DE10125720A1 - Lenksystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Es wird ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug zum Steuern des Antriebs eines Lenkmechanismus (2, 3, 5-9) des Kraftfahrzeuges (80) vorgeschlagen. Das System weist auf: eine Bremsbetätigungserfassungsschaltung (52, 60; STP; S1) zum Erfassen der Betätigung eines Bremsmechanismus (51-54) des Kraftfahrzeuges (80); eine Drehzahlvergleichsschaltung (60; 20; WHv; S3) zum Beurteilen, ob ein linkes oder ein rechtes Rad (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) eine höhere Raddrehzahl hat; eine Drehzahlbeurteilungsschaltung (60; 20; Wth; S2) zum Beurteilen, ob eine Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet oder nicht; und eine Lenksteuerschaltung (20; S4, S5) zum Steuerun des Lenkmechanismus (2, 3, 5-9). In Antwort auf die Erfassung der Betätigung des Bremsmechanismus (51-54) lenkt die Lenksteuerschaltung (20; S4, S5) die lenkbaren Räder (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) um einen Steuerlenkwinkel in Richtung zu einem von linkem und rechtem Rad (4A, 4B) zusätzlich ein, das die niedrigere Raddrehzahl hat, und zwar auf der Grundlage eines Ergebnisses der Beurteilung durch die Drehzahlvergleichsschaltung (60; 20; WHv; S3), wenn die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten (4A, 4B) den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (Fig. 2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Lenksystem in der Lage ist, die Lage des Motorfahrzeugs zu steuern, indem ein Lenkmechanismus ge­ steuert wird.

Es ist bereits ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschla­ gen worden, bei dem keine mechanische Verbindung zwischen einem Lenkrad und einem Lenkmechanismus zum Lenken von lenkbaren Fahrzeugrädern vorhanden ist (s. z. B. japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 9-142330 (1997)). Bei dem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug werden die Richtung und der Grad der Be­ tätigung des Lenkrades erfaßt und es wird von einem Aktuator wie einem Elektromotor eine Antriebskraft an den Lenkmechanis­ mus auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung angelegt.

Bei dieser Anordnung ist keine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkmechanismus und dem Lenkrad notwendig. Folglich kann bei einer Kollision des Kraftfahrzeuges eine Stoßbewegung des Lenkrades nach oben hin verhindert werden. Ferner ermöglicht diese Anordnung eine strukturelle Vereinfachung und Gewichtsre­ duzierung des Lenkmechanismus und ferner eine flexiblere Posi­ tionierung des Lenkrades. Darüber hinaus ermöglicht es die An­ ordnung, andere Betätigungsmittel wie einen Lenkhebel oder ein Lenkpedal anstelle des Lenkrades einzusetzen.

Bei dem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der oben genann­ ten Konstruktion läßt sich eine Beziehung zwischen der Betäti­ gung des Lenkrades und der Betätigung des Lenkmechanismus fle­ xibel über eine elektrische Steuerung modifizieren. Es wird da­ her erwartet, daß sich die Manövrierbarkeit des Kraftfahrzeuges drastisch verbessert.

Beispielsweise werden ein Sollgierwert bzw. eine Sollgierrate bzw. eine Sollgiergeschwindigkeit ("target yaw rate") oder eine Sollateralbeschleunigung bestimmt gemäß einem Betätigungs­ drehmoment oder einem Betätigungswinkel des Lenkrades und die Betätigung des Lenkmechanismus wird gesteuert auf der Grundlage des Sollgierwertes oder der Sollateralbeschleunigung, um eine Lagesteuerung des Kraftfahrzeuges zu erzielen. Somit lassen sich die dynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges für den Lenkvorgang optimieren.

Wenn die Lagesteuerung des Kraftfahrzeuges mittels des oben ge­ nannten "steer-by-wire"-System ausgeführt wird, wird ein Ist­ gierwert des Kraftfahrzeuges erfaßt und ein Sollgierwert wird bestimmt gemäß der Betätigung des Lenkrades bestimmt. Der Lenk­ winkel des Lenkmechanismus wird so bestimmt, daß der Istgier­ wert näher an den Sollgierwert herangebracht wird. Genauer ge­ sagt wird ein Sollenkwinkel auf der Grundlage einer Abweichung des Istgierwertes von dem Sollgierwert bestimmt und der Lenkme­ chanismus wird so gesteuert, daß ein Istlenkwinkel des Lenkme­ chanismus angeglichen wird an den Sollenkwinkel.

Bei einer konstanten Steuerung des Lenkaktuators auf der Grund­ lage der Abweichung des Istgierwertes von dem Sollgierwert kann sich jedoch eine Übersteuerung ergeben. Dann wird das Kraft­ fahrzeug gegiert, selbst während einer gewöhnlichen Geradeaus­ fahrt, insbesondere während einer Fahrt mit geringer Geschwin­ digkeit.

Ein möglicher Ansatz zur Lösung dieses Problemes besteht darin, einen gewissen Schwellenwertzustand vorab einzustellen, um den Lenkaktuator weniger empfindlich zu steuern. Beispielsweise wird die Lagesteuerung über die Steuerung des Lenkaktuators nicht durchgeführt, solange nicht die Abweichung des Istgier­ wertes von dem Sollgierwert eine vorbestimmte Schwelle er­ reicht.

Bei dieser Anordnung ist die Steuerung jedoch verzögert, was dazu führt, daß eine Lageinstabilität des Kraftfahrzeuges auf einer sogenannten reibungszahlgeteilten Fahrbahn nicht wirksam unterdrückt werden kann. Der Begriff "reibungszahlgeteilte Fahrbahn" soll sich vorliegend auf eine Fahrbahn beziehen, bei der die Reibungskoeffizienten für die linken und die rechten Räder des Kraftfahrzeuges deutlich unterschiedlich sind. Ein typischer derartiger Fall liegt vor, wenn die rechten Räder sich auf trockener Asphaltfahrbahnoberfläche befinden und die linken Räder sich auf einer vereisten Fahrbahnfläche befinden.

Wenn auf einer derartigen reibungszahlgeteilten Fahrbahn ein Bremsmechanismus des Kraftfahrzeuges betätigt wird, wird auf der Seite der höheren Reibungszahl µ eine größere Bremskraft erzeugt, so daß abrupt ein größeres Giermoment auf das Kraft­ fahrzeug einwirkt, so daß die Lage des Kraftfahrzeuges instabil wird. Folglich wird vorzugsweise ein sogenannter Gegenlenk- Steuervorgang durchgeführt, um dem Kraftfahrzeug ein Steuer­ giermoment in entgegengesetzte Richtung zu erteilen, um die La­ ge des Kraftfahrzeuges zu stabilisieren.

Die oben genannte Anordnung, die die Verzögerung der Steuerung mit sich bringt, kann das Giermoment, das zu Anfang des Brems­ vorganges auftritt, nicht wirksam unterdrücken, so daß das Kraftfahrzeug unvermeidbarerweise an einer signifikanten Lage­ instabilität leidet.

Die Verzögerung der Steuerung kann ansonsten hervorgerufen wer­ den durch eine Verzögerung aufgrund der Berechnung des Soll­ gierwertes, durch eine Verzögerung, die dem Ansprechverhalten ("responsiveness") des Lenkaktuators zugeschrieben werden kann, u. dgl., und beträgt etwa 120 Millisekunden bis 130 Millisekun­ den. Diese Verzögerung der Steuerung ist nicht vernachlässig­ bar, wenn ein Bremsvorgang auf der reibungszahlgeteilten Fahr­ bahn durchgeführt wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben, wobei das Lenksystem die Lage eines Kraftfahrzeuges während eines Bremsvorganges stabilisie­ ren kann.

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, zum Steuern des Antriebs eines Lenkmechanis­ mus (2, 3) eines Kraftfahrzeuges. Das System weist auf: eine Bremsbetätigungs-Erfassungsschaltung (60, 50, S1) zum Erfassen einer Betätigung eines Bremsmechanismus (53, 54) des Kraftfahr­ zeuges; eine Drehzahlvergleichsschaltung (60, 50, S3) zum Beur­ teilen, ob ein linkes oder ein rechtes Rad des Kraftfahrzeuges eine höhere Raddrehzahl besitzt; eine Drehzahlbeurteilungs­ schaltung (60, 50, S2) zum Beurteilen, ob eine Drehzahldiffe­ renz zwischen dem linken und dem rechten Rad des Kraftfahrzeu­ ges einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet; und eine Lenksteuerschaltung (20, S4, S5) zum Steuern des Lenkmechanis­ mus. Die Lenksteuerschaltung steuert in Antwort auf die Erfas­ sung der Betätigung des Bremsmechanismus mittels der Bremsbetä­ tigungs-Erfassungsschaltung den Lenkmechanismus auf der Grund­ lage eines Ergebnisses der Beurteilung durch die Drehzahlver­ gleichsschaltung, um die lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges um einen Steuerlenkwinkel in Richtung auf dasjenige der lenkbaren Räder zusätzlich zu drehen bzw. einzulenken, das die geringere Raddrehzahl besitzt, wenn die Drehzahlbeurteilungsschaltung be­ urteilt, daß die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die oben in Klammern gesetzten Bezugsziffern geben entsprechende Komponenten an, die später in bezug auf eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, sollen den Schutzbereich der Erfindung jedoch nicht auf jene Ausführungsform einschränken. Diese Definition bezieht sich auf den vorliegenden Abschnitt.

Erfindungsgemäß wird beurteilt, ob die Differenz der Raddreh­ zahlen (Drehzahldifferenz) zwischen dem linken und dem rechten Rad einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wenn der Bremsmechanismus betätigt wird, um eine Bremskraft an das Kraftfahrzeug anzulegen. Wenn die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad bzw. linken und rechten Rädern beim Bremsen größer ist, dann besteht auch eine hohe Wahr­ scheinlichkeit, daß das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn fährt, bei der die Reibungskoeffizienten für die linken und die rech­ ten Räder des Kraftfahrzeuges deutlich unterschiedlich sind. In einem derartigen Fall wird der Lenkmechanismus so gesteuert, daß die lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges um den Steuerlenk­ winkel in Richtung zum Rad mit der niedrigeren Drehzahl hin zu­ sätzlich eingelenkt werden. Folglich wird ein Steuergiermoment an das Kraftfahrzeug angelegt, um ein Gegengewicht zu einem Giermoment zu schaffen, das auf das Kraftfahrzeug aufgrund der unterschiedlichen Reibungskoeffizienten der Fahrbahn für die linken und rechten Räder des Kraftfahrzeuges einwirkt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Lenkmechanismus sofort bzw. unverzüglich bei Betätigung des Bremsmechanismus auf der Grundlage der Beurteilung gesteuert, ob die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad den Schwellenwert über­ schreitet. Wenn der Bremsvorgang während der Fahrt auf einer sogenannten reibungszahlgeteilten Fahrbahn durchgeführt wird, kann die Lagesteuerung des Kraftfahrzeuges mit einem zufrieden­ stellenden Ansprechverhalten bewirkt werden, um ein Gegenge­ wicht zu schaffen zu dem Giermoment, das auf das Kraftfahrzeug aufgrund des Bremsvorganges einwirkt.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steuert die Lenksteuerschaltung den Lenkmechanismus so, daß die lenkba­ ren Räder des Kraftfahrzeuges um den Steuerlenkwinkel bzw. Steuerlenkwinkel zusätzlich verdreht bzw. eingelenkt werden, und zwar hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl, wenn die Drehzahldifferenz den Schwellenwert nach dem Ablauf einer vor­ bestimmten Zeitspanne überschreitet.

Bei dieser Anordnung erfolgt die Beurteilung, ob die lenkbaren Räder um den Steuerlenkwinkel zusätzlich zu verdrehen sind oder nicht, auf der Grundlage der Drehzahldifferenz, die nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne nach der Erfassung der Be­ tätigung des Bremsmechanismus erfaßt wird. Somit kann eine Übersteuerung verhindert werden, wodurch verhindert wird, daß ein gewöhnlicher Bremsvorgang ungeeignet bzw. unrichtig durch­ geführt wird.

Die vorbestimmte Zeitspanne ist vorzugsweise eine sehr kurze Zeitspanne in der Größenordnung von 40 Millisekunden bis 70 Millisekunden, um eine signifikante Lageinstabilität des Kraftfahrzeuges zu verhindern. Genauer gesagt kann die vorbe­ stimmte Zeitspanne dann, wenn die Lenksteuerschaltung den Steu­ ervorgang für den Lenkmechanismus wiederholt in gewissen Steu­ erzyklen (z. B. 10 Millisekunden) durchführt, das Vier- oder Fünffache des Steuerzyklus betragen.

Der Steuerlenkwinkel, der zu dem Lenkwinkel des Lenkmechanismus hinzu zu addieren ist, wenn die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad den Schwellenwert überschreitet, kann einen konstanten Wert besitzen. Hierbei ist der von der Lenksteuerschaltung durchzuführende Steuervorgang vereinfacht. Folglich kann der Lenkmechanismus sofort gesteuert werden, so daß das Giermoment, das am Anfang des Bremsens des Kraftfahr­ zeuges auftritt, wirksam unterdrückt werden kann.

Die Lenksteuerschaltung kann den Steuerlenkwinkel in Abhängig­ keit von einer Differenz im Bremszustand zwischen dem linken und dem rechten Rad variabel einstellen.

Bei dieser Ausführungsform kann das Steuergiermoment über die Steuerung des Lenkmechanismus in Übereinstimmung mit der Diffe­ renz zwischen den Reibungszahlen bzw. Reibungskoeffizienten der Fahrbahn an den linken und den rechten Rädern in einer geeigne­ ten Größe an das Kraftfahrzeug angelegt werden. Somit läßt sich die Lagesteuerung während des Bremsvorganges vorteilhafter durchführen.

Das erfindungsgemäße Lenksystem für ein Kraftfahrzeug kann mit einer Bremssteuerschaltung (60) zum Steuern des Bremsmechanis­ mus zusammenarbeiten. In diesem Fall kann die Bremssteuerschal­ tung dazu ausgelegt sein, die Betätigung des Bremsmechanismus und die Drehzahlen des linken und des rechten Rades bzw. der linken und der rechten Räder des Kraftfahrzeuges zu erfassen. Die Bremssteuerschaltung kann ferner dazu ausgelegt sein, die Drehzahlen des linken und des rechten Rades miteinander zu ver­ gleichen und die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad mit dem Schwellenwert zu vergleichen.

In diesem Fall können die Lenksteuerschaltung und die Brems­ steuerschaltung miteinander über eine geeignete Kommunikations­ leitung (50) verbunden sein. Das heißt, die Lenksteuerschaltung holt sich Daten von der Bremssteuerschaltung über die Kommuni­ kationsleitung, wobei die Daten solche Daten aufweisen, die an­ zeigen, ob der Bremsmechanismus betätigt wird oder nicht, sol­ che Daten, die anzeigen, welches von linkem und rechtem Rad ei­ ne höhere Raddrehzahl besitzt, und solche Daten, die anzeigen, ob die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad den Schwellenwert überschreitet oder nicht.

Der Lenkmechanismus weist vorzugsweise keine mechanische Ver­ bindung zu einem Lenkbetätigungselement (1) wie einem Lenkrad auf, oder ist dazu ausgelegt, daß eine derartige mechanische Kopplung mit dem Lenkbetätigungselement nach Erfordernis gelöst wird. Bei dieser Anordnung kann der Lenkmechanismus elektrisch in Übereinstimmung mit der Betätigung des Lenkbetätigungsele­ mentes gesteuert werden, wodurch ein Lenksteuervorgang durchge­ führt werden kann, wie er von einem Fahrer beabsichtigt ist, und das Verhalten des Kraftfahrzeuges sich über die Lenksteue­ rung unabhängig von der Betätigung des Lenkbetätigungselementes leicht stabilisieren läßt.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm zum Erläutern des grund­ legenden Aufbaus eines Lenksystems für ein Kraft­ fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm zum Erläutern, wie ein Bremsvorgang auf einer sogenannten reibungszahlge­ teilten Fahrbahn durchgeführt wird;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs einer Lenksteuervorrichtung;

Fig. 4 ein Diagramm, das die zeitlichen Veränderungen der Drehzahlen des linken und des rechten Rades dar­ stellt, die sich beobachten lassen, wenn ein Brems­ vorgang auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn durchgeführt wird; und

Fig. 5A, 5B und 5C Diagramme, die zeitliche Veränderungen des Gierwer­ tes, des Betätigungswinkels eines Lenkrades und des Lenkwinkels von lenkbaren Fahrzeugrädern sind, die sich beobachten lassen, wenn der Bremsvorgang auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn durchgeführt wird.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der grund­ legenden Konstruktion bzw. des grundlegenden Aufbaus eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Lenksystem für das Kraftfahr­ zeug wandelt die Bewegung eines Lenkaktuators 2, der in Über­ einstimmung mit der Drehbetätigung eines Lenkrades (Lenkbetäti­ gungselement) 1 angesteuert wird, in eine Drehbewegung des lin­ ken und des rechten Vorderrades (lenkbare Fahrzeugräder) 4A, 4B um, und zwar mittels eines Lenkgetriebes 3. Somit wird ein Lenkvorgang erzielt ohne jede mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad 1 und dem Lenkgetriebe 3. In diesem Fall bilden der Lenkaktuator 2, das Lenkgetriebe 3 u. dgl. einen Lenkmechanis­ mus.

Der Lenkaktuator 2 kann beispielsweise durch einen Elektromotor gebildet sein, wie einen bekannten bürstenlosen Motor. Das Lenkgetriebe 3 weist einen Bewegungswandlungsmechanismus (Kugelspindelmechanismus o. dgl.) zum Umwandeln der Drehbewe­ gung einer Ausgangswelle des Lenkaktuators 2 in eine lineare Axialbewegung einer Lenkstange 7 auf (die quer verläuft zu dem Kraftfahrzeug). Die Bewegung der Lenkstange 2 wird über Lenk­ verbindungsstangen 8 an Gelenkarme 9 übertragen, um die Ge­ lenkarme 9 zu drehen. Folglich werden die von den Gelenkarmen 9 gelagerten Räder 4A, 4B gedreht bzw. eingelenkt.

Das Lenkrad 1 ist mit einer Drehwelle 10 gekoppelt, die drehbar in bezug auf das Kraftfahrzeug gelagert ist. Die Drehwelle 10 ist mit einem Gegenkraftaktuator 19 versehen, der zum Anlegen einer Gegenlenkkraft an das Lenkrad 1 dient. Genauer gesagt kann der Gegenkraftaktuator 19 gebildet sein durch einen Elek­ tromotor wie einen bürstenlosen Motor, der eine Ausgangswelle aufweist, die einstückig mit der Drehwelle 10 vorgesehen ist.

Ein elastisches Element 30 wie eine Schraubenfeder ist zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Ende der Drehwelle 10, gegenüber dem Lenkrad 1, vorgesehen, um diese zu verbinden. Das elasti­ sche Element 30 bewegt das Lenkrad durch seine elastische Kraft in eine Geradeausfahrt-Lenkposition zurück, wenn der Gegen­ kraftaktuator 19 kein Drehmoment an das Lenkrad 1 anlegt.

Zur Erfassung eines Betätigungseingangswertes, der den Grad der Betätigung des Lenkrades 1 angibt, ist die Drehwelle 10 mit ei­ nem Winkelsensor 11 zum Erfassen eines Betätigungswinkels δh versehen, der dem Drehwinkel der Drehwelle 10 entspricht. Die Drehwelle 10 ist ferner ausgestattet mit einem Drehmomentsen­ sor 12 zum Erfassen eines Betätigungsdrehmomentes T, das an das Lenkrad 1 angelegt wird.

Ein Lenkwinkelsensor 13 zum Erfassen eines Lenkwinkels bzw. Einlenkwinkels δ der Räder 4A, 4B ist als ein Ausgangswertsen­ sor zum Erfassen eines Ausgangswertes des Lenkaktuators 2 vor­ gesehen. Der Lenkwinkelsensor 13 kann gebildet sein durch ein Potentiometer, das das Maß der Bewegung der Lenkstange 7 er­ faßt, die von dem Lenkaktuator 2 bewegt wird.

Der Winkelsensor 11, der Drehmomentsensor 12 und der Lenkwin­ kelsensor 13 sind mit einer Lenksteuereinrichtung 20 (Lenksteuerschaltung) verbunden, die einen Computer (ECU: Elek­ tronische Steuereinheit) aufweist.

Die Lenksteuereinrichtung 20 steuert den Lenkaktuator 2 und den Gegenkraftaktuator 19 über jeweilige Ansteuerschaltungen 22 bzw. 23. Die Lenksteuereinrichtung 20 ist ferner verbunden mit einem Lateralbeschleunigungssensor 15 zum Erfassen einer Late­ ralbeschleunigung Gy des Kraftfahrzeuges, einem Gierwertsensor bzw. Gierratensensor 16 zum Erfassen eines Gierwertes bzw. ei­ ner Gierrate γ des Kraftfahrzeuges, und mit einem Geschwindig­ keitssensor 14 zum Erfassen der Geschwindigkeit V des Kraft­ fahrzeuges.

Die Lenksteuereinrichtung 20 kommuniziert mit einer Fahrtsteu­ ereinrichtung 60 (Bremssteuerschaltung) zum Steuern des Brem­ sens des Kraftfahrzeuges, und zwar über eine Leitung 50, die zur Datenübertragung dient. In der Lenksteuereinrichtung 20 werden Daten benutzt, die die Lateralbeschleunigung Gy, den Gierwert γ und die Fahrzeuggeschwindigkeit angeben und die je­ weils erfaßt werden von dem Lateralbeschleunigungssensor 15, dem Gierwertsensor 16 bzw. dem Geschwindigkeitssensor 14, und die Daten werden über die Leitung 50 an die Fahrtsteuereinrich­ tung 60 übertragen.

Ein Bremsdruck wird mittels eines Hauptzylinders 52 in Überein­ stimmung mit einer Trittkraft erzeugt, die auf ein Bremspe­ dal 51 ausgeübt wird. Der Bremsdruck wird mittels einer Bremsdrucksteuereinheit 53 verstärkt und auf Bremseinrichtun­ gen 54 der Vorderräder 4A, 4B und von Hinterrädern 4C, 4D ver­ teilt, wodurch die jeweiligen Bremseinrichtungen 54 Bremskräfte an die Räder 4A bis 4D anlegen. Anschließend wird die Bremsdrucksteuereinheit 53 gesteuert von der Fahrtsteuerein­ richtung 60, die gebildet wird durch einen Computer (ECU), um die Bremsdrücke, die an die jeweiligen Räder 4A bis 4D anzule­ gen sind, unabhängig voneinander zu steuern.

Die Fahrtsteuereinrichtung 60 ist nicht nur mit der Lenksteuer­ einrichtung 20 verbunden, sondern auch mit Bremskraftsenso­ ren 61, die dazu dienen, die an die jeweiligen Räder 4A bis 4D angelegten Bremskräfte unabhängig zu erfassen, sowie mit Rad­ drehzahlsensoren 62, die dazu dienen, die Drehzahlen der jewei­ ligen Räder 4A bis 4D unabhängig zu erfassen.

Die Fahrtsteuereinrichtung 60 steuert die Bremsdrucksteuerein­ heit 53 zur Verstärkung und Verteilung des Bremsdruckes auf der Grundlage der Drehzahlen der jeweiligen Räder 4A bis 4D, die von den Raddrehzahlsensoren 62 erfaßt werden, und auf der Grundlage von Rückkoppelwerten, die von den Bremskraftsenso­ ren 61 angelegt werden. Somit werden die an die jeweiligen Rä­ der 4A bis 4D angelegten Bremskräfte unabhängig gesteuert. Die Bremskraftsteuereinheit 53 ist so konstruiert, daß der Bremsdruck durch eine eingebaute Pumpe erzeugt werden kann, selbst wenn das Bremspedal 51 nicht betätigt wird.

Die Lenksteuereinrichtung 20 und die Fahrtsteuereinrichtung 60 führen jeweils Lagesteueroperationen zur Stabilisierung des Verhaltens des Kraftfahrzeuges aus. Das heißt, die Lenksteuer­ einrichtung 20 steuert den Lenkaktuator 2 zur Stabilisierung des Verhaltens des Kraftfahrzeuges. Genauer gesagt wird ein Sollgierwert γ* berechnet auf der Grundlage des Betätigungswin­ kels δh des Lenkrades 1, und die Richtung der Vorderräder 4A, 4B wird so gesteuert, daß der Istgierwert γ des Kraftfahrzeu­ ges, wie er von dem Gierwertsensor 16 erfaßt wird, auf den Sollgierwert γ* konvergiert (Gierwertsteuerung).

Andererseits steuert die Fahrtsteuereinrichtung 60 die Bremsdrücke an den Rädern, die an einer oder einer äußeren Sei­ te des Kurvenfahrtradius des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, um zur Lagesteuerung des Kraftfahrzeuges den Istgierwert γ des Kraftfahrzeuges auf den Sollgierwert γ* konvergieren zu lassen.

Die Lenksteuereinrichtung 20 berechnet den Sollgierwert γ* auf der Grundlage des Betätigungswinkels δh und des Betätigungs­ drehmomentes T des Lenkrades während der gewöhnlichen Fahrt. Ferner wird eine Abweichung des Istgierwertes γ, der von dem Gierwertsensor 16 erfaßt wird, von dem Sollgierwert γ* berech­ net, und ein Sollenkwinkel δ*, der einen Sollwert für den Lenk­ winkel des linken und des rechten Vorderrades 4A, 4B bildet, wird auf der Grundlage der Abweichung berechnet. Der Lenkaktua­ tor 2 wird angesteuert auf der Grundlage einer Abweichung des Istlenkwinkels δ, der von dem Lenkwinkelsensor 13 erfaßt wird, von dem Sollenkwinkel δ*. Somit wird in Übereinstimmung mit der Betätigung des Lenkrades 1 ein Lenkvorgang durchgeführt.

Wenn der Lenkaktuator 2 konstanterweise auf der Grundlage der Abweichung des Gierwertes gesteuert wird, tendiert das Kraft­ fahrzeug dazu, während der gewöhnlichen Geradeausfahrt, insbe­ sondere bei einer Fahrt mit niedrigen Geschwindigkeiten, stark gegiert zu werden. Das heißt, der Lenkaktuator 2 wird übersteu­ ert. Zur Verhinderung der Übersteuerung werden Steuerzustände vorab eingestellt, wie sie durch den folgenden Ausdruck (1) dargestellt sind. Genauer gesagt wird die Lagesteuerung auf der Grundlage der Abweichung des Gierwertes durchgeführt, wenn die folgenden Steuerzustände erfüllt sind.

β/C1 + β'/C2 < 1 und ββ' < 0 (1)

wobei β der Schwimmwinkel ("skid angle") des Kraftfahrzeuges ist, β' die Schwimmwinkelgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist (β' = dβ/dt), und wobei C1 und C2 Konstanten sind (z. B. C1 = 1° und C2 = 5°/Sekunde).

Folglich wird die Lenksteuerung zur Lagesteuerung nur dann durchgeführt, wenn der Schwimmwinkel β divergiert, so daß das Gieren des Kraftfahrzeuges verhindert werden kann.

In dem Stand der Technik wird die zuvor genannte Steuerung selbst während des Bremsvorganges eingesetzt, wodurch es nicht möglich ist, die Lage des Kraftfahrzeuges während des Bremsvor­ ganges zu stabilisieren, insbesondere auf der reibungszahlge­ teilten Fahrbahn. Das heißt, wenn die oben genannten Steuerzu­ stände für die Lagesteuerung mittels der Steuerung des Lenkme­ chanismus verwendet wurden, wurde der Steuervorgang mit einer zeitlichen Verzögerung durchgeführt. Die zeitliche Verzögerung der Steuerung macht es unmöglich, zu Beginn des Bremsvorganges auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn den an dem Kraftfahrzeug auftretenden Gierwert zu unterdrücken, wodurch die Lage des Kraftfahrzeuges instabil wird. Daher muß der Fahrer einen ge­ eigneten Lenkvorgang zur Stabilisierung der Lage des Kraftfahr­ zeuges durchführen.

Um dieses Problem zu lösen, steuert die Lenksteuereinrich­ tung 20 den Lenkmechanismus bei dieser Ausführungsform auf der Grundlage von Bremszustanddaten, die in Antwort auf die Erfas­ sung des Bremsvorganges auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn von der Fahrtsteuereinrichtung 60 angelegt werden.

Das heißt, die Lenksteuereinrichtung 20 erhält die Bremszu­ standdaten von der Fahrtsteuereinrichtung 60 über die Kommuni­ kationsleitung 50. Die Bremszustanddaten beinhalten Bremslicht­ signaldaten STP, Drehzahlvergleichsdaten WHv, die angeben, ob das linke oder das rechte Vorderrad 4A bzw. 4B eine höhere Drehzahl hat, sowie Beurteilungsergebnisdaten Wth, die angeben, ob eine Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B einen vorbestimmten Schwellenwert über­ schreitet oder nicht (z. B. 1,5 bis 2,0 km/h).

Die Fahrtsteuereinrichtung 60 berechnet die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B auf der Grundlage der Raddrehzahldaten der vier Räder 4A bis 4D, welche Daten von den Raddrehzahlsensoren 62 eingegeben werden. Anschließend vergleicht die Fahrtsteuereinrichtung 60 die so berechnete Drehzahldifferenz mit dem vorbestimmten Schwellen­ wert und gibt das Ergebnis des Vergleichs als die Beurteilungs­ ergebnisdaten Wth über die Kommunikationsleitung 50 aus. Die Fahrtsteuereinrichtung 60 erstellt die Drehzahlvergleichsdaten WHv, die angeben, ob das linke oder das rechte Vorderrad 4A bzw. 4B eine höhere Raddrehzahl besitzt, und gibt die Drehzahl­ vergleichsdaten WHv über die Kommunikationsleitung 50 aus. Die Bremslichtsignaldaten STP sind Daten, die anzeigen, ob das Bremslicht des Kraftfahrzeuges aufleuchtet oder nicht, und die­ se Daten entsprechen Bremsmechanismusstatusdaten, die angeben, ob der Bremsmechanismus aktiv ist oder nicht.

Die Bremslichtsignaldaten STP, die Drehzahlvergleichsdaten WHv und die Beurteilungsergebnisdaten Wth werden jeweils auf der Grundlage von 1 Bit dargestellt. Die Datenübertragung zwischen der Lenksteuereinrichtung 20 und der Fahrtsteuereinrichtung 60 wird auf der Grundlage von 1 Byte (8 Bit) ausgeführt. Folglich benutzen die oben genannten Bremszustandsdaten 3 Bit in den 1- Byte-Daten, die über die Kommunikationsleitung 50 zu übertragen sind.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung zum Erläutern, wie ein Bremsvorgang auf einer sogenannten reibungszahlgeteilten Fahr­ bahn durchgeführt wird. Die reibungszahlgeteilte Fahrbahn 70 weist eine Fahrbahnfläche 71 mit hoher Reibungszahl wie eine Fahrbahnfläche aus trockenem Asphalt sowie eine Fahrbahnflä­ che 72 mit niedriger Reibungszahl wie eine vereiste Fahrbahn­ fläche auf, die jeweils auf einer rechten Seite bzw. einer lin­ ken Seite des Kraftfahrzeuges 80 in bezug auf eine Fahrtrich­ tung 85 angeordnet sind.

Wenn das Bremspedal 51 niedergetreten wird, während sich die rechten Räder 4B, 4D des Kraftfahrzeuges 80 auf der Fahrbahn­ fläche 71 mit hoher Reibungszahl befinden und während die lin­ ken Räder 4A, 4C sich auf der Fahrbahnfläche 72 mit niedriger Reibungszahl befinden, wirkt ein Giermoment in einer Pfeilrich­ tung 81 auf das Kraftfahrzeug 80. Die Lenksteuereinrichtung 20 und die Fahrtsteuereinrichtung 60 führen jeweils Lagesteuerope­ rationen durch, um das in Pfeilrichtung 81 wirkende Giermoment auszugleichen.

Wenn die herkömmliche Lagesteuerung mittels Lenken während des Bremsvorganges durchgeführt wird, wobei das Lenkrad 1 bewußt so nahe wie möglich auf der neutralen Position gehalten wird, fährt das Kraftfahrzeug aufgrund einer Verzögerung in der Steuerung entlang einer Kurvenlinie 83. Um ein derartiges Ver­ halten des Kraftfahrzeuges zu verhindern, betätigt der Fahrer hastig das Lenkrad 1, um das Kraftfahrzeug 80 in die Fahrtrich­ tung 85 zu richten, in einem Versuch, das Kraftfahrzeug 80 dazu zu veranlassen, entlang einer im wesentlichen geraden Linie zu fahren, wie sie durch das Bezugszeichen 82 angegeben ist.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Lenksteuereinrichtung 20. Die Lenksteuereinrichtung 20 beur­ teilt unter Bezugnahme auf die Bremslichtsignaldaten STP, ob der Bremsmechanismus aktiv ist oder nicht (Schritt S1). Wenn der Bremsmechanismus aktiv ist, beurteilt die Lenksteuerein­ richtung 20 ferner unter Bezugnahme auf die Beurteilungsergeb­ nisdaten Wth, ob die Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B den Schwellenwert überschrei­ tet oder nicht (Schritt S2). Wenn die Beurteilung positiv ist, beurteilt die Lenksteuereinrichtung 20 ferner unter Bezugnahme auf die Drehzahlvergleichsdaten WHv, welches von linkem und rechtem Vorderrad 4A, 4B die niedrigere Raddrehzahl besitzt (Schritt S3). Wenn die Raddrehzahl des rechten Vorderrades 4B niedriger ist, addiert die Lenksteuereinrichtung 20 einen Steu­ erlenkwinkel zu dem Sollenkwinkel δ* zum Lenken der Vorderräder nach rechts einen vorbestimmten Lenkwinkel hinzu (z. B. etwa 2°) (Schritt S4). Wenn die Raddrehzahl des linken Vorderrades 4A niedriger ist, addiert die Lenksteuereinrichtung 20 anderer­ seits einen Steuerlenkwinkel zu dem Sollenkwinkel δ* zum Lenken der Vorderräder nach links um einen vorbestimmten Steuerwinkel (z. B. etwa 2°) hinzu (Schritt S5). Folglich wird ein Steuer­ giermoment zum Drehen bzw. Einlenken der Vorderräder hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl an das Kraftfahrzeug angelegt.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das die zeitlichen Veränderungen der Raddrehzahlen darstellt, die beobachtet werden, wenn der Brems­ vorgang auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn durchgeführt wird. Fig. 4 zeigt die zeitlichen Veränderungen der Raddrehzah­ len nach dem Beginn des Bremsens des linken und des rechten Vorderrades 4A, 4B. Die Raddrehzahl des rechten Vorderrades 4B auf der Fahrbahnfläche 71 mit hoher Reibungszahl wird nicht ab­ rupt reduziert, nicht einmal unmittelbar nach dem Anlegen des Bremsdruckes. Das linke Vorderrad 4A auf der Fahrbahnfläche 72 mit niedriger Reibungszahl neigt hingegen zum Schwimmen bzw. Schleudern bzw. Rutschen und dessen Raddrehzahl wird bei Anle­ gen des Bremsdruckes folglich abrupt reduziert. Gleichzeitig tritt das Giermoment in der Pfeilrichtung 81 auf, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Lenksteuereinrichtung 20 addiert den Steuerlenkwinkel zu dem Sollenkwinkel δ* hinzu, um das Steuergiermoment an das Kraftfahrzeug 80 anzulegen, und zwar in Richtung hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl, das heißt nach links. Folglich wird die Lage des Kraftfahrzeuges durch einen sogenannten Ge­ genlenk-Steuervorgang stabilisiert, als auch die Betätigung des Lenkrades 1. Folglich muß der Fahrer das Lenkrad nicht hastig betätigen, um das Kraftfahrzeug 80 entlang der geraden Linie 82 zu fahren (s. Fig. 2), und das Kraftfahrzeug 80 so anzuhalten, daß die Lage des Kraftfahrzeuges stabil bleibt.

Die zuvor genannte Lagesteuerung auf der Grundlage der Bremszu­ standsdaten, wie sie von der Fahrtsteuereinrichtung 60 angelegt werden, wird sofort ausgeführt, unabhängig davon, ob die Steu­ erzustände, wie sie durch die Gleichung (1) dargestellt sind, erfüllt sind oder nicht. Bei dieser Ausführungsform führt die ECU (Elektronische Steuereinheit), die die Lenksteuereinrich­ tung 20 bildet, die Berechnungen für die Steuerung des Lenkak­ tuators 2 wiederholt in Steuerzyklen von jeweils 10 Millisekun­ den aus.

Wenn auf der Grundlage der Bremslichtsignaldaten STP beurteilt wird, daß der Bremsmechanismus betätigt ist, addiert die Lenk­ steuereinrichtung 20 den vorbestimmten Steuerlenkwinkel zu dem Sollenkwinkel δ* hinzu, um das linke und das rechte Vorderrad hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl zu drehen bzw. ein­ zulenken, wenn die Beurteilungsergebnisdaten Wth einen Wert be­ sitzen, der angibt, daß die Drehzahldifferenz zwischen dem lin­ ken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B den Schwellenwert überschreitet, und zwar beispielsweise nach vier oder fünf Steuerzyklen. Indem der Steuerlenkwinkel zu dem Sollenkwin­ kel δ* mit einer Verzögerung einer vorbestimmten, sehr kurzen Zeitspanne (40 bis 50 Millisekunden) nach der Betätigung des Bremsmechanismus hinzuaddiert wird, wird verhindert, daß ein gewöhnlicher Bremsvorgang schlecht ausgeführt wird, und die Übersteuerung ("overcontrol") wird selbst während des Bremsvor­ ganges verhindert. Zusätzlich erfährt das Kraftfahrzeug 80 in­ nerhalb der sehr kurzen Zeitspanne in der Größenordnung von vier oder fünf Steuerzyklen keine signifikante Kurvenfahrt vor­ ne bzw. Vorderdrehung bzw. kein signifikantes Einlenken ("front turn"). Folglich kann bei der vorliegenden Ausführungsform das auf das Kraftfahrzeug 80 wirkende Giermoment mit einem zufrie­ denstellenden Ansprechverhalten unterdrückt werden.

Die zeitliche Verzögerung der Lenksteuerung auf der Grundlage der Bremszustandsdaten ist gleich der vorbestimmten, sehr kur­ zen Zeitspanne (40 bis 50 Millisekunden), die sehr viel kürzer ist als die zeitliche Verzögerung der herkömmlichen Lenksteue­ rung (120 bis 130 Millisekunden). Folglich kann die Lagesteue­ rung mittels der Steuerung des Lenkmechanismus beim Bremsen mit einem stark verbesserten Ansprechverhalten durchgeführt werden.

Die Fig. 5A, 5B und 5C sind Diagramme, die die Ergebnisse eines Experimentes darstellen, das von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde. Fig. 5A zeigt die zeitliche Ver­ änderung des Gierwertes γ des Kraftfahrzeuges 80, und Fig. 5B zeigt die zeitliche Veränderung des Betätigungswinkels δh des Lenkrades 1. Fig. 5C stellt die zeitliche Veränderung des Lenk­ winkels δ dar, der von dem Lenkwinkelsensor 13 erfaßt wird. In den Fig. 5A bis 5C sind auch die Ergebnisse eines Experimentes gezeigt, das in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik durchgeführt wurde.

Wie es sich aus Fig. 5A ergibt, wird der Gierwert γ des Kraft­ fahrzeuges 80 durch Einsatz der Steuerung gemäß der vorliegen­ den Ausführungsform merklich stabilisiert. Wie es sich aus Fig. 5B ergibt, wird das Lenkrad 1 zum Halten des Kraftfahrzeu­ ges 80 in Geradeausfahrt weniger häufig betätigt. Dies bedeu­ tet, daß selbst dann, wenn der Bremsvorgang auf der reibungs­ zahlgeteilten Fahrbahn abrupt durchgeführt wird, die Lage des Kraftfahrzeuges 80 unabhängig von dem Fahrkönnen des Fahrers stabilisiert werden kann. Wie es sich aus Fig. 5C ergibt, än­ dert sich der Lenkwinkel mit einem merklich verbesserten An­ sprechverhalten zu Beginn des Bremsvorganges.

Es wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform in Betracht gezogen, daß der Bremsvorgang auf der reibungszahl­ geteilten Fahrbahn durchgeführt wird, wenn die Drehzahldiffe­ renz zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wenn der Bremsmechanismus aktiv ist. Wenn der Bremsvorgang auf der rei­ bungszahlgeteilten Fahrbahn durchgeführt wird, wird das zu Be­ ginn des Bremsvorganges auf das Kraftfahrzeug 80 wirkende Gier­ moment mit einem zufriedenstellenden Ansprechverhalten unter­ drückt, indem der vorbestimmte Steuerlenkwinkel zum Einlenken der Vorderräder hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl hinzuaddiert wird. Folglich kann der Bremsvorgang geeignet durchgeführt werden, wobei die Lage bzw. Haltung des Kraftfahr­ zeuges 80 stabil gehalten wird, selbst wenn der Bremsvorgang auf der reibungszahlgeteilten Fahrbahn abrupt durchgeführt wird.

Obgleich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung somit beschrieben worden ist, läßt sich die Erfindung auf viele Arten und Weisen ausführen. Bei der oben beschriebenen Ausführungs­ form wird der vorbestimmte Steuerlenkwinkel zu dem Sollenkwin­ kel δ* hinzuaddiert, um die Vorderräder in Richtung hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl einzulenken, wenn die Lage­ steuerung durchgeführt wird auf der Grundlage der Bremszu­ standsdaten. Der Steuerlenkwinkel, der zur Lagesteuerung auf der Grundlage der Bremszustandsdaten zu dem Sollenkwinkel δ* hinzuaddiert wird, muß jedoch nicht notwendigerweise eine Kon­ stante sein. Beispielsweise kann der Steuerlenkwinkel variabel eingestellt werden in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad 4A bzw. 4B. Al­ ternativ hierzu kann der Steuerlenkwinkel variabel eingestellt werden in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen Bremskräf­ ten oder Bremsdrücken, die an das linke bzw. das rechte Vorder­ rad 4A bzw. 4B angelegt werden. Ansonsten kann der Steuerlenk­ winkel auch variabel eingestellt werden in Abhängigkeit von ei­ ner anderen physikalischen Größe, solange die physikalische Größe sich geeignet mit der Differenz zwischen den Bremskräften ändert, die an das linke bzw. das rechte Vorderrad 4A bzw. 4B angelegt werden.

Bei der zuvor genannten Ausführungsform werden die Bremslicht­ signaldaten STP, die Drehzahlvergleichsdaten WHv und die Beur­ teilungsergebnisdaten Wth an die Lenksteuereinrichtung 20 aus der Fahrtsteuereinrichtung 60 über die Kommunikationsleitung 50 angelegt. Es können jedoch auch die Bremslichtsignaldaten STP sowie Daten, die die Drehzahlen des linken bzw. des rechten Vorderrades 4A bzw. 4B angeben, von der Fahrtsteuereinrich­ tung 60 über die Kommunikationsleitung 50 an die Lenksteuerein­ richtung 20 angelegt werden. In diesem Fall vergleicht die Lenksteuereinrichtung 20 die Drehzahlen des linken und des rechten Vorderrades 4A bzw. 4B miteinander und beurteilt, ob die Drehzahldifferenz zwischen den Rädern 4A bzw. 4B den vorbe­ stimmten Schwellenwert überschreitet oder nicht.

Bei der oben genannten Ausführungsform ist ein Fall erläutert worden, bei dem die Lagesteuerung erzielt wird über die Steue­ rung des Lenkmechanismus als auch über die Steuerung des Bremsmechanismus. Die Fahrtsteuereinrichtung 60 muß jedoch nicht notwendigerweise die Lagesteuerung über die Steuerung des Bremsmechanismus durchführen. Das heißt, die vorliegende Erfin­ dung ist auch auf einen Fall anwendbar, bei dem die Lagesteue­ rung des Kraftfahrzeuges 80 ausschließlich über die Steuerung des Lenkmechanismus durchgeführt wird. Natürlich müssen die Da­ ten betreffend die Raddrehzahlen nicht notwendigerweise über die Kommunikationsleitung 50 von der Fahrtsteuereinrichtung 60 erhalten werden; statt dessen können Ausgangssignale der Rad­ drehzahlsensoren 62 auch direkt in die Lenksteuereinrichtung 20 eingegeben werden.

Obgleich die oben genannte Ausführungsform auf ein sogenanntes "steer-by-wire"-System gerichtet ist, bei dem keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkmechanismus und dem Lenkrad 1 vor­ handen ist, ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Lenksy­ stem für ein Kraftfahrzeug anwendbar, bei dem ein Lenkrad 1 me­ chanisch mit einem Lenkmechanismus gekoppelt ist. Beispielswei­ se kann die Lagesteuerung des Kraftfahrzeuges erzielt werden durch Steuern des Lenkwinkels der lenkbaren Räder unter Verwen­ dung eines Servolenksystems, das dazu ausgelegt ist, eine Lenk­ hilfskraft an einen Lenkmechanismus anzulegen. Ferner ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf eine solche Anordnung, bei der eine Kupplung zwischen dem Lenkrad 1 und dem Lenkmechanis­ mus angeordnet ist, um nach Erfordernis zwischen diesen Elemen­ ten eine mechanische Kopplung einzurichten oder diese zu ent­ koppeln.

Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail anhand der Ausfüh­ rungsform beschrieben worden ist, versteht sich, daß die vor­ stehende Offenbarung für die technischen Prinzipien der vorlie­ genden Erfindung rein illustrativ ist, diese jedoch nicht ein­ schränkt. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist le­ diglich durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkt.

Die vorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentan­ meldung Nr. 2000-158589, die am 29. Mai 2000 beim Japanischen Patentamt eingereicht wurde, und deren Offenbarung vorliegend durch Bezugnahme enthalten sein soll.

Claims (10)

1. Lenksystem eines Kraftfahrzeuges zum Steuern des Antriebs eines Lenkmechanismus (2, 3, 5-9) des Kraftfahrzeuges (80), wobei das Lenksystem aufweist:
Bremsbetätigungs-Erfassungsmittel (52, 60; STP; S1) zum Erfassen der Betätigung eines Bremsmechanismus(51-54) des Kraftfahrzeuges (80);
Drehzahlvergleichsmittel (60; 20; WHv; S3) zum Beurteilen, ob ein linkes oder ein rechtes Rad (4A, 4B) des Kraftfahr­ zeuges (80) eine höhere Raddrehzahl hat; und
Drehzahlbeurteilungsmittel (60; 20; Wth; S2) zum Beurtei­ len, ob eine Drehzahldifferenz zwischen dem linken und dem rechten Rad (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) einen vorbe­ stimmten Schwellenwert überschreitet; gekennzeichnet durch
Lenksteuermittel (20; S4, S5) zum Steuern des Lenkmecha­ nismus (2, 3, 5-9) auf der Grundlage eines Ergebnisses (WHv) der Beurteilung durch die Drehzahlvergleichsmittel (60; 20; WHv; S3) in Antwort auf die Erfassung der Betäti­ gung des Bremsmechanismus (51-54) mittels der Bremsbetäti­ gungserfassungsmittel (52, 60; STP), derart, daß lenkbare Räder (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) um einen Steuer­ lenkwinkel zusätzlich in Richtung hin zu demjenigen Rad von linkem und rechtem Rad (4A, 4B), das die niedrigere Raddrehzahl besitzt, eingelenkt werden, unter der Voraus­ setzung, daß die Drehzahlbeurteilungsmittel (60; 20; Wth; S2) beurteilen, daß die Drehzahldifferenz zwischen dem rechten und dem linken Rad (4A, 4B) den Schwellenwert überschreitet.

2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuermittel (20; S4, 55) den Lenkmechanismus (2, 3, 5-9) so steuern, daß die lenkbaren Räder (4A, 4B) um den Steuerlenkwinkel in Richtung hin zu dem Rad mit der niedrigeren Drehzahl zusätzlich eingelenkt werden, wenn die Drehzahldifferenz den Schwellenwert nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne ausgehend von der Erfassung der Betätigung des Bremsmechanismus (51-54) überschreitet.

3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerlenkwinkel einen konstanten Wert besitzt.

4. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerlenkwinkel variabel eingestellt ist in Ab­ hängigkeit von einer Differenz im Bremszustand zwischen dem linken und dem rechten Rad (4A, 4B).

5. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lenksystem mit Bremssteuermitteln (60) zum Steuern des Bremsmechanismus (51-54) des Kraftfahrzeu­ ges (80) zusammenarbeitet.

6. Lenksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremssteuermittel (60) an die Lenksteuermittel (20; S4, S5) über eine Kommunikationsleitung (50) ein Signal (STP) anlegen, das angibt, ob der Bremsmechanismus (51-54) des Kraftfahrzeuges (80) aktiv ist oder nicht.

7. Lenksystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremssteuermittel (60) an die Lenksteuermittel (20; S4, S5) über eine Kommunikationsleitung (50) ein Si­ gnal (WHv, Wth) anlegen, das Information über die Raddreh­ zahlen des linken und des rechten Rades (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) angibt.

8. Lenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Information (WHv, Wth) über die Raddrehzahlen des lin­ ken und des rechten Rades (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) Daten (WHv) enthalten, die anzeigen, ob das linke oder das rechte Rad (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) eine höhere Raddrehzahl hat.

9. Lenksystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Information (WHv, Wth) über die Raddrehzahlen des linken und des rechten Rades (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) Daten (Wth) enthalten, die anzeigen, ob die Drehzahl­ differenz zwischen dem linken und dem rechten Rad (4A, 4B) des Kraftfahrzeuges (80) den Schwellenwert überschreitet oder nicht.

10. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lenkmechanismus (2, 3, 7-9) keine mecha­ nische Verbindung zu einem Lenkbetätigungsglied (1) be­ sitzt oder dazu ausgelegt ist, mechanisch von dem Lenkbe­ tätigungselement (1) entkoppelt zu werden.