DE4135928C2

DE4135928C2 -

Info

Publication number: DE4135928C2
Application number: DE19914135928
Authority: DE
Inventors: Johann Ing.(Grad) 7054 Korb De Suess
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-08-05
Also published as: DE4135928A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsanordnung für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.The invention relates to a stabilization arrangement for motor vehicles with the features of the preamble of claim 1.

Eine Stabilisierungsanordnung dieser Art ist aus FR 25 76 850 bekannt.A stabilization arrangement of this type is known from FR 25 76 850 known.

Bei dieser Konstruktion sind die beiden Federelemente durch hydro-pneumatische Federn gebildet, die über flexible Leitungen an jeweils einer Zylinderkammer des Zylinder-Kolben-Aggregates angeschlossen sind.In this construction, the two spring elements are through hydro-pneumatic springs formed by flexible lines on one cylinder chamber of the cylinder-piston unit are connected.

Beide Leitungen sind über eine einen Überströmweg bildende Verbindungsleitung gegenseitig verbunden, in der ein seitenkraftabhängig ansteuerbarer Sperrschieber zwischengeschaltet ist, der bei Geradeausfahrt die Verbindung beider Zylinderkammern aufrechterhält. Demgemäß spricht beim Geradeausfahren die Stabilisierungsanordnung weder bei Wechselfederung noch bei ein- oder gleichseitigem Einfedern an.Both lines are via a connecting line forming an overflow path mutually connected, in which a lateral force controllable gate valve is interposed, the connection of both cylinder chambers when driving straight ahead maintained. Accordingly, the stabilization arrangement speaks when driving straight ahead neither with alternating suspension nor with or equilateral compression.

Bei Kurvenfahrt hingegen unterbricht der Sperrschieber den Überströmweg. Dadurch arbeitet der Kolben des Zylinder-Kolben-Aggregates gegen eine der hydro-pneumatischen Federn, wodurch die Karosserie stabilisiert wird. When cornering, however, the gate valve interrupts the overflow path. As a result, the piston of the cylinder-piston unit works against one of the hydro-pneumatic springs, causing the Body is stabilized.

Diese Stabilisierungsanordnung erfordert zusätzlichen Einbauraum zur Unterbringung der hydro-pneumatischen Federn; ganz abgesehen von dem dafür notwendigen technischen und montagemäßigen Aufwand.This stabilization arrangement requires additional installation space to accommodate the hydro-pneumatic springs; all apart from the technical and assembly requirements necessary for this Expenditure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungsanordnung in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 technisch einfacher und raumsparend zu gestalten.The invention has for its object a stabilization arrangement in training according to the preamble of the claim 1 technically easier and space-saving too shape.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the Features of claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wirken die Federelemente mechanisch unmittelbar mit dem Zylinder des Zylinder-Kolben-Aggregates zusammen, so daß auf den Einsatz von zusätzlichen Einbauraum erfordernden, speziell zu montierenden und mit dem Zylinder-Kolben-Aggregat zu verbindenden hydropneumatischen Federelementen verzichtet werden kann.In the construction according to the invention, the Mechanical spring elements directly with the cylinder of the cylinder-piston unit together, so that the use of additional installation space requiring special assembly and with the cylinder-piston unit hydropneumatic spring elements to be connected can be dispensed with.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 2. Sie bietet den Vorteil, die gesamte Stabilisatoranordnung zusätzlich dämpfen oder ganz starr schalten zu können, so daß bei seitenkraftabhängig gesperrtem Überströmweg und Ringkanal Einfederungsbewegungen eines Rades starr auf das andere Rad übertragen und so die gegen Wanken des Fahrzeuges wirksame Federsteifigkeit der Tragfedern des Kraftfahrzeuges durch Blockieren aller relativ zueinander beweglicher Komponenten der Stabilisierungsanordnung verdoppelt wird. A preferred embodiment of the invention is the subject of claim 2. It offers the advantage that entire Additionally dampen the stabilizer arrangement or switch it completely rigid to be able to that with side force dependent blocked overflow path and Ring channel deflection movements of one wheel rigidly on the other Transfer wheel and so the effective against rolling of the vehicle Spring stiffness of the suspension springs of the motor vehicle Blocking all components of the Stabilization arrangement is doubled.

Eine vorteilhafte Stützstangenanordnung ist Gegenstand des Patentanspruches 3. Sie ermöglicht eine übereinstimmende und im Falle einer Querlenkerachse gegebenenfalls symmetrische Lenkerausbildung für die Radaufhängungen.An advantageous support rod arrangement is the subject of the claim 3. It enables a consistent and in In the case of a wishbone axle, possibly symmetrical handlebar training for the wheel suspensions.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisiert dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is schematized in the drawing shown. It shows

Fig. 1 eine Rückansicht einer mit einer integrierten Stabilisierungsanordnung ausgestatteten Fahrzeugachse, Fig. 1 is a rear view of a stabilizing assembly equipped with an integrated vehicle axle,

Fig. 2 eine Draufsicht der Stabilisierungsanordnung, verkürzt dargestellt, Fig. 2 is a plan view of the stabilization assembly, shown in abbreviated form,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer längenveränderlichen Schubstange entlang der Linie III-III der Fig. 2 in größerem Maßstab als Fig. 2. Fig. 3 is a longitudinal section of a length-adjustable push rod along the line III-III of Fig. 2 in a larger scale than Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Fahrzeugachse, beispielsweise eine nicht angetriebene Hinterachse, gezeigt, die z. B. als Dämpferbeinachse ausgelegt ist. Ihre unabhängigen Radaufhängungen weisen als Radführungsglieder je Radträger 10 bzw. 12 einen unteren Querlenker 14 bzw. 16 auf, die aufbauseitig jeweils um eine liegende, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Lenker achse 18 bzw. 20 verschwenkbar gelagert sind.In Fig. 1, a vehicle axle, for example a non-driven rear axle, is shown which, for. B. is designed as a shock absorber axis. Their independent wheel suspensions have as wheel guide members per wheel carrier 10 or 12 a lower wishbone 14 or 16 , which are pivotally mounted on the body side around a lying, extending in the vehicle longitudinal direction handlebar axis 18 or 20 .

Die beispielsweise Dreieckslenker bildenden Querlenker 14, 16 sind jeweils an einem unteren, radträgerseitigen Traggelenk 22 bzw. 24 angelenkt.The wishbones 14 , 16 , which form, for example, wishbones, are each articulated on a lower support joint 22 or 24 on the wheel carrier side.

Den Radträgern 10 bzw. 12 ist als weiteres Radführungsglied jeweils ein nur in Fig. 1 gezeigter Stoßdämpfer 26 bzw. 28 zu geordnet, dessen Dämpferrohr 30 mit seinem unteren Ende am Radträger 10 bzw. 12 befestigt und dessen Kolbenstange 32, was nicht dargestellt ist, am Fahrzeugaufbau elastisch abgestützt ist.The wheel supports 10 and 12 are each assigned a shock absorber 26 and 28, respectively, which is only shown in FIG. 1, the lower end of which has the damper tube 30 attached to the wheel supports 10 and 12 and the piston rod 32 , which is not shown, is supported elastically on the vehicle body.

Außerdem ist jedem Radträger 10 bzw. 12 eine mit 34 bezeichne te, die Radspur bestimmende Spurstange zugeordnet, die einer seits bei 36 am Fahrzeugaufbau und andererseits bei 38 am Rad träger 10 bzw. 12 angelenkt ist. Dabei befindet sich der rad trägerseitige Spurstangenanlenkpunkt 38 ungefähr in Höhe des radträgerseitigen Traggelenkes 24 bzw. 22.In addition, each wheel carrier 10 or 12 is designated with 34 designated te, the wheel track-determining tie rod, which is articulated on the one hand at 36 on the vehicle body and on the other hand at 38 on the wheel carrier 10 or 12 . In this case, the wheel tie rod articulation point 38 is located approximately at the level of the support joint 24 or 22 on the wheel carrier side.

Anstelle der erläuterten Radaufhängungen könnten diese auch eine Doppelquerlenker- eine Federbein- oder Raumlenkeranordnung aufweisen.Instead of the wheel suspensions explained, these could also a double wishbone- a suspension strut or space control arrangement exhibit.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die der Fahrzeugachse zugeordnete, als Ganzes mit 44 bezeichnete Stabilisierungsanordnung zwischen deren unabhängigen Radaufhängungen 46 und 48 vorgesehen. Diese weist einen als Ganzes mit 50 bezeichneten, sich zwischen bei den Radaufhängungen 46 und 48 erstreckenden und, gemäß Fig. 2, bezogen auf die Fahrtrichtung F, hinter der Raddrehachse 52 liegenden Stabilisator auf. Dieser stützt sich über in einer gemeinsamen Fahrzeugquerebene a-a liegende Schubstangen 54 und 56 an jeweils einem der Querlenker 14 bzw. 16 im Abstand ober halb ihrer aufbauseitigen Lenkerachse 18 bzw. 20 ab.As shown in FIG. 2, the stabilization arrangement assigned to the vehicle axle and designated as a whole by 44 is provided between its independent wheel suspensions 46 and 48 . This has a stabilizer, designated as a whole by 50 , between the stabilizer extending between the wheel suspensions 46 and 48 and, according to FIG. 2, lying behind the wheel axis of rotation 52 in relation to the direction of travel F. This is supported by push rods 54 and 56 located in a common vehicle transverse plane aa on one of the wishbones 14 and 16 at a distance above half of their body-side link arms 18 and 20, respectively.

Zu diesem Zweck sind die Querlenker 14 und 16 im Bereich ihres inneren Lenkerendes mit einem nach oben ragenden Hebelarm 14′ bzw. 16′ ausgestattet, an deren freiem Ende jeweils eine der Schubstangen 54 bzw. 56 angelenkt ist.For this purpose, the control arms 14 and 16 are equipped in the region of their inner handlebar ends with an upwardly projecting lever arm 14 'and 16 ', at the free end of which one of the push rods 54 and 56 is articulated.

Die Schubstangen 54 und 56 sind mit ihrem der Fahrzeugquermitte zugerichteten Stangenende jeweils an einem Hebelarm 58 bzw. 60 einer doppelarmigen Schwinge 62 angelenkt, die um eine vorzugs weise in der Fahrzeugquermitte angeordnete und sich in Fahrzeug längsrichtung erstreckende Achse 64 verschwenkbar ist.The push rods 54 and 56 are articulated with their rod end facing the center of the vehicle to a lever arm 58 or 60 of a double-armed rocker 62 which can be pivoted about a preferably arranged in the center of the vehicle and extending in the vehicle longitudinal axis 64 .

Die Schubstange 54 weist ein Zylinder-Kolben-Aggregat 66 auf, dessen Zylinder 68 an beiden Stirnenden von einer Kolbenstange 70 eines Kolbens 72 durchsetzt ist. Die beiden Zylinderkammern 74 und 76 sind über einen Überströmweg miteinander verbunden. Dieser ist vorzugsweise durch einen den Kolben 72 durchsetzen den Kanal 78 gebildet, der mittels eines bei 79 angedeuteten, querkraftabhängig steuerbaren Ventils verschließbar ist. Die beidseitig aus dem Zylinder 68 herausgeführte Kolbenstange 70 bewirkt ein gleichbleibendes Volumen der Zylinderkammern 74 und 76 beim Flüssigkeitsaustausch.The push rod 54 has a cylinder-piston unit 66 , the cylinder 68 of which is penetrated at both ends by a piston rod 70 of a piston 72 . The two cylinder chambers 74 and 76 are connected to one another via an overflow path. This is preferably formed by a passage 78 passing through the piston 72 , which can be closed by means of a valve, which is indicated at 79 and can be controlled as a function of the transverse force. The piston rod 70 led out of the cylinder 68 on both sides causes a constant volume of the cylinder chambers 74 and 76 during the liquid exchange.

Der Zylinder 68 ist stirnseitig an jeweils einem vorzugsweise durch eine Schraubenfeder 80 bzw. 82 gebildeten Federelement abgestützt. Die Schraubenfedern 80, 82 sind vorzugsweise vor gespannt zwischen dem Zylinder 68 und einem Widerlager ange ordnet.The cylinder 68 is supported on the end face of a spring element which is preferably formed by a helical spring 80 or 82 . The coil springs 80 , 82 are preferably arranged before tensioned between the cylinder 68 and an abutment.

Die Widerlager sind vorzugsweise durch die Stirnwände 84 und 86 eines weiteren Zylinders 88 gebildet, der einen Bestandteil der Schubstange 54 bildet und mit seinem einen Stirnende beispielsweise am Hebelarm 14′ des Querlenkers 14 angelenkt ist. Damit sind die Schraubenfedern 80, 82 in die Stützstange 54 integriert.The abutments are preferably formed by the end walls 84 and 86 of a further cylinder 88, which forms part of the push rod 54 and is hinged with its one end face, for example on the lever arm 14 'of the suspension arm fourteenth The coil springs 80 , 82 are thus integrated in the support rod 54 .

Der Zylinder 68 des Zylinder-Kolben-Aggregates 66 ist im weiteren Zylinder 88 gegen die Wirkung der Schraubenfedern 80, 82 axial verschiebbar gelagert, die versuchen, den Zylinder 68 im weiteren Zylinder 88 ständig in einer Mittellage zu halten.The cylinder 68 of the cylinder-piston unit 66 is axially displaceably mounted in the further cylinder 88 against the action of the coil springs 80 , 82 , which try to keep the cylinder 68 in the further cylinder 88 constantly in a central position.

Beide Zylinder 68, 88 sind vorzugsweise miteinander zu verb locken, um, wie weiter unten im einzelnen noch erläutert wird, in Abhängigkeit von größeren Querbeschleunigungen bzw. von der Seitenneigung des Aufbaus den Stabilisator 50 blockieren zu können.The two cylinders 68 , 88 are preferably to be locked together in order to be able to block the stabilizer 50 as a function of larger lateral accelerations or the lateral inclination of the body, as will be explained in more detail below.

Zu diesem Zweck übernimmt der Zylinder 68 im Zylinder 88 die Funktion eines Kolbens, durch den bei Axialverlagerung eine im Zylinder 88 vorhandene, hydraulische Flüssigkeit von dessen einer Zylinderkammer in die andere Zylinderkammer verdrängt wird, wobei deren gegenseitige Verbindung ab einer bestimmten Querbeschleunigung unterbrochen wird.For this purpose, the cylinder 68 in the cylinder 88 takes over the function of a piston, by means of which, in the event of axial displacement, hydraulic fluid present in the cylinder 88 is displaced from one cylinder chamber into the other cylinder chamber, their mutual connection being interrupted as of a certain transverse acceleration.

Die Verbindung beider Zylinderkammern 90, 92 ist hierbei durch einen zwischen beiden Zylindern 68, 88 vorhandenen Ringkanal 95 geschaffen, wobei der Zylinder 68 beispielsweise mittels zwei er, an dessen Umfang sitzender Führungsringe 94 und 96 im Zy linder 88 geführt ist. Während dabei der Führungsring 94 in Achsrichtung durchlässig ausgebildet ist, weist der Führungs ring 96 vorzugsweise mehrere axiale Verbindungskanäle 97 auf, die beispielsweise mittels einer ansteuerbaren Ventilvorrich tung 98 gemeinsam verschließbar sind. Zur Aufrechterhaltung des Volumens beider Zylinderkammern 90 und 92 beim Flüssigkeitsaus tausch ist die Kolbenstange 70 auch beidseitig aus den Zylinder stirnwänden 84 und 86 herausgeführt. The connection of the two cylinder chambers 90 , 92 is here created by an existing between two cylinders 68 , 88 ring channel 95 , the cylinder 68, for example by means of two he, on the circumference of the guide rings 94 and 96 in the cylinder 88 is guided. While the guide ring 94 is designed to be permeable in the axial direction, the guide ring 96 preferably has a plurality of axial connecting channels 97 which, for example, can be closed together by means of a controllable valve device 98 . To maintain the volume of both cylinder chambers 90 and 92 when the liquid is exchanged, the piston rod 70 is also guided on both sides of the cylinder end walls 84 and 86 .

Die erläuterte Konstruktion arbeitet folgendermaßen:The construction explained works as follows:

Bei Geradeausfahrt sind die Ventile 79 und 98 geöffnet. Bei einseitiger Ein- und Ausfederung sowie Wechselfederung der Radaufhängungen 46 und 48 kann sich der Kolben 72 des Zylin der-Kolben-Aggregates 66 in dessen Zylinder 68 hin- und her verschieben. Damit ist keine Stabilisatorwirkung vorhanden. Bei gleichseitiger Ein- und Ausfederung verschiebt sich der Kolben 72 im Zylinder 68 nicht.Valves 79 and 98 are open when driving straight ahead. With one-sided deflection and rebound and alternating suspension of the wheel suspensions 46 and 48 , the piston 72 of the cylinder-piston assembly 66 can move back and forth in its cylinder 68 . So there is no stabilizing effect. When the spring deflection and deflection are on the same side, the piston 72 does not move in the cylinder 68 .

Bei Kurvenfahrt wird beispielsweise querbeschleunigungsabhängig oder über einen Lenkwinkelsensor zunächst nur das Kolbenventil 78 geschlossen. Demgemäß wird der Kolben 72 im Zylinder 68 fest gestellt, so daß dieser im weiteren Zylinder 88 axial verlagert wird.When cornering, for example, only the piston valve 78 is initially closed depending on transverse acceleration or via a steering angle sensor. Accordingly, the piston 72 is fixed in the cylinder 68 so that it is axially displaced in the further cylinder 88 .

Dies geschieht gegen die Wirkung einer der Schraubenfedern 80 bzw. 82, die dann, in Verbindung mit dem weiteren Zylinder 88 als Widerlager, die Stabilisatorfunktion erfüllt, wobei eine konstante Stabilisatorwirkung erreicht wird. Dabei ergibt sich ein progressiver Kennlinienverlauf, sobald nach entsprechender Verlagerung des Zylinders 68 dieser sich von der einen, vorge spannten Schraubenfeder 80 bzw. 82 wegbewegt, indem sich der Widerstand der anderen Feder dann entsprechend erhöht.This takes place against the action of one of the coil springs 80 or 82 , which then, in conjunction with the further cylinder 88 as an abutment, fulfills the stabilizer function, a constant stabilizer effect being achieved. This results in a progressive characteristic curve curve as soon as after a corresponding displacement of the cylinder 68 this moves away from the one pre-tensioned coil spring 80 or 82 by the resistance of the other spring then increasing accordingly.

Dabei resultiert aus der Anlenkung der Stützstangen 54 und 56 an den Querlenkern 14 und 16 zugleich ein Mitlenkeffekt der Fahrzeughinterachse, indem über die am eingefederten Querlenker 14 oder 16 angreifende Schubstange 54 oder 56 an diesem eine im wesentlichen horizontal gerichtete Abstützkraft wirksam wird, die den Querlenker 14 oder 16, infolge seiner aufbauseitigen, elastischen Lagerung, bezogen auf dessen Lenkerachse 18 bzw. 20, radial nach außen drückt. The result of the articulation of the support rods 54 and 56 on the wishbones 14 and 16 is at the same time a steering effect of the vehicle rear axle, by means of the push rod 54 or 56 engaging on the sprung-in control arm 14 or 16, an essentially horizontally directed supporting force acting on it, which acts on the wishbone 14 or 16 , due to its body-side, elastic mounting, based on the handlebar axis 18 or 20 , presses radially outwards.

Bedingt durch die Anlenkung des betreffenden Radträgers 10 bzw. 12 an der Spurstange 34 wird dabei dieser und damit das be treffende Rad in Vorspurrichtung entsprechend verstellt. Beim ausgefederten Querlenker bewirkt die Abstützkraft eine Verla gerung, bezogen auf die Lenkerachse 18 bzw. 20, radial nach innen und damit eine Verstellung des Rades in Nachspur.Due to the articulation of the wheel carrier 10 or 12 in question on the tie rod 34 , this and thus the wheel concerned be adjusted accordingly in the toe-in direction. When the wishbone is spring-loaded, the support force causes a displacement in relation to the handlebar axis 18 or 20 , radially inwards and thus an adjustment of the wheel in toe-in.

Übersteigt die Querbeschleunigung bzw. Seitenneigung des Fahr zeugaufbaues eine bestimmte Größe, wird zusätzlich das Ventil 98 sensorgesteuert geschlossen, so daß Kolben 72 samt Zylinder 68 im weiteren Zylinder 88 festgestellt sind. Dadurch ist die Wechselfederung der Fahrzeugachse blockiert. Dies führt dann zwangsläufig noch zu einer Verstärkung der Lenkbewegungen der Querlenker 14 und 16.Exceeds the lateral acceleration or lateral inclination of the vehicle construction a certain size, the valve 98 is also closed by sensor control, so that pistons 72 together with cylinder 68 are determined in the other cylinder 88 . This blocks the alternating suspension of the vehicle axle. This then inevitably leads to an increase in the steering movements of the control arms 14 and 16 .

Claims

1. Stabilization arrangement for motor vehicles with opposing, independent wheel suspensions, each of which has a pivotable handlebar about a lying axis ( 14; 16 ), which is firmly connected to a pivotable about the respective handlebar axis lever arm ( 14 ', 16 '), wherein the two lever arms ( 14 ', 16 ') are connected via push rods ( 54; 56 ) to a rocker ( 50 ) in such a way that when the wheels reciprocate, the push rods ( 54; 56 ) on the rocker ( 50 ) in the sense of opposite pivoting movement act, one of the push rods ( 54 ) being divided and variable in length via an interposed cylinder-piston unit ( 66 ), the piston ( 72 ) of which is assigned to one and the cylinder ( 68 ) of which is the other section of the push rod ( 54 ), and whose two cylinder chambers ( 74; 76 ), which are separated by the piston ( 72 ), are connected to one another via an overflow path ( 78 ) which is variable in cross section are, and the spring elements ( 80; 82 ) can be preloaded, characterized in that the cylinder ( 68 ) of the piston-cylinder unit ( 66 ) is supported in relation to the section of the push rod ( 54 ) assigned to the cylinder ( 68 ) by abutments ( 84; 86 ) on this section Spring elements ( 80; 82 ) is biased to a central position.

2. Stabilization arrangement according to claim 1, characterized in that the abutments ( 84; 86 ) are formed by the end walls of a hydraulic cylinder ( 88 ) in which the piston-cylinder unit ( 66 ) is arranged as a piston to form an annular channel ( 95 ) in which a valve ( 98 ) which can be controlled and locked depending on the lateral force is arranged, and that the piston rod ( 70 ) of the piston-cylinder unit ( 66 ) passes through the end walls ( 84; 86 ) of the hydraulic cylinder ( 88 ) on both sides.

3. Stabilization arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the push rods ( 54; 56 ) are articulated on the handlebar side in each case above the body-side link bearing and on the swing arm on a rocker arm ( 58; 60 ).