DE3500793A1

DE3500793A1 - Lenksystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3500793A1
Application number: DE19853500793
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Furukawa; Tetsuro Utsunomiya Tochigi Hamada; Shoichi Tokio/Tokyo Sano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1985-07-25
Also published as: GB8500722D0; US5116254A; FR2558130A1; FR2558130B1; US4964481A; GB2153311A; DE3500793C2; GB2153311B

Description

Beschreibung Lenksystem für Fahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem für Fahrzeuge, insbesondere ein Lenksystem für Fahrzeuge einer Art, bei der in Verbindung mit der Lenkoperation von Vorderrädern auch Hinterräder gelenkt werden.

Im US-Patent 4 412 594 ist ein Lenksystem für Fahrzeuge vorgeschlagen, bei dem in Verbindung mit der Lenkoperation von Vorderrädern auch Hinterräder gelenkt werden, derart, daß sie bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten in der gleichen Richtung wie die Vorderräder und bei relativ niedrig Fahrzeuggeschwindigkeiten in der dazu entgegengesetzten Richtung gedreht werden.

Nach dem obigen Lenksystem können bei niedrigen Geschwindigkeiten sowohl der minimale Dreh- oder Wenderadius als.auch der Spurabstand der Innenräder weit herabgesetzt werden, wodurch das Kurvenfahr-, Dreh- oder Wendeverhalten des Fahrzeugs, beispielsweise beim Einparken, bei einer Fahrt entlang einer in engen Kurven sich windenden Straße einen Wendemanöver um 180° erheblich gleichsam sprunghaft verbessert wird, und bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht die gleichgerichtete Lenkung der Hinterräder relativ zu den Vorderrädern eine Erhöhung bei der Lenkempfindlichkeit, so daß beispielsweise ein Spurwechsel u.dgl. elegant ausgeführt werden kann.

Nebenbei bemerkt ist dann, wenn ein Fahrzeug eine Drehbewegung ausführt, jedes den Boden berührende Rad des Fahrzeugs

einer gewissen seitlich wirkenden Kraft - im folgenden mit "Kraft Fc" bezeichnet - ausgesetzt, die eine Kraft ist, welche an einem am Boden liegenden Teil eines Reifens erzeugt wird, um einer Zentrifugalkraft entgegenzuwirken, die auftritt, wenn das Rad entsprechend der Drehbewegung rutscht Oder gleitet, was im relevanten Stand der Technik wohlbekannt ist.

Die Kraft Fc hat eine solche Beziehung zu einem Gleitwinkel, wie er unten in Bezug auf Fig. 14 bis 18 kurz beschrieben ist, die aus veröffentlichten Materialien zitiert sind. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind andere Kräfte als die Kraft Fc in diesen Zeichnungen nicht wiedergegeben, in Anbetracht dessen, daß dann, wenn ein auf dem Boden aufliegendes Rad rutscht oder gleitet, ein Reifen des Rades immer einer Rollreibungskraft und einem Selbstausrichtungsdrehmoment unterworfen ist. Darüber hinaus wirkt in dem Fall eines auf dem Boden aufliegenden Rades mit einem Sturzwinkel eine Sturzschubkraft auf •das Rad. Außerdem wird das den Boden berührende Rad von Zeit zu Zeit einer Bremskraft unterworfen, zusätzlich zu einer in dem Fall, daß das Rad ein Antriebsrad ist, unabhängig gegebenen Antriebskraft. In der Beschreibung ist angenommen, daß das Rad ein Rad mit einem Gummireifen mit Luftschlauch ist.

Die Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf ein Rad 400 eines nicht dargestellten Fahrzeugs beim Drehen. Das Rad 400 weist eine Bewegungsrichtung B auf,die von einer Rollrichtung des Rades um einen Gleitwinkel ß abweicht, oder in anderen Worten, es rollt mit dem Gleitwinkel ß - im folgenden mit "Winkel ß" bezeichnet - wodurch bewirkt wird, daß das Fahrzeug sich im Uhrzeigersinn dreht. In einem solchen Zustand wird an einer nicht dargestellten Boden berührenden Fläche eines Reifens aufgrund der Reibung zwischen der nicht dargestellten Strassenoberflache und einer nicht dargestellten Lauf-, Gleitoder Fahrfläche des Reifens eine Zentripedalkraft senkrecht

— ζ —

zur Bewegungsrichtung B erzeugt, d.h. in einer Richtung zum Zentrum der Drehung, die die Kraft Fc ist.

Wie es wohlbekannt ist, wird eine Eigenschaft oder Charakteristik, von der ein Reifen eines Fahrzeugs abhängt, wenn er beim Drehen des Fahrzeugs eine Gleit- oder Rutschbewegung macht, die man eine Kurven- oder Hafteigenschaft des Reifens nennt, prinzipiell von folgenden Faktoren beherrscht: (1) sowohl dem Material als auch der Konstitution und Konfiguration des Reifens; (2) einer vertikalen Last auf dem Reifen; (3) einem Luftdruck des Reifens; und (4) dem Zustand der Straßenoberfläche.

Da nun sowohl das Material als auch die Konstitution und Konfiguration des Reifens als schon gegeben angenommen wird, werden kurz eine Anzahl von Beziehungen zwischen den obigen anderen Faktoren (2) bis (4), der Kraft Fe und dem Winkel ß.

Die Fig. 15 zeigt eine graphische Darstellung einer Relation zwischen der Kraft Fc und dem Winkel ß. Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, nimmt, obwohl die Relation zwischen der Kraft Fc und dem Winkel ß bei kleinen Winkeln ß im wesentlichen linear ist, das Zuwachsverhältnis der Kraft Fc zum Winkel ß graduell ab, wenn der Winkel ß über einen gewissen Wert ansteigt.

Im Hinblick auf den Bereich, in welchem die Relation die Relation von Fc gegen ß im wesentlichen linear ist, ist das Verhältnis eines Zuwachses Afc der Kraft Fc zu einem Zuwachs Aß des Winkels ß, d.h. ÄFc/4^ß/ ^als eine Seiten- bzw. Kurvenkraft K bekannt, die ein wichtiger Faktor für die Beurteilung der Kurven- bzw. Seitenkraftcharakteristik des Reifens ist. Die Seitenkraft K variiert in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen, beispielsweise dem Luftdruck des Reifens, einer Last auf dem den Böden berührenden Teil des Reifens und dem Zustand der Straßenoberfläche.

Die Fig. 16 zeigt die graphische Darstellung einer Relation zwischen dem Verhältnis der Kraft Fc und der durch W repräsentierten vertikalen Last oder Belastung des Reifens, welches Verhältnis gleich Fc/W ist und dem Winkel ß. Es ist bekannt, daß die vertikale Last W immer in der Form μΤ/ί auf die Kurveneigenschaft einwirkt, wobei μ ein Reibungskoeffizient des Reifens im Hinblick auf die Straßenoberfläche ist, und deshalb hat auch der Reibungskoeffizient μ darauf eine ähnliche Wirkung, wie es durch die graphische Darstellung verständlich ist.

Die Fig. 17 zeigt eine graphische Darstellung, die jener nach Fig. 16 ähnlich ist, sich davon aber dadurch unterscheidet, daß die Ordinatenacb.se nicht das Verhältnis Fc/W, sondern die Kraft Fc darstellt. Nebenbei bemerkt ist im Hinblick auf ein den Boden berührendes lenkbares Rad der Winkel ß im allgemeinen von einem tatsächlichen Lenkwinkel und einer Fahrgeschwindigkeit V sowie von anderen assoziierten Bedingungen abhängig. In dieser Hinsicht hat die Kraft Fc dann, wenn ein solches Rad unter einem Winkel gleitet oder rutscht, seine Kraft Fc, so wie es aus der graphischen Darstellung hervorgeht, einen von dem Winkel ß unabhängigen einzigen Wert, vorausgesetzt, daß die anderen Bedingungen, wie der tatsächliche Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit V konstant sind.

Die Fig. 18 zeigt eine Relation zwischen der Kurvenkraft K und dem durch P dargestellten Luftdruck des Reifens. Wie dieser Zeichnung zu entnehmen ist, nimmt die Kurvenkraft K mit zunehmendem Luftdruck P zu, so daß der Druck P eine beträchtliche Wirkung auf die Kurvenkraft K hat, wobei ein übermäßiger Luftdruck zur Erhöhung der Kurvenkraft K nicht wesentlich beiträgt.

Aus der Fig. 15 ist übrigens zu entnehmen, daß wie im Fall der in Fig. 18 gezeigten Relation zum Luftdruck P die Kurvenkraft

K mit zunehmender vertikaler Belastung W zur Zunahme tendiert, wobei es auch bekannt ist, daß eine übermäßige Belastung eine Abnahme der Kurvenkraft K bewirkt.

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Kurveneigenschaft bzw. -Charakteristik wird es verständlich, daß es wünschenswert ist, die Lenkung von Rädern eines Lenksystems der eingangs genannten Art unter Berücksichtigung verschiedener für den Laufzustand repräsentativen Größen der Räder zu steuern.

Konkret gesprochen ist es im Hinblick auf die Kurveneigenschaft bzw. das Kurvenverhalten eines konventionellen Lenksystems, bei dem während einer Drehung ein Fahrzeug dazu neigt, mit dem hinteren Teil nach außen zu rutschen, so daß man das Gefühl einer Übersteuerung hat, wenn die Kraft Fc der Hinterräder kleiner als ein normaler Wert dieser Kraft ist, und man im Gegensatz dazu das Gefühl einer Untersteuerung hat, wenn die Kraft Fc größer als der normale Wert ist, wünschenswert, daß diese Tendenz beseitigt wird.

Insbesondere ist es vorzuziehen, die Lenkkontrolle unter Berücksichtigung der die Relation zwischen der Kraft Fc und den Winkel ß direkt repräsentierenden Kurvenkraft K auszuführen, oder in anderen Worten ausgedrückt, den Reibungskoeffizienten μ zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche, die vertikale Last W oder den Luftdruck P des Reifens in Rechnung zu stellen, die ihre Einflüsse auf die Größe der Kurvenkraft K haben.

Die vorliegende Erfindung ist unter diesen Gesichtspunkten zur weiteren Verbesserung eines herkömmlichen Lenksystems für vorne gesteuerte Räder ausgeführt worden.

Erfindungsgemäß ist ein Lenksystem für ein Fahrzeug mit einem lenkbaren Vorderrad und einem lenkbaren Hinterrad vorge-

sehen, das einen Vorderradlenkmechanismus zur Lenkung des Vorderrades und einen Hinterradlenkmechanismus zur Lenkuna des Hinterrades aufweist, wobei eine Bewegungszustandsquantität des Fahrzeugs in Rechnung gestellt ist, wobei der Hinterradlenkmechanismus aus einer Betätigungseinrichtung zur Betätigung des Hinterrades, einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Bewegungszustandsgröße und einer mit der Erfassungseinrichtung verbundenen Kontrolleinrichtung zusammengesetzt ist, die so ausgebildet ist, daß sie der Betätigungseinrichtung ein Kontrollsignal zuführt, wobei die Steuereinrichtung aufweist eine erste Prozeßeinrichtung, die zur Erzeugung eines einen normalen Lenkwinkel für das Hinterrad repräsentierenden ersten Signals ein Ausgangssignal aus der Erfassungseinrichtung erhält, eine zweite Prozeßeinrichtung zur Gewinnung von sich wenigstens auf eine Seitenkraft des Hinterrades beziehenden Daten und zur Erzeugung eines zweiten Signals zur Korrektur des ersten Signals auf der Basis der Daten, und eine Zusammensetzungseinrichtung zum Zusammensetzen des ersten Signals und des zweiten Signals zur Erzeugung des Kontrollsignals .

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Lenksystem für ein Fahrzeug mit einem lenkbaren Vorderrad und einem lenkbaren Hinterrad bereitgestellt ist, das immer sowohl eine stabile Lenkoperation als auch eine erhöhte Drehfähigkeit ermöglicht, auch dann, wenn das Verhältnis einer Kurven- oder Seitenkraft zu einer vertikalen Last auf einem Rad des Fahrzeugs erhöht oder erniedrigt wird, und zwar mit einer Änderung in verschiedenen assoziierten Zuständen, die durch das Fahrzeug selbst bedingt sind oder extern bewirkt werden.

Die vorstehend genannten und zusätzliche Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevor-

zugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein schematisch und grob

umrissenes Fahrzeug, welches mit einem Lenksystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 ein funktionelles Blockschaltbild eines Kon

trollteils des Lenksystems nach Fig.' 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf schematisch dargestellte

Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs, wenn sie durch das Lenksystem nach Fig. 1 gelenkt werden;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programms für ein

Mikrocomputersystem des Kontrollteils nach Fig. 2;

Fig. 5 ein funktionelles Blockschaltbild eines Kon

trollteils gemäß eines modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform;

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Beschrei

bung des Prinzips einer Funktion des Blockschaltbilds nach Fig. 5;

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines wesentlichen Teils

eines Programms für ein Mikrocomputersystem des Kontrollteils nach Fig. 5;

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein schematisch darge

stelltes und in groben Umrissen dargestelltes Fahrzeug, das mit einem Lenksystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 9 ein funktionelles Blockschaltbild eines

Kontxollteils-des Lenksystems nach Fig. 8;

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines wesentlichen Teils

eines Programms für ein Mikrocomputersystem des Kontrollteils nach Fig. 9;

Fig. 11 eine Draufsicht auf ein schematisch und in

groben Umrissen dargestelltes Fahrzeug, das mit einem Lenksystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 12 ein funktionelles Blockschaltbild eines

Kontrollteils eines Lenksystems nach Fig. 11;

Fig. 13 ein Flußdiagramm eines wesentlichen Teils

eines Programms für ein Mikrocomputersystem des Kontrollteils nach Fig. 12; und

Fig. 14 bis 18 aus veröffentlichten Materialien entnommene

Figuren, die das Verständnis der Kurveneigenschaft des den Boden berührenden Rades erleichtern sollten.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Lenkrad eines Fahrzeugs 100 bezeichnet, das durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie gezeigt ist. Eine Lenkwelle 2 des Lenkrades 1 ist mit dem unteren Ende in einen Getriebekasten 3 vom Zahnstangengetriebetyp eingebaut, derart, daß eine Spurstange 4 entsprechend einer Drehbewegung des Lenkrades 1 in Querrichtung nach links und rechts bewegbar ist.

Die Spurstange 4 ist an ihrem linken und rechten Ende mit einem linken bzw. rechten Achsschenkel 6,6 verbunden, welche das linke bzw. rechte Vorderrad 5,5 halten, wobei die Arme 6,6 an ihren Drehpunkten 6a, 6a an der Seite eines nicht dargestellten Körpers des Fahrzeugs 10Ö drehbar angelenkt sind, wodurch die Vorderräder 5,5 in der gleichen Richtung lenkbar sind, wie das Lenkbar 1 gedreht wird.

Andererseits ist im hinteren Teil des Fahrzeugs 100 ein anderer Getriebekasten 7 vom Zahnstangentyp, d.h. ein Getriebekasten, der eine Zahnstange und ein kleines Zahnrad aufweist, vorgesehen, der an seinem hinteren Ende mit einer Welle 8a verbunden ist, die sich von einem Hinterradlenkungsservobetätiger 8 nach rückwärts erstreckt. Außerdem ist durch den Getriebekasten 7 eine in Querrichtung bewegbare Spurstange 9 vorgesehen, die an ihrem linken und rechten Ende mit einem linken bzw. rechten Achsschenkel 10, 10 verbunden ist, welche das linke bzw. rechte Hinterrad 11, 11 halten, wobei die Schenkel 10, 10 an ihren Drehpunkten 10a, 10a an der Fahrzeugkörper- bzw. Fahrzeugrumpfseite drehbar angelenkt sind, wodurch die Hinterräder 11, 11 ähnlich wie die Vorderräder 5,5 entsprechend einer Querverschiebung der Spurstange 9 aufgrund einer kontrollierten Drehung der Welle 8a lenkbar sind.

Auf dem Fahrzeug ist ein Mikrocomputer 12 befestigt, der mit einem Lateralbeschleunigungssensor 13 zur Erfassung einer Beschleunigung^ in der lateralen bzw. seitlichen Richtung des Fahrzeugs, mit einem Vorderradauslenkwinkelsensor 14 zur Erfassung eines AuslenkwinkeIs b^ der Vorderräder 5,5 und mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 zur Erfassung einer Geschwindigkeit V des Fahrzeugs versehen ist. Der Rechner bzw. Computer 12 erhält die jeweiligen Erfassungssignale ⁰^₀, χ und y der Sensoren 13, 14 bzw. 15 und führt in Abhängigkeit davon ein Kontrollsignal zum Servo-

- Vd--

betätiger 8, um dadurch eine notwendige Lenkung der Hinterräder 11, 11 zu bewirken, d.h. um dadurch zu kontrollieren, daß die Hinterräder 11, 11 bei relativ hohen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit V fundamental in der gleichen Richtung wie die Vorderräder 5,5 und bei relativ niedrigen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit V in der entgegengesetzten Richtung wie die Vorderräder 5, 5 gelenkt werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wirken der Getriebekasten 3 sowie die Spurstange 4 und die Achsschenkel 6, 6 mit dem Lenkrad 1 und der Lenkwelle 2 so zusammen, daß sie damit als ein Teil eines Vorderradlenkmechanismus zum Lenken der Vorderräder 5, 5 funktionieren. Andererseits kooperieren der Getriebekasten 7 sowie die Spurstange 9 und die Achsschenkel 10, 10 mit dem Computer 12, der die Erfassungssignale der jeweiligen Sensoren 13, 14, 15 empfängt, um das Kontrollsignal auszugeben, mit dem vom Computer 12 kontrollierten Betätiger 8 und mit der Ausgangs- oder Abtriebswelle 8a des Betätigers 8 so, daß sie damit als ein Teil eines Hinterradlenkmechanismus zum Lenken der Hinterräder 11, 11 funktionieren.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 der Aufbau sowie die Funktion eines Kontrollteils des oben beschriebenen Lenksystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Als erstes ist in der Fig. 2 der Computer 12 gezeigt, mit dem die in Fig. 1 gezeigten jeweiligen Sensoren verbunden sind, d.h. der Lateralbeschleunigungssensor 13, der Lenkwinkelsensor 14 für die Vorderräder 5, 5 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15. Die Ergebnisse der Erfassung der Sensoren 13, 14, 15 werden im Computer 12 durch eine Operation B auf der Basis von vorher gespeicherten Daten A verarbeitet, um ein Hinterradlenkdatensignal d zu erhalten, das den Ergebnissen der Erfassung entspricht.

Das Datensignal d_Q ist einem später beschriebenen Syntheseprozeß C als zusätzlicher Prozeß zu unterwerfen, bevor es als das erwähnte und mit d bezeichnete Kontrollsignal an den Betätiger 8 ausgegeben wird, wo es einer Digital/Analog-Wandlung unterworfen und verstärkt wird, um einen nicht dargestellten Servomotor anzutreiben, durch den bewirkt wird, daß sich die Welle 8a dreht und dadurch die Hinterräder 11, 11 lenkt. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß dann, wenn das Signal d„ direkt als das Signal d an den Betätiger 8 gegeben wird, ohne daß es also dem Prozeß C unterworfen wird, dieses Signal 'dß die Hinterräder 11, 11 in der gleichen Weise lenken kann, wie im Fall des oben beschriebenen Standes der Technik.

Andererseits werden der tatsächliche Lenkwinkel S ψ ^un<ä Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Lenkwinkelsensor 14 und den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 in Form der Signale χ bzw. y als Faktoren erfaßt werden, welche den Bewegungszustand des Fahrzeugs darstellen, in den Computer 12 durch einen Umwandlungsprozeß D verarbeitet, wobei sie in eine Anzahl von wahrscheinlichen Werten K.. bis K der Seitenkraft K umgewandelt werden.

Das Prinzip der Umwandlung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 15 beschrieben. Wie oben beschrieben, ist die Seitenkraft K so definiert, daß K =ÄFc/A-ß gilt. In Bezug darauf hat der Gleitwinkel ß ein gewisses Verhältnis zum Lenkwinkel <> ^, so daß für einen gegebenen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V der Winkel ß von dem Winkel £ _f auf der Basis von vorher gesammelten empirischen Daten erhalten werden kann. Außerdem ist in Bezug auf die Seitenkraft Fc eine Relation bekannt, nach der gilt, daß Fc = K-ß und Fc = m.°£, wobei m das Gewicht des Fahrzeugs und oC die Lateralbeschleunigung ist. Da der Winkel ß und das Gewicht m gegeben, werden können, ist es möglich, mehrere Werte o(, bis

- YiT-

oC der Lateralbeschleunigung <*G zu errechnen, die den wahrscheinlichen Werten K₁ bis K des Seitentriebs bzw. der

ι η

Seitenkraft K umkehrbar eindeutig entsprechen.

Nach Fig. 2 wird für die tatsächliche Lateralbeschleunigung <h als ein für den Bewegungszustand des Fahrzeugs reprääsentativer Faktor durch den Lateralbeschleunigungssensor 13 ein besonderer Wert in der Form des gemessenen Lateralbeschleunigungsdatensignals ^_ erfaßt. Das gemessene Lateralbeschleunigungsdatensignal o6 Q wird einem Vergleichsprozeß E unterworfen, wobei die errechneten Daten c^/^ bis <£ der Lateralbeschleunigung cL mit der tatsächlichen Lateralbeschleunigung c£ verglichen werden, um ein d\ . - der Index i von <Ai repräsentiert eine beliebige ganze Zahl von 1 bis η auszuwählen, das dem tatsächlichen Wert #C „ am nächsten

kommt, um dadurch ein zugeordnetes K. - der Index i von K repräsentiert eine beliebige ganze Zahl von 1 bis η - der Seitenkräfte K₁ bis K zu bestimmen, wobei angenommen ist, daß das eine K. ein tatsächlicher Wert Kγ, der Seitenkraft K ist.

Die so gewonnene Seitenkraft Ky wird in Form eines Datensignals d-, verarbeitet, das einer später beschriebenen Operation G unterworfen wird, um auf der Basis von vorher gespeicherten Daten F ein anderes Datensignal d₂ zu erhalten, welches eine notwendige Korrektur der Lenkung der Hinterräder 11, 11 repräsentiert, die dem Signal d- als die tatsächliche Seitenkraft K γ, entspricht. Das Korrekturdatensignal d₂, das zur Identifizierung der Korrekturrichtung ein positives oder negatives Vorzeichen hat, wird dann dem Syntheseprozeß C als zusätzlichem Prozeß unterworfen, wobei es dem Hinterradlenkdatensignal d_Q hinzugefügt wird, bevor es an den Servobetätiger 8 gegeben wird.

Der erwähnte Operationsprozeß G wird jetzt konkreter be-

•τ¹ j

schrieben. Der Prozeß G ist so gestaltet, daß er dann, wenn das Verhältnis zwischen der Seitenkraft K γ»- und der vertikalen Last auf dem Reifen so weit erniedrigt ist, daß es kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, bei dem eine übermäßige Erhöhung der vertikalen Belastung des Reifens, beispielsweise aufgrund eines eingeladenen Gepäcks oder prinzipiell durch eine Reduzierung des Luftdrucks P des Reifens vorliegt, das Korrekturdatensignal d~ erzeugt, so daß die Hinterräder 11,11 zusätzlich in der gleichen Lenkrichtung wie die Vorderräder 5, 5 um einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß jedes Hinterrades 11 von einer normalen Stellung zu erhöhen, die er hat, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal dg gelenkt wird.

In einem Fall ohne den Prozeß C, in dem das Signal d„ nicht dem Signal d_Q hinzugefügt werden kann, haben nämlich die Hinterräder 11, 11 ihre in der Fig. 3 durch die durchgezogene Linie gezeigten normalen Stellungen. Gemäß der ersten Ausführungsform jedoch werden dann, wenn das Verhältnis zwischen der gewonnenen Seitenkraft K γν und der vertikalen Last kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Hinterräder 11, 11 so gelenkt, da^-ß sie ihre korrigierten Stellungen 11a, T1a einnehmen, die durch die abwechselnd durch eine lange und zwei kurze Striche gestrichelte Linie in Fig. 3 gezeigt ist, und zwar aufgrund des nach der Funktion des Syntheseprozesses C zu dem Signal d_Q hinzugefügten Signals d₂. In der Fig. 3 entsprechen übrigens die Lenkpositionen der Vorderräder 5,5 einem relativ niedrigen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V.

In der obigen funktioneilen Beschreibung wird zur Bewirkung einer zusätzlichen Lenkung der Hinterräder 11, 11 das Korrekturdatensignal d₂ auf der Basis der gespeicherten Daten F so erzeugt, daß ein tatsächlicher Lenkwinkel <£ der Hinterräder

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11, 11, wie er schließlich gegeben ist, unnötige Wackelbewegungen am hinteren Teil des Fahrzeugs verhindern kann.

Im Gegensatz dazu wird dann, wenn das Verhältnis zwischen der Seitenkraft K >*■ und der vertikalen Last größer als der vorbestimmte Wert geworden ist, das Korrekturdatensignal d₂ so erzeugt, daß die Hinterräder 11, 11 zusätzlich in der zur Lenkrichtung der Vorderräder 5,5 entgegengesetzten Lenkrichtung um einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß jedes Hinterrades 11 von der normalen Position zu erniedrigen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal d^ gelenkt wird.

Im Gegensatz zu dem Fall, bei dem die Verhältnisse zwischen der Seitenkraft K y> zur vertikalen Last kleiner sind als der vorbestimmte Wert, wird nämlich dann, wenn das Verhältnis zwischen K γ* zur vertikalen Last größer als der vorbestimmte Wert ist, das Signal d₂ in einer solchen Weise erzeugt, daß die Hinterräder 11, 11 in ihre korrigierten Positionen 11b, 11b gelenkt, die in der Fig. 3 durch die abwechselnd mit einem langen und zwei kurzen Strichen gestrichelte Linie gezeigt sind.

In diesem Fall wird auch das Korrekturdatensignal d_? auf der Basis der im voraus gespeicherten Daten F so bestimmt, daß der tatsächliche Lenkwinkel 6 der Hinterräder 11, 11 die Betätigung des Lenkrades 1 erlaubt, um eine normale Spur für die Drehbewegung des Fahrzeugs zu liefern.

In dieser Ausführungsform basiert ebenso wie bei den später beschriebenen drei anderen Ausführungsformen der Erfindung die Lenkkontrolle der Hinterräder 11, 11 auf einem solchen Konzept oder Gegenstand, daß bei der Drehung eines Fahrzeugs dann, wenn das Verhältnis zwischen einer tatsächli-

-VB-

chen Seitenkraft K γ- und einer vertikalen Last auf dem Reifen eines Hinterrades des Fahrzeugs so reduziert ist, daß es kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, verhindert wird, daß die Seitencharakteristik das Gefühl einer Übersteuerung durch eine zusätzliche Erhöhung des Gleit- bzw. Rutschwinkels ß des Hinterrades zur Erhöhung von dessen Seitenkraft Fc gibt und dann, wenn das Verhältnis zwischen der Seitenkraft K γ- und der vertikalen Last größer als der vorbestimmte Wert ist, verhindert wird, daß die Seitencharakteristik durch zusätzliche Verringerung des Gleit- bzw. Rutschwinkels ß des Hinterrades übermäßig untersteuert wird. Das bedeutet in einem Gedanken, daß die Lenkkontrolle eines Hinterrades eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung verschiedener für den Bewegungszustand repräsentativer Größen des Fahrzeugs gemacht werden sollte.

In Bezug darauf sei darauf hingewiesen, daß, was wohlbekannt ist, die Seitencharakteristiken der meisten Mehrzweck- oder Universalfahrzeuge in ihren Faktoren so gesetzt sind, daß sie leicht untersteuert sind.

Bei der vorangegangenen Anordnung enthält der Computer 12 ein Mikrocomputersystern, das zur Erzielung notwendiger Funktionen verschiedene nicht dargestellte integrierte Schaltkreise enthält, beispielsweise in Form einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Anzahl peripherer Schnittstellen usw.

Das Mikrocomputersystem ist so ausgebildet, daß es eine Seitenkraft bzw. einen Seitentrieb des Reifens bei der Drehbewegung des Fahrzeugs berechnet und in Abhängigkeit davon zusätzlich den Lenkwinkel der Hinterräder 11, 11 kontrolliert oder steuert, wobei ein optimaler Hinterradlenkwinkel für einen tatsächlichen Bewegungszustand gesetzt oder eingestellt wird, den das Fahrzeug dann hat. Die jeweiligen Prozesse dafür werden in dem Computersystem ausgeführt, wo-

-M-

bei einem später beschriebenen Kontrollprogramm gefolgt wird, das als Software im voraus in dem ROM als Speicher gespeichert wird. Anstelle des Computers 12 können mehrere elektrische Schaltkreise mit ähnlichen Funktionen angewendet werden.

Die Fig. 4 zeigt schematisch ein Flußdiagramm des in dem Speicher ROM des Mikrocomputersystems gespeicherten Programms.

Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, startet das Programm bei einem Schritt 50, wenn das Mikrocomputersystem eingeschaltet oder ausgeschaltet bzw. rückgesetzt wird, und schreitet zu einem Einleitungsschritt 51 zum anfänglichen Erregen der peripheren Schnittstellen und zum Setzen der notwendigen Variablen weiter.

Danach tritt der Programmfluß in eine Basisschleife ein, die mehrere Schritte 52 bis 61 enthält.

Bei der ersten Stufe 52 der Basisschleife wird das Erfassungssignal χ des Lenkwinkelsensors 14 der Vorderräder 5,5 zum Lesen des tatsächlichen Lenkwinkels b _£ der Vorderräder 5, 5 eingegeben, und beim Schritt 53 wird das Erfassungssignal y des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 15 zum Lesen der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingegeben. Außerdem wird bei einem Schritt 54 das Erfassungssignal ^ _Q des Lateralbeschleunigungssensors 13 zum Lesen der tatsächlichen Lateralbeschleunigung oC _a eingegeben, und bei einem darauffolgenden Schritt 55 wird ähnlich wie im Fall des oben beschriebenen Standes der Technik das Hinterradlenkdatensignal dg aus dem tatsächlichen Lenkwinkel Q_f des Vorderrades, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der tatsächlichen Lateralbeschleunigung ού .erhalten.

SL

- vr -

Als nächstes werden bei einem Schritt 56 der tatsächliche Lenkwinkel 6 ψ und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, so wie sie gegeben sind, verarbeitet, um davon die vorausgesagten Werte <?C ., bis O^ der Lateralbeschleunigung zu berechnen, die den wahrscheinlichen Werten K₁ bis K der Seitenkraft K umkehrbar eindeutig zugeordnet sind. Bei einem nächsten Schritt 57 werden die vorausgesagten bzw. bestimmten Werte ^ _Λ bis oL mit der tatsächlichen Seiten-

1 η

beschleunigung ^ verglichen, um ein ^C . auszuwählen, das dem tatsächlichen Wert oC am nächsten kommt, wobei daraus

der Wert K γ gewonnen wird, der als tatsächliche Seitenkraft der Hinterräder 11, 11 angenommen wird.

Dann wird bei einem Schritt 59 aus der Seitenkraft K auf der Basis der Aten F das Korrekturdatensignal d₂ erhalten und bei einem folgenden Schritt 60 mit dem Datensignal d₂ zusammengesetzt. Die Ergebnisse dieser Synthese werden zur Ausgabe bei dem letzten Schritt 61 der Basisschleife in Form des Kontrollsignals d gesammelt, das dem Betätiger 8 zugeführt wird, wobei die Hinterräder 11, 11 gelenkt werden .

In der vorangegangenen Beschreibung werden zur Erzielung eines Lenkwinkels entsprechend dem Kontrollsignal d dann, wenn die Hinterräder 11, 11 tatsächlich aus einem gewissen Lenkwinkel in den schließlich zu erzielenden Winkel gelenkt worden sind, die Hinterräder üblicherweise etwas aus dem anfänglichen gewissen Winkel gelenkt. Obwohl es erforderlich ist, den dem Signal d entsprechenden Endwinkel mit einem Winkel davor zu vergleichen, wird ein solcher Prozeß in dieser Ausführungsform mit einem nicht dargestellten internen elektrischen Schaltkreis des Betätigers 8 abgedeckt.

Wie es aus der vorangegangenen Beschreibung verständlich wird, ist gemäß der ersten Ausführungsform das Lenksystem

für Fahrzeuge erfolgreich davon freigehalten, daß es durch Variationen in der Seitenkraft K des Reifens beeinflußt wird, die ihre Gründe in Zustandsänderungen, beispielsweise dem Luftdruck P des Reifens, der Last W auf dem den Boden berührenden Teil des Reifens und dem Zustand der Straßenoberfläche haben, wodurch immer ein stabiler Betrieb des Lenkrades 1 ermöglicht ist, auch während einer Drehbewegung, wodurch die Drehbarkeit des Fahrzeugs wirksam verbessert wird.

Die Fig. 5 zeigt ein funktionelles Blockschaltbild eines Kontrollteils eines Lenksystems für Fahrzeuge, gemäß eines modifizierten Beispiels, das eine Modifikation im Hinblick auf das Signalverarbeitungssystem des Computers 12 der ersten Ausführungsform darstellt, wobei in Bezug auf die erste Ausführungsform in der Fig. 5 gleiche Teile und Prozesse mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Bei dem Kontrollteil des modifizierten Beispiels wird anstelle der direkten Bestimmung der Seitenkraft K ein Reibungskoeffizient μ zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen als ein alternativer Parameter bestimmt, der die Seitenkraft K indirekt darstellt.

Bei dem modifizierten Beispiel werden nämlich ein tatsächlicher Lenkwinkel 6 ^ der Vorderräder eines Fahrzeugs und eine Bewegungsgeschwindigkeit V des Fahrzeugs, die als einen Bewegungszustand des Fahrzeugs repräsentierende Faktoren durch einen Lenkwinkelsensor 14 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 in Form von Signalen χ bzw. y erfaßt werden, in einem Mikrocomputer 12 durch einen Umwandlungsprozeß Ό2 verarbeitet, wobei sie in mehrere wahrscheinliche Werte OC . bis oC einer Lateralbeschleunigung oC des Fahrzeugs umgewandelt werden, die umkehrbar eindeutig mehrere berechneten Werten μ., bis μ des Reibungs-

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koeffizienten μ zugeordnet sind.

Das Prinzip der Umwandlung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 10 beschrieben, die ähnlich wie die Fig. 16 und 17 typischerweise eine Relation zwischen der Seitenkraft Fc und dem Gleitwinkel ß für verschiedene Werte μ. - der Index i von μ bedeutet eine beliebige ganze Zahl in einem gegebenen Bereich - des Reibungskoeffizienten μ des Fahrzeugs. Wie aus der Fig. 10 hervorgeht, nimmt der Koeffizient μ ab, wenn der Index i zunimmt.

Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform kann für einen gegebenen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V der Gleitwinkel ß der Hinterräder aus dem Lenkwinkel (5 ^ auf der Basis von im voraus gesammelten empirischen Daten erhalten werden. Außerdem ist, wie schon beschrieben, eine Relation bekannt, nach der gilt, daß Fc = m. (A ist, wobei m das Gewicht des Fahrzeugs bedeutet. Da der Winkel ß und das Gewicht m gegeben sein oder werden können, ist es möglich, die Werte ^ ₁ bis oC der Lateralbeschleunigung oC zu berechnen, die umkehrbar eindeutig den wahrscheinlichen Variablen μ... bis μ des Reibungskoeffizienten μ der Hinterräder zugeordnet sind.

Es wird nun wieder auf die Fig. 5 Bezug genommen. Danach hat ein Lateralbeschleuniguhgssensor 13 einen laufenden Wert einer tatsächlichen Lateralbeschleunigung OC _ als einen für den Bewegungszustand des Fahrzeugs repräsentativen Faktor in Form eines gemessenen Lateralbeschleunigungsdatensignals (X, _ erfaßt. Das gemessene Lateralbeschleunigungsdatensignal <?C _Q wird einem Vergleichsprozeß P₂ unterworfen, wobei die berechneten Daten O^ ₁ bis oC der Lateralbeschleunigung <a mit der tatsächlichen Lateralbeschleunigung C^ _ verglichen werden, um ein (λ. . auszuwählen, das dem a χ

tatsächlichen Wert oC _, am nächsten kommt, woraus ein zuge-

ordneter Koeffizient μ. aus den Reibungskoeffizienten U₁ bis μ gewonnen wird, von dem angenommen wird, daß er einem tatsächlichen Wert μ^ des Reibungskoeffizienten μ entspricht.

Übrigens kann in einem weiter modifizierten Beispiel ein Reibungskoeffizientdetektor o.dgl. verwendet werden, der so ausgebildet ist, daß er einen Reibungskoeffizienten beispielsweise durch eine Berührung mit dem Boden direkt erfaßt.

Der so gewonnene Reibungskoeffizient μ^. wird in Form eines Datensignals d₂₁ verarbeitet, das einer später beschriebenen Operation G₂ unterworfen wird, um auf der Basis von im voraus gespeicherten Daten F- ein anderes Datensignal d₂₂ zu erhalten, welches eine notwendige Korrektur der Lenkung der Hinterräder repräsentiert, die dem Signal d_?1 zugeordnet ist. Das Korrekturdatensignal d~-, das zur Identifizierung der Richtung der Korrektur ein positives oder negatives Vorzeichen hat, wird dann einem Syntheseprozeß C als zusätzlichem Prozeß bzw. Additionsprozeß unterworfen, bei dem es vor der Zufuhr zu einem Servobetätiger 8 zu einem normalen Lenkdatensignal d_Q addiert wird.

Der erwähnte Operationsprozeß G₂wird nun konkreter.beschrieben. Der Prozeß G₂ ist so gestaltet, daß dann, wenn der Reibungskoeffizient μ zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche, die gefroren sein kann, soweit erniedrigt ist, daß er kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, das Korrekturdatensignal d₂₂ so erzeugt wird, daß die Hinterräder zusätzlich durch einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel in der gleichen Richtung wie die Vorderräder gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß eines jeden Hinterrades von einer normalen Position zu erhöhen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinter-

radlenkdatensignal d~ gelenkt wird.

Bei der obigen funktioneilen Beschreibung wird, um eine zusätzliche Lenkung der Hinterräder zu bewirken, das Korrekturdatensignal d₂₂ so auf der Basis von den gespeicherten Daten F₂ erzeugt, daß ein tatsächlicher Lenkwinkel 6 der Hinterräder, wie er schließlich gegeben ist, unnötige Wackelbewegungen am hinteren Teil des Fahrzeugs verhindern kann.

Im Gegensatz dazu wird, wenn der Reibungskoeffizient μ zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche, die aus einer rauhen Betonfahrbahn bestehen kann, größer als der vorbestimmte Wert geworden ist, das Korrekturdatensignal ^₂₂ so erzeugt, daß die Hinterräder in der zur Lenkrichtung der Vorderräder entgegengesetzten Lenkrichtung durch einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel zusätzlich gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß eines jeden Hinterrades von der normalen Position zu erniedrigen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal d_Q gelenkt wird.

In diesem Fall wird auch, basierend auf den Daten F₂, das Korrekturdatensignal d₂₂ so erzeugt, daß er tatsächliche gelenkte Winkel bzw. Lenkwinkel <3 der Hinterräder, wie er schließlich gegeben ist, unnötige Wackelbewegungen am hinteren Teil des Fahrzeugs verhindern kann.

Wie es wohlbekannt ist, haben Änderungen des Reibungskoeffizienten μ zwischen der Straßenoberfläche und einem Reifen Einfluß auf die Seitenkraft von allen den Boden berührenden Rädern des Fahrzeugs. Die Daten F₂ werden selbstverständlich unter Berücksichtigung dieses Punktes im voraus gesetzt.

Übrigens ist bei dem Lenksystem gemäß dem modifizierten Bei-

spiel ein Auswahlschalter Sw vorgesehen, der zu betätigen ist, wenn es gewünscht wird, den Gleitwinkel ß eines jeden Hinterrades, wie er schließlich gegeben ist, immer kleiner als üblich zu machen, wobei das durch die Operation G-erzeugte Korrekturdatensignal d„₂ in Rechnung gestellt wird. Wenn beispielsweise der Auswahlschalter Sw in eine Ausstellung geschaltet wird, arbeitet der Computer 12 in der wie oben beschriebenen üblichen Weise. Wenn im Gegensatz dazu der Schalter Sw eingeschaltet wird, ist das Korrekturdatensignal d~~ so gegeben, daß· der Winkel ß, wie er schließlich gegeben ist, immer kleiner wird als üblich, was bedeutet, daß die Seitenkraft Fc der Hinterräder immer kleiner gehalten wird als jene, die zu geben ist, wenn der Schalter Sw ausgeschaltet ist bzw. sich in seiner Ausstellung befindet.

Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß bei eingeschaltetem Auswahlschalter Sw das Fahrzeug dazu tendiert, an seinem hinteren Teil nach außen gedrückt zu werden, wenn in eine Kurve gefahren wird, wodurch eine sehr sportliche Bewegung erzielt wird. Im Hinblick darauf muß der Auswahlschalter Sw während einer üblichen Fahrt ausgeschaltet bleiben, und er kann bei einer Fahrt entlang einer Reihe laufender Kurven nach Belieben des Fahrers des Fahrzeugs eingeschaltet werden.

Ein derartiger Auswahlschalter kann sowohl in dem Lenksystem für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform als auch in den jeweiligen Lenksystemen für Fahrzeuge gemäß später beschriebener Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein.

Übrigens kann als Auswahlschalter auch ein Schalter mit Ein- und Auszuständen verwendet werden, die nach Vollendung des Syntheseprozesses C und vor der Ausgabe des Kontrollsignals d abgefragt werden.

Die Fig. 7 zeigt ein schematisch.es Fluß- bzw. Ablaufdiagramm, das einen wesentlichen Teil eines in einem nicht dargestellten Speicher des Mikrocomputers 12 des vorstehenden modifizierten Beispiels gespeichert ist/ das eine Reihe von Prozeßschritten 156 bis 160 enthält, die an die Stelle der Schritte 56 bis 60 nach Fig. 4 treten, wobei der übliche Teil des Programms im wesentlichen derselbe ist, wie jener in Fig. 4.

Die Schritte 156 bis 160 werden im folgenden beschrieben, wobei der Auswahlschalter Sw in seine Ausposition geschaltet ist. In dieser Hinsicht ist in dem Fall, in dem der Auswahlschalter Sw sich in seiner Einschaltposition befindet, das Korrekturdatensignal d~~ bei einer unten beschriebenen Prozeßstufe 159 so zu erzeugen, daß der schließliche Gleitwinkel ß des Hinterrades kleiner ist als jener, der zu geben ist, wenn der Schalter Sw sich in seiner Ausschaltposition befindet.

Beim Schritt 156 werden die wahrscheinlichen Werte od .. bis CX der Lateralbeschleunigung <a- , die den vorausgesagten Werten μ., bis μ des Reibungskoeffizienten μ zugeordnet sind, aus dem schon gegebenen tatsächlich gelenkten Winkel O _ der Vorderräder erhalten, und bei einer Stufe 157 werden die berechneten Werte 0v * bis cC der Lateralbeschleunigung oL mit dem schon gelesenen gemessenen tatsächlichen Wert oC,

verglichen, um bei einem nächsten Schritt 158 einen dem tatsächlichen Wert■ Λ am nächsten kommenden Wert σζ . zu

a - χ

ermitteln, woraus der Reibungskoeffizient μγ*. zwischen dem Hinterradreifen und dem Boden zu gewinnen. Dann wird beim Schritt 159 das Korrekturdatensignal d^^ ^au^ ^er Basis des Koeffizienten μ^ - und der Daten F- erhalten, und beim Schritt 160 wird das Signal d~₂ niit dem normalen Lenkdatensignal d₀ zusammengesetzt.

Gemäß dem modifizierten Beispiel wird das Lenksystem für

Fahrzeuge erfolgreich von Einflüssen durch Änderungen des
Reibungskoeffizienten μ zwischen der Straßenoberfläche
und den Reifen freigehalten, so daß immer eine stabile Lenkoperation erzielt werden kann, beispielsweise wenn eine
Haarnadelkurve oder ein Spurwechsel durchfahren werden, müssen, selbst in dem Fall, daß die Straße einen kleinen Reibungskoeffizienten μ aufweist, beispielsweise bei einer
gefrorenen Straße, wodurch der Drehvorgang des Fahrzeugs
sehr erleichtert wird..

Im folgenden wird wieder auf das Verfahren, wie eine Seitenkraft und ein Reibungskoeffizient in der ersten Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel gewonnen werden, Bezug
genommen..

Für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine Lateralbeschleunigung, die zur Differenz des gelenkten Winkels bzw. Lenkwinkels zwischen den Vorder- und Hinterrädern gehört,
sowie Reifengleitwinkel der Vorder- und Hinterräder auf der
Annahme einer Reifencharakteristik bzw. -eigenschaft der
Vorder- und Hinterräder vorhergesagt werden. Ein Ergebnis
davon ist, daß in Bezug auf den Reifen wenigstens eines Vorderrates oder eines Hinterrades die Seitenkraft und der Reibungskoeffizient in ihren Änderungen auf der Basis von Änderungen in der Relation der lateralen Beschleunigung und der
Differenz zwischen den gelenkten Winkeln der Vorder- und
Hinterräder berechnet werden.

Entsprechend einer solchen Methode ist bei im wesentlichen
in einem stabilen Zustand sich bewegenden Fahrzeug eine Abschätzung oder Bewertung mit bemerkenswert hoher Genauigkeit möglich. Für einen Übergangszustand kann eine höhere Genauigkeit durch mehrere Approximationen erreicht werden,
indem eine bekannte Bewegungsgleichung angewendet wird,
wobei die Rotation um den Schwerpunkt in Bezug auf die Gierrichtung in Rechnung gestellt wird.

Es ist übrigens leicht zu verstehen, daß der Syntheseprozeß C, der in der vorhergehenden Beschreibung als Additionsprozeß vorgesehen ist, einen Multiplikationsprozeß enthalten kann. In einem solchen Fall braucht jedoch bei dem Operationsprozeß G oder G₂ das Korrekturdatensignal d₂ oder d₂₂ nicht als ein solches erzeugt werden, das eine zusätzliche Größe des gelenkten Winkels repräsentiert, sondern als ein Faktor, der ein Kontrollsignal zur Folge hat, das inhaltlich mit dem im oben beschriebenen Fall identisch ist/ wenn er dem Multiplikationsprozeß mit dem normalen Lenkwinkeldatensignal d« des Hinterrades unterworfen wird.

Im folgenden wirfd ein Lenksystem für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei Bezug auf die Fig. 6 und 8 fciis 9 genommen ist, in denen in Bezug auf die erste Ausführungsform gleiche Teile und Prozesse mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ähnlich wie in dem Fall einer später beschriebenen dritten Ausführungsform der Erfindung.

Bei der zweiten Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform, bei welcher die Seitenkraft K direkt erhalten wird, unterscheidet, wird ein Luftdruck P des Reifens erfaßt, um daraus die Seitenkraft K zu berechnen, wobei ein Auge auf die Relation zwischen der Seitenkraft K und dem Luftdruck P geworfen wird, die in der Fig. 18 dargestellt ist, wobei eine günstige Kontrolle der Hinterradsteuerung realisiert wird.

Nach Fig. 8 sind in der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu einem Lateralbeschleunigungssensor 13, einem Lenkwinkelsensor 14 der Vorderräder 5, 5 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 zwei Paare von Luftdrucksensoren 16, 17 und 18, 19 vorgesehen, deren druckempfindliche Elemente zur Erfassung des Luftdruckes P der Reifen des rechten und linken

Vorderrades 5, 5 bzw. des linken und rechten Hinterrades 11, 11 dienen, wobei alle Luftdrucksensoren 16 bis 19 mit dem Computer 12 verbunden sind.

Im folgenden werden sowohl der Aufbau als auch die Funktion ■ eines Kontrollteils des Lenksystems gemäß der zweiten Ausführungsform in Verbindung mit den Fig. 9 und 10 beschrieben.

Es wird zuerst auf die Fig.. 9 Bezug genommen. Durch Verarbeitung der jeweils erfaßten "Ergebnisse der Sensoren 13 bis wird ein normales oder gewöhnliches Lenkdatensignal dp der Hinterräder 11, 11 durch einen Prozeß erhalten, der jenen in der ersten Ausführung^form ähnelt.

Außerdem werden die Erfassungssignale ρ aus jedem Luftdrucksensor 16 bis 19, welche den Luftdruck P des Reifens eines zugeordneten Vorderrades 5, 5 oder Hinterrades 11, 11 repräsentiert,, einem Arbeits- bzw. Operationsprozeß H unterworfen, wobei die Signalinhalte auf der Basis von im voraus gespeicherten Daten F₃ verarbeitet werden, um ein Korrekturdatensignal d₃₂ zu erzeugen. Das Datensignal (!,,,das zur Identifizierung der Korrefcturrichtung ein positives oder negatives Vorzeichen hat, wird dann einem Syntheseprozeß C zur Hinzuaddierung zu dem normalen Lenkdatensignal d~ unterworfen, um dadurch, ein Kontrollsignal d zu erzeugen, das einem Servobetätiger 8 zuzuführen ist.

Es werden nun Einzelheiten des Operationsprozesses H beschrieben. Wie zuvor in Bezug auf jedes Hinterrad 11 beschrieben wird dann, wenn ein Luftdruck Pr des Reifens niedriger wird als ein vorbestimmter Wert, eine Seitenkraft Kr dieses Reifens kleiner als eine dazu Korrespondierende.

Demgemäß wird auch, wenn der Reifenluftdruck Pr der Hinterräder 11, 11, so wie er durch die Luftdrucksensoren 18,

19 erfaßt wird, niedriger wird, als ein vorbestimmter Wert, auch dessen Seitenkraft·Kr kleiner als ein vorbestimmter Wert. In diesem Fall erzeugt der Prozeß H auf der Basis der Daten F₃ das Korrekturdatensignal d₃₂ so, daß die Hinterräder 11, 11 in der gleichen Lenkrichtung wie die Vorderräder 5,5 um einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel zusätzlich gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß eines jeden Hinterrades 11 von einer normalen Position zu erhöhen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal d_Q gelenkt wird.

Im Gegensatz dazu wird dann, wenn der Reifenluftdruck Pr der Hinterräder 11, 11 größer geworden ist als der vorbestimmte Wert, das Korrekturdatensignal d₃2 so erzeugt, daß die Hinterräder 11, 11 in der zur Lenkrichtung der Vorderräder 5,5 entgegengesetzten Richtung um einen korrigierenden Lenkwinkel zusätzlich gelenkt werden, um dadurch den Lenkwinkel ß eines jeden Hinterrades 11 von der normalen Position zu erniedrigen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradienkdatensignal d~ gelenkt wird. In diesem Fall wird auch das Korrekturdatensignal d^₇ auf der Basis der vorher gespeicherten Daten F₃ so bestimmt, daß ein tatsächlich gelenkter Winkel S der Hinterräder 11, 11 die Operation eines Lenkrades 1 so erlaubt, daß für die Drehbewegung des Fahrzeugs eine normale Spur erzeugt wird.

Selbstverständlich bezieht sich die vorhergehende Beschreibung auf ein Resultat eines Prozesses für den Fall, in dem der Luftdruck P der Reifen der Vorderräder 5, 5 als auf einem vorbestimmten Pegel gehalten angenommen ist.

Wie schon beschrieben und in anderen Worten ausgedrückt, sind die Vorderräder 5, 5 und Hinterräder 11, 11 jeweils mit einem Luftdrucksensor versehen der Art, daß das Korrek-

turdatensignal d₃₂ unter Berücksichtigung des Reifendruckes P sämtlicher Räder 5,5 und 11, 11 erzeugt werden kann.

Auch bei der zweiten Ausführungsform wird das Lenksystem für Fahrzeuge in Bezug auf seine Bewegungsweise erfolgreich frei von Einflüssen durch Änderungen der Seitenkraft K eines Reifens aufgrund von Änderungen im Luftdruck P des. Reifens gehalten, wodurch immer ein stabiler Betrieb des Lenkrades 1 ermöglicht ist, selbst während einer Drehbewe-' gung, wodurch die Drehbarkeit des Fahrzeugs vorteilhaft verbessert werden kann.

Außerdem ist bei der zweiten Ausführungsfprm als die Quelle eines Erfassungssignals ein Element zum Erfassen des Luftdruckes P eines Reifens angewendet, von welchem die"Seitenbzw. Kurvenkraft K im wesentlichen direkt gewonnen werden kann, so daß die Zuverlässigkeit im Verarbeitungsergebnis des Signals beträchtlich erhöht wird und daß darüber hinaus ein Verarbeitungsprogramm für einen Computer 12 vereinfacht und insbesondere verkürzt werden kann, was effektiv zur Erniedrigung der Kosten des ganzen Systems beiträgt.

Da übrigens Luftdruckänderungen von Reifen der Vorderräder 5,5 relativ leicht von einem Fahrer bemerkt und ebenso leicht korrigiert werden können, und wenn nebenbei die empirische Tatsache berücksichtigt wird, daß die Last von Gütern oder das Gewicht eines Passagiers hauptsächlich auf die Hinterräder 11, 11 einwirkt und wahrscheinlich die Temperatur eines jeden Hinterradreifens erhöht und folglich dessen Luftdruck Pr, erscheint es auch für die Praxis ausreichend zu sein, nur für jedes der beiden Hinterräder 11,11 einen geeigneten Luftdrucksensor vorzusehen, und nicht für alle Räder 5, 5 und 11, 11, wie ^fdies bei den Luftdrucksensoren 16 bis 19 der Fall ist.

Die Pig. 6 zeigt ein schematisches Fluß- bzw. Ablaufdiagramm eines wesentlichen Teils des in einem nicht dargestellten Speicher des Mikrocomputers 12 des Lenksystems nach der zweiten Ausführungsform gespeicherten Programms, das eine Reihe von Prozeßschritten 256 bis 258 enthält, die an die Stelle der Schritte 56 bis 60 in Fig. 4 treten, wobei der verbleibende Teil des Programms im wesentlichen der gleiche ist wie jener in Fig. 4.

Beim Schritt 256 werden die jeweiligen Erfassungssignale ρ aller Luftdrucksensoren 16 bis 19 zum Lesen des Luftdrucks P der Reifen der jeweiligen Räder 5, 5 und 11, 11 eingegeben, wobei darauf hingewiesen sei, daß die Bezugsbuchstaben ρ und P sich auf alle Sensoren 16 bis 19 und die jeweiligen Reifen der Rdäer 5, 5 und 11, 11 beziehen.

Dann wird bei einem Schritt 257 auf der Basis der Luftdrucke P der jeweiligen Reifen sowie der gespeicherten Daten F, das Korrekturdatensignal d₃₂ erhalten, und beim Schritt 258 wird das Signal d₃₂ zu dem normalen Lenkdatensignal d~ addiert. Es braucht nicht gesagt zu werden, daß bei der obigen Beschreibung die Daten F₃ im voraus gesetzt sind und charakteristische Kurven, wie beispielsweise jene in Fig. 18 in Rechnung stellen.

Zuletzt wird im folgenden ein Lenksystem für Fahrzeuge gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben.

Bei der dritten Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform, bei welcher die Seitenkraft K direkt erhalten wird, unterscheidet, wird eine vertikale Last W auf dem Reifen eines Fahrzeugs erfaßt, um davon die Seitenkraft K zu berechnen, wobei ein Auge auf eine Relation zwischen der Seitenkraft K und der vertikalen Last W der jeweiligen Rei-

fen, wie sie beispielsweise aus der Fig. 1.5 zu entnehmen ist, ins Auge gefaßt wird, wobei eine vorteilhafte Kontrolle der Hinterradsteuerung realisiert wird.

Nach Fig. 11 sind bei der dritten Ausführungsform anstelle der Luftdrucksensoren 16 bis 19 der zweiten Ausführungsform zwei Paare von Lastsensoren 26, 27 und 28, 29 zum Erfassen der vertikalen Last W auf den Reifen des rechten und linken Vorderrades 5, 5 bzw. des rechten und linken Hinterrades 11, 11 vorgesehen, wobei die Vertikallastsensoren 26 bis 29 alle mit einem Computer 12 verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform enthält jeder der Vertikallastsensoren 26 bis 29 einen nicht dargestellten Stoßsensor zum Erfassen eines vertikalen Dämpfungsstoßes einer für jeweils ein zugeordnetes Vorderrad 5, 5 bzw. Hinterrad 11, 11 vorgesehene Aufhängungseinheit. In Bezug darauf kann jeder der Sensoren 26 bis 29 einen Drucksensor zum Erfassen der vertikalen Last W aufweisen.

Im folgenden werden sowohl der Aufbau als auch die Funktion eines Kontrollteils des Lenksystems gemäß der dritten Ausführungsform in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 beschrieben. ·

Es wird zuerst auf die Fig. 12 Bezug genommen. Durch Verarbeitung der jeweiligen Erfassungsergebnisse der Sensoren 13 bis 15 wird ein normales Lenkdatensignal d_Q der Hinterräder 11, 11 erhalten, und zwar durch einen Prozeß, der jenem in der ersten Ausführungsform ähnelt.

Außerdem werden die Erfassungssignale w von den Vertikallastsensoren 26 bis 29, von denen jedes eine Vertikallast W am Reifen eines zugeordneten der Vorderräder 5, 5 und Hinterräder 11, 11 repräsentiert, einem Operationsprozeß

J unterworfen, wobei ihre Signalinhalte auf der Basis von zuvor gespeicherten Daten F₄ verarbeitet werden, um ein Korrekturdatensignal d.₂ zu erzeugen. Das Datensignal d-₂, das zur Identifizierung der Korrekturrichtung ein positives oder negatives Vorzeichen hat, wird dann einem Syntheseprozeß G für eine Addition dieses Signals mit den normalen Lenkdaten d_Q unterworfen, um dadurch ein Kontrollsignal d zu erzeugen, das einem Servobetätiger 8 zuzuführen ist.

Einzelheiten des Operationsprozesses werden nun beschrieben. Wie zuvor beschrieben, wird in Bezug auf jedes Hinterrad 11 dann, wenn eine vertikale Last Wr an seinem Reifen unter einen vorbestimmten Wert reduziert wird, eine Seitenkraft Kr dieses Rades entsprechend kleiner.

Wenn demgemäß die vertikale Last Wr der Hinterräder 11,11 so wie sie durch die Vertikallastsensoren 28, 29 erfaßt wird, niedriger ist als ein vorbestimmter Wert, so ist auch die Seitenkraft Kr kleiner als ein vorbestimmter Wert. In diesem Fall erzeugt der Prozeß J auf der Basis der Daten F₄ das Korrekturdatensignal d.~ ^s°/ daß die Hinterräder 11, 11 in der gleichen Lenkrichtung wie die Vorderräder 5,5 um einen gegebenen korrigierenden Lenkwinkel zusätzlich gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß eines jeden Rades 11 von einer normalen Position zu erhöhen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal d« gelenkt wird.

Im Gegensatz dazu wird dann, wenn die vertikale Last Wr der Hinterräder 11, 11 größer als der vorbestimmte Wert geworden ist, das Korrekturdatensignal d₄₂ so erzeugt, daß die Hinterräder 11, 11 in der zur Lenkrichtung der Vorderräder 5, 5 entgegengesetzten Lenkrichtung um einen korrigierenden

Lenkwinkel zusätzlich gelenkt werden, um dadurch den Gleitwinkel ß eines jeden Hinterrades 11 von der normalen Position zu erniedrigen, die er einnimmt, wenn nur in Abhängigkeit von dem Hinterradlenkdatensignal d_Q gelenkt wird.

In diesem Fall wird auch das Korrekturdatensignal d₄₂ auf der Basis der zuvor gespeicherten Daten F₄ so bestimmt, daß ein tatsächlicher Lenkwinkel ß_r der Hinterräder die Betätigung eines Lenkrades 1 so erlaubt, daß eine normale Spur für die Drehbewegung des Fahrzeugs erzeugt wird.

Selbstverständlich bezieht sich die Vorangegangene Beschreibung auf ein Ergebnis eines Prozesses für den Fall, in welchem die vertikale Last W an den Reifen der Vorderräder 5, als auf einem vorbestimmten Pegel gehalten angenommen ist.

Anders ausgedrückt und wie schon beschrieben sind die Vorderräder 5, 5 und Hinterräder 11, 11 jeweils mit einem Vertikallastsensor versehen, so daß das Korrekturdatensignal ά.2 unter Berücksichtigung der vertikalen Last W an den Reifen sämtlicher Räder 5, 5 und 11, 11 erzeugt werden kann.

Bei der dritten Ausführungsform wird ebenfalls das Lenksystem für Fahrzeuge in Bezug auf deren Bewegungsweise erfolgreich frei von Einflüssen durch Änderungen der Seitenkraft K des Reifens aufgrund von Änderungen der vertikalen Last W am Reifen freigehalten, wodurch immer eine stabile Operation eines Lenkrades 1 ermöglicht ist, selbst während einer Drehbewegung, wodurch die Drehbarkeit des Fahrzeugs vorteilhaft verbessert werden kann. Außerdem ist bei der dritten Ausführungsform als Quelle eines Erfassungssignals ein Element zum Erfassen der vertikalen Last W am Reifen angewendet, von dem die Seitenkraft K im wesentlichen direkt gewonnen werden kann, so daß die Zuverlässigkeit im Verarbeitungsergebnis des Signals beträchtlich erhöht wird

und darüber hinaus ein Verarbeitungsprogramm für den Computer 12 vereinfacht und gekürzt werden kann, was effektiv zur Erniedrigung der Kosten des ganzen Systems effektiv beiträgt.

Wenn übrigens die empirische Tatsache berücksichtigt wird, daß die Last von Gütern oder das Gewicht eines Passagiers wie vorstehend beschrieben hauptsächlich auf die Hinterräder 11, 11 wirkt, erscheint es auch in der Praxis ausreichend zu sein, einen geeigneten Vertikallastsensor nur entweder für eines oder beide Hinterräder 11, 11 vorzusehen und nicht für die Vorderräder 5, 5, wie dies bei den Vertikallastsensoren 26 bis 29 der Fall ist.

Die Fig. 13 zeigt ein schematisches Flußdiagramm eines wesentlichen Teils des in einem nicht dargestellten Speicher des Mikrocomputers 12 des Lenksystems nach der dritten Ausführungsform gespeicherten Programms, das eine Reihe von Prozeßschritten 356 bis 358 enthält, die an die Stelle der Schritte 56 bis 60 in Fig. 4 treten, während der übrige Teil des Programms im wesentlichen gleich dem der Fig. 4 ist.

Beim Schritt 356 werden die jeweiligen Erfassungssignale w sämtlicher Vertikallastsensoren 26 bis 29 zum Lesen der vertikalen Last W am Reifen der jeweiligen Räder 5,5 und 11, 11 eingegeben, wobei darauf hingewiesen sei, daß die Bezugsbuchstaben w und W sich auf alle Sensoren 26 bis 29 und die jeweiligen Reifen der Räder 5, 5 und 11, 11 beziehen.

Dann wird bei einem Schritt 357 auf der Basis der erfaßten Last W an den jeweiligen Reifen sowie den gespeicherten Daten F. das Korrekturdatensignal d.« erhalten und beim

Schritt 358 wird das Signal d₄₂ den normalem Lenkdatensignal dg hi^nzuaddiert. Es brauchte eigentlich nicht gesagt zu werden, daß bei der obigen Beschreibung die Daten F. voreingestellt werden, wobei eine Relation zwischen der Seitenkraft K und der vertikalen Last W, beispielsweise jene nach Fig. 15 in Rechnung gestellt wird.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann übrigens jeder Speicher zum Speichern der Daten A, F, F-, F₃ oder F- einen ROM oder eine magnetische Scheibe o.dgl. enthalten.

Außerdem kann bei den vorangegangenen Ausführungsformen als ein Sensor zur Erfassung einer für den Drehzustand eines Fahrzeugs repräsentativen Größe ein Gierbeschleunigungssensor anstelle oder zusätzlich zu dem Lateralbeschleunigungssensor verwendet werden.

Des weiteren können selbstverständlich die vorangegangenen Ausführungsformen in beliebiger Weise kombiniert werden, um ein Lenksystem für Fahrzeuge von höherem Grad zu substantiieren.

Darüber hinaus ist, was leicht verständlich ist der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Lenksystem für Fahrzeuge nach dem eingangs beschriebenen Stand der Technik beschränkt, sondern deckt andere Lenksysteme für Fahrzeuge mit ab, wie sie beispielsweise in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung JP-A-59-26363 vorgeschlagen sind. Bei einem Lenksystem für Fahrzeuge nach der JP-A-59-26363 weist ein Hinterrad einen Lenkwinkel auf, der nicht direkt durch einen Computer berechnet, sondern mit einem Computer so kontrolliert wird, daß das Verhältnis zwischen dem Lenkwinkel des Hinterrades und jenem eines Vorderrades sich in Übereinstimmung mit der Größe einer

Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.

Bei der Anwendung auf ein solches Lenksystem für Fahrzeuge kann die vorliegende Erfindung so eingebaut werden, daß ein Lenkwinkelverhältnis eines Hinterrades zu einem Vorderrad unter Berücksichtigung einer Seitenkraft kontrolliert wird, um dem Konzept der vorliegenden Erfindung zu folgen, daß der Einfluß von Änderungen der Seitenkraft auf eine Lenktätigkeit eines Fahrers reduziert werden sollte.

Beispielsweise bei der Anwendung auf das Lenksystem nach der JP-A-59-26363, bei welchem das Lenkwinkelverhältnis einen Wert aufweist, der in einem Bereich relativ hoher Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit ein positives Vorzeichen hat, kann die vorliegende Erfindung so eingebaut werden, daß in einem solchen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ein Lenkwinkelverhältnis eines Hinterrades zu einem Vorderrad so kontrolliert wird, daß es einen größeren positiven Wert hat, als ein gegebener Wert, so daß ein Gleitwinkel des Hinterrades beim Lenken des Vorderrades erhöht wird, wenn eine Seitenkraft des Hinterrades kleiner geworden ist als ein vorbestimmter Wert.

Im übrigen ist in der vorangegangenen Beschreibung nicht auf die Antriebssysteme solcher Fahrzeuge eingegangen worden, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, doch ist es einleuchtend, daß ein solches Fahrzeug von einem Typ mit Frontmotor und Hinterradantrieb, einem Typ mit Frontmotor und Frontantrieb, einem Typ mit Allradantrieb oder von einem anderen geeigneten Typ sein kann, wobei eine einem solchen Antriebssystem eigene Lenkcharakteristik berücksichtigt werden kann.

— an —

Es wurde vorstehend u.a. beschrieben ein Lenksystem für ein Fahrzeug mit einem lenkbaren Vorderrad 5 und einem Hinterrad 11, das so kontrolliert wird, daß es entsprechend einer für einen Bewegungszustand repräsentativen Quantität & -, V,<a(' gelenkt wird/ wobei beim Lenken

X el

des Hinterrades neben der für den Bewegungszustand repräsentativen Quantität wenigstens ein Verhältnis zwischen einer Seitenkraft Kr des Hinterrades und einer vertikalen Last am Reifen dieses Rades in Rechnung gestellt wird.

Leerseite -

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke *

Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr.-Ing. H. LisKA, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel

3500793 1t. Λ&η ^Λ(\

8000 MÜNCHEN 86 " " ^>"^U-^S! S-.V

POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22

TELEFON (0 89) 98 03 52

TELEX 522621

TELEGRAMM I^ATENTWEICKMANN MÖNCHEN

B I

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA 27-8, Jingumae 6-chome, Shibuya-ku, Tokyo, Japan

Lenksystem für Fahrzeuge

Patentansprüche

My Lenksystem für ein Fahrzeug mit einem lenkbaren Vorderrad (5) und einem lenkbaren Hinterrad (11), mit einem Vorderradlenkmechanismus (1, 2, 3, 4, 6) zum Lenken des Vorderrades (5), und mit einem Hinterradlenkmechanismus (7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15) zum Lenken des Hinterrades (11), wobei eine Bewegungszustandsquantität ( 6.C/ V,f/, ) des Fahrzeugs (100) in Rechnung gestellt

X el

wird, dadurch gekennzeichnet , daß

der Hinterradlenkmechanismus (7,8,9,10,12,13,14, 15) aufweist:

eine Betätigungseinrichtung (7, 8, 9, 10) zur Betätigung des Hinterrades (11)/

eine'^Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) zur Erfassung der Bewegungszustandsquantität (£ -, V,O^ ) ,

eine mit der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) verbundene und so ausgebildete Kontrolleinrichtung (12), daß der Betätigungseinrichtung (7, 8, 9, 10) ein Kontrollsignal (d) zuführbar ist,

wobei die Kontrolleinrichtung

eine ein Ausgangssignal (x, y,^q) von der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) zur Erzeugung eines für einen normalen Lenkwinkel des Hinterrades (11) repräsentativen ersten Signals (dg) empfangende erste Prozeßeinrichtung (A, B) ,

eine zweite Prozeßeinrichtung (13, 14, 15, D, E, F, G) zur Gewinnung von wenigstens auf eine Seitenkraft (K_r) des Hinterrades (11) bezogenen Daten (K , μ , P , W) und zur Erzeugung eines zweiten Signals (d-) zum Korrigieren des ersten Signals (d_Q) auf der Basis der Daten (K , μ , P , W), und

S. J« J- - i

eine Synthetisierungseinrichtung (C) zum Zusammensetzen des ersten Signals (d_Q) und des zweiten Signals (d2> zur Erzeugung des Kontrollsignals (d)

aufweist.
2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die zweite Prozeßeinrichtung (13,

350Q793

14, 15, D, E, F, G) so ausgebildet ist, daß sie dann, wenn ein Verhältnis zwischen der Seitenkraft (K ) des Hinterrades (11) und einer vertikalen Last (W) auf dem Hinterrad (11) größer als ein vorbestimmter Wert ist, das zweite Signal (d₂) so erzeugt wird, daß das Hinterrad (11) in Bezug auf den normalen Lenkwinkel in der zur Lenkrichtung des Vorderrades (5) entgegengesetzten Richtung zusätzlich so gelenkt wird, daß ein Gleitwinkel (ß) des Hinterrades (11) beim Drehen des Fahrzeugs (100) abnimmt.
3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Prozeßeinrichtung (13, 14, 15, D, E, F, G) so ausgebildet ist, daß dann, wenn ein Verhältnis zwischen der Seitenkraft (K_r) des Hinterrades (11) und einer vertikalen Last (W) auf dem Hinterrad (11) kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, das zweite Signal (d₂) so erzeugt wird, daß das Hinterrad (11) in Bezug auf den normalen Lenkwinkel in der zur Lenkrichtung des Vorderrades (5) gleichen Richtung zusätzlich gelenkt wird, um einen Gleitwinkel (ß) des Hinterrades (11) beim Drehen des Fahrzeugs (100) zu vergrößern.
4. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Prozeßeinrichtung (13, 14, 15, D, E, F, G) so ausgebildet ist, daß es das zweite Signal (d₂) so erzeugt, daß das Hinterrad (11) in Bezug auf den normalen Lenkwinkel in der zur Lenkrichtung des Vorderrades (5) entgegengesetzten Richtung zusätzlich gelenkt wird, um einen Gleitwinkel (ß) des Hinterrades (11) beim Drehen des Fahrzeugs (100) zu erniedrigen, wenn ein Verhältnis zwischen der Seitenkraft (K ) des Hinterrades (11) und einer vertikalen Last (W) auf dem Hinterrad (11) größer als ein vorbestimmter Wert ist, und in der zur Lenkrichtung des Vorderrades (5) glei-

chen Richtung gelenkt wird, um den Gleitwinkel (ß) des Hinterrades (11) beim Drehen des Fahrzeugs (100) zu erhöhen, wenn das Verhältnis zwischen der Seitenkraft (K ) des Hinterrades (11) und der vertikalen Last (W) auf dem Hinterrad (11) kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
5. Lenksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontrolleinrichtung (12) ein Computersystem aufweist, das auf dem Fahrzeug (100) befestigt ist und wenigstens einen Speicher aufweist, wobei das Computersystem mit der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) und der Betätigungseinrichtung (7, 8, 9, 10) verbunden ist.
6. Lenksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Prozeßeinrichtung (A, B) gegebene Daten (A) über verschiedene Bewegungszustände des Fahrzeugs (100) und ein erstes Arbeitsprogramm (B)

/ zur Erzeugung des ersten Signals (d_Q) auf der Basis des

Ausgangssignals aus der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) und der gegebenen Daten (A) aufweist, wobei die gegebenen Daten (A) und das erste Arbeitsprogramm (B) in den Speicher des Computersystems gespeichert sind, und daß die Synthetisierungseinrichtung (C) ein in dem Speicher des Computersystems gespeichertes zusätzliches Programm oder Additionsprogramm enthält.
7. Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß die zweite Prozeßeinrichtung (13, 14, 15, D, E, F, G) das Ausgangssignal (χ, y,"^_Q) aus der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) empfängt, und

daß die zweite Prozeßeinrichtung aufweist:

ein Umwandlungsprozeßprogramm (D) zum Berechnen

einer Anzahl von Werten ( oC ·) einer Laterälbeschleunigung (0(j) des Fahrzeugs (100), die einer Varietät von wahrscheinlichen Werten (K.) der Seitenkraft (K) entsprechen, auf der Basis von wenigstens einem Inhalt (x, y) des Ausgangssignals aus der Erfassungseinrichtung in Bezug auf einen gelenkten Winkel ( £ _f) des Vorderrades (5) und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (100) ,

ein Vergleichsprozeßprogramm (E) zum Vergleichen der auf diese Weise berechneten Werte (tfC.) der Lateralbeschleunigung (öC) mit einem Inhalt (^₀) des Ausgangssignals aus der Erfassungseinrichtung, bezogen auf einen tatsächlichen Wert (^) der Lateralbeschleunigung um einen tatsächlichen Wert (K_r) der Seitenkraft (K) wenigstens des einen Hinterrades (11) zu bestimmen,

ein zweites Arbeitsprogramm (G) zum Erzeugen des zweiten Signals (d₂) auf der Basis eines Signals (d^), bezogen auf den auf diese Weise bestimmten tatsächlichen Wert (K_r) der Seitenkraft (K) und gegebene Daten (F), über verschiedene Werte der Seitenkraft (K), und

daß das Umwandlungsprozeßprogramm (D), das Vergleichs prozeßprogramm (E) und das zweite Arbeitsprogramm (G) in dem Speicher des Computersystems gespeichert sind.
8. Lenksystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Prozeßeinrichtung (13, 14, 15, D, E, F, G) das Ausgangssignal (x, yoC_Q) aus der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) empfängt, und

daß die zweite Prozeßeinrichtung aufweist:

ein ümwandlungsprozeßprogramm (D₂) zum Berechnen mehrerer Werte (O^ _i) einer Lateralbeschleunigung (0(.) des

Fahrzeugs (100) , die einer Varietät von wahrscheinlichen Werten (μ.) eines Reibungskoeffizienten (μ) zwischen einem Reifen des Fahrzeugs (100) und der Straßenoberfläche entsprechen, auf der Basis von wenigstens einem Inhalt (x, y) des Ausgangssignals aus der Erfassungseinrichtung/ bezogen auf einen gelenkten Winkel (ί ^) des Vorderrades (5) und eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (100) ,

ein Vergleichsprozeßprogramm (E₂) zum Vergleichen der auf diese Weise berechneten Werte ( o£ ■) der Lateralbeschleunigung (b£) mit einem Inhalt (^) des Ausgangssignals aus der Erfassungseinrichtung, bezogen auf einen tatsächlichen Wert (oCa^ ^^{er Lat}eralbeschleunigung (oC)/ um einen tatsächlichen Wert (μ ) des Reibungskoeffizienten (μ) zwischen einem Reifen wenigstens des einen Hinterrades (11) und der Straßenoberfläche,

ein zweites Arbeitsprogramm (G₂) zur Erzeugung des zweiten Signals (d₂₂) auf der Basis eines Signals (d₂₁), bezogen auf den auf diese Weise bestimmten tätsächlichen Wert (μ ) des Reibungskoeffizienten (μ) und auf gegebene Daten (F^) über verschiedene Werte des Reibungskoeffizienten, und

daß das Umwandlungsprozeßprogramm (D₂), das Vergleichsprozeßprogramm (E₀) und das zweite Arbeitsprogramm (G₀) in dem Speicher des Computersystems gespeichert sind.
9. Lenksystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Prozeßeinrichtung aufweist:

eine Luftdruckerfassungseinrichtung (16, 17, 18, 19) zum Erfassen eines Luftdrucks (Pr) eines Reifens wenigstens des einen Hinterrades (11),

ein zweites Arbeitsprogramm (H) zum Erzeugen des zweiten Signals (d₃₂) auf der Basis eines Signals (p) von der Luftdruckerfassungseinrichtung, bezogen auf den Luftdruck des Reifens und auf gegebene Daten (F^) über verschiedene Werte des Luftdrucks und

daß das zweite Operationsprogramm (H) in dem Speicher des Computersystems gespeichert ist.
10. Lenksystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Prozeßeinrichtung aufweist:

eine Vertikallasterfassungseinrichtung (26, 27, 28, 29) zum Erfassen einer vertikalen Last(Wr) wenigstens des einen Hinterrades (11),

ein zweites Arbeitsprogramm (J) zum Erzeugen des zweiten Signals (U₄₃) auf der Basis eines Signals (w) von der Vertikallasterfassungseinrichtung, bezogen auf die vertikale Last (Wr) und auf gegebene Daten (F₄) über verschiedene Werte der vertikalen Last, und

daß das zweite Arbeitsprogramm (J) in dem Speicher des Computersystems gespeichert ist.
11. Lenksystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertikallasterfassungseinrichtung einen Stoßsensor (26, 27, 28, 29) zum Erfassen eines vertikalen Stoßes einer Aufhängungseinheit für das wenigstens eine Hinterrad (11) aufweist.
12. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Auswahl-

einrichtung (Sw) zum Auswählen eines Modus vorgesehen ist, in welchem der Inhalt des Kontrollsignals (d) zwangsweise so geändert wird, daß ein Gleitwinkel (ß) des Hinterrades (11) kleiner als in einem normalen Modus gemacht wird.