DE3840101C2 - Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels eines Kraftfahrzeuges und Lenksteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels eines Kraftfahrzeuges und Lenksteuereinrichtung für ein KraftfahrzeugInfo
- Publication number
- DE3840101C2 DE3840101C2 DE3840101A DE3840101A DE3840101C2 DE 3840101 C2 DE3840101 C2 DE 3840101C2 DE 3840101 A DE3840101 A DE 3840101A DE 3840101 A DE3840101 A DE 3840101A DE 3840101 C2 DE3840101 C2 DE 3840101C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steering
- derivative
- input variable
- steering input
- coefficient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B62D7/1554—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 comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1572—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 comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels
eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Lenkeingangsgröße
nach der Zeit differenziert wird und mit einem
Ableitungs-Verstärkungsfaktor multipliziert wird, der seinerseits
durch eine Einstelleinrichtung in Abhängigkeit von einem Fahrzeugparameter
einstellbar ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lenksteuereinrichtung für ein
Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungseinrichtung zur Veränderung eines
momentanen Vorder- oder Hinterrad-Lenkwinkels des Fahrzeuges in
Abhängigkeit von einem Steuersignal, das einen gewünschten
Radlenkwinkel repräsentiert, einer Erfassungseinrichtung, zur
Erfassung einer Lenkbetätigung des Fahrzeuges und zum Erzeugen eines
Signals, das eine Lenkeingangsgröße repräsentiert, und mit einer
Lenksteuereinrichtung zum Erzeugen des Steuersignals in Abhängigkeit
von der Lenkeingangsgröße, wobei die Lenksteuereinrichtung eine
Grundsteuereinheit enthält zur Ausführung eines
Ableitungs-Steuervorganges auf der Grundlage einer Ableitung der
Lenkeingangsgröße nach der Zeit, und mit einer
Verstärkungsfaktor-Einzeleinrichtung zum Einstellen eines
Ableitungs-Verstärkungsfaktors für den Ableitungs-Steuervorgang.
Herkömmliche Lenksteuereinrichtungen sind in der US-PS 4 942 532
und in der US-PS 4 947 328
dargestellt.
Die dort gezeigten Steuereinrichtungen steuern den Einschlagwinkel
der Hinterräder in Übereinstimmung mit einem Lenkwinkel, einer
Lenkwinkelgeschwindigkeit und einer Lenkwinkelbeschleunigung.
Diese Steuerungseinrichtungen berechnen den Lenkwinkel für die
Hinterräder unter Verwendung einer linearen mathematischen Beziehung
mit einem Term, proportional der Lenkwinkelgeschwindigkeit und mit
einem Term, proportional der Lenkwinkelbeschleunigung. Wegen dieses
Merkmals neigen diese Einrichtungen dazu, ein instabiles Verhalten
des gesteuerten Fahrzeuges insbesondere während stationärer
Betriebsweisen, wie z. B. Geradeausfahrt und bei gleichmäßigen
Kurvenfahrten, zu verursachen. Bei den Betriebsweisen im stationären
Zustand verbleibt das Lenkrad jeweils in seiner Momentanlage. Diese
Steuereinrichtungen sind jedoch sehr empfindlich und arbeiten selbst
in Abhängigkeit von Abweichungen bzw. Schwankungen der
Lenkraddrehung, die infolge unwillkürlicher oder unbewußter
Betätigungen des Fahrers erfolgen. In Fig. 9 zeigen die
unterbrochenen Linien Schwankungen im Lenkwinkel der Hinterräder und
der Seitenverlagerung des Fahrzeuges, die in Abhängigkeit von
Schwankungen im Lenkradwinkel während einer Geradeausfahrt des
Fahrzeuges erfolgen.
Aus der US-PS 4 666 013 ist eine Lenksteuereinrichtung bekannt, deren
zugrundeliegendes Prinzip es ist, einen Lenkwinkel eines Rades in
Übereinstimmung mit dem Produkt aus der ersten Ableitung eines Lenkeingangssignals
und einem Verstärkungsfaktor, der seinerseits durch
eine Einstelleinrichtung in Abhängigkeit von einem Fahrzeugparameter
z. B. einer auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigung einstellbar
ist, zu steuern. Dazu umfaßt diese Lenksteuereinrichtung eine Betätigungseinrichtung
zur Veränderung eines Radeinschlagwinkels, eine Erfassungseinrichtung
zur Erfassung einer Lenkbetätigung und zur Erzeugung
eines die Lenkeingangsgröße repräsentierenden Signals sowie
eine Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals. Dazu besitzt
die Steuereinrichtung eine Differenziereinheit zur Bestimmung
der Ableitung des Lenkeingangssignals nach der Zeit sowie eine
Verstärkungsfaktoreinzeleinrichtung zur Bildung des Produktes der
zeitlichen Ableitung des Lenkeingangssignals mit einem zuvor bestimmten
Ableitungsverstärkungsfaktor. Diese derartig ausgestaltete
Lenksteuereinrichtung umfaßt jedoch keine Möglichkeit zur Anpassung
der Ableitungsverstärkung an die Lenkwinkelgeschwindigkeit, so daß
sich die bereits erwähnten Nachteile insbesondere während stationärer
Betriebsweisen zeigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung
eines Radeinschlagwinkels zu schaffen, das unerwünschte Schwankungen
im Fahrzeugverhalten und in den Fahrzeugreaktionen beseitigen kann
und ein stabiles und spurtreues Lenken des Fahrzeuges gewährleistet
sowie eine dementsprechende Lenksteuerung für ein Kraftfahrzeug zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Steuereinrichtung
zum Vergleich der ersten Ableitung der Lenkeingangsgröße
mit einem Referenzwert vorgesehen ist und der
Ableitungs-Verstärkungsfaktor vermindert wird, wenn die erste Ableitung
der Lenkeingangsgröße gleich oder niedriger ist als der Referenzwert,
sowie in bezug auf die Lenksteuereinrichtung dadurch, daß
die Einstelleinrichtung für den Ableitungs-Verstärkungsfaktor den
Ableitungs-Verstärkungsfaktor vermindert, wenn die erste Ableitung
der Lenkeingangsgröße kleiner ist als ein vorgegebener Referenzwert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Lenksteuereinrichtung
haben gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile.
Die Verstärkung der abgeleiteten Steuerwirkung, d. h. die tatsächliche
Änderung des Radeinschlagwinkels, nimmt ab, wenn die seitliche
Änderung der Winkeldrehung des Lenkrades kleiner ist als ein
vorgegebener Referenzwert. Dadurch wird ein instabiles
Fahrzeugverhalten infolge unbeabsichtigter Schwankungen in der
Lenkraddrehung während einer Geradeausfahrt oder während einer
stationären Kurvenfahrt, bei der das Lenkrad in einem festen
Einschlagwinkel gehalten wird, vermieden.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Kraftfahrzeuges zur Verdeutlichung einer
Lenksteuereinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das eine Abfolge von Schritten
verdeutlicht, die durch eine Steuerungseinrichtung
ausgeführt werden, die in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 3 bis 5 Diagramme, die die Veränderung von
Konstanten zeigt, die in der Lenksteuereinrichtung nach
Fig. 1 verwendet werden,
Fig. 6 ein Diagramm eines Verstärkungsfaktor-
Einstellkoeffizienten als Funktion einer zeitlichen
Änderung eines Lenkradwinkels, verwendet in dem
Lenksteuersystem nach Fig. 1,
Fig. 7 und 8 Diagramme, die die Charakteristika der
Anregungsströme für die jeweils rechte und linke
Magnetspule in Abhängigkeit von einem
Hinterrad-Lenkwinkel zeigen, die in der
Lenksteuereinrichtung nach Fig. 1 angewandt werden,
Fig. 9 ein Zeitdiagramm, um die Wirkung der
Lenksteuereinrichtung nach Fig. 1 zu verdeutlichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1
bis 9 erläutert. Eine Hilfslenkeinrichtung nach diesem
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, um einen
Hinterrad-Einschlagwinkel eines
Kraftfahrzeuges zu steuern.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug ein linkes
und rechtes Vorderrad 1L und 1R und ein linkes und
rechtes Hinterrad 2L und 2R auf. Ein Lenkrad 3 ist über
ein Lenkgetriebe 4 mit den Vorderrädern 1L und 1R derart
verbunden, daß ein Lenkwinkel δf der Vorderräder in
herkömmlicher Weise durch das Lenkrad 3 verändert werden
kann. Der Lenkwinkel δf der Vorderräder wird ausgedrückt
als δf = R/N, wobei N ein Lenkgetriebeverhältnis ist.
Ein hinteres Aufhängungssystem des Fahrzeuges enthält
einen linken und einen rechten Querlenker 5L und 5R und
einen linken und einen rechten oberen Arm 6L und 6R. Die
Hinterrädern 2L und 2R sind durch dieses hintere
Fahrzeugaufhängungssystem mit einem hinteren
Aufhängungsteil 7 der Fahrzeugkarosserie verbunden, so
daß die Hinterräder 2L und 2R ebenfalls lenkbar sind.
Das linke und rechte Hinterrad 2L und 2R ist mit einer
jeweiligen Lenkwelle 8L und 8R versehen. Außerdem ist
eine Hinterrad-Lenkbetätigungseinrichtung 9 vorgesehen,
deren beide Enden jeweils mit der linken und rechten
Gelenkwelle 8L und 8R durch eine linke und rechte
Seitenstange 10L und 10R verbunden sind.
Die Lenkbetätigungseinrichtung 9 nach diesem
Ausführungsbeispiel ist ein federnd in eine Mittellage
vorgespannter hydraulischer Doppelwirkungszylinder. Über
Fluidkanäle 11L und 11R sind die linke und rechte
Antriebskammer der Betätigungseinrichtung 9 jeweils mit
einem elektromagnetischen Proportional-Drucksteuerventil
12 verbunden. Das Drucksteuerventil 12 ist über einen
Zuführungskanal 15 und einen Ablaufkanal 16 mit einer
Pumpe 13 und einem Vorratsbehälter 14 verbunden. Das
Drucksteuerventil 12 ist ein federbestimmtes
Dreilagenventil mit einer linken und einer rechten
Magnetspule 12L und 12R. Wenn beide Magnetspulen
ausgeschaltet sind, befinden sich beide Kanäle 11L und
11R in einem drucklosen Zustand. Wenn die linke
Magnetspule 12L eingeschaltet ist, liefert das
Drucksteuerventil 12 einen Fluiddruck, proportional zur
Größe eines elektrischen Stromes IL, der an die
Magnetspule 12L gelegt wird, an die linke Arbeitskammer
der Betätigungseinrichtung 9 über den Kanal 11L. Wenn
die rechte Magnetspule 12R mit Energie versorgt wird,
liefert das Drucksteuerventil 12 einen Fluiddruck,
proportional zur Größe eines Stromes IR, der an die
Magnetspule 12R gelegt wird, an die rechte Arbeitskammer
der Betätigungskammer 9 über den Kanal 11R.
Die Steuerungseinrichtung 17 ist vorgesehen, um die
Magnetspulen 12L und 12R ein- oder auszuschalten und die
Größe der Ströme IL und IR zu steuern. Die
Steuerungseinrichtung 17 ist mit einem
Lenkeingangsgrößensensor 18 zur Erfassung der
Lenkeingangsgröße, die durch einen Fahrer des Fahrzeuges
aufgebracht wird, und mit einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 zur Erfassung der
Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeuges versehen. In
diesem Ausführungsbeispiel ist der
Lenkgrößen-Eingangssensor 18 ein Lenkwinkelsensor zur
Erfassung eines Lenkwinkels R, der in diesem
Ausführungsbeispiel eine Winkeldrehung des Lenkrades 3,
d. h. einen Lenkradwinkel repräsentiert. Die
Steuerungseinrichtung 17 nimmt ein Lenkwinkelsignal von
dem Lenkwinkelsensor 18 auf und nimmt ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 auf und bestimmt die
Anregungsströme IL und IR für die Magnetspulen 12L und
12R, um die Hinterräder 2L und 2R unter Abarbeiten eines
Steuerprogramms, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, zu
steuern.
Die Steuerungseinrichtung 17 wiederholt das
Steuerprogramm gemäß Fig. 2 regelmäßig mit einer
bestimmten Zykluszeit Δt (z. B. mit einer Zykluszeit von
10 msec).
In einem Schritt 21 liest die Steuerungseinrichtung 17
einen Momentanwert Rn des Lenkwinkels R, erfaßt durch
den Lenkwinkelsensor 18, und einen Momentanwert der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, erfaßt durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19, ein.
Anschließend erhält die Steuerungseinrichtung 17 in
einem Schritt 22 einen Wert einer
Proportionalitätskontante K entsprechend dem
Momentanwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einer
Wertetabelle einer Funktion, die in Fig. 3 gezeigt ist.
In einem nächsten Schritt 23 erhält die
Steuerungseinrichtung 17 einen Wert einer Konstante τ
für die erste Ableitung n entsprechend dem Momentanwert
der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einer Wertetabelle
einer Funktion, die in Fig. 4 gezeigt ist. Im Schritt 24
erhält die Steuerungseinrichtung 17 einen Wert einer
zweiten abgeleiteten Konstante τ′ für die zweite
Ableitung n entsprechend dem augenblicklichen
Fahrzeuggeschwindigkeitswert V aus einer Wertetabelle
einer Funktion, die in Fig. 5 gezeigt ist.
In einem Schritt 25 bestimmt die Steuerungseinrichtung
17 einen Momentanwert einer Lenkwinkelgeschwindigkeit
n, die eine zeitliche Änderung des Lenkwinkels R ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die
Lenkwinkelgeschwindigkeit unter Verwendung des
augenblicklichen Lenkwinkelwertes Rn, erhalten als eine
momentane Wiederholung des Schrittes 21, und eines alten
Lenkwinkelwertes Rn-k bestimmt, der vor einer k-fachen
Zeit erhalten wurde. Das Zeitintervall zwischen dem
alten Lenkwinkelwert Rn-k und dem momentanen
Lenkwinkelwert Rn ist gleich Δt×k. Die
Steuerungseinrichtung 17 berechnet die augenblickliche
Lenkwinkelgeschwindigkeit n durch:
n = (Rn-Rn-k) / (Δt × k).
In einem Schritt 26 bestimmt die Steuerungseinrichtung
17 einen Momentanwert der Lenkwinkelbeschleunigung n,
die eine zeitliche Änderung (Ableitung) der
Lenkwinkelgeschwindigkeit nach der Zeit ist. In diesem
Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuerungseinrichtung
17 die Lenkwinkelbeschleunigung n durch:
n = (n--n-k) / (Δt × k).
In dieser Gleichung ist n der Momentanwert, der durch
die augenblickliche Abarbeitung des Schrittes 25
erhalten wird und -n-k ein alter
Lenkwinkelgeschwindigkeitswert, der vor k-facher Zeit
berechnet wurde.
In einem Schritt 27 erhält die Steuerungseinrichtung 17
aus einer Wertetabelle einer Funktion, die in Fig. 6
gezeigt ist, einen Wert eines abgeleiteten
Verstärkungs-Einstellkoeffizienten α bzw. eine
entsprechende α-Charakteristik nach der vorliegenden
Erfindung, die für den Erfindungsgegenstand
charakteristisch ist, entsprechend dem momentanen
Lenkwinkelgeschwindigkeitswert n. Wenn die
Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder größer als ein
bestimmter Vergleichswert r ist, wird der
Verstärkungseinstellkoeffizient gleich 1 gehalten, wie
dies in Fig. 6 gezeigt ist. Der
Verstärkungseinstellkoeffizient nimmt von 1 auf 0 ab,
wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit von dem
Vergleichswert -r auf 0 abnimmt, wie dies in Fig. 6
gezeigt ist. Der Vergleichswert r entspricht dem
Maximalwert der Lenkwinkelgeschwindigkeit, die durch die
unwillkürlichen Schwankungsbetätigungen des Lenkrades 3
durch den Fahrer verursacht werden können.
In einem Schritt 28 bestimmt die Steuerungseinrichtung
17 einen Hinterrad-Lenkwinkel δr durch:
In den Schritten 29 und 30 bestimmt die
Steuerungseinrichtung 17 Werte für die Anregungsströme
IR und IL für die rechte und linke Magnetspule 12R und
12L, entsprechend dem Momentanwert des
Hinterrad-Lenkwinkels, unter Verwendung einer Tabelle,
die dem Diagramm gemäß Fig. 7 entspricht und unter
Verwendung einer Tabelle, die dem Diagramm nach Fig. 8
entspricht. In den Schritten 31 und 32 legt die
Steuerungseinrichtung 17 den Strom IR an die Magnetspule
12R und den Strom IL an die Magnetspule 12L.
Daher wird in Übereinstimmung mit der Richtung des
Hinterrad-Lenkwinkels δr jeweils die rechte Magnetspule
12R oder die linke Magnetspule 12L durch die
Anregungsströme IR oder IL angeregt, deren Größe jeweils
der Größe des berechneten Hinterrad-Lenkwinkels δr
entspricht. Im Ergebnis dessen wird ein Fluiddruck, der
dem Strom IR oder IL (oder der Größe des berechneten
Hinterrad-Lenkwinkels δr) entspricht, durch den
Fluidkanal 11R oder 11L an die
Hinterrad-Lenkbetätigungseinrichtung 9 gelegt und die
Betätigungseinrichtung 9 veranlaßt die Hinterräder 2R
und 2L in der Richtung zu schwenken, die durch den
berechneten Hinterrad-Lenkwinkel angegeben wird, so daß
der tatsächliche Hinterrad-
Einschlagwinkel gleich dem berechneten
Hinterrad-Lenkwinkel gemacht wird.
Um das Steuerprogramm, das in Fig. 2 dargestellt ist,
auszuführen, weist die Steuerungseinrichtung 17 nach
diesem Ausführungsbeispiel eine
Proportionalitätskontanten-Bestimmungseinrichtung für
den Schritt 22 auf, eine Bestimmungseinrichtung für die
Konstante τ für die erste Ableitung n für den Schritt
23, eine zweite Bestimmungseinrichtung für die Konstante
τ′ für die zweite Ableitung n für den Schritt 24,
eine erste Differenziereinrichtung zum Erzeugen eines
Signals für die erste Ableitung durch
Abarbeiten des Schrittes 25, das im wesentlichen
proportional der ersten Ableitung des Lenkwinkels R ist,
eine zweite Differenziereinrichtung zum Erzeugen eines
Signals für die zweite Ableitung durch Abarbeiten des
Schrittes 26, das im wesentlichen proportional der
zweiten Ableitung des Lenkwinkels ist, eine
Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung zum
Bestimmen des
Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizienten α und eine
Summiereinrichtung zum Bestimmen einer Linearkombination
eines ersten Terms, der proportional dem Lenkwinkel ist,
und eines zweiten Terms, der aus der Multiplikation
zwischen dem abgeleiteten
Verstärkungsfaktoreinstellkoeffizienten α und einem
Ableitungsfaktor resultiert, der in diesem
Ausführungsbeispiel eine Summe der
Lenkwinkelgeschwindigkeit n, multipliziert mit der
Konstante τ für die erste Ableitung und der
Lenkwinkelbeschleunigung, multipliziert mit der
Konstante τ′ für die zweite Ableitung, ist.
Beim Berechnen des Hinterrad-Lenkwinkels werden der
Term, der die erste Ableitung n des Lenkwinkels R und
der Term, der die zweite Ableitung n des Lenkwinkels R
enthält, beide mit dem
Verstärkungs-Einstellkoeffizienten α multipliziert, der 1
ist, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit n gleich oder
höher als der Vergleichswert r ist, und der kleiner als
1 ist, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit n niedriger
als der Vergleichswert r ist. Daher nimmt der Gewinn
bzw. die Verstärkung der abgeleiteten Steuerwirkung ab,
wenn die zeitliche Änderung der Winkeldrehung des
Lenkrades 3 niedriger ist als der Vergleichswert r.
Somit kann das Lenksteuersystem nach diesem
Ausführungsbeispiel ein instabiles Fahrzeugverhalten
infolge unbeabsichtigter Schwankungen in der
Lenkraddrehung während einer Geradeausfahrt und während
einer Kurvenfahrt im stabilen Zustand, bei der das
Lenkrad 3 in einer fixierten Lage festgehalten wird,
vermieden werden.
Im Bereich hoher Lenkwinkelgeschwindigkeiten, in dem der
Fahrer das Lenkrad 3 beabsichtigt dreht und die
Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder höher als der
Referenzwert r- ist, führt die Lenksteuereinrichtung
nach der vorliegenden Erfindung zu der gewünschten
Lenkreaktion ohne Abnahme der Zunahme bzw. Verstärkung
der abgeleiteten Steuerwirkung. Wie in Voll-Linien in
Fig. 9 gezeigt ist, läßt die Lenksteuereinrichtung nach
der vorliegenden Erfindung die erforderlichen
dynamischen Fahrzeugkennwerte während einer Kurvenfahrt
unberührt und trotzdem kann die Steuereinrichtung die
unerwünschten Schwankungen, die in unterbrochenen Linien
in Fig. 9 für Geradeausfahrten dargestellt sind,
beseitigen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf ein
Hinterrad-Lenksystem anwendbar, wie dies in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist, sondern die
vorliegende Erfindung ist auch auf eine
Vorderrad-Lenksteuereinrichtung zum Steuern des
Vorderrad-Lenkwinkels in Verbindung mit oder ohne ein
Lenkgetriebe anwendbar. Als Lenkeingangsgröße ist es
auch möglich ein Lenkdrehmoment oder einen
Servolenkungs-Fluiddruck zu verwenden.
Claims (8)
1. Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels eines
Kraftfahrzeuges, wobei eine Lenkeingangsgröße nach der Zeit
differenziert wird und mit einem
Ableitungs-Verstärkungsfaktor multipliziert wird, der
seinerseits durch eine Einstelleinrichtung in Abhängigkeit
von einem Fahrzeugparameter einstellbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (17) zum
Vergleich der ersten Ableitung der Lenkeingangsgröße (n)
mit einem Referenzwert (r) vorgesehen ist und der
Ableitungs-Verstärkungsfaktor (α · τ, α · τ′) vermindert wird,
wenn die erste Ableitung der Lenkeingangsgröße (n) gleich
oder niedriger ist als der Referenzwert (r.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ableitungs-Verstärkungsfaktor gleich einem Produkt
gesetzt wird, das erhalten wird durch Multiplikation eines
Ableitungs-Koeffizienten (τ, τ′) mit einem
Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizienten (α), der auf einen
Wert (α=1) gesetzt wird, wenn die erste Ableitung der
Lenkeingangsgröße (n gleich oder größer ist als der
Referenzwert (r-) und der vermindert wird, wenn die erste
Ableitung der Lenkeingangsgröße (n) unter den Referenzwert
(r) sich vermindert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der gesteuerte Lenkwinkel (δr) proportional zu einem
linearen Ausdruck eines Proportionalterms (K · Rn) aus der
Multiplikation der Lenkeingangsgröße (Rn) mit einem
Proportionalitätsfaktor (K), der eine Funktion der
Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ist, einem Term erster Ableitung
(α · τ · n-, resultierend aus der Multiplikation der ersten
Ableitung der Lenkeingangsgröße (n) mit einem Produkt (α · τ)
aus dem Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizienten (α) und
einem Koeffizienten (τ) für die erste Ableitung, der eine
Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ist, sowie einem
Term zweiter Ableitung (α · τ′ · n), resultierend aus der
Multiplikation der zweiten Ableitung der Lenkeingangsgröße
(n) mit einem Produkt (α · τ′) zwischen dem
Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizienten (α) und einem
Koeffizienten (τ′) für die zweite Ableitung, der ebenfalls
eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ist, ist.
4. Lenksteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer
Betätigungseinrichtung zur Veränderung eines momentanen
Vorder- oder Hinterrad-Lenkwinkels des Fahrzeuges in
Abhängigkeit von einem Steuersignal, das einen gewünschten
Radlenkwinkel repräsentiert, einer Erfassungseinrichtung,
zur Erfassung einer Lenkbetätigung des Fahrzeuges und zum
Erzeugen eines Signals, das eine Lenkeingangsgröße
repräsentiert, und mit einer Lenksteuereinrichtung zum
Erzeugen des Steuersignals in Abhängigkeit von der
Lenkeingangsgröße, wobei die Lenksteuereinrichtung eine
Grundsteuereinheit enthält zur Ausführung eines Ableitungs-
Steuervorganges auf der Grundlage einer Ableitung der
Lenkeingangsgröße nach der Zeit, und mit einer
Verstärkungsfaktor-Einzeleinrichtung zum Einstellen eines
Ableitungs-Verstärkungsfaktors für den
Ableitungs-Steuervorgang, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einstelleinrichtung für den Ableitungs-Verstärkungsfaktor
den Ableitungs-Verstärkungsfaktor (α · τ, α · τ′) vermindert,
wenn die erste Ableitung der Lenkeingangsgröße (n) kleiner
ist als ein vorgegebener Referenzwert (r).
5. Lenksteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundsteuereinheit aufweist eine
zweite Differentiationseinrichtung zum Erzeugen eines
Signals, das die zweite Ableitung der Lenkeingangsgröße
(n) nach der Zeit repräsentiert, und eine
Summiereinrichtung, zum Bestimmen des gewünschten Vorder-
oder Hinterrad-Lenkwinkels (δr) proportional der Summe aus
einem ersten Term (K · Rn), erhalten durch Modifikation der
Lenkeingangsgröße mit einem Proportionalitätsfaktor (K), und
einem zweiten Term {α(τ · n+τ′ · n)}, erhalten aus einer
Multiplikation zwischen einem
Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizienten (α) und einer Summe
aus dem Produkt (τ′ · n) zwischen einem Koeffizienten (τ) für
die erste Ableitung und der ersten Ableitung der
Lenkeingangsgröße sowie dem Produkt (τ′ · n) zwischen einem
Koeffizienten (τ′) für die zweite Ableitung und einer
zweiten Ableitung der Lenkeingangsgröße (n) nach der Zeit.
6. Lenksteuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen
Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines Lenkradwinkels des
Fahrzeuges als Lenkeingangsgröße sowie einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor aufweist, und daß die
Grundsteuereinheit außerdem eine Bestimmungseinrichtung zur
Bestimmung des Proportionalitätsfaktors (K) des
Koeffizienten (τ) für die erste Ableitung der
Lenkeingangsgröße (n) und für den zweiten Koeffizienten
(τ′) für die zweite Ableitung der Lenkeingangsgröße (n)
aufweist, wobei der erste bzw. zweite Koeffizient (τ, τ′)
jeweils von der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) abhängt.
7. Lenksteuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung den
Verstärkungsfaktor-Einzelkoeffizienten (α) von eins auf Null
vermindert, wenn die erste Ableitung der Lenkeingangsgröße
(n) von dem Referenzwert (r) auf Null abnimmt.
8. Lenksteuereinrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erfassungseinrichtung einen Sensor (18) zum Erfassen
der Lenkeingangsgröße, die einen Zustand des Lenksystems
des Fahrzeuges repräsentiert, aufweist, wobei hierdurch ein
Lenkradwinkel (R) oder ein Lenkdrehmoment des Fahrzeuges
repräsentiert werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62299889A JP2578142B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 車両の補助操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3840101A1 DE3840101A1 (de) | 1989-06-15 |
DE3840101C2 true DE3840101C2 (de) | 1994-10-13 |
Family
ID=17878163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3840101A Expired - Lifetime DE3840101C2 (de) | 1987-11-30 | 1988-11-28 | Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels eines Kraftfahrzeuges und Lenksteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4947327A (de) |
JP (1) | JP2578142B2 (de) |
DE (1) | DE3840101C2 (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2740176B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1998-04-15 | 日産自動車株式会社 | 車両の後輪操舵方法 |
JP2508830B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1996-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌のステア特性制御装置 |
JPH02304733A (ja) * | 1989-05-18 | 1990-12-18 | Daicel Chem Ind Ltd | 帯電防止された光記録媒体 |
JP2552360B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1996-11-13 | 日産自動車株式会社 | 補助操舵制御システム |
EP0470630B1 (de) * | 1990-08-10 | 1996-02-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lenkwinkel-Steuergerät für die Hinterräder eines durch vier Räder gelenkten Fahrzeuges |
US5321616A (en) * | 1990-08-10 | 1994-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vehicle control apparatus |
JP2936674B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1999-08-23 | 日産自動車株式会社 | 舵角制御装置 |
JP2722881B2 (ja) * | 1991-09-04 | 1998-03-09 | 日産自動車株式会社 | 舵角制御装置 |
JP3052537B2 (ja) * | 1992-01-29 | 2000-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | 後輪舵角制御装置 |
US5165176A (en) * | 1992-03-10 | 1992-11-24 | Greenslade Joe E | Gage for measuring outer diameters |
US5734570A (en) * | 1992-08-04 | 1998-03-31 | Lotus Cars Limited | Wheeled vehicle steering system for steering the rear wheels of a vehicle |
JP3028012B2 (ja) * | 1992-10-19 | 2000-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車速感応型電動式パワーステアリング装置 |
US5608630A (en) * | 1995-02-17 | 1997-03-04 | Poelouev; Avenir P. | Universal dynamic stabilizer |
DE19812236C2 (de) * | 1998-03-20 | 2001-10-18 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen an gelenkten Achsen eines Fahrzeugs |
US6546322B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-04-08 | Trw Inc. | Method of controlling a vehicle steering apparatus |
US6647330B1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electronic power assisted steering system and method |
DE10253898B4 (de) * | 2002-11-19 | 2004-11-11 | Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Ermittlung der Winkelbeschleunigung einer Welle und Sensor zur Messung der Winkelbeschleunigung einer Welle |
KR102479169B1 (ko) | 2020-02-03 | 2022-12-20 | 모토다기켄 가부시키가이샤 | 하중 취급 장치의 조작부 유닛 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60161260A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
JPH0674052B2 (ja) * | 1984-01-31 | 1994-09-21 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵方法 |
JPH07112826B2 (ja) * | 1984-04-27 | 1995-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪操舵車の後輪操舵制御方法 |
JPS6127763A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の運動目標値設定装置 |
DE3533487A1 (de) * | 1984-09-20 | 1986-03-27 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Hinterrad-lenkwinkelsteueranordnung fuer fahrzeuge mit vier lenkbaren raedern |
JPH0725320B2 (ja) * | 1986-10-13 | 1995-03-22 | 日産自動車株式会社 | 車両用実舵角制御装置 |
GB2202501B (en) * | 1987-03-24 | 1991-08-21 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering system for vehicles |
JPS63287674A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の舵角制御装置 |
JPH0825470B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1996-03-13 | 日産自動車株式会社 | 後輪舵角制御方法 |
US4828061A (en) * | 1988-06-27 | 1989-05-09 | General Motors Corporation | Closed-loop four wheel steering system having dual response rate rear steering |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62299889A patent/JP2578142B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-22 US US07/275,061 patent/US4947327A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-28 DE DE3840101A patent/DE3840101C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4947327A (en) | 1990-08-07 |
JP2578142B2 (ja) | 1997-02-05 |
JPH01145270A (ja) | 1989-06-07 |
DE3840101A1 (de) | 1989-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3840101C2 (de) | Verfahren zur Steuerung eines Radeinschlagwinkels eines Kraftfahrzeuges und Lenksteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug | |
DE3642049C2 (de) | ||
DE19751125B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug | |
DE69101282T2 (de) | System zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs beim Bremsen. | |
DE10016343C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur dynamischen Fahrzeugsteuerung für ein Kraftfahrzeug | |
DE10354662B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs in fahrdynamischen Grenzsituationen | |
EP1807300B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum unterstützen eines fahrzeugbedieners beim stabilisieren eines fahrzeugs | |
DE3610461C2 (de) | Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug | |
DE3518221C3 (de) | Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug | |
DE69713208T2 (de) | Verfahren und System zur Steuerung des Giermomentes eines Fahrzeuges | |
DE3734477A1 (de) | Vorrichtung zur steuerung des lenkwinkels der raeder eines fahrzeugs auf der grundlage eines mathematischen modells | |
DE3506048C2 (de) | ||
DE3831932C2 (de) | Kraftfahrzeug | |
DE3623479A1 (de) | Lenkhilfeeinrichtung fuer radfahrzeuge | |
DE19536989A1 (de) | Lenksteuersystem für ein Fahrzeug | |
DE19527334A1 (de) | Fahrzeug-Lenksteuersystem | |
DE3532222A1 (de) | System zum steuern der lenkeigenschaften von mit raedern versehenen fahrzeugen | |
DE3532247A1 (de) | Lenksteuersystem fuer mit raedern versehene fahrzeuge | |
DE102005058200B4 (de) | Fahrzeuglenkgerät | |
EP0803427B1 (de) | Fahrzeuglenkung | |
DE3904920C2 (de) | Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb | |
DE3834056C2 (de) | ||
DE3532249C2 (de) | ||
DE3917386C2 (de) | ||
DE4332233A1 (de) | Elektronisch gesteuerte Servolenkung und Verfahren zu deren Steuerung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |