DE4025950B4

DE4025950B4 - Rear wheel steering of a four-wheel steered motor vehicle

Info

Publication number: DE4025950B4
Application number: DE19904025950
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dipl.-Ing. Babbel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1989-09-09
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2010-08-17
Also published as: DE4025950A1

Abstract

Hinterradlenkeinrichtung eines allradgelenkten Kraftfahrzeuges, mit einem durch eine Steuereinrichtung (7) abhängig von Betriebsparametern steuerbaren Stellantrieb (11), durch welchen die Hinterräder (2) bei niedriger Fahrgeschwindigkeit gegensinnig und bei höherer Fahrgeschwindigkeit gleichsinnig zu den Vorderrädern (1) ausgelenkt werden,
dadurch gekennzeichnet dass
– eine Lenkungs-Blockiereinrichtung (14), durch welche eine Änderung des Lenkeinschlags der Hinterräder (2) selbsttätig dann und solange verhindert ist, wenn sowohl ein vorgegebener kritischer Fahrgeschwindigkeitswert als auch ein vorgegebener kritischer Lenkeinschlag der Hinterräder (2) überschritten ist, und
– eine zusätzliche Steuereinrichtung (12) in Form einer Blockiersteuereinrichtung, der ein der Fahrgeschwindigkeit proportionales Signal und ein dem Hinterrad-Lenkeinschlag proportionales Signal zugeführt wird, und die unabhängig von der ersten Steuereinrichtung (7) bei Überschreiten der kritischen Werte die Lenkungs-Blockiereinrichtung (14) in einen die Hinterradlenkeinrichtung blockierenden Zustand schaltet.Rear wheel steering device of an all-wheel steered motor vehicle, with an actuator (11) which can be controlled by operating means (11) by which the rear wheels (2) are deflected in opposite directions at low driving speed and in the same direction at higher driving speeds to the front wheels (1),
characterized in that
- A steering-blocking device (14) by which a change in the steering angle of the rear wheels (2) is automatically prevented and as long as both a predetermined critical travel speed value and a predetermined critical steering angle of the rear wheels (2) is exceeded, and
- An additional control device (12) in the form of a blocking control device, which is supplied to the vehicle speed proportional signal and a signal proportional to the rear wheel steering angle, and independent of the first control device (7) when the critical values are exceeded, the steering blocking device (14 ) switches to a state blocking the rear wheel steering device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradlenkeinrichtung eines allradgelenkten Kraftfahrzeuges der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The The invention relates to a rear wheel steering of an allradlenkten Motor vehicle mentioned in the preamble of claim 1 Art.

Derartige Hinterradlenkeinrichtungen sind in vielfältigen Varianten bekannt. Eine Lenkeinrichtung dieser Art wird in der DE 35 20 225 C2 offenbart. Weitere Lenkeinrichtungen dieser Art werden in der DE 31 24 821 A1 und der DE 31 45 618 A1 beschrieben.Such Hinterradlenkeinrichtungen are known in many variants. A steering device of this kind is in the DE 35 20 225 C2 disclosed. Other steering devices of this type are in the DE 31 24 821 A1 and the DE 31 45 618 A1 described.

Bei derartigen Hinterradlenkeinrichtungen werden die Hinterräder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise unterhalb 20 km/h, gegensinnig zu den Vorderrädern ausgelenkt, wodurch der Wendekreis des Kraftfahrzeugs verkleinert und das Ein- bzw. Ausparken sowie das Fahren von Kurven, insbesondere scharfen Kurven spürbar erleichtert wird.at Such Hinterradlenkeinrichtungen the rear wheels are at low driving speed, for example below 20 km / h, in the opposite direction to the front wheels deflected, whereby the turning circle of the motor vehicle reduced and the parking and driving out of curves, in particular sharp curves noticeable is relieved.

Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten werden die Hinterräder dagegen gleichsinnig zu den Vorderrädern ausgelenkt, wodurch die Fahrstabilität und das Handling des Fahrzeuges verbessert werden.at higher Driving speeds are the rear wheels in the same direction the front wheels deflected, reducing the driving stability and handling of the vehicle be improved.

Um die angestrebte Verbesserung der Fahrstabilität bzw. des Handlings zu erreichen, ist die Hinterradlenkeinrichtung bzw. die zugehörige Steuereinrichtung im allgemeinen derart ausgebildet, dass für das gleichsinnige Einschlagen der Hinterräder bei höherer Fahrgeschwindigkeit ein Verstellbereich in der Größenordnung von etwa 2° zur Verfügung steht.Around to achieve the desired improvement in driving stability or handling, is the Hinterradlenkeinrichtung or the associated control device in general designed such that for the the same direction striking the rear wheels at a higher speed Adjustment range in the order of magnitude from about 2 ° to disposal stands.

Um einen spürbaren Effekt bei der Verbesserung des Wendekreises sowie der Kurvenwilligkeit des Fahrzeuges zu erzielen, ist der erforderliche Verstellbereich für das gegensinnige Einschlagen der Hinterräder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit wesentlich größer; im allgemeinen sind dafür mindestens 5° vorgesehen.Around a noticeable Effect of improving the turning circle as well as the curvilinearness of the Achieving vehicle is the required adjustment range for the opposite direction Hitting the rear wheels much greater at low speeds; in general, at least for it 5 ° provided.

Für das Einschlagen der Hinterräder enthalten die Hinterradlenkeinrichtungen – im allgemeinen elektromotorische oder hydraulische – steuerbare Stellantriebe, die durch eine elektronische Steuereinrichtung gesteuert werden, wobei diese elektronische Steuereinrichtung den Lenkeinschlag der Hinterräder häufig nicht nur in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, sondern zusätzlich auch noch in Abhängigkeit von einem oder mehreren anderen Betriebsparametern des Fahrzeuges bestimmen, z. B. in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung, von der Fahrzeugquerbeschleunigung oder der Gierwinkelgeschwindigkeit bzw. -beschleunigung.For wrapping the rear wheels contain the rear wheel steering - generally electromotive or hydraulic - controllable actuators, which are controlled by an electronic control device, this electronic control device, the steering angle of the Rear wheels are often not only in dependence from the driving speed, but also in dependence of one or more other operating parameters of the vehicle determine, for. B. in dependence from the vehicle load, from the vehicle lateral acceleration or the yaw angular velocity or acceleration.

Kommt es zu Störungen, kann die Lenkung der Hinterräder blockiert werden. In diesem Zusammenhang ist aus der EP 0243180 A2 bekannt, bei Feststellen eines Fehlers die Hinterradlenkung in der gerade eingenommenen Ist-Stellung zu blockieren. Das Signal für das Blockieren der Hinterradlenkung kommt aus der Steuerelektronik, die die Lenkwinkel an der Hinterachse regelt. Informationen über die Fahrgeschwindigkeit und den aktuellen Lenkwinkel an der Hinterachse werden einem Mikrocomputer zugeführt, der u.a. Fehler auf Seiten der Sensoren, der Verkabelung oder der Stellantriebe erkennt. Dies setzt jedoch voraus, dass die Steuerelektronik richtig arbeitet, um bei Feststellen eines Fehlers den Motor abzuschalten bzw. eine elektromagnetische Bremse zu aktivieren, die die Lenkung blockiert.If there are problems, the steering of the rear wheels can be blocked. In this context is from the EP 0243180 A2 It is known to lock the rear wheel steering in the currently assumed actual position when a fault is detected. The signal for blocking the rear wheel steering comes from the control electronics, which regulates the steering angle at the rear axle. Information about the driving speed and the current steering angle at the rear axle are fed to a microcomputer, which detects, among other things, errors on the side of the sensors, the wiring or the actuators. However, this assumes that the control electronics are working properly to shut off the engine or to activate an electromagnetic brake that blocks the steering when a fault is detected.

In Gegensatz hierzu offenbart die EP 0 289 039 A2 das Konzept, die Hinterradlenkung bei einem Fehler zunächst gerade zu stellen und dann zu blockieren. Hierbei können Lenkwinkelsprünge an der Hinterachse auftreten, die für den Fahrer überraschend sind. Werden an der Hinterachse für niedrige Fahrgeschwindigkeiten verhältnismäßig große Lenkwinkel vorgesehen, so kann bei Fehlern in der Steuerelektronik unter Umständen ein die Fahrsicherheit gravierender Störeinfluss auftreten. Zudem lehrt die EP 0 289 039 A2 eine von der eigentlichen Steuerung unabhängige Fehlererkennung. Diese beruht jedoch nicht auf originären Zustandssignalen, sondern zumindest in Bezug auf die Lenkwinkel auf verketteten Größen. Insbesondere kommt ein Lenkwinkelverhältnis zwischen Vorder- und Hinterachse zum Einsatz. Damit lassen sich jedoch zu große Lenkwinkel an der Hinterachse nur relativ erfassen. Die Verkettung der Lenkwinkel von Vorder- und Hinterachse birgt überdies eine weitere Störungsquelle.In contrast, the EP 0 289 039 A2 the concept of initially setting the rear wheel steering in case of an error and then blocking it. This steering angle jumps can occur on the rear axle, which are surprising for the driver. If comparatively large steering angles are provided on the rear axle for low driving speeds, a disturbing influence on driving safety can possibly occur in the event of errors in the control electronics. In addition, the teaches EP 0 289 039 A2 an independent of the actual control error detection. However, this is not based on original state signals, but at least with respect to the steering angle on chained sizes. In particular, a steering angle ratio between the front and rear axles is used. However, this allows relatively large steering angles at the rear axle to be detected only relatively. The chaining of the steering angle of front and rear axle also harbors another source of interference.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Hinterradlenkeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiter zu verbessern, dass es möglich wird, einerseits zwecks Erzielung eines möglichst kleinen Wendekreises einen vergleichsweise großen Verstellbereich, von z. B. mehr als 30°, für den gegensinnigen Lenkeinschlag der Hinterräder vorzusehen, andererseits aber sicherzustellen, dass die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs bei höheren Fahrgeschwindigkeiten auch dann gewährleistet bleibt, wenn es einmal zu Fehlfunktionen der Steuerelektronik kommen sollte.Of the The invention is based on the object, a rear wheel steering the type mentioned in the preamble of claim 1 so on to improve that possible on the one hand, in order to achieve the smallest possible turning circle a comparatively large one Adjustment range, from z. B. more than 30 °, for the opposite direction steering the rear wheels on the other hand, but to ensure that driving safety of the motor vehicle at higher Driving speeds are guaranteed even if it once should come to malfunction of the control electronics.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist in der Hinterradlenkeinrichtung also eine Lenkungs-Blockiereinrichtung vorgesehen, durch welche eine Änderung des Lenkeinschlags der Hinterräder selbsttätig dann und solange verhindert ist, wenn sowohl ein vorgegebener kritischer Fahrgeschwindigkeitswert, von z. B. 20 km/h, als auch ein vorgegebener kritischer Lenkeinschlag der Hinterräder, von z. B. 2° bis 3° überschritten ist.According to the invention is in the rear wheel steering device thus provided a steering blocking device by which a change the steering angle of the rear wheels automatic then and as long as prevented, if both a given critical Driving speed value, from z. B. 20 km / h, as well as a predetermined critical steering angle of the rear wheels, from z. B. exceeded 2 ° to 3 ° is.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further education Applications of the invention are specified in the subclaims.

Grundsätzlich ist es bereits bekannt (VDI-Nachrichten Nr. 39, 25.09.87, Seite 51), im Fall eines Versagens im Steuersystem die lenkbaren Räder der Hinterradlenkeinrichtung eines allradgelenkten Kraftfahrzeuges zu verriegeln, d. h. zu blockieren. Bei dieser bekannten Einrichtung werden die Hinterräder im Falle eines nicht weiter definierten Versagens im Steuersystem auf "Geradeauslauf" verriegelt. Das bedeutet aber, dass dann, wenn das Versagen im Steuersystem bei eingeschlagenen Hinterrädern eintritt, unvermittelte Lenkwinkelsprünge auftreten, weil die eingeschlagenen Räder ja zum Verriegeln zunächst in Geradeausstellung zurückgestellt werden.Basically it is already known (VDI News No. 39, 25.09.87, page 51), in the event of a failure in the control system the steerable wheels of the Rear wheel steering of a allradlenkten motor vehicle lock, d. H. to block. In this known device become the rear wheels in the case of an unspecified failure in the tax system locked to "straight-ahead". The But that means that if the failure in the tax system at hammered rear wheels occurs, sudden steering angle jumps occur because the chosen Wheels yes to lock first be reset in straight ahead position.

Bei dieser bekannten Einrichtung scheint im übrigen in erster Linie daran gedacht zu sein, daß das Steuersystem völlig ausfallen könnte; offensichtlich wurde aber nicht daran gedacht, daß die Hinterräder bei höherer Fahrgeschwindigkeit unter Umständen infolge einer wie auch immer bedingten Fehlfunktion der Steuerelektronik bzw. des Steuersystems wesentlich stärker eingeschlagen werden könnten, als es der Regelalgorithmus der Steuerelektronik an sich für höhere Fahrgeschwindigkeiten vorsieht. Eine solche Fehlfunktion hätte aber für die Fahrstabilität und damit für die Fahrsicherheit des Fahrzeugs gravierende Folgen, in besonders hohem Maße dann, wenn für den Hinterrad-Lenkeinschlag konstruktiv ein – bei korrekter Steuerfunktion an sich nur bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten wirksam werden sollender – vergleichsweise großer Verstellbereich von z. B. mehr als 30° vorgesehen ist.at Incidentally, this known device seems, first and foremost, to be so thought to be that Control system completely could fail; obviously, but it was not thought that the rear wheels at higher Driving speed under certain circumstances due to a whatsoever conditional malfunction of the control electronics of the tax system could be much stronger than it provides the control algorithm of the control electronics per se for higher speeds. Such a malfunction would have but for the driving stability and for that the driving safety of the vehicle serious consequences, in particular high degree then, if for the rear wheel steering angle constructive - with correct control function in itself only effective at low speeds sollenderender - comparatively greater Adjustment range of z. B. more than 30 ° is provided.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Lenkungs-Blockiereinrichtung wird demgegenüber der Bereich des möglichen Lenkeinschlags der Hinterräder bei höherer Fahrgeschwindigkeit auch bei Fehlfunktionen der eigentlichen Steuerelektronik mit Sicherheit auf ein für die Fahrstabilität des Fahrzeugs erforderliches Maß begrenzt und zwar unabhängig davon, ein wie großer Verstellbereich konstruktiv für den gegensinnigen Lenkeinschlag der Hinterräder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit vorgesehen ist.By the invention provided for steering blocking device In contrast, the Range of possible Steering of the rear wheels at higher Driving speed even with malfunction of the actual control electronics certainly on a for the driving stability limited the vehicle required level regardless of a how big Adjustment range constructive for the opposing steering angle of the rear wheels at low driving speed is provided.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based some embodiments shown in the drawings, the invention below explained.

Die Zeichnungen zeigen in stark schematisierter und prinzipieller DarstellungThe Drawings show in a highly schematic and schematic representation

1 ein allradgelenktes Kraftfahrzeug mit einer im Bereich der Hinterradlenkeinrichtung angeordneten Lenkungs-Blockiereinrichtung gemäß der Erfindung, 1 an all-wheel steered motor vehicle with a steering blocking device arranged in the region of the rear wheel steering device according to the invention,

2 ein erstes spezielles Ausführungsbeispiel solcher Hinterradlenkeinrichtung mit einem elektromotorischen Stellantrieb, 2 a first specific embodiment of such Hinterradlenkeinrichtung with an electric motor actuator,

3 ein zweites spezielles Ausführungsbeispiel dieser Hinterradlenkeinrichtung mit elektromotorischem Stellantrieb, 3 a second specific embodiment of this rear wheel steering device with electromotive actuator,

4 ein drittes spezielles Ausführungsbeispiel der Hinterradlenkeinrichtung mit einem elektromotorischen Stellantrieb und 4 a third specific embodiment of the rear wheel steering with an electric motor actuator and

5 ein viertes spezielles Ausführungsbeispiel der Hinterradlenkeinrichtung mit einem hydraulischen Stellantrieb. 5 a fourth specific embodiment of the rear wheel steering with a hydraulic actuator.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug dargestellt, bei dem der Lenkeinschlag des Lenkrades 3 über ein Vorderachslenkgetriebe 6 und damit verbundene Spurstangen 5 auf die Achsschenkel 4 der lenkbaren Vorderräder 1 übertragen wird. Der gesamte Lenkungsmechanismus ist hierbei lediglich prinzipienhaft dargestellt. Im Prinzip könnte jedes bekannte Lenkgetriebe, insbesondere auch jedes bekannte servounterstützte Lenkgetriebe wie z. B. eine Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder elektrischer Servounterstützung zum Einsatz kommen.In 1 is shown a motor vehicle in which the steering angle of the steering wheel 3 via a front axle steering gear 6 and associated tie rods 5 on the steering knuckles 4 the steerable front wheels 1 is transmitted. The entire steering mechanism is shown here only as a matter of principle. In principle, any known steering gear, in particular any known power-assisted steering gear such. B. a rack and pinion steering with hydraulic or electric power assistance are used.

Die Auslenkung der lenkbaren Hinterräder 2 des allradgelenkten Kraftfahrzeuges erfolgt in entsprechender Weise mit Hilfe eines ebenfalls nur prinzipienhaft dargestellten Hinterachslenkgetriebes, nämlich eines steuerbaren Stellantriebs 11, der über eine Spurstange 5 mit den Achsschenkeln 4 der lenkbaren Hinterräder gekoppelt ist.The deflection of the steerable rear wheels 2 the allradlenkten motor vehicle takes place in a corresponding manner with the help of a likewise only principled Hinterachslenkgetriebes, namely a controllable actuator 11 that has a tie rod 5 with the stub axles 4 the steerable rear wheels is coupled.

Der steuerbare Stellantrieb 11 wird durch eine nur angedeutete elektronische Steuereinrichtung 7, beispielsweise einen Mikrocomputer bzw. Mikroprozessor nach einem vorgegebenen Regelalgorithmus in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern des Fahrzeuges gesteuert, insbesondere in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag des Lenkrades 3 bzw. des dadurch bewirkten Lenkeinschlags der lenkbaren Vorderräder 1 sowie der Fahrgeschwindigkeit. Diese Betriebsparameter werden durch entsprechende Meßeinrichtungen bzw. Sensoren erfaßt und der elektronischen Steuereinrichtung 7 als Eingangssignale zugeführt. In 1 ist mit 8 ein Sensor zur Erfassung des Vorderradlenkeinschlags und mit 9 ein Sensor zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit angedeutet. Mit 10 ist ein weiterer Sensor angedeutet, der beispielsweise die Fahrzeugquerbeschleunigung, die Gierwinkelgeschwindigkeit oder die Fahrzeugbeladung erfassen könnte. Grundsätzlich könnten für die Steuerung auch weitere Betriebsparameter des Fahrzeuges ausgenutzt werden, was im einzelnen vom gewählten Regelalgorithmus für die Steuerung der Hinterräder 2 abhängt.The controllable actuator 11 is only indicated by an electronic control device 7 , For example, a microcomputer or microprocessor controlled according to a predetermined control algorithm as a function of certain operating parameters of the vehicle, in particular in dependence on the steering angle of the steering wheel 3 or the resulting steering angle of the steerable front wheels 1 as well as the driving speed. These operating parameters are detected by corresponding measuring devices or sensors and the electronic control device 7 supplied as input signals. In 1 is with 8th a sensor for detecting the front wheel steering angle and with 9 a sensor for detecting the driving speed indicated. With 10 is another sensor indicated that could detect, for example, the vehicle lateral acceleration, the yaw rate or the vehicle load. In principle, further operating parameters of the vehicle could also be utilized for the control, which in detail depends on the selected control algorithm for the control of the rear wheels 2 depends.

Der Regelalgorithmus der elektronischen Steuereinrichtung 7 ist grundsätzlich dergestalt, daß die lenkbaren Hinterräder 2 bei höherer Fahrgeschwindigkeit gleichsinnig und bei niedrigerer Fahrgeschwindigkeit gegensinnig zu den lenkbaren Vorderrädern 1 ausgelenkt werden. Der erforderliche Verstellbereich für die gleichsinnige Auslenkung der Hinterräder ist vergleichsweise klein; er liegt in der Größenordnung von etwa –2°, was ausreicht, die Fahrstabilität und das Handling des Fahrzeugs im Vergleich zu Fahrzeugen ohne lenkbare Hinterräder spürbar zu verbessern.The control algorithm of the electronic control device 7 is basically such that the steerable rear wheels 2 at higher speeds in the same direction and at lower speeds in the opposite direction to the steerable front wheels 1 be deflected. The required adjustment for the same direction deflection of the rear wheels is relatively small; it is on the order of about -2 °, which is sufficient to improve the driving stability and handling of the vehicle compared to vehicles without steerable rear wheels noticeably.

Für das gegensinnige Einschlagen der Hinterräder bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, z. B. unterhalb 20 km/h, wird dagegen ein wesentlich größerer Verstellbereich gewählt. Um den Wendekreis des Fahrzeugs spürbar zu verringern und die Kurvenfreudigkeit spürbar zu erhöhen, wird vorzugsweise ein Verstellbereich in der Größenordnung des üblichen Verstellbereichs der lenkbaren Vorderräder gewählt, beispielsweise etwa 30 bis 35°.For the contrary Hitting the rear wheels at low driving speed, z. B. below 20 km / h, is By contrast, a much larger adjustment range selected. To noticeably reduce the turning circle of the vehicle and the Curvaceousness noticeable to increase, is preferably an adjustment range in the order of the usual adjustment the steerable front wheels chosen, for example about 30 to 35 °.

Um die Fahrstabilität auch bei beliebigen Fehlfunktionen der elektronischen Steuereinrichtung 7 sicherzustellen, ist die Hinterradlenkeinrichtung mit einer Lenkungs-Blockiereinrichtung ausgerüstet, die in 1 mit 14 symbolisiert ist. Diese Lenkungs-Blockiereinrichtung ist derart ausgebildet, daß sie selbsttätig eine Änderung des Lenkeinschlags der Hinterräder 2 verhindert, wenn und solange sowohl ein vorgegebener kritischer Fahrgeschwindigkeitswert, von z. B. 20 km/h, als auch ein vorgegebener kritischer Lenkeinschlag der Hinterräder 2 von z. B. 2° überschritten ist. Diese Lenkungs-Blockiereinrichtung 14 kann beispielsweise elektromagnetisch betätigbar und räumlich derart angeordnet und ausgebildet sein, daß bei ihrer Aktivierung die gesamte Hinterradlenkeinrichtung in der Position festgehalten bzw. blockiert wird, die zu diesem Zeitpunkt gerade eingenommen wird.To the driving stability even with any malfunction of the electronic control device 7 ensure the rear wheel steering is equipped with a steering blocking device in 1 With 14 is symbolized. This steering blocking device is designed such that it automatically changes the steering angle of the rear wheels 2 prevents, if and as long as both a predetermined critical travel speed value of z. B. 20 km / h, as well as a predetermined critical steering angle of the rear wheels 2 from Z. B. 2 ° is exceeded. This steering blocking device 14 For example, it can be electromagnetically actuated and spatially arranged and configured in such a way that when it is activated, the entire rear wheel steering device is held or blocked in the position which is being occupied at this time.

In 1 ist mit 12 eine zusätzliche elektronische Steuereinrichtung, eine Blockier-Steuereinrichtung angedeutet, welcher einerseits vom Sensor 9 ein der Fahrgeschwindigkeit proportionales Signal und von einem Hinterachslenkwinkelsensor 13 ein dem Lenkeinschlag der lenkbaren Räder 2 proportionales Eingangssignal zugeführt wird In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 sind zwei Varianten der erfindungsgemäßen Hinterradlenkeinrichtung dargestellt, bei denen jeweils als Stellantrieb ein elektrischer Stellmotor 1S vorgesehen ist, dessen Motorwelle über eine deren Rotationsbewegungen in Translationsbewegungen umformende Ritzel/Zahnstangen-Anordnung 16 bzw. eine nur prinzipienhaft angedeutete Schraubspindelanordnung 17 mit den Spurstangen 5 der Hinterräder 2 gekoppelt ist.In 1 is with 12 an additional electronic control device, a blocking control device indicated, which on the one hand from the sensor 9 a signal proportional to the driving speed and a rear axle steering angle sensor 13 a the steering angle of the steerable wheels 2 proportional input signal is supplied In the embodiments of the 2 and 3 show two variants of the rear wheel steering device according to the invention, in which in each case as an actuator, an electric servomotor 1S is provided, the motor shaft via a rotational movements in translational movements forming pinion / rack arrangement 16 or a screwdriver arrangement indicated only in principle 17 with the tie rods 5 the rear wheels 2 is coupled.

Als Lenkungs-Blockiereinrichtung 14 ist jeweils ein elektromagnetisch betätigbares Sperrglied vorgesehen, welches bewegungsblockierend in die Bewegungsbahn eines der den Hinterradlenkeinschlag bewirkenden Stellantriebs- bzw. Spurstangenglieder einrückbar ist. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist das Sperrglied der Blockiereinrichtung 14 z. B. in die rotatorische Bewegungsbahn des nicht weiter bezifferten Ritzels der Ritzel/Zahnstangenanordnung 16 einrückbar. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, das Sperrglied derart auszurichten und auszubilden, daß es beispielsweise in die translatorische Bewegungsbahn des Zahnstangenteils der Ritzel/Zahnstangenanordnung 16 eingerückt werden kann.As steering blocking device 14 In each case, an electromagnetically actuated locking member is provided, which is engageable movement blocking in the trajectory of one of the Hinterradlenkeinschlag effecting actuator or tie rod members. In the embodiment of 2 is the blocking member of the blocking device 14 z. B. in the rotational trajectory of the not further numbered pinion of the pinion / rack assembly 16 engageable. In principle, however, it would also be conceivable to align and form the locking member in such a way that, for example, in the translatory movement path of the toothed rack part of the pinion / rack arrangement 16 can be indented.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 3, in der der elektrische Stellmotor 15 im Zuge der Spurstangenanordnung 5 integriert ist und die rotatorische Bewegung seiner Motorwelle über die nur angedeutete Schraubspindel 17 in die translatorische Bewegung der Spurstange 5 umgewandelt wird, wird für den blockierenden Eingriff des elektromagnetisch betätigbaren Sperrglieds der Blockiereinrichtung 14 ein mit einem Zahnstangenteil 19 der Spurstange 5 kämmendes Ritzel 18 ausgenutzt, auf dessen Ritzelwelle ein Zahnrad 20 befestigt ist, in welches das Sperrglied erforderlichenfalls klinkenförmig einrückt. Eine solche Anordnung bietet sich dann an, wenn für die Hinterradlenkeinrichtung eine im wesentlichen serienmäßige Vorderradlenkeinrichtung eingesetzt wird, bei der der Lenkeinschlag des Lenkrades über ein Lenkritzel mechanisch auf einen Zahnstangenteil übertragen wird und zur Servounterstützung im Zuge der Zahnstangen/Spurstangenanordnung ein elektrischer Stellmotor angeordnet ist, dessen als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle die Zahnstangen/Spurstangenanordnung konzentrisch umschließt und mit dieser über eine Schraubspindelanordnung in der Weise gekoppelt ist, daß die rotatorische Bewegung der Motorwelle in eine translatorische Bewegung der Zahnstangen/Spurstangenanordnung umgewandelt wird.In the embodiment according to 3 in which the electric servomotor 15 in the wake of the tie rod arrangement 5 is integrated and the rotational movement of its motor shaft on the only indicated screw 17 in the translational movement of the tie rod 5 is converted, is for the blocking engagement of the electromagnetically actuatable blocking member of the blocking device 14 one with a rack part 19 the tie rod 5 meshing pinion 18 exploited, on the pinion shaft a gear 20 is fixed, in which the locking member engages, if necessary, latch-shaped. Such an arrangement is useful when a substantially standard Vorderradlenkeinrichtung is used for the rear wheel steering, in which the steering angle of the steering wheel is mechanically transmitted via a steering pinion on a rack member and the servo assistance in the course of racks / tie rod assembly, an electric servomotor is arranged whose trained as a hollow shaft rotor shaft concentrically surrounds the racks / tie rod assembly and is coupled thereto via a screw spindle arrangement in such a way that the rotational movement of the motor shaft is converted into a translational movement of the racks / tie rod assembly.

Das elektromagnetisch betätigbare Sperrglied der Blockiereinrichtung 14 ist in diesen Ausführungsbeispielen derart ausgebildet, daß es bei anliegender Betriebsspannung ausgerückt (außer Eingriff) ist und somit bei Ausfall bzw. Abschalten der Betriebsspannung selbsttätig bewegungsblockierend in die Bewegungsbahn der zugeordneten Glieder der Hinterachslenkeinrichtung eingreift.The electromagnetically operable locking member of the blocking device 14 is designed in these embodiments in such a way that it is disengaged (disengaged) when the operating voltage is applied, and thus automatically blocks the movement of the associated links of the rear-axle steering device when the operating voltage fails or shuts down.

In der Speiseleitung 21 des elektromagnetisch betätigbaren Stellglieds der Blockiereinrichtung 14 ist demzufolge eine – während des normalen Fahrbetriebes des Fahrzeuges geschlossene – elektrische Schalteranordnung 22 angeordnet, durch deren Öffnen die Energieversorgung der Blockiereinrichtung 14 unterbrochen werden kann. Das Öffnen dieser elektrischen Schalteranordnung 22 wird durch die Blockier-Steuereinheit 12 in der eingangs erwähnten Weise derart gesteuert, daß sie geöffnet wird, wenn und solange sowohl der vorgegebene kritische Fahrgeschwindigkeitswert als auch der vorgegebene kritische Lenkeinschlag der Hinterräder 2 überschritten ist. Das Öffnen und Schließen dieser elektrischen Schalteranordnung kann beispiels weise in einfacher Weise mittels eines elektromagnetischen Relais 12''– das Teil der Blockier-Steuereinheit 12 ist – bewirkt werden, wobei die Erregerwicklung dieses Relais einerseits über einen fahrgeschwindigkeitsabhängig öffnenden – z. B. elektronischen – ersten Schalter 12' und andererseits über einen in Abhängigkeit vom Lenkwinkel der Hinterräder öffnenden – z. B. mechanisch betätigten – zweiten Schalter 23 an ihre Betriebsspannung gelegt ist.In the feed line 21 the electromagnetically operable actuator of the blocking device 14 is therefore a - closed during normal driving of the vehicle - electrical switch assembly 22 arranged by opening the power supply of the blocking device 14 can be interrupted. Opening this electrical switch assembly 22 is going through the blocking control unit 12 controlled in the manner mentioned above so that it is opened, if and as long as both the predetermined critical driving speed value and the predetermined critical steering angle of the rear wheels 2 is exceeded. The opening and closing of this electrical switch assembly can example, in a simple manner by means of an electromagnetic relay 12 '' - The part of the blocking control unit 12 is - causes, wherein the excitation winding of this relay on the one hand via a driving speed dependent opening - z. B. electronic - first switch 12 ' and on the other hand via a depending on the steering angle of the rear wheels - z. B. mechanically operated - second switch 23 is set to its operating voltage.

Es ist leicht erkennbar, daß die elektrische Schalteranordnung 22 bei einer solchen Konzeption dann und nur dann geöffnet wird, wenn sowohl der erste Schalter 12' als auch der zweite Schalter 23 geöffnet ist, was nur dann der Fall ist, wenn sowohl der vorgegebene kritische Fahrgeschwindigkeitswert als auch der vorgegebene kritische Lenkeinschlag der Hinterräder überschritten ist.It is readily apparent that the electrical switch assembly 22 in such a conception then and only then opens when both the first switch 12 ' as well as the second switch 23 is open, which is only the case when both the predetermined critical driving speed value and the predetermined critical steering angle of the rear wheels is exceeded.

In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 ist die elektrische Schalteranordnung 22 derart angeordnet, daß durch ihr Öffnen nicht nur die Energieversorgung des elektromagnetisch betätigten Sperrgliedes, sondern auch die Energieversorgung des elektrischen Stellmotors 15 unterbrochen wird.In the embodiments of the 2 and 3 is the electrical switch assembly 22 arranged such that by opening it not only the power supply of the electromagnetically actuated locking member, but also the power supply of the electric servomotor 15 is interrupted.

In 2 wird der vorgegebene kritische Lenkeinschlag der Hinterräder 2, bei dem der im Erregerkreis des Relais 12'' angeordnete zweite Schalter 23 geöffnet wird, durch eine rein mechanische Sensoranordnung 13' abgegriffen. Hierbei handelt es sich natürlich nur um eine prinzipienhafte Darstellung, die konstruktiv in vielfältiger Weise realisiert werden kann. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, elektronische oder ähnliche Anordnungen zur Erfassung des Lenkeinschlags vorzusehen und die Funktion der beiden prinzipienhaft angedeuteten Schalter 12' und 23 in einem elektronischen Logikbaustein o. ä. zu realisieren.In 2 becomes the predetermined critical steering angle of the rear wheels 2 in which the in the exciter circuit of the relay 12 '' arranged second switch 23 is opened by a purely mechanical sensor arrangement 13 ' tapped. This is of course only a principled representation that can be realized constructively in a variety of ways. In principle, it is of course also possible to provide electronic or similar arrangements for detecting the steering angle and the function of the two principally indicated switch 12 ' and 23 in an electronic logic module o. Ä. To realize.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Lenkungs-Blockiereinrichtung 14 im Stellantrieb 11 selbst zu integrieren.In principle, it is also conceivable, the steering blocking device 14 in the actuator 11 to integrate yourself.

In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine solche Anordnung prinzipienhaft dargestellt. Bei dieser Hinterrad-Lenkeinrichtung ist als Stellantrieb wiederum ein elektrischer Stellmotor 15 vorgesehen, dessen Motorwelle über eine deren Rotationsbewegungen in Translationsbewegungen umformende Schraubspindelanordnung 17 mit Spurstangenteilen 5 der Hinterräder 2 gekoppelt ist. Der Steigungswinkel dieser Schraubspindelanordnung 17 ist selbsthemmend, d. h. kleiner als der Reibungswinkel bemessen, wie dies z. B. aus 6 der DE-OS 36 02 141 aus anderen Gründen an sich bekannt ist.In the in 4 illustrated embodiment, such an arrangement is shown in principle. In this rear-wheel steering device is again an electric servomotor as an actuator 15 provided, the motor shaft via one of its rotational movements in translational movements forming screw assembly 17 with tie rod parts 5 the rear wheels 2 is coupled. The pitch angle of this screw assembly 17 is self-locking, ie smaller than the friction angle dimensioned as z. B. off 6 DE-OS 36 02 141 is known per se for other reasons.

Bei einer solchen Bemessung der Schraubspindel 17 kann auf den Einsatz einer eigenständigen Blockiereinrichtung verzichtet werden, weil die Schraubspindel selbst unmittelbar als die ganze Hinterradlenkeinrichtung in der gerade eingenommenen Position festhaltende Blockiereinrichtung wirksam wird, wenn der elektrische Stellmotor 15 abgeschaltet wird. Das Ein- und Ausschalten dieser integrierten Blockiereinrichtung wird also unmittelbar durch Ein- bzw. Ausschalten des elektrischen Stellmotors 15 bewirkt, was wiederum in gleicher Weise erfolgen kann, wie in dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel der 2.With such a dimensioning of the screw spindle 17 can be dispensed with the use of a stand-alone blocking device, because the screw itself is effective immediately as the whole rear wheel steering in the position just taken hold blocking device when the electric servomotor 15 is switched off. The switching on and off of this integrated blocking device is thus directly by switching on and off of the electric servomotor 15 causes, which in turn can take place in the same manner as in the previously described embodiment of 2 ,

Statt eines elektrischen Stellmotors kann in bekannter Weise natürlich auch ein hydraulischer Zweirichtungs-Stellzylinder als Stellantrieb für die Hinterradlenkeinrichtung eingesetzt werden. Und auch bei Einsatz eines solchen hydraulischen Stellzylinders ist es möglich, die Lenkungs-Blockiereinrichtung im Stellantrieb zu integrieren, wie dies in 5 prinzipienhaft angedeutet ist. Bei einer solchen Anordnung muß lediglich in den zu den beiden Arbeitskammern des hydraulischen Stellzylinders 24 führenden hydraulischen Versorgungsleitungen 25 – oder in entsprechenden Zylindereinlässen – je ein hydraulisches Sperrventil 26 angeordnet werden; ein gemeinsames Umschalten dieser beiden Sperrventile in ihren sperrenden Betriebszustand hat eine "hydraulische Fesselung" des Arbeitskolbens 27 des Stellzylinders 24 und somit ein Blockieren der ganzen Hinterradlenkeinrichtung zur Folge.Instead of an electric servomotor can of course also be used as an actuator for the rear wheel steering in a known manner, a hydraulic bidirectional actuating cylinder. And even with the use of such a hydraulic actuating cylinder, it is possible to integrate the steering blocking device in the actuator, as in 5 is indicated in principle. In such an arrangement, only in the to the two working chambers of the hydraulic actuating cylinder 24 leading hydraulic supply lines 25 - or in corresponding cylinder inlets - a hydraulic check valve 26 to be ordered; a common switching of these two check valves in their blocking operating state has a "hydraulic bondage" of the working piston 27 of the adjusting cylinder 24 and thus blocking of the whole rear wheel steering device.

Solche hydraulischen Sperrventile bzw. deren für das Blockieren der Hinterradlenkeinrichtung benötigte Funktion können natürlich einen integralen Bestandteil der für die betriebsmäßige Steuerung des hydraulischen Stellzylinders 24 sowieso vorhandenen Regelventilanordnung sein, die in 5 nicht weiter dargestellt ist. Nicht weiter dargestellt sind in dieser Figur auch die erforderlichen Sensoren und Steuereinheiten.Such hydraulic check valves or their required for blocking the rear wheel steering function can of course be an integral part of the operational control of the hydraulic actuator cylinder 24 anyway existing control valve assembly, which in 5 not shown. Not shown in this figure, the necessary sensors and control units.

Claims

Hinterradlenkeinrichtung an all-wheel steered motor vehicle, with a by a control device ( 7 ) depending on operating parameters controllable actuator ( 11 ), through which the rear wheels ( 2 ) at low speed in the opposite direction and at higher speed in the same direction to the front wheels ( 1 ), characterized in that - a steering blocking device ( 14 ), by which a change in the steering angle of Hinterrä of the ( 2 ) is then automatically prevented and as long as both a predetermined critical driving speed value and a predetermined critical steering angle of the rear wheels ( 2 ), and - an additional control device ( 12 ) in the form of a blocking control device, to which a signal proportional to the driving speed and a signal proportional to the rear wheel steering angle is supplied, and which are independent of the first control device ( 7 ) when the critical values are exceeded, the steering blocking device ( 14 ) switches to a state blocking the rear wheel steering device.

Rear wheel steering device according to claim 1, characterized characterized in that as critical vehicle speed value is a value of the order of about 20 km / h and as a critical steering angle of the rear wheels Value of about 2 to 3 ° specified are.

Rear wheel steering device according to claim 1 or 2, characterized in that the steering blocking device ( 14 ) in the actuator ( 11 ) and the change of the steering angle by blocking the actuator ( 11 ) can be prevented.

Rear wheel steering device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a hydraulic bidirectional adjusting cylinder ( 24 ) is provided that in the to the two working chambers of the hydraulic actuating cylinder ( 24 ) leading hydraulic supply lines ( 25 ) or in the corresponding cylinder inlets a hydraulic check valve ( 26 ) is arranged - preference, as an integral part of the existing control valve assembly - and that both check valves ( 26 ) for blocking (hydraulic restraint) of the adjusting cylinder ( 24 ) can be switched together in their blocking operating state.

Rear wheel steering device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an electric servomotor ( 15 ) is provided, the motor shaft via a rotating movements in translational movements reshaping screw assembly o. 17 ) with tie rod parts ( 5 ) of the rear wheels ( 2 ), that the pitch angle of the screw spindle assembly ( 17 ) self-locking, ie smaller than the friction angle is dimensioned and that in the feed line ( 21 ) of the electric servomotor ( 15 ) an electrical switch arrangement ( 22 ) is provided, through which the power supply of the electric servomotor ( 15 ) is automatically interruptible if and as long as both the predetermined critical driving speed value and the predetermined critical steering angle of the rear wheels ( 2 ) is exceeded.

Rear wheel steering device according to claim 1 or 2, characterized by the following features: a) The actuator is an electric servomotor ( 15 ), the motor shaft via a rotational movement thereof in translational movements reshaping screw spindle assembly ( 17 ) or pinion / rack assembly ( 16 v. Ä. With tie rod parts ( 5 ) of the rear wheels ( 2 ) is coupled. b) As a steering blocking device ( 14 ), an electromagnetically actuated locking member is provided, which movement blocking in the rotational or translational movement path of one of the Hinterradlenkeinschlag causing Stellantrieb- or tie rod members is engageable and which is disengaged with applied operating voltage (disengaged). c) In the feed line ( 21 ) of both the electric servomotor ( 15 ) as well as the electromagnetically operable locking member of the blocking device ( 14 ) is a - preferably common - electrical switch assembly ( 22 ), through which the power supply of the electric servomotor ( 15 ) and the blocking member of the blocking device ( 14 ) is automatically interruptible if and as long as both the predetermined critical driving speed value and the predetermined critical steering angle of the rear wheels ( 2 ) is exceeded.