DE3830230C1 - All-wheel steering system for motor vehicles - Google Patents

All-wheel steering system for motor vehicles

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DE3830230C1
DE3830230C1 DE19883830230 DE3830230A DE3830230C1 DE 3830230 C1 DE3830230 C1 DE 3830230C1 DE 19883830230 DE19883830230 DE 19883830230 DE 3830230 A DE3830230 A DE 3830230A DE 3830230 C1 DE3830230 C1 DE 3830230C1
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wheel steering
control unit
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malfunction
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DE19883830230
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Arno 7275 Ditzingen De Roehringer
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Mercedes Benz Group AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/148Steering 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 provided with safety devices

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

A main actuation drive (8) and a supplementary drive (9) are provided for steering the rear wheels. The self-locking main actuation drive is deactivated when its control device (22) detects a fault. The rear wheels are then steered by the self-locking-free supplementary drive (9) which produces in each case an actuation force which varies with the actuation force of a servo unit (16) of the front wheel steering system. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Allradlenkung für Kraftfahrzeuge mit einer manuell mittels Lenkhandrades betätigten Vorderrad­ lenkung sowie einer Hinterradlenkung, welche mittels eines durch ein elektronisches Steuergerät betätigten Stellmotors in Abhängigkeit von vorgegebenen bzw. vorgebbaren Parametern steuerbar und im Falle einer Fehlfunktion des Steuergerätes auf einen Zustand für Notbetrieb umschaltbar ist.The invention relates to all-wheel steering for motor vehicles with a front wheel operated manually using a steering wheel steering and a rear wheel steering, which by means of a actuated by an electronic control unit depending on specified or predeterminable parameters controllable and in the event of a malfunction of the control unit can be switched to a state for emergency operation.

Allradlenkungen für Kraftfahrzeuge der oben angegebenen Art sind grundsätzlich bekannt. Um die Wendigkeit des Fahrzeuges bei Rangiermanövern zu erhöhen, werden die Hinterräder bei extremen Lenkwinkeln der Vorderräder gegensinnig zu denselben ausgelenkt. Dagegen ist zur Erhöhung der Fahrstabilität des Fahrzeuges bei schneller Kurvenfahrt und insbesondere bei schnellen Ausweichmanövern vorgesehen, die Hinterräder gleichsinnig zu den Vorderrädern, jedoch mit gegenüber den Vorderrädern verminderten Lenkwinkeln auszulenken. Dadurch wird der für die Fahrstabilität wichtige Schräglaufwinkel auch bei den Hinterrädern bereits bei Beginn eines Lenk­ manövers erhöht.All-wheel steering for motor vehicles of the type specified above are generally known. The maneuverability of the vehicle during maneuvers, the rear wheels increase extreme steering angles of the front wheels in opposite directions to the same deflected. In contrast, to increase the driving stability of the Vehicle in fast cornering and especially when quick evasive maneuvers provided the rear wheels in the same direction as the front wheels, but with opposite Deflect reduced front steering angles. Thereby becomes the slip angle that is important for driving stability even with the rear wheels at the start of steering maneuvers increased.

Ein grundsätzliches Problem derartiger Lenksysteme liegt darin, daß das elektronische Steuergerät unter Umständen fehlerhaft funktionieren kann. Zwar ist es bei elektroni­ schen Steuerungsgeräten grundsätzlich bekannt, daß sich die Geräte ständig selbst überprüfen und im Falle einer Fehler­ erkennung sofort auf ein Notprogramm umschalten. Beispielsweise ist es grundsätzlich denkbar, die Hinter­ radlenkung mit einer Zentriervorrichtung zu versehen, welche bei Fehlererkennung des Steuergerätes sofort wirksam wird und die Hinterräder in ihre Geradeausstellung bringt.There is a fundamental problem with such steering systems in that the electronic control unit may can function incorrectly. It is true at elektroni rule control devices known that the Check devices continuously yourself and in the event of an error  Switch detection immediately to an emergency program. For example, it is basically conceivable for the rear to provide wheel steering with a centering device, which immediately if the control unit detects an error takes effect and the rear wheels in their straight ahead position brings.

Beispielsweise ist es aus der japanischen Patentanmel­ dung 62-1 60 966 bekannt, daß bei einer Allradlenkung die lenkbaren Hinterräder zwangsweise hydraulisch in ihre Geradeausstellung gebracht werden, wenn ein Stellmotor zur selbsttätigen Steuerung der Hinterräder fehlerhaft arbeitet.For example, it is from Japanese patent application ung 62-1 60 966 known that in an all-wheel steering steerable rear wheels hydraulically in their Be brought straight ahead when a servomotor faulty for automatic control of the rear wheels is working.

Derartige selbsttätig arbeitende Zentriervorrichtungen können jedoch zu recht gefährlichen Fahrsituationen führen, wenn die selbsttätige Rückstellung der Hinterräder in die Geradeausstellung bei schneller Kurvenfahrt bzw. während eines Ausweichmanövers erfolgen sollte; denn in einem derartigen Falle würden die zuvor noch korrekt ausgelenkten Hinterräder eine größere und für den Fahrer völlig überraschende Lenkbewegung ausführen.Such automatic centering devices can, however, lead to quite dangerous driving situations lead when the automatic reset of the rear wheels in the straight-ahead position when cornering at high speed or should occur during an evasive maneuver; because in in such a case they would be correct beforehand deflected rear wheels a larger one and for the driver perform a completely surprising steering movement.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine der eingangs genannten Art entsprechende Allradlenkung zu schaffen, welche sich durch hohe Fahrsicherheit bei plötzlich auftretenden Fehlfunktionen des elektronischen Steuer­ gerätes auszeichnet.Therefore, it is an object of the invention, one of the beginning to create appropriate all-wheel steering, which is characterized by high driving safety when suddenly malfunctions of the electronic tax device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hinterradlenkung federnd in ihre Geradeaus­ stellung gespannt und antriebsmäßig an den Ausgang eines Differentialgetriebes mit zwei Eingängen ange­ schlossen ist, daß der eine Eingang mit einem selbst­ hemmenden Hauptstellantrieb verbunden ist, welcher bei Fehlfunktion des Steuergerätes stillgesetzt wird, und daß der andere Eingang mit einem selbsthemmungs­ freien Zusatzantrieb verbunden ist, welcher die Hinter­ radlenkung zumindest bei Fehlfunktion des Steuergerätes und/oder bei stillstehendem bzw. stillgesetztem Haupt­ stellantrieb mit einer Kraft beaufschlagt, welche in Stärke und Richtung mit der Stärke und Richtung einer die Vorderradlenkung betätigenden bzw. in der jeweiligen Lenkstellung haltenden Kraft variiert und die Hinterräder gleichsinnig zu den Vorderrädern auszulenken sucht.According to the invention, this object is achieved by that the rear wheel steering is resilient in its straight line position excited and driven to the exit a differential gear with two inputs it is concluded that the one entrance with oneself inhibiting main actuator is connected, which at Malfunction of the control unit is stopped, and that the other entrance with a self-locking Free auxiliary drive is connected, which is the rear wheel steering at least if the control unit malfunctions and / or with the head stopped or stopped actuator acted upon by a force which in Strength and direction with the strength and direction of one the front wheel steering actuating or in the respective Power holding the steering position varies and the rear wheels seeks to deflect in the same direction to the front wheels.

Da der Hauptstellantrieb selbsthemmend ausgebildet ist, braucht derselbe bei Fehlererkennung des elektronischen Steuergerätes lediglich stillgesetzt zu werden, um den einen Eingang des Differentialgetriebes zu blockieren. Sodann kann die Hinterradlenkung allein durch den lediglich kraftgeführten Zusatzantrieb im Zusammenwirken mit der die Hinterradlenkung in ihre Geradeausstellung drängenden Federanordnung betätigt werden. Damit werden bei plötzlichem bzw. unerwartetem Ausfall des elektronischen Steuergerätes abrupte Lenkwinkel­ änderungen der Hinterräder vermieden.Since the main actuator is designed to be self-locking, needs the same when the electronic fault detection Control unit only to be shut down by one Block the input of the differential gear. Then can the rear wheel steering solely by the only power-guided Auxiliary drive in cooperation with the rear wheel steering  pressed into their straight-ahead pressing spring arrangement will. So if there is a sudden or unexpected Failure of the electronic control unit abrupt steering angle Changes to the rear wheels avoided.

Außerdem ist vorteilhaft, daß selbst bei Notbetrieb eine der Normalfunktion der Allradlenkung bei höherer Fahrge­ schwindigkeit weitestgehend entsprechende Betriebsweise aufrechterhalten bleibt. Damit ist in jedem Falle ein sicheres Fahren möglich.It is also advantageous that even in emergency operation the normal function of all-wheel steering at higher speeds speed largely appropriate mode of operation is maintained. That is in any case a safe driving possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine mit dem Zusatzantrieb kombinierte Blockiervorrichtung den Zusatzantrieb nur bei korrekt arbeitendem Steuergerät unbeweglich sperrt und bei Fehlfunk­ tion des Steuergerätes sofort öffnet. Solange im Steuergerät kein Fehler auftritt, wird also die Hinterradlenkung allein durch den Hauptstellantrieb betätigt, der Zusatzantrieb ist blockiert. Bei einer Fehlererkennung bleibt der Hauptstell­ antrieb auf Grund seiner Selbsthemmung unbeweglich, während nunmehr der Zusatzantrieb auf Grund der sich öffnenden Blockiervorrichtung in Funktion tritt.According to a preferred embodiment of the invention provided that one combined with the additional drive Block the auxiliary drive only when correct locks working control unit immobile and in the event of malfunction tion of the control unit opens immediately. As long as in the control unit no error occurs, so the rear wheel steering alone actuated by the main actuator, which is the auxiliary drive blocked. The main control remains in the event of an error detection drive immobile due to its self-locking, while now the additional drive due to the opening Blocking device comes into operation.

Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, Hauptstellantrieb und Zusatzantrieb bei korrekt arbeitendem Steuergerät gemein­ sam wirken zu lassen.In principle, however, it is also possible to use the main actuator and auxiliary drive common when the control unit works correctly to let sam work.

Die Abtriebe des Hauptstellantriebes sowie des Zusatzantriebes können - insbesondere wenn sie nur translatorische Bewegungen ausführen - über ein zwischen ihnen angeordnetes Joch mit einer die Hinterradlenkung betätigenden Schubstange gekoppelt sein, so daß das Joch in konstruktiv besonders einfacher Weise das Differentialgetriebe bildet.The outputs of the main actuator and the additional drive can - especially if they only translatory movements execute - over a yoke arranged between them a push rod actuating the rear wheel steering be so that the yoke in a structurally particularly simple manner forms the differential gear.

Prinzipiell können aber auch rotatorische Differentialgetriebe eingesetzt werden, z.B. Planetengetriebe mit einem selbst­ hemmenden Zweig. Derartige Getriebe sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn nur wenig Raum zur Verfügung steht. In principle, rotary differential gears can also be used are used, e.g. Planetary gear with one yourself inhibitory branch. Such gears are particularly then advantageous if there is little space available.  

Als Hauptstellantrieb ist insbesondere ein rotatorischer Antrieb, wie z.B. ein Elektromotor oder ein Hydromotor, mit selbsthemmendem Bewegungsumsetzer, wie z.B. Spindel, geeignet.A rotary actuator is the main actuator Drive, e.g. an electric motor or a hydraulic motor, with self-locking motion converter, e.g. Spindle, suitable.

Als Zusatzantrieb eignet sich insbesondere ein Linear­ antrieb, wobei die gegebenenfalls zugeordnete Blockier­ vorrichtung bei Fehlfunktion des Steuergerätes immer unwirksam bleibt.A linear is particularly suitable as an additional drive drive, the possibly associated blocking Device always in case of malfunction of the control unit remains ineffective.

Gemäß einer konstruktiv besonders zweckmäßigen Ausführungs­ form kann als Zusatzantrieb ein doppeltwirkendes Kolben- Zylinder-Aggregat angeordnet sein, welches zumindest bei Fehlfunktion des Steuergerätes automatisch einem der Vorderradlenkung als Servoaggregat zugeordneten weiteren doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat parallelgeschaltet wird. Dementsprechend wirken die auf die Vorderradlenkung einwirkenden Kräfte des zugeordneten Servoaggregates auch auf die Hinterradlenkung, welche dementsprechend immer simultan mit der Vorderradlenkung arbeitet.According to a particularly useful design form can be a double-acting piston Cylinder unit can be arranged, which at least at Malfunction of the control unit automatically one of the Front wheel steering assigned as a further servo unit double-acting piston-cylinder unit connected in parallel becomes. Accordingly, they act on the front wheel steering acting forces of the associated servo unit also on the rear wheel steering, which accordingly always works simultaneously with the front wheel steering.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche hingewiesen. Nachfolgend wird die Erfindung an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.Otherwise, the preferred features of Invention referred to the claims. Below is the invention based on preferred embodiments which are shown in the drawing, explained in more detail.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführungsform, bei der die Hinterradlenkung bei fehlerfrei arbeitendem Steuergerät allein durch den Hauptstellantrieb und bei Fehler­ erkennung im elektronischen Steuergerät allein durch den Zusatzantrieb betätigt wird, und Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment in which the rear wheel steering is operated by the main actuator alone when the control unit is working correctly and when the error is detected in the electronic control unit only by the auxiliary drive, and

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der Hauptstellantrieb und Zusatzantrieb bei fehlerfrei arbeitendem elektronischen Steuergerät gemeinsam wirken. Fig. 2 shows a modified embodiment in which the main actuator and auxiliary drive work together when the electronic control unit is working correctly.

Gemäß Fig. 1 wird die nicht dargestellte Hinterradlenkung mittels einer Schubstange 1 betätigt, die durch eine Feder­ anordnung 2 in eine der Geradeausstellung der Hinterräder entsprechende Mittellage gespannt wird. Dazu sucht die Schraubendruckfeder 3 auf der Schubstange 1 verschiebbar angeordnete Ringscheiben 4 gegen schubstangenseitige Anschläge bzw. Ringstufen 5 sowie gegen fahrzeugfeste Anschläge 6 zu schieben, die voneinander gleichen Abstand wie die schubstangenseitigen Anschläge bzw. Ringstufen 5 haben. In der Mittellage der Schubstange liegen also beide Ringscheiben 4 jeweils an einem schubstangenseitigen Anschlag bzw. einer Ringstufe 5 sowie einem fahrzeugfesten Anschlag 6 an. Bei Verschiebung der Schubstange 1 in der einen oder anderen Richtung wird jeweils eine Ringscheibe 4 von einem schubstangenseitigen Anschlag bzw. einer schubstangenseitigen Ringstufe 5 mitgenommen und dementsprechend vom zugeordneten fahrzeugfesten Anschlag 6 abgehoben, während die andere Ringscheibe 4 am zugeordneten fahrzeugfesten Anschlag 6 ange­ drückt bleibt und der zugeordnete schubstangenseitige Anschlag bzw. die zugeordnete Ringstufe 5 von der letztgenannten Ringscheibe 4 abhebt.Referring to FIG. 1, the rear wheel steering, not shown, is actuated by means of a connecting rod 1, the arrangement by a spring 2 corresponding to one of the straight-ahead position of the rear wheels middle layer is stretched. For this purpose, the helical compression spring 3 on the push rod 1 seeks to move displaceably arranged annular disks 4 against stops or ring steps 5 on the push rod side and against stops 6 fixed to the vehicle, which have the same distance from one another as the stops or ring steps 5 on the push rod side. In the middle position of the push rod, both ring disks 4 each rest against a stop on the push rod side or a ring step 5 and a stop 6 fixed to the vehicle. When the push rod 1 is displaced in one direction or the other, an annular disk 4 is taken along by a stop on the push rod side or a ring step 5 on the push rod side and is accordingly lifted off the associated fixed stop 6 on the vehicle, while the other washer 4 remains pressed on the assigned fixed stop 6 on the vehicle and the associated push rod-side stop or the associated ring step 5 lifts off the last-mentioned washer 4 .

Die Schubstange 1 ist gelenkig mit einem Joch 7 verbunden, welches mit seinem einen Ende mit einem Hauptstellantrieb 8 und mit seinem anderen Ende mit einem Zusatzantrieb 9 gelenkig verbunden ist.The push rod 1 is articulated to a yoke 7 , which is articulated at one end to a main actuator 8 and at its other end to an auxiliary drive 9 .

Der Hauptstellantrieb 8 wird beispielsweise durch einen Elektromotor 10 oder einen sonstigen rotatorischen Antrieb, z.B. Hydromotor, gebildet, welcher eine in einem fahrzeugfest angeordneten Hohlgewindeteil 11 schraubverschiebbar geführte Spindel 12 antreibt, die dann ihrerseits mit dem Joch 7 verbunden ist.The main actuator 8 is formed, for example, by an electric motor 10 or another rotary drive, for example a hydraulic motor, which drives a spindle 12 which is screw-guided in a hollow threaded part 11 and which is then connected to the yoke 7 .

Wesentlich ist, daß der Hauptstellantrieb 8, beispielsweise durch die Spindel 12, selbsthemmend ausgebildet ist, d.h. bei stillgesetztem Hauptstellantrieb 8 bleibt dessen Abtrieb - im dargestellten Beispiel die Spindel 12 - relativ zum Fahrzeug unbeweglich.It is essential that the main actuator 8 , for example by the spindle 12 , is designed to be self-locking, ie when the main actuator 8 is stopped, its output - in the example shown the spindle 12 - remains immobile relative to the vehicle.

Das andere Ende des Joches 7 ist an ein parallel zum Haupt­ stellantrieb 8 wirkenden Zusatzantrieb 9 gekoppelt, welcher im dargestellten Beispiel als doppeltwirkendes Kolben-Zylinder- Aggregat 9 ausgebildet ist.The other end of the yoke 7 is coupled to a parallel to the main actuator 8 acting auxiliary drive 9 , which is formed in the example shown as a double-acting piston-cylinder unit 9 .

Das Kolben-Zylinder-Aggregat 9 ist über Leitungen 14, welche mittels eines Absperrventiles 15 freigegeben bzw. blockiert werden können, mit einem weiteren doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat 16 parallelgeschaltet. Das Aggregat 16 betätigt als Servoaggregat die Vorderradlenkung und wird in bekannter Weise über ein vom Lenkhandrad 17 der Fahrzeug­ lenkung gesteuertes Servoventil 18 derart mit einer hydrau­ lischen Pumpe 19 verbunden, daß beidseitig des Kolbens 20 des Aggregates 16 eine Druckdifferenz ansteht, durch die eine das jeweilige Lenkmanöver unterstützende Stellkraft erzeugt wird.The piston-cylinder unit 9 is connected in parallel with a further double-acting piston-cylinder unit 16 via lines 14 , which can be released or blocked by means of a shut-off valve 15 . The unit 16 actuates the front wheel steering as a servo unit and is connected in a known manner via a servo valve 18 controlled by the steering handwheel 17 of the vehicle with a hydraulic pump 19 such that a pressure difference is present on both sides of the piston 20 of the unit 16 , through which the respective one Steering maneuver supportive power is generated.

Falls das Absperrventil 15 seine Offenstellung einnimmt, wird also der Kolben 21 des Kolben-Zylinder-Aggregates von der gleichen Druckdifferenz beaufschlagt.If the shut-off valve 15 assumes its open position, the piston 21 of the piston-cylinder unit is acted upon by the same pressure difference.

Die dargestellte Allradlenkung funktioniert in der folgenden Weise:The illustrated all-wheel steering works in the following Wise:

Die Vorderradlenkung wird in üblicher Weise durch das Lenkhandrad 17 betätigt. The front wheel steering is operated in the usual way by the steering handwheel 17 .

Die Hinterradlenkung wird durch ein elektronisches Steuer­ gerät 22 betätigt, welches eingangsseitig mit nicht darge­ stellten Sensoren für den Lenkwinkel der Vorderräder, den Lenkwinkel der Hinterräder sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder andere Parameter verbunden ist.The rear wheel steering is operated by an electronic control device 22 , which is connected on the input side to sensors not shown for the steering angle of the front wheels, the steering angle of the rear wheels and the speed of the vehicle and / or other parameters.

Ausgangsseitig ist das Steuergerät 22 mit dem Absperrventil 15 sowie dem Motor 10 des Hauptstellantriebes 8 gekoppelt.On the output side, the control unit 22 is coupled to the shut-off valve 15 and the motor 10 of the main actuator 8 .

Im Normalfalle verbindet das Steuergerät 22 den elektrischen Stellmotor des Absperrventiles 25 mit der Fahrzeugbatterie, so daß das Absperrventil 15 gegen die Kraft einer Rückstell­ feder in seiner Schließstellung gehalten wird. Damit wird der Kolben 21 des Kolben-Zylinder-Aggregates 9 arretiert. Die Hinterradlenkung wird demzufolge allein durch den vom Steuergerät 22 gesteuerten Hauptstellantrieb 8 betätigt.In the normal case, the control unit 22 connects the electric servomotor of the shut-off valve 25 to the vehicle battery, so that the shut-off valve 15 is held in its closed position against the force of a return spring. The piston 21 of the piston-cylinder unit 9 is thus locked. The rear wheel steering is consequently actuated solely by the main actuator 8 controlled by the control unit 22 .

Das Steuergerät 22 überprüft sich ständig auf fehlerfreie Funktion. Sobald ein Fehler erkannt wird, wird automatisch ein Notprogramm eingeschaltet, d.h. der Hauptstellantrieb 8 sowie der Stellmotor des Absperrventiles 15 werden von der Fahrzeugbatterie abgekoppelt. Dementsprechend bleibt der Hauptstellantrieb 8 auf Grund seiner Selbsthemmung bzw. der Selbsthemmung der Spindel 12 unbeweglich, während das Absperr­ ventil 15 von seiner Rückstellfeder in seine Offenstellung umgeschaltet wird und die Kolben-Zylinder-Aggregate 9 und 16 miteinander parallel verbindet. Dementsprechend wirkt auf das Joch 7 nunmehr jeweils eine vom Kolben-Zylinder-Aggregat 9 erzeugte Kraft, welche die Hinterradlenkung je nach Richtung des Druckgefälles am Kolben 21 gegen die Kraft der Federanord­ nung 2 in der einen oder anderen Richtung zu verstellen bzw. zu halten sucht. The control unit 22 constantly checks for correct functioning. As soon as an error is detected, an emergency program is automatically switched on, ie the main actuator 8 and the servomotor of the shut-off valve 15 are disconnected from the vehicle battery. Accordingly, the main actuator 8 remains immobile due to its self-locking or self-locking of the spindle 12 , while the shut-off valve 15 is switched from its return spring to its open position and connects the piston-cylinder units 9 and 16 in parallel. Accordingly, acts on the yoke 7 now a force generated by the piston-cylinder unit 9 , which the rear wheel steering depending on the direction of the pressure drop on the piston 21 against the force of Federanord voltage 2 in one direction or the other tries to adjust or keep .

Das das Kolben-Zylinder-Aggregat 16 steuernde Servoventil 18, welches seinerseits über das Lenkhandrad 17 betätigt wird, steuert also nunmehr auch über das Kolben-Zylinder-Aggregat 9 die Hinterradlenkung.The servo valve 18 controlling the piston-cylinder unit 16 , which in turn is actuated via the steering handwheel 17 , now also controls the rear wheel steering via the piston-cylinder unit 9 .

Die Kolben-Zylinder-Aggregate 9 und 16 sind über die Leitungen 14 derart miteinander verbunden, daß jeweils eine gleichsinnige Auslenkung der Vorder- und Hinterräder auftritt.The piston-cylinder assemblies 9 and 16 are connected to one another via the lines 14 in such a way that a deflection of the front and rear wheels occurs in the same direction.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß an Stelle des Absperrventiles 15 ein Steuerventil 23 vorgesehen ist, welches mit dem Kolben 20 des Kolben-Zylinder-Aggregates 16 antriebsverbunden ist. Dabei ist das Steuerventil 23 derart ausgebildet, daß es die Kolben-Zylinder-Aggregate 9 und 16 in einem weiten Mittelbereich der möglichen Stellungen des Kolbens 20 des Aggregates 16 in einer Weise verbindet, daß das Kolben-Zylinder-Aggregat 9 jeweils eine zu den Vorderrädern gleichsinnige Auslenkung der Hinterräder zu bewirken sucht. Erst wenn der Lenkwinkel der Vorderräder extreme Werte erreicht und dementsprechend der Kolben 20 des Aggregates 16 in eine Lage nahe einer seiner Endlagen verschoben sein muß, erfolgt eine entgegengesetzte Verbindung der Kolben-Zylinder-Aggregate 9 und 16, um Vorder- und Hinterräder gegensinnig zueinander auslenken zu können.The embodiment shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 essentially in that a control valve 23 is provided instead of the shut-off valve 15 , which is drive-connected to the piston 20 of the piston-cylinder unit 16 . The control valve 23 is designed such that it connects the piston-cylinder units 9 and 16 in a wide central region of the possible positions of the piston 20 of the unit 16 in such a way that the piston-cylinder unit 9 each one to the front wheels seeks to effect the same deflection of the rear wheels. Only when the steering angle of the front wheels reaches extreme values and accordingly the piston 20 of the unit 16 has to be displaced into a position near one of its end positions, is there an opposite connection of the piston-cylinder units 9 and 16 in order to deflect the front and rear wheels in opposite directions to one another to be able to.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Zusatz­ antrieb 9 immer wirksam, d.h. bei fehlerfrei arbeitendem Steuergerät 22 arbeiten Hauptstellantrieb 8 und Zusatzantrieb 9 gemeinsam. Sobald das Steuergerät 22 einen Fehler erkennt, wird der Motor 10 des Hauptstellantriebes 8 stillgesetzt, so daß nur noch der Zusatzantrieb 9 die Hinterradlenkung steuert.In the embodiment shown in FIG. 2, the auxiliary drive 9 is always effective, ie the main actuator 8 and auxiliary drive 9 work together when the control unit 22 is working correctly. As soon as the control unit 22 detects an error, the motor 10 of the main actuator 8 is stopped, so that only the additional drive 9 controls the rear wheel steering.

Claims (7)

1. Allradlenkung für Kraftfahrzeuge mit einer manuell mittels Lenkhandrades betätigten Vorderradlenkung sowie einer Hinterradlenkung, welche mittels eines durch ein elektronisches Steuergerät betätigten Stellmotors in Abhängigkeit von vorgegebenen bzw. vorgebbaren Parametern steuerbar und im Falle einer Fehlfunktion des Steuergerätes auf einen Zustand für Notbetrieb umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Hinterradlenkung federnd (Federanordnung 2) in ihre Geradeausstellung gespannt und antriebsmäßig an den Ausgang eines Differentialgetriebes (Joch 7) mit zwei Eingängen angeschlossen ist,
  • - daß der eine Eingang mit einem selbsthemmenden Hauptstellantrieb (8) verbunden ist, welcher bei Fehlfunktion des Steuergerätes (22) stillgesetzt wird, und
  • - daß der andere Eingang mit einem selbsthemmungsfreien Zusatzantrieb (9) verbunden ist, welcher die Hinterrad­ lenkung zumindest bei Fehlfunktion des Steuergerätes (22) und/oder bei stillstehendem bzw. stillgesetztem Hauptstellantrieb (8) mit einer Kraft beaufschlagt, welche in Stärke und Richtung mit der Stärke und Richtung einer die Vorderradlenkung betätigenden bzw. in der jeweiligen Lenkstellung haltenden Kraft variiert und die Hinterräder gleichsinnig zu den Vorderrädern auszulenken sucht.
1. All-wheel steering for motor vehicles with a manually operated by means of the steering handwheel front wheel steering and a rear-wheel steering, which in the case of a malfunction of the control device is controllable by means of an actuated by an electronic control unit actuating the motor in response to predetermined or predeterminable parameters, and can be switched to a state for emergency operation, characterized featured,
  • - That the rear wheel steering is spring-loaded (spring arrangement 2 ) in its straight-ahead position and is connected to the output of a differential gear (yoke 7 ) with two inputs,
  • - That the one input is connected to a self-locking main actuator ( 8 ), which is stopped in the event of malfunction of the control unit ( 22 ), and
  • - That the other input is connected to a self-locking additional drive ( 9 ) which steers the rear wheel at least in the event of malfunction of the control unit ( 22 ) and / or when the main actuator ( 8 ) is at a standstill or at a standstill with a force which is effective in strength and direction the strength and direction of a force actuating the front wheel steering or holding in the respective steering position varies and tries to deflect the rear wheels in the same direction to the front wheels.
2. Allradlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Zusatzantrieb (9) kombinierte Blockiervorrichtung (Absperrventil 15) den Zusatz­ antrieb (9) nur bei korrekt arbeitendem Steuergerät (22) unbeweglich zu sperren vermag und bei Fehlfunktion des Steuergerätes (22) sofort öffnet.2. All-wheel steering according to claim 1, characterized in that a blocking device (shut-off valve 15 ) combined with the additional drive ( 9 ) can block the additional drive ( 9 ) immovably only when the control unit ( 22 ) is working correctly and in the event of malfunction of the control unit ( 22 ). opens immediately. 3. Allradlenkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebe des Hauptstellantriebes (8) sowie des Zusatzantriebes (9) über ein zwischen den Abtrieben angeordnetes Joch (7) mit einer die Hinterradlenkung betätigenden Schubstange (1) gekoppelt sind.3. All-wheel steering according to one of claims 1 or 2, characterized in that the outputs of the main actuator ( 8 ) and the additional drive ( 9 ) via a yoke ( 7 ) arranged between the outputs are coupled to a push rod ( 1 ) actuating the rear wheel steering. 4. Allradlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptstellantrieb (8) ein rotatorischer Antrieb, wie z.B. ein Elektromotor (10) oder ein Hydromotor, mit selbsthemmendem Bewegungsum­ setzer, wie z.B. einer Spindel (12), vorgesehen ist.4. All-wheel steering according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main actuator ( 8 ) is a rotary drive, such as an electric motor ( 10 ) or a hydraulic motor, with self-locking Bewegungsum converter, such as a spindle ( 12 ), is provided . 5. Allradlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptstellantrieb (8) ein Linearantrieb mit Blockiereinrichtung angeordnet ist, welche bei Stillstand des Linearantriebes immer wirksam ist.5. All-wheel steering according to one of claims 1 to 4, characterized in that a linear drive with blocking device is arranged as the main actuator ( 8 ), which is always effective when the linear drive is at a standstill. 6. Allradlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzantrieb (9) ein Linearantrieb angeordnet ist. 6. All-wheel steering according to one of claims 1 to 5, characterized in that a linear drive is arranged as an additional drive ( 9 ). 7. Allradlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzantrieb (9) ein doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat angeord­ net ist, welches zumindest bei Fehlfunktion des Steuergerätes (22) automatisch einem der Vorderrad­ lenkung als Servoaggregat zugeordneten weiteren doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat (16) parallelgeschaltet wird.7. All-wheel steering according to one of claims 1 to 6, characterized in that a double-acting piston-cylinder unit is arranged as an additional drive ( 9 ), which automatically at least in the event of malfunction of the control unit ( 22 ) one of the front wheel steering assigned as a servo unit further double-acting Piston-cylinder unit ( 16 ) is connected in parallel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62160966A (en) * 1986-01-09 1987-07-16 Daihatsu Motor Co Ltd Failsafe device for four wheel steering vehicle

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