DE4332040C2 - Vierrad-Lenksystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Vierrad-Lenksystem für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vierrad-Lenksystem für ein Fahrzeug und insbesondere
ein Vierrad-Lenksystem, bei welchem ein Zielwert zum Steuern des Drehens
bzw. Lenkens der Hinterräder in Antwort auf ein Drehen der Vorderräder er
mittelt wird durch Addition und Subtraktion von Operanden, die ermittelt werden
auf der Grundlage von Signalen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwin
kel der Vorderräder, die Lenkwinkelgeschwindigkeit der Vorderräder und die
Gierwinkelgeschwindigkeit repräsentieren.
Aus der EP 0 472 214 A2 ist ein gattungsgemäßes Vierrad-Lenksystem bekannt,
bei welchem die Hinterräder gemäß der Lenkwinkelgeschwindigkeit bzw. Rate
der Änderung des Lenkwinkels der Vorderräder und der Gierwinkelgeschwindig
keit zusätzlich zum Lenkwinkel der Vorderräder und der Fahrzeuggeschwindigkeit
gelenkt werden, um die Kurs- und Richtungsstabilität des Fahrzeuges während
der Fahrt zu verbessern.
Bei diesem bekannten Vierrad-Lenksystem wird ein Zielwert zum Steuern des
Lenkens der Hinterräder in Antwort auf das Lenken der Vorderräder ermittelt
durch Addition und Subtraktion von Operanden, die ermittelt werden auf der
Grundlage von Signalen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel der
Vorderräder, die Lenkwinkelgeschwindigkeit der Vorderräder und die Gierwinkel
geschwindigkeit bzw. den Gierwinkel repräsentieren. Aus Sicherheitsgründen ist
es von Vorzug, daß jeder der Operanden innerhalb eines akzeptierbaren Bereichs
beschränkt ist.
Selbst wenn jedoch die Operanden innerhalb der jeweiligen akzeptierbaren
Bereiche eingeschränkt sind, kann das Ergebnis ihrer Addition und Subtraktion
einen unerwarteten Wert annehmen.
Wenn das Ergebnis der Berechnung, d. h. der Zielwert zum Steuern des Lenkens
der Hinterräder innerhalb eines akzeptierbaren Bereiches beschränkt ist, ohne die
jeweiligen Operanden zu beschränken, kann eine feine Hinterrad-Lenksteuerung
nicht realisiert werden aufgrund der ungenügenden Abstimmempfindlichkeit für
die jeweiligen Operanden.
In Anbetracht der vorstehenden Beobachtungen und Beschreibung ist es die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vierrad-Lenksystem für ein Fahrzeug
anzugeben, mit welchem eine feine Hinterrad-Lenksteuerung ohne Beeinträchti
gung bzw. Verlust an Sicherheit realisiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird das obige Problem gelöst durch Beschränken sowohl der
Operanden als auch des Zielwertes zum Steuern des Lenkens der Hinterräder,
der erhalten wird durch Addition und Subtraktion der Operanden.
D. h., erfindungsgemäß wird der Zielwert zum Steuern des Lenkens der Hinterrä
der in Antwort auf das Lenken der Vorderräder ermittelt durch Addition und
Subtraktion von Operanden, die ermittelt werden auf der Grundlage von Signa
len, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel der Vorderräder, die
Lenkwinkelgeschwindigkeit der Vorderräder und die Gierwinkelgeschwindigkeit
repräsentieren und innerhalb jeweiliger akzeptierbarer Bereiche eingeschränkt
sind. Wenn der so erhaltene Zielwert außerhalb eines vorbestimmten akzeptier
baren Bereiches liegt, welcher eingestellt wird gemäß der Fahrzeuggeschwindig
keit, wird er korrigiert auf einen Wert innerhalb des vorbestimmten akzeptier
baren Bereiches.
Der "Zielwert" zum Steuern des Lenkens der Hinterräder kann
ein Ziel-Hinterradlenkwinkel, ein Ziel-Hinterradlenkwinkel
verhältnis (das Verhältnis von Hinterradlenkwinkel zu Vor
derradlenkwinkel) oder dergleichen sein, solange er verwen
det wird zum Steuern des Lenkens der Hinterräder.
Somit werden unnormale Werte des Zielwertes zum Steuern des
Lenkens der Hinterräder ausgeschlossen. Obwohl der Ausschluß
eines unnormalen Wertes des Zielwertes zum Steuern des Len
kens der Hinterräder durch einfaches Begrenzen bzw. Ein
schränken des Zielwertes innerhalb des akzeptierbaren Berei
ches ohne Einschränkung der jeweiligen Operanden zu einer
übermäßigen Einschränkung von einem oder mehrerer bestimmter
Operanden führen kann, kann gleichzeitig die Einschränkung
von jedem Operanden geringer sein, wenn sowohl die Operanden
als auch der Zielwert eingeschränkt werden, und demgemäß
kann eine hinreichende Abstimmempfindlichkeit für die jewei
ligen Operanden gewährleistet werden, wodurch eine feine
Hinterrad-Lenksteuerung realisiert werden kann ohne Verlust
an Sicherheit.
Vorzugsweise ist der akzeptierbare Bereich der engste in dem
mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in welchem die
jeweiligen Operanden dazu neigen, groß zu sein.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Vierrad-
Lenksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Operation des
in Fig. 1 gezeigten Systems.
In Fig. 1 umfaßt ein Vierrad-Lenksystem gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung einen Vorderrad-Lenkme
chanismus 14, welcher Vorderräder 12 eines Fahrzeugs lenkt bzw. dreht,
einen Hinterrad-Lenkmechanismus 20, welcher mechanisch mit dem Vorderrad-
Lenkmechanismus 14 mittels einer Übertragungs- bzw. Servowelle 16 verbunden
ist und Hinterräder 18 in Antwort auf ein Lenken der Vorderräder 12 lenkt bzw.
dreht, und eine Steuereinheit 24, welche den Hinterrad-Lenkmechanismus 20
mittels eines Hinterradlenkwinkelverhältnis-Veränderungsmechanismus 22
steuert, der in den Hinterrad-Lenkmechanismus 20 eingebaut ist. Der Hinter
radlenkwinkelverhältnis-Veränderungsmechanismus 22 stellt ein und verändert
das Hinterradlenkwinkelverhältnis θS, welches das Verhältnis ist von Hinter
radlenkwinkel θR zu Vorderradlenkwinkel θF. Signale, welche die Fahrzeugge
schwindigkeit V, den Gierwinkel bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ', das
Hinterradlenkwinkelverhältnis θS und den Vorderradlenkwinkel θF repräsentieren,
werden in der Steuereinheit 24 eingegeben von einem Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 26, einem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 28, einem Hinter
radlenkwinkelverhältnis-Sensor 30 und einem Vorderradlenkwinkel-Sensor 32
(vorgesehen an der Lenkwelle bzw. Lenksäule).
Die Steuereinheit 24 berechnet das Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis TGθS
gemäß der folgenden Formel (1).
TGθS = -G1 . f1(V) . θS.St + G2 . K2(θF2) . J2(|θ'F2|) . f2(V) . θSY.AW - G3 . K3(θF2) . f3(V) . θS.StD + G4 . f4(V) (1)
Die Steuereinheit 24 ermittelt die Operanden, d. h. die Ausdrücke der rechten
Seite der obigen Formel auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der
Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ' des Vorderradlenkwinkels θF und der Geschwin
digkeit bzw. Rate der Veränderung θ'F2 des Vorderradlenkwinkels θF auf eine
später zu beschreibende Weise. Die Geschwindigkeit θ'F2 des Vorderradlenk
winkels θF wird erhalten durch Ableiten bzw. Differenzieren des Vorderradlenk
winkels θF. Wenn der Wert des Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnisses TGθS,
erhalten gemäß der Formel (1), außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt,
der eingestellt ist gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V, korrigiert die Steuer
einheit 24 ihn auf einen Wert innerhalb des Bereiches, was später zu beschrei
ben ist. Dann berechnet die Steuereinheit 24 den Ziel-Hinterradlenkwinkel θR
gemäß der folgenden Formel (2).
TGθR = θF . TGθS1 (2)
wobei TGθS1, das Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis TGθS darstellt, wie es be
rechnet ist auf der Grundlage der zuvor erwähnten Operanden oder korrigiert ist
nach Erfordernis.
Der erste Ausdruck auf der rechten Seite der Formel (1) ist ein Korrekturaus
druck, der auf dem Vorderradlenkwinkel θF basiert, wobei θS.St ein Korrekturwert
ist, welcher auf dem Vorderradlenkwinkel θF basiert. Der zweite Ausdruck ist ein
Korrekturausdruck, der auf dem Gierwinkel bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit
Ψ' basiert, wobei θS.YAW ein Korrekturwert ist, der auf der Gierwinkelgeschwin
digkeit Ψ' basiert. Der dritte Ausdruck ist ein Korrekturausdruck, der auf der
Rate der Veränderung bzw. der Geschwindigkeit θ'F2 des Vorderradlenkwinkels
θF basiert, wobei θS.StD ein Korrekturwert ist, der auf der Geschwindigkeit θ'F2
basiert. Der vierte Ausdruck ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsempfindlich
keitsausdruck, aufgrund wessen das Hinterradlenken gesteuert wird gemäß der
Fahrzeuggeschwindigkeit V. Durch Einstellen des Ziel-Hinterradlenkwinkelverhält
nisses TGθS, wie es durch die Formel (1) wiedergegeben ist, kann eine Phasen
umschaltsteuerung, bei welcher, wenn die Vorderräder gelenkt werden während
das Fahrzeug geradeaus fährt, die Hinterräder in der Richtung entgegengesetzt
zu der der Vorderräder zu Beginn des Lenkens gelenkt werden, wodurch die
Kurshaltefähigkeit verbessert wird, und dann die Hinterräder in der gleichen
Richtung wie die Vorderräder gelenkt werden, wenn der Gierwinkel bzw. die
Gierwinkelgeschwindigkeit erzeugt wird, wodurch die Richtungsstabilität ver
bessert wird, durchgeführt werden, während die Steuerung des Hinterradlenkens
grundlegend bewirkt wird gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit.
G1, G2, G3 und G4 in der Formel (1) sind Konstanten und die Variablen in der
Formel (1) werden auf die folgende Weise berechnet auf der Grundlage der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ' und des Vorder
radlenkwinkels θF.
Die Variablen f1(V), f2(V), f3(V) und f4(V) sind Fahrzeuggeschwindigkeitsempfind
lichkeitsverstärkungen und werden jeweils berechnet gemäß Karten bzw. Ta
bellen bzw. der Reglerkurven m10, m5, m13 und m1 (Fig. 2) auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit. Gemäß der Karten m10, m5 und m13 sind die
Variablen f1(V), f2(V), f3(V) in dem unteren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
Null, werden mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem mittleren
Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich erhöht und sind in dem hohen Fahrzeug
geschwindigkeitsbereich konstante Werte. Gemäß der Karte m1 ist die Variable
f4(V) ein negativer Wert mit einem großen absoluten Wert in dem niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, wird die Variable von einem negativen Wert
auf einen positiven Wert erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt,
und zwar in dem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, und ist in dem
hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ein großer positiver Wert.
Der Korrekturwert θS.St' der auf dem Vorderradlenkwinkel θF des ersten Aus
druckes basiert, wird abgeleitet aus dem Vorderradlenkwinkel θF auf die folgende
Weise. D. h., der Vorderradlenkwinkel θF wird in θF1 gewandelt gemäß der Karte
m8, welche ein Offset hat, und dann wird θF1 gewandelt in θF2 gemäß der Karte
m11, welche eine Hysterese hat. Dann wird der Korrekturwert θS.St berechnet
gemäß der Karte m9 auf der Grundlage des absoluten Wertes von θF2(|θF2|). Der
Offset von Karte m8 dient zum Verhindern einer nicht notwendigen Steuerung
durch Liefern einer Totzone in der Nähe der neutralen Position des Lenkrades.
Die Hysterese von Karte m11 dient zum Verhindern eines Oszillierens bzw.
Jagens bzw. Huntings der Steuerung bzw. Regelung.
Gemäß Karte m9 ist der Korrekturwert θS.St in dem kleinen Vorderradlenkwinkel
bereich Null, wird mit Zunahme des Vorderradlenkwinkels im mittleren Vorder
radlenkwinkelbereich erhöht und ist in dem großen Vorderradlenkwinkelbereich
ein konstanter Wert. Wenn der Vorderradlenkwinkel θF einen vorbestimmten
Wert überschreitet, wird der Korrekturwert θS.St zu null gesetzt bzw. auf null
gesetzt, unter der Annahme, daß ein nicht normaler bzw. unnormaler Wert
vorliegt.
Der Korrekturwert θS.YAW, welcher auf der Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ' des
zweiten Ausdruckes basiert, wird abgeleitet aus dem Gierwinkel bzw. der Gier
winkelgeschwindigkeit Ψ' auf die folgende Weise. D. h., die Gierwinkelgeschwin
digkeit Ψ' wird gewandelt in Ψ'1 gemäß Karte m2, welche einen Offset hat, und
dann wird Ψ'1 gewandelt in Ψ'2 gemäß Karte m3, welche eine Hysterese hat.
Dann wird der Korrekturwert θS.YAW berechnet gemäß Karte m4 auf der Grundla
ge von Ψ'2. Der Offset von Karte m2 und die Hysterese von Karte m3 dienen zu
den selben Zwecken wie für den Korrekturwert θS.St. Gemäß Karte m4 ist der
Korrekturwert θS.YAW in dem kleinen Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich propor
tional zu Ψ'2 und ist im mittleren Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich ein kon
stanter Wert. Wenn die Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ' einen vorbestimmten Wert
überschreitet, wird der Korrekturwert θS.YAW zu null gesetzt unter der Annahme,
daß ein abnormaler bzw. nicht normaler Wert vorliegt.
Die Variable K2(θF2) des zweiten Ausdruckes ist eine Vorderradlenkwinkel-Emp
findlichkeitsverstärkung und wird berechnet gemäß Karte m6 auf der Grundlage
von θF2, erhalten aus Karte m11. Gemäß Karte m6 hat die Variable K2(θF2) in dem
kleinen Vorderradlenkwinkelbereich einen Wert im wesentlichen proportional zu
θF2 und die Rate der Zunahme des Wertes der Variable K2(θF2) wird vermindert,
wenn der Vorderradlenkwinkel zunimmt.
Die Variable J2(|θ'F2|) des zweiten Ausdruckes ist eine Ver
stärkung, die empfindlich ist für bzw. anspricht auf die
Rate der Veränderung bzw. die Geschwindigkeit θ'F2 des Vor
derradlenkwinkels θF und wird berechnet gemäß Karte m7 auf
der Grundlage des absoluten Wertes |θ'F2| des differenzierten
Wertes von θF2 , erhalten aus Karte m11. Gemäß Karte m7 hat
die Variable J2(|θ'F2|) in dem Bereich einen kleinen Wert,
wenn |θ'F2| oder die Geschwindigkeit des Lenkwinkels des
Vorderradlenkwinkels klein ist, hat in dem Bereich einen
großen Wert, in dem die Geschwindigkeit des Vorderradlenk
winkels einen mittleren Wert annimmt, und ist von dem klein
sten Wert in dem Bereich, in welchem die Geschwindigkeit
groß ist.
Die Variable θS.StD ist ein Korrekturwert, der empfindlich ist
für bzw. anspricht auf die Rate der Veränderung bzw. Ge
schwindigkeit θ'F2 des Vorderradlenkwinkels θF und wird be
rechnet gemäß Karte m12 auf der Grundlage des differenzier
ten Wertes θ'F2 von θF2, erhalten aus Karte m11. Gemäß Karte
m12 ist die Variable θS.StD ein Wert proportional zu θ'F2 in
dem Bereich, in dem die Geschwindigkeit θ'F2 klein ist, ist
ein konstanter Wert in dem Bereich, in dem die Geschwindig
keit θ'F2 mittel ist, und ist in dem Bereich null, wenn die
Geschwindigkeit θ'F2 groß ist, und zwar unter der Annahme,
daß ein unnormaler Wert vorliegt.
Die Variable K3(θF2) des dritten Ausdruckes ist eine Vorder
radlenkwinkel-Empfindlichkeitsverstärkung und wird berechnet
gemäß Karte m14 auf der Grundlage von θF2, erhalten aus Karte
m11. Gemäß Karte m14 ist die Variable K3(θF2) ein Wert im
wesentlichen proportional zu θF2 in dem kleinen Vorderrad
lenkwinkelbereich und die Rate der Zunahme des Wertes der
Variable K3(θF2) wird vermindert, wenn der Vorderradlenkwinkel
ansteigt.
Da das Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis TGθS ermittelt wird
durch Addition und Subtraktion der Operanden, die erhalten
werden durch Multiplizieren der Konstanten und der Varia
blen, und zwar für jeden Ausdruck der Formel (1), ist das
Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis TGθS ein unnormaler Wert,
wenn das Ergebnis von Addition und Subtraktion ein unnorma
ler Wert ist. Wenn demgemäß das so erhaltene Ziel-Hinter
radlenkwinkelverhältnis TGθS außerhalb eines akzeptierbaren
Bereiches liegt, welcher eingestellt ist gemäß der Fahrzeug
geschwindigkeit V (wiedergegeben durch den schraffierten
Abschnitt in Karte m15), wird das Ziel-Hinterradlenkwinkel
verhältnis TGθS korrigiert auf die obere oder untere Grenze
des akzeptierbaren Bereiches (wiedergegeben durch die ge
strichelten Linien in Karte m15). Die durchgezogene Linie in
Karte m15 zeigt die in Karte ml gezeigte Variable f4(V).
Der akzeptierbare Bereich ist der engste bzw. schmalste in
dem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in welchem
die Werte des ersten bis dritten Ausdrucks der rechten Seite
der Formel (1) am meisten dazu neigen, groß zu werden.
Somit kann bei dieser Ausführungsform ein unnormaler Wert
des Ziel-Hinterradlenkwinkelsverhältnisses TGθS sicher ausge
schlossen werden ohne irgendeinen Operanden stark einzu
schränken, und demgemäß kann eine feine Hinterradlenksteue
rung realisiert werden ohne Verlust an Sicherheit.
Claims (15)
1. Vierrad-Lenksystem für ein Fahrzeug mit:
einem Vorderrad-Lenkmechanismus (14), der auf eine Drehung eines Lenk rades hin die Vorderräder (12) des Fahrzeuges lenkt,
einem Hinterrad-Lenkmechanismus (20), der die Hinterräder (18) des Fahr zeuges lenkt,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (26), der die Fahrzeuggeschwindig keit (V) erfaßt,
einer Zielwert-Einstelleinrichtung, die Operanden auf der Grundlage von zumindest einem Fahrzeugbetriebszustand (V, θF, θ'F, Ψ') ermittelt und einen Zielwert (TGθS) zum Steuern des Lenkens der Hinterräder (18) durch Addition und Subtraktion der Operanden einstellt, wobei der Wert der Operanden auf einen jeweils akzeptierbaren Operandenwertbereich einge schränkt ist, und
einer Steuereinrichtung (24), die den Hinterrad-Lenkmechanismus (20) auf der Grundlage des Zielwertes (TGθS) steuert,
gekennzeichnet durch eine Zielwert-Korrektureinrichtung, die, wenn der durch die Zielwert-Einstelleinrichtung eingestellte Zielwert (TGθS) außerhalb eines vorbestimmten akzeptierbaren Zielwertbereiches liegt, welcher gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eingestellt ist, den Zielwert (TGθS) auf einen Wert innerhalb des Zielwertbereiches korrigiert.
einem Vorderrad-Lenkmechanismus (14), der auf eine Drehung eines Lenk rades hin die Vorderräder (12) des Fahrzeuges lenkt,
einem Hinterrad-Lenkmechanismus (20), der die Hinterräder (18) des Fahr zeuges lenkt,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (26), der die Fahrzeuggeschwindig keit (V) erfaßt,
einer Zielwert-Einstelleinrichtung, die Operanden auf der Grundlage von zumindest einem Fahrzeugbetriebszustand (V, θF, θ'F, Ψ') ermittelt und einen Zielwert (TGθS) zum Steuern des Lenkens der Hinterräder (18) durch Addition und Subtraktion der Operanden einstellt, wobei der Wert der Operanden auf einen jeweils akzeptierbaren Operandenwertbereich einge schränkt ist, und
einer Steuereinrichtung (24), die den Hinterrad-Lenkmechanismus (20) auf der Grundlage des Zielwertes (TGθS) steuert,
gekennzeichnet durch eine Zielwert-Korrektureinrichtung, die, wenn der durch die Zielwert-Einstelleinrichtung eingestellte Zielwert (TGθS) außerhalb eines vorbestimmten akzeptierbaren Zielwertbereiches liegt, welcher gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eingestellt ist, den Zielwert (TGθS) auf einen Wert innerhalb des Zielwertbereiches korrigiert.
2. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Vorderrad-Lenkwinkelsensor (32), der den Lenkwinkel (θF) der Vorder räder (12) erfaßt,
einen Vorderrad-Lenkgeschwindigkeitssensor, der die Änderungsgeschwin digkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) erfaßt,
einen Gierwinkel- bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitssensor (28), der den Gierwinkel oder die Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') des Fahrzeugs erfaßt,
wobei die Zielwert-Einstelleinrichtung die Operanden auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), des Lenkwinkels (θF) der Vorderräder (12), der Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF), und des Gierwinkels bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') ermittelt, wie sie durch die jeweiligen Sensoren (26, 32, 28) erfaßt sind.
einen Vorderrad-Lenkwinkelsensor (32), der den Lenkwinkel (θF) der Vorder räder (12) erfaßt,
einen Vorderrad-Lenkgeschwindigkeitssensor, der die Änderungsgeschwin digkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) erfaßt,
einen Gierwinkel- bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitssensor (28), der den Gierwinkel oder die Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') des Fahrzeugs erfaßt,
wobei die Zielwert-Einstelleinrichtung die Operanden auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), des Lenkwinkels (θF) der Vorderräder (12), der Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF), und des Gierwinkels bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') ermittelt, wie sie durch die jeweiligen Sensoren (26, 32, 28) erfaßt sind.
3. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
akzeptierbare Zielwertbereich der engste bzw. feinste in dem mittleren
Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ist.
4. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zielwert das Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis (TGθS) ist.
5. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ziel-Hinterradlenkwinkelverhältnis (TGθS) berechnet wird gemäß der Formel
TGθS = -G1 . f1(V) . θS.St + G2 . K2(θF2) . J2(|θ'F2|) . f2(V) . θS.YAW - G3 . K3 . (θF2) . f3(V) . θS.StD + G4 . f4 (V)
wobei G1, G2, G3 und G4 Konstanten sind, f1(V), f2(V), f3(V) und f4(V) Variablen sind, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen, θS.St, ein Korrekturwert ist, der auf dem Vorderradlenkwinkel (θF) basiert, K2(θF2) eine Verstärkung ist, die von dem Vorderradlenkwinkel (θF) abhängt, J2(|θ'F2|) eine Verstärkung ist, die von der Änderungsgeschwindigkeit des Vorder radlenkwinkels (θF) abhängt, θS.YAW ein Korrekturwert ist, der auf dem Gierwinkel bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') basiert, K3(θF2) eine Verstärkung ist, die von dem Vorderradlenkwinkel (θF) abhängt, und θS.StD ein Korrekturwert ist, der auf der Änderungsgeschwindigkeit (θF) des Vorder radlenkwinkels (θF) basiert.
TGθS = -G1 . f1(V) . θS.St + G2 . K2(θF2) . J2(|θ'F2|) . f2(V) . θS.YAW - G3 . K3 . (θF2) . f3(V) . θS.StD + G4 . f4 (V)
wobei G1, G2, G3 und G4 Konstanten sind, f1(V), f2(V), f3(V) und f4(V) Variablen sind, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen, θS.St, ein Korrekturwert ist, der auf dem Vorderradlenkwinkel (θF) basiert, K2(θF2) eine Verstärkung ist, die von dem Vorderradlenkwinkel (θF) abhängt, J2(|θ'F2|) eine Verstärkung ist, die von der Änderungsgeschwindigkeit des Vorder radlenkwinkels (θF) abhängt, θS.YAW ein Korrekturwert ist, der auf dem Gierwinkel bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') basiert, K3(θF2) eine Verstärkung ist, die von dem Vorderradlenkwinkel (θF) abhängt, und θS.StD ein Korrekturwert ist, der auf der Änderungsgeschwindigkeit (θF) des Vorder radlenkwinkels (θF) basiert.
6. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variablen f1(V), f2(V), f3(V) in dem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeits
bereich (V) null sind, mit Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) in dem
mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich erhöht werden und in dem
hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich konstante Werte sind.
7. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variable f4(V) ein negativer Wert mit einem großen absoluten Wert in dem
niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ist, von einem negativen Wert
auf einen positiven Wert zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
in dem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ansteigt, und ein großer
positiver Wert in dem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ist.
8. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Korrekturwert θS.St berechnet wird durch Konvertieren des Vorderradlenk
winkels (θF) in einen ersten modifizierten Wert (θF1) gemäß einer Karte (m8),
welche in dem sehr kleinen Vorderradlenkwinkelbereich eine Totzone hat,
durch Konvertieren des ersten modifizierten Wertes (θF2) und einen zweiten
modifizierten Wert (θF2) gemäß einer Karte (m11), welche in dem sehr
kleinen Vorderradlenkwinkelbereich eine Hysterese aufweist, und durch Be
rechnen des Korrekturwertes θS.St auf der Grundlage des absoluten Wertes
(|θF2|) des zweiten modifizierten Wertes (θF2) gemäß einer Karte (m9), in
welcher der Korrekturwert θS.St in dem kleinen Vorderradlenkwinkelbereich
null ist, mit Zunahme des Vorderradlenkwinkels (θF) in dem mittleren Vor
derradlenkwinkelbereich ansteigt, und in dem großen Vorderradlenkwinkel
bereich ein konstanter Wert ist.
9. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variable K2(θF2) ein Wert ist bzw. einen Wert annimmt, der im wesentlichen
proportional zu dem zweiten modifizierten Wert (θF2) des Vorderradlenkwin
kels (θF) in dem kleinen Vorderradlenkwinkelbereich ist, und die Zunahme
des Wertes der Variablen K2(θF2) wird vermindert, wenn der Vorderradlenk
winkel (θF) ansteigt.
10. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variable J2(|θ'F2|) in dem Bereich einen kleinen Wert annimmt, in dem die
Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) klein ist,
einen großen Wert in dem Bereich annimmt, in welchem die Änderungs
geschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) einen mittleren Wert
annimmt, und den kleinsten Wert in dem Bereich annimmt, in welchem die
Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) groß ist.
11. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Korrekturwert θS.YAW berechnet wird durch Konvertieren des Gierwinkels
bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Ψ') in einen ersten modifizierten Wert
(Ψ'1) gemäß einer Karte (m2), welche eine Totzone in dem sehr kleinen
Gierwinkel- bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich hat, durch Konvertie
ren des ersten modifizierten Wertes (Ψ'1) in einen zweiten modifizierten
Wert (Ψ'2) gemäß einer Karte (m3), welche in dem kleinen Gierwinkel- bzw.
Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich eine Hysterese hat, und durch Berech
nen des Korrekturwertes θS.YAW auf der Grundlage des zweiten modifizierten
Wertes (Ψ'2) gemäß einer Karte (m4), in welcher der Korrekturwert θS.YAW
proportional ist zu dem zweiten modifizierten Wert (Ψ'2) in dem kleinen
Gierwinkel bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich, in welcher er in dem
mittleren Gierwinkel bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich einen kon
stanten Wert annimmt und in welcher er in dem großen Gierwinkel bzw.
Gierwinkelgeschwindigkeitsbereich null ist.
12. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variable K3(θF2) in dem kleinen Vorderradlenkwinkelbereich einen Wert
annimmt, der im wesentlichen proportional ist zu dem zweiten modifizierten
Wert (θF2) des Vorderradlenkwinkels (θF), und wobei die Zunahme des
Wertes der Variablen K3(θF2) vermindert wird, wenn der Vorderradlenkwin
kel (θF) ansteigt.
13. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variable θS.StD in dem Bereich einen Wert proportional zu der Geschwindig
keit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) annimmt, in welchem Bereich die
Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) des Vorderradlenkwinkels (θF) klein ist, in
dem Bereich einen konstanten Wert annimmt, in welchem die Änderungs
geschwindigkeit (θ'F) einen mittleren Wert hat, und in dem Bereich null ist,
in welchem die Änderungsgeschwindigkeit (θ'F) groß ist.
14. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zielwert (TGθS) der Heckradlenkwinkel ist.
15. Vierrad-Lenksystem gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Heckradlenkwinkel bestimmt ist durch den Lenkwinkel der Vorderräder
und durch das Heckradlenkzielwinkelverhältnis.
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