SE466144B - Bakhjulsstyrning som foeljer framhjulsstyrningen med variabel doedgaangstid - Google Patents

Description

466 144 förhållandet mellan styrvinklarna som ändrar sig i beroende av hastigheten.

Vid försöksfordonet CUE-X från det japanska företaget NISSAN är den åtgärden vidtagen att bakhjulen bibringas en styrvridningsrörelse i beroende av fordonets tväracceleration.

Såväl vid den i DE-A-3 124 821 beskrivna styrningen som I också vid försöksfordonet CUE-X från företaget NISSAN motverkas visserligen medelst bakhjulsstyrningen fordonets tendens att vid hög kurvtagningshastighet vandra utåt med bakvagnen. Emel- lertid tas ingen hänsyn till att denna verkan icke är önskvärd under alla omständigheter. Tvärtom ger den aktuella bakhjuls- styrningen en fördel i huvudsak endast vid en plötslig undanmanöver i hög fart eller vid färd. på slingrande vägar eftersom därigenom behärskandet av fordonet underlättas, sär- skilt för en ovan förare. Vid en stationär kurvtagning, dvs. då man färdas genom långsträckta kurvor med i huvudsak konstant kurvradie.medför,denfytterligare,bakhjuLsstynningen,ingenrextra~ säkerhetseffekt.'Snarareflblif-endastvfordonetæfitotaIa~styrnrng-~ mera indirekt därför att genom den relativt framhjulen likrik- tade styrningen av bakhjulen ökar den aktuella kurvradien i jämförelse med ett fordon vars framhjul har samma styrutslag men vars bakhjul är riktade i läge rakt framåt.

Vid specíalfordon för tunga laster, exempelvis sådana för transport av stora raketer, fartygsskrovdelar eller liknan- de är det vanligt med. en s.k. allhjulsstyrning, vid vilken framhjulen och bakhjulen styrs i varandra motsatta vridnings- riktningar. Därigenom ökas fordonets vändbarhet, dvs. fordonet får med hänsyn till sin storlek en ytterst minimal vändradie.

Motsvarande styrningar har också redan utformats för fyrhjuliga fordon och realiserats seriemässigt exempelvis vid entreprenad- fordon, speciellt i form av s.k. midjestyrda fordon, vid vilka den främre med framaxeln fast förbundna fordonshälften och den bakre, med bakaxeln fast förbundna fordonshälften är förbundna med varandra medelst en led med en med fordonets vertikalaxel parallell ledaxel.

I DE-A-3 506 048 beskrivs ett fyrhjuligt fordon, sär- skilt en personbil, med fyrhjulsstyrning, vid vilken bakhjulen vid mycket långsam körning svängs i motsatt riktning mot fram- hjulen medan de vid snabbare körning svängs i samma riktning.

Därigenom skall man vid högre hastigheter förbättra möjligheten till att behärska fordonet, medan vid lägre körhastigheter, som exempelvis fallet är vid parkeringsmanövrer, eftersträvas en mycket liten vändningsradie.

Beträffande styrningen av bakhjulen vid högre körhas- tigheter föreligger för övrigt i DE-A-3 506 048 inga närmare uppgifter, varför man i detta sammanhang måste räkna med samma svårigheter som vid en fyrhjulsstyrning i likhet med DE-A- 3 124 821 eller vid försöksfordonet CUE-X från NISSAN.

I samband med den motriktade styrningen av fram- och bakhjulen vid långsam färd föreslås i DE¶v3506 048 att det ak- tuella och gentemot framhjulen motriktade styrutslaget hos bak- hjulen först successivt minskas i motsvarighet till den av for- donet tillryggalagda vägsträckan. Därigenom skall man underlät- » ta möjligheten att~behärska fordonen vid körning mellan Hinder;“ Om nämligen bakhjulen svängs i motsatt riktning mot framhjulen så kommer fordonets bakände vid färd framåt att svängas ut mot kurvans utsida jämfört med ett fordon vars bakhjul är riktade rakt framåt. Detta kan leda till svårigheter, särskilt om for- donet skall köras ut ur parkeringsfickor eller genom trånga passager.

Föreliggande uppfinning avser nu att åstadkomma ett mo- torfordon med fram- och bakhjulsstyrning, särskilt fyrhjuls- styrning, vid vilket bakhjulsstyrningen endast träder i funk- tion vid särskilda körsituationer och bakhjulen svängs i samma riktning som framhjulen för att man bättre skall kunna behärska fordonet genom den sålunda åstadkomna ökningen av bakhjulens snedställningsvinkel.

Detta uppnås nu enligt uppfinningen i huvudsak genom att styrvridningsrörelserna hos bakhjulen är anordnade att föl- ja styrvridningsrörelserna hos framhjulen med en variabel död- gångstid, vilken minskar med ökande styrvridningshastighet hos framhjulen och att styrutslaget hos bakhjulen är direkt eller 466 144 indirekt påverkbart av fordonets tväracceleration. i Till grund för uppfinningen ligger den tankegången att praktiskt taget endast i kritiska körsituationer, som då vid hög körhastighet en slingrande undanmanöver måste göras på grund av ett plötsligt uppdykande hinder eller en undanstyrning måste göras under färd genom en kurva, föreligger en hög vrid- ningshastighet i fordonets styrningsrörelser, dvs. det är en- dast i sådana kritiska körsituationer som ratten vrids jämfö- relsevis hastigt. Därmed blir styrvridningshastigheten eller den hastighet med vilken ratten vrids, en indikation på kör- manövrer i kritiska situationer. På grund av den enligt upp- finningen inrättade dödgångstiden förblir reaktionen hos for- donet på vridningar av ratten först oförändrad, dvs. vid endast kortvariga styrkorrigeringar kan föraren räkna med att fordonet reagerar på styrrörelserna från ratten på samma sätt som ett fordon utan bakhjulsstyrning. Först vid mycket utpräglade styr- rörelser. med. hög. vridningshastighet.:blin:_bakhjulsstyrningen; verksam och motverkar ett kast hos fordonets baköel utåt i“kur- van. Därigenom uppnås samtidigt att fordonet vid bortfall eller spärrning av bakhjulsstyrningen i raktframläget uppvisar ett till största delen likartat styrförhållande som med bakhjuls- styrning.

Enligt uppfinningen träder alltså bakhjulsstyrningen i funktion praktiskt taget enbart vid icke stationära körtill- stånd, vid vilka den ytterligare bakhjulsstyrningen medför be- tydande fördelar.

För att undvika att bakhjulsstyrningen träder i funk- tion också vid långsam körning anordnar man lämpligen så att dödgångstiden ökar med minskande fordonshastighet och bakhju- lens styrvridningshastighet avtar med minskande fordonshastig- het. Härigenom undviks särskilt att bakhjulsstyrningen träder i funktion vid parkeringsmanövrer med snabba rattrörelser och leder till en oönskat indirekt styrning av fordonet.

Med hänsyn till en enkel konstruktion och reglering kan man anordna så att den maximala styrutslagsvinkeln hos bakhju- len blir konstant och oberoende av parametrar.

.Ds CN CÄ -A .Ja .Is Principiellt är det emellertid också möjligt att inrät- ta en bakhjulsstyrning med en maximal vridningsvinkel, som är variabel, varvid denna exempelvis ökar med ökande vridningshas- tighet hos framhjulen.

Dessutom kan dödgångstiden såväl som styrvridningshas- tigheten hos bakhjulen också vara beroende av friktionen mellan hjulen och körbanan eller det därmed sammanhängande styrmoment som måste påläggas fordonets styrinrättning för manövreringen.

Därutöver är det principiellt också möjligt att reglera död- gångstiden liksom styrvridningshastigheten hos bakhjulen i be- roende av fordonets tväracceleration.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar en planvy uppifrån av hjulupphängningarna hos ett motorfordon med fyrhjulsstyrning vid kurvtagning och fig 2 visar ett diagram, som åskådliggör hjulutslaget hos bakhjulen i beroende av tiden vid olika kör- tillstånd.

Såsom visas i fig 1 har fordonetxen,principielltwkon-in ventionell styrning av framhjulen 1 och 2. Dessutom är inrättad en datorstyrd styrning av bakhjulen 3 och 4, vilka vid mycket häftig rörelse av ratten 5, dvs. vid höga styrvridningshastig- heter hos framhjulen 1 och 2 vrids i samma riktning som dessa men med väsentligt mindre styrvinkel.

I fig 2 har grafiskt åskådliggjorts hjulstyrutslaget HA hos bakhjulen i beroende av tiden t. Därvid hänför sig kurvan K1 till ett körtillstànd med mycket hög styrvridningshastighet hos framhjulen 1 och 2 medan kurvorna K2 och K3 visar förhål- landena vid allt lägre styrvridningshastighet hos framhjulen. I motsvarighet härtill träder bakhjulsstyrningen i funktion först efter en dödgångstid T T2 respektive T3, sonl minskar med I ökande styrvridningshastighet hos framhjulen.

Motsvarande gäller också för styrutslagstiderna E1, E2 och E3, som måste förlöpa innan den respektive maximala ut- slagsvinkeln hos bakhjulen kan uppnås. Också styrutslagstiderna E1-E3 förkortas alltså vid ökande styrvridningshastighet hos framhjulen.

Claims (8)

466 144 Dessutom är anordningen lämpligen sådan att de nämnda dödgångstiderna T1-T3 liksom styrutslagstiderna E]-E3 förkortas också i det fall körhastigheten hos fordonet, dettas tväracce- leration och/eller friktionen mellan hjulen och körbanan eller det därav beroende styrmomentet som måste påläggas för manövre- ring av fordonets styrinrättning, ökar. Då styrvridningshastigheten hos framhjulen 1 och 2 i beroende av värdet på friktionskoefficienten också utgör ett mått på ändringen i fordonets tväracceleration är det också möjligt att reglera dödgångstiden liksom styrutslagshastighe- ten hos bakhjulsstyrningen i beroende av ändringarna i fordo- dets tväracceleration i stället för i beroende av styrvrid- ningshastigheten hos framhjulen. P a.t e nat kmr a-v

1. Motorfordon med fram- och bakhjulsstyrning, särskilt fyrhjulsstyrning, vilken tillåter styrning av fram- och bakhju- len med likriktade men för bakhjulen dock mindre styrutslag jämfört med framhjulen, varvid styrvridningshastigheten för bakhjulen ökar vid ökande styrvridningshastighet hos framhju- len, k ä n n e t e c k n a t a v att styrvridningsrörelserna hos bakhjulen (3, 4) är anordnade att följa styrvridningsrörel- serna hos framhjulen (1, 2) med en variabel dödgångstid, vilken minskar med ökande styrvridningshastighet hos framhjulen (1, 2) och att styrutslaget hos bakhjulen (3, 4) är direkt eller indi- rekt påverkbart av fordonets tväracceleration.

2. Motorfordon enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att dödgångstiden (T1, T2, T3) ökar med sjunkande fordonshastighet.

3. Motorfordon enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t a v att styrvridningshastigheten hos bakhjulen (3, 4) avtar med sjunkande fordonshastighet. Jb . 'ON ON .__-Yu 43 -Iš

4. Motorfordon enligt något av patentkraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a t a v att dödgångstiden (T1, T2, T3) liksom styrvridningshastigheten hos bakhjulen är beroende av friktio- nen mellan hjulen och körbanan eller styrmomentet.

5. Motorfordon enligt något av patentkraven 1-4, k ä n - n e t e c k n a t a v att dödgångstiden (T1, T2, T3) avtar med ökande tväracceleration hos fordonet.

6. Motorfordon enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t a v att styrvridningshastigheten hos bak- hjulen (3, 4) ökar med ökande tväracceleration hos fordonet.

7. Motorfordon enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t a V att den maximala styrvinkeln för bak- hjulen (3, 4) är konstant och parameteroberoende.

8. Motorfordon enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t a v att den maximala styrvinkeln för bak- hjulen (3, 4) ökar med ökande styrvridningshastigheter.