DE3703339A1 - Vierrad-lenkung fuer fahrzeuge - Google Patents
Vierrad-lenkung fuer fahrzeugeInfo
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- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering 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
- B62D7/15—Steering 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
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge
entsprechend den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff
der Patentansprüche 1 und 2. Insbesondere befasst sich
die Erfindung mit einer Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge,
die so ausgelegt ist, daß das Verhältnis der Einschlagwinkel
an den Vorderrädern und an den Hinterrädern,
das Einschlagwinkel-Verhältnis, veränderbar ist.
Eine Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug, die so ausgelegt
ist, daß die Hinterräder gemeinsam mit den Vorderrädern
in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkrades eingeschlagen
werden, weist einen Vorderrad-Einschlagmechanismus
sowie einen Hinterrad-Einschlagmechanismus
auf. Der Verdrehwinkel des Lenkrades wird über beide
Einschlagmechanismen an die Vorderräder bzw. die Hinterräder
als Einschlagwinkel weitergegeben. Dabei kann
der Verdrehwinkel des Lenkrades an den Hinterrad-Einschlagmechanismus
durch unterschiedliche Einrichtungen
mechanischer, elektrischer, strömungsmechanischer Art
oder eine Kombination von diesen übertragen werden.
An einer Vierrad-Lenkung ist das Einschlagwinkel-Verhältnis
der Hinterräder zu den Vorderrädern (genauer das Verhältnis
des Einschlagwinkels an den Hinterrädern zu demjenigen an
den Vorderrädern) nicht stets konstant und im allgemeinen
auf der Basis einer vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie oder -Charakteristik variabel. Die Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie wird gewöhnlich unter Zugrundelegung
des Fahrzustandes eines Fahrzeuges als Parameter festgesetzt.
Als solche Parameter dienen u. a. die Fahrgeschwindigkeit,
der Verdrehwinkel am Lenkrad und die Seitenbeschleunigung G
(Beschleunigung oder Kraft in Querrichtung), die auf
das Fahrzeug wirkt. Die US-PS 43 13 514 beschreibt ein
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennfeld auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit.
Die Charakteristik des Einschlagwinkel-Verhältnisses ist
nicht notwendigerweise auf eine einzige Art beschränkt.
Es lassen sich vielmehr unterschiedliche Einschlagwinkel-
Verhältnis-Charakteristiken vorschreiben, wobei jeweils
eine davon manuell oder automatisch ausgewählt werden kann.
Die GB-PS 21 52 452 beschreibt eine Verzögerungseinrichtung
zur nur allmählichen Änderung des gerade eingestellten
Einschlagwinkel-Verhältnisses bei der Auswahl
der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie.
Die Richtung, in welcher die Hinterräder jeweils eingeschlagen
werden, kann als sog. Gleichstellung oder als
Gegenstellung bestimmt werden. Dabei wird als Gleichstellung
diejenige Einschlagstellung bezeichnet, in der
die Hinterräder in der gleichen Richtung eingeschlagen
sind wie die Vorderräder. Als Gegenstellung ist die
Einschlagstellung definiert, in der die Hinterräder
entgegengesetzt zu den Vorderrädern eingeschlagen sind.
Folglich wird bei einer Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses von einem Zustand zu einem anderen eine
Änderungsrichtung als in Richtung zur Gleichstellung
definiert, wenn die Richtung, in der die Hinterräder
eingeschlagen werden, sich der Einschlagrichtung der
Vorderräder nähert. Sind beispielsweise die Vorderräder
nach links eingeschlagen, so gilt diese Definition,
wenn die Hinterräder ausgehend von der bestehenden Einstellung
ebenfalls in eine Richtung nach links verdreht
werden. Dagegen wird die Änderungsrichtung als Richtung
zur Gegenstellung hin definiert, wenn die Richtung, in
der die Hinterräder eingeschlagen werden, sich von der
Einschlagrichtung der Vorderräder entfernt. Sind beispielsweise
die Vorderräder nach links eingeschlagen, so gilt
diese Definition, wenn die Hinterräder ausgehend von der
bestehenden Einstellung in Richtung auf eine rechte Einschlagstellung
verdreht werden. Folglich hat die Änderungsrichtung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses nichts mit dem
bestehenden Einschlagzustand zu tun, in welchem die Hinterräder
gerade eingeschlagen sind, d. h. sie ist unabängig
davon, ob der Einschlagzustand gerade der Gleichstellung
oder der Gegenstellung der Räder entspricht. Genauer, unter
der Annahme, daß der bestehende Einschlagzustand nach links
eingeschlagene Vorderräder vorsieht, während die Hinterräder
nach rechts eingeschlagen sind, dann wird der Vorgang,
bei dem die Hinterräder aus dem bestehenden Einschlagzustand
heraus nach links verdreht werden, als eine
Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung
zur Gleichstellung bezeichnet. Der Vorgang, bei dem die
Hinterräder hingegen aus dem bestehenden Einschlagzustand
heraus weiter nach rechts verdreht werden, ist als Änderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung
definiert.
Die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung
zur Gleichstellung verursacht ein Verbleiben des Fahrzeuges
in einem stabilen Fahrzustand, wobei jedoch die Fähigkeit
des Fahrzeugvorderteils zur Richtungsänderung herabgesetzt
ist. Die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in
Richtung zur Gegenstellung verbessert diese Fähigkeit zur
Richtungsänderung des Fahrzeugvorderteils, beeinträchtigt
jedoch die Fahrstabilität des Fahrzeuges. Aus diesem Grund
wird die Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie so festgelegt,
daß sie in optimaler Weise die Fahrstabilität und die
Lenkbarkeit des Fahrzeuges harmonisiert. Wenn beispielsweise
die Fahrgeschwindigkeit als Parameter für die Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie dient, dann wird diese
so festgelegt, daß längs ihr das Einschlagswinkel-Verhältnis
zunehmend in Richtung zur Gleichstellung verändert wird,
wenn die Fahrgeschwindigkeit zunimmt. Dies erfolgt aus
dem Gesichtspunkt, daß bei hoher Fahrgeschwindigkeit Fahrstabilität
und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ausgeprägte
Kurvenfahr-Fähigkeit von Bedeutung sind (vgl. US-PS
43 13 514).
Zur Verwirklichung einer Vierrad-Lenkung sind ausgedehnte
Studien und Versuche unternommen worden. Als Ergebnis hat
sich gezeigt, daß ein Kriterium für die praktische Verwirklichung
die Geschwindigkeit oder der Geschwindigkeitsbereich
ist, mit der das Einschlagwinkel-Verhältnis verändert
wird. Bisher ist die Veränderungsgeschwindigkeit
bei dem Übergang von einem Einschlagwinkel-Verhältnis auf
ein anderes gleichgehalten worden, gleichgültig, ob das
Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung
oder zur Gegenstellung verändert worden ist. Daraus folgt
jedoch, daß bei einer Erhöhung der Änderungsgeschwindigkeit
des Einschlagswinkel-Verhältnisses, d. h. beim Übergang von
einem zu einem anderen Einschlagwinkel-Verhältnis, in
Richtung zur Gleichstellung aufgrund der Überlegung, daß
hierdurch die gewünschte Fahrstabilität des Fahrzeuges
schneller gewährleistet ist, im umgekehrten Fall die Fahrstabilität
radikal beeinträchtigt wird, wenn das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Richtung zur Gegenstellung
der Räder geändert wird. Wenn andererseits die Änderungsgeschwindigkeit
bei der Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung gering gehalten,
d. h. die Änderung verzögert wird, um die Fahrstabilität des
Fahrzeuges nicht drastisch zu beeinträchtigen und den Fahrer
in die Lage zu versetzen, das Fahrzeug bei einer solchen
Veränderung in Richtung auf einen instabilen Zustand angemessen
in der Hand zu behalten, dann kann sie wiederum zu
gering sein, um die Fahrstabilität bei der Änderung des
Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung
zu gewährleisten.
Insbesondere dann, wenn die Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie unter Beiziehung der Fahrgeschwindigkeit als
Parameter festgesetzt wird, wie das oben erläutert ist,
wird das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abhängigkeit von
einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges
unabhängig davon verändert, ob überhaupt das Lenkrad
betätigt wird. Somit erfolgt eine Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses auch ohne jegliche Betätigung
des Lenkrades, wobei Zustände auftreten können, die
jenseits der Erwartung des Fahrers liegen. Aus diesem
Gesichtspunkt heraus kann die Vierrad-Lenkung nach dem
oben beschriebenen Stand der Technik ebenfalls Schwierigkeiten
verursachen. Da kann in gleicher Weise für alle
diejenigen Fälle gelten, in denen das Einschlagwinkel-
Verhältnis ohne Rücksicht auf die seitliche Beschleunigung
oder dgl. oder auf eine Betätigung des Lenkrades verändert
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge zu schaffen, die es ermöglicht,
bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses das
Fahrzeug schneller in den stabilen Fahrzustand zu verbringen,
und es dem Fahrer erlaubt, bei einer Änderung des Fahrzeuges
zu einem instabilen Fahrzustand hin das Fahrzeug besser in
der Hand zu behalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Ausgestaltung
nach dem Kennzeichen der Patentansprüche 1
oder 2.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß die Änderungsgeschwindigkeit
bei einer Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung geringer gehalten
wird als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung. Grundsätzlich
ist hierzu die Erfindung, wie im Anspruch 1
angegeben, so aufgebaut, daß hierzu eine Einrichtung
zur Feststellung der Änderungsrichtung vorgesehen ist,
um zu ermitteln, ob die Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung oder zur
Gegenstellung erfolgt. Außerdem ist eine Einrichtung
zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit vorhanden,
um die Änderungsgeschwindigkeit bei der Änderung des
Einschlagwinkel-Verhältnisses im Vergleich zu einer
Änderung in Richtung zur Gleichstellung hin herabzusetzen,
sobald die Änderung in Richtung zur Gegenstellung
erfolgt.
Diese Konstruktion gewährleistet eine prompte Verbesserung
der Fahrstabilität indem das Einschlagwinkel-Verhältnis
sofort in Richtung zur Gleichstellung verändert wird,
während sie den Fahrer in die Lage versetzt, die immanente
Neigung zur Instabilität bei einer Änderung in Richtung
zur Gegenstellung zu beherrschen, weil in diesem Fall das
Einschlagwinkel-Verhältnis nur langsam geändert wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Erläuterung unter Heranziehung der
Blockdiagramme gemäß den Fig. 1 und 11:
In einer Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug, die mit einem
Vorderrad-Einschlagmechanismus sowie einem Hinterrad-
Einschlagmechanismus ausgestattet ist und bei der die
Hinterräder in Zuordnung zu den Vorderrädern abhängig
von der Betätigung des Lenkrades eingeschlagen werden
können, ist eine Einrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses vorgesehen. Zusätzlich sind
folgende Einrichtungen vorhanden: Ein Speicher, der ein
Kennfeld oder eine Kennlinie für das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Abstimmung auf den Fahrzustand des Fahrzeuges
enthält, ein Detektor zur Ermittlung des Fahrzustandes
des Fahrzeuges, eine Einrichtung zur Festlegung
eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der
Basis der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie und in
Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeuges,
eine Steuereinrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses so, daß das eingestellte Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnis erreicht wird, eine Einrichtung zur
Ermittlung der Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses die Richtung zur Gleichstellung oder zur
Gegenstellung der Räder ist, und eine Einrichtung zur
Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit, die bewirkt,
daß die Änderungsgeschwindigkeit bei der Änderung des
Einschlagwinkel-Verhältnisses - ausgehend von der Änderungsgeschwindigkeit
bei einer Änderung in Richtung auf die
Gleichstellung - herabgesetzt wird, sobald die Änderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung
der Räder erfolgt.
Wie sich aus der weiter unten folgenden Beschreibung noch
deutlicher ergibt, ist diese Konstruktion insbesondere
zur direkten Steuerung der Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses allein, unabhängig von dem Verdrehwinkel
am Lenkrad, geeignet.
Bei der anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß dem
Blockdiagramm nach Fig. 11 ist der Aufbau dergestalt,
daß die Vierrad-Lenkung für ein Fahrzeug ebenfalls einen
Vorderrad-Einschlagmechanismus sowie einen Hinterrad-
Einschlagmechanismus aufweist und ein Einschlagen der
Hinterräder in Zuordnung zu den Vorderrädern abhängig
von der Betätigung des Lenkrades erlaubt. Hierbei sind
folgende Einrichtungen vorgesehen: Eine elektromagnetische
Betätigungsvorrichtung zum Einschlagen der Hinterräder
durch einen Antrieb des Hinterrad-Einschlagmechanismus,
eine Einrichtung zur Feststellung des Verdrehwinkels
am Lenkrad; eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-
Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie, eine
Integrierschaltung zum Integrieren eines Ausgangssignals
der Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten Zeitkonstante,
eine Einrichtung zur Feststellung, ob die
Änderungsrichtung bei der Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses diejenige zur Gleichstellung oder zur
Gegenstellung ist, wobei ein Signal aus der Einrichtung
zur Festlegung eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses
mit dem Signal aus der Integrierschaltung verglichen
wird, eine Einrichtung zur Festsetzung einer Zeitkonstante
in Abhängigkeit von dem Signal der Einrichtung zur Feststellung
der Änderungsrichtung in dem Sinne, daß die
Zeitkonstante bei einer Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung grösser ist
als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
in Richtung zur Gleichstellung, eine Einrichtung zur
Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkels der Hinterräder
auf der Basis der Ausgangssignale der Integrierschaltung
und der Einrichtung zur Feststellung des Verdrehwinkels
am Lenkrad und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des
Antriebes der Betätigungsvorrichtung in dem Sinne, daß
der Soll-Einschlagwinkel eingestellt wird.
Wie sich aus der weiter unten folgenden Beschreibung
noch näher ergibt, ermöglicht diese Konstruktion ein
Einschlagen der Hinterräder selbst durch die elektromagnetische
Betätigungsvorrichtung, die den Hinterrad-
Einschlagmechanismus betätigt, sowie zugleich die Anwendung
der Betätigungsvorrichtung als eine solche
zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses.
Der Hinterrad-Einschlagmechanismus sowie die Konstruktion
zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses, wie diese
im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen,
können herkömmlicher Art und von unterschiedlichem Aufbau
sein.
Die vorliegende Erfindung erweist sich als insbesondere
vorteilhaft in dem Fall, wo der Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde
liegt, jedoch ist sie darauf nicht beschränkt. Vielmehr
können verschiedene, dem Fachmann bekannte Bezugsgrössen
als Paramter zur Festlegung der Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie herangezogen werden. Darüber hinaus ist die
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie auch nicht auf eine
bestimmte Art beschränkt, sondern es ist vielmehr möglich,
eine Mannigfaltigkeit von Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinien in der Weise festzulegen, daß von dieser automatisch
oder durch manuelle Handhabung eine bestimmte
Kennlinie jeweils ausgewählt werden kann.
Weiterhin versteht sich, daß eine Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses, auf die nach der vorliegenden Erfindung
Bezug genommen wird, nicht auf den Fall beschränkt
ist, in welchem die Änderung auf der Grundlage einer besonderen
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie erfolgt.
Vielmehr soll hierbei der Fall eingeschlossen sein,
in dem eine Kennlinie aus einer Mehrzahl von Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinien ausgewählt werden kann
und eine Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
aufgrund einer solchen Auswahl eintritt. Hierfür gilt
jedoch wieder, daß bei einer solchen Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung
die Änderungsgeschwindigkeit grösser ist als im Fall
der Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung
auf die Gegenstellung, wo die Änderungsgeschwindigkeit
herabgesetzt wird.
Die Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit beim Wechsel
des Einschlagwinkel-Verhältnisses kann in unterschiedlicher
Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Betätigungsgeschwindigkeit
beim Antrieb der Betätigungsvorrichtung
zum Wechsel des Einschlagwinkel-Verhältnisses selbst verändert
werden. In dem oben geschilderten Fall mit einer
Integrierschaltung kann die Änderungsgeschwindigkeit
durch Verzögerungs-Schaltmittel verändert werden, die in
einer Steuereinheit zur Steuerung der Betätigungsvorrichtung
zwischen deren Eingang und Ausgang vorgesehen
sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Komponenten
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Vierrad-
Lenkung angibt;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform
der erfindungsgemässen Vierrad-Lenkung;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Teils einer Vorrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses;
Fig. 4 eine grafische Darstellung, die Kennlinien des
Einschlagwinkel-Verhältnisses wiedergibt;
Fig. 5
bis 10 Flußdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel eines
Steuerungssystems nach der Erfindung wiedergeben;
Fig. 11 ein Blockdiagramm für eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Vierrad-
Lenkung, und
Fig. 12
bis 15 grafische Darstellungen, die unterschiedliche
Kennlinien für das Einschlagwinkel-Verhältnis
wiedergeben.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind mit den Bezugszeichen
1 R und 1 L rechte und linke Vorderräder, sowie mit den
Bezugszeichen 2 R und 2 L rechte und linke Hinterräder bezeichnet.
Die beiden Vorderräder 1 R und 1 L sind mit einem Vorderrad-
Einschlagmechanismus A verbunden, während die beiden Hinterräder
2 R und 2 L mit einem Hinterrad-Einschlagmechanismus B
gekoppelt sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich der
Vorderrad-Einschlagmechanismus A aus einem rechten und
einem linken Spurhebel 3 R bzw. 3 L, rechten und linken
Spurstangenteilen 4 R bzw. 4 L und einem Spurstangen-Mittelstück 5,
das die rechten und linken Spurstangenteile 4 R und 4 L
miteinander verbindet, zusammen. Dem Vorderrad-Einschlagmechanismus A
ist weiterhin eine Lenkung C zugeordnet, die im vorliegenden
Fall eine Zahnstangenlenkung ist. Zu diesem Zweck
ist das Spurstangen-Mittelstück 5 mit einer Verzahnung 6
versehen, die mit einem Ritzel 7 in Eingriff steht. Das
Ritzel 7 ist wiederum über eine Lenkspindel 8 mit einem
Lenkrad 9 verbunden. Wird das Lenkrad 9 beispielsweise nach
rechts gedreht, so wird die Zahnstange 5 in Fig. 2 nach
links bewegt und dementsprechend verdrehen sich die Spurhebel
3 R und 3 L um ihre jeweiligen Schwenkzentren 3 R′ und
3 L′ im Uhrzeigersinn. Entsprechend werden dadurch auch die
Vorderräder im Uhrzeigersinn um ein Ausmaß eingeschlagen,
das dem Verdrehwinkel am Lenkrad 9 entspricht. Wird das
Lenkrad 9 nach links verdreht, dann werden die Vorderräder
1 R und 1 L im Gegenuhrzeigersinn eingeschlagen und
zwar um ein Ausmaß, das wiederum dem Verdrehwinkel am
Lenkrad in ähnlicher Weise entspricht.
Der Hinterrad-Einschlagmechanismus B setzt sich aus einem
rechten und einem linken Spurhebel 10 R bzw. 10 L, einem
rechten und linken Spurstangenteil 11 R bzw. 11 L sowie aus
einem Spurstangen-Mittelstück 12 zusammen, das die Spurstangenteile
11 R und 11 L miteinander verbindet. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel ist der Hinterrad-Einschlagmechanismus B
mit einer Kraft-Lenkhilfe D hydraulischer Art ausgestattet.
Hierzu ist auf dem Spurstangen-Mittelstück 12 eine Kolben-
Zylinder-Anordnung 13 vorgesehen, deren Zylinder 13 a am
Fahrgestell befestigt ist. Das Spurstangen-Mittelstück 12 ist
mit einem einstückig ausgebildeten Kolben 13 d versehen, der
den Zylinder 13 a in ein Paar von Kammern 13 b, 13 c unterteilt,
die jeweils über eine Rohrleitung 14 bzw. 15 mit einem
Steuerventil 16 verbunden sind. Das Steuerventil 16 steht
wiederum über Rohrleitungen 18, 19 mit einem Tank 17 in Verbindung.
An die Rohrleitung 18, die die Zuführleitung bildet,
ist eine Ölpumpe 20 angeschlossen, die von dem nicht gezeigten
Fahrzeugmotor aus angetrieben wird. Das Steuerventil
16 ist ein sog. Booster-Ventil (Schieberventil), in welchem
eine Steuerstange 21 gleitend verschiebbar ist. Ein Eingangsteil
21 a der Steuerstange 21 ist außerdem als bewegliches
Teil einer Vorrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses vorgesehen, wie nachfolgend noch
erläutert wird. Ein Ausgangsteil 21 b der Steuerstange 21
ist mit dem Spurstangen-Mittelstück 12 zu einer Einheit
zusammengefasst.
Wenn in der Lenkhilfe D die Steuerstange 21 - in Fig. 2 -
nach links verschoben wird, dann bewegt sich auch das Spurstangen-
Mittelstück nach links. Hierdurch werden die Spurhebel
10 R und 10 L zu einer Verschwenkung im Uhrzeigersinn
(in Fig. 2) um ihre jeweiligen Schwenkzentren 10 R′ und 10 L′
veranlasst, wodurch wiederum die Hinterräder 2 R und 2 L nach
rechts eingeschlagen werden. Beim Einschlagen der Hinterräder
wird der Kammer 13 c der Kolben-Zylinder-Anordnung 13
entsprechend dem Verschiebeausmaß der Steuerstange 21 Drucköl
zugeführt, so daß hierdurch die auf das Spurstangen-
Mittelstück 12 wirkende Kraft vervielfacht wird. Wird die
Steuerstange 21 - in Fig. 2 - nach links bewegt, so werden
die Hinterräder 2 R und 2 L entsprechend dem Verschiebeausmaß
der Steuerstange 21 nach links eingeschlagen, wobei
wiederum die Verstellkraft durch Drucköl, das der Kammer
13 b der Kolben-Zylinder-Anordnung 13 zugeführt wird,
vervielfacht wird.
Der Vorderrad-Einschlagmechanismus A ist wie der Hinterrad-
Einschlagmechanismus B mit einer Kraft-Lenkhilfe F ausgestattet,
die eine Kolben-Zylinder-Anordnung 65 auf dem
Spurstangen-Mittelstück 5 umfasst. Ein Zylinder 65 a der
Kolben-Zylinder-Anordnung 65 ist am Fahrgestell fest angeordnet.
Mit dem Spurstangen-Mittelstück 5 ist ein Kolben
65 d zu einer Einheit zusammengefasst und teilt den Zylinder
65 a in ein Paar von Kammern 65 b und 65 c. Diese sind jeweils
durch eine Rohrleitung 66 bzw. 67 mit einem Dreh-Steuerventil
68 auf der Lenkspindel 8 der Lenkung C verbunden.
An das Steuerventil 68 ist eine Rohrleitung 70 angeschlossen,
die von einem Strömungsteiler-Ventil 69 herkommt. Das
Strömungsteiler-Ventil 69 ist mit der Druckseite der Ölpumpe
20 verbunden. An dem Steuerventil 68 ist darüber
hinaus eine Rohrleitung 71 angeschlossen, die von der
Rohrleitung 19 abzweigt.
Die Lenkhilfe F dient dazu, die am Lenkrad 9 aufgebrachte
Lenkkraft auf die Zahnstange 5, durch den Öldruck in den
Kammern 65 b und 65 c vervielfacht, zu übertragen. Da die
Wirkungsweise der Lenkhilfe F prinzipiell die gleiche wie
diejenige der oben beschriebenen Lenkhilfe D ist, kann
auf eine weitergehende Erläuterung davon verzichtet werden.
Die Lenkung C ist mit dem Hinterrad-Einschlagmechanismus B
über den Vorderrad-Einschlagmechanismus A und über die
Einrichtung E zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
gekoppelt. Von der Einrichtung E zur Veränderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses aus erstreckt sich nach
vorne eine Eingangswelle 22, an deren vorderem Ende ein
Ritzel 23 befestigt ist, das mit einer auf dem Spurstangen-
Mittelstück 5 vorgesehenen Zahnstangen-Verzahnung 24 kämmt.
Als Ausgangselement der Vorrichtung E zur Veränderung des
Einschlagwinkel-Verhältnisses dient der Eingangsteil 21 a
der Steuerstange 21 in dem Steuerventil 16.
Ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung E zur Veränderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses wird nachfolgend
in Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert: In der Vorrichtung E
zur Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
ist der Eingangsteil 21 A der Steuerstange 21 in Querrichtung
zum Fahrgestell längs einer Linie l 1 verschiebbar gelagert.
Die Vorrichtung E beinhaltet weiterhin einen Schwenkarm
31, der an seinem Endbereich mittels eines Zapfens 33 an
einer Gabelhalterung 32 schwenkbar gelagert ist. Die
Halterung 32 stützt sich ihrerseits auf dem Fahrgestell
ab und ist um eine Linie l 2 drehbar, die senkrecht zur der
Linie l 1 verläuft (längs welcher der Eingangsteil 21 a
verstellbar ist). Der Zapfen 33 befindet sich am Schnittpunkt
der Linien l 1 und l 2. Dementsprechend kann zwar der
Schwenkarm 31 um den Zapfen 33 verschwenken, jedoch verändert
eine Verdrehung der Halterung 32 den Neigungswinkel
des Zapfens 33 bezüglich der Linie l 1, d. h. den
Neigungswinkel einer Umlaufebene der Schwenkbewegung um
den Zapfen 33 bezüglich einer Ebene (Bezugsebene), die
senkrecht zur Linie l 1 steht.
Der vordere Endbereich des Schwenkarmes 31 ist mit dem
Eingangsteil 21 a über eine Verbindungsstange 34 verbunden.
Diese Verbindung beinhaltet insbesondere ein Kugelgelenk
35 am vorderen Ende des Schwenkarmes 31; an ihrem anderen
Ende ist die Verbindungsstange 34 über ein Kugelgelenk
36 mit dem Eingangsteil 21 verbunden.
Der Abstand zwischen den Kugelgelenken 35 und 36 am Ende
des Schwenkarmes 31 bzw. der Verbindungsstange 35 wird
durch die Verbindungsstange 34 konstant gehalten. Wenn
somit das Kugelgelenk 35 sich in Fig. 3 in der Links-
Rechts-Bewegung bewegt, dann wird auch der Eingangsteil
21 a in dieser Richtung zusammen mit dem Kugelgelenk 35
(bzw. 36) verstellt.
Eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes 31 um den Zapfen
33 erfolgt entsprechend der Bewegung bei der Betätigung
der Lenkung C, d. h. entsprechend dem Verdrehwinkel am
Lenkrad 9. Hierzu ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Verbindungsstange 34 mit einer Drehscheibe
37 gekoppelt, die ein Tellerrad eines Kegelgetriebes
darstellt. Die Drehscheibe 37 ist drehbar am Fahrgestell
gelagert, so daß ihre Drehachse 37 a mit der Linie l 1 zusammenfällt.
Die Verbindungsstange 34 durchsetzt verschiebbar den
exzentrischen Teil der Drehscheibe 37 mittels eines Kugelgelenks
38; die Drehscheibe 37 kämmt mit einem Kegelrad
39, das auf der Eingangswelle 22 befestigt ist.
Der Schwenkarm 31 wird durch die Drehscheibe 38 um den
Zapfen 33 in einem Ausmaß verschwenkt, das dem Verdrehwinkel
am Lenkrad 9 entspricht. Wenn die Achse des Zapfens
33 gegenüber der Linie l 1 geneigt ist, dann bewegt sich
das Kugelgelenk 35 in Fig. 3 in der Rechts-Links-Richtung,
d. h. zur Linie l 1 hin, verursacht durch die Verschwenkung
um den Zapfen 33. Diese Bewegung wird über die Verbindungsstange
34 dem Eingangsteil 21 a aufgeprägt und führt zu
dessen Verstellung. Darüber hinaus wird die Bewegung des
Kugelgelenks 35 in der Rechts-Links-Richtung in Fig. 3
verändert, mit einer entsprechenden Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses, wenn der Neigungswinkel des
Zapfens 33, d. h. der Drehwinkel der Halterung 32 verändert
wird. Dies gilt selbst dann, wenn der Schwenkwinkel
des Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 der gleiche ist.
Zur Veränderung des Neigungswinkels ist ein Zahnsektor 40
vorgesehen, der fest auf einer Drehwelle 32 a der Halterung
32 montiert ist und als Schneckenrad mit einer Schnecke 41
in Eingriff steht, die durch einen Schrittmotor über ein
Kegelgetriebe 42, 43 in Drehung versetzt wird. Diese Anordnung
bildet eine Einrichtung zur Veränderung des
Neigungswinkels.
Im folgenden werden die Einflüsse des Schwenkwinkels des
Schwenkarmes 31 um den Zapfen 33 sowie des Neigungswinkels
der Schwenkebene des Schwenkarmes 31 (d. h. des Neigungswinkels
des Zapfens 33) auf die Bewegung des Kugelgelenks
35 in Richtung der Linie l 1 erläutert. In der nachfolgenden
Beschreibung ist der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 31
um den Zapfen 33 mit ϑ, die Bezugsebene senkrecht zur
Linie l 1 durch δ, der Neigungswinkel der Schwenkebene
des Schwenkarmes 31 relativ zur Bezugsebene δ mit α und
Zapfen 33 mit r bezeichnet. In diesem Fall ist das Bewegungsausmaß X
des Kugelgelenks 35 in Richtung der Linie l 1 durch
die folgende Formel wiedergegeben:
X = r · tgα · sin ϑ
und somit eine Funktion von α und ϑ. Wird der Neigungswinkel α
auf einem festen Wert gehalten, dann hängt demzufolge
das Bewegungsausmaß X ausschließlich von ϑ bzw.
dem Verdrehwinkel am Lenkrad ab. Wird der Neigungswinkel α
jedoch verändert, dann verändert sich auch das Bewegungsausmaß X,
auch wenn der Verdrehwinkel am Lenkrad der
gleiche ist. Mit anderen Worten, die Veränderung des
Neigungswinkels α bestimmt die Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses. Dabei entspricht der Drehwinkel des
Schrittmotors 44 (Schrittanzahl) in erster Linie dem
Einschlagwinkel-Verhältnis. Der Mechanismus zur Veränderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses an sich ist in der
älteren JP-PS 1 93 770/1985 sowie der entsprechenden US-PS
45 72 316 offenbart. Eine Erläuterung davon an dieser Stelle
ist deshalb nicht erforderlich.
Die Einschlagwinkel-Verhältnisse können auf der Basis von
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien verändert werden,
denen beispielsweise als Parameter die Fahrgeschwindigkeit
zugrunde liegt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Das entsprechende
Kennfeld für das Einschlagwinkel-Verhältnis weist
hierbei eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie
(nachfolgend als Kennlinie ¢ 1 bezeichnet) sowie eine
zweite Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie (nachfolgend
als Kennlinie ¢ 2 bezeichnet) auf, wobei letztere gegenüber
der Kennlinie ¢ 1 zum niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich
hin versetzt ist. Auf das Fahrzeugverhalten entsprechend
den Kennlinien ¢ 1 bzw. ¢ 2 kann in einfacher
Weise durch Handbetätigung umgeschaltet werden. Es versteht
sich, daß das in Fig. 4 gezeigte Kennfeld dabei in
einem ROM gespeichert ist.
Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, beinhaltet die Lenkhilfe D
für die Hinterräder ein Paar von Rückstellfedern
13 e und 13 e, um die Hinterräder 2 R und 2 L in einer neutralen
Mittelstellung zu halten, in der sie geradeaus
laufen. Die Rückstellfedern 13 e und 13 f sind so ausgelegt,
daß sie das Spurstangen-Mittelstück 12 für die Hinterräder
mit gleich grossen Kräften von links bzw. rechts her
in die Mittelstellung beaufschlagen. Die Kammern 13 b und 13 c
der Lenkhilfe D sind miteinander über eine Leitung 46 verbunden,
die wiederum mit einem elektromagnetischen Ein-Aus-Ventil
47 in Verbindung steht. Ist das Magnetventil 47 geschlossen,
dann werden die Hinterräder 2 R und 2 L aufgrund
des in der Kammer 13 b bzw. 13 c herrschenden Hydraulikdruckes
entgegen den Rückstellfedern 13 e bzw. 13 f eingeschlagen.
Ist das Magnetventil 47 hingegen offen, so
daß die Drücke in den beiden Kammern 13 b und 13 c ausgeglichen
sind, dann werden die Hinterräder 2 R und 2 L unter
der Wirkung der Rückstellfedern 13 e und 13 f in die
Mittelstellung gedrückt. Es versteht sich, daß die Vorspannkraft
der Rückstellfedern 13 e, 13 f ausreichend groß
festgelegt ist, um die Mittelstellung auch in Anbetracht
von Störkräften einzuhalten, die bei der Kurvenfahrt auf
die Hinterräder 2 R oder 2 L wirken.
Der Zahnsektor 40, der durch den Schrittmotor 44 angetrieben
wird, ist so angeordnet, daß die beidseitigen
Grenzen eines Schwenkweges durch einen Anschlag 48
in der gleichen Stellung der Räder und durch einen Anschlag
49 bei Gegenstellung der Räder bestimmt sind
(Fig. 3). Der Drehbereich des Schrittmotors 44, der zur
Verstellung des Zahnsektors 40 über dessen gesamten
Schwenkweg erforderlich ist, d. h. vom Schwenkwegende
in der Gleichstellung bis zum Schwenkwegende in der Gegenstellung
der Räder, beträgt 580 Schritte.
In Fig. 2 ist mit Bezugszeichen 51 eine Steuereinheit
bezeichnet, die beispielsweise aus einem Mikrocomputer
besteht und grundsätzlich mit einem CPU, einem ROM, einem
RAM und einem Zeitmeßgerät (CLOCK) ausgestattet ist.
Die Steuereinheit 51 ist so ausgelegt, daß sie Eingangssignale
von einem Geschwindigkeitssensor 53, der die
Fahrgeschwindigkeit feststellt, sowie Ein/Aus-Signale
von einem Umschalter 54 aufnehmen kann, durch den die
jeweilige Kennlinie für das Einschlagwinkel-Verhältnis
bestimmt ist. Dieser Einschlagwinkel-Verhältnis-Umschalter
54 (SW) bildet eine Einrichtung zur Verschiebung der Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinien in dem ensprechenden
Kennfeld. Wenn der Umschalter 54 auf AUS steht, bedeutet
dies die Auswahl der Kennlinie ¢ 1. Steht der Umschalter
54 auf EIN, dann ist die Kennlinie ¢ 2 gewählt. Ausgangssignale
der Steuereinheit 51 werden an den Schrittmotor
44 sowie an das Ein-Aus-Ventil 47 geliefert.
Die Steuerung mittels der Steuereinheit 51 wird nachfolgend
im einzelnen unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme
gemäß den Fig. 5 bis 10 näher erläutert. Allgemein gesprochen,
erfolgt einerseits eine Kontrolle durch relativ
zunehmende Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 44,
der das Betätigungselement darstellt, sobald von der
Kennlinie ¢ 1 auf die Kennlinie ¢ 2 umgeschaltet wird
oder wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis in Abhängigkeit
von einer Beschleunigung, d. h. in Richtung auf die Gleichstellung
der Räder, verändert wird. Andererseits erfolgt
die Steuerung durch relativ abnehmende Drehgeschwindigkeit
des Schrittmotors 44, sobald von der Kennlinie ¢ 2 auf
die Kennlinie ¢ 1 umgestellt wird oder wenn das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Abhängigkeit von einer Verzögerung,
d. h. in Richtung auf die Gegenstellung der Räder, verändert
wird. Somit verändert sich die Steuerungsgeschwindigkeit bei
der Einstellung der Einschlagwinkel-Verhältnisse in Abhängigkeit
davon, in welche Richtung bezüglich der Stellung
der Räder, d. h. ob Gleich- oder Gegenstellung der Räder,
die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses erfolgt.
Als Mittel zur Veränderung der Drehgeschwindigkeit des
Schrittmotors 44 wird hierzu eine Einrichtung zur Veränderung
der Antriebsfrequenz eingesetzt, durch welche
die Schrittanzahl je Sekunde veränderbar ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu beachten,
daß möglicherweise die Schrittnummer von der Soll-Schrittstellung
des Schrittmotors 44 abweicht, und daß daher
eine Registrierung der Bezugsstellung, d. h. eine Nullstellung
oder Festsetzung einer Ausgangsposition des Motors vorgenommen
wird. Die Einstellung der Motorposition auf den
Ausgangspunkt erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel dadurch,
daß der Zahnsektor 40 mit dem Anschlag 49 im Gegenstellungs-
Bereich in Kontakt gebracht wird. Diese Position, in der
der Zahnsektor 40 in Berührung mit dem Anschlag 49 gebracht
wird, wird als Nullpunkt mit der Schrittzahl "0" festgelegt,
und eine von diesem Nullpunkt ausgehende Schrittzahl wird
durch die Motorstellung "MP" in derjenigen Position wiedergegeben,
in der der Motor tatsächlich steht. Die Nulleinstellung
des Motors erfolgt zu dem Zeitpunkt, an dem
die Steuerung einsetzt oder unmittelbar nach dem Starten
des Motors sowie immer dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit
zu Null wird. Die Flußdiagramme des hier besprochenen Ausführungsbeispiels
beinhalten zwei Steuerarten, von denen
eine als "Art 1" und die andere als "Art 2" bezeichnet
wird. Diese Arten haben die folgende Bedeutung:
Art 1: Bei dieser Steuerungsart wird unterschieden, ob die
Nullsetzung der Motorstellung gerade ausgeführt wird oder
nicht. Ist die Nullsetzung beendet, so wird dies durch
"0" repräsentiert; wenn die Nullsetzung nicht gerade durchgeführt
wird, ist dies durch "1" wiedergegeben.
Art 2: Diese Steuerungsart wird angewendet, um die Nullsetzung
der Motorstellung nur einmal auszuführen, nämlich
dann, wenn ausgehend vom Fahrzustand die Fahrgeschwindigkeit
zu Null wird. Wenn die Nullsetzung der Motorstellung
einmal ausgeführt worden ist, ist dies durch "1" angegeben.
Auf der Grundlage der vorstehenden Prämisse wird nunmehr
die Erfindung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in
den Fig. 5 bis 9 erläutert. Aus Gründen der kürzeren Darstellung
werden periodische Abfragen (Unterbrechungsabläufe)
gemäß den Fig. 6 bis 8 an den Haupt-Programmablauf
gemäß Fig. 5 zuerst beschrieben. In dem nachfolgenden Text
sind die einzelnen Programmschritte jeweils mit dem Symbol
"S" bezeichnet.
Periodische Abfrage 1 (Fig. 6):
Der in Fig. 6 gezeigte Abfrageverlauf dient dazu, den Schrittmotor 44 in einer Weise anzutreiben, daß das Einschlagwinkel- Verhältnis auf der Basis der Kennlinie ¢ 1 oder der Kennlinie ¢ 2 auf eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit abgestimmt wird. Die Abfrageunterbrechung des Haupt- Programmablaufes gemäß Fig. 5 erfolgt nach jedem vorbestimmten Zeitintervall (T 1), das durch einen Timer eingestellt wird. In der Zeichnung ist mit CP eine Soll-Schrittzahl bezeichnet, die erforderlich ist, um das Einschlagwinkel- Verhältnis auf der Grundlage der Kennlinie ¢ 1 oder der Kennlinie ¢ 2 gemäß Fig. 4 festzulegen. MP bezeichnet, wie oben erwähnt, eine Schrittzahl, die die Schwenkstellung des Zahnsektors 40 (und damit die Einschlagstellung der Hinterräder 2 R und 2 L) ausgehend vom Nullpunkt repräsentiert, wobei der Nullpunkt der Anschlagstellung an dem Anschlag 49 im Gegenstellungs-Bereich entspricht.
Der in Fig. 6 gezeigte Abfrageverlauf dient dazu, den Schrittmotor 44 in einer Weise anzutreiben, daß das Einschlagwinkel- Verhältnis auf der Basis der Kennlinie ¢ 1 oder der Kennlinie ¢ 2 auf eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit abgestimmt wird. Die Abfrageunterbrechung des Haupt- Programmablaufes gemäß Fig. 5 erfolgt nach jedem vorbestimmten Zeitintervall (T 1), das durch einen Timer eingestellt wird. In der Zeichnung ist mit CP eine Soll-Schrittzahl bezeichnet, die erforderlich ist, um das Einschlagwinkel- Verhältnis auf der Grundlage der Kennlinie ¢ 1 oder der Kennlinie ¢ 2 gemäß Fig. 4 festzulegen. MP bezeichnet, wie oben erwähnt, eine Schrittzahl, die die Schwenkstellung des Zahnsektors 40 (und damit die Einschlagstellung der Hinterräder 2 R und 2 L) ausgehend vom Nullpunkt repräsentiert, wobei der Nullpunkt der Anschlagstellung an dem Anschlag 49 im Gegenstellungs-Bereich entspricht.
Unter den vorstehend angegebenen Voraussetzungen wird in
S 41 untersucht, ob eine Soll-Schrittzahl CP der Ist-
Stellung MP entspricht oder nicht. Wenn JA, dann sind
die Hinterräder 2 R, 2 L unter einem Einschlagwinkel
eingestellt, der der vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie entspricht, und das Programm geht weiter zu S 42,
wo der an dem Schrittmotor 44 anzulegende Speisestrom
verringert wird (Strom-ab). Nach der Herabsetzung des
Stromes wird ein Timer in S 43 auf ein Zeitintervall (T 1)
für die nächste Abfrage eingestellt.
Ergibt die Abfrage in S 41 NEIN, dann wird der an dem
Schrittmotor 44 anliegende Speisestrom in S 44 erhöht,
um den Schrittmotor in Drehung zu versetzen, d. h. das
Strom-ab-Signal wird aufgehoben. In S 45 wird überprüft,
ob die Soll-Schrittzahl CP grösser als die Ist-Position
MP ist oder nicht. Die Untersuchung führt zu NEIN in S 45,
sobald festgestellt wird, daß die Ist-Stellung MP des
Schrittmotors 44, ausgehend von der Soll-Schrittzahl CP,
zur Gleichstellungs-Seite hin liegt. In diesem Fall wird
in S 46 der Schrittmotor 44 um einen Schritt in Richtung
zur Gegenstellungs-Seite hin angetrieben. Anschließend
an diesen Vorgang wird die Ist-Stellung MP entsprechend
um einen Schritt in S 47 neu bestimmt und das Programm
geht zu S 43 weiter. Ergibt S 45 JA, dann wird der
Schrittmotor 44 um einen Schritt zur Gleichstellungs-Seite in
S 48 verstellt. Die Ist-Stellung MP wird wiederum um einen
Schritt in S 49 neu angegeben und das Programm geht weiter
zu S 43.
Wenn beispielsweise der Schrittmotor 44 mit einer Antriebsfrequenz
von 100 Schritt/sec. angetrieben werden soll,
wird der Timer auf eine Intervallzeit (T 1) für die jeweilige
Abfrageunterbrechung von 10 msec. eingestellt.
Das bedeutet, daß die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors
44 durch 1/T 1 repräsentiert ist. Es ist vorgesehen,
daß die Antriebsfrequenz bzw. die Drehgeschwindigkeit
des Schrittmotors 44 durch eine Änderung der Intervallzeit
(T 1) verändert wird, was mittels eines Motorgeschwindigkeits-
Einstellvorganges (S 4 in den Fig. 5 und 10)
erfolgt, wie nachstehend noch erläutert wird.
Periodische Abfrage 2 (Fig. 7):
Dieser Abfragevorgang wird als Vorbereitung für die Ermittlung
der Fahrgeschwindigkeit durchgeführt. Der hier
zum Einsatz kommende Geschwindigkeitssensor 53 zur Ermittlung
der Fahrgeschwindigkeit erzeugt Impulse in Abhängigkeit
von der Drehung der Messwelle eines Tachometers,
und die Unterbrechung des Haupt-Programmablaufes gemäß
Fig. 5 zum Zweck der Abfrage erfolgt jeweils bei der Erzeugung
des Impulses, d. h. entweder an der vorderen oder
hinteren Impulsflanke. Als Geschwindigkeitssensor 53 kann
hier beispielsweise ein 20-Impulssensor eingesetzt werden,
der so ausgelegt ist, daß er eine Impulsfolge von 20 Impulsen
bei einer Umdrehung der Messwelle abgibt. Die Messwelle
selbst ist so übersetzt, daß sie bei jedem zurückgelegten
Kilometer 637 Umdrehungen ausführt. Das bedeutet je
Kilometer Fahrt eine Impulsanzahl von 12 740. Die von dem
Geschwindigkeitssensor 53 gelieferten Impulse werden gezählt
und als P CN in S 51 gespeichert.
Periodische Abfrage 3 (Fig. 8):
Dieser Abfragevorgang dient zur Aufbereitung der bei der
periodischen Abfrage 2 (Fig. 7) erhaltenen Impulsanzahl
zur Verwendung als Fahrgeschwindigkeit gemessen in km/h.
In diesem Fall ist die Unterbrechung des Haupt-Programmablaufes
gemäß Fig. 6 so ausgelegt, daß sie ausgehend
von den oben beschriebenen Voraussetzungen bezüglich des
Geschwindigkeitssensors 53 und der Messwelle alle 282 575 msec.
erfolgt. Folglich wird in S 52 der oben angegebenen Wert P CN ,
so wie er ist, als Fahrgeschwindigkeitswert (km/h) eingesetzt
und anschließend in S 53 der Wert P CN , wie er in S 51 in Fig. 7
gezählt wurde, gelöscht.
Es versteht sich, daß die Fig. 7 und 8 lediglich Ausführungsbeispiele
bezüglich der Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit
darstellen und daß die Fahrgeschwindigkeit auch mit anderen
herkömmlichen Methoden bestimmt werden kann.
Haupt-Programm-Ablauf (Fig. 5):
In S 1 wird das gesamte System auf "0" gesetzt. In S 2 wird
CP auf "0", MP auf "580", Art 1 auf "1" und die Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie (TNO) auf ¢ 1 eingestellt.
Die Einstellung CP auf "0" dient dazu, den Zahnsektor
40 bis zur Berührung mit dem Anschlag 49 im Gegenstellungsbereich
zurückzuführen, indem zwangsweise der Programmvorgang
von S 45 bis S 46 gemäß der Beschreibung von Fig. 6
ausgeführt wird, d. h. es wird die Ausgangsposition des
Motors festgelegt. Die Einstellung von MP auf 580 hat den
Zweck, den Zahnsektor 40 nach seiner Berührung mit dem
Anschlag 49 im Gegenstellungs-Bereich unabhängig davon,
wo er sich befindet, um 580 Schritte zum Ausgangspunkt
zurückführen zu können. Der Zweck der Einstellung der Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie auf ¢ 1 liegt darin,
daß die Kennlinie ¢ 1 eine grundsätzliche Kennlinie für
Vierrad-Lenkungen ist.
Nachfolgend wird die Vorgangsweise erläutert, gemäß der
die Verschiebung der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie
in S 3 überprüft und die Motorantriebs-Geschwindigkeit
in S 4 eingestellt wird. Wenn das Programm zu S 5 kommt,
wird untersucht, ob die Steuerungsart "Art 1 auf "1"
eingestellt ist oder nicht. In S 5 ist "Art 1" ursprünglich
als 1 festgesetzt, so daß im Falle JA das Programm
zu S 6 weitergeht, wo ermittelt wird, ob CP = MP ist.
Bei NEIN in S 6 gelangt das Programm in eine Schleife zwischen
S 3 bis S 6. In dieser Schleife wird der Schrittmotor 44
gemäß Fig. 6 angetrieben, so daß MP sich der Einstellung
"0" nähert und schließlich MP = CP erreicht wird. Zum
Zeitpunkt CP = MP ist die Nullstellung des Motors abgeschlossen
und in S 7 wird "Art 1" auf den Wert 0 und
"Art 2" auf den Wert 1 eingestellt.
Bei NEIN in S 5 wird in S 8 ermittelt, ob die Ist-
Fahrgeschwindigkeit Null ist oder nicht. Bei NEIN in S 8 wird
in S 9 eine Soll-Schrittzahl CP eingesetzt. Es versteht
sich, daß dieser CP-Wert einem Einschlagwinkel-Verhältniswert
entspricht, der unter Zugrundelegung der Ist-Fahrgeschwindigkeit
durch die Kennlinie ¢ 1 oder ¢ 2 bestimmt ist.
Anschließend werden in S 10 "Art 1" und "Art 2" auf den Wert 0
gesetzt und das Programm kehrt zu S 3 zurück.
Bei JA in S 8 geht das Programm zu S 11 weiter, wo festgestellt
wird, ob "Art 2" den Wert 0 hat. Bei NEIN in S 11 kehrt das
Programm zu S 3 zurück, da in diesem Fall der Vorgang der
Nulleinstellung des Motors nicht von Neuem durchgeführt
werden muß, weil der Schrittmotor 44 nach der Nulleinstellung
nicht betrieben worden ist. Bei JA in S 11 geht
das Programm zu S 12 weiter, um die Nullsetzung des Motors
auszuführen. In S 12 erfolgt die Einstellung CP = 0,
MP = 580 und "Art 1" = 1 (entsprechend S 2). Daraufhin
wird die Nullsetzung bzw. die neue Festlegung der Ausgangsstellung
des Motors durch S 5 und S 6 durchgeführt.
Überprüfung der Kennlinienverschiebung (Fig. 9):
In S 21 wird der EIN/AUS-Zustand des Kennlinien-Umschalters
SW eingelesen. Daraufhin wird in S 22 ermittelt, ob der
Kennlinien-Umschalter 54 auf EIN steht. Bei NEIN in S 22
oder wenn die Kennlinie ¢ 1 ausgewählt ist, geht das
Programm zu S 23 weiter, wo die Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie ¢ 1 eingesetzt wird. In Übereinstimmung damit
wird auch die Soll-Schrittzahl CP, die in S 9 festgelegt
wird, auf der Grundlage der Kennlinie ¢ 1 bestimmt.
Bei JA in S 22 oder wenn die Kennlinie ¢ 2 ausgewählt ist,
geht das Programm zu S 24, wo die Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie ¢ 2 eingesetzt wird. Wiederum in Übereinstimmung
damit wird die Ist-Schrittzahl CP, die in S 9 eingesetzt
wird, auf der Grundlage der Kennlinie ¢ 2 bestimmt.
Einstellung der Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors
(Fig. 10):
In diesem Ausführungsbeispiel wird untersucht, ob das
Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung
oder zur Gegenstellung der Räder geändert wird. Dies
erfolgt durch einen Vergleich der Ist-Position MP mit
der Soll-Schrittposition CP, was gleichbedeutend ist
mit dem Vergleich des eingestellten Einschlagwinkel-
Verhältnisses mit dem Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis.
Tendiert die Änderung in Richtung Gleichstellung, dann
wird das Abfrage-Zeitintervall T 1 (Fig. 6) auf einen
"Einstellungswert 1" eingestellt. Tendiert die Änderung
in Richtung Gegenstellung, dann wird das Abfrage-Zeitintervall
T 1 auf einen "Einstellungswert 2" eingestellt.
Die Beziehung zwischen dem Einstellungswert 1 und dem
Einstellungswert 2 geht dahin, daß ersterer kleiner ist als
letzterer ist. Aufgrund dieser Beziehung ergibt sich,
daß die Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 44
relativ grösser wird, wenn das Einschlagwinkel-Verhältnis
in Richtung zur Gleichstellung der Räder geändert wird.
Hingegen wird die Antriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors
44 relativ kleiner, wenn das Einschlagwinkel-
Verhältnis sich zur Gegenstellung hin verändert.
Daraus folgt, daß die Stellgeschwindigkeit bei der
Änderung des Einschlagwinkels gefolgt von der Änderung
des Hinterrad-Einschlagwinkels, d. h. also des Einschlagwinkel-
Verhältnisses, unterschiedlich ist, je nachdem,
ob die Änderung in Richtung zur Gleichstellung oder zur
Gegenstellung der Räder erfolgt.
In S 31 wird ermittelt, ob die Soll-Schrittstellung CP grösser
als die Ist-Schrittstellung MP ist. Es versteht sich, daß
die Ist-Schrittstellung MP fortwährend überwacht, gespeichert
und auf den jeweils neuen zutreffenden Wert eingestellt
wird. Bei JA in S 31 wird das Einschlagwinkel-Verhältnis in
Richtung zur Gleichstellung geändert, so daß in S 32 das
Abfrage- bzw. Unterbrechungsintervall T 1 auf den Einstellwert 1
festgesetzt wird, d. h. auf ein relativ kurzes Zeitintervall.
Bei NEIN in S 31 hingegen ändert sich das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Richtung zur Gegenstellung, so daß in diesem
Fall das Abfrage-Zeitintervall T 1 anschließend in S 33 auf
den Einstellwert 2 eingestellt wird, d. h. auf ein verhältnismässig
langes Zeitintervall.
Im Rahmen der beschriebenen Ausführungsbeispiele beinhaltet
die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in
Richtung zur Gleichstellung der Räder auch eine Änderung
der Kennlinie aufgrund der EIN/AUS-Umschaltung mittels des
Umschalters 44 (Fig. 9) sowie aufgrund einer Beschleunigung
oder Verzögerung des Fahrzeuges. So wird, wie sich aus Fig. 4
ergibt, in einem Fall der Verschiebung der Kennlinie ¢ 1
zur Kennlinie ¢ 2 beispielsweise das Einschlagwinkel-Verhältnis
in Richtung zur Gleichstellung verändert; diese
Richtung ist durch Pfeil in Fig. 4 angedeutet. Bei einem
Übergang von der Kennlinie ¢ 2 zur Kennlinie ¢ 1 hingegeben
verändert sich das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung
zur Gegenstellung. Bei Einhaltung ein und derselben Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie ist dafür gesorgt, daß
beide Kennlinien ¢ 1 und ¢ 2 so verlaufen, daß das
Einschlagwinkel-Verhältnis bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit
zur Gleichstellung hin tendiert. Demzufolge verändert sich
das Einschlagwinkel-Verhältnis im Beschleunigungszustand
in Richtung zur Gleichstellung, hingegen im Verzögerungszustand
in Richtung zur Gegenstellung.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß in diesem Ausführungsbeispiel
das Einschlagen der Hinterräder in Richtung zur
Gleichstellung, die einen stabilen Fahrzustand des Fahrzeuges
zur Folge hat, rasch ausgeführt wird, während das
Einschlagen der Hinterräder in Richtung zur Gegenstellung,
durch die eine rasche Bewegung des Fahrzeugvorderteils
bei einer Richtungsänderung ermöglicht wird, relativ langsam
ausgeführt wird. Hierdurch wird die Fahrstabilität des
Fahrzeuges insgesamt verbessert. Selbst in einer Situation,
in der aufgrund eines Fehlers in dem Geschwindigkeitssensor
53 eine Fahrgeschwindigkeit Null ermittelt wird, erfolgt das
Einschlagen in Richtung zur Gegenstellung so langsam, daß
eine abrupte Bewegungsänderung des Fahrzeuges unterbleibt.
Das beschriebene Vorgehen wirkt somit als Sicherheitsmaßnahme
im Fall eines Auftretens von Fehlern.
Zweites Ausführungsbeispiel (Fig. 11):
Die Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist ein Beispiel dafür,
daß der Hinterrad-Einschlagwinkel direkt auf der Grundlage
des Verdrehwinkels ϑ H am Lenkrad und der Fahrgeschwindigkeit
bestimmt wird. In diesem Fall ist beispielsweise der
in den Fig. 2 und 3 gezeigte Eingangsteil 21 a bzw. die
entsprechende Steuerstange direkt auf einem Betätigungselement
zum Einschlagen der Hinterräder montiert und so
angetrieben, daß das Betätigungselement gesteuert in
eine Soll-Position verstellbar ist, wobei diese eine
Soll-Einschlagstellung der Hinterräder bedeutet. Diese
Soll-Position wird bestimmt unter Beiziehung des Verdrehwinkels
ϑ H am Lenkrad und der Fahrgeschwindigkeit
als Parameter. Der Verdrehwinkel ϑ H am Lenkrad kann
dabei direkt oder indirekt ermittelt werden, in letzterem
Fall beispielsweise über die Seitenbeschleunigung, die
auf das Fahrgestell wirkt.
Insbesondere wird in dieser Ausführungsform ein erstes
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis, das in Übereinstimmung
mit einer Verschiebung der Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie (Auswahl der Kennlinie ¢ 1 oder ¢ 2) verändert
werden soll, integriert, und es ist in dem Integrierprogramm
eine Integrier-Zeitkonstante vorgesehen, die
entsprechend der Änderungsrichtung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses verändert wird. Hierdurch wird die Geschwindigkeit
eingestellt, mit der ein Signal für ein zweites Soll-
Einschlagwinkel-Verhältnis ausgegeben wird, welches zur
Steuerung des Einschlagwinkel-Verhältnisses verwendet wird,
so daß als Folge davon auch hierdurch die Stellgeschwindigkeit
bei der Steuerung und Änderung der Einschlagwinkel-
Verhältnisses abgestimmt wird.
Fig. 11 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäß
einzusetzenden Steuereinheit, die einen Schaltkreis
61 zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses
beinhaltet. Durch diesen Schaltkreis wird das erste Soll-
Einschlagwinkel-Verhältnis R auf der Basis einer ausgewählten
vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie
(Kennlinie ¢ 1 oder ¢ 2) in Abhängigkeit von einem Signal
einer Kennlinien-Wähleinrichtung 60 bestimmt. Die Kennlinien-
Wähleinrichtung 60 besteht aus dem Kennlinien-Umschalter 54
sowie aus dem Fahrgeschwindigkeits-Sensor 53. Das erste
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R wird daraufhin durch
einen Integrierkreis 62 integriert und ergibt ein zweites
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′. Beide Einschlagwinkel-
Verhältnisse R und R′ werden jeweils einem Komparator 63
zugeführt, der durch Vergleich der beiden Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisse R und R′ die Richtung feststellt, in
welcher das Einschlagwinkel-Verhältnis verändert wird.
Der Komparator 63 gibt dann das Vergleichsergebnis an einen
Bestimmungsschaltkreis 64 zur Festlegung der Zeitkonstante.
In dem Bestimmungsschaltkreis 64 wird eine Integrier-
Zeitkonstante τ 1 eingestellt, wenn sich das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung verändert;
andernfalls, d. h. bei einer Veränderung in Richtung zur
Gegenstellung, wird eine Integrier-Zeitkonstante τ 2 festgelegt.
Das dem zweiten Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′
entsprechende Signal aus der Integrierschaltung 62 sowie
das den Verdrehwinkel ϑ H des Lenkrades repräsentierende
Signal aus dem Lenkwinkel-Sensor 65 werden einem Rechen-
Schaltkreis 66 zur Errechnung einer Steuer-Soll-Position
(Soll-Einschlagstellung) der Hinterräder eingegeben.
Ein Antriebs-Schaltkreis 67, der von dem Rechen-Schaltkreis
66 ein Signal für die Steuer-Soll-Position empfängt, betreibt
und steuert das Betätigungselement zum Einschlagen der Hinterräder
in der Weise, daß diese in die Soll-Stellung kommen.
Es versteht sich also, daß die Integrier-Zeitkonstanten
τ 1 und τ 2, die von dem Bestimmungs-Schaltkreis 64 für die
Zeitkonstanten festgelegt werden, in der Beziehung τ 1 ≦ωτ τ 2
zueinander stehen. Aus dieser Beziehung folgt, daß bei
einer Veränderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung
zur Gegenstellung das entsprechende Signal für das zeite
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis R′ nur relativ langsam ausgegeben
wird, so daß hierdurch die Änderung der Einschlagwinkel-
Verhältnisse mit einer relativen Verzögerung gesteuert
erfolgt.
Als Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien können im Rahmen
der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Verläufe eingesetzt
werden, wie sich solche beispielsweise aus den
Fig. 12 bis 15 ergeben.
Fig. 12 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie,
die ausgezogen dargestellt ist, sowie eine zweite Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie in gestrichelter Darstellung.
Beiden Kennlinien liegt als Parameter die Fahrgeschwindigkeit
zugrunde, wobei sie sich bezüglich eines Reibungskoeffizienten µ
der Fahrbahnoberfläche unterscheiden.
Die beiden Kennlinien können von Hand oder automatisch
aufgrund eines Ausgangssignales eines Sensors zur Überwachung
des Reibungskoeffizienten ausgewählt werden.
Fig. 13 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie
in ausgezogener Darstellung sowie eine zweite Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie, die gestrichelt dargestellt
ist. Die erste Kennlinie beinhaltet als Parameter
die Fahrgeschwindigkeit, während die zweite Kennlinie so
verläuft, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis zu jeder Zeit
Null ist (was bedeutet, daß allein die Vorderräder eingeschlagen
werden, die Hinterräder hingegen geradeaus laufen).
In diesem Fall wird die Auswahl der Kennlinie vorzugsweise
manuell vorgenommen.
Fig. 14 zeigt eine erste Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie
in ausgezogener Darstellung sowie eine zweite Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie in gestrichelter Darstellung,
für die beide die Fahrgeschwindigkeit als
Parameter gilt. Die erste Kennlinie verläuft so, daß mit
zunehmender Fahrgeschwindigkeit das Einschlagwinkel-
Verhältnis zunehmend in Richtung auf die Gleichstellung
verändert wird. Diese Charakteristik wird allgemein eingehalten,
wenn die Fahrgeschwindigkeit als Parameter
verwendet wird. Die zweite Kennlinie dagegen verläuft
so, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis umso weiter in
Richtung zur Gleichstellung verschoben ist, je weiter
die Fahrgeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten
Fahrgeschwindigkeit V 1 liegt. Diese zweite Charakteristik
erweist sich als vorteilhaft, wenn das Fahrzeug auf einem
Platz mit beschränkten Platzverhältnissen vor und
hinter dem Fahrzeug geparkt ist (Die Fahrgeschwindigkeit
beim Ein- und Ausparken ist regelmässig niedrig). Auch
in diesem Fall wird die Auswahl der Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinie vorzugsweise manuell vorgenommen.
Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Einschlagwinkel-
Verhältnis unter Heranziehung der Seitenbeschleunigung
oder Seitenkraft als Parameter eingestellt
wird.
Als Betätigungsvorrichtung zur Veränderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses können geeignete Motoren, z. B.
Schrittmotoren, sonstige Gleichstrom-Elektromotore
und dgl. eingesetzt werden. Wo die Steuereinheit 51
durch einen Computer gebildet ist, kann dieser digital
oder analog arbeiten.
Claims (17)
1. Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge, mit einem Vorderrad-
Einschlagmechanismus und einem Hinterrad-Einschlagmechanismus,
durch welche die Hinterräder in bestimmter
Zuordnung zu den Vorderrädern in Abhängigkeit
von der Drehung eines Lenkrades eingeschlagen
werden, und mit einer Einrichtung zur Änderung des
Verhältnisses des Einschlagwinkels der Hinterräder
zu dem Einschlagwinkel der Vorderräder (Einschlagwinkel-
Verhältnis),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung,
welche feststellt, ob das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder zur
Gegenstellung der Räder geändert wird, und durch
eine Einrichtung zur Einstellung der Änderungsgeschwindigkeit,
durch welche eine Änderung des
Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung
der Räder mit geringerer Geschwindigkeit
ausgeführt wird als eine Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung
der Räder.
2. Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge, mit einem Vorderrad-
Einschlagmechanismus und einem Hinterrad-Einschlagmechanismus,
durch welche die Hinterräder in bestimmer
Zuordnung zu den Vorderrädern in Abhängigkeit von der
Drehung eines Lenkrades eingeschlagen werden, und mit
einer Einrichtung zur Änderung des Verhältnisses des
Einschlagwinkels der Hinterräder zu dem Einschlagwinkel
der Vorderräder (Einschlagwinkel-Verhältnis),
gekennzeichnet durch einen Speicher zur Speicherung
einer auf den Fahrzustand des Fahrzeuges abgestimmten
Einschlag-Verhältnis-Kennlinie, einen Detektor
(53) zur Ermittlung des Fahrzustandes des Fahrzeuges,
eine Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisses auf der Basis der genannten Kennlinie
und entsprechend dem ermittelten Fahrzustand,
eine Steuereinrichtung zur Einsteuerung der Einrichtung
zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses auf
das Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis, eine Einrichtung
zur Feststellung der Änderungsrichtung, welche feststellt,
ob das Einschlagwinkel-Verhältnis in Richtung
zur Gleichstellung oder zur Gegenstellung der Räder
geändert wird, und eine Einrichtung zur Einstellung
der Änderungsgeschwindigkeit, durch welche eine Änderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses in Richtung zur Gegenstellung
der Räder mit geringerer Geschwindigkeit ausgeführt
wird als eine Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses in Richtung zur Gleichstellung der Räder.
3. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit
als Parameter zugrunde liegt.
4. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Speicher eine Mehrzahl von Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinien gespeichert sind,
daß zur Auswahl einer bestimmten Einschlag-Verhältnis-
Kennlinie eine Wähleinrichtung (60) vorgesehen ist und
daß die Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisses so geschaltet ist, daß sie das
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnis auf der Basis der ausgewählten
Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie bestimmt.
5. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß allen Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien die
Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt und
daß die Wähleinrichtung ein manuell betätigbarer Umschalter
(54) ist.
6. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß den Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinien
die Fahrgeschwindigkeit als Parameter zugrunde liegt
und die Kennlinien sich bezüglich eines Reibungskoeffizienten
der Fahrbahnoberfläche unterscheiden.
7. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinien vorgesehen sind, von denen der
ersten Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter
zugrunde liegt, während die zweite Kennlinie einen
Verlauf aufweist, gemäß dem das Hinterrad-Einschlagwinkel-
Verhältnis stets Null ist.
8. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einschlagwinkel-
Verhältnis-Kennlinien vorgesehen sind, wobei der Verlauf
der ersten Kennlinie so gewählt ist, daß bei
zunehmender Fahrgeschwindigkeit das Einschlagwinkel-
Verhältnis zunehmend in Richtung einer Gleichstellung
der Räder verändert wird, während der Verlauf der
zweiten Kennlinie so gewählt ist, daß das Einschlagwinkel-
Verhältnis zunehmend in Richtung auf eine
Gleichstellung der Räder geändert wird, je niedriger
die Fahrgeschwindigkeit unter einer vorbestimmten
Fahrgeschwindigkeit (V 1) liegt.
9. Vierrad-Lenkung nach einem der Ansprüche 3, 5 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Einschlagwinkel-Verhältnis-
Kennlinie die Fahrgeschwindigkeit als Parameter
zugrunde liegt, wobei der Kennlinienverlauf so gewählt
ist, daß das Einschlagwinkel-Verhältnis mit zunehmender
Fahrgeschwindigkeit stärker in Richtung einer Gleichstellung
der Räder geändert wird.
10. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie die auf
das Fahrzeug wirkende Seitenbeschleunigung (G) als
Parameter zugrunde liegt und daß bei zunehmender
Seitenbeschleunigung (G) das Einschlagwinkel-Verhältnis
zunehmend in Richtung einer Gleichstellung der Räder
veränderbar ist.
11. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-
Verhältnisses einen Mechanismus zur Änderung des Hinterrad-
Einschlagwinkels relativ zum Verdrehwinkel des
Lenkrades aufweist, der zwischen dem Lenkrad (9) und
dem Hinterrad-Einschlagmechanismus (B) angeordnet ist,
und daß zur Betätigung des Mechanismus zur Änderung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses eine elektromagnetische
Betätigungsvorrichtung (44) vorgesehen ist.
12. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsvorrichtung (44) ein Schrittmotor ist.
13. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Feststellung der Änderungsrichtung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses eine Einrichtung
zum Vergleich der Schrittzahl (MP), die die
Ist-Stellung des Schrittmotors (44) angibt, mit einer
Soll-Schrittzahl (CP) ist, die durch die Einrichtung
zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses
vorgegeben ist.
14. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Veränderung der
Änderungsgeschwindigkeit eine Einrichtung zur Einstellung
der Antriebs-Impulsfrequenz für den Schrittmotor
(44) ist.
15. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung zur Steuerung der
Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
eine Frequenzänderung an den Schrittmotor (44) von einem
Impuls je vorbestimmten Zyklus ausgibt und daß die Einrichtung
zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit
den vorbestimmten Zyklus in Abhängigkeit von der Änderungsrichtung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses ändert.
15. Vierrad-Lenkung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung zur Steuerung der
Einrichtung zur Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
eine Frequenzänderung an den Schrittmotor (44) von einem
Impuls je vorbestimmten Zyklus ausgibt und daß die Einrichtung
zur Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit
den vorbestimmten Zyklus in Abhängigkeit von der Änderungsrichtung
des Einschlagwinkel-Verhältnisses ändert.
16. Vierrad-Lenkung für Fahrzeuge, mit einem Vorderrad-
Einschlagmechanismus und einem Hinterrad-Einschlagmechanismus,
durch welche die Hinterräder in bestimmter
Zuordnung zu den Vorderrädern in Abhängigkeit von der
Drehung eines Lenkrades eingeschlagen werden, gekennzeichnet
durch eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung
zum Einschlagen der Hinterräder über den
Antrieb des Hinterrad-Einschlagmechanismus (B), einen
Detektor zur Feststellung des Einschlagwinkels der
Hinterräder, eine Einrichtung zur Bestimmung eines
Soll-Einschlagwinkel-Verhältnisses auf der Basis einer
vorbestimmten Einschlagwinkel-Verhältnis-Kennlinie,
eine Integrierschaltung zum Integrieren eines Signals
der Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisses auf der Basis einer vorbestimmten
Zeitkonstante, eine Einrichtung zur Feststellung der
Änderungsrichtung, welche feststellt, ob das Einschlagwinkel-
Verhältnis in Richtung zur Gleichstellung oder
zur Gegenstellung der Räder geändert wird, wobei diese
Einrichtung ein Komparator ist, der das Signal (R)
der Einrichtung zur Bestimmung des Soll-Einschlagwinkel-
Verhältnisses mit dem Signal (R′) der Integrierschaltung
vergleicht, eine Einrichtung zur Festsetzung
einer Zeitkonstante entsprechend dem Signal der Einrichtung
zur Feststellung der Änderungsrichtung in dem
Sinne, daß die Zeitkonstante größer festgesetzt wird,
sobald die Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
zu einer Gegenstellung der Räder gerichtet ist,
als bei einer Änderung des Einschlagwinkel-Verhältnisses
in Richtung zu einer Gleichstellung der Räder, eine
Einrichtung zur Bestimmung eines Soll-Einschlagwinkels
an den Hinterrädern auf der Basis der Ausgangssignale
der Integrierschaltung und der Einrichtung zur Feststellung
des Verdrehwinkels am Lenkrad, und eine
Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebes der
Betätigungsvorrichtung in dem Sinne, daß der Soll-
Einschlagwinkel eingestellt wird.
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