DE3903834A1 - Verfahren und vorrichtung zum lenken der hinterraeder eines kraftfahrzeuges - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum lenken der hinterraeder eines kraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Lenksysteme von Kraftfahrzeugen
und insbesondere eine Vorrichtung zum Lenken der
Hinterräder eines Kraftfahrzeuges, das mit einer
Vierradlenkung ausgestattet ist.
Es ist bekannt, gemeinsam mit dem Lenken der Vorder
räder auch die Hinterräder zu lenken. Bei einem
Kraftfahrzeug dieser Bauart ist das Verhältnis
zwischen dem Hinterradlenkwinkel R r und dem Vorder
radlenkwinkel R f , d. h. das Verhältnis k (=R r /R f )
variabel mit der Fahrgeschwindigkeit.
Bei niedrigen Geschwindigkeiten werden die Hinter
räder in umgekehrter Richtung wie die Vorderräder
gelenkt (sogenanntes "entgegengerichtetes Lenken")
um die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges zu verbessern.
Im mittleren und hohen Geschwindigkeitsbereich
werden die Hinterräder in gleiche Richtung wie
die Vorderräder gelenkt (sogenanntes "gleichgerichtetes
Lenken"), und gleichzeitig wird mit Erhöhung der
Fahrzeuggeschwindigkeit das oben erwähnte Verhältnis k
der Hinterradlenkwinkel so verändert, daß es sich
allmählich dem Wert 1 nähert, um dadurch die Fahr
stabilität des Fahrzeuges bei Lenkmanövern bei
hoher Fahrgeschwindigkeit zu verbessern. Es wurden
verschiedene Vierradlenksysteme mit diesen Eigenschaf
ten entwickelt, wie z. B. in JP-OS 11 173/1982 beschrie
ben ist.
Trotz des im Stand der Technik insoweit erzielten
Fortschrittes verbleiben immer noch eine Anzahl
ungelöster Probleme. Beispielsweise besteht bei
einem Vierradlenksystem mit den beschriebenen Eigen
schaften die Notwendigkeit, Sicherheitsmaßnahmen
gegen Ausfall vorzusehen, z. B. einen Sensor zum
Erfassen des Vorderradlenkwinkels und zum Übertragen
eines entsprechenden Signals zu einer Kontrolleinheit
sowie das Schaffen diagnostischer Fähigkeit in
dieser Kontrolleinheit, damit jegliche Abnormität
oder Fehlfunktion wie ein Kurzschluß oder ein Leitungs
bruch in den verschiedenen mit der Kontrolleinheit
verbundenen Schaltungen erfaßt werden kann. Die
Diagnose muß umittelbar auf eine derartige Erfassung
reagieren, die Hinterradlenkungssteuerung stoppen
und das Lenksystem in den Normalzustand ohne Hinterrad
lenkung versetzen, d. h. in einen Zustand in dem
nur die Vorderräder durch Handhabung des Lenkrades
gelenkt werden.
In einem Beispiel für eine Sicherheitsvorrichtung
eines bekannten Hinterradlenksystemes sind zur
Verbesserung der Fähigkeit, Abnormitäten zu erfassen,
mehrere Sensoren vorgesehen, um z. B. den Vorderrad
lenkwinkel und die Lenkgeschwindigkeit der Vorder
räder zu erfassen, woraufhin die Ausgänge dieser
Sensoren verglichen werden. Wenn nur ein einziger
Vorderradlenkwinkelsensor angewendet wird, wird
mit einem anderen Verfahren überprüft, ob oder
ob nicht der Ausgang dieses Sensors in dem für
diesen Sensor spezifischen, normalen Betriebsbereich
liegt. Es handelt sich hierbei um üblich praktizierte
Verfahren. Im Falle der erstgenannten Vorgehensweise
werden die Kosten zu einem Problem. Im Falle der
zuletzt genannten Vorgehensweise besteht eine Schwie
rigkeit darin, daß die Erfassung von Differenzen
der Polarität des Vorderradlenkwinkelsignales,
welches vom Vorderradlenkwinkel-Signalsensor abge
geben wird, schwierig ist. Selbst wenn das Lenkrad
für eine Rechtskurve entsprechend eingeschlagen
wird, kann das Vorderradlenkwinkelsignal einen
Linkseinschlag-Lenkzustand signalisieren. Wenn
das Ausgangssignal des Sensors innerhalb des normalen
Betriebsbereiches liegt, kann es nicht als abnorm
erfaßt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Lenken der Hinterräder eines
Kraftfahrzeuges mit einer Vorderrad- und einer
Hinterradlenkvorrichtung anzugeben, bei dem die
Genauigkeit des Erfassens von Abnormitäten mittels
Sensoren wie eines Vorderradlenk-Momentsensors
(hydraulischer Sensor) über die Vorderradlenkge
schwindigkeit verbessert werden kann, indem eine
Vorrichtung zum Erfassen der Vorderradlenkgeschwindig
keit hinzugefügt wird und zusätzlich die Hinterrad
lenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Vorder
radlenkgeschwindigkeit gesteuert wird, wobei über
mäßige Verzögerung der Hinterradlenkung bei schneller
Lenkradbetätigung kompensiert und die Hinterräder
mit einer angemessenen Verzögerung gelenkt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren
gemäß der Erfindung zum Lenken der Hinterräder
des Kraftfahrzeuges mit einer Vorderrad- und einer
Hinterradlenkvorrichtung folgende Verfahrensschritte
vorgesehen: Erfassen eines ersten Meßsignales,
welches eine für das Lenken der Vorderräder charak
teristische physikalische Größe repräsentiert;
Erfassen eines zweiten Meßsignales, welches die
Lenkgeschwindigkeit der Vorderradlenkvorrichtung
repräsentiert; Erfassen eines dritten Meßsignales,
welches den Hinterradlenkwinkel der Hinterradlenkvor
richtung repräsentiert; Erfassen eines vierten
Meßsignales, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit
reprasentiert; Berechnen einer Referenzgröße des
Hinterradlenkwinkels ausgehend von den vier genannten
Signalen und einer Referenzgröße der Hinterradlenk
geschwindigkeit ausgehend von dem zweiten und vierten
Meßsignal; Lenken der Hinterräder entsprechend
den Referenzgrößen; Entscheiden über korrekten
und positiven Betrieb der Lenkvorrichtungen durch
Einsatz von Bestimmungsmitteln für abnormen Sensorbe
trieb, wenn eine Differenz zwischen der Veränderungs
richtung der Größen, welche durch das erste Meßsignal
reprasentiert sind, und der durch das zweite Meßsignal
repräsentierten Richtung der Lenkeinschlaggeschwindig
keit der Vorderräder auftritt, um zu beurteilen,
ob eine Abnormität bei einer der durch das erste
und das zweite Meßsignal repräsentierten Größen
vorliegt.
Ferner sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum
Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit
einer Vorderrad- und einer Hinterradlenkvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 2 vor. Bei der
Vorrichtung nach der Erfindung wird der Lenkwinkel
der Hinterräder gesteuert bzw. geregelt auf einen
geeigneten Wert verändert, wenn eine Seitenführungs
kraft an den Vorderrädern infolge einer äußeren
Störung, ausgenommen die Handhabung des Lenkrades,
auftritt, und die Fahreigenschaften des Fahrzeuges
werden dadurch verbessert, daß die Hinterräder
mittels einer Referenzgröße bzw. eines Sollwertes
des Hinterradlenkwinkels gelenkt werden, der von
der Vorderradlenkkraft, von der Vorderradlenk-Hilfs
kraft oder von der Vorderrad-Seitenführungskraft
und der Fahrgeschwindigkeit abgeleitet ist. Gleichzei
tig wird durch Regeln der Hinterradlenkgeschwindigkeit
dadurch, daß die Lenkgeschwindigkeit der Vorderräder
gemessen und eine Größe der Hinterradlenkgeschwindig
keit von dieser gemessenen Größe und der Fahrzeugge
schwindigkeit abgeleitet wird, eine übermäßige
Verzögerung beim Ansprechen der Hinterradlenkung
zum Zeitpunkt schneller Lenkradbewegungen kompensiert,
und die Hinterräder können mit angemessener Verzögerung
gelenkt werden.
Bei der oben beschriebenen Hinterradlenkvorrichtung
gemäß der Erfindung sind Meßmittel zum Erfassen
einer Abnormität für den Sensor vorgesehen, der
das Auftreten einer Abnormität durch Erfassen des
Vorderradlenkmomentes, der Vorderradlenk-Hilfskraft
oder einer Seitenführungskraft an den Vorderrädern
und der Vorderradlenkgeschwindigkeit meldet, wenn
ein Fehler bzw. Versagen bezüglich der Änderungsrich
tung des Vorderradlenkmomentes, des Vorderradlenk-Ser
vomomentes oder der Vorderrad-Seitenführungskraft
und der Richtung der Vorderradlenkgeschwindigkeit
auftritt.
Bei der Erfindung kann der Einsatz zu vieler Sensoren
für jede physikalische Größe vermieden werden,
indem Abnormitäten der Lenkvorrichtung für die
Hinterräder erfaßt werden. Gleichzeitig ist eine
solche Erfassung von Abnormitäten sehr viel genauer
als ein Verfahren, bei dem Abnormitäten getrennt
voneinander einzeln erfaßt werden. Als Ergebnis
kann insgesamt eine verläßlichere Sicherung gegen
Ausfall des Systems erzielt werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Kombination einer schematischen
Draufsicht und eines Blockschaltbildes
eines Beispiels für ein Lenksystem gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem die Beziehung
zwischen dem Ausgangssignal einer Vor
richtung zum Berechnen und Verstärken
der hydraulischen Druckdifferenz für
das Lenken und dem Differenzdruck des
hydraulischen Lenkdruckes aufgezeichnet
sind, und
Fig. 3A und 3B für Linkssteuern und Rechtssteuern
charakteristische Ausgangssignal-Diagramme
eines Drehkodierers zum Erzeugen von
zweiphasigen Pulssignalen mit einem Phasenun
terschied von 90°, wie er als Lenkwinkel
geschwindigkeitssensor im Einsatz ist.
Gemäß Fig. 1 werden die Vorderräder 6 eines Kraft
fahrzeuges nach links oder rechts durch Drehen
der Lenkrades 1 gelenkt, und das Drehmoment des
Lenkrades wird mittels eines Getriebes 3 (für Vorder
radlenkung), Spurstangen 4 und Achsschenkel 5 auf
die Vorderräder 6 übertragen. Gleichzeitig betätigt
das Lenkmoment des Lenkrades 1 ein Steuerventil 2,
welches in linken und rechten hydraulischen Leitungen
10 a, 10 b zwischen einer von der Maschine des Kraft
fahrzeuges (nicht gezeigt) betriebenen Ölpumpe 7
und linken und rechten hydraulischen Kammern 9 a
und 9 b eines hydraulischen Servozylinders 9 ange
ordnet ist, um dadurch ein hydraulisches Lenk-Servomo
ment zum Lenken in die gewünschte Richtung aufzubrin
gen, wodurch die vom Lenkrad von Hand aufzubringenden
Kräfte vermindert werden. Die erwähnte hydraulische
Pumpe 7 speist hydraulisches Druckmittel (Öl) von
einem Tank 8 zu dem Servozylinder 9.
In die hydraulischen linken und rechten Leitungen 10 a
und 10 b sind linke und rechte Drucksensoren 11 a
und 11 b eingeschaltet, welche den hydraulischen
Druck in den Leitungen 10 a und 10 b messen und entspre
chende Druckmeßsignale zu einer Vorrichtung 12
zum Berechnen und Verstärken der hydraulischen
Lenkdruckdifferenz liefern.
Diese Vorrichtung 12 berechnet das Servomoment
aus der Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen
der beiden Drucksensoren 11 a und 11 b und überträgt
ein Ausgangssignal als Lenkservomomentsignal zu
einer Regeleinheit 13.
Der Lenkradmechanismus ist mit einem Lenkwinkelge
schwindigkeitssensor 14 ausgestattet, welcher auf
die Drehung des Lenkrades 1 hin die Drehrichtung
des Lenkrades und dessen Winkelgeschwindigkeit
erfaßt. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 14 überträgt
ein Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal zur Regelein
heit 13 entsprechend dieser Winkelgeschwindigkeit.
Ein Fahrgeschwindigkeitssensor 15 erfaßt die Fahr
zeuggeschwindigkeit und überträgt ein entsprechendes
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zur Regeleinheit 13.
die Hinterräder 25, 25 des Kraftfahrzeuges sind
an einem Chassisrahmen (nicht gezeigt) des Kraft
fahrzeuges über Hinterradaufhängungen angebracht,
welche hintere Querlenker 23 und vordere Querlenker 24
umfassen.
Diese Hinterräder werden zum Linkslenken und Rechts
lenken mittels eines Hinterrad-Lenkmechanismus
betätigt, dessen Hauptbestandteile sind: ein von
Signalen der Steuereinheit 13 gesteuerter Elektro
motor 16; eine durch den Motor 16 aktivierte elektro
magnetische Kupplung 17; eine Schneckenwelle 18
zum Antreiben eines Schneckenradsektors 19 über
die Kupplung 17; eine Welle 20 a, auf welcher der
Schneckenradsektor 19 fest abgestützt ist; ein
rechter Hebel 20, der mit einem Ende mit der Welle 20 a
fest verbunden ist und an einer Zwischenstelle
mit dem inneren (linken) Ende des oben erwähnten
hinteren Querlenkers 23 auf der rechten Seite ver
bunden ist; eine Verbindungsstange 21, die am rechten
Ende mit dem anderen Ende des rechten Hebels 20
verbunden ist, und einen linken Hebel 22, der schwenk
bar an seinem einen Ende mittels einer Schwenkwelle
22 a unterstützt ist und mit seinem anderen Ende
am linken Ende der Verbindungsstange 21 angelenkt
ist. An einer Zwischenstelle des Hebels 22 ist
das rechte Ende des hinteren linksseitigen Querlenkers
23 angeschlossen. Die äußeren Enden der hinteren
Querlenker 23 sind jeweils am linken bzw. rechten
Rad angelenkt. Die äußeren Enden der vorderen Quer
lenker 24 sind im wesentlichen parallel zu den
hinteren Querlenkern 23 und im Abstand davon ange
ordnet. Die äußeren Enden der vorderen Querlenker 24
sind in ähnlicher Weise an den Hinterrädern ange
bracht. Die inneren Enden der vorderen Querlenker 24
sind schwenkbar mit Teilen der Fahrzeugkarosserie
(nicht gezeigt) verbunden.
Im Betrieb dieses Hinterradlenkmechanismus wird
das Drehmoment des Motors 16 über die elektromag
netische Kupplung 17 zum Antrieb der Schnecke 18
übertragen. Die Kupplung 17 wird eingeschaltet,
wenn das Fahrzeug gestartet wird. Somit wird die
Drehung der Schneckenwelle 18 ins Langsame auf
das Schneckenradsegment 19, die Welle 20 a und den
rechten Hebel 20 übertragen. Die Schwenkbewegung
des rechten Hebels 20 wird mittels der Verbindungs
stange 21 in eine Schwenkung des linken Hebels 22
um die Schwenkwelle 22 a übertragen.
Gleichzeitig werden die hinteren Querlenker 23
durch die Schwenkbewegung des rechten Hebels 20
und des linken Hebels 22 im wesentlichen seitlich
zur Fahrzeugkarosserie bewegt, wodurch die Hinter
räder 25 entsprechend gelenkt werden.
Mit der Welle 20 a des Schneckenradsektors 19 und
des Hebels 20 ist ein Drehwinkelsensor 26 zum Er
mitteln des Drehwinkels dieser Teile zugeordnet.
Ferner ist ein Drehzahlsensor zum Messen der Dreh
zahl des Motors 16 an diesem angeordnet. Die Aus
gangssignale des Drehwinkelsensors 26 und des Dreh
zahlsensors 27 werden zur Regeleinheit 13 übertragen.
Aus der Differenz der beiden Ausgangssignale der
Drucksensoren 11 a und 11 b berechnet die Vorrichtung
12 das erforderliche Lenkservomoment und erzeugt
ein entsprechendes Ausgangssignal. Die Regeleinheit
13 ermittelt die Lenkrichtung der Hinterräder und
eine Referenzgröße bzw. einen Sollwert für den
Hinterradlenkwinkel aus diesem Ausgangssignal und
dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 abgegeben wird.
Gleichzeitig berechnet die Regeleinheit 13 die
Drehrichtung des Motors 16 und eine erste Referenzgröße
für die Drehzahl des Motors aus dem Winkelgeschwindig
keitslenksignal des Sensors zum Messen der Winkelge
schwindigkeit des Lenkrades und aus dem Fahrzeugge
schwindigkeitssignal des Sensors 15.
Ferner berechnet die Regeleinheit 13 eine zweite
Referenzgröße der Motordrehzahl entsprechend der
Größe einer Abnormität oder Abweichung zwischen
den oben erwähnten Referenzgrößen des Hinterrad
lenkwinkels und der Istgröße des Hinterradlenkwinkels
entsprechend dem Eingangssignal aus dem Drehwinkel
sensor 26 in Richtung einer Verminderung einer
solchen Abnormität. Mit der Summe der ersten und
der zweiten so berechneten Motordrehzahl setzt
die Regeleinheit 13 einen Sollwert für die Motor
drehzahl. Ausgehend von der Differenz dieser Referenz
größe der Motordrehzahl und der aktuellen Motordreh
zahl entsprechend dem Eingangssignal aus dem Motor
drehzahlsensor 27 überträgt die Regeleinheit 13
ein Signal zum Treiben des Motors 16.
Wenn bei der oben beschriebenen Regelung das Lenkrad
schnell gedreht wird, wird der Motordrehzahl-Soll
wert auf einen ersten großen Sollwert eingestellt,
wodurch eine Charakteristik des anfänglichen Ver
größerns der Hinterradlenkung erzielt wird.
Wenn die Räder während schneller Fahrt einer äußeren
Störung ausgesetzt werden, werden die Fahrzeugbewegun
gen aufgrund äußerer Störungen über die an den
Vorderrädern auftretenden Seitenführungskräfte
gemessen, welche an den Vorderrädern trotz Halten
des Lenkrades zur Geradeausfahrt erzeugt werden.
Diese Seitenführungskräfte werden als Abweichungen
der Drücke in den linken und rechten hydraulischen
Druckkammern 9 a und 9 b des Servozylinders 9 erfaßt,
wodurch die Hinterräder zum Stabilisieren des Fahr
zeuges gelenkt werden. In ähnlicher Weise wird
der Lenkwinkel der Hinterräder auch im Falle einer
abrupten Verzögerung bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges
selbst dann vergrößert, wenn der Lenkwinkel auf
einem konstanten Wert gehalten wird, wodurch es
zu einer Unterdrückung des sogenannten Übersteuerns
kommt und die Stabilität des Fahrzeuges verbessert
wird.
Bei dem oben beschriebenen Hinterradlenksystem
eines Kraftfahrzeuges sieht die Erfindung einen
Bestimmungsbaustein 28 zum Bestimmen des Auftretens
einer Abnormität des Zustandes der Drucksensoren
11 a und 11 b vor, wobei diese Abnormität von der
Vorrichtung 12 zum Berechnen und Verstärken der
Druckdifferenz oder vom Lenkgeschwindigkeitsensor 14
ermittelt werden, wenn eine Differenz 1) zwischen
der Richtung des Lenkservomomentes, das ausgehend
von den Ausgangssignalen der Drucksensoren 11 a
und 11 b in der Vorrichtung 12 ermittelt und von
dieser über ein Lenkservomomentsignal abgegeben
wurde, und 2) der Richtung der Lenkwinkel
geschwindigkeit auftritt, welche durch ein von
dem Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor 14 gegebenes
Signal geliefert wird.
Wenn keine Differenz zwischen den Ausgangssignalen
der Drucksensoren 11 a und 11 b besteht, beträgt
die Ausgangsspannung der Vorrichtung 12 2,5 Volt.
Mit anderen Worten ist gemäß Fig. 2 zu diesem Zeit
punkt der Differenzdruck Null. Wenn bei Rechtskurven
fahrt der Druck in der linken Kammer 9 b des Servo
zylinders 9 größer als derjenige in der rechten
Kammer 9 a wird, ist der Differenzdruck positiv,
und die Ausgangsspannung der Vorrichtung 12 wird
größer als 2,5 Volt bei Druckdifferenz Null. Wenn
der Druck bei Linkseinschlagen der Lenkung in der
rechten Kammer 9 a größer als in der linken Kammer
9 b wird, ist die Druckdifferenz negativ, und die
Ausgangsspannung der Vorrichtung 12 wird niedriger
als 2,5 Volt. Es kann daher je nachdem, ob die
Ausgangsspannung größer oder kleiner als 2,5 Volt
(bei Druckdifferenz Null) wird, bestimmt werden,
ob das Lenkservomoment beim Rechtseinschlagen oder
beim Linkseinschlagen unterstützt.
Ein Drehkodierer erzeugt Zwei-Phasen-Pulssignale
einer Phasendifferenz von 90° gemäß Fig. 3A und
3B. Wenn der Drehkodierer für den Lenkwinkelgeschwin
digkeitssensor 14 eingesetzt wird, kehrt sich die
Anstiegsfolge der Impulse zwischen den beiden Impuls
signalfolgen um, je nach dem, ob das Lenken nach
links oder nach rechts erfolgt. Daher kann aus
der Anstiegsfolge dieser Impulse die Richtung des
Lenkens bestimmt werden.
Wenn eine Zeitdifferenz zwischen den Ausgangssignalen
der Vorrichtung 12 und dem Lenkwinkelgeschwindig
keitssensor 14 besteht, können irrtümliche Bewegungen
aufgrund dieser Zeitdifferenz dadurch vermieden
werden, daß beobachtet wird, ob oder ob nicht die
Signale innerhalb einer vorbeschriebenen Zeit abge
geben werden. Zum Beispiel kann die vorgeschriebene
Zeit eine Sekunde von dem Zeitpunkt an betragen,
in welchem das andere Signal ausgegeben wurde.
Während bei dem oben beschriebenen Beispiel ein
Drehkodierer mit Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor
14 eingesetzt ist, kann stattdessen ein elektrischer
Generator für einen Geschwindigkeitsmesser der
Gleichstrombauart zur Erzeugung eines Analogsig
nales ähnlich wie in der Vorrichtung 12 eingesetzt
werden. In diesem Fall kann die Richtung der Winkel
geschwindigkeit aus der Polarität, nämlich positiv
oder negativ, des Ausgangssignals ermittelt werden.
Das oben beschriebene Beispiel illustriert die
Anwendung der Erfindung bei einem Lenksystem mit
Servounterstützung. Im Falle eines Kraftfahrzeugs
ohne Servolenkung wird eine ähnliche Wirkung wie
bei dem oben beschriebenen Beispiel dadurch erzielt,
daß ein Sensor zum Messen des Lenkdrehmomentes
eingesetzt wird (z. B. ein Lenkmomentsensor). Die
gleiche Wirkung wird erzielt, indem die Hinterrad-Lenk
richtung von dem Ausgangssignal dieses Lenkmoment
sensors abgeleitet wird und der Sollwert des Hinter
rad-Lenkwinkels basierend auf dem Ausgangssignal
des Fahrzeuggeschwindigkeitssignales gemäß Fig.
1 eingestellt wird.
Die beschriebene bevorzugte Ausführung dient nur
zur Veranschaulichung eines Beispiels der Erfindung,
welche jedoch verschiedene Änderungen im Rahmen
der Ansprüche zuläßt.
Wie oben beschrieben, betrifft die Erfindung eine
Hinterradlenkvorrichtung, bei welcher die Referenz
größe bzw. der Sollwert des Hinterradlenkwinkels
bestimmt wird. Der Sollwert wird von dem gemessenen
Vorderrad-Lenkdrehmoment oder dem Vorderrad-Lenk
servomoment oder von der an den Vorderrädern erzeugten
Seitenführungskraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit
abgeleitet. Somit werden die Hinterräder gelenkt.
Wenn eine Seitenführungskraft an den Vorderrädern
als Folge einer äußeren Störung ohne Betätigen
des Lenkrades auftritt, wird der Lenkwinkel der
Hinterräder auf einen geeigneten Wert eingeregelt.
Daher werden die Fahreigenschaften des Fahrzeuges
verbessert. Gleichzeitig wird durch Regeln der
Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit eine übermäßige Verzöge
rung der Hinterradlenkung beim schnellen Betätigen
des Lenkrades kompensiert. Die Regelung der Hinterrad
lenkgeschwindigkeit wird dadurch erhalten, daß
die Lenkgeschwindigkeit der Vorderräder gemessen
und eine Referenzgröße bzw. ein Sollwert der Hinterrad
lenkgeschwindigkeit aus dieser Lenkgeschwindigkeit
und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.
Hierdurch können die Hinterräder mit angemessener
Verzögerung gelenkt werden.
Bei dem beschriebenen Kraftfahrzeuglenksystem sieht
die Erfindung eine Bestimmungsvorrichtung für Sen
sor-Abnormitäten vor, mit der eine Abnormität bei
der Messung des Vorderradlenkmomentes, des Vorder
rad-Servolenkmomentes oder einer Seitenführungskraft
an den Vorderrädern oder der Vorderradlenkgeschwindig
keit erfaßt werden kann, wenn eine Abweichung der
Änderungsrichtung des Vorderradlenkmomentes, des
Vorderrad-Servolenkmomentes oder der Vorderrad-Seiten
führungskraft und der Richtung der Vorderradlenk
geschwindigkeit auftritt.
Gemäß der Erfindung kann der Einsatz zu vieler
Sensoren für jede in Betracht kommende physikalische
Größe vermieden werden. Gleichzeitig wird die Erfas
sung der Abnormität genauer und verläßlicher als
bei einer Methode, bei welcher für jede Größe eine
Abnormität separat erfaßt wird. Als Ergebnis wird
ein ausfallsicherer Betrieb des Systems in seiner
Gesamtheit ermöglicht, wodurch für die Praxis sehr
vorteilhafte Wirkungen erzielbar sind.
Claims (6)
1. Verfahren zum Lenken der Hinterräder eines Kraft
fahrzeuges mit einer Vorderrad- und einer Hinterrad
lenkvorrichtung, gekennzeichnet durch
Erfassen eines ersten Meßsignales, welches eine für das Lenken der Vorderräder charak teristische physikalische Größe repräsentiert;
Erfassen eines zweiten Meßsignales, welches die Lenkgeschwindigkeit der Vorderradlenkvorrichtung repräsentiert;
Erfassen eines dritten Meßsignales, welches den Hinterradlenkwinkel der Hinterradlenkvor richtung repräsentiert;
Erfassen eines vierten Meßsignales, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert;
Berechnen einer Referenzgröße des Hinterrad-Lenk winkels ausgehend von den vier genannten Signalen und einer Referenzgröße der Hinterrad-Lenkge schwindigkeit ausgehend von dem zweiten und vierten Meßsignal;
Lenken der Hinterräder (25) entsprechend den Referenzgrößen;
Entscheiden über korrekten und positiven Betrieb der Lenkvorrichtungen durch Einsatz von Bestimmungsmitteln (28) für abnormen Sensorbe trieb, wenn eine Differenz zwischen der Ver änderungsrichtung der Größen, welche durch das erste Meßsignal repräsentiert sind, und der durch das zweite Meßsignal repräsentierten Richtung der Lenkeinschlaggeschwindigkeit der Vorderräder auftritt, um zu beurteilen, daß eine Abnormität bei einer der durch das erste und das zweite Meßsignal repräsentierten Größen vorliegt.
Erfassen eines ersten Meßsignales, welches eine für das Lenken der Vorderräder charak teristische physikalische Größe repräsentiert;
Erfassen eines zweiten Meßsignales, welches die Lenkgeschwindigkeit der Vorderradlenkvorrichtung repräsentiert;
Erfassen eines dritten Meßsignales, welches den Hinterradlenkwinkel der Hinterradlenkvor richtung repräsentiert;
Erfassen eines vierten Meßsignales, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert;
Berechnen einer Referenzgröße des Hinterrad-Lenk winkels ausgehend von den vier genannten Signalen und einer Referenzgröße der Hinterrad-Lenkge schwindigkeit ausgehend von dem zweiten und vierten Meßsignal;
Lenken der Hinterräder (25) entsprechend den Referenzgrößen;
Entscheiden über korrekten und positiven Betrieb der Lenkvorrichtungen durch Einsatz von Bestimmungsmitteln (28) für abnormen Sensorbe trieb, wenn eine Differenz zwischen der Ver änderungsrichtung der Größen, welche durch das erste Meßsignal repräsentiert sind, und der durch das zweite Meßsignal repräsentierten Richtung der Lenkeinschlaggeschwindigkeit der Vorderräder auftritt, um zu beurteilen, daß eine Abnormität bei einer der durch das erste und das zweite Meßsignal repräsentierten Größen vorliegt.
2. Vorrichtung zum Lenken der Hinterräder eines
Kraftfahrzeuges mit einer Vorderrad- und einer
Hinterradlenkvorrichtung, gekennzeich
net durch
erste Mittel (11 a, 11 b) zum Messen einer für das Lenken der Vorderräder charakteristischen physikalischen Größe;
zweite Mittel (14) zum Messen der Lenkgeschwindig keit der Vorderradlenkvorrichtung;
dritte Mittel (26) zum Messen des Hinterrad-Lenk winkels der Hinterradlenkvorrichtung;
vierte Mittel (15) zum Messen einer Fahrzeug geschwindigkeitsreferenzgröße;
Berechnungsmittel (13) zum Berechnen einer Referenz größe des Hinterradlenkwinkels ausgehend von den Meßsignalen der ersten bis vierten Mittel und zum gleichzeitigen Berechnen einer Referenzgröße der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit aus der Vorder rad-Lenkgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindig keit;
Lenkmittel zum Lenken der Hinterräder entsprechend den Referenzgrößen, und
Bestimmungsmittel (28) zum Feststellen von Sensor abnormitäten der ersten oder zweiten Mittel, wenn eine Differenz zwischen der Veränderungs richtung der durch die ersten Mittel erfaßten Meßwerte und zwischen der Richtung der durch die zweiten Mittel erfaßten Vorderrad-Lenkge schwindigkeit auftritt.
erste Mittel (11 a, 11 b) zum Messen einer für das Lenken der Vorderräder charakteristischen physikalischen Größe;
zweite Mittel (14) zum Messen der Lenkgeschwindig keit der Vorderradlenkvorrichtung;
dritte Mittel (26) zum Messen des Hinterrad-Lenk winkels der Hinterradlenkvorrichtung;
vierte Mittel (15) zum Messen einer Fahrzeug geschwindigkeitsreferenzgröße;
Berechnungsmittel (13) zum Berechnen einer Referenz größe des Hinterradlenkwinkels ausgehend von den Meßsignalen der ersten bis vierten Mittel und zum gleichzeitigen Berechnen einer Referenzgröße der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit aus der Vorder rad-Lenkgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindig keit;
Lenkmittel zum Lenken der Hinterräder entsprechend den Referenzgrößen, und
Bestimmungsmittel (28) zum Feststellen von Sensor abnormitäten der ersten oder zweiten Mittel, wenn eine Differenz zwischen der Veränderungs richtung der durch die ersten Mittel erfaßten Meßwerte und zwischen der Richtung der durch die zweiten Mittel erfaßten Vorderrad-Lenkge schwindigkeit auftritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste Meßsignal ein
Vorderradlenkkraft- oder Hilfskraftsignal ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste Meßsignal ein
am Vorderrad gewonnenes Seitenführungskraftsignal
ist.
5. Vorderradlenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten
Mittel die Vorderradlenk-Hilfskraft messen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die ersten Mittel eine
an den Vorderrädern auftretende Seitenführungs
kraft messen.
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