DE3703339C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3703339C2
DE3703339C2 DE3703339A DE3703339A DE3703339C2 DE 3703339 C2 DE3703339 C2 DE 3703339C2 DE 3703339 A DE3703339 A DE 3703339A DE 3703339 A DE3703339 A DE 3703339A DE 3703339 C2 DE3703339 C2 DE 3703339C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
angle ratio
steering
steering angle
wheel
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3703339A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3703339A1 (de
Inventor
Akihiko Hiroshima Jp Miyoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of DE3703339A1 publication Critical patent/DE3703339A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3703339C2 publication Critical patent/DE3703339C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Description

Die Erfindung betrifft eine Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge entsprechend den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere befaßt sich die Einrichtung mit einer Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge, die so ausgelegt ist, daß das Verhältnis der Einschlagwinkel an den Vorderrädern und an den Hinterrädern, das Einschlagwinkel-Verhältnis, veränderbar ist.
Eine Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug, die so ausgelegt ist, daß die Hinterräder gemeinsam mit den Vorderrädern in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkrades eingeschlagen werden, weist einen Vorderrad-Einschlagmechanismus sowie einen Hinterrad-Einschlagmechanismus auf. Der Verdrehwinkel des Lenkrades wird über beide Einschlagmechanismen an die Vorderräder bzw. die Hinterräder als Einschlagwinkel weitergegeben. Dabei kann der Verdrehwinkel des Lenkrades an den Hinterrad- Einschlagmechanismus durch unterschiedliche Einrichtungen mechanischer, elektrischer, strömungsmechanischer Art oder eine Kombination von diesen übertragen werden.
In einer Vierrad-Lenkung ist das Einschlagwinkel-Verhältnis der Hinterräder zu den Vorderrädern (genauer das Verhältnis des Einschlagwinkels an den Hinterrädern zu demjenigen an den Vorderrädern) nicht stets konstant und im allgemeinen auf der Basis einer vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie oder -Charakteristik variabel. Die Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie wird gewöhnlich unter Zugrundelegung des Fahrzustandes eines Fahrzeuges als Parameter festgesetzt. Als solche Parameter dienen u. a. die Fahrgeschwindigkeit, der Verdrehwinkel am Lenkrad und die Seitenbeschleunigung G (Beschleunigung oder Kraft in Querrichtung), die auf das Fahrzeug wirkt. Die US-PS 43 13 514 beschreibt ein Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennfeld auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit.
Die Charakteristik des Einschlagwinkel-Verhältnisses ist nicht notwendigerweise auf eine einzige Art beschränkt. Es lassen sich vielmehr unterschiedliche Einschlagwinkel-Verhältnis- Charakteristiken vorschreiben, wobei jeweils eine davon manuell oder automatisch ausgewählt werden kann. Die GB-PS 21 52 452 beschreibt eine Verzögerungseinrichtung zur nur allmählichen Änderung des gerade eingestellten Einschlagwinkel-Verhältnisses bei der Auswahl der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie.
Die Richtung, in welche die Hinterräder jeweils eingeschlagen werden, kann als sog. Gleichstellung oder als Gegenstellung bestimmt werden. Dabei wird als Gleichstellung diejenige Einschlagstellung bezeichnet, in der die Hinterräder in der gleichen Richtung eingeschlagen sind wie die Vorderräder. Als Gegenstellung ist die Einschlagstellung definiert, in der die Hinterräder entgegengesetzt zu den Vorderrädern eingeschlagen sind. Folglich wird bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses von einem Zustand zu einem anderen eine Änderungsrichtung als in Richtung zur Gleichstellung definiert, wenn die Richtung, in der die Hinterräder eingeschlagen werden, sich der Einschlagrichtung der Vorderräder nähert. Sind beispielsweise die Vorderräder nach links eingeschlagen, so gilt diese Definition, wenn die Hinterräder ausgehend von der bestehenden Einstellung ebenfalls in eine Richtung nach links verdreht werden. Dagegen wird die Änderungsrichtung als Richtung zur Gegenstellung hin definiert, wenn die Richtung, in der die Hinterräder eingeschlagen werden, sich von der Einschlagrichtung der Vorderräder entfernt. Sind beispielsweise die Vorderräder nach links eingeschlagen, so gilt diese Definition, wenn die Hinterräder ausgehend von der bestehenden Einstellung in Richtung auf eine rechte Einschlag­ stellung verdreht werden. Folglich hat die Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-Verhältnisses nichts mit dem bestehenden Einschlagzustand zu tun, in welchem die Hinterräder gerade eingeschlagen sind, d. h. sie ist unabhängig davon, ob der Einschlagzustand gerade der Gleichstellung oder der Gegenstellung der Räder entspricht. Genauer, unter der Annahme, daß der bestehende Einschlagzustand nach links eingeschlagene Vorderräder vorsieht, während die Hinterräder nach rechts eingeschlagen sind, dann wird der Vorgang, bei dem die Hinterräder aus dem bestehenden Einschlagzustand heraus nach links verdreht werden, als eine Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung bezeichnet. Der Vorgang, bei dem die Hinterräder hingegen aus dem bestehenden Einschlagzustand heraus weiter nach rechts verdreht werden, ist als Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung definiert.
Die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung verursacht ein Verbleiben des Fahrzeuges in einem stabilen Fahrzustand, wobei jedoch die Fähigkeit des Fahrzeugvorderteils zur Richtungsänderung herabgesetzt ist. Die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung verbessert diese Fähigkeit zur Richtungsänderung des Fahrzeugvorderteils, beeinträchtigt jedoch die Fahrstabilität des Fahrzeuges. Aus diesem Grund wird die Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie so festgelegt, daß sie in optimaler Weise die Fahrstabilität und die Lenkbarkeit des Fahrzeuges harmonisiert. Wenn beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit als Parameter für die Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie dient, dann wird diese so festgelegt, daß längs ihr das Einschlagwinkel-Verhältnis zunehmend in Richtung zur Gleichstellung verändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit zunimmt. Dies erfolgt aus dem Gesichtspunkt, daß bei hoher Fahrgeschwindigkeit Fahrstabilität und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ausgeprägte Kurvenfahr-Fähigkeit von Bedeutung sind (vgl. US-PS 43 13 514).
Zur Verwirklichung einer Vierrad-Lenkung sind ausgedehnte Studien und Versuche unternommen worden. Als Ergebnis hat sich gezeigt, daß ein Kriterium für die praktische Verwirklichung die Geschwindigkeit oder der Geschwindigkeitsbereich ist, mit der das Einschlagwinkel-Verhältnis verändert wird. Bisher ist die Veränderungsgeschwindigkeit bei dem Übergang von einem Einschlagwinkel-Verhältnis auf ein anderes gleichgehalten worden, gleichgültig, ob das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung verändert worden ist. Daraus folgt jedoch, daß bei einer Erhöhung der Änderungsgeschwindigkeit des Einschlagwinkel-Verhältnisses, d. h. beim Übergang von einem zu einem anderen Einschlagwinkel-Verhältnis, in Richtung zur Gleichstellung aufgrund der Überlegung, daß hierdurch die gewünschte Fahrstabilität des Fahrzeuges schneller gewährleistet ist, im umgekehrten Fall die Fahrstabilität radikal beeinträchtigt wird, wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gegenstellung der Räder geändert wird. Wenn andererseits die Änderungs­ geschwindigkeit bei der Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung gering gehalten, d. h. die Änderung verzögert wird, um die Fahrstabilität des Fahrzeuges nicht drastisch zu beeinträchtigen und den Fahrer in die Lage zu versetzen, das Fahrzeug bei einer solchen Veränderung in Richtung auf einen instabilen Zustand angemessen in der Hand zu behalten, dann kann sie wiederum zu gering sein, um die Fahrstabilität bei der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung zu gewährleisten.
Insbesondere dann, wenn die Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie unter Beziehung der Fahrgeschwindigkeit als Parameter festgesetzt wird, wie das oben erläutert ist, wird das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abhängigkeit von einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs unabhängig davon verändert, ob überhaupt das Lenkrad betätigt wird. Somit erfolgt eine Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses auch ohne jegliche Betätigung des Lenkrades, wobei Zustände auftreten können, die jenseits der Erwartung des Fahrers liegen. Aus diesem Gesichtspunkt heraus kann die Vierrad-Lenkung nach dem oben beschriebenen Stand der Technik ebenfalls Schwierigkeiten verursachen. Das kann in gleicher Weise für all diejenigen Fälle gelten, in denen das Einschlagwinkel-Verhältnis ohne Rücksicht auf die seitliche Beschleunigung oder dgl. oder auf eine Betätigung des Lenkrades verändert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge zu schaffen, die es ermöglicht, bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses das Fahrzeug schneller in den stabilen Fahrzustand zu verbringen, und es dem Fahrer erlaubt, bei einer Änderung des Fahrzeuges zu einem instabilen Fahrzustand hin das Fahrzeug besser in der Hand zu behalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Ausgestaltung nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß die Änderungs­ geschwindigkeit bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung geringer gehalten wird als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung. Grundsätzlich ist hierzu die Erfindung, wie im Anspruch 1 angegeben, so aufgebaut, daß hierzu eine Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung vorgesehen ist, um zu ermitteln, ob die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung erfolgt. Außerdem ist eine Einrichtung zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit vorhanden, um die Änderungsgeschwindigkeit bei der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses im Vergleich zu einer Änderung in Richtung zur Gleichstellung hin herabzusetzen, sobald die Änderung in Richtung zur Gegenstellung erfolgt.
Diese Konstruktion gewährleistet eine prompte Verbesserung der Fahrstabilität indem das Einschlagwinkel-Verhältnis sofort in Richtung zur Gleichstellung verändert wird, während sie den Fahrer in die Lage versetzt, die immanente Neigung zur Instabilität bei einer Änderung in Richtung zur Gegenstellung zu beherrschen, weil in diesem Fall das Einschlagwinkel-Verhältnis nur langsam geändert wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung unter Heranziehung der Blockdiagramme gemäß den Fig. 1 und 11:
In einer Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug, die mit einem Vorderrad-Einschlagmechanismus sowie einem Hinterrad- Einschlagmechanismus ausgestattet ist und bei der die Hinterräder in Zuordnung zu den Vorderrädern abhängig von der Betätigung des Lenkrades eingeschlagen werden können, ist eine Einrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses vorgesehen. Zusätzlich sind folgende Einrichtungen vorhanden: Ein Speicher, der ein Kennfeld oder eine Kennlinie für das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abstimmung auf den Fahrzustand des Fahrzeuges enthält, ein Detektor zur Ermittlung des Fahrzustandes des Fahrzeuges, eine Einrichtung zur Festlegung eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie und in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeuges, eine Steuereinrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses so, daß das eingestellte Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis erreicht wird, eine Einrichtung zur Ermittlung der Änderungsrichtung, durch die festgestellt wird, ob die Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-Verhältnisses die Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder ist, und eine Einrichtung zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit, die bewirkt, daß die Änderungsgeschwindigkeit bei der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses - ausgehend von der Änderungs­ geschwindigkeit bei einer Änderung in Richtung auf die Gleichstellung - herabgesetzt wird, sobald die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung der Räder erfolgt.
Wie sich aus der weiter unten folgenden Beschreibung noch deutlicher ergibt, ist diese Konstruktion insbesondere zur direkten Steuerung der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses allein, unabhängig von dem Verdrehwinkel am Lenkrad, geeignet.
Bei der anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Blockdiagramm nach Fig. 11 ist der Aufbau dergestalt, daß die Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug ebenfalls einen Vorderrad-Einschlagmechanismus sowie einen Hinterrrad- Einschlagmechanismus aufweist und ein Einschlagen der Hinterräder in Zuordnung zu den Vorderrädern abhängig von der Betätigung des Lenkrades erlaubt. Hierbei sind folgende Einrichtungen vorgesehen: Eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung zum Einschlagen der Hinterräder durch einen Antrieb des Hinterrad-Einschlagmechanismus, eine Einrichtung zur Feststellung des Verdrehwinkels am Lenkrad; eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll- Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, eine Integrierschaltung zum Integrieren eines Ausgangssignals der Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten Zeitkonstante, eine Einrichtung zur Feststellung, ob die Änderungsrichtung bei der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses diejenige zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung ist, wobei ein Signal aus der Einrichtung zur Festlegung eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses mit dem Signal aus der Integrierschaltung verglichen wird, eine Einrichtung zur Festsetzung einer Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem Signal der Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung in dem Sinne, daß die Zeitkonstante bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung größer ist als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkels der Hinterräder aus der Basis der Ausgangssignale der Integrierschaltung und der Einrichtung zur Feststellung des Verdrehwinkels am Lenkrad und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebes der Betätigungsvorrichtung in dem Sinne, daß der Soll-Einschlagwinkel eingestellt wird.
Wie sich aus der weiter unten folgenden Beschreibung noch näher ergibt, ermöglicht diese Konstruktion ein Einschlagen der Hinterräder selbst durch die elektro­ magnetische Betätigungsvorrichtung, die den Hinterrad- Einschlagmechanismus betätigt, sowie zugleich die Anwendung der Betätigungsvorrichtung als solche zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses.
Der Hinterrad-Einschlagmechanismus sowie die Konstruktion zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses, wie diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen, können herkömmlicher Art und von unterschiedlichem Aufbau sein.
Die vorliegende Erfindung erweist sich als insbesondere vorteilhaft in dem Fall, wo der Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt, jedoch ist sie darauf nicht beschränkt. Vielmehr können verschiedene, dem Fachmann bekannte Bezugsgrößen als Parameter zur Festlegung der Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie herangezogen werden. Darüber hinaus ist die Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie auch nicht auf eine bestimmte Art beschränkt, sondern es ist vielmehr möglich, eine Mannigfaltigkeit von Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinien in der Weise festzulegen, daß von dieser automatisch oder durch manuelle Handhabung eine bestimmte Kennlinie jeweils ausgewählt werden kann.
Weiterhin versteht sich, daß eine Änderung des Einschlagwinkel- Verhältnisses, auf die nach der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, nicht auf den Fall beschränkt ist, in welchem die Änderung auf der Grundlage einer besonderen Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie erfolgt.
Vielmehr soll hierbei der Fall eingeschlossen sein, in dem eine Kennlinie aus einer Mehrzahl von Einschlagwinkel- Verhältnis-Kennlinien ausgewählt werden kann und eine Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses aufgrund einer solchen Auswahl eintritt. Hierfür gilt jedoch wieder, daß bei einer solchen Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung die Änderungsgeschwindigkeit größer ist als im Fall der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung auf die Gegenstellung, wo die Änderungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
Die Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit beim Wechsel des Einschlagwinkel-Verhältnisses kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Betätigungs­ geschwindigkeit beim Antrieb der Betätigungsvorrichtung zum Wechsel des Einschlagwinkel-Verhältnisses selbst verändert werden. In dem oben geschilderten Fall mit einer Integrierschaltung kann die Änderungsgeschwindigkeit durch Verzögerungs-Schaltmittel verändert werden, die in einer Steuereinheit zur Steuerung der Betätigungs­ vorrichtung zwischen deren Eingang und Ausgang vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Komponenten einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Vierrad-Lenkung angibt;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vierrad-Lenkung;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer Vorrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses;
Fig. 4 eine grafische Darstellung, die Kennlinien des Einschlagwinkel-Verhältnisses wiedergibt;
Fig. 5 bis 10 Flußdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel eines Steuerungssystems nach der Erfindung wiedergeben;
Fig. 11 ein Blockdiagramm für eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Vierrad-Lenkung, und
Fig. 12 bis 15 grafische Darstellungen, die unterschiedliche Kennlinien für das Einschlagwinkel-Verhältnis wiedergeben.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind mit den Bezugszeichen 1 R und 1 L rechte und linke Vorderräder, sowie mit den Bezugszeichen 2 R und 2 L rechte und linke Hinterräder bezeichnet. Die beiden Vorderräder 1 R und 1 L sind mit einem Vorderrad- Einschlagmechanismus A verbunden, während die beiden Hinterräder 2 R und 2 L mit einem Hinterrad-Einschlagmechanismus B gekoppelt sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich der Vorderrad-Einschlagmechanismus A aus einem rechten und linken Spurhebel 3 R bzw. 3 L, rechten und linken Spurstangenteilen 4 R bzw. 4 L und einem Spurstangen-Mittelstück 5, das die rechten und linken Spurstangenteile 4 R und 4 L miteinander verbindet, zusammen. Dem Vorderrad-Einschlagmechanismus A ist weiterhin eine Lenkung C zugeordnet, die im vorliegenden Fall eine Zahnstangenlenkung ist. Zu diesem Zweck ist das Spurstangen-Mittelstück 5 mit einer Verzahnung 6 versehen, die mit einem Ritzel 7 in Eingriff steht. Das Ritzel 7 ist wiederum über eine Lenkspindel 8 mit einem Lenkrad 9 verbunden. Wird das Lenkrad 9 beispielsweise nach rechts gedreht, so wird die Zahnstange 5 in Fig. 2 nach links bewegt und dementsprechend verdrehen sich die Spurhebel 3 R und 3 L um ihre jeweiligen Schwenkzentren 3 R′ und 3 L′ im Uhrzeigersinn. Entsprechend werden dadurch auch die Vorderräder im Uhrzeigersinn um ein Ausmaß eingeschlagen, das dem Verdrehwinkel am Lenkrad 9 entspricht. Wird das Lenkrad 9 nach links verdreht, dann werden die Vorderräder 1 R und 1 L im Gegenuhrzeigersinn eingeschlagen und zwar um ein Ausmaß, das wiederum dem Verdrehwinkel am Lenkrad in ähnlicher Weise entspricht.
Der Hinterrad-Einschlagmechanismus B setzt sich aus einem rechten und einem linken Spurhebel 10 R bzw. 10 L, einem rechten und linken Spurstangenteil 11 R bzw. 11 L sowie aus einem Spurstangen-Mittelstück 12 zusammen, das die Spur­ stangenteile 11 R und 11 L miteinander verbindet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hinterrad-Einschlagmechanismus B mit einer Kraft-Lenkhilfe D hydraulischer Art ausgestattet. Hierzu ist auf dem Spurstangen-Mittelstück 12 eine Kolben- Zylinder-Anordnung 13 vorgesehen, deren Zylinder 13 a am Fahrgestell befestigt ist. Das Spurstangen-Mittelstück 12 ist mit einem einstückig ausgebildeten Kolben 13 d versehen, der den Zylinder 13 a in ein Paar von Kammern 13 b, 13 c unterteilt, die jeweils über eine Rohrleitung 14 bzw. 15 mit einem Steuerventil 16 verbunden sind. Das Steuerventil 16 steht wiederum über Rohrleitungen 18, 19 mit einem Tank 17 in Verbindung. An die Rohrleitung 18, die die Zuführleitung bildet, ist eine Ölpumpe 20 angeschlossen, die von dem nicht gezeigten Fahrzeugmotor aus angetrieben wird. Das Steuerventil 16 ist ein sog. Booster-Ventil (Schieberventil), in welchem eine Steuerstange 21 gleitend verschiebbar ist. Ein Eingangsteil 21 a der Steuerstange 21 ist außerdem als bewegliches Teil einer Vorrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses vorgesehen, wie nachfolgend noch erläutert wird. Ein Ausgangsventil 21 b der Steuerstange 21 ist mit dem Spurstangen-Mittelstück 12 zu einer Einheit zusammengefaßt.
Wenn in der Lenkhilfe D die Steuerstange 21 - in Fig. 2 - nach links verschoben wird, dann bewegt sich auch des Spurstangen- Mittelstück nach links. Hierdurch werden die Spurhebel 10 R und 10 L zu einer Verschwenkung im Uhrzeigersinn (in Fig. 2) um ihre jeweiligen Schwenkzentren 10 R′ und 10 L′ veranlaßt, wodurch wiederum die Hinterräder 2 R und 2 L nach rechts eingeschlagen werden. Beim Einschlagen der Hinterräder wird der Kammer 13 c der Kolben-Zylinder-Anordnung 13 entsprechend dem Verschiebeausmaß der Steuerstange 21 Drucköl zugeführt, so daß hierdurch die auf das Spurstangen-Mittelstück 12 wirkende Kraft vervielfacht wird. Wird die Steuerstange 21 - in Fig. 2 - nach links bewegt, so werden die Hinterräder 2 R und 2 L entsprechend dem Verschiebeausmaß der Steuerstange 21 nach links eingeschlagen, wobei wiederum die Verstellkraft durch Drucköl, das der Kammer 13 b der Kolben-Zylinder-Anordnung 13 zugeführt wird, vervielfacht wird.
Der Vorderrad-Einschlagmechanismus A ist wie der Hinterrad- Einschlagmechanismus B mit einer Kraft-Lenkhilfe F ausgestattet, die eine Kolben-Zylinder-Anordnung 65 auf dem Spurstangen-Mittelstück 5 umfaßt. Ein Zylinder 65 a der Kolben-Zylinder-Anordnung 65 ist am Fahrgestell fest angeordnet. Mit dem Spurstangen-Mittelstück 5 ist ein Kolben 65 d zu einer Einheit zusammengefaßt und teilt den Zylinder 65 a in ein Paar von Kammern 65 b und 65 c. Diese sind jeweils durch eine Rohrleitung 66 bzw. 67 mit einem Dreh-Steuerventil 68 auf der Lenkspindel 8 der Lenkung C verbunden. An das Steuerventil 68 ist eine Rohrleitung 70 angeschlossen, die von einem Strömungsteiler-Ventil 69 herkommt. Das Strömungsteiler-Ventil 69 ist mit der Druckseite der Ölpumpe 20 verbunden. An dem Steuerventil 68 ist darüber hinaus eine Rohrleitung 71 angeschlossen, die von der Rohrleitung 19 abzweigt.
Die Lenkhilfe F dient dazu, die am Lenkrad 9 aufgebrachte Lenkkraft auf die Zahnstange 5, durch den Öldruck in den Kammern 65 b und 65 c vervielfacht, zu übertragen. Da die Wirkungsweise der Lenkhilfe F prinzipiell die gleiche wie diejenige der oben beschriebenen Lenkhilfe D ist, kann auf eine weitergehende Erläuterung davon verzichtet werden.
Die Lenkung C ist mit dem Hinterrad-Einschlagmechanismus B über den Vorderrad-Einschlagmechanismus A und über die Einrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses gekoppelt. Von der Einrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses aus erstreckt sich nach vorne eine Eingangswelle 22, an deren vorderem Ende ein Ritzel 23 befestigt ist, das mit einer aus dem Spurstangen- Mittelstück 5 vorgesehenen Zahnstangen-Verzahnung 24 kämmt. Als Ausgangselement der Vorrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses dient der Eingangsteil 21 a der Steuerstange 21 in dem Steuerventil 16.
Ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses wird nachfolgend in Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert: In der Vorrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses ist der Eingangsteil 21 A der Steuerstange 21 in Querrichtung zum Fahrgestell längs einer Linie l₁ verschiebbar gelagert. Die Vorrichtung E beinhaltet weiterhin einen Schwenkarm 31, der an seinem Endbereich mittels eines Zapfens 33 an einer Gabelhalterung 32 schwenkbar gelagert ist. Die Halterung 32 stützt sich ihrerseits auf dem Fahrgestell ab und ist um eine Linie l₂ drehbar, die senkrecht zu der Linie l₁ verläuft (längs welcher der Eingangsteil 21 a verstellbar ist). Der Zapfen 33 befindet sich am Schnittpunkt der Linien l₁ und l₂ und verläuft in einer Richtung senkrecht zur Linie l₂. Dementsprechend kann zwar der Schwenkarm 31 um den Zapfen 33 verschwenken, jedoch verändert eine Verdrehung der Halterung 32 den Neigungswinkel des Zapfens 33 bezüglich der Linie l₁, d. h. den Neigungswinkel einer Umlaufebene der Schwenkbewegung um den Zapfen 33 bezüglich einer Ebene (Bezugsebene), die senkrecht zur Linie l₁ steht.
Der vordere Endbereich des Schwenkarmes 31 ist mit dem Eingangsteil 21 a über eine Verbindungsstange 34 verbunden. Diese Verbindung beinhaltet insbesondere ein Kugelgelenk 35 am vorderen Ende des Schwenkarmes 31; an ihrem anderen Ende ist die Verbindungsstange 34 über ein Kugelgelenk 36 mit dem Eingangsteil 21 verbunden.
Der Abstand zwischen den Kugelgelenken 35 und 36 am Ende des Schwenkarmes 31 bzw. der Verbindungsstange 34 wird durch die Verbindungsstange 34 konstant gehalten. Wenn somit das Kugelgelenk 35 sich in Fig. 3 in der Links- Rechts-Richtung bewegt, dann wird auch der Eingangsteil 21 a in dieser Richtung zusammen mit dem Kugelgelenk 35 (bzw. 36) verstellt.
Eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 erfolgt entsprechend der Bewegung bei der Betätigung der Lenkung C, d. h. entsprechend dem Verdrehwinkel am Lenkrad 9. Hierzu ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Verbindungsstange 34 mit einer Drehscheibe 37 gekoppelt, die ein Tellerrad eines Kegelgetriebes darstellt. Die Drehscheibe 37 ist drehbar am Fahrgestell gelagert, so daß ihre Drehachse 37 a mit der Linie l₁ zusammenfällt. Die Verbindungsstange 34 durchsetzt verschiebbar den exzentrischen Teil der Drehscheibe 37 mittels eines Kugelgelenks 38; die Drehscheibe 37 kämmt mit einem Kegelrad 39, das auf der Eingangswelle 22 befestigt ist.
Der Schwenkarm 31 wird durch die Drehscheibe 37 um den Zapfen 33 in einem Ausmaß verschwenkt, das dem Verdrehwinkel am Lenkrad 9 entspricht. Wenn die Achse des Zapfens 33 gegenüber der Linie l₁ geneigt ist, dann bewegt sich das Kugelgelenk 35 in Fig. 3 in der Rechts-Links-Richtung, d. h. zur Linie l₁ hin, verursacht durch die Verschwenkung um den Zapfen 33. Diese Bewegung wird über die Verbindungsstange 34 dem Eingangsteil 21 a aufgeprägt und führt zu dessen Verstellung. Darüber hinaus wird die Bewegung des Kugelgelenks 35 in der Rechts-Links-Richtung in Fig. 3 verändert, mit einer entsprechenden Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses, wenn der Neigungswinkel des Zapfens 33, d. h. der Drehwinkel der Halterung 32 verändert wird. Dies gilt selbst dann, wenn der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 der gleiche ist.
Zur Veränderung des Neigungswinkels ist ein Zahnsektor 40 vorgesehen, der fest auf einer Drehwelle 32 a der Halterung 32 montiert ist und als Schneckenrad mit einer Schnecke 41 in Eingriff steht, die durch einen Schrittmotor über ein Kegelgetriebe 42, 43 in Drehung versetzt wird. Diese Anordnung bildet eine Einrichtung zur Veränderung des Neigungswinkels.
Im folgenden werden die Einflüsse des Schwenkwinkels des Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 sowie des Neigungswinkels der Schwenkebene des Schwenkarmes 31 (d. h. des Neigungswinkels des Zapfens 33) auf die Bewegung des Kugelgelenks 35 in Richtung der Linie l₁ erläutert. In der nachfolgenden Beschreibung ist der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 mit R, die Bezugsebene senkrecht zur Linie l₁ durch δ, der Neigungswinkel der Schwenkebene des Schwenkarmes 31 relativ zur Bezugsebene w mit α und der exzentrische Abstand des Kugelgelenks 35 von dem Zapfen 33 mit r bezeichnet. In diesem Fall ist das Bewegungsausmaß X des Kugelgelenks 35 in Richtung der Linie l₁ durch die folgende Formel wiedergegeben:
X = r · tg α · sin R
und somit eine Funktion von α und R. Wird der Neigungswinkel α auf einem festen Wert gehalten, dann hängt demzufolge das Bewegungsausmaß X ausschließlich von R bzw. dem Verdrehwinkel am Lenkrad ab. Wird der Neigungswinkel α jedoch verändert, dann verändert sich auch das Bewegungsausmaß X, auch wenn der Verdrehwinkel am Lenkrad der gleiche ist. Mit anderen Worten, die Veränderung des Neigungswinkels α bestimmt die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses. Dabei entspricht der Drehwinkel des Schrittmotors 44 (Schrittanzahl) in erster Linie dem Einschlagwinkel-Verhältnis. Der Mechanismus zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses an sich ist in der älteren JP-PS 1 93 770/1985 sowie der entsprechenden US-PS 45 72 316 offenbart. Eine Erläuterung davon an dieser Stelle ist deshalb nicht erforderlich.
Die Einschlagwinkel-Verhältnisse können auf der Basis von Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien verändert werden, denen beispielsweise als Parameter die Fahrgeschwindigkeit zugrunde liegt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Das entsprechende Kennfeld für das Einschlagwinkel-Verhältnis weist hierbei eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie (nachfolgend als Kennlinie # 1 bezeichnet) sowie eine zweite Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie (nachfolgend als Kennlinie # 2 bezeichnet) auf, wobei letztere gegenüber der Kennlinie # 1 zum niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich hin versetzt ist. Auf das Fahrzeugverhalten entsprechend den Kennlinien # 1 bzw. # 2 kann in einfacher Weise durch Handbetätigung umgeschaltet werden. Es versteht sich, daß das in Fig. 4 gezeigte Kennfeld dabei in einem ROM gespeichert ist.
Wie sich wieder aus Fig. 2 ergibt, beinhaltet die Lenkhilfe D für die Hinterräder ein Paar von Rückstellfedern 13 e und 13 f, um die Hinterräder 2 R und 2 L in einer neutralen Mittelstellung zu halten, in der sie geradeaus laufen. Die Rückstellfedern 13 e und 13 f sind so ausgelegt, daß sie das Spurstangen-Mittelstück 12 für die Hinterräder mit gleich großen Kräften von links bzw. rechts her in die Mittelstellung beaufschlagen. Die Kammern 13 b und 13 c der Lenkhilfe D sind miteinander über eine Leitung 46 verbunden, die wiederum mit einem elektromagnetischen Ein-Aus- Ventil 47 in Verbindung steht. Ist das Magnetventil 47 geschlossen, dann werden die Hinterräder 2 R und 2 L aufgrund des in der Kammer 13 b bzw. 13 c herrschenden Hydraulikdruckes entgegen den Rückstellfedern 13 e bzw. 13 f eingeschlagen. Ist das Magnetventil 47 hingegen offen, so daß die Drücke in den beiden Kammern 13 b und 13 c ausgeglichen sind, dann werden die Hinterräder 2 R und 2 L unter der Wirkung der Rückstellfedern 13 e und 13 f in die Mittelstellung gedrückt. Es versteht sich, daß die Vorspannkraft der Rückstellfedern 13 e, 13 f ausreichend groß festgelegt ist, um die Mittelstellung auch in Anbetracht von Störkräften einzuhalten, die bei der Kurvenfahrt auf die Hinterräder 2 R oder 2 L wirken.
Der Zahnsektor 40, der durch den Schrittmotor 44 angetrieben wird, ist so angeordnet, daß die beidseitigen Grenzen eines Schwenkweges durch einen Anschlag 48 in der gleichen Stellung der Räder und durch einen Anschlag 49 bei Gegenstellung der Räder bestimmt sind (Fig. 3). Der Drehbereich des Schrittmotors 44, der zur Verstellung des Zahnsektors 40 über dessen gesamten Schwenkweg erforderlich ist, d. h. vom Schwenkwegende in der Gleichstellung bis zum Schwenkwegende in der Gegenstellung der Räder, beträgt 580 Schritte.
In Fig. 2 ist mit Bezugszeichen 51 eine Steuereinheit bezeichnet, die beispielsweise aus einem Mikrocomputer besteht und grundsätzlich mit einem CPU, einem ROM, einem RAM und einem Zeitmeßgerät (CLOCK) ausgestattet ist. Die Steuereinheit 51 ist so ausgelegt, daß sie Eingangs­ signale von einem Geschwindigkeitssensor 53, der die Fahrgeschwindigkeit feststellt, sowie Ein/Aus-Signale von einem Umschalter 54 aufnehmen kann, durch den die jeweilige Kennlinie für das Einschlagwinkel-Verhältnis bestimmt ist. Dieser Einschlagwinkel-Verhältnis-Umschalter 54 (SW) bildet eine Einrichtung zur Verschiebung der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien in dem entsprechenden Kennfeld. Wenn der Umschalter 54 auf AUS steht, bedeutet dies die Auswahl der Kennlinie # 1. Steht der Umschalter 54 auf EIN, dann ist die Kennlinie # 2 gewählt. Ausgangs­ signale der Steuereinheit 51 werden an den Schrittmotor 44 sowie an das Ein-Aus-Ventil 47 geliefert.
Die Steuerung mittels der Steuereinheit 51 wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme gemäß den Fig. 5 bis 10 näher erläutert. Allgemein gesprochen, erfolgt einerseits eine Kontrolle durch relativ zunehmende Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44, der das Betätigungselement darstellt, sobald von der Kennlinie # 1 auf die Kennlinie # 2 umgeschaltet wird oder wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abhängigkeit von einer Beschleunigung, d. h. in Richtung auf die Gleichstellung der Räder, verändert wird. Andererseits erfolgt die Steuerung durch relativ abnehmende Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44, sobald von der Kennlinie # 2 auf die Kennlinie # 1 umgestellt wird oder wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abhängigkeit von einer Verzögerung, d. h. in Richtung auf die Gegenstellung der Räder, verändert wird. Somit verändert sich die Steuergeschwindigkeit bei der Einstellung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Abhängigkeit davon, in welche Richtung bezüglich der Stellung der Räder, d. h. ob Gleich- oder Gegenstellung der Räder, die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses erfolgt. Als Mittel zur Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44 wird hierzu eine Einrichtung zur Veränderung der Antriebsfrequenz eingesetzt, durch welche die Schrittanzahl je Sekunde veränderbar ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu beachten, daß möglicherweise die Schrittnummer von der Soll-Schrittstellung des Schrittmotors 44 abweicht, und daß daher eine Registrierung der Bezugsstellung, d. h. eine Nullstellung oder Festsetzung einer Ausgangsposition des Motors vorgenommen wird. Die Einstellung der Motorposition auf den Ausgangspunkt erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Zahnsektor 40 mit dem Anschlag 49 im Gegenstellungs- Bereich in Kontakt gebracht wird. Diese Position, in der der Zahnsektor 40 in Berührung mit dem Anschlag 49 gebracht wird, wird als Nullpunkt mit der Schrittzahl "0" festgelegt, und eine von diesem Nullpunkt ausgehende Schrittzahl wird durch die Motorstellung "MP" in derjenigen Position wiedergegeben, in der der Motor tatsächlich steht. Die Nulleinstellung des Motors erfolgt zu dem Zeitpunkt, an dem die Steuerung einsetzt oder unmittelbar nach dem Starten des Motors sowie immer dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit zu Null wird. Die Flußdiagramme des hier besprochenen Ausführungs­ beispiels beinhalten zwei Steuerarten, von denen eine als "Art 1" und die andere als "Art 2" bezeichnet wird. Diese Arten haben die folgende Bedeutung:
  • Art 1: Bei dieser Steuerungsart wird unterschieden, ob die Nullsetzung der Motorstellung gerade ausgeführt wird oder nicht. Ist die Nullsetzung beendet, so wird dies durch "0" repräsentiert; wenn die Nullsetzung gerade durchgeführt wird, ist dies durch "1" wiedergegeben.
  • Art 2: Diese Steuerungsart wird angewendet, um die Nullsetzung der Motorstellung nur einmal auszuführen, nämlich dann, wenn ausgehend vom Fahrzustand die Fahrgeschwindigkeit zu Null wird. Wenn die Nullsetzung der Motorstellung einmal ausgeführt worden ist, ist dies durch "1" angegeben.
Auf der Grundlage der vorstehenden Prämisse wird nunmehr die Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 5 bis 9 erläutert. Aus Gründen der kürzeren Darstellung werden periodische Abfragen (Unterbrechungsabläufe) gemäß den Fig. 6 bis 8 an den Haupt-Programmablauf gemäß Fig. 5 zuerst beschrieben. In dem nachfolgenden Text sind die einzelnen Programmschritte jeweils mit dem Symbol "S" bezeichnet.
Periodische Abfrage 1 (Fig. 6)
Der in Fig. 6 gezeigte Abfrageverlauf dient dazu, den Schrittmotor 44 in einer Weise anzutreiben, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis auf der Basis der Kennlinie # 1 oder der Kennlinie # 2 auf eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit abgestimmt wird. Die Abfrageunterbrechung des Haupt- Programmablaufes gemäß Fig. 5 erfolgt nach jedem vorbestimmten Zeitintervall (T₁), das durch einen Timer eingestellt wird. In der Zeichnung ist mit CP eine Soll-Schrittzahl bezeichnet, die erforderlich ist, um das Einschlagwinkel-Verhältnis auf der Grundlage der Kennlinie # 1 oder der Kennlinie # 2 gemäß Fig. 4 festzulegen. MP bezeichnet, wie oben erwähnt, eine Schrittzahl, die die Schwenkstellung des Zahnsektors 40 (und damit die Einschlag­ stellung der Hinterräder 2 R und 2 L) ausgehend vom Nullpunkt repräsentiert, wobei der Nullpunkt der Anschlagstellung an dem Anschlag 49 im Gegenstellungs- Bereich entspricht.
Unter den vorstehend angegebenen Voraussetzungen wird in S 41 untersucht, ob eine Soll-Schrittzahl CP der Ist-Stellung MP entspricht oder nicht. Wenn JA, dann sind die Hinterrräder 2 R, 2 L unter einem Einschlagwinkel eingestellt, der der vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie entspricht, und das Programm geht weiter zu S 42, wo der an dem Schrittmotor 44 anzulegende Speisestrom verringert wird (Strom-ab). Nach der Herabsetzung des Stromes wird ein Timer in S 43 auf ein Zeitintervall (T₁) für die nächste Abfrage eingestellt.
Ergibt die Abfrage in S 41 NEIN, dann wird der an dem Schrittmotor 44 anliegende Speisestrom in S 44 erhöht, um den Schrittmotor in Drehung zu versetzen, d. h. das Strom-ab-Signal wird aufgehoben. In S 45 wird überprüft, ob die Soll-Schrittzahl CP größer als die Ist-Position MP ist oder nicht. Die Untersuchung führt zu NEIN in S 45, sobald festgestellt wird, daß die Ist-Stellung MP des Schrittmotors 44, ausgehend von der Soll-Schrittzahl CP, zur Gleichstellungs-Seite hin liegt. In diesem Fall wird in S 46 der Schrittmotor 44 um einen Schritt in Richtung zur Gegenstellungs-Seite hin angetrieben. Anschließend an diesen Vorgang wird die Ist-Stellung MP entsprechend um einen Schritt in S 47 neu bestimmt und das Programm geht zu S 43 weiter. Ergibt S 45 JA, dann wird der Schrittmotor 44 um einen Schritt zur Gleichstellungs-Seite in S 48 verstellt. Die Ist-Stellung MP wird wiederum um einen Schritt in S 49 neu angegeben und das Programm geht weiter zu S 43.
Wenn beispielsweise der Schrittmotor 44 mit einer Antriebs­ frequenz von 100 Schritten/sec. angetrieben werden soll, wird der Timer auf eine Intervallzeit (T₁) für die jeweilige Abfrageunterbrechung von 10 msec. eingestellt. Das bedeutet, daß die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44 durch 1/T₁ repräsentiert ist. Es ist vorgesehen, daß die Antriebsfrequenz bzw. die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44 durch eine Änderung der Intervallzeit (T₁) verändert wird, was mittels eines Motorgeschwindigkeits- Einstellvorganges (S 4 in den Fig. 5 und 10) erfolgt, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Periodische Abfrage 2 (Fig. 7)
Dieser Abfragevorgang wird als Vorbereitung für die Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit durchgeführt. Der hier zum Einsatz kommende Geschwindigkeitssensor 53 zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt Impulse in Abhängigkeit von der Drehung der Meßwelle eines Tachometers, und die Unterbrechung des Haupt-Programmablaufes gemäß Fig. 5 zum Zweck der Abfrage erfolgt jeweils bei der Erzeugung des Impulses, d. h. entweder an der vorderen oder hinteren Impulsflanke. Als Geschwindigkeitssensor 53 kann hier beispielsweise ein 20-Impulssensor eingesetzt werden, der so ausgelegt ist, daß er eine Impulsfolge von 20 Impulsen bei einer Umdrehung der Meßwelle abgibt. Die Meßwelle selbst ist so übersetzt, daß sie bei jedem zurückgelegten Kilometer 637 Umdrehungen ausführt. Das bedeutet je Kilometer Fahrt eine Impulsanzahl von 12 740. Die von dem Geschwindigkeitssensor 53 gelieferten Impulse werden gezählt als P CN in S 51 gespeichert.
Periodische Abfrage 3 (Fig. 8)
Dieser Abfragevorgang dient zur Aufbereitung der bei der periodischen Abfrage 2 (Fig. 7) erhaltenen Impulsanzahl zur Verwendung als Fahrgeschwindigkeit gemessen in km/h. In diesem Fall ist die Unterbrechung des Haupt-Programm­ ablaufes gemäß Fig. 6 so ausgelegt, daß sie ausgehend von den oben beschriebenen Voraussetzungen bezüglich des Geschwindigkeitssensors 53 und der Meßwelle alle 282 575 msec. erfolgt. Folglich wird in S 52 der oben angegebene Wert P CN , so wie er ist, als Fahrgeschwindigkeitswert (km/h) eingesetzt und anschließend in S 53 der Wert P CN , wie er in S 51 in Fig. 7 gezählt wurde, gelöscht.
Es versteht sich, daß die Fig. 7 und 8 lediglich Ausführungsbeispiele bezüglich der Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit darstellen und daß die Fahrgeschwindigkeit auch mit anderen herkömmlichen Methoden bestimmt werden kann.
Haupt-Programm-Ablauf (Fig. 5)
In S 1 wird das gesamte System auf "0" gesetzt. In S 2 wird CP auf "0", MP auf "580", Art 1 auf "1" und die Einschlag­ winkel-Verhältnis-Kennlinie (TN 0) auf # 1 eingestellt. Die Einstellung von CP auf "0" dient dazu, den Zahnsektor 40 bis zur Berührung mit dem Anschlag 49 im Gegenstellungsbereich zurückzuführen, indem zwangsweise der Programmvorgang von S 45 bis S 46 gemäß der Beschreibung von Fig. 6 ausgeführt wird, d. h. es wird die Ausgangsposition des Motors festgelegt. Die Einstellung von MP auf 580 hat den Zweck, den Zahnsektor 40 nach seiner Berührung mit dem Anschlag 49 im Gegenstellungs-Bereich unabhängig davon, wo er sich befindet, um 580 Schritte zum Ausgangspunkt zurückführen zu können. Der Zweck der Einstellung der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie auf # 1 liegt darin, daß die Kennlinie # 1 eine grundsätzliche Kennlinie für Vierrad-Lenkungen ist.
Nachfolgend wird die Vorgangsweise erläutert, gemäß der die Verschiebung der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie in S 3 überprüft und die Motorantriebs-Geschwindigkeit in S 4 eingestellt wird. Wenn das Programm zu S 5 kommt, wird untersucht, ob die Steuerungsart "Art 1" auf "1" eingestellt ist oder nicht. In S 5 ist "Art 1" ursprünglich als 1 festgesetzt, S 0 daß im Falle JA das Programm zu S 6 weitergeht, wo ermittelt wird, ob CP = MP ist. Bei NEIN in S 6 gelangt das Programm in eine Schleife zwischen S 3 bis S 6. In dieser Schleife wird der Schrittmotor 44 gemäß Fig. 6 angetrieben, so daß MP sich der Einstellung "0" nähert und schließlich MP = CP erreicht wird. Zum Zeitpunkt CP = MP ist die Nullstellung des Motors abgeschlossen und in S 7 wird "Art 1" auf den Wert 0 und "Art 2" auf den Wert 1 eingestellt.
Bei NEIN in S 5 wird in S 8 ermittelt, ob die Ist-Fahr­ geschwindigkeit Null ist oder nicht. Bei NEIN in S 8 wird in S 9 eine Soll-Schrittzahl CP eingesetzt. Es versteht sich, daß dieser CP-Wert einem Einschlagwinkel-Verhältniswert entspricht, der unter Zugrundelegung der Ist-Fahrgeschwindigkeit durch die Kennlinie # 1 oder # 2 bestimmt ist. Anschließend werden in S 10 "Art 1" und "Art 2" auf den Wert 0 gesetzt und das Programm kehrt zu S 3 zurück.
Bei JA in S 8 geht das Programm zu S 11 weiter, wo festgestellt wird, ob "Art 2" den Wert 0 hat. Bei NEIN in S 11 kehrt das Programm zu S 3 zurück, da in diesem Fall der Vorgang der Nulleinstellung des Motors nicht von Neuem durchgeführt werden muß, weil der Schrittmotor 44 nach der Nulleinstellung nicht betrieben worden ist. Bei JA in S 11 geht das Programm zu S 12 weiter, um die Nullsetzung des Motors auszuführen. In S 12 erfolgt die Einstellung CP = 0, MP = 580 und "Art 1" = 1 (entsprechend S 2). Daraufhin wird die Nullsetzung bzw. die neue Festlegung der Ausgangs­ stellung des Motors durch S 5 und S 6 durchgeführt.
Überprüfung der Kennlinienverschiebung (Fig. 9)
In S 21 wird der EIN/AUS-Zustand des Kennlinien-Umschalters SW eingelesen. Daraufhin wird in S 22 ermittelt, ob der Kennlinien-Umschalter 54 auf EIN steht. Bei NEIN in S 22 oder wenn die Kennlinie # 1 ausgewählt ist, geht das Programm zu S 23 weiter, wo die Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie # 1 eingesetzt wird. In Übereinstimmung damit wird auch die Soll-Schrittzahl CP, die in S 9 festgelegt wird, auf der Grundlage der Kennlinie # 1 bestimmt.
Bei JA in S 22 oder wenn die Kennlinie # 2 ausgewählt ist, geht das Programm zu S 24, wo die Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie # 2 eingesetzt wird. Wiederum in Übereinstimmung damit wird die Ist-Schrittzahl CP, die in S 9 eingesetzt wird, auf der Grundlage der Kennlinie # 2 bestimmt.
Einstellung der Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors (Fig. 10)
In diesem Ausführungsbeispiel wird untersucht, ob das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder geändert wird. Dies erfolgt durch einen Vergleich der Ist-Position MP mit der Soll-Schrittposition CP, was gleichbedeutend ist mit dem Vergleich des eingestellten Einschlagwinkel-Verhältnisses mit dem Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis. Tendiert die Änderung in Richtung Gleichstellung, wird das Abfrage-Zeitintervall T₁ (Fig. 6) auf einen "Einstellungswert 1" eingestellt. Tendiert die Änderung in Richtung Gegenstellung, dann wird das Abfrage-Zeitintervall T₁ auf einen "Einstellungswert 2" eingestellt. Die Beziehung zwischen dem Einstellungswert 1 und dem Einstellungswert 2 geht dahin, daß ersterer kleiner als letzterer ist. Aufgrund dieser Beziehung ergibt sich, daß die Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 44 relativ größer wird, wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung der Räder geändert wird. Hingegen wird die Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 44 relativ kleiner, wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis sich zur Gegenstellung hin verändert. Daraus folgt, daß die Stellgeschwindigkeit bei der Änderung des Einschlagwinkels gefolgt von der Änderung des Hinterrad-Einschlagwinkels, d. h. also des Einschlagwinkel-Verhältnisses, unterschiedlich ist, je nachdem, ob die Änderung in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder erfolgt.
In S 31 wird ermittelt, ob die Soll-Schrittstellung CP größer als die Ist-Schrittstellung MP ist. Es versteht sich, daß die Ist-Schrittstellung MP fortwährend überwacht, gespeichert und auf den jeweils neuen zutreffenden Wert eingestellt wird. Bei JA in S 31 wird das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung geändert, so daß in S 32 das Abfrage- bzw. Unterbrechungsintervall T₁ auf den Einstellwert 1 festgesetzt wird, d. h. auf ein relativ kurzes Zeitintervall. Bei NEIN in S 31 hingegen ändert sich das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gegenstellung, so daß in diesem Fall das Abfrage-Zeitintervall T₁ anschließend in S 33 auf den Einstellwert 2 eingestellt wird, d. h. auf ein verhältnismäßig langes Zeitintervall.
Im Rahmen der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beinhaltet die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung der Räder auch eine Änderung der Kennlinie aufgrund der EIN/AUS-Umschaltung mittels des Umschalters 44 (Fig. 9) sowie aufgrund einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges. So wird, wie sich aus Fig. 4 ergibt, in einem Fall der Verschiebung der Kennlinie # 1 zur Kennlinie # 2 beispielsweise das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung verändert; diese Richtung ist durch Pfeil in Fig. 4 angedeutet. Bei einem Übergang von der Kennlinie # 2 zur Kennlinie # 1 hingegen verändert sich das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gegenstellung. Bei Einhaltung ein und derselben Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie ist dafür gesorgt, daß beide Kennlinien # 1 und # 2 so verlaufen, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit zur Gleichstellung hin tendiert. Demzufolge verändert sich das Einschlagwinkel-Verhältnis im Beschleunigungszustand in Richtung zur Gleichstellung, hingegen im Verzögerungszustand in Richtung zur Gegenstellung.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß in diesem Ausführungsbeispiel das Einschlagen der Hinterräder in Richtung zur Gleichstellung, die einen stabilen Fahrzustand des Fahrzeuges zur Folge hat, rasch ausgeführt wird, während das Einschlagen der Hinterräder in Richtung zur Gegendarstellung, durch die eine rasche Bewegung des Fahrzeugvorderteils bei einer Richtungsänderung ermöglicht wird, relativ langsam ausgeführt wird. Hierdurch wird die Fahrstabilität des Fahrzeuges insgesamt verbessert. Selbst in einer Situation, in der aufgrund eines Fehlers in dem Geschwindigkeitssensor 53 eine Fahrgeschwindigkeit Null ermittelt wird, erfolgt das Einschlagen in Richtung zur Gegenstellung so langsam, daß eine abrupte Bewegungsänderung des Fahrzeuges unterbleibt. Das beschriebene Vorgehen wirkt somit als Sicherheitsmaß­ nahme im Fall eines Auftretens von Fehlern.
Zweites Ausführungsbeispiel (Fig. 11)
Die Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist ein Beispiel dafür, daß der Hinterrad-Einschlagwinkel direkt auf der Grundlage des Verdrehwinkels R H am Lenkrad und der Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird. In diesem Fall ist beispielsweise der in den Fig. 2 und 3 gezeigte Eingangsteil 21 a bzw. die entsprechende Steuerstange direkt auf einem Betätigungselement zum Einschlagen der Hinterräder montiert und so angetrieben, daß das Betätigungselement gesteuert in eine Soll-Position verstellbar ist, wobei diese eine Soll-Einschlagstellung der Hinterräder bedeutet. Diese Soll-Position wird bestimmt unter Beiziehung des Verdrehwinkels R H am Lenkrad und der Fahrgeschwindigkeit als Parameter. Der Verdrehwinkel R H am Lenkrad kann dabei direkt oder indirekt ermittelt werden, in letzterem Fall beispielsweise über die Seitenbeschleunigung, die auf das Fahrgestell wirkt.
Insbesondere wird in dieser Ausführungsform ein erstes Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis, das in Übereinstimmung mit einer Verschiebung der Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie (Auswahl der Kennlinie # 1 oder # 2) verändert werden soll, integriert, und es ist in dem Integrierprogramm eine Integrier-Zeitkonstante vorgesehen, die entsprechend der Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-Verhältnisses verändert wird. Hierdurch wird die Geschwindigkeit eingestellt, mit der ein Signal für ein zweites Soll- Einschlagwinkel-Verhältnis ausgegeben wird, welches zur Steuerung des Einschlagwinkel-Verhältnisses verwendet wird, so daß als Folge davon auch hierdurch die Stellgeschwindigkeit bei der Steuerung und Änderung der Einschlagwinkel-Verhältnisse abgestimmt wird.
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß einzusetzenden Steuereinheit, die einen Schaltkreis 61 zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses beinhaltet. Durch diesen Schaltkreis wird das erste Soll- Einschlagwinkel-Verhältnis R auf der Basis einer ausgewählten vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie (Kennlinie # 1 oder # 2) in Abhängigkeit von einem Signal einer Kennlinien-Wähleinrichtung 60 bestimmt. Die Kennlinien- Wähleinrichtung 60 besteht aus dem Kennlinien-Umschalter 54 sowie aus dem Fahrgeschwindigkeits-Sensor 53. Das erste Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R wird daraufhin durch einen Integrierkreis 62 integriert und ergibt ein zweites Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′. Beide Einschlagwinkel- Verhältnisse R und R′ werden jeweils einem Komparator 63 zugeführt, der durch Vergleich der beiden Soll- Einschlagwinkel-Verhältnisse R und R′ die Richtung feststellt, in welcher das Einschlagwinkel-Verhältnis verändert wird. Der Komparator 63 gibt dann das Vergleichsergebnis an einen Bestimmungsschaltkreis 64 zur Festlegung der Zeitkonstante. In dem Bestimmungsschaltkreis 64 wird eine Integrier- Zeitkonstante t₁ eingestellt, wenn sich das Einschlagwinkel- Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung verändert; andernfalls, d. h. bei einer Veränderung in Richtung zur Gegenstellung, wird eine Integrier-Zeitkonstante t₂ festgelegt. Das dem zweiten Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′ entsprechende Signal aus der Integrierschaltung 62 sowie das den Verdrehwinkel R H des Lenkrades repräsentierende Signal aus dem Lenkwinkel-Sensor 65 werden einem Rechen- Schaltkreis 66 zur Errechnung einer Steuer-Soll-Position (Soll-Einschlagstellung) der Hinterräder eingegeben. Ein Antriebs-Schaltkreis 67, der von dem Rechen-Schaltkreis 66 ein Signal für die Steuer-Soll-Position empfängt, betreibt und steuert das Betätigungselement zum Einschlagen der Hinterräder in der Weise, daß diese in die Soll-Stellung kommen. Es versteht sich also, daß die Integrier-Zeitkonstanten τ₁ und τ₂, die von dem Bestimmungs-Schaltkreis 64 für die Zeitkonstanten festgelegt werden, in der Beziehung τ₁ < τ₂ zueinander stehen. Aus dieser Beziehung folgt, daß bei einer Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung das entsprechende Signal für das zweite Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′ nur relativ langsam ausgegeben wird, so daß hierdurch die Änderung der Einschlagwinkel-Verhältnisse mit einer relativen Verzögerung gesteuert erfolgt.
Als Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien können im Rahmen der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Verläufe eingesetzt werden, wie sich solche beispielsweise aus den Fig. 12 bis 15 ergeben.
Fig. 12 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, die ausgezogen dargestellt ist, sowie eine zweite Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie in gestrichelter Darstellung. Beiden Kennlinien liegt als Parameter die Fahrgeschwindigkeit zugrunde, wobei sie sich bezüglich eines Reibungskoeffizienten µ der Fahrbahnoberfläche unterscheiden. Die beiden Kennlinien können von Hand oder automatisch aufgrund eines Ausgangssignales eines Sensors zur Überwachung des Reibungskoeffizienten ausgewählt werden.
Fig. 13 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie in ausgezogener Darstellung sowie eine zweite Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, die gestrichelt dargestellt ist. Die erste Kennlinie beinhaltet als Parameter die Fahrgeschwindigkeit, während die zweite Kennlinie so verläuft, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis zu jeder Zeit Null ist (was bedeutet, daß allein die Vorderräder eingeschlagen werden, die Hinterräder hingegen geradeaus laufen). In diesem Fall wird die Auswahl der Kennlinie vorzugsweise manuell vorgenommen.
Fig. 14 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie in ausgezogener Darstellung sowie eine zweite Einschlagwinkel- Verhältnis-Kennlinie in gestrichelter Darstellung, für die beide die Fahrgeschwindigkeit als Parameter gilt. Die erste Kennlinie verläuft so, daß mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit das Einschlagwinkel-Verhältnis zunehmend in Richtung auf die Gleichstellung verändert wird. Diese Charakteristik wird allgemein eingehalten, wenn die Fahrgeschwindigkeit als Parameter verwendet wird. Die zweite Kennlinie dagegen verläuft so, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis um so weiter in Richtung zur Gleichstellung verschoben ist, je weiter die Fahrgeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit V 1 liegt. Diese zweite Charakteristik erweist sich als vorteilhaft, wenn das Fahrzeug auf einem Platz mit sehr beschränkten Platzverhältnissen vor und hinter dem Fahrzeug geparkt ist (Die Fahrgeschwindigkeit beim Ein- und Ausparken ist regelmäßig niedrig). Auch in diesem Fall wird die Auswahl der Einschlagwinkel- Verhältnis-Kennlinie vorzugsweise manuell vorgenommen.
Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Einschlagwinkel-Verhältnis unter Heranziehung der Seiten­ beschleunigung oder Seitenkraft als Parameter eingestellt wird.
Als Betätigungseinrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses können geeignete Motoren, z. B. Schrittmotoren, sonstige Gleichstrom-Elektromotore und dgl. eingesetzt werden. Wo die Steuereinheit 51 durch einen Computer gebildet ist, kann dieser digital oder analog arbeiten.

Claims (16)

1. Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge, mit einem Vorderrad- Einschlagmechanismus und einem Hinterrad-Einschlagmechanismus, durch welche die Hinterräder in bestimmter Zuordnung zu den Vorderrädern in Abhängigkeit von der Drehung eines Lenkrades eingeschlagen werden, und mit einer Einrichtung zur Änderung des Verhältnisses des Einschlagwinkels der Hinterräder zu dem Einschlagwinkel der Vorderräder (Einschlag­ winkel-Verhältnis), dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung, welche feststellt, ob das Einschlagwinkel- Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder geändert wird, und
eine Einrichtung zur Einstellung der Änderungs­ geschwindigkeit, durch welche eine Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung der Räder mit geringerer Geschwindigkeit ausgeführt wird als eine Änderung des Einschlagwinkel- Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung der Räder vorgesehen sind.
2. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher zur Speicherung
einer auf den Fahrzustand des Fahrzeuges abgestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, ein Detektor (53) zur Ermittlung des Fahrzustandes des Fahrzeuges, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkel- Verhältnisses auf der Basis der genannten Kennlinie und entsprechend dem ermittelten Fahrzustand, und
eine Steuereinrichtung zur Einsteuerung der Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses auf das Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis, vorgesehen sind.
3. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt.
4. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher eine Mehrzahl von Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien gespeichert sind,
daß zur Auswahl einer bestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie eine Wähleinrichtung (60) vorgesehen ist und
daß die Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses so geschaltet ist, daß sie das Soll- Einschlagwinkel-Verhältnis auf der Basis der ausgewählten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie bestimmt.
5. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß allen Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt und daß die Wähleinrichtung ein manuell betätigbarer Umschalter (54) ist.
6. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt und die Kennlinien sich bezüglich eines Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche unterscheiden.
7. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinien vorgesehen sind, von denen der ersten Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt, während die zweite Kennlinie einen Verlauf aufweist, gemäß dem das Hinterrad- Einschlagwinkel-Verhältnis stets Null ist.
8. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinien vorgesehen sind, wobei der Verlauf der ersten Kennlinie so gewählt ist, daß bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit das Einschlagwinkel-Verhältnis zunehmend in Richtung einer Gleichstellung der Räder verändert wird, während der Verlauf der zweiten Kennlinie so gewählt ist, daß das Einschlagwinkel- Verhältnis zunehmend in Richtung auf eine Gleichstellung der Räder geändert wird, je niedriger die Fahrgeschwindigkeit unter einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit (V 1) liegt.
9. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 3, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschlagwinkel-Verhältnis- Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt, wobei der Kennlinienverlauf so gewählt ist, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit stärker in Richtung einer Gleichstellung der Räder geändert wird.
10. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie die auf das Fahrzeug wirkende Seitenbeschleunigung (G) als Parameter zugrunde liegt und daß bei zunehmender Seitenbeschleunigung (G) das Einschlagwinkel-Verhältnis zunehmend in Richtung einer Gleichstellung der Räder verändert wird.
11. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses einen Mechanismus zur Änderung des Hinterrad- Einschlagwinkels relativ zum Verdrehwinkel des Lenkrades aufweist, der zwischen dem Lenkrad (9) und dem Hinterrad-Einschlagmechanismus (B) angeordnet ist, und daß zur Betätigung des Mechanismus zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung (44) vorgesehen ist.
12. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (44) ein Schrittmotor ist.
13. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-Verhältnisses eine Einrichtung zum Vergleich der Schrittzahl (MP), die die Ist-Stellung des Schrittmotors (44) angibt, mit einer Soll-Schrittzahl (CP) ist, die durch die Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses vorgegeben ist.
14. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit eine Einrichtung zur Einstellung der Antriebs-Impulsfrequenz für den Schrittmotor (44) ist.
15. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Steuerung der Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses eine Frequenzänderung an den Schrittmotor (44) von einem Impuls je vorbestimmten Zyklus ausgibt und daß die Einrichtung zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit den vorbestimmten Zyklus in Abhängigkeit von der Änderungs­ richtung des Einschlagwinkel-Verhältnisses ändert.
16. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung zum Einschlagen der Hinterräder über den Antrieb des Hinterrad-Einschlagmechanismus (B), einen Detektor zur Feststellung des Einschlagwinkels der Hinterräder, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, eine Integrierschaltung zum Integrieren eines Signals der Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten Zeitkonstante, eine Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung, welche feststellt, ob das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder geändert wird, wobei diese Einrichtung ein Komparator ist, der das Signal (R) der Einrichtung zur Bestimmung des Soll- Einschlagwinkel-Verhältnisses mit dem Signal (R′) der Integrier­ schaltung vergleicht, eine Einrichtung zur Festsetzung einer Zeitkonstante entsprechend dem Signal der Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung in dem Sinne, daß die Zeitkonstante größer festgesetzt wird, sobald die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses zu einer Gegenstellung der Räder gerichtet ist, als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zu einer Gleichstellung der Räder, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkels an den Hinterrädern auf der Basis der Ausgangssignale der Integrierschaltung und der Einrichtung zur Feststellung des Verdrehwinkels am Lenkrad, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebes der Betätigungsvorrichtung in dem Sinne, daß der Soll- Einschlagwinkel eingestellt wird.
DE19873703339 1986-02-07 1987-02-04 Vierrad-lenkung fuer fahrzeuge Granted DE3703339A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61024059A JPH0774000B2 (ja) 1986-02-07 1986-02-07 車両の4輪操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3703339A1 DE3703339A1 (de) 1987-08-13
DE3703339C2 true DE3703339C2 (de) 1989-03-23

Family

ID=12127881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873703339 Granted DE3703339A1 (de) 1986-02-07 1987-02-04 Vierrad-lenkung fuer fahrzeuge

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4730839A (de)
JP (1) JPH0774000B2 (de)
DE (1) DE3703339A1 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902028A (en) * 1987-09-16 1990-02-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Front and rear wheel steering apparatus for motor vehicles
US4982804A (en) * 1988-02-29 1991-01-08 Mazda Motor Corporation Vehicle steering system
US5147008A (en) * 1988-10-31 1992-09-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Four-wheel vehicle steering apparatus
US5076382A (en) * 1989-06-23 1991-12-31 Trw Inc. Method and apparatus for steering a vehicle
JPH07115651B2 (ja) * 1989-11-06 1995-12-13 マツダ株式会社 車両の後輪操舵装置
JP2680451B2 (ja) * 1989-11-22 1997-11-19 本田技研工業株式会社 4輪操舵装置
US5646850A (en) * 1990-06-13 1997-07-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Auto-drive control apparatus for use in vehicle apparatus
US5274555A (en) * 1990-08-10 1993-12-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Controlling apparatus of steering angle of rear wheels of four-wheel steering vehicle
US5321616A (en) * 1990-08-10 1994-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Vehicle control apparatus
JPH06500751A (ja) * 1990-09-26 1994-01-27 エイ イー ビショップ アンド アソシエイツ プロプライエタリー リミテッド 前輪後輪操向システム
US5224042A (en) * 1991-02-19 1993-06-29 General Motors Corporation Four wheel steering system with speed-dependent phase reversal
EP0595809B1 (de) * 1991-07-29 1995-09-13 Caterpillar Inc. Elektronisches lenkungssystem
JP2817464B2 (ja) * 1991-09-04 1998-10-30 日産自動車株式会社 車両の後輪舵角制御装置
US7316288B1 (en) 2003-01-27 2008-01-08 Polaris Industries Inc. All terrain vehicle with multiple steering modes
US7278511B1 (en) 2003-01-27 2007-10-09 Polaris Industries Inc. Controller for steering a vehicle
US7073620B2 (en) * 2003-06-06 2006-07-11 Oshkosh Truck Corporation Vehicle steering system having a rear steering control mechanism
US7479096B2 (en) * 2004-01-09 2009-01-20 Makoto Saikawa Muscle training machine for the whole body
JP2012088372A (ja) 2010-10-15 2012-05-10 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5445693B2 (ja) * 2010-12-20 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵制御装置
DE102022106530B3 (de) * 2022-01-14 2023-05-17 Hyundai Mobis Co., Ltd. Unabhängiges Vierrad-Lenksystem und Verfahren zur Steuerung desselben

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6044185B2 (ja) * 1978-12-29 1985-10-02 本田技研工業株式会社 車両の操舵方法及びその装置
JPS5830870A (ja) * 1981-08-12 1983-02-23 Honda Motor Co Ltd 車両の操舵装置
US4621702A (en) * 1983-09-08 1986-11-11 Mazda Motor Corp. Four-wheel steering apparatus of a vehicle
JPS6085075A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Honda Motor Co Ltd 車両の前後輪操舵装置
US4647057A (en) * 1983-10-17 1987-03-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steering system for vehicles
GB2152452B (en) * 1983-12-23 1987-04-29 Honda Motor Co Ltd Steering system for vehicles
US4572316A (en) * 1984-03-15 1986-02-25 Mazda Motor Corporation Four-wheel steering system for vehicle
JPS60193770A (ja) * 1984-03-15 1985-10-02 Mazda Motor Corp 車両の四輪操舵装置
JPS6127765A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Nissan Motor Co Ltd 車両の後輪操舵制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0774000B2 (ja) 1995-08-09
DE3703339A1 (de) 1987-08-13
JPS62181969A (ja) 1987-08-10
US4730839A (en) 1988-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3703339C2 (de)
DE3533009C2 (de)
DE3930445C2 (de)
DE3510536C2 (de)
DE19805383B4 (de) Kraftfahrzeug-Lenkvorrichtung
DE2954577C2 (de)
DE19851857B4 (de) Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
DE3831932C2 (de) Kraftfahrzeug
DE19801974A1 (de) Lenkungssteuerungsvorrichtung
DE3338700C2 (de)
DE3520225C2 (de)
DE19804821A1 (de) Lenkungssteuerungsvorrichtung
DE3738650C2 (de)
DE3630612C2 (de)
DE3535503A1 (de) Elektrisch betaetigte kraftlenkvorrichtung
DE112009002028T5 (de) Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeuglenkvorrichtung
DE4015616C2 (de) Lenkradneutralstellungs-Bestimmungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE3602071A1 (de) Allrad-lenkeinrichtung fuer fahrzeuge
DE60218903T2 (de) Hydrostatisches Lenksystem mit verbessertem Lenkgefühl
DE4042153C2 (de) Verfahren zur Lenkwinkelfehlerkompensierung bei einer vollhydraulischen Lenkung und vollhydraulische Lenkung
DE3919990A1 (de) Fahrzeug-lenkwinkelsteuerung
DE60023206T2 (de) Hydrostatische Kraftfahrzeugservolenkung für erhöhte Geschwindigkeit
DE10225975B4 (de) Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs und Lenkeinrichtung
DE3821943C2 (de)
DE3712520A1 (de) Einrichtung zum falten der laschen eines schachtelzuschnittes von seiner rueckseite her

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee