Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a steering device for vehicles according tothe preamble of claim 1.
Eine Vorrichtung zur Lenkung von Fahrzeugrädern ist in der japanischen Patentoffenlegung No. 3-193558 beschrieben, welche die Hinterräder derart dreht, daß sich entsprechend dem Lenkwinkel der Vorderräder ein vorbestimmter Lenkwinkel der Hinterräder einstellt. Diese Hinterradlenkung wird gewöhnlich realisiert durch eine Proportionalsteuerung, die auf einem vorbestimmten Lenkverhältnis beruht, welches entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate und dergleichen eingestellt wird. Diese Vorrichtung wird geschwindigkeitsabhängige Hinterradlenkvorrichtung oder Hinterradlenkvorrichtung vom Typ einer Regelung mit Gierratenrückführung genannt.A device for steering vehicle wheels is in the yespanicky patent disclosure No. 3-193558, whichthe rear wheels rotate so that according to the steeringangle of the front wheels a predetermined steering angle of the rearsets wheels. This rear wheel steering is usually realiProportional control based on aagreed steering ratio, which corresponds to the drivingspeed, the yaw rate and the likebecomes. This device becomes speed-dependent rearwheel steering device or rear wheel steering device of the type oneCalled control with yaw rate feedback.
Allgemein gewährleistet die Hinterradlenkvorrichtung vom Typ einer gierratenabhängigen bzw. gierwinkelabhängigen Regelung die Richtungsstabilität des Fahrzeugs dadurch, daß die Hinterräder derart angesteuert werden, daß das Lenkverhältnis bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten positiv, das heißt gleichphasig, wird. Da die Lenkvorrichtung die Steuerung nach der Proportionalsteuerung durchführt, dreht sie zu Beginn des Lenkeinschlags die Hinterräder gleichzeitig mit den Vorderrädern in Phase, dadurch wird jedoch keine ausreichende Drehfähigkeit der Wagenvorderseite erreicht.Generally, the rear wheel steering device ensures the typea yaw rate-dependent or yaw angle-dependent control the directional stability of the vehicle in that the rearwheels are controlled so that the steering ratio atmedium and high speeds positive, that isin phase, will. Because the steering device following the controlthe proportional control, it rotates at the beginning of theSteering the rear wheels simultaneously with the front wheelsin phase, but this does not result in sufficient rotationability of the front of the car reached.
Zur Lösung dieses Problems wurde in der japanischen Offenlegung No. 57-44568 und in der japanischen Offenlegung No. 2-249765 eine Hinterradlenkvorrichtung vom Typ einer Phasenumkehr vorgeschlagen. Die Vorrichtung erfaßt einen Gierwinkel und dreht die Hinterräder sofort nachdem sich die Vorderräder zu drehen beginnen, in die entgegengesetzte Phase, und danach dreht sie die Hinterräder als Reaktion auf den nunmehr auftretenden Gierwinkel in Phase zu den Vorderrädern. Diese wird "gierratenrückgekoppelte Steuerung mit Phasenumkehr" genannt und es wird sowohl die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite als auch Richtungsstabilität gewährleistet.To solve this problem has been disclosed in JapaneseNo. 57-44568 and Japanese Laid-Open No. 2-249765a rear wheel steering device of the phase inversion typebeaten. The device detects a yaw angle and rotatesthe rear wheels immediately after the front wheels turnstart in the opposite phase, and after that it turnsthe rear wheels in response to the greed now occurringangle in phase to the front wheels. This will "yaw rate returncoupled control with phase inversion "and it is soprobably the ability to turn the front of the car as well as the directionstability guaranteed.
Fig. 1 zeigt die durch die Gierratenrückkopplung erzielte Steuerung gemäß der japanischen Patent-Offenlegung 3-193558, in der der Steuerzuwachs (K2) mit dem Absolutwert der Winkelgeschwindigkeit (R′) ( Lenkwinkel; R′: zeitliche Ableitung von R) des Lenkeinschlags ansteigt. Bei einem Lenkeinschlag mit geringerer Winkelgeschwindigkeit werden die Hinterräder in die entgegengesetzte Phase zu den Vorderrädern gedreht, um die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite beim Lenken aus der Kurve in die Gerade zu gewährleisten.Fig. 1 shows the control achieved by the yaw rate feedback according to Japanese Patent Laid-Open 3-193558, in which the tax increase (K2 ) with the absolute value of the Winkelge speed (R ') (steering angle; R': time derivative of R) of Steering angle increases. With a steering angle at a lower angular speed, the rear wheels are turned in the opposite phase to the front wheels in order to ensure the ability of the front of the car to turn when steering out of the curve into the straight line.
In der Einstellung des Steuerzuwachses der gierratenrückgekoppelten Steuerung wird bei schnellerem Lenkeinschlag (R′ ist größer) gemäßFig. 1 der Steuerzuwachs größer und damit das Lenkverhältnis derart korrigiert, daß es in Inphasenrichtung ansteigt. Eine solche Korrektur legt mehr Wert auf die Fahrstabilität als auf die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite.In the setting of the tax increase of the yaw rate feedback control is at faster steering angle (R 'is larger) according toFIG. 1, the tax increase is greater and thus the steering ratio is corrected such that it increases in the phase direction. Such a correction places more value on driving stability than on the ability to turn the front of the car.
Die Art des Lenkeinschlags hängt jedoch von den Fahrbedingungen ab. In bestimmten Fällen wie zum Beispiel in Grenzsituationen muß der Fahrer schlagartig lenken, um Gefahr zu vermeiden.The type of steering lock depends on the driving conditionsfrom. In certain cases, such as in borderline situationsthe driver must steer suddenly to avoid danger.
In derartigen Grenzsituationen verursacht die Inphasensteuerung der Hinterräder folgende Probleme:In such limit situations, the in-phase control causesthe rear wheels have the following problems:
Diese Probleme treten nicht nur bei der Steuerung der Hinterradlenkung (Vierradlenksteuerung), sondern auch bei einem Fahrzeug mit gewöhnlicher Vorderradlenkung und mit einer durch die Gierrate rückgekoppelten Steuerung auf. Bei letzterem Fahrzeug stellt die gierratenrückgekoppelte Steuerung im Falle eines schnellen Lenkeinschlages den Lenkwinkel der Vorderräder in eine Richtung derart ein, daß die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite unterdrückt wird. In Grenzsituationen treten jedoch ebenfalls die obigen Probleme (1) und (2) auf.These problems do not only occur when controlling the rearwheel steering (four-wheel steering control), but also when drivingstuff with ordinary front wheel steering and with one throughYaw rate feedback control. In the latter vehicleprovides the yaw rate feedback control in the event of afast steering lock the steering angle of the front wheels ina direction such that the rotatability of the carriagethe side is suppressed. However, occur in borderline situationsalso the above problems (1) and (2).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Probleme zu beseitigen und eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite zu Beginn der Drehung, die Fahrstabilität bei schnellem Lenkeinschlag und eine Feinabstimmung der Drehfähigkeit der Wagenvorderseite sowie einen hervorragenden Lenkmechanismus bei Kurvenfahrt in Grenzsituationen ermöglicht.The invention is based, be the aboveto eliminate problems written and a steering device forto create a vehicle which is the turning ability of the carfront at the beginning of the turn, the driving stability atquick steering lock and fine tuning of the turning abilityfront of the car and an excellent steering mechanismsystem when cornering in borderline situations.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the in the characterizingPart of claim 1 specified features solved.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the Unclaims.
Die Erfindung schafft eine Lenkvorrichtung zur Steuerung der Vorder/Hinterräder eines Fahrzeuges durch Verwendung der Änderungsrate des Gierens der Fahrzeugkarosserie (Gier-Rate) als Parameter und insbesondere eine Verbesserung bezüglich der Fahrzeugstabilität in kritischen Kurvenfahrten.The invention provides a steering device for controlling the Front / rear wheels of a vehicle using the changesyaw rate of the vehicle body (yaw rate) asParameters and especially an improvement in terms ofVehicle stability in critical cornering.
Eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, welche eine Steuerung der Vorderrad/Hinterradlenkung durch Rückführung bzw. Regelung mittels eines Gierwinkels als Parameter ausführt, um das Gieren der Fahrzeugkarosserie zu verhindern, weist folgende Merkmale auf: Eine Detektorvorrichtung zum Erfassen des Änderungswertes des Lenkwinkels entweder der Vorder- oder der Hinterräder;
eine Speichervorrichtung zur Vorabspeicherung eines Gierratenzuwachses als Funktion der Änderungsrate des Lenkwinkels, wobei die Funktion die Eigenschaft hat, daß bei einem Anstieg der Änderungsrate der Gierratenzuwachs bis zu einem gewissen Punkt ansteigt und dann abnimmt;
eine Lenksteuervorrichtung zur Rückführungsregelung der Lenkung entweder der Vorder- oder der Hinterräder in Übereinstimmung mit dem Gierratenzuwachs, welcher der aus der Speichervorrichtung ausgelesenen Änderungsrate des durch die Detektorvorrichtung erfaßten Lenkwinkels entspricht.A steering device for vehicles which controls the front wheel / rear wheel steering by means of feedback or regulation by means of a yaw angle as a parameter in order to prevent yawing of the vehicle body has the following features: A detector device for detecting the change in the steering angle of either the front or the rear wheels;
a storage device for pre-storing a yaw rate increase as a function of the rate of change of the steering angle, the function having the property that with an increase in the rate of change the yaw rate increase increases to a certain point and then decreases;
a steering control device for feedback control of the steering of either the front or rear wheels in accordance with the yaw rate increase corresponding to the rate of change read from the storage device by the steering angle detected by the detector device.
Der Gierratenzuwachs hat eine Charakteristik, die mit zunehmender Änderung des Lenkwinkelwertes und damit der Geschwindigkeit des Lenkeinschlags zunächst ansteigt und dann abnimmt. Insbesondere kann im Falle eines vergleichsweise schnellen Lenkeinschlages der Gierratenzuwachs auf einem hohen Wert eingestellt werden, um das Gieren der Fahrzeugkarosserie zu verhindern und damit Fahrstabilität zu gewährleisten. Bei schnellerem Lenkeinschlag wird der Gierratenzuwachs auf einem niedrigen Wert eingestellt, derart, daß die Unterdrückung des Gierens verhindert und damit eine Drehfähigkeit der Wagenvorderseite erzielt wird. Ist die Geschwindigkeit des Lenkeinschlages kritisch, wird der Zuwachs auf einen niedrigeren Wert eingestellt, so daß der Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinterräder in zueinander entgegengesetzter Phasenbeziehung eingestellt wird und damit die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite gewährleistet wird.The yaw rate increase has a characteristic that increases with itthe change in the steering angle value and thus the speedthe steering angle first increases and then decreases. In particularspecial can be in the case of a comparatively fast steeringthe yaw rate increase is set to a high valueto prevent yawing of the vehicle body andthus ensuring driving stability. When driving fasterthe yaw rate increase will drop to a low valueplaced in such a way that the suppression of greed is preventedand thus a rotatability of the front of the car is achieved.If the speed of the steering lock is critical, theGrowth set to a lower value so that theSteering angle of the front wheels and the rear wheels in relation to each otheropposite phase relationship is set and thusthe turning ability of the front of the car is guaranteed.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben.A preferred embodiment of the invention is described belowdevice according to the invention with reference to the drawings for explanationdescribed further features.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Graphen zur Verdeutlichung der bekannten Probleme,Fig. 1 is a graph for explaining problems of the known Pro,
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Vierradlenksystems als eine Ausführungsform der Erfindung zeigt,Fig. 2 shows a block diagram of a four-wheel steering system the structure as an embodiment of the invention,
Fig. 3 in Perspektive den Aufbau des wesentlichen Teils der Hinterradlenkvorrichtung der inFig. 2 gezeigten Ausführungsform,Fig. 3 in perspective the construction of the essential part of the rear wheel steering apparatus of the embodiment shown inFig. 2,
Fig. 4 einen Teil-Querschnitt, der den Aufbau des wesentlichen Teils der Vorrichtung zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnisses der inFig. 2 gezeigten Ausführungsform zeigt,Fig. 4 shows a partial cross-section, the angle ratio the structure of the wesentli chen part of the device for adjusting the steering of the Implementing shown inFig. 2 shows approximate shape,
Fig. 5 ein Diagramm zur Erklärung des Funktionsprinzips der inFig. 3 gezeigten Vorrichtung zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnisses,Fig. 5 is a diagram for explaining the operating principle of the apparatus inFig. 3 shown for adjusting the steering angle ratio,
Fig. 6 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Steuerlogik der Ausführungsform zeigt,Fig. 6 is a functional block diagram showing the control logic of the embodiment,
Fig. 7 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Steuerlogik der Ausführungsform zeigt,Fig. 7 is a functional block diagram showing the control logic of the embodiment,
Fig. 8 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Steuerlogik der Ausführungsform zeigt,Fig. 8 is a functional block diagram showing the control logic of the embodiment,
Fig. 9 einen Graphen, der die Charakteristik des Steuerzuwachses J2 zeigt, undFig. 9 is a graph showing the characteristic of Steuerzu growth J2 , and
Fig. 10 einen Graphen, der die modifizierte Charakteristik des Steuerzuwachses J2 zeigt.Fig. 10 is a graph showing the modified characteristic of the tax increase J2 .
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Ausführungsform findet Anwendung bei einer Hinterrad-Lenkvorrichtung als Vierradlenkvorrichtung, die eine "gierratenabhängige Steuerung" ausführt. Es ist zu beachten, daß das Lenkverhältnis RS definiert ist als das Verhältnis des Vorderradlenkwinkels RF zum Hinterradlenkwinkel RR, d. h. (RS = RF : RR).A preferred embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. The embodiment is used in a rear-wheel steering device as a four-wheel steering device which executes a "yaw rate-dependent control". It should be noted that the steering ratio RS is defined as the ratio of the front wheel steering angle RF to the rear wheel steering angle RR , ie (RS = RF : RR ).
Fig. 2 erläutert den Aufbau des Vierrad-Lenksystems nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 explains the structure of the four-wheel steering system according to a preferred embodiment of the invention.
Die Hinterrad-Lenkvorrichtung10 enthält einen Hinterradlenkmechanismus18, welcher mechanisch mit dem Vorderradlenkmechanismus14 zur Lenkung der Vorderräder12 über eine Übertragungswelle52 verbunden ist, und der die mit der Vorderradlenkung durch den Vorderrad-Lenkmechanismus14 gesperrten Hinterräder16 derart lenkt, daß ein vorbestimmter Sollwert für den Hinterrad-Lenkwinkel TGRR erreicht wird entsprechend dem vom Vorderradlenkmechanismus14 eingegebenen Vorderrad-Lenkwinkel RF. Die Hinterradlenkvorrichtung10 enthält weiter einen Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis, der im Hinterrad-Lenkmechanismus18 vorgesehen ist, und der ein Lenkwinkelverhältnis RSL, das durch das Verhältnis des Vorderradlenkwinkels RF zum Hinterradlenkwinkel RR gegeben ist, einstellt und verändert, sowie eine Steuereinheit22 zur Steuerung des Einstellmechanismus20. Die Steuereinheit22 empfängt ein Geschwindigkeitssignal V des Fahrzeuges vom Geschwindigkeitssensor24, ein Vorderrad-Lenkwinkelsignal RF vom Vorderrad-Lenksensor26 (vorgesehen auf der Lenkwelle), ein Signal für das Lenkwinkel-Verhältnis RSD vom Sensor für das Lenkwinkelverhältnis28, und ein Signal ϕ für die Gierrate bzw. den Gierwinkel vom Sensor für die Gierrate25.The rear wheel steering device10 includes a rear wheel steering mechanism18 , which is mechanically connected to the front wheel steering mechanism14 for steering the front wheels12 via a transmission shaft52 , and which steers the rear wheels16 locked to the front wheel steering by the front wheel steering mechanism14 such that A predetermined target value for the rear wheel steering angle TGRR is reached in accordance with the front wheel steering angle RF input from the front wheel steering mechanism14 . The rear wheel steering device10 further includes a mechanism20 for adjusting the steering angle ratio, which is provided in the rear wheel steering mechanism18 , and which sets and changes a steering angle ratio RSL , which is given by the ratio of the front wheel steering angle RF to the rear wheel steering angle RR , and a control unit22 for controlling the setting mechanism20 . The control unit22 receives a speed signal V of the vehicle from the speed sensor24 , a front wheel steering angle signal RF from the front wheel steering sensor26 (provided on the steering shaft), a signal for the steering angle ratio RSD from the steering angle ratio sensor28 , and a Signal ϕ for the yaw rate or the yaw angle from the sensor for the yaw rate25 .
Die Steuereinheit22 führt eine "Phasenumkehrsteuerung" in der Weise aus, daß bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten, wenn die Vorderräder12 vom Lenkwinkel "Null" weggedreht werden, die Einstellvorrichtung20 das Lenkwinkelverhältnis RS sofort nach Beginn der Vorderradlenksteuerung auf einen negativen Wert einstellt, und danach der Einstellmechanismus20 das Lenkwinkelverhältnis RS auf einen positiven Wert einstellt.The control unit22 performs a "phase reversal control" in such a way that at medium and high speeds when the front wheels12 are turned away from the steering angle "zero", the adjusting device20 sets the steering angle ratio RS to a negative value immediately after the start of the front wheel steering control , and then the adjusting mechanism20 sets the steering angle ratio RS to a positive value.
Fig. 3 zeigt den Hinterrad-Lenkmechanismus18, undFig. 4 zeigt den Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis in der Richtung V-V des inFig. 3 gezeigten Hinterradlenkmechanismus18.Fig. 3 shows the rear wheel steering mechanism18, andFig. 4 shows the mechanism20 for adjusting the Lenkwinkelverhäl tnis in the direction VV of the rear shown inFIG. 3, the steering mechanism18.
Der Hinterrad-Lenkmechanismus18 enthält den Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis, ein hydraulisches Schaltventil32, eine Hinterradlenkstange34, einen Verschiebeübertragungsmechanismus36 und einen hydraulischen Antriebszylinder38.The rear wheel steering mechanism18 includes the steering angle ratio adjusting mechanism20 , a hydraulic shift valve32 , a rear wheel steering rod34 , a shift transmission mechanism36, and a hydraulic drive cylinder38 .
Der Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis hat eine Abtriebsstange40, ein Kegelrad42, eine Gier-Welle44, einen Pendelarm46 und eine Kupplungsstange48. GemäßFig. 4 enthält ein Gehäuse50 diese Teile.The mechanism20 for adjusting the steering angle ratio has an output rod40 , a bevel gear42 , a yaw shaft44 , a pendulum arm46 and a coupling rod48 . According toFig. 4 includes a housing50, these parts.
Das Gehäuse50 lagert die in Achsrichtung L3 gleitfähige Abtriebsstange40. Eine Hub-Versetzung der Ausgangsstange40 in Richtung der Achse L3 verursacht eine Verschiebung der Hinterradlenkstange34 in Richtung ihrer Achse (Richtung Wagenseite) über den Übertragungsmechanismus36 und somit eine Lenkung der Hinterräder, die mit beiden Enden der Hinterrad-Lenkstange34 verbunden sind.The housing50 supports the axially L3 sliding rod40 from . A stroke-displacement of the output rod40 in the direction of the axis L3 causes a shift of the rear radlenkstange34 in the direction of its axis (direction of the car side) via the transmission mechanism36 and therefore a steering of the rear wheels which are connected to both ends of the rear-wheel steering rod34 .
Das Gehäuse50 lagert auch das Kegelrad42, welches um die Achse L3 der Ausgangsstange40 und um die koaxial zur Achse L3 liegende Achse L1 drehbar ist. Ein Ritzel52a am rückwärtigen Ende der Übertragungswelle52, die mit dem Kegelrad42 in Eingriff steht, dreht sich bei Drehung des Lenkrades30 um die Achse L1. Der Vorderrad-Lenkwinkel RF wird vom Vorderradlenkmechanismus14 über die Übertragungswelle52 in den Hinterradlenkmechanismus18 eingegeben.The housing50 also supports the bevel gear42, which the Ach seL3 of the output rod40 and is rotatable about the coaxial lie to the axis L3 constricting axisL1. A pinion52 a at the rear end of the transmission shaft52 , which is in engagement with the bevel gear42 , rotates when the steering wheel30 rotates about the axis L1 . The front wheel steering angle RF is input from the front wheel steering mechanism14 via the transmissionshaft 52 into the rear wheel steering mechanism18 .
Das Gierwellenglied44 weist eine Achse L2 auf, die koaxial zur Achse L3 der Abtriebsstange40 (vergleicheFig. 4) angeordnet werden kann. Die Gierwelle44 ist mit einem Giergetriebe54 verbunden, das mit einem Schraubengetriebe58 in Eingriff steht. Das Schraubengetriebe58 dreht sich durch Antrieb mit einem Servomotor56, der durch die Steuereinheit22 gesteuert wird. Die Gierwelle54 dreht sich um eine die Achse L2 schneidende vertikale Achse, was bewirkt, daß sich zur gleichen Zeit das Gierwellenglied44 dreht. Wie es sich aus den folgenden Beschreibungen ergibt, kann der Servomotor56 das Lenkwinkelverhältnis aufgrund der gedrehten Winkelposition veränderbar einstellen.The yaw shaft member44 has an axis L2 , which can be arranged coaxially to the axis L3 of the output rod40 (seeFIG. 4). The yaw shaft44 is connected to a yaw gear54 which is in engagement with a screw gear58 . The worm gear58 rotates by being driven by a servo motor56 which is controlled by the control unit22 . The yaw shaft54 rotates about an axis L2 cutting vertical axis, causing the yaw shaft member44 to rotate at the same time. As is apparent from the following descriptions, the servo motor56 can adjust the steering angle ratio due to the rotated angular position.
Der Pendelarm46 ist gierend um die Achse L2 des Gierwellengliedes44 mit dem Gierwellenglied44 verbunden. Die Verbindungsposition von Pendelarm46 und Gierwellenglied44 ist derart gewählt, daß die Achse L4 des Pendelarms46 durch den Schnittpunkt der Rotationsachse des Gierwellengliedes44 mit der Achse L2 des Gierwellengliedes44 verläuft.The pendulum arm46 is yawing about the axis L2 of the yaw shaft member44 with the yaw shaft member44 . The connec tion position of pendulum arm46 and yaw shaft member44 is chosen in such a way that the axis L4 of the pendulum arm46 passes through the intersection of the axis of rotation of the yaw shaft member44 with the axis L2 of the yaw shaft member44 .
Die Kuppungsstange48 weist eine zur Achse L3 der Ausgangsstange40 parallele Achse L5 auf und ist mit der Abtriebsstange40, dem Kegelrad42 und dem Pendelarm46 verbunden. Die Kupplungsstange48 ist durch Verschraubung des einen Endabschnitts der Kupplungsstange48 mit dem am Ende der Abtriebsstange40 befestigten Hebel40a mit der Abtriebsstange40 verbunden. Der andere Endabschnitt der Kupplungsstange48 durchsetzt ein Loch42a, das sich im Abstand r von der Achse L1 des Kegelrades42 befindet. Die Verbindung der Kupplungsstange48 mit dem Pendelarm46 ist durch Einführen des Pendelarms46 in ein Loch60a eines Gelenkgliedes60 hergestellt, das in allen Richtungen drehbar am Endabschnitt der Kupplungsstange48 angeordnet ist. Die Kupplungsstange48 ist daher mit der Abtriebsstange40 verbunden, sie ist jedoch sowohl bezüglich des Kegelrades42 in Richtung der Achse L5 (und damit der Achse L3) als auch bezüglich des Pendelarms46 in Richtung der Achse L4 (vergleicheFig. 4, Richtung senkrecht zur Achse L3) verschiebbar. Die Achse L4 des Pendelarms46 neigt sich in Folge der Rotation der Gierwelle44 in einer Richtung senkrecht zur Achse L2 und der Pendelarm46 bewegt sich in dieser geneigten Richtung. In diesem Fall beinhaltet die Bewegung den Gleitanteil in Richtung senkrecht zur Achse L3 und absorbiert eine Änderung des Neigungswinkels der Achsen L4 und L5 durch Drehung des Kugelgelenkgliedes60. Der Anteil der vom Pendelarm46 auf die Kupplungsstange48 übertragenen, in Richtung senkrecht zur Achse L3 wirkenden Kraft wird am Verbindungspunkt absorbiert und ermöglicht damit eine relative Verschiebung in der oben erläuterten Richtung.The coupling rod48 has an axis L3 of the output rod40 parallel axis L5 and is connected to the output rod40 , the bevel gear42 and the pendulum arm46 . The coupling rod48 is connected by screwing one end portion of the coupling rod48 to the end of the output rod40 fixed lever40 a with the output rod40 . At the other end portion of the coupling rod48 passes through a hole42 a, which is located at a distance r from the axis L1 of the bevel gear42 . The connection of the coupling rod48 with the swing arm46 is made by inserting the pendulum arm46 in a hole60 a of a link member60 which is disposed rotatably in all directions at the end portion of the coupling rod48th The coupling rod48 is therefore ver connected to the output rod40 , but it is both with respect to the bevel gear42 in the direction of the axis L5 (and thus the axis L3 ) and bezüg Lich of the pendulum arm46 in the direction of the axis L4 (seeFIG . 4, the direction perpendicularly to the axis L3). The axis L4 of the pendulum arm46 inclines as a result of the rotation of the yaw shaft44 in a direction perpendicular to the axis L2 and the pendulum arm46 moves in this inclined direction. In this case, the movement includes the sliding portion in the direction perpendicular to the axis L3 and absorbs a change in the inclination angle of the axes L4 and L5 by rotating the ball joint member60 . The proportion of the rod from the pendulum arm46 transmitted to the clutch48 , in the direction perpendicular to the axis L3 we kenden force is absorbed at the connection point and thus allows a relative displacement in the Rich explained above direction.
Da die Verbindung des Pendelarms46 mit der Kupplungsstange48 im Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnisses der relativen Verschiebung in Richtung senkrecht zur Achse L3 entspricht, wird die Ortskurve des Verbindungspunktes des Pendelarms46 mit der Kupplungsstange48 bei einer Drehung des Pendelarms46 kreisförmig oder elliptisch auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinders mit einem Radius r und der Achse L3 als Mittelpunkt.Since the connection of the pendulum arm46 with the coupling rod48 in the mechanism20 for adjusting the steering angle ratio corresponds to the relative displacement in the direction perpendicular to the axis L3 , the locus of the connection point of the pen delarms46 with the coupling rod48 becomes circular when the pendulum arm46 rotates or elliptical on the outer circumferential surface of the cylinder with a radius r and the axis L3 as the center.
Fig. 5 zeigt die Verschiebung der Stange40, wenn die Achse L2 des Gierwellengliedes44 zur Achse L3 der Stange40 um R Grad geneigt ist (wenn die Achse L4 des Pendelarms46 zur Richtung senkrecht zur Achse L3 um R geneigt ist). Wie ausFig. 5 ersichtlich hat bei gleichem Gierwert in dem Fall, daß der Pendelarm46 entweder nach rechts oder nach links giert, die Verschiebung des Verbindungspunktes des Pendelarms46 zur Kupplungsstange48 den Wert "S" in Richtung der Achse L3, und die Verschiebung der Stange40 in Richtung der Achse L3 ist ebenfalls "S", da die Abtriebsstange40 und die Kupplungsstange48 fest verbunden sind.Fig. 5 shows the displacement of the rod40 when the axis L of the yaw shaft member44 is inclined to the axisL3 of the rod40 to R grade2 (when the axis L4 of the pendulum arm46 perpendicular to the direction inclined to the axis L3 to R) . As shown inFig. 5, he clearly has the same yaw value in the event that the pen delarm46 yaws either to the right or to the left, the shifting of the connecting point of the pendulum arm46 to the coupling rod48 has the value "S" in the direction of the axis L.3, and the displacement of the rod40 in the direction of the axis L3 is flat, if "S" because the output rod40 and the coupling rod are fixedly connected48th
Wenn die Werte für links- und rechtsseitiges Gieren des Pendelarms46 gleich sind, haben wie oben ausgeführt die rechts- und linksseitigen Verschiebungen der Abtriebsstange40 den jeweils gleichen Wert "S". Der Verschiebewert "S" variiert jedoch je nach Winkel R, selbst wenn die Größe des Lenkeinschlags in Rechts- und Linksrichtung sowie die Größe der begleitenden Drehung des Kegelrades42 gleich sind. Das Lenkwinkelverhältnis RS kann daher durch Wahl und Änderung des Neigungswinkels R des Gierwellengliedes44 durch Steuerung mit dem Servomotor56 eingestellt und verändert werden. Das Gierwellenglied44 neigt sich zudem sowohl im als auch entgegen des Uhrzeigersinns. In diesem Fall ist die Gleitrichtung der Antriebsstange40 bezüglich des Kegelrades42 der oben erläuterten Richtung entgegen gesetzt, was eine Hinterradlenkung in Phase und in Gegenphase zum Lenkeinschlag oder zur Stellung der Vorderräder ermöglicht.If the values for left and right-hand yawing of the pendulum arm46 are the same, the right and left-hand displacements of the output rod40 have the same value “S”, as stated above. However, the shift value "S" varies depending on the angle R, even if the size of the steering angle in the right and left directions and the size of the accompanying rotation of the bevel gear42 are the same. The steering angle ratio RS can therefore be set and changed by selecting and changing the inclination angle R of the yaw shaft member44 by control with the servo motor56 . The yaw shaft member44 also tilts both clockwise and counterclockwise. In this case, the sliding direction of the drive rod40 bezüg Lich the bevel gear42 opposite to the direction explained above, which allows a rear wheel steering in phase and in phase opposition to the steering angle or the position of the front wheels.
NachFig. 2 detektiert der am Gierwellenglied44 angebrachte Sensor zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis28 das durch den das Lenkwinkelverhältnis einstellenden Mechanismus20 eingestellte oder geänderte Lenkwinkelverhältnis RS je nach der Neigung R des Gierwellengliedes44.According toFig. 2 of the attached to the yaw shaft member44 sensor detects the setting of the steering angle ratio28, the adjusting by the steering angle ratio mechanism20, a detected or changed steering angle ratio RS, depending on the inclination R of the yaw shaft member44.
Im folgenden werden andere Elemente als der Mechanismus20 zur Einstellung des Lenkwinkelverhältnis im Hinterradlenkmechanismus18 beschrieben.In the following, elements other than the mechanism20 for adjusting the steering angle ratio in the rear wheel steering mechanism18 will be described.
Das hydraulische Schaltventil32 enthält ein Ventilgehäuse62 und eine Wicklung64, die im Gehäuse62 verschiebbar bezüglich des Gehäuses62 in Achsenrichtung L6 parallel zur Achse L3 der Ausgangsstange40 untergebracht ist. Die Ausgangsstange40 und die Hinterradlenkstange34 verschieben die Wicklung64 über den Verschiebeübertragungsmechanismus36. Die Verschiebung der Wicklung64 steuert die Zuführung von Hydraulikdruck zum hydraulischen Antriebszylinder38. Wenn sich die Wicklung64 von einer bezüglich des Ventilgehäuses62 neutralen Position wie inFig. 3 gezeigt nach rechts bewegt, wirkt der Hydraulikdruck auf die rechte Ölkammer66 des hydraulischen Antriebszylinders38, und wenn sich die Wicklung64 in die linke Richtung bewegt, wirkt der Hydraulikdruck auf die linke Ölkammer68 des hydraulischen Antriebszylinders38.The hydraulic switching valve32 contains a valve housing62 and a winding64 which is accommodated in the housing62 so as to be displaceable with respect to the housing62 in the axial direction L6 parallel to the axis L3 of the output rod40 . The output rod40 and the rear wheel steering rod34 shift the winding64 via the shift transmission mechanism36 . The displacement of the winding64 controls the supply of hydraulic pressure to the hydraulic drive cylinder38 . When the winding64 moves shown by a relative to the valve housing62 neutral position as shown inFig. 3 to the right, the hydraulic pressure acts on the right oil chamber66 of the hydraulic drive cylinder38, and when the coil moves in the left direction64, acts of Hydraulic pressure on the left oil chamber68 of the hy metallic drive cylinder38th
Die Hinterradlenkstange34 erstreckt sich in Richtung der Wagenbreitseite parallel zur Achse L3 der Abtriebsstange40 und verschiebt sich in dieser Richtung so, daß die Hinterräder, die an ihren beiden Enden über eine Zugstange (nicht eingezeichnet) und einen Gelenkarm (nicht eingezeichnet) verbunden sind, gelenkt werden. Die Verschiebung der Hinterradlenkstange34 erfolgt durch den Hydraulikdruck des hydraulischen Antriebszylinders38. Die Hinterradlenkstange34 hat eine Zentrierfeder70. In den Fällen, in welchen das Hydraulikdrucksystem des hydrau lischen Schaltventils32 ausfällt oder Probleme macht, oder der hydraulische Antriebszylinder38 und der Hydraulikdruck des hydraulischen Antriebszylinders38 aussetzt, oder wenn das mechanische System der Hinterradlenkvorrichtung10 ausfällt oder Probleme bereitet und der Hydraulikdruck in dem hydraulischen Antriebszylinder38 durch ein Leck im hydraulischen Drucksystem aussetzt, richtet die Zentrierfeder70 die Hinterradlenkstange34 in neutraler Position aus, das heißt in einer Position für Geradeausfahrten, in der die Hinterräder nicht gedreht sind, und wirkt daher als Fehlersicherung.The rear wheel steering rod34 extends in the direction of the Wa broadside parallel to the axis L3 of the output rod40 and moves in this direction so that the rear wheels, which are connected at their two ends via a tie rod (not shown) and an articulated arm (not shown) are directed. The displacement of the rear wheel steering rod34, it follows38 by the hydraulic pressure of the hydraulic Antriebszylin. The rear wheel steering rod34 has a centering spring70 . In the cases where the hydraulic pressure system of the hydraulic switching valve32 fails or causes problems, or the hydraulic drive cylinder38 and the hydraulic pressure of the hydraulic drive cylinder38 fail, or if the mechanical system of the rear wheel steering device10 fails or causes problems and the hydraulic pressure in the exposes hydraulic drive cylinder38 by a leak in the hydraulic pressure system, the centering spring70 aligns the rear wheel handlebar34 in a neutral position, i.e. in a straight-ahead position in which the rear wheels are not rotated, and therefore acts as a fault lock.
Der Antriebszylinder38 verschiebt die Hinterradlenkstange34 in Richtung der Wagenbreitseite durch eine hydraulische Kompressionskraft. Ein Kolben72 ist direkt mit der Hinterradlenkstange34 verbunden, und Abdichtungen74 und76, die die rechten und linken Ölkammern66 und68 bilden, sind auf den rechten und linken Seiten des Kolbens72 vorgesehen. Die Abdichtungen74 und76 sind mit dem Gehäuse78 des hydraulischen Abtriebszylinders38 verbunden und sind bezüglich der Hinterradlenkstange34 verschiebbar.The drive cylinder38 moves the rear wheel steering rod34 in the direction of the broad side of the wagon by a hydraulic compression force. A piston72 is directly connected to the rear wheel steering rod34 , and seals74 and76 , which form the right and left oil chambers66 and68 , are provided on the right and left sides of the piston72 . The seals74 and76 are connected to the housing78 of the hydraulic output cylinder38 and are rod34 displaceable with respect to the rear wheel steering.
Der Verschiebeübertragungsmechanismus36 steht mit der Abtriebsstange40, der Wicklung64 und der Hinterradlenkstange34 im Eingriff. Der Verschiebeübertragungsmechanismus36 arbeitet derart, daß er die Wicklung64 in einer vorbestimmten Richtung durch Verschiebung der Abtriebsstange40 verschiebt, und er arbeitet derart, daß er die Wicklung64 in entgegengesetzter Richtung zur vorbestimmten Richtung durch Verschiebung der Hinterradlenkstange34, welche durch die Verschiebung der Wicklung64 verursacht wird, verschiebt.The shift transmission mechanism36 is from the drive rod40 , the winding64 and the rear handlebar34 in engagement. The shift transmission mechanism36 operates to shift the winding64 in a predetermined direction by shifting the output rod40 , and operates to shift the winding64 in the opposite direction to the predetermined direction by shifting the rear steering rod34 which is caused by the shifting of the Winding64 is caused to move.
Der Verschiebeübertragungsmechanismus36 enthält einen kreuzförmigen Hebel mit einem vertikalen und einem lateralen Hebel. Ein Ende A des vertikalen Hebels steht mit der Ausgangsstange40, und das andere Ende B mit der Hinterradlenkstange34 im Eingriff. Ein Ende C des lateralen Hebels steht mit dem Gehäuse der an der Wagenkarosserie befestigten Hinterradlenkvorrichtung10 und das andere Ende D mit der Wicklung64 in Eingriff. Die Enden A, B und D stehen entsprechend mit der Abtriebsstange40, der Hinterradlenkstange34 und der in Achsenrichtung gleitfähigen sowie in anderen Richtungen gleitfähige und drehbaren Wicklung64 in Eingriff. Das Ende C steht in drehfähigem Eingriff mit dem Gehäuse, jedoch nicht bewegbar über das Kugelgelenk.The shift transmission mechanism36 includes a cross-shaped lever with a vertical and a lateral lever. One end A of the vertical lever is engaged with the output rod40 and the other end B is engaged with the rear handlebar34 . One end C of the lateral lever engages the housing of the rear wheel steering device10 attached to the car body and the other end D engages the winding64 . The ends A, B and D are correspondingly with the output rod40 , the rear wheel steering rod34 and the axially gleitligi gene and in other directions slidable and rotatable winding development64 in engagement. The end C is rotatably engaged with the housing, but cannot be moved via the ball joint.
Eine Hubversetzung der Ausgangsstange4 in Achsenrichtung L3 verursacht eine Verschiebung der Hinterradlenkstange34 entlang ihrer Achsenrichtung über den Verschiebeübertragungsmechanismus36, der die Hinterräder (nicht eingezeichnet), die mit beiden Enden der Hinterradlenkstange34 verbunden sind, lenkt. Es wird darauf hingewiesen, daß das Prinzip der Übertragung eines Lenkwerts sich nicht auf die Erfindung bezieht, und das Prinzip bereits durch die japanische Patentoffenlegung 1-273772 bekannt ist, so daß die Beschreibung des Prinzips ausgelassen wird.A stroke displacement of the output rod4 in the axial direction L3 causes the rear wheel steering rod34 to be displaced along its axial direction via the displacement transmission mechanism36 , which steers the rear wheels (not shown) which are connected to both ends of the rear wheel steering rod34 . Note that the principle of transferring a steering value does not relate to the invention, and the principle is already known from Japanese Patent Laid-Open 1-273772, so the description of the principle is omitted.
Die Hinterradlenkvorrichtung10 einer bevorzugten Ausführungsform führt die Steuerung der Phasenumkehr dadurch aus, daß sie den Mechanismus20 zur Einstellung eines Lenkwinkelverhältnisses steuert, welcher in dem Hinterradlenkmechanismus18 vorgesehen ist, der mechanisch mit dem Vorderradlenkmechanismus14 verbunden ist. Wenn die Vorderräder12 einen Lenkwinkel "Null" haben, kann die Vorrichtung10 exakt den Hinterradlenkwinkel "Null" einhalten.The rear wheel steering device10 of a preferred embodiment carries out the control of the phase reversal by controlling the mechanism20 for setting a steering angle ratio ses, which is provided in the rear wheel steering mechanism18 , which is mechanically connected to the front wheel steering mechanism14 . If the front wheels12 have a steering angle "zero", the device10 can exactly maintain the rear wheel steering angle "zero".
Es wird nunmehr die Steuerung nach einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.It will now be the controller according to a preferred embodimentdescribed.
DieFig. 6,7 und 8 sind Funktionsblockschaltbilder, die die Hinterradlenksteuerung durch die Steuereinheit22 zeigen. Die in das Steuersystem eingegebenen Hauptsignale sind das vom Geschwindigkeitssensor24 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das vom Gierratensensor25 detektierte Gierratensignal ϕ und der Vorderradlenkwinkel RF. Die Steuereinheit22 gibt ein Sollwertsignal für das Lenkwinkelverhältnis RSL aus. Da inFig. 8 eine Grenzwertstufe eine Grenzwertkorrektur des Sollwertes des Lenkwinkelverhältnis RS ausführt, um ein Signal RSL zu erhalten, besteht die wesentliche Berechnung der Steuereinheit22 darin, den Sollwert für das Lenkwinkelverhältnis RS zu bestimmen.Figs. 6,7 and 8 are functional block diagrams showing the rear wheel steering control by the control unit22. The main signals input into the control system are the vehicle speed signal V detected by the speed sensor24 , the yaw rate signal25 detected by the yaw rate sensor25 and the front wheel steering angle RF. The control unit22 outputs a setpoint signal for the steering angle ratio RSL . Since a limit value step inFIG. 8 carries out a limit value correction of the target value of the steering angle ratio RS in order to obtain a signal RSL , the essential calculation of the control unit22 consists in determining the target value for the steering angle ratio RS.
Die inFig. 6 bis 8 gezeigte Steuerlogik arbeitet nach folgender Gleichung:The control logic shown inFIGS. 6 to 8 operates according to the following equation:
RS = G4 · f4(V) (1)
-G1 · f1(V) · RFSC (2)
+G2 · K2(RF) · J2(|R′F|) · f2(V) · RFYW (3)
-G3 · K3(RF) · f3(V) · RFVC (4).RS = G4 x f4 (V) (1)
-G1 · f1 (V) · RFSC (2)
+ G2 · K2 (RF ) · J2 (| R ′F |) · f2 (V) · RFYW (3)
-G3 · K3 (RF ) · f3 (V) · RFVC (4).
Normalerweise hat jeder Sensor seine eigene Charakteristik für Offset und Hysterese. Aus diesem Grund wird in denFig. 6 bis 8 das Giersignal ϕ für die Gierrate und das Signal RF für den Winkel des Lenkeinschlages jeweils im Block (b) Offset-aufbereitet und im Block (c) Hysterese-aufbereitet (Fig. 6), dann im Block (h) Offset-aufbereitet und im Block (1) Hysterese aufbereitet (Fig. 7). Aus Gründen der Vereinfachung werden in den Erklärungen und Figuren die nach ihrem Offset und nach ihrer Hysterese aufbereiteten ϕ und RF Signale in den obigen Ausdrücken wiederum mit ϕ und RF bezeichnet. RFSC in Ausdruck (2) ist ein in Block (j) korrigierter Lenkwinkel (Fig. 7); RFYW in Ausdruck (3) ist ein entsprechend der Gierrate in Block (d) derFig. 6 korrigierter Lenkwinkel; RFVC in Ausdruck (4) ist ein Lenkwinkel in Übereinstimmung mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit in Block (o) inFig. 7.Usually, each sensor has its own characteristic for offset and hysteresis. For this reason, in FIGS. 6 to 8 the yaw signal ϕ for the yaw rate and the signal RF for the angle of the steering lock are prepared in block (b) for offset-up and in block (c) hysteresis-processed (FIG. 6 ), then in block (h) prepared for offset and in block (1) hysteresis prepared (Fig. 7). For reasons of simplification, in the explanations and drawings, the φ processed according to their offset and after their hysteresis, and in turn RF signals in the above Ausdrüc ken with φF and R, respectively. RFSC in expression (2) is a steering angle corrected in block (j) (Fig. 7); RFYW in printout (3) is a steering angle corrected in accordance with the yaw rate in block (d) ofFIG. 6; RFVC in expression (4) is a steering angle in accordance with the steering angular velocity in block (o) inFIG. 7.
Der Ausdruck (1) ist der Ausgangsterm; (2) ist ein Term zur Korrektur des Lenkwinkels; (3) ist ein Term zur Korrektur der Gierrate; und (4) ist ein Term zur Korrektur der Lenkwinkelgeschwindigkeit.Expression (1) is the starting term; (2) is a term forCorrection of the steering angle; (3) is a term for correcting theYaw rate; and (4) is a term for correcting the steering angledizziness.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in der Hinterradlenksteuerung ein Steuerzuwachs J2 mit der Lenkwinkel geschwindigkeit R′F als Variable verwendet wird für die in Block (g) (Fig. 6) gezeigte Steuervariable W.The essential feature of the invention is that in the rear wheel steering control a control increase J2 with the steering angle speed R 'F is used as a variable for the control variable W shown in block (g) (Fig. 6).
Der sensitive Zuwachs J2 der Lenkwinkelgeschwindigkeit in dem Term (3) zur Korrektur der Gierrate wird immer auf einen positiven Wert eingestellt und die Korrektur (3) wirkt daher als Korrektur des Anwachsens in einer In-Phasenrichtung.The sensitive increase J2 of the steering angular velocity in the term (3) for correcting the yaw rate is always set to a positive value and the correction (3) therefore acts as a correction of the increase in an in-phase direction.
Fig. 9 zeigt die Charakteristik des Zuwachses J2 als Funktion des Absolutwertes |R′F| der Lenkwinkelgeschwindigkeit. GemäßFig. 9 ist der Steuerzuwachs J2 "1", wenn der Absolutwert |R′F| sich zwischen "0" und |R′F0| befindet; der Zuwachs J2 steigt mit dem Wert ΛR′F| im Bereich von |R′F0| bis|R′F1|; der Zuwachs J2 ist größer als "1", wenn der Wert |R′F| zwischen |R′F1| und |R′F2| liegt; der Zuwachs J2 nimmt ab, wenn der Wert |R′F| zwischen |R′F2| und |R′F3| liegt; und der Wert J2 ist kleiner als "1", wenn der Wert |R′F| größer ist als |R′F3|.Fig. 9 shows the characteristic of the increase J2 as a function of the absolute value | R 'F | the steering angular velocity. Referring toFIG. 9, the control gain J2 is "1" when the absolute value | R'F | between "0" and | R ′F0 | located; the increase J2 increases with the value ΛR ′F | in the range of | R ′F0|to|R′ F1 |; the increment J2 is greater than "1" if the value | R ′F | between | R ′F1 | and | R ′F2 | lies; the increment J2 decreases when the value | R ′F | between | R ′F2 | and | R ′F3 | lies; and the value J2 is less than "1" when the value | R ′F | is greater than | R ′F3 |.
Ein Konstanthalten des Zuwachses J2 auf "1" bei den Absolutwerten |R′F| von "0" bis |R′F0| schaltet die durch die Gierrate rückgekoppelte Steuerung in Übereinstimmung mit der Änderung der Lenkwinkelgeschwindigkeit ab. Statt dessen ist die Phasenumkehrsteuerung nach Ausdruck (1) zu Beginn des Lenkvorgangs in Gegenphasenrichtung wirksam.Keeping the increase J2 constant at "1" for the absolute values | R ′F | from "0" to | R ′F0 | turns off the control fed back by the yaw rate in accordance with the change in the steering angular velocity. Instead, the phase reversal control according to expression (1) is effective at the beginning of the steering process in the opposite phase direction.
Wenn sich die Absolutwerte |R′F| zwischen |R′F0| und |R′F1| befinden, das heißt, wenn der Lenkeinschlag vergleichsweise schnell erfolgt, steigt der Zuwachs J2 an, so daß die durch die Gierrate rückgekoppelte Steuerung eine Einstellung in der Inphasenrichtung bewirkt und damit die Fahrstabilität erhöht. Wenn der Absolutwert |R′F| sich zwischen |R′F1| und |R′F2| befindet, das heißt, wenn der Lenkeinschlag schneller ist, bleibt der Zuwachs J2 größer als "1", so daß eine schnelle Korrektursteuerung in Richtung entgegengesetzter Phase unterdrückt wird. Wenn sich der Absolutwert |R′F| zwischen |R′F2| und |R′F3| befindet, das heißt, wenn die Schnelligkeit des Lenkeinschlages einer Grenzsituation entspricht, nimmt der Zuwachs J2 ab, so daß die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite erhöht wird, um Gefahr zu verhindern. In dem Fall, in dem der Absolutwert |R′F| größer ist als |R′F3|, würde jedoch die Korrektur in Gegenphasenrichtung eine übermäßige Drehfähigkeit der Wagenfront hervorrufen, weshalb der Zuwachs J2 unter "1" gehalten wird.If the absolute values | R ′F | between | R ′F0 | and | R ′F1 | be find, that is, if the steering lock takes place comparatively quickly, the increase J2 increases, so that the control fed back by the yaw rate causes an adjustment in the in-phase direction and thus increases driving stability. If the absolute value | R ′F | between | R ′F1 | and | R ′F2 | befin det, that is, if the steering angle is faster, the increase J2 remains greater than "1", so that a quick correction control in the direction of the opposite phase is suppressed. If the absolute value | R ′F | between | R ′F2 | and | R ′F3 | be det, that is, when the speed of the steering angle corresponds to a limit situation, the increase J2 decreases, so that the turning ability of the front of the car is increased to prevent danger. In the case where the absolute value | R ′F | is greater than | R ′F3 |, however, the correction in the opposite phase direction would cause the front end of the vehicle to rotate excessively, which is why the increase J2 is kept below "1".
Bei der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. In der bevorzugten Ausführungsform hat der Steuerzuwachs J2 eine Stufencharakteristik, er kann jedoch auch eine flache Charakteristik entsprechendFig. 10 besitzen.Various changes are possible in the invention. In the preferred embodiment, the tax increase J2 has a step characteristic, but it can also have a flat characteristic as shown inFIG. 10.
Die beschriebene bevorzugte Ausführungsform findet Anwendung bei einer Hinterradlenkung, die Erfindung ist jedoch auch für einen Wagen einsetzbar, der die durch die Gierrate rückgekoppelte Steuerung für die Vorderradlenkung verwendet. Die durch die Gierrate rückgekoppelte Steuerung wirkt korrigierend derart, daß die Drehfähigkeit der Wagenvorderseite unterdrückt wird, wenn eine Gierrate auftritt, und daß die Steuerung bei extrem hoher Geschwindigkeit des Lenkeinschlages, das heißt bei Lenkung in Grenzsituationen, die Korrektur des Lenkwinkelverhältnisses in Phasenrichtung wunschgemäß unterdrückt.The preferred embodiment described appliesin a rear wheel steering, but the invention is also fora car can be used, which is fed back by the yaw ratepelte control used for the front wheel steering. Bythe yaw rate feedback control has a corrective effectart that suppresses the ability to turn the front of the carwhen a yaw rate occurs and that the control atextremely high speed of the steering lock, that is atSteering in borderline situations, the correction of the steering angle verratio suppressed in the phase direction as desired.
Eine Hinterradlenkvorrichtung erzeugt einen Gierratenzuwachs in Übereinstimmung mit einer Änderungsrate des Lenkwinkel s der Vorderräder und steuert über Rückkopplung den Hinterradlenkwinkel derart, daß ein Gieren der Fahrzeugkarosserie verhindert wird. Der Gierratenzuwachs hat eine Charakteristik, daß er ansteigt und dann abnimmt, wenn der Wert der Änderung des Lenkwinkels ansteigt. Wenn der Lenkeinschlag vergleichsweise schnell erfolgt, wird der Zuwachs auf einen großen Wert eingestellt, damit das Gieren unterdrückt wird und man Fahrstabilität erhält. Wenn der Lenkeinschlag schneller ist, wird der Zuwachs auf einen niedrigen Wert eingestellt, damit die Verhinderung des Gierens verhältnismäßig unterdrückt wird, und man eine Drehfähigkeit der Wagenfront erhält. Wenn der Lenkeinschlag noch schneller ist, wird der Zuwachs auf einen niedrigeren Wert eingestellt, um die Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinter räder in entgegengesetzte Phasenrichtung zueinander zu bringen, und damit die Drehfähigkeit der Wagenfront sicherzustellen.A rear wheel steering device produces a yaw rate increase inAgreement with a rate of change of the steering angle s of theFront wheels and controls the rear wheel steering via feedbacksuch that yawing of the vehicle body is preventedbecomes. The yaw rate increase has a characteristic that it isincreases and then decreases when the value of the change in steeringangle increases. If the steering lock is comparativelyis done quickly, the growth is set to a great valueprovides so that the yaw is suppressed and one stabilizes drivingactivity receives. If the steering angle is faster, the Zuwax set to a low value so the preventiongreed is suppressed relatively, and oneThe turnability of the front of the car is maintained. If the steering lockis even faster, the growth will be loweradjusted to the steering angle of the front wheels and the rear bring wheels in opposite phase to each other,and thus to ensure that the front of the wagon can rotate.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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