DE10039197B4 - Fahrzeug mit Wendemechanismus - Google Patents

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Abstract

Ein Vierradfahrzeug ist dazu ausgelegt, einem Fahrer die Durchführung eines Wendebetriebs mit guter Bedienbarkeit zu ermöglichen. Eines von vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linkem und rechtem Rad, auf welches kein von einer Antriebsquelle erzeugtes Drehmoment übertragen wird, wird um jeweilige zu dem Untergrund orthogonale Achsen verschwenkt. Das eine Paar aus linkem und rechtem Rad 15, 16 wird aus Geradeauspositionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise über längere Distanzen fortbewegt, zu Positionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens verschwenkt, welcher Bogen sich durch die zu dem Untergrund orthogonale Achsen A, A um einen Bereich nahe einem Mittelpunkt einer zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse 3 des anderen Paars aus vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linken und rechten Rädern erstreckt. Wenn ein Links- oder Rechts-Wendebefehl in Antwortk auf eine Bedienung erzeugt wird, werden den Motoren 17, 18 eine schrittweise zunehmende Antriebsspannung zugeführt, derart, dass die Motoren Drehmomente auf das eine Paar aus linkem und rechtem Rad anlegen, um den Fahrzeugkörper um einen Bereich in der Nähe des Mittelpunkts B der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse 3 des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches mit einem kleineren Wenderadius wenden kann.
  • Bei vierrädrigen Fahrzeugen ist ein als "Wenderadius" bezeichneter Parameter bekannt, mit dem ein Leistungsmerkmal bezeichnet wird. Ein Fahrzeug mit einem kleineren Wenderadius kann während eines Wendebetriebs eine kleinere Kurve um eine Ecke fahren, beispielsweise bei einem U-Turn (Spitzkehre).
  • Fahrzeuge, welche eine Vierradlenkung aufweisen (4WS abgeleitet von Four-Wheel-Steering) sind im Stand der Technik als Vierradfahrzeuge bekannt, welche Vorteile beim Wenderadius erreichen können. Die 4WS betrifft ein System, welches den Lenkwinkel (Steuerwinkel) nicht nur der Vorderräder, sondern auch der Hinterräder in Verbindung mit der Bedienung an einem Lenkrad steuert/regelt. Das 4WS-System kann den Wenderadius aufgrund eines bei den Hinterrädern vorgesehenen steuer/regelbaren Lenkwinkels reduzieren.
  • Ferner ist als Verbesserung hinsichtlich des Wenderadius ein Fünfradsystem bekannt. Das Fünfradsystem weist zusätzlich zu vier Rädern ein unterhalb des Bodens angeordnetes fünftes Rad auf, wobei das fünfte Rad während einer Kurvenfahrt relativ zu den anderen Rädern geringfügig vorsteht, um den Fahrzeugkörper anzuheben. Das fünfte Rad wird beim Wenden des Fahrzeugs betrieben.
  • Allerdings unterliegt die 4WS, obgleich sie bei der Verkleinerung des Wenderadius wirksam ist, Beschränkungen hinsichtlich des Betrags der Verkleinerung des Wenderadius, da der Lenkwinkel eingeschränkt ist, um ein inhärentes Ausschlagphänomen ("Shake-Out-Phenomen") auf ein praktisch vernachlässigbares Maß zu unterdrücken. Das Fünfradsystem wiederum bringt beachtliche Wirkungen mit sich, unterliegt jedoch dem Problem, dass das Fahrzeug während eines Wendebetriebs aufgrund eines Dreiradzustands instabil wird.
  • Darüber hinaus besitzt das Fahrzeug das weitere Problem, dass es lediglich eingeschränkte Betriebszustände aufweist, in welchen das Fahrzeug mit hinreichender Stabilität wenden kann, da ein Fahrzeugwendebetrieb, bei welchem der Wenderadius verkleinert ist, eine Aktivierung eines Wendemechanismus erfordert, welcher nicht während eines normalen Fahrtbetriebs verwendet werden kann, wie beispielsweise bei einer Geradeausfahrt oder einer Rückwärtsfahrt.
  • Herkömmliche Fahrzeuge unterliegen auch dem Problem, dass die Fahrer beim Ausführen eines Wendebetriebs mit guter Bedienbarkeit auf Probleme stoßen.
  • Aus der DE 16 55 237 A ist ein Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus bekannt, mit einer starren, nicht lenkbaren, vom Fahrzeugmotor angetriebenen Hinterachse und über Achsschenkel lenkbaren Vorderrädern. Durch Längenverstellung der die beiden Vorderräder verbindenden Spurstange lassen sich die Vorderräder gegensinnig verschwenken, so daß die Vorderräder auf einem gemeinsamen Bogen laufen, dessen Mittelpunkt in der Mitte der Hinterachse liegt, um das Fahrzeug seitlich zu verschwenken. Der Schwenkantrieb erfolgt entweder durch einen separaten Hydraulikmotor, der auf eines der Hinterräder wirkt, während das andere Hinterrad durch eine Bremse festgelegt wird, oder aber durch ein separates Umkehrgetriebe zwischen dem Differential und einem der Hinterräder, so daß durch Betrieb des Fahrmotors die Hinterräder gegenläufig angetrieben werden.
  • Die DE 32 32 458 C2 zeigt ein Fahrgestell mit vier durch separate Hydraulikmotoren angetriebenen Radpaaren, wobei die beiden vorderen Radpaare unabhängig lenkbar sind, um das Fahrgestell auf einem Bogen um den Mittelpunkt der nicht lenkbaren Hinterachse herum zu schwenken.
  • Die FR 2710603 A1 zeigt schematisch einen Personenkraftwagen, dessen Hinterräder gegensinnig schwenkbar sind, so daß das Fahrzeug auf einem Bogen seitlich schwenken kann, dessen Mittelpunkt in der Mitte der lenkbaren Vorderachse liegt. Die Hinterräder können zum seitlichen Verschwenken mit einem separaten Antriebsmotor ausgestattet sein.
    •
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Vierradfahrzeug der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welches einen sicher bedienbaren Wendebetrieb gestattet.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
  • Da das eine Radpaar solange nicht aus den Geradeausfahrt-Positionen in die jeweiligen Winkelpositonen für den Wendebetrieb verschwenkt wird, bis der Fahrzeugbetriebszustand den vorbestimmten Bedingungen genügt, kann der Wende-Betrieb erst dann durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet.
  • Die Bedingungen umfassen zumindest, daß eine Schaltposition eines in dem Fahrzeug ausgebildeten Getriebes auf einer P (Park)-Position oder einer N (Neutral)-Position liegt, oder, daß eine Handbremse gezogen ist.
  • Hierdurch kann erfaßt werden, daß das Fahrzeug nicht nur vorübergehend gestoppt wird, wodurch verhindert werden kann, daß das Fahrzeug während eines Wendebetriebs vor- oder zurück bewegt wird.
  • Da das eine Radpaar mit einem Drehmoment an Winkelpositionen entlang Tangentialrichtungen beaufschlagt wird, um den Fahrzeugkörper um die Nähe des Mittelpunkts der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden, ist der Wenderadius extrem klein.
  • Das Vierradfahrzeug umfaßt bevorzugt ein Links-Wende-Befehlmittel zum Erzeugen eines Links-Wende-Befehls in Antwort auf eine Bedienung und ein Rechts-Wende-Befehlmittel zum Erzeugen eines Rechts-Wende-Befehls in Antwort auf eine Bedienung, wobei das Wendebefehlsmittel den Fahrzeugkörper in Antwort auf den Links-Wende-Befehl im Gegenuhrzeigersinn wendet und den Fahrzeugkörper in Antwort auf einen Rechts-Wende-Befehl im Uhrzeigersinn wendet. Bei diesem Aufbau kann der Fahrzeugkörper entweder in Richtung im Uhrzeigersinn oder in Richtung im Gegenuhrzeigersinn mit einer einfachen Bedienung gewendet werden.
  • Das Links-Wende-Befehlmittel und das Rechts-Wende-Befehlmittel sind bevorzugt integral zusammen an einem Lenkrad angeordnet. Bei dieser Konfiguration kann der Fahrer einfach einen Links-Wende-Betrieb oder einen Rechts-Wende-Betrieb ausführen, während er das Lenkrad hält.
  • Das Vierradfahrzeug umfaßt bevorzugt ein Getriebe, welches zusätzlich zu den Schaltpositionen für das Getriebe mit einer Links-Wende-Schaltposition und mit einer Rechts-Wende-Schaltposition ausgebildet ist, wobei das Links-Wende-Befehlmittel den Links-Wende-Befehl erzeugt, wenn ein Schalthebel des Getriebes in die Links-Wende-Schaltposition bewegt wird, und wobei das Rechts-Wende-Befehlmittel den Rechts-Wende-Befehl erzeugt, wenn der Schalthebel des Getriebes in die Rechts-Wende-Schaltposition bewegt wird. Mit dieser Konfiguration kann der Fahrer einfach einen Wende-Betrieb nach links oder einen Wende-Betrieb nach rechts durch manuelle Bedienung des Schalthebels des Getriebes ausführen.
  • Das Befehlmittel erzeugt bevorzugt einen Wende-Modus-Stoppbefehl in Antwort auf eine manuelle Bedienung und das Schwenk-Antriebsmittel dreht das eine Paar aus linkem und rechtem Rad in Antwort auf den Wende-Modus-Stoppbefehl aus den Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen in die Geradeausbewegungs-Positionen. Bei dieser Konfiguration kann, nachdem der Fahrzeugkörper eine Wende ausgeführt hat, das eine Paar aus linkem und rechtem Rad in die ursprünglichen Geradeausbewegungs-Positionen durch eine manuelle Bedienung des Fahrers zurückgedreht werden.
  • Bevorzugt umfassen die vorbestimmten Bedingungen ferner:
    der Lenkwinkel der Vorderräder beträgt im wesentlichen 0°.
  • Bei einer derartigen Definition der vorbestimmten Bedingungen ist es möglich, festzustellen, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, von welchem das Fahrzeug ohne Probleme in einen Fahrzeugkörper-Wende- Betrieb übergehen kann, bei welchem das eine Paar aus linkem und rechtem Rad verschwenkt wird.
  • Bevorzugt stoppt das Wende-Antriebsmittel das Wenden des Fahrzeugkörpers, wenn der Links-Wende-Befehl und der Rechts-Wende-Befehl gleichzeitig erzeugt werden. Bei diesem Aufbau ist es möglich, einem Befehl zum Wenden des Fahrzeugs im Gegenuhrzeigersinn, zum Wenden des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn und zum Unterbrechen des Wendens des Fahrzeugs lediglich durch manuelle Bedienung des Links-Wende-Befehlmittels und des Rechts-Wende-Befehlmittels auszugeben.
  • Das Schwenk-Antriebsmittel des Fahrzeugs umfaßt bevorzugt ein Wendeposition-Erfassungsmittel zum Erfassen, dass ein Paar aus linkem und rechtem Rad aus den Geradeausbewegungs-Positionen in eine Winkelposition entlang den tangentialen Richtungen bewegt wurde, so dass ein Wende-Positionssignal erzeugt wird, und das Schwenk-Antriebsmittel unterbricht die Drehung des einen Paars aus linkem und rechtem Rad in Antwort auf das Wende-Positionssignal. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Fahrer einen Fahrzeugkörper-Wendebetrieb fortsetzen, da das Drehantreiben des einen Paars aus linkem und rechtem Rad unmittelbar unterbrochen wird, wenn das eine Paar aus linkem und rechtem Rad zu den Winkelpositionen hin zum Wenden des Fahrzeugs verschwenkt wurde.
  • Das Schwenk-Antriebsmittel umfaßt bevorzugt ein Geradeaus-Bewegungs-Positions-Erfassungsmittel zum Erfassen, dass das eine Paar aus linkem und rechtem Rad aus der Winkelposition entlang den tangentialen Richtungen in die Geradeausbewegungs-Position verschwenkt wurde, so dass ein Geradeausbewegungs-Positionssignal erzeugt wird, und das Schwenk-Antriebsmittel stoppt das Verschwenken des einen Paars aus linkem und rechtem Rad in Antwort auf das Geradeausbewegungs-Positionssignal. Bei dieser Konfiguration kann der Fahrer zu einem Normalbetrieb zurückkehren, da der Schwenkantrieb des einen Paars aus linkem und rechtem Rad unmittelbar dann gestoppt wird, wenn das eine Paar aus linkem und rechtem Rad in die ursprüngliche Geradeausbewegungs-Position zum Beenden des Fahrzeugkörper-Wende-Betriebs verdreht wurde.
  • Das Fahrzeug umfaßt bevorzugt einen Schalt-Blockier-Mechanismus, um zu unterbinden, dass das Getriebe einen Schaltvorgang durchführt, wenn zumindest das eine Paar aus linkem und rechtem Rad sich in einer Position befindet, die sich von der Geradeaus-Bewegungs-Position unterscheidet. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, fehlerhafte Manipulationen durch den Fahrer zu verhindern, da das Fahrzeug durch den Schalt-Verriegelungs-Mechanismus an einer Geradeausbewegung gehindert ist, wenn das eine Paar aus linkem und rechtem Rad sich in einer Winkelposition zum Wenden des Fahrzeugkörpers befindet, welcher sich von der Geradeausposition unterscheidet.
  • Bevorzugt legt das Wende-Antriebsmittel ein Drehmoment an das eine Radpaar an, ausgehend von einer Antriebsquelle, welche sich von der Antriebsquelle zum Wenden des Fahrzeugs unterscheidet. Bei dieser Konfiguration ist anders als bei einer normalen Antriebsquelle zur Fahrzeugbewegung eine Antriebsquelle ausreichend, welche dazu ausgelegt ist, eine minimal erforderliche Antriebskraft zu erzeugen, so dass eine kleinere Antriebsquelle für den Wendebetrieb betrieben werden kann, wodurch Raum gespart werden kann.
  • Die Schwenk-Lagermittel umfassen bevorzugt einen Nachlaufarm bzw. Längslenker zum schwenkbaren Lagern des einen Paars aus linkem und rechtem Rad über Gelenke um die jeweils zum Untergrund orthogonalen Achsen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad. Bei dieser Konfiguration sind weder besonders vorgesehene Teile noch Elemente für den Gebrauch bei der Implementierung der Schwenk-Lagermittel erforderlich, da die Schwenk-Lagermittel aus vorhandenen Aufhängungsteilen gebildet sind.
  • Das Wende-Antriebsmittel umfaßt bevorzugt Bremsmittel zum Aufbringen einer Bremskraft gegen Drehungen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad in Antwort auf eine Manipulation eines an dem Lenkrad angeordneten Schalters. Bei dieser Konfiguration kann der Fahrer das Wenden des Fahrzeugkörpers durch Betätigen des Schalters stoppen, wenn er das Lenkrad hält.
  • Das Wende-Antriebsmittel umfaßt bevorzugt Bremsmittel zum Aufbringen einer Bremskraft gegenüber Drehungen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad in Antwort auf das Niederdrücken eines Bremspedals. Bei dieser Konfiguration kann der Fahrer das Wenden des Fahrzeugkörpers durch Niederdrücken des Bremspedals in einem Ausmaß stoppen, das ähnlich einem Normalbetrieb ist, wodurch es möglich wird, das Wenden des Fahrzeugkörpers auf einfache Weise an einer bestimmten Position zu stoppen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Verradfahrzeug gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen.
  • Da das eine Radpaar solange nicht aus Geradeausbewegungs-Positionen in die jeweiligen Winkelpositionen für den Wendebetrieb verschwenkt wird, bis der Fahrzeugbetriebszustand den vorbestimmten Bedingungen genügt, kann der Wendebetrieb erst dann durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet.
  • Die Bedingungen umfassen zumindest, daß eine Schaltposition eines in dem Fahrzeug ausgebildeten Getriebes auf einer P (Park)-Position oder einer N (Neutral)-Position liegt, oder, daß eine Handbremse gezogen ist.
  • Hierdurch kann erfaßt werden, daß das Fahrzeug nicht nur vorübergehend gestoppt wird, wodurch verhindert werden kann, daß das Fahrzeug während eines Wendebetriebs vor- oder zurück bewegt wird.
  • Da auf das andere Radpaar an Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen ferner Drehmomente aufgebracht werden, um den Fahrzeugkörper um einen Punkt nahe dem Mittelpunkt der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden, ist der Wenderadius sehr klein.
  • Bevorzugt legt das Wende-Antriebsmittel Drehmomente in sich voneinander unterscheidenden Drehrichtungen an das jeweilige linke und rechte Rad des anderen Paars an von einer Antriebsquelle, welche sich von der Antriebsquelle zum Wenden des Fahrzeugkörpers unterscheidet. Bei diesem Aufbau reicht ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Fall eine Antriebsquelle aus, welche dazu ausgelegt ist, eine minimal erforderliche Antriebskraft zu erzeugen. Diese Antriebsquelle unterscheidet sich von einer normalen Antriebsquelle zur Bewegung, so dass eine kleinere Antriebsquelle für den Wendebetrieb verwendet werden kann, um die Räder drehanzutreiben, wodurch Raum gespart werden kann.
  • Das Wende-Antriebsmittel umfaßt bevorzugt ferner ein Mittel zum Fixieren eines Gehäuses zum drehbaren Lagern zweier in einem Differential angeordneter Ritzel, welches Differential während des Wendebetriebs des Fahrzeugkörpers in Betrieb ist, und einen Motor zum Antreiben eines von Kegelzahnrädern, welche in dem Differential zur Drehung angeordnet sind. Da bei dieser Konfiguration eine Differentialfunktion wirksam eingesetzt werden kann, d.h. eine Drehung der einen Antriebsachse eine Drehung der anderen Antriebsachse in Rückwärtsrichtung bewirkt, wobei das Differentialgehäuse fixiert bleibt, kann eine Antriebskraft zum Wenden des Fahrzeugkörpers vorgesehen werden, indem lediglich eine minimal erforderliche Funktion zusätzlich bereitgestellt wird.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Vierradfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung werden dann, wenn ein Links- oder Rechts-Wendebefehl in Antwort auf eine Bedienung erzeugt wird, die Motoren mit einer schrittweise zunehmenden Antriebsspannung versorgt, so dass die Motoren Drehmomente an das eine Paar aus linkem und rechtem Rad anlegen, um den Fahrzeugkörper in der Nähe eines Mittelpunkts der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden, so dass die Wendegeschwindigkeit in Gegenuhrzeigersinn- oder Uhrzeigersinn-Wenderichtung schrittweise vergrößert wird. Deshalb wird verhindert, dass das Fahrzeug plötzlich wendet, nachdem der Links- oder Rechts-Wendebefehl erzeugt wurde, so dass der Fahrer das Fahrzeug bei guter Bedienbarkeit in eine gewünschte Position wenden kann.
  • Die Spannungsanlegemittel vergrößern schrittweise die Antriebsspannung für eine vorbestimmte Zeit und halten danach die Antriebsspannung auf einem konstanten Pegel. Auf diese Weise ist es möglich, ein starkes Anwachsen der Wendegeschwindigkeit zu verhindern.
  • Die Motoren drehen das eine Paar aus linkem und rechtem Rad in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in Antwort auf das Links-Wende-Signal, um den Fahrzeugkörper entgegen dem Uhrzeigersinn zu wenden, und drehen das eine Paar aus linkem und rechtem Rad im Uhrzeigersinn in Antwort auf das Rechts-Wende-Signal, um den Fahrzeugkörper im Uhrzeigersinn zu wenden. Der Fahrzeugkörper kann durch diese Konfiguration entweder im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn durch einfache Bedienung gewendet werden.
  • Die Motoren sind jeweils für das linke und das rechte Rad des einen Paars vorgesehen. Mit dieser Konfiguration kann mit einem einfachen Aufbau jedes von linkem und rechtem Rad, welche das Paar bilden, zur Drehung angetrieben werden.
  • Bevorzugt umfaßt das Vierradfahrzeug ferner ein Wende-Stopp-Befehlmittel zum Erzeugen eines Wende-Stopp-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; und ein Bremskraft-Aufbringungsmittel zum Einsetzen der Motoren mit schrittweise zunehmender Bremskraft in Antwort auf den Wende-Stopp-Befehl. Mit dieser Konfiguration wird die Wendegeschwindigkeit nicht plötzlich verkleinert, wodurch ermöglicht wird, dass der Fahrer einfach das Wenden des Fahrzeugkörpers stoppt, um das Fahrzeug an einer erwünschten Position zu positionieren, da die Wendegeschwindigkeit graduell in Antwort auf die von dem Fahrer ausgeführte Bedienung verkleinert wird, wenn er das Wenden des Fahrzeugkörpers stoppen will.
  • Die Wendebefehlmittel und die Wendestoppbefehlmittel können integral an dem Lenkrad angeordnet sein. Durch diese Konfiguration kann der Fahrer einen Wendebetrieb durchführen, während er das Lenkrad hält.
  • Bevorzugt werden die Motoren mit einer Antriebsspannung auf einem Pegel versorgt, welcher der Größe der Druckkraft auf das Gaspedal entspricht, welche während eines Wendebefehls erzeugt wird, so dass die Motoren Drehmomente an das eine Paar aus linkem und rechtem Rad anlegen, um das Fahrzeug um einen Bereich nahe eines Mittelpunkts der Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden. Dadurch wird die Wendegeschwindigkeit nach Maßgabe des Betrags der von dem Fahrer auf das Gaspedal ausgeübten Druckkraft in Wenderichtung im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn vergrößert. Somit kann der Fahrer den Fahrzeugkörper ohne das Gefühl einer physikalischen Störung im Vergleich zu einem normalen Bewegungsbetrieb wenden und den Fahrzeugkörper zu einer gewünschten Position hin mit guter Bedienbarkeit wenden.
  • Das Vierradfahrzeug umfaßt bevorzugt ein Getriebe, welches zusätzlich zu Getriebeschaltpositionen mit einer Links-Wende-Schaltposition und einer Rechts-Wende-Schaltposition ausgebildet ist, wobei das Wendebefehlmittel den Links-Wendebefehl erzeugt, wenn ein Schalthebel des Getriebes zu der Links-Wende-Schaltposition bewegt wird, und den Rechts-Wendebefehl erzeugt, wenn der Schalthebel des Getriebes zu der Rechts-Wende-Schaltposition bewegt wird. Mit dieser Konfiguration kann der Fahrer einfach durch Betätigen des Schalthebels des Getriebes einen Links-Wendebetrieb oder einen Rechts-Wendebetrieb durchführen.
  • Das Vierradfahrzeug umfaßt bevorzugt Bremskraftanlegemittel zum Anlegen einer Bremskraft an die Motoren, welche dem Betrag der auf ein Bremspedal ausgeübten Druckkraft entspricht. Bei dieser Konfiguration kann die Wendegeschwindigkeit in einer Weise ähnlich zu einem Normalbewegungsbetrieb verkleinert werden, so dass der Fahrer einfach das Wenden des Fahrzeugkörpers stoppen kann, um das Fahrzeug an einer erwünschten Position zu positionieren.
  • Das Vierradfahrzeug bringt unter Verwendung der Motoren eine geringe Antriebskraft auf, wenn weder das Gaspedal noch das Bremspedal niedergedrückt werden. Durch diese Konfiguration wird ein Drehmoment, wie beispielsweise ein Kriechmoment, eines Automatikgetriebes auf das eine Paar aus linkem und rechtem Rad angelegt, so dass ein sanftes Fahren durch das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer durchgeführt werden kann.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, welches im allgemeinen die Struktur eines Vierradfahrzeugs als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, welche insbesondere eine dem Hinterrad zugeordnete Ausgestaltung zeigt;
  • 3 ist eine Explosionsdarstellung, welche die dem Hinterrad aus 2 zugeordnete Ausgestaltung darstellt;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches ein Hinterrad-Lenksystem darstellt, welches einen Hydraulikkreis und einen elektrischen Schaltkreis umfaßt;
  • 5 ist ein Schaltdiagramm, welches ein Antriebs-Steuer/Regel-System darstellt;
  • 6 ist eine Darstellung, bei welcher die in 4 und 5 gezeigten Schalter und Lampen innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind;
  • 7 ist ein Flußdiagramm, welches eine Hinterrad-Lenk-Routine darstellt;
  • 8 ist ein Diagramm, welches den Zustand von Hinterrädern in einem Wendemodus darstellt;
  • 9 ist ein Flußdiagramm, welches die Wende-Steuer/Regel-Routine darstellt;
  • 10 ist ein Diagramm, welches Schaltpositionen darstellt, in welche ein Schalthebel eines Getriebes bewegt werden kann.
  • 11 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Hinterrad-Lenk-Routine darstellt;
  • 12 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Wende-Steuer/Regel-Routine darstellt;
  • 13 ist ein Diagramm, welches allgemein einen Vorderrad-Antriebsmechanismus darstellt;
  • 14 ist ein Schaltdiagramm, welches ein Antriebs-Steuer/Regel-System darstellt;
  • 15 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Wende-Steuer/Regel-Routine darstellt; und
  • 16 ist ein Diagramm, welches im allgemeinen den Zustand des Vorderrad-Antriebsmechanismus während eines Wendebetriebs darstellt;
  • 17 ist ein Schaltdiagramm, welches das Antriebs-Steuer/Regel-System darstellt;
  • 18A und 18B sind Wellenformdiagramme, welche die Beziehung zwischen einem Wende-Schalter und einem Geschwindigkeits-Signal-Pegel zeigen;
  • 19A und 19B sind Wellenformdiagramme, welche die Beziehung zwischen einem Bremsschalter und einem Brems-Signal-Pegel zeigen;
  • 20 ist ein Wellenformdiagramm eines Geschwindigkeitssignals, wenn der Pegel des Geschwindigkeitssignals begrenzt ist;
  • 21 sind Wellenformdiagramme eines Geschwindigkeitssignals und eines Normal/Rückwärts-Drehsignals, wenn Einschalt-Perioden jeweiliger linker und rechter Wende-Schalter sich gegenseitig nicht überlappen;
  • 22 stellt Wellenformdiagramme eines Geschwindigkeitssignals und eines Normal/Rückwärts-Drehsignals dar, wenn sich Einschalt-Perioden jeweiliger linker und rechter Wende-Schalter gegenseitig überlappen;
  • 23 ist ein Schaltdiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Antriebs-Steuer/Regel-Systems darstellt;
  • 24 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Wende-Steuer/Regel-Routine darstellt; und
  • 25 ist ein Flußdiagramm, welches Schritte darstellt, die auf die Wende-Steuer/Regel-Routine aus 24 folgen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
  • 1 stellt den allgemeinen Aufbau eines mit einem Wendemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüsteten Vierradfahrzeugs dar, betrachtet von einer horizontalen Ebene aus, welche dem Querschnitt von vier Vorder- und Hinterreifen 11 bis 14 des Fahrzeugs enthält. Das dargestellte Fahrzeug ist ein vorderradangetriebenes Fahrzeug (FF), welches einen Maschinenkörper 2 aufweist, der in einem vorderen Bereich eines Fahrzeugkörpers 1 angeordnet ist, wobei die Vorderräder 4, 5 an der linken und rechten Seite über eine Antriebsachse 3 für eine Drehung angetrieben werden. Die Vorderräder 4, 5 innerhalb der linken und rechten Vorderreifen 11, 12 sind mit einem Lenkmechanismus gekoppelt, der aus Gelenken 6, 7, Gelenkarmen 8, 9 und einer Zugstange 10 gebildet ist.
  • Innerhalb des linken und rechten Hinterreifens 13, 14 ist gleichermaßen jeweils ein linkes und rechtes Hinterrad 15, 16 drehbar angeordnet. Jedes der Hinterräder 15, 16 ist mit einem Motor 17 oder 18 gekoppelt, so dass die Hinterräder 15, 16 durch die jeweiligen Motoren 17, 18 drehangetrieben werden. Die Motoren 17, 18, welche als Antriebsquellen zum Wenden des Fahrzeugs 1 dienen, werden nach vorwärts gedreht, wenn das Fahrzeug 1 im Gegenuhrzeigersinn gewendet wird, und sie werden rückwärts gedreht, wenn der Fahrzeugkörper 1 im Uhrzeigersinn gewendet wird.
  • Eine flanschförmige Nabe 21 ist im Zentrum des Hinterrads 15 angeordnet, und die Nabe 21 ist drehbar durch ein Lager 22 gelagert, wie insbesondere in 2 und 3 dargestellt. Eine Drehwelle 17a des Motors 17 ist in ein zentrales axiales Loch der Nabe 21 von innen her eingesetzt und ein Bolzen 23 ist in die Drehwelle 17a von außerhalb der Nabe 21 eingeschraubt, um die Nabe 21 und die Drehwelle 17a des Motors 17 miteinander zu koppeln. Der Motor 17 ist an einem ringförmigen Gelenk 24 an einer vorstehenden Fläche der Drehwelle 17a mit Bolzen 25, 26 befestigt. Wie aus 3 ersichtlich, besitzt das Gelenk 24 einen unteren Bereich, welcher aus dessen Ringform ausgeschnitten ist, und welcher als Träger 24c dient, der schwenkbar mit einer Schraube 30a eines Nachlaufarms 30 gekoppelt ist. Genauer gesagt ist die Schraube 30a des Nachlaufarms 30 in ein Durchgangsloch 24d des Trägers 24c von unten her eingesetzt, und die Schraube 30a wird in eine Mutter 30b eingeschraubt. Diese Schwenkkupplung des Nachlaufarms 30 mit dem Gelenk 24 ermöglicht, dass das Hinterrad 15 schwenkbar um eine zu dem Untergrund orthogonale Achse bewegt werden kann. Ein Lager 22 ist an dem Gelenk 24 über eine Unterlegscheibe 27 mit Bolzen 28, 29 befestigt. Das Gelenk 24 weist zwei Gelenkarme 24a und 24b auf, welche sich von dessen Außenumfang aus erstrecken, wobei ein Stoßdämpfer 31 mit dem freien Ende des Gelenkarms 24a gekoppelt ist. Der Gelenkarm 24b, welcher L-förmig ausgebildet ist, ist mit einem Ende eines Verbindungsarms 32 verbunden, welcher einen Teil des Wendemechanismus bildet. Der Verbindungsarm 32 ist für zweidimensionale Schwenkbewegungen an dem Kupplungspunkt angeordnet.
  • Ferner ist eine Bremsscheibe 33 an der Nabe 21 befestigt und ein Bremssattel 35 ist an dem Gelenk 24 befestigt, so dass die Bremsscheibe 33 in Kontakt mit dem Bremssattel 35 kommt, um eine Bremskraft in Antwort auf ein Niederdrücken eines nicht gezeigten Bremspedals durch den Fahrer zu erzeugen.
  • Es ist anzumerken, dass, obwohl die 2 und 3 lediglich die der Kupplung des linken Hinterrads 15 und des Motors 17 zugeordneten Merkmale zeigen, die der Kupplung des rechten Hinterrads 16 und des Motors 18 zugeordneten Merkmale symmetrisch zu den der Kupplung des linken Hinterrads 15 zugeordneten Merkmalen ausgebildet sind.
  • Wie in 1 gezeigt, umfaßt der Wendemechanismus einen rechten Verbindungsarm 40, zwei Hydraulikzylinder 41, 42, zwei Stangen 43, 44 und zwei Verbindungsstangen 45, 46 zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten linken Verbindungsarm 32. Die Hydraulikzylinder 41, 42 sind an dem Fahrzeugkörper 1 parallel zueinander derart angeordnet, dass die darin befindlichen Kolben 47, 48 in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 verschiebbar sind, wie in der später erläuterten 4 dargestellt. Die Stangen 43, 44 erstrecken sich durch die korrespondierenden Hydraulikzylinder 41, 42. Die Verbindungsstangen 45, 46 sind stangenförmige Elemente, welche als Anschläge dienen. Die Verbindungsstange 45 besitzt ein Ende, welches mit dem anderen Ende des Verbindungsarms 32 für zweidimensionale Schwenkbewegungen gekoppelt ist, und das andere Ende ist auf ähnliche Weise mit dem anderen Ende des Verbindungsarms 40 für zweidimensionale Schwenkbewegungen gekoppelt. Die Verbindungsstangen 45, 46 sind parallel zueinander angeordnet, wobei die Stangen 43, 44 zwischen diesen angeordnet sind. Ein Ende von jeder der Stangen 43, 44 ist an der Verbindungsstange 45 befestigt, wobei das andere Ende jeweils an der Verbindungsstange 46 befestigt ist. Die Stangen 43, 44 sind jeweils mit den Kolben 47, 48 in den Hydraulikzylindern 41, 42 gekoppelt und erstrecken sich durch diese Kolben 47, 48, so dass die Stangen 43, 44 Bewegungen der Kolben 47, 48 zugeordnet sind.
  • Die Hydraulikzylinder 41, 42 sind mit Ölkammern 41a, 41b, 42a, 42b jeweils an beiden Seiten der jeweiligen Kolben 47, 48 ausgebildet und durch diese unterteilt und jede der Ölkammern ist mit einem Öleinlaß und einem Ölauslaß ausgebildet.
  • In einem Normalmodus sind die Kolben 47, 48 an der Rückseite des Fahrzeugs innerhalb der Hydraulikzylinder 41, 42 durch ein Hinterrad-Lenk-System, welches nachfolgend beschrieben wird, positioniert, welches Hinterrad-Lenk-System die Hinterreifen 13, 14 in Zuordnung zu dieser Positionierung in eine Geradeaus-Bewegungs-Ausrichtung festlegen. In einem Wendemodus werden die Kolben 47, 48 zur Vorderseite des Fahrzeugs hin innerhalb der Hydraulikzylinder 41, 42 durch das Hinterrad-Lenk-System positioniert, wodurch die Hinterreifen 13, 14 dazu gebracht werden, in einer nach innen geneigten Ausrichtung in Zuordnung zu dieser Positionierung festgelegt zu sein, wie ebenfalls später beschrieben wird.
  • 4 stellt das Hinterrad-Lenk-System dar, welches einen Hydraulikkreis und einen elektrischen Schaltkreis für die Hydraulikzylinder 41, 42 umfasst. Der Hydraulikkreis weist einen Öltank 51, eine Hydraulikpumpe 52, einen Motor 53 und ein elektromagnetisches Ventil 54 auf. Der Motor 53 ist zum Treiben der Hydraulikpumpe 52 vorgesehen. Öl innerhalb des Öltanks 51 wird durch die Hydraulikpumpe 52 ausgegeben und dem elektromagnetischen Ventil 54 zugeführt. Das elektromagnetische Ventil weist einen Öleinlaß von der Pumpe 52 her auf und einen Ölauslaß zu dem Tank 51 hin. Das elektromagnetische Ventil 54 weist vier Öffnungen auf, welche individuell mit den jeweiligen Ölkammern 41a, 41b, 42a, 42b der Hydraulikzylinder 41, 42 verbunden sind. Das elektromagnetische Ventil 54 wird derart betrieben, dass es den Hydraulikkreis in einer Weise schaltet, dass der Öleinlaß anfangs in Ölverbindung mit den beiden Öffnungen von den Ölkammern 41a, 42a steht, während der Ölauslaß in Ölverbindung mit den beiden Öffnungen von den Ölkammern 41b, 42b steht, wenn sich ein Solenoid 54a des elektromagnetischen Ventils 54 in einem nicht erregten Zustand befindet. Der Öleinlaß steht anfangs in Ölverbindung mit den beiden Öffnungen von den Ölkammern 41b, 42b, während der Ölauslaß in Ölverbindung mit den beiden Öffnungen von den Ölkammern 41a, 42a steht, wenn das Solenoid 54a des elektromagnetischen Ventils 54 sich in erregtem Zustand befindet. Es ist anzumerken, dass zwischen dem Öltank 51, der Hydraulikpumpe 52, dem elektromagnetischen Ventil 54 und den Hydraulikzylindern 41, 42 angeordnete Rohrleitungen einfach durch durchgezogenen Linien gezeigt sind und in 4 nicht durch Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Eine Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 steuert/regelt den Betrieb des Motors 53 und schaltet das Solenoid 54a des elektromagnetischen Ventils 54 zwischen dem erregten und nicht erregten Zustand hin und her. Die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 umfaßt einen Mikrocomputer, welcher nach Maßgabe eines zugeordneten Programms arbeitet. Die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 ist mit einem Modusschalter 61 verbunden, welcher von dem Fahrer betätigt wird, um den Wendemodus einzuleiten und ist jeweils mit Verbindungsstangensensoren 62, 63 zum Erfassen der Positionen der Verbindungsstangen 45, 46 verbunden. Der Verbindungsstangensensor 62 erzeugt ein Wende-Positions-Signal, wenn sich die Verbindungsstange 45 in einer Stellung nahe den Hydraulikzylindern 41, 42 befindet, wohingegen der Verbindungsstangensensor 63 ein Geradeaus-Bewegungs-Positionssignal erzeugt, wenn sich die Verbindungsstange 46 in einer Position nahe den Hydraulikzylindern 41, 42 befindet. Zusätzlich ist die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 mit einer Lampe 49 und einem Summer 50 verbunden, so dass die Lampe 59 in dem Wendemodus blinkt oder leuchtet und der Summer 50 in dem Wendemodus ein unterbrochenes oder ununterbrochenes Alarmgeräusch erzeugt.
  • Ferner ist die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 mit einem Schaltpositionssensor 68 zum Erfassen einer Schaltposition eines Getriebes (nicht gezeigt) des Fahrzeugs verbunden und mit einem Lenkwinkelsensor 69 zum Erfassen eines Lenkwinkels der Vorderräder 4, 5. Der Schaltpositionssensor 68 führt der Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 ein P-Positionssignal zu, wenn die Schaltposition des Getriebes des Fahrzeugs sich in einer P-(Park-)Position befindet. Der Lenkwinkelsensor 69 erfaßt einen Lenkwinkel, beispielsweise auf Grundlage eines Drehwinkels eines Lenkrads (angezeigt durch das Bezugszeichen 92 in 6).
  • Das vorstehend beschriebene Getriebe ist mit einem Schaltverriegelungsmechanismus 55 versehen. Der Schaltverriegelungsmechanismus 55 blockiert den Schalthebel gegen einen Schaltvorgang von der P-Position zu einer anderen Position, wie beispielsweise den Positionen R (Rückwärts), N (Neutral), D (Fahren), "2" (zweiter Gang), "1 " (erster Gang) oder dergleichen. Beispielsweise wird der Schalthebel elektromagnetisch verriegelt, so dass ein derartiges Schalten verhindert wird. Der Schaltverriegelungsmechanismus 55 wird durch die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 gesteuert/geregelt.
  • Jeder der Motoren 17, 18 wird mit einer Versorgungsspannung, einem Normal/Rückwärts-Drehsignal, welches eine Drehrichtung anzeigt, einem Geschwindigkeitssignal zum Spezifizieren einer Drehgeschwindigkeit, einem Bremssignal zum Einleiten eines Bremsbetriebs und einem Rücksetzsignal zum Verhindern eines Wendens versorgt. Die Zuführspannung und die jeweiligen Signale werden individuell von einer Wende-Steuer/Regel-Einheit 70 geregelt.
  • 5 stellt ein Antriebs-Steuer/Regel-System für die Motoren 17, 18 dar. Das Antriebs-Steuer/Regel-System umfaßt zusätzlich zu der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 eine Relaiseinheit 71, einen Geschwindigkeitseinstellungsregler 72, einen Bremseinstellungsregler 73, Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 und einen Bremsschalter 76. Die Wende-Regel/Steuer-Einheit 70 basiert auf einem Mikrocomputer. Die Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 und der Bremsschalter 76 sind Schalter, die lediglich dann eingeschaltet sind, wenn sie manuell betätigt werden.
  • Die Relaiseinheit 71 umfaßt eine Relaisspule 81, einen Relaisschalter 82, eine Diode 83, einen Widerstand 84 und eine Sicherung 85. Die Relaisspule 81 und der Widerstand 84 sind in Reihe geschaltet und derart angeordnet, dass die Relaisspule 81 erregt wird, wenn die Relaisspule 81 und der Widerstand 84 mit einem Motorhauptsignal versorgt werden, welches von der Wende-Steuer/Regel-Einheit 70 abgegeben wird. Der Relaisschalter 82 und die Diode 83 sind parallel geschaltet, so dass sie eine Parallelschaltung bilden, deren eines Ende mit einem positiven Pol einer als Energieversorgung dienenden Batterie 86 über die Sicherung 85 verbunden ist und deren anderes Ende mit einem positiven Eingangspol einer Spannungsquelle für die Motoren 17, 18 verbunden ist. Die Spannungsquelle für die Motoren 17, 18 ist mit ihrem negativen Pol mit einem negativen Pol der Batterie 86 zur Erdung verbunden.
  • Das Normal/Rückwärts-Drehsignal, das Geschwindigkeitssignal, das Bremssignal und das Rücksetzsignal werden von der Wende-Steuer/Regel-Einheit 70 erzeugt. Das Normal/Rückwärts-Drehsignal und das Rücksetzsignal werden so wie sie sind den Motorn 17, 18 zugeführt. Das Geschwindigkeitssignal wird den Motoren 17, 18 über ein Geschwindigkeitseinstellmittel 72 zugeführt, wohingegen das Bremssignal den Motoren 17, 18 über den Bremseinstellregler 73 zugeführt wird. Der Geschwindigkeitseinstellregler 72 und der Bremseinstellregler 73 stellen den Pegel des Geschwindigkeitssignals und den Pegel des Bremssignals in Antwort auf jeweils an diesen ausgeführten Bedienungen ein.
  • An ein Ende von jedem der Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 und des Bremsschalters 76 ist eine Spannung Vcc angelegt, welche einen hohen Pegel aufweist, wohingegen das andere Ende der Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 an Eingangspole INL, INR der Wende-Steuer/Regel-Einheit 70 angeschlossen sind. Der Bremsschalter 76 ist mit seinem anderen Ende jeweils an die anderen Enden der Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 angeschlossen, wobei Dioden 87, 88 zwischen diesen angeordnet sind. Die Dioden 87, 88 sind derart angeordnet, dass die anderen Enden der jeweiligen Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 auf einen hohen Pegel (High Level) gesetzt sind, wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet ist.
  • Die Wende-Steuer/Regel-Einheit wird mit einem Lenk-Beendigungssignal versorgt, welches die Beendigung der Wende-Lenkwinkel-Steuerung/Regelung von der Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 anzeigt, sowie mit einem P-Positionssignal versorgt.
  • 6 stellt die Stellen dar, an welchen der Modusschalter 61, die Lenkschalter 74, 75 und der Bremsschalter 76 innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind. Der Modusschalter 61 ist in einem zentralen Bereich eines Armaturenbretts 91 angeordnet, wohingegen die Wendeschalter 74, 75 und der Bremsschalter 76 integral an dem Lenkrad 92 angeordnet sind. Ferner ist im Bereich des Modusschalters 61 eine leuchtende oder blinkende Anzeige unter Verwendung der Lampe 49 vorgesehen.
  • Als nächstes wird der Betrieb des vorangehend beschriebenen Wendemechanismus nach Maßgabe zugeordneter Programme beschrieben, welche von der Hinterrad-Lenk-Steuer/Regeleinheit 60 und der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ausgeführt werden. Die Hinterrad-Lenkwinkel- Steuer/Regeleinheit 60 führt eine Hinterradlenkroutine aus, wohingegen die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 eine Wende-Steuer/Regelroutine ausführt.
  • Wie in 7 gezeigt, bestimmt in der Hinterrad-Lenkroutine zuerst die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob der Modusschalter 61 EIN-geschaltet ist oder nicht (Schritt S1). Wenn der Modusschalter 61 eingeschaltet ist, bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob das P-Positionssignal von dem Schaltpositionssensor 68 zugeführt wurde oder nicht (Schritt S2). Dieser Schritt S2 wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug gestoppt ist oder nicht. Wenn das P-Positionssignal zugeführt wurde, bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob ein durch den Lenkwinkelsensor 69 erfaßter Vorderradlenkwinkel innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereichs liegt oder nicht, in welchem der Fahrer das Fahrzeug geradeaus fahren kann (Schritt S3). Schritt S3 wird ausgeführt, um zu bestimmen, dass die Vorderräder 4, 5 in einer Geradeausbewegungs-Ausrichtung sind, um zuzulassen, dass sich das Fahrzeug geradeaus bewegt.
  • Wenn die Bestimmungen in den Schritten S2, S3 jeweils zu positiven Ergebnissen führen, bedeutet dies, dass das Fahrzeug keine Bewegung ausführt, wobei die Vorderräder 4, 5 in der Geradeausbewegungs-Ausrichtung bleiben, in welchem Fall die Wendewinkel-Steuerung/Regelung ausgeführt werden kann.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Vorderradlenkwinkel nicht innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereichs liegt, erzeugt eine Geräuschquelle 77 der Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 eine Stimmnachricht (Schritt S4). Diese Stimmnachricht kann eine Nachricht sein, welche die Aufmerksamkeit des Fahrers erregt, wie beispielsweise "Griff zurücksetzen", und in der Geräuschquelle 77 als Geräuschsignal erzeugt und über einen Lautsprecher 78 ausgegeben wird. Nach Schritt S4 kehrt die Hinterrad-Lenkroutine zu Schritt S3 zurück.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Vorderrad-Lenkwinkel innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereichs liegt, betätigt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 den Schalt-Verriegelungsmechanismus 55 (Schritt S5). Der betätigte Schalt-Verriegelungsmechanismus 55 führt zu einer Blockierung des Schalthebels des Getriebes während eines Wendebetriebs des Fahrzeugkörpers 1. Da der blockierte Schalthebel daran gehindert wird, zu einer anderen Position geschaltet zu werden, wie beispielsweise R, N, D, "2", "1 " oder dgl., wird der Wendebetrieb des Fahrzeugkörpers nicht aufgrund einer fehlerhaften Bedienung unterbrochen.
  • Nach Ausführen von Schritt S5 treibt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 den Motor 53 derart, dass dieser die Hydraulikpumpe 52 aktiviert, um die Wende-Lenkwinkel-Steuerung/Regelung zu starten (Schritt S6), und treibt das Solenoid 54a des elektromagnetischen Ventils 54, so dass dieses sich in erregtem Zustand befindet (Schritt S7). Zusätzlich treibt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 die Lampe 49 derart, dass sie blinkt, und veranlaßt, dass der Summer 50 ein intermittierendes Alarmgeräusch erzeugt (Schritt S8). Das Ausführen der Schritte S6 und S7 bewirkt, dass die Hydraulikpumpe 52 Öl in den Öltank 51 ausgibt, welches den Ölkammern 41b, 42b in den jeweiligen Hydraulikzylindern 41, 42 über das elektromagnetische Ventil 54 zugeführt wird. Andererseits kommunizieren die Ölkammern 41a, 42a in den jeweiligen Ölzylindern 41, 42 jeweils mit dem Öltank 51 über das elektromagnetische Ventil 54, so dass Öl innerhalb der Ölkammern 41a, 42a zu dem Öltank 51 über das elektromagnetische Ventil 54 zurück strömt. Somit wird das von dem Öltank 51 über die hydraulische Pumpe 52 ausgegebene Öl den Ölkammern 41b, 42b zugeführt und wirkt derart, dass die Volumen der Ölkammern 41b, 42b vergrößert werden. Dadurch werden die Kolben 47, 48 zu den Ölkammern 41a, 42a hin gedrückt. Wenn die Kolben 47, 48 zu den Ölkammern 41a, 42a bewegt werden, werden die Stangen 43, 44 und die Verbindungsstangen 45, 46 zur Vorderseite des Fahrzeugs hin bewegt, was den Bewegungen der Kolben 47, 48 zugeordnet ist.
  • Wenn die Verbindungsstange 45 in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs bewegt wird, werden die linken und rechten Gelenkarme 24b, 36b zur Vorderseite des Fahrzeugs über die linken und rechten Verbindungsarme 32, 40 gezogen, was zu Schwenkbewegungen der linken und rechten Hinterräder 15, 16 auf deren Lagerwellen (angezeigt durch jeweilige Bezugszeichen A in 1) der Gelenke 24, 36 in einer durch in die 1 gezeigten Pfeile angegebenen Richtung verursachen. Genauer gesagt bewirkt die Bewegung der Verbindungsstange 45 Schwenkbewegungen der Hinterräder 13, 14, der Motoren 17, 18, der Gelenke 24, 36 und der mit den Drehwellen 17a, 18a der Motoren 17, 18 gekoppelten Teile sowie der Hinterräder 15, 16.
  • Während der Schwenkbewegungen der linken und rechten Räder 15, 16 wird veranlaßt, dass die Lampe 49 blinkt, wohingegen der Summer 50 ein intermittierendes Alarmgeräusch erzeugt.
  • Nach Ausführen von Schritt S5 bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob das Wende-Positionssignal erzeugt wurde oder nicht (Schritt S9). Wenn die Verbindungsstange 45 sich in eine Position nahe den Hydraulikzylindern 41, 42 bewegt, erzeugt der Verbindungsstangensensor 62 das Wende-Positionssignal Wenn das Wende-Positionssignal erzeugt wird, sind das linke und rechte Hinterrad 15, 16 im wesentlichen in nach innen geneigte Ausrichtung gebracht, wie in 8 gezeigt. In dem dargestellten Zustand liegen das linke und das rechte Hinterrad 15, 16 in vorbestimmten Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens vor, welcher sich durch Punkte erstreckt, die durch das Bezugszeichen A in 1 angezeigt werden, wobei der Mittelpunkt des Bogens (angegeben durch das Bezugszeichen B in 1) in einer zentralen Position der Drehachse der Vorderräder 4, 5 liegt. Unterbrochene Linien C, D in 8 zeigen die Tangentialpositionen an. Der durch das Bezugszeichen A angegebene Punkt liegt an einer Stelle der Schraube 30a des Nachlaufarms 30 an der linken Seite des Fahrzeugs, wobei dies der Punkt ist, an welchem das Gelenk 24 die Welle 17a des Motors 17 schneidet. Auf ähnliche Weise liegt auf der rechten Seite des Fahrzeugs der mit dem Bezugszeichen A bezeichnete Punkt an der Position, an welcher das Gelenk 36 die Welle des Motors 18 schneidet.
  • Wenn das Lenk-Positionssignal erzeugt wird, unterbricht die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 den Betrieb des Motors 53, so dass der Betrieb der Hydraulikpumpe 52 unterbrochen wird (Schritt S10), und erzeugt ein Hinterrad-Lenk-Beendigungssignal für die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 (Schritt S11). Ferner veranlaßt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 die Lampe 49 zum Blinken, läßt den Summer 50 ein dauerhaftes Geräusch erzeugen (Schritt S12) und setzt ein Hinterrad-Lenk-Flag F = "1" (Schritt S13). Das Hinterrad-Lenk-Flag F ist anfangs auf "0" gesetzt.
  • Nach Bestimmung in Schritt S1, dass der Modusschalter 61 ausgeschaltet ist, bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob das Hinterrad-Lenk-Flag F gleich "1 " ist oder nicht (Schritt S14). Wenn das Hinterrad-Lenk-Flag F gleich "0" ist, wird der Betrieb dieser Routine beendet. Wenn andererseits das Hinterrad-Lenk-Flag F gleich "1 " ist, bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob die Wendegeschwindigkeit 0 km/h beträgt oder nicht (Schritt S15). Die Wendegeschwindigkeit wird durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 79 erfaßt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 79 kann irgendein Sensor sein, welcher erfassen kann, dass die Drehung der Hinterräder 15, 16 gestoppt ist. Wenn die Fahrzeugwendegeschwindigkeit nicht bei 0 km/h liegt, d.h. wenn das Fahrzeug 1 noch wendet, führt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 eine Anhalte-Steuerung/Regelungdurch, um das Wenden des Fahrzeugs 1 zu stoppen (Schritt S16). Diese Anhalte-Steuerung/Regelung kann das Zuführen eines Bremssignals zu den Motoren 17, 18 umfassen oder das Bremsen der Hinterräder 15, 16, indem der Bremssattel 35 in Kontakt mit der Bremsscheibe 33 für das linke Rad und auf ähnliche Weise ein Bremssattel in Kontakt mit einer zugeordneten Bremsscheibe für das rechte Hinterrad (beide nicht gezeigt) gebracht werden.
  • Wenn das Fahrzeug bei einer Wendegeschwindigkeit von 0 km/h gestoppt wird, wurde der Modusschalter 61 ausgeschaltet, so dass der ursprüngliche Geradeausbewegungs-Lenkwinkel für das linke und das rechte Rad 15, 16 wiederhergestellt wird, welche Räder zum Erreichen eines für das Wenden geeigneten Lenkwinkels in die nach innen geneigte Ausrichtung gebracht wurden, so dass die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 ein Wendestopp-Befehl-Signal an die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ausgibt (Schritt S17), den Motor 53 betreibt, um die Hydraulikpumpe 52 zu aktivieren (Schritt S18) und den Betrieb des Solenoids 54a des elektromagnetischen Ventils 54 in dem erregten Zustand unterbricht (Schritt S19). Zusätzlich veranlaßt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 die Lampe 49 zum Blinken und den Summer 50 dazu, ein intermittierendes Geräusch zu erzeugen (Schritt S20). Das Ausführen der Schritte S18 und S19 bewirkt, dass die Hydraulikpumpe 52 Öl in den Öltank 51 ausgibt und dass die inneren Leitungswege des elektromagnetischen Ventils 54 derart geschaltet werden, dass durch das elektromagnetische Ventil 54 Öl zu den Ölkammern 41a, 42a der jeweiligen Hydraulikzylinder 41, 42 ausgegeben wird. Andererseits kommunizieren die Ölkammern 41b, 42b der Hydraulikzylinder 41, 42 mit dem Öltank 51 über das elektromagnetische Ventil 54 derart, dass über das elektromagnetische Ventil 54 Öl innerhalb der Ölkammern 41b, 42b zu dem Öltank 51 zurückgeführt wird. Somit wird aus dem Öltank 51 abgegebenes Öl durch die Hydraulikpumpe 52 den Ölkammern 41a, 42a zugeführt, wodurch die Volumen der Ölkammern 41a, 42a vergrößert werden, um die Kolben 47, 48 zu den Ölkammern 41b, 42b hin zu drücken. Die Bewegungen der Kolben 47, 48 zu den Ölkammern 41b, 42b bewirken zugeordnete Bewegungen der Stangen 43, 44 und der Verbindungsstangen 45, 46 zur Rückseite des Fahrzeugs hin.
  • Wenn sich die Verbindungsstange 45 zur Rückseite des Fahrzeugs hin bewegt, werden der linke und rechte Gelenkarm 24b, 36b zur Rückseite des Fahrzeugs hin jeweils über den linken und rechten Verbindungsarm 32, 40 gedrückt, womit Schwenkbewegungen des linken und des rechten Hinterrads 15, 16 auf den Lagerwellen der Gelenke 24, 36 derart bewirkt werden, dass die Räder 15, 16 in die Geradeausbewegungs-Richtung des Fahrzeugs orientiert werden. Genauer gesagt bewirkt die Bewegung der Verbindungsstange 45 Schwenkbewegungen der Hinterreifen 13, 14, der Motoren 17, 18, der Gelenke 24, 36 und der mit den Drehwellen 17a, 18a der Motoren 17, 18 gekoppelten Teile sowie der Hinterräder 15, 16.
  • Während die Schwenkbewegungen des linken und des rechten Hinterrads 15, 16 erfolgen, wird veranlaßt, dass die Lampe 49 blinkt, während der Summer 50 ein intermittierendes Alarmgeräusch erzeugt.
  • Nach dem Ausführen von Schritt S15 bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob das Geradeausbewegungs-Positionssignal erzeugt wurde oder nicht (Schritt S21). Wenn sich die Verbindungsstange 46 zu einer Position nahe den Hydraulikzylindern 41, 42 bewegt, erzeugt der Verbindungsstangensensor 63 das Geradeausbewegungs-Positionssignal. Wenn das Geradeausbewegungs-Positionssignal erzeugt wird, sind das linke und rechte Hinterrad 15, 16 im allgemeinen in ihre ursprüngliche Geradeausbewegungs-Ausrichtung zurückgesetzt, wie in 1 dargestellt. Wenn das Geradeausbewegungs-Positionssignal erzeugt wird, stoppt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 die Ansteuerung der Hydraulikpumpe 52 (Schritt S22), stoppt die Aktivierung des Schaltverriegelungsmechanismus 55 (Schritt S23), stoppt die Ansteuerung der Lampe 49 und des Summers 50 (Schritt S24) und setzt das Hinterrad-Lenk-Flag F gleich "0" (Schritt S25).
  • Als nächstes bestimmt in der Wende-Steuer/Regel-Routine, wie in 9 gezeigt, die Wende-Steuer/Regel-Einheit 70, ob das Hinterrad-Lenk- Beendigungssignal erzeugt wurde (Schritt S31). Wenn die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 das Lenkbeendigungssignal in dem vorstehend genannten Schritt S8 erzeugt hat, wird das Lenkbeendigungssignal der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zugeführt.
  • Nach Empfang des Lenk-Beendigungssignals gibt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 das Rücksetzsignal aus (Schritt S32). Da die Motoren 17, 18 normalerweise mit dem Rücksetzsignal von der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 versorgt werden und deshalb an einer Rotation gehindert sind, wird das den Motoren 17, 18 zugeführte Rücksetzsignal gestoppt, um die Motoren in einen Motor-Betriebs-Wartezustand zu versetzen.
  • Nach Ausführen von Schritt S32 bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob die Wende-Schalter EIN-geschaltet sind oder nicht (Schritt S33). Wenn zumindest einer der Links- oder Rechts-Wendeschalter 74, 75 eingeschaltet ist, bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, welcher der Wende-Schalter 74, 75 eingeschaltet ist (Schritt S34). Die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 steuert die Motoren 17, 18 an, so dass diese sich in Normalrichtung drehen, wenn der Links-Wende-Schalter 74 allein eingeschaltet ist (Schritt S35); er treibt die Motoren 17, 18 an, so dass diese sich rückwärts drehen, wenn der Rechts-Wende-Schalter 75 allein eingeschaltet ist (Schritt S36); und er führt ein Bremssignal den Motoren 17, 18 zu, wenn der Links- und der Rechts-Wendeschalter 74, 75 beide eingeschaltet sind (Schritt S37). Wenn der Links- und der Rechts-Wendeschalter 74, 75 beide ausgeschaltet sind, bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob der Bremsschalter 76 eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S38). Wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet ist, schreitet die Wende-Steuer/Regelroutine zu Schritt S37 vor, bei welcher die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 das Bremssignal den Motoren 17, 18 zuführt, um den Antrieb der Motoren 17, 18 zu stoppen. Das den Motoren 17, 18 zugeführte Bremssignal führt zu einem Bremsen der Drehung der Motoren 17, 18.
  • Wenn die Funktionen in den Schritten S33 bis S38 anzeigen, dass der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet ist, führt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Motoren 17, 18 ein Normal/Rückwärts-Drehsignal zu, um eine Normaldrehung zu spezifizieren, was bewirkt, dass sich die Motoren 17, 18 in Antwort auf das Normal/Rückwärts-Drehsignal normal drehen, so dass die Hinterräder 15, 16 drehangetrieben werden, was zu einer Fahrzeugwendung im Gegenuhrzeigersinn führt. Andererseits führt dann, wenn der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet wird, die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Motoren 17, 18 ein Normal/Rückwärts-Drehsignal zu, um eine Rückwärtsdrehung zu spezifizieren, was die Motoren 17, 18 dazu veranlaßt, sich in Antwort auf das Normal/Rückwärts-Drehsignal in Rückwärtsrichtung zu drehen. Dadurch werden die Hinterräder 15, 16 drehangetrieben, was zum Wenden des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn führt. Der Mittelpunkt, um welchen das Fahrzeug gewendet wird, ist in der Mitte der Drehachse der Vorderräder 4, 5 positioniert, wie vorstehend erwähnt (bezeichnet durch das Bezugszeichen B in 1). Wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet wird, führt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Motoren 17, 18 ein Bremssignal zu, um die Drehung der Motoren 17, 18 zum Stoppen derselben zu bremsen. Wenn auf ähnliche Weise der linke Wendeschalter 74 und der rechte Wendeschalter 75 beide eingeschaltet werden, wird den Motoren 17, 18 das Bremssignal zugeführt und deshalb werden diese in einen gebremsten Zustand versetzt.
  • Bei der Ansteuerung der Motoren 17, 18 für eine normale Drehung oder eine Rückwärtsdrehung führt, wie vorstehend beschrieben, die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 der Relaiseinheit 71 ein Motorhauptsignal zu. In der Relaiseinheit 71 wird die Relaisspule 81 in Antwort auf das Motorhauptsignal erregt, um den Relaisschalter 83 einzuschalten. Der somit eingeschaltete Relaisschalter 83 läßt von dem positiven Pol der Batterie 86 durch die Sicherung 85 den Relaisschalter 83 und die Motoren 17, 18 einen Strom zu dem negativen Pol der Batterie 86 fließen. Auf diese Weise wird den Motoren 17, 18 eine Ausgangsspannung der Batterie 86 zugeführt, so dass diese eine Normaldrehung oder eine Rückwärtsdrehung ausführen.
  • Nach Ausführen des Schritts S36, S37 oder S38 bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob das Wende-Stopp-Befehlssignal dieser zugeführt wurde oder nicht (Schritt S39). Wenn der Modusschalter 61 ausgeschaltet wird, um die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 dazu zu veranlassen, ein Wende-Stopp-Befehlssignal in dem vorstehend erwähnten Schritt S12 zu erzeugen, wird das Wende-Stopp-Befehlssignal der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zugeführt. Wenn kein Wende-Stopp-Befehlssignal zugeführt wird, kehrt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zu Schritt S23 zurück, um die vorangehenden Schritte zu wiederholen. Andererseits beendet das Wende-Stopp-Befehlssignal, falls zugeführt, den Wendebetrieb des Fahrzeugs, so dass die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 das Rücksetzsignal den Motoren 17, 18 zuführt (Schritt S40), gefolgt von der Beendigung dieser Routine. Das den Motoren 17, 18 zugeführte Rücksetzsignal führt zu einem Blockieren der Motoren 17, 18, welche somit in einen Zustand versetzt werden, in welchem eine Drehung unterbunden ist.
  • Um ein Wenden durchzuführen, schaltet der Fahrer zuerst das Getriebe in die P-Position, um den Wende-Modus zu ermöglichen und betätigt nachfolgend den Modusschalter 61 derart, dass dieser eingeschaltet ist. Als Folge wird das Fahrzeug in den Wende-Modus gesetzt, was bewirkt, dass die bis dahin in der Geradeausbewegungs-Richtung orientierten linken und rechten Hinterräder 15, 16 Schwenkbewegungen um deren jeweilige Vertikalachsen beginnen. Während der Schwenkbewegungen blinkt die Lampe 49 und der Summer 50 erzeugt ein intermittierendes Alarmgeräusch. Wenn das linke und das rechte Hinterrad 15, 16 in die nach innen geneigte Ausrichtung gebracht wurden, wie vorstehend mit Bezug auf 8 erläutert, leuchtet die Lampe 49 kontinuierlich, und der Summer 50 erzeugt einen kontinuierlichen Alarmton. Der Fahrer erkennt durch die leuchtende Lampe 49 oder den kontinuierlichen Alarmton des Summers 50, dass ein Wendebetrieb möglich ist.
  • Wenn dann der Fahrer den Links-Wende-Schalter 74 einschaltet, werden die Motoren 17, 18 in Normalrichtung gedreht, so dass normale Drehungen der Hinterräder 15, 16 ein Wenden des Fahrzeugs im Gegenuhrzeigersinn zur Folge haben. Wenn andererseits der Fahrer den Rechts-Wende-Schalter 75 einschaltet, werden die Motoren 17, 18 in Rückwärtsrichtung gedreht, um Rückwärtsdrehungen der Räder 15, 16 zu bewirken, was zu einem Wenden des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn führt. Zum Unterbrechen des Wendebetriebs betätigt der Fahrer den Bremsschalter 76 oder sowohl den Links- als auch den Rechts-Wendeschalter 74, 75, so dass diese eingeschaltet sind. Auf diese Weise werden die Motoren 17, 18 gebremst, so dass die Drehung der Motoren 17, 18 gestoppt wird, d.h. die Drehung der Hinterräder 15, 16.
  • Nachdem der Fahrer den erwünschten Wendevorgang abgeschlossen hat, betätigt der Fahrer den Modusschalter 61 und bringt diesen in seine Ausstellung. Der Modusschalter 61 bewirkt dann, wenn er ausgeschaltet ist, dass die Lampe 49 blinkt und der Summer 50 ein intermittierendes Alarmgeräusch erzeugt. Dann beginnen das linke und das rechte Hinterrad 15, 16, welche sich nun eingangs in der nach innen geneigten Ausrichtung befinden, Schwenkbewegungen um die jeweiligen Vertikalachsen, so dass diese in die Fahrzeug-Geradeausbewegungs-Richtung zurückorientiert werden. Wenn das linke und das rechte Hinterrad in die ursprüngliche Fahrzeug-Geradeausbewegungsrichtung zurückgeschwenkt werden, stoppt das Blinken der Lampe 49 und der Summer 50 erzeugt kein intermittierendes Alarmgeräusch mehr. Der Fahrer erkennt durch die nunmehr erloschene Lampe 49 oder das Stoppen des intermittierenden Alarmgeräuschs von dem Summer 50, dass der Wendemodus beendet wurde und das Fahrzeug wieder in den Normalmodus versetzt wurde.
  • In dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet das Gelenk 24 mit dem Nachlaufarm 30 eines der schwenkbaren Lagermittel, welches eines von linkem und rechtem Rad um die jeweilige zum Untergrund orthogonale Achse schwenkbar macht, wohingegen der Modusschalter 61 den Befehlmitteln entspricht. Das Ausführen der Schritte S2 und S3 durch die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 entspricht den Bestimmungsmitteln zum Bestimmen, ob der Antriebszustand des Fahrzeugs einer vorbestimmten Bedingung genügt. Das aus den Hydraulikzylindern 41, 42, den Stangen 43, 44, den Verbindungsstangen 45, 46 und den Verbindungsarmen 32, 40 gebildete Merkmal stellt die Dreh-Positions-Fixiermittel dar. Ferner korrespondieren die Motoren 17, 18 zu den Wende-Antriebsmitteln zum Anlegen eines Drehmoments an eines der Räder von linkem und rechtem Rad, um das Fahrzeug zu wenden.
  • Während in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Wende-Schalter 74, 75 integral an dem Lenkrad 92 angeordnet sind, können die Wendeschalter 74, 75 auch, wie in 10 gezeigt, derart angeordnet sein, dass diese in Zuordnung zu dem Schalthebel 80 des Getriebes ein/ausgeschaltet werden. Genauer gesagt ist der Schalthebel 80 zusätzlich zu den Schaltpositionen "P", "R", "N", "D", "2" und "1" für ein Getriebe, welche linear entlang der Führungsvertiefung 80a angeordnet sind, zum Schalten zu Schaltpositionen angeordnet, d.h. zu "Links-Wenden" und "Rechts-Wenden" (wie durch unterbrochene Linien in 10 gezeigt), welche entlang einer Führungsvertiefung 80a liegen. Die Schaltposition "Links-Wenden" ist an der linken Seite der Schaltposition "P" angeordnet, wohingegen die Schaltposition "Rechts-Wenden" auf der rechten Seite der Schaltposition "P" angeordnet ist. Die Schaltposition "Links-Wenden" und "Rechts-Wenden" sind derart angeordnet, dass der Schalthebel 80 solange nicht zu den Schaltpositionen "Links-Wenden" oder "Rechts-Wenden" verschoben werden kann, bis die Schaltposition "P" einmal erreicht wurde. Der Wendeschalter 74 wird eingeschaltet, wenn der Schalthebel 80 in die Schaltposition "Links-Wenden" verschoben wurde, wohingegen der Wendeschalter 75 eingeschaltet wird, wenn der Schalthebel 80 in die Schaltposition "Rechts-Wenden" geschoben wird. Wenn der Schalthebel an einer der verbleibenden Positionen gehalten wird, sind die Wendeschalter 74, 75 ausgeschaltet.
  • Wenn die Wendeschalter 74, 75 in Zuordnung zu einer Schaltbedienung des Schalthebels 80 ein/ausgeschaltet werden, ist der Modusschalter 61 nicht mehr erforderlich. 11 stellt eine Hinterrad-Lenk-Routine für ein Fahrzeug dar, welches mit dem Schalthebel 80, wie vorstehend beschrieben, ausgerüstet ist. In der Hinterrad-Lenk-Routine aus 11 bestimmt die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60, ob einer der Wendeschalter 74, 75 eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S1a), anstelle von Schritt S1 der Hinterrad-Lenk-Routine aus 7. Die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 erfaßt in Schritt S1a, dass der Schalthebel 80 von der Schaltposition "P" zu der Schaltposition "Links-Wenden" oder "Rechts-Wenden" geschaltet wurde. Wenn der Wendeschalter 74 oder 75 eingeschaltet ist, schreitet die Hinterrad-Lenk-Routine zu Schritt S2 vor. Wenn andererseits der Schalthebel 80 in die Schaltposition "P" geschaltet wird, was bewirkt, dass die beiden Wendeschalter 74, 75 ausgeschaltet sind, schreitet die Hinterrad-Lenk-Routine zu Schritt S13 vor. Der Rest der Schritte der Hinterrad-Lenk-Routine aus 11 ist derselbe wie bei der Hinterrad-Lenk-Routine aus 7.
  • Da das vorangehende Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug beschrieben wurde, welches mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, bestimmt Schritt S2, ob die Schaltposition des Getriebes in der P-Position liegt. Für ein mit einem manuell schaltbaren Getriebe ausgerüstetes Fahrzeug kann der Schritt S2 bestimmen, ob die Schaltposition an einer Neutralposition liegt, oder ob eine Handbremse aktiviert wurde. Alternativ kann Schritt S2 bestimmen, ob die Schaltposition an der P-Position oder der Neutralposition liegt, und ob die Handbremse betätigt wurde oder nicht. Durch Erfassen, dass die Schaltposition des Getriebes des Fahrzeugs an der P-Position oder der N-Position liegt, oder dass eine Handbremse betätigt wurde, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug seine Bewegung stoppt, ist es möglich, zu bestimmen, dass das Fahrzeug nicht nur temporär gestoppt wurde, wodurch verhindert werden kann, dass sich das Fahrzeug während des Wendebetriebs vor oder zurück bewegt.
  • Da ferner das vorangehende Ausführungsbeispiel für ein vorderradangetriebenes Fahrzeug beschrieben wurde, werden die Hinterräder in die nach innen geneigte Ausrichtung in dem Wendemodus verschwenkt. Bei einem hinterradangetriebenen Fahrzeug werden hingegen die Vorderräder in eine ähnliche nach innen geneigte Ausrichtung geschwenkt. In dem letzteren Fall werden die Vorderräder in vorbestimmten Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens verschwenkt, dessen Mittelpunkt in einem zentralen Bereich der Drehachse zwischen den Hinterrädern liegt.
  • Obwohl in dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel jedes der Räder mit einem separaten Motor 17 oder 18 versehen ist, können die Motoren auch in den jeweiligen Hinterrädern ausgebildet sein.
  • Obwohl die vorangehend beschriebene Lenk-Steuer/Regel-Routine in Verbindung mit einem Fahrzeug beschrieben wurde, welches mit dem manuellen Bremsschalter 76 ausgerüstet ist, kann der Bremsschalter 76 auch weggelassen werden. Bei dieser Ausgestaltungsform kann, wie in 12 gezeigt, die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zu Schritt S37a vorschreiten, um ein Zuführen eines Stroms zu den Motoren 17, 18 zu stoppen und dadurch den Antrieb der Motoren 17, 18 zu stoppen, wenn erfaßt wird, dass die Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 beide in Schritt S33 ausgeschaltet sind, oder wenn erfaßt wird, dass die Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 in Schritt S34 beide eingeschaltet sind. Mit anderen Worten wird der Antrieb der Motoren 17, 18 gestoppt, um das Fahrzeug durch Bewegungswiderstand zu stoppen. Ferner wird in diesem Fall das Fahrzeug während des Wendebetriebs in Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer gebremst, um das Fahrzeug in einer gewünschten Position anzuhalten.
  • Der Bremsschalter 76 kann auch in Zuordnung zu einem Niederdrücken des Bremspedals eingeschaltet werden, in welchem Fall der Bremsschalter 76 in Antwort auf das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer eingeschaltet wird, was dazu führt, dass die Wende-Steuer/Regel-Routine zu Schritt S37 vorschreitet, in welchem die Drehung der Motoren 17, 18, wie in 9 dargestellt, gebremst wird.
  • Die Motoren 17, 18 können auch mit einem geringen Strom versorgt werden, wenn der Fahrer auf das Bremspedal drückt, um das Wenden des Fahrzeugs zu stoppen. Dieses Zuführen eines geringen Stroms wird ausgeführt, um während der Wende-Stopp-Steuerung/Regelung ein schwaches Bremsen mittels des Bremspedals durch Aufbringen eines Drehmoments zu realisieren, wie beispielsweise eines Kriechmoments eines Automatikgetriebes.
  • Obwohl das vorangehende Ausführungsbeispiel durch die vorbestimmten Bedingungen definiert, dass das Fahrzeug in einem stationären Zustand bleibt und der Lenkwinkel der Vorderräder im wesentlichen bei null bleibt, können die vorbestimmten Bedingungen auch zusätzlich die Bedingung umfassen, dass das Bremspedal durch den Fahrer niedergedrückt wird.
  • In den vorangehenden Ausführungsbeispielen werden die Hinterräder 15, 16 durch die Motoren 17, 18 angetrieben, welche als Antriebsquellen für eine Drehung zum Wenden des Fahrzeugkörpers 1 dienen. Alternativ können die Vorderräder 4, 5, welche mit einem Bewegungsdrehmoment durch den Maschinenkörper 2 in dem Normalmodus beaufschlagt werden, mit Drehmomenten in Drehrichtungen beaufschlagt werden, welche sich voneinander unterscheiden, um den Fahrzeugkörper 1 in dem Wendemodus zu wenden. Im Folgenden wird eine Beschreibung eines Vierradfahrzeugs gegeben, bei welchem die Vorderräder 4, 5 jeweils mit Drehmomenten in sich voneinander unterscheidenden Drehrichtungen beaufschlagt werden, um den Fahrzeugkörper 1 zu wenden.
  • Wie in 13 dargestellt, ist die vorstehend beschriebene Antriebsachse 3 aus Antriebsachsen 3a, 3b gebildet, welche mit einem Differential 95 versehen sind. Ein Hohlrad (Zahnrad) 96, welches an dem Gehäuse 95a des Differentials 95 befestigt ist, kämmt mit einem Antriebszahnrad 97, welches von einem Maschinenkörper 2 drehangetrieben wird. Ein Anschlag 101 kann mit Zähnen des Hohlrads 96 über einen nicht gezeigten Mechanismus derart in Eingriff gebracht werden, dass die Drehung des Hohlrads 96 zwingend gestoppt wird, wenn der Anschlag 101 mit dem Hohlrad 96 in Eingriff steht. Der Anschlag 101 wird durch eine Anschlag-Antriebs-Einheit 102 betätigt, wie in 14 dargestellt und nachfolgend beschrieben, um diesen mit dem Hohlrad 96 in Eingriff zu bringen.
  • Ein Zahnrad 98 ist ebenfalls auf der Antriebsachse 3a derart angebracht, dass dieses mit der Antriebsachse 3a rotiert. Das Zahnrad 98 kämmt mit dem Antriebszahnrad 99. Das Antriebszahnrad 99 wird durch einen Motor 100 drehangetrieben. Der Motor 100, welcher als Antriebsquelle für das Wenden des Fahrzeugkörpers 1 dient, wird für das Wenden des Fahrzeugkörpers 1 im Gegenuhrzeigersinn in Normalrichtung angetrieben und wird für das Wenden des Fahrzeugkörpers 1 im Uhrzeigersinn rückwärts angetrieben.
  • Es ist festzuhalten, dass die in 1 gezeigten Motoren 17, 18 nicht vorgesehen sind, da nicht jedes der Hinterräder 15, 16 mit einem Drehmoment im Wendemodus beaufschlagt wird.
  • Die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 führt eine Wende-Steuer/Regel-Routine aus, welche sich jedoch von der in 18 dargestellten Wende-Steuer/Regel-Routine darin unterscheidet, dass diese den Betrieb des Motors 100 sowie den Betrieb des Anschlags 101 steuert/regelt. Die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ist mit dem Anschlag 101 über eine Anschlags-Antriebseinheit 102 verbunden, wie in 14 gezeigt.
  • In der Wende-Steuer/Regel-Routine, wie in 15 gezeigt, bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob ein Lenk-Beendigungs-Signal erzeugt wurde oder nicht (Schritt S21). Dies ist identisch zu Schritt S31 in 9. Nach Empfang des Lenk-Beendigungs-Signals gibt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 das Rücksetzsignal aus (Schritt S52) und betätigt den Anschlag 101 über die Anschlag-Antriebseinheit 102 (Schritt S53). Da der Motor 100 normalerweise mit dem Rücksetzsignal von der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 versorgt wird und deshalb an einer Drehung gehindert ist, wird das dem Motor 100 zugeführte Rücksetzsignal gestoppt, um den Motor in einen Motor-Betriebs-Wartezustand zu versetzen. Der Anschlag 101 steht, wenn betätigt, mit dem Hohlrad 96 in Eingriff, welches an dem Gehäuse 95a befestigt ist, um somit zu verhindern, dass das Hohlrad 96 rotiert.
  • Nach Ausführen des Schritts S53 bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob die Wendeschalter eingeschaltet sind (Schritt S54) oder nicht.
  • Wenn zumindest einer der Links- und Rechts-Wendeschalter 74, 75 eingeschaltet ist, bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, welcher der Wende-Schalter 74, 75 eingeschaltet ist (Schritt S55). Die Schritte S54, S55 sind identisch zu den Schritten S23, S24 aus 9. Die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 steuert den Motor 100 derart an, dass dieser sich normal dreht, wenn der Links-Wende-Schalter 74 allein eingeschaltet ist (Schritt S56); sie treibt den Motor 100 für eine Rückwärtsdrehung, wenn der Rechts-Wende-Schalter 75 allein eingeschaltet ist (Schritt S57); und sie führt dem Motor 100 ein Bremssignal zu, wenn sowohl der Links- als auch der Rechts-Wende-Schalter 74, 75 beide eingeschaltet sind (Schritt S58). Wenn sowohl der Links- als auch der Rechts-Wendeschalter 74, 75 ausgeschaltet sind, bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob der Bremsschalter 76 eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S59). Dies ist identisch zu Schritt S28 in 9. Wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet ist, schreitet die Wende-Steuer/Regel-Routine zu Schritt S58 vor, wo ein Bremssignal dem Motor 100 zugeführt wird.
  • Wenn der Betrieb in den Schritten S54 bis S59 anzeigt, dass der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet wurde, führt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 dem Motor 100 ein Normal/Rückwärts-Drehsignal zum Spezifizieren einer Normaldrehung zu, was dazu führt, dass sich der Motor 100 in Antwort auf das Normal/Rückwärts-Drehsignal normal dreht. Da die Normaldrehung des Motors 100 auf die Antriebsachse 3a über das Antriebszahnrad 99 und das Zahnrad 98 übertragen wird, dreht sich die Antriebsachse 3a, so dass sich das linke Vorderrad 4 dreht, wie durch einen Pfeil X in 16 dargestellt. Zusätzlich bewirkt die Drehung der Antriebsachse 3a, dass sich ein Kegelrad 95b innerhalb des Differentials 95 dreht. Die Drehung des Kegelrads 95b wird zu dem anderen Kegelrad 95e nach Umwandlung in eine Rückwärtsdrehung über die beiden Ritzel 95c, 95d übertragen. Auf diese Weise dreht das andere Kegelrad 95e das rechte Rad 5 über die Antriebsachse 3b, wie durch einen Pfeil Y in 16 gezeigt, das Hinterrad 5 rückwärts in Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung des linken Rads 4. Somit wird das linke Vorderrad 4 in der Richtung gedreht, in welcher sich das Fahrzeug nach vorne bewegt, wohingegen das rechte Vorderrad 5 in der Richtung gedreht wird, in welcher sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, so dass der Fahrzeugkörper 1 nach links um den Mittelpunkt wendet, welcher in der Mitte der Drehachse der Vorderräder 4, 5 liegt (angezeigt durch Bezugszeichen B in 1; dies führt dazu, dass die drehbaren Hinterräder 15, 16 gemäß einem Wendevorgang des Fahrzeugkörpers im Gegenuhrzeigersinn drehen).
  • Wenn andererseits der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet wird, führt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 dem Motor 100 ein Normal/Rückwärts-Drehsignal zum Spezifizieren der Rückwärtsdrehung zu, was dazu führt, dass der Motor 100 sich in Antwort auf das Normal/Rückwärts-Drehsignal rückwärts dreht. Da die Rückwärtsdrehung des Motors 100 auf die Antriebsachse 3a über das Antriebszahnrad 99 und das Zahnrad 98 übertragen wird, dreht sich die Antriebsachse 3a derart, dass das linke Vorderrad 4 in Richtung rückwärts zu der durch Pfeil X in 16 gezeigten Richtung dreht. Zusätzlich bewirkt die Drehung der Antriebsachse 3a eine Drehung eines Kegelrads 95b innerhalb des Differentials 95. Die Drehung des Kegelrads 95b wird auf das andere Kegelrad 95e nach Umwandlung in eine Rückwärtsdrehung durch die beiden Ritzel 95c, 95d übertragen.
  • Auf diese Weise dreht das andere Kegelrad 95e das rechte Rad 5 über die Antriebsachse 3b in der Richtung rückwärts zu der durch Pfeil Y in 16 dargestellten Richtung. Somit wird das linke Vorderrad 4 in der Richtung gedreht, in welcher sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, wohingegen das rechte Vorderrad in der Richtung gedreht wird, in welcher sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, so dass der Fahrzeugkörper 1 sich im Uhrzeigersinn um den Mittelpunkt wendet, welcher an dem Mittelpunkt der Drehachse der Vorderräder 4, 5 liegt (gezeigt durch Bezugszeichen B in 1). Dies führt dazu, dass sich die drehbaren Hinterräder 15, 16 gemäß einer Wendebewegung des Fahrzeugkörper 10 im Uhrzeigersinn drehen.
  • Wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet wird, führt die Wende-Steuer/Regel-Einrichtung 70 dem Motor 100 ein Bremssignal zu, um die Drehung des Motors 100 zu bremsen. Auf ähnliche Weise wird dann, wenn der linke Wendeschalter 74 und der rechte Wendeschalter 75 beide eingeschaltet werden, der Motor 100 mit einem Bremssignal versorgt, um den Motor 100 zu bremsen.
  • Beim Antreiben des Motors 100 für eine normale Drehung oder eine Rückwärtsdrehung führt, wie vorstehend beschrieben, die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ein Motorhauptsignal der Relaiseinheit 71 zu. In der Relaiseinheit 71 wird die Relaisspule 81 in Antwort auf das Motorhauptsignal erregt, um den Relaisschalter 83 einzuschalten. Der somit eingeschaltete Relaisschalter 83 läßt einen Strom von dem positiven Pol der Batterie 86 über die Sicherung 85, den Relaisschalter 83, den Motor 100 in den negativen Pol der Batterie 86 fließen. Auf diese Weise wird an den Motor 100 eine Ausgangsspannung der Batterie 86 angelegt, um eine Normaldrehung oder eine Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken.
  • Nach dem Ausführen des Schritts S57, S58 oder S59 bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob das Wende-Stopp-Befehlssignal an diese abgegeben wurde oder nicht (Schritt S60). Dies ist identisch zu Schritt S29 in 9. Wenn der Modusschalter 61 ausgeschaltet wird, um zu bewirken, dass die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 ein Wende-Stopp-Befehlssignal in dem vorstehend beschriebenen Schritt S12 erzeugt, wird das Wende-Stopp-Befehlssignal der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zugeführt. Wenn kein Wende-Stopp-Befehlssignal zugeführt wird, kehrt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zu Schritt S54 zurück, um die vorangehenden Schritte zu wiederholen. Andererseits beendet das Wende-Stopp-Befehlssignal, falls dieses zugeführt wird, den Wendebetrieb des Fahrzeugs, so dass die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 das Rücksetzsignal dem Motor 100 zuführt (Schritt S61) und die Aktivierung des Anschlags 101 mittels der Anschlag-Antriebs-Einheit 102 stoppt (Schritt S62), gefolgt von der Beendigung dieser Routine. Das dem Motor 100 zugeführte Rücksetzsignal führt zur Blockierung des Motors 100, welcher somit in den Rotations-Verhinderungszustand versetzt ist. Zusätzlich wird das Hohlrad 96 nach Beendigung des Betriebs des Anschlags 101 von dem Eingriff mit dem Anschlag 101 freigegeben, so dass das Hohlrad 96 mit dem Gehäuse 95a durch die Drehung des Antriebszahnrads 97 drehbar wird.
  • In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden jeweils das linke und das rechte Rad gleichzeitig mittels eines Zylinderpaars verschoben. Alternativ können das linke und das rechte Rad individuell betätigt werden oder mit einer Antriebskraft in Querrichtung des Fahrzeugs beaufschlagt werden. Beispielsweise können der linke und der rechte Gelenkarm 24b, 36b direkt ohne Zwischenwirkung der Verbindungsstange 45 und der Arme 32, 40 jeweils verschoben werden. Ferner kann alternativ die Antriebskraft auf verschiedenen Wegen aufgebracht werden, wie beispielsweise unter Verwendung eines Zahnstangendifferentials.
  • Da eines der vorderen und hinteren Paare aus linkem und rechtem Rad, auf welches kein von einer Antriebsquelle erzeugtes Drehmoment übertragen wird, zum Verschwenken um jeweilige zum Untergrund orthogonale Achsen gelagert ist und das eine Paar aus linkem und rechtem Rad aus Geradeausbewegungs-Positionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang den Tangentialrichtungen des Bogens verschwenkt wird, welcher Bogen sich durch die jeweiligen zum Untergrund orthogonalen Achsen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad erstreckt, wobei der Mittelpunkt des Bogens nahe dem Mittelpunkt der Drehachse des anderen Paars aus vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linkem und rechtem Rad angeordnet ist, ist es wie vorstehend beschrieben bei dem Vierradfahrzeug der vorliegenden Erfindung möglich, einen relativ kleinen und einfach aufgebauten Wendemechanismus bereitzustellen. Da zusätzlich das eine Paar aus linkem und rechtem Rad nicht aus Geradeausbewegungs-Positionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang den Tangentialrichtungen des Bogens verschwenkt wird, bis der Fahrzeugbetriebszustand den vorbestimmten für eine Wendebewegung geeigneten Bedingungen genügt, wenn ein Wende-Modus-Befehl erzeugt wurde, kann der Wendebetrieb nur dann ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet.
  • Da ferner das eine oder das andere Paar aus linkem und rechtem Rad mit einem Drehmoment in Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen beaufschlagt wird, um den Fahrzeugkörper in der Nähe eines Mittelpunkts der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden, ist der Wenderadius extrem klein. Somit erleichtert das Vierradfahrzeug gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispiel aufgrund seiner Fähigkeit zum Durchführen einer kleinen scharfen Wendung den einen Wendebetrieb des Fahrzeugs umfassenden Betrieb, wie beispielsweise beim Einparken, beim Einfahren in eine Garage, bei einem U-Turn (Spitzkehre) usw.
  • 17 stellt ein Antriebs-Steuer/Regel-System für die Motoren 17, 18 als weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Unter Erläuterung von Unterschieden zwischen den Antriebs-Steuer/Regel-Systemen aus 5 und 17 umfaßt das Antriebs-Steuer/Regel-System aus 17 einen Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a und einen Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a jeweils anstelle des Geschwindigkeits-Einstellreglers 72 und des Brems-Einstellreglers 73 gemäß 5. Der Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a kann beispielsweise einen Zeitkonstanten-Schaltkreis umfassen und erzeugt ein Geschwindigkeitssignal, welches mit einer durch eine vorbestimmte Zeitkonstante definierten Steigung in Antwort auf ein Steuer/Regelsignal von der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ansteigt und führt das Geschwindigkeitssignal den Motoren 17, 18 zu. Ein Bremssignal wird durch den Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a erzeugt. Ähnlich zu dem Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a kann der Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a beispielsweise einen Zeitkonstanten-Schaltkreis umfassen und erzeugt ein Bremssignal, welches mit einer durch eine vorbestimmte Zeitkonstante definierten Steigung in Antwort auf ein Steuer/Regelsignal von der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 ansteigt und führt das Bremssignal den Motoren 17, 18 zu.
  • Die Restkonfiguration des Antriebs-Steuer/Regel-Systems in 17 ist identisch zu der des Antriebs-Steuer/Regel-Systems, wie es in 5 dargestellt ist.
  • Es ist festzuhalten, dass der Modusschalter 61, die Wende-Schalter 74, 75 und der Bremsschalter 76 im Fahrzeug, so wie in 6 dargestellt, positioniert sind.
  • Die Hinterrad-Lenkwinkel-Steuer/Regeleinheit 60 führt die in 7 dargestellte Hinterrad-Lenkroutine aus, wohingegen die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 die in 9 dargestellte Wende-Steuer/Regel-Routine ausführt.
  • Wenn der Links-Wendeschalter 74 derart betätigt wird, dass die Motoren 17, 18 zur Normaldrehung angetrieben werden, geht der Pegel an dem Eingangspol INL der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 von dem Links-Wende-Schalter 74 zu einem Hochpegel (High Level) auf eine Spannung Vcc über, wie in 18A dargestellt. Der Hochpegel (High Level) wird während einer Periode gehalten, in welcher der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet bleibt. Wenn der Pegel an dem Eingangspol INL zum Hochpegel (High Level) übergeht, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a dazu, ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen. In Antwort darauf erzeugt der Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a das Geschwindigkeitssignal, wie in 18B dargestellt. Genauer gesagt, besitzt das Geschwindigkeitssignal einen Pegel, welcher schrittweise wie durch eine vorbestimmte Zeitkonstante zunimmt, bis die vorbestimmte Zeit t1MAX abgelaufen ist. Wenn der Pegel des Geschwindigkeitssignals nach der vorbestimmten Zeit t1MAX eine vorbestimmte Spannung VMAX erreicht (beispielsweise 5 Volt), wird die vorbestimmte Spannung VMAX beibehalten. Wenn der Links-Wende-Schalter 74 ausgeschaltet wird, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Geschwindigkeitssignal- Erzeugerschaltkreis 72a dazu, eine Erzeugung des Geschwindigkeitssignals zu stoppen, wodurch der Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a dazu veranlaßt wird, eine Erzeugung des Geschwindigkeitssignals zu stoppen. Die bei der Erzeugung des Geschwindigkeitssignals ausgeführten Schritte sind ähnlich denen, welche dann ausgeführt werden, wenn der Rechts-Wende-Schalter 74 eingeschaltet wird, was bewirkt, dass der Pegel des Eingangspols INR der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 von dem Rechts-Wende-Schalter 75 zu dem Hochpegel übergeht.
  • Wenn die Motoren 17, 18 mit dem Geschwindigkeitssignal versorgt werden, welches die ansteigende Charakteristik gemäß vorstehender Beschreibung aufweist, nimmt eine an die Motoren 17, 18 angelegte Spannung schrittweise nach Maßgabe des Pegels des Geschwindigkeitssignals zu. Mit anderen Worten wird die Drehgeschwindigkeit der Motoren 17, 18 schrittweise von dem Zeitpunkt an vergrößert, von welchem der Links- oder Rechts-Wendeschalter 74 oder 75 eingeschaltet wurde, wodurch der Fahrzeugkörper 1 langsam ein Wenden im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn beginnt.
  • Wenn der Bremsschalter 76 eingeschaltet wird, gehen die Pegel an den jeweiligen Eingangspolen INL, INR der Wende-Steuer/Regeleinheit 70 von den Links- und Rechts-Wendeschaltern 74, 75 zu Hochpegeln auf die Spannung Vcc über, wie in 19A dargestellt, wobei der Hochpegel (High Level) über eine Zeitperiode beibehalten wird, in welcher der Bremsschalter 76 eingeschaltet bleibt. Wenn die Pegel an den Eingangspolen INL, INR zu dem Hochpegel (High Level) übergehen, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a dazu, ein Bremssignal zu erzeugen. In Antwort darauf erzeugt der Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a das Bremssignal, wie in 19B dargestellt, dessen Pegel schrittweise wie durch eine vorbestimmte Zeitkonstante definiert zunimmt, bis die vorbestimmte Zeit t1MAX abgelaufen ist. Wenn der Pegel des Bremssignals die vorbestimmte Spannung VMAX nach der vorbestimmten Zeit t1MAX erreicht, wird die vorbestimmte Spannung VMAX aufrecht erhalten. Wenn das Bremssignal 76 ausgeschaltet wird, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a dazu, eine Erzeugung des Bremssignals zu stoppen, wodurch der Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a veranlaßt wird, das Bremssignal zu stoppen.
  • Wenn die Motoren 17, 18 mit dem Bremssignal versorgt werden, welches die Anstiegscharakteristik gemäß vorstehender Beschreibung aufweisen, nimmt eine auf die Motoren 17, 18 ausgeübte Bremswirkung schrittweise zu. Es ist festzuhalten, dass die Pegel des Geschwindigkeitssignals und des Bremssignals auf vorbestimmte Spannungen begrenzt sind, welche niedriger sind als die vorbestimmte Spannung VMAX. Beispielsweise kann, wie in 20 gezeigt, das Geschwindigkeitssignal derart gewählt sein, dass dessen Pegel schrittweise, wie durch die vorbestimmte Zeitkonstante definiert, ab dem Einschalten des Links-Wende-Schalters 74 zunimmt, bis eine Zeit t1, welche kleiner als die vorbestimmte Zeit t1MAX ist, abgelaufen ist und nachfolgend bei der Spannung gehalten wird (die Spannung ist niedriger als die vorbestimmte Spannung VMAX), welche erzeugt wird, wenn die Zeit t1 abgelaufen ist.
  • 21 stellt die Wellenform des Geschwindigkeitssignals und des Normal/Rückwärts-Drehsignals dar, welche dann erzeugt werden, wenn der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet wird und unmittelbar danach der Links-Wende-Schalter 74 ausgeschaltet und der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet wird. Insbesondere besitzt das von dem Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a erzeugte Geschwindigkeitssignal den Pegel, welcher graduell von dem Zeitpunkt an zunimmt, in welchem der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet ist, und erreicht einen vorbestimmten Wert. In diesem Fall wird, da das Normal/Rückwärts-Drehsignal sich auf einem niedrigen Pegel (Low Level) befindet, der Fahrzeugkörper 1 im Gegenuhrzeigersinn gewendet, wobei die Links-Wende-Geschwindigkeit schrittweise auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit zunimmt. Wenn der Fahrer den Rechts-Wende-Schalter 75 einschaltet, unmittelbar nachdem er den Links-Wende-Schalter 74 ausschaltet, geht der Pegel des Normal/Rückwärts-Drehsignals gleichzeitig mit dem Einschalten des Rechts-Wende-Schalters 75 zu dem hohen Pegel (High Level) über. Der Pegel des Geschwindigkeitssignals nimmt schrittweise von dem Zeitpunkt an zu, zu welchem der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet wird, und erreicht eine vorbestimmte Spannung. In der Folge wird der Fahrzeugkörper 1 im Uhrzeigersinn gewendet, wobei die Wendegeschwindigkeit im Uhrzeigersinn graduell bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit zunimmt. Folglich wird dann, wenn der Rechts-Wende-Schalter 75 ausgeschaltet wird, das bis da erzeugte Geschwindigkeitssignal gestoppt, wohingegen der Pegel des Normal/Rückwärts-Drehsignals auf einen niedrigen Pegel zurückkehrt.
  • 22 stellt die Wellenformen des Geschwindigkeitssignals und des Normal/Rückwärts-Drehsignals dar, welche dann erzeugt werden, wenn der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet wird und dann der Rechts-Wende-Schalter 75 sowie der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet werden gefolgt vom Ausschalten des Links-Wende-Schalters 74. Insbesondere nimmt das von dem Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a erzeugte Geschwindigkeitssignal schrittweise von dem Zeitpunkt an zu, zu welchem der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet wird, und das Normal/Rückwärts-Drehsignal befindet sich auf niedrigem Pegel, so dass der Fahrzeugkörper 1 im Gegenuhrzeigersinn gewendet wird, wobei die Wendegeschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn schrittweise vergrößert wird. Da allerdings eine Bremskraft durch Einschalten des Rechts-Wende-Schalters 75 angelegt wird, bevor der Pegel des Geschwindigkeitssignals eine vorbestimmte Spannung erreicht, fällt der Pegel des Geschwindigkeitssignals unmittelbar auf null ab. Während einer Periode, in welcher der Links- und Rechts-Wende-Schalter 74, 75 beide eingeschaltet sind, nimmt der Pegel des Bremssignals schrittweise von dem Zeitpunkt an zu, zu welchem der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet wird, und erreicht die vorbestimmte Spannung.
  • Dies bewirkt eine Bremskraft, die schritweise auf den im Gegenuhrzeigersinn gewendeten Fahrzeugkörper 1 wirkt. Wenn in der Folge der Fahrer den Links-Wende-Schalter 74 ausschaltet, wobei der Rechts-Wende-Schalter 75 eingeschaltet bleibt, geht der Pegel des Normal/Rückwärts-Drehsignals gleichzeitig mit dem Ausschalten des Links-Wende-Schalters 74 zu dem hohen Pegel (High Level) über, was bewirkt, dass der Pegel des Geschwindigkeitssignals graduell auf die vorbestimmte Spannung hin zunimmt.
  • In der Folge wird der Fahrzeugkörper 1 im Uhrzeigersinn gewendet, wobei die Geschwindigkeit des Wendens im Uhrzeigersinn graduell auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit vergrößert wird. Wenn dann der Rechts-Wende-Schalter 75 ausgeschaltet wird, wird das bis da erzeugte Geschwindigkeitssignal gestoppt, wobei der Pegel des Normal/Rückwärts-Drehsignals auf einen niedrigen Pegel (Low Level) zurückkehrt.
  • In dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet das Merkmal des gegenseitigen Angreifens des Gelenks 24 und des Nachlaufarms 30 das schwenkbare Lagermittel, welches ein Paar aus linkem und rechtem Rad schwenkbar um die jeweiligen zum Untergrund orthogonalen Achsen lagert, wobei das Merkmal, welches die Hydraulikzylinder 41, 42, die Stangen 43, 44, den Öltank 51, die Pumpe 52, den Motor 53, das elektromagnetische Ventil 54, die Verbindungsstangen 45, 46 und die Verbindungsarme 32, 40 umfaßt, die Schwenk-Antriebsmittel bildet. Der Links- und Rechts-Wende-Schalter 74, 75 entsprechen den Wende-Befehlmitteln und die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, die Relaiseinheit 71, der Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a und die Batterie 86 entsprechen den Spannungsanlegemitteln.
  • Ferner kann das Vierradfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 23 gezeigt, einen Beschleunigungspedal-Druckkraftsensor 89 umfassen zum Erfassen des Betrags der auf ein Beschleunigungspedal (nicht gezeigt) des Fahrzeugs ausgeübten Druckkraft, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen Pegel aufweist, der dem erfaßten Betrag der Druckkraft entspricht; und einen Bremspedaldruckkraftsensor 90 zum Erfassen des Betrags der auf ein Bremspedal des Fahrzeugs ausgeübten Druckkraft, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen Pegel aufweist, der dem erfaßten Betrag der Druckkraft entspricht, so dass der Pegel des Geschwindigkeitssignals nach Maßgabe des Ausgangssignals des Beschleunigungspedal-Druckkraftsensors 89 eingestellt wird und der Pegel des Bremssignals nach Maßgabe des Ausgangssignals des Bremspedal-Druckkraftsensors 90 eingestellt wird. Bei diesem Aufbau kann ein Wenden des Fahrzeugs im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn mit Links- und Rechts-Wende-Schaltern 74, 75 eingeschaltet werden, welche in Zuordnung zu einer Bedienung des Schalthebels 80 ein/ausgeschaltet werden, wie in 10 dargestellt.
  • Bei einer Wende-Steuer/Regel-Routine, wie sie in den 24 und 25 dargestellt ist, schreitet die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 in 23 zu Schritt S35 vor, wenn in Schritt S34 bestimmt wird, dass der Links-Wende-Schalter 74 eingeschaltet ist, so dass die Motoren 17, 18 normal gedreht werden. Wenn andererseits in Schritt S34 bestimmt wird, dass der Rechts-Wende-Schalter 74 eingeschaltet ist, schreitet die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zu Schritt S36 vor, so dass die Motoren 17, 18 rückwärts gedreht werden. Nach Ausführen der Schritte S35 oder S36 schreitet die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 zu Schritt S41 vor. In Schritt S41 erfaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 die Größe der auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft vermittels des Beschleunigerpedal-Druckkraftsensors 89. Dann bestimmt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, ob der Betrag der auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft gleich null ist oder nicht (Schritt S42). Wenn auf das Beschleunigerpedal eine Druckkraft ausgeübt wird, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a dazu, ein Geschwindigkeitssignal auf einem Pegel zu erzeugen, welcher dem Betrag der auf das Beschleunigersignal ausgeübten Druckkraft entspricht (Schritt S43).
  • Wenn in Schritt S33 bestimmt wird, dass der Links- und der Rechts-Wende-Schalter 74, 75 beide ausgeschaltet sind, erfaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Betrag der auf das Bremspedal ausgeübten Druckkraft vermittels des Bremspedal-Druckkraftsensors 90 (Schritt S44) und bestimmt, ob der Betrag der auf das Bremspedal ausgeübten Druckkraft gleich null ist oder nicht (Schritt S45). Wenn in Schritt S42 bestimmt wird, dass der Betrag der auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft gleich null ist, führt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 auch die Schritte S44, S45 aus. Wenn auf das Bremspedal eine Druckkraft angelegt wird, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70 den Bremssignal-Erzeugerschaltkreis 73a dazu, ein Bremssignal auf einem Pegel zu erzeugen, welcher dem Betrag der auf das Bremspedal ausgeübten Druckkraft entspricht (Schritt S46). Somit werden die Motoren 17, 18 mit dem Geschwindigkeitssignal auf dem Pegel versorgt, welcher dem Betrag der auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft entspricht, um die Drehgeschwindigkeit der Motoren 17, 18 zu steuern/zu regeln, wenn diese normal oder in Rückwärtsrichtung gedreht werden, Dadurch wird die Wendegeschwindigkeit des Fahrzeugkörpers 1 nach Maßgabe des Betrags der auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft eingestellt, wenn der Fahrzeugkörper 1 im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn gewendet wird. Auf ähnliche Weise werden die Motoren 17, 18 mit dem Bremssignal auf dem Pegel versorgt, welcher zu dem Betrag der auf das Bremspedal ausgeübten Bremskraft korrespondiert, um die Bremswirkung auf die Drehung der Motoren 17, 18 zu steuern/zu regeln, wodurch die Intensität der Bremsung des im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn gewendeten Fahrzeugkörpers 1 nach Maßgabe des Betrags der auf das Bremspedal angelegten Bremskraft eingestellt wird.
  • Wenn der Betrag der Druckkraft auf das Beschleunigerpedal gleich null ist, wird kein Geschwindigkeitssignal erzeugt. Wenn der Betrag der Druckkraft auf das Bremspedal auch gleich null ist, veranlaßt die Wende-Steuer/Regeleinheit 70, dass der Geschwindigkeitssignal-Erzeugerschaltkreis 72a das Geschwindigkeitssignal auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel erzeugt (Schritt S47). Das Geschwindigkeitssignal auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel erzeugt dann, wenn es den Motoren 17, 18 zugeführt wird, geringe Antriebskräfte in den Motoren 17, 18. Dieses Versorgen mit einem geringen Strom wird für ein schwaches Antreiben der Motoren 17, 18 durchgeführt, wenn das Bremspedal freigegeben ist, um an die Hinterräder 15, 16 ein Drehmoment, wie beispielsweise ein Kriechdrehmoment eines Automatikgetriebes, anzulegen, so dass die Fahrbarkeit des Fahrzeugs verbessert wird, wenn der Fahrer auf das Bremspedal drückt, um das Fahrzeug zu verzögern.
  • In Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer kann ein Bremssattel 35 in Kontakt mit einer Bremsscheibe 33 an dem linken Hinterrad gebracht werden. Es kann auf ähnliche Weise an dem nicht gezeigten rechten Hinterrad ein Bremssattel in Kontakt mit einer Bremsscheibe gebracht werden, und es kann den Motoren 17, 18 in Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer zum Stoppen des Wendebetriebs sowie zum Bremsen der Drehung der Hinterräder 15, 16 ein geringer Strom zugeführt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der Erfindung eines von vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linkem und rechtem Rad, auf welches kein durch eine Antriebsquelle erzeugtes Antriebsdrehmoment übertragen wird, zum Verschwenken um jeweilige zum Untergrund orthogonale Achsen gelagert und das eine Paar aus linkem und rechtem Rad wird aus den Geradeausbewegungs-Positionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens verschwenkt, welcher Bogen durch die jeweiligen zum Untergrund orthogonalen Achsen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad verläuft, wobei der Mittelpunkt des Bogens nahe dem Mittelpunkt der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars von vorderem und hinterem Paar jeweils aus linkem und rechtem Rad liegt. Wenn in Antwort auf eine Bedienung der Links- oder Rechts-Wendebefehl erzeugt wird, wird an die Motoren derart eine schrittweise zunehmende Antriebsspannung angelegt, dass die Motoren Drehmomente an das eine Paar aus linkem und rechtem Rad anlegen, um den Fahrzeugkörper in der Nähe des Mittelpunkts der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden, so dass die Wendegeschwindigkeit schrittweise in Wenderichtung im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn vergrößert wird. Deshalb wird verhindert, dass das Fahrzeug plötzlich eine Wendebewegung ausführt, unmittelbar nachdem der Links- oder der Rechts-Wendebefehl erzeugt wurde. Dadurch wird ermöglicht, dass der Fahrer den Fahrzeugkörper in eine gewünschte Position mit einer guten Bedienbarkeit wenden kann.
  • Bei dem mit einem Wendemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüsteten Vierradfahrzeug ist ein Paar von vorderem und hinterem Paar jeweils aus linkem und rechtem Rad, auf welches kein von einer Antriebsquelle erzeugtes Antriebsdrehmoment übertragen wird, zum Verschwenken um jeweilige zum Untergrund orthogonale Achsen gelagert und das eine Paar aus linkem und rechtem Rad wird aus Geradeausbewegungs-Positionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug (geradeaus) fortbewegt, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen des Bogens verschwenkt, welcher Bogen sich durch die jeweiligen zu dem Untergrund orthogonalen Achsen des einen Paars aus linkem und rechtem Rad erstreckt, wobei der Mittelpunkt des Bogens nahe dem Mittelpunkt der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars von vorderem und hinterem Paar aus linkem und rechtem Rad liegt. Die Motoren werden mit einer Antriebsspannung auf einem Pegel versorgt, welcher dem Betrag der Druckkraft auf ein Beschleunigerpedal entspricht, welche Druckkraft während eines Bremsbefehls erzeugt wird, derart, dass die Motoren Drehmomente auf das eine Paar aus linkem und rechtem Rad ausüben, um den Fahrzeugkörper um die Nähe des Mittelpunkts der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden. Dies führt dazu, dass die Wendegeschwindigkeit nach Maßgabe des Betrags der von dem Fahrer auf das Beschleunigerpedal ausgeübten Druckkraft in Wenderichtung im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn zunimmt. Somit kann der Fahrer den Fahrzeugkörper ohne das Gefühl einer physikalischen Störung im Vergleich zu einem normalen Bewegungsbetrieb wenden und demzufolge kann er den Fahrzeugkörper mit einer guten Bedienbarkeit in eine gewünschte Position wenden.
  • Wenn im vorstehenden und im Rahmen der Ansprüche zur Erläuterung der Begriff „Wenden" verwendet wird, so soll dieser Begriff nicht nur den Fall beschreiben, in welchem der Fahrzeugkörper durch ein Manöver um 180° oder ein Vielfaches davon gewendet wird, sondern dieser Begriff soll auch Fälle umfassen, in welchen der Fahrzeugkörper um kleinere Winkelbeträge in eine gegenüber seiner ursprünglichen Ausrichtung andere Ausrichtung gebracht wird, wie beispielsweise beim Einparken. Mit dem Begriff „Wenden" soll also lediglich der grundsätzliche Unterschied zum Lenken des Fahrezgs bei einer normalen Kurvenfahrt zum Ausdruck gebracht werden.
  • Ein Vierradfahrzeug ist dazu ausgelegt, einem Fahrer die Durchführung eines Wendebetriebs mit guter Bedienbarkeit zu ermöglichen. Eines von vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linkem und rechtem Rad, auf welches kein von einer Antriebsquelle erzeugtes Drehmoment übertragen wird, wird um jeweilige zu dem Untergrund orthogonale Achsen verschwenkt. Das eine Paar aus linkem und rechtem Rad 15, 16 wird aus Geradeauspositionen heraus, welche dann eingenommen werden, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise über längere Distanzen fortbewegt, zu Positionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens verschwenkt, welcher Bogen sich durch die zu dem Untergrund orthogonale Achsen A, A um einen Bereich nahe einem Mittelpunkt einer zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse 3 des anderen Paars aus vorderen und hinteren Paaren jeweils aus linken und rechten Rädern erstreckt. Wenn ein Links- oder Rechts-Wendebefehl in Antwort auf eine Bedienung erzeugt wird, werden den Motoren 17, 18 eine schrittweise zunehmende Antriebsspannung zugeführt, derart, dass die Motoren Drehmomente auf das eine Paar aus linkem und rechtem Rad anlegen, um den Fahrzeugkörper um einen Bereich in der Nähe des Mittelpunkts B der zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehenen Drehachse 3 des anderen Paars aus linkem und rechtem Rad zu wenden.

Claims (27)

  1. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus, umfassend: ein Paar von Achsschenkeln (32, 40) zum Lagern eines vorderen oder hinteren Radpaars (15, 16), auf welches kein von einer Antriebsquelle (2) erzeugtes Antriebsdrehmoment übertragen wird, zum Verschwenken um jeweilige zum Boden orthogonale Achsen (A, A); Befehlmittel (74, 75, 76) zum Erzeugen eines Wende-Modus-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob ein Fahrzeugbetriebszustand vorbestimmte Bedingungen erfüllt, wenn der Wende-Modus-Befehl erzeugt ist; Schwenk-Antriebsmittel (41, 42), um dann, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass die vorbestimmten Bedingungen erfüllt sind, das eine Radpaar (15, 16) aus Geradeausfahrpositionen heraus, welche während der Fahrt des Fahrzeugs eingenommen werden, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens, der sich durch die zum Boden orthogonalen Achsen (A, A) des einen Radpaars (15, 16) erstreckt, zu verschwenken, wobei ein Mittelpunkt (B) des Bogens nahe einem Mittelpunkt einer das andere Radpaar (4, 5) aufweisenden Antriebsachse (3) des Fahrzeugs liegt; und Wende-Antriebsmittel (17, 18) zum Anlegen eines Drehmoments an das eine Radpaar (15, 16) in den Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen, um den Fahrzeugkörper um einen Bereich nahe dem Mittelpunkt (B) der Antriebsachse (3) zu wenden, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Bedingungen zumindest umfassen, dass eine Schaltposition eines in dem Fahrzeug vorgesehenen Getriebes in einer P(Park)-Position oder einer N (Neutral)-Position liegt; oder eine Handbremse in Betrieb ist.
  2. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Links-Wende-Befehlmittel (74) zum Erzeugen eines Links-Wendebefehls in Antwort auf eine Bedienung; und Rechts-Wende-Befehlmittel (75) zum Erzeugen eines Rechts-Wendebefehls in Antwort auf eine Bedienung, wobei die Wende-Antriebsmittel (17, 18) den Fahrzeugkörper in Antwort auf den Links-Wende-Befehl im Gegenuhrzeigersinn wenden und den Fahrzeugkörper in Antwort auf den Rechts-Wende-Befehl im Uhrzeigersinn wenden.
  3. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Links-Wende-Befehlmittel (74) und die Rechts-Wende-Befehlmittel (75) an einem Lenkrad (92) angeordnet sind.
  4. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch: ein Getriebe, welches zusätzlich zu Getriebeschaltpositionen mit einer Links-Wende-Schaltposition und einer Rechts-Wende-Schaltposition ausgebildet ist; wobei die Links-Wende-Befehlmittel (74) den Links-Wende-Befehl dann erzeugen, wenn ein Schalthebel (80) des Getriebes in die Links-Wende-Schaltposition bewegt ist; und wobei die Rechts-Wende-Befehlmittel (75) den Rechts-Wende-Befehl dann erzeugen, wenn der Schalthebel (80) des Getriebes in die Rechts-Wende-Position bewegt ist.
  5. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Befehlmittel einen Wende-Modus-Stoppbefehl in Antwort auf eine Bedienung erzeugen; und dass die Schwenk-Antriebsmittel (41, 42, 43, 44) das eine Radpaar (15, 16) aus den Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen heraus in die Geradeausbewegungs-Positionen in Antwort auf den Wende-Modus-Stoppbefehl verschwenken.
  6. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Bedingungen umfassen, dass der Lenkwinkel der Vorderräder im wesentlichen 0° beträgt.
  7. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel (17, 18) ein Wenden des Fahrzeugkörpers stoppen, wenn der Links-Wende-Befehl und der Rechts-Wende-Befehl gleichzeitig erzeugt werden.
  8. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenk-Antriebsmittel Wende-Positionserfassungsmittel umfassen, um ein Verschwenken des einen Radpaars (15, 16) aus seinen Geradeausbewegungs-Positionen in Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen zu erfassen und in Antwort darauf das Verschwenken des einen Radpaars (15, 16) um die zum Boden orthogonalen Achsen (A, A) zu stoppen.
  9. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel Geradeausbewegungs-Erfassungsmittel umfassen, um ein Verschwenken des einen Radpaars (15, 16) aus seinen Winkelpositionen entlang den Tangentialrichtungen in die Geradeausbewegungs-Positionen zu erfassen und in Antwort darauf das Verschwenken des einen Radpaars (15, 16) um die zum Boden orthogonalen Achsen (A, A) zu stoppen.
  10. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–9, gekennzeichnet durch einen Schalt-Blockier-Mechanismus zum Unterbinden eines Schaltbetriebs des Getriebes, wenn zumindest das eine Radpaar (15, 16) Positionen einnimmt, welche sich von der Geradeausbewegungs-Position unterscheiden.
  11. Vierradfahrzeug mit einem Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel das Drehmoment auf das eine Radpaar (15, 16) von einer Antriebsquelle her anlegen, welche sich von der Antriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs unterscheidet.
  12. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenk-Lagermittel einen Längslenker (30) zum schwenkbaren Lagern des einen Radpaars (14, 15) über Gelenke um jeweilige zum Untergrund orthogonale Achsen des einen Radpaars (14, 15) umfassen.
  13. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel Bremsmittel umfassen, um eine Bremskraft gegen Drehungen des einen Radpaars (14, 15) in Antwort auf eine Bedienung eines an dem Lenkrad angeordneten Schalters anzulegen.
  14. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel Bremsmittel umfassen zum Anlegen einer Bremskraft gegen Drehungen des einen Radpaars (15, 16) in Antwort auf ein Niederdrücken eines Bremspedals.
  15. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus, umfassend: ein Paar von Achsschenkeln (40, 32) zum Lagern eines vorderen oder hinteren Radpaars (15, 16), auf welches kein von einer Antriebsquelle erzeugtes Drehmoment übertragen wird, zum Verschwenken um jeweilige zu dem Boden orthogonale Achsen (A, A); Befehlmittel (74, 75, 76) zum Erzeugen eines Wende-Modus-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob ein Fahrzeugbetriebszustand vorbestimmte Bedingungen erfüllt, wenn der Wende-Modus-Befehl erzeugt ist; Schwenk-Antriebsmittel zum Verschwenken des einen Radpaars (15, 16) aus Geradeauspositionen heraus, welche während der Fahrt des Fahrzeugs eingenommen werden, zu jeweiligen Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen eines Bogens, welcher sich durch die zum Boden orthogonalen Achsen (A, A) des einen Radpaars (15, 16) erstreckt, wobei ein Mittelpunkt (B) des Bogens nahe einem Mittelpunkt einer das andere Radpaar (4, 5) aufweisenden Antriebsachse (3) liegt; und Wende-Antriebsmittel (100) zum Anlegen von Drehmomenten in unterschiedliche Drehrichtungen an das andere Radpaar (4, 5) in den Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen, um den Fahrzeugkörper um einen Bereich nahe dem Mittelpunkt (B) der Antriebsachse (3) des Fahrzeugs zu wenden, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Bedingungen zumindest umfassen, dass eine Schaltposition eines in dem Fahrzeug vorgesehenen Getriebes in einer P (Park)-Position oder einer N (Neutral)-Position liegt; oder eine Handbremse in Betrieb ist.
  16. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel die Drehmomente jeweils an das andere Radpaar (4, 5) in Drehrichtungen, welche sich voneinander unterscheiden, über eine Antriebsquelle (2) anlegen, welche sich von der zum Wenden des Fahrzeugs vorgesehenen Antriebsquelle (100) unterscheidet.
  17. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Antriebsmittel umfassen: Mittel zum Fixieren eines Gehäuses zum drehbaren Lagern zweier Zahnräder, welche in einem Differential (95) angeordnet sind, während eines Wendebetriebs des Fahrzeugkörpers; und einen Motor (100) zum Drehantreiben eines von in dem Differential angeordneten Kegelrädern.
  18. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Motoren (17, 18) zum Anlegen von Drehmomenten an das eine Radpaar (15, 16) in Winkelpositionen entlang tangentialer Richtungen zum Wenden eines Fahrzeugkörpers um einen Bereich nahe dem Mittelpunkt (B) der das andere Radpaar (4, 5) aufweisenden Antriebsachse (3) des Fahrzeugs; Wende-Befehlmittel (74, 75, 76) zum Erzeugen eines Links- oder Rechts-Wende-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; und Spannungsanlegemittel zum Anlegen einer schrittweise anwachsenden Antriebsspannung an die Motoren (17, 18) in Antwort auf den Wende-Befehl.
  19. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsanlegemittel die Antriebsspannung schrittweise über eine vorbestimmte Zeit vergrößern und danach die Antriebsspannung auf einem konstanten Pegel halten.
  20. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (17, 18) das eine Radpaar (15, 16) in Antwort auf das Links-Bewegungs-Signal in Richtung im Gegenuhrzeigersinn drehen, um den Fahrzeugkörper im Gegenuhrzeigersinn zu wenden, und das eine Radpaar (15, 16) in Antwort auf das Rechts-Wende-Signal in Richtung im Uhrzeigersinn drehen, um den Fahrzeugkörper im Uhrzeigersinn zu wenden.
  21. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 18–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (17, 18) für das jeweilige linke und rechte Rad des einen Paars (15, 16) vorgesehen sind.
  22. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 18– 21, gekennzeichnet durch: Wende-Stopp-Befehlmittel zum Erzeugen eines Wende-Stopp-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; und Bremskraft-Anlegemittel zum Anlegen einer schrittweise anwachsenden Bremskraft an die Motoren (17, 18) in Antwort auf den Wende-Stopp-Befehl.
  23. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach einem der Ansprüche 18–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wende-Befehlmittel und die Wende-Stopp-Befehlmittel zum Erzeugen eines Wende-Stopp-Befehls integral an dem Lenkrad angeordnet sind.
  24. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Motoren (17, 18) zum Anlegen von Drehmomenten an das eine Radpaar (15, 16) in Winkelpositionen entlang den tangentialen Richtungen zum Wenden eines Fahrzeugkörpers um einen Bereich nahe dem Mittelpunkt (B) der das andere Radpaar (4, 5) aufweisenden Antriebsache (3) des Fahrzeugs; Wende-Befehlmittel (74, 75, 76) zum Erzeugen eines Links- oder Rechts-Wende-Befehls in Antwort auf eine Bedienung; und Spannungs-Anlegemittel zum Anlegen einer Antriebsspannung an die Motoren (17, 18) mit einem Pegel, welcher dem Betrag der Druckkraft auf ein Beschleunigungspedal während der Erzeugung des Wende-Befehls entspricht.
  25. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ein mit einer Links-Wende-Schaltposition und einer Rechts-Wende-Schaltposition zusätzlich zu den Getriebeschaltpositionen ausgestattetes Getriebe, wobei die Wende-Befehlmittel den Links-Wende-Befehl erzeugen, wenn ein Schalthebel des Getriebes in die Links-Wende-Schaltposition bewegt ist, und den Rechts-Wende-Befehl erzeugen, wenn der Schalthebel des Getriebes in die Rechts-Wende-Position bewegt ist.
  26. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch ein Bremskraftanlegemittel zum Anlegen einer Bremskraft an die Motoren, welche dem Betrag der Druckkraft auf ein Bremspedal entspricht.
  27. Vierradfahrzeug mit Wendemechanismus nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (17, 18) mit einer geringen Antriebskraft versorgt werden, wenn weder das Beschleunigerpedal noch das Bremspedal niedergedrückt ist.
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