DE69007132T2 - Lenkvorrichtung für die Hinterräder eines Fahrzeuges. - Google Patents

Lenkvorrichtung für die Hinterräder eines Fahrzeuges.

Info

Publication number
DE69007132T2
DE69007132T2 DE69007132T DE69007132T DE69007132T2 DE 69007132 T2 DE69007132 T2 DE 69007132T2 DE 69007132 T DE69007132 T DE 69007132T DE 69007132 T DE69007132 T DE 69007132T DE 69007132 T2 DE69007132 T2 DE 69007132T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
steering
acceleration
rear wheels
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69007132T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69007132D1 (de
Inventor
Akihiro Furuzawa
Masao Hideshima
Hirotaka Kanazawa
Takashi Nakashima
Hiroshi Ohmura
Atsuo Tomoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP948789A external-priority patent/JPH02189279A/ja
Priority claimed from JP1009484A external-priority patent/JP2825831B2/ja
Priority claimed from JP1429289A external-priority patent/JPH02193772A/ja
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of DE69007132D1 publication Critical patent/DE69007132D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69007132T2 publication Critical patent/DE69007132T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Description

    Detaillierte Beschreibung der Erfindung 1. Bereich der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradlenkvorrichtung für ein Fahrzeug.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Die EP-A-0198450 beschreibt im Prinzip eine Hinterradlenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Lenksteuereinrichtung zum Lenken der Hinterräder in Übereinstimmung mit der Formel
  • TGθR = -KF . θF + KR . V . ψ
  • Dabei ist TGθR : ein Sollenkwinkel der Hinterräder
  • θF : ein Lenkwinkel der Vorderräder
  • V : eine Fahrzeuggeschwindigkeit
  • ψ : eine Giergeschwindigkeit
  • KF, KR : positive Koeffizienten, die durch Eigenschaften des Fahrzeuges bestimmt werden
  • Bei dieser bekannten Einrichtung treten Probleme auf, wenn die Rader durch abruptes Bremsen blockieren. Da im Eingagsstadium des Bremsens die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht tatsächlich Null ist, ist das Fahrzeug in einem instabilen Status. Darüber hinaus bewirkt während einer plötzlichen Verzögerung die plötzliche Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Bewegung des Fahrzeuges auf eine instabile Richtung zu oder eine unerwünschte Richtung für den Fahrer. Dies führt zu einem Versagen des Bestrebens, eine verbesserte Steuerung des Fahrzeuges zu erreichen und der Fahrer kann sich unwohl fühlen infolge der häufigen Änderungen des Lenkwinkels.
  • Das gleiche ist im Prinzip der Fall für die Hinterradsteuerung, die aus der DE-A-3 532 247 bekannt ist.
  • Herkömmlich gilt eine Vierradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug, die die Hinterräder steuert in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lenkwinkel der Vorderräder, als Stand der Technik. Bei dieser Einrichtung werden die Hinterräder bei geringer Geschwindigkeit in die gleiche Richtung gelenkt und in die entgegengesetzte Richtung bei hoher Geschwindigkeit wie die Vorderräder in Übereinstimmung mit deren Lenkwinkel.
  • Bei diesem Stand der Technik tritt kein Problem ein, wenn man langsam um eine Kurve fährt mit einer allmählichen Drehung des Lenkrades am Eingang einer Kurve, da die erforderliche Giergeschwindigkeit (Gierwinkelgeschwindigkeit) erreicht wird aufgrund der Differenz der Lenkwinkel zwischen den Vorder- und den Hintrrädern. Ein Problem tritt jedoch auf, wenn man das Lenkrad abrupt dreht, da bei der gleichen Orientierung der Hinterräder wie der Vorderräder bei einer hohen Geschwindigkeit das Fahrzeug sich in eine Diagonalrichtung hinein verschiebt und die Fahrzeuggiergeschwindigkeit unterbunden wird. Hieraus ergibt sich, daß der Schlupfwinkel β, der gebildet wird zwischen der Orientierung des Fahrzeuges und dessen Bewegungsrichtung, nicht 0º wird, was dazu führt, daß das Bestreben des Fahrers, das Fahrzeug um die Kurve zu führen, nicht erfüllt wird.
  • Erstrebenswerterweise sollte im Eingangsstadium des Lenkens in einem solchen Fall zuerst die Orientierung des Fahrzeuges geändert werden und dann sollten die Hinterräder in der gleichen Orientierung gelenkt werden wie die Vorderräder, um den Fahrzeugzustand zu stabilisieren und hierdurch konstant einen Schlupfwinkel von β = 0 zu erreichen.
  • Diesbezüglich wurde ein Lenkverfahren für die Hinterräder in Übereinstimmung mit der folgenden Formel vorgeschlagen:
  • TGθR = KF . θF + KR . V . ψ
  • Dabei ist TGθR: Sollenkwinkel der Hinterräder
  • θF : Lenkwinkel der Vorderräder
  • V : Fahrzeuggeschwindigkeit
  • ψ : Giergeschwindigkeit
  • KF, KR: Konstanten, die bestimmt werden durch Fahrzeugeigenschaften, z. B. Fahrzeuggewicht basierend auf Rädern, Schwerpunktbalance des Fahrzeuges.
  • In der obigen Formel werden KF und KR durch die folgende Gleichung bestimmt:
  • KF = C&sub1; / C&sub2;
  • KR = WV / g - (C&sub2; 1&sub2; - C&sub1; 1&sub1;) / V
  • W / C&sub2;g
  • C&sub1;, C&sub2; : Kurvenfahrtfähigkeit
  • W : Gewicht
  • 1&sub1; : Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeuges und der Achse der Vorderräder
  • 1&sub2; : der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeuges und der Achse der Hinterräder
  • Die Formel zeigt, daß der Lenkwinkel der Vorderräder funktioniert als ein Element zum Lenken der Hinterräder in der Richtung entgegengesetzt zu den Vorderrädern, während eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und eine Giergeschwindigkeit als Element funktionieren zur Lenkung der Hinterräder in der gleichen Richtung wie die Vorderräder. Dementsprechend wird bei einer niedrigen Geschwindigkeit die Richtung der Hinterräder entegegengesetzt zu derjenigen der Vorderräder, da der Wert des zweiten Terms der Formel klein ist aufgrund der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit V. Im Gegensatz dazu fällt bei einer hohen Geschwindigkeit die Richtung der Hinterräder zusammen mit derjenigen der Vorderräder, da der Wert des zweiten Terms der Formel groß ist aufgrund des Anstieges der Fahrzeuggewschwindigkeit V und einer Giergeschwindigkeit. Beim Eingangteil der Kurvenfahrt ist jedoch die Richtung der Hinterräder entgegengesetzt zu derjenigen der Vorderräder, da der Wert des zweiten Terms der Formel noch klein ist aufgrund der niedrigeren Giergeschwindigkeit während des Eingangsstadiums der Kurvenfahrt.
  • Wie in der US PS 4 412 594 beschrieben ist, ist eine Einrichtung, die die Hinterräder in Übereinstimmung mit dem Ausgang von einem Giergeschwindigkeitssensor zum Kompensieren von Störungen wie Seitenwind lenkt, als Stand der Technik bekannt.
  • In der obigen Formel werden KF und KR als Konstanten definiert. Der Einsatz dieser Werte als Konstanten macht es jedoch schwierig, die Hinterräder zu steuern. Wenn beispielsweise bei niedriger Geschwindigkeit der Lenkwinkel der Vorderräder bei etwa 35º liegt und die Hinterräder mit dem gleichen Winkel gelenkt werden wie die Vorderräder, wird das Fahrzeug exzessiv in der Lage sein, eine scharfe Kurve zu fahren mit dem Ergebnis des Ausbrechens des hinteren Endes des Fahrzeuges. Darüber hinaus können sich Fahrer, die es gewohnt sind, zweiradgelenkte Kraftwagen zu fahren, bei welchen die Hinterräder nicht gleenkt sind, sich unwohl fühlen und es schwer finden, ein vierradgelenktes Kraftfahrzeug zu fahren.
  • Wenn nach der vorgenannten Formel die Räder beispielsweise durch abruptes Bremsen blockieren, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null und die Richtung der Hinterräder wird entgegenesetzt zu derjenigen der Vorderräder. Da jedoch im anfänglichen Stadium des Bremsens die Fahrzeuggeschwindigkeit V tatsächlich nicht 0 ist, befindet sich das Fahrzeug in einem instabilen Status. Zusätzlich führt bei einer plötzlichen Verzögerung die plötzliche Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V dazu, daß sich das Fahrzeug auf die instabile Richtung zubewegt oder auf eine für den Fahrer unerwünschte Richtung mit dem Ergebnis, daß sich eine verbesserte Steuerung des Fahrzeuges nicht erzielen läßt. Des weiteren tritt bei der Beschleunigung das gleiche Problem auf, wenn ein Durchdrehen des Rades erfolgt.
  • Die vorgenannte Formel schließt weiterhin ein Problem ein, wenn sie praktisch auf die Hinterradlenkungseinrichtung angewandt wird. Das bedeutet, daß während einer plötzlichen Beschleunigung und Verzögerung der Wert des ersten Terms der Formel groß wird und dementsprechend wird das Element, welches die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung zu den Vorderrädern steuert, groß. Dies führt dazu, daß das Fahrzeug in den instabilen Zustand versetzt wird. Wenn im Detail die Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 wird, beispielsweise aufgrund eines plötzlichen Bremsens, wird der Wert des zweiten Terms der Formel 0 und dementsprechend werden die Hinterräder konsistent in die entgegengesetzte Richtung gelenkt. Das bedeutet, daß die Hinterräder sich in einer Richtung entgegengesetzt zu den Vorderrädern befinden, wenn die Steuerung des Fahrzeuges von der Hand des Fahrers zurückgewonnen wird, welches übergangsweise nicht angestrebt wird. Auch während einer Langsamfahrt im Eingangsstadium der Beschleunigung sollte der Wert des ersten Terms der Formel klein sein, um die Stabilität des Fahrzeugzustandes zu erreichen, da der Fahrer eine Drehung der Räder in diesem Stadium nicht bedarf.
  • Andererseits sollte bei niedrigerer Geschwindigkeit der Wert des zweiten Terms der Formel klein sein. Dies deswegen, weil beim Fahren bei geringer Geschwindigkeit, beispielsweise während der Kraftwagen in eine Garage befahren wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit stark schwankt aufgrund der häufigen Änderung im Ausmaß der Beschleunigung,und es wird eine relativ hohe Giergeschwindigkeit erzeugt aufgrund des großen Lenkwinkels. Unter solchen Umständen nimmt das Ausmaß, mit welchem die Hinterräder entegegengesetzt zu den Vorderrädern gelenkt werden, ab gegen den Willen des Fahrers, der eine enge Kurvenfahrt durchführen will. Zusätzlich kann sich der Fahrer infolge des häufigen Wechsels des Lenkwinkels unwohl fühlen.
  • Beim praktischen Einsatz auf die Hinterradlenkvorrichtung eines Fahrzeuges besitzt das Verfahren zur Steuerung der Hinterräder, basierend auf der Giergeschwindigkeit unter bestimmten Zuständen, einen Vorteil gegenüber der herkömmlichen Zweiradlenkeinrichtung. Dies ist die stabile Steuerfähigkeit des Fahrzeuges unter dem Zustand, daß die Geschwindigkeitsänderung der Fahrzeuggiergeschwindigkeit innerhalb eines festen Bereiches liegt, während die Hinterräder sicher lenkbar sind. Der Nachteil liegt jedoch in der Schwierigkeit, die Steuerung der Hinterrader zurückzugewinnen, nachdem sie einmal verlorengegangen ist. So verlor beispielsweise entsprechend den Ergebnissen einer Untersuchung, die durchgeführt wurde, um zu bestimmen, wann die Steuerung der Hinterräder verlorenging, zu einer Zeit, wenn der Höchstpunkt der Kurvenfahrtfähigkeit CP (s. Figur 17) überschritten wurde, während der Kurvenfahrt bei gleichem Straßenzustand das vierradgelenkte Fahrzeug die Steuerung bei einer höheren Geschwindigkeit, während das zweiradgelenkte Fahrzeug die Kontrolle bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit verlor. Dies zeit an, daß das vierradgelenkte Fahrzeug die Steuerung verlor, während die kinetische Energie des Fahrzeuges hoch war, was zu der anschließenden Schwierigkeit der Rückgewinnung der Steuerung führt. Dementsprechend kann ein Schlupfwinkel β = 0 nicht erzielt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es liebt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hinterradlenkeinrichtung zur Verfügung zu stellen, bei welcher der Schlupfwinkel β = 0 stets bei jedem Fahrzustand erreicht wird einschließlich der Hochgeschwindigkeitsfahrt und ein einfaches Fahren bei niedriger Geschwindigkeit zugesagt werden kann unter Verhinderung des Ausbrechens des rückwärtigen Teils des Fahrzeuges.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Lenksteuereinrichtung für Hinterräder in Übereinstimmung mit der folgenden Formel:
  • TGθR = KF . θF + KR . V . ψ
  • Dabei ist
  • TGθR: Sollenkwinkel der Hinterräder
  • θF : Lenkwinkel der Vorderräder
  • V : Fahrzeuggeschwindigkeit
  • ψ : Fahrzeuggiergeschwindigkeit
  • KF, KR : Koeffizienten, die durch die Fahrzeugeigenschaften bestimmt werden
  • Die Einrichtung umfaßt eine Fahrzeugzustandermittlungseinrichtung zur Ermittlung verschiedener Zustände des Fahrzeuges, eine Änderungseinrichtung, die an die Lenksteuereinrichtung angeschlossen ist, wobei die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung mindestens einen der Koeffizienten KF und KR ändert in Übereinstimmung mit verschiedenen Zuständen des Fahrzeuges wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Reibungskoeffizieriten der Straßenoberfläche, der Gewichtsbelastung und dem Lenkwinkel. Da mindestens einer der Koeffizienten KF und KR modifiziert wird in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Zuständen des Fahrzeuges wie der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Reibungskoeffizienten der Straßenobefläche und der Gewichtsbelastung des Fahrzeuges, kann der Sollenkwinkel der Hinterräder auf einen optimalen Wert eingestellt werden.
  • Gemäß der Erfindung ist die Fahrzeugzustandermittlungs-Einrichtung an einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor angeschlossen und ändert mindestens den Koeffizienten KF zwischen den Koeffizienten KF und KR mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
  • Da eine Änderung nur des Koeffizienten KF zu einem exzessiv großen Wert des zweiten Terms der Formel bei niedriger Geschwindigkeit führt, kann KR auch erhöht werden mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit. Auf diese Weise wird zumindest einer der Koeffizienten KF zwischen den Koeffizienten KF und KR erhöht, während die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Dies bedeutet, daß, je niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, umso kleiner wird der hintere Lenkwinkel, und die Lenkcharakteristika werden ähnlich denjenigen der zweiradgelenkten Fahrzeuge und ein Ausbrechen des hinteren Endes des Fahrzeuges wird unterbunden, wodurch der Fahrer entlastet wird, der gewöhnt ist, ein zweiradgelenktes Fahrzeug zu steuern, von den Unannehmlichkeiten der Steuerung eines vierradgelenkten Fahrzeuges.
  • Darüber hinaus ermittelt gemäß der Erfindung die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung die Beschleunigung und Verzögerund des Fahrzeuges und die Änderungseinrichtung vermindert den Koeffizienten KF oder erhöht den Koeffizienten KR in Übereinstimmung mit der Beschleunigung und der Verzögerung des Fahrzeuges. Da dementsprechend der Koeffizient KF verringert wird, oder der Koeffizient KR erhöht wird entsprechend der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges, wird die Lenkrichtung der Hinterräder die bleiche wie diejenige der Vorderräder, so daß die Tendenz des Fahrzeuges, in eine instabile Richtung während der Beschleunigung und Verzögerung überzugehen, kompensiert wird, und das Fahrzeug wird in eine stabile Richtung dirigiert.
  • Darüber hinaus umfaßt die Erfindung eine Fahrzeugszustands- Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung bestimmter Zustände des Fahrzeuges sowie eine Aufhebungseinrichtung zur Aufnahme des Ausganges von der Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung und unter bestimmten Zuständen zur Regelung der Lenksteuereinrichtung derart, daß entweder der erste oder der zweite Term der Formel aufgehoben wird, um nur den anderen zu berechnen. Da dementsprechend unter bestimmten Zuständen die Aufhebungseinrichtung die Lenksteuereinrichtung darhingehend regelt, daß entweder der erste oder der zweite Term der Formel aufgehoben wird, um nur den anderen zu berechnen, kann die angestrebte Lenkung für den Fahrer realisiert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung an eine Beschleunigungs- und Verzögerungsermittlungseinrichtung angeschlossen, um einen plötzlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand des Fahrzeuges zu ermitteln und die Aufhebungseinrichtung regelt die Lenksteuereinrichtung zur Zeit einer plötzlichen Beschleunigung oder Verzögerung zur Steuerung der Hinterräder in Übereinstimmung mit der Formel, wobei der erste Term aufgehoben ist. Dementsprechend wird das Fahrzeug in der stabilen Richtung geführt, da die Hinterräder in der gleichen Richtung gelenkt werden wie die Vorderräder aufgrund der Aufhebung des ersten Terms der Formel.
  • Darüber hinaus ist gemäß der Erfindung die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung an einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor angeschlossen zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Aufhebungseinrichtung regelt die Lenksteuereinrichtung zur Zeit einer niedrigen Geschwindigkeit, um die Hinterräder in Übereinstimmung mit der Formel zu steuern, wobei der zweite Term aufgehoben ist. Diese Aufhebung des zweiten Terms der Formel bei einer niedrigen Geschwindigkeit führt zur Führung der Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung in bezug auf die Vorderräder mit der sich ergebenden Fähigkeit des Fahrzeuges, ende und scharfe Kurvenfahrten durchzufrühren.
  • Zum Zweck konstand den Schlupfwinkel β = 0 zu halten durch die Voraussage des Bereiches, in welchem die Kurvenfahrtfähigkeit CP abnimmt, umfaßt die Erfindung weiterhin eine Beschleunigungs- Ermittlugnseinrichtung zur Ermittlung der Änderung der Giergeschwindigkeit ψ oder des seitlichen G sowie eine Kompensiereinrichtung zum Kompensieren des Lenkwinkels der Hinterräder, den man erhält aus der Lenksteuereinrichtung, wenn das Ausmaß der Beschleunigung, welches vom Ausmaß der Beschleunigungsermittlungseinrichtung ausgegeben wird, größer ist als das vorgegebene Ausmaß, um somit den Lenkwinkel der Hinterräder um ein vorbestimmtes festes Ausmaß zu erhöhen, zur gleichen Richtung hin wie die Vorderräder. Während man auf diese Weise den Bereich vorhersagt, in welchem die Kurvenfahrtfähigkeit CP abnimmt (s. Figur 17), mit einem Anstieg des Schlupfwinkels β = 0 basierend auf der Änderung der Giergeschwindigkeit ψ oder des seitlichen G, ermittelt aus dem Ausmaß der Beschleunigungs- Ermittlungseinrichtung, erhöht die Kompensiereinrichtung den Lenkwinkel der Hinterräder, um ein vorbestimmtes Ausmaß zur gleichen Richtung hin wie die Vorderräder, d. h. zur stabilen Richtung hin, um den Hinterradlenkwinkel, der von der Lenksteuereinrichtung erhalten wird, zu kompensieren.
  • Die vorgenannten und weiteren Ziele und neuen Merkmale der Erfindung werden deutlich durch das Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:
  • Figur 1 ist eine Darstellung des Gesamtaufbaues der Hinterradlenkeinrichtung eines Fahrzeuges,
  • Figur 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Neutralhalteeinrichtung,
  • Figuren 3 und 4 sind erläuternde Zeichnungen zur Darstellung der Änderungen von KF und KR,
  • Figur 5 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems,
  • Figur 6 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Vergleichs zwischen der Vierradsteuerung gemäß der Erfindung und einer Zweiradsteuerung,
  • Figur 7 zeit Vergleichswerte im Zustand der Beschleunigung und Verzögerung,
  • Figuren 8 - 10 sind jeweils Zeitdiagramme, die die Auswirkung von Gewichtsbelastung und Reibungskoeffizienten des Straßenzustandes zeigen,
  • Figuren 11 und 12 sind beispielhafte Darstellungen, die Vergleichswerte zeigen in bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrades,
  • Figur 13 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit,
  • Figur 14 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit gemäß einer alternativen Ausführungsform,
  • Figur 15 zeit die Beziehung zwischen ψ und h (ψ),
  • Figur 16 ist ein Blockdiagramm, welches eine Steuereinheit zeit in einer anderen alternativen Ausführungsform,
  • Figur 17 ist eine beispielhafte Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel β und der Kurvenfahrtfähigkeit zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
  • In Figur 1, die den Gesamtaufbau der Hinterradsteuereinrichtung eines Fahrzeuges wiedergibt, bezeichnen die Bezugsziffern 1L und 1R jeweils das linke und das rechte Vorderrad, und 2L und 2R bezeichnen jeweils das linke und rechte Hinterrad. Das linke und das rechte Vorderrad 1L und 1R sind über einen Vorderradlenkmechanismus A miteinander verbunden und das linke und rechte Hinterrad 2L und 2R sind mit Hilfe eines Hinterradlenkmechanismus B miteinander verbunden.
  • Der Vorderradlenkmechanismus A umfaßt ein Paar Spurstangenhebel 3L und 3R, ein Paar Spurstangen 4L und 4R sowie eine Lenkstange 5, die das Paar, bestehend aus einer rechten und einer linken Spurstange 4L und 4R miteinander verbindet. Angeschlossen an den Vorderradlenkmechanismus A ist ein Lenkmechanismus C, der vom Typ bestehend aus Zahnstange und Ritzel ist. Ein Ritzel 6, welches den Lenkmechanismus C bildet, ist über eine Welle 7 mit einem Lenkrad 8 verbunden.
  • Bei dem vorgenannten Aufbau bewegt sich, wenn das Lenkrad 8 nach rechts gesteuert wird, die Lenkstange 5 nach links in Figur 1, worauf die Spurstangenhebel 3L und 3R im Uhrzeigersinn in Figur 1 gedreht werden, in Übereinstimmung mit der Lenkverschiebung des Lenkrades 8, d. h. dem Lenkwinkel des Lenkrades. In gleicher Weise werden, wenn das Lenkrad 8 nach links gesteuert wird, das linke und das rechte Vorderrad 1L und 1R nach links gedreht in Übereinstimmung mit der Drehverschiebung des Lenkrades 8.
  • In ähnlicher Weise wie der Vorderradlenkmechanismus A umfaßt der Hinterradlenkmechanismus B ein Paar rechter und linker Spurstangenhebel 10L und 10R, ein Paar rechter und linker Spurstangen 11L und 11R sowie eine Lenkstange 12, die die rechte und linke Spurstange 11L und 11R miteinander verbindet. Die Lenkstange 12 ist mit einer Neutralhalteeinrichtung 13 versehen.
  • Wie in Figur 2 im Detail dargestellt ist, umfaßt die Neutralhalteeinrichtung 13 ein Gehäuse 15, welches an der Fahrzeugkarosserie 14 befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 15 ist ein Paar von Federlagern 16a und 16b angeordnet, wobei eine Druckfeder 17 hierzwischen behalten ist. Die Lenkstange 12 durchläuft das Gehäuse 15 und ist mit einem Paar von Flanschbereichen 12a und 12b versehen. Diese im Abstand voneinander angeordneten Flanschbereiche 12a und 12b stützen die Federlager 16a und 16b ab. Die Lenkstange 12 wird ständig in der neutralen Position durch die Druckfeder 17 abgestützt. Die Druckfeder 17 muß steif genug sein, um die Seitenkräfte auszuhalten, die während einer Kurvenfahrt erzeugt werden.
  • Der Hinterradlenkmechanismus B ist an einen Servomotor 20 angeschlossen, bei welchem es sich um eine Energiequelle zur Lenkung der Hinterräder 2L und 2R handelt. In einem Verbindungsmechanismus zwischen der Lenkstange 12 und dem Servomotor 20 ist eine Kupplung 22 vorgesehen, durch welche die Verbindung zwischen dem Servomotor 20 und dem Hinterradlenkmechanismus B mechanisch unterbrochen wird, wenn dies erforderlich ist.
  • Wenn bei dem zuvor beschriebenen Aufbau die Kupplung 22 sich im Eingriffszustand befindet, führt ein Vorwärts- oder Rückwärtsdrehen des Servomotors 20 zu eine Verschiebung der Lenkstange 12 nach links oder nach rechts in Figur 1. Somit werden die Spurstangenhebel 10L und 10R im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt gedreht entsprechend der Rotation des Servomotors 20.
  • Wenn sich andererseits die Kupplung 22 im Unterbrechungszustand befindet, werden die Hinterräder 2L und 2R zurückgedrückt und in der neutralen Position durch die Neutralhalteeinrichtung gehalten. Mit anderen Worten werden, wenn die Kupplung 22 ausgerückt ist, nur die Vorderräder 1L und 1R gesteuert, was bedeutet, daß das Fahrzeug den Zweiradlenkmodus einnimmt.
  • Die Hinterräder werden auf der Grundlage der folgenden Formel gesteuert:
  • TGθR = KF . θF . + KR . V . ψ (1)
  • Dabei ist TGθR: Sollenkwinkel der Hinterräder
  • θF: Lenkwinkel der Vorderräder
  • V: Fahrzeuggeschwindigkeit
  • : Giergeschwindigkeit
  • Die Koeffizienten KF und KR sind Variable, die modifiziert werden in bezug zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie beispielsweise in Figur 3 wiedergegeben ist, verbleibt KF bei 0,3, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V unterhalb von 10 km/h ist. Nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit V 10 km/h überschreitet, wächst KF allmählich an und wird eins mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Entsprechend der Darstellung in Figur 4 beginnt jedoch KR allmählich anzusteigen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V 10 km/h überschreitet und erreicht dann und bleibt bei 0,005, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit etwa 30 km/h ist.
  • Zur Steuerung der Änderungen von KF und KR entsprechend der Darstellung in Figur 13 ist eine Steuereinheit U bei der Lenksteuereinrichtung 101 vorgesehen zur Steuerung der Hinterräder, basierend auf der Formel (1), der Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung 102 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit V als einem der unterschiedlichen Fahrzeugzustände und eine Änderungseinrichtung 103, die an die Lenksteuereinrichtung 101 und die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung 102 angeschlossen ist zur Änderung der Koeffizienten KF und KR in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Zuständen des Fahrzeuges. Die Koeffizienten KF und KR in der Formel werden beispielsweise modifiziert in Übereinstimmung mit einem Muster, welches in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, durch die Veränderungseinrichtung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Im einzelnen wird entsprechend der Darstellung in Figur 1 ein Signal, welches erzeugt wird von einem Lenkradwinkelsensor 30, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31, einer Kodiereinrichtung 32 zur Ermittlung der Rotationspostion des Servomorots 20 und einem vorderen Seiten G Sensor 33 sowie einem hinteren Seiten G Sensor 34 der Steuereinheit U zugeführt. Dann berechnet die Steuereinheit U,während die Koeffizienten KF und KR entsprechend der Fahrzeuggeschwindigketi variiert werden, einen Sollhinterradlenkwinkel TGθR in Übereinstimmung mit der obigen Formel, basierend auf dem Lenkradwinkel θF (Lenkwinkel der Vorderräder), der Fahrzeuggeschwindigkeit V und derGiergeschwindigkeit ψ. Dann wird das Steuersignal, welches dem erforderlichen Lenkausmaß der Hinterräder entspricht, dem Servomotor 20 zu2eführt. Während die Kodiereinrichtung 32 überwacht, ob der Servomotor 20 in richtiger Weise arbeitet, werden die Hinterräder 2L und 2R gelenkt unter Rückkopplungssteuerung.
  • Die obige Steuerung wird in zweifacher Weise durchgeführt, um einen störungssicheren Mechanismus zu gewährleisten.
  • Entsprechend der Darstellung in Figur 5 wird ein Vorderradlenkwinkelsensor 35 dem Lenkwinkelsensor 30 des Lenkrades hinzugefügt, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 36 wird zum Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 hinzugefügt, und ein Hinterradlenkwinkelsensor 37 zur Ermittlung der mechanischen Verschiebung von Elementen, die sich in der Nähe der Lenkstange 12 befinden, von der Kupplung 22 weg wird zu der Kodiereinrichtung 32 hinzugefügt. Die Hinterräder werden nur dann gelenkt, wenn jedes Paar dieser entsprechenden Sensoren 30, 31, 32, 33, 36 und 37 den gleichen Wert ausgeben. So wird beispielsweise unter den Sensoren 30 bis 32, 35 bis 37, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 36 ermittelt wird, einander unterscheiden, dies interpretiert als Eintritt einer Störung, und die Störsteuerung wird ausgeführt, um die Hinterräder 2L und 2R in der neutralen Position zu halten.
  • Die Seiten-G Sensoren 33 und 34 befinden sich auf der vorderen und hinteren Seite des Fahrzeuges, auf dessen Mittelachse mit dem Schwerpunkt hierzwischen. Diese Sensoren 33 und 34 werden eingesetzt, um die Giergeschwindigkeit zu ermitteln. Unter Einsatz des Ausganges der Seiten G Sensoren 33 und 34 wird die gegenwärtige Giergeschwindigkeit ψn berechnet, basierend auf der folgenden Formel:
  • ψn= ψn-1 + (GF - GR) t / 1
  • Dabei ist
  • ψn-1 : die vorangehende Giergeschwindigkeit
  • GF : Ausgang des vorderen Seiten G Sensors
  • GR : Ausgang des hinteren Seiten G Sensors
  • t : Meßintervall
  • 1 : Abstand zwischen den Seiten G Sensoren
  • Ein Giergeschwindigkeitssensor zur direkten Ermittlung der Giereschwindigkeit ψ kann zugefügt werden anstelle des Seiten-G Sensors.
  • Für unterschiedliche Steuerungen werden Signale, die von einem Fahrzeughöhensensor 39, einem Regentropfensensor 40, einem Bremsschalter 41, einem Umkehrschalter 42 und einem Beschleunigungsschalter 43 erzeugt werden, der Steuereinheit U zugeführt. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird ein Signal, welches die Leistungserzeugung anzeigt, von der L-Klemme des Drehstromgenerators abgesandt.
  • Der Fahrzeughöhensensor 39 ermittelt die Höhe des Fahrzeuges und ermittelt somit indirekt die Gewichtsbelastung. Der Regentropfensensor 40 ermittelt Regentropfen und somit indirekt den Reibungskoeffizienten u der Straßenoberfläche. Der Bremsschalter 41 gibt ein "EIN"-Signal ab, wenn das Bremspedal betätigt wird. Der Umkehrschalter 42 gibt ein "EIN"-Signal ab, wenn der Ganghebel sich in der Rückwärtsgangsposition befindet. Der Beschleunigungsschalter 43 gibt ein "EIN"-Signal aus, wenn das Ausmaß der Beschleunigungsänderung einen bestimmten Wert überschreitet.
  • Die Steuerung wird ausgeführt durch zwei miteinander verbundene Steuereinrichtungen, nämlich eine Hauptsteuerung 50A und eine Untersteuerung 50B. Jede Steuerung 50A und 50B empfängt Signale, die von den Sensoren 30, 37, 39, 40 und der Klemme L des Drehstromgenerators abgesandt werden, über einen Analogpuffer 51 und einen Wechselstrom/Gleichstromkonverter 52. Sie empfangen auch Signale, die von den Sensoren 31, 35 und 36 sowie den Schaltern 41,42 und 43 abgesandt werden, über einen Digitalpuffer 53. Darüber hinaus empfängt die Hauptsteuerung 50A Signale, die von den Seitensensoren 33 und 34 abgegeben werden, über einen weiteren Analogpuffer 54 und einen Wechselstrom/Gleichstromkonverter 55.
  • Das Signal, das in der Hauptsteuerung 50A bearbeitet wird, wird dem Servomotor 20 über einen Servoverstärker 61 und einen Servotreibglied 62 zugeführt, um die Hinterräder mit dem Sollenkwinkel zu steuern. Das Ausmaß der Drehung des Servomotors 20 wird durch die Kodiereinrichtung 32 aufgenommen. Wiederum wird das Signal, welches von der Kodiereinrichtung 32 erzeugt wurde, der Hauptsteuerung 50A über den Servoverstärker 61 in einer solchen Weise zugeführt, daß der Servomotor 20 über Rückkopplung gesteuert wird.
  • Die Kupplungen 73 und 74 sind so angeschlossen, daß die Lenkung der Hinterräder nur dann zu arbeiten vermag, wenn die Signale, die jeweils von den Steuerungen 50A und 50B in den UND-Schaltkreisen 71 und 72 verglichen worden sind und überprüft wurde, daß sie den gleichen Wert besitzen. Außerdem werden die Signale auch in dem ODER-Schaltkreis 75 verglichen, um eine Warmlampe 76 zum Leuchten zu bringen, wenn sich die Signale unterscheiden.
  • Die Lenksteuerung der Hinterräder beginnt, wenn das Signal, das von der L-Klemme des Drehstromgenerators erzeugt wird, "HOCH" wird.
  • In Figur 5 bezeichnet die Bezugsziffer 77 einen Spannungssteuerschaltkreis mit einem 5V-Regulator und einer Rückstellung der Hauptsteuerung 50A für den Fall einer Abnormität. Die Bezugsziffer 78 bezeichnet eine Batterie, 79 bezeichnet einen Zündschalter und 80 bezeichnet eine Sicherung.
  • Bei dem vorerwähnten Aufbau besitzt entsprechend der Darstelllung in Figur 6, obwohl der Lenkwinkel θF des Lenkrades sich in der gleichen Weise ändert, im Ablauf der Zeit sowohl bei der Vierradlenkung (4WS), als auch der Zweiradlenkung (2WS) die Vierradlenkung gemäß der Erfindung eine geringere Giergeschwindigkeit ψ und nahezu 0º Schlupfwinkel β verglichen mit der Zweiradlenkung (der Lenkwinkel der Hinterräder = 0).
  • Die Fahrzeugzustandsermittlungseinrichtung 102 der Hauptsteuereinheit U ist an den Beschleunigungsschalter 43 und den Bremsschalter 41 angeschlossen, um den Status der Beschleunigung und Verzögerung zu ermitteln. Dementsprechend werden die Koeffizienten KF und KR variiert in Übereinstimmung mit der Beschleunigung und der Verzögerung wie auch der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn im Detail die Zustandsermittlungseinrichtung 102 die Beschleunigung ermittelt aufgrund des Signals von dem Beschleunigungsschalter 43, kompensiert die Änderungseinrichtung 103 den Koeffizienten KR auf KR + &alpha; durch die Zufügung des Kompensationswertes &alpha;. Die Änderungseinrichtung 103 vergrößert allmählich den Kompensationswert &alpha; (s. Figur 7) entsprechend dem Beschleunigungsausmaß, um somit das Fahrzeug auf eine stabile Richtung hinzuführen, um somit die Anforderungen des Fahrers während der Beschleunigung zufriedenzustellen. Die gleiche Theorie kann während der Verzögerung eingesetzt werden. Es wird jedoch bevorzugt, die Geschwindigkeit der Änderung des Ausmaßes der Kompensation des Werdes &alpha; zu erhöhen verglichen mit dem Fall der Beschleunigung. Wie durch die strichpunktierte Linie in Figur 7 angegeben ist, kann der Koeffizient KR erhöht werden durch vorbestimmte Kompensationswerte &alpha;&sub1;&sub0; und &alpha;&sub1;&sub1; (&alpha;&sub1;&sub0; < &alpha;&sub1;&sub1;) nachdem das Ausmaß der Beschleunigung und Verzögerung einen bestimmten Punkt überschreitet. Wenn man den Koeffizienten KF modifiziert, sollte der Kompensationswert klein sein im Gegensatz zu dem Fall dar Konstanten KR.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform modifiziert die Koeffizienten KF und KR entsprechend der Geschwindigkeit und der Beschleunigung und Verzögerunz des Fahrzeuges. Jedoch zusätzlich zur Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigung und Verzögerung können die Koeffizienten variiert werden entsprechend der Gewichtsbelastung, dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche und der Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrades.
  • Wenn beispielsweise, wie in Figur 8 gezeigt ist, die Gewichtsbelastung (z. B. etwa 300 kg) ansteigt, erhöht sich der Schlupfwinkel &beta; im Zeitablauf und wird nicht 0, wenn man die Formel ohne Kompensation übernimmt. Wenn jedoch die Kompensation der Gewichtsbelastung W durchgeführt wird, wira der Schlupfwinkel &beta; im wesentlichen 0 entsprechend der Darstellung in Figur 8.
  • Es leuchtet ein, wenn man die Figur 9 (u = 0,5) und die Figur 10 (u = 0,2) miteinander vergleicht, daß der Abloslutwert des Schlupfwinkels &beta; sich nahezu 0 nähert, wenn er kompensiert wird in bezug auf den Reibkoeffizienten u, während der Absolutwert des Schlupfwinkels &beta; ansteigt, wenn man die Formel ohne Kompensation einsetzt.
  • Keine Verzögerung kann in &theta;F gesehen werden, da es sich um den Lenkwinkel des Lenkrades handelt. Die Giergeschwindigkeit &psi; schließt jedoch als Motorsystem eine Verzögerung ein. Da &theta;F als ein Element funktioniert, welches die entgegengesetzte Richtung der Hinterräder zu den Vorderrädern einführt und &psi; als ein Element funktioniert, welches die gleiche Richtung einführt, übt die Zeitverzögerung &psi; auf &theta;F eine nachteilige Wirkung auf die Fahrstabilität aus. Dementsprechend müssen KF und KR multipliziert werden mit den Kompensationswerten &gamma;1 und &gamma;2, die variieren entsprechend der Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrades zur Bildung der kompensierten Werte der Koeffizienten KF &gamma;. &gamma;1 und KR . &gamma;2.
  • Mit anderen Worten verringert der Kompensationswert &gamma;1 den Wert des Koeffizienten KF, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit &theta;F des Lenkrades ansteigt. Hieraus ergibt sich, daß,bis die Giergeschwindigkeit hoch genug wird, die Hinterräder daran gehindert werden, abrupt in die entgegengesetzte Richtung zu den Vorderrädern gelenkt zu werden, bis die Giergeschwindigkeit &psi; hinreichend hoch wird (s. Figur 11). Wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit &theta;F hoch ist, erhöht der Kompensationswert &gamma; 2 den Wert des Koeffizienten KR,um die Verzögerung im Anstieg der Giergeschwindigkeit auszugleichen (s. Figur 12).
  • Ohne Abhängigkeit von den komplexen arithmetischen Vorgängen zur Durchführung der erforderlichen Steuerung können entsprechend der Darstellung in Figur 14 die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung 104 und die Aufhebungseinrichtung 105 der Lenksteuereinrichtung 101, die die Hinterräder basierend auf der Formel (1) lenkt, hinzugefügt werden. Die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung 104 ermittelt den Status der niedrigen Geschwindigkeit oder der Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges. Die Aufhebungseinrichtung 105 empfängt den Ausgang von der Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung 104, und in Übereinstimmung mit dem Status einer niedrigen Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges veranlaßt die Lenksteuereinrichtung 101 die Aufhebung entweder des ersten oder des zweiten Terms in der Formel (1), um den Betrieb nur mit dem anderen auszuführen.
  • Wenn der erste Term der Formel aufgehoben ist im Fall der Beschleunigung und Verzögerung, lautet diese Formel wie folgt:
  • TG&theta;R = KR . V . &psi;
  • Gemäß dieser Formel werden die Hinterräder stets in der gleichen Richtung gelenkt wie die Vorderräder, so daß man einen stabilen Zustand des Fahrzeuges erhält. In dieser Formel wird die Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar vor der Beschleunigung oder Verzögerung als Fahrzeuggeschwindigkeit V angenommen. Wenn der zweite Term der Formel (1) aufgehoben wird im Fall eines langsam fahrenden Fahrzeuges, lautet die Formel wie folgt:
  • TG&theta;R =-KF . &theta;F
  • Gemäß dieser Formel werden die Hinterräder stets in entgegengesetzte Richtung zu den Vorderrädern gelenkt. Dies bedeutet, daß das Ausmaß des Lenkwinkels der Hinterräder bestimmt wird als proportional zu dem des Lenkwinkels der Vorderräder. Somit kann das Fahrzeug eine schmale enge Kurve fahren.
  • Die Hinterradlenkung kann gemäß der folgenden Formel gesteuert werden:
  • TG&theta;R = -KF . &theta;F + KR . h ( ) . V . &psi; (2)
  • Dabei ist TG&theta;R : Sollenkwinkel der Hinterräder
  • &theta;F : Lenkwinkel der Vorderräder
  • V : Fahrzeuggeschwindigkeit
  • : Giergeschwindigkeit
  • Obwohl die Koeffizienten KF und KR Konstanten sind, die durch die Eigenschaften des Fahrzeuges bestimmt werden, können sie Variable darstellen, die geändert werden entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie dies in Figur 15 wiedergegeben ist, liebt h( ) bei 1, wenn die Beschleunigung &psi; klein ist. Wenn jedoch die Beschleunigung ein bestimmtes Ausmaß überschreitet, ändert sich h( ) zunehmend linear.
  • Zur Durchführung der obigen Steuerung umfaßt die Steuereinheit U eine Lenksteuereinrichtung 101 zum Lenken der Hinterräder, basierend auf der obigen Formel (2), eine Beschleunigungsermittlungseinrichtung 106 zur Ermittlung derÄnderung der Giergeschwindigkeit (oder seitlichen G), sowie eine Kompensiereinrichtung 107 zum Kompensieren des Lenkwinkels der Hinterräder (Sollenkwinkel TG&theta;R der Hinterräder), der erhalten wird von der Lenksteuereinrichtung 101 durch dessen Erhöhen und das feste Ausmaß des Lenkwinkels zur gleichen Richtung wie die Vorderräder, wenn die Beschleunigung (Änderung der Giergeschwindigkeit, d. h. das Ausmaß der Änderung der Beschleunigung), die von der Beschleunigungsermittlungseinrichtung 106 abgesandt wird, einen bestimmten Wert überschreitet.
  • Dementsprechend ermittelt die Beschleunigungsermittlungseinrichtung 106 die Änderung der Giergeschwindigkeit durch Aufnahme des Signals von den Seiten-G Sensoren 33 und 34. Wenn die Änderung der Giergeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, steigt die Funktion h( ) linear an (s. Figur 15). Hieraus ergibt sich, daß der Wert, den man aus der Formel (2) erhält, der Kompensationswert ist, um den der Sollenkwinkel der Hinterräder, bestimmt durch die Formel (1) erhöht wird durch das fixierte Ausmaß zur gleichen Richtung hin wie die Vorderräder.
  • Somit wird eine Abnahme der Kurvenfahrtfahigkeit aufgrund eines Anstiegs des Schlupfwinkels &beta; unterbunden, wodurch erreicht wird, daß der Schlupfwinkel stets &beta; = 0 ist.
  • Wenn die Änderung der Giergeschwindigkeit nicht größer ist als das bestimmte Ausmaß, eilt die Funktion h( ) = 1 (s. Figur 15). Dementsprechend ist die Formel (2) identisch zur Formel (1) und erreicht somit den Schlupfwinkel &beta; = 0. Wenn in diesem Fall die Beschleunigung größer ist als der vorbestimmte Wert, wird eine Kompensation dahingehend ausgeführt, daß der Lenkwinkel der Hinterräder, den man durch die Lenksteuereinrichtung 101 der Hinterräder erhält, um ein bestimmtes Ausmaß erhöht wird zur gleichen Richtung hin wie die Vorderräder.
  • Zusätzlich zur Kompensation unter Einsatz der Funktion h( ) kann entweder der Weg der direkten Änderung des Ausmaßes des Hinterradlenkwinkels in Abhängigkeit vom Ausmaß der Gierbeschleunigung oder nur der Anstieg des Elementes zur Führung der Hinterräder zur gleichen Richtung hin wie die Vorderräder, wenn der Wert nicht geringer ist als ein vorbestimmter Wert, eingeschladen werden.
  • Im Fall eines niedrigen Reibkoeffizienten der Straßenoberfläche stellt man vorzugsweise die Änderung der Giergeschwindigkeit kleiner ein zum Zweck der Stabilität. Da darüber hinaus ein Problem eintritt, wenn die Fahrzeugeschwindigkeit ein bestimmtes Ausmaß überschreitet, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit hinzugefügt werden als einer der Faktoren, die das Ausmaß der Kompensation bestimmen.
  • Da offensichtlich sehr unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung ausgebildet werden können, ohne aus dem Geist und Rahmen der Erfindung herauszufallen, leuchtet ein, daß die vorliegende Ausführugnsform dementsprechend nur erläuternd und nicht einschränkend ist. Der Rahmen der Erfindung wird definiert durch die beigefügten Ansprüche, unterstützt durch deren vorangehende Beschreibung, und alle Anderungen fallen unter die Rahmenbedingungen der Ansprüche, und Äquivalente derartiger Rahmenbedingungen werden dementsprechend von den Ansprüchen umfaßt.

Claims (6)

1. Hinterradlenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einer Lenksteuereinrichtung zum Lenken der Hinterräder in Übereinstimmung mit der Formel
TG&theta;R = -KF . &theta;F + KR . V . &psi;
Dabei ist TG&theta;R : Sollenkwinkel der Hinterräder
&theta;F : Lenkwinkel der Vorderräder
V : Fahrzeuggeschwindingkeit
&psi; : Giergeschwindigkeit
KF, KR : positive Koeffizienten, die bestimmt werden durch die Fahrzeugeigenschaft gekennzeichnet durch:
Fahrzeugzustandsermittlungseinrichtungen, die mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor in Verbindung stehen und
Änderungseinrichtungen zur zunehmenden Änderung mindestens des Koeffizienten KF zwischen den Koeffizienten KF, KR mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
2. Hinterradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung darüber hinaus die Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges bestimmt und die Änderungseinrichtung den Koeffizienten K F vermindert oder den Koeffizienten KR erhöht in Abhängigkeit von der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges.
3. Hinterradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 des weiteren mit einer Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung eines bestimmten Fahrzeugzustandes und einer Aufhebungseinrichtung, die die Lenksteuereinrichtung veranlaßt, den ersten Term oder den zweiten Term der Formel aufzuheben zur Durchführung eines arithmetischen Vorganges mit dem anderen Term der Formel, wenn der Ausgang der von der Fahrzeugzustands- Ermittlungseinrichtung empfanden wird, einen bestimmten Zustand des Fahrzeuges anzeigt.
4. Hinterradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung mit einer Beschleunigungs- und Verzögerungs-Ermittlungseinrichtung verbunden ist zur Bestimmung des Zustands der Beschleunigung und Verzögerund des Fahrzeuges, und die Aufhebungseinrichtung zur Zeit der Beschleunigung: oder Verzögerung die Lenksteuereinrichtung veranlaßt, die Hinterräder in Übereinstimmung mit der Formel zu lenken, wenn der erste Term aufgehoben ist.
5. Hinterradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei die Fahrzeugzustands-Ermittlungseinrichtung an einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor angeschlossen ist, der die Geschwindigkeit des Fahrzeuges bestimmt, und die Aufhebungseinrichtung zur Zeit einer niedrigen Geschwindigkeit die Lenksteuereinrichtung veranlaßt, die Hinterrader in Übereinstimmung mit der Formel zu steuern, wenn der zweite Term aufgehoben ist.
6. Hinterradlenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 mit einer zusätzlichen Beschleunigungs-Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Änderung der Giergeschwindigkeit und einer Kompensiereinrichtung zum Kompensieren des Hinterradlenkwinkels durch Erhöhen des Ausmaßes des Lenkwinkels, den man von der Lenksteuereinrichtung erhält, durch ein bestimmtes Ausmaß auf die bleiche Richtung zu wie die Vorderräder, wenn die Beschleunigung, die von der Beschleunigungs-Ermittlungseinrichtung erhalten wird, größer ist als ein bestimmter Wert.
DE69007132T 1989-01-18 1990-01-16 Lenkvorrichtung für die Hinterräder eines Fahrzeuges. Expired - Fee Related DE69007132T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP948789A JPH02189279A (ja) 1989-01-18 1989-01-18 車両の後輪操舵装置
JP1009484A JP2825831B2 (ja) 1989-01-18 1989-01-18 車両の後輪操舵装置
JP1429289A JPH02193772A (ja) 1989-01-23 1989-01-23 車両の後輪操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69007132D1 DE69007132D1 (de) 1994-04-14
DE69007132T2 true DE69007132T2 (de) 1994-08-04

Family

ID=27278498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69007132T Expired - Fee Related DE69007132T2 (de) 1989-01-18 1990-01-16 Lenkvorrichtung für die Hinterräder eines Fahrzeuges.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5020619A (de)
EP (1) EP0379143B1 (de)
DE (1) DE69007132T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007615B4 (de) * 2009-02-12 2015-06-25 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Aktives Hinterradlenksteuersystem und Controller eines aktiven Hinterradlenksteuersystems

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH039208A (ja) * 1989-06-06 1991-01-17 Mitsubishi Electric Corp 車両の後輪舵角検出装置
JPH03281482A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Mazda Motor Corp 後輪操舵と駆動力の総合制御装置
GB2245873B (en) * 1990-04-18 1994-03-16 Nissan Motor Control system for optimizing operation of vehicle performance/safety enhancing systems
US5257189A (en) * 1990-08-07 1993-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Speed stage shifting of automatic transmission of automobile in relation to yaw rate in steering
US5321616A (en) * 1990-08-10 1994-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Vehicle control apparatus
US5341294A (en) * 1990-08-24 1994-08-23 Mazda Motor Corporation Four-wheel steering system for vehicle
JP2936674B2 (ja) * 1990-08-28 1999-08-23 日産自動車株式会社 舵角制御装置
JP2509756B2 (ja) * 1990-11-30 1996-06-26 本田技研工業株式会社 4輪操舵装置
KR960016785B1 (ko) * 1991-03-30 1996-12-21 마쯔다 가부시기가이샤 차량의 후륜조타장치
JP3001294B2 (ja) * 1991-07-10 2000-01-24 マツダ株式会社 車両の後輪操舵装置
DE4123232C2 (de) * 1991-07-13 1995-01-26 Daimler Benz Ag Verfahren zur Verhinderung von Instabilitäten des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges
JP2643702B2 (ja) * 1991-12-03 1997-08-20 三菱自動車工業株式会社 車両の後輪操舵制御方法
JP3052537B2 (ja) * 1992-01-29 2000-06-12 トヨタ自動車株式会社 後輪舵角制御装置
DE4202699A1 (de) * 1992-01-31 1993-08-05 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur steuerung des lenkwinkels
US5402341A (en) * 1992-04-06 1995-03-28 Ford Motor Company Method and apparatus for four wheel steering control utilizing tire characteristics
US5524079A (en) * 1992-09-01 1996-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rear wheel steering angle controlling apparatus of four-wheel steering vehicle
EP0601588B1 (de) * 1992-12-10 1997-06-11 Mazda Motor Corporation Vierradlenkungssystem für ein Fahrzeug
DE4341636A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Fahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern
JPH07257416A (ja) * 1994-03-18 1995-10-09 Honda Motor Co Ltd 前後輪操舵車両の制御方法
DE19813945C2 (de) * 1998-03-28 2000-02-03 Daimler Chrysler Ag Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Fahrdynamik eines vierrädrigen Fahrzeugs
JP2002012160A (ja) * 2000-06-29 2002-01-15 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の路面摩擦係数推定装置
US7606645B2 (en) * 2005-01-05 2009-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle load monitoring for four wheel steering
JP4876617B2 (ja) * 2006-02-17 2012-02-15 日産自動車株式会社 車両挙動制御装置
JP5474774B2 (ja) * 2007-06-04 2014-04-16 コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー 車輪ステアリング角を調整するためのステアリング装置
DE102015008587A1 (de) * 2015-07-02 2017-01-05 Audi Ag Kraftfahrzeug für ein pilotiertes Fahren mit einem Vorderachslenksystem und einem Hinterachslenksystem
JP6198181B2 (ja) * 2015-11-06 2017-09-20 マツダ株式会社 車両用挙動制御装置
US11921504B1 (en) * 2020-12-29 2024-03-05 Zoox, Inc. Vehicle controller validation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2083422B (en) * 1980-08-27 1984-08-15 Honda Motor Co Ltd Vehicle steering mechanisms
US4971175A (en) * 1983-12-23 1990-11-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steering system for vehicles
US4679809A (en) * 1984-09-10 1987-07-14 Nissan Motor Co., Ltd. Steering control system for wheeled vehicle
JPH06104455B2 (ja) * 1985-03-15 1994-12-21 日産自動車株式会社 車両運動状態推定装置
EP0198450B1 (de) * 1985-04-13 1988-12-21 Nissan Motor Co., Ltd. Regelsystem für Seitengleitwinkel und den Verstärkungsfaktor der Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007615B4 (de) * 2009-02-12 2015-06-25 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Aktives Hinterradlenksteuersystem und Controller eines aktiven Hinterradlenksteuersystems

Also Published As

Publication number Publication date
EP0379143A1 (de) 1990-07-25
US5020619A (en) 1991-06-04
EP0379143B1 (de) 1994-03-09
DE69007132D1 (de) 1994-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69007132T2 (de) Lenkvorrichtung für die Hinterräder eines Fahrzeuges.
DE3133985C2 (de)
DE10109580B4 (de) Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung
DE2954577C2 (de)
DE4404098C2 (de) Fahrzeugregeleinrichtung
DE68919491T2 (de) Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge.
DE3338702C2 (de)
DE4134240C2 (de) Lenkungsunterstützung bei einem nicht-spurgebundenen Fahrzeug
DE19536989B4 (de) Lenksteuersystem für ein Fahrzeug
DE60021952T2 (de) Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge
DE3610461C2 (de) Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug
DE19923012A1 (de) Lenkvorrichtung und Lenkverfahren
DE3338700C2 (de)
EP0416266A1 (de) Elektromotorische Servolenkung
DE19509859A1 (de) Verfahren zum Steuern/Regeln eines Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterradlenkung
DE10125720B4 (de) Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
DE102017121873A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung von Fahrzeugverhalten
DE4106400C2 (de)
DE69115621T2 (de) Hinterradlenkungsvorrichtung
DE10015682A1 (de) System zum Lenken eines Fahrzeugs auf der Basis des Fahrzeug-Schwimmwinkels
DE4139444C2 (de) Vierrad-Lenksystem
DE102019202003A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
EP3740416A1 (de) Verfahren zur steuerung eines steer-by-wire-lenksystems beim erreichen einer maximal zur verfügung stehenden leistung des lenkstellers
DE4229463B4 (de) Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
DE4006150C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee