DE102005011613B4 - Regelungssystem für ein brems-lenk-assistiertes Parken und ein Verfahren dafür - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Lenkunterstützung eines Kraftfahrzeugs (10) mit gelenkten Rädern durch Aufbringen lenkunterstützender Raddrehmomente, wobei der Grad der Lenkunterstützung (218, 232, 234) eine Funktion des erfassten Lenkradwinkels (208) oder des erfassten Lenkraddrehmomentes (211) ist und durch Verstärkungskurven (B1, B2, B3, B4, E2; C1, C2, C3, C4, E3) beschrieben wird, auf deren Basis zur Lenkunterstützung (218, 232, 234) anzulegende bremsende und/oder antreibende Raddrehmomente ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei abnehmendem Lenkradwinkel (208) oder abnehmendem Lenkraddrehmoment (211) eine andere Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) Anwendung findet als bei ansteigendem Lenkradwinkel (208) oder ansteigendem Lenkraddrehmoment (211).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der selbständigen Ansprüche.
• Aus der DE 100 29 819 C1 ist eine unterhalb einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit und ab einem vorbestimmten Lenkwinkel aktivierte Lenkunterstützung bekannt, mittels der zumindest Bremsmomente kurveninnen aufgebracht werden, die aber auch Antriebsmomente kurvenaußen verwirklichen kann. Dazu werden die Schaltkupplung und das Schaltgetriebe überwacht und beeinflusst.
• Aus der EP 0 295 396 B1 ist eine lenkwinkelabhängig arbeitende Hilfsbremseinrichtung zur Lenkunterstützung bekannt, die ab einem Mindest-Lenkeinschlag und unterhalb einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit bedarfsweise vom Fahrer aktivierbar ist und Bremsdruck für eine einseitige Abbremsung des kurveninneren Rades bzw. der kurveninneren Räder bereitstellt. Das ABS und das Antriebsschlupfregelungssystem werden für die Zeit des Lenkbremseingriffs außer Funktion gesetzt.
• In jüngster Zeit wurde begonnen, Dynamik-Regelungssysteme für Automobile bei verschiedenen Produkten anzubieten. Dynamik-Regelungssysteme regeln typischerweise das Gieren des Fahrzeugs durch Regeln der Bremsleistung an den verschiedenen Rädern des Fahrzeugs. Gier-Regelungssysteme vergleichen typischerweise die gewünschte Richtung des Fahrzeugs basierend auf dem Lenkradwinkel mit der Richtung der Fahrt. Durch Regeln des Bremsens an jeder Ecke des Fahrzeuges kann die gewünschte Richtung der Fahrt beibehalten werden.
• Derartige Systeme weisen typischerweise die Fähigkeit des individuellen Regelns von einem Rad oder einer Mehrzahl von Rädern auf. D. h., die Fahrzeugräder können individuell gebremst werden. Individuelles Bremsen wird typischerweise auf einer Bedarfsbasis für eine relativ kurze Zeit durchgeführt, um das Fahrzeug zu stabilisieren. Ferner kann ein Fahrzeugrad mit einem unterschiedlichen Drehmoment wie die anderen Räder ausgestattet sein. Dies kann wünschenswert sein, um eine sichere Regelung in einem Dynamik-Stabilitäts-Regelungssystem durchzuführen.
• Große Fahrzeuge, wie etwa große Sport-Nutzfahrzeuge, Pickup-Laster und schwere Arbeits-LKW haben einen großen Wenderadius. Derartige Fahrzeuge können verwendet werden, um Anhänger zu ziehen. Es wäre wünschenswert, die Wendecharakteristiken dieser Fahrzeuge durch Reduzieren des Wenderadius zu verbessern. Es wäre auch wünschenswert, die Anhängercharakteristiken von einem Fahrzeug zu verbessern.
• Ein System, das bekannt ist, um die Wendecharakteristiken von einem Fahrzeug zu verbessern, ist ein Vier-Rad-Lenkungssystem. Durch Lenken der hinteren Räder in die entgegengesetzte Richtung der vorderen Räder bei langsamer Geschwindigkeit wird der Wenderadius des Fahrzeugs reduziert. Die Vier-Rad-Lenkung ist auch geeignet, die Anhänger-Fähigkeit eines Fahrzeuges bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern. Ein Nachteil von einem derartigen System ist, dass das System dem Fahrzeug einen anderen Lenkungsaktuator hinzuaddiert. Das vergrößert die Kosten, die Komplexität, die Garantie, die Unterhaltskosten und das Gewicht des Fahrzeugs. Im Gegensatz dazu ist es typischerweise heute die Aufgabe, die Kosten und das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren.
• Ein aus den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche bekanntes Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der zur Bildung des Gattungsbegriffs herangezogenen DE 41 34 240 A1 bekannt. Dort ist offenbart, die den Grad der Lenkunterstützung bestimmenden Raddrehmomentunterschiede zwischen äußerem und innerem Rad in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, und/oder der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit und/oder des Lenkradwinkels einzustellen, wozu Kennlinien angegeben werden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, die Wende- bzw. Kurvenfahrtfähigkeiten und Anhänger-Fähigkeiten eines Fahrzeugs zu verbessern, ohne sich die Nachteile eines Vier-Rad-Lenksystems zuzuziehen.
• Dies wird dadurch erreicht, dass ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung auch die in den selbständigen Ansprüchen kennzeichnend beanspruchten Merkmale aufweist.
• Die Erfindung verbessert auch die Parkfähigkeit eines Automobils durch ein Reduzieren des Wenderadius/Kurvenradius. Eine derartige Strategie wendet insbesondere Differential-Drehmomente oder Brems-Drehmomente an einem Rad an, während simultan ein Antriebs-Drehmoment an ein anderes Rad angelegt wird, über die Detektion eines Park-Modus, sodass der Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs reduziert werden kann.
• Es ist zu bemerken, dass die obigen Strategien mit dem Bremsen des Fahrers, den Bremsaktionen von dem Antiblockier-Bremssystem des Fahrzeugs und dem Traktionsregelungssystem koordiniert werden müssen.
• Ein Merkmal der Erfindung ist, dass der Park-Modus auf unterschiedliche Art und Weise ermittelt werden kann, inklusive eines Fahrer-wählbaren Schalters oder durch das verwenden von verschiedenen Sensoren. Vorzugsweise können auch vor-existierende Sensoren in dem Fahrzeug wie etwa Sensoren in anderen Dynamik-Regelsystemen für die Erfindung verwendet werden.
• Der Nutzen der Erfindung für ein Verbessern der Parkfähigkeit von dem Fahrzeug ist insbesondere bei Fahrzeugen mit langem Radstand wie etwa großen Sport-Nutzfahrzeugen und Pickup-LKW geeignet anwendbar.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anhängende Zeichnung erläutert. Der in den Figuren und nachfolgenden Beschreibung aufgeführte Begriff „Brems-Lenken” bezeichnet eine entsprechende Lenkunterstützung.
• In der Zeichnung zeigen:
• 1 eine graphische Darstellung eines Fahrzeugs, das entlang dreier Kurven fährt, die zu einem konventionellen Fahrzeug und zu zwei Ausführungsformen der Erfindung korrespondieren,
• 2 eine perspektivische Ansicht eines Automobiles auf einer Straßenfläche mit einem Regelungssystem gemäß der Erfindung,
• 3 eine diagrammatische Blockansicht eines Regelungssystem gemäß der Erfindung,
• 4 eine Übersichts-diagrammatische Blockansicht von Systemen des Automobiles gemäß der Erfindung,
• 5 eine perspektivische Ansicht einer Anhänger-Anordnungsplatte, die an einer Anhänger-Zunge relativ zu dem Fahrzeug gekuppelt ist,
• 5A eine perspektivische Ansicht der Spur-Anordnungsplatte aus 5,
• 5B eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Ermitteln der Position des Anhängers,
• 6 eine perspektivische Ansicht einer Hotchkiss-Aufhängung mit einer aktiven nachgiebigen Aufhängungskomponente gemäß der Erfindung,
• 7 eine perspektivische Ansicht einer unabhängigen Aufhängung,
• 8 eine Explosionsansicht von einer Spurstange einer unabhängigen Aufhängung,
• 9 eine vereinfachte Ansicht eines elektrischen Fahrzeugs, das ein Brems-Lenken gemäß der Erfindung verwenden kann,
• 10 ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
• 11 eine graphische Darstellung verschiedener Verstärkungskurven relativ zur Größe von einem Brems-Lenk-Radwinkel in Abhängigkeit von der Lenkrad-Rate oder dem -Drehmoment,
• 12 eine graphische Darstellung verschiedener Verstärkungskurven relativ zur Größe des Drehmomentes,
• 13 eine graphische Darstellung einer Verstärkungskurve, die von einem Fahrzeug mit v = 0 bis zu einem niedrigen Geschwindigkeitsgrenzwert verwendet wird,
• 14 eine graphische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Verstärkungskurve, die von v = 0 bis zu einem niedrigen Geschwindigkeitsgrenzwert verwendet wird,
• 15 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betätigen einer zweiten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
• 16 eine vereinfachte Draufsicht eines Fahrzeugs mit einer regelbaren Aufhängung, die ein Brems-Lenken in einer Vorwärts-Fahrtrichtung illustriert,
• 17 eine vereinfachte Draufsicht von einem Fahrzeug mit einer regelbaren Aufhängung, die ein Brems-Lenken in einer Rückwärts-Fahrtrichtung illustriert,
• 18 eine vereinfachte Draufsicht eines Fahrzeugs mit einer regelbaren Aufhängung, die ein Brems-Lenken auf einer geteilten μ-Oberfläche illustriert,
• 19 eine diagrammatische Blockansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
• 20 eine Ausgabe einer Bildschirmanzeige von einem Anhänger und einem Fahrzeug mit vorhergesagten Positionen,
• 21 ein Flussdiagramm einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
• 22 ein Flussdiagramm einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
• In den folgenden Figuren werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Komponenten zu identifizieren. Die verschiedenen Bezeichnungen und Werte werden durch Beispiele dargelegt und sind nicht als Limitierung gemeint, außer wenn sie insbesondere in einem Anspruch dargelegt sind.
• Nun bezugnehmend auf 1 ist ein Fahrzeug 10 illustriert, das drei Pfade durchläuft. Der Pfad A1 ist der Pfad eines Fahrzeugs, das ohne die Erfindung fährt. Der Pfad A2 ist ein Pfad des Fahrzeugs 10, das mit Brems-Lenken fährt. Der Pfad A3 ist ein Pfad des Fahrzeugs 10, das mit Brems-Lenken und einer regelbaren Aufhängungskomponente fährt. Wie gezeigt, verbessert der Pfad A2 den Wenderadius relativ zum Pfad A1. Der Pfad A3 hat einen reduzierten oder verbesserten Wenderadius im Vergleich zu Pfad A2.
• Die Bezeichnung ”Brems-Lenken oder Brems-Lenkung” wird verwendet, um ein Ändern einer Charakteristik des Fahrzeugs wie etwa den Wenderadius oder eine Spur des Fahrzeugs unter Verwendung einer oder mehrerer Bremsen, unter Anwendung eines unterschiedlichen (positiven oder negativen) Drehmomentes oder einer Kombination der Bremsen und des unterschiedlichen Drehmomentes zu ändern. Positive Drehmomente können durch Verwenden eines elektrischen Antriebsmotors (mit oder ohne ein elektrisches Fahrzeug), aktive Differenziale oder durch traditionelle Drehmoment-Verteilungsverfahren angelegt werden. Aktive Differenziale sind geeignet, das gesamte oder einen Teil des Antriebsdrehmomentes auf eine Seite des Fahrzeugs oder auf die andere abzulenken. Ebenfalls können spezifische Konfigurationen von unterschiedlichen Fahrzeuganordnungen inklusive dem Antriebsstrang, dem Gewicht, der Last, den Reifen und anderen gewünschten Effekten abhängen. Fahrzeuge, die derartige System einsetzen, werden experimentell kalibriert und/oder eingestellt. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zur Verwendung in langen radbasierten Fahrzeugen. Jedoch können kürzere radbasierte Fahrzeuge ebenfalls von einer Implementierung dieser Erfindung profitieren.
• Die Erfindung kann mit verschiedenen Dynamik-Regelungssystemen verwendet werden, wie etwa, allerdings nicht darauf beschränkt, Anti-Blockier-Bremsen, einer Traktionskontrolle, einer Rollstabilitätskontrolle und einem Gier-Regelungssystem. Die Erfindung wird unten aus der Sicht bevorzugter Ausführungsformen diskutiert, die sich auf ein Automobil beziehen, das sich in einem dreidimensionalen Straßen-Gelände bewegt, sollte allerdings nicht so verstanden werden, dass derartige Beschreibungen den vollen Umfang der Erfindung begrenzen. Ferner können verschiedene Sensoren alleine oder in verschiedenen Kombinationen in Abhängigkeit von den Bedingungen verwendet werden. Andere Sensoren können verwendet werden, um Ermittlungen anderer Sensoren zu ergänzen oder zu verifizieren. Zum Beispiel können einige Sensoren verwendet werden, um das Bild oder Radarsignal zu überprüfen, oder umgekehrt.
• Bezugnehmend auf 2 ist ein Automobil 10 mit einem Regelungssystem der Erfindung illustriert. Das Fahrzeug 10 hat vorne rechts und vorne links Reifen 12a bzw. 12b und hinten rechts und hinten links Reifen 13a bzw. 13b. Das Fahrzeug 10 kann ebenfalls eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von Front-Lenksystemen 14a aufweisen, wobei jedes der vorderen Räder mit jeweiligen regelbaren Aktuatoren ausgestattet ist und die vorderen Räder ein konventionelles System aufweisen, in welchem beide der vorderen Räder zusammen gesteuert werden. Das Fahrzeug weist ein hinteres Achssystem 14b auf. Allgemein hat das Fahrzeug ein Gewicht, das als Mg im Zentrum der Schwerkraft des Fahrzeuges repräsentiert wird, wobei g = 9,8 m/s² und M die Gesamtmasse des Fahrzeugs ist.
• Das Erfassungssystem 16 kann sich die Sensoren mit anderen Fahrzeug-Dynamik-Regelungssystemen wie etwa mit einem Gier-Stabilitäts-Regelungssystemsensor-Satz oder einem Roll-Stabilitäts-Regelungssystemsensorsatz teilen. Sicherlich werden die tatsächlich verwendeten Sensoren in Abhängigkeit von der Art des Regelungssystems oder der Systeme variieren, die an dem speziellen Fahrzeug implementiert sind. Die verschiedenen möglichen Sensoren werden weiter unten beschrieben. Ein Radgeschwindigkeitssensor 20 kann benachbart zu jedem Rad des Fahrzeugs montiert sein. Ein Fachmann wird erkennen, dass drei Radgeschwindigkeitssensoren verwendet sein können. Zum Beispiel einer für die Rückseite des Fahrzeugs und einer für jedes der vorderen zwei Räder. Die verbleibenden Sensoren des Erfassungssystem 16 sind vorzugsweise direkt im Schwerpunkt des Fahrzeugs entlang der Referenzrichtungen x, y und z montiert, wie in 1 gezeigt. Wie man einfach erkennen wird, ist das Koordinatensystem von b₁, b₂ und b₃ als ein Körper-Referenzkoordinatensystem 22 bezeichnet, dessen Ursprung im Schwerpunkt des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, wobei b₁ zur x-Achse korrespondiert, die nach vorne zeigt, b₂ zur y-Achse korrespondiert, die aus der linken Seite herauszeigt, und b₃ zur z-Achse korrespondiert, die nach oben zeigt. Die Winkelgeschwindigkeiten des Fahrzeugkörpers sind um ihre jeweiligen Achsen als ω_x für die Rollrate, ω_y für die Neigungsrate und ω_z für die Gierrate bezeichnet. Die Erfindungsberechnungen finden vorzugsweise in einem Inertialkoordinatensystem 24 statt, das wie unten beschrieben von dem Körper-Referenzkoordinatensystem 22 abgeleitet werden kann.
• Wie unten beschrieben werden wird, kann das Erfassungssystem 16 ebenfalls einen Lidar-, Radar- und/oder Sonarsensor(en), Kameras und ein GPS System und verschiedene andere Sensoren aufweisen (wie in 2 oder 3 gezeigt sind).
• Die Winkelgeschwindigkeitssensoren und die Beschleunigungsmesser sind an dem Fahrzeug entlang der Körper-Koordinatensystemrichtungen b₁, b₂ und b₃ montiert, welche die x-y-z Achsen von der gefederten Fahrzeugmasse sind.
• Der Längs-Beschleunigungssensor ist an dem Fahrzeug montiert und ist im Schwerpunkt angeordnet, wobei seine Erfassungsrichtung entlang der b₁-Achse verläuft und sein Ausgangssignal mit a_x bezeichnet wird. Der Lateral-Beschleunigungssensor wird an dem Fahrzeugkörper montiert und ist im Schwerpunkt angeordnet, wobei seine Erfassungsrichtung entlang der b₂-Achse verlauft und sein Ausgangssignal mit a_y bezeichnet wird. Der Vertikal-Beschleunigungssensor ist an dem Fahrzeugkörper montiert und ist im Schwerpunkt angeordnet, wobei seine Erfassungsrichtung entlang der b₃-Achse verläuft und sein Ausgangssignal mit a_z bezeichnet wird.
• Die anderen Referenzkoordinatensystem, die in der folgenden Diskussion verwendet werden, weisen das Straßen-Referenzkoordinatensystem auf, wie in 2 dargestellt. Das Straßen-Referenzkoordinatensystem r₁r₂r₃ ist an der befahrenen Straßenoberfläche in jedem Moment der Fahrzeit des Fahrzeuges fixiert, wobei die r₃-Achse entlang der Durchschnitts-Straßen-Normalrichtung liegt, die aus den Normalrichtungen der Vier-Reifen/Straßenkontakt-Punkte berechnet wird.
• In der folgenden Diskussion werden die Euler-Winkel des Körperkoordinatensystem b₁, b₂ und b₃ in Bezug auf das Straßenkoordinatensystem r₁r₂r₃ mit θ_xbr, θ_ybr und θ_zbr bezeichnet, welche ebenfalls als relative Euler Winkel bezeichnet werden.
• Nun bezugnehmend auf 3 wird das Regelungssystem 18 im weiteren Detail mit einer Regelungseinheit 26 illustriert. Die Regelungseinheit 26 kann in diesem Fall eine einzelne zentrale Fahrzeugregelungseinheit oder eine Kombination von Regelungseinheiten sein. Wenn viele Regelungseinheiten verwendet werden, können diese miteinander verbunden sein, um zwischen sich verschiedene Informationen zu kommunizieren, und es kann ebenfalls eine Entscheidung bzw. Priorisierung unter den mehreren Regelungseinheiten durchgeführt werden. Vorzugsweise ist die Regelungseinheit 26 mikroprozessorbasiert.
• Die Regelungseinheit 26 kann programmiert sein, um verschiedene Funktionen durchzuführen und verschiedene Ausgangssignale zu regeln. Die Regelungseinheit 26 kann ebenfalls einen Speicher 27 aufweisen, der damit assoziiert ist. Der Speicher 27 kann ein alleinstehender Speicher sein oder er kann in die Regelungseinheit 26 integriert sein. Der Speicher 27 kann verschiedene Parameter, Grenzwerte, Muster, Tabellen oder Kennfelder speichern. Zum Beispiel kann in dem Speicher ein Kennfeld gespeichert sein, wieviel Brems-Lenken in Antwort auf eine Lenkradrate und eine Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt wird. Derartige Kennfelder können während der Fahrzeugentwicklung kalibrierbar sein.
• Die Regelungseinheit 26 wird zum Aufnehmen von Informationen von einer Anzahl von Sensoren verwendet, welche Geschwindigkeitssensoren 20, einen Gierratensensor 28, einen Lateralbeschleunigungssensor 32, einen Rollratensensor 34, einen Vertikalbeschleunigungssensor 35, einen Längsbeschleunigungssensor 36, einen Neigungsratensensor 37 und einen Lenkwinkelpositionssensor 38 aufweisen. Die Sensoren 28–38 können Teil einer Trägheitsmessungseinheit 40 oder IMU (Inertial Measurement Unit) sein.
• In der einen Ausführungsform sind die Sensoren 28–37 im Schwerpunkt des Fahrzeugs angeordnet. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Sensoren ebenfalls an verschiedenen Orten abseits des Schwerpunkts angeordnet sein können und mathematisch gleichwertig darauf übertragen werden können. Ein Rollratensensor 34 und ein Neigungsratensensor 37 können verwendet werden, um die Fahrzeugroll- und Neigungszustände zu erfassen. Die Roll- und Neigungszustände des Fahrzeugs können basierend auf einem Erfassen der Höhe von einem oder mehreren Punkten an dem Fahrzeug relativ zur Straßenoberfläche durchgeführt werden. Sensoren, die verwendet werden können, um dieses zu erzielen, können ein radarbasierter Nähesensor, ein laserbasierter Nähesensor und ein sonarbasierter Nähesensor sein.
• Die Roll- und Neigungszustände des Fahrzeugs können ebenfalls basierend auf einem Erfassen der linearen oder rotationalen relativen Ablenkung oder einer Ablenkungsgeschwindigkeit von einer oder mehreren der Aufhängungs-Chassiskomponenten erfasst werden, wobei ein Linear-Höhen- oder Bewegungssensor, ein Rotations-Höhen- oder Bewegungssensor, ein Radgeschwindigkeitssensor, der verwendet wird, um eine Änderung in der Geschwindigkeit zu erfassen, ein Lenkradpositionssensor, ein Lenkrad-Geschwindigkeitssensor und ein Fahrer-Steuerkurs-Befehlseingangssignal von einer elektronischen Komponente verwendet werden kann, die Steer-By-Wire unter Verwendung eines Handrades oder eines Joy-Sticks aufweisen kann.
• Die Roll- und Neigungszustände können ebenfalls durch Erfassen der Kraft oder des Drehmomentes erfasst werden, die mit dem Lastzustand von einer oder mehreren Aufhängungs- oder Chassiskomponenten assoziiert ist, wobei ein Druckwandler in einer aktiven Luftaufhängung, ein Stoßdämpfersensor wie etwa eine Lastzelle, ein Dehnungsmessstreifen, die absolute oder relative Lenksystem-Motorlast, der Lenksystem-Unterstützungsdruck, ein Reifen-Seitenkraftsensor oder -Sensoren, ein Längs-Reifenkraftsensor, ein Vertikal-Reifenkraftsensor oder ein Reifen-Seitenbandtorsionssensor verwendet werden kann.
• Die Roll- und Neigungszustände von dem Fahrzeug können ebenfalls durch eine oder mehrere der folgenden translatorischen oder rotatorischen Positionen, Geschwindigkeiten, oder Beschleunigungen des Fahrzeuges festgestellt werden, inklusive einem Rollkreisel, dem Rollratensensor 34, dem Gierratensensor 28, dem Lateralbeschleunigungssensor 32, einem Vertikalbeschleunigungssensor 35, einem Fahrzeug-Längsbeschleunigungssensor 36, Lateral- oder Vertikalgeschwindigkeitssensoren inklusive einem radbasierten Geschwindigkeitssensor, einem radarbasierten Geschwindigkeitssensor, einem sonarbasierten Geschwindigkeitssensor, einem laserbasierten Geschwindigkeitssensor oder einem optisch basierten Geschwindigkeitssensor.
• Eine Lateralbeschleunigung, Roll- und Neigungsorientierungen und -Geschwindigkeiten können unter Verwendung eines Global Positioning System (GPS) 41 erlangt werden.
• Die Regelungseinheit 26 kann ebenfalls mit einem Lidar, einem Radar oder einem Sonar 42 verbunden sein. Das Lidar, Radar oder Sonar 42 kann verwendet werden, um ein Geschwindigkeitssignal oder ein relatives Geschwindigkeitssignal von einem Objekt zu erzeugen. Das Radar oder Lidar kann ebenfalls verwendet werden, um ein trajektorisches Signal von einem Objekt zu erzeugen. Ähnlich kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in verschiedene Richtungen relativ zu einem stationären Objekt erlangt werden. Ein Lidar-, Radar-, oder Sonarsensor 42 kann an verschiedenen Positionen um das Fahrzeug herum montiert sein, inklusive der Front, der Seiten und/oder der Rückseite. Verschiedene Sensoren 42 können ebenfalls an vielfachen Orten eingesetzt werden, um vielfache Informationen von vielfachen Positionen des Fahrzeugs bereitzustellen. Derartige Signals können in einem Selbst-Park-Zustand verwendet werden.
• Die Regelungseinheit 26 kann ebenfalls mit einem Kamerasystem 83 mit Kameras 43a bis 43e verbunden sein. Ein Stereo-Paar von Kameras in 43a, 43b kann an der Front des Fahrzeugs montiert sein, um Zielobjekte vor dem Fahrzeug zu detektieren, um die Objektgröße, den Bereich und relative Geschwindigkeit zu messen und solche Objekte in geeignete Kategorien zu klassifizieren. Eine Kamera 43c kann auf der rechten Seite des Fahrzeugs montiert sein, eine Kamera 43d kann auf der linken Seite des Fahrzeugs montiert sein und eine Kamera 43e kann nach hinten von dem Fahrzeug aus gerichtet sein. Eine Kamera 43e kann ebenfalls ein Stereo-Paar von Kameras aufweisen. Alle oder einige der Kameras können in einer kommerziellen Ausführungsform verwendet werden. Ebenfalls kann ein Stereo-Paar von Kameras 43a, 43b durch eine Einzelkamera (43a oder 43b) in Abhängigkeit von dem Roll- und Neigungszustand ersetzt werden, der durch das System gemessen wird. Verschiedene Typen von Kameras wären offensichtlich für einen Fachmann. Verschiedene Typen von Kameras wie etwa eine CMOS-Typ Kamera oder eine CCD-Typ Kamera können implementiert werden, um verschiedene Bildsignale zu erzeugen. Wie weiter unten beschrieben wird, können die verschiedenen Bildsignale analysiert werden, um die verschiedenen dynamischen Zustände des Fahrzeugs zu ermitteln.
• Eine Regelungseinheit 26 kann ebenfalls mit einer Eingabevorrichtung 44 verbunden sein. Die Eingabevorrichtung 44 kann eine Tastatur oder eine andere Druckknopf-Vorrichtung aufweisen. Die Eingabevorrichtung 44 kann verwendet werden, um Anhängerparameter einzugeben oder um der Regelungseinheit eine Auswahl oder andere Eingangssignale anzugeben.
• Ein Rückwärts-Zielsystem 46 mit zumindest einem Rückwärts-Zielsensor 48 kann mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Rückwärts-Zielsensor 48 kann ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor oder eine Kombination der beiden sein, ist allerdings nicht darauf beschränkt. Die Rückwärts-Zielsensoren 48 sind typischerweise an einigen Stellen der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet, wie etwa in der Stoßstange. Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann das Rückwärts-Zielsystem 46 verwendet werden, um eine Anzeige von der Anwesenheit eines Anhängers bereitzustellen, und kann ebenfalls verwendet werden, um ein bestimmtes Muster in Bezug auf den Anhänger zu erzeugen, um der Regelungseinheit zu ermöglichen, eine Rückkopplung in Bezug auf die Position des Anhängers zu haben.
• Ein Handrad(ebenfalls bekannt als Lenkrad)-Positionssensor 50 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Handradpositionssensor 50 stellt der Regelungseinheit 26 ein Signal korrespondierend zu der relativen Rotationsposition von dem Lenkrad in dem Fahrzeug bereit. Verschiedene Typen von Sensoren umfassen absolute Sensoren und Positionssensoren unter Verwendung eines Zentrum-Finde-Algorithmus (relative Sensoren). Relative Sensoren können den Zentrum-Finde-Algorithmus verwenden, um die Position relativ zu einer Zentralposition zu ermitteln, sobald die Position bekannt ist. Beide Typen von Sensoren können ein Lenkwinkelratensignal und/oder ein Lenkrichtungssignal bereitstellen. Zum Beispiel kann die Lenkrichtung weg von oder zu einer Zentralposition oder einer End-Stoppposition zeigen.
• Ein Handrad-Drehmomentsensor 52 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Handrad-Drehmomentsensor 52 kann ein Sensor sein, der in der Lenksäule zum direkten Messen angeordnet ist. Das Lenk-Drehmoment kann ebenfalls aus Daten gefolgert werden, die für das Leistungs-Lenksystem erhältlich sind. Der Handrad-Drehmomentsensor 52 erzeugt ein Signal korrespondierend zu dem Drehmoment, das an dem Handrad (Lenkrad im Fahrzeug) anliegt.
• Ein μ-Sensor 54 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der μ-Sensor 54 kann ein direkter Sensor sein oder er ist eher ein berechneter Wert basierend auf erhältlichen Eingangssignalen. Verschieden Systeme wie etwa ein Gier-Regelungssystem für ein Antiblockiersystem können ein μ erzeugen. Ein μ ist eine Anzeige für den Reibungskoeffizienten der Oberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt. Der μ-Sensor 54 kann verwendet werden, um einen Reibungskoeffizienten für das Fahrzeug oder den Reibungskoeffizienten an mehr als einem Kontaktpunkt der Reifen zu erzeugen. Vorzugsweise wird ein μ an jedem Kontaktpunkt von jedem Reifen ermittelt.
• Ein Drosselklappensensor 56 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Drosselklappensensor 56 kann zum Beispiel ein Widerstandssensor sein. Selbstverständlich wären andere Arten von Drosselklappensensoren für einen Fachmann offensichtlich. Ein Drosselklappensensor 56 erzeugt ein Signal korrespondierend zur Position der Drosselklappe von dem Fahrzeug. Der Drosselklappensensor 56 kann einen Hinweis darauf geben, was der Fahrer bezüglich einer Beschleunigung beabsichtigt. Ein Drosselklappensensor kann ebenfalls ein Teil von einem drive-by-wire System sein. Ein Drosselklappensensor kann ebenfalls in elektrischen Fahrzeugen und Fahrzeugen mit Dieselmotoren verwendet werden, um die gewünschte Beschleunigung zu ermitteln. Dieselsensoren können die Form eines Pedalsensors annehmen.
• Ein Fahrzeug-Lastsensor 58, um die Menge an Gewicht oder Zuladung in dem Fahrzeug zu erfassen, kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Fahrzeug-Lastsensor 58 kann einer von verschiedenen Arten von Sensoren inklusive einem Aufhängungssensor sein. Z. B. kann der eine Lastsensor an jeder Aufhängungskomponente angeordnet sein. Der Lastsensor 58 kann z. B. ein Drucksensor in einer Luftaufhängung sein. Der Lastsensor 58 kann auch eine Lastzelle sein. In jedem Fall erzeugt der Fahrzeug-Lastsensor 58 ein elektrisches Signal korrespondierend zu der Last auf das Fahrzeug. Der eine Sensor oder vorzugsweise ein Sensor für jede Ecke des Fahrzeugs kann verwendet werden. Die Fahrzeuglast kann z. B. die Normal-Last an jeder Ecke des Fahrzeugs sein. Durch die Kenntnis der Normal-Last an jeder Ecke des Fahrzeugs kann die Gesamtmenge der Last auf das Fahrzeug ermittelt werden.
• Ein Aufhängungs-Höhensensor 60 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Aufhängungs-Höhensensor 60 kann ein Aufhängungs-Höhensensor sein, der an jeder Ecke des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Aufhängungs-Höhensensor 60 kann auch Teil einer Luftaufhängung oder einer anderen Art von aktiver Aufhängung sein. Der Aufhängungs-Höhensensor 60 erzeugt ein Höhensignal korrespondierend zur Ausdehnung der Aufhängung. Der Aufhängungs-Höhensensor kann auch verwendet werden, um die Fahrzeuglast, die Normal-Last und die Zuladungsverteilung zu ermitteln, eher als ein Verwenden eines Fahrzeug-Lastsensors 58, der oben beschrieben wurde. Ein Aufhängungs-Höhensensor 60 kann einer von verschiedenen Arten von Sensoren inklusive eines Lasersensors, eines optischen Sensors oder dergleichen sein.
• Ein Übersetzungsgetriebe-Wählhebel 62 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Übersetzungsgetriebe-Wählhebel 62 kann zum Beispiel einen Schalthebel aufweisen, der die PRNDL-Auswahl korrespondierend zur Park-, Rückwärts-, Neutral-, Regulär-Fahrt- und Niedrig-Fahrtposition des Getriebes aufweist. Auch kann ein elektrisches Signal in Antwort auf die Position des Schalthebels von einem manuellen Getriebe erzeugt werden.
• Ein Modus-Wahlhebel 64 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der Moduswahlhebel 64 kann einen vom Fahrer auswählbaren Modus-Wahlschalter auswählen, wie etwa einen manuell aktivierten Mechanismus (z. B. einen Drückknopf oder dergleichen) oder ein Stimmenerkennungssystem. Der Modus-Wahlhebel 64 kann z. B. eine Position auswählen, die zu einem Anhängerziehen korrespondiert. Ebenfalls kann der Modus-Wahlhebel eine Parkposition ermitteln, die anzeigt, dass der Fahrzeugbediener beabsichtigt zu parken. Eine U-Wende-Position kann ebenfalls ausgewählt sein. Der Modus-Wählhebel kann verwendet werden, um das System einzuschalten oder auszuschalten.
• Ein sekundärer Lenkungsaktuator 66, wie etwa ein Wende- bzw. Kurvenfahrt-Signalaktuator, ein zusätzlicher Stiel- oder Drückknopf kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Der sekundäre Lenkungsaktuator 66 kann ebenfalls die Anzeige von einem Wendesignal-Indikator auf dem Instrumentenpaneel des Fahrzeugs initiieren. Der sekundäre Lenkungsaktuator 66 kann verwendet werden, um einen Anhänger von dem Fahrzeug wie unten beschrieben zu lenken. Z. B. kann das Fahrzeug oder der Anhänger in eine bestimmte Richtung korrespondierend zu der sekundären Lenkungsaktuatorrichtung gerichtet sein.
• Eine Anzeige 68 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Die Anzeige 68 zeigt verschiedene Arten von Anzeigen oder Kombinationen von Anzeigen an. Die Anzeige 68 kann die verschiedenen Zustände des Fahrzeugs wie etwa die Eingangssignale von der Eingabevorrichtung 44, die Modus-Wählhebelindikatoren von dem Modus-Wählhebel 64 und von dem Wendesignalaktuator 66 anzeigen. Die Anzeige 68 kann ein Licht auf einem Strichpaneel oder Teil einer komplexeren LED- oder LCD-Anzeige auf dem Instrumentenpaneel des Fahrzeuges sein. Sicherlich können andere Orte für das Display ein Überkopf-Display oder dergleichen sein. Das Display 68 kann ebenfalls verwendet werden, um die Position eines Anhängers relativ zu dem Fahrzeug anzuzeigen.
• Handrad-Schalter 70 können mit dem Lenk- oder Handrad verbunden sein. Handrad-Schalter 70 können mit 'links' und 'rechts' korrespondierend zu einer linken und einer rechten Richtung beschriftet sein. Wie unten beschrieben werden wird, kann ein Brems-Lenken in Antwort auf die Schalter 70 initiiert sein. Handrad-Schalter 70 können ebenfalls verwendet werden, um unabhängig linke und rechte Anhängerbremsen zu regeln, um bei der Manövrierbarkeit des Anhängers zu helfen.
• Basierend auf Eingangssignalen von den Sensoren und/oder Kameras, GPS und Lidar oder Radar kann die Regelungseinheit 26 eine Sicherheitsvorrichtung 84 regeln. Abhängig von der gewünschten Sensitivität des Systems und verschiedener anderer Faktoren können nicht alle der Sensoren 20, 28 bis 66, Kameras 43a bis 43e, Lidar oder Radar 42 oder GPS 41 in einer kommerziellen Ausführungsform verwendet werden. Eine Sicherheitsvorrichtung 84 ist Teil einer Fahrzeug-Untersystem-Regelung. Die Sicherheitsvorrichtung 84 kann eine passive Sicherheitsvorrichtung 86 wie etwa einen Airbag, einen Drucksensor 89, einen Lenkaktuator 88 oder einen Bremsaktuator 90 an einem oder mehreren der Räder 12a, 12b, 13a, 13b des Fahrzeugs regeln. Ein Motoreingriff 92 kann agieren, um die Motorleistung zu reduzieren, um eine Sicherheitsfunktion zu schaffen. Ebenfalls können andere Fahrzeugkomponenten wie etwa eine Aufhängungsregelung 94 verwendet werden, um die Aufhängung einzustellen und verschiedene Arten von Regelungen in dynamischen Zuständen wie etwa einem Brems-Lenken zu schaffen. Ein Anti-Rollstangensystem 96 kann eine vordere oder eine hintere aktive Anti-Rollstange oder beide aufweisen. Es sollte ebenfalls angemerkt sein, dass die Systeme 88 bis 96 alleine oder in verschiedenen Kombinationen agieren können. Bestimmte Systeme 88 bis 96 können agieren, um eine Sicherheitsfunktion bereitzustellen, wenn verschiedene dynamische Zustände erfasst werden.
• Ein Lenkungsaktuator 88 kann die Position des vorderen rechten Radaktuators, des vorderen linken Radaktuators, des hinteren linken Radaktuators und des rechten hinteren Radaktuators aufweisen. Wie oben beschrieben, können zwei oder mehrere der Aktuatoren simultan geregelt werden. Zum Beispiel werden in einem Zahnstangensystem die damit verbundenen zwei Räder simultan geregelt.
• Die Sicherheitsvorrichtung 84 kann ebenfalls ein Rollstabilitäts-Regelungssystem 102, ein Antiblockier-Bremssystem 104, ein Gierstabilitäts-Regelungssystem 106 und/oder ein Traktions-Regelungssystem 108 aufweisen. Das Rollstabilitäts-Regelungssystem 102, das Antiblockiersystem 104, das Gierstabilitäts-Regelungssystem 106 und das Traktions-Regelungssystem 108 können mit dem Bremssystem 90 verbunden sein. Ferner können diese Systeme mit dem Lenkaktuator 88 verbunden sein. Der Motoreingriff 92 kann ebenfalls mit einem oder mehreren der Vorrichtungen verbunden sein, insbesondere mit dem Rollstabilitäts-Regelungssystem, dem Gierstabilitäts-Regelungssystem und dem Traktions-Regelungssystem. Damit sind der Lenkaktuator 88, das Bremssystem 90, der Motoreingriff 92, die Aufhängungsregelung 94 und das Anti-Roll-Stangensystem 96 Teil von einem der Dynamik-Regelungssysteme 102–108. Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann das Gierstabilitäts-Regelungssystem 106 Grenzwerte aufweisen, die durch die Regelungseinheit 26 gesetzt werden, und die basierend auf den verschiedenen Zuständen des Fahrzeuges wie etwa einer Anhängerbedingung geändert werden können.
• Eine Warnvorrichtung 112 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Die Warnvorrichtung 112 kann vor verschiedenen Zuständen wie etwa einem bevorstehenden Überrollen, einem Untersteuern, einem Übersteuern, einer Annäherung eines Objektes im Weg oder einer bevorstehenden Anhängerbehinderung während einer Rückwärtsfahrt warnen. Die Warnungen werden dem Fahrer rechzeitig bereitgestellt, um korrigierende oder ausweichende Aktionen vorzunehmen. Die Warnvorrichtung 112 kann eine sichtbare Anzeige 114 wie etwa Warnlichter oder eine alphanumerische Anzeige wie etwa ein LCD Bildschirm sein. Die Anzeige 114 kann in der Anzeige 68 integriert sein. Die Warnvorrichtung 112 kann ebenfalls eine hörbare Anzeige 116 wie etwa ein Warn-Summer, -Läuten oder -Glocke sein. Die Warnvorrichtung 112 kann ebenfalls eine haptische Warnung sein, wie etwa ein Vibrieren des Lenkrads. Sicherlich kann eine Kombination einer hörbaren, einer visuellen und einer haptischen Anzeige implementiert werden. Ein Blinklicht oder eine -anzeige kann verwendet werden, um den tatsächlichen Lenkwinkel gegenüber dem gelenkten Radwinkel anzuzeigen. Das heißt, das Licht kann dauerhaft auftauchen, wenn das Lenken durch das Regelungssystem verstärkt wird, und blinken, wenn weniger als der gelenkte Winkel ausgeführt wird, wie etwa auf einer niedrigen μ-Oberfläche.
• Ein höhenbasiertes System 118 kann ebenfalls mit der Regelungseinheit 26 verbunden sein. Das höhenbasierte System 118 verwendet die Neigungshöhe oder den Winkel des Fahrzeuges, um das System einzustellen. Das höhenbasierte System 118 kann zum Beispiel ein Scheinwerfer-Einstellsystem 120 oder ein Aufhängungs-Höhensystem 122 sein. Das Scheinwerfer-Einstellungssystem 120 stellt das Beleuchtungsmuster für ein beladenes Fahrzeug nach unten. Das Aufhängungs-Höhensystem 122 stellt die Aufhängung an den verschiedenen Ecken des Fahrzeuges ein, um das Fahrzeug relativ waagerecht zur Straße zu halten. Das höhenbasierte System 118 kann ebenfalls eine Einstellung basierend auf dem Rollwinkel des Fahrzeugs vornehmen.
• Nun bezugnehmend auf 4 ist das Fahrzeug 10 im weiteren Detail illustriert. Wie in 1 illustriert, weist das Fahrzeug 10 Räder 12a, 12b, 13a und 13b auf. Zu jedem Rad ist ein Paar von vorderen Bremsen 130a und 130b und ein Paar von hinteren Bremsen 132a, 132b assoziiert. Die Bremsen 130 und 132 können unabhängig voneinander durch eine Brems-Regelungseinheit 134 betätigbar sein. Die Brems-Regelungseinheit 134 kann das hydraulische System des Fahrzeugs regeln. Sicherlich können elektrisch betätigbare Bremsen in der Erfindung verwendet werden. Eine Aufhängungs-Regelung 88 kann mit vorderen einstellbaren Aufhängungskomponenten 136a und 136b und mit hinteren einstellbaren Aufhängungskomponenten 138a und 138b verbunden sein. Die einstellbaren Aufhängungskomponenten können verschiedene Typen inklusive eines magnetfeld-ansprechenden Fluids oder einer elastomerischen Komponentenverbindung oder einer Buchse sein. Eine Magneto-rheologische Vorrichtung kann verwendet werden. Die Komponenten können eine Verbindung wie etwa eine Spurverbindung oder andere Regelarme des Fahrzeugs sein. Die Einstellbarkeit kann in den Aufbau der Aufhängungskomponenten wie etwa in die Buchsen integriert sein.
• Ebenfalls in 4 illustriert, ist das vordere Lenksystem 14a, das im Bezug auf 1 beschrieben wurde.
• Ebenfalls ist das Rückwärts-Zielsystem 46 mit einem Paar von Rückwärts-Zielsensoren 48 illustriert, wie oben beschrieben.
• Das Fahrzeug 10 kann ebenfalls einen internen Verbrennungsmotor 140 aufweisen. Der Motor 140 kann eine damit verbundene Drosselklappenvorrichtung 142 aufweisen, die durch ein Fußpedal 144 betätigt wird. Die Drosselklappenvorrichtung 142 kann Teil eines Drive-By-Wire System sein oder durch eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Pedal 144 und der Drosselklappenvorrichtung 142 angetrieben sein. Der Motor 140 kann eine Motor-Regelungseinheit 146 aufweisen. Die Motor-Regelungseinheit 146 kann eine unabhängige Regelungseinheit oder Teil der Regelungseinheit 26 für das Fahrzeug sein. Die Motor-Regelungseinheit 146 kann verwendet werden, um die Motorleistung zu reduzieren oder zu erhöhen. Obwohl ein konventioneller, interner Verbrennungsmotor eingerechnet ist, könnte das Fahrzeug ebenfalls durch einen Dieselmotor oder einen elektrischen Motor angetrieben sein oder das Fahrzeug könnte ein Hybridfahrzeug sein, das zwei oder mehr Typen von Energiesystemen verwendet.
• Ein Getriebe 148 kann mit dem Motor 140 verbunden sein. Das Getriebe 148 kann ein automatisches Getriebe oder ein manuelles Getriebe sein. Ein Gang-Wahlschalter 150 wird verwendet, um die verschiedenen Gänge des Getriebes 148 auszuwählen. Der Gang-Wahlschalter 150 kann ein Schalthebel sein, der verwendet wird, um Park-, Rückwärts-, Neutral- und Fahr-Positionen von einem automatischen Getriebe auszuwählen. Eine Getriebe-Regelungseinheit 152 kann ebenfalls mit dem Getriebe 148 verbunden sein. Die Getriebe-Regelungseinheit kann eine separate Komponente sein oder kann in der Motor-Regelungseinheit 146 oder einer anderen Regelungseinheit wie etwa der Regelungseinheit 26 integriert sein. Sowohl die Motor-Regelungseinheit 146 als auch die Getriebe-Regelungseinheit 152 können alleine oder zusammen in der Regelungseinheit 26 integriert sein. Die verschiedenen Regelungseinheiten können programmiert sein, um verschiedene Funktionen auszuführen.
• Der Ausgang des Getriebes 148 ist mit einer Transmission 154 verbunden. Die Transmission 154 kann mit einem Verteilergetriebe 156 verbunden sein, das eine Verteilergetriebe-Regelungseinheit 157 und ein hinteres Differenzial 158 aufweist. im Fall eines Allrad-Fahrzeuges kann das Verteilergetriebe ein zentrales Differenzial aufweisen. Das Verteilergetriebe 156 kann einen 4 × 4 Modus und einen 4 × 2 Modus aufweisen, der durch die Regelungseinheit 157 geregelt wird. Wie unten beschrieben werden wird, kann eine Ändern von einem 4 × 4 Modus in einen 4 × 2 Modus während eines Brems-Lenkens wünschenswert sein. Das vordere Differenzial 156 und das hintere Differenzial 158 können ein geschlossenes, ein verriegeltes oder ein offenes Differenzial sein. Verschiedene Typen von Differenzialen können in Abhängigkeit von der gewünschten Fahrzeug-Leistung und -Verwendung verwendet werden. Das Differenzial kann durch die Regelungseinheit 26 geregelt werden. Ferner kann die Regelungseinheit 26 ebenfalls die Betätigungszustände inklusive des 4 × 4 Modus, des 4 × 2 Modus, der Verriegelungsbedingung von jedem der Differenziale und des hohen bzw. niedrigen Modus von einem 4 × 4 kennen und/oder regeln.
• Ein Anhänger 160 kann hinter dem Fahrzeug 10 gezogen werden. Der Anhänger 160 kann eine Zunge 161 und Anhängerräder 162a und 162b aufweisen. Sicherlich kann eine verschiedene Anzahl von Achsen/Rädern an einem Anhänger mit einem rechten und einem linken Rad oder einem Satz von Rädern verwendet werden. Jedes Anhängerrad 162a, 162b weist eine Anhängerbremse 164a und 164b auf. Der Anhänger 160 kann auch andere elektrische Komponenten wie etwa Lichter 166a und 166b aufweisen. Ein Kabelbaum 168 kann verwendet werden, um die elektrischen Komponenten wie etwa die Bremsen 164a, 164b und die Lichter 166a, 166b mit dem Fahrzeug 10 zu verbinden. Genauer kann der Kabelbaum 168 verwendet werden, um den Anhänger mit dem elektrischen System des Fahrzeugs zu verbinden. Der Kabelbaum 166 kann auch den Anhänger 160 mit einer Anhänger-Brems-Regelungseinheit 170 verbinden. Die Anhänger-Brems-Regelungseinheit 170 kann eine unabhängige Regelungseinheit sein oder sie kann in einer Brems-Regelungseinheit 134 integriert sein, wie oben beschrieben. Vorzugsweise ist die Anhänger-Brems-Regelungseinheit 170 in der Lage, die Bremsen 164a oder 164b zusammen oder unabhängig zu regeln. Der Anhänger 160 ist mit dem Fahrzeug 10 durch eine Zugvorrichtung 172 verbunden, die an dem Ende der Zunge 161 angeordnet ist. Die Zugvorrichtung 172 kann einen Zugvorrichtungs-Sensor 174 darauf aufweisen. Der Zugvorrichtungs-Sensor 174 wird verwendet, um die Position des Anhängers relativ zum Fahrzeug 10 zu ermitteln. Verschiedene Typen von Zugvorrichtungs-Sensoren wie etwa Widerstands-, Induktive, Ultraschall- oder kapazitive Arten von Sensoren können verwendet werden, um den relativen Winkel des Anhängers 160 in Bezug auf das Fahrzeug zu ermitteln. Der Zugvorrichtungs-Sensor 174 kann verwendet werden, um die Fahrzeuglast zu ermitteln. Andere Wege, um die Position des Anhängers zu ermitteln, können Kameras aufweisen, die entweder an dem Anhänger oder dem Fahrzeug oder den Rückwärtssensoren angeordnet sind.
• Nun bezugnehmend auf 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 10 mit einem alternativen Verfahren zum Ermitteln der relativen Position von dem Anhänger 160 relativ zu dem Fahrzeug illustriert. Das Fahrzeug ist mit einer Kugel 175 aufweisend illustriert, die an oder in der Nähe der hinteren Stoßstange 176 des Fahrzeugs positioniert ist. In dieser Ausführungsform sind nur zwei Rückwärts-Zielsensoren 48 illustriert. Jedoch können verschiedene Anzahlen von Rückwärts-Zielsensoren illustriert sein. Die Anhängerzunge 161 weist eine Anordnungsplatte 177 daran auf. Die Anordnungsplatte kann zum Beispiel ein Anordnungsloch 178 aufweisen, das zu dem Zentrum der Zunge 161 ausgerichtet ist. Zusätzlich zu oder anstelle des Anordnungslochs 178 kann eine Anordnungsöffnung 179 an der Anordnungsplatte positioniert sein. Die Anordnungsplatte 177 ist fest an dem Anhänger oder der Zunge 161 angebracht, sodass das Anordnungsloch 178 und/oder die Anordnungsöffnung 179 mit der Zunge zentriert ist. Das Rückwärts-Erfassungssystem detektiert die Position von entweder dem Anordnungsloch 178 oder der Anordnungsöffnung 179. Damit kann die relative Position des Anhängers unter Verwendung der Rückwärts-Zielsensoren 48 ermittelt werden. Die Rückwärts-Zielsensoren 48 erzeugen Signale und orten die Position des Anordnungslochs. Die oben in 3 beschriebene Anzeige 68 kann eine Bildschirmanzeige oder eine hörbare Anzeige basierend auf der Position der Anordnungsplatte und damit der Zunge 161 relativ zu dem Fahrzeug erzeugen. Damit kann die Kugel 175, während das Fahrzeug 10 zurücksetzt, um den Anhänger daran anzubringen, leichter zu der Anhänger-Zugvorrichtung 172 ausgerichtet werden. Um zusammenzufassen, ein Verfahren zum Ausrichten eines Fahrzeugs weist das Fahren des Fahrzeugs in einer Rückwärtsrichtung und Erfassen der Position einer Anordnungsplatte oder einer Anordnungsführung wie etwa das Loch 178 oder die Öffnung 179 auf. Ein Indikator kann in dem Fahrzeug korrespondierend zur Position der Anhänger-Zugvorrichtung oder der Zunge relativ zu dem Fahrzeug erzeugt werden. Das Fahrzeug könnte automatisch brems-gelenkt oder gebremst werden, um eine Ausrichtung der Kugel an dem Fahrzeug zu der Zugvorrichtung an dem Anhänger zu verursachen.
• Noch ein anderes Verfahren zum Ermitteln der Ausrichtung des Anhängers mit Bezug auf das Fahrzeug ist wie folgt. Die Kugel-Zugvorrichtung 175 weist ein flaches quadratisches Loch H1 an seiner Oberseite auf, in welches eine passende federvorgespannte Stange und eine korrespondierende Feder S1 an der Anhänger-Kupplung 172 passt. (Die Federvorspannung verhindert eine Beschädigung der Stange und des Lochs, wenn die Zugvorrichtung mit der Stange und dem Loch nicht ausgerichtet gekuppelt werden.) Die Stange ist mit einem Potentiometer P1 oder einem optischen Rotationssensor verbunden, der an der Anhänger-Kupplung 172 befestigt ist. Wenn sich das Fahrzeug relativ zu dem Anhänger dreht, wird das Potentiometer oder der optische Rotationssensor rotiert und stellt eine Messung des relativen Fahrzeug-Anhänger-Winkels bereit.
• Nun bezugnehmend auf 6 ist eine hintere Hotchkiss-Aufhängung 180 illustriert, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Die hintere Hotchkiss-Aufhängung 180 kann die einstellbare Aufhängungskomponente 138a und/oder 138b wie oben beschrieben aufweisen. Sowohl die vorderen als auch die hinteren Halterungen können unter Verwendung der einstellbaren Aufhängungskomponente 138a oder 138b ausgebildet werden. In einer hinteren Hotchkiss-Aufhängung liegen die Lateralkräfte an dem vorderen Federauge 181 und dem hinteren Federbügel-Anbringungspunkt 182 an. Eine vordere Buchse 184 und eine hintere Buchse 186 werden in der Verbindung verwendet. Zwischen dem vorderen Federauge und dem hinteren Federbügel 182 erstrecken sich Blattfedern 188. Das vordere Federauge und der hintere Federbügel 182 sind mit dem Rahmen 190 des Fahrzeugs verbunden. Die Buchsen 184 und 186 sind nachgiebige Buchsen, die mit der Aufhängungsregelung 88 verbunden sind. Durch Verändern des Signals von der Aufhängungsregelung zu den Buchsen sind die Buchsen einstellbar. Durch Einstellen der Nachgiebigkeit der Buchsen kann die Menge der Bewegung oder der gelenkigen Lagerung an den hinteren Rädern unter Lateral-/Längslast variiert werden. Das heißt, die beiden Räder auf den jeweiligen Seiten der Achse können relativ zur Vertikalachse gelenkig bewegt werden, wenn sie in einem Wende- bzw. Kurvenfahrt-Modus sind. Durch Regeln der Bewegung der Aufhängung durch die Buchsen kann ebenfalls der Kurvenradius des Fahrzeugs reduziert werden.
• Eine andere Anwendung der Erfindung ist, einstellbare Buchsen in den Aufhängungskomponenten 138a und 138b zu verwenden.
• Eine derartige Vorrichtung kann hydraulisch oder magneto-rheologisch verriegelt sein, sodass ihre Einstellung in bestimmten Positionen verriegelt sein kann. Wenn eine derartige Vorrichtung, die an den Aufhängungskomponenten 138a und 138b angeordnet ist, entriegelt ist und ihre Einstellung nachgiebig für Längslasten ist, kann eine Brems/Traktions-Kraft eine Einstellungsänderung der Hotchkiss-Aufhängung und ihrer korrespondierenden Räder induzieren. Über vorteilhafte Änderungen an der Stelle wird die Einstellung der Hotchkiss-Aufhängung und der Räder anschließend durch die einstellbaren Buchsen 138a und 138b (entweder hydraulisch oder magneto-rheologisch) verriegelt. Tatsächlich werden die Hotchkiss-Aufhängung und die Räder durch sowohl die Brems/Traktions-Kraft als auch die Verriegelung/Entriegelung der Buchsen 138a und 138b gelenkt. Mit anderen Worten dienen die Hotchkiss-Aufhängung und die Räder als ein semi-aktives Lenksystem, wobei das ”Semi-aktiv” sich auf die Elimination des Bedarfes von einem (üblicherweise teuren) Lenkaktuator in dem Lenkmechanismus bezieht. Die oben beschriebene Lenkbetätigung wird tatsächlich durch Einstellen der Störgröße (d. h. der Längskräfte) bewerkstelligt, die in das Lenksystem hineinkommen.
• Nun bezugnehmend auf 7 ist eine Vier-Arm-Aufhängung relativ zum Fahrzeugrahmen 190 illustriert. Die Vier-Arm-Aufhängung weist eine Spurstange 194 auf.
• Nun bezugnehmend auf 8 ist die Spurstange 194 im weiteren Detail illustriert. Die Spurstange 194 hilft die Übersteuerungszustände zu regeln, die bei einigen hinteren unabhängigen Aufhängungen anwesend sein können. Da die Aufhängung leicht nachgiebig ist, drängt die Spurstange das äußere hintere Rad dazu, sich leicht bei einer Wende/Kurvenfahrt nach innen (Vorspur) zu neigen.
• Seitenlasten bei einer Wende/Kurvenfahrt, die an der Spurstange anliegen, verursachen, dass die Spurstange den unteren Steuerarm gelenkig lagert und das äußere Rad nach innen (Vorspur) neigt. Wie es illustriert ist, wird eine Buchse 196 verwendet, um die Spurstange 194 mit dem Körper/Rahmen 190 zu verbinden. In einer ähnlichen Art und Weise, wie der im Bezug auf 6 beschriebenen, kann die Buchse 196 elektrisch geregelt sein. Durch ein elektrisches Regeln der Buchse kann die Buchse stärker oder weniger stark nachgiebig gemacht werden. In der aktuellen Anwendung kann es wünschenswert sein, die Buchse während einer Wende/Kurvenfahrt stärker nachgiebig zu machen, sodass eine stärker gelenkig gelagerte Radbewegung erzielt wird. Ebenfalls kann die Spurstange wie etwa ein Mini-Stoßdämpfer einstellbar sein. Eine derartige Vorrichtung kann hydraulisch oder magneto-rheologisch verriegelt sein.
• Eine andere Anwendung der Erfindung ist, eine einstellbare Spurstange 194 zu verwenden. Eine derartige Vorrichtung kann hydraulisch oder magneto-rheologisch verriegelt sein, sodass ihre Länge in bestimmten Positionen verriegelt sein kann. Wenn die einstellbare Spurstange entriegelt ist, kann ihre Länge durch Brems-/Traktions-Kräfte und die Aufhängungsgeometrie eingestellt werden. Sobald eine bevorzugte Länge erreicht ist, wird die einstellbare Spurstange verriegelt und das korrespondierende Rad ist in eine neue Position aufgrund der geänderten Länge der Spurstange eingelenkt. Tatsächlich werden die einstellbaren Spurstangenverbindungen ähnlich den Zugstangen gelenkt, während die Lenkungsbetätigung durch die Brems-/Traktions-Kräfte und die Aufhängungsgeometrie durchgeführt wird. Mit anderen Worten dienen die einstellbaren Spurstangen als ein semi-aktives Lenkungssystem, wobei das ”semi-aktiv” sich auf die Elimination des Bedarfes für einen (üblicherweise teuren) Lenkaktuator in dem Lenkungsmechanismus bezieht. Die Lenkungsbetätigung, wie oben beschrieben, wird tatsächlich durch Einstellen der Störfaktoren (d. H. der Längskräfte) betätigt, die in das Lenkungssystem hineinkommen.
• Nun bezugnehmend auf 9 ist ein alternatives Fahrzeug 10' illustriert. Das Fahrzeug 10' ist ein elektrisches Fahrzeug. Das elektrische Fahrzeug weist elektrische Motoren M1, M2, M3 und M4 auf. Eine drosselklappenartige Eingabe 197 ist mit der Regelungseinheit 198 verbunden. Basierend auf dem drosselklappenartigen Eingangssignal, das ein drosselklappenartiges Signal ähnlich zu dem erzeugt, das von einem inneren Verbrennungsmotor stammt, regelt die Regelungseinheit 198 die Motoren M1 bis M4. Das drosselklappenartige Eingangssignal 197 kann z. B. ein Widerstandstyp-Pedalsensor oder Joystick sein. Die Regelungseinheit 198 ist in der Lage, unabhängig die Drehmomente der individuellen Motoren zu regeln. Damit kann z. B. ein geringes Drehmoment an einem Rad bereitgestellt werden, während ein großes Drehmoment an einem anderen Rad bereitgestellt wird. Ähnlich kann ein negatives Drehmoment an jedem der Räder bereitgestellt werden. Das heißt, die Motoren können ebenfalls einen Bremseffekt an den verschiedenen Rädern erzeugen, um eine Brems-Lenken bereitzustellen, und ein unterschiedliches Drehmoment, das heißt, ein großes Drehmoment und ein geringes Drehmoment an gegenüberliegenden Rädern bereitstellen, um einen Brems-Lenkenseffekt zu erzielen. Die Motoren können unter Verwendung verschiedener Batterien 199 betätigt werden, wie es für einen Fachmann offensichtlich sein würde.
• Nun bezugnehmend auf 10 ist ein Verfahren zum Betätigen des Regelungssystems illustriert. In Schritt 207 werden die verschiedenen Sensoren des Systems überwacht.
• Ein Überwachen der Sensoren 207 kann unter anderem aufweisen: Ermitteln eines Lenkradwinkels in Schritt 208, Ermitteln einer Lenkradrichtung in Schritt 209, Ermitteln einer Lenkrad-Drehrate in Schritt 210 und Ermitteln eines Lenkrad-Drehmomentes in Schritt 211.
• In Schritt 212 werden die Ausgangssignale der verschiedenen Fahrzeugsysteme ebenfalls überwacht. Schritt 212 kann ebenfalls das Anti-Blockier-Bremssystem überwachen, so dass die Räder oder das Rad, an dem Bremskräfte anliegen, nicht blockiert. Damit kann durch Überwachen der Radgeschwindigkeiten ein Blockieren der Räder verhindert werden und damit kann ein Reifenabrieb an dem bestimmten Rad verhindert werden. Das Traktionssystem-Regelungssystem, das Gear-Regelungssystem und/oder das Überroll-Regelungssystem können ebenfalls überwacht werden.
• In Schritt 214 wird ermittelt, ob das Fahrzeug in einem Park-Modus ist. Der Park-Modus kann durch Verwenden von verschiedenen Kombinationen von Sensoren wie etwa dem Lenkrad-Winkelsensor, dem Radgeschwindigkeitssensor, der Radgeschwindigkeitsrichtung, einer Kombination aus dem Radgeschwindigkeitssensor und dem Lenkwinkelsensor, einem Fahrer-betätigten Schalter, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem Schalter an dem Lenksystem ermittelt werden (welches einen Druck-Entlastung-Schalter oder Begrenzungsschalter aufweisen kann). Ein anderer Weg, über welchen ein Parken ermittelt werden kann, ist das Verwenden eines Kennfeldes, das in dem Regelungseinheit-Speicher 27 gespeichert ist, welches die Lenkradrate und Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer Park oder nicht Parkbedingung korrelliert. Diese Art von Kennfeld kann speziell für jedes Fahrzeug entwickelt werden, während das Fahrzeug entwickelt wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Lenkradrate und den Park-/Nicht-Park-Zustand zu korrellieren.
• Direkt bevor das Fahrzeug in den Park-Modus geht, wird das Fahrzeug typischerweise gedrosselt. Das Fahrzeug kann auch bei minimaler Geschwindigkeit im Leerlauf laufen bzw. leicht gebremst sein, wenn der Fahrer das Fahrzeug bei geringer Geschwindigkeit fährt. Das Fahrzeug kann im Park-Modus sein oder ihn erreichen, wenn der Aufhängungs-Höhensensor detektiert, dass das Fahrzeug über eine Rüttelschwelle fährt, wenn der Sichtsensor mehrere ruhende Fahrzeuge detektiert, wenn die Drosselklappe reduziert ist, wenn der Fahrer das Fahrzeug von Zeit zu Zeit bremst, etc.
• Im Park-Modus könnte das Fahrzeug, wenn das Lenkrad-Eingangssignal klein ist, in einem Geradeaus-Parkzustand sein. Wenn der Fahrer das Lenkrad exzessiv in einer Richtung dreht, kann das Regelungssystem ermitteln, dass das Fahrzeug einen Wendeassistent/Kurvenfahrtassistent beim Parken benötigt.
• In Schritt 216 kann die Fahrzeug-Normalkraft an jedem der Räder und die statische Last des Fahrzeug eingestellt werden. Dieser Schritt ist ein optionaler Schritt zum Anlegen eines Brems-Lenkens. Die Aufhängungsregelungen werden verwendet, um die Normalkräfte durch entweder eine Offene-Schleifen-Modifizierung der Normalkräfte von individuellen Ecken während des Brems-Lenkens oder durch Geschlossene-Schleifen-Regulierungen der Normalkräfte durch Rückführung der berechneten Normalkräfte einzustellen. Z. B. werden die geregelten Aufhängungen eingestellt, um größere Normalkräfte an gebremsten/angetriebene Rädern zu erzeugen, als an den anderen Rädern während der Brems-Lenk-Anwendung. Die Normalkraft-Anwendung kann diagonal vorgenommen werden, so dass die Fahrzeug-Eigenschaften nicht beeinflusst werden. Eine andere Art von Aufhängungsregelung stellt die Normalkräfte der einzelnen Ecken nicht unabhängig ein, sondern stellt die Gewichtsverteilung und/oder die Gewichtsübertragung ein. Diese Normalkraft-Verteilung hilft die Neutral-Lenkungs-/Überlenkungs-Lenkungscharakteristiken des Fahrzeuges zu verbessern und hilft damit den Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs bei höheren Geschwindigkeiten zu verbessern. Die gesamte Fahrzeuglast oder die Normallast an jedem Rad kann ermittelt werden. Die Aufhängungsregelung und Brems-Lenkregelung sind ebenfalls basierend auf dem Fahrzeuglastzustand angepasst eingestellt.
• In Schritt 218 wird ein Brems-Lenken an dem Fahrzeug vorgenommen. Der Schritt 218 kann ein Lenkungs-Verstärkungssignal oder andere Regelsignale basierend auf der Erfassung des Brems-Lenken-Wunsches erzeugen. Z. B. kann ein Lenkungs-Verstärkungssignal gewünscht sein, wenn der Fahrer einen fahrerwählbaren Modus auswählt und wenn das Fahrzeug scharf gewendet werden soll. Damit kann das Lenkungs-Verstärkungssignal verwendet werden, um den Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs zu reduzieren. Wie oben erwähnt, kann das Brems-Lenken die Form von Betätigen von Bremsen wie in Schritt 220, Anlegen eines positiven Drehmomentes zusätzlich zum Betätigen der Bremsen in Schritt 222 oder Anlegen von unterschiedlichen Drehmomenten annehmen. Die unterschiedlichen Drehmomente können durch Bereitstellen eines Rades mit einem größeren positiven Drehmoment als ein zweites Rad durchgeführt werden. Dies wäre insbesondere nützlich bei dem elektrischen Fahrzeug 10', wie oben beschrieben. Der Verteilergetriebe-Modus oder die Differenziale können ebenfalls in einem 4 × 4 Fahrzeug von einem 4 × 4 Modus in einen 4 × 2 Modus gewechselt werden, um die Regelung der Bremslenkung zu verbessern. Ein Proportionieren des Brems-Lenkens zwischen vorderen und hinteren Rädern kann durch Proportionieren des Bremsens zwischen den vorderen und hinteren Rädern durchgeführt werden. Es sollte ebenfalls angemerkt sein, dass ein Vornehmen von Brems-Lenken als eine Funktion des Lenkrad- oder Handrad-Drehmomentes durchgeführt werden kann, wie es durch den Drehmomentsensor 52 gemessen ist. Z. B. kann ein größeres Lenkraddrehmoment zu einer größeren Menge angelegten Brems-Lenkens korrespondieren. Das in Schritt 222 angelegte Drehmoment kann ebenfalls als eine Funktion des Traktions-Regelungssystems angelegt sein. D. h., die Kombination von den Schritten 212 und 222 kann das Traktions-Regelungssystem überwachen, um das geeignete Drehmoment dem System bereitzustellen, um ein Drehmoment bereitzustellen und einen Radschlupf zu verhindern. D. h., auf einer getrennten μ-Oberfläche, wie durch das Traktions-Regelungssystem oder den μ-Sensor detektiert, kann basierend auf dem Reibungskoeffizienten der Oberfläche, auf welcher das bestimmte Rad ist, ein unterschiedliches Drehmoment erforderlich sein, um einen Schlupf zu verhindern. In jedem Fall kann somit das Drehmoment an jedem Rad reguliert werden.
• Das Brems-Lenken kann dem Bremsbefehl des Fahrers vorrangig sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bereits unter einem bestimmten Grenzwert ist oder der Sicht- oder der Kamerasensor anzeigt, dass es keine Gefahr eines Hindernisses gibt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein anderer Grenzwert ist, würde das Brems-Lenken verwendet, um ein unterschiedliches Bremsen zusätzlich zu dem Bremsen des Fahrers zu erzeugen.
• Das Brems-Lenken könnte außer Kraft gesetzt werden, wenn der Fahrer ein Drosseln oder Bremsen über einen bestimmten Grenzwert hinaus anfordert. In diesem Fall will der Fahrer sehr wahrscheinlich mit dem Parken aufhören.
• Wie oben erwähnt, kann es wünschenswert sein, ein Bremsen an einem Rad des Fahrzeugs anzuwenden, während ein positives Drehmoment an einem anderen Rad angelegt wird. Dies verhindert, dass das Fahrzeug stoppt, eher als ein Fortführen in einem Park-Zustand. Durch Anlegen eines Drehmomentes an einem gegenüberliegenden Rad wird ebenfalls der Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeuges reduziert. Ein Brems-Lenken kann ebenfalls basierend auf einer Berechnung der Radgeschwindigkeiten von jedem der vier Räder durchgeführt werden. Eine gewünschte Radgeschwindigkeit wird für das erste Rad basierend auf dem zweiten Radgeschwindigkeitssignal, dem dritten Radgeschwindigkeitssignal und dem möglichen vierten Radgeschwindigkeitssignal berechnet. Durch Berechnen des gewünschten ersten Radgeschwindigkeitssignals kann ein Bremsen und/oder ein unterschiedliches Antreiben an dem ersten Rad angelegt werden, so dass ein Brems-Lenken an dem Fahrzeug angelegt wird. Damit kann durch Regeln der Radgeschwindigkeit der Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs reduziert werden. In Schritt 224 könnte die Normallast an einem ausgewählten Rad oder an Rädern durch die Aufhängungsregelung oder Aufhängungsmodifikation eingestellt werden. Dies kann zusammen mit dem Anlegen eines Brems-Lenkens in den Schritten 220 oder 222 getan werden. Durch Modifizieren der Normallast von der Aufhängung in Schritt 224 kann der Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs weiter als durch ein Brems-Lenken alleine reduziert werden. Z. B. kann mehr Normallast auf eine Ecke des Fahrzeugs durch Erhöhen oder Erniedrigen der aktiven Aufhängungskomponenten angelegt sein. Durch Platzieren von mehr Normallast an einem Rad, das bremst, kann der Wenderadius/Kurvenradius weiter als der von dem Brems-Lenken alleine reduziert werden.
• Wie oben erwähnt, kann die Fahrzeugbelastung (statische Gesamtlast oder der niederfrequente Teil der Summe der Normalkräfte an jedem Rad) ein Faktor in der Menge des Brems-Lenkens sein, der anzulegen ist. Z. B. kann mehr Brems-Lenken bei einem voll beladenen (hohe Zuladung) Fahrzeug gebraucht und damit angelegt werden. Ebenfalls kann die Menge an Brems-Lenken basierend auf der Position der Last modifiziert werden, wenn z. B. das Fahrzeug die gesamte Last um die Achse herum aufweist, die für die Brems-Lenkanwendung beabsichtigt ist, wobei der geforderte Bremsdruck für das Brems-Lenken reduziert sein kann, da dass effektive Gier-Moment verstärkt ist. Beladungs- und Beladungsort-Detektion kann direkt unter Verwendung verschiedener Aufhängungssensoren oder indirekt unter Verwendung von Berechnungen ermittelt werden, die durch andere Systeme durchgeführt werden, wie etwa eine Gierregelung und ein Rollstabilitäts-Regelungssystem.
• Drosselinformationen können ebenfalls beim Ermitteln der Menge des Brems-Lenkens verwendet werden, das anzulegen ist. Z. B. können Drosselklappen-Informationen verwendet werden, um einen Antriebsdrehmoment-Befehl, eine Lastberechnung oder die Absicht des Fahrers bereitzustellen. Ein Brems-Eingangssignal kann verwendet werden, um den Park-Modus außer Kraft zu setzen, so dass alle Bremsen angewendet werden, um das Fahrzeug zu stoppen.
• Aufhängungsmodifikationen können ebenfalls die Form von aktiv-modifizierenden Aufhängungskomponenten annehmen, wie etwa die in den 6 bis 8 dargestellten. Ein Aufhängungs-Regelungssignal kann durch die Regelungseinheit erzeugt werden, um die Charakteristiken von einem bestimmten Rad durch gelenkiges Lagern des Rades basierend auf einer bestimmten Fahrzeugrichtung zu erzeugen, so dass ein Brems-Lenken ferner den Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs verbessern kann. Das eine obige Beispiel ist eine nachgiebige Komponente der Hotchkiss-Aufhängung. Ein anderes Beispiel ist eine einstellbare Spurstange in einer unabhängigen Aufhängung (Einzelaufhängung).
• Nach den Schritten 220, 222 und 224 kann ein Druck/Drehmoment-Rückführungssignal dem Fahrzeugbediener durch das (Hand-)Lenkrad in Schritt 226 bereitgestellt werden. Es sollte angemerkt sein, dass der Betrag des Brems-Lenkens mit dem Betrag des Lenkens oder des Lenkradwinkels (von dem Handrad) koordiniert sein kann, das durch den Fahrzeugbediener bereitgestellt wird. Z. B. kann bis zu einem vorbestimmten Grenzwert kein Brems-Lenken bereitgestellt werden und nach einem vorbestimmten Grenzwert ein vorbestimmtes Maß an Brems-Lenken angewendet sein.
• Ein anderer Weg, über den ein Lenkungs-Rückführsignal angewendet sein kann, ist der, wenn das vordere Lenkungsrad 14a einen Bewegungstopp erreicht, kann ein zusätzlicher Betrag des Handrad-Lenkradwinkels oder Drehmomentes verwendet werden, um die Stärke des Brems-Lenkens zu regeln. Ein Erreichen von Stopps kann durch Druck- oder Grenzschalter ermittelt werden. Damit kann, nachdem ein vorbestimmter Handradwinkel korrespondierend zu der Lenkungssystem-Bewegung stoppt, ein Betrag des Handraddrehmomentes direkt zum Betrag des Brems-Lenkens korrespondieren, das an dem Fahrzeug angewendet wird. Der Betrag des Brems-Lenkens auf das Fahrzeug kann basierend auf einer Kombination von unterschiedlichen Drehmomenten und/oder des Betrags des Bremsens reduziert oder vergrößert werden, das an einem oder mehreren Rädern anliegt. Ferner kann der Betrag des Brems-Lenkens ebenfalls basierend auf einer nachgiebigen Aufhängungskomponente oder auf einem Ändern der Normallast der Aufhängung geändert werden.
• Bezugnehmend auf 11 sind Graphen von verschiedenen Verstärkungskurven basierend auf einer SWA-Rate gegenüber einem Brems-Lenken illustriert. In diesem Beispiel wird der Lenkradwinkel (SWA) in Richtung der linken Seite der Graphen größer. Wie illustriert, können die Verstärkungskurven nicht-linear sein. Auch können die Verstärkungskurven für Fahrzeuggeschwindigkeiten unter einem Geschwindigkeitsgrenzwert wie etwa zehn Meilen pro Stunde gültig sein. In 11 startet der Lenkradwinkel von der rechten Seite der Graphen und wird nach links größer. Wenn der Lenkradwinkel ansteigt und den Brems-Lenk-Eingangsgrenzwert T1 erreicht, wird das Brems-Lenken initiiert. Während der Periode von dem Brems-Lenk-Eingangsgrenzwert T1 bis P1 steigt das Brems-Lenken graduell im Vergleich zu dem der Periode von P1 zur Periode P2. Das graduelle Ansteigen ist vorgesehen, um einen weichen Übergang in den Eingang des Brems-Lenkens bereitzustellen. Von der Periode in P1 zur Periode P2 wird eine stärkere Steigung und damit ein aggressiveres Brems-Lenken bereitgestellt, um das Fahrzeug aggressiver zu wenden/durch die Kurve zu fahren. Von der Periode P1 bis zur ”Sperre” ist die Steigung der Bremsverstärkungskurve reduziert. Es sind vier Verstärkungskurven B1, B2, B3 und B4 illustriert. Bei der Anwendung von Brems-Lenken wird eine der Verstärkungskurven befolgt, wenn nicht die Lenkwinkelrate oder das Lenkdrehmoment ansteigt oder abfällt, wie unten beschrieben. Die Ermittlung der Verstärkungskurve kann auf der Lenkrad-Winkelrate oder der Drehmomentgröße basieren, die an dem Lenkrad anliegt. Damit kann, wenn die Dreh-Rate von dem Lenkradwinkel größer ist, die Kurve B2, B3 oder B4 ausgewählt werden. Der Betrag des Vergrößerns der SWA-Rate oder des Drehmomentes ist durch den Pfeil 227 illustriert. Damit kann, wenn das Drehmoment oder die Lenkradrate ansteigt, die Steigung insbesondere in dem Bereich zwischen den Perioden P1 und P2 vergrößert werden, um aggressiver ein Brems-Lenken an dem Fahrzeug auszuführen. Ein linearer Graph eines Brems-Lenkens ist in gestrichelten Linien zwischen dem Brems-Lenk-Eingangs-Grenzwert T1 und der Sperre illustriert. Wie gesehen werden kann, sind die Verstärkungskurven B1 bis B4 aggressiver als der lineare Graph und damit schaffen sie beim Wenden/Kurvenfahren früher mehr Brems-Lenken.
• Vorzugsweise wird ein zweiter Satz von Verstärkungskurven verwendet, wenn ein Brems-Lenken nicht länger erwünscht ist. Das heißt, wenn der Fahrzeugbediener den Lenkradwinkel in Richtung der Mitte bewegt, wie entgegengesetzt zu weg von der Mitte in den Verstärkungskurven B1 bis B4, wird eine der Verstärkungskurven C1 bis C4 befolgt. Wie in dem obigen Fall sind verschiedene Verstärkungskurven basierend auf der Lenkradwinkelrate oder dem Lenkraddrehmoment ausgewählt. Eine aggressivere Lenkradwinkelrate oder ein Lenkradwinkeldrehmoment bewegt die Verstärkungskurven in Richtung des Pfeils 229. Damit wird bei einer geringeren SWA-Rate oder einem Lenkraddrehmoment die Verstärkungskurve C1 verfolgt. Die Verstärkungskurve C4 kann über die Anwendung einer hohen SWA-Rate oder eines hohen Lenkradwinkeldrehmomentes verfolgt werden. In der Periode zwischen der Sperre und der Periode P3 liegt eine hohe negative Steigung an, um schnell das Brems-Lenken zu verlassen, wenn das Brems-Lenken nicht länger erwünscht ist. Damit hat die Region zwischen der Sperre und P3 eine aggressive negative Steigung, wohingegen die Region zwischen P3 und dem Brems-Eingangs-Grenzwert eine nicht-lineare Krümmungscharakteristik aufweist.
• Die Verstärkungskurve D1 ist bereitgestellt, um zu illustrieren, dass, wenn ein Erreichen der Sperre-Position nicht erreicht wird, eine nicht-lineare Verstärkungskurve in der Rückwärts-Fahrtrichtung verfolgt wird. Damit startet die Verstärkungskurve D1 an der Kurve B1 zwischen der Periode P1 und P2. Die Kurve weist einen ersten Bereich auf, der eine aggressive negative Steigung aufweist, die schnell ein Brems-Lenken entfernt, wenn der Lenkradwinkel sich in Richtung der Mitte bewegt und läuft positiver spitz zu, wenn der Brems-Lenken-Eingangs-Grenzwert T1 erreicht wird.
• Nun bezugnehmend auf 12 kann der Betrag des Brems-Lenkens vom Betrag des Drehmomentes alleine abhängen. Das heißt, da der Betrag des Drehmomentes steigt, kann der Betrag des Brems-Lenkens nicht ansteigen, bis ein Brems-Lenken-Grenzwert erreicht wird. Damit kann ein zusätzlicher Betrag des Drehmomentes nach T3 den Betrag des Brems-Lenkens vergrößern. Zum Beispiel kann eine lineare Funktion zwischen dem Brems-Lenken-Drehmomentgrenzwert T3 und einem maximalen Drehmomentgrenzwert T4 vorgesehen sein. Ferner kann eine Verstärkungskurve ähnlich der in 11 gezeigten verwendet werden. Das heißt, eine nicht-lineare Kurve E2 kann in einer Vorwärts-Fahrtrichtung bereitgestellt sein, die ein aggressiveres Anwenden des Brems-Lenkens bereitstellt. Damit kann zwischen dem Brems-Lenk-Drehmomentgrenzwert T3 und P4 eine graduelle Steigerung des Betrags des Brems-Lenkens geschaffen werden. Zwischen den Perioden P4 und P5 kann ein aggressives Brems-Lenken geschaffen werden, wohingegen in der Periode zwischen P5 und dem maximalen Drehmomentgrenzwert T4 ein geringerer oder graduellerer Betrag des Brems-Lenkens bereitgestellt werden kann. Auf Erreichen des maximalen Drehmomentes, wenn das Fahrzeugdrehmoment reduziert ist, kann eine zweite Verstärkungskurve E3 bereitgestellt sein, um schnell den Betrag des Brems-Lenkens zwischen der Periode T4 und P5 zu reduzieren und graduell den Betrag des Brems-Lenkens zwischen der Periode P5 und dem Brems-Lenken-Drehmomentgrenzwert T3 zu reduzieren. Eine Verstärkungskurve E4 illustriert, dass, wenn der Betrag des Drehmomentes nicht den maximalen Drehmomentgrenzwert T4 erreicht, eine Verstärkungskurve ähnlich der von E3 von jedem Punkt des Graphen E2 aus verfolgt werden kann. Damit sind die Graphen E2 und E3 von der Richtung des Drehmomentes abhängig. Es sollte angemerkt werden, dass in den 11 und 12 die Verstärkungskurven in einem Kennfeld im Speicher 27 aus 4 gespeichert werden können.
• 13 illustriert ein Szenario bei geringer Geschwindigkeit. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 ist und auf eine geringe Geschwindigkeit ansteigt, wie etwa unter 2 Meilen pro Stunde und der Lenkradwinkel zwischen einem Grenzwert T5 und T_max bewegt wird, induziert dieses, dass der Fahrzeugbediener beabsichtigen kann, das Fahrzeug direkt von einer geparkten Position aus zu brems-lenken, wobei er eine enge Wendung signalisiert. Zum Beispiel kann dieses Signal eine Park-Situation sein. Damit kann, wenn das Fahrzeug sich nicht bewegt, sofort ein maximales Brems-Lenken angelegt werden. Dieses Brems-Lenken wird vollständig angelegt, da ein Sprung im Brems-Lenken nicht wahrgenommen wird, wenn das Fahrzeug sich nicht bewegt. Damit wird, da das Fahrzeug beginnt, sich langsam zu bewegen, nachdem es bei Null-Geschwindigkeit war, ein maximales Brems-Lenken angelegt, um eine maximale Reduktion des Lenkradiuses von dem Fahrzeug bereitzustellen. Sobald das Fahrzeug sich über einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt, wie etwa 2 Meilen pro Stunde, können die Verstärkungskurven aus 11 und 12 verwendet werden. Dieser Zustand kann ebenfalls von anderen Faktoren wie etwa einer Änderung der Position des Schalthebels, zum Beispiel von 'Park' auf 'Rückwärts' abhängig sein.
• Nun bezugnehmend auf 14 wird ein anderer Graph illustriert, der eine Verstärkungskurve bei v = 0 bis zu einem sehr geringen Geschwindigkeitsgrenzwert wie etwa 2 Meilen pro Stunde illustriert. In diesem Beispiel wird eine graduelle Kurve angelegt, wenn der Lenkradwinkel zwischen Grenzwert T6 und T7 ansteigt, allerdings wird ein aggressives Brems-Lenken angelegt, wenn der Graph ein maximales Brems-Lenken zwischen den Perioden T7 und T_max erreicht. Sicherlich können die 13 und 14 ebenfalls für ein hohes Lenkraddrehmoment angewendet werden, das an dem Lenkrad anliegt. Wenn das Lenkraddrehmoment über eine Grenzwertrate hinausgehend angelegt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, wenn das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen, kann ein schnelles oder maximales Brems-Lenken angewendet werden.
• Nun bezugnehmend auf die 11 und 15 kann das System ebenfalls ein Brems-Lenken in einer Vorwärts- oder einer Rückwärts-Fahrzeugrichtung mit unterschiedlichen Grenzwerten anlegen, um einen unterschiedlichen Betrag an Brems-Lenken bereitzustellen. In Schritt 230 wird ermittelt, ob das Fahrzeug in einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsrichtung fährt. Die Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges kann auf einigen Wegen ermittelt werden. Ein Weg, über den die Rückwärtsrichtung erhalten werden kann, ist ein Ermitteln der Richtung des Gangschaltungshebels. Der Schalthebel kann ein Rückwärts-Signal in einer Rückwärts-Position erzeugen. Ein Drückknopfsignal kann ebenfalls in einer Rückwärts-Fahrtrichtung erzeugt werden. Die Rückwärtsrichtung kann ebenfalls erhalten werden aus anderen Quellen wie etwa einer Getriebe-Regelungseinheit oder einem Radgeschwindigkeitssensor.
• In Schritt 232 wird ein Brems-Lenken angewendet, wenn vorbestimmte Zustände über einem ersten Grenzwert sind, zum Beispiel T1 in 11 oder T3 in 12. Wenn ermittelt ist, dass das Fahrzeug in einer Rückwärtsrichtung in Schritt 234 ist, werden Brems-Lenken-Zustände angewendet, wenn das Fahrzeug über einem zweiten Grenzwert T1' (11) ist, der unterschiedlich zu dem ersten Grenzwert sein kann. Der zweite Grenzwert T1' kann geringer als der erste Grenzwert sein. Das heißt, das Brems-Lenken kann im Rückwärtsgang früher angelegt werden, um mehr Vorteile früher als in der Vorwärts-Position zu bringen. Damit würde ein Brems-Lenken leichter oder bereitwilliger in einer Rückwärts-Fahrtrichtung angewendet. Zum Beispiel kann das Brems-Lenken im Rückwärts-Zustand bei einer höheren Geschwindigkeit beginnend angewendet werden als im Vorwärts-Zustand. Auch kann im Rückwärts-Zustand ein geringerer Lenkradwinkel oder ein geringeres Lenkraddrehmoment verwendet werden, um die Brems-Lenk-Zustände auszulösen, wie durch den Grenzwert T1' in 11 illustriert. Die gesamte Verstärkungskurve kann damit nach rechts verschoben werden. Damit kann der zweite Grenzwert das System sensibilisieren, um früher ein Brems-Lenken anzulegen. Wie in 12 illustriert, kann ein niedriger Drehmomentgrenzwert T3' verwendet werden, um früher in ein Brems-Lenken einzutreten. Auch kann ein Brems-Lenken an verschiedene Räder zu den der Vorwärts-Fahrtrichtung angewendet werden. In der Vorwärts-Fahrtrichtung kann ein Brems-Lenken an eines der hinteren Räder angelegt werden, während in der Rückwärts-Fahrtrichtung ein Brems-Lenken an einem der vorderen Räder angelegt wird. Ein Bremsen wird in Schritt 236 angewendet. In Schritt 238 kann ein positives Drehmoment oder ein unterschiedliches Drehmoment an eines oder mehrere der Räder angelegt werden. Durch Anlegen eines positiven oder unterschiedlichen Drehmomentes an die Räder kann ein Brems-Lenken und/oder ein Brems-Lenk-Assistenz erhalten werden. Wie im Fall des Bremsens, kann ein positives oder unterschiedliches Drehmoment an Räder angelegt werden, die gegenüberliegend zu denen sind, an die in der Vorwärts-Fahrtrichtung angelegt wird.
• In Schritt 240 können Aufhängungsmodifikationen alleine oder simultan mit dem Anlegen von Bremsen oder dem Anlegen von positiven oder unterschiedlichen Drehmomenten in Schritt 238 durchgeführt werden, wie oben in 10 beschrieben.
• In den Schritten 236, 238, 240 kann der Betrag des Brems-Lenkens in Antwort auf einen Verteilergetriebe-Modus proportioniert werden. Das heißt, das Verteilergetriebe des Fahrzeuges kann ermöglichen, dass der Betrag des Brems-Lenkens zwischen dem vorderen und dem hinteren Rad proportioniert wird. Ferner kann das Verteilergetriebe ebenfalls während eines Brems-Lenkens den Modus (z. B. von 4 × 4 auf 4 × 2 Modus) wechseln. Das System kann dann in seinen Originalmodus (z. B. 4 × 2 nach 4 × 4 Modus) automatisch zurückkehren. Das vordere, zentrale und/oder hintere Differenzial kann von gesperrt auf entriegelt oder umgekehrt geschaltet werden. Der Betrag des Proportionierens kann abhängig von den Fahrzeug-Fahrzuständen variiert werden.
• Nun bezugnehmend auf 16 können die Räder in unterschiedliche Richtungen basierend auf der Richtung und/oder dem Oberflächen-μ ausgelenkt werden. Eine vereinfachte Form eines Fahrzeugs illustriert die Räder 12a, 12b, 13a und 13b. Ein nachgiebiger Aufbau 200 mit einem Verriegelungsmechanismus 202 ist illustriert. Der nachgiebige Aufbau ist zwischen den Hinterrädern 13a und 13b montiert. Der Verriegelungsmechanismus 202 kann zum Beispiel ein Solenoid-Verriegelungsmechanismus sein. Der Solenoid-Verriegelungsmechanismus kann ermöglichen, dass ein Rad relativ zu dem anderen Rad basierend auf der Richtung ausgelenkt wird. Zum Beispiel, wenn in einer Vorwärts-Fahrtrichtung gefahren wird und gewünscht ist, dass das Fahrzeug nach links dreht, kann das hintere Rad 13a in die Richtung gelenkt werden, die durch den Fall 204a illustriert ist. Wenn gewünscht ist, dass das Fahrzeug in eine Richtung nach rechts dreht, kann der Verriegelungsmechanismus 202 ermöglichen, dass das Rad 13b in die Richtung lenkt, die durch den Pfeil 204b illustriert ist.
• Nun bezugnehmend auf 17 kann die gewünschte Fahrzeugrichtung entgegengesetzt zu der in 16 sein, wenn das Fahrzeug in einer Rückwärts-Fahrtrichtung dreht. Zum Beispiel kann in einer Rückwärts-Fahrtrichtung, um das hintere Ende des Fahrzeugs zur rechten Seite des Fahrzeugs hin zu drehen (relativ zur Fahrzeug-Fahrtrichtung in einer Vorwärts-Fahrtrichtung), das hintere Rad nach außen in die Richtung gelenkt werden, die durch den Pfeil 204c dargestellt ist. In der Rückwärts-Fahrtrichtung, wenn das Fahrzeug nach links in einer Rückwärts-Fahrtrichtung fahren soll (relativ zu der Vorwärts-Fahrtrichtung des Fahrzeugs), ist das Rad 13b in der Richtung gelenkt, die durch den Pfeil 204d angezeigt wird.
• Nun bezugnehmend auf 18, auf einer getrennten μ-Oberfläche mit einer Niedrig-μ-Oberfläche 205 und einer Oberfläche 206 mit einem höheren μ als das der Oberfläche 205, wenn das Fahrzeug in einer Vorwärts-Fahrtrichtung fährt und gewünscht ist, dass es nach links dreht, wird das Rad 13b in die Richtung gelenkt, die durch den Pfeil 204e dargestellt ist. Die Richtungen, die durch die Pfeile 204a bis 204e illustriert sind, reduzieren den Wenderadius/Kurvenradius des Fahrzeugs.
• Nun bezugnehmend auf die 19 und 20 kann die Erfindung ebenfalls verwendet werden, um die Anhängerfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern. In Schritt 250 wird ermittelt, ob das Fahrzeug einen Anhänger zieht. Die Anwesenheit von einem Anhänger kann auf mehrere Arten ermittelt werden, zum Beispiel durch den Zugvorrichtungssensor (Anhängerkupplungs-Sensor), das Rückwärts-Hilfssystem, einen Ultraschallsensor (welcher einer der Sensoren des Rückwärts-Hilfssystems sein kann), ein Überwachen des Stroms durch einen Kabelbaum, einen Drückknopf, eine Kamera oder eine algorithmusbasierte Last oder Lastdetektion durch bestehende Fahrzeug-Dynamiksensoren. Die algorithmenbasierte Fahrzeuglast und Lastverteilungsermittlung verwendet den Fahrzeug-Dynamik-Regelungssensorsatz. Wenn das System eine große Last und eine Lastanordnung ermittelt, die wesentlich hinter der hinteren Achse ist, weist das Fahrzeug einen Anhänger auf.
• In Schritt 252 werden die Fahrzeugsysteme überwacht und/oder eingestellt. In Schritt 254 werden die verschiedenen Fahrzeugsensoren überwacht. Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug in einer Rückwärts-Fahrtrichtung betätigt wird, welche in einer ähnlichen Art und Weise wie die oben im Bezug auf Schritt 230 beschriebene durchgeführt wird, wird Schritt 256 ausgeführt. Nach Schritt 256 wird das Lenkradwinkel-Eingangssignal 258 von der Mehrzahl von Sensoren in das System eingegeben. In Schritt 260 und wie in 20 illustriert wird ein vorbestimmter Pfad in Antwort auf die aktuelle Position und die vorhergesagte Position basierend auf dem Lenkungs-Eingangssignal angezeigt. In Schritt 260 kann die aktuelle Position des Anhängers 160 relativ zu dem Fahrzeug auf der Anzeige 68 angezeigt werden. Genauso können verschiedene beabsichtigte Positionen ebenfalls angezeigt werden. Die Positionen können als eine Funktion des aktuellen Lenkradwinkels und des aktuellen Winkels zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug vermittelt werden. Eine Wechselwirkung I1 zwischen dem Anhänger 160 und dem Fahrzeug 10 kann ebenfalls angezeigt oder hervorgehoben werden, sodass korrigierende Aktionen durch den Fahrzeugbediener durchgeführt werden können. Videokameras können so hoch wie möglich an dem Anhänger montiert sein, um die relativen Positionen des Fahrzeugs und des Anhängers zu ermitteln. Das System würde für den spezifischen Anhänger kalibriert und sobald es kalibriert ist, wäre keine weitere Einstellung nötig. Insbesondere die Kamerahöhe, der Abstand zwischen der Anhängerkupplung und den Anhängerrädern und der kritische Fahrzeug-Anhänger-Winkel, bei welchem eine Behinderung auftritt, kann nötig sein. Diese Parameter könnten der Regelungseinheit durch den Fahrer vor der Verwendung bereitgestellt werden. In dieser Ausführungsform wäre keine Messung des Anhänger-Fahrzeug-Winkels notwendig.
• Alternativ kann, wenn Sensoren verfügbar wären, um den Anhänger-Fahrzeug-Winkel zu messen, viel von der Kalibrierungsprozedur automatisch durchgeführt sein. Der Anhänger-Fahrzeug-Winkel kann in jedem von einer Anzahl von Wegen gemessen sein: Über die Fahrzeug-Rückführungs-Ultraschall-Rückführungs-Sensoren, durch Lastzellen an der Anhängerkupplungsstange oder durch ein mechanisches Mittel wie etwa ein einziehbares Kabel. Um das System zu kalibrieren, würde der Fahrer zurücksetzen und willentlich den Anhänger nahezu querstellen. An diesem Punkt würde er dem System durch eine Art von Eingabevorrichtung mitteilen, dass dieses der kritische Winkel ist. Wenn der Fahrer wieder nach vorne zieht, könnte die Änderung des Anhänger-Fahrzeug-Winkels als eine Funktion der Vorwärts-Distanz, die gefahren wurde, automatisch gemessen werden und verwendet werden, um den Anhänger-Kupplungs-Rad-Abstand zu berechnen.
• Zwei, drei, vier oder fünf unterschiedliche Vorhersagen können basierend auf der aktuellen Lenkbedingung angezeigt werden. In 20 ist die aktuelle Position X₁ und die vorhergesagten Positionen X₂ und X₃ illustriert. Dies wird einen Hinweis geben, um dem Fahrzeugbediener zu ermöglichen, die Position des Fahrzeugs zu korrigieren. Auch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Eingangssignal verwendet werden, um die Anzeige zu ermitteln.
• In Schritt 262 kann ein Brems-Lenken basierend auf dem Eingangssignal erzeugt werden. Es sollte ebenfalls angemerkt werden, dass das Wende-/Kurvenfahrt-Eingangssignal in Schritt 258 durch die Lenkvorrichtung bereitgestellt sein kann oder es durch einen Druckknopf, einen Wende-/Kurvenfahrt-Signalhebel oder einer anderen Art von Vorrichtung bereitgestellt sein kann.
• Bezugnehmend zurück zu Schritt 254, wenn das Fahrzeug in einer Vorwärts-Fahrtrichtung dreht, kann ein Brems-Lenken ebenfalls in Schritt 262 erzeugt werden.
• Wenn das Fahrzeug in einer Vorwärts-Fahrtrichtung in Schritt 264 ist, kann ein zusätzlicher Schritt 265 vor dem Schritt 262 durchgeführt werden. In Schritt 265 kann die Gierrate, die durch den Fahrzeugbediener gewünscht ist, von dem Handrad ermittelt werden und mit der Gierrate von dem Gierratensensor verglichen werden. Wenn sich die Gierrate von dem Handrad von der Gierrate von dem Gierratensensor unterscheidet (was anzeigt, dass die Absicht des Fahrers nicht verfolgt wird), dann kann in Schritt 262 ein Brems-Lenken angewendet werden.
• Bezugnehmend zurück zu Schritt 254, wenn das Fahrzeug in einem Geradeaus-Vorwärts-Fahrtrichtung-Hohe-Geschwindigkeits-Zustand in Schritt 266 ist, können verschiedene Zustände bezogen auf das Fahrzeug ermittelt werden, wie etwa der hintere Achsen-Seitenschlupfwinkel in Schritt 268. Auch kann ein Profil in Schritt 270 von dem Anhänger hinter dem Fahrzeug erlangt werden. Das heißt, eine Kamera oder ein Rückwärts-Erfassungssystem kann ein elektronisches Profil erzeugen, das anzeigt, dass das Fahrzeug sich in einem stabilen Geradeaus-Vorwärts-Zustand bewegt.
• Damit kann in Schritt 262 mit den Anhängerbremsen, den Fahrzeugbremsen, der Fahrzeug-Aufhängungsänderung oder einer Kombination daraus ein Brems-Lenken erzeugt werden, um das Fahrzeug im Rückwärts-Zustand 256, beim Wenden/Kurvenfahren in eine Vorwärts-Fahrtrichtung von Schritt 264 und in Antwort auf den Hohe-Geschwindigkeit-Geradeaus-Zustand von den Schritten 266 bis 270 zu unterstützen. Ein Brems-Lenken kann geschaffen werden durch Aktivieren der Fahrzeugbremsen in Schritt 274, Anlegen eines positiven oder unterschiedlichen Drehmomentes an die Räder des Fahrzeugs in Schritt 276, Aktivieren der Anhängerbremsen 278 oder andere Kombinationen, die oben erwähnt wurden. Alle oder einige der Schritte 274 bis 278 können simultan durchgeführt werden. Zusätzlich kann die Fahrzeuglast und/oder Aufhängungsposition in Schritt 280 geändert werden. Damit kann ein Brems-Lenken verwendet werden, um die Geradeaus-Hohe-Geschwindigkeits-Anhängerfähigkeit des Fahrzeugs, eine Wende/Kurvenfahrt-Vorwärts-Fahrtrichtung des Fahrzeugs und eine Rückwärts-Fahrtrichtung von dem Fahrzeug verbessert werden. Der gerade nach vorne Zustand kann durch ein Brems-Lenken um ein geringeres Ausmaß als ein Wende/Kurvenfahrt-Modus verbessert werden.
• In Schritt 268 kann der hintere Achsen-Seitenschlupfwinkel des Fahrzeugs bestimmt und überwacht werden. Wenn der hintere Achsen-Seitenschlupfwinkel über einem vorbestimmten Wert zusammen mit seiner Ratenänderung über einem bestimmten Grenzwert ist (der anzeigt, dass der Seitenschlupfwinkel konstant Null überschreitet), die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsgrenzwert ist, die Lenkradabweichung etwa Null ist und das Brems-Lenk-System ermittelt, dass das Fahrzeug in einer Geradeaus-Linie fährt und das Anhänger-Ziehen möglicherweise instabil ist, wird ein Brems-Lenken an dem Fahrzeug angewendet. Es ist zu bemerken, dass das geregelte Brems-Drehmoment gesetzt sein kann, so dass es proportional zur Größe des hinteren Achsen-Seitenschlupfwinkels und/oder der Größe der Ratenänderung des hinteren Achsen-Seitenschlupfwinkels ist.
• Es ist zu bemerken, dass bei Geradeausfahrt die Fahrzeug-Gierstabilitäts-Regelung üblicherweise nicht aktiviert wird. Somit ist die Brems-Lenkaktion für eine Geradeaus-Fahrt und instabiles Anhänger-Ziehen zusätzlich zu der Gierstabilitäts-Regelung.
• In Schritt 264 wird ein Wende/Kurvenfahrt- und Anhänger-Zustand ermittelt. Das Brems-Lenken wird über die Detektion eines möglicherweise instabilen Anhängerzustandes aktiviert. Die Gierstabilitäts-Regelung, die für ein normales Fahrzeugfahren eingestellt ist, basiert auf der Absicht des Fahrers, das Übersteuern oder Untersteuern des Fahrzeugs zu regeln, sodass das Fahrzeug auf dem vom Fahrer beabsichtigten Kurs bleibt. Da ein Gier-Fehler-Rückführsignal und ein Seitenschlupf-Rückführsignal bei der Gierstabilitäts-Regelung verwendet werden, können sie Probleme während des Wendens/Kurvenfahrens und des instabilen Anhänger-Ziehens verursachen. In einem Aspekt verursacht die divergente Anhänger-Lateralbewegung eine Fluktuation der Fahrzeug-Gierrate und des Seitenschlupfwinkels. Vom Gesichtspunkt der Gierstabilitätsregelung kreuzt das Fahrzeug die Übersteuer- und die Untersteuer-Grenze von Zeit zu Zeit. Somit werden eine Untersteuer-Korrektur (die versucht, das Auto mehr steuern zu lassen) und eine Übersteuer-Regelung (die versucht, das Auto weniger steuern zu lassen) aktiviert. Wenn solche Aktivierungen nicht vorsichtig getan werden, kann die dynamische Lateralabweichung des Anhängers angeregt werden anstatt das Anhänger-Ziehen zu regulieren.
• Daher ist es wünschenswert, ein Regelungssystem zu schaffen, um die traditionelle Gierstabilitäts-Regelung über die Detektion des instabilen Anhänger-Ziehens während einer Wendung zu verbessern. Ein derartiges System verwendet das Bremsen, um das Fahrzeug in einer entgegengesetzten Richtung der Anhängerbewegung zu steuern, um das Anhänger-Ziehen zu stabilisieren. Ein derartiges System weist ein Ermitteln einer Anwesenheit eines Anhängers, ein Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Ermitteln eines Handrad-Winkelpositionssignals von dem Handrad, ein Ermitteln einer Sensor-Gierrate von dem Gierratensensor, ein Berechnen einer gewünschten Gierrate basierend auf dem Handrad-Winkelpositionssignal (welches die Absicht des Fahrers reflektiert), ein Ermitteln eines hinteren Achsen-Seitenschlupfwinkels und ein Regeln der Bremsen von dem Fahrzeug auf, sodass das instabile Anhänger-Ziehen des Fahrzeugs eliminiert wird.
• Insbesondere über die Detektion des Anhänger-Ziehens in einem wendenden Fahrzeug, wenn der hintere Achsen-Seitenschlupfwinkel als über einem vorbestimmten hinteren Achsen-Schlupf mit einer Ratenänderung des Seitenschlupfwinkels über einem bestimmten Grenzwert ermittelt wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzwert ist, werden eine oder mehrere Brems-Regelbefehle (Größe des Bremsdruckes) basierend auf die Größe des berechneten hinteren Seitenschlupfwinkels und der Größe seiner Änderungsrate, der Gier-Winkelrate und der gewünschten Gier-Winkelrate erzeugt.
• Die Stelle der Bremsen, zu welcher der Bremsdruck gesendet wird, wird basierend auf einer einfachen Daumenregel ermittelt: Um die Größe des hinteren Seitenschlupfwinkels zu reduzieren. Das heißt, wenn es einen positiven hinteren Seitenschlupfwinkel gibt, wird das Bremsen an ein Rad angelegt, sodass das Fahrzeug über das Anwenden des Bremsens einen negativen Seitenschlupfwinkel erzeugen will, und wenn es einen negativen hinteren Seitenschlupfwinkel gibt, wird das Bremsen an ein Rad angelegt, sodass das Fahrzeug über das Anwenden des Bremsens einen positiven hinteren Seitenschlupfwinkel erzeugen will.
• Es sollte ebenfalls angemerkt sein, dass die Rückwärts-Fahrtrichtung ebenfalls unter Verwendung des Geradeaus-Zustands verbessert sein kann. Das heißt, dass das in Schritt 270 ermittelte Profil verwendet werden kann, um den Anhänger gerade hinter dem Fahrzeug zu halten, wenn es so gewünscht ist. Eine derartige Eingabe kann durch den Bediener des Fahrzeuges durch das Handrad oder durch einen Drückknopf bereitgestellt werden. Damit kann, nachdem das Fahrzeug für eine genügende Zeit geradeaus gefahren ist, um ein Profil zu erhalten, ein Brems-Lenken auf den Anhänger und/oder das Fahrzeug angewendet werden, um den Anhänger gerade hinter dem Fahrzeug zu halten, bis ein Wenden/Kurvenfahren gewünscht wird. Anschließend können, wenn ermittelt wird, dass ein Wenden/Kurvenfahren gewünscht ist, die Schritte 256 bis 262 durchgeführt werden.
• Nun bezugnehmend auf 21 kann die Erfindung verwendet werden, um einem Fahrzeug bei einer U-Wendebedingung zu assistieren. In Schritt 300 wird ein U-Wenden von verschiedenen Sensoren und/oder Eingabesignalen detektiert. Zum Beispiel kann ein Drückknopf an dem Instrumentenpaneel oder einer der Hebel bereitgestellt werden, um das Fahrzeug in einem Assistier-Modus basierend auf einem U-Wenden zu assistieren oder zu triggern. Ein U-Wenden kann ebenfalls erfasst werden. Ein Detektieren eines U-Wendens kann von einem Lenkradwinkelsensor, den Radgeschwindigkeitssensoren, dem Gierratensensor, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, dem Drosselklappen-Positionssensor und den Gierratensensoren oder verschiedenen Kombinationen der oben beschriebenen Sensoren gebildet werden. Zum Beispiel kann von den Sensoren ein gerader Pfad, dem eine scharfe Wendung (SWA, SWA-Rate oder eine Kombination) und eine Reduktion der Geschwindigkeit oder ein möglicher Stopp folgt, eine Initialbedingung sein, bevor in eine U-Wende eingetreten wird. Eine anschließende Steigerung der Geschwindigkeit mit dem gedrehten Lenkrad kann dem Fahrzeug anzeigen, dass es ein U-Wenden ist.
• In Schritt 302 wird ein Brems-Lenken in Antwort auf ein Detektieren des U-Wendesignals aktiviert. Ein Brems-Lenken kann beibehalten werden, bis ein Grenzwert überschritten wird. Zum Beispiel kann der Geschwindigkeitsgrenzwert 18 Meilen pro Stunde sein. Ein Brems-Lenken kann in einer ähnlichen Art und Weise wie in den 11 und 12 angewendet werden, mit der Ausnahme, dass ein höherer Geschwindigkeitsgrenzwert verwendet werdet kann, um ein Wenden mit höherer Geschwindigkeit zu ermöglichen. Das U-Wendesignal kann in der Regelungseinheit erzeugt werden.
• In den Schritten 304–310 werden verschiedene Wege zum Bereitstellen eines Brems-Lenkens fortgesetzt. In Schritt 304 können die Fahrzeugbremsen aktiviert werden, um ein Brems-Lenken zu erzeugen. In Schritt 306 kann ein positives oder unterschiedliches Drehmoment an dem Fahrzeug angelegt werden, um ein Brems-Lenken zu schaffen. Ebenfalls, wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht, können die Anhänger-Bremsen in Schritt 308 aktiviert werden, um ein Brems-Lenken zu schaffen. Ferner kann in Schritt 310 die Aufhängung eingestellt werden, um ein Brems-Lenken durchzuführen. Die Aufhängungsmodifikationen können die Form von Verschieben der Normallasten zu zum Beispiel dem geeigneten Rad oder Auslenken der aktiven oder einstellbaren Aufhängungskomponenten 136a, 136b, 1381, 138b annehmen.
• Nun bezugnehmend auf 22 kann die Erfindung ebenfalls verwendet werden, um bei einem Objektausweichen zu assistieren. In Schritt 340 werden die verschiedenen Fahrzeugsensoren überwacht.
• In Schritt 342 wird das Objekt-Detektionssystem überwacht. In Schritt 344 kann der Abstand zu einem Objekt durch das Objekt-Detektionssystem ermittelt werden. Wie oben erwähnt, kann das Objekt-Detektionssystem den oben beschriebenen Lidar, Radar, Sonar oder Kameras aufweisen. In Schritt 346 ermittelt die Regelungseinheit die Wahrscheinlichkeit für den Zusammenprall basierend auf verschiedenen Zuständen inklusive dem Objektabstand, der relativen Geschwindigkeit, der Richtung des Objektes und des Fahrzeugs, etc. Wenn es eine geringe oder keine Wahrscheinlichkeit für einen Zusammenstoß gibt, wird Schritt 348 ausgeführt, in welchem nichts getan wird. In Schritt 346 wird, wenn ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, Schritt 350 ausgeführt. In Schritt 350 kann, wenn ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, der Betrag des Bremsens proportional zum Abstand zu dem Objekt in Schritt 352 bereitgestellt werden. Zum Beispiel können, je näher das Objekt ist, die Bremse, das Brems-Lenken oder eine Kombination davon verstärkt Priorisierungseinschränkungen unterworfen sein. In Schritt 354 wird der Abstand zu dem Objekt kontinuierlich überwacht. In Schritt 356 kann ein Betrag von Brems-Lenken an einem oder mehreren der Räder angelegt werden, um dem Fahrzeug beim Lenken weg von dem Objekt zu assistieren und eine Kollision zu vermeiden. Ein Brems-Lenken kann wie in den obigen Verfahren durch Aktivieren der Bremsen, Anlegen eines positiven oder unterschiedlichen Drehmomentes, Aktivieren der Anhängerbremsen oder aktives Einstellen der Aufhängung oder Bereitstellen einer Lastverschiebung an dem Fahrzeug angewendet werden. Damit kann das Brems-Lenken ein ergänzendes Lenken zu dem oben beschriebenen proportionalen Bremsen schaffen.
• Es sollte jedenfalls angemerkt sein, dass es während eines Brems-Lenkens wünschenswert sein kann, das System zu priorisieren, sodass über das betätigte Bremsen das System mit Brems-Lenken vorliegt oder aufhört. Ferner kann die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Grenzwert oder eine signifikante fahrerverursachte Beschleunigung ein Beenden des angewendeten Brems-Lenkens verursachen.
• Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sind zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen für den Fachmann denkbar. Entsprechend ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nur durch die anhängenden Ansprüche limitiert sind.

Claims (32)

1. Verfahren zur Lenkunterstützung eines Kraftfahrzeugs (10) mit gelenkten Rädern durch Aufbringen lenkunterstützender Raddrehmomente, wobei der Grad der Lenkunterstützung (218, 232, 234) eine Funktion des erfassten Lenkradwinkels (208) oder des erfassten Lenkraddrehmomentes (211) ist und durch Verstärkungskurven (B1, B2, B3, B4, E2; C1, C2, C3, C4, E3) beschrieben wird, auf deren Basis zur Lenkunterstützung (218, 232, 234) anzulegende bremsende und/oder antreibende Raddrehmomente ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei abnehmendem Lenkradwinkel (208) oder abnehmendem Lenkraddrehmoment (211) eine andere Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) Anwendung findet als bei ansteigendem Lenkradwinkel (208) oder ansteigendem Lenkraddrehmoment (211).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei ansteigendem Lenkradwinkel (208) oder ansteigendem Lenkraddrehmoment (211) eine erste Verstärkungskurve (B1, B2, B3, B4, E2) vorgesehen ist, die einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Verstärkungskurve (B1, B2, B3, B4) einen ersten Abschnitt (T1-P1) mit einer ersten Steigung, einen zweiten Abschnitt (P1-P2) mit einer zweiten Steigung, die größer als die erste Steigung ist, und einen dritten Abschnitt (P2-Sperre) mit einer dritten Steigung aufweist, die kleiner als die zweite Steigung ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei abnehmendem Lenkradwinkel (208) oder abnehmendem Lenkraddrehmoment (211) eine zweite Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) vorgesehen ist, die einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zweite Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) einen ersten Abschnitt (Sperre-P3) mit einer ersten Steigung und einen zweiten Abschnitt (P3-T1) mit einer zweiten Steigung aufweist, die kleiner als die erste Steigung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei bei abnehmendem Lenkradwinkel oder abnehmendem Lenkraddrehmoment dann eine dritte Verstärkungskurve (D1, E4) anstelle der zweiten Verstärkungskurve verwendet wird, wenn zuvor ein maximaler Lenkradwinkelwert (Sperre) oder ein maximaler Lenkraddrehmomentwert (T4) nicht erreicht worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die dritte Verstärkungskurve (D1, E4) einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die dritte Verstärkungskurve (D1, E4) einen ersten Abschnitt (P1-P2, P4-P5) mit einer ersten Steigung und einen zweiten Abschnitt (P1-T1, P4-T3) mit einer zweiten Steigung aufweist, die kleiner als die erste Steigung ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Anwenden der Lenkunterstützung (218, 232, 234) ein Ermitteln der Fahrzeug-Fahrtrichtung (230) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei für eine Vorwärts-Fahrtrichtung die Lenkunterstützung (232) ab Überschreiten eines ersten Grenzwertes (T1, T3) des Lenkradwinkels (208) oder des Lenkraddrehmoments (211) angewendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei für eine Rückwärts-Fahrtrichtung die Lenkunterstützung (234) ab Überschreiten eines zweiten Grenzwertes (T1', T3') des Lenkradwinkels (208) oder des Lenkraddrehmoments (211) angewendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der zweite Grenzwert (T1', T3') kleiner als der erste Grenzwert (T1, T3) ist, sodass die Lenkunterstützung (234) in Rückwärts-Fahrtrichtung bei kleineren Lenkradwinkeln und/oder kleineren Lenkraddrehmomenten als die Lenkunterstützung (232) in Vorwärts-Fahrtrichtung ausgelöst wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Vorwärts-Fahrtrichtung ein Aufbringen lenkunterstützender Raddrehmomente an mindestens einem hinteren Rad erfolgt, während in Rückwärts-Fahrtrichtung ein Aufbringen lenkunterstützender Raddrehmomente an mindestens einem vorderen Rad erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ermitteln der Fahrzeuglast (216) an jedem der Räder durchgeführt wird, und wobei zur Lenkunterstützung (218, 232, 234) Radaufstandskräfte verändert werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei lenkunterstützende Raddrehmomente an einem vorderen und einem hinteren Rad in Abhängigkeit eines Verteilergetriebemodus eingestellt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei während der Lenkunterstützung der Verteilergetriebemodus von einem 4 × 4-Modus in einen 4 × 2-Modus gewechselt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anwenden der Lenkunterstützung (218, 232, 234) mit einem Antiblockier-Bremssystem (104) koordiniert wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anwenden der Lenkunterstützung (218, 232, 234) mit einem Traktions-Regelungssystems (108) koordiniert wird.
19. Vorrichtung zur Lenkunterstützung eines Kraftfahrzeugs (10) mit gelenkten Rädern durch Aufbringen lenkunterstützender Raddrehmomente, wobei der Grad der Lenkunterstützung (218, 232, 234) eine Funktion des erfassten Lenkradwinkels (208) oder des erfassten Lenkraddrehmomentes (211) ist und durch Verstärkungskurven (B1, B2, B3, B4, E2; C1, C2, C3, C4, E3) beschrieben wird, auf deren Basis zur Lenkunterstützung (218, 232, 234) anzulegende bremsende und/oder antreibende Raddrehmomente ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei abnehmendem Lenkradwinkel (208) oder abnehmendem Lenkraddrehmoment (211) eine andere Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) Anwendung findet als bei ansteigendem Lenkradwinkel (208) oder ansteigendem Lenkraddrehmoment (211).
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, das ferner einen Speicher (27) aufweist, in dem die Verstärkungskurven in einem Kennfeld gespeichert sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei bei ansteigendem Lenkradwinkel (208) oder ansteigendem Lenkraddrehmoment (211) eine erste Verstärkungskurve (B1, B2, B3, B4, E2) vorgesehen ist, die einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die erste Verstärkungskurve (B1, B2, B3, B4) einen ersten Abschnitt (T1-P1) mit einer ersten Steigung, einen zweiten Abschnitt (P1-P2) mit einer zweiten Steigung, die größer als die erste Steigung ist, und einen dritten Abschnitt (P2-Sperre) mit einer dritten Steigung aufweist, die kleiner als die zweite Steigung ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–22, wobei bei abnehmendem Lenkradwinkel (208) oder abnehmendem Lenkraddrehmoment (211) eine zweite Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) vorgesehen ist, die einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die zweite Verstärkungskurve (C1, C2, C3, C4, E3) einen ersten Abschnitt (Sperre-P3) mit einer ersten Steigung und einen zweiten Abschnitt (P3-T1) mit einer zweiten Steigung aufweist, die kleiner als die erste Steigung ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 oder 24, wobei eine Regelungseinheit (26) vorgesehen ist, die so programmiert ist, dass bei abnehmendem Lenkradwinkel oder abnehmendem Lenkraddrehmoment dann eine dritte Verstärkungskurve (D1, E4) anstelle der zweiten Verstärkungskurve verwendet wird, wenn zuvor ein maximaler Lenkradwinkelwert (Sperre) oder ein maximaler Lenkraddrehmomentwert (T4) nicht erreicht worden ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die dritte Verstärkungskurve (D1, E4) einen nicht-linearen Verlauf aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die dritte Verstärkungskurve (D1, E4) einen ersten Abschnitt (P1-P2, P4-P5) mit einer ersten Steigung und einen zweiten Abschnitt (P1-TZ1, P4-T3) mit einer zweiten Steigung aufweist, die kleiner als die erste Steigung ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–27, wobei zusätzlich Mittel zum Ermitteln der Fahrzeug-Fahrtrichtung vorgesehen sind.
29. Vorrichtung Anspruch 28, wobei die Regelungseinheit (26) so programmiert ist, dass sie bei Vorwärts-Fahrtrichtung eine Lenkunterstützung (232) ab Überschreiten eines ersten Grenzwertes (T1, T3) des Lenkradwinkels (208) oder des Lenkraddrehmoments (211) anwendet.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei die Regelungseinheit (26) so programmiert ist, dass sie bei Rückwärts-Fahrtrichtung eine Lenkunterstützung (234) ab Überschreiten eines zweiten Grenzwertes (T1', T3') des Lenkradwinkels (208) oder des Lenkraddrehmoments (211) anwendet.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei der zweite Grenzwert (T1', T3') kleiner als der erste Grenzwert (T1, T3) ist, sodass die Regelungseinheit (26) die Lenkunterstützung in Rückwärts-Fahrtrichtung bei kleineren Lenkradwinkeln und/oder kleineren Lenkraddrehmomenten auslöst als in Vorwärts-Fahrtrichtung.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–31, wobei Mittel zum Ermitteln einer Fahrzeuglast an jedem der Räder und eine Aufhängungsregelung (94) vorgesehen sind, die mit der Regelungseinheit (26) verbunden sind, wobei zur Lenkunterstützung Radaufstandskräfte verändert werden.

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