DE4001347A1

DE4001347A1 - Integriertes lenk- und antriebseinheitsregelungssystem

Info

Publication number: DE4001347A1
Application number: DE4001347A
Authority: DE
Inventors: Shin Takehara; Toshio Nakajima; Shigefumi Hirabayashi
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1990-07-26
Also published as: US5048633A; DE4001347C2; JP2728479B2; JPH02189282A

Description

Die Erfindung betrifft ein integriertes Regelungssystem zur Steuerung der Lenkung und einer Antriebseinheit zur Verwendung bei einem Vierrad- bzw. Allrad-gelenkten Fahrzeug, bei dem die Vorderräder gelenkt werden, wobei die Hinterräder gedreht bzw. gelenkt werden.

Bei den herkömmlichen Vierradlenkverfahren werden in einem Fall, bei dem die Hinterräder im Zusammenhang mit der Lenkung der Vorderräder gelenkt werden, die Hinterräder bei einem Win kel auf der Grundlage der Hinterradlenkwinkeleigenschaften be züglich des Winkels der Vorderräder gedreht bzw. gelenkt, die zuvor und in Abstimmung mit dem Vorderradlenkwinkel festgelegt sind. Die Vierradlenkverfahren, die Hinterradlenkwinkel kennlinien verwenden, die in geeigneter Weise korrigierbar sind, sind beispielsweise in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 61-2 20 972 offenbart. Bei diesem Vierradlenkverfah ren werden die Hinterradlenkwinkelkennlinien von Hand in einer innerphasigen Ausrichtung korrigiert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist, um eine Verbesserung bei der Leich tigkeit zu erreichen, mit der Fahrzeug gelenkt werden kann. Die Korrektur der Hinterradlenkwinkelkennlinien in die inner phasige Ausrichtung bedeutet, daß der Hinterradlenkwinkel in einer Richtung korrigiert wird, in der er zunimmt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs dieselbe bleibt.

Das herkömmliche Vierradlenkverfahren, bei dem die Lenkwinkel kennlinien automatisch durch das Fahrzeug geändert werden, sind beispielsweise in dem US-Patent Nr. 47 33 878 offenbart. Bei diesem Verfahren wird der Reibungskoeffizient der Ober fläche einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, bestimmt, und die Lenkwinkelkennlinien werden auf der Grundlage der Erfas sungsergebnisse geändert.

Bei den Vierrad-gelenkten Fahrzeugen werden die Lenkwinkel kennlinien korrigiert, da sie in hohem Maße die Fahreigen schaft des Fahrzeugs beeinflussen.

Zu anderen Faktoren, die die Fahreigenschaft des Fahrzeugs beeinflussen, gehören die Drosselklappenöffnungskennlinien. Seit kurzem befinden sich Drosselklappen, die nicht mechanisch mit einem Gaspedal verbunden sind, sondern elektrisch mittels eines Impulsmotors oder dergleichen angetrieben werden, in verbreitetem Gebrauch. Derartige elektronische Drosselklappen regelungsverfahren sind ebenfalls beispielsweise in den US-Patenten Nr. 45 08 078 und 47 29 356 offenbart. Das US-Patent Nr. 45 08 078 ist auf die Verbesserung des Ansprechens auf eine Beschleunigung während der Beschleunigung des Fahrzeugs gerichtet. Bei diesem Verfahren wird eine Größe, um die das Gaspedal niedergedrückt ist, erfaßt. Wenn diese Größe einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird die Drossel klappe derart gesteigert, daß ein Verhältnis der Änderungen der Drosselklappe zu den Änderungen des Gaspedals zunimmt. Das US-Patent Nr. 45 08 078 ist weiterhin auf die Verbesserung des Ansprechens auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Verschlech terung der Beschleunigung gerichtet, welche benötigt wird, wenn das Fahrzeug anfährt oder wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt. Um dies zu erreichen, wird eine gewünschte Öffnung der Drosselklappe bezüglich der Größe, um die das Gas pedal betätigt ist, in dem US-Patent Nr. 45 08 078 berechnet, und die Drosselklappe wird derart gesteuert, daß sie auf die berechnete gewünschte Öffnung geöffnet ist. Während des Beschleunigens des Fahrzeugs wird die gewünschte Drosselklap penöffnung vergrößert und wird dann allmählich innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer auf die berechnete gewünschte Öffnung verringert. Weiterhin wird die vorbestimmte Zeitdauer unter den Bedingungen variiert, unter denen das Fahrzeug fährt, um das Ansprechen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verbessern.

Demgemäß wurde bereits versucht, die Fahreigenschaft eines Vierrad-gelenkten Fahrzeugs durch Korrektur der Drehwinkel kennlinien in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 61-2 20 972 und dem US-Patent Nr. 47 33 878 zu ändern. Bei den US-Patenten Nr. 45 08 078 und 47 29 356 wurden Änderungen der Fahreigenschaft des Fahrzeugs durch die Korrektur der Drossel klappenöffnungskennlinien relativ zu der Öffnung des Gaspedals vorgeschlagen. Anders ausgedrückt, werden in einem Fall, in dem Hinterradlenkwinkelkennlinien bei dem Vierrad-gelenkten Fahrzeug geändert werden, die Korrektur der Hinterradlenkwin kelkennlinien und der Drosselklappenöffnungssteuerung relativ zu der Größe, um die das Gaspedal betätigt ist, unabhängig und separat bei dem herkömmlichen Vierrad-gelenkten Fahrzeug durchgeführt.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Regelungssystem zu schaffen, bei dem die Drehwinkelkennlinien-Korrektursteue rung und die Drosselklappenöffnungssteuerung miteinander der art in Beziehung gebracht sind, daß die Fahreigenschaften eines Fahrzeugs verbessert werden, beispielsweise aufgrund der Beurteilung eines Fahrers oder bei Änderungen der Umgebung, in der das Fahrzeug fährt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung ein Regelungs system für das integrierte Regeln der Lenkung und einer An triebseinheit eines Fahrzeugs, bestehend aus einem Vorderrad lenkmechanismus zum Lenken der Vorderräder des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Betätigung eines Lenkrades; einem Hinter radlenkmechanismus zum Lenken der Hinterräder des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Lenkung der Vorderräder und auf der Grundlage einer ersten Kennlinie, die den Zusammenhang zwi schen einem Lenkwinkel der Vorderräder und einem Lenkwinkel der Hinterräder darstellt; einer Einstelleinrichtung für das Einstellen der Leistungsabgabe eines Motors des Fahrzeugs; einer Erfassungseinrichtung zur Ermittlung einer Größe, um die ein Gaspedal betätigt ist; einer Antriebseinrichtung für den Antrieb der Einstelleinrichtung für die Leistungsabgabe des Motors auf der Grundlage einer zweiten Kennlinie, welche die Beziehung zwischen der Größe, um die das Gaspedal (52) betä tigt ist, und einer Größe darstellt, um die die Einstellein richtung für die des Motors angetrieben ist; einer Speicher einrichtung für das Speichern zahlreicher erster und zweiter Kennlinien sowie zahlreicher Kombinationen der ersten und zweiten Kennlinien, wobei jede Kombination aus einer ersten willkürlich aus den zahlreichen ersten Kennlinien und einer zweiten willkürlich aus den zahlreichen zweiten Kennlinien ge wählten besteht; einer Befehlseinrichtung zur Abgabe eines Be fehls zur Auswahl einer Kombination einer individuellen ersten und einer individuellen zweiten Kennlinie aus den zahlreichen Kombinationen; und einer Antriebseinrichtung, durch die in Abhängigkeit von diesem Befehl der Hinterradlenkmechanismus auf der Grundlage der individuellen ersten Kennlinie sowie die Antriebseinrichtung auf der Grundlage der individuellen zwei ten Kennlinie antreibbar sind.

Bei diesem integrierten Regelungssystem können die Hinterrad lenkwinkelsteuerung und die Steuerung der Leistungsabgabe des Motors organisch und integriert durchgeführt werden. Dies be deutet, daß die ersten und zweiten Kennlinien in einer will kürlich ausgewählten Kombination aus den zahlreichen vorgege benen Kombination, welche zuvor festgelegt worden sind, durch einen von einem Fahrer gegebenen Befehl oder dergleichen aus gewählt werden können.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Regelungssystem für das integrierte Regeln der Lenkung und einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bestehend aus einem Vorderradlenkmechanismus zum Lenken der Vorderräder des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Betätigung eines Lenkrades; einem Hinterradlenkmechanismus zum Lenken der Hinterräder des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Lenkung der Vorderräder und auf der Grundlage einer ersten Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen einem Lenkwinkel Hin terräder darstellt; einer ersten Erfassungseinrichtung zur Er mittlung einer Größe, um die ein Gaspedal betätigt ist; einer Antriebseinrichtung für das Antreiben der Einstelleinrichtung für die Leistungsabgabe des Motors in Abhängigkeit von der Größe, um die das Gaspedal betätigt ist; eine zweite Erfas sungseinrichtung, durch die entweder ein Befehl, der von einem eine Änderung der Fahreigenschaften wünschenden Fahrer gegeben ist, oder Änderungen in einer Umgebung in der das Fahrzeug fährt, erfaßbar sind; und einer Änderungs-/Korrektureinrich tung zur Änderung bzw. Korrektur einer Steuerkennlinie, die den Hinterradlenkmechanismus und die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausgang der zweiten Erfassungseinrich tung steuert.

Bei dem integrierten Regelungssystem können die Hinterradlenk winkelsteuerung und die Steuerung der Leistungsabgabe des Motors organisch und integriert durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß die Hinterradlenkwinkelsteuerkennlinien und die Einstellkennlinien für die Leistungsabgabe des Motors orga nisch aufgrund der Änderungen in der Umgebung oder dem von dem Fahrer gegebenen Befehl geändert bzw. korrigiert werden kön nen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die erste Kennlinie aus einem Verhältnis des Lenkwinkels der Hinterräder zu dem Lenkwinkel der Vorderräder.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Einstelleinrichtung aus einer Drosselklappe und die zweite Kennlinie besteht aus einer gewünschten Geschwin digkeit, mit der die Drosselklappe geöffnet oder geschlossen wird, oder aus einem Verhältnis einer Sollöffnung der Drossel klappe relativ zu der Größe, um die das Gaspedal betätigt ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich eine neue durch die Befehlseinrichtung ausgewählte Lenkwinkel kennlinie dadurch aus, daß die Hinterräder weiter in einer außerphasigen Ausrichtung relativ zu den Vorderrädern gedreht bzw. gelenkt werden, als bei einer vorangehenden Lenkwinkel kennlinie, während eine von der Befehlseinrichtung neuerlich ausgewählte Sollöffnungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie sich dadurch auszeichnet, daß sie einen größeren Wert bezüg lich derselben Größe, um die das Gaspedal betätigt ist, ein nimmt, als bei einer vorhergehenden gewünschten bzw. Sollöff nungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie. Auf diese Weise wird die Leichtigkeit bzw. Bequemlichkeit, mit der das Fahrzeug lenkbar ist, verbessert, und das Ansprechen der Leistungsabga be des Motors auf die Betätigung des Gaspedals (Beschleuni gungsvermögen) wird schneller gemacht bzw. beschleunigt. Ein derartiges Einstellen ist nützlich für das Fahren bei einer Rallye oder dergleichen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich eine neue durch die Befehlseinrichtung ausgewählte Lenkwinkel kennlinie dadurch aus, daß die Hinterräder weiter in einer innerphasigen Ausrichtung bezüglich der Vorderräder als bei einer vorhergehenden Lenkwinkelkennlinie gedreht bzw. gelenkt werden, während eine neue durch die Befehlseinrichtung ausge wählte Sollöffnungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie sich da durch auszeichnet, daß sie einen höheren Wert bezüglich der selben Größe, um die das Gaspedal betätigt ist, einnimmt, als bei einer vorhergehenden Sollöffnungs-/Schließgeschwindig keitskennlinie. Auf diese Weise kann eine stabile Straßenlage des Fahrzeugs gewährleistet und gleichzeitig eine hohe An sprechempfindlichkeit der Leistungsabgabe des Motors relativ zu der Betätigung eines Gaspedals erreicht werden. Ein derar tiges Einstellen ist nützlich für das Fahren auf einer Auto bahn.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Aus wahl einer Charakteristik bzw. deren Instruktion mittels eines handbetätigten Schalters vorgenommen, der eine Vielzahl von Stellungen aufweist, in die der Schalter gestellt werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Aus wahl einer Kennlinie bzw. deren Instruktion automatisch mit tels der Erfassung eines Widerstands einer Oberfläche einer Straße durchgeführt, auf der das Fahrzeug fährt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden Ände rungen der Steuerkennlinie abhängig von zeitlichen Änderungen der Größe, um die das Gaspedal betätigt wird, gehemmt oder vorgenommen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Hardware-Konfiguration eines integrierten Kontrollsystems, das bei einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;

Fig. 2 eine grafische Darstellung der Drehwinkelkennlinien, die bei dem ersten und dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel durchgeführt wird,

Fig. 3A eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Soll-Drosselöffnung R _T und einer Größe α, innerhalb der ein Gaspedal betätigt wird, wobei die ser Zusammenhang bei der Regelung Anwendung findet, die bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbei spiel durchgeführt wird;

Fig. 3B eine grafische Darstellung der Zusammenhänge zwischen Drosselklappenkontrollsignal P _T und einer Öffnungsabweichung δ R, welche bei der Regelung ver wendet werden, die bei dem ersten Ausführungsbei spiel durchgeführt wird;

Fig. 3C eine grafische Darstellung der Zusammenhänge zwischen einem Drosselklappenkontrollsignal P _T und einer Öffnungsabweichung δ R, welche bei der Regelung verwendet werden, die bei dem zweiten Ausführungs beispiel durchgeführt wird;

Fig. 4 Stellungen eines Handschalters in die der Schalter eingestellt wird und die in einem Fall Anwendung finden, wenn der erfindungsgemäß Gegenstand bei ei nem Ausführungsbeispiel angewandt wird, bei dem die Kennlinien durch manuelle Betätigung geändert wer den;

Fig. 5 ein Fließdiagramm der Regelungsprozeduren für das erste Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 ein Fließdiagramm der Regelungsprozeduren für das zweite Ausführungsbeispiel;

Fig. 7A eine grafische Darstellung der zeitlichen Änderungen bei der Öffnung des Gaspedals bzw. dem Gasgeben und der Öffnung der Drosselklappe bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 7B grafische Darstellungen der zeitlichen Änderungen bei der Öffnung des Gaspedals bzw. dem Gasgeben und der Öffnung der Drosselklappe bei dem zweiten Aus führungsbeispiel.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele und ein modifi ziertes Beispiel eines integrierten Lenk- und Antriebsein heits-Regelungssystems gemäß der Erfindung erläutert. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist als Antriebseinheit ein Benzinmotor vorgesehen, und eine Drosselklappe dient als Motorausgangeinstelleinrichtung. Eine erste Kennlinie stellt ein Verhältnis R _S des Drehwinkels der Hinterräder zu dem Lenk winkel der Vorderräder dar, und eine zweite Kennlinie reprä sentiert eine gewünschte Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe relativ zu einer Öffnung α bzw. einer Öffnungs- oder Gasstellung des Gaspedals.

Ein Wechsel bzw. eine Auswahl entsprechender erster und zwei ter Kennlinien wird mittels eines Handschalters durchgeführt.

Hardware-Konfiguration

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Hardware-Konfiguration eines integrierten Regelungssystems, das üblicherweise bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel sowie einem modifi zierten Beispiel verwendet wird.

In Fig. 1 sind das rechte und das linke Vorderrad 1 L und 1 R miteinander mittels eines Vorderradlenkmechanismus 3 verbun den, und das rechte und das linke Hinterrad 2 R und 2 L sind miteinander mittels eines Hinterradlenkmechanismus 4 verbun den.

Der Vorderradlenkmechanismus 3 wird kurz beschrieben. Zu dem Vorderradlenkmechanismus 3 gehört ein Paar Gelenkarme 4 L und 4 R, ein Paar Verbindungsstangen 5 L und 5 R und eine Vorderrad lenkstange 6, die die Verbindungsstangen 5 L und 5 R miteinander verbindet. Ein Ritzel 9, das an dem unteren Ende einer Welle 8 eines Lenkrades 7 vorgesehen ist, befindet sich im Eingriff mit einer Zahnstange 10, die auf der Vorderradlenkstange 6 ge bildet ist, und die Vorderradlenkstange 6 wird mittels der Be tätigung des Lenkrads 7 aufgrund des Eingriffs von Zahnstange 10 und Ritzel 9 bewegt, wodurch die Vorderräder 1 L und 1 R ge dreht bzw. gelenkt werden.

Der Hinterradlenkmechanismus 4 wird nachfolgend beschrieben. Wie der Vorderradlenkmechanismus 3 weist der Hinterradlenkme chanismus 4 ein Paar Gelenkarme 13 L und 13 R, ein Paar Verbin dungsstangen 14 L und 14 R und eine Hinterradlenkstange 15 auf. Ein Untersetzungsgetriebe 16 ist mit der Hinterradlenkstange 15 gekoppelt. Das Untersetzungsgetriebe 16 ist weiterhin mit einer Ausgangswelle 17 a eines Servomotors 17 verbunden. Die Drehung des Servomotors 17 wird in die Bewegung der Stange 15 mittels des Untersetzungsgetriebes 16 umgewandelt. Die Bewe gung der Hinterradlenkstange 15 verursacht ein Drehen bzw. Lenken der Hinterräder 2 L und 2 R. Eine elektronische Bremse 20 ist auf der Ausgangswelle 17 a des Servomotors 17 angeordnet. Die Betätigung der elektromagnetischen Bremse 20 blockiert die Motorausgangswelle 17 a und die Hinterradlenkstange 15 und hält dadurch die Hinterräder 2 L und 2 R in ihrem gedrehten Zustand bzw. Lenkzustand.

Eine elektromagnetische Kupplung 21 ist zwischen der Ausgangs welle 17 a des Servomotors 17 und dem Untersetzungsgetriebe 16 angeordnet, und ein Lagerrückstellmechanismus 22 zum Zurück führen der Lenkstange 15 in ihrer Ausgangsstellung ist an der Hinterradlenkstange 15 angeordnet. Sowohl die elektromagneti sche Kupplung 21 als auch der Lagerrückstellmechanismus 22 stellen betriebssichere Mechanismen dar. Genauer gesagt, wird bei einem Hinterradlenknotfall die elektromagnetische Kupplung 21 derart betätigt, daß sie den Servomotor 17 von der Hinter radlenkstange 15 trennt, und die Hinterradlenkstange 15 wird dann in ihrer Neutralstellung bzw. Ausgangsstellung mittels des Lagerrückstellmechanismus 22 derart zurückgeführt, daß die Hinterräder 2 L und 2 R sich in einer neutralen Stellung befin den, in der ihr Lenkwinkel 0 ist.

Eine Regelungseinrichtung 30 befindet sich in der Mitte eines integrierten Regelungssystems dieses Ausführungsbeispiels, welche die Regelung des Lenkwinkels der Hinterräder und die Regelung der Öffnung einer Drosselklappe 50 (diese Regelungen werden später detailliert beschrieben) integriert durchführt.

In Fig. 1 ist eine Drosselklappe 50 in einem Luftansaugkanal 51 des auf dem Fahrzeug montierten Motors derart angeordnet, daß sie die anzusaugende Luftmenge einzustellen vermag. Die Drosselklappe 50 ist nicht mechanisch mit einem Gaspedal 52 verbunden und wird elektrisch mittels einer Drosselbetätigung 53 angesteuert, die aus einem Impulsmotor bestehen kann. Die Betätigung 53 wird durch ein Steuersignal P _T gesteuert, das von der Regelungseinrichtung 30 gegeben wird. Die tatsächliche Öffnung R _A der Drosselklappe 50 wird mittels eines Öffnungssen sors 55 erfaßt. Ein Beschleunigungsöffnungssensor 54 zur Er fassung einer Öffnung a (eine Größe, um die ein Gaspedal betä tigt ist) ist an dem Gaspedal 52 vorgesehen. Das Erfassungssi gnal des Beschleunigungsöffnungssensors 54 wird auf die Rege lungseinrichtung 30 gegeben.

Die Regelungseinrichtung 30 empfängt Erfassungssignale von verschiedenartigen Sensortypen zur Regelung der Hinterradlen kung. Ein Sensor 35 erfaßt eine Größe, um die das Lenkrad 7 gedreht ist. Ein Sensor 36 erfaßt eine Größe R _F, um die die Vorderräder mittels eines Betrages gelenkt werden, um den die Stange 6 bewegt worden ist. Zwei Sensoren 37 und 38 erfassen eine Fahrzeuggeschwindigkeit V. Ein Sensor 43 erfaßt einen Drehwinkel des Servomotors 17. Ein Sensor 44 erfaßt eine Größe R _R, um die die Hinterräder mittels eines Betrages gelenkt sind, um den die Stange 15 bewegt worden ist.

Ein Schalter 39 stellt einen Leerlaufstellungskupplungsschal ter dar, der die Leerlaufstellung eines handgeschalteten Ge triebes und das Treten des Kupplungspedals erfaßt. Bei einem automatischen Getriebe erfaßt ein Sperrschalter 40 Leerlauf und Parkstellungen des Getriebes. Ein Bremsschalter 41 erfaßt das Betätigen eines Bremspedals. Ein Motorschalter 42 erfaßt den Betrieb eines Motors. Ein Sensor 46 erfaßt einen Straßen oberflächenwiderstand, wobei Einzelheiten zu diesem in dem US Patent Nr. 47 33 878 offenbart sind.

Fahrregelungszustände

Nachfolgend werden bei dem ersten und dem zweiten Ausführungs beispiel erhaltene Fahrzustände beschrieben.

In jedem dieser beiden Ausführungsbeispiele werden zwei Arten von Hinterradlenkwinkelkennlinien (die als Kennlinienverläufe I und II in Fig. 2 bezeichnet sind) als erste Kennlinien be reitgestellt, und zwei unterschiedliche Kennlinien der Dros selöffnung relativ zu der Größe, um die das Gaspedal getreten ist (welche Kennlinien als Kennlinienkurven III und IV in Fig. 3B bezeichnet sind) werden bereitgestellt. Jegliche Kombina tion kann aus verschiedenartigen Kombinationen dieser beiden Kennlinientypen durch manuelle Betätigung eines Schalters 45 ausgewählt werden. Der Schalter 45 ist in einer der drei Stel lungen positioniert, zu denen, wie in Fig. 4 gezeigt, die Stellungen "sportlich", "komfortabel" und "hohe Geschwindig keit" gehören. Sobald der Schalter 45 auf "sportlich", "kom fortabel" oder "hohe Geschwindigkeit" steht, wird eine zugehö rige Kombination aus Hinterradlenkwinkelverhältniskennlinie und Drosselklappenöffnungskennlinie aus verschiedenartigen Kombinationen ausgewählt, die in einer Tabelle dargestellt sind, welche später erläutert wird. Aus der folgenden Be schreibung wird deutlich, daß Fahreigenschaften, die nicht bei dem herkömmlichen Vierradlenkfahrzeug erzielt werden konnten, aufgrund der Auswahl einer besonderen Kombination der Hinter radlenkwinkelkennlinie und der Drosselklappenkennlinie er reicht werden können.

Ehe die individuellen Fahreigenschaften, die durch Schalten des Schalters 45 in die zugehörigen Stellungen erreicht wer den, beschrieben werden, werden zunächst die Hinterradlenkwin kelkennlinien I und II sowie die Drosselklappensteuerkenn linien III und IV erklärt.

Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung von Kurven, die zwei Lenkverhältniskennlinien darstellen, welche in der Regelungs einrichtung 30 gespeichert sind. Im vorliegenden Fall bezeich net das Lenkverhältnis ein Verhältnis des Hinterradlenkwinkels R _R bezüglich des Vorderradlenkwinkels R _F und wird definiert als R _R/R _F. Anders ausgedrückt, wird sobald das Lenkwinkelverhältnis und der Lenkwinkel R _F der Vorderräder bestimmt ist, der Lenk winkel R _R der Hinterräder automatisch festgelegt. Ein Lenkwin kel R _F der Vorderräder ist proportional zu einem Lenkwinkel R _H des Lenkrades und wird mittels des Sensors 36 erfaßt. Der Lenkwinkel R _R der Hinterräder, der durch den Vorderradlenkwin kel R _F bestimmt ist, und des Lenkwinkelverhältnis wird von der Regelungseinrichtung 30 auf den Servomotor 20 als Steuersignal P _R gegeben.

Bei jeder der in Fig. 2 dargestellen Kennlinien variiert das Lenkwinkelverhältnis (R _R/R _F) mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Anders ausgedrückt, ändert sich selbst dann, wenn das Lenkrad bei demselben Winkel beharrt bei Zunahme der Fahrzeuggeschwin digkeit auch das Lenkwinkelverhältnis von einem außerphasigen Zustand in einen innerphasigen Zustand in einem bestimmten Be reich der Fahrzeuggeschwindigkeit. Mit einem außerphasigen Zu stand des Lenkwinkelverhältnisses ist ein Zustand gemeint, in dem das Vorzeichen des Lenkwinkelverhältnisses negativ ist, d. h. ein Zustand, bei dem die Vorderräder und die Hinterräder in entgegengesetzte Richtungen bezüglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs gerichtet sind. Mit einem innerphasigen Zustand des Lenkwinkelverhältnisses ist ein Zustand gemeint, bei dem das Vorzeichen des Lenkwinkelverhältnisses positiv ist, d. h. ein Zustand bei dem die Vorderräder und die Hinterräder be züglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs in dieselbe Rich tung gerichtet sind.

Beim Vergleich der Kennlinienkurven I und II, die durch ausge zogene und unterbrochene Linien jeweils in Fig. 2 bezeichnet sind, weicht das Lenkwinkelverhältnis gemäß der Kennlinie II bei der "innerphasigen Ausrichtung" von dem Lenkwinkel gemäß der Kennlinie 1 bei derselben Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Ge nauer gesagt, beträgt das Lenkwinkelverhältnis 0 gemäß der Charakteristik II, wenn sich der Fahrzustand bei Beibehaltung des Fahrzeugs auf einer Geschwindigkeit von 30 km/h der Fahr zustand von der Kennlinie II nach I ändert, während das Lenk winkelverhältnis sich in einem außerphasigen Zustand unter der Kennlinie I befindet. Anders ausgedrückt, wird, wenn die Kenn linie I ausgewählt ist, die Leichtigkeit verbessert, mit der das Fahrzeug gelenkt wird.

Im vorliegenden Fall wird die Aussage, daß das Drehwinkelver hältnis "in innerphasiger Ausrichtung korrigiert (geändert) wird" oder die Formulierung, daß das Drehwinkelverhältnis "in die außerphasige Ausrichtung korrigiert (geändert) wird" wie folgt definiert:

Wenn in Fig. 2 die Fahrzeuggeschwindigkeit V ₂ beträgt und wenn die Kurve I als eine Drehwinkelverhältniskennlinie ausgewählt ist, befindet sich das Drehwinkelverhältnis in dem außerphasi gen Zustand. Wenn in diesem Zustand die Drehwinkelkennlinie von der Kennlinienkurve I zu der Kennlinienkurve II geändert wird, gerät das Lenkwinkelverhältnis in den innerphasigen Zu stand. Diese Korrektur des Drehwinkelverhältnisses in eine Ausrichtung, in der es vergrößert wird, ist die "Korrektur (Änderung) des Drehwinkelverhältnisses in die innerphasige Ausrichtung". Wenn umgekehrt die Drehwinkelkennlinie bzw. der Drehwinkelverlauf von der Kennlinienkurve II zu der Kenn linienkurve I geändert wird, während das Fahrzeug auf der Ge schwindigkeit V ₂ gehalten wird, wird der Lenkwinkel verringert, winkelverhältnisses in die außerphasige Ausrichtung genannt. Falls der Lenkwinkelverlauf von der Kurve I zur Kurve II geän dert wird, während das Fahrzeug auf einer Geschwindigkeit V ₁ gehalten wird, verbleibt die Drehwinkelverhältniskennlinie in dem außerphasigen Zustand. Da jedoch das Lenkwinkelverhältnis in diesem Fall vergrößert wird, wird dies auch die "Korrektur (Änderung) des Drehwinkelverhältnisses in die innerphasige Ausrichtung" genannt. In ähnlicher Weise bleibt das Lenkwin kelverhältnis in dem innerphasigen Zustand, wenn die Kenn linienkurve von der Kurve II zur I geändert wird, während das Fahrzeug auf einer Geschwindigkeit V ₃ gehalten wird. Diese Kor rektur wird jedoch die "Korrektur (Änderung) in die außerpha sige Ausrichtung" genannt.

Als nächstes werden die Drosselklappenöffnungssteuerkennlinien IlI und IV, die in der Regelungseinrichtung 30 gespeichert sind, unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B beschrieben. Fig. 3A ist eine grafische Darstellung, die eine Kennlinien kurve einer Sollöffnung R _T der Drosselklappe bezogen auf eine Öffnung α bzw. Niederdrückstellung des Gaspedals zeigt. Wie in Fig. 3A dargestellt, nimmt die Sollöffnung R _T der Drosselklappe mit der Zunahme der Öffnung α des Gaspedals zu. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben R _T und α einen linearen Zusammenhang, der ausgedrückt wird durch

R _T = m · α (1)

Fig. 3B zeigt eine grafische Darstellung der Beziehungen zwi schen der Abweichung δR (= R _T - R _A) zwischen der Sollöffnung R _T und der Istöffnung R _A der Drosselklappe (welche durch den Sen sor 55 erfaßt wird) und dem Steuersignal P _T, das auf die Dros selklappenbetätigung 53 gegeben wird. In Fig. 3B wird die Kennlinie III wie folgt ausgedrückt:

P _T = k₁ · δR (2)

und die Kennlinie IV wird ausgedrückt durch

P _T = k₂ · δR, (3)

wobei k ₁ < k ₂ ist. Bei der Kennlinie III weist das Steuersignal P _T einen größeren Wert als dasjenige auf, das bei der Kennlinie IV bezüglich derselben Abweichung δ R erhalten wird. Anders ausgedrückt, ist bei der Kennlinie III die Geschwindigkeit, mit der die Drosselklappe geöffnet oder geschlossen wird, grö ßer als die bei der Kennlinie IV.

Die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführte Regelung unterscheidet sich von der bei dem ersten Ausführungsbeispiel in der Drosselklappensteuerung. Fig. 3C ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinienkurven der Drosselklappensteue rung zeigt, welche bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vorge nommen wird. Es existieren zwei Arten von Drosselklappensteu erkennlinien (V und VI), die bei dem zweiten Ausführungsbei spiel zur Verfügung stehen, wie bei dem ersten Ausführungsbei spiel. Die Kennlinie VI ist die Drosselklappensteuerkennlinie, die durch Korrektur der Kennlinie V in Richtung auf eine höhe re Verstärkung erhalten wird. Die Kennlinie V wird ausge drückt durch

P _T = l · δR (4)

und die Kennlinie VI ergibt sich aus

P _T = l · ( δR + R _P), (5)

wobei R _P eine Korrekturkonstante für die Kennlinie VI ist.

Tabelle 1 zeigt Kombinationen der Drehwinkelverhältniskenn linienkurven I und II und der Drosselklappensteuerkennlinien III und IV, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, und Tabelle II zeigt Kombinationen, der Drehwinkelver hältniskennlinienkurven I und II und der Drosselklappensteuer kennlinien V und VI, die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.

Tabelle 1

Tabelle 2

Wie sich deutlich aus Tabelle 1 ergibt, ist die Regelung, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn ein Fahrer eine gewünschte Stellung des Schalters 45 auswählt und damit die gewünschten Fahreigenschaften des Fahrzeugs, eine Kombination der Drehwin kelverhältnis-Steuereigenschaft und der Drosselklappen-Steuer eigenschaft, die zuvor gemäß der ausgewählten Stellung festge legt worden ist, ausgewählt wird, und daß die Hinterradlenk winkelsteuerung sowie die Drosselklappensteuerung gemäß den ausgewählten Steuereigenschaften durchgeführt wird.

Weiterhin wird, wie sich aus Tabelle 2 klar ergibt, die Dros selklappenöffnungssteuerung, die bei dem zweiten Ausführungs beispiel durchgeführt wird, durch Zeitvariationen (= dα/dt) in einer Größe geändert, in der das Gaspedal betätigt wird. Die Drosselklappenöffnungs-Steuerungseigenschaften werden geän dert, wenn sich der Schalter 45 in einer besonderen Stellung (sportlich oder Hochgeschwindigkeit) befindet, und wenn die Zeitvariationen bei der Größe, in der das Gaspedal betätigt wird, größer sind als ein vorbestimmter Wert.

Individuelle Regelungszustände für das erste Ausführungsbei spiel, die in Tabelle 1 gezeigt sind, werden nun detailliert beschrieben.

Normalerweise wählt ein Fahrer die Stellung "komfortabel" aus. Wenn der manuelle Schalter 45 auf "komfortabel" gestellt wor den ist, sind die Drehwinkelverhältniskennlinie II und die Drosselklappensteuerkennlinie IV ausgewählt. Während die Hin terradlenkwinkelkennlinie II ausgewählt ist, wird die Vierrad lenksteuerung beibehalten. Wenn jedoch die Lenkung der Hinter räder weiter in die innerphasige Ausrichtung bezüglich der Vorderräder als bei der Kennlinie I korrigiert wird, d. h. wenn die Hinterräder weniger bezüglich der Vorderräder gedreht bzw. gelenkt werden. Gleichzeitig mit der Änderung des Lenk winkelverhältnisses wird die Drosselklappensteuerkennlinie IV ausgewählt, durch die die Sollöffnung der Drosselklappe 50 auf ihren normalen Wert eingestellt wird, während die Geschwindig keit mit der die Drosselklappe 50 geöffnet und geschlossen wird, niedrig wird. Hierdurch wird die Drosselklappe 50 rela tiv langsam betätigt. Wenn demzufolge der Schalter 45 auf "komfortabel" gestellt ist, ist ein stabiles und gleichmäßiges Fahren gewährleistet, da die Leichtigkeit mit der das Fahrzeug gelenkt wird, beibehalten ist, und weil eine gleichmäßige Be schleunigung des Motors aufgrund der milden Drosselklappen steuerkennlinie erreicht wird. Es ist jedoch festzuhalten, daß die Leichtigkeit mit der das Fahrzeug gelenkt wird, aufgrund der Auswahl der Kennlinie II ziemlich gering ist.

Wenn der Schalter 45 von "komfortabel" auf "sportlich" hin übergeschaltet wird, sind die Lenkwinkelverhältniskennlinie I und die Drosselklappenkennlinie III ausgewählt. Wenn die Lenk winkeleigenschaften von der Kennlinie II zu der Kennlinie I geändert werden, wird die Hinterradlenkwinkelkennlinie in die außerphasige Ausrichtung korrigiert. Weiterhin werden gleich zeitig mit der Änderung der Lenkwinkelkennlinie die Steuer kennlinie der Drosselklappe 53 bezüglich der Größe α, um die das Gaspedal betätigt ist, von der Kennlinie IV zu der Kennli nie III geändert, wodurch die Verstärkung des Steuerungs signals P _T auf einen höheren Wert eingestellt wird. In der Pra xis wird die Leichtigkeit mit der das Fahrzeug gelenkt wird, verbessert, und die Richtung des Fahrzeugs kann dadurch schnell geändert werden. Dies ist notwendig, wenn das Fahrzeug auf einer gewundenen Straße oder dergleichen fährt. Weiterhin wird die Sollöffnung der Drosselklappe 50 auf einen großen Wert eingestellt, während die Geschwindigkeit, mit der die Drosselklappe geöffnet und geschlossen wird, schnell wird. Demzufolge wird die Reaktion der Drosselklappe 50 auf die Be tätigung des Gaspedals schneller gemacht, und das Ansprechen auf Änderungen beim Motordrehmoment bezüglich der Betätigung des Gaspedals wird schneller gemacht bzw. beschleunigt. Hier durch kann das Fahrzeug spritzig angetrieben bzw. gefahren werden, wenn es auf einer gewundenen Straße oder dergleichen gefahren wird.

Wenn der Handschalter 45 von "komfortabel" auf "Hochgeschwin digkeit" geschaltet wird, wird die Drosselklappensteuerkennli nie von der Kennlinie IV auf die Kennlinie III geändert, wäh rend die Hinterradlenkwinkelkennlinie dieselbe bleibt. Wenn der Handschalter 45 von "sportlich" auf "Hochgeschwindigkeit" geschaltet wird, wird die Hinterradlenkwinkelkennlinie von der Kennlinie I auf die Kennlinie II geändert, während die Dros selklappensteuerkennlinie dieselbe bleibt. Die Tatsache, daß der Fahrer "Hochgeschwindigkeit" ausgewählt hat, bedeutet, daß er mit einer hohen Geschwindigkeit fährt oder daß der Fahrer das Fahrzeug beschleunigen will und es mit einer hohen Ge schwindigkeit fahren möchte, d. h. daß er auf einer Autobahn fährt. Während des Fahrens des Fahrzeugs mit einer hohen Ge schwindigkeit sind die Stabilität des Fahrzeugs und ein hohes Beschleunigungsvermögen erforderlich. Die Stabilität des Fahr zeugs ist erforderlich, wenn das Fahrzeug eine Fahrbahn wech selt, und ein hohes Beschleunigungsvermögen wird beispielswei se dann benötigt, wenn das Fahrzeug dem Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug ausweichen will. Da die Lenkwinkelverhältnis kennlinie auf die Kennlinie II geändert worden ist oder auf dieser verbleibt, ist der Dreh- bzw. Lenkwinkel der Hinterrä der in die innerphasige Ausrichtung korrigiert bzw. verbleibt in dieser. Demzufolge herrscht eine sogenannte Untersteue rungstendenz vor, und das Fahrzeug verhält sich stabil, wenn das Lenkrad gedreht wird. Wenn die Drosselklappensteuerkennli nie auf die Kennlinie III geändert worden ist oder auf dieser weiter gehalten wird, wird das Ansprechen der Drosselklappe auf einen hohen Wert korrigiert bzw. auf diesem gehalten, und dies ermöglicht dem Fahrer, einem gefährlichen Zustand durch Betätigung des Gaspedals zu entkommen.

Regelung bei dem ersten Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 die Regelung be schrieben, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgenommen wird. Der durch das Fließdiagramm gemäß Fig. 5 dargestellte Ablauf wird in einer festgelegten Zeitspanne durchgeführt. Je desmal, wenn der Ablauf durchgeführt wird, wird die Stellung des Betriebsschalters eingelesen bzw. erfaßt, und die Hinter radlenkwinkelkennlinie und die Drosselklappensteuerkennlinie, die dieser Stellung entsprechen, werden ausgewählt. Das Steu ersignal P _R, das den Lenkwinkel der Hinterräder steuert, wird in Übereinstimmung mit der ausgewählten Lenkwinkelkennlinie bestimmt, und das Drosselklappensteuersignal P _T wird in Über einstimmung mit der ausgewählten Drosselklappensteuerkennlinie festgelegt.

Zunächst wird bei einem Schritt S 2 der Zustand des Schalters 45, die Öffnung α des Gaspedals, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Lenkwinkel R _F der Vorderräder, und die Öffnung R _A der Drosselklappe eingelesen bzw. erfaßt. Danach geht der Funk tionsablauf entweder zum Schritt S 6, S 22 oder S 30, abhängig von dem Zustand des Schalters 45. Das bedeutet, wenn der Schalter 45 bei "komfortabel" steht, geht der Ablauf zum Schritt S 6. Wenn der Schalter 45 bei "sportlich" steht, geht der Ablauf zum Schritt S 22. Wenn der Schalter 45 bei "Hochge schwindigkeit" steht, geht der Ablauf zum Schritt S 30.

Falls festgelegt worden ist, daß der Schalter 45 bei "komfor tabel" steht, wird die Lenkwinkelverhältniskennlinie II beim Schritt S 6 ausgewählt. Als nächstes wird beim Schritt S 8 ein Solldrehwinkel R _R der Hinterräder auf der Grundlage der Kenn linie II unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Vorderradlenkwinkels R _F der beim Schritt S 2 eingelesen worden ist, berechnet, und der berechnete Sollenkwinkel der Hinterräder wird in ein Steuersignal P _R umgewandelt, und das umgewandelte Steuersignal P _R wird auf den Impulsmotor 17 gege ben. Beim Fortschritten vom Schritt S 10 zum Schritt S 14 wird eine Drosselklappensteuerung auf der Grundlage der Kennlinie IV vorgenommen. Genauer gesagt, wird beim Schritt S 10 eine Solldrosselklappenöffnung R _T auf der Grundlage der Gleichung (1) unter Verwendung der Größe α berechnet, mit der das Gaspe dal betätigt ist. Die Gleichung (1) stellt die Kennlinien dar, die in Fig. 3A gezeigt sind. Als nächstes wird beim Schritt S 12 die Geschwindigkeit, mit der die Drosselklappe betätigt wird, berechnet. Anders ausgedrückt, wird beim Schritt S 12 ein Steuersignal P _T auf der Grundlage der Gleichung (3) berechnet, welche die Kennlinie IV gemäß Fig. 3B darstellt. Beim Schritt S 14 wird das Signal P _T an die Drosselklappenbetätigung 53 abge geben. Wenn demzufolge der Schalter 45 auf "komfortabel" steht, wird eine integrale Regelung auf der Grundlage der Hin terradlenksteuerkennlinie II und der Drosselklappenöffnungs steuerkennlinie IV vorgenommen.

Falls festgelegt wird, daß der Schalter 45 auf "sportlich" steht, wird die Lenkwinkelkennlinie I beim Schritt S 22 ausge wählt. Als nächstes wird beim Schritt S 24 ein Sollenkwinkel R _R der Hinterräder auf der Basis der Kennlinie I unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Vorderradlenkwinkels R _F berechnet, der berechnete Sollenkwinkel der Hinterräder wird in ein Steuersignal P _R umgewandelt, und das umgewandelte Steu ersignal P _R wird auf den Impulsmotor 17 gegeben. Danach wird beim Schritt S 26 eine Solldrosselklappenöffnung R _T auf der Grundlage der Gleichung (1) unter Verwendung der Größe α, um die das Gaspedal betätigt ist, berechnet. Als nächstes wird beim Schritt S 28 ein Steuersignal P _T auf der Grundlage der Gleichung (2) berechnet, welche die Kennlinie III gemäß Fig. 3B darstellt. Beim Schritt S 14 wird das Signal P _T bei einer Drosselklappenbetätigung 53 abgegeben. Wenn demzufolge der Schalter 45 auf "sportlich" steht, wird eine integrierte Rege lung auf der Grundlage der Hinterradlenksteuerkennlinie I und der Drosselklappenöffnungssteuerkennlinie III durchgeführt.

Falls festgelegt worden ist, daß der Schalter 45 auf "Hochge schwindigkeit" steht, wird die Lenkwinkelkennlinie II beim Schritt S 30 ausgewählt. Danach wird beim Schritt S 32 ein Soll lenkwinkel R _R der Hinterräder auf der Grundlage der Kennlinie II berechnet, der berechnete Sollenkwinkel der Hinterräder in ein Steuersignal P _R umgewandelt und das umgewandelte Steuersi gnal P _R an den Impulsmotor 17 abgegeben. Danach wird beim Schritt S 26 eine Solldrosselklappenöffnung R _T auf der Grundlage der Gleichung (1) unter Verwendung der Größe α berechnet, um die das Gaspedal betätigt ist. Als nächstes wird beim Schritt S 28 ein Steuersignal P _T auf der Grundlage der Gleichung (2) berechnet die die Kennlinie III gemäß Fig. 3B darstellt. Beim Schritt S 14 wird das Signal P _T an die Drosselklappenbetätigung 53 abgegeben. Wenn demzufolge der Schalter 45 auf "Hochge schwindigkeit" steht, wird eine integrierte Regelung auf der Grundlage der Hinterradlenksteuerkennlinie II und der Drossel klappenöffnungssteuerkennlinie III durchgeführt.

Regelung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel

Beim ersten Ausführungsbeispiel wurde die Drosselklappensteu erkennlinie durch die Stellung des Schalters 45 bestimmt. An ders ausgedrückt, werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel Änderungen der Drosselklappensteuerkennlinie mit der Änderung der Stellung des Schalters synchronisiert, während beim zwei ten Ausführungsbeispiel die Drosselklappensteuerkennlinie durch die Betätigung des Gaspedals sowie durch die Stellung des Schalters 45 geändert wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Hinterradlenk winkelkennlinien I und II wie bei dem ersten Ausführungsbei spiel bereitgestellt, und die Zusammenhänge zwischen den Stel lungen des Schalters 45 und der Lenkwinkelkennlinien sind die selben wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Weiterhin werden zwei Drosselklappensteuerkennlinien V und VI bereitgestellt, wie in Fig. 3C gezeigt. Eine Drosselklappensteuerkennlinie wird jedoch durch die Betätigung des Gaspedals nur dann geän dert, wenn der Schalter 45 entweder auf "sportlich" oder auf "Hochgeschwindigkeit" geschaltet ist, wie in Tabelle 2 zu se hen ist. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Geschwindigkeit (=dα/dt), mit der das Gaspedal betätigt wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert TH ist, d. h.

die Drosselklappensteuerkennlinie V ohne Rücksicht auf die Stellung des Schalters 45 ausgewählt wird, wie aus Tabelle 2 zu entnehmen ist. Wenn andererseits die Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal betätigt wird, größer als der Schwellenwert TH ist, d. h.

wird die Kennlinie V ausgewählt, wenn der Schalter 45 auf "komfortabel" steht, und die Kennlinie VI wird ausgewählt, wenn der Schalter 45 auf "Hochgeschwindigkeit" oder "sport lich" steht. Wie oben im Zusammenhang mit der grafischen Dar stellung gemäß Fig. 3C bezüglich der Drosselklappensteuerung, die auf der Kennlinie VI basiert, angegeben, ist die Geschwin digkeit, mit der die Drosselklappe betätigt wird, höher als die bei der Kennlinie V. Genauer gesagt, liegt der Grund da für, warum der Fahrer den Schalter 45 auf "Hochgeschwindig keit" oder "sportlich" stellt darin, das Ansprechen der Erhö hung des Motordrehmoments bezüglich der Betätigung des Gaspe dals zu erhöhen. Die Kennlinie VI, die ausgewählt wird, wenn der Schalter 45 auf "Hochgeschwindigkeit" oder "sportlich" steht, und wenn die Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal betä tigt wird, hoch ist, erfüllt die Belange des Fahrers.

Fig. 6 stellt ein Fließdiagramm der Regelungsprozeduren für das zweite Ausführungsbeispiel dar, das sich von dem in Fig. 5 gezeigten bei dem Vorgehen von Schritt S 78 zum Schritt S 82 un terscheidet. Die anderen Schritte sind bis auf geringe Punkte dieselben. Außerdem kann l in Gleichung (4) beim Schritt S 64 eine Konstante sein, welche dieselbe wie k ₁ oder k ₂ beim Schritt S 12 oder S 26 ist.

Die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgenommene Regelung wird nachfolgend beschrieben, wobei die Beschreibung besonders auf den Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Aus führungsbeispiel gerichtet ist. In einem Fall, in dem der Schalter 45 auf "Hochgeschwindigkeit" oder "sportlich" steht, geht, wenn beim Schritt S 78 bestimmt wird, daß die Geschwin digkeit, mit der das Gaspedal betätigt wird, gleich oder grö ßer als der Schwellenwert TH ist, das Verfahren zum Schritt S 82 über, wo die Kennlinie VI ausgewählt wird, die durch die Gleichung V dargestellt ist. Falls beim Schritt S 78 bestimmt wird, daß die Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal betätigt wird, niedriger als der Schwellenwert TH ist, geht das Verfah ren zum Schritt S 80 über, wo die Kennlinie V ausgewählt wird, die durch die Gleichung (4) dargestellt ist.

Demgemäß vermag das integrierte Regelungssystem des zweiten Ausführungsbeispiels die bei dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführte Regelung durchzuführen. Weiterhin können die Be wegungs- und Fahreigenschaften des Fahrzeugs durch die Betäti gung des Gaspedals geändert werden.

Die Fig. 7A und 7B sind grafische Darstellungen der Ergebnisse der jeweils bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführten Drosselklappensteuerung bezogen auf die Größe α, mit der das Gaspedal betätigt ist. In den Fig. 7A und 7B sind zeitliche Änderungen der Istöffnung R _A der Drosselklappe dargestellt, die erhalten werden, wenn die Größe a, mit der das Gaspedal betätigt wird, mit der Zeit erhöht wird.

Wenn bei der Regelung, die in Fig. 7A dargestellt ist, (welche die Regelung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 dar stellt), der Schalter 45 auf der Stellung "Hochgeschwindig keit" oder "sportlich" steht, bei denen die Kennlinie III aus gewählt ist, folgt die Öffnung der Drosselklappe im wesentli chen der Erhöhung der Größe a, mit der das Gaspedal betätigt wird. Wenn sich der Schalter 45 jedoch bei "komfortabel" be findet, wo die Kennlinie IV ausgewählt wird, neigt die Öffnung der Drosselklappe zur Verzögerung bezüglich der Betätigung des Gaspedals.

Fig. 7B zeigt die Regelung bei dem zweiten Ausführungsbei spiel. Fig. 7B (a) stellt einen Fall dar, bei dem die Größe, mit der das Gaspedal betätigt wird, langsam zunimmt, und Fig. 7B (c) zeigt einen Fall, bei dem die Größe, mit der das Gaspe dal betätigt wird, rasch zunimmt. Bei der Regelung des zweiten Ausführungsbeispiel wird in einem Fall, in dem die Größe a, mit der das Gaspedal betätigt wird, langsam zunimmt (dα/dt TH), selbst wenn der Schalter 45 in irgendeiner Stel lung angeordnet ist, die Kennlinie V ausgewählt, wie in Fig. 7B (b) gezeigt ist, und die Drosselklappenkennlinien, d. h. die Motordrehmomentkennlinien, bleiben dieselben. Andererseits wird in einem Fall, in dem die Größe, mit der das Gaspedal be tätigt wird, rasch zunimmt (dα/dt < TH), wenn der Schalter 45 entweder auf "Hochgeschwindigkeit" oder "sportlich" steht, das Drehmomentansprechen auf die Betätigung des Gaspedals erhöht, wie in Fig. 7B (d) gezeigt ist.

Modifiziertes Beispiel

Es können verschiedenartige Modifikationen vorgenommen werden, ohne das Wesen und den Umfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.

Bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wählt der Fahrer die Hinterradlenkwinkelkennlinie und die Drosselklap pensteuerkennlinie durch manuelle Betätigung des Schalters 45, und die gesamte und integrierte Regelung der Bewegungs- und Fahreigenschaften des Fahrzeugs werden dadurch geändert. Bei einem modifizierten Ausführungsbeispiel werden die Fahrbedin gungen automatisch durch das Fahrzeug erfaßt, und die Hinter radlenkkennlinie und die Drosselklappensteuerkennlinie, welche zu der ausgewählten Fahrbedingung korrespondieren, werden au tomatisch durch das Fahrzeug ausgewählt, woraufhin durch die integrierte Regelung die Bewegungs- und Fahreigenschaften bzw. -kennlinien geändert werden.

Zu den oben beschriebenen, zu ermittelnden Fahrbedingungen ge hören ein Oberflächenwiderstand einer Straße. Verfahren zur Erfassung von Änderungen des Oberflächenwiderstandes sind bei spielsweise in dem US Patent Nr. 47 33 878 offenbart. Der Oberflächenwiderstand kann durch den Widerstandssensor 46 in zwei Stufen erfaßt werden, (welche jeweils größere und kleine re Werte des Widerstands darstellen), und die Steuerkennlinien können in Übereinstimmung mit dem ermittelten Oberflächen widerstand ausgewählt werden, wie in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Ein hoher Oberflächenwiderstand bedeutet, daß die Kraft, mit der die Straßenoberfläche an die Räder angreift, hoch ist. Demgemäß wird die Hinterradlenkwinkelsteuerkennlinie I ausge wählt und der Hinterradlenkwinkel wird dadurch in die außer phasige Ausrichtung derart gebracht, daß die Leichtigkeit er höht wird, mit der das Fahrzeug gelenkt wird. Desweiteren wird die Drosselklappensteuerkennlinie III so ausgewählt, daß das Ansprechen des Motordrehmoments auf die Betätigung des Gaspe dals verbessert wird. Demzufolge können sowohl das leichte Lenken des Fahrzeugs als auch dessen Beschleunigung erhöht werden. Wenn der Oberflächenwiderstand klein wird, werden die Lenkwinkelkennlinien in die Kennlinie II geändert, und der Hinterradlenkwinkel wird dadurch in die innerphasige Ausrich tung korrigiert. Desweiteren wird die Drosselklappensteuer kennlinie IV ausgewählt und das Ansprechen des Motordreh moments auf die Betätigung des Gaspedals wird damit verlang samt. Diese Maßnahmen gewährleisten ein weiches Beschleunigen und die Tendenz zur Untersteuerung und stabilisieren damit das Verhalten des Fahrzeugs.

Das integrierte Regelungssystem gemäß der Erfindung kann auch bei einem Fahrzeug mit einem Dieselmotor angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch Kombinationen von Hinterradlenksteuerungen und Drosselklappensteuerungen aus. Die individuellen Arten der Hinterradlenksteuerung und die individuellen Arten der Drosselklappensteuerung sind je doch nicht auf die Lenkwinkelverhältnissteuerung und die Dros selklappenöffnungsgeschwindigkeitssteuerung begrenzt, die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Anders ausgedrückt, werden bei dem ersten und dem zweiten Aus führungsbeispiel zwei unterschiedliche Kennlinien der Drossel klappenöffnungsgeschwindigkeit (P _T = k ₁×δ R und P _T = k ₂×δ R) als Drosselklappensteuerkennlinienzustände bereitgestellt. Es kön nen jedoch auch zwei unterschiedliche Kennlinien der Solldros selklappenöffnung (Fig. 3A) bereitgestellt werden.

Desweiteren ist die Zahl der ersten Kennlinien, die bei der Hinterradlenksteuerung verwendet werden, und die Zahl der zweiten Kennlinien, die bei der Motorausgangseinstellsteuerung verwendet werden, nicht auf zwei begrenzt, und die Erfindung kann auch an andere spezielle Bedürfnisse gemäß ihrem Wesen und ihrer wesentlichen Merkmale angepaßt werden.

Claims

1. Regelungssystem für das integrierte Regeln der Lenkung und einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bestehend aus:
einem Vorderradlenkmechanismus (3) zum Lenken der Vorder räder (1 L, 1 R) des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Betätigung eines Lenkrades (7);
einem Hinterradlenkmechanismus (4) zum Lenken der Hinter räder (2 L, 2 R) des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Len kung der Vorderräder (1 L, 1 R) und auf der Grundlage einer ersten Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen einem Lenkwinkel (Φ _F) der Vorderräder (1 L, 1 R) und einem Lenk winkel (R _R) der Hinterräder (2 L, 2 R) darstellt;
einer Einstelleinrichtung (50) für das Einstellen der Leistungsabgabe eines Motors des Fahrzeugs;
einer Erfassungseinrichtung (54) zur Ermittlung einer Größe (α), um die ein Gaspedal (52) betätigt ist;
einer Antriebseinrichtung (53) für den Antrieb der Ein stelleinrichtung (50) für die Leistungsabgabe des Motors auf der Grundlage einer zweiten Kennlinie, welche die Beziehung zwischen der Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist, und einer Größe (R _T) darstellt, um die die Einstelleinrichtung (50) für die Leistungsabgabe des Motors angetrieben ist;
einer Speichereinrichtung (30) für das Speichern zahl reicher erster und zweiter Kennlinien sowie zahlreicher Kombinationen der ersten und zweiten Kennlinien, wobei jede Kombination aus einer ersten willkürlich aus den zahlreichen ersten Kennlinien und einer zweiten willkür lich aus den zahlreichen zweiten Kennlinien gewählten besteht;
einer Befehlseinrichtung (45) zur Abgabe eines Befehls zur Auswahl einer Kombination einer individuellen ersten und einer individuellen zweiten Kennlinie aus den zahl reichen Kombinationen; und
einer Antriebseinrichtung (17), durch die in Abhängigkeit von diesem Befehl der Hinterradlenkmechanismus (4) auf der Grundlage der individuellen ersten Kennlinie sowie die Antriebseinrichtung (53) auf der Grundlage der indi viduellen zweiten Kennlinie antreibbar sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kennlinie aus einem Verhältnis des Lenkwinkels (R _R) der Hinterräder (2 L, 2 R) zu dem Lenkwinkel (R _F) der Vor derräder (1 L, 1 R) besteht.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung aus einer Drosselklappe (50) besteht, und daß die zweite Kennlinie eine Sollgeschwindigkeit darstellt, bei der die Drosselklappe (50) relativ zu der Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist, geöff net und geschlossen wird.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung aus einer Drosselklappe (50) besteht, und daß die zweite Kennlinie aus einem Verhältnis einer Sollöffnung (R _T) der Drosselklappe (50) zu der Größe (α) besteht, um die das Gaspedal (52) betätigt ist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kennlinie aus einem Verhältnis des Lenkwinkels (R _R) der Hinterräder (2 L, 2 R) zu dem Lenkwinkel (R _F) der Vor derräder (1 L, 1 R) besteht, daß die Einstelleinrichtung aus einer Drosselklappe (50) besteht, und daß die zweite Kennlinie aus einem Verhältnis einer Sollöffnung (R _T) der Drosselklappe (50) zu der Größe (α) besteht, um die das Gaspedal (52) betätigt ist.

6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei den individuellen ersten und zweiten Kennlinien bei der mittels der Befehlseinrichtung (45) ausgewählten neuen Kombination eine neue durch die Befehlseinrichtung (45) ausgewählte Lenkwinkelkennlinie sich dadurch auszeichnet, daß die Hinterräder (2 L, 2 R) weiter in eine außerphasiger Ausrichtung bezüglich der Vorderräder (1 L, 1 R) als bei einer vorhergehenden Lenkwinkelkennlinie gelenkt sind,
während die von der Befehlseinrichtung (45) neu ausge wählte Sollöffnungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie
sich dadurch auszeichnet, daß sie einen größeren Wert be züglich derselben Größe (α), um die das Gaspedal (52) be tätigt ist, besitzt als bei einer vorhergehenden Sollöff nungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie.

7. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei den individuellen ersten und zweiten Kennlinien bei der mittels der Befehlseinrichtung (45) ausgewählten neuen Kombination eine neue durch die Befehlseinrichtung (45) ausgewählte Lenkwinkelkennlinie sich dadurch auszeichnet, daß die Hinterräder (2 L, 2 R) weiter in eine innerphasige Ausrichtung bezüglich der Vorderräder (1 L, 1 R) als bei einer vorhergehenden Lenkwinkelkennlinie gelenkt sind, während die von der Befehlseinrichtung (45) neu ausge wählte Sollöffnungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie sich dadurch auszeichnet, daß sie einen größeren Wert bezüglich derselben Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist, besitzt als bei einer vorhergehenden Soll öffnungs-/Schließgeschwindigkeitskennlinie.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Befehlseinrichtung (45) ein manuell betätigter Schal ter mit zahlreichen Stellungen, in die der Schalter stellbar ist, und eine Einrichtung zur Erfassung der Stellung gehören, in die der Schalter durch einen Fahrer eingestellt ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Befehlseinrichtung (45) eine Einrichtung zur Erfas sung eines Widerstands einer Oberfläche einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, und einer Einrichtung zur Auswahl einer Kombination aus den Kombinationen aus der indivi duellen ersten und zweiten Kennlinie auf der Grundlage der Ermittlungsergebnisse gehören.

10. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (54) zur Erfassung der Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist, weiterhin eine Einrich tung zur Erfassung von zeitlichen Änderungen in der Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt wird, gehören, wobei das Regelungssystem ferner besteht aus:
einer Hemmeinrichtung für das Hemmen des Betriebs der Befehlseinrichtung (45) in einem Fall, in dem ein Wert der zeitlichen Änderung der Größe (α), um die das Gaspe dal (52) betätigt wird, und die durch die Erfassungsein richtung für die zeitliche Änderung ermittelt wird, geringer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (TH), wobei durch die Hemmeinrichtung die Betätigung der Befehlseinrichtung hemmbar ist, wenn die von der Befehls einrichtung (45) neuerlich ausgewählte Sollöffnungs-/Schließ geschwindigkeit relativ zu derselben Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist, größer ist als eine vorhergehende Sollöffnungs-/Schließgeschwindigkeit.

11. Regelungssystem für das integrierte Regeln der Lenkung und einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bestehend aus:
einem Vorderradlenkmechanismus (3) zum Lenken der Vorder räder (1 L, 1 R) des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Betätigung eines Lenkrades (7);
einem Hinterradlenkmechanismus (4) zum Lenken der Hinter räder (2 L, 2 R) des Fahrzeugs im Zusammenhang mit der Len kung der Vorderräder (1 L, 1 R) und auf der Grundlage einer ersten Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen einem Lenkwinkel (R _F) der Vorderräder (1 L, 1 R) und einem Lenk winkel (R _R) der Hinterräder (2 L, 2 R) darstellt;
einer ersten Erfassungseinrichtung (54) zur Ermittlung einer Größe (α), um die ein Gaspedal (52) betätigt ist;
einer Antriebseinrichtung (53) für das Antreiben der Ein stelleinrichtung (50) für die Leistungsabgabe des Motors in Abhängigkeit von der Größe (α), um die das Gaspedal (52) betätigt ist;
einer zweiten Erfassungseinrichtung, durch die entweder ein Befehl, der von einem eine Änderung der Fahreigen schaften wünschenden Fahrer gegeben ist, oder Änderungen in einer Umgebung in der das Fahrzeug fährt, erfaßbar sind; und
einer Änderungs-/Korrektureinrichtung (30) zur Änderung bzw. Korrektur einer Steuerkennlinie, die den Hinterrad lenkmechanismus (4) und die Antriebseinrichtung (53) in Abhängigkeit von einem Ausgang der zweiten Erfassungsein richtung steuert.