DE68904413T2

DE68904413T2 - Kraftfahrzeugaufhaengung mit veraenderlichem radsturz.

Info

Publication number: DE68904413T2
Application number: DE1989604413
Authority: DE
Inventors: Andre Barthelemy; Michel Langlois
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2009-12-30
Also published as: FR2641503B1; EP0378028B1; DE68904413D1; EP0378028A1; FR2641503A1

Description

Die vorliegende Erfindung hat im wesentlichen eine mit Mitteln zur Veränderung des Radsturzes versehene Aufhängung für ein Kraftfahrzeug mit unabhängigen Rädern zum Gegenstand.
Man weiss, dass der Radsturz durch den Winkel, den der R£adachsschenkel mit der Waagerechten macht, bestimmt wird, so dass, wenn der Achsschenkel nach oben gerichtet ist, d.h. wenn der obere Teil des Rades dem Wagenkasten nahe ist, man sagt, dass es ein Gegenradsturz gibt, während, wenn der Achsschenkel abwärts gerichtet ist, d.h. wenn der obere Teil des Rades sich von dem Wagenkasten entfernt, man sagt, dass es einen Radsturz gibt.
Nun bei den einem die Querverbindung mit dem Wagenkasten gewährleistenden Dreieck zugeordneten Aufhängungen mit teleskopischem Bein oder bei den Aufhängungen mit zwei an dem Wagenkasten angelenkten Dreiecken geschieht der Radausschlag mit einer gewissen Verschwenkung, die beim Angriff einen Gegenradsturz, wenn das Rad sich dem Wagenkasten nähert und einen Radsturz bei Entspannung, wenn das Rad sich von dem Wagenkasten entfernt, erzeugt.
Ein System, welches es gestattet, eine automatische Änderung des Radsturzes, die geeignet ist, den Verschleiss der Luftreifen zu vermindern, das Fahrtverhalten der Kraftfahrzeuge durch eine bessere Griffigkeit oder auch die Erscheinungen von Störschwingungen zu vermindern, zu erzielen, ist durch US-A-4 700 972 bekannt und entspricht dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein System gemäss Anspruch 1 vor, das insbesondere es gestattet, während dem Ausschlag der Räder, einen annähernd konstanten Radsturzwinkel aufrechtzuerhalten.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist ein zweiter Kraftzylinder, dessen Körper an dem Kasten des Fahrzeugs angelenkt ist und dessen Stange an dem vorgenannten Querverbindungselement angelenkt ist, mit dem an erster Stelle genannten Kraftzylinder hydraulisch verbunden, so dass der Angriff eines Kraftzylinders die Entspannung des anderen verursacht und umgekehrt.
Man wird hier andeuten, dass die Stange des zweiten Kraftzylinders an einem unteren, ein Aufhängungsdreieck bildenden Arm oder an dem oberen ein Dreckeck einer Aufhängung mit zwei Dreiecken bildenden Arm angelenkt sein kann.
Gemäss noch einem anderen bevorzugten Merkmal nach dieser Erfindung wird der an erster Stelle genannte Kraftzylinder zur Radsturzkorrektur durch einen hydraulischen Kreislauf mit einem durch einen Rechner gesteuerten Elektroventil, welcher Signale von verschiedenen den Zustand der Aufhängung sowie die Querbeschleunigung ermittelnden Messgebern empfängt, gesteuert.
In diesem Fall kann der Kraftzylinder zur Radsturzkorrektur vorgesehen sein, um auf das untere Dreieck oder auf das obere Dreieck einer Aufhängung mit zwei Dreiecken einzuwirken.
Aber weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden besser in der ausführlichen Beschreibung, die folgt und sich auf die nur beispielsweise angegebenen beigefügten Zeichnungen bezieht, erscheinen und in welchen :
-die Figur 1 eine Ansicht im Aufriss mit Teilschnitt einer Aufhängung gemäss den Grundsätzen der Erfindung ist ;
-die Figur 2 eine Ansicht im entlang der Linie II-II der Figur 1 gemachten Schnitt ist ;
-die Figur 3 eine ein System zur automatischen Korrektur des Radsturzes aufweisende Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aufhängung der MAC PHERSON Bauart im Aufriss und im Schnitt veranschaulicht ;
-die Figur 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aufhängung, aber mit einem System zur aktiven Korrektur des Radsturzes veranschaulicht ;
-die Figur 5 eine dritte Ausführungsform einer Aufhängung mit, wie in dem Fall der Figur 3, einem System zur automatischen Korrektur des Radsturzwinkels veranschaulicht ;
-die Figur 6 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aufhängung der Bauart mit zwei Dreiecken, wie in dem Fall der Figur 5, veranschaulicht, aber mit einem System zur aktiven Korrektur des Radsturzwinkels, wie dasjenige, dass auf der Figur 4 dargestellt, aber auf der Figur 6 nicht dargestellt ist ; und
-die Figur 7 eine Abwandlung einer erfindungsgemässen Aufhängung veranschaulicht, die derjenigen, die auf Figur 6 dargestellt ist, ähnlich ist, aber bei welcher der Kraftzylinder zur Radsturzkorrektur dem oberen Dreieck der Aufhängung zugeordnet ist.
Man wird sich zuerst auf die Figuren 1 und 2 beziehen, die den besonderen erfindungsgemässen Mechanismus der Wirkung auf dem Wagenkasten im einzelnen veranschaulichen, wobei dieser Mechanismus einer Aufhängung mit einem Dreieck und einem teleskopischen Bein zugeordnet ist.
In genauerer Weise hat man in allgemeiner Weise bei 1 die radtragende Nabe des Fahrzeugs angedeutet, über welche ein teleskopisches Bein 2 angeordnet ist und an derem unteren Teil ein, ein Element zur Querverbindung zwischen der Nabe 1 und dem Fährzeugkasten bildendes Dreieck 3 angebracht ist.
Bei 4 auf den Figuren 1 und 2 sieht man, den Anlenkungsbolzen des Dreiecks 3, der sich innerhalb eines exzentrischen Elementes 5 dreht. Dieses Element ist um eine auf den Figuren 1 und 2 gut sichtbare Achse 6 herumangelenkt.
Wie man es gut auf der Figur 2 sieht, nimmt ein an dem Wagenkasten C angeschweisster und mit Kegelrollenlagern B versehener Körper 7 das exzentrische Element 5 auf, dass somit drehbar in dem Körper 7 angeordnet ist.
Das exzentrische Element 5 ist selber mit exzentrischen Kegelrollenlagern 9 versehen, in welchen der Gelenkzapfen 4 des die Radnabe 1 mit dem Fahrzeugkasten verbindenden Dreiecks 3 drehbar bzw. verschenkbar gelagert ist.
Das exzentrische Element 5 ist, wie man es auf der Figur 2 sieht, mit einem Hebel 10 versehen, an welchem das Ende 10a der Stange 11 eines auf der Figur 1 gut sichtbaren Kraftzylinders V zur Radsturzkorrektur befestigt ist.
Die Stange 11 des Kraftzylinders V wird durch einen innerhalb eines Körpers 13 gleitbar angeordneten Kolben 12 betätigt, welcher Körper an dem Fahrzeugkasten über ein Kugelgelenk 14 befestigt ist.
Der Kraftzylinder V ist ein doppelwirkender Kraftzylinder und weist demzufolge einen jeweils bei 15 und 16 angedeuteten Einlass und Auslass auf.
Die Arbeitsweise des Systems lässt sich aus der Beschreibung, die vorangeht, ableiten und wird wie folgt erläutert werden.
Der Kraftzylinder V wirkt durch seine Stange 11, die das Drehen des exzentrischen Elementes 5 betätigt und, wie man es versteht, verähdert dieses letztere, im Raum und durch seine Funktion, die Stellung des Gelenkzapfens 4 des dreieckförmigen Armes 3. Demzufolge wird die senkrechte Winkelstellung der radtragenden Nabe 1 geändert und es entsteht daraus ein neuer Radsturzwinkel.
Man wird sich jetzt auf die Figur 3 beziehen, die eine an Aufhängungen mit grossem Ausschlag anwendbare Abwandlung der Erfindung mit einem System zur automatischen Steuerung und Korrektur des Radsturzes veranschaulicht.
Diese Aufhängung, die der Mac Phersonsbauart ist, umfasst den vorangehend beschriebenen, mit seiner Stange 11 das System mit Exzenter 5 steuernden Kraftzylinder V, welches geeignet ist, die Stellung des Gelenkzapfens 4 des Dreiecks 3 also den Radsturzwinkel α zu verändern. Aber hier sieht man einen zweiten Kraftzylinder V2 vor, dessen Körper 20 an dem Fahrzeugkasten z.B. durch ein Kugelgelenk 21 angelenkt ist und dessen Stange 22 an dem unteren Arm bzw. Dreieck 3 angelenkt ist.
Dieser zweite Kraftzylinder V2 ist, wie schematisch durch die Linien 23 verkörpert, mit dem Kraftzylinder V hydraulisch verbunden, so dass der Angriff eines Kraftzylinders die Entspannung des anderen erzeugt und umgekehrt. Anders gesagt, wegen der unmittelbaren Verbindung zwischen den beiden Kraftzylindern V und V2 steuert der Kraftzylinder V2, wenn das Rad steigt, den Kraftzylinder V und umgekehrt, wenn das Rad sich senkt. Das heisst, dass einem gegebenen Ausschlag des Rades eine gegebene Verschiebung der Stange 22 des Kraftzylinders V2 und eine identische Verschiebung der Stange 11 des Kraftzylinders V entsprechen.
Das System mit zwei Kraftzylindern, das soeben beschrieben worden ist, ist an die auf die Wirkungen des Pumpens, des Aufrichtens oder des Senkens zurückzuführenden Radsturzänderungen in gerader Fahrt besonders angepasst.
Die auf der Figur 5 dargestellt Aufanhängung ist mit derjenigen der Figur 3 verwandt, ausser dass hier, es sich um eine ein unteres Dreieck 3 und ein oberes Dreieck 3a umfassender Aufhängung mit zwei Dreiecken handelt.
Auf dieser Figur findet man die beiden durch die Leitungen 23 hydraulisch verbundenen Kraftzylindern V und V2 wieder, wobei der Kraftzylinder V auf das untere Dreieck 3 einwirkt.
Im Gegenteil ist der zweite Kraftzylinder V2 mit seiner Stange 22 an dem oberen Dreieck 3a, an welchem, wie an sich bekannt, ein Stossdämpfer 24 auch angelenkt ist, angelenkt, wobei selbstverständlich das untere Dreieck 3 auf einer Seite an der radtragenden Nabe 1 und auf der anderen Seite an einem Wagenkastenelement C angelenkt ist.
Die auf der Figur 5 sichtbare Aufhängung arbeitet wie diejenige, die auf der Figur 3 sichtbar ist und ermöglicht die automatische Korrektur des Radsturzwinkels α .
Man wird sich jetzt auf die eine sogenannte "aktive" Aufhängung veranschaulichende Figur 4 beziehen, welche den Grundsätzen der Erfindung entspricht und welche mit einer äusseren Druckquelle versehen ist, die es gestattet, dem Rad einen geeigneten Radsturzwinkel unter allen Umständen bei gerader Fahrt und in einer Kurve, beim Angriff und bei Entspannung aufzuzwingen.
Auf der Figur 4 findet man den Korrekturkraftzylinder V wieder, der mit seiner Stange 11 das exzentrische Element 5 betätigt, um die Stellung des Gelenkzapfens 4 des an der radtragenden Nabe 1 bei la angebrachten unteren Dreiecks bzw. Armes 3 zu verändern.
Dieser Kraftzylinder V wird durch einen ein Elektroventil 25 aufweisenden hydraulischen Kreislauf H gesteuert, welchem Elektroventil ein Regler 26 zugeordnet ist.
Dieses Elektroventil wird durch einen Rechner 27 gesteuert,der die Signale von mehreren Messgebern, wie einem Messgeber 28 für die Querbeschleunigung, einen an eine (nicht dargestellte) Antiachssturzstange gekoppelten Detektor 29 für das Senken, das Aufrichten oder das Rollen und einen Radsturzdetektor 30 empfängt.
Der hydraulische Kreislauf H ist bei 16 an dem Kraftzylinder V angeschlossen und man versteht, dass, dank dem Auskünfte von den verschiedenen Messgebern empfangenden Rechner 27, man voneinander unabhängige Radsturzänderungen erzielen werden kann.
Die auf der Figur 6 sichtbare Aufhängung ist mit der auf der Figur 4 sichtbaren Aufhängung der Mac phersonsbauart dahingehend eng verwandt, dass die Aufhängung der Figur 6 einen auf der Figur 4 sichtbaren und auf der Figur 6 nicht sichtbaren an dem Kraftzylinder V angeschlossenen hydraulischen Kreislauf aufweist, dessen Stange auf das untere Dreieck über das exzentrische Element 5 einwirkt.
Es handelt sich also hier nochmals um ein System zur aktiven Korrektur des Radsturzwinkels, aber die auf der Figur 6 dargestellte Aufhängung ist nicht mehr eine Aufhängung der Mac Phersonsbauart, sondern eine Aufhängung der Gattung mit zwei Dreiecken, nähmlich dem unteren Dreieck 3 und einem an dem Wagenkasten C angelenkten oberen Dreieck 3a.
Was die auf der Figur 7 sichtbare Aufhängungsauführung anbetrifft, ist sie ganz und gar derjenigen der Figur 6 ähnlich, ausser dass hier, der Kraftzylinder V nicht mehr auf das untere Dreieck 3 sondern auf das obere Dreieck 3a einwirkt, wobei selbstverständlich das untere Dreieck 3 an dem Wagenkasten C angelenkt ist.
Das Korrektursystem nach der Erfindung weist zahlreiche Vorteile insbesondere wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, auf.
In genauerer Weise, bei einer Rechtskurve wird man eine Zunahme des Gegenradsturzes des linken Vorderrades und gleichzeitig eine Zunahme des Radsturzes des rechten Vorderrades erzielen.
Umgekehrt in dem Fall einer Linkskurve wird man gleichzeitig eine Zunahme des Radsturzes des linken Vorderrades und eine Zunahme des Gegenradsturzes des rechten Vorderrades erzielen.
Wie man es versteht wird, diese Änderung des Radsturzwinkels es vorteilhaft gestatten- den Druck des Fahrzeugs am Boden zu steigern, da die senkrechte Stellung der Räder in Bezug auf den Boden gewissermassen beibehalten bleibt. Gleichfalls steigert man die Griffigkeit der Luft reifen in einer Kurve und vermindert man beträchtlich den unsymmetrischen Verschleiss der Luftreifen sowie die der Stabilität der Fahrbahn schädlichen Kreiselwirkungen.
Die Erfindung ist selbstverständlich keineswegs auf die beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen, die nur beispielsweise angegeben worden sind, beschränkt.
So kann das System mit Betätigung durch das exzentrische Element nach dieser Erfindung sämtliche Fälle von Radsturzänderungen, die man wünscht, decken, d.h. entweder jedes Rad steuern oder die Räder zwei zu zwei steuern.
Das bedeutet, dass die Erfindung alle teschnischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn die selben im Rahmen der Ansprüche durchgeführt werden, umfasst.

Claims

1. Aufhängung für ein Kraftfahrzeug mit unabhängigen Rädern, dessen radtragende Nabe (1) mit dem Kasten des Fahrzeugs durch wenigstens ein angelenktes Querverbindungseiement (3) verbunden ist, während ein Kraftzylinder (V) für die Korrektur des Radsturzes an dem Kasten (C) des Fahrzeugs angelenkt angeordnet ist und eine mit einem Hebel (10) zur Steuerung der Radsturzkorrektur angelenkte Stange (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (10) mit einem innerhalb eines mit dem Kasten fest verbundenen Körpers (7) angeordneten und um eine Achse (6) drehbaren exzentrischen Element (5) über Kegelrollenlager (8), auf welchen das besagte durch den Hebel (10) angetriebene exzentrische Element (5) sich dreht, fest verbunden ist und das die radtragende Nabe (1) mit dem Kasten (C) verbindene Querverbindungselement (3) drehbar um eine innerhalb des exzentrischen Elementes (5) liegende Achse (4) über exzentrische Kegelrollenlager (9) drehbar angeordnet ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch einen zweiten Kraftzylinder (V2) dessen Körper (20) an dem Kasten des Wagens angelenkt (21) ist und dessen Stange (22) an dem vorgenannten Querverbindungselement angelenkt ist, wobei dieser zweite Kraftzylinder mit dem vorgenannten Kraftzylinder (V) hydraulisch verbunden (23) ist, so dass der Angriff eines Kraftzylinders die Entspannung des anderen und umgekehrt verursacht.

3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (22) des vorgenannten zweiten Kraftzylinders (V2) an einem unteren ein Aufhängungsdreieck (3) bildenden Arm oder an dem oberen ein Dreieck (3) einer Aufhängung mit zwei Dreiecken bildenden Arm angelenkt ist.

4. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Kraftzylinder (V) zur Radsturzkorrektur durch einen hydraulischen Kreislauf (H) mit einem durch einen Rechner (27) gesteuerten Elektroventil (25), welche Signale von verschiedenen den Zustand der Aufhangung sowie die Querbeschleunigung ermittelnden Messgebern (28, 29, 30) empfängt, wobei der Kraftzylinder auf das untere Dreieck (3) oder auf das obere Dreieck (3a) einer Aufhängung mit zwei Dreiecken einwirkt.