DE4035216C2 - Hinterradlenkung für Fahrzeuge - Google Patents

Hinterradlenkung für Fahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradlenkung für Fahr­ zeuge mit einem Vierradlenksystem mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannt sind Vierradlenkungen, die sowohl die Hinterrä­ der als auch die Vorderräder lenken. Solche Vorrichtun­ gen sind zum Beispiel in der DE 35 33 009 A1 beschrieben.
Derartige Lenksysteme weisen eine Hinterradspurstange auf, die durch ihre Verstellung die Hinterräder lenkt. Halte­ vorrichtungen für die neutrale Position drücken die Hinterradspurstange permanent in eine neutrale Stellung. Ein Motor ist mit der Hinterradspurstange verbunden, um das Lenkwinkelverhältnis (Verhältnis des Hinterrad­ lenkwinkels zum Vorderradlenkwinkel) zu verändern, indem die Hinterradspurstange verschoben wird. Diese Ver­ schiebung erfolgt mittels einer Öldruckkraft und mit Hilfe eines Öldruckverstärkers.
Für die Vierradlenkung ist die genannte Vorrichtung so gesteuert, daß die Hinterräder bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung und bei einer höheren Geschwindigkeit in dieselbe Rich­ tung - jeweils im Verhältnis zu den Vorderrädern - gelenkt werden, wobei bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null das Lenkwinkelverhältnis seinen maximalen Wert in entgegengesetzter Richtung hat.
Wenn jedoch das Fahrzeug stoppt und es eine Verzögerung beim Betrieb des das Lenkwinkelverhältnis ändernden Motors gibt, kann es vorkommen, daß der Motor still­ steht, bevor eine Standardposition erreicht ist, in der das Lenkwinkelverhältnis einen maximalen Wert in der entgegengesetzten Richtung einnimmt. In dem Fall, in dem in dieser Situation der Fahrzeugmotor ausgestellt wird, sinkt der Öldruck der entsprechenden Vorrichtun­ gen. Bei der Wiederaufnahme des Fahrzeugbetriebs ist es in diesem Fall erforderlich, zunächst den Motor zum Erreichen der Standardposition arbeiten zu lassen, und zwar auch bei einer anfänglichen Überprüfung (Ini­ tial Check) des Systems, die dem Start der Steuerung der Hinterradlenkung vorausgeht.
In diesem Zustand ist jedoch der Öldruck noch nicht aufgebaut und liegt noch nicht an dem Öldruckverstärker, der den Motor unterstützt, an. Da weiterhin ein Puffer­ mechanismus mit einer Feder, die zur Ausfallsicherheit die an die Hinterradspurstange zu übertragende Lenkkraft aufnimmt und speichert, im mittleren Teil des Systems vorgesehen ist, um eine Lenkkraft auf die Hinterradspur­ stange auszuüben, so daß für diese Zeit des Ausfalls eine nur auf die Vorderräder wirkende Zweiradsteuerung möglich ist, ohne daß Handlenkkräfte auf die Hinterräder übertragen werden, muß die genannte Standardposition allein durch die Kraft des Motors gegen die Federkraft des Puffermechanismus erreicht werden, da eine Unter­ stützung durch den Öldruck nicht zur Verfügung steht.
Damit der Motor solche Arbeiten ordnungsgemäß und an jedem Ort, einschließlich in kälteren Gebieten (z. B. bei minus 40°C), ausführen kann, ist es erforderlich, die Leistung des Motors extrem hoch auszulegen, verbun­ den mit allen Nachteilen großer Motoren. Wenn anderer­ seits die Konstruktion so ausgelegt ist, daß die Steue­ rung der Hinterradlenkung zum Erreichen der Standardpo­ sition sofort wieder aufgenommen werden kann, ohne daß der Motor arbeitet, besteht die Gefahr, daß eine größere Nichtübereinstimmung zwischen dem von dem System gesteuerten Lenkwinkelverhältnis und dem tatsächlichen Lenkwinkelverhältnis eintritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hinterradlenkung für Fahrzeuge zu schaffen, die nur einen kleinen Motor zum Ändern des Lenkwinkelverhältnisses benötigt und verhindert, daß sich das Lenkwinkelverhältnis unbeab­ sichtigt verändern kann, wobei die Lenkbarkeit des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt sein darf.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Hinter­ radlenkung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Gegenstandes nach Anspruch 1 gelöst.
Dadurch wird erreicht, daß bei Betätigung des das Lenk­ winkelverhältnis ändernden Motors beim Initial Check, d. h. vom Systemstart bis zum Start der Steuerung der Hinterradlenkung, Öldruck dem Öldruckverstärker mittels der Öldruckzuführungsvorrichtung zugeführt wird, bevor der Motor arbeitet. Wenn der Motor beim Initial Check der Steuerung der Hinterradlenkung vorher betätigt wird, wird somit Öldruck von der Öldruckzuführungsvor­ richtung zugeführt, bevor der Motor arbeitet. Daher wird der Motor durch Öldruckkraft öldruckunterstützt und in seinen vorbestimmten Zustand versetzt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Rechner zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie eine Steuervorrichtung für die Lenkung der Hinterräder, an der das Ausgangssignal des Rechners anliegt und die den Motor steuert, vorgesehen, so daß während der anfängli­ chen Überprüfung bei dem Abfrageergebnis "Fahrzeugge­ schwindigkeit vorhanden" eine Zweiradlenkposition mit einem Zweiradlenkwinkelverhältnis erhalten wird und während der anfänglichen Überprüfung bei dem Abfrageer­ gebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vorhanden" eine Standardposition mit einem maximalen Lenkwinkelverhält­ nis in entgegengesetzter Richtung erhalten wird. Des weiteren ist eine erste Korrektureinrichtung vorgesehen, an der die Ausgangssignale des genannten Rechners und der Steuervorrichtung für die Lenkung der Hinterräder anliegen und die, wenn der Motor bei der anfänglichen Überprüfung und dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwin­ digkeit vorhanden" in die Zweiradlenkposition steuert, die Öldrucksteuervorrichtung derart steuert, daß die Öldruckzuführungsvorrichtung dem Öldruckverstärker Öldruck zuführt.
Die Öldruckzuführungsvorrichtung umfaßt ein Paar elek­ tromagnetisch betätigter, im Normalzustand offener Ventile, die parallelgeschaltet sind und eine Abflußlei­ tung freigeben, durch die Öl aus einer Öldruckpumpe in einen Tank abgelassen werden kann, und die, während sie stromlos sind, offengehalten sind.
Die Steuervorrichtung für die Hinterradlenkung erhält ein Ausgangssignal von der Öldrucksteuervorrichtung, und die Steuerung des Motors in eine Standardposition, in der das Lenkwinkelverhältnis bei dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vorhanden" ein Maximal­ wert in entgegengesetzter Richtung ist, wird ausgeführt, nachdem eine vorgegebene Zeit nach der Stromzuführung zu den elektromagnetisch betätigten Ventilen verstrichen ist. Dabei ist vorgesehen, daß die Steuervorrichtung für die Hinterradlenkung das Lenkwinkelverhältnis ent­ sprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, und zwar in der entgegengesetzten Richtung bei einer geringen Geschwindigkeit und in derselben Richtung bei einer hohen Geschwindigkeit.
Eine weitere Ausführungsform umfaßt eine zweite Korrektureinrichtung, an der die Ausgangssignale des Rechners für die Fahrzeuggeschwindigkeit und der genann­ ten Steuervorrichtung für die Hinterradlenkung anliegen und die die Steuervorrichtung für die Hinterradlenkung bei der anfänglichen Prüfung veranlaßt, eine Steuerung der Hinterradlenkung mit einer neuen, gegebenen Position zu beginnen, die - entsprechend dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit vorhanden" - nach dem Beginn der Steuerbewegung in die Standardposition um einen fest vorgegebenen Betrag in Richtung derselben Seite derselben Phase von der vorhandenen Position liegt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch eine Vorrichtung zum Festhalten des Lenkwinkelverhält­ nisses; eine Vorrichtung für die Ausfallsicherheit, die Ausgangssignale der Vorrichtung zum Feststellen des Lenkwinkelverhältnisses und des Rechners zum Fest­ stellen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhält und die Prüfung der Ausfallsicherheit durchführt, wenn das Abfrageergebnis die Nichtübereinstimmung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkelverhältnis als "erfolglos" feststellt; und weiterhin durch eine Verhinderungsvorrichtung, die mit der Vorrichtung für die Ausfallsicherheit verbunden ist und die die Fest­ stellung der Ausfallsicherheit durch die Vorrichtung für die Ausfallsicherheit aufgrund der Nichtübereinstim­ mung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenk­ winkelverhältnis verhindert bis die Zweiradlenkposition bei der Steuerung des Motors in die Zweiradlenkposition entsprechend dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindig­ keit vorhanden" bei der anfänglichen Prüfung erreicht ist, gekennzeichnet.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist durch eine Vorrichtung zum Verändern des Lenkwinkelverhältnis­ ses, die in Fahrzeugquerrichtung entsprechend dem Hin­ terradlenkwinkel verschiebbar angeordnet ist und eine Abtriebsstange aufweist, die die Hinterradspurstange in Fahrzeugquerrichtung mittels einer Übertragungsvor­ richtung verstellt, wobei das Verhältnis des Betrages der Verschiebung der Abtriebstange zu dem Vorderradlenk­ winkel entsprechend dem Betrag der Rotation des Motors variiert, gekennzeichnet. Weiterhin ist es zweckmäßig einen Servoverstärker vorzusehen, der durch Nutzung des Öldrucks eine Lenkkraft erzeugt, wobei der Öldruck­ verstärker ein Öldruckänderungsventil hat, das in axia­ ler Richtung ein parallel mit der Achse der Abtriebstan­ ge verstellbares Ventilelement aufweist. Das Ventilele­ ment ist mit der Abtriebstange und mit der Hinterrad­ spurstange mittels der Übertragungsvorrichtung verbun­ den, und durch das Verstellen des Ventilelements wird die Öldruckzufuhr zum Servoverstärker gesteuert.
Die vorstehend aufgeführten und weitere Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der Hinterradlenkung eines Fahrzeugs,
Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung zum Verän­ dern des Lenkwinkelverhältnisses,
Fig. 3 einen Querschnitt eines Abtrieb-Verstellele­ mentes,
Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung,
Fig. 5 ein beispielsweises Steuerungsprogramm für das Lenkwinkelverhältnis,
Fig. 6 bis 8 jeweils bestimmte Schaltzustände der Übertra­ gungsvorrichtung, der Abtriebstange, des Öldruckänderungsventils und der Hinterrad­ spurstange,
Fig. 9 den Programmablauf der Steuerung und
Fig. 10 ein Blockdiagramm der Steuerungselemente.
Fig. 1 zeigt die Gesamtkonstruktion einer Hinterradlen­ kung gemäß der Erfindung. Die Vierradlenkung besteht aus einer Vorderradlenkung 2, die das linke und rechte Vorderrad 1L und 1R steuert, und einer Hinterradlenkung 4, die auf das linke und rechte Hinterrad 3L und 3R wirkt.
Die Vorderradlenkung 2 für das linke und rechte Vorder­ rad 1L und 1R besteht aus einer vorderen Zahnstange 7 mit jeweils links und rechts daran anschließenden Spurstangen 5L und 5R, die an den jeweils rechten und linken Spurstangenhebeln 6L und 6R angelenkt sind. Die Lenkradsäule 11 mit dem Lenkrad 10 besitzt an ihrem unteren Ende ein Zahnradritzel 9, das in die Verzahnung 8 der Zahnstange 7 eingreift. Durch Betätigung des Lenkrades 10 wird die Zahnstange 7 quer zur Fahrzeug­ längsachse bewegt und somit werden die Vorderräder 1L und 1R entsprechend gelenkt.
Die Hinterradlenkung 4 steuert die Hinterräder entspre­ chend einem vorgegebenen Lenkwinkelverhältnis, nämlich in Abhängigkeit vom Lenkwinkel der Vorderräder, wobei auch die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses genutzt wird.
Die Hinterradlenkung 4 umfaßt eine Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses, einen Servover­ stärker 13 für die Lenkung, eine Hinterradspurstange 14, eine Haltevorrichtung 15 für die Neutralposition, eine Übertragungsvorrichtung 46 und ein Öldruckände­ rungsventil 61 zur Öldruckverstärkung (siehe Fig. 2 bis 4).
Die Hinterradspurstange 14 erstreckt sich quer zur Fahrzeuglängsachse und ist an ihren beiden Enden über die linken und rechten Spurstangenteilstücke 21L und 21R und die beiden linken und rechten Spurstangenhebel 22L und 22R mit den linken und rechten Hinterrädern 3L und 3R verbunden. Die Hinterräder 3L und 3R werden durch eine Verschiebebewegung der Hinterradspurstange 14 quer zur Fahrzeuglängsrichtung gelenkt.
Die Vorrichtung 15 zum Halten der Neutralposition weist eine Zentrierungsfeder 16 im vorgespannten Zustand auf, wie das in Fig. 5 dargestellt ist. Die Zentrie­ rungsfeder 16 drückt die Hinterradspurstange 14 konstant in die Neutralposition, in der die Hinterräder 3L und 3R gerade nach vorn gerichtet sind.
Die axiale Verschiebebewegung der Hinterradspurstange 14 quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs wird durch die Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhält­ nisses und durch den Servoverstärker 13 ausgeführt.
Die Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhält­ nisses variiert das Lenkwinkelverhältnis beim Lenken der Hinterräder 3L und 3R. Diese Vorrichtung 12 weist eine Abtriebstange 17 auf. Mittels der Verzahnung 23, die sich an der Zahnstange 7 der Vorderradlenkung befin­ det, und eines Zahnritzels 24, das mit der Verzahnung 23 im Eingriff steht, und einer mit dem Zahnritzel 24 rotierenden Übertragungswelle 25 wird ein Vorderrad­ lenkungswinkel in die Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses eingegeben. Entsprechend dem eingegebenen Vorderradlenkungswinkel wird die Ab­ triebstange in Fahrzeugquerrichtung, d. h. quer zur Fahrzeuglängsrichtung, bewegt.
Die Konstruktion ist so ausgelegt, daß das Verhältnis der Bewegung der Abtriebstange 17 zu dem eingegebenen Vorderradlenkungswinkel (entspricht dem Lenkwinkelver­ hältnis) mit der Rotationsverstellung eines Schrittmo­ tors variiert. Der Betrag der Rotationsverstellung des Schrittmotors 26 wird in geeigneter Weise von einer Steuereinheit 28 aufgrund eines Fahrzeuggeschwindig­ keitssignals bestimmt, das von einem Geschwindigkeits­ sensor 27 abgegeben wird. Der jeweilige Betrag der Rotationsverstellung des Schrittmotors 26 wird von einem Lenkwinkelverhältnis-Sensor 29 erfaßt, und mittels des Erfassungssignals des Sensors 29 wird eine Prozeß­ steuerung durchgeführt.
Die Lenkung der Hinterräder 3L und 3R wird durch einen Servoverstärker 13 entsprechend dem Betrag der Verschie­ bung der Abtriebstange 17 in der Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses ausgeführt.
Die Hinterradlenkung schließt den Servoverstärker 13, der die Lenkungskraft durch Ausnutzung des Öldruckes erzeugt, ein. Der Servoverstärker 13 ist an eine Ventil­ vorrichtung 30 angeschlossen, die die Hinterradlenkkraft (Öldruck in dem Kraftzylinder) in dem Servoverstärker 13 verringert, indem sie die Öldruckpumpe 31 mit einem Tankabfluß verbindet.
Die Ventilvorrichtung 30 besitzt zu diesem Zweck eine Ab­ flußleitung 33, die die Druckseite der Öldruckpumpe 31 und ein Öldruckänderungsventil 61 mit einem Tank 32 verbindet, so daß von der Öldruckpumpe abgegebenes Öl in den Tank 32 zurückfließt. Die Ventilvorrichtung 30 besteht aus den elektromagnetischen Ventilen 34 und 35, die in ihrer Normalposition offen sind. Die Bezugs­ ziffer 37 bezeichnet einen Filter.
Beide Ventile 34 und 35 werden mittels der Steuerein­ heit 28 betätigt, in die verschiedene Informationen (in der Zeichnung nicht dargestellt), die für das Steu­ ern der Ventile 34 und 35 erforderlich sind, eingegeben werden. Im einzelnen gilt, daß während der normalen Hinterradlenkung beide Ventile 34 und 35 unter Strom stehen, so daß die Magnete 34a und 35a erregt sind und beide Ventile 34 und 35 geschlossen sind. In diesem Zustand wird auf die Hinterräder eine Lenkungskraft entsprechend dem von der Öldruckpumpe 31 abgegebenen Öldruck ausgeübt. Dadurch sind die Hinterräder 3L und 3R steuerbar.
Außerhalb des Normalzustandes stehen die beiden Ventile 34 und 35 nicht unter Strom, d. h. die Magnete 34 und 35 sind entmagnetisiert und beide Ventile 34 und 35 sind geöffnet, so daß die Druckseite der Öldruckpumpe 31 über die Abflußleitung 33 direkt in den Tank 32 arbeitet. Dadurch erlischt oder mindert sich die Lenk­ kraft in dem Servoverstärker, so daß die Hinterradspur­ stange in ihre neutrale Position zurückkehrt, und zwar mittels der Rückstellkraft der Zentrierfeder 16 in der Haltevorrichtung 15 für die Neutralposition. Dadurch ist eine Ausfallsicherheit gegeben. Bei geöffneten Ventilen 34 und 35 wird das Öl der Öldruckpumpe 31 über die Ventile 34 und 35 infolge des hohen Öldruckwi­ derstandes in dem Öldruckänderungsventil 61 in den Tank 32 gefördert.
Die elektrische Stromversorgung der beiden Ventile 34 und 35 wird beendet, wenn ein Zündschalter in die Posi­ tion "AUS" gestellt wird, sobald die Ausgangsspannung an einem Stromerzeuger unterhalb eines vorgegebenen Wertes sinkt. Im Ergebnis dessen werden beide Ventile 34 und 35 geöffnet.
Fig. 2 zeigt, daß die Vorrichtung zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses weiterhin ein Kegelradgetriebe 41, ein Kippachsenelement 42, einen Pendelarm 43 und eine Verbindungsstange 44 besitzt. Diese Elemente sind in einem Gehäuse 45 angeordnet.
Die Abtriebstange 17 der Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses ist in dem Gehäuse 45 in Achsrichtung verschiebbar gelagert. Indem die Abtrieb­ stange 17 in ihre Axialrichtung verschoben wird, wird die Hinterradspurstange 14 mittels der Übertragungsvor­ richtung 46 in Fahrzeugquerrichtung bewegt, so daß die Hinterräder 3L und 3R, die an beiden Enden der Hinterradspurstange 14 angelenkt sind, gesteuert werden.
Das Kegelradgetriebe 41 ist in dem Gehäuse 45 um eine Achse drehbar, die mit der Achse der Abtriebstange 17 koaxial angeordnet ist. Mit der Rotation des Kegelra­ des 47 (an dem hinteren Ende der Übertragungswelle 25), das mit dem Kegelrad 41 kämmt, rotiert das Kegelrad 41 um die vorgenannte Achse, wenn das Lenkrad bewegt wird.
Das Kippachsenelement 42, dessen Achse mit der Achse der Abtriebstange 17 koaxial sein kann (siehe Fig. 2), ist mit einem Kippmechanismus 48 verbunden. Der Kippmechanismus 48 arbeitet mit einem Schneckenrad 49, das beim Antrieb des Schrittmotors gedreht wird, wobei es um die Achse (in der Zeichnung senkrecht) rotiert, die die Achse 11 des Kippachsenelementes 42 schneidet. Durch diese Rotation des Kippmechanismus 48 wird das Kippachsenelement 42 ebenfalls gedreht.
Der Pendelarm 43 ist an dem Kippachsenelement 42 befe­ stigt, so daß er um die Achse 11 des Kippachsenelement 42 kippbar ist. Die Position, in der der Pendelarm 43 an dem Kippachsenelement 42 befestigt ist, ist so bestimmt, daß die Achse 12 des Pendelarms 43 durch den Schnittpunkt der Rotationsachse mit der Achse 11 des Kippachsenelements 42 geht.
Die Verbindungsstange 44 besitzt eine Achse, die paral­ lel zur Achse 13 der Abtriebstange 17 verläuft und mit der Abtriebstange 17, dem Kegelrad 41 und dem Pen­ delarm 43 in Verbindung steht. Die Befestigung an der Abtriebstange 17 erfolgt durch Einschrauben des Endteils der Verbindungsstange 44 in einen endseitigen Hebelarm 17A der Abtriebstange 17. Mit dem Kegelrad 41 ist die Verbindungsstange 44 dadurch verbunden, daß sich ihr Ende durch eine Bohrung 41a in dem Kegelrad 41 (im Abstand r von der Achse des Kegelrades 41) erstreckt. Die Verbindung zum Pendelarm 43 erfolgt dadurch, daß sich der Pendelarm 43 durch eine Bohrung 50a in dem Kugelgelenk 50, das in dem mittleren Teil der Verbin­ dungsstange 44 gebildet und in allen Richtungen beweg­ bar ist, erstreckt. Daraus folgt, daß die Verbindungs­ stange 44 an der Abtriebstange 17 befestigt ist, jedoch sowohl in Richtung der Achse 14 relativ zum Kegelrad 41 als auch in Richtung der Achse 12 relativ zum Pendel­ arm 43 verschiebbar ist.
Wird das Kippachsenelement 42 gedreht, neigt sich die Achse 12 des Pendelarms 43 in eine Richtung, die die Achse 13 rechtwinklig schneidet, und der Pendelarm gleitet in diese Neigungsrichtung. In diesem Fall wird eine Veränderung des eingeschlossenen Winkels zwischen der Achse 12 und der Achse 14 vermieden, und dadurch sind in dem Verbindungspunkt zwischen dem Pendelarm 43 und der Verbindungsstange 44 in der Richtung, die die Achse 13 der Abtriebstange 17 rechtwinklig schnei­ det, Komponenten aus der Kraft, die von dem Pendelarm 43 auf die Verbindungsstange 44 übertragen wird, vermie­ den, so daß Relativbewegungen in Richtungen, die einan­ der rechtwinklig schneiden, möglich sind.
Somit ist die Verbindung zwischen der Verbindungsstange 44 und dem Pendelarm 43 der Vorrichtung 12 zum Variieren des Lenkwinkelverhältnisses derart gestaltet, daß beide relativ beweglich in der Richtung sind, die die Achse 13 rechtwinklig schneidet, und daher ist die geometri­ sche Ortskurve des Verbindungspunktes zwischen dem Pendelarm 43 und der Verbindungsstange 44, wenn der Pendelarm 43 gedreht wird, eine kreisförmige Ortskurve und eine elliptische Ortskurve auf der äußeren Umfangs­ fläche eines Zylinders, der den Radius r und die Achse 13 als Zylinderachse hat.
Da die Verbindung zwischen dem Pendelarm 43 und der Verbindungsstange 44, wie oben erwähnt, in der Weise gestaltet ist, daß beide relativ bewegbar in der Rich­ tung sind, die die Achse 13 rechtwinklig schneidet, kann der Winkel zwischen der Achse 14 der Verbin­ dungsstange 44 und der Achse 13 der Abtriebstange 17 fixiert gehalten sein. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß rechte und linke Abweichungen bei der Ver­ stellung der Abtriebstange 17 auftreten.
Fig. 3 zeigt ein Abtrieb-Verstellelement 51, das zwischen der Vorrichtung 12 zum Verändern des Lenkwinkelverhält­ nisses und der Übertragungsvorrichtung 46 angeordnet ist. Das Abtrieb-Verstellelement 51 besteht aus dem äußeren rohrförmigen Teil 52 und der Abtriebstange 17, deren eines Ende mit der Verbindungsstange 44 ver­ bunden ist und deren anderes Ende in dem rohrförmigen Teil 52 verschiebbar in Richtung der Achse 13 gelagert ist. Die Endbereiche der Abtriebstange 17 und des rohr­ förmigen Teils 52 sind in Lagern 14a gehalten, die integrierter Bestandteil des Gehäuses 45 sind.
Das äußere rohrförmige Teil 52 besteht zunächst aus einem ersten rohrförmigen Teil 52b, das ein Mitnehmer­ teil 52a aufweist, das wiederum mit dem Endstück A (siehe Fig. 4) der Übertragungsvorrichtung 46 im Ein­ griff ist, sowie einem zweiten rohrförmigen Teil 52c, das auf das erste rohrförmige Teil 52b aufgeschraubt und mit einer Kontermutter 52d gesichert ist. Im Inneren besitzt das rohrförmige Teil 52 einen größeren Durchmes­ ser 52e. In diesem Bereich des größeren Durchmessers 52e ist eine Feder 17e zwischen zwei Federanlagescheiben 17a und 17b vorgespannt angeordnet, so daß beide Feder­ anlagescheiben 17a und 17b mittels der Feder 17c in axialer Richtung nach außen gedrückt werden und einen Halteanschlag 17d sowie einen Schulteranschlag 17e der Abtriebstange 17 kontaktieren, wobei gleichzeitig Schulteranschläge 52f und 52g an beiden Enden des im Durchmesser vergrößerten Teils in axialer Richtung kontaktiert werden.
Daraus folgt, daß mittels der Verbindungsstange 44 die Abtriebstange 17 in Richtung der Achse 13 verschoben werden kann. Solche Verschiebungen werden auf den rohr­ förmigen Teil 52 über die Schulteranschläge 52f und 52g übertragen und von dem rohrförmigen Teil 52 an das Endstück A der Übertragungsvorrichtung 42 weiterge­ geben. Ist jedoch das Endstück A der Übertragungsvor­ richtung 46 gesteuert und daher mit einer größeren Kraft beaufschlagt als es der ausgeübten Kraft der Feder 17c (die einen festen vorgegebenen Wert besitzt) auf das äußere rohrförmige Teil 52 im Augenblick der Verschiebung der Abtriebstange 17 entspricht, wird die Verschiebung der Abtriebstange 17 nicht auf das äußere rohrförmige Teil übertragen, da sie durch das Zusammendrücken der Feder 17c neutralisiert wird.
Das Öldruckänderungsventil 61 besitzt ein Ventilgehäuse 62 und einen Schieber 63, der Bestandteil des Ventils ist und in dem Gehäuse 62 derart angeordnet ist, daß er in Richtung der Achse 15, die parallel zur Achse 13 der Abtriebstange 17 gelagert ist, verschiebbar ist. Die Verstellung des Schiebers 63 erfolgt mittels der Abtriebstange 17 und der Hinterradspurstange 14 mittels der Übertragungsvorrichtung 46. Durch die Ver­ stellung des Schiebers 63 wird die Zufuhr von Öldruck zum Servoverstärker 13 gesteuert. Das heißt, wenn der Schieber 63 aus seiner neutralen Position relativ zum Ventilgehäuse 42 nach rechts verschoben wird, wird dem rechten Ölraum 65, d. h. der rechten Seite des Zylin­ ders des Servoverstärkers 13, Öldruck zugeführt, und wenn der Schieber 63 nach links verschoben wird, wird in den linken Ölraum 66, d. h. in die andere Seite des Zylinders, Öldruck eingegeben.
Die Hinterradspurstange 14 erstreckt sich in Fahrzeug­ querrichtung und ist parallel zur Achse 13 der Abtriebstange 17 ausgerichtet. Sie lenkt die Hinter­ räder 3L und 3R und ist mit ihrem jeweiligen Ende und damit zur Verstellbewegung in die jeweilige Rich­ tung über die Spurstangenteilstücke 21L und 21R und die Spurstangenhebel 22L und 22R mit den Hinterrädern verbunden. Die Verstellung der Hinterradspurstange 14 erfolgt mittels der Öldruckkraft des Servoverstärkers 13. Die Hinterradspurstange besitzt auch eine Zentrier­ feder 16. Erlischt oder vermindert sich der Öldruck in dem Öldruckänderungsventil 61 und in dem Servover­ stärker 13 oder treten Leckagen, Beschädigungen und sonstige Schwierigkeiten in dem mechanischen System der Hinterradlenkung auf, in deren Folge der Öldruck in dem Zylinder des Servoverstärkers 13 durch Öffnen des Tankabflusses des Öldrucksystems erlischt, wird die Hinterradspurstange in ihre neutrale Position ver­ stellt, d. h. in die Position, in der die Hinterräder nicht ausgelenkt sind, sondern gerade nach vorn weisen. Dadurch ist zugleich die sogenannte Ausfallsicherheit gewährleistet.
Der Zylinder des Servoverstärkers 13 bewirkt über die Öldruckkraft die seitliche Verstellung der Hinterradspurstange 14 in Fahrzeugquerrichtung. Ein Kolben 68 ist direkt auf der Hinterradspurstange 14 befestigt. Dichtungsteile 70 und 71 sind links und rechts vom Kolben 68 angeordnet und bilden zusammen mit diesem den linken und rechten Ölraum 66 und 65. Die Dichtungs­ teile 70 und 71 sind mit dem Gehäuse 72 des Zylinders des Servoverstärkers 13 verbunden und gleiten relativ zu der Hinterradspurstange 14.
Die Übertragungsvorrichtung 46 arbeitet mit der Abtrieb­ stange 17, dem Schieber 63, der Hinterradspurstange 14 und auch mit dem Abtriebverstellelement 51 zusammen. Diese Vorrichtung 46 ist derart gesteuert, daß sie bei Bewegung der Abtriebstange 17 den Schieber 63 in eine vorgegebene Richtung und entsprechend auch in die entgegengesetzte Richtung bewegen kann.
Im einzelnen besitzt die Übertragungsvorrichtung 46 einen Kreuzhebel 46a mit einem vertikalen Hebel und einem horizontalen Hebel. Der vertikale Hebel steht mit seinem einen Ende, d. h. dem Endstück A, mit dem äußeren rohrförmigen Teil 52 des Abtrieb-Verstellele­ ments 51 in Wirkverbindung, und das andere Ende des vertikalen Hebels, d. h. des Endstück B, steht mit der Hinterradspurstange 14 in Wirkverbindung. Der horizon­ tale Hebel steht mit seinem Endstück C mit dem an dem Fahrzeugrahmen befestigten Gehäuse der Hinterradlenkung 4 in Wirkverbindung, während das Endstück D des horizon­ talen Hebels auf den Schieber 63 wirkt. Die Endstücke A, B und D sind in axialer Richtung relativ zu dem rohrförmigen Teil 52 des Abtrieb-Verstellelements 51, der Hinterradspurstange 14 und dem Schieber 63 unbeweglich. Sie sind jedoch in andere Richtungen beweg­ bar und drehbar. Das Endstück C ist drehbar, jedoch infolge der Kugellagerung (in dieser Zeichnung nicht dargestellt) nicht bewegbar.
Nachstehend ist das Steuerungsprinzip dieser Lenkvor­ richtung anhand der Fig. 6 bis 8 näher erläutert. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung in einer Position, in der sich sowohl der Schieber 63 als auch die Hinterradspurstange 14 in ihrer neutralen Position befinden, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Angenommen, die Abtriebstange 17 wird aus dieser Position nach rechts bewegt, wird das Endstück A des Kreuzhebels 46a zusammen mit dem rohrförmigen Teil 52 ebenfalls nach rechts bewegt. Wenn sich das Endstück A bewegt, wirken Gegenkräfte des Fahrzeugrades und Gegenkräfte der Zentrierfeder 16 auf die Hinterradspurstange 14, und daher ist das Endstück B in axialer Richtung unbe­ weglich. Das Endstück C ist ebenfalls unbeweglich, da es mit dem Gehäuse verbunden ist. Daraus folgt, daß sich der Kreuzhebel 46a in einer geraden Linie, die das Endstück C mit dem Endstück B verbindet, um das Endstück B als Zentrum neigt, wie das in Fig. 7 dargestellt ist. D.h. der Kreuzhebel 46a bewegt sich in eine solche Richtung, daß er mittels des Endstücks D den Schieber 63 in die vorgegebene Richtung, d. h. nach rechts, bewegt.
In der neutralen Position gemäß Fig. 6 gibt der Schieber 63 relativ zum Gehäuse 62 einen Überströmungsspalt Lo jeweils auf der linken Seite des Ölraums 66 und auf rechten Seite des Ölraums 65 frei, so daß das Öl zum Tank abströmen kann. Wird jedoch der Schieber aus seiner neutralen Position nach rechts bewegt, verringert sich der Überströmungsspalt des rechten Ölraums 65, während sich der Überströmungsspalt des linken Ölraums 66 ver­ größert. Dementsprechend erhöht sich der Öldruck in dem rechten Ölraum 65, und in dem linken Ölraum 66 verringert sich der Öldruck, so daß die Hinterradspur­ stange nach links bewegt wird. Der Öldruck, der die Hinterradspurstange nach links bewegt, vergrößert sich mit zunehmender Verstellung des Schiebers 63 nach rechts.
Bei der Bewegung des Schiebers 63 aus seiner in Fig. 6 gezeigten neutralen Position in eine in Fig. 7 gezeigte und auf der rechten Seite durch L1 gekennzeichnete ausbalancierte Position verringert sich der Überströ­ mungsspalt für den Tankabfluß auf der rechten Seite des Ölraums 65 auf L2 = L0 - L1, und die Kraft aus dem Öldruck des Servoverstärkers 13 befindet sich im ausbalancierten Zustand mit den äußeren Kräften, d. h. der Kraft aus der Zentrierfeder, den Reaktionskräften der Fahrzeugräder usw.
Bewegt sich der Schieber 63, ausgehend von der in Fig. 7 gezeigten Position, weiter nach rechts, verengt sich der Überströmungsspalt für den Tankabfluß auf der rech­ ten Seite des Ölraums 65 noch weiter als mit L2 angege­ ben, während sich der Überströmungsspalt links vom Ölraum 66 über L3 hinaus vergrößert, so daß der vom Servoverstärker 13 erzeugte Öldruck größer als die äußeren Kräfte wird, die auf die Hinterradspurstange 14 wirken. Dementsprechend wird die Hinterradspurstange 14 durch diesen Öldruck nach links bewegt.
Wenn sich die Hinterradspurstange nach links bewegt, verstellt sich das Endstück B des Kreuzhebels 46a zusam­ men mit der Hinterradspurstange 14 nach links. Zu dieser Zeit ist das Endstück A unbeweglich, da die Kraft des Steuerrades, die Reaktionskraft der Vorderräder usw. auf das Abtrieb-Verstellelement wirken und auch das Endstück C unbeweglich ist. Daraus resultiert, daß die Bewegung der Hinterradspurstange 14 stoppt, wenn der Kreuzhebel 46a in seine ausbalancierte Position, wie in Fig. 8 gezeigt, zurückkehrt, wobei eine gerade Linie das Endstück A mit dem Endstück C verbindet und das Endstück C das Zentrum dieser Bewegung ist.
Wird die Abtriebstange 17, ausgehend von dem vorher beschriebenen Zustand, weiter nach rechts bewegt und dementsprechend auch der Schieber 63, dann bewegt sich die Hinterradspurstange 14 nach links. Jedoch endet diese Bewegung, wenn sich der Schieber in die balancier­ te Position zurückbewegt. Durch Wiederholung dieser Verstellbewegung wird die Hinterradspurstange 14 um solche Anteile bewegt, die dem Anteil der Verstellbewe­ gung der Abtriebstange 17 entsprechen, und gemäß diesem Anteil werden die Hinterräder 3L und 3R gelenkt. Die ausbalancierte Position variiert mit der Größe der äußeren Kräfte. Wenn zum Beispiel die Hinterradspurstan­ ge 14, wie vorstehend beschrieben, nach links bewegt wird, verändert sich die Zentrierfeder entsprechend dieser Bewegung und die Kraft (äußere Kraft) der Zen­ trierfeder 16 wird größer, so daß sich die ausbalancier­ te Position von der in Fig. 7 gezeigten Stellung nach rechts verstellt. Diese Verstellung der ausbalan­ cierten Position ist jedoch sehr gering (z. B. bei der dargestellen Ausführungsform der Hinterradspurstange +10 mm nach links und rechts als Maximum, ausgehend von der neutralen Position), und die Verstellung der ausbalancierten Position beträgt lediglich +1 mm gegen­ über der in Fig. 6 gezeigten neutralen Position, wenn sich die Hinterradspurstange 14 maximal verstellt.
Wird die Abtriebstange 17 nach links bewegt, dann sind die Verstellungen bzw. Bewegungen des Kreuzhebels 46a, des Schiebers 63 und der Hinterradspurstange 14 ledig­ lich entgegengesetzt zu den vorstehend beschriebenen Funktionsabläufen. Daher kann eine Beschreibung entfal­ len.
Das Verändern des Lenkwinkelverhältnisses mittels der Vorrichtung 12 kann auf der Basis verschiedener Faktoren erfolgen, und diverse Steuerabläufe sind möglich. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Steuersche­ ma in Fig. 5 dargestellt. Im langsamen Geschwindigkeits­ bereich kann die Kurvenfahrt des Fahrzeugs verbessert werden, indem die Hinterräder 3L und 3R relativ zu den Vorderrädern 1L und 1R und der Lenkradbewegung in die entgegengesetzte Richtung gelenkt werden. Im höheren Geschwindigkeitsbereich kann eine Verbesserung der Laufstabilität dadurch erreicht werden, daß alle Räder in dieselbe Richtung gelenkt werden. In diesem Fall werden dann die Hinterräder entsprechend der Dreh­ richtung des Lenkrades in dieselbe Richtung gelenkt.
Um das genannte Steuerverhalten zu realisieren, spei­ chert die Steuereinheit 28 das Steuerschema des Lenkwin­ kelverhältnisses, und ein Geschwindigkeitssignal des Fahrzeugs wird von dem Sensor 27 eingegeben. Um das jeweilige Lenkwinkelverhältnis bei einem entsprechenden Geschwindigkeitssignal und dem gegebenen Steuerschema (Fig. 5) zu erhalten, besitzt die Steuereinheit eine Hinterradsteuereinrichtung 28a. Diese Hinterradsteuer­ vorrichtung 28a erfaßt das tatsächliche Lenkwinkelver­ hältnis aus dem Rotationswinkel der zentralen Achse des Kippmechanismus 48 und dem Lenkwinkelverhältnis, das durch die Rotation des Schrittmotors 26 gegeben ist. Die Steuereinheit 28 erhält einen Ausgangsimpuls des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 27 und besitzt eine Einrichtung 28g zur Berechnung der Fahrzeugge­ schwindigkeit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Zyklen zwischen dem Impulsen am Anfang eines Prüfzeitraums in Verbindung mit anderen Fahrzu­ ständen, die auf der Basis der Anzahl der abgegebenen Impulse innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums berech­ net sind, ermittelt.
Die Hinterradsteuervorrichtung 28a erhält Ausgangssigna­ le aus der Einrichtung 28g zum Berechnen der Fahrzeugge­ schwindigkeit und steuert den Schrittmotor 26, so daß die Zweiradlenkposition (2WS Position), in der das Lenkwinkelverhältnis null ist, erhalten wird, wenn am Anfang des Prüfzeitraums das Ergebnis "Fahrzeugge­ schwindigkeit vorhanden" vorliegt, und die Standardposi­ tion, in der das Lenkwinkelverhältnis seinen maximalen Wert in entgegengesetzter Richtung einnimmt, dann gege­ ben ist, wenn am Anfang des Prüfzeitraums das Ergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vorhanden" vorliegt.
Wie auch Fig. 10 zu entnehmen ist, besitzt die Steuer­ einheit 28 eine Steuervorrichtung 28b für den Öldruck, die, wenn der Schrittmotor 26 am Anfang eines Prüfzeit­ raums arbeitet, die Ventilvorrichtung 30 (Öldruckzufüh­ rungsvorrichtung) steuert, bevor der Motor seine Öl­ druckförderung zu dem Öldruckänderungsventil (als Servo­ verstärker) beginnt; eine erste Korrektureinrichtung 28c, an der die Ausgangssignale 28g für die Fahrzeugge­ schwindigkeit und der Steuervorrichtung 28a für die Hinterradlenkung anliegen und die den Schrittmotor in die Zweiradlenkposition verstellt und die Steuervor­ richtung für den Öldruck betätigt, nachdem die Zweirad­ lenkungsposition erreicht ist, und die die Öldruckzufüh­ rung der Ventilvorrichtung 30 zum Öldruckänderungsventil freigibt; und eine zweite Korrektureinrichtung 28d, an der die Ausgangssignale des Rechners 28g für die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Steuervorrichtung 28a für die Hinterradlenkung anliegen und die nach dem Start der Steuerung in die Standardposition bewirkt, daß die Steuervorrichtung 28a für die Hinterradlenkung die Hinterradlenkung in Gang setzt, mit dem Punkt als neue Position, der von der gegebenen Position um einen vorgegebenen Betrag in derselben Richtung entfernt liegt, wenn das Ergebnis der Prüfung aussagt "Fahrzeuggeschwin­ digkeit vorhanden", nachdem der Start der Steuerung zur Standardposition veranlaßt ist.
Die Steuereinheit 28 weist weiterhin eine Vorrichtung 28e zur Ausfallsicherheit auf, an der die Ausgangssigna­ le des Rechners 28g für die Fahrzeuggeschwindigkeit und des Sensors 29 für das Lenkwinkelverhältnis anlie­ gen, und die die Ausfallsicherheitsprüfung durchführt, wenn die Beurteilung eine mangelnde Übereinstimmung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel­ verhältnis mit "fehlt" ausweist, sowie eine Verhinde­ rungsvorrichtung 28f, die mit der Vorrichtung zur Aus­ fallsicherung 28e verbunden ist und die die Ausfallsi­ cherheitsprüfung durch die Vorrichtung 28e auf der Basis der mangelnden Übereinstimmung zwischen der Fahr­ zeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkelverhältnis unter­ bindet, wenn das Ergebnis am Anfang des Prüfungszeit­ raums bestätigt "Fahrzeuggeschwindigkeit vorhanden" und die Steuerung zu der Zweiradsteuerungsposition durchgeführt ist.
Das Ablaufprogramm der Steuereinheit 28 wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben.
Zunächst wird beim Systemstart der Fahrzeugmotor ge­ stoppt. Sodann wird als erstes die CPU der Steuereinheit 28 initialisiert (Schritt S₁), und die Anfangsprüfung (Initial Check) wird in Gang gesetzt. Der Grund dafür, warum beim Initial Check der Fahrzeugmotor gestoppt werden muß, liegt darin, daß der Schrittmotor mit dem L-Potentialanschluß des Stromerzeugers verdrahtet ist und die Spannung beim Abschalten des Fahrzeugmotors gegen Null geht und damit der Zustand "System abgeschal­ tet" eintritt.
Es erfolgt zunächst die Entscheidung, ob das Fahrzeug in Bewegung ist. Die Beurteilung der Fahrzeuggeschwin­ digkeit, d. h. ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, erfolgt aufgrund des Ausgangssignals des Sensors für die Fahrzeuggeschwindigkeit (Schritt S₂).
Wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null angezeigt, dann steht das Fahrzeug, und das Lenkwinkelverhältnis sollte den maximalen Wert in der entgegengesetzten Richtung oder die Standardposition aufweisen (siehe Fig. 5). Um daher den Öldruck aufzubauen, sind beide Magnetspulen 34a und 35a der im normalen Zustand offenen Ventile 34 und 35 erregt (Schritt S₃), so daß beide Ventile 34 und 35 geschlossen sind und die Entscheidung vorgenommen werden kann, ob die vorgegebene Zeit ver­ strichen ist oder nicht (Schritt S₄).
Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit wird die Standardposi­ tion so hergestellt, daß der Schrittmotor 26 (z. B. Motorgeschwindigkeit 380 pps) die Standardposition einnimmt, in der das Lenkwinkelverhältnis den maximalen Wert in der entgegengesetzten Richtung erreicht (Schritt S₅). Wenn die vorgegebene Zeit noch nicht abgelaufen ist, dann erfolgt das Einstellen der Standardposition nicht bevor die vorgegebene Zeit abgelaufen ist.
Sodann wird entschieden, ob die Standardeinstellung beendet ist (Schritt S₆). Ist die Standardeinstellung beendet, geht das Programm zum Schritt S₇ und die übli­ che Steuerung der Hinterradlenkung oder eine Lenkung der Hinterräder 3L und 3R wird entsprechend der Fahr­ zeuggeschwindigkeit durchgeführt. Wenn andererseits die Standardeinstellung noch nicht beendet ist, wird erneut abgefragt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist (Schritt S₈). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, befindet sich das Fahrzeug im Stillstand und der Programmablauf kehrt zum Schritt S₅ zurück, und die Standardeinstellung wird erneut durchgeführt.
Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich Null ist, ist das Fahrzeug vom Stillstand in eine Vorwärtsbe­ wegung gelangt, und es ist aus Sicherheitsgründen uner­ wünscht, nunmehr die Standardeinstellung vorzunehmen, bei der der maximale Wert in entgegengesetzter Richtung des Lenkwinkelverhältnisses erreicht wird, als befände sich das Fahrzeug im Stillstand. Daher wird die gegebene Anzahl der Schritte des Schrittmotors von dem Sensor 29 des Lenkwinkelverhältnisses vorgegeben, und die Steuerung der Lenkung der Hinterräder 3L und 3R beginnt bei der Stellung, die durch den vorgegebenen Winkel (z. B. 1.6°) - gleichgerichtet zur selben Richtung (das ist die sichere Seite) - gegeben ist (Schritt S₉). Dann geht der Programmablauf zum Schritt S₇ über.
Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Abfrage nach Schritt S₂ ungleich Null, befindet sich das Fahrzeug in Bewegung. Um in diesem Zustand die Möglichkeit auszu­ schließen, daß die Hinterräder 3L und 3R stärker in die entgegengesetzte Richtung gelenkt werden als es dem Lenkwinkelverhältnis entsprechen würde, das sie im Anfangszustand einnehmen sollten, werden die Magnet­ spulen 34a und 35a der im Normalzustand offenen Ventile 34 und 35 zur Entmagnetisierung abgeschaltet (Schritt S₁₀), und beide Ventile 34 und 35 sind geöffnet. Dann wird im Schritt S₁₁ die Ausfallsicherheitsprüfung ausge­ setzt, die durch mangelnde Übereinstimmung zwischen dem Lenkwinkelverhältnis und der Fahrzeuggeschwindig­ keit ausgelöst wird. Der Antriebskraft wird der Vorrang gegeben, während die Rotation des Schrittmotors 26 bei einer geringen Geschwindigkeit (z. B. Motorgeschwin­ digkeit 95 pps) erfolgt und die 2WS-Positionierung (Lenkwinkelverhältnis einer Zweiradlenkung) ausgeführt wird (Schritt S₁₂).
Der Grund für die Aussetzung der Prüfung der Ausfallsi­ cherheit liegt darin, daß die Rotation des Schrittmotors 26 bei einer geringen Geschwindigkeit frei von der entsprechenden Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwin­ digkeit und dem Lenkwinkelverhältnis ist, so daß eine mangelnde Übereinstimmung zwischen den genannten Größen auftreten und als Folge davon eine Überprüfung der Ausfallsicherheit erforderlich sein kann.
Anschließend wird abgefragt, ob die 2WS-Positionierung beendet ist (Schritt S₁₃). Ist die 2WS-Positionierung noch nicht beendet, kehrt der Programmablauf zum Schritt S₁₂ zurück, und die 2WS-Positionierung wird erneut durch­ laufen. Wenn andererseits die 2WS-Positionierung beendet ist, wird überprüft, ob diese tatsächlich erreicht ist (Schritt S₁₄). Ist die 2WS-Positionierung tatsäch­ lich erfolgt, werden die Magnetspulen 34a und 35a der Ventile 34 und 35 erregt, da die Hinterräder 3L und 3R nicht gesteuert werden, selbst dann nicht, wenn Öldruck zugeführt wird (Schritt S₁₅). Das Aussetzen der Überprüfung der Ausfallsicherheit ist dann aufgeho­ ben (Schritt S₁₆). Daraufhin geht der Programmablauf zu der üblichen Steuerung der Hinterradlenkung entspre­ chend der festgestellten Fahrzeuggeschwindigkeit über (Schritt S₇).
Wurde die 2WS-Positionierung tatsächlich nicht erreicht, wird abgefragt, ob die Herstellung der 2WS-Positionie­ rung fünfmal versucht worden ist. Ist das nicht der Fall, kehrt der Programmablauf zum Schritt S₁₁ zurück, und die 2WS-Positionierung wird erneut begonnen. Nach fünf Versuchen wird festgestellt, daß diese Positionie­ rung nicht erreichbar ist, und das System entscheidet eine "Fehler"-Meldung. Damit ist die Steuerung als "System tot" zu betrachten (Schritt S₁₈).
Der Grund für den fünfmaligen Versuch einer 2WS-Positio­ nierung liegt darin, daß es Fälle geben kann, in denen es infolge zu geringer Antriebskraft schwierig ist, eine 2WS-Positionierung zu erreichen, obwohl der Schrittmotor 26 bei einer geringen Geschwindigkeit rotiert und der Antriebskraft der Vorrang gegeben ist. Wird die 2WS-Positionierung trotz fünffachen Versuches nicht erreicht, dann ist es aufgrund des Fehlens der Antriebskraft im allgemeinen unmöglich, diese Positionie­ rung zu erhalten.
Da es sehr viele Ausführungsformen der Erfindung gibt, ohne die Lehre der Erfindung zu verlassen, wird hervor­ gehoben, daß die beschriebene Ausführung nur ein Bei­ spiel ist und die Erfindung nicht beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche zusammen mit der Beschreibung und der Zeichnung bestimmt, und alle Änderungen sollen mit unter diesen Schutz fallen.

Claims (9)

1. Hinterradlenkung für Fahrzeuge mit einem Vierradlenk­ system, bei dem ein Einschlagmechanismus für die Vorderräder mit einem Einschlagmechanismus für die Hinterräder verbunden ist und die Verstellung der Hinterräder entsprechend einem vorgegebenen Lenkwin­ kelverhältnis in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel der Vorderräder und der Fahrgeschwindigkeit erfolgt, mit einer Hinterradspurstange, die durch ihre Ver­ stellung die Hinterräder lenkt, einer Haltevorrich­ tung, die die Hinterradspurstange ständig in eine neutrale Position zu drücken versucht, einem mit der Hinterradspurstange verbundenen Motor zur Ände­ rung des Lenkwinkelverhältnisses zwischen Vorder- und Hinterrädern, einem Öldruckverstärker zum Ver­ schieben der Hinterradspurstange mittels einer Öl­ druckkraft sowie einer Öldruckzuführungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Öldruckzuführungsvorrich­ tung mit einer Ventilvorrichtung (34, 34a, 35, 35a) versehen und mit einer Steuervorrichtung (28b) für den Öldruck verbunden ist, die beim Betätigen des Motors (26) zur Änderung des Lenkwinkelverhältnisses bei einer ersten Überprüfung die Ventilvorrichtung vor dem Arbeiten des Motors steuert und damit die Öldruckzuführung zum Öldruckverstärker (13, 61) frei gibt.
2. Hinterradlenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rechner (28g) zum Ermitteln der Fahrzeug­ geschwindigkeit; eine Steuervorrichtung (28a) für die Lenkung der Hinterräder (3R, 3L), an der das Ausgangssignal des Rechners (28g) anliegt und die den Motor (26) steuert, so daß während der anfängli­ chen Überprüfung bei dem Abfrageergebnis "Fahrzeugge­ schwindigkeit vorhanden" eine Zweiradlenkposition mit einem Zweiradlenkwinkelverhältnis erhalten wird, und während der anfänglichen Überprüfung bei dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vor­ handen" eine Standardposition mit einem Lenkwinkel­ verhältnis mit maximalem Wert in entgegengesetzter Richtung erhalten wird; und eine erste Korrekturein­ richtung (28c), an der die Ausgangssignale des Rech­ ners (28g) und der Steuervorrichtung (28a) für die Lenkung der Hinterräder (3R, 3L) anliegen und die, wenn der Motor (26) bei der anfänglichen Überprüfung und dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit vorhanden" in die Zweiradlenkposition steuert, die Öldrucksteuervorrichtung (28b) derart steuert, daß die Öldruckzuführungsvorrichtung veranlaßt ist, dem Öldruckverstärker (13, 61) Öldruck zuzuführen.
3. Hinterradlenkung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine Öldruckzuführungsvorrichtung, die durch ein Paar elektromagnetisch betätigter, im Normalzustand offener Ventile (34, 35) gebildet ist, die parallelgeschaltet sind und eine Abflußlei­ tung (33) freigeben, durch die Öl aus einer Öldruck­ pumpe (31) in einen Tank (32) abgelassen werden kann, und die, während sie stromlos sind, offengehal­ ten sind.
4. Hinterradlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (28a) für die Hinterradlenkung ein Ausgangssignal von der Ölsrucksteuervorrichtung (28b) erhält und die Steuerung des Motors (26) in eine Standardpositi­ on, in der bei dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwin­ digkeit nicht vorhanden" das Lenkwinkelverhältnis ein Maximalwert in entgegengesetzter Richtung ist, ausgeführt wird, nachdem eine vorgegebene Zeit nach der Stromzuführung zu den elektromagnetisch betätig­ ten Ventilen (34, 35) verstrichen ist.
5. Hinterradlenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervor­ richtung für die Hinterradlenkung das Lenkwinkelver­ hältnis entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, und zwar in die entgegengesetzte Richtung bei einer geringen Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung bei einer hohen Geschwindigkeit.
6. Hinterradlenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Korrektur­ einrichtung (28d), an der die Ausgangssignale des Rechners (28g) für die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Steuervorrichtung (28a) für die Hinterradlenkung anliegen, und die bei der anfänglichen Überprüfung die Steuervorrichtung für die Hinterradlenkung veran­ laßt, eine Steuerung der Hinterradlenkung mit einer vorgegebenen Position zu beginnen, die entsprechend dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit vorhan­ den" nach dem Beginn der Steuerbewegung in die Stan­ dardposition um einen fest vorgegebenen Betrag in Richtung derselben Seite derselben Richtung von der vorhandenen Position liegt.
7. Hinterradlenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Feststellen des Lenkwinkelverhältnisses, das als Verhältnis des Lenkwinkels der Hinterräder zum Lenk­ winkel der Vorderräder definiert ist; eine Vorrich­ tung (28e) für die Ausfallsicherheit, die Ausgangssi­ gnale der Vorrichtung zum Festhalten des Lenkwinkel­ verhältnisses und des Rechners zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhält und die Prüfung der Ausfallsicherheit durchführt, wenn das Abfrageergeb­ nis die Nichtübereinstimmung zwischen der Fahrzeugge­ schwindigkeit und dem Lenkwinkelverhältnis als "er­ folglos" feststellt; und eine Verhinderungsvorrich­ tung (28f), die mit der Vorrichtung (28e) für die Ausfallsicherheit verbunden ist und die die Feststel­ lung der Ausfallsicherheit durch die Vorrichtung für die Ausfallsicherheit aufgrund der Nichtüberein­ stimmung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkelverhältnis aussetzt, bis die Zweirad­ lenkposition bei der Steuerung des Motors in die Zweiradlenkposition entsprechend dem Abfrageergebnis "Fahrzeuggeschwindigkeit vorhanden" bei der anfäng­ lichen Überprüfung erreicht ist.
8. Hinterradlenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (12) zum Verändern des Lenkwinkelverhältnisses, die in Fahrzeugquerrichtung entsprechend dem Hinteradlenk­ winkel verschiebbar angeordnet ist, und die eine Abtriebstange (17) aufweist, die die Hinterradspur­ stange (14) in Fahrzeugquerrichtung mittels einer Übertragungsvorrichtung (46) verstellt, wobei das Verhältnis des Betrages der Verschiebung der Abtrieb­ stange zum Vorderradlenkwinkel entsprechend dem Betrag der Rotation des Motors (26) variiert.
9. Hinterradlenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch einen Servoverstärker (13), der durch Nutzung des Öldrucks eine Lenkkraft erzeugt, bei dem der Öldruckverstärker ein Öldruckän­ derungsventil (61) ist, das einen Schieber (63) hat, der in axialer Richtung parallel mit der Achse der Abtriebstange (17) verstellbar ist, wobei der Schieber (63) mit der Abtriebstange (17) und der Hinterradspurstange (14) mittels der Übertragungsvor­ richtung (46) verbunden ist und durch das Verstellen des Schiebers (63) die Öldruckzufuhr zum Servover­ stärker (13) steuerbar ist.
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