenkung dient die Spur­ stangen-Verstelleinrichtung dazu, beim Bremsen die lenk­ getriebeseitigen Enden der Spurstange unter Ausnutzung der Elastizität der diese mit dem Lenkgetriebe verbinden­ den Spurstangenbüchsen nach außen zu drücken. Dadurch schwenken die Vorderräder beim Bremsen selbsttätig in eine Vorspurstellung, wodurch sich die Geradeausstabili­ tät des Kraftfahrzeugs erhöht und ein Vorderwagen-Ein­ tauchen vermindert wird.

Die US-A-47 26 603 beschreibt auch schon eine Vorderrad­ aufhängung, bei der durch Verstellen jeweils eines Len­ kers jedes Vorderrades die Vorspur den jeweiligen Fahrbe­ dingungen automatisch angepaßt werden kann. Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten sollen die Vorderräder in eine Vor­ spurstellung geschwenkt werden, um dann die Geradeaus­ stabilität zu erhöhen. Bei geringeren Geschwindigkeiten wird die Vorspur verringert, um eine bessere Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu erreichen.

Bei Kraftfahrzeugen mit starker Motorisierung und Vorder­ radantrieb kommt es bei hoher Beschleunigung oftmals zu einem unerwünschten Vorderbauausheben, einem Anfahr­ schiefziehen und einem Traktionsverlust. Diese Nachteile versucht man bislang durch aufwendige Radaufhängungen zu mindern, was relativ hohe Kosten bedingt und zu Nachtei­ len bei anderen Fahrzuständen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahr­ zeuglenkung der eingangs genannten Art so auzubilden, daß auf möglichst einfache Art ein Vorderbauausheben bei einem starken Beschleunigen vermieden wird, ohne daß hierdurch für andere Fahrzustände Nachteile in Kauf ge­ nommen werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinrichtung zum Einziehen beider Spurstangen zwecks Verschwenken beider Vorderräder in eine Nachspur­ stellung bei einer Fahrzeugbeschleunigung.

Durch eine solche Gestaltung der Kraftfahrzeuglenkung gelangen die Vorderräder beim Beschleunigen in eine Nach­ spurstellung, wodurch das Vorderbauausheben, das Anfahr­ schiefziehen und der durch das Vorderbauausheben be­ dingte Traktionsverlust wesentlich vermindert werden. Da die Nachspurstellung durch die Steuereinrichtung nur beim Beschleunigen eintritt, verändert sich das Fahrver­ halten des Kraftfahrzeugs bei den übrigen Fahrbedingun­ gen, insbesondere beim Bremsen und bei hohen Fahrge­ schwindigkeiten, nicht. Das Einziehen der beiden Spur­ stangen beim Beschleunigen kann auf unterschiedliche, jedoch sehr einfache Weise erfolgen, so daß die Erfin­ dung mit relativ geringem Aufwand zu verwirklichen ist.

Die Spurstangen-Verstellvorrichtung kann besonders ein­ fach ausgebildet sein, wenn die beiden fahrzeuginnensei­ tigen Enden der Spurstangen mittels elastischer Spurstan­ genbüchsen am Lenkgetriebe befestigt sind und zum gegen­ seitigen Annähern der Spurstangenenden bei Fahrzeugbe­ schleunigung eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist.

Zur weiteren Vereinfachung trägt es bei, wenn die Kolben-Zylinder-Einheit in einem Zylinder zwei Kolben hat, die jeweils eine aus unterschiedlichen Stirnseiten des Zylinders dichtend herausgeführte Kolbenstange auf­ weisen, welche mit jeweils einem Ende einer Spurstange verbunden und wenn die beiden jeweils eine Kolbenstange aufweisenden Räume des Zylinders über eine Druckmittel­ leitung gemeinsam druckbeaufschlagbar ausgebildet sind.

Ein Einziehen beider Spurstangen durch einseitige Druck­ beaufschlagung eines einzigen, beiden Spurstangen gemein­ samen Hubkolbens ist möglich, wenn über beide Enden der Spurstangen ein einziges Seil geschlungen ist und wenn zum Spannen des Seiles ein Hubkolben vorgesehen ist.

Die erforderlichen, hohen Seilkräfte lassen sich mit relativ geringen hydraulischen Drücken erreichen, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das um beide Enden der Spurstangen geschlungene Seil zusätzlich über einen mit einem Ende schwenkbar auf dem Lenkgetriebe abgestützten Verstärkungshebel geführt und das andere Ende des Verstärkungshebels auf dem Hubkolben abgestützt ist.

Die Grundstellung der Vorderräder bei nicht aktivierter Spurstangenverstellvorrichtung läßt sich auf einfache Weise und mit geringem Aufwand einstellen, wenn der Ver­ stärkungshebel über eine Einstellschraube am Hubkolben abgestützt ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigt die

Fig. 1 eine Federbein-Vorderachse, bei der die erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkung Anwen­ dung finden kann,

Fig. 2 ein Lenkgetriebe mit Spurstangen und einer erfindungsgemäß gestalteten Spurstangenver­ stellvorrichtung,

Fig. 3 einen Schaltplan der hydraulischen Steuerung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuglenkung,

Fig. 4 eine Rückansicht eines Lenkgetriebes mit Spurstangen und einer zweiten Ausführungsform einer Spurstangenverstellvorrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach der Fig. 4,

Fig. 6 einen im Maßstab gegenüber der Fig. 5 ver­ größerten Querschnitt durch das Lenkgetriebe.

Die Fig. 1 zeigt eine Federbein-Vorderachse, bei der an jeder Fahrzeugseite ein Federbein 1 starr mit einem Rad­ träger 2 verbunden ist. Der Radträger 2 ist um eine Achse 3 schwenkbar mit einem Lenker 4 verbunden, der seinerseits schwenkbar an einem mit dem nicht gezeigten Fahrzeugunterbau zu verbindenden Achsträger 5 angelenkt ist. Für den Radträger 2 ist ein Vorderrad 6 schematisch dargestellt.

Zum Lenken der Vorderräder 6 dient ein Lenkgetriebe 7, welches auf übliche Weise mit einer Lenksäule 8 betätigt wird. Am Lenkgetriebe 7 sind zwei Spurstangen 9, 10 je­ weils mit einem elastischen Spurstangenlager 11, 12 be­ festigt. Die Spurstangen 9, 10 vermögen jeweils über einen Lenkhebel 13 das zugeordnete Federbein 1 und damit den Radträger 2 zu verschwenken. Wenn der gegenseitige Abstand der Spurstangen 9, 10 verringert wird, dann schwenken beide Vorderräder 6 in eine Nachspurstellung, was in Fig. 1 durch einen Winkel alpha gekennzeichnet wurde. Diese Nachspurstellung ist bei einer starken Be­ schleunigung des Kraftfahrzeugs vorteilhaft.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie die Abstandsverringerung der Spurstangen 9, 10 mittels einer Spurstangen-Verstellein­ richtung 14 erfolgen kann. Die Spurstangenlager 11, 12 weisen hierbei jeweils eine elastische Spurstangenbüchse 15 auf, so daß sich unter Verformung dieser Spurstangen­ büchsen 15 die Enden der Spurstangen 9, 10 gegenseitig nähern können. Vor den Enden beider Spurstangen 9, 10 ist ein Zylinder 16 angeordnet, in welchem zwei Kolben 17, 18 vorgesehen sind, deren Kolbenstange 19, 20 je­ weils an verschiedenen Stirnseiten des Zylinders 16 aus ihm dichtend herausgeführt und mittels eines Lagers 21, 22 fest mit jeweils einer Spurstange 9 verbunden sind. Im Zylinder 16 ist der von der jeweiligen Kolbenstange 19, 20 durchdrungene Raum 23, 24 jeweils mit einer Druck­ mittelleitung 25 verbunden. Bei Druckbeaufschlagung der Räume 23, 24 nähern sich die Kolben 17, 18 gegenseitig, wodurch die Spurstangen 9, 10 entsprechend eingezogen werden und es zur gewünschten Nachspurstellung der Vor­ derräder 6 kommt.

Im hydraulischen Schaltplan gemäß Fig. 3 ist zunächst zu erkennen, wie dem Lenkgetriebe 7 zur Herbeiführung der Servowirkung Drucköl von einer Ölpumpe 26 über einen Hydraulikspeicher 29 zugeführt wird. Die Spurstangen-Ver­ stellvorrichtung 14 wird über ein Ventil 27 mit Druck­ mittel versorgt, wenn ein Steuergerät 28 ein Beschleuni­ gungssignal empfängt und das Ventil 27 ansteuert. Als Druckmittelquelle dient der Hydraulikspeicher 29.

Bei der Ausführungsform einer Spurstangen-Verstellvor­ richtung 14 nach den Fig. 4, 5 und 6 sind die Enden der Spurstangen 9, 10 von einem Seil 30 umschlungen. Wird dieses Seil 30 zunehmend gespannt, dann nähern sich die Enden der Spurstangen 9, 10 gegenseitig unter Ver­ formung der elastischen Spurstangenbüchsen 15 an. Wie die Seilspannung gesteigert werden kann, ergibt sich aus Fig. 6. Dort ist in einem Druckzylinder 31 ein Hubkol­ ben 32 angeordnet, auf den sich über eine Einstellschrau­ be 33 ein Verstärkungshebel 34 abstützt, der mit seinem anderen Ende auf dem Lenkgetriebe 7 aufliegt. Das die Spurstangen 9, 10 umschlingende Seil 30 verläuft zu­ gleich über diesen Verstärkungshebel 34.

Wird der Druckzylinder 31 über einen Einlaß 35 druckbe­ aufschlagt, dann bewegt sich in Fig. 6 gesehen der Hub­ kolben 32 nach oben und verschwenkt dadurch den Verstär­ kungshebel 34 um seinen Auflagepunkt auf dem Lenkge­ triebe 7. Dadurch wird das Seil 30 nach außen geschoben, so daß es zum Gewinnen der hierzu erforderlichen Seil­ länge die Enden der Spurstangen 9, 10 enger zusammen­ ziehen muß.

Claims (6)

1. Kraftfahrzeuglenkung mit einer motorischen Spurstan­ gen-Verstellvorrichtung zum selbsttätigen Verschwenken der Vorderräder bei bestimmten Fahrbedingungen des Kraft­ fahrzeuges, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Einziehen beider Spurstangen (9, 10) mittels der Spurstangen-Verstellvorrichtung (14) zwecks Verschwenken beider Vorderräder (6) in eine Nachspurstellung bei einer Fahrzeugbeschleunigung.

2. Kraftfahrzeuglenkung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden fahrzeuginnenseitigen Enden der Spurstangen (9, 10) mittels elastischer Spurstangenbüch­ sen (15) am Lenkgetriebe (7) befestigt sind und zum gegenseitigen Annähern der Spurstangenenden bei Fahrzeug­ beschleunigung eine Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17, 18) vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeuglenkung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit in einem Zylin­ der (16) zwei Kolben (17, 18) hat, die jeweils eine aus unterschiedlichen Stirnseiten des Zylinders (16) dich­ tend herausgeführte Kolbenstange (19, 20) aufweisen, welche mit jeweils einem Ende einer Spurstange (9, 10) verbunden und daß die beiden jeweils eine Kolbenstange (19, 20) aufweisenden Räume (23, 24) des Zylinders (16) über eine Druckmittelleitung (25) gemeinsam druckbeauf­ schlagbar ausgebildet sind.

4. Kraftfahrzeuglenkung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Enden beider Spurstangen (9, 10) ein einziges Seil (30) geschlungen ist und daß zum Span­ nen des Seiles (30) ein Hubkolben (32) vorgesehen ist.

5. Kraftfahrzeuglenkung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das um die Enden beider Spurstangen (9, 10) geschlungene Seil (30) zusätzlich über einen mit einem Ende schwenkbar auf dem Lenkgetriebe (7) abgestütz­ ten Verstärkungshebel (34) geführt und das andere Ende des Verstärkungshebels (34) auf dem Hubkolben (32) abge­ stützt ist.

6. Kraftfahrzeuglenkung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verstärkungshebel (34) über eine Ein­ stellschraube (33) am Hubkolben (32) abgestützt ist.