DE3905817A1 - Verfahren und vorrichtung zum geregelten lenken der hinterraeder eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Lenkung von Kraftfahrzeugen und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlen­ kung. Kraftfahrzeuge werden im folgenden zur Verein­ fachung als Fahrzeuge bezeichnet.

Für Fahrzeuge sind Vierradlenkungen vorgeschlagen und entwickelt worden, bei denen ein Referenzwert für den Hinterrad-Lenkwinkel ausgehend von dem Lenkwinkel des Lenkrades bzw. dem Lenkradeinschlag und der Fahrzeug­ geschwindigkeit bestimmt wird. Die Hinterräder werden dann entsprechend diesem Referenzwert gelenkt. Bei die­ sen Vierradlenkungen ist eine Einrichtung zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit des Lenkrades vorgesehen. Entsprechend der Winkelgeschwindigkeit wird ein Refe­ renzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit ermittelt. Durch Lenken mit der diesem Referenzwert entsprechenden Geschwindigkeit kann verzögerungsfreies Hinterradlenken erzielt werden. Ein Beispiel für diese Lenkanlagen ist aus der JP-OS 1 49 562/1987 bekannt.

Es ist bekannt, daß, wenn die Vorderräder mit einer Ge­ schwindigkeit oberhalb eines vorbestimmten Wertes in eine Kurve gelenkt werden, eine verbesserte Stabilität des Fahrzeuges dann erzielt wird, wenn die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder (zu den Vorderrädern gleichgerichtet) gelenkt werden. Bei einer Vierradlenkung wird diese Stabilität bei hohen Fahrge­ schwindigkeiten durch an Vorder- und Hinterrädern glei­ che Lenkrichtung verbessert. Wenn jedoch bei einer her­ kömmlichen Vierradlenkung die Hinterrad-Lenkgeschwin­ digkeit proportional der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit geregelt wird, um die Ansprechverzögerung der Hinter­ radregelung zu reduzieren, tritt die Schwierigkeit auf, daß sich die Lenkempfindlichkeit bei an Vorder- und Hinterrädern gleicher Lenkrichtung und im Bereich mitt­ lerer oder hoher Fahrgeschwindigkeiten verschlechtert, d.h. das Fahrzeug ändert seine Fahrtrichtung relativ zur Lenkbetätigung nur träge. Der Fahrzeugführer wird unsicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorste­ hend beschriebene Schwierigkeit bei herkömmlichen Vier­ radlenkungen zu überwinden.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vier­ radlenkung gelöst, wobei mindestens in einem mittleren oder hohen Geschwindigkeitsbereich der Fahrzeugge­ schwindigkeit die Hinterräder gleichgerichtet wie die Vorderräder abhängig von der Vorderrad-Lenkkraft oder dem Vorderrad-Lenkwinkel und von der Vorderrad- Lenkge­ schwindigkeit gelenkt werden, das sich erfindungsgemäß auszeichnet durch Überwachen des Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits- Referenzwertes bei mittlerer oder hoher Fahrzeugge­ schwindigkeit, welcher in Abhängigkeit von der Vorder­ rad-Lenkgeschwindigkeit derart bestimmt wird, daß die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei den Vorderrä­ dern gleichgerichteter Lenkung für niedrige Vorderrad- Lenkgeschwindigkeit reduziert und für hohe Vorderrad- Lenkgeschwindigkeit erhöht wird.

Nach einem anderen Lösungsgedanken der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung eine Rechenvorrichtung zum Berechnen des Servo-Lenk­ momentes, einen Sensor zum Erfassen der Drehrichtung und der Geschwindigkeit des Lenkrades, einen Fahrzeug­ geschwindigkeits-Sensor, einen Hinterrad-Lenkwinkel- Sensor, einen Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Sensor und eine Regeleinheit, welche auf die Signale der Rechen­ vorrichtung und der Sensoren zum Betätigen der Hinter­ räder reagiert, wobei in der Vorrichtung ein Hinterrad- Lenkreferenzwert errechnet wird, und weist erfindungsgemäß auf:
eine Hinterrad-Lenkwinkel-Referenzwert-Rechenvorrich­ tung, welche ausgehend von den Ausgangsignalen der Re­ chenvorrichtung zum Berechnen des Servo-Lenkmomentes und des Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors den Hinterrad- Lenkwinkel-Referenzwert ermittelt;
eine Hinterrad-Lenkwinkelabweichungs-Rechenvorrichtung, welche ausgehend von dem Referenzwert und einem Ist- Wert von dem Hinterrad-Lenkwinkel-Sensor ein Abwei­ chungssignal erzeugt, welches die Abweichung zwischen dem Referenzwert und dem Ist-Wert repräsentiert, und eine Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert- Rechenvorrichtung, welche auf das Abweichungssignal, das erste detektierte Signal vom Fahrzeuggeschwindig­ keits-Detektor, das zweite detektierte Signal vom Vor­ derrad-Lenkgeschwindigkeits-Detektor und auf das detek­ tierte Signal vom Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Sensor reagiert und einen Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Refe­ renzwert erzeugt, welcher zur Hinterrad-Lenkvorrichtung der Vierradlenkung übertragen wird. Somit werden die Hinterräder zumindest im mittleren oder hohen Fahrzeug­ geschwindigkeits-Bereich entsprechend dem Lenkwinkel und mit der Lenkgeschwindigkeit der Vorderräder in mit den Vorderrädern gleicher Richtung geregelt gelenkt. Bei mittleren oder hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten wird der Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit so verändert, daß die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei gleichgerichteter Lenkung für niedrige Vorderrad- Lenkgeschwindigkeit vermindert und für hohe Vorderrad- Lenkgeschwindigkeit vergrößert wird. Der Hinterrad- Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert wird in Abhängigkeit von der Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit berechnet.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß unter normalen Bedingungen und bei mittlerer oder hoher Fahrzeugge­ schwindigkeit die Geschwindigkeit des Lenkrades ebenso langsam ist wie bei Geradeausfahrt. Der Beginn der gleichgerichteten Lenkung der Hinterräder ist gegenüber den Vorderrädern stark verzögert. Folglich wird eine weiche Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeuges erzielt. Der Fahrzeugführer fühlt sich sicher. In einem anomalen Fahrzustand dagegegen, wenn das Lenkrad bei mittlerer oder hoher Fahrgeschwindigkeit abrupt gedreht wird, werden die Hinterräder rascher als die Vorderräder in die gleiche Richtung wie diese gelenkt. Somit kann die Sicherheit des Fahrzeuges verbessert werden.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei­ bung von Ausführungsbeispielen anhand schematischer Zeichnungen, in denen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht mit einem Blockschaltbild einer Vierradlenkung für ein Kraftfahrzeug, auf wel­ che die Erfindung angewandt ist,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Hinterrad-Lenkung, auf die Verfahren und Vorrichtung gemäß der Er­ findung zur geregelten Lenkung angewandt sind,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Beziehung zwi­ schen einem ersten Referenzwert der Hinterrad- Lenkgeschwindigkeit und einer Abweichung von diesem Wert,

Fig. 4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwi­ schen einem zweiten Referenzwert der Hinterrad- Lenkgeschwindigkeit und der Lenkrad-Winkelge­ schwindigkeit, und

Fig. 5 eine grafische Darstellung eines weiteren Bei­ spiels für die Beziehung zwischen einem zweiten Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit und der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit.

Gemäß Fig. 1 werden Vorderräder 6 des Fahrzeugs durch Drehen eines Lenkrads 1 gelenkt, dessen Drehmoment über einen Getriebekasten 3 (für die Vorderradlenkung), Spurstangen 4 und Lenkhebel 5 auf die Vorderäder 6 übertragen wird. Zur gleichen Zeit betätigt das Lenk­ moment des Lenkrades 1 ein Steuerventil 2. Eine Pumpe 7, welche von einem nicht dargestellten Fahrzeugmotor angetrieben wird, fördert dann über linke bzw. rechte Hydraulikleitungen 10 a und 10 b Öl einer linken oder einer rechten Hydraulikkammer 9 a bzw. 9 b eines hydrau­ lischen Arbeitszylinders 9 zu. Ein hydraulisches Zu­ satzmoment wird in einer gewünschten Lenkrichtung er­ zeugt. Somit muß zum Drehen des Lenkrades 1 weniger ma­ nuelle Kraft aufgewandt werden. Die Pumpe 7 fördert das Öl zu den Hydraulikkammern 9 a und 9 b aus einem Tank 8, in den überschüssiges Öl zurückfließt.

An Zwischenstellen der linken und rechten Hydrauliklei­ tungen 10 a und 10 b sind zugehörige linke und rechte Hy­ draulikdruck-Sensoren 11 a und 11 b eingebaut, welche die hydraulischen Drücke in den Hydraulikleitungen 10 a und 10 b erfassen und entsprechende Hydraulikdruck-Erfas­ sungssignale an eine Vorrichtung 12 zum Berechnen und Verstärken der Lenk-Hydraulikdruckdifferenz weiterlei­ ten.

Die Vorrichtung 12 berechnet das Unterstützungs- oder Servo-Lenkmoment aus der Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen der Hydraulikdruck-Sensoren 11 a und 11 b und überträgt ein Servo-Lenkmoment-Signal zu einer Regeleinheit 13.

Der Lenkrad-Mechanismus ist mit einem Sensor 14 für die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit versehen, der auf die Drehung des Lenkrades 1 anspricht und die Lenk-Dreh­ richtung und ihre Winkelgeschwindigkeit ermittelt und dann ein Lenk-Winkelgeschwindigkeits-Signal zur Regel­ einheit 13 überträgt. Ein Fahrzeuggeschwindigkeits- Sensor 15 erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeit und über­ trägt ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal zur Regelein­ heit 13.

Die Hinterräder 25, 25 des Fahrzeuges sind an einem nicht dargestellten Fahrgestellrahmen des Fahrzeugs über eine Hinterrad-Aufhängung angeordnet, zu der hin­ tere Querhebel 23 und vordere Querhebel 24 gehören.

Die Hinterräder 25 werden mit einer Hinterrad-Lenkung gelenkt, die umfaßt: einen durch Signale von der Regel­ einheit 13 gesteuerten Elektromotor 16, eine vom Motor 16 betätigte elektromagnetische Kupplung 17, eine mit dieser drehbar verbundene Schnecke 18 zum Drehan­ treiben eines Schneckensegmentes 19, eine mit dem Schneckensegment 19 verbundene Drehwelle 20 a, einen rechten Hebel 20, der mit einem Ende an der Drehwelle 20 a befestigt und in der Mitte auf dem inneren bzw. linken Ende des hinteren Querhebels 23 auf der rechten Seite schwenkbar gelagert ist, eine Verbindungsstange 21, die an ihrem rechten Ende mit dem anderen Ende des rechten Hebels 20 verbunden ist, und auf der linken Seite ein Hebel 22, der an einem Ende durch eine Schwenkwelle 22 a schwenkbar gelagert und an seinem di­ stalen Ende mit dem linken Ende der Verbindungsstange 21 und in der Mitte mit dem rechten Ende des hinteren Querhebels 23 der linken Seite verbunden ist.

Durch diese Anordnung bewegen sich die hinteren Quer­ hebel 23 zumindest annähernd nach links und rechts, wenn die linken und rechten Hebel 22 und 20 schwingen; somit werden die Hinterräder 25 nach rechts und nach links gelenkt.

Ferner unterstützt der Elektromotor 16 die Lenkkraft abhängig von einem Steuersignal von der Regeleinheit 13. Die Abtriebswelle des Motors 16 ist mit der Kupp­ lung 17 verbunden, die eine Erregerspule aufweist. Wenn letztere mit Strom versorgt und dadurch eingeschaltet und in einen Erregungszustand gebracht wird, stellt die Kupplung 17 die Verbindung zur Drehwelle 20 a her.

Mit der Drehwelle 20 a des Schneckensegmentes 19 und des rechten Hebels 20 ist ein Hinterrad-Lenkwinkel-Sensor 26 verbunden, welcher den zugehörigen Lenkwinkel erfaßt und ein daraus abgeleitetes detektiertes Signal an die Regeleinheit 13 abgibt.

Ferner wird die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 16 von einem Motorgeschwindigkeits-Sensor 27 erfaßt, der ebenfalls ein entsprechendes detektiertes Signal an die Regeleinheit 13 abgibt.

Da bei einer hydraulischen Servolenkung wie vorstehend beschrieben ein Lenk-Servomoment durch Hydraulikdruck entsprechend dem Drehmoment des Lenkrades 1 erzeugt wird, ist die Hydraulikdruckdifferenz im Arbeitszylin­ der 9 dem Drehmoment des Lenkrades 1 proportional. Au­ ßerdem ist diese Hydraulikdruckdifferenz auch dem Ge­ genhaltemoment des Lenkrades 1 in Abhängigkeit von der Seitenführungskraft der Vorderräder 6 proportional. Da­ her wird der Regeleinheit 13 ein Signal M von der Vor­ richtung 12 zum Berechnen und Verstärken der Lenk- Hydraulikdruckdifferenz zugeleitet, das ein detektier­ tes bzw. erfaßtes Signal des Vorderrad-Servomomentes ist. Gleichzeitig kann das Signal M auch als ein das Vorderrad-Lenkmoment oder die Vorderrad-Seitenführungs­ kraft darstellendes detektiertes Signal betrachtet wer­ den. Somit werden diese Signale gemeinsam als das Lenk­ kraft-Signal M der Vorderräder angesehen.

Die Regeleinheit 13 umfaßt eine Hinterrad-Lenkreferenz­ wert-Recheneinrichtung 103 mit einer Hinterrad-Lenkwin­ kel-Referenzwert-Rechenvorrichtung 103 a, einer Hinter­ rad-Lenkwinkelabweichungs-Rechenvorrichtung 103 b und einer Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert- Rechenvorrichtung 103 c. Gemäß Fig. 2 empfängt die Re­ cheneinrichtung 103 das Vorderrad-Lenkkraftsignal M von einem Vorderrad-Lenkkraft-Detektor 100, welcher die Hy­ draulikdruck-Sensoren 11 a und 11 b und die Vorrichtung 12 zum Berechnen und Verstärken der Lenk-Hydraulik­ druckdifferenz umfaßt, und ein Fahrzeuggeschwindig­ keitssignal V von einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Detek­ tor 101, welcher den Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 15 umfaßt.

In der Recheneinrichtung 103 werden diese Eingangssig­ nale M und V der Rechenvorrichtung 103 a zugeleitet, die entsprechend den Signalen M und V einen Hinterrad-Lenk­ winkel-Referenzwert berechnet. Der Drehwinkelsensor 26 gehört zu einem Hinterrad-Lenkwinkel-Detektor 104, welcher den Ist-Wert δ r des Hinterrad-Lenkwinkels er­ faßt. Die Rechenvorrichtung 103 b für die Hinterrad- Lenkwinkelabweichung empfängt diese Werte und δ r und berechnet die Abweichung ε zwischen ihnen und über­ trägt die Abweichung e zur Rechenvorrichtung 103 c für den Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert.

Die Rechenvorrichtung 103 c ermittelt abhängig von der Abweichung ε einen ersten Referenzwert der Hin­ terrad-Lenkgeschwindigkeit entsprechend der Größe der Abweichung ε, um letztere herabzusetzen (sh. Fig. 3). Zur gleichen Zeit ermittelt die Rechenvorrichtung 103 c einen zweiten Referenzwert der Hinterrad-Lenkge­ schwindigkeit ausgehend von der Vorderrad-Lenkgeschwin­ digkeit α, welche von einem Vorderrad-Lenkgeschwindig­ keits-Detektor 102 erfaßt wird, der den Lenkrad-Winkel­ geschwindigkeits-Sensor 14 umfaßt. Die Rechenvorrich­ tung 103 c berechnet dann durch Summieren der beiden Re­ ferenzwerte und einen Hinterrad-Lenkgeschwin­ digkeits-Referenzwert . Dieser wird einer den Elek­ tromotor 16 umfassenden Hinterrad-Lenkung 105 zuge­ führt, wodurch die Hinterräder 25 mit einer Geschwindig­ keit entsprechend dem Referenzwert ω gelenkt werden.

Die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder 25 wird zur Re­ gelung mit Rückführung als Hinterrad-Lenkgeschwindig­ keits-Signal ω r von einem Hinterrad-Lenkgeschwindig­ keits-Detektor 106 benutzt, der den Motorgeschwindig­ keits-Sensor 27 umfaßt.

Der vorstehend genannte zweite Referenzwert der Hinter­ rad-Lenkgeschwindigkeit wurde so gerechnet, daß er der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit also der Vorderrad-Lenk­ geschwindigkeit entsprechend der gestrichelten Linie in Fig. 4 proportional war. Dieser der Vorderrad-Lenkge­ schwindigkeit proportional errechnete zweite Hinterrad- Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert wird dem durch die Abweichung ε zwischen Referenzwert und Ist-Wert δ r des Hinterrad-Lenkwinkels bestimmten ersten Hinterrad- Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert zuaddiert. Somit ist ein Ist-Wert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit ermit­ telt. Somit: Je größer die Abweichung ε, umso rascher wird das Hinterrad gelenkt. Es ergibt sich eine ver­ besserte Sicherheit.

Unter normalen Fahrbedingungen bei mittleren oder hohen Fahrgeschwindigkeiten ist Lenkwilligkeit oder Kontrol­ lierbarkeit des Fahrzeuges wichtiger als Sicherheit. Bei mittlerer oder hoher Fahrgeschwindigkeit mit gleichgerichteter Lenkung von Vorder- und Hinterrädern nach dem herkömmlichen Verfahren werden die Hinterräder stets mit gutem Ansprechen mit den Vorderrädern gleich­ gerichtet gelenkt, d.h. wenn die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder gelenkt werden, dreht sich bzw. wendet das Fahrzeug trotz des größeren Lenkausmaßes langsamer. Dies wird als träge Lenkung bezeichnet. Der Fahrer fühlt sich unsicher.

Erfindungsgemäß ist deshalb beim Fahren im mittleren oder hohen Geschwindigkeitsbereich die Hinterrad-Lenk­ geschwindigkeit relativ zur Lenkrad-Winkelgeschwindig­ keit, also zur Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit, bei nie­ driger Lenkrad-Drehgeschwindigkeit langsam, wogegen die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei gleichgerichte­ ter Lenkung im Bereich hoher Lenkrad-Winkelgeschwindig­ keiten (von z.B. 200 bis 400 Grad/Sekunde) beispiels­ weise entsprechend der Kurve A, B oder C in Fig. 4 er­ höht wird. Der durch diese Charakteristik erzielte zweite Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit wird dem ausgehend von der Charakteristik gemäß Fig. 3 abgeleiteten ersten Referenzwert der Hinterrad-Lenkge­ schwindigkeit zuaddiert. Der auf diese Weise erhaltene Referenzwert ω der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit wird zur Hinterradlenkung 105 übertragen, welche dadurch die Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit regelt.

Mit anderen Worten, wenn die Vorderräder bei einer eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitenden Geschwindigkeit gelenkt werden, wird der Referenzwert des Hinterrad-Lenkwinkels bei mit den Vorderrädern gleichgerichteter Lenkung entsprechend dem Lenkkraft- Signal M der Vorderräder bestimmt. Von der Abweichung ε zwischen diesem Referenzwert und dem Ist-Wert δ r wird der erste Referenzwert der Hinterrad-Lenkge­ schwindigkeit wie weiter oben angegeben ermittelt.

Wenn in diesem Falle, z.B. bei Geradeausfahrt, das Lenkrad langsam gedreht wird, ist der zweite Referenz­ wert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit sehr klein, wie die mit durchgezogener Linie gezeichnete Kurve A in Fig. 4 zeigt. Der durch Summieren der Werte und berechnete Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwin­ digkeit trägt nicht zur mit den Vorderrädern gleichge­ richteten Lenkung der Hinterräder bei. Die Fahrleistung des Fahrzeuges ist dann verbessert. Wenn bei einem an­ deren Beispiel das Lenkrad entsprechend der Kurve B in Fig. 4 langsam gedreht wird, wird der zweite Referenz­ wert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit Null. Die Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit wird daher nur durch den ersten Referenzwert bestimmt und wird langsamer als der Kurve A entspricht.

Bei dem durch die Kurve C in Fig. 4 dargestellten Bei­ spiel wird der Wert bei niedriger Vorderrad-Lenkge­ schwindigkeit zum zweiten Referenzwert der Hinterrad- Lenkgeschwindigkeit bei entgegengerichteter Lenkung der Hinterräder. Die Summe von und wird daher zu Beginn der Lenkraddrehung zu einem Negativbetrag. Mit anderen Worten, durch entgegengerichtetes Lenken werden die Hinterräder etwas in die entgegengesetzte Richtung gelenkt. Dieses entgegengerichtete Lenken der Hinterrä­ der führt dann dazu, daß die Abweichung ε zwischen dem Ist-Wert δ r und dem Referenzwert des Hinterrad-Lenk­ winkels bei gleichgerichteter Lenkung der Hinterräder zunimmt und auch der erste Referenzwert der Hin­ terrad-Lenkgeschwindigkeit vergrößert wird. Außerdem vermindert sich bei Beendigung der Radlenkung die Vor­ derrad-Lenkgeschwindigkeit und wird schließlich Null. Folglich nähert sich der zweite Hinterrad-Lenkgeschwin­ digkeits-Referenzwert Null und wird schließlich zu Null.

Die Hinterräder werden daher in die Richtung gelenkt, in welcher die Abweichung ε Null wird, also mit gleich­ gerichteter Lenkung. Auf diese Weise wird zu Beginn der Lenkraddrehung die Hinterrad-Lenkung so gereglt, daß die Hinterräder etwas den Vorderrädern entgegengerich­ tet und danach gleichgerichtet gelenkt werden. Die Lenkbetätigung wird deutlicher als im Falle der Kurven A und B in Fig. 4, wodurch sich ein leichtes und ange­ nehmes Fahrgefühl einstellt.

Wenn andererseits bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit das Lenkrad abrupt gedreht wird, sich also eine Art anoma­ ler Lenkzustand einstellt, wird der zweite Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit bei gleichgerich­ teter Lenkung sehr viel größer als unter normalen Fahr­ bedingungen. Der durch Summieren von und erhal­ tene Hinterrad-Lenkgeschwindigkeits-Referenzwert wird daher groß, und die Hinterräder werden durch die kurz­ zeitige und abrupte Lenkradbetätigung in mit den Vor­ derrädern gleiche Richtung gelenkt, wodurch die Sicher­ heit des Fahrzeuges gewährleistet ist.

Wenn jedoch die Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit auf diese Weise erhöht ist, werden die Hinterräder mit einem grö­ ßeren Lenkwinkel gelenkt, als dem Hinterrad-Lenkwinkel- Referenzwert entspricht. In diesem Falle entsteht eine Abweichung ε in einer zur Lenkrichtung entgegenge­ setzten Richtung, und es wird der erste Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit erzeugt, wodurch die Hinterräder auf entgegengerichtete Lenkung zurück­ gestellt werden. Fig. 3 zeigt jedoch, daß der obere Grenzwert für den ersten Hinterrad-Lenkgeschwindig­ keits-Referenzwert auf verhältnismäßig niedrigem Niveau gehalten ist, und daß die Hinterräder langsam zurückgestellt werden. Es treten somit keine Schwierig­ keiten auf.

Durch anomales Vibrieren des Lenkrades entsteht gele­ gentlich eine anomale große Lenkrad-Winkelgeschwindig­ keit. Um in diesem Falle das anomale Zustandekommen einer Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit zu verhindern, wird der zweite Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwin­ digkeit in einem anomalen Bereich zu Null, wie durch die mit durchgezogenen Linien gezeichneten Kurven in Fig. 4 dargestellt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 5 ist die Beziehung zwischen der Lenkrad-Winkelge­ schwindigkeit, also der Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit, und dem zweiten Referenzwert der Hinterrad-Lenkge­ schwindigkeit im Sinne einer Vergrößerung des Ausmaßes der gleichgerichteten Lenkung bei Zunahme der Fahrzeug­ geschwindigkeit V dargestellt.

Wenn bei diesem Beispiel das Fahrzeug normal gefahren wird, mit langsamer Lenkradbewegung bei beliebiger Fahrzeuggeschwindigkeit, wird die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei mit den Vorderrädern gleicher Lenk­ richtung stark reduziert, und das gleichgerichtete Len­ ken der Hinterräder geschieht sehr viel langsamer als unter normalen Bedingungen. Beim Lenken unter der Be­ dingung, oder in dem anomalen Zustand, nach abruptem Betätigen des Lenkrades geschieht das gleichgerichtete Lenken der Hinterräder rascher als unter den in Fig. 4 dargestellten Normalbedingungen.

Beim vorstehend beschriebenen Beispiel wird der Refe­ renzwert des Hinterrad-Lenkwinkels erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Lenkkraft der Vorderräder be­ rechnet. Es ist aber möglich, den Referenzwert des Hin­ terrad-Lenkwinkels abhängig vom Vorderrad-Lenkwinkel zu berechnen. Ferner ist die Hinterrad-Lenkung bzw. -Lenk­ vorrichtung nicht auf die dargestellten Beispiele be­ schränkt.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit den folgenden Vorteilen: Ein Refe­ renzwert des Hinterrad-Lenkwinkels wird ausgehend von der Lenkkraft oder dem Lenkwinkel der Vorderräder er­ mittelt; zur gleichen Zeit wird ein Referenzwert der Hinterrad-Lenkgeschwindigkeit aus dem Abweichungswert zwischen dem Referenzwert und dem Ist-Wert des Hinter­ rad-Lenkwinkels und aus der Vorderrad-Lenkgeschwindig­ keit berechnet; und beim Fahren mit mittlerer oder ho­ her Fahrzeuggeschwindigkeit werden die Hinterräder ent­ sprechend dem so ermittelten Referenzwert in dieselbe Richtung wie die Vorderräder gelenkt und mit einer Lenkgeschwindigkeit entsprechend dem so ermittelten Referenzwert.

Ferner wird im mittleren und hohen Fahrzeugeschwindig­ keits-Bereich der Referenzwert der Hinterrad-Lenkge­ schwindigkeit so geregelt, daß die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei Lenkung in der den Vorderrädern gleichen Richtung und im Bereich niedriger Vorderrad- Lenkgeschwindigkeiten vermindert, im Bereich hoher Vorderrad-Lenkgeschwindigkeiten aber vergrößert wird.

Unter normalen Fahrbedingungen, wenn das Lenkrad rela­ tiv langsam gedreht wird und das Fahrzeug mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit fährt, wird daher die gleichgerichtete Hinterrad-Lenkung gegenüber der Vor­ derrad-Lenkung stark verzögert. Es wird daher rasch auf die Lenkreaktion angesprochen, und es läßt sich ein angenehmes Fahrgefühl erzielen. In einem anomalen Fahr­ zustand, z.B. bei abruptem Bewegen des Lenkrades bei hoher Fahrgeschwindigkeit, werden die Hinterräder rasch in dieselbe Richtung wie die Vorderräder gelenkt. Die Sicherheit ist somit verbessert. Es können daher gleichzeitig Fahrleistung und Fahrsicherheit des Fahr­ zeugs bei mittleren oder hohen Fahrzeuggeschwindigkei­ ten erzielt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung, wobei mindestens in einem mittleren oder hohen Geschwin­ digkeitsbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit die Hinterräder gleichgerichtet wie die Vorder­ räder abhängig vom Lenkwinkel der Vorderräder und von der Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit gelenkt werden, gekennzeichnet durch Über­ wachen des Hinterradlenkgeschwindigkeits-Referenz­ wertes (), welcher in Abhängigkeit von der Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit (α) derart bestimmt wird, daß die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder (25) bei gleichgerichteter Lenkung für niedrige Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit reduziert und für hohe Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit ab Über­ schreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenkung der Hinterräder gleichgerichtet wie die Vorderräder abhängig von der Lenkkraft geregelt wird.

3. Vorrichtung zum geregelten Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung, die umfaßt:
eine Rechenvorrichtung zum Berechnen des Servo- Lenkmomentes, einen Sensor zum Erfassen der Drehrichtung und der Geschwindigkeit des Lenkrades, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Hinterrad-Lenkwinkelsensor, einen Vorderrad-Lenk­ geschwindigkeitsdetektor, einen Hinterrad-Lenk­ geschwindigkeitsdetektor und
eine Regeleinheit, welche auf die Signale der Rechenvorrichtung und der vier Sensoren bzw. Detektoren zum Betätigen der Lenkung der Hinter­ räder reagiert,
wobei in der Vorrichtung ein Hinterradlenk-Referenz­ wert errechnet wird, gekennzeichnet durch:
eine Hinterrad-Lenkwinkel-Referenzwert-Rechenvor­ richtung (103 a), welche ausgehend von den Ausgangs­ signalen der Rechenvorrichtung (12) zum Berechnen des Servo-Lenkmomentes und des Fahrzeuggeschwindig­ keitssensors (15) den Hinterradlenkwinkel-Referenz­ wert ermittelt;
eine Hinterrad-Lenkwinkelabweichungs-Rechenvor­ richtung (103 b), welche ausgehend von dem Hinterrad- Lenkwinkel-Referenzwert und einem Hinterradlenk­ winkel-Istwert δ r, der von dem Hinterrad-Lenk­ winkelsensor erhalten wird, ein Abweichungssignal ε erzeugt, welches die Abweichung zwischen dem Referenzwert und dem Istwert δ r repräsentiert, und
eine Hinterradlenkgeschwindigkeits-Referenzwert­ rechenvorrichtung (103 c), welche auf das Ab­ weichungssignal ε, ein Meßsignal aus dem Fahrzeug­ geschwindigkeitssensor, ein Meßsignal aus dem Vorderrad-Lenkgeschwindigkeits-Detektor und ein Meßsignal aus dem Hinterrad-Lenkgeschwindig­ keits-Detektor reagiert und einen Hinterrad-Lenk­ geschwindigkeits-Referenzwert () erzeugt, welcher zu der Vorrichtung zum geregelten Lenken der Hinterräder übertragen wird, um die Hinterräder gleichgerichtet wie die Vorderräder abhängig vom Vorderrad-Lenk­ winkel und von der Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit mindestens bei mittlerer oder hoher Fahrzeug­ geschwindigkeit zu lenken und den Hinterrad-Lenk­ geschwindigkeits-Referenzwert so zu verändern, daß die Lenkgeschwindigkeit der Hinterräder bei gleichgerichteter Lenkung für niedrige Vorder­ rad-Lenkgeschwindigkeit vermindert und für hohe Vorderrad-Lenkgeschwindigkeit vergrößert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hinterräder zu einem Lenken in gleicher Richtung wie die Vorderräder in Abhängigkeit von der Lenkkraft geregelt werden.