DE2437266A1 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Radaufhängung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für die gelenkten Vorderräder von Personenkraftwagen mit nachgiebig mittel- oder unmittelbar am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Radführungsgliedern, welche an Querverbundglieder angeschlossen sind.
• Die Aufrechterhaltung der Fahrtrichtungsstabilität bei ungleichen Bremskräften an den Rädern einer Achse, stellt infolge der hierfür auftretenden Kursabweichung (Schiefziehen) ein schwieriges Problem dar. Aus der DT-PS 1 077 538 wurde erstmals der sogenannte negative Lenkrollhalbmesser bekannt, der bei ungleichen oder einseitigen Bremskräften an den Vorderrädern ohne Mithilfe des Fahrers einen Gegeneinschlag bewirkt, der dem Giermoment infolge der unsymmetrischen Bremsung entgegenwirkt und einen Ausgleich der Schiefziehwirkung bei richtiger Wahl der Größe des negativen Lenkrollhalbmessers ermöglichen soll.
• Die konstruktive Realisierung des negativen Lenkrollhalbmessers bereitet jedoch insofern Schwierigkeiten, als daß die Bremsscheibe mit Bremssattel tief im Rad angeordnet werden muß, und daß u. U. die nahe der Bremsscheibe befindlichen Gelenke in nachteiliger Weise aufgeheizt werden.
• Außerdem müssen im Interesse eines genügenden Freiganges von Spurstange und Radaufhängungsteilen bei allen Zuständen der Radeinfederung und des Radeinschlages häufig.andere Nachteile in Kauf genommen werden, z. B. kurzer Lenkhebel mit daraus resultierend höheren Spurstangenkräften, höher gelegte, schmalere Querlenker mit größeren Beanspruchungen, größere Spreizungswinkel mit ungünstigerer Sturzcharakteristik beim Radeinschlag.
• Ein weiterer Nachteil des konstruktiven negativen Lenkrollhalbmessers kann darin gesehen werden, daß auch das Lenkrad im allgemeinen in Richtung der automatischen Lenkkorrektur eingeschlagen wird. Da, wie Untersuchungen dieser Fahrsituation gezeigt haben, die Fahrer vor allem auf die Lenkmomentinformation reagieren, ist es möglich, daß der (automatisch) richtige Lenkeinschlag vom Fahrer unbewußt reduziert wird. Das würde eine Verschlechterung der Kurshaltung bedeuten.
• Zur Behebung dieser Nachteile wird eine Radaufhängung mit eine dem negativen Lenkrollhalbmesser vergleichbaren Wirkung geschaffen, durch die das Fahrzeug bei unsymmetrischer Bremsung (z. B. bei Ausfall eines Bremskreises bei diagonaler Bremsaufteilung) bei Geradeaus- oder Kurvenfahrt ohne wesentliche Abweichung vom gewünschten Kurs spurtreu abzubremsen ist, und bei der das Lenkmoment für den Fahrer relativ freizügig ausgelegt werden kann.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei Radführungsgliedern, die zusammen mit Querverbindungsgliedern, welche die Radführungsglieder beider Räder einer Achse verbinden und elastisch am Rahmen bzw. Aufbau angelenkt sind gelöst durch einen ideellen Lenkpol der außerhalb der Spurweite liegt. Dadurch führt der Radträger bei ungleich auftretenden Bremskräften eine Drehbewegung um eine ideelle Schwenkachse aus (im Grundriß als Lenkpol zu bezeichnen), die außerhalb der Spurweite liegt, so daß sich ein Lenkeinschlag wie beim negativen Lenkrollhalbmesser einstellt, dessen konstruktive Realisierung aber nicht benötigt.
• Durch ein Querverbundglied, das durch einen Kurvenstabilisator und nach einer weiteren Ausführung durch eine Querblattfeder gebildet wird, ist gewährleistet, daß einerseits bei symmetrischer Bremsung kein Radeinschlag erfolgt, daß andererseits aber beide Räder die (automatische) Lenkkorrektur ausführen können.
• Durch die Elastizitäten in Radaufhängung und Lenkung können bei geeigneter Wahl der Lage und Größe der Steifigkeiten zusätzlich in bekannter Weise ein seitenkraftuntersteuerndes Vorspuränderungsverhalten erzielt werden. Da der konstruktive Lenkrollhalbmesser positiv ausgeführt werden kann, tritt ein Lenkmoment auf, das in gleicher Richtung wie die Giermoment-Störung wirkt, und so den Fahrer zu einer (geringfügigen) Unterstützung der Korrekturwirkung anregt.
• Eine Kombination der erfindungsgemäßen Gestaltung einer Vorderachse mit einem ideellen Lenkpol mit einem Fahrzeug, welches eine Diagonal-Bremsaufteilung aufweist, ergibt in besonders vorteilhafter Weise ein Gesamtsystem, bestehend aus einem lenkstabilen Bremssystem und einem bremsstabilen Lenksystem.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht der Radaufhängung und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bewegungsabläufe bei einem einseitigen Bremsvorgang.
• Die Radaufhängung eines gelenkten Rades 1 umfaßt ein als Querlenker 2 ausgebildetes Radführungsglied, welches mit einem Radträger 3 des Rades 1 verbunden ist. Am Lenkhebel 4 des Radträgers 3 ist eine Spurstange 5 angelenkt, die mit einem Lenkgetriebe (nicht gezeigt) in Verbindung steht.
• In Figur 1 ist nur der untere Querlenker des Radführungsgliedes dargestellt, dessen Lenkarme 6 und 7 mit ihren freien Enden jeweils an Querverbundglieder (Zwischenträger 8 und 9) gelenkig gelagert sind, über die die Lenker 2 jeder Radseite miteinander verbunden sind. Diese Zwischenträger 8 und 9 sind quer zur Mittellängsachse Y-Y des Fahrzeuges elastisch in Lagern 10 und 11 am Fahrzeugaufbau gehalten.
• Der in Fahrtrichtung F gesehen, vor der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordnete Zwischenträger 8 ist in Lagern 10 mit einer großen Elastizität in Richtungen 12 und 13 gehalten, wogegen der hinter der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordnete Zwischenträger 9 in Lagern 11 mit geringer Elastizität in Richtungen 14 und 15 gehalten ist. In radialer Richtung sollen die Lager 10 und 11 der Zwischenträger 8 und 9 nur eine geringe Elastizität aufweisen.
• Wie aus Figur 1 weiter zu erkennen ist, bildet sich durch die Anordnung und die elastische Lagerung (Federschwerlinie F5) der unteren Querlenker sowie der Spurstange 5 eine außerhalb der Spurweite S angeordnete-ideelle Schwenkachse 16 des Rades 1, die im Grundriß als Lenkpol zu bezeichnen ist.
• Tritt nun z. B. eine einseitige Bremskraft B am linken Rad 1 auf, so wird der Querlenker in einer Weise verstellt, daß sich ein relativ starker elastischer Weg des Rades 1 entgegen der Fahrtrichtung F einstellt (Figur 2). In Verbindung mit dem Lenkgestänge stellt sich nun, wie Figur 2 zeigt, ein erzwungener Lenkradschlag ein. Der linke untere Querlenker 2 bewegt sich mit seinem zugeordneten Rad 1 elastisch in die strichpunktiert dargestellte Lage (Figur 2).
• Das rechte Rad wird über seinen Querlenker ebenfalls in eine gleiche Winkelstellung wie das linke Rad gebracht. Das nicht gebremste rechte Rad stellt sich hierdurch automatisch in die zur Korrektur der Schiefziehwirkung richtigen Stellung ein.
• Somit kann durch die miteinander verbundenen Querlenker des linken und des rechten Fahrzeugrades 1 die Schiefziehwirkung bei einseitiger Bremskraft B kompensiert werden. Die einseitige Bremskraft dreht das Rad 1 infolge der außerhalb der Spurweite S liegenden ideellen Schwenkachse 16 zur nicht gebremsten Seite hin ein. Hierdurch werden Seitenführungskräfte der Vorderräder erzeugt, die ein - bezogen auf die Fahrzeughochachse - dem Bremsmoment entgegengesetztes Ausgleichsmoment bilden. Trotz einseitiger Bremsung wird somit das Fahrzeug spurtreu gehalten.
• Die Größe des Einschlagwinkels am gebremsten Rad braucht durch die Kopplung mit dem nicht gebremsten Rad zur Aufbringung des Ausgleichsmomentes nur etwa halb so groß zu sein, wie ohne die Einbeziehung des nicht gebremsten Rades.
• Bei symmetrischer Bremsung (gleiche Bremskräfte an den Rädern) gleichen sich dagegen die Kräfte von beiden Rädern in den Zwischenträgern trotz nachgiebiger Lagerung der Zwischenträger 8 und 9 aus Die Radaufhängung kann in vorteilhafter Weise auch mit einem Bremssystem, welches eine Diagonalaufteilung der Bremskreise aufweist, kombiniert werden. Hierdurch ergibt sich bei einem Bremsvorgang ein Gesamtsystem, welches ein stabiles Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges bewirkt. Denn bei Auslegung der Radaufhängung mit durch Zwischenträger 8 und 9 gekoppelte untere Querlenker 2 wird bei nur zwei diagonal gebremsten Rädern (z. Be vorne links und hinten rechts) über die beiden Vorderräder ein Ausgleichsmoment aufgebracht, wobei außerdem noch zusätzlich ein Hinterrad zur Führung verbleibt. Das gemeinsame Zusammenspiel dieser Radaufhängung mit der Diagonal-Bremskreisaufteilung ist bezüglich der Bremsstabilität bei Geradeaus- sowie bei Kurvenfahrt vorteilhaft, welches auch bei blockierten Rädern ein in seinem Fahrverhalten stabiles, lenkfähiges und spurtreues Fahrzeug ergibt.

Claims (5)

Patentansprüche

1.Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für die gelenkten Vorderräder von Personenkraftwagen, mit nachgiebig mittel- oder unmittelbar am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Radführungsgliedern, welche an Querverbundglieder gekoppelt sind, gekennzeichnet durch einen ideellen Lenkpol (16) der außerhalb der Spurweite (S) liegt.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querverbundglied (Zwischenträger 8) durch einen Kurvenstabilisator gebildet wird.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querverbundglied (Zwischenträger 8) durch eine Querblattfeder gebildet wird.

4. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das - in Fahrtrichtung (F) gesehen -vor der senkrechten Radmittenquerebene (X-X) in Lagern (10) angeordnete Querverbundglied (Zwischenträger 8) quer zur Mittellängsachse (Y-Y) des Fahrzeuges elastischer am Aufbau (16) gelagert ist als das hinter der senkrechten Radmittenquerebene (X-X) in Lagern (11) am Aufbau angeordnete weitere Querverbundglied (Zwischenträger 9).

5. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für die gelenkten Vorderräder von Personenkraftwagen, die mit einer Diagonalaufteilung der Bremskreise versehen sind und nachgiebig mittel- oder unmittelbar am Rahmen bzw. Aufbau gelagerte Radführungsglieder aufweisen, welche an Querverbundglieder angeschlossen sind, gekennzeichnet durch einen ideellen Lenkpol (16) der außerhalb der Spurweite (S) liegt. Leerseite