DE3804587C2 - - Google Patents
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- DE3804587C2 DE3804587C2 DE3804587A DE3804587A DE3804587C2 DE 3804587 C2 DE3804587 C2 DE 3804587C2 DE 3804587 A DE3804587 A DE 3804587A DE 3804587 A DE3804587 A DE 3804587A DE 3804587 C2 DE3804587 C2 DE 3804587C2
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- 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
- B62D7/159—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 characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zusatzlenkung, insbesondere
Hinterradzusatzlenkung, für Kraftfahrzeuge, insbesondere
Personenkraftwagen, mit einer Stellvorrichtung, welche die
Lenkräder, insbesondere die Hinterräder, in Abhängigkeit
von der Längsgeschwindigkeit (vx), Querbeschleunigung (ay)
und Giergeschwindigkeit auslenkt.
Eine entsprechende Zusatzlenkung ist aus der DE-OS 33 00 640
bekannt und soll dazu dienen, Störbewegungen des Fahrzeuges
noch vor einer Reaktion des Fahrers auszugleichen. Jedoch
wird in dieser Druckschrift keine genaue Anweisung gegeben,
wie instabile Fahrzustände, die zu Schleuderbewegungen
führen können, rechtzeitig erkannt und in optimaler Weise
durch die Zusatzlenkung stabilisiert werden sollten.
Die DE-OS 35 32 247 zeigt ein Lenksystem, welches es ermöglicht,
bei einem Fahrzeug ein gewünschtes Lenkverhalten zu
erreichen, und zwar weitestgehend unabhängig von der jeweiligen
Fahrzeugkonstruktion.
Dazu werden mittels entsprechender Istwertgeber die Winkellage
des Lenkhandrades sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit
festgestellt. Sodann wird mittels eines Rechners ein Sollwert
für eine dynamische Variable, beispielsweise die Querbeschleunigung,
des Fahrzeuges bestimmt, welche bei der jeweiligen
Fahrgeschwindigkeit sowie Winkellage des Lenkhandrades für
das angestrebte Lenkverhalten wünschenswert ist. Danach wird
unter Berücksichtigung eines mathematischen Modelles des
jeweiligen Fahrzeuges mittels des Rechners ermittelt, welcher
Einschlagwinkel der Fahrzeuglenkräder bei dem jeweiligen
Fahrzeug notwendig ist, um den zuvor ermittelten Sollwert
der dynamischen Variablen zumindest angenähert zu erreichen.
Gleichzeitig werden die Lenkräder mittels entsprechender
Stellorgane auf den ermittelten Wert des Einschlagwinkels
eingestellt. Auf diese Weise ist es prinzipiell möglich,
bei einer schweren Limousine ein Fahrverhalten zu erreichen,
welches demjenigen eines Sportwagens ähnelt. Denn die Lenkräder
der Limousine können bei hinreichender Genauigkeit des
mathematischen Modelles der Limousine immer so eingestellt
werden, daß sich die Limousine kinematisch ähnlich einem
Sportwagen verhält, welcher mit der gleichen Geschwindigkeit
fährt und dessen - einer herkömmlichen Lenkung zugeordnetes
- Lenkhandrad auf eine gleiche Winkellage wie das
Lenkhandrad der Limousine eingestellt ist.
Nach der DE-OS 35 32 247 ist es grundsätzlich möglich,
als dynamische Variable die Querschwindigkeitsänderung
zu verwenden. Dies bedeutet, daß zunächst
- beispielsweise entsprechend dem Verhalten eines Sportwagens -
jedem Wertepaar aus Winkellage des Lenkhandrades und Fahrzeuggeschwindigkeit
ein gewünschter Sollwert der Quergeschwindigkeitsänderung
zugeordnet wird. Sodann wird mittels des mathematischen
Modelles des jeweiligen Fahrzeuges ermittelt, auf
welche Einschlagwinkel die Lenkräder des jeweils tatsächlich
vorhandenen Fahrzeuges gebracht werden müssen, um den gewünschten
Sollwert der Quergeschwindigkeitsänderung zu erreichen.
Gleichzeitig werden die Lenkräder des Fahrzeuges entsprechend
eingestellt.
Bei der Anordnung gemäß der DE-OS 35 32 247 ändert sich
also das Übersetzungsverhältnis zwischen der Winkellagenänderung
des Lenkhandrades und der Einschlagwinkeländerung
der Fahrzeuglenkräder ständig, und zwar derart, daß das
jeweilige Fahrzeug auf eine Bewegung des Lenkhandrades in
einer gewünschten Weise, etwa nach Art eines Sportwagens,
reagiert. Gemäß der DE-OS 35 32 247 kann dies ohne konstruktive
Änderungen der Systeme der Radaufhängung u. dgl. erreicht
werden.
Ein ähnliches System wird in der DE-OS 36 08 420 dargestellt.
Auch hier soll bei einem Fahrzeug weitestgehend unabhängig
von der Konstruktion der Radaufhängungssysteme ein gewünschtes
Lenkverhalten erreicht werden.
Gemäß der DE-OS 36 08 420 wird zunächst ein mathematisches
Modell für den Istzustand des jeweiligen Fahrzeuges ermittelt.
Dazu werden mittels entsprechender Istwertgeber der Einschlagwinkel
der Fahrzeuglenkräder sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit
festgestellt. Gleichzeitig wird unter Verwendung eines
mathematischen "Grobmodelles" des Fahrzeuges ermittelt,
welcher Wert einer vorgegebenen dynamischen Variablen
(beispielsweise die Quergeschwindigkeitsänderung) des Fahrzeuges
bei dem jeweiligen Einschlagwinkel und der jeweiligen
Fahrgeschwindigkeit zu erwarten ist. Mittels zusätzlicher
Istwertgeber (beispielsweise Beschleunigungs- und Giersensoren)
wird zusätzlich der tatsächlich vorhandene Istwert
der dynamischen Variablen bestimmt und mit dem berechneten
Wert verglichen. Entsprechend der dabei auftretenden
Abweichung wird sodann das "Grobmodell" des Fahrzeuges
modifiziert, so daß zukünftig die jeweils rechnerisch
ermittelten Erwartungs- bzw. Schätzwerte der dynamischen
Variablen weitestgehend mit dem Istwert derselben übereinstimmen.
Auf diese Weise kann die Haftung der Fahrzeugräder
auf der Fahrbahn ohne direkte Messung berücksichtigt werden.
Des weiteren ist nach der DE-OS 36 08 420 vorzugsweise
vorgesehen, den Rechner zusätzlich zu dem zuvor ermittelten
Modell des Istzustandes des jeweiligen Fahrzeuges ein Modell
des Sollzustandes ermitteln zu lassen. Dies ist im wesentlichen
gleichbedeutend damit, daß der Rechner jedem Wertepaar
aus Winkellage des Lenkhandrades und Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeuges eine dynamische Variable zuordnet, welche sich
bei einem Fahrzeug mit dem angestrebten Lenkverhalten
- beispielsweise dem Lenkverhalten eines Sportwagens -
bei dem jeweiligen Wertepaar einstellen sollte. Sodann
ermittelt der Rechner unter Berücksichtigung des aktualisierten
Istwert-Modelles des jeweiligen Fahrzeuges, d. h.
unter Berücksichtigung des das tatsächliche Fahrverhalten
wiedergebenden mathematischen Simulationsmodelles, auf welche
Einschlagwinkel die Fahrzeuglenkräder gestellt werden müssen,
um bei der jeweiligen Winkellage des Lenkhandrades und der
jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit das gewünschte Lenkverhalten
zu erzielen.
Das in der DE-OS 36 08 420 dargestellte System geht also
über das System der DE-OS 35 32 247 insofern hinaus, als das
mathematische Modell des jeweiligen Fahrzeuges nicht fest
vorgegeben ist. Vielmehr wird ein fest vorgegebenes
mathematisches "Grobmodell" des jeweiligen Fahrzeuges
unter Berücksichtigung des tatsächlichen Verhaltens des
Fahrzeuges abgeändert, um ein dem Sollzustandsmodell noch
genauer entsprechendes Fahrverhalten erreichen zu können.
In der US-PS 47 06 771 wird ein weiteres Lenksystem
beschrieben, welches funktional weitgehend dem System
der DE-OS 36 08 420 ähnelt.
In der DE-OS 36 08 420, der DE-OS 35 32 247 sowie der
US-PS 47 06 771 werden also prinzipiell solche Anordnungen
dargestellt, bei denen das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Änderung des Einschlagwinkels der Lenkräder und der
Änderung der Winkellage des Lenkhandrades laufend derart.
variiert wird, daß jede Bewegung des Lenkhandrades zu einer
Fahrzeugreaktion führt, wie sie bei einem "Idealfahrzeug",
beispielsweise bei einem Sportwagen, bei der jeweiligen
Bewegung des Lenkhandrades auftreten würde.
Damit mag zwar die Handhabbarkeit des jeweiligen Fahrzeuges
deutlich verbessert werden. Jedoch sind die beschriebenen
Systeme nicht in der Lage, vollständig selbsttätig einer
plötzlich auftretenden Schleuderbewegung des Fahrzeuges
entgegenzusteuern.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Zusatzlenkung
zu schaffen, welche in besonderem Maße geeignet ist, bei
erhöhter Schleudergefahr eine besonders wirksame Stabilisierung
des Fahrzeuges zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Zusatzlenkung der eingangs
angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Stellvorrichtung
(Regler) beim Auftreten einer mit schnell anwachsender
Quergeschwindigkeit des Fahrzeuges verbundenen Schleuderbewegung
desselben die Lenk- bzw. Hinterräder im Sinne
einer der Schleuderbewegung entgegenwirkenden Gegensteuerung
betätigt, wobei der jeweilige Einschlagwinkel der Lenk- bzw.
Hinterräder von der Quergeschwindigkeitsänderung
abhängt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß für den Beginn
von Schleuderbewegungen eines Fahrzeuges ein schnelles
Anwachsen der Quergeschwindigkeit (vy) des Fahrzeuges
charakteristisch ist. Dementsprechend besteht der Grundgedanke
der Erfindung darin, beim Auftreten von Quergeschwindigkeitsänderungen
mit den Lenkrädern, insbesondere den
Hinterrädern, automatisch gegenzulenken und damit den
beginnenden Eindrehvorgang des Fahrzeuges zu verhindern
bzw. zumindest zu verlangsamen. Die Zusatzlenkung wird
immer dann wirksam, wenn Quergeschwindigkeitsänderungen
auftreten. Sobald sich die Quergeschwindigkeit des Fahrzeuges
nicht mehr ändert, wird der durch die Zusatzlenkung bewirkte
Lenkeinschlag wiederum zurückgenommen, so daß der zum Ausregeln
kritischer Fahrzustände vorhandene Lenkbereich der
Zusatzlenkung wieder vollständig für neue kritische Situationen
zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird damit der
Vorteil erzielt, daß das Fahrverhalten bei stationären
Fahrzuständen gegenüber einem Fahrzeug ohne Zusatzlenkung
unverändert bleibt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Auslenkung der
Lenk- bzw. Hinterräder von der Quergeschwindigkeitsänderung
sowie der zeitlichen Veränderung bzw. Veränderungsgeschwindigkeit
der Quergeschwindigkeitsänderung abhängt.
Des weiteren kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung aus Fahrgeschwindigkeit und manuell
eingestelltem Lenkausschlag ein Sollwert für die Quergeschwindigkeitsänderung
des Fahrzeuges bestimmt und mit
dem jeweiligen Istwert verglichen werden, wobei die Stellvorrichtung
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Soll- und
Istwert arbeitet. Bei dieser Ausführungsform ist gewährleistet,
daß sich das Fahrverhalten gegenüber einem Fahrzeug
ohne Zusatzlenkung in unkritischen Situationen nicht verändert.
Dementsprechend benötigt der Fahrer keine längere
Eingewöhnungszeit beim Umstieg auf ein Fahrzeug mit Zusatzlenkung,
denn dieselbe wird nur in kritischen Situationen
im Sinne einer automatischen Stabilisierung des Fahrzeuges
und damit im Sinne einer Erleichterung der Beherrschung des
Fahrzeuges wirksam.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung
auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Erläuterung
der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf ein Fahrzeug
zur Erläuterung verschiedener Größen,
Fig. 2 verschiedene Diagramme zur Erläuterung des
Fahrverhaltens mit und ohne Zusatzlenkung und
Fig. 3 die Regelung einer Hinterradzusatzlenkung.
Das in Fig. 1 schematisch in Draufsicht dargestellte Fahrzeug
besitzt lenkbare Vorderräder 1 und 2 sowie lenkbare Hinterräder
3 und 4. Dabei sind die Vorderräder 1 und 2 um einen
Winkel δVA eingeschlagen, während der Radeinschlag der
Hinterräder δHA beträgt. Zur Vereinfachung der Darstellung
sind in Fig. 1 die Radeinschläge auf der rechten Fahrzeugseite
gleich groß wie auf der linken Fahrzeugseite. Im Hinblick auf
eine exakte Lenkgeometrie, bei der sich die Achsen aller Räder
bei schlupffreier Fahrt im Kurvenzentrum schneiden sollen,
sind die Radeinschläge der Räder auf der Kurvenaußenseite
tatsächlich etwas geringer als die Radeinschläge der Räder
auf der Kurveninnenseite. Dies braucht jedoch im vorliegenden
Falle nicht berücksichtigt zu werden, weil eine entsprechend
unterschiedliche Einstellung der Radeinschläge aufgrund der
Kinematik des Lenkungsgetriebes bzw. -gestänges zwangsläufig
erfolgt. Die in Fig. 1 angegebenen Winkel δHA und δVA
können daher als Mittelwerte der Radeinschläge der Vorderräder
bzw. Hinterräder angesehen werden.
Der Radstand, d. h. der Abstand von Vorder- und Hinterachse
in Fahrzeuglängsrichtung ist mit l bezeichnet. Der Abstand
des Fahrzeugschwerpunktes Sp in Fahrzeuglängsrichtung von
der Hinterachse beträgt lH.
Mit x₀, y₀ ist ein stationäres, d. h. bodenfestes, Koordinatensystem
bezeichnet, während x, y ein fahrzeugfestes Koordinatensystem
mit Ursprung im Fahrzeugschwerpunkt Sp bilden.
Der Schwerpunkt Sp möge sich entsprechend dem Vektor bewegen,
d. h. in einer Richtung, welche von derjenigen Bahn, in die die
Räder 1 bis 4 das Fahrzeug zu bringen suchen, abweicht. Dabei
tritt zwischen der Richtung der Geschwindigkeit und der
Längsachse des Fahrzeuges der Schwimmwinkel β auf.
In Richtung der Fahrzeugquerachse bzw. in Richtung der Fahrzeuglängsachse
besitzt die Geschwindigkeit die Komponenten
vy und vx.
Falls sich die Geschwindigkeit ändert, so treten Längs- und
Quergeschwindigkeitsänderungen und sowie Längs- und
Querbeschleunigungen ax und ay auf. Außerdem kann sich das
Fahrzeug gegebenenfalls mit einer Giergeschwindigkeit um
seine Hochachse drehen, wodurch die Längs- und Quergeschwindigkeitsänderungen
sowie die Längs- und Querbeschleunigungen
ebenfalls beeinflußt werden können.
Wenn Nick- und Wankbewegungen des Fahrzeuges vernachlässigt
werden gilt:
Aufgrund der Drehbewegung des Fahrzeuges um seine Hochachse
ist die Quergeschwindigkeitsänderung also nicht identisch
mit der Querbeschleunigung ay.
Gemäß Fig. 3 wird der Lenkeinschlag δHA der Hinterräder
mittels eines Reglers gesteuert, während der Fahrer den
Lenkeinschlag δVA der Vorderräder bestimmt bzw. verändert.
Im übrigen wirken auf das Fahrzeug durch Fahrbahn- und
Windeinflüsse od. dgl. hervorgerufene Störkräfte Ks ein.
Aufgrund der genannten Lenkeinschläge und Störkräfte stellen
sich zeitlich verändernde Istwerte für die Querbeschleunigung
(ay,ist), die Giergeschwindigkeit usw. sowie die
Quergeschwindigkeitsänderung ein. Nunmehr wird der
Istwert der Quergeschwindigkeitsänderung mit dem
jeweiligen Sollwert verglichen, um die Regelabweichung
Δ zu bestimmen. Sodann bewirkt der Regler eine entsprechende
Änderung des Lenkeinschlages der Hinterräder.
Dabei stellt der Regler gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
zu einem Zeitpunkt t jeweils folgenden Lenkeinschlag
δHA(t) ein:
wobei
und
TH ein vorgegebenes Zeitintervall und
Kp, KD, Ks vorgegebene Konstanten sind.
TH ein vorgegebenes Zeitintervall und
Kp, KD, Ks vorgegebene Konstanten sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann
= 0 gesetzt werden.
Statt dessen ist es auch möglich und im Hinblick auf ein
leicht beherrschbares Fahrverhalten vorteilhaft, für
den Wert zu ermitteln und einzusetzen, welcher sich aufgrund
der jeweiligen Fahr- bzw. Längsgeschwindigkeit vx des Fahrzeuges
sowie der Lenkeinschläge δVA der Vorderräder
(und gegebenenfalls auch der Lenkeinschläge δHA der
Hinterräder) sowie der zeitlichen Änderung dieser Größen
bei quer schlupffreier Fahrt, d. h. bei Rollbedingung,
ergeben würde.
Gemäß der obigen Gleichung wird der Lenkeinschlag δHA
der Hinterräder durch insgesamt drei Terme bestimmt, und
zwar durch einen Proportional-Anteil (erster Term), einen
Differential-Anteil (zweiter Term) sowie einen Integral-
Anteil (dritter Term). Der Lenkeinschlag wird dabei in der
Regel hauptsächlich durch den Proportional-Anteil bestimmt.
Der Differential-Anteil bewirkt bei Beginn von Schleuderbewegungen,
wenn die Quergeschwindigkeitsänderung zeitlich
nicht konstant bleibt, einen zusätzlichen Lenkeinschlag.
Der Integral-Anteil bewirkt einen weiteren zusätzlichen
Lenkeinschlag, wenn eine beginnende Schleuderbewegung durch
einen Lenkeinschlag, welcher der Summe aus Proportional-
und Differential-Anteil entspricht, noch nicht ganz verhindert
werden kann oder wenn sich das Fahrzeug mit relativ
kleiner Quergeschwindigkeitsänderung um seine Hochachse
dreht, beispielsweise auf Schnee oder sonstiger glatter
Fahrbahn. Da die Integration beim Integral-Anteil jeweils
nur über ein Zeitintervall (TH) erfolgt, welches dem
jeweiligen Zeitpunkt (t) unmittelbar vorausgeht,
ist gewährleistet, daß der Integral-Anteil bei
stationärer Kreisfahrt, d. h. wenn = 0 gilt, auf den
Wert Null absinkt.
Da auch die Proportional- und Differential-Anteile bei
stationären Fahrzuständen, d. h. bei = 0, den Wert Null
haben, ist gewährleistet, daß die Zusatzlenkung in ihre
Geradeaus-Stellung zurückgestellt wird und sich das Fahrverhalten
nicht von einem Fahrzeug ohne Zusatzlenkung
unterscheidet, wenn ein stationärer Fahrzustand vorliegt.
Die optimalen Werte für die Parameter Kp, KD, KJ und TH
werden bevorzugt in Fahrversuchen ermittelt und festgelegt.
Da erfindungsgemäß die Lenkeinschläge der Zusatzlenkung
geregelt und nicht nur gesteuert werden, können für die
genannten Parameter ohne weiteres Konstanten vorgegeben
werden. Wenn sich beispielsweise die Fahrumstände ändern,
beispielsweise statt trockener eine verschneite oder vereiste
Fahrbahn, so ändert sich zwangsläufig auch der Quergeschwindigkeitsverlauf
bei Fahrmanövern bzw. Reaktionen
des Fahrzeuges auf Störeinflüsse. Aufgrund des geänderten
Quergeschwindigkeitsverlaufes werden dann die geänderten
Fahrumstände von der Regelung indirekt erfaßt und berücksichtigt.
Gegebenenfalls ist es jedoch auch möglich, mittels zusätzlicher
Sensoren zumindest einen Teil der Fahrumstände,
beispielsweise den Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn,
zumindest indirekt zu erfassen und zu berücksichtigen,
indem die genannten Parameter abgeändert werden.
In Fig. 2 ist das Fahrverhalten eines Fahrzeuges ohne
Zusatzlenkung dem Fahrverhalten eines Fahrzeuges mit Zusatzlenkung
gegenübergestellt. Dabei wird von einer verschneiten
Fahrbahn und dementsprechend von einem geringen Reibwert
zwischen Fahrbahn und Reifen ausgegangen, der Reibwert liegt
beispielsweise bei µ = 0,3. Gemäß Fig. 2a wird das Lenkrad
sinusförmig zu einer Seite hin ausgelenkt und wieder zurückgestellt
in die Geradeaus-Stellung. Gemäß den strichlierten
Kurven in den Fig. 2b und 2c führt dieses Lenkmanöver bei
einem Fahrzeug ohne Zusatzlenkung zu einer ausgeprägten
Schleuderbewegung, wobei eine hohe Giergeschwindigkeit auftritt
und auch nach Beendigung des Lenkmanövers aufrechterhalten
bleibt, d. h. das Fahrzeug dreht sich um seine Hochachse.
Darüber hinaus wächst der Schwimmwinkel, d. h. der
Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Bewegungsrichtung
des Fahrzeugschwerpunktes ständig an. Bei dem Fahrzeug
mit Zusatzlenkung tritt dagegen ein völlig anderes und
sehr stabiles Fahrverhalten auf, wie durch die mit durchgezogenen
Linien dargestellten Kurven in den Fig. 2b und 2c
wiedergegeben wird. Nach Beendigung des Lenkmanövers haben
die Giergeschwindigkeit sowie der Schwimmwinkel sehr geringe
und tendentiell abnehmende Werte, eine gefährliche Schleuderbewegung
wurde also verhindert.
Die erfindungsgemäße Zusatzlenkung ist zweckmäßig mit einem
Antiblockiersystem für die Betriebsbremse des Fahrzeuges
sowie einem Antriebsschlupfregelsystem kombiniert. Damit
wird gewährleistet, daß weder beim Beschleunigen noch beim
Bremsen des Fahrzeuges ein übermäßiger Längsschlupf der
Räder auftreten und zu einem Verlust der Seitenführungskraft
der Räder führen kann. Die Zusatzlenkung kann deshalb auch
bei Brems- und Beschleunigungsmanövern ihre volle Wirksamkeit
erreichen.
Durch die Zusatzlenkung werden insbesondere solche Schleuderbewegungen
verhindert bzw. abgemildert, die beispielsweise
- - bei Kreisfahrt auf unebener Fahrbahn durch Seitenkraftverlust aufgrund übergroßer Radlastschwankungen, z. B. bei defekten Stoßdämpfern,
- - durch schnelles Lenkmanöver, um z. B. einem Hindernis auszuweichen,
- - durch Schwankung des Reibwertes der Fahrbahn (trockene bzw. vereiste bzw. verschneite Fahrbahn)
verursacht werden.
Claims (7)
1. Zusatzlenkung, insbesondere Hinterradzusatzlenkung,
für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen,
mit einer Stellvorrichtung, welche die Lenkräder,
insbesondere die Hinterräder, in Abhängigkeit von einer
mit der Längsgeschwindigkeit (vx), Querbeschleunigung (ay) und
Giergeschwindigkeit auslenkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (Regler) beim Auftreten einer mit schnell anwachsender Quergeschwindigkeit des Fahrzeuges verbundenen Schleuderbewegung desselben die Lenk- bzw. Hinterräder (3, 4) im Sinne einer der Schleuderbewegung entgegenwirkenden Gegensteuerung betätigt, wobei der jeweilige Einschlagwinkel der Lenk- bzw. Hinterräder (3, 4) von der Quergeschwindigkeitsänderung abhängt.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (Regler) beim Auftreten einer mit schnell anwachsender Quergeschwindigkeit des Fahrzeuges verbundenen Schleuderbewegung desselben die Lenk- bzw. Hinterräder (3, 4) im Sinne einer der Schleuderbewegung entgegenwirkenden Gegensteuerung betätigt, wobei der jeweilige Einschlagwinkel der Lenk- bzw. Hinterräder (3, 4) von der Quergeschwindigkeitsänderung abhängt.
2. Zusatzlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslenkung der Lenk- bzw. Hinterräder (3, 4) von der
Quergeschwindigkeitsänderung sowie der zeitlichen Veränderung
bzw. Veränderungsgeschwindigkeit der Quergeschwindigkeitsänderung
abhängt.
3. Zusatzlenkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß aus Fahrgeschwindigkeit
und manuell eingestelltem Lenkausschlag od. dgl.
Sollwerte der Quergeschwindigkeitsänderung ermittelt
und mit den jeweiligen Istwerten verglichen werden,
z. B. mittels Rechners, und daß die Stellvorrichtung
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Soll- und
Istwerten arbeitet.
4. Zusatzlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Sensoren zur
direkten bzw. indirekten Messung des Reibwertes zwischen
Reifen und Fahrbahn angeordnet sind und die Proportionalität
zwischen dem Stellwert der Zusatzlenkung und der
korrelierten Größe beeinflussen.
5. Zusatzlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkbewegungen der
Zusatzlenkung unabhängig vom momentanen Lenkwinkel der
Vorderräder bzw. der Lenkaktivität eines Fahrers erfolgen.
6. Zusatzlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der von der Zusatzlenkung
bewirkte Lenkausschlag, insbesondere der Lenkwinkel der
Hinterräder (δHA), wie folgt, z. B. mittels Rechners,
ermittelt wird:
wobei
und
TH ein vorgegebenes Zeitintervall,
Kp, KD, Ks vorgegebene Konstanten,
t die Zeit,
die Quergeschwindigkeitsänderung,
der Istwert der Quergeschwindigkeitsänderung,
der Sollwert der Quergeschwindigkeitsänderung und
τ eine zeitliche Variable sind.
TH ein vorgegebenes Zeitintervall,
Kp, KD, Ks vorgegebene Konstanten,
t die Zeit,
die Quergeschwindigkeitsänderung,
der Istwert der Quergeschwindigkeitsänderung,
der Sollwert der Quergeschwindigkeitsänderung und
τ eine zeitliche Variable sind.
7. Zusatzlenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sollwert der Quergeschwindigkeitsänderung
wie folgt, z. B. mittels Rechners, bestimmt wird:
wobeivx, die Längsgeschwindigkeit bzw. die Längsgeschwindigkeitsänderung,
lH der Abstand zwischen Fahrzeughinterachse und Fahrzeugschwerpunkt (Sp),
l der Radstand des Fahrzeuges und
δVA, der Lenkeinschlag bzw. die Lenkeinschlagsänderung der Vorderräder (3, 4) sind.
lH der Abstand zwischen Fahrzeughinterachse und Fahrzeugschwerpunkt (Sp),
l der Radstand des Fahrzeuges und
δVA, der Lenkeinschlag bzw. die Lenkeinschlagsänderung der Vorderräder (3, 4) sind.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3804587A DE3804587A1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Zusatzlenkung |
Publications (2)
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DE3804587C2 true DE3804587C2 (de) | 1991-07-11 |
Family
ID=6347398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3804587A Granted DE3804587A1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Zusatzlenkung |
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