DE3124821A1 - "verfahren zum lenken eines radfahrzeugs" - Google Patents
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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.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglich-
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Nissan
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
TER MEER · MÜLLER · STEiNMEISTER Nissan
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.
TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER Nissan
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-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Nissan
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
TER MEER · MÜLLER · STEINMEIgTER Nissan
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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Nissan
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 .
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:
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;
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Nissan
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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
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan
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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
TER MEER -MÜLLER ■ STEINMEISTER Nissan
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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:
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan
- 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-
TER MEER · MÜLLER - STEINMEISTER Nissan
-15-
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
- 16 -
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 (3)
- PATENTANWÄLTEER MEER - MÜLLER - STEINMEISTERBeim Europäischen Patentamt zugelassen» Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - MandatalrM agrees pres l'Offlco europeen des brevetsDipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. SteinmeisterDipl.-Ing. F. E. Müller Siakerwall 7Triftstrasse 4, Slekerwall 7,D-8000 MÖNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 11-1066-038st/Gt/ri 24. Juni 1981NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, JapanVERFAHREN ZUM LENKEN EINES RADFAHRZEUGSPRIORITÄT: 24. Juni 1980, Japan, No. 84519/1980PATENTANSPRÜCHEVerfahren 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 BeziehungTER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTERNissan(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 Gesamtgewicht15 des Fahrzeugs variabel sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8451980A JPS5711173A (en) | 1980-06-24 | 1980-06-24 | Method of controlling steering angle for vehicle capable of steering two sets of wheels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3124821A1 true DE3124821A1 (de) | 1982-03-18 |
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---|---|---|---|
DE19813124821 Ceased DE3124821A1 (de) | 1980-06-24 | 1981-06-24 | "verfahren zum lenken eines radfahrzeugs" |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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