DE4112582A1 - Steuervorrichtung zum optimieren des arbeitens von die fahrzeugleistung / die sicherheit unterstuetzenden einrichtungen, wie aktive federungen, bei vierradgetriebenen, vierradgelenkten fahrzeugen und dergleichen - Google Patents
Steuervorrichtung zum optimieren des arbeitens von die fahrzeugleistung / die sicherheit unterstuetzenden einrichtungen, wie aktive federungen, bei vierradgetriebenen, vierradgelenkten fahrzeugen und dergleichenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrzeug, das mit
einer Anzahl von Unterstützungseinrichtungen für das Leistungs
vermögen/die Sicherheit ausgestattet ist, wie dies bei
vierradgelenkten, vierradgetriebenen Fahrzeugen mit aktiven
Federungen und dergleichen der Fall ist, und insbesondere be
zieht sich die Erfindung auf eine Steuerung, bei der das Ar
beiten derselben vereinigt und optimiert wird.
In JP-A-59-77 968 ist ein Beispiel einer Vierradlenkanordnung
beschrieben, bei der eine gegenphasige Lenkung der Hinter
räder zur Herabsetzung des Wendekreises vorgenommen wird, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig und die Lenkgröße der Vor
derräder groß ist. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindig
keit hoch und der Lenkwinkel der Vorderräder relativ klein
ist, erfolgt eine Phasengleichlenkung der Hinterräder aus
Gründen der Kurvenfahrstabilität.
In JP-A-61-1 57 437 ist ein Beispiel eines vierradgetriebenen
Fahrzeugs angegeben, bei dem beim Auftreten eines Radschlupfes
die Verteilung der Antriebsleistung auf die Fahrzeugräder der
art abgestimmt wird, daß man eine verbesserte Stabilität wäh
rend des plötzlichen Aufbringens der Leistung bei der Be
schleunigung und dergleichen erhält.
Wenn jedoch die vorstehend genannten Vierradantriebs- und
Vierradlenksysteme beide in ein und demselben Fahrzeug einge
setzt werden, ist der kombinierte Effekt dieser beiden Sy
steme nicht optimal. Der Grund hierfür ist darin zu sehen,
daß man dem Gesamtsystem bisher keine Beachtung geschenkt
hat, und daß die Empfindlichkeiten der Hilfslenksteuerung
bei der Vierradlenkung und der Antriebskraftverteilungssteu
erung bei dem Vierradantrieb individuell derart vorgegeben
sind, daß sie unabhängig voneinander arbeiten können. Umstän
de, welche ein großes Ansprechvermögen bei der Hilfslenkan
lage erforderlich machen, sind unterschiedlich zu jenen, wel
che ein ähnliches großes Ansprechvermögen bei der Antriebs
leistungsverteilung erforderlich machen. Wenn somit ein Sy
stem in Wirkung tritt, ist meist das andere wirkungslos und
unterstützt nicht die Wirkung des anderen, das momentan wirk
sam ist. Selbst wenn beide Systeme gleichzeitig wirksam sind,
ist nach wie vor noch der Effekt vorhanden, daß eines der bei
den einen geringeren Einfluß hat, während das andere die
Hauptwirkung erzeugt, die speziell diesem System eigen ist
und jeweils auf eine der Systemauslegungen abgestimmt ist, da
die beiden Systeme unabhängig voneinander gesteuert werden.
Ferner wird durch das Vorsehen der beiden Systeme in unerwünsch
ter Weise der Gesamtenergieverbrauch bezüglich der Gesamtwir
kung, welche erzielbar ist, erhöht.
Es wurde bereits daran gedacht, die beiden Systeme derart zu
verknüpfen, daß man eine zusammenwirkende Steuerung zwischen
den beiden Systemen erhält, um hierdurch einen Teilausschnitt
einer Steuerung zu verbessern oder eine Steuerungsart zu modi
fizieren und hierdurch das herabgesetzte Leistungsvermögen des
anderen Systems auszugleichen. Dennoch ist der Effekt auf
die wesentlichen Teilwirkungen des Betriebs beschränkt, und das
Gesamtleistungsvermögen beider Systeme wird nicht in synergi
stischer Weise verbessert.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Steueranordnung be
reitzustellen, bei der das Arbeiten von Einrichtungen, wie
einer Vierradhilfslenkung und einer vierradgetriebenen An
triebs/Bremsverteilung und dergleichen derart miteinander
vereinigt werden, daß die Gesamtwirkung dieser Systeme und
Einrichtungen optimiert ist.
Kurz gesagt bezweckt die Erfindung, eine Auslegung bereitzu
stellen, bei der die Fahrzeugbeschleunigung erfaßt und genutzt
wird, um wenigstens zwei einer Mehrzahl von Steuerempfindlich
keitswerten vorzugeben und/oder zu modifizieren, und zwar auf
eine solche Weise, daß der eine bezüglich des anderen größer
wird, so daß sich Umstände vermeiden lassen, bei denen eine
begrenzte Servoleistung über ein wirkungsloses Arbeiten einer
servounterstützten Einrichtung oder servounterstützten Ein
richtungen vergeudet wird, welche keinen starken Steuerein
fluß unter den momentanen Arbeitsbedingungen haben kann. Hier
durch wird ermöglicht, daß eine entsprechende Servoleistung
zum Betreiben eines Systemes gelenkt und genutzt werden kann,
das zu diesem Zeitpunkt äußerst effektiv arbeiten kann.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin
dung wird ein Fahrzeug angegeben, welches sich durch folgendes
auszeichnet: Eine erste Steuereinrichtung, welche eine der
Einrichtungen, umfassend eine Hilfslenkanlage, eine Antriebs
leistungsverteilungseinrichtung und eine Radbelastungs-Vertei
lungseinrichtung steuert; eine zweite Steuereinrichtung, wel
che die jeweils andere Einrichtung, umfassend eine Hilfslenk
anlage, eine Antriebsleistungsverteilereinrichtung und eine
Radbelastungsverteilereinrichtung steuert; eine Beschleuni
gungssensoreinrichtung zum Erfassen wenigstens einer Längs
beschleunigung und einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs;
und eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung, welche
auf die Beschleunigungssensoreinrichtung zur Vorgabe der Steu
erempfindlichkeit der ersten und zweiten Steuereinrichtungen
auf eine solche Weise anspricht, daß eine der Steuerempfind
lichkeiten bezüglich der jeweils anderen in Abhängigkeit
von einer Änderung der Stärke des Ausgangs der Beschleuni
gungssensoreinrichtung variiert wird.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird ein
Fahrzeug bereitgestellt, das sich durch folgendes auszeich
net: Wenigstens zwei Steuereinrichtungen, umfassend eine
Hilfslenksteueranlage, eine Antriebsleistungsverteileran
lage und eine Radbelastungsverteilungsanlage; eine Beschleu
nigungssensoreinrichtung; und eine Steuerempfindlichkeits-
Vorgabeeinrichtung zum Ändern der Steuerempfindlichkeiten
wenigstens einer der beiden Einrichtungen, umfassend die
Hilfslenksteueranlage, eine Antriebsleistungsverteilerein
richtung und eine Radbelastungsverteilereinrichtung, und
zwar in Abhängigkeit von der Ausgangsgröße der Beschleuni
gungssensoreinrichtung, wobei die Steuerempfindlichkeits-
Vorgabeeinrichtung die Größe einer ersten der Steuerempfind
lichkeiten bezüglich einer zweiten der Steuerempfindlichkei
ten in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Para
meters verändert, der sich mit dem Ausgang der Beschleuni
gungseinrichtung verändert.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches sich
durch folgendes auszeichnet: Eine Fahrzeugbeschleunigungs
sensoreinrichtung; eine Hilfslenkanlage zur Veränderung des
Lenkwinkels wenigstens eines der Sätze der Vorder- und Hin
terräder, wobei die Hilfslenkanlage eine Hilfslenksteuerein
heit umfaßt, die auf einen ersten Satz von Steuerdaten an
spricht, die nach Maßgabe einer ersten Steuerempfindlichkeit
angegeben wurden; eine Vierradantriebseinrichtung, welche
Kupplungseinrichtungen zum Verändern der Verteilung des Dreh
moments zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des
Fahrzeugs umfaßt, wobei die Vierradantriebseinrichtung
eine Antriebsleistungsverteiler-Steuereinheit umfaßt, die
auf einen zweiten Satz von Steuerdaten als Eingänge nach
Maßgabe einer ersten Steuerempfindlichkeit anspricht; und
eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung zum Verändern
der ersten und zweiten Steuerempfindlichkeiten in Abhängig
keit von dem Ausgang der Beschleunigungssensoreinrichtung,
wobei die Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung die
Größe der ersten Steuerempfindlichkeit bezüglich der zwei
ten Steuerempfindlichkeit in Abhängigkeit von einer Änderung
der Größe eines Parameters verändert, der sich mit dem Aus
gang der Beschleunigungssensoreinrichtung ändert.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit ersten und
zweiten Einrichtungen angegeben, welche die Fahrzeughandha
bung modifizieren, wobei sich das Verfahren durch die fol
genden Schritte auszeichnet: Erfassen der Längsfahrzeugbe
schleunigung; Erfassen der Querfahrzeugbeschleunigung; Be
stimmen des Werts eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes,
welcher den Wirkungseinfluß der ersten Einrichtung bestimmt
sowie zum Bestimmen eines Steuerverstärkungswertes, basierend
auf einem Parameter, der sich in Form einer Summe der Qua
drate der Längs- und Querbeschleunigungen ändert; Bestimmen
des Werts eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes, welcher
den Wirkungseinfluß der zweiten Einrichtung bestimmt, basie
rend auf einem Parameter, der sich in einem Verhältnis der
Längs- und Querbeschleunigungen ändert; und Modifizieren des
Wertes des zweiten Steuerempfindlichkeitswertes unter Nutzung
des Steuerverstärkungswertes.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, das
erste und zweite Einrichtungen hat, welche die Fahrzeughand
habung modifizieren, wobei sich das Verfahren durch die fol
genden Schritte auszeichnet: Erfassen einer Längs- und Quer
beschleunigung eines Fahrzeugs; und Vergrößern eines ersten
Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der
ersten Einrichtung bestimmt, bezüglich eines zweiten Steuer
empfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der zweiten
Einrichtung bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer
Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt,
das erste und zweite Einrichtungen zur Fahrzeughandhabungs
modifizierung hat, wobei sich das Verfahren durch die folgen
den Schritte auszeichnet: Erfassen einer Längs- und Querbe
schleunigung eines Fahrzeugs; und Vergrößern eines ersten
Steuerempfindlichkeitswertes und Herabsetzen eines zweiten
Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der zwei
ten Einrichtung bestimmt, in Abhängigkeit von der Zunahme der
erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Fahrzeug angegeben, welches sich durch folgendes auszeich
net: Erste und zweite Einrichtungen, welche die Fahrzeughand
habung modifizieren; eine Einrichtung zum Erfassen der Fahr
zeuglängsbeschleunigung; eine Einrichtung zum Erfassen der
Fahrzeugquerbeschleunigung; eine Einrichtung zum Bestimmen des
Wertes eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wir
kungseinfluß der ersten Einrichtung bestimmt und eines Steuer
verstärkungswertes, basierend auf einem Parameter, der sich
als die Summe der Quadrate der Längs- und Querbeschleunigung
ändert; eine Einrichtung zum Bestimmen des Wertes eines zwei
ten Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der
zweiten Einrichtung bestimmt, auf der Basis eines Parameters,
der sich mit einem Verhältnis von Längs- und Querbeschleuni
gung des Fahrzeugs ändert; und eine Einrichtung zum Modifi
zieren des Wertes des zweiten Steuerempfindlichkeitswertes
unter Nutzung des Steuerverstärkungswertes.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Fahrzeug bereitgestellt, das sich durch folgendes aus
zeichnet: Erste und zweite Einrichtungen, welche mit einem
Straßenrad des Fahrzeugs betriebsverbunden sind; eine Ein
richtung zum Erfassen der Längs- und Querbeschleunigung des
Fahrzeugs; und eine Einrichtung zum Vergrößern eines ersten
Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der
ersten Einrichtung bestimmt, im Verhältnis zu einem zweiten
Steuerempfindlichkeitswert, der den Wirkungseinfluß der zwei
ten Einrichtung bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von der
Zunahme der erfaßten Fahrzeugquerbeschleunigung.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Fahrzeug bereitgestellt, das sich durch folgendes aus
zeichnet: Erste und zweite Einrichtungen, die mit einem Stra
ßenrad des Fahrzeugs betriebsverbunden sind; eine Einrichtung
zum Ermitteln einer Längs- und Querbeschleunigung eines Fahr
zeugs; und eine Einrichtung zum Vergrößern eines ersten
Steuerempfindlichkeitswertes und zum Herabsetzen eines zwei
ten Steuerempfindlichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß der
zweiten Einrichtung bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von
einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird
ein Fahrzeug bereitgestellt, das sich durch folgendes aus
zeichnet: Eine Quelle für eine Servokraft, wobei diese Quelle
für die Zwecke zur Begünstigung des Kraftstoffverbrauchs be
grenzt ist; erste und zweite Einrichtungen, die durch die
Servokraft betrieben werden; erste und zweite Steuereinhei
ten, die die Mehrzahl von ersten und zweiten Einrichtungen
steuern, wobei die ersten und zweiten Steuereinheiten Ein
richtungen umfassen, die auf erste und zweite Steuerempfind
lichkeitswerte jeweils ansprechen; Sensoreinrichtungen zum Be
stimmen des Fahrzeugbetriebszustandes; und eine Steuerempfind
lichkeitswert-Vorgabeeinrichtung, welche auf die Sensorein
richtungen anspricht und den ersten Steuerempfindlichkeits
wert im Verhältnis zu dem zweiten Steuerempfindlichkeits
wert derart erhöht, daß ein effektives Arbeiten der ersten
und zweiten Einrichtungen bei einer begrenzten Servoleistung
erzielt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug
ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Auslegung eines Fahrzeugs
mit einer Vierradlenkung (4WS), einem Vier
radantrieb (4WD) und eines aktiven Federungs
systems und einer Steuereinrichtung gemäß
einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung
von Einzelheiten der hydraulischen Steuerein
richtung zur Nutzung bei der Vierradlenkung,
Fig. 3 ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung
von Einzelheiten der Antriebsauslegung und
der Sensoranordnung zur Nutzung bei dem Vier
radantrieb,
Fig. 4 ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung
von Einzelheiten des aktiven Federungssystems,
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Bereichen
oder Zonen, in denen die jeweiligen Einrich
tungen nach Fig. 1 ihren maximalen Steuerein
fluß erzeugen,
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Schrit
te, welche den Betrieb gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin
dung kennzeichnen,
Fig. 7 eine schematische Ansicht von listenförmig
angegebenen Daten und Tabellen, welche ge
nutzt werden, um den Hilfslenkwinkel und die
Antriebskraftverteilung bezüglich eines Steu
erwertes (XG2 + YG2) zu bestimmen, der sich
mit der Summe der Quadrate der Quer- und
Längsbeschleunigungen des Fahrzeugs ändert,
Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Art und
Weise, mit der sich das Verhältnis von Hilfs
lenkung zu Antriebsleistungsverteilung im Hin
blick auf die Steuerempfindlichkeiten bezüg
lich der Summe der Quadrate der Quer- und
Längsbeschleunigung des Fahrzeugs ändert,
Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der
Schritte, die zur Vorgabe der Steuerempfind
lichkeiten gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung vorhanden
sind,
Fig. 10 eine graphische Darstellung von aufgelisteten
Daten, welche in Verbindung mit der ersten be
vorzugten Ausführungsform nach der Erfindung
zur Anwendung kommen, und
Fig. 11 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung
einer alternativen Weise, mit der die Daten
in Verbindung mit der Ausführung der vorliegenden
Erfindung genutzt werden können.
Fig. 1 zeigt ein System, bei dem die bevorzugten Ausführungs
formen nach der Erfindung zur Anwendung kommen. Wie dort ge
zeigt ist, umfaßt eine Auslegung einer Vierradlenkung (4WS),
einen Vierradantrieb (4WD) und aktive Federungssysteme, die
jeweils Beispiele für eine Lenkunterstützungseinrichtung,
eine Bremskraft/Antriebsleistungsverteilungseinrichtung und
eine Radbelastungsverteilungseinrichtung darstellen, bei denen
die Erfindung zur Anwendung kommen kann.
Das 4WD-System ist hinsichtlich der Grundauslegungsform eine
Bauart mit einer vorne liegenden Brennkraftmaschine und ei
nem Hinterradantrieb (F-R-Bauweise), wobei im Leistungs
übertragungsstrang ein Verteilergetriebe angeordnet ist, mit
tels dem ein Teil des Antriebsmomentes zur Zufuhr zu den Vor
derrädern abgezweigt werden kann. Genauer gesagt umfaßt die
dargestellte Auslegungsform eine Brennkraftmaschine 2, ein Ge
triebe 3, eine hintere Antriebswelle 4, eine hintere Differen
tial/oder Abtriebseinrichtung 5, linke und rechte Hinterrad
antriebswellen 6L und 6R, Hinterräder 1L und 1R, eine Getrie
beeinheit 8, eine Vorderantriebswelle 9, ein vorderes Differen
tial oder eine Abtriebseinheit 10, linke und rechte Vorder
radantriebswellen 11L und 11R und vordere Straßenräder 7L und
7R.
Ein vorderer Hydraulikzylinder oder eine Servoeinrichtung 13
ist mit den Vorderrädern 7L, 7R über eine Vorderradlenkge
triebeeinheit 12 betriebsverbunden. Dieser Zylinder 13 ist
derart ausgelegt, daß die Lenkgröße (Lenkwinkel) der Vorder
räder durch das Arbeiten der Lenkgetriebeeinheit 12 nach Maß
gabe des Druckmitteldruckes modifiziert wird, welches an die
sem Zylinder anliegt.
Ein hinterer Hydraulikzylinder oder eine Servoeinrichtung 14
ist mit den Hinterrädern derart betriebsverbunden, daß der
Lenkwinkel derselben in Abhängigkeit von einem hydraulischen
Steuersignal modifiziert wird, welches an diesem anliegt.
Eine hydraulisch betätigte Mehrscheibenkupplung 15 ist in der
Getriebeeinheit enthalten und dient zur Steuerung der Drehmo
mentgröße, die an die Vorderräder angelegt wird.
Hydraulische Federstreben bzw. Lenker 16FR, 16FL, 16RR und
16RL, die einen Teil der aktiven Fahrzeugaufhängung bilden,
sind zwischen dem Fahrzeugchassis und den Vorder- und Hinter
rädern in Betriebsverbindung angeordnet.
Eine Lenkwinkelsteuereinheit 18 steuert den Druckmitteldruck,
der den vorderen und hinteren Lenkunterstützungshydraulikzy
lindern 13 und 14 zugeleitet sind. Wie in Fig. 2 gezeigt ist,
erhält die Hilfslenkwinkelsteuereinheit 18 Eingabedaten von
einem Vorderradlenkwinkelsensor 19 und einem Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 20, und sie ist derart ausgelegt, daß Steuer
signale an Magnete angelegt werden, die den Drucksteuerven
tilen 17F und 17R zugeordnet sind, und die von den Eingabeda
ten abhängig sind. Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, werden
die Eingänge mit einem Simulationsmodell verglichen, welches
ermöglicht, daß der Hilfslenkwinkel und die Änderungen hin
sichtlich der Phase in einer solchen Weise bestimmt werden, daß
eine gewünschte Giergröße und ein Lenkansprechverhalten so
wie eine Stabilität bei den vorgegebenen Bedingungen erhal
ten werden. Beispielsweise läßt sich die Lenkunterstützung
derart steuern, daß die Hinterräder zu Beginn in eine Richtung
gelenkt werden, in welcher versucht wird, die Tendenz des
Fahrzeuges zur Ausführung einer Gierbewegung zu verstärken und
eine relativ hohe Gierrate zu erzeugen. Im Anschluß an diesen
Anfangslenkungszustand wird die Phase derart geändert, daß
die Tendenz vorhanden ist, eine übermäßige Gierbewegung auszu
schalten und das Fahrzeugkurvenfahrverhalten zu stabilisie
ren, wobei die Bedingungen in geeigneter Weise derart gewählt
sind, daß man auf günstige Weise die Kurve durchfahren kann.
Ein Ventil 21, das unter der Steuerung von einer Antriebs
kraft-Verteilersteuereinheit 22 (siehe Fig. 3) arbeitet,
steuert den Wert des Druckmitteldruckes, der an die Mehr
scheibenkupplung 15 angelegt wird. Wie gezeigt, empfängt die
se Steuereinheit 22 Eingabedaten von Radgeschwindigkeitssen
soren 23 bis 26, die jeweils einem der Straßenräder zugeord
net sind, und von einem Querbeschleunigungssensor 27. Der Wert
des Druckmitteldruckes, der an die Kupplung 15 angelegt wird,
ändert sich zwischen einem solchen, bei dem das ganze Antriebs
moment auf die Hinterräder (0 : 100) übertragen wird und einem
solchen, bei dem das Drehmoment mit einer Aufteilung (50 : 0)
auf die Vorder- und Hinterräder übertragen wird. Gemäß der
Grundauslegungsform wird der Kupplungseingriff derart gesteu
ert, daß der Radschlupf während des Anfahrens und Beschleuni
gens herabgesetzt wird und man ein verbessertes Fahr- und Kur
venfahrverhalten erhält.
Um unter Druck stehendes Druckmittel den Fahrzeugaufhängungs
streben bzw. Lenkern 16FR, 16FL, 17RR und 17RL zuzuleiten, er
folgt eine Steuerung mit Hilfe von Ventilbetriebssteuersigna
len, die von einer Aufhängungssteuereinheit 29 erzeugt werden,
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese erhält Eingangsdaten von
einem Vertikalbeschleunigungssensor 30, einem Querbeschleuni
gungssensor 27, einem Längsbeschleunigungssensor 31 und einem
Fahrzeughöhensensor 32. Im allgemeinen ist die Federungssteu
ereinheit derart beschaffen und ausgelegt, daß ein vertika
les Schwingen bzw. Wippen, ein Abrollen, ein Nicken und Ände
rungen der Fahrzeughöhe gedämpft bzw. herabgesetzt werden.
Eine Hauptsteuereinheit 34 ist mit jeweils den vorstehend an
gegebenen Steuereinheiten 18, 22 und 29 verbunden und derart
ausgelegt, daß die Empfindlichkeit gesteuert wird, mit wel
cher die jeweiligen Einheiten auf die entsprechenden Ein
gangsdaten ansprechen. Die Hauptsteuereinheit 34 empfängt
Eingangsdaten von den Quer- und Längsbeschleunigungssensoren
27, 31 und einem Hauptschalter 33 und nutzt (XG2 + YG2)
und (XG/YG) als Parameter zur Unterscheidung zwischen den
Bereichen, in denen der Steuereinfluß bei einem gegebenen
System groß ist und jenen, bei denen der Steuereinfluß ge
ring ist.
Basierend auf der vorstehend angegebenen Unterscheidung wird
ein Hilfslenkwinkelsteuerempfindlichkeitswert αS, ein An
triebskraftverteilungssteuerempfindlichkeitswert αT und
ein Radbelastungsverteilungssteuerempfindlichkeitswert αR
ermittelt, und diese werden den jeweiligen Steuereinheiten
18, 22 und 29 zugeleitet.
Der Handschalter 33 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß
ermöglicht wird, daß ein Fahrer die Steuerbetriebsart nach
Maßgabe seiner Absicht und seines Wunsches wählen kann. In
diesem Fall werden zwei Betriebsarten bereitgestellt. Die
erste Betriebsart (A) ermöglicht Antriebskraftcharakteristika,
welche gewichtet werden, und eine zweite Betriebsart (B) er
möglicht eine Wichtung der Dreh- oder Kurvenfahrcharakteri
stika.
Nach der Erfindung werden die (XG2 + YG2) und (YG/YG)-Para
meter genutzt, um die Fahrzeugbetriebsbedingungen nach Maß
gabe der Steuerwirkung zu unterteilen. Der Grund für die
Nutzung dieser (XG2 + YG2)- und (XG/YG)-Steuerparameter ist
darin zu sehen, daß die Steuerempfindlichkeiten αS, αT
und αR auf die folgende Weise vorgegeben werden:
Die Steuerempfindlichkeiten αS, αT und αR ändern sich
mit den vorstehend angegebenen Parametern (XG2 + YG2) und
(XG/YG) aus den nachstehend angegebenen Gründen.
Die Brems- und Antriebskraftsteuerung basiert auf einer
Schlupfverhältnissteuerung, über die die Antriebs- oder Brems
kraftverteilung gesteuert wird, und der Effekt ist in den
Fahrzeugbetriebszonen sehr groß, in denen große Antriebs/
Bremskräfte und entsprechend große Schlupfverhältnisse auf
treten. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Brems/An
triebskraftsteuerung in jenen Zonen oder Bereichen von Be
deutung ist, in denen die Längsbeschleunigung groß ist. Die
Radbelastungsverteilungssteuerung ändert sich mit der Bewe
gungsgröße der Last bzw. des Gewichts von einer Seite zur
anderen oder in Richtung von vorne nach hinten (bzw. in
Richtung von den Vorderrädern zu den Hinterrädern oder umge
kehrt). In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die
Steuerung derart ausgelegt ist, daß die Traktion zwischen
den Reifen und der Fahrbahn gesteuert wird, um das Lenken
(Lenkbewegung der Reifen) und die Beschleunigung/Verzögerung
zu verbessern, und diese ist am stärksten wirksam, wenn die
Quer- und die Längsbeschleunigungen groß sind. Die Auswir
kung der Querbeschleunigung wird gewichtet, da bei dieser
Querbeschleunigung die am deutlichsten hervortretende Be
schleunigung erfaßbar ist und selbst dann auftritt, wenn das
Fahrzeug nicht beschleunigt/verzögert wird.
Die Hilfslenksteuerung ist in einem Bereich wirksam, in dem
die Radlenkkraft linear ist, bis zu dem Bereich, in dem ein
nichtlineares Abhängigkeitsverhalten auftritt. Diese speziel
le Steuerung hat einen großen Einfluß, wenn die Radlenkcha
rakteristika linear sind, wie bei den anderen Steuereinrich
tungen, die einen großen Einfluß haben, wenn die Radlenk
kraft nichtlinear wird. Daher wird angenommen, daß der Steu
ereinfluß der Hilfslenkanlage groß sein sollte, wenn die
Quer- und Längsbeschleunigungen klein sind.
Fig. 5 zeigt schematisch die vorstehend angegebenen Zonen
und ihre Verteilung bezüglich der Beschleunigungen in X- und
Y-Richtung.
Es sollte noch erwähnt werden, daß sich eine Anzahl von
Problemen ergibt, wenn die Steuerempfindlichkeiten fest
vorgegeben werden.
(A) Wenn der Parameter (XG2 + YG2) klein ist, ist die Hilfs
lenkwinkelsteuerung effektiv und adäquat, und es ist keine
Brems/Antriebskraftverteilungssteuerung erforderlich. Unter
diesen Betriebsbedingungen verbrauchen die anderen Steuer
systeme Energie. Selbst wenn eine große Energie zum Zwecke
der Lenkkraftunterstützung erforderlich ist, ergibt sich
aufgrund der Tatsache, daß die Gesamtenergie der hydrauli
schen Energiequelle im Hinblick auf zusätzliche Verluste
und eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs begrenzt ist,
eine Schwierigkeit dahingehend, daß eine ungenügende Servo
kraft für die Lenksteuerung auftreten kann, wenn sowohl die
Hilfslenksteuersysteme als auch die Brems/Antriebskraftver
teilungssysteme gleichzeitig arbeiten.
Da sich ferner die Brems/Antriebskraftverteilung ändert,
wenn sich die Vorderradlenkkraft ändert, ist der Steuerein
fluß, der auf die Hilfslenkung zurückgeht, die im wesentli
chen die Leistung bzw. die Energie der Servoquelle verbraucht,
am stärksten, während die Vorderradlenkkraft sich nicht
ändert. Daher behindern sich diese Steuerungseinflüsse wech
selseitig und man kann einen optimalen Effekt erzielen.
Wenn unter diesen Bedingungen die Fahrzeuggewichtsverteilung
über die Steuerung aktiviert wird, sind die Auswirkungen
ähnlich wie bei dem Fall, der durch das Arbeiten der Brems/
Antriebskraftsteuerungseinrichtung verursacht wird, so daß
Energie bzw. Leistung verbraucht wird, und man keine adäqua
te Servounterstützung für die Hilfslenkeinrichtung bereit
stellen kann. Ferner basiert die Modifizierung der Radbe
lastungswirkungen und der Lenksteuerung (bzw. im Hinblick
auf den Ausgleich der Vorder- und Hinterradlenkleistung bei
einer Änderung) und der Hilfslenksteuerung ausschließlich
auf der Annahme, daß die Lenksteuerung konstant ist, so
daß eine Wechselwirkung mit der Lenksteuerung möglich ist.
(B) Wenn (XG2 + YG2) groß ist, und (XG/YG) klein ist, läßt
sich die Lastverteilung mit äußerst gutem Wirkungsgrad
vornehmen.
Wenn jedoch unter diesen Umständen eine Hilfslenksteuerung
eingesetzt wird, wird Energie vergeudet und man kann keine
adäquate Servounterstützung für die Lastverteilungssteu
erung erreichen. Wenn ferner die Hilfslenksteuerung akti
viert wird, ändert sich der Reifenschlupfwinkel, und somit
ändert sich die Richtung der Quer- und Längskräfte, die
an den Reifen anliegen, und somit ändert sich die Bewegungs
größe der Radbelastungen. Anders ausgedrückt bedeutet dies,
daß ein Querschlupfwinkel in Richtung der Innenseite der
Kurve erzeugt wird und hierdurch die Vorderradbelastung
auf das innere Vorderrad herabgesetzt wird und die Belastung
auf das hintere äußere Rad vergrößert wird. (Wenn die Hinter
räder in Gegenphase gesteuert werden). Daher ändern sich
die Verhältnisse vor der Ausführung der Radbelastungsver
teilungssteuerung durch die Auswirkung der Hilfslenkung oder
der Lenkunterstützung, und somit kann man die vollständige
Wirkung der Radbelastungsverteilungssteuerung infolge der
Tandenz nicht erzielen, daß die Lenkunterstützung hierbei
eine Behinderung darstellt.
Wenn die Brems/Antriebskraftsteuerung wirksam ist, wird Ener
gie durch das Arbeiten dieses Systems verbraucht, und es
steht keine ausreichende Servoenergie zur Versorgung der
Radbelastungsverteilungssteueranordnung zur Verfügung. Fer
ner ändern sich die vorderen und hinteren Schlupfverhältnis
werte infolge des Arbeitens, und es ändert sich die Antriebs
kraftverteilung. Selbst wenn daher die Radbelastungsvertei
lungssteuerung bezweckt, die Seitenkräfte zu steuern, die
an den jeweiligen Straßenrädern erzeugt werden, und zwar
auf einen optimalen Wert, behindern die Änderungen der
Schlupfverhältnisse die Erreichung derselben.
(C) Wenn sowohl (XG2 + YG2) und (XG/YG) groß sind, hat die
Brems/Antriebskraftsteuerung einen hohen Wirkungsgrad.
Jedoch verbraucht unter diesen Bedingungen das Betreiben der
Hilfslenksteuerungen Energie von der begrenzt zur Verfügung
stehenden Servoenergie, und man kann nicht die maximalen
Verhältnisse bei der Brems/Antriebskraftverteilungssteu
erung verwirklichen. Wenn ferner die Hilfslenkung durchge
führt wird, ändert sich der Radschlupfwinkel und es ändert
sich die Richtung, in der die Quer- und Längskräfte wirken,
die an den Reifen angreifen. Hierdurch verändert sich die
Bewegungsgröße der Straßenradbelastung. Oder anders ausge
drückt es wird ein Querschlupfwinkel in Richtung zur Innen
seite der Kurve erzeugt, und die Belastung auf das vordere,
innere Rad wird herabgesetzt, wodurch bewirkt wird, daß
dasselbe durchdreht, wenn die Hinterräder in Gegenrichtung
gelenkt werden. Die Radbelastungsänderung verändert die
Schlupfverhältnisse bei den jeweiligen Rädern. Schließlich
hängt die Vorder- und Hinterradgeschwindigkeitsdifferenz von
dem Vorhandensein des Hilfslenkwinkels ab, und es läßt sich
eine gewünschte Steuerung nicht realisieren.
Wenn die Radbelastungsverteilungssteuerung wirksam ist, wird
Energie für das Betreiben derselben verbraucht, so daß be
trächtliche Servoenergie gebraucht wird. Wenn ferner beim
Arbeiten dieses Systems die Belastung auf ein Rad herabge
setzt wird, steigt der Schlupffaktor für dieses Rad an, so
daß die Neigung vorhanden ist, daß dieses Rad durchdreht.
Da die Vorder- und Hinterradgeschwindigkeitsdifferenz von
der Radbelastungsverteilungssteuerung abhängig ist, läßt sich
keine optimale Steuerung erzielen.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Aus
führungsform näher erläutert.
Fig. 7 zeigt in einem Flußdiagramm die Grundschritte oder die
Arbeitsschritte, die mit Hilfe eines programmatischen Ablau
fes durchgeführt werden, die in der Hauptsteuereinheit 34 in
Verbindung mit der Vorgabe der Steuerempfindlichkeiten αS,
αT und αR ablaufen, welche an die jeweiligen Steuerein
heiten 18, 22 und 29 abgegeben werden.
In einem Schritt 101 werden die Ausgänge des Schalters 33 und
die Signale von den Quer- und Längsbeschleunigungssensoren
27 und 31 gelesen und in geeigneter Weise in einem Speicher
gespeichert. In einem Schritt 102 wird die Summe der Quadrate
der Quer- und Längsbeschleunigung ermittelt und mit einem vor
bestimmten Wert in einem Schritt 103 verglichen. Wenn die Sum
me kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird der program
matische Ablauf mit dem Schritt 108 fortgesetzt, in dem
Hilfslenksteuerempfindlichkeit αS, die Antriebskraftver
teilersteuerempfindlichkeit αT und die Radbleastungsver
teilungsempfindlichkeit αR auf die Werte αS1, αT1 und
αR1 jeweils gesetzt werden. Die Werte von αT1 und αR1
sind wesentlich kleiner als der Wert αS1, um sicherzustel
len, daß die Hilfslenkwirkung die vorherrschende ist. Wenn
beispielsweise αS1 = 0 ist, dann sind αT1 und αR1 beide
etwa Null.
Wenn sich ergibt, daß (XG2 + YG2) größer als der vorstehend
angegebene vorbestimmte Wert im Schritt 103 ist, dann wird
der programmatische Ablauf mit einem Schritt 104 fortgesetzt,
bei dem die Hilfslenksteuerempfindlichkeit αS und die Steu
erverstärkung Ks durch Nachschlagen in tabellarisch aufge
listeten Daten für den Momentanwert von (XG2 + YG2) ermit
telt werden. Die Vorgabe durch den Schalter 33 bestimmt
die zur Ermittlung von αS und Ks zu nutzenden, aufgeliste
ten Daten.
Normalerweise nimmt der Wert von αS mit der Zunahme von
(XG2 + YG2) ab, während Ks mit der Zunahme hiervon zunimmt.
Folglich wird der Wert von (XG/YG) im Schritt 106 ermittelt
und anschließend beim Tabellennachschlagen genutzt (wobei
die Daten genutzt werden, die in Fig. 10 gezeigt sind), um
eine Grundantriebskraftsteuerung und Radbelastungsvertei
lungsempfindlichkeiten αTo und αRo zu ermitteln. In die
sem Fall werden auch die Daten, aus denen die αTo und
αRo Werte ermittelt werden, durch die Vorgabe des Hand
schalters 33 bestimmt. (Siehe hierzu die Unterschiede bei
der Betriebsart A und der Betriebsart B, welche in Fig. 10
aufgezeichnet sind) .
Wie gezeigt nehmen die Werte für αTo und αRo normaler
weise jeweils mit der Zunahme von (XG/YG) zu und ab. Im An
schluß an die Ermittlung dieser Werte werden eine Antriebs
kraftverteilungssteuerempfindlichkeit αT und eine Radbe
lastungsverteilungssteuerempfindlichkeit αR nach Maßgabe
der folgenden Gleichungen ermittelt:
αT = αTo × Ks (1)
αR = αRo × Ks (2)
Nach dieser Ermittlung werden die Werte für αS, αT
und αR an die jeweiligen Steuereinheiten oder die Steuer
einrichtungen 18, 22 und 29 abgegeben, wie dies nachstehend
noch näher beschrieben wird.
In Abhängigkeit von dem Eingang des αS-Wertes der Lenkwin
kelsteuereinrichtung 18 werden Soll-Werte für die vorderen
und hinteren Hilfslenkwinkel δF* und δR* dadurch ermittelt,
daß die Grundsteuerlenkwinkelwerte für die Vorder- und
Hinterräder fsf und fsr mit dem S-Wert multipliziert
werden. Dies bedeutet:
δF* = αS × fsf(Φ, V) (3)
δR* = αS × fsr(Φ, V) (4),
wobei
Φ den Ausgang des Vorderradlenksensors bezeichnet und
V die Fahrzeuggeschwindigkeit bzeichnet.
Φ den Ausgang des Vorderradlenksensors bezeichnet und
V die Fahrzeuggeschwindigkeit bzeichnet.
Die Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 22 spricht auf
den Eingang des αT-Wertes dadurch an, daß ein Soll-Wert
für den Vorderradverhältniswert TF* unter Verwendung der
folgenden Gleichung ermittelt wird.
TF* = αT × fT(ΔN, YG) (5),
wobei ΔN die Differenz der Geschwindigkeit zwischen den Vorder-
und Hinterrädern bezeichnet und aus der Gleichung (6)
hergeleitet ist.
ΔN = Nr-Nf (6),
wobei Nf und Nr die Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten
bezeichnen, die man durch die Drehgeschwindigkeitssensoren
23-26 erhält.
Die Federungssteuerung 29 ermittelt einen Soll-Wert für
das Radbelastungsverteilungswertverhältnis RS* dadurch,
daß man ein Produkt aus dem Grundvorderradbelastungsverteilungsverhältniswert
fR und dem Radbelastungsverteilungsempfindlichkeitswert
αR bildet. Dies bedeutet:
RS* = αR × fR(ZG, XG, YG, S) (7),
wobei ZG, XG, YG die Vertikalbeschleunigungen, die Querbe
schleunigungen und die Längsbeschleunigungen jeweils be
zeichnen und S die Fahrzeughöhe bezeichnet.
Mit der vorstehend angegebenen Steuerung lassen sich die
folgenden Effekte erzielen.
1. Der Fahrzeugbetrieb läßt sich in Bereiche basierend
auf dem Parameter (XG2 + YG2) unterteilen und wie in Fig. 7
gezeigt ist, erhält man eine solche Auslegung, daß, wenn der
Wert von (XG2 + YG2) niedrig ist, der Wert αS einen rela
tiv hohen Wert im Vergleich zu αT annimmt. Hierdurch er
hält man die Wirkung, daß Änderungen bei der Antriebskraft
verteilungssteuerung unterdrückt werden, und daß man eine
Hilfslenkung der Vorder- und Hinterräder sicherstellen kann,
die sich mit Hilfe der erforderlichen Effektivität erzielen
läßt.
Wenn der Wert von (XG2 + YG2) größer wird, wird der Wert von
αT bezüglich des αS-Wertes größer, so daß sich Änderun
gen der Schlupfverhältnisse unterdrücken lassen, welche ver
suchen, daß Änderungen bei den Lenkwinkeln erzeugt werden,
und um sicherzustellen, daß die Antriebskraftverteilung eine
maximale Wirkung entfalten kann.
2. Selbst wenn der Betrag der Servoenergie, der zur Durch
führung der Steuerung der Hilfslenkung und der Antriebs
leistungsverteilungssysteme zur Verfügung steht, begrenzt ist,
erhält man keine unerwünschte Begrenzung hinsichtlich des
Betriebs eines Systems, so daß man eine effektive Steuerung
bei den vorgegebenen Betriebsbedingungen dadurch erhält, daß
ein System wirksam ist, und diesem die Priorität gegeben wird
und kein System unter diesen Bedingungen betrieben wird, wel
ches ungünstige Steuerungsauswirkungen hervorruft.
3. Das Vorsehen des Handschalters 33 ermöglicht, daß der
Fahrer zwischen der Betriebsart A, in der eine stärkere
Wichtung der Antriebskraftteilungscharakteristik gegeben
wird oder der Betriebsart B wählen kann, in der die Wichtung
zur Lenksteuerung verlagert wird. Somit kann der Fahrer be
wußt das Arbeiten der Systeme nach seiner Absicht und sei
nem Wunsch modifizieren.
Nachstehend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach
der Erfindung näher erläutert.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird auf ein
Fahrzeugsystem eingegangen, das nicht mit einer steuerbaren,
aktiven Federung ausgestattet ist, und diese bevorzugte Aus
führungsform befaßt sich im wesentlichen mit der Steuerung
der Lenkunterstützung und der Antriebsleistungsverteilung.
Bei der Erläuterung wird angenommen, daß das Fahrzeugsystem,
auf das die zweite bevorzugte Ausführungsform nach der Er
findung zur Anwendung kommen soll, ansonsten gleich wie je
nes in Fig. 1 ausgelegt ist, wobei jedoch das aktive Fe
derungssystem fehlt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform
basiert die Steuerung auf dem Ausgang des Längssensors 31
alleine, und der YG-Wert wird vernachlässigt.
Durch die Verzweigungen ergibt sich, daß sich die Anzahl der
erforderlichen Sensoren zum Betreiben der zweiten bevorzugten
Ausführungsform im Vergleich zu der ersten bevorzugten Aus
führungsform verringern läßt.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, welches die Schritte verdeut
licht, die zur Steuerung der Empfindlichkeit gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform maßgebend sind. Der erste Schritt
dieses Betriebsablaufs ist jener, bei dem der Ausgang des
Längsbeschleunigungssensors 31 gelesen wird und dieser Wert
im Speicher abgelegt wird. Im Schritt 202 werden die Hilfs
lenkwinkelsteuerempfindlichkeit αS und die Antriebskraft
verteilungssteuerempfindlichkeit αT durch Nachschlagen
unter Verwendung von aufgelisteten Daten ermittelt, deren
Eigenheit graphisch dort wiedergegeben ist. Wie gezeigt,
sind diese Daten derart beschaffen, daß der Wert von αS,
ausgehend von einem relativ hohen Wert mit der Zunahme des
Wertes von XG abnimmt, während der Wert von αT ein umge
kehrtes Verhalten hat.
Im Schritt 203 werden die Werte von αS und αT an die
Steuereinrichtungen 18 und 22 abgegeben.
Somit kann diese bevorzugte Ausführungsform sicherstellen,
daß unter den angegebenen Bedingungen eines der beiden Sy
steme allein das effiziente Steuerungsverhalten zeigt, wäh
rend das Arbeiten des jeweils anderen geschwächt wird, so
daß selbst dann, wenn eine begrenzte Servoenergie zur Ver
fügung steht, diese zu jenem System gelenkt wird, das be
trieben werden soll, und hierdurch sichergestellt wird, daß
man das Arbeiten in dem gewünschten Ausmaß erreichen kann.
Nachstehend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform nach
der Erfindung näher erläutert.
Die dritte bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung
ist im wesentlichen ähnlich wie die zweite bevorzugte Aus
führungsform, es wird aber eine Anwendung auf ein Fahrzeug
beschrieben, bei dem ein aktives Federungssystem vorhanden
ist und das Antriebskraftverteilungssystem fehlt. In anderen
Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß diese bevorzugte Aus
führungsform sich leicht bei reinen Vorderrad- oder Hinterrad
antrieben verwirklichen läßt. Bei diesem Anwendungsbeispiel
wird der Ausgang des Querbeschleunigungssensors 27 (YG) an
stelle der Längsbeschleunigung XG genutzt. Bei dieser bevor
zugten Ausführungsform werden die Empfindlichkeitswerte αS
und αR für die Hilfslenkung und die Radbelastungsvertei
lungssteuerungen durch Nachschlagen ermittelt, und die je
weils maßgebenden Signale werden an die Steuereinrichtungen
18 und 29 abgegeben.
Nachstehend werden alternative Auslegungsformen erläutert.
Obgleich die voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausfüh
rungsformen derart beschrieben, daß Daten genutzt werden,
deren Eigenheiten maßgebend für die αTo und αRo-Werte sind,
ist die Erfindung natürlich hierauf nicht beschränkt, sondern
es sind auch Auslegungen möglich, bei denen Daten genutzt
werden, bei denen αTo/αRo als Werte größer werden, wenn
der XG/XY-Wert zunimmt.
Ferner ist noch zu erwähnen, daß die Erfindung nicht auf die
Arten der angegebenen Einrichtungssysteme beschränkt ist,
und auch nicht auf jene, die in der Zeichnung gezeigt sind,
sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen
hinsichtlich der Systeme und hinsichtlich der Anzahl der
Systeme möglich, ohne den wesentlichen Gedanken nach der Er
findung zu verlassen. Beispielsweise ist es möglich, die Er
findung bei Fahrzeugen anzuwenden, die kein Lenkkraftunter
stützungssystem haben, die aber mit einer aktiven Federung
und einer Vierradlenkung ausgestattet sind, und bei denen
eine Antriebskraftverteilungeinrichtung vorhanden ist.
Andererseits kann die Antriebskraftsteuerauslegung auch von
einer Reaktionssteuereinheit, einer Antiblockierbremsanlage
oder ähnlichen Antiblockiersystemen gebildet werden, und
alternativ kann die Auslegung derart getroffen werden, daß
eine Leistungsverteilung von rechts nach links vorgenommen
wird, und diese zusätzlich oder alternativ zu der Verteilung
der zu übertretenden Leistung von vorne nach hinten vorge
sehen sein kann. Die Radbelastungsverteilungssteuereinrich
tung kann alternativ so ausgelegt werden, daß die Steifigkeit
hinsichtlich das Abrollens und des Nickens gesteuert wird.
Hierzu können pneumatisch oder mittels Druckluft betriebene
Federbeine vorgesehen sein, oder es können zusätzlich oder
alternativ die Feder- und Dämpfungskonstanten usw. gesteuert
werden.
Bedeutungen der Bezugszeichen
Zu Fig. 1
33 Handschalter
31 Handschalter
27 Querbeschleunigungssensor
19 Vorderradlenkwinkelsensor
20 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
23 Rechter Vorderraddrehsensor
24 Linker Vorderraddrehsensor
25 Rechter Hinterraddrehsensor
26 Linker Hinterraddrehsensor
30 Vertikalbeschleunigungssensor
32 Fahrzeughöhensensor
34 Hauptsteuereinheit
18 Lenkwinkelsteuereinheit
22 Antriebskraft-Verteilungssteuereinheit
29 Federungssteuereinheit
33 Handschalter
31 Handschalter
27 Querbeschleunigungssensor
19 Vorderradlenkwinkelsensor
20 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
23 Rechter Vorderraddrehsensor
24 Linker Vorderraddrehsensor
25 Rechter Hinterraddrehsensor
26 Linker Hinterraddrehsensor
30 Vertikalbeschleunigungssensor
32 Fahrzeughöhensensor
34 Hauptsteuereinheit
18 Lenkwinkelsteuereinheit
22 Antriebskraft-Verteilungssteuereinheit
29 Federungssteuereinheit
Zu Fig. 2
18 Lenksteuereinheit
20 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
34 Hauptsteuereinheit
18 Lenksteuereinheit
20 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
34 Hauptsteuereinheit
Zu Fig. 3
2 Brennkraftmaschine
22 Antriebskraft-Verteilungssteuereinheit
34 Hauptsteuereinheit
2 Brennkraftmaschine
22 Antriebskraft-Verteilungssteuereinheit
34 Hauptsteuereinheit
Zu Fig. 4
34 Hauptsteuereinheit
29 Federungssteuereinheit
30 Vertikalbeschleunigungssensor
27 Querbeschleunigungssensor
31 Längsbeschleunigungssensor
32 Fahrzeughöhensensor
34 Hauptsteuereinheit
29 Federungssteuereinheit
30 Vertikalbeschleunigungssensor
27 Querbeschleunigungssensor
31 Längsbeschleunigungssensor
32 Fahrzeughöhensensor
Pumpensammler; Pumpe, Leitungsfilter, Ölkühler, Vorratsbehälter,
Rücklauffilter, Betriebsrückschlagventil, Hauptentlastungsventil,
Entlüftungshahn, Hauptrückschlagventil, Entlastungsventil,
Mehrventileinheit, Durchflußsteuerventil, Sicherheitsventil,
Rücklaufrückschlagventil, Filter, vorderer Hauptsammler,
vordere Drucksteuereinheit, Drucksteuerventil (vorne/rechts)
Hilfssammler (vorne/rechts), Ausfallsicherungsventil, Umschalthahn,
Drucksteuerventil (vorne, links), Hilfssammler (vorne,
rechts), Ausfallsicherungsrückschlagventil, Rücklaufsammler,
hinterer Hauptsammler, hintere Drucksteuereinheit, Hilfssammler,
Drucksteuerventil (hinten, rechts), Rücklaufrückschlagventil,
Umschalthahn, Rücklaufsammler, Ausfallsicherungsrückschlag
ventil, hinten, links, Hilfssammler, hinten, rechts, hintere
Drucksteuereinheit.
Claims (11)
1. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
ein erstes Steuersystem, welches eine von Steuerun gen umfassend die Hilfslenksteuerung (18), eine Antriebs leistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungs verteilungssteuerung (29) steuert,
ein zweites Steuersystem, welches eine andere Steu erung umfassend die Hilfslenksteuerung (18), eine Antriebs leistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungs verteilungssteuerung (29) steuert,
Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) zum Er fassen wenigstens einer Längsbeschleunigung (XG) und/oder einer Querbeschleunigung (YG) und
eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34), welche auf die Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) zur Vorgabe der Steuerempfindlichkeit (αS, αT, αR) der ersten und zweiten Steuersysteme derart anspricht, daß bei der Änderung einer der Steuerempfindlichkeiten im Ver gleich zu der jeweils anderen hinsichtlich eines Ansprech verhaltens eine Änderung der Größe des Ausgangs der Be schleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) vorhanden ist.
ein erstes Steuersystem, welches eine von Steuerun gen umfassend die Hilfslenksteuerung (18), eine Antriebs leistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungs verteilungssteuerung (29) steuert,
ein zweites Steuersystem, welches eine andere Steu erung umfassend die Hilfslenksteuerung (18), eine Antriebs leistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungs verteilungssteuerung (29) steuert,
Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) zum Er fassen wenigstens einer Längsbeschleunigung (XG) und/oder einer Querbeschleunigung (YG) und
eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34), welche auf die Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) zur Vorgabe der Steuerempfindlichkeit (αS, αT, αR) der ersten und zweiten Steuersysteme derart anspricht, daß bei der Änderung einer der Steuerempfindlichkeiten im Ver gleich zu der jeweils anderen hinsichtlich eines Ansprech verhaltens eine Änderung der Größe des Ausgangs der Be schleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) vorhanden ist.
2. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
wenigstens zwei Steuerungen umfassend die Hilfslenk steuerung (18), eine Antriebsleistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungsverteilungssteuerung (29),
Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) und eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34) zum Verändern der Steuerempfindlichkeiten (αS, αT, αR) von wenigstens zwei der Steuerungen umfassend die Hilfslenksteuereinrichtung, die Antriebsleistungsvertei lungssteuerung und die Radbelastungsverteilungssteuerung in Abhängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungssensor einrichtung (27, 30), wobei die Steuerempfindlichkeits-Vor gabeeinrichtung (34) die Größe einer ersten der Steuerem pfindlichkeiten bezüglich einer zweiten der Steuerempfind lichkeiten in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Parameters verändert, der sich mit dem Ausgang der Beschleunigungseinrichtungen (27, 30) ändert.
wenigstens zwei Steuerungen umfassend die Hilfslenk steuerung (18), eine Antriebsleistungsverteilungssteuerung (22) und eine Radbelastungsverteilungssteuerung (29),
Beschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30) und eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34) zum Verändern der Steuerempfindlichkeiten (αS, αT, αR) von wenigstens zwei der Steuerungen umfassend die Hilfslenksteuereinrichtung, die Antriebsleistungsvertei lungssteuerung und die Radbelastungsverteilungssteuerung in Abhängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungssensor einrichtung (27, 30), wobei die Steuerempfindlichkeits-Vor gabeeinrichtung (34) die Größe einer ersten der Steuerem pfindlichkeiten bezüglich einer zweiten der Steuerempfind lichkeiten in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Parameters verändert, der sich mit dem Ausgang der Beschleunigungseinrichtungen (27, 30) ändert.
3. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
Fahrzeugbeschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30),
eine Hilfslenkeinrichtung (18) zum Verändern des Lenkwinkels wenigstens eines Satzes von Vorder- und Hinter rädern, wobei die Hilfslenkanordnung eine Hilfslenksteu ereinheit umfaßt, die auf einen ersten Satz von Steuerdaten eingängen nach Maßgabe einer ersten Steuerempfindlichkeit (αS) anspricht,
eine Vierradantriebseinrichtung, welche eine Kupp lungseinrichtung umfaßt, welche die Verteilung des Drehmo ments zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs variiert, wobei der Vierradantrieb eine Antriebsleistungs verteilungssteuereinheit (22) umfaßt, die auf einen zweiten Satz von Steuerdateneingängen nach Maßgabe einer ersten Steu erempfindlichkeit (αT) anspricht, und
eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34), welche die ersten und zweiten-Steuerempfindlichkeiten in Ab hängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungssensorein richtungen (27, 30) verändert, wobei die Steuerempfindlich keitsvorgabeeinrichtung (34) die Stärke der ersten Steuer empfindlichkeit bezüglich der zweiten Steuerempfindlichkeit in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Para meters verändert, der sich mit dem Ausgang der Beschleu nigungsmeßeinrichtung (27, 30) verändert.
Fahrzeugbeschleunigungssensoreinrichtungen (27, 30),
eine Hilfslenkeinrichtung (18) zum Verändern des Lenkwinkels wenigstens eines Satzes von Vorder- und Hinter rädern, wobei die Hilfslenkanordnung eine Hilfslenksteu ereinheit umfaßt, die auf einen ersten Satz von Steuerdaten eingängen nach Maßgabe einer ersten Steuerempfindlichkeit (αS) anspricht,
eine Vierradantriebseinrichtung, welche eine Kupp lungseinrichtung umfaßt, welche die Verteilung des Drehmo ments zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs variiert, wobei der Vierradantrieb eine Antriebsleistungs verteilungssteuereinheit (22) umfaßt, die auf einen zweiten Satz von Steuerdateneingängen nach Maßgabe einer ersten Steu erempfindlichkeit (αT) anspricht, und
eine Steuerempfindlichkeits-Vorgabeeinrichtung (34), welche die ersten und zweiten-Steuerempfindlichkeiten in Ab hängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungssensorein richtungen (27, 30) verändert, wobei die Steuerempfindlich keitsvorgabeeinrichtung (34) die Stärke der ersten Steuer empfindlichkeit bezüglich der zweiten Steuerempfindlichkeit in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Para meters verändert, der sich mit dem Ausgang der Beschleu nigungsmeßeinrichtung (27, 30) verändert.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, ferner gekennzeichnet
durch:
eine aktive Federungssteuerung (29), welche die Belastung auf die Vorder- und Hinterradsätze verändert, wobei die aktive Federungssteuerung eine dritte Steuer einheit (29) umfaßt, die auf einen dritten Datensatzein gang nach Maßgabe einer dritten Steuerempfindlichkeit (αR) anspricht, und daß die Steuerempfindlichkeitsvor gabeeinrichtung (34) die Größe der dritten Steuerempfind lichkeit (αR) im Verhältnis zu wenigstens einer der er sten und zweiten Steuerempfindlichkeiten (αS, αT) in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Parame ters verändert, der sich in Abhängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungseinrichtungen (50) ändert.
eine aktive Federungssteuerung (29), welche die Belastung auf die Vorder- und Hinterradsätze verändert, wobei die aktive Federungssteuerung eine dritte Steuer einheit (29) umfaßt, die auf einen dritten Datensatzein gang nach Maßgabe einer dritten Steuerempfindlichkeit (αR) anspricht, und daß die Steuerempfindlichkeitsvor gabeeinrichtung (34) die Größe der dritten Steuerempfind lichkeit (αR) im Verhältnis zu wenigstens einer der er sten und zweiten Steuerempfindlichkeiten (αS, αT) in Abhängigkeit von einer Änderung der Größe eines Parame ters verändert, der sich in Abhängigkeit von dem Ausgang der Beschleunigungseinrichtungen (50) ändert.
5. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems, das
erste und zweite Systeme umfaßt, welche die Fahrzeughand
habung modifizieren, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Erfassen der Längsfahrzeugbeschleunigung,
Erfassen der Querfahrzeugbeschleunigung,
Bestimmen des Wertes eines ersten Steuerempfind lichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß des ersten Systems bestimmt, und eines Steuerverstärkungswertes, basierend auf einem Parameter, der sich mit der Summe der Quadrate der Längs- und Querbeschleunigungen ändert,
Bestimmen des Werts eines Steuerempfindlichkeits wertes, der den Wirkungseinfluß des zweiten Systems be stimmt, basierend auf einem Parameter, der sich mit dem Verhältnis von Längs-Querbeschleunigungen ändert, und
Modifizieren des Wertes der zweiten Steuerempfind lichkeit unter Verwendung des Steuerverstärkungswertes.
Erfassen der Längsfahrzeugbeschleunigung,
Erfassen der Querfahrzeugbeschleunigung,
Bestimmen des Wertes eines ersten Steuerempfind lichkeitswertes, der den Wirkungseinfluß des ersten Systems bestimmt, und eines Steuerverstärkungswertes, basierend auf einem Parameter, der sich mit der Summe der Quadrate der Längs- und Querbeschleunigungen ändert,
Bestimmen des Werts eines Steuerempfindlichkeits wertes, der den Wirkungseinfluß des zweiten Systems be stimmt, basierend auf einem Parameter, der sich mit dem Verhältnis von Längs-Querbeschleunigungen ändert, und
Modifizieren des Wertes der zweiten Steuerempfind lichkeit unter Verwendung des Steuerverstärkungswertes.
6. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems,
das erste und zweite Systeme hat, welche die Fahrzeughand
habung modifizieren, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Erfassen einer Fahrzeuglängsbeschleunigung und einer Fahrzeugquerbeschleunigung, und
Vergrößern eines ersten Steuerempfindlichkeits wertes, der den Steuerungseinfluß auf das erste System be stimmt, im Verhältnis zu einem zweiten Steuerempfindlich keitswert, welcher den Steuerungseinfluß auf das zweite System bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
Erfassen einer Fahrzeuglängsbeschleunigung und einer Fahrzeugquerbeschleunigung, und
Vergrößern eines ersten Steuerempfindlichkeits wertes, der den Steuerungseinfluß auf das erste System be stimmt, im Verhältnis zu einem zweiten Steuerempfindlich keitswert, welcher den Steuerungseinfluß auf das zweite System bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
7. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems, das
erste und zweite Systeme hat, welche die Fahrzeughandhabung
modifizieren, gekennzeichnet durch die
folgenden Schritte:
Erfassen einer Längsbeschleunigung und einer Querbe schleunigung eines Fahrzeugs, und
Vergrößern eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes und Herabsetzen eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes, welcher den Steuerungseinfluß des Systems bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbe schleunigung.
Erfassen einer Längsbeschleunigung und einer Querbe schleunigung eines Fahrzeugs, und
Vergrößern eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes und Herabsetzen eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes, welcher den Steuerungseinfluß des Systems bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbe schleunigung.
8. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
erste und zweite Systeme, welche die Fahrzeughand habung modifizieren,
eine Einrichtung (27) zum Erfassen der Längsfahrzeug beschleunigung,
eine Einrichtung (30) zum Erfassen der Fahrzeugquer beschleunigung,
eine Einrichtung (34) zum Bestimmen des Wertes eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes (αS), der den Wirkungseinfluß des ersten Systems bestimmt, und eines Steuerverstärkungswertes, basierend auf einem Parameter, der sich mit der Summe der Quadrate der Längs- und Querbeschleu nigungen ändert,
eine Einrichtung zum Bestimmen des Wertes eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes (αT), der den Wir kungseinfluß des zweiten Systems bestimmt, basierend auf einem Parameter, der sich mit dem Verhältnis von Längsbe schleunigung zu Querbeschleunigung ändert, und
eine Einrichtung, welche den Wert des zweiten Steuer empfindlichkeitswertes unter Nutzung des Steuerverstärkungs wertes modifiziert.
erste und zweite Systeme, welche die Fahrzeughand habung modifizieren,
eine Einrichtung (27) zum Erfassen der Längsfahrzeug beschleunigung,
eine Einrichtung (30) zum Erfassen der Fahrzeugquer beschleunigung,
eine Einrichtung (34) zum Bestimmen des Wertes eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes (αS), der den Wirkungseinfluß des ersten Systems bestimmt, und eines Steuerverstärkungswertes, basierend auf einem Parameter, der sich mit der Summe der Quadrate der Längs- und Querbeschleu nigungen ändert,
eine Einrichtung zum Bestimmen des Wertes eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes (αT), der den Wir kungseinfluß des zweiten Systems bestimmt, basierend auf einem Parameter, der sich mit dem Verhältnis von Längsbe schleunigung zu Querbeschleunigung ändert, und
eine Einrichtung, welche den Wert des zweiten Steuer empfindlichkeitswertes unter Nutzung des Steuerverstärkungs wertes modifiziert.
9. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
erste und zweite Systeme, die mit einem Fahrzeugrad betriebsverbunden sind,
eine Einrichtung (27, 30) zum Erfassen der Fahrzeug längsbeschleunigung und der Fahrzeugquerbeschleunigung, und
eine Einrichtung (34), welche einen ersten Steuer empfindlichkeitswert (αS), der den Wirkungseinfluß des er sten Systems bestimmt, bezüglich eines zweiten Steuerempfind lichkeitswertes (αT) erhöht, der den Wirkungseinfluß hin sichtlich der Steuerung des zweiten Systems bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeug beschleunigung.
erste und zweite Systeme, die mit einem Fahrzeugrad betriebsverbunden sind,
eine Einrichtung (27, 30) zum Erfassen der Fahrzeug längsbeschleunigung und der Fahrzeugquerbeschleunigung, und
eine Einrichtung (34), welche einen ersten Steuer empfindlichkeitswert (αS), der den Wirkungseinfluß des er sten Systems bestimmt, bezüglich eines zweiten Steuerempfind lichkeitswertes (αT) erhöht, der den Wirkungseinfluß hin sichtlich der Steuerung des zweiten Systems bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeug beschleunigung.
10. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
erste und zweite Systeme, die mit den Fahrzeugrädern des Fahrzeugs betriebsverbunden sind,
eine Einrichtung (27, 30) zum Erfassen einer Fahr zeugquerbeschleunigung und einer Fahrzeuglängsbeschleuni gung, und
eine Einrichtung (34) zum Erhöhen eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes (αS) und zum Herabsetzen eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes (αT), der den Wirkungseinfluß des zweiten Systems bestimmt, in Abhän gigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
erste und zweite Systeme, die mit den Fahrzeugrädern des Fahrzeugs betriebsverbunden sind,
eine Einrichtung (27, 30) zum Erfassen einer Fahr zeugquerbeschleunigung und einer Fahrzeuglängsbeschleuni gung, und
eine Einrichtung (34) zum Erhöhen eines ersten Steuerempfindlichkeitswertes (αS) und zum Herabsetzen eines zweiten Steuerempfindlichkeitswertes (αT), der den Wirkungseinfluß des zweiten Systems bestimmt, in Abhän gigkeit von einer Zunahme der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung.
11. Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
eine Quelle für eine Servoenergie, wobei die Quelle hinsichtlich der Zunahme des Kraftstoffverbrauches eine be grenzte Energieabgabe hat,
erste und zweite Systeme, die durch die Servoenergie betrieben werden,
erste und zweite Steuereinheiten (18, 22), welche eine Mehrzahl von ersten und zweiten Systemen steuern, wobei die ersten und zweiten Steuereinheiten Einrichtungen umfassen, die jeweils auf erste und zweite Steuerempfindlichkeitswerte (αS, αT, αR) ansprechen,
Sensoreinrichtungen zum Bestimmen des Fahrzeugbetriebs, und
Steuerempfindlichkeitswert-Vorgabeeinrichtungen (34), die auf die Sensoreinrichtungen ansprechen und den ersten Steuerempfindlichkeitswert bezüglich des zweiten Steuerem pfindlichkeitswertes derart erhöhen, daß man selbst bei ei ner begrenzten Servoenergie das jeweils am stärksten wirksame System der beiden Systeme in effektiver Weise betreibt.
eine Quelle für eine Servoenergie, wobei die Quelle hinsichtlich der Zunahme des Kraftstoffverbrauches eine be grenzte Energieabgabe hat,
erste und zweite Systeme, die durch die Servoenergie betrieben werden,
erste und zweite Steuereinheiten (18, 22), welche eine Mehrzahl von ersten und zweiten Systemen steuern, wobei die ersten und zweiten Steuereinheiten Einrichtungen umfassen, die jeweils auf erste und zweite Steuerempfindlichkeitswerte (αS, αT, αR) ansprechen,
Sensoreinrichtungen zum Bestimmen des Fahrzeugbetriebs, und
Steuerempfindlichkeitswert-Vorgabeeinrichtungen (34), die auf die Sensoreinrichtungen ansprechen und den ersten Steuerempfindlichkeitswert bezüglich des zweiten Steuerem pfindlichkeitswertes derart erhöhen, daß man selbst bei ei ner begrenzten Servoenergie das jeweils am stärksten wirksame System der beiden Systeme in effektiver Weise betreibt.
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