DE3448187C2

DE3448187C2 -

Info

Publication number: DE3448187C2
Application number: DE3448187A
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Asaka Saitama Jp Furukawa; Shoichi Tokio/Tokyo Jp Sano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1991-07-25
Anticipated expiration: 2004-10-06
Also published as: DE3436596C2; JPH0380669B2; GB8425055D0; US4610455A; GB2147555B; GB2147555A; JPS6078872A; DE3436596A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lenkung von Vorderrädern und Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist nach der JP-OS 57-60 973 bekannt. Diese Schrift enthält keine Aussagen über einen etwaigen (positiven oder negativen) Vorlauf der Vorderräder.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Lenkreaktionskraft zu mindern und bei einer Verlangsamung des Kraftfahrzeugs die Lenkreaktionskraft zu erhöhen, um dadurch die Lenkung des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer zu erleichtern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch perspektivisch eine Lenkeinrichtung mit einem Lenkgetriebe für Vorderräder und einem Lenkgetriebe für Hinterräder.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der Lenkreaktionskraft der Lenkeinrichtung in Abhängigkeit vom Lenkwinkel des Lenkrads.

Fig. 1 zeigt eine Lenkwelle 2 eines Lenkrads 1, mittels der in einem Gehäuse 3 über ein Zahnstangengetriebe eine Zahnstange 4 verstellbar ist, deren Enden mit Spurstangen 5 verbunden sind. Die Spurstangen 5 sind mit Gelenkarmen 6 verbunden, die Vorderräder 7 tragen.

Eine Ritzelwelle 8 verläuft vom Gehäuse 3 aus nach hinten und ist mit ihrem hinteren Ende über ein Kardangelenk 9 mit einer Verbindungswelle 10 verbunden, deren hinteres Ende über ein Kardangelenk 11 mit einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes für Hinterräder 20 verbunden ist. Die Eingangswelle ist in einer hinten an einem Fahrzeugkörper angebrachten Lagerstütze 13 gelagert.

Mit dem hinteren Ende der Eingangswelle ist über ein Gelenk 14 eine Pendelwelle 15 verbunden. Auf einem Zwischenbereich der Pendelwelle 15 ist ein verbindendes Teil 16 lose aufgepaßt. An seinen seitlichen Enden ist das verbindende Teil 16 mit Spurstangen 18 über Kugelgelenke verbunden. Das verbindende Teil 16 ist an dem Fahrzeugkörper über Zwischenstücke 21, 22 und einen Befestigungsarm 23 schwenkbar gehalten. Gelenkarme 19, die die Hinterräder 20 tragen, sind mit den äußeren Enden der Spurstangen 18 verbunden. Zwischen dem oberen Ende jedes Gelenkarms 19 und dem Fahrzeugkörper ist jeweils ein Stoßdämpfer 24 vorgesehen.

Am hinteren Ende der Pendelwelle 15 ist unter einem rechten Winkel zur Achse der Pendelwelle 15 ein nach unten verlaufender Arm 25 befestigt. Das untere Ende des Arms 25 ist über einen Lenker 26 mit einer Stellmutter 27 verbunden. Die Stellmutter 27 ist über Kugeln mit einer von einem Motor 29 anzutreibenden Gewindespindel verbunden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist jedes Hinterrad 20 eine Achszapfenachse K auf, deren Verlängerung den Boden in einem Punkt P schneidet, der hinter dem Mittelpunkt A eines Bereichs liegt, in dem das Hinterrad 20 den Boden berührt. Aus diesem Grund weist das Hinterrad 20 einen Vorlauf l₂ auf. Zwischen den Punkten A und P ist der Angriffspunkt B einer Seitenkraft angedeutet.

Auf die Vorderräder 7 ist folgendes Lenkdrehmoment T₁ auszuüben:

Dabei bedeutet n das Übersetzungsverhältnis des Lenkgetriebes, l₁ den Vorlauf der Vorderräder 7, F₁ die durch die Vorderräder 7 bewirkte Seitenkraft (Durchschnitt).

Werden die Hinterräder 20 mit einem Verhältnis k zu den Vorderrädern 7 ausgelenkt, ist das zur Auslenkung der Hinterräder 20 erforderliche Lenkdrehmoment T₂:

Dabei bezeichnet l₂ den Vorlauf der Hinterräder 20, F₂ die Seitenkraft (Durchschnitt), die durch die Hinterräder 20 erzeugt wird. Das Lenkdrehmoment T₂ wird dem Lenkdrehmoment T₁ hinzuaddiert.

Wenn der Punkt P hinter der Mitte B der durch die Hinterräder 20 erzeugten Seitenkraft F₂ liegt, ist der Vorlauf l₂ negativ und das Lenkdrehmoment T₂ daher ebenfalls negativ.

Wird das Lenkverhältnis k der Hinterräder 20 zu den Vorderrädern 7 vergrößert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, so wird der absolute Wert des negativen Lenkdrehmoments T₂ vergrößert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert wird, vorausgesetzt, daß der Vorlauf l₂ negativ ist. Die Summe der zur Lenkung der Vorderräder 7 und der Hinterräder 20 erforderlichen Lenkdrehmomente beträgt:

T = T₁ + T₂.

Diese Summe wird im Vergleich zu einer Lenkung nur der Vorderräder 7 kleiner, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, wird das Lenkdrehmonent T₂ vergrößert, so daß die Summe T der Lenkdrehmomente T₁ und T₂ größer ist als das Lenkdrehmoment T₁.

Die Reaktionskraft gegen die Lenkung wird also kleiner, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

Die Mitte B der durch die Hinterräder 20 erzeugten Seitenkraft liegt hinter dem Mittelpunkt A des Kontaktbereichs der Hinterräder 20 mit dem Boden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Da die Entfernung zwischen B und A normalerweise klein ist, kann die Mitte B der Seitenkraft praktisch als Mittelpunkt A des Kontaktbereichs angesehen werden.

Ist der Vorlauf l₂ der Hinterräder 20 negativ und ist die Reaktionskraft gegen das Lenkdrehmoment, wenn das Lenkrad 1 um einen Winkel δ gedreht wird, gleich T (Punkt a in Fig. 2), während das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit V fährt, so wird das Lenkdrehmoment auf T+ΔT vergrößert, wenn das Fahrzeug um ΔV verlangsamt wird und das Lenkrad 1 um den Winkel δ gedreht bleibt (Punkt b in Fig. 2).

Aus diesem Grund wird das Lenkrad 1 von selbst zurückgedreht (zum Punkt c in Fig. 2), wenn es durch den Fahrer mit unveränderter Kraft gehalten wird. Bei der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs wird das Lenkrad 1 andererseits zusätzlich von selbst gedreht.

Die Verlängerung der Achszapfenachse K jedes Hinterrads 20 liegt hinter dem Punkt A, an dem die durch die Mitte der Achse des Hinterrads 20 verlaufende vertikale Linie den Boden schneidet. Dies bedeutet, daß der Vorlauf jedes Hinterrads 20 negativ ist. Die Reaktionskraft gegen die Lenkung wird daher verringert, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vergrößert wird. Die Reaktionskraft wird vergrößert, wenn das Kraftfahrzeug verlangsamt wird, um zu verhindern, daß der Fahrer das Lenkrad 1 unbewußt übermäßig dreht, und um zu erreichen, daß der Fahrer das Lenkrad 1 von selbst zurückdreht. Bei der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs wird die Reaktionskraft verringert, um zu erreichen, daß der Fahrer das Lenkrad 1 zusätzlich dreht. Aus diesem Grund kann das Drehen des Lenkrads 1 bei Beschleunigung und Verlangsamung des Kraftfahrzeugs leicht ausgeglichen werden, während das Kraftfahrzeug gelenkt wird.

Die Vorderräder 7 und die Hinterräder 20 können mit einem hydraulischen Druckmittel gelenkt werden. Der Lenkwinkel der Vorderräder 7 kann durch ein Signal in Form eines hydraulischen Drucks erfaßt werden. Der Lenkwinkel der Vorderräder 7 kann aber auch in Form eines elektrischen Signals an einen Computer übertragen werden.

Claims

Vorrichtung zur Lenkung von Vorderrädern (7) und Hinterrädern (20) eines Kraftfahrzeugs mittels eines von einem Lenkrad (1) verstellbaren Vorderrad-Lenkgetriebes (3 bis 5) und eines von dem Lenkrad (1) verstellbaren Hinterradlenkgetriebes (8 bis 23), wobei die Hinterräder (20) jeweils um eine Achse (K) schwenkbar sind, deren Durchstoßpunkt (P) mit der Fahrbahn hinter dem Auflagebereich (A) der Hinterräder (20) auf der Fahrbahn liegt (negativer Vorlauf l₂), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder (7) jeweils um eine Achse schwenkbar sind, deren Durchstoßpunkt mit der Fahrbahn vor dem Auflagebereich der Vorderräder (7) auf der Fahrbahn liegt (positiver Vorlauf l₁).