DE3532247C2 - - Google Patents

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DE3532247C2
DE3532247C2 DE3532247A DE3532247A DE3532247C2 DE 3532247 C2 DE3532247 C2 DE 3532247C2 DE 3532247 A DE3532247 A DE 3532247A DE 3532247 A DE3532247 A DE 3532247A DE 3532247 C2 DE3532247 C2 DE 3532247C2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksteuersystem für ein lenkbares Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem herkömm­ lichen Kraftfahrzeug, welches eine lediglich mecha­ nische Lenkung aufweist, werden die Vorderräder entsprechend der Verdrehung eines Lenkrades (Lenkeingangsgröße) gelenkt. Eine dynamische veränderliche Größe, wie z. B. die Gierungsrate, die der Steuereingangsgröße entspricht, wird einheitlich durch die Konstruktion des Fahrzeugs festgelegt. Für einen speziellen Fahr­ zeugtyp sind daher die Lenkeigenschaf­ ten die gleichen. Es ist praktisch unmöglich, ein Limousinenfahrzeug mit den Eigenschaften eines Sport­ wagens auszustatten, ohne die Fahrzeugkonstruktion drastisch zu ändern.
Ein bei Wettkämpfen verwendetes Fahrzeug, beispiels­ weise ein Rallye-Fahrzeug, muß höhere Beschleunigungs­ möglichkeiten und gleichzeitig auch ein höheres Lenkansprech­ verhalten zeigen. Diese beiden Anforderungen sind aber einander entgegenlaufend, weil Verbesse­ rungen der Beschleunigung durch Vergrößern des Mo­ tors unweigerlich die Lenkeigenschaften des Fahr­ zeugs herabsetzt, weil dadurch das Fahrzeugge­ wicht ansteigt.
Ein Lenksteuersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist mit der DE 31 45 618 A1 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Lenksteuervorrichtung wird das Hinterradpaar um einen Winkel ausgelenkt, der in einem bestimmten Verhältnis zu einem Winkel steht, um den das Vorderradpaar ausgelenkt wird. Das Verhältnis der beiden Winkel ist von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig und wird auf der Grundlage bestimmter Parameter errechnet.
Die DE-OS 23 22 062 beschreibt eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, bei der zur Einstellung des Lenkwinkels die tatsächlich ermittelte Querbeschleunigung mit einer theoretisch ermittelten Querbeschleunigung verglichen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenksteuersystem zu schaffen, welches ohne Beschränkung durch die Fahrzeugkonstruktion einem Fahrzeug die gewünschten Lenkeigenschaften verleihen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Lenksteuer­ systems gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel nach der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung des Lenkkontrollsystems gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die Lenkregler und die in Fig. 2 gezeigten Betätigungsele­ mente für Vorder- und Hinterräder,
Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm das bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendete Programm,
Fig. 5 bis 8 sind Diagramme, die die Lenkansprecheigen­ schaften des mit einem System gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel versehenen Fahrzeugs wieder­ geben,
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm eines Lenksteuer­ systems nach einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, welches das bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Pro­ gramm zeigt,
Fig. 11 bis 14 zeigen Diagramme der Lenkansprechcharakte­ ristiken eines Fahrzeugs, welches mit dem Lenksteuersystem gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel ausgestattet ist,
Fig. 15 zeigt in einer schematischen Ansicht eine abgewandelte Anordnung des Steuersystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 16 zeigt in einem Blockdiagramm eine Lenksteuer­ einrichtung gemäß einem dritten, erfindungs­ gemäßen Ausführungsbeispiel und
Fig. 17 zeigt in einem Flußdiagramm das beim dritten Ausführungsbeispiel verwendete Programm.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, besitzt das Steuersystem zur Lenkung eines gesteuerten Fahrzeugs bei diesem ersten Aus­ führungsbeispiel eine Einrichtung 100, mit der die Lenkeingabegröße, wie z. B. der Lenkeingabewinkel RS des Steuerrades des Fahrzeuges erfaßt wird. Des weite­ ren ist eine Einrichtung 101 vorhanden, mit der die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges gemessen wird, sowie eine Einrichtung 102, mit der eine Sollgröße M wenigstens einer dynamischen Variablen, beispielsweise der Gierungsbeschleunigung und der Zentripetalbe­ schleunigung, festgelegt werden kann. Des weiteren ist eine Einrichtung 103 vorhanden, die den Solleinschlag­ winkel der Vorderräder des gesteuerten Fahrzeugs fest­ legt sowie den Sollwert für den Einschlagwinkel der Rückräder. Außerdem sind eine Lenkbetätigungseinrich­ tung 104a für die Vorderräder und eine Lenkbetätigungsein­ richtung 104b für die Rückräder vorhanden.
Im folgenden werden die Soll-Größen auch mit "gewünschte" oder "angestrebte" Größen und die Ist-Größen auch mit "momentane" oder "tatsächliche" Größen bezeichnet.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, besteht die Einrich­ tung 100 aus einem Lenkwinkelsensor 2, der die Win­ kelverdrehung des Steuerrades 8 des gesteuerten Fahr­ zeugs mißt. Die Einrichtung 100 besteht aus einem Ge­ schwindigkeitssensor 3. Der Mikrocomputer 1 übernimmt sowohl die Aufgaben der Einrichtung 102 als auch die der Einrichtung 103.
Der Mikrocomputer 1 nimmt die erfaßte Lenkeingabe­ größe und die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Sensor 2 bzw. dem Sensor 3 auf und errechnet die gewünschten Größen M und die gewünschten Größen und R.
Die Vorderradsteuerbetätigungseinrichtung 104a be­ sitzt einen Vorderradsteuerregler 4 und ein hydrau­ lisches Betätigungsglied 6 zur Lenkung der Vorder­ räder 9 und 10 des Fahrzeugs. Die Betätigungseinrich­ tung 104b zur Steuerung der Hinterräder umfaßt einen Regler 5 und ein hydraulisches Betätigungselement 7 für die Lenkung der hinteren Räder 11 und 12.
Fig. 3 zeigt die aus dem Regler 4 und dem hydrau­ lichen Betätigungsglied 6 bestehende Betätigungs­ einrichtung 104a zur Lenkung des Vorderrades. Auch die Betätigungseinrichtung 104b für die Hinter­ räder ist in dieser Figur dargestellt und besteht aus denselben Bauteilen, die entsprechend mit 5 und 7 bezeichnet sind. Die Einrichtungen 104a und 104b sind miteinander im wesentlichen identisch. Jedes hydrau­ lische Betätigungsglied 6 und 7 besitzt zwei Kolben 32 und 33 und eine Welle 31, deren jeweilige Enden mit einem Kolben 32 bzw. 33 verbunden sind. Jedes hydraulische Betätigungsglied 6 oder 7 lenkt die Räder, indem die Welle 31 axial abhängig von der Öl­ druckdifferenz zwischen rechter und linker Ölkammer 34 und 35 bewegt wird.
In einer mittleren Kammer 37 jedes Betätigungsgliedes 6 oder 7 sind Scheiben 38 und 39 lose auf der Welle 31 befestigt. Zwischen den Scheiben 38 und 39 ist eine Feder 36 angeordnet, die die Scheiben auseinander­ drückt. Die Feder 36 führt die Welle 31 in ihre neutrale Stellung zurück, wenn der Öldruck in der rechten und linken Kammer 34 und 35 abgebaut wird.
Die vorderen bzw. hinteren Lenkregler 4 und 5 be­ sitzen jeweils einen Spulenantrieb 21, ein Steuer­ ventil 22 eine Ölpumpe 26 und einen Ölbehälter 27.
Das Steuerventil 22 eines jeden Reglers 4 oder 5 be­ sitzt Ölleitungen 28 und 29, die zu der linken bzw. rechten Kammer 34 und 35 des hydraulischen Betätigungs­ gliedes 6 oder 7 führen. Das Steuerventil 22 besitzt weiterhin eine Spule 25, die die Durchflußrate des Öls durch die Ölleitungen 28 und 29 steuert, indem sie sich axial bewegt. An den linken und rechten En­ den der Spule 25 sind jeweils linke und rechte elektro­ magnetische Solenoide 23 und 24 angeordnet, so daß die Spule 25 axial mit Hilfe der Solenoide 23 und 24 verschoben werden kann.
Der Solenoidtreiber 21, der Regler 4 oder 5 liefert ein Stromsignal, welches proportional den angestrebten Werten F oder R der Lenkwinkel für Vorder- und Hinterräder ist. Diese Werte werden von dem Mikrocom­ puter 1 errechnet und dann entweder auf das linke oder rechte Solenoid 23 und 24 entsprechend der gewünschten Lenkrichtung gegeben.
Fig. 4 zeigt das Programm, nach dem der Mikrocomputer 1 arbeitet. Zu Beginn wird ein Schalter angeschaltet und der Mikrocomputer 1 mit Spannung versorgt. Der Mikro­ computer 1 wiederholt dann das Programm regelmäßig in bestimmten Zeitintervallen Δt.
Im Schritt 41 der Fig. 4 liest die Zentralrechner­ einheit (CPU) des Mikrocomputers 1 den momentanen Wert der erfaßten Lenkeingabegröße RS und den mo­ mentanen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die als Eingabe dem Computer 1 jeweils von dem Lenk­ winkelsensor 2 und dem Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor 3 eingegeben werden.
Im Schritt 42 liest die CPU-Einheit die Daten, wie sie für ein Fahrzeug mit den angestrebten Eigen­ schaften typisch sind und die in einem Speicher abgespeichert sind, ein. Das angestrebte Fahrzeug ist nicht dasselbe wie das gesteuerte Fahrzeug, auf welchem das Lenksteuersystem befestigt ist. Beispielsweise besitzt das gewünschte bzw. ange­ strebte Fahrzeug die Eigenschaften eines Sport­ wagens, während das tatsächlich gesteuerte Fahr­ zeug eine Limousine ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Daten des gewünschten Fahrzeugs die folgenden:
IZ1=Trägheitsgiermoment des gewünschten Fahr­ zeugs,
M₁=Fahrzeugmasse des gewünschten Fahrzeugs,
L₁=Basisabstand der Räder des gewünschten Fahr­ zeugs,
LF1=Abstand zwischen der Vorderachse und dem Schwerpunkt des gewünschten Fahrzeugs,
LR1=Abstand zwischen Hinterachse und dem Schwer­ punkt des gewünschten Fahrzeugs,
IK1=Trägheitsmoment um einen Achsbolzen des ge­ wünschten Fahrzeugs,
KS1=Lenkungssteifheit des gewünschten Fahrzeugs,
DK1=Zähigkeitskoeffizient des Lenksystems des ge­ wünschten Fahrzeugs,
ξ₁=Nachlauf des gewünschten Fahrzeugs,
N₁=Gesamtlenkübersetzungsverhältnis des gewünschten Fahrzeugs,
KF1=Seitenführungskraft für jedes Vorderrad des gewünschten Fahrzeugs,
KR1=Seitenführungskraft für jedes Hinterrad des gewünschten Fahrzeugs.
In der Stufe 43 führt der CPU des Mikrocomputers 1 Operationen durch, bei denen der gewünschte Wert wenigstens einer der dynamischen Variablen bestimmt wird. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bestimmt der CPU die gewünschten Werte für eine Gie­ rungsbeschleunigung und eine Zentripetalkraft G (Zentri­ petalbeschleunigung) indem er folgende Gleichungen ausrechnet:
wobei folgendes gilt:
δF1=Lenkwinkel des Vorderrades des gewünschten Fahr­ zeugs (bei diesem Ausführungsbeispiel ist das ge­ wünschte Fahrzeug ein über zwei Räder gelenktes Fahrzeug),
=Gierungsgeschwindigkeit des gewünschten Fahrzeugs,
₁=Gierungsbeschleunigung des gewünschten Fahrzeugs,
₁=Geschwindigkeit des gewünschten Fahrzeugs entlang der Lateral- oder Y-Achse,
₁=Seitenschubbeschleunigung des gewünschten Fahr­ zeugs.
βF1=Schwimmwinkel der Vorderräder des ge­ wünschten Fahrzeugs,
βR1=Schwimmwinkel der Hinterräder des ge­ wünschten Fahrzeugs,
CF1=Kurvensteifigkeit für jedes Vorderrad des gewünschten Fahrzeugs,
CR1=Kurvensteifigkeit für jedes Hinterrad des gewünschten Fahrzeugs,
=einen gewünschten Wert für die Gierungsbeschleunigung,
G=einen gewünschten Wert für die Zentripetalbe­ schleunigung, und Querbeschleunigung.
Die Gleichungen 1 bis 3 sind Bewegungsgleichungen des gewünschten Fahrzeugs. Um diese Gleichungen zu lösen, muß die CPU-Einheit des Mikrocomputers 1 in jedem Zeitintervall Δt vier Integrationen ausfüh­ ren. Ein Integrationsverfahren wird abhängig von der gewünschten Integrationsgenauigkeit gewählt. Z. B. läßt sich ein Integrationsverfahren durch die fol­ gende Gleichung ausdrücken:
A(t+Δt)=A(t)+Δt · (t)
Es kann auch das Runge-Kutta-Verfahren verwendet werden.
Auf diese Art und Weise legt die CPU-Einheit die ge­ wünschten Werte der Gierungsbeschleunigung und G der Zentripetal- und Querbeschleunigung fest. Die Größe der Gierungsbeschleunigung und der Zentripetal- und Quer­ beschleunigung des gewünschten Fahrzeugs entsprechen den jeweiligen Werten der Lenkungsangabegröße RS und Fahrzeuggeschwindigkeit V. Das Regelsystem ist bei diesem Ausführungsbeispiel so festgelegt, daß die so ermittelten gewünschten Werte G und G auch für das gesteuerte Fahrzeug erhalten werden.
Im nächsten Schritt 44 liest die CPU-Einheit die Daten des gesteuerten Fahrzeugs, die zuvor in dem Speicher abgelegt worden sind. Diese Daten sind bei diesem Ausführungsbeispiel die folgenden:
IZ2=Trägheitsgiermoment des gesteuerten Fahrzeugs,
M₂=Fahrzeugmasse des gesteuerten Fahrzeugs,
L₂=Basisabstand der Räder des gesteuerten Fahrzeugs,
LF2=Abstand zwischen der Vorderachse und dem Schwerpunkt des gesteuerten Fahrzeugs,
LR2=Abstand zwischen der Hinterachse und dem Schwerpunkt des gesteuerten Fahrzeugs,
KF2=Kurvensteifigkeit für jedes Vorderrad des ge­ steuerten Fahrzeugs,
KR2=Kurvensteifigkeit für jedes Hinterrad des ge­ steuerten Fahrzeugs.
Im Schritt 45 errechnet die CPU-Einheit einen ge­ wünschten Wert F für den Lenkwinkel der Vorder­ räder und einen gewünschten Wert R für den Lenk­ winkel der Hinterräder des gesteuerten Fahrzeugs aus den Werten des gesteuerten Fahrzeugs und des gewünschten Wertes Φ für die Gierungsbeschleuni­ gung und des gewünschten Wertes G für die Zentri­ petalbeschleunigung die in dem Schritt 43 errechnet worden sind, mit Hilfe der folgenden Gleichungen:
dabei bedeutet:
CF2=Seitenführungskraft eines jeden Vorderrades des ge­ steuerten Fahrzeugs,
KR2=Seitenführungskraft eines jeden Hinterrades des ge­ steuerten Fahrzeugs,
βF2=Schwimmwinkel der Vorderräder des ge­ steuerten Fahrzeugs,
βR2=Schwimmwinkel der Hinterräder des ge­ steuerten Fahrzeugs,
=Gierungsgeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs,
₂=Quergeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs entlang seiner Lateral- oder Y-Achse.
Im Schritt 46 gibt die CPU-Einheit des Mikrocomputers 1 ein Signal an die Regler 4 und 5 ab, welches dem ge­ wünschten Wert F bzw. R für den Lenkwinkel der Vorderräder bzw. Hinterräder entspricht.
In Abhängigkeit dieser Signale des Mikrocomputers 1 führen die Regler 4 und 5 unter Druck stehende Flüssig­ keit an die hydraulischen Betätigungsglieder 6 bzw. 7 für Vorder- und Hinterräder derart ab, daß die Vorder­ räder 9 und 10 und die Hinterräder 11 und 12 ent­ sprechend den gewünschten Werten F und R gelenkt werden.
Auf diese Art und Weise wird die Gierungsbeschleuni­ gung und Zentripetalbeschleunigung des gesteuerten Fahrzeugs entsprechend auf die Werte des gewünschten Fahrzeugs so eingestellt, daß das gesteuerte Fahr­ zeug Fahr- bzw. Lenkeigenschaften hat, die identisch mit denen des gewünschten Fahrzeugs sind. Wenn so beispielsweise das gesteuerte Fahrzeug eine Limousine und das gewünschte Fahrzeug ein Sportwagen ist, können die Eigenschaften des gesteuerten Fahrzeugs so verändert werden, daß es sich wie ein Sportwagen verhält, ohne daß eine Umkonstruktion des gesteuerten Fahrzeugs er­ forderlich ist.
Die Fig. 5 bis 8 stellen das dar, was man konkret durch das erste Ausführungsbeispiel erhält. Bei dem Beispiel der Fig. 5 bis 8 hat das gesteuerte Fahrzeug einen 2000 Kubikmotor und ein Gierungsträg­ heitsmoment von 240 kgf · m · sek². Das gewünschte Fahrzeug hat einen Motor gleicher Kubikzahl und ein Gierträgheitsmoment von 120 kgf · m · sek². Die anderen Werte zwischen gesteuertem und gewünschtem Fahrzeug sind gleich.
In Fig. 5 und 6 sind die Änderungen der Gierungs­ werte und der Zentripetalbeschleunigung jeweils auf­ getragen, wenn das Lenkrad bei einer Fahrzeugge­ schwindigkeit von 50 km/h in 0,1 Sek. schrittweise durch einen Winkel von 120° dreht.
Die Fig. 7 und 8 zeigen die Frequenzansprech­ charakteristik sowohl für die Verstärkungs- (Lenkungs­ ausgangswert/Lenkeingabegröße) als auch für die Phasen­ differenz, die man erhält, wenn das Lenkrad sinusförmig zwischen ±30° bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/h gedreht und die Lenkungsfrequenz von 0,1 Hz bis 2 Hz verändert wird.
In Fig. 7 ist die Lenkungsausgangsgröße eine Gierungs­ geschwindigkeit, so daß die Verstärkung die Gierungsgeschwindigkeits­ verstärkung ist.
In Fig. 8 ist die Lenkungsausgangsgröße die Zentri­ petalbeschleunigung.
In allen Fig. 5 bis 8 zeigen die durchgezogenen Linien die bei diesem Ausführungsbeispiel erhaltenen Kennlinien und die unterbrochenen Linien zeigen die Eigenschaften eines Fahrzeugs, das mit einem her­ kömmlichen mechanischen Steuersystem ausgestattet ist.
Wie aus den Fig. 5 und 6 erkannt werden kann, zeigt ein mit einem Lenkungssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattetes Fahrzeug bessere Eigenschaften im Vergleich mit einem her­ kömmlichen Fahrzeug. So ist z. B. die Zeit, die be­ nötigt wird, bis die Gierungsrate 90% des neuen gesetzten Wertes erreicht hat auf ca. 0,17 Sekunden verkürzt, während in einem herkömmlichen System hier­ für 0,27 Sekunden benötigt werden.
Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, wurde auch das Frequenzansprechverhalten des mit einem Steuer­ system nach dem ersten Ausführungsbeispiel ausge­ statteten Fahrzeugs gegenüber einem herkömmlichen Fahrzeug verbessert. Die Verstärkung wurde ver­ bessert und die Phasenverzögerung wurde speziell bei hohen Frequenzbereichen verringert.
Das gewünschte Fahrzeug kann ein tatsächlich existieren­ des oder aber auch ein imaginäres Fahrzeug sein, welches die idealen Lenkeigenschaften zeigt. Somit ist es mög­ lich, ein Rallye-Fahrzeug mit einem großen Motor auszu­ statten und gleichzeitig die Lenkeigenschaften des Fahrzeugs zu verbessern.
Das gewünschte Fahrzeug kann ein Fahrzeug mit einem Mittelmotor sein. In diesem Falle ist es möglich, ein Fahrzeug, welches den Motor vorne oder hinten hat, mit Lenkeigenschaften auszustatten, die den Eigenschaften eines Fahrzeugs mit Mittelmotor äqui­ valent sind.
Es ist außerdem möglich, das Lenkungssteuersystem so zu wählen, daß es in der Lage ist, Datensätze von zwei oder mehreren gewünschten Fahrzeugen zu speichern und je nach dem Wunsch des Fahrers einen der gewünschten Fahrzeugtypen auszuwählen.
Das Lenkungssteuersystem nach dem ersten Ausführungs­ beispiel ist so ausgelegt, um zwei gewünschte Werte für die Gierungsbeschleunigung und die Zentripetal­ beschleunigung zu bestimmen. Es ist aber ebenso mög­ lich, anstelle der Gierungsbeschleunigung und der Zentripetalbeschleunigung die Seitenführungskraft und/oder den Schwimmwinkel heranzuziehen. Auch kann das Lenkungssteuersystem so ausgelegt werden, daß ein gewünschter Wert nur einer dynamischen Größe oder auch von drei oder mehreren dynamischen Größen bestimmt wird.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Das erste Aus­ führungsbeispiel verwendete nur ein gewünschtes Fahr­ zeug als Modell, so daß die gewünschten Werte der dynamischen Variablen bei dem ersten Ausführungsbei­ spiel zueinander in bezug standen. Wenn z B. die Gierungsgeschwindigkeit und die Lateralbeschleunigung herange­ zogen werden, dann kann das Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Gierungsgeschwindigkeit nicht unabhängig von der Querbeschleunigung steuern.
Dieses System ist daher nicht so flexibel.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Lenksteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Ein­ richtung 102a vorhanden, mit der ein gewünschter Wert einer dynamischen Variablen ermittelt werden kann, die sich auf die aus der Lenkeingabegröße RS, welche von dem Sensor 100 erfaßt wird und der Fahrzeugge­ schwindigkeit V, die von dem Sensor 101 gemessen wird, abgeleitet ist, indem Daten eines ersten gewünschten Fahrzeugs verwendet werden. Außerdem ist eine Einrich­ tung 102b vorhanden, die einen Wert einer dyna­ mischen Variablen bestimmt, welche aus der Bewegung entlang der Lateralachse aus der Lenkeingangsgröße RS und der Fahrzeuggeschwindigkeit V abgeleitet wird, indem Daten eines zweiten gewünschten Fahrzeugs verwendet werden. Die Einrichtung 103 legt die ge­ wünschten Werte für die Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder fest, während die Einrichtung 104 die Vorder- und Hinterräder dann entsprechend der ge­ wünschten Werte für die Vorder- und Hinterradein­ schlagwinkel steuert.
Die Konstruktion des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht der Konstruktion des ersten Ausführungs­ beispiels, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, mit der Ausnahme, daß der Mikrocomputer als Einrichtung 102a und 102b anstelle der Einrichtung 102 in dem ersten Ausführungsbeispiel dient.
Die Betätigungseinrichtung für die Vorder- und Hinter­ räder besteht aus den Betätigungseinrichtungen 104a und 104b, die wie in Fig. 3 gezeigt ausgeführt sind.
Fig. 10 zeigt ein Programm, nach dem bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gearbeitet wird. Genau wie im ersten Ausführungsbeispiel wiederholt der Mikro­ computer das Programm regelmäßig in vorbestimmten Zeitintervallen Δt.
Im Schritt 51 nimmt die CPU-Einheit des Mikrocom­ puters die momentanen Werte der Lenkeingabegröße RS und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ähnlich wie im Schritt 41 der Fig. 4 auf.
Im Schritt 52 liest die CPU-Einheit die Daten eines ersten gewünschten Fahrzeugs ein, die in einem Speicher gespeichert sind. Das erste gewünschte Fahrzeug ist ein Modell, welches die angestrebten Gierungseigenschaften hat.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Werte für das erste gewünschte Fahrzeug die folgenden:
IZ1=Trägheitgiermoment des ersten gewünschten Fahrzeugs,
M₁=Fahrzeugmasse des ersten gewünschten Fahr­ zeugs,
LF1=Abstand zwischen der Vorderachse und dem Schwerpunkt des ersten gewünschten Fahr­ zeugs,
LR1=Abstand zwischen der Hinterachse und dem Schwerpunkt des ersten gewünschten Fahr­ zeugs,
N₁=Gesamtlenkübersetzungsverhältnis des ersten gewünschten Fahrzeugs
KF1=Kurvensteifigkeit der Vorderräder des gewünschten Fahrzeugs,
KR1=Kurvensteifigkeit der Hinterräder des gewünschten Fahrzeugs.
In der Stufe 53 führt die CPU-Einheit des Mikro­ computers 1 Rechenschritte durch, um die gewünschten Werte einer oder mehrerer dynamischen Variablen aus den Daten des ersten gewünschten Fahrzeugs zu errechnen, die sich auf die Gierbewegung beziehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel legt die CPU-Einheit einen gewünschten Wert der Giergeschwindigkeit und einen gewünschten Wert der Gierbeschleunigung unter Verwendung der folgenden Gleichungen fest:
dabei bedeutet:
=Giergeschwindigkeit des ersten gewünschten Fahrzeugs,
₁=Gierbeschleunigung des ersten gewünschten Fahrzeugs,
Vy1=₁=Quergeschwindigkeit des ersten ge­ wünschten Fahrzeugs entlang seiner Lateralachse,
Y1=₁=Seitenschubbeschleunigung des ersten gewünschten Fahrzeugs,
CF1=Seitenführungskraft der Vorderräder des ersten ge­ wünschten Fahrzeugs,
CR1=Seitenführungskraft der Hinterräder des ersten ge­ wünschten Fahrzeugs.
Die Gleichungen 21 und 22 sind Bewegungsgleichungen des ersten gewünschten Fahrzeugs. Um diese Gleichungen zu lösen, werden in jedem Zeitintervall Δt Inte­ grationen durchgeführt. Das erste gewünschte Fahr­ zeug dient als Modell für die Steuerung der Gier­ bewegung. Daher werden die Variablen VX1 und Y1, die sich auf die Seiten- oder Lateralbewegung des Fahrzeugs beziehen, bei der Berechnung der gewünschten Werte für die Lenkwinkel außer acht gelassen.
Im Schritt 54 liest die CPU-Einheit Daten eines ge­ wünschten Fahrzeugs aus einem Speicher ein. Das zweite gewünschte Fahrzeug entspricht einem Modell, welches die angestrebten Eigenschaften im Hinblick auf eine geradlinige Bewegung entlang der Lateral­ achse besitzt. Die Daten des zweiten gewünschten Fahr­ zeugs bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die folgenden:
IZ2=Trägheitsgiermoment des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
M₂=Fahrzeugmasse des zweiten gewünschten Fahr­ zeugs,
LF2=Abstand zwischen Vorderachse und Schwerpunkt des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
LR2=Abstand zwischen Hinterachse und Schwerpunkt des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
N₂=Gesamtlenkübersetzungsverhältnis,
KF2=Kurvensteifigkeit der Vorderräder des zweiten ge­ wünschten Fahrzeugs,
KR2=Kurvensteifigkeit der Hinterräder des gewünschten Fahr­ zeugs.
Im Schritt 55 führt die CPU-Einheit Rechenschritte durch, um die gewünschten Werte der dynamischen Variablen, die sich auf die Lateralbewegung be­ ziehen (ein gewünschter Wert einer Lateral­ beschleunigung α im zweiten Ausführungsbeispiel. Dieser Sollwert entspricht G.) zu ermitteln. Dabei werden folgende Gleichungen zugrunde gelegt:
dabei bedeutet:
=Giergeschwindigkeit des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
₂=Gierungsbeschleunigung des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
VY2=₂=Lateralgeschwindigkeit des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
Y2=₂=Seitenschubbeschleunigung des zweiten gewünschten Fahrzeugs,
CF2=Seitenführungskraft der Vorderräder des gewünschten Fahrzeugs,
CR2=Seitenführungskraft der Hinterräder des gewünschten Fahrzeugs.
Die Gleichungen 27 und 28 sind Bewegungsgleichungen des zweiten gewünschten Fahrzeugs. Diese Gleichungen werden ähnlich wie die Gleichungen 21 und 22 inte­ griert.
Das zweite gewünschte Fahrzeug ist ein Modell, welches zur Steuerung der Lateralbewegung herange­ zogen wird. Daher werden die sich auf die Gierbe­ wegung beziehenden Variablen ₂ und ₂ bei der Be­ rechnung der gewünschten Werte für die Lenkwinkel nicht verwendet.
Das Lenkungssteuersystem nach diesem zweiten Aus­ führungsbeispiel leitet die gewünschten Werte für die Giergeschwindigkeit und die Gierungsbeschleuni­ gung und den gewünschten Wert für die Querbe­ schleunigung jeweils aus Daten eines ersten bzw. zweiten gewünschten Fahrzeugs ab, dessen dyna­ mische Eigenschaften unabhängig voneinander sind. Daher sind die angestrebten Werte für die Gier­ bewegung und die angestrebten Werte für die La­ teralbewegung unabhängig voneinander.
In den Schritten 56, 57 und 58 steuert die Zentral­ rechnereinheit die Einschlagwinkel der Vorder- und Hinterräder des gesteuerten Fahrzeugs, um so die angestrebten Werte und und in dem ge­ steuerten Fahrzeug zu verwirklichen.
In der Stufe 56 liest die CPU-Einheit die Daten des gesteuerten Fahrzeugs, die in dem Speicher abgespeichert sind. In diesem zweiten Ausführungs­ beispiel sind die Daten des gesteuerten Fahrzeugs die folgenden:
IZ3=Trägheitsgiermoment des gesteuerten Fahrzeugs,
M₃=Fahrzeugmasse des gesteuerten Fahrzeugs,
LF3=Abstand zwischen Vorderachse und Schwerpunkt des gesteuerten Fahrzeugs,
LR3=Abstand zwischen Hinterachse und Schwerpunkt des gesteuerten Fahrzeugs,
L₃=Basisabstand der Räder des gesteuerten Fahr­ zeugs,
KF3=Kurvensteifigkeit der Vorderräder des gesteuerten Fahr­ zeugs,
KR3=Kurvensteifigkeit der Hinterräder des gesteuerten Fahr­ zeugs.
Im Schritt 57 legt die CPU-Einheit die Werte F und R für die Einschlagwinkel der Vorder- und Hinterräder aus den Daten des gesteuerten Fahrzeugs fest und er­ mittelt die Werte , und unter Verwendung der folgenden Gleichungen:
dabei bedeutet:
VY3=Y₃=die Lateralgeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs entlang seiner Lateralachse,
VY3=Y₃=die Seitenschubbeschleunigung des gesteuerten Fahrzeugs,
CF3=die Seitenführungskraft der Vorderräder des ge­ steuerten Fahrzeugs,
CR3=die Seitenführungskraft der Hinterräder des ge­ steuerten Fahrzeugs,
βF3=den Schwimmwinkel der Vorderräder des gesteuerten Fahrzeugs,
βR3=den Schwimmwinkel der Hinterräder des gesteuerten Fahrzeugs.
Im Schritt 57 legt die CPU-Einheit die Variablen VY3 der Lateralbewegung fest. Das ist notwendig, um die gewünschten Werte F und R der Lenkeinschlag­ winkel auf der Basis der gewünschten Werte und zu ermittteln. Im allgemeinen hat die Variable VY3 einen Wert, der sich von den Variablen VY1 und VY2 unterscheidet mit Ausnahme einiger spezieller Lö­ sungen.
Im Schritt 58 werden die gewünschten Werte F und R für die Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder an die Lenkregler 4 und 5 weitergegeben. In Abhängigkeit des gewünschten Wertes F steuert der Regler 4 dann den Einschlag der Vorderräder 9 und 10 durch entsprechende Steuerung des Flüssigkeitsdrucks in dem Betätigungsglied 6 für die Vorderräder. In ähnlicher Weise steuert der Regler 5 den Einschlag der Hinterräder 11 und 12 durch entsprechende Steuerung des Hydraulikdrucks in dem Betätigungs­ glied 7 abhängig von dem angestrebten Wert R.
Als Ergebnis davon ist die Gierbewegung des ge­ steuerten Fahrzeugs entsprechend den dynamischen Eigenschaften der Gierbewegung des ersten Fahr­ zeugs geregelt, während auf der anderen Seite die Lateralbewegung des gesteuerten Fahrzeugs entsprechend den dynamischen Eigenschaften im Hinblick auf die Lateralbewegung des zweiten gewünschten Fahrzeugs ge­ steuert wird. Das Steuersystem nach diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Gierbewegung und die Lateralbewegung des gesteuerten Fahrzeugs somit un­ abhängig voneinander steuern. Wenn das Steuerrad des gesteuerten Fahrzeugs abrupt gedreht wird, wie das z. B. in Fig. 11 dargestellt ist, verändert sich die Gierrate des gesteuerten Fahrzeugs, wie das mit der Linie "a" in Fig. 12 gezeigt ist. Die Linie "b" in Fig. 12 zeigt die Gierrate eines herkömmlichen Fahrzeugs ohne Lenkungssteuerung. Wie aus Fig. 12 somit deutlich wird, ist das Verhalten des zweiten Ausführungsbeispiels sehr viel näher an dem idealen Verhalten, wie das durch die Linie "b" dargestellte herkömmliche Verhalten.
Die Eigenschaften, wie sie in Fig. 12 durch die Kurve "a" erhalten werden, können auch erhalten werden, wenn man ein Steuersystem gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel mit einem einzigen gewünschten Fahrzeug verwendet. Jedoch kann das Steuersystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel das Ansprechen auf Lateralbeschleunigungen nicht in hohem Maße gleichzeitig mit dem Ansprechenverhalten der Gierrate bzw. -geschwindigkeit verbessern. In Fig. 13 zeigt die Kurve "c" das Ansprechen der Lateralbeschleunigung, wie man es beim zweiten Ausführungsbeispiel erhält, die Kurve "d" zeigt das Ansprechen, wie man es beim ersten Ausführungsbeispiel erhält und die Kurve "e" zeigt das Ansprechen, wie man es bei einem herkömmlichen Fahrzeug erhält. Daran erkennt man, daß die Kurve "d", die das erste Ausführungsbei­ spiel widerspiegelt, nicht wie die Kurve "e" eines herkömmlichen Beispieles oszilliert. Jedoch ist die Kurve "d" des ersten Ausführungsbeispiels nicht so scharf wie die Kurve "c" beim zweiten Ausführungs­ beispiel. Bei dem Steuersystem nach dem ersten Aus­ führungsbeispiel wird die Lateralbeschleunigung durch die Steuerung, bei der auf die Gierrate geachtet wird, etwas negativ beeinflußt. Das Steuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt ein Steuerverhalten, bei dem sowohl der Gierrate als auch der Lateralbe­ schleunigung Rechnung getragen werden kann, so daß man gleichzeitig ein befriedigendes Verhalten der Gierrate, die durch die Linie "a" der Fig. 12 dar­ gestellt ist, und das scharfe Ansprechen der Lateral­ beschleunigung, welches durch die Linie "c" in Fig. 13 wiedergegeben ist, erhalten kann.
Es ist außerdem möglich, den Schwimmwinkel auf Null zu steuern, wie das durch die Kurve "f" in Fig. 14 wiedergegeben ist. Eine solche Steuerung ist in einem herkömmlichen Fahrzeug (durch die Linie "h" angedeutet) unmöglich. Ebenso wird auch dieser Wert Null bei einem Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem auf die Gierge­ schwindigkeit geachtet wird, nicht erreicht.
In Fig. 15 ist eine Abwandlung des zweiten Aus­ führungsbeispiels dargestellt. Das Lenksystem für die Hinterräder unterscheidet sich nicht von dem­ jenigen des zweiten Ausführungsbeispiels. Jedoch werden in diesem in Fig. 15 dargestellten System die Vorderräder 9 und 10 einerseits mit einem herkömmlichen mechanischen Lenkungsgestänge 14 entsprechend der Winkelverdrehung des Steuerrades 8 gelenkt. Es ist aber außerdem noch ein zusätz­ licher Lenkregler 13 vorhanden, so daß der Ein­ schlagwinkel der Vorderräder entsprechend dem ge­ wünschten Wert eingestellt wird.
In diesem Fall wird ein Korrekturwert ΔδF durch den Zusatzlenkregler 13 der Lenkgröße, die durch das mechanische Lenkgestänge vorgegeben wird, auf­ addiert. Dieser Wert wird unter Anwendung der an­ stelle der Gleichungen 36 und 38 in der Stufe 57 verwendeten folgenden Gleichungen festgelegt:
βF3 = CF3/eKF3 (40)
Dabei bedeutet:
eKF3=eine äquivalente vordere Kurvensteifigkeit des gesteuerten Fahrzeuges,
N₃=ein Lenkübersetzungsverhältnis des gesteuerten Fahrzeugs.
Die äquivalente Kurvensteifigkeit eKF3 ist durch
gegeben.
KS3=Lenkungsstarrheit des gesteuerten Fahrzeugs,
ξ₃=Nachlauf des gesteuerten Fahrzeugs.
Auf diese Art und Weise kann ein abgewandeltes Steuer­ system nach Fig. 15 dasselbe erreichen wie das zweite Ausführungsbeispiel.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Das Lenkungs­ steuersystem ist bei bei diesem dritten Ausführungs­ beispiel so ausgelegt, daß es den Schwimmwin­ kel des Schwerpunktes des gesteuerten Fahrzeugs immer auf Null hält.
Es ist die Richtungsstabilität eines Fahr­ zeugs sehr günstig, den Schwimmwinkel des Schwer­ punktes des Fahrzeugs unabhängig davon Null zu machen, ob das Fahrzeug sich in einer Übergangsbe­ wegung oder in einem konstanten Bewegungszustand befindet und unabhängig von Geschwindigkeits­ schwankungen.
In einem herkömmlichen Fahrzeug ist es jedoch aus folgenden Gründen unmöglich, den Seitengleitwinkel bzw. Schwimmwinkel immer auf Null zu halten. Die folgenden Gleichungen sind Lösungen der Bewegungsgleichungen, mit denen der Seitengleitwinkel immer zu Null wird, und die man erhält, indem man lineare Näherungsgleichungen mit zwei oder drei Freiheitsgraden (Gierbewegung und seitliche gradlinige Bewegung) verwendet.
Das bedeutet, daß, wenn der Lenkeinschlagwinkel von Null auf einen gegebenen Winkel in einem Zeitintervall Δt verändert wird, die Gierungs­ rate einen Wert annehmen muß, der die Gleichung 51 befriedigt. Dieser Wert muß sofort am Ende des Zeitabschnitts Δt erzeugt werden. Solch ein Verhalten kann mit einem Lenkungssystem erreicht werden, welches keine Verzögerung der Gierrate oder mit einem System, welches ein Trägheits­ giermoment gleich Null besitzt, zwar erhalten werden, die ist aber in der Praxis unmöglich.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, besitzt das Lenksteuer­ system gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung 102a, mit der ein gewünschter Wert einer dynamischen Variablen, die der Gierung ent­ spricht, ähnlich wie die Einrichtung 102a bei dem zweiten Ausführungsbeispiel festgelegt. Außerdem besitzt das System eine Einrichtung 102b, die einen gewünschten Wert einer dynamischen Variablen fest­ legt, welcher der Lateralbewegung bei dem gewünschten Gierungswert entspricht, der von der Einrichtung 102a festgelegt wird, so daß der Seitengleitwinkel des Massenschwerpunktes des Fahrzeuges immer zu Null geregelt werden kann. Die Konstruktion des dritten Ausführungsbeispiels entspricht derjenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, wie es in Fig. 3 und 2 dargestellt ist mit Ausnahme des Inneren des Mikrocomputers 1.
Fig. 17 zeigt das Programm, nach dem bei dem dritten Ausführungsbeispiel gearbeitet wird. Die Schritte 61 bis 63 sind den Schritten 51 bis 53 des zweiten Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 10 dargestellt, ähnlich. Im Schritt 64 legt die CPU-Einheit des Mikrocomputers einen gewünschten Wert einer Lateralbeschleunigung aus der gewünschten Größe der Gierrate, die im Schritt 63 festgelegt wur­ de, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die im Schritt 61 eingelesen wurde, in Abhängigkeit der folgenden Gleichung fest:
In diesem Falle wird
zu Null und das Integral über VY1 wird dadurch ebenfalls zu Null. Die CPU-Einheit des Mikrocomputers 1 macht somit die gewünschte Größe Y für die Lateralgeschwindigkeit zu Null.
Der Schritt 65 ist dem Schritt 56 beim zweiten Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 10 ähnlich.
Im Schritt 66 legt die CPU-Einheit des Mikrocomputers 1 die gewünschten Werte F und R für die Ein­ schlagwinkel von Vorder- und Hinterrad aus den Daten des gesteuerten Fahrzeugs, die im Schritt 65 einge­ lesen worden sind. Dabei werden auch die Größen und , wie im Schritt 63 und die gewünschten Werte und Y, die im Schritt 64 ermittelt wurden, unter Verwendung der Gleichungen 34 bis 39 und einer Gleichung, die als VY3=Y ausgedrückt werden kann, berücksichtigt.
Der Schritt 67 entspricht wiederum dem Schritt 58 beim zweiten Ausführungsbeispiel.
Als Ergebnis wird die Gierbewegung des gesteuerten Fahrzeugs entsprechend den dynamischen Eigenschaften des gewünschten Fahrzeugs geregelt. Die seitliche oder Lateralbewegung des gesteuerten Fahrzeugs wird so geregelt, daß der Seitengleitwinkel des Schwer­ punktes des gesteuerten Fahrzeugs zu Null wird.
In dem dritten Ausführungsbeispiel gilt
Daher ist die Winkelgeschwindigkeit des Seitengleit­ winkels des Schwerpunktes, die durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden kann
gleich Null, so daß auch der Seitengleitwinkel β, der das Integral über die Winkelgeschwindigkeiten ist, zu Null wird. Das Lenksteuersystem nach diesem dritten Ausführungsbeispiel führt zu Eigen­ schaften, die durch die Kurve "a" in Fig. 12, die Kurve "c" in Fig. 13 und die Kurve "f" in Fig. 14 wiedergegeben sind. Das dritte Ausführungsbei­ spiel kann in der gleichen Art und Weise abgewandelt werden, wie das anhand von Fig. 15 erläutert und dargestellt wurde.

Claims (15)

1. Lenksteuersystem für ein lenkbares Fahrzeug, welches ein Vorderradpaar und ein Hinterradpaar aufweist, mit:
einer Einrichtung (100) zum Messen einer Lenkeingabegröße, die dem Lenkbefehl des Fahrers entspricht,
einer Einrichtung (101) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
einer Lenkbetätigungseinrichtung (104a) für die Vorderräder, um die Vorderräder auszulenken,
einer Lenkbetätigungseinrichtung (104b), um die Hinterräder auszulenken, und
einer Steuereinheit (102, 103) zur Bestimmung der Vorder- und Hinterradlenkwinkel,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit eine Recheneinrichtung (102a) zur Berechnung eines Soll-Fahrzeugverhaltens aufweist, welche auf Grundlage der Lenkeingabegröße und der Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest eine dynamische Variable berechnet, die das Fahrzeugverhalten eines vorgegebenen, gewünschten Fahrzeuges charakterisiert,
daß die Berechnung dieser mindestens einen dynamischen Variablen durch Lösen einer Gruppe von Gleichungen erfolgt, die einen Satz von Fahrzeugparametern beinhalten, welche für das gewünschte Fahrzeug repräsentativ sind, und
daß die Steuereinheit (102, 103) zur Erreichung des gewünschten Wertes der dynamischen Variablen die Lenkwinkel der Vorder- und Hinterräder durch das Lösen von Gleichungen bestimmt, welche die Fahrzeugbewegung des gesteuerten Fahrzeuges charakterisieren, und einen Satz von für das gesteuerte Fahrzeug repräsentativen Parametern enthalten.
2. Lenksteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Satz von Fahrzeugparametern das Trägheitsgiermoment IZ des Fahrzeugs, die Fahrzeugmasse M, den Abstand LF zwischen Vorderachse und Schwerpunkt des Fahrzeugs, den Abstand LR zwischen Hinterachse und Schwerpunkt des Fahrzeugs, ein Gesamtlenkübersetzungsverhältnis M, eine Kurvensteifigkeit KF für jedes Vorderrad und eine Kurvensteifigkeit KR für jedes Hinterrad umfaßt.
3. Lenksteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von Gleichungen eine Gleichung für die laterale Bewegung und eine Gleichung für die Gierbewegung umfaßt, die den folgenden Gleichungen entsprechen: wobei V die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Giergeschwindigkeit, die Gierbeschleunigung, die Seitenschubbeschleunigung, CF die Seitenführungskraft für jedes Vorderrad und CR die Seitenführungskraft für jedes Hinterrad bedeutet
4. Lenksteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (103) zur Festlegung der Lenkwinkel die Gleichungen für die Lateralbewegung und die Gierbewegung verwendet.
5. Lenksteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamischen Variablen die Giergeschwindigkeit, die Gierbeschleunigung und die Lateralbeschleunigung beinhalten.
6. Lenksteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugparameter weiterhin ein Drehmoment um einen Achsbolzen IK, die Starrheit KS der Lenkung, einen Zähigkeitskoeffizienten DK des Lenksystems und einen Nachlauf ξ umfassen, und wobei die Gleichungsgruppe weiterhin eine Gleichung für das Lenksystem umfaßt, die sich wie folgt ausdrücken läßt: wobei 2ξCF der Lenkwinkel der Vorderräder und RS die Lenkeingabegröße bedeuten.
7. Lenksteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Sollwerte für die Gierungsbeschleunigung und für eine Zentripetalbeschleunigung ermittelt.
8. Lenksteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (102) eine Vielzahl von Datensätzen für die gewünschten Werte der Fahrzeugparameter speichert.
9. Lenksteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (102) eine Recheneinrichtung (102a) umfaßt, die einen Sollwert der dynamischen Variablen festlegt, der einer Gierung entspricht, wie sie der gemessenen Lenkeingabegröße und Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, in dem erste Sollwerte von Fahrzeugparametern, die durch ein erstes gewünschtes Fahrzeug vorgegeben sind, verwendet werden, und daß eine Zielvorgabeeinrichtung (102b) vorhanden ist, die einen Sollwert der dynamischen Variablen für die Lateralbewegung entlang einer Fahrzeuglateralachse entspricht, wobei der zweite Sollwert der Fahrzeugparameter durch ein zweites gewünschtes Fahrzeug vorgegeben wird, und wobei die Einschlagwinkelbestimmungseinrichtung (103) die Sollwerte für die Einschlagwinkel von Vorder- und Hinterrädern festlegt, indem diese Sollwerte, wie sie von der ersten Zielvorgabeeinrichtung vorgegeben werden, herangezogen werden.
10. Lenksteuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung und die Zielvorgabeeinrichtung (102a, 102b) und die Einrichtung (103) zur Winkelbestimmung eine Bewegungsgleichung für die laterale Bewegung verwendet, die aus dem Gleichgewicht von Kräften abgeleitet ist, die entlang der Lateralachse des Fahrzeugs wirken sowie eine Gleichung für die Gierung, die aus dem Gleichgewicht der Momente um die Gierungsachse hergeleitet wird.
11. Lenksteuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (102a) Sollwerte aus der Gierungsgeschwindigkeit und Gierungsbeschleunigung festlegt, und daß die Zielvorgabeeinrichtung (102b) einen Sollwert für die Lateralbeschleunigung festlegt.
12. Lenksteuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderradlenkbetätigungseinrichtung ein mechanisches Lenkgestänge und ein hydraulisches vorderes Betätigungsglied (6) aufweist.
13. Lenksteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (102) einen Sollwert einer dynamischen Variablen festlegt, der einer Gierung entspricht, die den erfaßten Werten der Lenkeingabegröße und der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wobei erste Sollwerte von Fahrzeugparametern verwendet werden, die einem ersten gewünschten Fahrzeug entsprechen, und daß eine Zielvorgabeeinrichtung (102b) vorgesehen ist, um einen Sollwert der dynamischen Variablen in bezug auf die Lateralbewegung entlang der Fahrzeuglateralachse aus dem Sollwert der dynamischen Variablen abzuleiten, die sich auf die Gierung bezieht, welche von der Recheneinrichtung ermittelt wurde, und zwar in einer derartigen Beziehung, daß der Seitengleitwinkel des Schwerpunktes des Fahrzeugs immer auf Null gehalten wird.
14. Lenksteuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung einen Sollwert für die Gierungsgeschwindigkeit festlegt, und daß die Zielvorgabeeinrichtung einen Sollwert für die Lateralbeschleunigung festlegt, die gleichgesetzt wird mit dem Produkt aus dem Sollwert der Giergeschwindigkeit, die durch die Recheneinrichtung vorgegeben wird und dem für die Fahrzeuggeschwindigkeit gemessenen Wert.
15. Lenksteuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderradsteuerbetätigungseinrichtung ein mechanisches Lenkgestänge und ein vorderes hydraulisches Betätigungsglied aufweist.
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