DE3124821A1

DE3124821A1 - "verfahren zum lenken eines radfahrzeugs"

Info

Publication number: DE3124821A1
Application number: DE19813124821
Authority: DE
Inventors: Hideo Zushi Kanagawa Ito; Keiichiro Yokohama Kanagawa Yabuta
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1982-03-18
Also published as: US4418780A; JPS5711173A; JPS6133746B2

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan

- 3 BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lenken von Radfahrzeugen, insbesondere wie im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegeben.

Bei gewöhnlichen Kraftfahrzeugen sind entweder nur die Vorderräder oder die Hinterräder lenkbar. Besonders lange Fahrzeuge mit verlängertem Achsabstand haben ^wei oder mehr lenkbare Räderpaare bzw. Achsen, die entweder mechanisch oder hydraulisch miteinander gekoppelt sind. In diesem Fall wird das Räderpaar einer Achse mit einem durch den Fahrer bestimmten Lenkungseinschlagwinkel und das andere lenkbare Räderpaar mit einem von diesem Winkel proportionalen Einschlagwinkel gelenkt. Damit kann ein mehrachsig lenkbares Straßenfahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit enge Kurvenradien mit begrenzten Platzverhältnissen durchfahren.

Beim Durchfahren derartiger Kurven führt das Fahrzeug nicht nur eine Rollbewegung, sondern zusätzlich eine seitliche Verschiebung um eine den Fahrzeugschwerpunkt durchsetzende Achse aus. Weil diese mit der Kurvenfahrt verbundene Seitenbewegung des Fahrzeugs verhindert, daß das Fahrzeug sich tangential zu seinem Wendekreis bewegt, kann der Fahrer nicht genau die Richtung kontrollieren, in die das Fahrzeug fahren wird.

Außerdem stimmt die vom Fahrer gefühlsmäßig erfaßte Querbeschleunigung des Fahrzeugs nicht mit der auf das die Kurve durchfahrende Fahrzeug einwirkenden Zentrifugalbeschleunigung überein; deshalb ist der Fahrer gezwungen, das Fahrzeug mit erhöhter Aufmerksamkeit zu manövrieren.
35

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglich-

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keit zur Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile bei herkömmlichen Fahrzeugen mit zwei oder mehr lenkbaren Achsen bzw. Räderpaaren zu finden.

Das Lösungsprinzip der Erfindung ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens für Radfahrzeuge mit mehr als einem lenkbaren Räderpaar besteht darin, daß der Lenkungseinschlag an den zusätzlichen lenkbaren Rädern bzw, Radachsen dem Lenkeinschlagwinkel des ersten lenkbaren Räderpaares nicht direkt proportional, sondern mit einem Proportionalitätsverhältnis "k" nachgeführt wird.

Auf diese Weise wird die Spurtreue des gesamten Fahrzeugs wesentlich verbessert und eine seitliche Verschiebung desselben vermieden. Das Fahrzeug bewegt sich in der Kurvenfahrt genau tangential zu seinem Wendekreis und erlaubt dem Fahrer eine präzise Kursvorausbestimmung.

Die in dem im Patentanspruch 1 angegebenen Proportionalitätsverhältnis "k" enthaltenen Parameter D und/oder B können durch D¹ χ M und/oder B¹ χ Μ ersetzt werden, worin B¹ und D¹ vorgebbare Konstanten und M eine vom Gesamtgewicht oder der gesamten gefederten Masse des Fahrzeugs abhängige Variable sind.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes .Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 35

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Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung verschiedener Systeme zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Kraftfahrzeug,-5

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild

zu den elektrischen und hydraulischen Systemen von Fig. 1 ;

Fig, 3 eine grafische Darstellung mit Zusammenhängen zwischen verschiedenen Parametern für ein Fig. 1 entsprechendes Radfahrzeug, und

Fig. 4 eine grafische Darstellung einer

bevorzugten Kennlinie zur Abhängigkeit des Verhältnisses k von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug hat lenkbare Vorderräder 3, 3'/ sowie lenkbare Hinterräder 5, 5¹ und wird durch eine Maschine 1 über ein Kraftübertragungsgetriebe 2 und die Vorderräder 3 und 3¹ angetrieben. Die Maschine 1 ist beispielsweise ein Brennkraftmotor und bildet zusammen mit dem querliegenden Getriebe 2 einen Frontantriebsblock, welcher die Vorderräder 3 und 3¹ über Getriebewellen 4 bzw. 4' jei^eils mit gewähltem übersetzungsverhältnis antreibt.

Die Radlager der Vorderräder 3 und 3' und die Radlager der Hinterräder 5 und 5' sind jeweils über vordere Federbeine 6, 6¹ bzw, hintere Federbeine 7, 7' an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen abgestützt. Die oberen Federbeinenden sind jeweils über Pfannen 8,8" und 9,9' mit dem Fahrzeugrahmen verbunden.

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Das mit lenkbarer Vorder- und Hinterachse ausgerüstete Fahrzeug gemäß Fig. 1 besitzt ein Lenkrad 10 , und die Lenkkräfte werden über eine Lenksäule 11 auf ein Lenkgetriebe 12 übertragen, welches Drehbewegungen der Lenksäule 11 in eine Seitwärtsbewegung umsetzt und über einen Lenkhebel 13 auf ein Vorderrad-Lenkgestänge überträgt, welches als Beispiel im vorliegenden Fall aus einer querliegenden Ubertragungsstange 14 mit seitlichen Anschlußstangen 15 und 15' besteht. Die beiderseitigen Enden der ubertragungsstange 14 sind jeweils über die Anschlußstange 15 bzw. 15' mit einem am Radlager je eines der Vorderräder 3,3' befestigten Lenkarm 16 bzw. 16* verbunden.

Die zum Lenksystem des Fahrzeugs von Fig. 1 gehörenden lenkbaren Hinterräder 5 und 5' werden über ein Hinterrad-Lenkgestänge 17, welches dem zuvor beschriebenen Vorderrad-Lenkgestänge weitgehend ähnlich ist, dem Lenkeinschlagwinkel der Vorderräder in einem bestimmten Verhältnis nachgeführt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält das Fahrzeug gemäß Fig. 1 ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18, einen Vorderradeinschlagwinkelfühler 19, einen Hinterradeinschlagwinkelfühler 20, Sensoren 21 und 21' für die gefederte Masse vorn und Sensoren 22,22' zur Ermittlung der gefederten Masse hinten. Der Geschwindigkeitssensor 18 ist beispielsweise am Getriebe 2 angebracht und gibt jeweils die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs an. Der Vorderradeinschlagwinkelfühler 19 ist im vorliegenden Fall als Beispiel mit dem Lenkgetriebe 12 verbunden und gibt jeweils den Winkel an, mit dem die Vorderräder 3 und 3¹ eingeschlagen werden. In ähnlicher Weise ermittelt der Winkelfühler 20 den Einschlagwinkel der erfindungsgemäß lenkbaren Hinterräder 5 und 5'. Die Sensoren 21 und 21V ermitteln je-

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weils über die vorderen Federbeine 6 und 6' die von den Vorderrädern 3 und 3' zu tragenden gefederten Massen des Fahrzeugs und sind als Beispiel an den Federbeinpfannen 8 und 8' angebracht. In ähnlicher Weise befinden sich die Sensoren 22 und 22* zur Ermittlung der gefederten Massen hinten an den Pfannen 9 und 9' der hinteren Federbeine 7 und 7', um die jeweils von dem Hinterrad 5 bzw. 5' getragene gefederte Fahrzeugmasse zu ermitteln.

Somit geben im Betriebszustand der Sensor 18 ein der ermittelten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechendes Ausgangssignal und die Winkelfühler 19 sowie 20 jeweils ein dem ermittelten Einschlagwinkel der Vorderräder 3,3' bzw. dem ermittelten Einschlagwinkel der Hinterräder 5,5' entsprechendes Ausgangssignal ab. Ferner werden durch die Sensoren 21,21' sowie 22,22' laufend Ausgangssignale abgegeben, welche jeweils den von den Vorderrädern 3 und 3* bzw. den Hinterrädern 5 und 5' getragenen ungefederten Massen entsprechen. Der Hinterradeinschlagwinkelfühler 20 kann als Linear-Potentiometer ausgebildet sein, dessen beweglicher Kontakt mit einem geeigneten beweglichen Teil des Hinterrad-Lenkgestänges 17 verbunden oder gekoppelt ist.

Gemäß Fig. 2 werden die von den Sensoren bzw, Fühlern 18,19,2T,21·,22 und 22' (mit Ausnahme des Hinterradeinschlagwinkelfühlers 20) erzeugten Ausgangssignal getrennt einer elektrischen Steuereinheit 23 zugeführt, deren Ausgangsanschluß wiederum über einen Servorverstärker 24 mit einem elektromagnetischen Servoventil 25 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Hinterradein~ schlagwinkelfühlers 20 wird dem Servoventil 25 über öen Servoverstärker 24 als Grundkoppelsignal zugeführt» Das Servoventil 25 ist Teil eines Hydrauliksystems für ein hydraulisch betätigbares Stellglied 26 zur Beilegung des Hinterrad-Lenkgestänges 17. Hierzu gehören ferner ein

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Flüssigkeitsreservoir 27 und eine Hydraulikpumpe 28, welche eingangsseitig mit dem Reservoir 27 und ausgangssei tig durch das Servoventil 25 hindurch mit dem hydraulischen Stellglied 26 verbunden ist. Die beispielsweise durch die Brennkraftmaschine 1- angetriebene Hydraulikpumpe 28 gibt an ihrer AuslaßSeite laufend Hydraulikflüssigkeit ab, solange die Maschine 1 läuft. Das Lenkungsstellglied 26 ist als doppelt wirkender Arbeitszylinder mit einem darin beweglichen Kolben ausgebildet. Dieser Kolben ist mit einem geeigneten beweglichen Teil des Hinterrad-Lenkgestänges 17 verbunden, während der stationäre Zylinderteil des Stellglieds beispielsweise am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Das Servoventil kann selektiv die eine oder beide Druckkammern innerhalb des Zylindergehäuses des Stellglieds 26 mit der Hydraulikpumpe 28 und/oder mit dem Flüssigkeits-Reservoir 2 7 verbinden. Folglich gelangt abhängig von den Signalen, die dem Servoventil 25 über den Servoverstärker 24 zugeführt werden, selektiv Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 28 in die beiden Druckkammern des hydraulischen Stellglieds 26 und/oder aus diesen Druckkammern zurück in das Reservoir 27, Dabei führt der Kolben in dem Stellglied 26 eine entsprechende Axialbewegung relativ zu dem stationären Zylindergehäuse aus, die über das Lenkgestänge 17 auf die Hinterräder 5 und 5' übertragen wird. Auf diese Weise wird die jeweilige Verschiebungsstrecke des Kolbens gegenüber dem Zylindergehäuse in einem entsprechenden Einschlagwinkel der Hinterräder 5,5" gegenüber der Fahrzeugkarosserie umgesetzt.

Nachstehend wird eine seitliche Verschiebung eines auf ebener Oberfläche eine Kurve durchfahrenden Fahrzeugs untersucht. Aus Gründen der Vereinfachung sei angenommen, daß der Rollwinkel des die Kurve durchfahrenden Fahrzeugs vernachlässigbar klein und die auf die Vorder- und Hin-

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terräder 3 und 5 wirksamen gefederten Fahrzeuggewichte gleich den auf die Vorder- und Hinterräder 3¹ bzw. 5'
wirkenden gefederten Fahrzeuggewichten sind. Bei diesem Modellfall hat ein Vierradfahrzeug zwei Freiheitsgrade, eine Rollbewegung um eine Vertikalachse und eine seitliche Verschiebewegung in Richtung von der Wendekreisachse .

Nachstehend sind die in der grafischen Darstellung gemäß Fig. 3 enthaltenen Parameter für ein derartiges Vier™
radfahrzeug angegeben:

M V

Pa

Pb

Pg

b.

die gesamte ungefederte Masse des Fahrzeugs;

die Fahrzeuggeschwindigkeit;

der Achsabstand des Fahrzeugs;

die Mittenachse der Vorderachse;

die Mittenachse der Hinterachse;

der Gewichtsschwerpunkt des Fahrzeugs;

der Abstand zwischen Pa und Pg;

der Abstand zwischen Pb und Pg;

Ct : der Drehmittelpunkt des die Kurve durchfahrenden Fahrzeugs;

Cf : eine Seitenführungskraft, die auf den Vorderradreifen wirkt;

Cr : eine auf den Hinterradreifen wirkende Seitenführungskraft ;

Yf : die resultierende Seitenführungskraft am Vorderrad ;

Yr : die resultierende Seitenführungskraft am Hinterrad;

γ s der Giergrad des Fahrzeugs;

y : die seitliche Verlagerung des Fahrzeug-Schwerpunktes Pg;

«*f ; der Gleitwinkel des Vorderrades gegenüber der Fahrzeug-Längsrichtung;

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: der Gleitwinkel des Hinterrads gegenüber der

Fahrzeug-Längsrichtung;

P : der Winkel der seitlichen Fahrzeugverschiebung am Schwerpunkt Pg gegenüber der Fahrzeug-Längsrichtung, und

<ff : der Lenkeinschlagwinkel der Vorderräder.

Angenommen, das Fahrzeug fährt mit einem Vorderrad-Lenkeinschlagwinkel ^f und einem entsprechenden Hinterrad-Lenkeinschlagwinkel k χ Of, dann laufen die Fahrzeugbewegungen nach folgenden Gleichungen ab:

M ( + Vxp = Yf + Yr, und

■ (1)

= a χ Yf - b χ Yr

Darin ist I das Winkelträgheitsmoment des Fahrzeugs, welches eine Gierbewegungfgegenüber einer feststehenden Vertikalachse ausführt, und darin gelten ferner

Yf = -Cf χ ecf = -Cf(|£/V + · ■ -St)· und Yr = -Cf xeCr = -Cr(|£/V - ■ + k χ <Tf) .

Falls in diesem Fall das Fahrzeug eine Kurve mit einer konstanten Geschwindigkeit durchfährt, wird d²y/dt² = 0 und df/dt = 0, und die Gleichungen (1) können¹ f olgendermaßen geschrieben werden:

[μ χ V χ Γ = Yf + Yr

χ Yf = b x Yr (T)

Die Lösung dieser Gleichungen für den Querverschiebungswinkel ergibt unter Berücksichtigung der Beziehung

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α _ I (b - a χ k)/V² - M(a/Cr + b χ k/Cf) λ ^ " ~ I² /V² - M(a/Cr - b/Cf) ^d

Damit erfindungsgemäß der Querverschiebungswinkel β ver schwinden kann, muß folgende Beziehung erfüllt sein:

- a χ k)/V² - M(a/Cr + b χ k/Cf) = 0

Wenn diese Beziehung hergestellt ist, beträgt der Lenkeinschlagwinkel der Hinterräder k χ <£f, wenn der Vorderrad-Einschlagwinkel Sf beträgt. Das Proportionalitätsverhältnis k zwischen Vorder- und Hinterrad-Lenkeinschlagwinkel ist gegeben durch

' ν = b x Z - M χ V² (a/Cr)

a χ I + M χ V² (b/Cf)

Hieraus ist zu ersehen, daß der Seitenverschiebungswinkel β des eine Kurve durchfahrenden Fahrzeugs auf 0 reduziert werden kann, wenn der Lenkeinschlagwinkel der Hinterräder mit dem Verhältnis k gemäß Gleichung (2) erfolgt. Folglich beträgt der Hinterrad-Lenkeinschlagwinkel or

<f r = k χ <f f. . . . ο . (3)

Durch die Gleichungen (2) und (3) kann das Verhältnis k zwischen Hinterrad- und Vorderradeinschlag und folglich der erforderliche Hinterrad-Lenkeinschlagwinkel ^r bestimmt werden, falls die Fahrgeschwindigkeit V, die gesamte gefederte Masse M des Fahrzeugs, der Vorderrad-Lenkeinschlagwinkel iff sowie die Abstände a und b vom Fahrzeugschwerpunkt Pg zu den Mitten Pa und Pb der Vorder- und Hinterachsen bekannt sind. Die gefederte Fahrzeugmasse M ändert sich abhängig von der Ladung ,~"dem Leer-Gewicht des Fahrzeugs und damit auch einer Verände^ derung der Abstände a und b des Schwerpunkts Pg von den

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Achsmittelpunkten Pa und Pb . Allerdings sind die Änderungen der gesamten gefederten Masse M des Fahrzeugs praktisch vernachlässigbar im Vergleich zu Änderungen der Geschwindigkeit V und des Vorderrad-Lenkeinschlagwinkels «ff. Daher kann der Wert der gesamten gefederten Masse M des Fahrzeugs praktisch als fester Wert angesehen und durqsh einen vorbestimmten festen Wert für das Fahrzeug ersetzt werden. Bei Ersatz der gefederten Gesamtmasse M des Fahrzeugs durch einen vorge- gebenen Wert kann der Seitenverschiebungswinkel β des in Fig. 3 im Modellfall dargestellten Fahrzeugs herausgenommen werden, Wenn das Verhältnis k zwischen den Vorder- und Hinterradlenkeinschlagwinkeln <ff und ^*r in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V beispielsweise nach einer vorgegebenen Funktionsbeziehung verändert wird, wie sie in Fig. 4 durch eine Kurve F angegeben ist.

Bei den in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugverhältnissen wird die Fahrgeschwindigkeit V durch den Sensor 18 und der Vorderrad-Lenkeinschlagwinkel Sf durch den Winkelfühler 19 ermittelt. Andererseits werden die Abstände a und b zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt Pg und der Vorderachsenmitte Pa bzw. Hinterachsmitte Pb jeweils auf der Grundlage der von den Vorderrädern 3 und 3¹ bzw. von den Hinterrädern 5 und 5¹ getragenen gefederten Massen des Fahrzeugs bestimmt, die jeweils von den Sensoren 21 und 21* für die Vorderräder und von den Sensoren 22 und 22' für die Hinterräder ermittelt werden. Werden die von den Vorderradsensoren 21 und 21' ermittelten gefederten Massen mit Mf und die von den Hinterradsensoren 22 und 22' ermittelten Massen mit Mr bezeichnet, dann können die gesuchten Abstände a und b aus folgenden Gleichungen ermittelt werden:

a = I χ Mr/M und b = / χ Mf/M. (4)

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Die Steuereinheit 23 gemäß Fig. 1 und 2 enthält zuvor eingespeicherte entsprechende Werte für die gesamte gefederte Masse M und den Achsabstand L des Fahrzeugs. Danach errechnet die Steuereinheit 23 auf der Grundlage der gefederten Masse Mf (gegeben durch die Signale der Sensoren 21 und 21') und der gefederten Masse Mr (gegeben durch die Signale der Sensoren 22 und 22') nach der Gleichung (4) die Abstände a und b. Da in der Steuereinheit 23 ferner Werte für die am Vorderradreifen und Hinterradreifen wirksamen Seitenführungskräfte Cf und Cr gespeichert sind, kann sie auf der Grundlage der von ihr errechneten Abstände a und b und der durch das Signal des Sensors 18 gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V nach der Gleichung (2) das Hinterrad/Vorderrad-Einschlagwinkelverhältnis k errechnen. Falls gewünscht, kann die Steuereinheit 23 alternativ so ausgelegt sein, daß sie das Verhältnis k auf der Grundlage der ermittelten Abstände a und b und eines geeigneten festen Parameters errechnet.

20 .

Das von ihr errechnete Hinterrad/Vorderrad-Einschlagwinke lver hai tn is k multipliziert die Steuereinheit mit dem durch das Signal des Vorderradeinschlagwinkelfühlers 19 repräsentierten Vorderrad-Einschlagwinkel <£f, und daraus produziert die Steuereinheit 23 ein Ausgangssignal, welches dem Winkel J*r entspricht, unter dem die Hinterräder 5 und 5' einzuschlagen sind. Das von der Steuereinheit 23 erzeugte Ausgangssignal wird zur Kontrolle mit dem vom Hinterradeinschlagwinkelfühler 20 gelieferten Signal verglichen und korrigiert, falls ein Fehler zwischen dem Soll-Winkel <fr und dem Sensor 20 gelieferten Meßwert vorhanden ist.

Unter der Annahme, daß b χ & = A, M(a/Cr) = B, a x S = c und M(b/Cf) = - D ist, kann Gleichung (2) in nächste= hender Form geschrieben werden:

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- 14 -k = (A - B X V²)/(C - D X V²). . (2')

Aus den Werten M, Ji , a, b, Cr und Cf können die Parameter A,B,C und D errechnet werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, die Parameter A, B, C und D durch Experiment und in der Weise vorherzubestimmen, daß eine durch die Kurve F in Fig. 4 gegebene Funktionsbeziehung zwischen dem Verhältnis k und der Geschwindigkeit V hergestellt wird. Sollte die gefederte gesamte Masse M des Fahrzeugs jedoch erheblichen Schwankungen unterliegen und deshalb besonders berücksichtigt werden, dann können die Parameter B und D der Gleichung (2') durch B¹ χ M bzw. D¹ χ Μ ersetzt werden. Darin sind B¹ und D¹ vorgegebene Konstanten. In diesem Fall kann die Gleichung (2¹) folgendermaßen geschrieben werden:

k = (A-B¹ χ M X V²) /(C - D¹ χ M X V²) (2")

Wenn die Parameter A,B,C und D oder die Parameter A,B¹, C und D¹ auf diese Weise durch Versuche vorher festgelegt sind, kann auf die Sensoren 21,21' und 22,22' zur Ermittlung der gefederten Massen vorn und hinten verzichtet werden. Der Parameter M entspricht der ermittelten gesamten gefederten Masse des Fahrzeugs. Für diesen Parameter kann jede geeignete Variable benutzt werden, die sich mit dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs verändert.

Falls ein Lastwagen oder dgl. eine hohe Ladefähigkeit im Vergleich zu seinem Eigengewicht hat, sollte vorzugsweise das Hinterrad/Vorderrad-Einschlagwinkelverhältnis k durch die Gleichung (2") ermittelt werden, um die Änderung der gesamten gefederten Masse M des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck erhält die Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 einen Sensor zur Ermittlung der gefederten Masse (nicht dargestellt), welcher ein der ermittelten gefeder-

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ten Masse M des Fahrzeugs entsprechendes Ausgangssignal abgibt. Ersatzweise ist statt dieses Massensensors auch ein Sensor geeignet, welcher die von dem Fahrzeug getragene Last ermittelt und ein Ausgangssignal abgibt, welches der Summe aus dem Eigengewicht und dem Ladegewicht entspricht.

Nach der vorhergehenden Beschreibung werden erfindungsgemäß die Hinterräder bei Kurvenfahrt so gelenkt, daß unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit, der von den Vorder- und Hinterrädern getragenen gefederten Massen und des Vorderrad-Einschlagwinkels eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs vermieden wird, Das erfindungsgemäß gelenkte Fahrzeug wird daher korrekt in einer Richtung fahren, welche tangential zum Wendekreis des Fahrzeugs verläuft. Dabei kann der Fahrer des Fahrzeugs die Richtung, welche das von ihm gelenkte Fahrzeug nehmen wird, genau vorausbestimmen. Aufgrund der vorteilhaften Tatsache, daß die von dem Fahrer gefühlsmäßig erfaßte Querbeschleunigung genau mit der bei der Kurvenfahrt um den Kurvenmittelpunkt auf das Fahrzeug wirkenden Zentrifugalbeschleunigungskraft übereinstimmt, kann der Fahrer das Fahrzeug bequem und sicher lenken.

Die aus den Gleichungen (2), (2¹) oder (2") errechneten und grafisch durch die Kurve F in Fig. 4 bestimmbaren Werte für das Hinterrad/Vorderrad-Einschlagwinkelverhältnis k sind erfindungsgemäß positive Werte, und folglich erfolgt der Lenkeinschlag der Hinterräder in entgegengesetzten Richtungen zu den Vorderrädern, wenn das Fahrzeug langsam fährt. Scharfe Kurven werden mit niedrigen Geschwindigkeiten durchfahren. ,

Ein weiterer durch Anwendung der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht darin, daß die Ansprechfrequenzcharakteristik der Gierbewegung eines Fahrzeugs in Kurvenfahrt

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eine kleine Phasenverzögerung erfährt.

Das erfindungegemäße Verfahren eignet sich nicht nur für solche Fahrzeuge, die entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein durch menschliche Einwirkung zu steuerndes Vorderradpaar und ein in Abhängigkeit vom Vorderradeinschlag gelenktes Hinterradpaar aufweisen. Dieser Fall ist nur als Beschreibungsbeispiel gewählt worden. Vielmehr eignet sich das erfindungsgemäße Lenkverfahren auch für diverse andere Radfahrzeuge mit mindestens zwei oder mehr Phasen von lenkbaren Rädern.

Claims

PATENTANWÄLTE

ER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassen» Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - MandatalrM agrees pres l'Offlco europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

Dipl.-Ing. F. E. Müller Siakerwall 7

Triftstrasse 4, Slekerwall 7,

D-8000 MÖNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

1-1066-038

st/Gt/ri 24. Juni 1981

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

VERFAHREN ZUM LENKEN EINES RADFAHRZEUGS

PRIORITÄT: 24. Juni 1980, Japan, No. 84519/1980

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Lenken eines Radfahrzeugs, welches ein Ssurch menschliche Einwirkung zu lenkendes erstes lenkbares Räderpaar und ein zweites lenkbares Räderpaar, dessen Lenkeinschlagwinkel von an dem ersten lenkbaren Räderpaar wirksamen Lenkungskräften abhängig ist, umfaßt, dadurch gekennze ichnet, daß

- der Lenkeinschlagwinkel des zweiten lenkbaren Räderpaares dem Lenkeinschlagwinkel des ersten lenkbaren Räderpaares mit einem Proportionalitätsverhältnis (k) nachge- bildet wird, und daß

- dieses Verhältnis (k) durch folgende Beziehung

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(A - B X V² )/(C - D χ V² )

gegeben ist, worin V eine gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit sowie A/B,C und D vorgebbare Parameter sind. 5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter B durch B¹ χ Μ ersetzbar ist, worin B' eine vorgebbare Konstante und M mit dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs variabel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter B bzw. D jeweils durch B' χ M bzw. D¹ χ M ersetzbar sind, worin B¹ und D¹ vörgebbare Konstanten und M mit dem Gesamtgewicht

15 des Fahrzeugs variabel sind.