DE3533487C2

DE3533487C2 -

Info

Publication number: DE3533487C2
Application number: DE3533487A
Authority: DE
Inventors: Fukashi Yokohama Kanagawa Jp Sugasawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1991-04-11
Also published as: US4778023A; DE3533487A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hinterradlenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Hinterradlenksystem ist aus der DE-OS 31 45 618 bekannt. Bei diesem Hinterradlenksystem kann es in ähnlicher Weise wie bei dem aus der JP-A-58-97 566 bekannten System dazu kommen, daß die Lenkanordnung die Hinterräder gegensinnig zu der Lenkrichtung der Vorderräder zur Verkleinerung des Drehradius lenkt, wenn eine Winkelverschiebung eines zu lenkenden Rades größer als ein vorbestimmter Winkel ist (d. h. ein kleinerer Wenderadius erforderlich ist). Fig. 4 vorliegender Anmeldung verdeutlicht hierbei, daß beim Drehen der Vorderräder 19, 20 des dort gezeigten Fahrzeuges 30 nach rechts zum Weglenken von einer Wand 40 das Lenksystem die Hinterräder 21, 22 nach links lenkt, wodurch bewirkt wird, daß das hintere Ende des Fahrzeuges in Richtung des Pfeiles "B" nach links schwenkt. Dabei stößt das hintere Ende des Fahrzeuges gegen die Wand 40.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hinterradlenksystem für ein Fahrzeug mit vier lenkbaren Rädern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das es ermöglicht, daß eine Kollision eines Fahrzeughinterendes in der Nähe eines benachbarten Hindernisses auf einer Seite des Fahrzeuges entgegen einer Drehrichtung des Fahrzeuges verhindert wird, wobei die Möglichkeit einer unnötigen Verzögerung des Lenkansprechverhaltens der Hinterräder minimal sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch wird unter anderem erreicht, daß eine Schwenkbewegung des hinteren Endes des Fahrzeuges in einer Richtung entgegen einer Drehrichtung des Fahrzeuges begrenzt werden kann.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Hinterradsteuersystems,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges, das mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hinterradsteuersystems versehen ist,

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Steuerablaufes, der bei der ersten Ausführungsform anwendbar ist,

Fig. 4 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines Auswärtsschwenkens eines hinteren Endes eines Fahrzeugs,

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Zusammenhangs zwischen dem Ist- Hinterrad-Lenkwinkel und einem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg, den man durch eine verzögerte Hinterradsteuerung bei der ersten Ausführungsform erhält,

Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer Bewegung des Fahrzeugs bei Steuerung durch das Hinterradlenksystem gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das bei einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung zur Anwendung kommt,

Fig. 8 ein Steuerungsdiagramm zur Verdeutlichung der Änderungen des Ist-Vorderrad- Lenkwinkels R_F, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Ist-Hinterrad- Lenkwinkels R_R, wenn das Fahrzeug aus einem Parkplatz herausgefahren wird,

Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das bei einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung zur Anwendung kommt,

Fig. 10 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer Modifikation des Programms von Fig. 9 und

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das bei der vierten Ausführungsform nach der Erfindung zur Anwendung kommt.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Die Vorderräder 19 und 20 eines Fahrzeugs werden durch einen Vorderrad-Lenkmechanismus 12 von üblicher mechanischer Bauart oder von einer Servolenkung gelenkt. Ein Ist-Vorderrad-Lenkwinkel, um den die Vorderräder 19 und 29 gelenkt werden, ist proportional zu einer Winkelverschiebung des Lenkrads 14.

Die Hinterräder 21 und 22 werden durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung 7 gelenkt, die einen Kolben 7a und eine Kolbenstange 7b hat. Die linken und rechten Enden der Kolbenstange 7b sind mit Gelenkarmen 23 und 24 der Hinterräder 22 und 21 jeweils verbunden. Der Kolben 7a wird in axialer Richtung in Abhängigkeit von einer Fluiddruckdifferenz zwischen den linken und rechten Druckkammern der Betätigungseinrichtung 7 bewegt.

Ein Arbeitsöl wird der hydraulischen Betätigungseinrichtung 7 von einer Ölpumpe 3 über ein Entlastungsventil 5, einen Sammler 8, einen Versorgungskanal 9 und ein Servoventil 6 zugeführt. Das Öl wird zu einem Ölbehälter 4 über einen Rücklauf 10 zurückgeleitet. Die Ölpumpe 3 wird durch eine Brennkraftmaschine 1 des Fahrzeuges über einen Riemen 2 angetrieben.

Eine Steuereinrichtung 11 steuert einen Ist- Hinterrad-Lenkwinkel, um den die Hinterräder 21 und 22 bei der Lenkbewegung bewegt werden, indem eine Verschiebung des Kolbens 7a der hydraulischen Betätigungseinrichtung 7 durch das Servoventil 6 geregelt wird. Ein Servoverstärker 18 empfängt ein Steuersignal, das für einen Soll-Hinterrad-Lenkwinkel maßgebend ist, der von der Steuereinrichtung 11 geliefert wird, und das Servoventil 6 wird gemäß dem Steuersignal der Steuereinrichtung 11 betrieben.

Die Steuereinrichtung 11 empfängt verschiedene Signale von einem Fahrgeschwindigkeitssensor 13, einem Lenkradwinkelsensor 16, einem Verschiebungssensor 17, einem Gangstellungssensor 25 und einem Wählschalter 26.

Der Fahrgeschwindigkeitssensor 13 ist in einem Getriebe des Fahrzeuges vorgesehen und liefert ein Impulssignal P, dessen Impulsfolgefrequenz (Rate) proportional zu einer Drehzahl eines abtriebsseitigen Zahnrades des Getriebes ist.

Der Lenkradwinkelsensor 16 kann in Form eines Kodierers oder eines Potentiometers ausgelegt sein und liefert ein Signal R₁ proportional einem Lenkwinkel des Lenkrads 14. Das Signal R₁ entspricht dem Ist-Vorderrad- Lenkwinkel. Daher dient der Lenkradwinkelsensor 16 als ein Sensor zum Ermitteln eines Ist-Vorderrad- Lenkwinkels.

Der Verschiebungssensor 17 liefert ein Signal R₂ proportional zu einer Verschiebung der Kolbenstange 7b der hydraulischen Betätigungseinrichtung 7. Daher entspricht das Signal R₂ dem Ist-Hinterradlenkwinkel. Der Verschiebungssensor 17 kann in Form eines Potentiometers oder eines Kodierers ausgebildet sein.

Der Gangstellungssensor 25 ermittelt, ob die Gangstellung des Getriebes sich in einer Vorwärtsfahrtposition befindet.

Der Wählschalter 26 wird von Hand durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt. Der Wählschalter 26 hat eine Ausstellung, eine Einstellung und eine automatische Steuerstellung und liefert ein Abgabesignal S.

Fig. 3 zeigt ein Steuerprogramm gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung, das bei der Steuereinrichtung 11 durchgeführt wird. Das Steuerprogramm wird bei regelmäßigen Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer wiederholt. Bei einem Schritt 201 ermittelt die Steuereinrichtung 11 einen Soll- Hinterrad-Lenkwinkel _R. Die Steuereinrichtung 11 liest den Steuerradwinkel R₁, der durch den Lenkradwinkelsensor 16 ermittelt worden ist, und bestimmt den Soll-Hinterradwinkel _R aus dem Lenkradwinkel R₁, der dem Ist-Vorderrad-Lenkwinkel R_F entspricht, so daß _R proportional zu R_F ist. Bei dieser Ausführungsform ist _R gleich R_F (die Lenkrichtung der Hinterräder ist der Lenkrichtung der Vorderräder entgegengesetzt).

Bei einem Schritt 202 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob der Wählschalter 26 sich in seiner Ausstellung befindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 11 zum Schritt 209 über und gibt ein Steuersignal aus, das für den Soll-Hinteradwinkel _R maßgebend ist, der im Schritt 201 am Servoverstärker 18 bestimmt wurde.

Hierbei werden somit die Hinterräder 21 und 22 gleichzeitig mit den Vorderrädern 19 und 20 derart gelenkt, daß der Ist-Hinterradwinkel gleich dem Ist- Vorderradwinkel R_F ist. Die Lenkrichtung der Hinterräder ist jedoch der Lenkrichtung der Vorderräder entgegengesetzt.

Wenn sich der Wählschalter 26 in der Ein-Stellung befindet, fährt die Steuereinrichtung 11 vom Schritt 202 mit einem Schritt 203 fort, um zu bestimmen, ob der Wählschalter 26 sich in einer Ein-Stellung befindet und in Abhängigkeit von einer bejahenden Antwort im Schritt 203 fährt die Steuereinrichtung 11 von dem Schritt 203 mit den Schritten 204 und 205 fort.

Im Schritt 204 bestimmt die Steuereinrichtung 11 einen verzögerten Hinterrad-Lenkwinkel R_R*. Bei dieser Ausführungsform wird der verzögerte Hinterradwinkel aus dem Ist-Vorderradwinkel R_F, einem Ist-Hinterrad-Lenkwinkel R_R, den man aus dem Abgabesignal R₂ des Verschiebungssensors 17 erhält, und dem Abgabesignal P des Fahrgeschwindigkeitssensors 13 bestimmt. Ein Fahrtweg L, der vom Fahrzeug zurückgelegt wird, wird durch das Zählen der Anzahl der Impulse des Signals P des Fahrgeschwindigkeitssensors 13 bestimmt. Wenn der Fahrtweg L einen vorbestimmten Weg l erreicht, bestimmt die Steuereinrichtung 11 den verzögerten Hinterradwinkel R_R* nach Maßgabe der folgenden Gleichung (1).

R_R* = R_R + (_R-R_R) (1)
(0 < K ≦ 1)

Jedesmal, wenn der gesamte Fahrtweg um l größer wird, aktualisiert die Steuereinrichtung 11 den verzögerten Winkel R_R* durch Substitution der tatsächlichen Werte von R_R und _R in die Gleichung (1).

Im Schritt 205 substituiert die Steuereinrichtung 11 den so ermittelten verzögerten Hinterradwinkel R_R* für den Soll-Hinterrad-Lenkwinkel _R, der im Schritt 201 ermittelt wurde. Im Schritt 209 gibt die Steuereinrichtung 11 das Signal des Soll-Winkels _R aus, das gleich dem verzögerten Winkel R_R* bei dieser Ausführungsform gesetzt ist.

Wenn das Lenkrad 14 in einer Drehstellung gehalten ist, und zugleich der Wählschalter 26 in der Ein-Stellung bleibt, führt die Steuereinrichtung 11 wiederholt die Schritte 201, 202, 203, 204, 205 und 209 aus. Daher nähert sich der Ist-Hinterrad-Lenkwinkel R_R dem gewünschten Winkel _R (R_R=R_F), der im Schritt 201 ermittelt wurde, allmählich schrittweise jedesmal an, wenn das Fahrzeug einen vorbestimmten Weg l zurücklegt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

In Fig. 5 ist der vom Fahrzeug zurückgelegte Fahrtweg etwa beispielsweise 1 m, bis der Ist-Hinterradwinkel den Soll-Hinterradwinkel erreicht.

Auf diese Weise lenkt die Steueranordnung gemäß dieser Ausführungsform die Hinterräder allmählich mit einer Verzögerung in bezug zu den Vorderrädern, und hierbei wird bewirkt, daß das äußere hintere Ende des Fahrzeuges (d. h. das linke hintere Ende bei einer Drehung nach rechts) sich längs eines Bogens C einer mit einem Punkt versehenen gebrochenen Linie in Fig. 6 bewegt. Somit kann das Fahrzeug aus der Ausgangsstellung sicher weggefahren werden, ohne daß eine seitliche Kollision auftritt, und zwar selbst dann, wenn ein Hindernis auf einer Seite des Fahrzeugs vorhanden ist.

Wenn der Wählschalter 26 sich in der AUTO-Stellung befindet, fährt die Steuereinrichtung 11 mit den Schritten 206 bis 208 fort, und es erfolgt die verzögerte Hinterrad- Winkelsteuerung gemäß den Schritten 204 und 205 nur dann, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Im Schritt 206 bestimmt die Steuereinrichtung 11 zuerst, ob die Steuerung in einer Gegenphase erfolgt, in der die Hinterräder in einer Richtung entgegen der Lenkrichtung der Vorderräder zu lenken sind.

Im nächsten Schritt 207 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob das Fahrzeug sich in Vorwärtsrichtung bewegt. Wenn das Fahrzeug gelenkt wird und nach rückwärts fährt, schwenkt sich die Vorderseite des Fahrzeugs nach außen und sie kann gegen eine Wand oder gegen ein anderes Hindernis stoßen. In diesem Fall jedoch kann ein Fahrer eine Kollision der Frontseite des Fahrzeuges durch leichtes Drehen des Lenkrades vermeiden.

Im Schritt 208 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob der Hinterrad-Lenkwinkel größer wird oder nicht. Wenn der Hinterrad-Lenkwinkel in Gegenrichtung zu dem Vorderrad- Winkel größer wird, so wird die Möglichkeit einer seitlichen Kollision der Rückseite des Fahrzeuges wahrscheinlicher. Wenn andererseits der Hinterrad-Lenkwinkel kleiner wird, wird die Möglichkeit einer Kollision unwahrscheinlicher.

Es ist möglich, die Wahrscheinlichkeit einer Kollision des hinteren Endes des Fahrzeuges gegen einen in Längsseite des Fahrzeugs liegenden Gegenstand ausreichend zu vermeiden, indem man nur die eine oder die andere der beiden Bedingungen des Schrittes 207 anwendet, um zu prüfen, wenn das Fahrzeug sich vorwärts bewegt und den Schritt 208, um zu prüfen, wenn sich der Hinterrad-Winkel vergrößert.

Bei der Steueranordnung gemäß dieser Ausführungsform jedoch werden beide Bedingungen der Schritte 207 und 208 angewandt, um die Wahrscheinlichkeit der verzögerten Hinterradsteuerung nach den Schritten 204 und 205 zu reduzieren. Somit kann diese Steueranordnung gemäß dieser Ausführungsform die Möglichkeit einer unnötigen Verzögerung des Lenkansprechverhaltens der Hinterräder reduzieren. Wenn der Wählschalter 26 sich in der AUTO-Stellung befindet, führt die Steuereinrichtung 11 die Schritte 204 und 205 nur aus, wenn alle Antworten der Schritte 206, 207 und 208 bejahend sind.

Die Steuereinrichtung 11 ermittelt, ob die Hinterrad- Steuerung in Gegenphase erfolgt oder nicht, indem der Ist-Vorderrad-Winkel R_F und der Ist- Hinterrad-Winkel R_R überprüft werden oder indem der Soll-Hinterradwinkel _R überprüft wird, der im Schritt 201 ermittelt wurde. Die Steuereinrichtung 11 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Vorwärtsfahrtzustand befindet oder nicht, indem das Abgabesignal des Gangschaltungssensors 25 gecheckt wird. Die Steuereinrichtung 11 bestimmt, ob der Hinterrad-Winkel größer wird oder nicht, indem eine Änderung (oder eine Zeitableitung) des Ist-Hinterrad-Winkels R_R (oder des Soll- Hinterrad-Winkels _R) gecheckt wird oder indem gecheckt wird, wenn der Soll-Winkel _R, der im Schritt 201 bestimmt wurde, größer als der ermittelte Ist-Hinterrad-Winkel ist.

Auf diese Weise kann die Steueranordnung gemäß dieser Ausführungsform automatisch das Lenkansprechverhalten der Hinterräder 21 und 22 nur dann verzögern, wenn sich das hintere Ende unerwünschterweise nach außen verschwenkt, also beispielsweise wenn das Fahrzeug aus der Parkstellung längs der Wand 40 durch Drehen nach rechts oder links entsprechend Fig. 4 herausgefahren werden muß. Unter anderen Umständen hält die Steueranordnung bei dieser Ausführungsform das gute Lenkansprechverhalten aufrecht.

Bei der verzögerten Hinterrad-Winkelsteuerung gemäß dieser Ausführungsform nähert sich der Ist-Hinterrad- Winkel R_R dem Soll-Hinterrad-Winkel _R allmählich jedesmal dann an, wenn der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg um ein vorbestimmtes Maß größer geworden ist. Jedoch kann die verzögerte Hinterrad-Winkelsteuerung gemäß dem Schritt 204 auch so beschaffen sein, daß sich der Ist-Hinterrad-Winkel R_R dem Soll-Hinterrad- Winkel _R allmählich jedesmal dann annähert, wenn ein vorbestimmtes Zeitintervall abgelaufen ist.

In der Gleichung (1) nimmt die Korekturgröße K (_R-R_R), die dem gleichzeitig ermittelten Ist-Hinterradwinkel R_R hinzugefügt wird, ab, wenn die Differenz _R-R_R kleiner wird. Jedoch kann wahlweise die Korrekturgröße auch konstant gehalten werden. In diesem Fall nimmt der Ist-Hinterrad-Winkel allmählich in konstantem Maße jedesmal dann zu, wenn das Fahrzeug den vorbestimmten Weg zurückgelegt hat.

Das Hinterradlenkystem nach der Erfindung kann so beschaffen sein, daß der Soll-Hinterrad-Winkel bestimmt wird, so daß die Hinterräder in Gegenrichtung in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich gelenkt werden und in dieselbe Richtung wie die Vorderräder in einem Hochgeschwindigkeitsbereich gelenkt werden. Ferner kann der Soll-Hinterrad-Winkel, der im Schritt 201 bestimmt wird, gleich einem Produkt aus dem Ist-Vorderrad- Winkel in einem vorbestimmten Verhältnis sein, das sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.

In der japanischen Patentanmeldung 59-30 144, die der deutschen Patentanmeldung P 35 06 048.4 entspricht, sind drei Beispiele der verzögerten Hinterrad- Lenksteuerung in den Fig. 3, 5 und 7 gezeigt. Die verzögerte Hinterrad-Steuerung nach der Erfindung kann so ausgelegt sein, daß die Steuerung nach einem dieser drei Beispiele abläuft.

Eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. Ein Hinterradlenksystem gemäß der zweiten Ausführungsform hat eine Auslegung, die der Auslegung der ersten in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen entspricht. Jedoch hat das Hinterradlenksystem nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform nicht den Wählschalter 26. Ein Steuerprogramm bei der zweiten Ausführungsform ist in Fig. 7 gezeigt.

Die Steuereinrichtung 11 bei der zweiten Ausführungsform wiederholt den Steuerablauf nach Fig. 7 in regelmäßigen Zeitintervallen.

Ein Schritt 301 ist ähnlich dem Schritt 201 bei der ersten in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform wird auch der Soll-Hinterrad-Winkel _R gleich dem Ist-Vorderrad-Winkel bestimmt (d. h. _R=R_F).

Im Schritt 302 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die man von dem Ausgabesignal P des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 13 erhält, fortgesetzt einem vorbestimmten Wert V₀ (beispielsweise V₀ = einige km/Stunde) während eines vorbestimmten Zeitintervalls (oder während der Zeit, während der das Fahrzeug einen vorbestimmten Weg zurücklegt) ist oder kleiner ist.

Wenn die Antwort im Schritt 302 bejahend ist, setzt die Steuereinrichtung ihre Verarbeitung mit einem Schritt 303 fort, in der die Steuereinrichtung 11 den Soll-Hinterrad-Winkel _R löscht, der im Schritt 301 mit Null bestimmt wurde.

Dann setzt die Steuereinrichtung einen Merker in einem Schritt 304 auf Eins und gibt den Soll-Hinterrad- Winkel _R aus, der im Schritt 303 gelöscht wurde, und zwar zum Servoverstärker 18 in einem Schritt 305. Somit werden in diesem Fall die Hinterräder 21 und 22 zur Geradeausfahrtstellung zurückgestellt.

Wenn die Antwort im Schritt 302 negativ ist, setzt die Steuereinrichtung 11 die Verarbeitung in einem Schritt 306 fort, indem die Steuereinrichtung 11 bestimmt, ob der Merker gleich Eins ist oder nicht. Wenn der Merker gleich Eins ist, führt die Steuereinrichtung 11 die verzögerte Hinterrad-Winkelsteuerung in den Schritten 307 und 308 ähnlich den Schritten 204, 205 gemäß Fig. 3 aus.

Im Schritt 307 aktualisiert die Steuereinrichtung 11 den Wert des verzögerten Hinterrad-Winkels R_R* dadurch, daß die vorhandenen Werte von R_R und _R in der Gleichung (1) jedesmal substituiert werden, wenn der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg um einen vorbestimmten Wert größer geworden ist, oder jedesmal, wenn ein vorbestimmtes Zeitintervall abgelaufen ist. Im Schritt 308 ersetzt die Steuereinrichtung 11 den Wert des Soll-Hinterrad-Winkels _R, der im Schritt 301 bestimmt wurde, durch den Wert des verzögerten Hinterrad-Winkels R_R*, der im Schritt 307 bestimmt wurde. Im Schritt 305 gibt dann die Steuereinrichtung 11 den Soll-Winkel _R aus, dessen Wert gleich dem verzögerten Winkel R_R* ist.

Im Schritt 309 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob der gesamte Fahrtweg L_T, der vom Fahrzeug zurückgelegt worden ist, gleich oder größer als sein vorbestimmter Wert L₀ ist. Wenn L_T≧L₀ ist, setzt die Steuereinrichtung 11 sowohl den Merker als auch den gesamten Abstand L_T auf Null in einem Schritt 310 zurück.

Nachdem daher der Merker im Schritt 304 gesetzt worden ist, wiederholt die Steuereinrichtung 11 die Schritte 301, 302 und 306 bis 309, bis der gesamte Weg L_T gleich oder größer als der vorbestimmte Wert L₀ ist. Wenn jedoch die Antwort beim Schritt 302 hierbei bejaht wird, werden die Hinterräder zu der Geradeausfahrtstellung wiederum zurückgestellt.

Daher nähert sich, wie in Fig. 5 gezeigt, der Ist- Hinterrad-Winkel R_R allmählich dem Soll-Hinterrad- Winkel _R an, der im Schritt 301 bestimmt wurde (bei dieser Ausführungsform ist _R=R_F), und zwar erfolgt die Annäherung schrittweise jedesmal dann, wenn das Fahrzeug den vorbestimmten Weg l zurückgelegt hat (oder jedesmal, wenn das vorbestimmte Zeitintervall abgelaufen ist), wie dies auch bei der ersten Ausführungsform der Fall ist.

Wenn beide Antworten der Schritte 302 und 306 NEIN sind, dann wird der im Schritt 301 bestimmte Soll-Hinterrad-Winkel _R direkt ohne Änderung ausgegeben. In diesem Fall werden die Hinterräder gleichzeitig ohne Verzögerung bezüglich den Vorderrädern derart gelenkt, daß der Lenkwinkel gleich ist, aber die Lenkrichtung entgegengesetzt ist.

Fig. 8 zeigt die Änderungen der Ist-Hinterrad- und Vorderrad-Winkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die man bei der Steueranordnung gemäß der zweiten Ausführungsform erhält, wenn das Fahrzeug entsprechend einem Pfeil A in Fig. 4 nach rechts gedreht wird.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel läßt der Fahrer das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt t₁ an und zugleich wird das Lenkrad um einen großen Drehwinkel nach rechts gedreht. Somit werden die Vorderräder um einen großen Winkel nach rechts gedreht, währenddem die Fahrzeuggeschwindigkeit nahezu Null ist. Die Hinterräder werden in Abhängigkeit von dem verzögerten Hinterrad-Winkel R_R* gedreht und der Ist-Hinterrad-Winkel R_R wird in Richtung nach links allmählich größer.

Dann stoppt der Fahrer das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt t₂ aus Sicherheitsgründen. Daher bleibt das Fahrzeug im Ruhezustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit bleibt in einem Ruhestand oder einem Zustand mit geringer Geschwindigkeit vom Zeitpunkt t₂ zu einem Zeitpunkt t₄, wobei V≦V₀ ist. Ein Zeitpunkt t₃ liegt zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₄ und eine Zeitdauer zwischen den Punkten t₂ und t₃ ist gleich dem vorbestimmten Zeitintervall T₀. Somit werden die Hinterräder in die Geradeausfahrtstellung gedreht. Ausgehend von dem Zeitpunkt t₄ beginnt sich das Fahrzeug wiederum zu bewegen und die Hinterräder werden wiederum, ausgehend von der Geradeausfahrtstellung, allmählich verdreht.

Wenn das Fahrzeug wiederum zu einem Zeitpunkt t₅ zum Stillstand kommt, werden dieselben Lenkbewegungen zu den Zeitpunkten t₆ und t₇ ausgeführt.

Auf diese Weise kann das Hinterradlenksystem gemäß dieser Ausführungsform ein unerwünschtes Ausschwenken des hinteren Endes in entsprechender Weise verhindern, und es wird die Möglichkeit einer seitlichen Kollision des Fahrzeughinterendes gegen ein Hindernis vermieden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug an einer Kreuzung stoppt und ein Kraftrad in unmittelbarer Nähe auf der linken Seite des gesteuerten Fahrzeugs stoppt, ermöglicht das Hinterradlenksystem gemäß dieser Ausführungsform, daß das Fahrzeug in gesteuerter Weise sicher nach rechts gedreht wird, ohne daß das linke hintere Ende gegen das Kraftrad stößt.

Ein Zähler zum Messen des Fahrtweges durch Zählen der Impulse des Signals P kann vorgesehen sein, der zu zählen beginnt, wenn sich das Fahrzeug zu bewegen beginnt oder wenn die Antwort im Schritt 302 sich zu einer negativen Antwort ändert.

Eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 9 gezeigt. Die Schritte 301, 303 bis 310 stimmen mit den Schritten 301 und 303 bis 310 in Fig. 7 jeweils überein.

Im Schritt 320 bestimmt die Steuereinrichtung 11 gemäß der dritten Ausführungsform, ob die Gangschaltungsstellung des Getriebes unverändert in der Vorwärtsfahrtstellung geblieben ist oder sich im Ruhezustand oder im Zustand mit geringerer Geschwindigkeit zu der Rückwärtsfahrtstellung umgelenkt worden ist, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert V₀ ist. Wenn die Gangschaltungsstellung zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsfahrtstellungen nicht verändert worden ist, währenddem V≦V₀ ist, wird der Merker auf Eins gesetzt, so daß die verzögerte Hinterrad- Steuerung im Schritt 307 anschließend ausgeführt wird.

Die Gangschaltungsstellung wird zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsfahrtstellungen geschaltet, wenn dies erforderlich ist, und das Fahrzeug in einem engen Zwischenraum zwischen anderen Fahrzeugen einzuparken, die hintereinander geparkt haben. In einer solchen Situation ist das gute Lenkansprechverhalten der verzögerten Hinterrad- Steuerung vorzuziehen.

Die dritte Ausführungsform verwendet nicht den Wählschalter 26, der in Fig. 2 gezeigt ist. Jedoch kann wahlweise ein Schritt 330 in Fig. 10 durch den Schritt 320 in Fig. 9 ersetzt werden.

Wahlweise kann der Schritt 303 weggelassen werden, um die Hinterräder in die Geradeausfahrtstellung bei dem Programm nach Fig. 7 oder bei dem Programm nach Fig. 9 zurückzustellen.

Eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 11 gezeigt. Das Hinterradlenksystem bei der vierten Ausführungsform hat eine Auslegung, die mit der Auslegung nach Fig. 2 übereinstimmt, abgesehen davon, daß das Hinterradlenksystem gemäß der vierten Ausführungsform nicht den Wählschalter 26 hat.

In dem Steuerablauf nach Fig. 11 bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob der Ist-Hinterrad- Winkel R_R gleich oder größer als ein Soll-Winkel R₀ in einem Schritt 311 ist. Wenn der Ist- Hinterrad-Winkel R_R ausreichend klein ist, ist ein Ausschwenken des hinteren Endes des Fahrzeuges nicht so gefährlich. Daher führt das Hinterradlenksystem nach der vierten Ausführungsform die verzögerte Hinterrad-Steuerung im Schritt 307 nur aus, wenn R_R gleich oder größer als R₀ ist.

Bei der vierten Ausführungsform bestimmt die Steuereinrichtung 11 ferner, ob der Ist-Hinterrad-Winkel R_R gleich Null ist, und zwar in einem Schritt 312. In den meisten Fällen werden die Fahrzeuge so geparkt, daß die Vorder- und Hinteräder sich in der Geradeausfahrtstellung befinden. Wenn die Vorder- und Hinterräder in einer Drehstellung verbleiben, die sie eingenommen haben, wenn das Fahrzeug in die Parkstelle manövriert worden ist, so kann man davon ausgehen, daß das Fahrzeug aus dieser Parkstelle sicher herausgefahren werden kann, wenn die Vorder- und Hinterräder in dieser Drehstellung bleiben und daher ist die verzögerte Hinterrad-Steuerung nicht erforderlich. Daher bestimmt die Steuereinrichtung im Schritt 312, ob das Fahrzeug im Zustand gestartet wurde, in dem der Hinterradwinkel R_R gleich Null ist. Wahlweise kann der Ist-Vorderrad-Winkel R_F für den Hinterrad-Winkel R_R im Schritt 312 ersetzt werden. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung im Schritt 302, ob R_F gleich Null ist.

Wahlweise kann der Schritt 302 aus dem Programm 11 weggelassen werden und es kann der Schritt 320 gemäß Fig. 9 oder der Schritt 330 gemäß Fig. 10 in das Programm nach Fig. 11 anstelle des Schritts 302 eingefügt werden.

Das Hinterradlenksystem kann so beschaffen und ausgelegt sein, daß sich die Notwendigkeit der verzögerten Hinterrad-Steuerung dadurch bestimmt, daß Hindernisse mit einer Ultraschallsensoreinrichtung ermittelt werden, die Ultraschallwellen überträgt und von einem Hindernis zurückreflektierte Wellen empfängt. In diesem Fall führt die Steuereinrichtung die verzögerte Hinterrad- Steuerung, wie in den Schritten 204 und 205 in dem Schritt 303 aus, wenn die Ultraschallsensoreinrichtung ein Hindernis in einem vorbestimmten Bereich ermittelt.

Claims

1. Hinterradlenksystem für ein Fahrzeug mit einem Vorderradlenkwinkelsensor, mit einer Betätigungsvorrichtung für die Hinterräder, mit einer Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Soll-Hinterradlenkwinkels, welche in Abhängigkeit vom Signal des Vorderradlenkwinkelsensors ein entsprechendes Ausgangssignal an die Betätigungsvorrichtung abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11, 105) eine Modifizierungseinrichtung aufweist, welche das abgegebene Steuersignal derart modifiziert, daß bei gegensinniger Auslenkung von Vorder- und Hinterrädern die Annäherung von Soll- und Istlenkwinkel der Hinterräder verzögert erfolgt, und daß weiterhin eine Zustandserfassungseinrichtung vorgesehen ist, welche eine Betätigung der Modifizierungseinrichtung nur dann ermöglicht, wenn mindestens einer der folgenden vier Fahrzustände auftritt:

1. das Fahrzeuggetriebe befindet sich in einem Vorwärtsgang,
2. die Hinterradbetätigungsvorrichtung vergrößert den Ist-Hinterradlenkwinkel,
3. ein von Hand betätigbarer Wählschalter (26) befindet sich in einer vorgegebenen Einschaltstellung und
4. die durch einen Fahrgeschwindigkeitssensor (13) erfaßte Fahrgeschwindigkeit ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert.

2. Hinterradlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Fahrwegmeßeinrichtung vorgesehen ist, die den vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrweg mißt, und daß die Modifizierungseinrichtung den Ist-Hinterradlenkwinkel schrittweise dem Soll-Hinterradlenkwinkel in Abhängigkeit von der Fahrstrecke annähert.

3. Hinterradlenksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Hinterradlenkwinkelsensor (17) zum Erfassen des Ist-Hinterradlenkwinkels vorgesehen ist, und daß jedesmal, wenn der Fahrweg einen bestimmten Betrag überschreitet, die Modifizierungseinrichtung den verzögerten Hinterradlenkwinkel (R_R*) gemäß folgender Gleichung einstellt: R_R* = R_R + k · (_R-R_R), (R<k<1) ,wobei R_R der Ist-Hinterradlenkwinkel, _R der Soll-Hinterradlenkwinkel und k ein vorbestimmter Koeffizient ist.

4. Hinterradlenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandserfassungseinrichtung den zweiten Fahrzustand durch Überwachung der Änderung des Soll-Hinterradlenkwinkels erfaßt.

5. Hinterradlenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Gangstellungssensor (25) zur Erfassung der Gangstellungen des Getriebes vorgesehen ist, und daß die Zustandserfassungseinrichtung mit dem Gangstellungssensor verbunden ist.

6. Hinterradlenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der manuell betätigbare Wählschalter (26) eine AUS-Stellung und eine Automatikstellung zusätzlich zu einer EIN-Stellung aufweist, der es der Zustandserfassungseinrichtung nur dann ermöglicht, ihr Fahrzustandssignal zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand zu ändern, wenn sich der Wählschalter in der Automatikstellung befindet.

7. Hinterradlenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeitssensor (13) mit der Fahrwegmeßeinrichtung derart verbunden ist, daß der Fahrweg mit Hilfe des Ausgangssignals des Fahrgeschwindigkeitssensors gemessen werden kann.

8. Hinterradlenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandserfassungseinrichtung das Fahrzustandssignal nur dann in seinen EIN-Zustand setzt, wenn der Ist-Hinterradlenkwinkel gleich oder größer einem vorbestimmten Winkel ist.

9. Hinterradlenksystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung das Steuersignal zusätzlich so modifiziert, daß die Hinterräder in eine gerade nach vorne ausgerichtete Stellung gelenkt werden, falls der vierte Fahrzustand erfaßt wird.

10. Hinterradlenksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandserfassungseinrichtung das Fahrzustandssignal in den AUS-Zustand zurücksetzt, wenn der Fahrweg gleich oder größer einem vorbestimmten Entfernungswert wird.

11. Hinterradlenksystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandserfassungseinrichtung das Fahrzustandssignal in den EIN-Zustand setzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit für ein bestimmtes Zeitintervall gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Geschwindigkeitswert bleibt, und wenn zur gleichen Zeit der Ist-Hinterradlenkwinkel gleich 0 ist.