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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorderrädern und lenkbaren Hinterrädern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Manövrieren eines solchen Kraftfahrzeugs.
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Kraftfahrzeuge mit lenkbaren Hinterrädern und lenkbaren Vorderrädern, bei denen die Lenkwinkel entgegengesetzt zueinander eingestellt werden, sind hinlänglich bekannt.
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Aus der gattungsbildenden
DE 10 2008 004 159 A1 ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Zugfahrzeugs bekannt. Darüber hinaus ist aus der
DE 36 37 996 A1 eine Hinterrad-Lenkanlage für ein Fahrzeug bekannt.
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In dem Zusammenhang ist beispielsweise auch aus der
US 4 955 443 B1 ein derartiges Kraftfahrzeug bekannt. Dort ist vorgesehen, dass bei Geschwindigkeiten des Fahrzeugs kleiner 40 km/h und einer Dreheinstellung des Lenkrads von größer als 250° Hinterräder auf einen fixen Lenkwinkel eingestellt werden, der ungefähr bei 5° bis 7° liegt. Also wird dort eine Einstellung eines Lenkwinkels der Hinterräder nur dann vorgenommen, wenn ein relativ großer Lenkradeinschlag über 250° vorliegt.
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Gerade beim Einparken ist es vorteilhaft, sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder einzuschlagen entgegen die gerichteten Lenkwinkel, um so ein platzsparenderes Manövrieren erreichen zu können. Ein Einparken auf diese Art und Weise ist beispielsweise aus der
EP 2 899 098 A2 bekannt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches bei einer gelenkten Vorwärtsbewegung ein verbessertes Manövrierverhalten mit gleichzeitig lenkbaren Vorderrädern und Hinterrädern aufweist. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einparken des Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem ein verbessertes Manövrierverhalten ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorderrädern und lenkbaren Hinterrädern. Das Kraftfahrzeug weist darüber hinaus eine Lenkvorrichtung zum Einstellen der Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinterräder auf. Die Lenkvorrichtung ist dazu ausgebildet, den Lenkwinkel der Vorderräder positiv oder negativ einzustellen und den Lenkwinkel der Hinterräder auf Basis einer Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie gleichzeitig entgegengesetzt zum Lenkwinkel der Vorderräder einzustellen. Diese Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie ist eine nicht-lineare Kennlinie, welche einen ersten Kennlinienabschnitt und zusätzlich zumindest einen Konstant-Kennlinienabschnitt aufweist. Vorzugsweise ist ein Schwellwertwinkel, an dem der erste Kennlinienabschnitt und der Konstant-Kennlinienabschnitt aneinander anmünden, größer 0° und kleiner 10°, insbesondere des Vorderradlenkwinkels. Zusätzlich oder anstatt dazu ist in dem ersten Kennlinienabschnitt der betragsmäßige Wert des Vorderradlenkwinkels kleiner oder maximal gleich als der betragsmäßige Wert des entgegengesetzten Hinterradlenkwinkel.
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Durch eine derartige Ausgestaltung ist es ermöglicht, ein Manövrieren des Kraftfahrzeugs in einer nicht-gradlinigen Bewegung effizient zu gestalten. Gerade bei engeren Verhältnissen, wie es beispielsweise bei Einfahren oder Ausfahren in eine Parklücke oder aus einer Parklücke erforderlich ist, können dadurch Vorteile erzielt werden. Durch diesen ganz spezifischen Aufbau der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie lassen sich nunmehr auch sehr spitze und stumpfe Manövrierabschnitte vollziehen, sodass auch auf engstem Raum und bei begrenzten Verhältnissen ein verbessertes Einfahren in Parklücken und ein verbessertes Ausfahren aus Parklücken ermöglicht ist. Damit ist es ermöglicht, auch Parklücken zu nutzen, die ohne eine derartige spezifische Einstellungsmöglichkeit von Hinterrädern und Vorderrädern nicht befahrbar wäre, nunmehr möglich.
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Vorzugsweise ist die nicht-lineare Kennlinie punktsymmetrisch. Dadurch ergeben sich in vorteilhafter Weise gleiche Einschlagverhältnisse zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern in Situationen, in denen beispielsweise bei den Vorderrädern ein positiver Lenkwinkel oder ein negativer Lenkwinkel eingestellt wird. Dies bedeutet somit, dass dann, wenn bei den Vorderrädern ein positiver Lenkwinkel eingestellt wird, der aufgrund der Kennlinie korrespondierende Lenkwinkel der Hinterräder im gleichen Verhältnis gegeben ist, als wenn für die Vorderräder ein negativer Lenkwinkel eingestellt wird und ein dazu korrespondierender entgegengesetzter positiver Lenkwinkel der Hinterräder eingestellt wird.
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In beide Richtungen, in denen dann das Manöver gefahren wird, ergeben sich quasi gleiche symmetrische Bewegungstrajektorien.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der erste Kennlinienabschnitt von einem negativen Winkelwert, insbesondere des Hinterradlenkwinkels und des Vorderradlenkwinkels, bis zu einem positiven Winkelwert, insbesondere des Hinterradlenkwinkels und des Vorderradlenkwinkels, reicht. Der erste Kennlinienabschnitt verläuft in dem Zusammenhang insbesondere durch den Nullpunkt der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie.
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Insbesondere stellt der Konstant-Kennlinienabschnitt einen konstanten Wert des entgegengesetzten Hinterradlenkwinkels für ein Wertintervall von einem betragsmäßigen Winkelwert größer 0° des Vorderradlenkwinkels bis zu einem Grenzwinkelwert des Vorderradlenkwinkels dar. Das bedeutet, dass erst dann, wenn ein gewisser Lenkwinkel des Vorderradlenkwinkels eingeschlagen ist und dann der Vorderradlenkwinkel größer dieses Werts ist, der Hinterradlenkwinkel konstant ist. Es wird auch dann der konstante Wert des Hinterradlenkwinkels beibehalten, wenn sich der Lenkwinkel der Vorderräder in dem Wertintervall ändert.
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Gerade durch diese Vorgehensweise ist es ermöglicht, auch in sehr großen spitzen Winkeln zur Längsachse der Parklücke die Fahrzeuglängsachse auszurichten und ein entsprechendes Manöver zu fahren. Insbesondere ist es dann auch möglich, dass gerade beim Einparken ausgehend von einer derartigen Position relativ zur Parklücke ein sehr platzminimiertes Umlenken mit einer Orientierung der Fahrzeuglängsachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Parklücke erreicht wird und dies auf engstem Raum ermöglichst ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, das der konstante Wert betragsmäßig zwischen 4 und 6 liegt, insbesondere zwischen 4,5 und 5,5, liegt. Insbesondere ist durch den konstanten Wert der maximal mögliche einstellbare Hinterradlenkwinkel gebildet.
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Insbesondere beträgt ein Grenzwinkelwert des Vorderradlenkwinkels zwischen 40° und 50°, insbesondere zwischen 40° und 45°. Insbesondere stellt dieser Grenzwinkelwert den maximal möglichen einstellbaren Winkel dar.
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Vorzugsweise ist ein Schwellwertwinkel, an dem der erste Kennlinienabschnitt und der Konstant-Kennlinienabschnitt aneinander anmünden, größer 0° und kleiner 5°, insbesondere kleiner 2°, insbesondere den Vorderradlenkwinkel betreffend.
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Insbesondere ist der konstante Wert des Hinterradlenkwinkels zwischen einem Grenzwinkelwert des Vorderradlenkwinkels und dem dazu kleineren Winkelwert zwischen größer 0° und kleiner 10°, insbesondere kleiner 5°, insbesondere kleiner 2°, des Vorderradlenkwinkels eingestellt.
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Insbesondere bemisst sich das Wertintervall, in dem sich der erste Kennlinienabschnitt erstreckt zwischen -10° und 10° , insbesondere zwischen -5° und 5°, insbesondere zwischen -2° und 2° des Vorderradlenkwinkels.
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Insbesondere ist in einem betragsmäßigen Wertintervall des Vorderradlenkwinkels zwischen 2° und 5° der jeweils betragsmäßige Wert des Hinterradlenkwinkels größer als der Vorderradlenkwinkel.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Hinterradlenkwinkel durch folgende Funktion
f bestimmt ist:
mit signum (x) =1, wenn x > 0, signum (x) = 0, wenn x = 0 und signum (x) = -1, wenn x< 0.
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Vorzugsweise ist der erste Kennlinienabschnitt ein, insbesondere vollständig, linearer Kennlinienabschnitt. Er verläuft vorzugsweise durch den Nullpunkt der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie.
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Der erste Kennlinienabschnitt kann auch nicht-linear sein. Er kann ein Kennlinienabschnitt sein, der am Nullpunkt der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie einen weiteren Konstant-Kennlinienabschnitt aufweist. Dieser weitere Konstant-Kennlinienabschnitt ist derart, dass für ein Wertintervall des Vorderradlenkwinkels zwischen einem positiven Winkelwert und einem dazu gleichen negativen Winkelwert der Hinterradlenkwinkel 0° beträgt. Dieser weitere Konstant-Kennlinienabschnitt verläuft durch den Nullpunkt der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie. Dies ist dahingehend eine vorteilhafte Ausführung, dass ein Rauschen des Signals des Vorderradlenkwinkels um den Nullpunkt nicht dazu führt, dass der Hinterradlenkwinkel ständig verändert wird beziehungsweise „zappelt“. Durch diese Ausführung ist insbesondere eine Doppel-Z-förmige Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie gebildet.
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Des Weiteren betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Manövrieren eines Kraftfahrzeug, welches gemäß dem oben genannten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon ausgebildet ist. Das Manövrieren erfolgt dahingehend, dass das Kraftfahrzeug mit einer Vorwärtsbewegung, insbesondere einzügig, in die Parklücke eingeparkt wird oder mit einer Vorwärtsbewegung, insbesondere einzügig, aus der Parklücke ausgeparkt wird. Bei diesem Manövrieren wird der Lenkwinkel der Vorderräder und der Lenkwinkel der Hinterräder des Kraftfahrzeugs nach Vorgabe der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie eingestellt.
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Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind durch das individuelle Einstellen der Lenkwinkel der Vorderräder und des Lenkwinkels der Hinterräder auf Basis dieser Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie gegeben. Dabei wird das Einstellen dieser Lenkwinkel durch die Lenkvorrichtung in Abhängigkeit dieser dargelegten Kennlinie durchgeführt. Es lassen sich in dem Zusammenhang U-artige Fahrtrajektorien für das Fahrzeug erzeugen, um in einem einzigen Zug das Einparken in die Parklücke und dann ausgehend vom eingeparkten Zustand das Ausparken aus der Parklücke durchzuführen.
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Vorzugsweise wird ein Einparken in die Parklücke ausgehend von einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug außerhalb der Parklücke und mit nicht eingeschlagenen Vorderrädern und nicht eingeschlagenen Hinterrädern positioniert ist, gestartet. Parkt das Fahrzeug beispielsweise in eine rechts zum Fahrzeug ausgebildete Längsparklücke ein, so wird vorteilhafterweise ein Einschlagen der Vorderräder nach rechts durchgeführt, insbesondere ausgehend von der gradlinigen Stellung direkt und unterbrechungsfrei auf einen maximalen Lenkwinkel eingestellt, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs oder bei nur geringfügigem Fortbewegen des Fahrzeugs. Dieser maximale Lenkwinkel der Vorderräder stellt auch einen Grenzlenkwinkel dar. Die Hinterräder werden dabei gemäß der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie eingestellt. Dies bedeutet, dass sich ab dem genannten spezifischen Schwellwertwinkel mit einem konstanten Lenkwinkel eingestellt bleiben.
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Insbesondere bleibt diese Stellung der Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinterräder so lange, bis eine Frontseite des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein frontseitiger Stoßfänger des Kraftfahrzeugs eine seitliche Begrenzung der Längsparklücke berühren würde, beziehungsweise bei einer Projektionsbetrachtung von oben mit dieser seitlichen Begrenzung der Längsparklücke überlappen würde. Dies betrifft bei der resultierenden beispielhaften Stellung des Fahrzeugs insbesondere einen vorderen rechten Eckbereich des Stoßfängers. Ist diese Position beim Einparken erreicht, wird ein Einschlagen der Vorderräder in die entgegengesetzte Richtung durchgeführt, insbesondere quasi im Stillstand des Fahrzeugs oder bei geringfügigem Fortbewegen des Fahrzeugs auf den entgegengesetzten maximalen Lenkwinkel eingestellt. Insbesondere variiert der Lenkwinkel der Vorderräder ab dieser erreichten Stellung dann in einem Wertintervall, welches so ist, dass der Lenkwinkel der Hinterräder stets konstant bleibt. Der Lenkwinkel der Vorderräder kann sich in diesem Lenkintervall verändern, sodass das Manövrieren des Fahrzeugs in die Parklücke bis zum Erreichen der Endposition durchgeführt wird. Durch diese Vorgehensweise beim Einparken in Vorwärtsrichtung in eine Parklücke ist es ermöglicht, dass im Vergleich zum Stand der Technik, in dem eine ausschließlich lineare Kennlinie zugrunde gelegt wird, ein verkürzter Einparkweg, der in Richtung der Längsachse der Längsparklücke betrachtet wird, erreicht wird, insbesondere eine Verkürzung um mehr als einen Meter, insbesondere um eine Verkürzung im Bereich größer 1m bis kleiner 2m, insbesondere im Bereich zwischen 1,2m und 1,5m.
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Ausgehend von einer eingenommenen Parkstellung kann auch ein vorwärtsfahrend durchgeführtes Ausparken einzügig erfolgen. Sind in dem Parkzustand die Vorderräder nicht eingeschlagen und weisen somit einen Lenkwinkel von 0° auf, kann ausgehend davon das Ausparken dahingehend durchgeführt werden, dass die Vorderräder mit einem maximalen Lenkwinkel nach links eingestellt werden, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs oder bei geringfügigem Fortbewegen des Fahrzeugs. Dies erfolgt derart, dass die Hinterräder einen Lenkwinkel einstellen, der dann konstant bleibt. Ist das Fahrzeug beim Ausparken dann mit seinem Frontbereich aus der Parklücke in Richtung der Fahrbahn herausstehend orientiert, wir dann vorteilhafterweise im weiteren ein möglichst schneller und abrupter Wechsel des Lenkwinkels der Vorderräder in die entgegengesetzte Richtung durchgeführt, insbesondere nämlich in einem Rechtseinschlag. Auch hier kann insbesondere dann wiederum ein maximaler Lenkwinkel der Vorderräder eingestellt werden. In dem dieser Lenkwinkelwechsel von einem ersten Grenzwinkelwert zum gegenüberliegenden zweiten Grenzwinkelwert praktisch im Stillstand beziehungsweise mit nur geringfügiger Fortbewegung des Fahrzeugs erfolgt, kann auch ein entsprechend abrupter Richtungswechsel eines konstanten Lenkwinkels der Hinterräder von dem ersten konstanten Wert auf den entgegengesetzten zweiten konstanten Wert erfolgen.
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Insbesondere wird also beim Einparken die Parklücke zumindest ab der Stellung des Kraftfahrzeugs, bei welcher ein Frontbereich mit einer fahrbahnabgewandten seitlichen Längsbegrenzung einer Längsparklücke kollidieren beziehungsweise mit dieser überlappen würde, durch die Erfindung eine besonders Vorteilhaftigkeit erreicht, um ab dieser Position bis zum eingeparkten Endzustand einen deutlich kürzeren Weg der in Richtung der Längsachse der Längsparklücke betrachtet ist, zu ermöglichen, insbesondere im Vergleich zu einer streng und ausschließlich linearen Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 ein Diagramm, in dem der Vorderradlenkwinkel und der Hinterradlenkwinkel dargestellt sind und in welchem eine lineare Kennlinie gemäß dem Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie eingezeichnet sind;
- 2 eine schematische Darstellung eines Einparkens und eines Ausparkens eines Fahrzeugs in eine Längsparklücke auf Basis der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie gemäß 1; und
- 3 eine Darstellung von Diagrammen, in denen der Vorderradlenkwinkel und der Hinterradlenkwinkel in Abhängigkeit von der Strecke beim Einparken in eine Parklücke und beim Ausparken aus einer Parklücke dargestellt sind.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Diagramm gezeigt, in dem auf der horizontalen Achse ein Vorderradlenkwinkel VRLW in Grad angegeben ist. Auf der Hochachse ist der Hinterradlenkwinkel HRLW ebenfalls in Grad angegeben. In dem Diagramm ist eine lineare Kennlinie 1 gestrichelt dargestellt, die eine aus dem Stand der Technik bekannte Kennlinie bezüglich dem Verhältnis des Vorderradlenkwinkels VRLW zum Hinterradlenkwinkel HRLW darstellt.
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Darüber hinaus ist als durchgezogene Linie eine Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie 2 eingezeichnet, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Diese nachfolgend als Kennlinie 2 bezeichnete Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie 2 ist eine nicht-lineare Kennlinie. Diese Kennlinie 2 weist einen ersten Kennlinienabschnitt 3 und zusätzlich dazu zwei Konstant-Kennlinienabschnitte 4 und 5 auf. Die Kennlinienabschnitte 3, 4, 5 sind somit einzelne, separate Teilstücke der gesamten Kennlinie 2. Sie sind somit nicht überlappend sondern aneinander anschließend, insbesondere direkt aneinander anschließend.
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Im Ausführungsbeispiel ist die nicht-lineare Kennlinie 2 spiegelsymmetrisch zu einer durch den Nullpunkt verlaufenden Horizontalachse oder eine durch den Nullpunkt verlaufende Vertikalachse gebildet. Der erste Kennlinienabschnitt 3 erstreckt sich von einem negativen Winkelwert W1' des Vorderradlenkwinkels VRLW bis zu einem positiven Winkelwert W1 des Vorderradlenkwinkels VRLW. Insbesondere sind diese beiden Winkelwerte W1 und W1' betragsmäßig gleich. Insbesondere sind diese Winkelwerte W1 und W1' bezüglich ihres betragsmäßigen Werts kleiner 10°, insbesondere kleiner 5°, insbesondere kleiner oder gleich 2°, jedoch größer 0°. Insbesondere sind diese Winkelwerte W1, W1' Schwellwertwinkel W1, W1`.
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Dieser erste Kennlinienabschnitt 3 reicht darüber hinaus bis zu einem negativen Winkelwert W2' des Hinterradlenkwinkels HRLW und zu einem positiven Winkelwert W2 des Hinterradlenkwinkels HRLW. Insbesondere sind diese beiden Winkelwerte W2' und W2 betragsmäßig gleich. Vorzugsweise ist der betragsmäßige Wert des Winkelwerts W2' und W2 in einem Wertintervall zwischen 4 und 6, insbesondere zwischen 4,5 und 5,5. Insbesondere beträgt der Winkelwert W2' den Wert -5 und der Winkelwert W2 den Wert 5.
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Die Vorderräder können mit ihrem Vorderradlenkwinkel VRLW bis zu einem maximalen Grenzwinkel G1, der ein positiver Grenzwinkel ist, und bis zu einem negativen Grenzwinkel G2 eingeschlagen werden. Insbesondere sind die Grenzwinkelwerte G1 und G2 betragsmäßig betrachtet gleich. Vorzugsweise ist dieser betragsmäßige Wert zwischen 40° und 50°, insbesondere zwischen 40° und 45°.
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Insbesondere sind die Konstant-Kennlinienabschnitte 4 und 5 so gebildet, dass sie einen konstanten Wert des entgegengesetzten Hinterradlenkwinkels HRLW für ein Wertintervall von einem betragsmäßigen Winkelwert größer 0° des Vorderradlenkwinkels VLRW bis zu einem Grenzwinkelwert des Vorderradlenkwinkels VLRW darstellen. So reicht der Konstant-Kennlinienabschnitt 4 insbesondere zwischen den positiven Winkelwerten W1 und G1. Der Konstant-Kennlinienabschnitt 5 reicht von dem Winkelwert W1` bis zum Grenzwinkelwert G2.
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Wie auch in 1 zu erkennen ist, münden die Konstant-Kennlinienabschnitte 4 direkt an den linearen Kennlinienabschnitt 3 an.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Kennlinienabschnitt 3 linear ist, insbesondere vollständig linear ist. Er verläuft insbesondere durch den Nullpunkt der Vorderradlenkwinkel-Hinterradlenkwinkel-Kennlinie 2. Insbesondere ist die Form der nicht-linearen Kennlinie 2dann Z-artig.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Kennlinienabschnitt 3 nicht-linear ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Kennlinienabschnitt 3 einen weiteren, eigenen Konstant-Kennlinienabschnitt aufweist. Dieser weitere Konstant-Kennlinienabschnitt verläuft durch den Nullpunkt der Kennlinie 2 und bemisst sich zwischen einem positiven Winkelwert des Vorderradlenkwinkel und einem gleichen negativen Winkelwert des Vorderradlenkwinkels. In diesem Wertintervall des Vorderradlenkwinkels ist der Winkelwert des Hinterradlenkwinkels 0°. Vorzugsweise kann der das Wertintervall des Vorderradlenkwinkels diese weiteren Konstant-Kennlinienabschnitts zwischen -1° und +1° sein. Es kann jedoch auch anderweitig gebildet sein. Insbesondere sind die Winkelwerte beide betragsmäßig betrachtet kleiner, als diejenigen Winkelwerte beziehungsweise die Schwellwertwinkel des Vorderradlenkwinkels, an denen der erste Kennlinienabschnitt und die zusätzlichen Konstant-Kennlinienabschnitte aneinander anmünden.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass in dem linearen Kennlinienabschnitt 3 der betragsmäßige Wert des Vorderradlenkwinkels VRLW kleiner, insbesondere über den gesamten linearen Kennlinienabschnitt, kleiner ist als der betragsmäßige Wert des entgegengesetzten Hinterradlenkwinkels HRLW. Insbesondere ist durch die Winkelwerte W1 und W1' auch jeweils ein Schwellwertwinkel angegeben, an dem der erste Kennlinienabschnitt 3 und die Konstant-Kennlinienabschnitte 4 und 5 aneinander anmünden. Insbesondere ist dieser Schwellwertwinkel größer 0° und kleiner 10°, insbesondere kleiner 5°, insbesondere kleiner oder gleich 2°.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist die die nicht-lineare Kennlinie
2 derart gebildet, dass sie folgender Funktion
f folgt:
mit signum (x) =1, wenn x > 0, signum (x) = 0, wenn x = 0 und signum (x) = -1, wenn x< 0.
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In 2 ist in einer Draufsichtdarstellung ein Fahrzeug 6 gezeigt. Das Fahrzeug 6 ist insbesondere ein Kraftfahrzeug und kann ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein. Das Fahrzeug 6 weist eine Vorderachse 7 auf. Vorderräder 8 und 9 des Fahrzeugs 1 sind durch eine Lenkvorrichtung 10 des Fahrzeugs 6 lenkbar. Das Fahrzeug 6 weist eine Fahrzeuglängslachse L auf. Die Vorderräder 8 und 9 sind parallel zu dieser Fahrzeuglängslachse L ausgerichtet, wenn sie nicht eingeschlagen sind. Durch die Lenkvorrichtung 10 können die Vorderräder 8 und 9 sowohl in einem positiven Winkel als auch in einen negativen Winkel gegenüber der Fahrzeuglängslachse L eingeschlagen werden. Sie weisen dann entsprechende Lenkwinkel auf.
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Das Fahrzeug 6 weist darüber hinaus eine Hinterachse 11 auf. Das Fahrzeug 6 weist Hinterräder 12 und 13 auf. Auch die Hinterräder 12 und 13 sind lenkbar, insbesondere durch die Lenkvorrichtung 10. Die Hinterräder 12 und 13 können in einem negativen oder positiven Winkel zur Fahrzeuglängslachse L eingeschlagen werden.
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Insbesondere sind die Hinterräder 12 und 13 in einer entgegengesetzten Winkelrichtung zu den Vorderrädern 8 und 9 eingeschlagen. Dies kann zumindest phasenweise der Fall sein, wenn die Vorderräder 8 und 9 einen Lenkwinkel größer 0° aufweisen.
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Das Fahrzeug 6 weist einen Heckbereich 14 und einen Frontbereich 15 auf. Der Frontbereich 15 weist insbesondere einen frontseitigen Stoßfänger 16 auf.
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In 2 ist darüber hinaus beispielhaft eine Fahrbahn 17 gezeigt. Parallel zu der Fahrbahn 17 sind mehrere Längsparklücken 18, 19 und 20 dargestellt. Eine Längsachse 21 der Längsparklücke 19 ist ebenfalls eingezeichnet. Die Längsparklücke 19 weist eine der Fahrbahn 17 abgewandte Längsseitenbegrenzung 22 auf. Diese Längsseitenbegrenzung kann beispielsweise ein Bordstein sein.
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Durch eine Linie 23 ist diejenige Position des Fahrzeugs 6 gezeigt, die es bei einer Startposition 24 beziehungsweise bei einem Beginn eines Einparkvorgangs in die Längsparklücke 19 einnimmt. In dieser Position 24 des Fahrzeugs 6 wird insbesondere vorgesehen, dass die Vorderräder 8 und 9 und/oder die Hinterräder 12 und 13 nicht eingeschlagen sind. Ausgehend von dieser Position 24 wird ein einzügiges Einparken vorwärts des Fahrzeugs 6 in die Längsposition 22 durchgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein senkrechter Abstand a zwischen der Längsseitenbegrenzung 22 und einer der Längsparklücke 19 zugewandten Längsseite 6a des Fahrzeugs 6 weniger als 4m, insbesondere weniger als 3,5m, insbesondere 3m. Wie hier zu erkennen ist, weist die Längsparklücke 19 eine Breite b auf, die senkrecht zu ihrer Längsachse 21 bemessen ist, die größer 2m, insbesondere größer 2m und kleiner 3m beträgt.
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In 2 sind darüber hinaus durch die gestrichelten Linien 25 und 26 diejenigen Trajektorien von einem rechtsseitigen hinteren Eckbereich 27 des Fahrzeugs 6 und einem linksseitigen hinteren Eckbereich 28 des Fahrzeugs 6 dargestellt, wenn das Fahrzeug 5 ausgehend von der Position 24 in die Längsparklücke 19 einparkt. Darüber hinaus ist durch diese Linien 25 und 26 dann auch diejenige Bewegungstrajektorie dieser hinteren Eckbereiche 27, 28 gezeigt, wenn das Fahrzeug 6 aus dem eingeparkten Zustand in der Längsparklücke 19 in einem einzügigen Vorwärtsausparken ausparkt. Das Fahrzeug 6 ist in 2 dann in bereits vollständig ausgeparkten Zustand gezeigt. Insbesondere werden die Vorderräder 8 und 9 und die Hinterräder 12 und 13 in Abhängigkeit von der nicht-linearen Kennlinie 2 bei diesem Vorwärtseinparken, welches in einem Zug durchgeführt wird, eingestellt.
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Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass gemäß der Darstellung in 3 die Lenkwinkel und somit der Vorderradlenkwinkel VRLW und der Hinterradlenkwinkel HRLW 0° betragen. Wie im weiteren in einer Position P1 der beiden Diagramme in 3 zu erkennen ist, wird der Vorderradlenkwinkel VRLW auf einen großen Winkel, insbesondere einem Grenzwinkel umgestellt, der hier beispielsweise 45° beträgt. Durch die Kennlinie 2 wird dabei der Hinterradlenkwinkel HRLW im Stillstand oder bei geringer Fortbewegung des Fahrzeugs 6 auf den konstanten Wert gemäß dem Winkelwert W2 eingestellt, der hier beispielsweise +5° beträgt. Das Fahrzeug 6 schwenkt dann mit seiner Frontseite 15 in die Längsparklücke 19 ein. An einer Position P2, an welcher beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein vorderer linker Eckbereich 29 an die Parklückenbegrenzung 22 anstoßen würde oder bei einer Projektionsbetrachtung von oben, wie es in 2 gezeigt ist, mit dieser Parklückenbegrenzung 22 überlappen würde, wird der Vorderradlenkwinkel VLRW abrupt und somit quasi im Stillstand des Fahrzeugs 6 oder bei geringer Fortbewegung in eine entgegengesetzte Richtung gebracht und insbesondere auf einen Grenzwinkelwert G1 gebracht. Gleichzeitig wird der Hinterradlenkwinkel HRLW aufgrund der nicht-linearen Kennlinie 2 in entsprechender Weise relativ abrupt auf den Winkelwert W2' gebracht und somit die Hinterräder 12 und 13 entsprechend eingeschlagen.
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Wie zu erkennen ist, wird beim weiteren Einparken in die Längsparklücke 19 der Vorderradlenkwinkel VRLW gemäß dem in 3 gezeigte Verlauf eingestellt. Es wird in einem Ausführungsbeispiel, das jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist, in dem Zusammenhang ausgehend von dem Grenzwinkelwert G1 in mehreren spezifischen Verstellabschnitten eingestellt, wie sie nachfolgend erläutert werden. Dazu wird zwischen den Positionen P2 und P3 eine, insbesondere lineare, Veränderung der Einstellung des Vorderradlenkwinkels VRLW auf einen Wert K1 durchgeführt. Ausgehend davon wird auf dem Wegabschnitt zwischen P3 und P4 dieser Vorderradlenkwinkel VRLW wieder geringfügig auf einen Wert K2 erhöht, insbesondere kontinuierlich erhöht. Ausgehend davon wird dann der Vorderradlenkwinkel VRLW wieder in die andere Richtung eingeschlagen und dies bis zum Erreichen der Position P5 durchgeführt. An der Position P5 ist der Vorderradlenkwinkel VRLW dann insbesondere wieder 0° und das Fahrzeug 6 hat die endgültige Parkposition in der Längsparklücke 19 erreicht.
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In 3 ist im oberen Diagramm, in dem der Vorderradlenkwinkel VRLW eingezeichnet ist, ab der Position P2 auch ein Verlauf 32 gezeigt, der in gestrichelter Art und Weise die Lenkwinkeländerung der Vorderräder 8 und 9 gemäß dem aus dem Stand der Technik bekannten Diagramm beziehungsweise der Kennlinie 1 darstellt. Wie in dem Zusammenhang zu erkennen ist, wird durch die Kennlinie 1 im Stand der Technik die endgültige Parkposition erst an einer Stelle P5' erreicht, sodass im Stand der Technik in der Richtung der Längsachse 21 der Längsparklücke 19 mehr Platzbedarf erforderlich ist, als es mit der nicht-linearen Kennlinie 2 gemäß der Erfindung ermöglicht ist. Insbesondere beträgt ein Abstand d1 zwischen den Positionen P5 und P5' mehr als 1m, insbesondere mehr als 1,2m und kleiner 2m, insbesondere zwischen 1,2m und 1,5m, insbesondere 1,4m. Es wird also durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erhebliche Reduzierung des in Richtung der Längsachse 21 benötigten Wegs für das einzügige Vorwärtseinparken des Fahrzeugs 6 in eine Längsparklücke 19 benötigt.
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In dem unteren Diagramm in 3 ist in den jeweiligen Positionen P1 bis P5 und auch P5' der Verlauf 32 des Hinterradlenkwinkels HRLW gezeigt. Auch hier ist insbesondere ab der Position P2 zur Verdeutlichung der Unterschied zwischen der nicht-linearen Kennlinie 2, die den Hinterradlenkwinkel HRLW gemäß dem Verlauf 32 zur Folge hat, im Vergleich zum Verlauf des Hinterradlenkwinkels HRLW abhängig von der Kennlinie 1 gezeigt, was durch den Verlauf 33 verdeutlicht ist. Der gestrichelt gezeigte Verlauf 33 stellt somit wieder den Stand der Technik auf Basis der Kennlinie 1 dar.
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Darüber hinaus ist in 3 in den beiden Diagrammen dann auch noch der Vorgang gezeigt, wenn das Fahrzeug 6 aus der an der Stelle P5 erreichten und eingeparkten Position in einem einzügigen Vorwärtsausparken aus der Längsparklücke 19 ausparkt. Dazu ist in dem Verlauf 30 des Vorderradlenkwinkels VRLW zu erkennen, dass unmittelbar mit dem Beginn, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs 6, des Ausparkens der Vorderradlenkwinkel VRLW wieder von 0° auf den Grenzwinkelwert G1 eingestellt wird. Dabei bleibt der Hinterradlenkwinkel HRLW auf seinem konstanten Wert, insbesondere dem Winkelwert W2'. An der Position P6 wird dann gemäß dem Verlauf 30 der Vorderradlenkwinkel VRLW von dem Grenzwinkelwert G1 unmittelbar und abrupt und somit maximal bei geringer Fortbewegung des Fahrzeugs 6 auf den gegenüberliegend entgegengesetzten Grenzwinkelwert G2 eingestellt. Demzufolge wird gleichzeitig der Hinterradlenkwinkel HRLW von dem konstanten Winkelwert W2' auf den entgegengesetzten anderen konstanten Wert gemäß dem Winkelwert W2 eingestellt. Dies bleibt bis zur Position P7 der Fall. An dieser Position P7 wird der Vorderradlenkwinkel VRLW kontinuierlich wieder bis zum Wert 0° reduziert um dann an der Position P8 die Nullstellung der Vorderräder 8 und 9 zu erhalten. Gleichzeitig erfolgt anhand des Verlaufs 32 ein Einstellen des Hinterradlenkwinkels HRLW auf 0°, was dann ebenfalls an der Position P8 erreicht ist. Diese Reduzierung des Hinterradlenkwinkels HRLW erfolgt somit in einem derartigen Bereich vor der Position P8, an der der Vorderradlenkwinkel VRLW einen Wert kleiner dem Schwellwertwinkel, insbesondere kleiner 5°, insbesondere kleiner oder gleich 2°, wie dies in der nicht-linearen Kennlinie 2 gemäß 1 gezeigt ist, erreicht ist.
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In dieser Position P8 ist das Fahrzeug 6 gradlinig auf der Fahrbahn 17 positioniert und somit insbesondere derart positioniert, dass die Fahrzeuglängsachse L parallel zur Längsachse 21 angeordnet ist. insbesondere sind die Vorderräder 8 und 9 als auch die Hinterräder 12 und 13 dort nicht eingeschlagen. Auch beim Ausparken ist in 3 sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Diagramm im Vergleich zu den Verläufen 30 und 32 jeweils auch der Verlauf 31 und 32 gestrichelt gezeigt, der den jeweiligen Lenkwinkel der Vorderräder 8 und 9 und der Hinterräder 12 und 13 auf Basis der bekannten Kennlinie 1 darstellt. Auch hier kann somit erkannt werden, dass die ausgeparkte Position deutlich früher durch die Position P8 erreicht wird, als dies im Stand der Technik möglich ist, bei welchem die ausgeparkte Position erst an der Position P9 erreicht ist. Auch hier ist somit ein Abstand d2 gegeben, der zumindest 1m, vorzugsweise zwischen 1m und 2m, beträgt, eingespart.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kennlinie
- 2
- Kennlinie
- 3
- erster Kennlinienabschnitt
- 4
- Konstant-Kennlinienabschnitt
- 5
- Konstant-Kennlinienabschnitt
- 6
- Kraftfahrzeug
- 7
- Vorderachse
- 8
- Vorderrad
- 9
- Vorderrad
- 10
- Lenkvorrichtung
- 11
- Hinterachse
- 12
- Hinterrad
- 13
- Hinterrad
- 14
- Heckbereich
- 15
- Frontbereich
- 16
- Stoßfänger
- 17
- Fahrbahn
- 18
- Parklücke
- 19
- Parklücke
- 20
- Parklücke
- 21
- Längsachse
- 22
- Längsseitenbegrenzung
- 23
- Linie
- 24
- Position
- 25
- Trajektorie
- 26
- Trajektorie
- 27
- Eckbereich
- 28
- Eckbereich
- 29
- Eckbereich
- 30
- Verlauf
- 31
- Verlauf
- 32
- Verlauf
- 33
- Verlauf
- a
- Abstand
- b
- Breite
- d1
- Abstand
- d2
- Abstand
- f
- Funktion
- G1
- Grenzwinkelwert
- G2
- Grenzwinkelwert
- HRLW
- Hinterradlenkwinkel
- VRLW
- Vorderradlenkwinkel
- L
- Fahrzeuglängslachse
- P1-10
- Position
- W1
- Schwellwertwinkel
- W1`
- Schwellwertwinkel
- W2
- Winkelwert
- W2'
- Winkelwert
