DE3813438A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern des sturzes der hinterraeder bei fahrzeugen mit vier lenkbaren raedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Sturzes der Hinterräder für Fahrzeuge mit vier lenkbaren Rädern (nachstehend als ein "4WS-Fahrzeug" be­ zeichnet) bezüglich des Untergrunds.

Üblicherweise sind bei Fahrzeugen mit zwei lenkbaren Rädern (nachstehend als ein "2WS-Fahrzeug" bezeichnet) nur die Vorderräder lenkbar und die Hinterräder sind nicht lenkbar. In der US-Patentanmeldung No. 51 864 wurde vorgeschlagen, daß der Sturz der Hinterräder eines derartigen 2WS-Fahrzeuges ge­ steuert wird, um die Hinterräder in dieselbe Richtung zu leiten wie die Vorderräder gelenkt werden, um hierdurch einen Sturz­ druck auf die Hinterräder auszuüben und das Lenkansprechen und die Kurvenläufigkeit des Fahrzeugs zu verbessern, wenn Fahr­ bahnen oder Spuren gewechselt werden.

US-PSen 43 13 514 und 44 12 594 beschreiben 4WS-Fahrzeuge, bei denen die Hinterräder sowie die Vorderräder gelenkt werden kön­ nen. Das Lenkansprechen und die Kurvenläufigkeit der 4WS-Fahr­ zeuge werden dadurch verbessert, daß die Hinterräder in die­ selbe Richtung oder in Gegenrichtung zu den Vorderrädern in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel der Vorderräder und der Fahr­ geschwindigkeit des Fahrzeuges gelenkt werden.

Bei 4WS-Fahrzeugen werden im allgemeinen die Vorder- und Hin­ terräder entweder in Gegenrichtungen gelenkt, wenn das Lenk­ rad um einen großen Winkel im Mittel gedreht wird und niedrige Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche vorhanden sind, oder sie werden in dieselbe Richtung gelenkt, wenn das Lenkrad nur um einen kleinen Winkel in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeits­ bereich gedreht wird.

Die Erfindung zielt darauf ab, einVerfahren und eine Vor­ richtung zum Steuern des Sturzes der Hinterräder bezüglich des Untergrundes bei einem 4WS-Fahrzeug bereitzustellen, bei dem die Hinterräder in Abhängigkeit von der Lenkung der Vor­ derräder lenkbar sind, so daß ein Sturzdruck am Hinterrad er­ zeugt wird, das sich auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve befindet, und dieser Sturzdruck wird positiv genutzt, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug stabil bei einer Wende auf glatten Straßen mit einem niedrigen Reibungskoeffi­ zienten, wie bei nassen, mit Schnee bedeckten und eisigen Stra­ ßen, fahren kann, wobei ein hohes Lenkansprechen und ein schnelles Rücklaufen des Lenkrades ermöglicht werden und an­ sonsten die Manövrierstabilität des Fahrzeugs verbessert wird.

Hierzu zeichnet sich ein Verfahren zum Steuern des Sturzes des Hinterrades bei einem Fahrzeug mit vier lenkbaren Rädern, bei dem die Vorder- und Hinterräder in derselben oder in Ge­ genrichtungen in Abhängigkeit von der Lenkung der Vorderräder lenkbar sind, dadurch aus, daß der Schritt vorgesehen ist, ge­ mäß dem der Sturz bezüglich des Untergrundes wenigstens des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve gesteuert wird, wenn die Hinterräder gelenkt werden.

Ferner werden insbesondere Werte des Selbstausrichtungsmomentes, das von dem Öldruck ermittelt werden kann, der proportional zu dem Selbstausrichtmoment bei einem Servolenkzylinder ist, an den Vorderrädern und eine Lenkkraft, die durch einen Drehmoment­ sensor detektiert werden kann, die auf ein Lenkrad einwirkt, oder numerische Informationen bezüglich der vorstehend genann­ ten Werte an eine Steuereinheit angelegt, die ein Steuersignal erzeugt, um den Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ zu machen, wenn die Lenkkraft größer als der Selbstausrichtmoment ist und diese an dem Lenkrad unabhängig davon anliegt, ob die Vorder- und die Hinterräder in dieselbe oder in Gegenrichtungen gelenkt wer­ den. Wenn die Vorder- und Hinterräder in dieselbe Richtung gelenkt werden und das Selbstausrichtungsmoment die Lenkkraft am Lenkrad übersteigt, steuert die Steuereinheit den Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart, daß dieser Sturz positiv wird.

Nach der Erfindung wird auch eine Vorrichtung bereitgestellt, die einen Detektor zum Detektieren wenigstens in der Richtung enthält, in die die Hinterräder bezüglich der Vorderräder ge­ lenkt werden, wobei Sturzveränderungseinrichtungen den Hin­ terradaufhängungen zugeordnet sind, wobei Betätigungseinrich­ tungen zum Betätigen der Sturzveränderungseinrichtungen und eine Steuereinheit vorgesehen sind, die auf ein detektiertes Signal von dem Detektor anspricht, um ein Steuersignal wenig­ stens an eine der Betätigungseinrichtungen anzulegen, um den Sturz wenigstens des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve zu steuern, wenn die Hinterräder ge­ lenkt werden.

Wenn die Vorder- und Hinterräder in Gegenrichtungen durch die Lenkkraft gelenkt werden, wird der Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ ge­ macht. Daher nimmt die Kraft beim Durchfahren einer Kurve auf das Hinterrad durch den Sturzdruck zu, so daß das Fahrzeug stabil fahren kann, wenn es eine Kurve fährt oder eine Wende macht, und zwar insbesondere auf einer glatten Fahrbahn mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten. Wenn die Vorder- und Hin­ terräder auch in derselben Richtung durch die Lenkkraft ge­ lenkt werden, die das Selbstausrichtungsmoment überschreitet, wird der Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ gemacht. Daher wird die Kurven­ stützkraft am Hinterrad erhöht, was dazu führt, daß ein schnel­ les Lenkansprechen vorhanden ist, wenn das Fahrzeug Fahrbahnen oder Spuren bei einer Fahrt mit einer Geschwindigkeit wechselt.

Wenn die Vorder- und Hinterräder in dieselbe Richtung ge­ lenkt werden und das Selbstausrichtungsmoment die Lenkkraft übersteigt, wird der Sturz des Hinterrads auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve positiv gemacht. Hierbei wird die Kurvenstützkraft, die durch die Lenkung der Hinter­ räder erzeugt wird, aufgehoben oder durch den Sturzaxialdruck reduziert. Hierdurch wird ermöglicht, daß das Lenkrad schnell zurücklaufen kann und daß das Fahrzeug gleichförmig und schnell in die gewünschte Fahrtrichtung gebracht werden kann.

Somit erzielt das 4WS-Fahrzeug eine stabilere Manövrierbar­ keit.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vier-Rad-Lenkeinrichtung, die gemäß der Erfindung gesteuert wird,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht einer Betä­ tigungseinrichtung in einer Sturzveränderungs­ einheit nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Rückansicht einer Hinterradaufhängung, in der die Sturzveränderungseinheit vorgese­ hen ist,

Fig. 4 bis 6 schematische Ansichten verschiedener Be­ triebsarten zum Steuern des Sturzes der Hin­ terräder bezüglich des Untergrunds nach der Erfindung, und

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Vier-Rad-Lenkeinrichtung, die bei einem 4WS-Fahrzeug vorgesehen ist und einen vorderen Lenkgetriebe­ kasten 3 und einen hinteren Lenkgetriebekasten 7 hat. Die vor­ deren und hinteren Lenkgetriebekästen 3, 7 haben Lenkeinrich­ tungen, die in diesen untergebracht sind und die miteinander durch eine Verbindungswelle 10 betriebsmäßig verbunden sind. Wenn ein Lenkrad 1 gedreht wird, beaufschlagt die Lenkeinrich­ tung in dem Vorderrad-Lenkgetriebekasten 3 zwei Spurstangen 5, um die beiden Vorderräder 2, die an entsprechenden Aufhängungen 4 abgestützt sind, zu drehen. Zugleich arbeitet die Verbindungs­ welle 10, um zu bewirken, daß die Hinterradlenkeinrichtung in dem Lenkgetriebekasten 7 zwei Spurstangen 9 verschiebt, um die beiden Hinterräder 6 zu drehen, die an entsprechenden Aufhän­ gungen 8 angebracht sind.

Die Vier-Rad-Lenkeinrichtung ist derart ausgelegt, daß in Ab­ hängigkeit von der Lenkung der Vorderräder 2 die Hinterräder 6 entweder in Gegenrichtungen zu den Vorderrädern 2 steuert, wenn das Lenkrad 1 um einen großen Lenkwinkel bei mittleren und nie­ drigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen gedreht wird, oder in derselben Richtung wie die Vorderräder 2 gelenkt werden, wenn das Lenkrad 1 um einen kleinen Lenkwinkel in einem hohen Fahr­ zeuggeschwindigkeitsbereich gedreht wird, wobei diese Lenk­ möglichkeiten auf der Basis von zugeordneten Lenkwinkelfunk­ tionen (einschließlich variablen Lenkwinkelverhältnissen) veri­ fiziert werden. Der Aufhängung 8 jedes Hinterrads 6 ist eine Sturzveränderungseinheit 11 zugeordnet, wie dies in Fig. 3 ge­ zeigt ist. Die Sturzveränderungseinheit 11 ist durch eine Be­ tätigungseinrichtung 21 betätigt, die beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Betätigungseinrichtung 21 ist von motorisch betriebener Bauart und umfaßt einen Schrittmotor 22, eine elektromagnetische Bremse 25, eine Hohlwelle 26, ein Gehäuse 27, ein Stangenele­ ment 31 und weitere Bauteile. Der Schrittmotor 22 mit der damit verbundenen elektromagnetischen Bremse 25 hat eine Ab­ triebswelle 23, auf die die Hohlwelle 26 aufgekeilt ist. Das Gehäuse 27 ist fest mit einem Motorgehäuse 24 des Motors 22 mit Hilfe von Schrauben verbunden. Die Hohlwelle 26 ist dreh­ bar im Gehäuse 27 mit Hilfe von Lagern 28 gelagert. Das Stan­ genelement 31 hat ein Ende, das axial gleitbeweglich in der Hohlwelle 26 angeordnet und mit dieser durch Keile 32 gekoppelt ist.

Das Stangenelement 31 hat eine mit Außengewinde versehene Stange 31 a, die in Längsrichtung verläuft und die in Gewinde­ eingriff mit einer Gewindeöffnung 33 ist, die in einem Boden 27 a des Gehäuses 27 ausgebildet ist. Die mit Gewinde versehene Stange 31 a hat einen äußeren Endabschnitt, der aus dem Gehäuse 27 vorsteht. Die mit Gewinde versehene Stange 31 a hat eine Ringnut 34, die in ihrem äußeren Umfang an einer axial in der Mitte liegenden Stelle vorgesehen ist. Eine Kugel 42 eines Neutralschalters 41 ist im Grundzustand in Eingriff mit der Nut 34 unter der Vorbelastungskraft einer Feder 43. Auf dem äußeren Endabschnitt der mit Gewinde versehenen Stange 31 a ist ein Doppelmutteranschlag 35 in der Nähe eines äußeren Endes 31 b der mit Gewinde versehenen Stange 31 a angebracht, mit dem ein Schraubenelement 37 mit Hilfe einer Kugelzapfenverbindung 36 fest verbunden ist. Der vorstehende Endabschnitt der mit Gewinde versehenen Stange 31 a, der Anschlag 35 und die Kugel­ zapfenverbindung 36 sind durch eine Staubschutzmanschette 38 abgedeckt, die zwischen dem Schraubenelement 37 und dem Gehäuse 27 verläuft.

Wenn der Schrittmotor 22 erregt wird, dreht sich die Hohlwelle 26, die auf die Abtriebswelle 23 aufgekeilt ist etwa um ihre eigene Achse im Gehäuse 27. Das Stangenelement 31, das mit der Hohlwelle 26 durch die Keile 32 gekoppelt ist, wird um ihre eigene Achse in der Gewindeöffnung 33 bezüglich des Gehäuses 27 gedreht und sie verschiebt sich somit axial der Hohlwelle 26. Daher wird das Schraubenelement 37, das auf dem Stangenelement 31 gelagert ist, axial bewegt. Das Schrau­ benelement 37 ist in der Position, die es durch die elektro­ magnetische Bremse 25 erreicht, festgehalten, wobei diese das Schraubenelement 37 gegen von außen einwirkende Kräfte halten kann, die versuchen können, dasselbe zu verschieben.

Die Betätigungseinrichtung 21 wird hinsichtlich ihrer Arbeits­ weise durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 100 (Fig. 1) gesteuert, die an dem 4WS-Fahrzeug angebracht ist. Der Schrittmotor 22, die elektromagnetische Bremse 25 und der Neutralschalter 41 sind elektrisch mit ECU 100 verbunden.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die hintere Aufhängung 4 von der Doppelquerlenkerbauart, die eine Gelenkverbindung 81, einen I-förmigen unteren Arm 82, einen A-förmigen oberen Arm 83 und einen Dämpfer 85 aufweist. Bei der dargestellten bevorzugten Ausbildungsform ist die Sturzveränderungseinrichtung 11 mit dem oberen Arm 83 verbunden. Insbesondere hat der obere Arm 83 eine Schwenkwelle 84, an der ein Zwischenabschnitt 12 a ei­ nes gegabelten Verbindungsgliedes 12 schwenkbar gelagert ist. Das Verbindungsglied 12 hat einen oberen Abschnitt 12 b, der schwenkbar auf Haltern 16 mit Hilfe einer Stützwelle 13 ge­ lagert ist. Die Halter 16 sind fest mit einer Fahrzeugka­ rosserie durch Schrauben verbunden. Das Schraubenelement 37 auf dem distalen Ende 31 b des Stangenelements 31 der Betäti­ gungseinrichtung 21 ist mittels einer Gewindeverbindung mit einer Verbindungsstange 14 an einem unteren Abschnitt 12 c eines Verbindungsgliedes 12 verbunden.

Wenn das Stangenelement 31 durch die Betätigungseinrichtung 21 bewegt wird, wird durch das Schraubenelement 37 bewirkt, daß die Verbindungsstange 14 das Verbindungsglied 12 um die obere Welle 13 dreht, so daß hierdurch der obere Arm 83 in Querrichtung des Fahrzeugs verschoben wird, der schwenkbe­ weglich auf dem Verbindungsglied 12 gelagert ist. Daher wird das obere Ende der Gelenkverbindung 81, die mit dem oberen Arm 83 verbunden ist, ebenfalls in Querrichtung des Fahrzeugs verschoben. Folglich wird der Sturz des Hinterrades 6, das in der Gelenkverbindung 81 gelagert ist, bezüglich des Unter­ grunds verändert.

Der Sturz und der Sturzwinkel des Hinterrades 6 bezüglich des Untergrunde ist Null, wenn die Kugel 42 des Neutralschalters 41 in Eingriff in der Nut 34 des Stangenelements 31 ist, er ist positiv, wenn der obere Arm 83 nach außen verschoben wird (in Fig. 3 nach rechts) und zwar mit Hilfe des Stangenelements 31, und er ist negativ, wenn der obere Arm 83 nach innen ver­ schoben ist (in Fig. 3 nach links).

Mit ECU 100 sind nach Fig. 1 elektrisch ein Geschwindigkeits­ detektor 91 zum Detektieren der Fahrgeschwindigkeit des Fahr­ zeuges, ein Vorderradlenkrichtungs/Winkeldetektor 92, der auf der Lenkwelle zum Detektieren der Richtung und des Winkels an­ gebracht ist, in die oder um die das Vorderrad 12 durch das Lenkrad 1 gelenkt wird, ein Hinterradlenkrichtungs/Winkelde­ tektor 93 zum Detektieren der Richtung und des Lenkwinkels in die oder um den das Hinterrad 6 durch die Bewegung einer Hin­ terradlenkabtriebswelle in dem Hinterradlenkgetriebegehäuse 7 gelenkt wird, ein Lenkmomentdetektor 94, der auf der Lenkwelle angebracht ist, um die Lenkkraft zu detektieren, die auf das Lenkrad 1 aufgebracht wird, und ein Selbstausrichtungsdrehmo­ mentdetektor 95 elektrisch verbunden, der am Vorderradlenkge­ triebekasten 3 angebracht ist, um das Selbstausrichtungsmoment auf die Vorderräder 2 aus dem Öldruck in dem Arbeitszylinder einer Servolenkeinrichtung (nicht gezeigt) zu detektieren. Diese Detektoren sind von bekannter Bauart.

ECU 100 weist einen Rechner auf, der am Fahrzeug vorgesehen ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt ECU 100 eine Verar­ beitungsschaltung 100 a zum Verarbeiten der detektierten Signa­ le von den Detektoren 91, 92, 93, 94, 95, deren Signale an ECU 100 anliegen, d.h. die Signale, die die Fahrzeuggeschwin­ digkeitsinformation v, die Vorderradlenkrichtung/Winkelinfor­ mation Sf, die Hinterradlenkrichtung/Winkelinformation Sr, die Lenkdrehmomentinformation Tst und die Selbstausrichtungs­ momentinformation Tsa wiedergeben, um eine Steuerinformation I zu erzeugen. Ferner weist ECU 100 eine Ausgangsschaltung 100 b auf, welche die Steuerinformation I in ein Analogsignal umwan­ delt und das Analogsignal verstärkt. Das verstärkte Analog­ signal von der Ausgangsschaltung 100 b wird von ECU 100 als ein Steuersignal S an die Betätigungseinrichtung 21 abgegeben, um dieselbe zu betreiben.

Da die Vorder- und Hinterrad-Lenkeinrichtungen mechanisch und betriebsmäßig miteinander durch die Verbindungswelle 10 gekoppelt sind, die bei der dargestellten 4WS-Einrichtung vor­ gesehen ist, läßt sich die Richtung, in die die Hinterräder 6 bezüglich der Vorderräder 2 gedreht werden, durch Detektieren der Richtung und des Winkels, in die und um die die Vorder­ räder 2 gelenkt werden, mit Hilfe des Detektors 92 detektieren. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 91 und der Hinterrad­ lenkrichtungs/Winkeldetektor 93 können entfallen, da es sich hierbei nicht um notwendige Bauteile handelt. Bei einem 4WS- System, bei dem die Richtung, in die die Hinterräder in Ab­ hängigkeit von der Lenkbewegung der Vorderräder jedoch unab­ hängig von diesen gelenkt werden, kann der Fahrzeuggeschwindig­ keitsdetektor 91 so genutzt werden, daß er als ein Hinterrad­ lenkrichtungs/Winkeldetektor dient. Es wird jedoch bevorzugt, den Hinterradlenkrichtungs/Winkeldetektor 93 zusätzlich zu dem Vorderradlenkrichtungs/Winkeldetektor 92 vorzusehen.

Die Größe, um die der Hinterradsturz verändert wird, kann ein vorbestimmter Wert sein, oder es kann ein variabler Wert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder dem Ausmaß sein, mit der oder um das die Straßenräder gelenkt werden.

ECU 100 ist bezüglich der Steuerung des Sturzes des Hinter­ rades 6 auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart programmiert, daß sie ein Signal S an die Betätigungs­ einrichtung 21 anlegt, um den Sturz des Hinterrades 6 nega­ tiv bezüglich des Untergrunds zu machen, wenn die Vorder- und Hinterräder 2, 6 in Gegenrichtungen gelenkt werden, während eine Lenkkraft größer als das Selbstausrichtungsmoment auf die Vorderräder 2 ist, das auf das Lenkrad 1 einwirkt (Betriebsart 1), ECU 100 liefert ein Signal S, um den Sturz des Hinterrads 6 bezüglich des Untergrunds negativ zu machen, wenn die Vorder­ und Hinterräder 2, 6 in derselben Richtung gelenkt werden (Be­ triebsart 2), während die Lenkkraft größer als das Selbstaus­ richtungsmoment bzw. Rückstellmoment ist, das auf das Lenkrad 1 einwirkt und ECU 100 liefert ein Signal S, um den Sturz posi­ tiv zu machen, wenn die Vorder- und Hinterräder 2, 6 in der­ selben Richtung gelenkt werden, während das Rückstellmoment bzw. Selbstausrichtungsmoment größer als die Lenkkraft ist, die an dem Lenkrad 1 anliegt (Betriebsart 3). Die vorstehend genannte Steuerung des Sturzes der Hinterräder bei dem 4WS- Fahrzeug bringt die folgenden Vorteile mit sich:

Fig. 4 zeigt die Betriebsart 1, bei der die Vorder- und Hinterräder 2, 6 in Gegenrichtungen (Sf, Sr) gelenkt wer­ den und die Lenkkraft größer als das Selbstausrichtungsmoment bzw. Rückstellmoment ist, das auf das Lenkrad 1 wirkt. Der Sturz Co des Hinterrads 6 auf der äußeren Seite beim Durchfah­ ren einer Kurve wird derart gesteigert. daß er negativ wird, und der Sturz Ci des Hinterrads 6 auf der Innenseite beim Durch­ fahren einer Kurve wird derart gesteuert, daß er positiv wird. Daher werden die Oberseiten der Hinterräder 6 in dieselbe Rich­ tung geneigt, in die die Vorderräder 2 gelenkt werden und in Gegenrichtung zu jener Richtung, in die die Hinterräder ge­ lenkt werden, und zwar bezogen auf eine vertikale Ebene senk­ recht zu den Achsen der Hinterräder 6. Da der Sturz Co des Hinterrads 6 auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve bezüglich eines Untergrunds negativ wird, wird die Seitenstütz­ kraft des Hinterrades 6 durch den anliegenden Sturzdruck erhöht. Daher kann das Fahrzeug stabil fahren, wenn es eine Kurve macht, insbesondere auf einer glatten Fahrbahn mit einem nie­ drigen Reibungskoeffizienten.

Fig. 5 zeigt die Betriebsart 2, bei der die Vorder­ und Hinterräder 2, 6 in dieselbe Richtung (Sf, Sr) gelenkt wer­ den und eine Lenkkraft größer als das Selbstausrichtungsmoment (Rückstellmoment) ist, das am Lenkrad 1 anliegt. Wie bei Be­ triebsart 1 wird der Sturz Co des Hinterrads 6 auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert, daß er negativ ist, und der Sturz Ci des Hinterrades 6 auf der inneren Seite beim Durchfahren einer Kurve wird derart gesteuert, daß er positiv wird. Daher werden die Oberseiten der Hinterräder 6 in dieselbe Richtung wie die Richtung geneigt, in die die Vorder- und Hinterräder 2, 6 gelenkt werden. Diese Betriebsart 2 ist auch in Fig. 1 gezeigt. Da der Sturz Co des Hinterrads 6 auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ bezüglich des Untergrunds ist, wird die Kurvenstützkraft des Hinterrads 6 durch den anliegenden Sturzdruck erhöht. Daher hat das Fahr­ zeug ein schnelles Ansprechverhalten, wenn Fahrbahnen oder Spuren beim Fahren mit einer entsprechenden Geschwindigkeit gewechselt werden.

Fig. 6 verdeutlicht die Betriebsart 3, bei der die Vorder- und Hinterräder 2, 6 in dieselbe Richtung gelenkt wer­ den (Sf, Sr), aber das Selbstausrichtungsmoment bzw. das Rück­ stellmoment eine Lenkkraft überschreitet, die am Lenkrad 1 anliegt. Bei dieser Betriebsart wird der Sturz Co des Hinter­ rads 6 auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert, daß er positiv wird und der Sturz Ci des Hinter­ rads 6 auf der inneren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert, daß er negativ wird. Daher werden die Ober­ seiten der Hinterräder 6 in Gegenrichtung zu jener Richtung geneigt, in die die Vorder- und Hinterräder 2, 6 gelenkt werden. Die Kurvenstützkraft, die durch die Lenkung der Hin­ terräder 6 erzeugt wird, wird aufgehoben oder durch den an­ liegenden Sturzdruck reduziert, so daß das Lenkrad 1 schnell zurückgeführt werden kann und das Fahrzeug gleichförmig und schnell in die gewünschte Fahrtrichtung gebracht werden kann.

Bei den Steuerbetriebsarten nach der Erfindung wird die Manö­ vrierstabilität des 4WS-Fahrzeuges erhöht.

Die Steuerarten nach der Erfindung hängen von dem Zusammenhang zwischen dem Selbstausrichtungsmoment bzw. Rückstellmoment und der am Lenkrad angreifenden Lenkkraft ab. Bei einer verein­ fachten Ausführungsform jedoch kann der Sturz der Hinterräder entweder in Abhängigkeit von dem Selbstausrichtungsmoment (Rückstellmoment) oder der Lenkkraft gesteuert werden.

Bei der 4WS-Einrichtung nach Fig. 1 sind die Lenkeinrichtungen für die Vorder- und Hinterräder mechanisch miteinander ge­ koppelt. Jedoch ist die Steuerung des Sturzes der Hinterräder nach der Erfindung auch dann bei einer 4WS-Einrichtung wirk­ sam, wenn die Hinterräder durch eine Betätigungseinrichtung, wie einen Motor, in Abhängigkeit von der Lenkung der Hinter­ räder gelenkt werden, ohne daß eine mechanische Lenkverbin­ dung zwischen den Vorder- und Hinterradlenkeinrichtungen vor­ handen ist.

Obgleich eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung zuvor beschrieben worden ist, handelt es sich hierbei selbstver­ ständlich um eine spezielle Ausbildungsform, die modifiziert und abgewandelt werden kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel dient daher zu Erläuterungszwecken und nicht zur Beschränkung.

Zusammenfassend werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Hinterradsturzes des Fahrzeugs mit vier lenkbaren Rädern angegeben, das Vorder- und Hinterräder hat, die in dieselbe Richtung oder in Gegenrichtungen lenkbar sind. Der Sturz bezüglich des Untergrunds wenigstens des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve wird ge­ steuert. Die Vorrichtung umfaßt Detektoren zum Detektieren der Richtung, in die die Hinterräder gelenkt werden bezüglich den Vorderrädern, zum Erfassen des Selbstausrichtungsmomentes bzw. Rückstellmomentes an den Vorderrädern, und zum Erfassen der Lenkkraft, die auf ein Lenkrad ausgeübt wird, wobei Sturz­ veränderungseinrichtungen den Hinterradaufhängungen zugeordnet sind, sowie Betätigungseinrichtungen zum Betätigen der Sturz­ veränderungseinrichtung und eine Steuereinheit vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von den detektierten Signalen von den Detektoren ein Steuersignal wenigstens an eine der Betätigungs­ einrichtungen anlegt, um den Sturz wenigstens des Hinterrads auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve zu steuern, wenn die Hinterräder gelenkt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Steuern des Hinterradsturzes bei Fahr­ zeugen mit vier lenkbaren Rädern, die Vorder- und Hinterräder haben, die in dieselbe Richtung oder Gegenrichtungen in Ab­ hängigkeit von der Lenkung der Vorderräder lenkbar sind, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: Steuern des Sturzes bezüglich des Untergrundes we­ nigstens des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve, wenn die Hinterräder gelenkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Lenkkraft, die an einem Lenkrad des Fahrzeuges anliegt, ein Selbstausrichtungsmoment bzw. ein Rückstellmoment an den Vorderrädern überschreitet und die Vorder- und Hinter­ räder in Gegenrichtungen gelenkt werden, der Sturz des Hinter­ rades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert wird, daß er negativ wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lenkkraft, die an einem Lenkrad des Fahrzeuges an­ liegt, ein Selbstausrichtungsmoment bzw. ein Rückstellmoment an den Vorderrädern überschreitet und die Vorder- und Hinter­ räder in dieselbe Richtung gelenkt werden, der Sturz des Hin­ terrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert wird, daß er negativ wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn ein Selbstausrichtungsmoment bzw. ein Rückstellmo­ ment an den Vorderrädern eine Lenkkraft überschreitet, die an einem Lenkrad des Fahrzeuges anliegt und die Vorder- und Hin­ terräder in dieselbe Richtung gelenkt werden, der Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart gesteuert wird, daß er positiv wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Lenkkraft des Selbstausrichtungsmoments bzw. das Rückstellmoment überschreitet, der Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart ge­ steuert wird, daß er negativ wird, selbst wenn die Vorder­ und Hinterräder in dieselbe Richtung gelenkt werden, und wenn die Lenkkraft das Selbstausrichtungsmoment bzw. das Rück­ stellmoment überschreitet und die Vorder- und Hinterräder in dieselbe Richtung gelenkt werden, der Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve derart ge­ steuert wird, daß er positiv wird.

6. Vorrichtung zum Steuern des Hinterradsturzes bei Fahrzeugen mit vier lenkbaren Rädern, die Vorder- und Hinter­ räder und ein Lenkrad haben, gekennzeichnet durch:
eine Vorderradlenkeinrichtung (3), die betriebsmäßig das Lenkrad (1) und die Vorderräder (2) verbindet, um die Vorderräder (2) in Abhängigkeit von einer am Lenkrad (1) anliegenden Lenkkraft zu lenken,
eine Hinterradlenkeinrichtung (7), welche die Hinter­ räder (6) in dieselbe Richtung oder in Gegenrichtung zu der Richtung lenkt, in die die Vorderräder (2) gelenkt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Lenkung der Vorderräder (2),
eine erste Detektoreinrichtung (93) zum Detektieren wenigstens der Richtung, in die die Hinterräder (6) bezüglich der Vorderräder (2) gelenkt werden,
Hinterradaufhängungen (8), die die Hinterräder (6) jeweils tragen,
Sturzveränderungseinrichtungen (11), die betriebs­ mäßig den Hinterradaufhängungen (8) jeweils zugeordnet sind, um den Sturz der Hinterräder (6) zu verändern,
Betätigungseinrichtungen (21), welche jeweils die Sturzveränderungseinrichtungen (11) beaufschlagen, und
eine Steuereinheit (ECU) (100), die auf ein erstes detektiertes Signal von der ersten Detektoreinrichtung (93) anspricht, um ein Steuersignal (S) wenigstens an eine der Be­ tätigungseinrichtungen (21) anzulegen, um den Sturz bezüglich des Untergrunds wenigstens des Hinterrades (6) auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve zu verändern, wenn die Hin­ terräder (6) gelenkt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine zweite Detektoreinrichtung (95) zum De­ tektieren eines Selbstausrichtungsmomentes bzw. eines Rück­ stellmomentes auf die Vorderräder (2) enthält, um ein zweites detektiertes Signal an die Steuereinheit (100) anzulegen, und daß eine dritte Detektoreinrichtung (94) zum Detektieren der Lenkkraft vorgesehen ist, die an dem Lenkrad (1) anliegt, um ein drittes Detektionssignal an die Steuereinheit (ECU) (100) anzulegen, wobei die Steuereinheit (100) eine Einrichtung zum Anlegen eines Steuersignals (S) an die Betätigungseinrichtung (21) enthält, um den Sturz des Hinterrades (6) auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ zu machen, wenn die Lenkkraft das Selbstausrichtungsmoment bzw. das Rück­ stellmoment überschreitet, um die Vorder- und Hinterräder (2, 6) in Gegenrichtung zu lenken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (100) Einrichtungen (Betriebsart 2) enthält, welche ein Steuersignal an die Betätigungseinrichtung (21) anlegen, um den Sturz des Hinterrades auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ zu machen, wenn die Lenkkraft das Selbstausrichtungsmoment bzw. das Rückstell­ moment überschreitet und die Vorder- und Hinterräder (2, 6) in dieselbe Richtung gelenkt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (100) Einrichtungen (Betriebsart 3) enthält, welche ein Steuersignal an die Betätigungseinrichtung (21) anlegen, um den Sturz des Hinterrades (6) auf der äußeren Seite beim Durchfahren einer Kurve negativ zu machen, wenn das Selbstausrichtungsmoment bzw. Rückstellmoment die Lenkkraft überschreitet und die Vorder- und Hinterräder (2, 6) in die­ selbe Richtung gelenkt werden.