DE3910002A1 - Lenkanlage fuer kraftfahrzeuge mit lenkbaren vorder- und hinterraedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkanlage zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug, das lenkbare Vorder- und Hinterräder hat.

Die Anmelderin hat in der japanischen Patentanmeldung 62-1 89 705 eine Lenkanlage zur Verwendung bei einem Kraft­ fahrzeug vorgeschlagen, das lenkbare Vorder- und Hinterräder hat. Bei dieser dort angegebenen Lenkanlage werden ein Vor­ derrad-Lenkwinkel δ f und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V de­ tektiert, und ein Sollwert für einen Hinterrad-Lenkwinkel δ ro wird aus dem detektierten Lenkwinkel δ f und der Fahrzeugge­ schwindigkeit V bestimmt. Dann werden die Hinterräder um den Sollwert des Hinterrad-Lenkwinkels δ ro gedreht. Wenn das Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern eine Kur­ ve mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, werden die Hinter­ räder in dieselbe Richtung wie die Vorderräder gedreht, um den Hinterrad-Lenkwinkel δ r und hierdurch den Schräglaufwinkel (Schlupfwinkel) zu vergrößern. Hierdurch wird eine Seitenfüh­ rungskraft, die von den Reifen der Hinterräder erzeugt wird, zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität erhöht.

Bei der vorgeschlagenen Lenkanlage wird zur verbesserten Ver­ mittlung eines Lenkgefühls für den Fahrer eine Änderung einer Lenkvariablen, wie der Lenkgeschwindigkeit Ns oder dergleichen, detektiert, um die Absicht des Fahrers vorauszusagen, und der Hinterrad-Lenkwinkel δ r wird entsprechend der Änderungsrate der Lenkvariablen verstellt. Folglich läßt sich eine Abwei­ chung, die der Fahrer beim Lenkvorgang fühlt bzw. spürt, kom­ pensieren.

Bei dem Kraftfahrzeug der vorstehend genannten Art werden so­ wohl die Vorder- als auch die Hinterräder gedreht, um zu be­ wirken, daß die Reifen die Seitenführungskräfte erzeugen. Da­ her werden eine Seitenbeschleunigung (Seiten G) und ein Gier­ moment unmittelbar in Abhängigkeit von dem Drehen des Lenk­ rads erzeugt. Das Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs wird von der Querbeschleunigung und dem Giermoment beherrscht, und da­ her ist auch das Lenkgefühl des Fahrers hiervon abhängig. Insbesondere wird das Lenkgefühl stark durch eine Zeitverzöge­ rung (nachstehend als Seiten G-Phasenverzögerung bezeichnet) beeinflußt, die auftritt, nachdem das Lenkrad gedreht wurde und bis die Quer G erzeugt wird. Wenn der Quer G-Phasenverzöge­ rung groß ist, wird das Ansprechvermögen des Kraftfahrzeugs auf die von dem Fahrer beabsichtigte Lenkwirkung schlecht, und dem Fahrer kann nicht das gewünschte Lenkgefühl vermittelt wer­ den. Um ein besseres Lenkgefühl vermitteln zu können, ist es daher erwünscht, daß die Seiten G-Phasenverzögerung in Abhän­ gigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird, und zwar insbesondere in einem Hochgeschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs reduziert wird.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf das Bedürfnis bei der üb­ lichen Lenkanlage zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug ge­ schaffen, das lenkbare Vorder- und Hinterräder hat.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Lenkanlage zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern bereitzustellen, das eine Seitenbeschichtung-Phasenverzöge­ rung (Seiten G-Phasenverzögerung) in einem Hochgeschwindig­ keitsbereich reduzieren kann, um das Ansprechvermögen des Fahr­ zeugs auf einen Lenkvorgang zu verbessern, und das die Seiten G-Phasenverzögerung im Bereich mittlerer und niedriger Ge­ schwindigkeit erhöht, um ein Gieren auf einfache Weise zu er­ möglichen, wodurch dem Fahrer des Kraftfahrzeuges ein besseres Lenkgefühl vermittelt wird.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Lenkanlage für ein Kraft­ fahrzeug mit Vorder- und Hinterrädern, die mittels eines Lenk­ rades lenkbar sind, angegeben, die sich auszeichnet durch:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektiereinrichtung zum Detektie­ ren einer Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs;
eine Vorderrad-Lenkwinkel-Detektiereinrichtung zum Detektieren ei­ nes Vorderrad-Lenkwinkels der Vorderräder; und
eine Hinterrad­ lenkeinrichtung zum Lenken der Hinterräder auf der Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektiereinrichtug de­ tektierten Fahrzeuggeschwindigkeit und des Vorderrad-Lenkwin­ kels, der mittels der Vorderrad-Lenkwinkeldetektiereinrichtung detektiert wurde, wobei die Hinterrad-Lenkeinrichtung eine Korrektureinrichtung zum verändern einer Lenkkraft zum Len­ ken der Hinterräder in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwin­ digkeit hat.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Lenkanlage für ein Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung der Lenkanlage,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungs­ ablaufes, der mit Hilfe eines MCU in der Steuer­ einrichtung ausgeführt wird,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Lenk­ winkelverhältnisses, das über einer Fahrzeug­ geschwindigkeit aufgetragen ist,

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Korrek­ turwertes, der über einer Fahrzeuggeschwindig­ keit aufgetragen ist,

Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Tastver­ hältnisses, das über einer Abweichung zwischen einem Sollwert für den Hinterrad-Lenkwinkel und dem tatsächlichen Hinterrad-Lenkwinkel aufge­ tragen ist, und

Fig. 7 ein Blockdiagramm zur Erläuterung von weiteren Funktionen der Lenkanlage.

In Fig. 1 ist eine Lenkanlage gezeigt, die insgesamt mit 100 bezeichnet ist. Diese Lenkanlage ist in einem Kraftfahrzeug eingebaut, das lenkbare Vorder- und Hinterräder hat. Die Lenk­ anlage 100 hat ein Lenkrad 11, das mit einem Vorderrad-Lenk­ getriebe 13 der Zahnstangen- und Zahnradbauart über eine Lenk­ welle 12 verbunden ist. Mit der Lenkwelle 12 ist ein Lenkwin­ kelsensor 14 zum Detektieren eines Lenkwinkels R s des Lenk­ rades 11 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 14 weist einen Ko­ dierer (nicht gezeigt) auf und ist elektrisch mit einer Steuer­ einrichtung 16 (später näher beschrieben) verbunden, so daß ein detektiertes Signal an der Steuereinrichtung 16 anliegt, das einen Lenkwinkel R s wiedergibt. Das Vorderrad-Lenkgetrie­ be 13 weist ein Ritzelzahnrad 13 a auf, das mit der Lenkwelle 12 drehbar ist, und eine Zahnstange 13 b, die mit dem Ritzel­ rad 13 a kämmt. Die Zahnstange 13 b hat gegenüberliegende En­ den, die betriebsmäßig mit Gelenkarmen 19 FL, 19 FR eines Paars von in Querrichtung im Abstand angeordneten Vorderrädern 18 FL, 18 FR über zugeordnete Lenkverbindungen, wie vorderen Spur­ stangen 17 FL, 17 FR verbunden ist. Ein Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 20 FL ist den Vorderrädern 18 FL zugeordnet und elektrisch mit der Steuereinrichtung 16 verbunden. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind den anderen Rädern 18 FR, 18 RL, 18 FR jeweils Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 20 FR, 20 RL, 20 RR zugeordnet, die elektrisch mit der Steuereinrichtung 16 verbunden sind.

Die Lenkanlage 100 umfaßt ferner einen Elektromotor 21, der elektrisch mit der Steuereinrichtung 16 verbunden ist, und der eine Abtriebswelle hat, die betriebsmäßig mit dem Hinter­ rad-Lenkgetriebe 23 der Zahnstange- und Ritzelbauart über ei­ ne Kegelgetriebeeinrichtung 22 verbunden ist. Das Hinterrad- Lenkgetriebe 23 hat ein Ritzelzahnrad 23 a und eine Zahnstange 23 b, die mit dem Ritzelzahnrad 23 a kämmt. Die Zahnstange 23 b hat gegenüberliegende Enden, die jeweils mit den Gelenkarmen 19 RL, 10 RR der seitlich im Abstand angeordneten Hinterräder 18 RL, 18 RR über zugeordnete Lenkverbindungen, wie hintere Spurstangen 17 RL, 17 RR verbunden sind. Die Kegelgetriebeein­ richtung 22 hat ein Kegelrad 22 a, das mit dem Ritzelrad 23 a des Hinterrad-Lenkgetriebes 23 drehbar ist, und ein Kegelrad 23 b, das auf der Abtriebswelle des Motors 21 befestigt ist. Dem Hinterrad-Lenkgetriebe 23 ist ein Hinterrad-Lenkwinkelsen­ sor 24 zum Detektieren eines Lenkwinkels δ r der Hinterräder 18 RL, 18 FR zugeordnet, welcher die Größe der axialen Bewegung der Zahnstange 23 b, d. h. den Abstand, um den die Zahnstange 23 b in axialer Richtung bewegt wird, feststellt. Der Hinter­ rad-Lenkwinkelsensor 24 weist einen Differentialübertrager auf und ist elektrisch mit der Steuereinrichtung 16 verbun­ den.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Steuereinrichtung 16 ei­ nen Spannungsstabilisator 26, eine Steuerschaltung 27, und eine Treiberschaltung 28. Der Spannungsstabilisator 26 ist mit einer fahrzeugeigenen Batterie BAT über eine Sicherung 29 verbunden, um die Steuerschaltung 27 mit einer Konstant­ spannungs-Energie zu versorgen.

Die Steuerschaltung 27 weist eine Kleinrechnereinheit (Mikro­ prozessor) auf (der nachstend als ein "MCU" bezeichnet wird), welcher mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist. Ferner weist die Steuerschaltung 27 eine Schnittstelle 33, die mit dem Lenkwinkelsensor 14 verbunden ist, eine Schnittstelle 33, die mit dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 24 verbunden ist, eine Schnittstelle 34, die mit den Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 20 FL, 20 FR, 20 RL, 20 RR, einen A/D-Wandler 35 und eine Treiber­ schaltung 36 auf. Ein Detektiersignal von dem Lenkwinkelsensor 14, ein Detektiersignal von dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 24 und Detektionssignale von den Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ soren 20 FL, 20 FR, 20 RL, 20 RR werden dem MCU 30 jeweils über die Schnittstelle 31, die Schnittstelle 33 und dem A/D-Wand­ ler 35 und die Schnittstelle 34 zugeleitet. Der A/D-Wandler 35 wandelt das Signal von der Schnittstelle 33 in ein digi­ tales Signal um, das dann an dem MCU 30 angelegt wird. Der MCU 30 verarbeitet die anliegenden Detektionssignale gemäß einem Steuerprogramm, das in einem ROM gespeichert ist, und erzeugt ein Steuersignal, das die Richtung angibt, in der der Motor 21 zu betreiben ist, und erzeugt ein Steuersignal, das ein Tastverhältnis Ds einer Spannung Va wiedergibt. Diese Signale werden an die Treiberschaltung 36 angelegt. Die Trei­ berschaltung 36 ist mit den Gates der vier FETs Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 einer Steuerschaltung 37 in der Treiberschaltung 28 ver­ bunden. Die Treiberschaltung 36 erzeugt PWM-Signale (impuls­ breitenmodulierte Signale) aus den Steuersignalen von dem MCU 30, und legt diese PWM-Signale an die Gates der FETs Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 an.

Die Treiberschaltung 28 hat die Steuerschaltung 37, die eine Brücke der FETs Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 und zwei Relais 38, 39 auf­ weist. In der Steuerschaltung 37 sind die jeweiligen Drains der FETs Q 1, Q 4 mit der Batterie BAT über das Relais 38 und die Sicherung 29 verbunden, und die jeweiligen Kathoden­ anschlüsse sind jeweils mit den Drains der jeweiligen FETs Q 2, Q 3 verbunden, deren Kathoden an Masse gelegt sind. Der Motor 21 und das Relais 39 sind in Serie zwischen der Katho­ de und dem Drain der FETs Q 1, Q 2 und der Kathode und dem Drain der FETs Q 4, Q 3 geschaltet. Die PWM-Signale von der Treiberschaltung 36 liegen an den Gates der FETs Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 zur selektiven Erregung eines Satzes von FETs Q 1, Q 3 und eines Satzes von FETs Q 2, Q 4 an, um einen elektrischen Strom durch den Motor 21 in der Richtung durchzuleiten, die durch das Steuersignal bezeichnet wird und mit einem Tastverhält­ nis, das durch die PWM-Signale vorgegeben wird. Die Relais 38, 39 haben Magnete, die mit dem MCU 30 verbunden sind, so­ wie Kontakte, die durch die Magneten beweglich sind. Die Kontakte können zum Schließen und Öffnen der Relais 38, 39 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal von dem MCU 30 in Kontakt und außer Kontakt gebracht werden.

Die Arbeitsweise der Lenkanlage 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert.

Der MCU 30 der Lenkanlage 100 führt eine Reihe von Verarbei­ tungsschritten gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 3 aus, um den Motor 21 zu steuern.

Zuerst wird ein Zündschlüssel für das Kraftfahrzeug gedreht, um einen Zündschlüsselschalter (nicht gezeigt) einzuschalten, und den MCU 30 und die anderen Schaltungen mit Strom zu ver­ sorgen, so daß der Steuerungsablauf eingeleitet werden kann. In einem Schritt P 1 wird der MCU 30 initialisiert, indem sein Register beispielsweise adressiert wird.

Ein Vorderrad-Lenkwinkel δ f wird indirekt von dem detektier­ ten Signal von dem Lenkwinkelsensor 14 in einem Schritt P 2 gelesen. Dann wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Detektionssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 in einem Schritt P 3 gelesen.

In einem Schritt P 4 wird ein Lenkwinkelverhältnis K aus ei­ ner Tabelle 1 bestimmt, die in Fig. 4 gezeigt ist, und zwar unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V als eine Adres­ se. Das Lenkwinkelverhältnis K stellt ein Verhältnis δ r/δ f des Hinterradlenkwinkels δ r zu dem Vorderradlenkwinkel δ f dar, und es hat einen negativen Wert (was bedeutet, daß die Vorder- und Hinterräder in Gegenrichtungen gelenkt werden) in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich, und es hat einen po­ sitiven Wert (was bedeutet, daß die Vorder- und Hinterräder in dieselbe Richtung gelenkt werden) in einem Hochgeschwindig­ keitsbereich des Fahrzeugs.

In einem Schritt P 5 wird ein Korrekturwert a aus einer Ta­ belle 2 in Fig. 5 unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V als eine Adresse bestimmt. Der Korrekturwert a ist durch eine lineare Funktion dargestellt, die progressiv linear von 0 (Null) in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ansteigt, der größer als eine gewisse Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

Dann wird der Lenkwinkel δ f der Vorderräder 18 FL, 18 FR mit dem Lenkwinkelverhältnis K multipliziert, um einen Sollwert oder einen Zielwert für den Lenkwinkel δ ro für die Hinter­ räder 18 RL, 18 RR zu erhalten.

Anschließend wird ein tatsächlicher Wert oder ein Istwert für den Lenkwinkel δ r der Hinterräder 18 FRL, 18 RR aus dem Detektionssignal von dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 24 in einem Schritt P 7 gelesen.

In einem Schritt P 8 wird der tatsächliche Lenkwinkel δ r von dem Sollenkwinkel δ ro abgezogen, um eine Abweichung Δδ r zwischen diesen beiden Größen zu bilden.

In einem Schritt P 9 wird der Korrekturwert a zu der Abwei­ chung Δδ r addiert, um eine korrigierte Abweichung Δδ r′ zu bilden.

In einem Schritt P 10 wird ein Tastverhältnis Ds eines Stroms Im, der durch den Motor 21 durchzuleiten ist, d. h. eine Lenkkraft f, aus einer Tabelle 3 in Fig. 6, unter Verwendung der korrigierten Abweichung Δδ r′ als eine Adresse bestimmt. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, gibt das Tastverhältnis Ds eine charakteristische Kurve L 1 an, die eine Totzone DZ in einem unteren Abweichungsbereich hat, der kleiner als ein vorbestimm­ ter Wert Dd 0′ ist, und diese Kurve steigt progressiv im we­ sentlichen linear bei einem größer werdenden Abweichungsbe­ reich an, der größer als der vorbestimmte Wert Δδ 0′ ist. Die Totzone DZ selbst ist relativ groß. Wenn die korrigierte Ab­ weichung Δδ r′ in der Totzone DZ liegt, ist das Tastverhältnis DZ Null und daher wird der Motor 21 nicht erregt. Typische nie­ drige, mittlere und hohe Fahrzeuggeschwindigkeiten sind je­ weils durch Vl, Vm, Vh in Fig. 5 dargestellt.

Ein Tastverhältnis Ds wiedergebendes Signal wird der Trei­ berschaltung 36 in einem Schritt P 11 zugeleitet. Die Treiber­ schaltung 36 legt die PWM-Signale entsprechend dem Eingangs­ signal Ds an die Gates der Paare von FETs Q 1, Q 3 oder des Paares von FETs Q 2, Q 4 der Steuerschaltung 37 an. Somit wird der Strom Im, der das Tastverhältnis Ds hat, durch den Motor 21 in die Richtung durchgeleitet, die der Richtung entspricht, in der die Hinterräder 18 RL, 18 RR zu lenken sind. Als Folge hiervon werden die Hinterräder 18 RL, 18 RR mit der Lenkkraft f in Ab­ hängigkeit von dem Tastverhältnis Ds gelenkt.

Nach dem in Fig. 3 dargestellten Steuerungsablauf wird der Sollwert für den Hinterradlenkwinkel δ ro aus dem Vorderrad­ lenkwinkel δ f und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt, und die Abweichung Δδ r zwischen dem Sollenkwinkel δ ro und dem tatsächlichen Hinterradlenkwinkel δ r wird ermittelt. Anschließend wird die Abweichung Δδ r korrigiert, so daß diese Größe im wesentlichen proportional zur Fahrzeugge­ schwindigkeit V vergrößert wird. Die Hinterradlenkkraft f wird im wesentlichen proportional zu der korrigierten Ab­ weichung Δδ r′ bestimmt. Die Hinterräder 18 RL, 18 RR werden auf den Sollenkwinkel δ ro gelenkt.

In einem Hochgeschwindigkeitsfahrbereich des Fahrzeugs, der größer als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 ist, wird die Abweichung Δδ r zwischen dem Sollenkwinkel δ ro und dem tatsächlichen Lenkwinkel δ r der Hinterräder derart kor­ rigiert, daß sie größer wird. Das Tastverhältnis Ds des Stroms Im, der durch den Motor 21 zu leiten ist, wird dann im wesentlichen proportional, basierend auf der zunehmenden Ab­ weichung Δδ r′ bestimmt. Die Breite der Totzone DZ wird eben­ falls effektiv durch die Korrektur der Abweichung Δδ r korri­ giert.

Nunmehr sei angenommen, daß der Korrigierschritt P 9 nicht durchgeführt wurde und das Tastverhältnis Ds aus der Tabelle 3 in Fig. 6, basierend auf der Abweichung Δδ r bestimmt wurde, die man im Schritt P 8 erhält. Die Totzone DZ sollte eine ge­ wisse oder endliche Breite haben, um Regelschwingungen im Hinblick auf ein Brummen oder Rauschen zu verhindern, die in den Ausgangssignalen von den Sensoren enthalten sind, und ebenfalls auch im Hinblick auf die gewünschte Systemstabili­ tät. Bei einer Totzone DZ mit großer Breite jedoch würde der Motor 21 selbst dann nicht erregt werden, wenn die Abweichung Δδ r einen gewissen großen Wert während einer Anfangsstufe des Lenkvorganges mit Hilfe des Lenkrades hat. Daher würden während der Anfangsstufe des Lenkvorganges die Hinterräder nicht gelenkt, und die Seiten G-Phasenverzögerung würde zu­ nehmen. Wenn die Totzone DZ reduziert wird, würde der Motor 21 schnell in der Anfangsstufe des Lenkvorganges erregt, und dadurch würde die Seiten G-Phasenverzögerung reduziert.

Durch das Durchführen des Verarbeitungsschrittes P 9 jedoch nimmt die korrigierte Abweichung Δδ r′ mit der Fahrzeugge­ schwindigkeit V in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zu, der größer als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 ist. Die Verarbeitung ist äquivalent zu der Bewegung der charakteristischen Kurve L 1 in einer Richtung, um die Totzone DZ zu reduzieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer wird.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine hohe Geschwindigkeit Vh (Fig. 5) im Hochgeschwindigkeitsbereich ist, nimmt die Lenkkraft f für die Hinterräder 18 RL, 18 RR zu. Daher wird während des Lenkvorgangs einschließlich der Anfangsstufe des­ selben die Geschwindigkeit, mit der die Hinterräder 18 RL, 18 RR gelenkt werden, erhöht. Als Folge hiervon wird die Seiten G-Phasenverzögerung reduziert, und die Ansprechgeschwindigkeit der Hinterräder auf die Lenkwirkung wird erhöht.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine mittlere Geschwindig­ keit Vm (Fig. 5) im mittleren Geschwindigkeitsbereich ist, hat die Totzone DZ effektiv eine geeignete Breite, und die Hinterradlenkkraft f ist kleiner als in dem Fall, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Hochgeschwindigkeitsbereich liegt. Als Folge hiervon wird die Seiten G-Phasenverzögerung auf einem adäquaten Wert konstant gehalten, so daß das Kraft­ fahrzeug die gewünschte Gierung ausführt, d. h. daß das Fahr­ zeug das Vermögen hat, seine Fahrtrichtung leicht zu ändern.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine niedrige Geschwindig­ keit Vl (Fig. 5) im Niedriggeschwindigkeitsbereich ist, wird aufgrund der Tatsache, daß der Korrekturwert a Null ist, das Tastverhältnis Ds, basierend auf der unkorrigierten Abwei­ chung Δδ r nach Maßgabe der charakteristischen Kurve L 1 be­ stimmt, die in Fig. 6 gezeigt ist, und die Totzone DZ wird nicht reduziert. Folglich ist die Hinterradlenkkraft F im allgemeinen kleiner als in dem Fall, wenn die Fahrzeugge­ schwindigkeit V im mittleren Geschwindigkeitsbereich liegt. Als Folge hiervon ist die Seiten G-Phasenverzögerung größer als wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V im mittleren Fahrzeug­ geschwindigkeitsbereich liegt. Das Kraftfahrzeug erhält somit die gewünschte Giercharakteristik, d. h. die Fahrtrichtung läßt sich leicht ändern, und Regelschwingungen lassen sich bei der Lenkung der Hinterräder verhindern.

Bei der Lenkanlage 100 nach der Erfindung ändert sich die Kraft f für die Lenkung der Hinterräder in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V derart daß die Lenkkraft f im Hochgeschwindigkeitsbereich grundlegend erhöht wird. Als Folge hiervon wird die Seiten G-Phasenverzögerung im Hoch­ geschwindigkeitsbereich reduziert, wodurch die Ansprechge­ schwindigkeit der Hinterräder auf den Lenkvorgang erhöht wird. Im mittleren Geschwindigkeitsbereich wird die Seiten G-Phasen­ verzögerung auf einem geeigneten Wert konstant gehalten, so daß das Kraftfahrzeug die gewünschte Giertendenz hat, d. h. die Fähigkeit hat, daß man leicht eine Kurve durchfahren kann. Im Niedriggeschwindigkeitsbereich hat das Kraftfahrzeug die gewünschte Gier-Charakteristik, d. h. man kann leicht Kurven fahren, und Regelschwingungen bei der Lenkung der Hinterräder werden verhindert.

Nach der Erfindung wird daher dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein gutes Lenkgefühl in allen Fahrzeuggeschwindigkeitsberei­ chen vermittelt.

Anstatt der Bestimmung des Korrekturwerts a und der Ausfüh­ rung des Schrittes P 9 kann ein Korrekturwert bestimmt werden, der einen Einheitswert (= 1) im Niedriggeschwindigkeitsbereich hat, und der bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, und die Abweichung Δδ r kann dadurch korrigiert werden, daß sie mit dem so bestimmten Korrekturwert multipliziert wird.

Obgleich voranstehend eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert worden ist, können natürlich weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Die vorliegende Ausführungs­ form stellt daher nur ein Erläuterungsbeispiel dar.

Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Lenkanlage 100 für ein Kraftfahrzeug an, das Vorderräder 18 FL, 18 FR und Hinter­ räder 18 RL, 18 RR hat, die lenkbar sind, wobei die Lenkanlage 100 eine Hinterradlenkeinrichtung 16, 21, 22, 23 aufweist, welche die Hinterräder 18 RL, 18 RR, basierend auf einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit V und einem Vorderradlenkwinkel δ f lenkt. Die Hinterradlenkeinrichtung 16, 21, 22, 23 hat eine Korrektureinrichtung 16, P 5, P 9 zur Veränderung der Hinter­ radlenkkraft f in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindig­ keit V.

Claims (5)

1. Lenkanlage (100) für ein Kraftfahrzeug, das Vorder­ räder (18 FL, 18 FR) und Hinterräder (18 RL, 18 RR) hat, die mittels eines Lenkrades (11) lenkbar sind, gekenn­ zeichnet durch:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektiereinrichtung (20 FL, 20 FR, 20 RL, 20 RR) zum Detektieren einer Fahrzeugge­ schwindigkeit (V) des Kraftfahrzeugs,
eine Vorderrad-Lenkwinkeldetektiereinrichtung (14) zum Detektieren eines Vorderradlenkwinkels (δ f) der Vorder­ räder (18 FL, 18 RF),
eine Hinterradlenkeinrichtung (16, 21, 22, 23) zum Lenken der Hinterräder (18 RL, 18 RR), basierend auf der Fahr­ zeuggeschwindigkeit (V), die durch die Fahrzeuggeschwindig­ keitsdetektiereinrichtung detektiert wird, und des Vorder­ radlenkwinkels (δ f), der durch die Vorderrad-Lenkwinkel­ detektiereinrichtung detektiert wurde, und
wobei die Hinterradlenkeinrichtung (16, 21, 22, 23) eine Korrektureinrichtung (16, P 5, P 9) zur Veränderung einer Lenkkraft (f) hat, um die Hinterräder in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) zu lenken.

2. Lenkanlage (100) für ein Kraftfahrzeug, das Vorder­ räder (18 FL, 18 FR), Hinterräder (18 RL, 18 RR), ein Lenkrad (11), eine Vorderradlenkeinrichtung (13) zum Lenken der Vor­ derräder (18 FL, 18 FR) um einen Winkel (δ f) entsprechend einem Lenkwinkel (R s) des Lenkrades (11) und eine Hinterradlenk­ einrichtung (14, 16, 20, 21, 22, 23, 24, P 1-P 11) zum Lenken der Hinterräder in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel (δ f) der Vorderräder hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinter­ radlenkeinrichtung aufweist:
eine erste Detektiereinrichtung (14) zum Detektieren des Lenkwinkels (δ f) der Vorderräder,
eine zweite Detektiereinrichtung (20 FL, 20 FR, 20 RL, 20 RR) zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Kraftfahrzeugs,
eine Hinterradlenkeinrichtung (23) zum Lenken der Hinterräder (18 RL, 18 RR),
eine dritte Detektiereinrichtung (24) zum Detektieren eines tatsächlichen Lenkwinkels (δ r) der Hinterräder,
eine Bestimmungseinrichtung (16, P 4, P 6) zum Bestimmen eines Sollenkwinkels (δ ro) der Hinterräder, basierend auf dem Lenkwinkel (δ r) der Vorderräder, der mit Hilfe der ersten Detektiereinrichtung detektiert wurde und der Fahrzeugge­ schwindigkeit (V), die mit Hilfe der zweiten Detektierein­ richtung detektiert wurde,
eine Abweichungsbildungseinrichtung (16, P 8) zum Bilden einer Abweichung (Δδ r) zwischen dem Sollenkwinkel (δ ro) der Hinterräder und dem tatsächlichen Lenkwinkel (δ r) der Hinterräder, der mit Hilfe der dritten Detektiereinrichtung detektiert wird,
eine Korrektureinrichtung (16, P 5, P 9) zur Bildung eines Korrekturwertes (a), basierend auf der Fahrzeuggeschwindig­ keit (V), die durch die zweite Detektiereinrichtung detektiert wurde und zur Korrektur der Abweichung (Δδ r) mit dem Korrek­ turwert (a),
eine Lenkkraftbestimmungseinrichtung (16, P 10) zum Be­ stimmen einer Lenkkraft (Ds, f), die an die Hinterräder an­ zulegen ist, basierend auf der korrigierten Abweichung (Δδ r′) und
eine Antriebssteuereinrichtung (30, 36, 28, 21) zum Betreiben der Hinterradlenkeinrichtung (23), um die Hinter­ räder um den Sollenkwinkel (δ ro) mit der vorbestimmten Lenk­ kraft (Ds, f) zu lenken.

3. Lenkanlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Korrekturwert (a), der in der Korrektur­ einrichtung (16, P 5, P 9) gebildet wird, eine solche Charak­ teristik hat, daß er bei ansteigender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) größer wird, daß die Korrektureinrichtung eine Einrichtung zum Korrigieren der Abweichung durch Addieren des Korrektur­ wertes (a) zu der Abweichung (Δδ r) hat, und daß die Lenkkraft (Ds, f) bestimmt durch die Lenkkraftbestimmungseinrichtung eine solche Charakteristik (L 1) hat, daß sie bei zunehmender, korrigierter Abweichung (Δδ r′) größer wird.

4. Lenkanlage (100) nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Korrekturwert (a), der mit Hilfe der Korrek­ tureinrichtung (16, P 5, P 9) gebildet wird, einen Wert von Null in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich hat, der nie­ driger als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V 0) ist.

5. Lenkanlage (100) nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die charakteristische Kurve (L 1) der Lenk­ kraft (Ds, f) bezüglich der korrigierten Abweichung (Δδ r′) eine Totzone (DZ) mit einer vorbestimmten Breite (Δδ 0′) bezüglich der korrigierten Abweichung (Δδ r′) hat.