DE10011639A1 - Kooperatives Fahrzeug-Steuer/Regelsystem - Google Patents
Kooperatives Fahrzeug-Steuer/RegelsystemInfo
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Abstract
Es ist ein kooperatives Fahrzeug-Steuer/Regelsystem vorgesehen, welches das Drehmomentlenkungsphänomen durch kooperatives Steuern/Regeln einer Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung und einer elektrischen Servolenkungseinrichtung unterdrückt, ohne die Steuer/Regeleinrichtung der elektrischen Servolenkungseinrichtung für ein Fahrzeug zu ändern, das eine Ausführung besitzt, in welcher die kooperative Steuerung/Regelung nicht durchgeführt wird, oder mit der Einführung lediglich einer minimalen Änderung. Die Steuer/Regeleinrichtung kann auch an einem Fahrzeug verwendet werden, das eine Ausführung besitzt, in welcher die kooperative Steuerung/Regelung durchgeführt wird. Um dies zu erreichen, wird das von der Lenkungsdrehmoment-Erfassungseinrichtung erfaßte Lenkungsdrehmoment (T¶Q¶) in eine Berechnungseinrichtung (M8) für das korrigierte Lenkungsdrehmoment (T¶Q¶') einer ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit (U¶1¶) zum Steuern/Regeln der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung eingegeben und ein korrigiertes Lenkungsdrehmoment (T¶Q¶'), das in der Berechnungseinheit (M8) für das korrigierte Lenkungsdrehmoment (T¶Q¶') berechnet wurde, wird in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit (U¶2¶) eingegeben, um die elektrishe Servolenkungseinrichtung zu steuern/regeln. Die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit (U¶2¶) steuert/regelt die elektrische Servolenkungseinrichtung, basierend auf dem korrigierten Lenkungsdrehmoment (T¶Q¶') und somit ...
Description
Die Erfindung betrifft kooperative Fahrzeug-Steuer/Regelsysteme, welche
eine Kombination einer Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungsein
richtung, welche die Antriebskraft oder die Bremskraft zwischen den
rechten und linken Rädern oder zwischen den Vorder- und Hinterrädern
verteilt, und einer elektrischen Servolenkungseinrichtung umfaßt, welche ein
Lenkungsunterstützungsdrehmoment an dem Lenkungssystem anlegt.
Es gibt eine bekannte Technik zur Verbesserung des Kurvenverhaltens eines
Fahrzeugs, bei dem das Verhältnis, mit welchem die Motorantriebskraft
zwischen den rechten und linken angetriebenen Rädern verteilt wird,
variabel gestaltet ist und die auf das kurvenäußere Rad verteilte Antriebs
kraft erhöht wird, während die auf das kurveninnere Rad verteilt Antriebs
kraft verringert wird, so daß ein Giermoment in der Kurvenrichtung erzeugt
wird. Bei einem Fahrzeug mit einer solchen Antriebskraftverteilungsein
richtung besteht das Problem, daß eine unerwünschte Lenkkraft in den
rechten und linken angetriebenen Rädern erzeugt wird, welche auch als
Lenkräder dienen (das Drehmomentlenkungsphänomen), wenn die auf die
rechten und linken angetriebenen Räder verteilten Antriebskräfte verändert
werden. Deshalb hat der Anmelder bereits einen Vorschlag unterbreitet, in
welchem das Drehmomentlenkungsphänomen durch Verwendung einer
elektrischen Servolenkungseinrichtung unterdrückt wird, welche in dem
Fahrzeug vorgesehen ist und ein Lenkungsunterstützungsdrehmoment in der
elektrischen Servolenkungseinrichtung erzeugt, um der oben erwähnten
unerwünschten Lenkkraft entgegenzuwirken (siehe japanische Patent
offenlegungsschrift Nr. 11-129927).
Bei dem oben erwähnten System vom Stand der Technik ist eine Schaltung
zur Erzeugung eines Lenkungsunterstützungsdrehmoments, welche das
Drehmomentlenkungsphänomen unterdrückt, im Voraus in das Steuer/Regel
mittel zur Steuerung/Regelung der elektrischen Servolenkungseinrichtung
eingebaut. Andererseits ist es in dem Fall von Fahrzeugen, welche eine
Ausführung besitzen, bei der keine Antriebskraftverteilungseinrichtung
vorgesehen ist, unnötig, eine Schaltung zur Erzeugung eines Lenkungs
unterstützungsdrehmoments, welches das Drehmomentlenkungsphänomen
unterdrückt, in das Steuer/Regelmittel zur Steuerung/Regelung der
elektrischen Servolenkungseinrichtung einzubauen, und daher ist es
notwendig, das Design des oben erwähnten Steuer/Regelmittels je nachdem
zu ändern, ob die Ausführung des Fahrzeugs eine Antriebskraftverteilungs
einrichtung umfaßt oder nicht, was zu hohen Kosten führt.
Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände und es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein kooperatives Fahrzeug-Steuer/Regelsy
stem zur Unterdrückung des Drehmomentlenkungsphänomens durch
kooperative Steuerung/Regelung einer Antriebskraft- und/oder Bremskraft
verteilungseinrichtung und einer elektrischen Servolenkungseinrichtung
bereitzustellen, wobei ohne Änderung des Steuer/Regelmittels der elek
trischen Servolenkungseinrichtung eines Fahrzeugs, das eine Ausführung
besitzt, in welcher die kooperative Steuerung/Regelung nicht durchgeführt
wird oder unter Ergänzung lediglich einer minimalen Änderung, das
Steuer/Regelmittel an einem Fahrzeug verwendet werden kann, das eine
Ausführung besitzt, in welcher die kooperative Steuerung/Regelung
durchgeführt wird.
Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe betrifft die Erfindung in einer
ersten Ausführungsform eine kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung,
umfassend: eine Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung
zur Verteilung der Antriebskraft oder Bremskraft zwischen den rechten und
linken Rädern oder zwischen den Vorder- und Hinterrädern, ein erstes
Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betriebs der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung, eine elektrische Servolenkungs
einrichtung zum Anlegen eines Lenkungsunterstützungsdrehmoments an
einem Lenkungssystem, und ein zweites Steuer/Regelmittel zum Steuern/Re
geln des Betriebs der elektrischen Servolenkungseinrichtung basierend auf
wenigstens dem durch ein Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten
Lenkungsdrehmoment. Das durch das Lenkungsdrehmoment-Erfassungs
mittel erfaßte Lenkungsdrehmoment wird in das erste Steuer/Regelmittel
eingegeben und das erste Steuer/Regelmittel berechnet ein korrigiertes
Lenkungsdrehmoment durch Korrektur des Lenkungsdrehmoments gemäß
dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebskraft- und/oder Bremskraft
verteilungseinrichtung und gibt es an das zweite Steuer/Regelmittel aus. Das
zweite Steuer/Regelmittel berechnet das Lenkungsunterstützungsdrehmo
ment basierend auf dem korrigierten Lenkungsdrehmoment.
Gemäß der obigen Anordnung wird das durch das Lenkungsdrehmoment-
Erfassungsmittel erfaßte Lenkungsdrehmoment nicht direkt in das zweite
Steuer/Regelmittel der elektrischen Servolenkungseinrichtung eingegeben;
stattdessen wird das Lenkungsdrehmoment in das erste Steuer/Regelmittel
der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung eingegeben
und wird gemäß dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung korrigiert. Das korrigierte
Lenkungsdrehmoment wird in das zweite Steuer/Regelmittel eingegeben, so
daß das Lenkungsunterstützungsdrehmoment von der elektrischen
Servolenkungseinrichtung berechnet wird und daher kann das zweite
Steuer/Regelmittel eines Fahrzeugs, in welchem die kooperative Steuerung/
Regelung zwischen der elektrischen Servolenkungseinrichtung und der
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung nicht durchgeführt
wird, ohne Modifikation verwendet werden, um die kooperative Steuerung/
Regelung zu beeinflussen und so zu einer Kostenreduzierung beizutragen.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung betrifft eine kooperative Fahr
zeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung zur Verteilung der Antriebskraft oder
Bremskraft zwischen den rechten und linken Rädern oder zwischen den
Vorder- und Hinterrädern, ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln
des Betriebs der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung,
eine elektrische Servolenkungseinrichtung zum Anlegen eines Lenkungs
unterstützungsdrehmoments an einem Lenkungssystem und ein zweites
Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betriebs der elektrischen
Servolenkungseinrichtung basierend auf wenigstens dem durch ein
Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten Lenkungsdrehmoment. Das
erste Steuer/Regelmittel berechnet einen Betrag der Lenkungsdrehmo
mentkorrektur gemäß dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung und gibt ihn an das zweite
Steuer/Regelmittel aus und das zweite Steuer/Regelmittel berechnet das
Lenkungsunterstützungsdrehmoment basierend auf einem Wert, welcher
durch Addition des Betrags der Lenkungsdrehmomentkorrektur zu dem von
dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten Lenkungsdrehmoment
oder Subtraktion von diesem erhalten wird.
Gemäß der obigen Anordnung berechnet das erste Steuer/Regelmittel der
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung einen Betrag der
Lenkungsdrehmomentkorrektur gemäß dem Grad der Steuerung/Regelung
der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung. Das zweite
Steuer/Regelmittel, in welches der Betrag der Lenkungsdrehmomentkor
rektur eingegeben wurde, berechnet ein Lenkungsunterstützungsdrehmo
ment für die elektrische Servolenkungseinrichtung basierend auf dem Wert,
der durch Addition des Betrags der Lenkungsdrehmomentkorrektur zu dem
durch das Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten Lenkungs
drehmoment oder Subtraktion von diesem erhalten wird. Daher kann die
kooperative Steuerung/Regelung durchgeführt werden, während die an dem
zweiten Steuer/Regelmittel eines Fahrzeugs durchgeführten Änderungen,
das die kooperative Steuerung/Regelung zwischen der elektrischen
Servolenkungseinrichtung und der Antriebskraft- und/oder Bremskraftver
teilungseinrichtung nicht durchführt, minimiert werden, was zu einer
Kostenverminderung beiträgt.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine kooperative
Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung zur Verteilung der Antriebskraft oder
Bremskraft zwischen den rechten und linken Rädern oder zwischen den
Vorder- und Hinterrädern, ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln
des Betriebs der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung,
eine elektrische Servolenkungseinrichtung mit einem Motor, um an dem
Lenkungssystem ein Lenkungsunterstützungsdrehmoment anzulegen, und
ein zweites Steuer/Regelmittel zum Berechnen eines Lenkungsunter
stützungs-Steuer/Regelsignals zum Antreiben des Motors basierend auf
wenigstens dem von dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten
Lenkungsdrehmoment. Das erste Steuer/Regelmittel kann ein Drehmoment
lenkungs-Verhinderungs-Steuer/Regelsignal zum Betrieb des Motors
basierend auf dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung berechnen und das zweite Steuer/Regel
mittel umfaßt ein Umschaltmittel, welches eine Ausgabe zur elektrischen
Servolenkungseinrichtung bereitstellt, in dem es entweder das Lenkungs
unterstützungs-Steuer/Regelsignal oder das Drehmomentlenkungs-Verhinde
rungs-Steuer/Regelsignal gemäß dem Betriebszustand der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung auswählt.
Gemäß der obigen Anordnung basiert die Steuerung/Regelung des Motors
der elektrischen Servolenkungseinrichtung auf dem durch das zweite
Steuer/Regelmittel berechneten Lenkungsunterstützungs-Steuer/Regelsignal,
wenn die Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung einen
Nicht-Betriebszustand aufweist. Wenn die Antriebskraft- und/oder Brems
kraftverteilungseinrichtung einen Betriebszustand aufweist, wird das an dem
zweiten Steuer/Regelmittel vorgesehene Umschaltmittel so umgeschaltet,
daß der Betrieb des Motors der elektrischen Servolenkungseinrichtung auf
dem von dem ersten Steuer/Regelmittel berechneten Drehmomentlenkungs-
Verhinderungs-Steuer/Regelsignal basiert. Daher kann die koopartive
Steuerung/Regelung nur durch Ausführung der minimalen Änderung bewirkt
werden, indem ein Umschaltmittel dem zweiten Steuer/Regelmittel eines
Fahrzeugs hinzugefügt wird, das die kooperative Steuerung/Regelung
zwischen der elektrischen Servolenkungseinrichtung und der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung nicht ausführt, was somit zu
einer Kostenverminderung beiträgt.
Zusätzlich zu der dritten Ausführungsform schlägt die vierte Ausfüh
rungsform der Erfindung eine kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung
vor, in welcher das Umschaltmittel das Umschalten zwischen dem
Lenkungsunterstützungs-Steuer/Regelsignal und einem Drehmomentlenk
ungs-Verhinderungs-Steuer/Regelsignal graduell durchführt.
Gemäß der obigen Anordnung kann verhindert werden, daß schnelle
Änderungen des dem Lenkungssystem hinzugefügten Lenkungsunter
stützungsdrehmoment erfolgen, welche den Fahrer einen unangenehmen
Eindruck erleben lassen, da das Umschalten zwischen dem Lenkungsunter
stützungs-Steuer/Regelsignal und dem Drehmomentlenkungs-Verhinderungs-
Steuer/Regelsignal graduell durchgeführt wird.
Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine kooperative
Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung zum Verteilen der Antriebskraft oder
Bremskraft zwischen den rechten und linken Rädern oder zwischen den
Vorder- und Hinterrädern, ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln
des Betriebs der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung,
eine elektrische Servolenkungseinrichtung mit einem Motor zum Anlegen
eines Lenkungsunterstützungsdrehmoments an einem Lenkungssystem und
ein zweites Steuer/Regelmittel zum Berechnen eines Motor-Steuer/Regelsi
gnals zum Betrieb des Motors basierend auf wenigstens dem durch ein
Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel erfaßten Lenkungsdrehmoment. Das
erste Steuer/Regelmittel kann ein Korrektursignal zur Korrektur des Motor-
Steuer/Regelsignals basierend auf dem Grad der Steuerung/Regelung der
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung berechnen und das
zweite Steuer/Regelmittel umfaßt ein Additions- und Subtraktionsmittel,
welches das Korrektursignal zu dem Motor-Steuer/Regelsignal addiert oder
von diesem subtrahiert.
Gemäß der obigen Anordnung berechnet das erste Steuer/Regelmittel zum
Steuern/Regeln der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung
ein Korrektursignal gemäß dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebs
kraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung und das zweite Steuer/
Regelmittel zum Steuern/Regeln der elektrischen Servolenkungseinrichtung
betreibt den Motor, indem es den Betrag des Korrektursignals zu dem
Motor-Steuer/Regelsignal addiert oder von diesem subtrahiert. Daher wird
die kooperative Steuerung/Regelung zur Durchführung der minimalen
Änderung in die Lage versetzt, daß in das zweite Steuer/Regelmittel eines
Fahrzeugs, das die kooperative Steuerung/Regelung zwischen der elek
trischen Servolenkungseinrichtung und der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung nicht durchführt, ein Additions- und
Subtraktionsmittel eingeführt wird, was zu einer Kostenverminderung
beiträgt.
Die oben erwähnten Aufgaben, weitere Aufgaben, Eigenschaften und
Vorteile der Erfindung werden durch eine Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen offenbar, welche unten detailliert unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Die Fig. 1 bis 8 veranschaulichen eine erste Ausführungsform der
Erfindung. Es stellen dar:
Fig. 1 ein Diagramm, das die Struktur der Antriebskraftverteilungs
einrichtung zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Schaltung der ersten
elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Arbeitsweise der Antriebskraftvertei
lungseinrichtung zeigt, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren bis niedrigen
Geschwindigkeit nach rechts fährt;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Arbeitsweise der Antriebskraftvertei
lungseinrichtung zeigt, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren bis niedrigen
Geschwindigkeit nach links fährt;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Struktur der elektrischen Servolen
kungseinrichtung zeigt;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Schaltung der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt;
Fig. 7 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen
dem Lenkungsdrehmoment und dem Absolutwert der Differenz zwischen
den Drehmomentverteilungen zeigt;
Fig. 8 ein Kennfeld, das zur Abfrage des Betrags der Lenkungs
drehmomentkorrektur aus dem Absolutwert der Differenz zwischen den
Drehmomentverteilungen verwendet wird; und
Fig. 9 ein Diagramm, das sich auf eine zweite Ausführungsform der
Erfindung bezieht, gemäß der oben erwähnten Fig. 6.
Die Fig. 10 bis 13 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Es stellen dar:
Fig. 10 ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Schaltung der
ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt;
Fig. 11 ein Diagramm, das die Struktur der elektrischen Servolen
kungseinrichtung zeigt;
Fig. 12 ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Schaltung der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt;
Fig. 13 ein Kennfeld, das zur Abfrage des Ziellenkungsdrehmoments
aus der Querbeschleunigung und der Geschwindigkeit verwendet wird;
Fig. 14 ein Diagramm, um die Funktion des Umschaltmittels zu
erklären, das sich auf eine vierte Ausführungsform der Erfindung bezieht;
und
Fig. 15 ein Diagramm, das sich auf eine fünfte Ausführungsform der
Erfindung bezieht, gemäß der oben erwähnten Fig. 12.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 8 beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Getriebe M mit dem rechten Ende eines
Motors E verbunden, welcher in dem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers
eines Fahrzeugs mit vorne liegendem Motor und Vorderradantrieb quer
eingebaut ist, und eine Antriebskraftverteilungseinrichtung T ist hinter dem
Motor E und dem Getriebe M angeordnet. Ein rechtes Vorderrad WFR und ein
linkes Vorderrad WFL sind jeweils mit einer rechten Antriebswelle AR und
einer linken Antriebswelle AL verbunden, welche sich jeweils von dem
rechten Ende und dem linken Ende der Antriebskraftverteilungseinrichtung
T aus quer erstrecken. Die Antriebskraftverteilungseinrichtung T bildet die
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung der Erfindung.
Die Antriebskraftverteilungseinrichtung T umfaßt ein Differential D, dem die
Antriebskraft von einem Außenzahnrad 3 übertragen wird, das mit einem
Antriebsritzel 2 im Eingriff ist, das an einer Antriebswelle 1 vorgesehen ist,
die sich von dem Getriebe M aus erstreckt. Das Differential D verwendet
einen Doppelritzel-Planetengetriebemechanismus und umfaßt ein Hohlrad 4,
das integral mit dem Außenzahnrad 3 ausgebildet ist, ein Sonnenrad 5,
welches koaxial innerhalb des Hohlrads 4 vorgesehen ist und einen
Planetenträger 8, welcher ein mit dem Hohlrad 4 im Eingriff befindliches
äußeres Planetenrad 6 und ein mit dem Sonnenrad 5 im Eingriff befindliches
inneres Planetenrad 7 in einem Zustand trägt, in welchem sie miteinander
im Eingriff sind. In dem Differential D fungiert das Hohlrad 4 als ein
Eingangselement, während das Sonnenrad 5, das als eines der Ausgangs
elemente fungiert, über eine linke Ausgangswelle 9 L mit dem linken
Vorderrad WFL verbunden ist und der Planetenträger 8, der als das andere
der Ausgangselemente fungiert, über eine rechte Ausgangswelle 9 R mit dem
rechten Vorderrad WFR verbunden ist.
Ein an dem Außenumfang der linken Ausgangswelle 9 L in einer drehbaren
Weise getragenes Trägerelement 11 umfaßt vier in der Umfangsrichtung in
Abständen von 90° vorgesehene Ritzelwellen 12 und jede Ritzelwelle 12
trägt auf eine drehbare Weise ein Dreiergruppen-Ritzelelement 16, in
welchem ein erstes Ritzel 13, ein zweites Ritzel 14 und ein drittes Ritzel 15
integral ausgebildet sind.
Ein erstes Sonnenrad 17, das mit dem ersten Ritzel 13 im Eingriff ist, das
in einer drehbaren Weise an dem Außenumfang der linken Ausgangswelle
9 L getragen ist, ist mit dem Planetenträger 8 des Differentials D verbunden.
Ein zweites Sonnenrad 18, das an dem Außenumfang der linken Ausgangs
welle 9 L befestigt ist, ist mit dem zweiten Ritzel 14 im Eingriff. Ferner ist ein
drittes Sonnenrad 19, das in einer drehbaren Weise an dem Außenumfang
der linken Ausgangswelle 9 L getragen ist, mit dem dritten Ritzel 15 im
Eingriff.
Die Zähnezahlen des ersten Ritzels 13, des zweiten Ritzels 14, des dritten
Ritzels 15, des ersten Sonnenrads 17, des zweiten Sonnenrads 18 und des
dritten Sonnenrads 19 sind in der Ausführungsform wie folgt.
Zähnezahl des ersten Ritzels 13 | Z2 = 17 |
Zähnezahl des zweiten Ritzels 14 | Z4 = 17 |
Zähnezahl des dritten Ritzels 15 | Z6 = 34 |
Zähnezahl des ersten Sonnenrads 17 | Z1 = 32 |
Zähnezahl des zweiten Sonnenrads 18 | Z3 = 28 |
Zähnezahl des dritten Sonnenrads 19 | Z5 = 32 |
Das dritte Sonnenrad 19 kann über eine linke Hydraulikkupplung CL mit
einem Gehäuse 20 verbunden werden und die Umdrehungsgeschwindigkeit
eines Trägerelements 11 wird durch das Einkuppeln der linken hydraulischen
Kupplung CL erhöht. Das Trägerelement 11 kann über eine rechte Hydraulik
kupplung CR mit dem Gehäuse 20 verbunden werden und die Umdrehungs
geschwindigkeit des Trägerelements 11 wird durch das Einkuppeln der
rechten Hydraulikkupplung CR reduziert. Die rechte Hydraulikkupplung CR
und die linke Hydraulikkupplung CL werden durch eine erste elektronische
Steuer/Regeleinheit U1 gesteuert/geregelt, die einen Mikrocomputer enthält.
Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U1 bildet das erste Steuer/Regel
mittel der Erfindung.
Wie in Fig. 2 gezeigt, werden Signale von einem Motordrehmoment-
Erfassungsmittel S1 zur Erfassung des Motordrehmoments TE, einem
Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungsmittel S2 zur Erfassung der
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des Motors E, einem Fahrzeuggeschwindig
keits-Erfassungsmittel S3 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V,
einem Lenkungswinkelerfassungsmittel S4 zur Erfassung des Lenkungs
winkels θ und einem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 zur
Erfassung des Lenkungsdrehmoments TQ in die erste elektronische Steuer/
Regeleinheit U1 eingegeben. Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U1
verarbeitet die Signale von den Erfassungsmitteln S1 bis S5 basierend auf
einem vorbestimmten Programm, um so die linke Hydraulikkupplung CL und
die rechte Hydraulikkupplung CR zu steuern/regeln.
Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U1 umfaßt ein Antriebswellen
drehmoment-Berechnungsmittel M1, ein Übersetzungsverhältnis-Berech
nungsmittel M2, ein Berechnungsmittel M3 für den rechten und linken
Verteilungskorrekturfaktor, ein Zielgierrate-Berechnungsmittel M4, ein
Querbeschleunigungs-Berechnungsmittel M5, ein Berechnungsmittel M6 für
den rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor, ein Berechnungsmittel
M7 für das rechte und linke Vorderraddrehmoment und ein Berechnungs
mittel M8 für das korrigierte Lenkungsdrehmoment.
Das Antriebswellendrehmoment-Berechnungsmittel M1 berechnet das
Antriebswellendrehmoment TD (das gesamte auf die rechten und linken
Vorderräder WFR, WFL übertragene Drehmoment) durch Multiplizieren des
Motordrehmoments TE mit dem Gierverhältnis Ni, das durch das Gier
verhältnis-Berechnungsmittel M2 aus der Motorumdrehungsgeschwindigkeit
Ne und der Fahrzeuggeschwindigkeit V erzeugt wird. Zusätzlich kann das
Motordrehmoment TE von dem Ansaugdruck (oder der Öffnung des
Vergasers) und der Motorumdrehungsgeschwindigkeit Ne erhalten werden
und das Antriebswellendrehmoment TD kann auch durch andere als die oben
erwähnten Mittel wie z. B. durch ein Drehmoment-Erfassungsmittel, das an
dem Kraftübertragungssystem vorgesehen ist oder die Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs erhalten werden. Darüber hinaus kann die Fahrzeuggeschwin
digkeit V durch ein anderes Mittel als die Radgeschwindigkeit bestimmt
werden, wie z. B. ein optisches Mittel, das einen Raumfilter (space filter)
verwendet oder sie kann unter Verwendung eines Dopplerradars bestimmt
werden.
Das Berechnungsmittel M3 für den rechten und linken Verteilungskorrektur
faktor führt eine Kennfeldabfrage für einen ersten rechten und linken
Verteilungskorrekturfaktor KT basierend auf dem Antriebswellendrehmoment
TD wie auch für einen zweiten rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor
KV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch. Das Zielgierrate-
Berechnungsmittel M4 führt eine Kennfeldabfrage für die Lenkungswinkel
komponente Y1 der Zielgierrate Y basierend auf dem Lenkungswinkel θ wie
auch für die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente Y2 der Zielgierrate Y
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch und berechnet die
Zielgierrate Y durch Multiplizieren der Lenkungswinkelkomponente Y1 und
der Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente Y2. Das Querbeschleunigungs-
Berechnungsmittel M5 berechnet die Querbeschleunigung YG durch
Multiplizieren der Zielgierrate Y mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und das
Berechnungsmittel M6 für den rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor
führt basierend auf der Querbeschleunigung YG eine Kennfeldabfrage für den
rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor G durch.
Zum Schluß berechnet das Berechnungsmittel M7 für das rechte und linke
Vorderraddrehmoment eine Drehmomentverteilung TL, welche auf das linke
Vorderrad WFL zu verteilen ist, und eine Drehmomentverteilung TR, welche
auf das rechte Vorderrad WFR zu verteilen ist, gemäß den unten angegebe
nen Gleichungen.
TL = (TD/2) × (1 + KW × KT × KV × G) (1)
TA = (TD/2) × (1 - KW × KT × KV × G) (2)
Hier bedeuten KV und KT die rechten und linken Verteilungskorrekturfak
toren, die durch das Berechnungsmittel M3 für den rechten und linken
Verteilungskorrekturfaktor bestimmt werden, G bedeutet den rechten und
linken Verteilungskorrekturfaktor, der durch das Berechnungsmittel M6 für
den rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor bestimmt wird und KW ist
eine Konstante.
Die Terme (1 ± KW × KT × KV × G) auf der rechten Seite der Gleichung (1)
und der Gleichung (2) bestimmen das Drehmomentverteilungsverhältnis
zwischen den rechten und linken Vorderrädern WFR, WFL und wenn die
Drehmomentverteilung auf eines der rechten und linken Vorderräder WFR,
WFL um einen vorbestimmten Betrag zunimmt, nimmt die Drehmoment
verteilung auf das andere der rechten und linken Vorderräder WFR, WFL um
den vorbestimmten Betrag ab.
Wenn die Drehmomentverteilungen TR, TL, die auf die rechten und linken
Vorderräder WFR, WFL zu verteilen sind, bestimmt sind, werden die rechte
Hydraulikkupplung CR und die linke Hydraulikkupplung CL so gesteuert/
geregelt, dass die Drehmomentverteilungen TR, TL auf die rechten und linken
Vorderräder WFR, WFL übertragen werden.
Das Berechnungsmittel M8 für das korrigierte Lenkungsdrehmoment wird
unten detailliert beschrieben.
Gemäß einem Befehl von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U1
sind sowohl die rechte Hydraulikkupplung CR als auch die linke Hydraulik
kupplung CL beide in einem ausgekuppelten Zustand, während das Fahrzeug
geradeaus fährt. Somit werden das Trägerelement 11 und das dritte Son
nenrad 19 nicht zurückgehalten und die linke Antriebswelle 9 L, die rechte
Antriebswelle 9 R, der Planetenträger 8 des Differentials D und das
Trägerelement 11 drehen alle gemeinsam. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Drehmoment des Motors E gleichmäßig von dem Differential D auf die
rechten und linken Vorderräder WFR, WFL, wie durch den schraffierten Pfeil
in Fig. 1 gezeigt, übertragen.
Wenn das Fahrzeug mit einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit eine
Rechtskurve macht, wie in Fig. 3 gezeigt, wird die rechte Hydraulikkupp
lung CR gemäß einem Befehl von der ersten elektronischen Steuer/Regel
einheit U1 eingekuppelt, um das Trägerelement 11 zu stoppen, indem es mit
dem Gehäuse 20 verbunden wird. Da die linke Ausgangswelle 9 L, welche
mit dem linken Vorderrad WFL integriert ist, und die rechte Ausgangswelle
9 R, welche mit dem rechten Vorderrad WFR integriert ist (der Planetenträger
8 des Differentials D), zu diesem Zeitpunkt über das zweite Sonnenrad 18,
das zweite Ritzel 14, das erste Ritzel 13 und das erste Sonnenrad 17
miteinander verbunden sind, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit NL des
linken Vorderrads WFL relativ zu der Umdrehungsgeschwindigkeit NR des
rechten Vorderrads WFR gemäß der in der nachstehenden Gleichung
gezeigten Beziehung erhöht.
NL/NR = (Z4/Z3) × (Z1/Z2) = 1,143 (3)
Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit NL des linken Vorderrads WFL relativ
zu der Umdrehungsgeschwindigkeit NR des rechten Vorderrads WFR erhöht
wird, kann ein Teil des Drehmoments des rechten Vorderrads WFR, welches
das kurveninnere Rad ist, zu dem linken Vorderrad WFL übertragen werden,
welches das kurvenäußere Rad ist, wie durch den schraffierten Pfeil in Fig.
3 gezeigt ist.
Anstelle das Trägerelement 11 mittels der rechten Hydraulikkupplung CR zu
stoppen, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Trägerelements 11
dadurch reduziert wird, daß die Einrückkraft der rechten Hydraulikkupplung
CR gemäß der Verzögerung ungefähr eingestellt wird, kann die Umdrehungs
geschwindigkeit NL des linken Vorderrads WFL relativ zu der Umdrehungs
geschwindigkeit NR des rechten Vorderrads WFR erhöht werden und das
benötigte Drehmomentniveau kann von dem rechten Vorderrad WFR,
welches das kurveninnere Rad ist, auf das linke Vorderrad WFL übertragen
werden, welches das kurvenäußere Rad ist.
Wenn das Fahrzeug mit einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit, wie
in Fig. 4 gezeigt, eine Linkskurve macht, wird andererseits die linke
Hydraulikkupplung CL gemäß einem Befehl von der ersten elektronischen
Steuer/Regeleinheit U1 eingerückt und das dritte Ritzel 15 wird mit dem
Gehäuse 20 über das dritte Sonnenrad 19 verbunden. Daher erhöht sich die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Trägerelements 11 relativ zu der
Umdrehungsgeschwindigkeit der linken Ausgangswelle 9 L und die Um
drehungsgeschwindigkeit NR des rechten Vorderrads WFR wird relativ zu der
Umdrehungsgeschwindigkeit NL des linken Vorderrads WFL gemäß der
Beziehung erhöht, welche in der nachstehenden Gleichung gezeigt ist.
NR/NL = {1-(Z5/Z6) × (Z2/Z1)}/{1-(Z5/Z6) × (Z4/Z3)} = 1,167 (4)
Wie oben erwähnt, kann ein Teil des Drehmoments des linken Vorderrads
WFL, welches das kurveninnere Rad ist, zum rechten Vorderrad WFR,
welches das kurvenäußere Rad ist, wie durch den schraffierten Pfeil in Fig.
4 gezeigt, übertragen werden, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit NR
des rechten Vorderrads WFR sich relativ zu der Umdrehungsgeschwindigkeit
NL des linken Vorderrads WFL erhöht. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Trägerelements 11 dadurch erhöht wird, daß die Einrückkraft der linken
Hydraulikkupplung CL ungefähr eingestellt wird, kann in diesem Fall auch
gemäß der Beschleunigung die Umdrehungsgeschwindigkeit NR des rechten
Vorderrads WFR relativ zu der Umdrehungsgeschwindigkeit NL des linken
Vorderrads WFL erhöht werden und das benötigte Drehmomentniveau kann
von dem linken Vorderrad WFL, welches das kurveninnere Rad ist, auf das
rechte Vorderrad WFR, welches das kurvenäußere Rad ist, übertragen
werden. Somit ist es möglich, das Kurvenverhalten durch Übertragen eines
größeren Drehmoments zu dem kurvenäußeren Rad als zu dem kurven
inneren Rad zu einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren bis
niedrigen Geschwindigkeit fährt, verbessert werden. Wenn das Fahrzeug mit
einer hohen Geschwindigkeit fährt, ist es zusätzlich möglich, die Fahr
stabilität zu verbessern, indem das zu dem kurveninneren Rad übertragene
Drehmoment im Vergleich zu dem Fall einer mittleren bis niedrigen
Geschwindigkeit verringert wird oder alternativ, indem Drehmoment von
dem kurvenäußeren Rad auf das kurveninnere Rad übertragen wird. Dies
kann in dem Berechnungsmittel M3 für den rechten und linken Verteilun
gskorrekturfaktor der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U1 erreicht
werden, indem das Kennfeld des zweiten rechten und linken Verteilungs
korrekturfaktors KV relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgesetzt
wird.
Es ist aus einem Vergleich der Gleichung (3) mit der Gleichung (4) klar, daß
die prozentuale Geschwindigkeitszunahme (etwa 1,143) des linken
Vorderrads WFL gegenüber dem rechten Vorderrad WFR annähernd gleich zu
der prozentualen Geschwindigkeitszunahme (etwa 1,167) des rechten
Vorderrads WFR gegenüber dem linken Vorderrad WFL gemacht werden kann,
da die Zähnezahl des ersten Ritzels 13, des zweiten Ritzels 14, des dritten
Ritzels 15, des ersten Sonnenrads 17, des zweiten Sonnenrads 18 und des
dritten Sonnenrads 19 wie oben erwähnt festgesetzt sind.
Als nächstes wird das Fahrzeuglenksystem basierend auf der Fig. 5 be
schrieben.
Ein Lenkungsdrehmoment, das in ein Lenkrad 21 durch einen Fahrer
eingegeben wird, wird über eine Lenkwelle 22, eine Verbindungswelle 23
und ein Ritzel 24 auf eine Zahnstange 25 übertragen und die Hin- und
Herbewegung der Zahnstange 25 wird weiter über rechte und linke
Spurstangen 26, 26 auf die rechten und linken Vorderräder WFR, WFL
übertragen, um die Vorderräder WFR, WFL zu drehen. Eine in dem Lenkungs
system vorgesehene elektrische Servolenkungseinrichtung S umfaßt ein
Antriebszahnrad 28, das an einer Ausgangswelle eines Motors 27 vor
gesehen ist, ein angetriebenes Zahnrad 29, das mit dem Antriebszahnrad
28 im Eingriff ist und eine Schraubenwelle 30, welche mit dem ange
triebenen Zahnrad 29 integral ausgebildet ist und eine Mutter 31, welche
mit der Schraubenwelle 30 im Eingriff ist und auch mit der Zahnstange 25
verbunden ist.
Eine zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2, welche das zweite
Steuer/Regelmittel der Erfindung bildet, steuert/regelt nicht den Betrieb der
elektrischen Servolenkungseinrichtung S selbst, sondern steuert/regelt
kooperativ den Betrieb der elektrischen Servolenkungseinrichtung S in
Verbindung mit dem Betrieb der Antriebskraftverteilungseinrichtung T.
Daher wird ein von dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 erfaßtes
Lenkungsdrehmoment TQ zuerst in die erste elektronische Steuer/Regel
einheit U1 zum Steuern/Regeln der Antriebskraftverteilungseinrichtung T
eingegeben und korrigiert und der Betrieb des Motors 27 der elektrischen
Servolenkungseinrichtung S wird durch die zweite elektronische Steuer/
Regeleinheit U2 über einen Motortreiber 32 gesteuert/geregelt, in welchen
das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ' eingegeben wird. Zusätzlich zu
dem korrigierten Lenkungsdrehmoment TQ' werden eine durch ein Span
nungserfassungsmittel S6 erfaßte Spannung VM für den Motor 27 und ein
durch ein Stromerfassungsmittel S7 erfaßter Strom IM des Motors 27 in die
zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 eingegeben.
Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt die zweite elektrische Steuer/Regeleinheit U2
ein Zielstromsetzmittel M9, ein Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeits-
Berechnungsmittel M10 und ein Antriebs-Steuer/Regelmittel M11.
Das Zielstromsetzmittel M9 berechnet einen Zielstrom IMS zum Antrieb des
Motors 27 basierend auf dem korrigierten Lenkungsdrehmoment TQ',
welches von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U1 eingegeben
wird, und einer Lenkumdrehungsgeschwindigkeit N, welche von dem
Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungsmittel M10 eingegeben
wird. Die Lenkumdrehungsgeschwindigkeit N ist die Umdrehungsgeschwin
digkeit des Lenkrads 21 (d. h. die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels
24) und obwohl es möglich ist, sie durch ein Umdrehungsgeschwindigkeits-
Erfassungsmittel wie z. B. einen Tachometer zu erfassen, wird sie in der
vorliegenden Ausführungsform durch das Lenkungsumdrehungsgeschwin
digkeits-Berechnungsmittel M10 basierend auf der durch das Spannungs
erfassungsmittel S6 erfaßten Spannung VM des Motors 27, dem durch das
Stromerfassungsmittel S7 erfaßten Strom IM des Motors 27 und dem von der
ersten elektronische Steuer/Regeleinheit U1 eingegebenen korrigierten
Lenkungsdrehmoment TQ' berechnet.
Der Zielstrom IMS erhöht sich linear gemäß einer Zunahme des korrigierten
Lenkungsdrehmoments TQ', wenn das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ'
auf einem vorbestimmten Niveau oder darunter liegt, aber wenn das
korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ' das vorbestimmte Niveau übersteigt,
wird die Obergrenze des Zielstroms IMS umso mehr unterdrückt, je kleiner die
Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeit N ist. Wegen der Charakteristik des
Zielstroms IMS ist es möglich, zu verhindern, daß der Motor 27 mit einem
großen Zielstrom IMS betrieben wird, so daß er überlastet wird, wenn der
Fahrer das Lenkrad 21 zu seiner Grenzposition dreht, um das Ende der
Zahnstange zu erreichen, d. h. wenn das korrigierte Lenkungsdrehmoment
TQ' groß wird und die Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeit N klein wird.
Das Antriebs-Steuer/Regelmittel M11 berechnet die Motor-Steuer/Regel
spannung V0 durch Umwandlung des von dem Zielstromsetzmittel M9
berechneten Zielstrom IMS in ein PWM-Steuer/Regelsignal, der Motortreiber
32 unterzieht die Motorantriebsspannung VM der PWM-Steuerung/Regelung
basierend auf der Motor-Steuer/Regelspannung V0 und so wird das
Lenkungsunterstützungsdrehmoment durch den Betrieb des Motors 27 der
elektrischen Servolenkungseinrichtung S erzeugt.
Als nächstes wird die Korrektur des Lenkungsdrehmoments TQ erklärt,
welche von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U1 durchgeführt
wird.
Wenn Änderungen in den Antriebskräften vorgenommen werden, welche
von dem Motor E zu den rechten und linken Vorderrädern WFR, WFL über die
Antriebskraftverteilungseinrichtung T verteilt werden, werden unerwünschte
Lenkkräfte in den rechten und linken Vorderrädern WFR, WFL, welche die
gelenkten Räder sind, wegen des Drehmomentlenkungsphänomens erzeugt.
In einem Fahrzeug, das eine elektronische Servolenkungseinrichtung S
enthält, kann das Drehmomentlenkungsphänomen unterdrückt werden,
wenn das Drehmomentlenkungsphänomen durch den Betrieb der Antriebs
kraftverteilungseinrichtung T verursacht wird, indem die elektrische
Servolenkungseinrichtung S so betätigt wird, daß die auf dem Drehmo
mentlenkungsphänomens beruhende Lenkkraft aufgehoben und ein
Lenkungsunterstützungsdrehmoment in der entgegengesetzten Richtung
erzeugt wird.
Wie aus Fig. 2 klar ist, werden das von dem Lenkungsdrehmoment-Erfas
sungsmittel S5 erfaßte Lenkungsdrehmoment TQ und die Drehmomentver
teilungen TR, TL, welche durch das Berechnungsmittel M7 für das rechte
und linke Vorderraddrehmoment berechnet und auf die rechten und linken
Vorderräder WFR, WFL verteilt werden, in das Berechnungsmittel M8 für das
korrigierte Lenkungsdrehmoment der ersten elektronischen Steuer/Regel
einheit U1 eingegeben. Da die durch das Drehmomentlenkungsphänomen
erzeugte Lenkkraft proportional zu |TL-TR| ist, was der Absolutwert der
Differenz zwischen den Drehmomentverteilungen TL, TR, die auf die rechten
und linken Vorderräder WFR, WFL verteilt werden, und dem Lenkrollhalbmes
ser R ist, welcher durch die Geometrie des Lenkungssystems bestimmt
wird, berechnet das Berechnungsmittel M8 für das korrigierte Lenkungs
drehmoment den Betrag der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ unter
Verwendung der nachstehenden Gleichung.
ΔTQ = K × |TL-TR| × R (5)
Hier ist K ein Umwandlungsfaktor. Außerdem berechnet das Berechnungs
mittel M8 für das korrigierte Lenkungsdrehmoment das korrigierte Lenkungs
drehmoment TQ' durch Addition oder Subtraktion des Betrags der Lenkungs
drehmomentkorrektur ΔTQ zu oder von dem durch das Lenkungsdrehmo
ment-Erfassungsmittel S5 erfaßten Lenkungsdrehmoment TQ und gibt dieses
korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ' an die zweite elektronische Steuer
/Regeleinheit U2 zum Steuern/Regeln der elektronischen Servolenkungsein
richtung S aus.
Falls in Folge des Betriebs der Antriebskraftverteilungseinrichtung T eine
Lenkkraft in derselben Richtung erzeugt wird wie der der Lenkungs
betätigung durch den Fahrer, wird das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ'
durch Subtraktion des Betrags der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ von
dem Lenkungsdrehmoment TQ berechnet. Falls eine Lenkkraft in der
entgegengesetzten Richtung zu der Lenkungsbetätigung durch den Fahrer
erzeugt wird, wird das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ' durch Addition
des Betrags der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ zu dem Lenkungs
drehmoment TQ berechnet. Somit kann das den Betrieb der Antriebskraftver
teilungseinrichtung T begleitende Drehmomentlenkungsphänomen unter
drückt werden.
Anstelle der Berechnung des Betrags der Lenkungsdrehmomentkorrektur
ΔTQ basierend auf der Gleichung (5) ist es auch möglich, sie aus einem
Kennfeld abzufragen, das auf dem Lenkungsdrehmoment TQ und dem
Absolutwert |TL-TR| der Differenz zwischen den Drehmomentverteilungen
basiert. Das heißt, das Lenkungsdrehmoment TQ und der Absolutwert |TL-TR|
der Differenz zwischen den Drehmomentverteilungen besitzen in der
Regel die durch die durchgezogene Linie in Fig. 7 gezeigte Beziehung, aber
wenn der Betrag der Drehmomentlenkung infolge Änderungen im Reibungs
koeffizienten der Straßenoberfläche usw. zunimmt, besitzen sie die durch
die gepunktete unterbrochene Linie gezeigte Beziehung und wenn der Betrag
der Drehmomentlenkung abnimmt, besitzen sie die durch die unterbrochene
Linie gezeigte Beziehung. Daher kann durch Identifizieren, welche der drei
charakteristischen Kurven in Fig. 7 die der Beziehung zwischen dem
Eingangslenkungsdrehmoment TQ und dem Absolutwert |TL-TR| der
Differenz zwischen den Drehmomentverteilungen nächstkommende ist,
Auswahl einer charakteristischen Kurve aus Fig. 8 entsprechend der
identifizierten charakteristischen Kurve in Fig. 7, und Abfrage des Betrags
der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ durch Verwendung des Ab
solutwerts |TL-TR| der Differenz zwischen den Drehmomentverteilungen
zur charakteristischen Kurve, das Drehmomentlenkungsphänomen effektiver
unterdrückt werden.
Wie vorangehend beschrieben, wird die elektrische Servolenkungsein
richtung S dadurch gesteuert/geregelt, daß das korrigierte Lenkungs
drehmoment TQ' dadurch berechnet wird, daß zuerst das von dem
Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 erfaßte Lenkungsdrehmoment TQ
in die elektronische Steuer/Regeleinheit U1 der Antriebskraftverteilungsein
richtung T eingegeben wird und daß dann das korrigierte Lenkungsdreh
moment TQ' in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 eingegeben
wird. Somit kann das Drehmomentlenkungsphänomen lediglich dadurch
unterdrückt werden, daß das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ'
eingegeben wird, anstelle direkt das Lenkungsdrehmoment TQ in die zweite
elektronische Steuer/Regeleinheit U2 einzugeben, während die herkömmliche
elektrische Servolenkung S unverändert verwendet wird, in welcher das
durch das Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 erfaßte Lenkungs
drehmoment TQ direkt in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2
eingegeben wurde. Daher ist es möglich, die Steuerung/Regelung durch
zuführen, um das Drehmomentlenkungsphänomen in einem Fahrzeug zu
unterdrücken, das die Antriebskraftverteilungseinrichtung T enthält, um so
die Zahl der Varianten der zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 zu
reduzieren und zu einer Kostenverminderung beizutragen, sogar wenn eine
zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 derselben Ausführung an einem
Fahrzeug, das eine Antriebskraftverteilungseinrichtung T enthält, und einem
Fahrzeug, das diese nicht enthält, angebracht wird.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.
In der oben erwähnten ersten Ausführungsform wird das durch die erste
elektronische Steuer/Regeleinheit U1 berechnete korrigierte Lenkungs
drehmoment TQ' in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2
eingegeben, wohingegen sich in der zweiten Ausführungsform die erste
elektronische Steuer/Regeleinheit U1 an der Berechnung des Betrags der
Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ beteiligt. Das korrigierte Lenkungs
drehmoment TQ' wird innerhalb der zweiten elektronischen Steuer/Regel
einheit U2 berechnet, in welche der Betrag der Lenkungsdrehmomentkor
rektur ΔTQ eingegeben wird, indem das von dem Lenkungsdrehmoment-
Erfassungsmittel S5 eingegebene Lenkungsdrehmoment TQ und der Betrag
der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ addiert (oder subtrahiert) wird. Die
zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 steuert/regelt die elektrische
Servolenkungseinrichtung S basierend auf dem korrigierten Lenkungs
drehmoment TQ', um das Drehmomentlenkungsphänomen auf dieselbe
Weise wie in der ersten Ausführungsform zu unterdrücken.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die zweite elektronische
Steuer/Regeleinheit U2 sowohl für ein Fahrzeug, das die Antriebskraftver
teilungseinrichtung T enthält, als auch für ein Fahrzeug, das diese nicht
enthält, lediglich dadurch verwendet werden, daß man einfach der zweiten
elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 ein Anschluß 33, über welchen der
Betrag der Lenkungsdrehmomentkorrektur ΔTQ von der ersten elektroni
schen Steuer/Regeleinheit U1 eingegeben wird und ein Additions- und Sub
traktionsmittel 34 hinzufügt, welches den Betrag der Lenkungsdrehmoment
korrektur ΔTQ zu oder von dem Lenkungsdrehmoment TQ addiert oder sub
trahiert. Lediglich durch Vornahme einer geringfügigen Änderung in der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 kann deren allgemeine
Anwendbarkeit gesteigert werden, während eine Kostenzunahme soweit als
möglich unterdrückt wird.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben.
Wie in Fig. 10 gezeigt, werden Signale von einem Motordrehmoment-
Erfassungsmittel S1 zur Erfassung eines Motordrehmoments TE, einem
Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungsmittel S2 zur Erfassung der
Umdrehungsgeschwindigkeit Ne des Motors E, einem Fahrzeuggeschwindig
keits-Erfassungsmittel S3 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V,
einem Lenkungswinkelerfassungsmittel S4 zur Erfassung des Lenkungs
winkels θ und einem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 zur
Erfassung des Lenkungsdrehmoments TQ in die erste elektronische Steuer/
Regeleinheit U1 eingegeben. Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U1
verarbeitet die Signale von den Erfassungsmitteln S1 bis S4, basierend auf
einem vorbestimmten Programm, um so die linke Hydraulikkupplung CL und
die rechte Hydraulikkupplung CR zu steuern/regeln.
Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U1 umfaßt ein Antriebswellen
drehmoment-Berechnungsmittel M1, ein Übersetzungsverhältnis-Berech
nungsmittel M2, ein Berechnungsmittel M3 für den rechten und linken
Verteilungskorrekturfaktor, ein Zielgierrate-Berechnungsmittel M4, ein
Querbeschleunigungs-Berechnungsmittel M5, ein Berechnungsmittel M6 für
den rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor, ein Berechnungsmittel
M7 für das rechte und linke Vorderraddrehmoment, ein Ziellenkungs
drehmoment-Berechnungsmittel M12 und ein PI-Steuer/Regelmittel M13.
Die Konfigurationen des Antriebswellendrehmoment-Berechnungsmittels
M1, des Übersetzungsverhältnis-Berechnungsmittels M2, des Berechnungs
mittels M3 für den rechten und linken Verteilungskorrekturfaktor, des
Zielgierrate-Berechnungsmittels M4, des Querbeschleunigungs-Berechnungs
mittels M5, des Berechnungsmittels M6 für den rechten und linken
Verteilungskorrekturfaktor und des Berechnungsmittels M7 für das rechte
und linke Vorderraddrehmoment in der ersten elektronischen Steuer/Regel
einheit U1 sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform. Die erste
elektronische Steuer/Regeleinheit U1 der dritten Ausführungsform enthält
kein Lenkungsdrehmomentkorrektur-Berechnungsmittel M8 wie in der ersten
elektronischen Steuer/Regeleinheit U1 der ersten Ausführungsform aber
enthält stattdessen ein Ziellenkungsdrehmoment-Berechnungsmittel M12
und ein PI-Steuer/Regelmittel M13. Das Ziellenkungsdrehmoment-Berech
nungsmittel M12 und das PI-Steuer/Regelmittel M13 werden nachfolgend
detailliert beschrieben.
Wenn Änderungen in den Antriebskräften vorgenommen werden, welche
auf die rechten und linken Vorderräder WFR, WFL von dem Motor E über die
Antriebskraftverteilungseinrichtung T verteilt werden, werden unerwünschte
Lenkkräfte in den rechten und linken Vorderrädern WFR, WFL, welche die
gelenkten Räder sind, infolge des Drehmomentlenkungsphänomens erzeugt.
In einem Fahrzeug, das eine elektronische Servolenkungseinrichtung S
enthält, kann das Drehmomentlenkungsphänomen unterdrückt werden,
wenn das Drehmomentlenkungsphänomen infolge des Betriebs der
Antriebskraftverteilungseinrichtung T verursacht wird, indem die elek
tronische Servolenkungseinrichtung S so betrieben wird, daß die Lenkkraft
infolge des Drehmomentlenkungsphänomens aufgehoben wird und ein
Lenkungsunterstützungsdrehmoment in der entgegengesetzten Richtung
erzeugt wird.
Wie aus Fig. 10 klar ist, trägt das Ziellenkungsdrehmoment-Berechnungs
mittel M12 das Ziellenkungsdrehmoment TQD aus dem in Fig. 13 gezeigten
Kennfeld, basierend auf der von dem Querbeschleunigungs-Berechnungs
mittel M5 berechneten Querbeschleunigung YG und der von dem Fahr
zeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel S3 berechneten Fahrzeugge
schwindigkeit V ab. Dieses Ziellenkungsdrehmoment TQD ist eine wün
schenswerte Charakteristik des Lenkungsdrehmoments TQ, welche im
wesentlichen von dem Niveau der Querbeschleunigung YG in dem Fall
abhängt, wo das Drehmomentlenkungsphänomen nicht verursacht wird und
ist auch so gesetzt, daß es sich gemäß dem Niveau der Fahrzeugge
schwindigkeit V ändert.
Ein Subtraktionsmittel 48, in welches das von dem Ziellenkungsdrehmo
ment-Berechnungsmittel M12 berechnete Ziellenkungsdrehmoment TQD und
das von dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 erfaßte Lenkungs
drehmoment TQ eingegeben wurden, berechnet die Abweichung TQD-TQ
zwischen den zweien und gibt sie an das PI-Steuer/Regelmittel M13 aus.
Damit die Abweichung TQD-TQ durch den Betrieb der elektronischen
Servolenkungseinrichtung S gegen 0 konvergiert, gibt das PI-Steuer/Regel
mittel M13 einen ersten Zielstrom IMS1 zum Antrieb des Motors 27 der elek
tronischen Servolenkungseinrichtung S an die zweite elektronische
Steuer/Regeleinheit U2 aus. Dieser erste Zielstrom IMS1 entspricht dem
Drehmomentlenkungs-Verhinderungs-Steuer/ Regelsignal der Erfindung und
repräsentiert den Strom, aus dem die elektrische Servolenkungseinrichtung
S das Lenkungsdrehmoment erzeugt, welches das von dem Drehmoment
lenkungsphänomen verursachte Lenkungsdrehmoment aufheben kann.
Die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2, welche das zweite
Steuer/Regelmittel der Erfindung bildet, steuert/regelt nicht den Betrieb der
elektronischen Servolenkungseinrichtung S selbst, sondern steuert/regelt
kooperativ den Betrieb der elektronischen Servolenkungseinrichtung S in
Verbindung mit dem Betrieb der Antriebskraftverteilungseinrichtung T.
Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, umfaßt die zweite elektronische
Steuer/Regeleinheit U2 ein zweites Zielstromsetzmittel M9, ein Len
kungsumdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungsmittel M10, ein Antriebs-
Steuer/Regelmittel M11 und ein Umschaltmittel 43.
Das zweite Zielstromsetzmittel M9 berechnet den zweiten Zielstrom IMS2
zum Antrieb des Motors 27 basierend auf dem Lenkungsdrehmoment TQ,
welches von dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 eingegeben
wird, und der Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeit N, welche von dem
Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeits-Berechnungsmittel M10 eingegeben
wird. Obwohl die Lenkungsumdrehungsgeschwindigkeit N die Umdrehungs
geschwindigkeit des Lenkrads 21 (d. h. die Umdrehungsgeschwindigkeit des
Ritzels 24) ist und auch durch ein Umdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungs
mittel wie z. B. ein Tachometer erfaßt werden kann, wird sie in der
vorliegenden Ausführungsform basierend auf der von dem Spannungs
erfassungsmittel S6 erfaßten Spannung VM des Motors 27, dem von dem
Stromerfassungsmittel S7 erfaßten Strom IM des Motors 27 und dem von
dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel S5 eingegebenen Lenkungs
drehmoment TQ berechnet.
Der zweite Zielstrom IMS2 entspricht dem Lenkungsunterstützungs-Steuer-
/Regelsignal der Erfindung und erhöht sich linear gemäß Zunahmen des
Lenkungsdrehmoments TQ, wenn das Lenkungsdrehmoment TQ in einem
vorbestimmten Niveau oder darunter liegt, aber wenn das Lenkungsdrehmo
ment TQ das vorbestimmte Niveau übersteigt, wird die Obergrenze des
zweiten Zielstroms IMS2 umso mehr unterdrückt, je kleiner die Lenkungs
umdrehungsgeschwindigkeit N ist. Infolge der Charakteristika des zweiten
Zielstroms IMS2 ist es möglich zu verhindern, daß der Motor 27 durch einen
großen zweiten Zielstrom IMS2 betrieben wird, was zu einem Überla
stungszustand führt, wenn der Fahrer das Lenkrad 21 zu einer Grenzposi
tion dreht, was das Ende der Zahnstange erreichen läßt, d. h. wenn das
Lenkungsdrehmoment TQ groß und die Lenkungsumdrehungsgeschwin
digkeit N klein wird.
Der erste Zielstrom IMS1, von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit
U1 und der zweite Zielstrom IMS2 von dem zweiten Zielstromsetzmittel M9
werden in das Umschaltmittel 43 eingegeben, welches entweder den ersten
Zielstrom IMS1 oder den zweiten Zielstrom IMS2 an das Antriebs-Steuer/Regel
mittel M11 gemäß einem von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit
U1 eingegebenen Antriebskraftverteilungseinrichtungs-Betriebsmerker F
ausgibt. Der Antriebskraftverteilungseinrichtungs-Betriebsmerker F ist auf
"1" gesetzt, wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T betätigt wird
(wenn |TL-TR| ein vorbestimmter Wert oder größer ist) und wird auf "0"
zurückgesetzt, wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T nicht betätigt
wird (wenn |TL-TR| kleiner als der vorbestimmte Wert ist). Wenn der
Merker auf "1" gesetzt ist und die Antriebskraftverteilungseinrichtung T
betätigt wird, wird der erste Zielstrom IMS1 von der ersten elektronischen
Steuer/Regeleinheit U1 an das Antriebs-Steuer/Regelmittel M11 ausgegeben,
wohingegen der zweite Zielstrom IMS2 von dem zweiten Zielstromsetzmittel
M9 an das Antriebs-Steuer/Regelmittel M11 ausgegeben wird, wenn der
Merker auf "0" zurückgesetzt ist und die Antriebskraftverteilungseinrichtung
T nicht betätigt wird.
Das Antriebs-Steuer/Regelmittel M11 berechnet die Motor-Steuer/Regel
spannung V0 durch Umwandlung des ersten Zielstroms IMS1 oder des
zweiten Zielstroms IMS2 in ein PWM-Steuer/Regelsignal, ein Motortreiber 32
unterzieht die Motorbetriebsspannung VM der PWM-Steuerung/Regelung
basierend auf der Motor-Steuer/Regelspannung V0 und so wird der Motor
27 der elektronischen Servolenkungseinrichtung S so betrieben, daß das
Drehmomentlenkungs-Verhinderungsdrehmoment oder das Lenkungsunter
stützungsdrehmoment erzeugt wird. Hierdurch wird die Lenkungsbetätigung
durch den Fahrer durch die Erzeugung eines gewöhnlichen Lenkungsunter
stützungsdrehmoments in der elektronischen Servolenkungseinrichtung S
unterstützt, wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T nicht betätigt
wird, und wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T betätigt wird und
das Drehmomentlenkungsphänomen verursacht wird, kann das Drehmo
mentlenkungsphänomen durch die Erzeugung eines Drehmomentlenkungs-
Verhinderungsdrehmoments in der elektronischen Servolenkungseinrichtung
S unterdrückt werden.
Wie vorangehend beschrieben, ist es nicht notwendig, den ersten Zielstrom
IMS1 innerhalb der zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 zur
Steuerung/Regelung des Betriebs der elektrischen Servolenkungseinrichtung
S zu berechnen, da der erste Zielstrom IMS1 zur Erzeugung des Drehmo
mentlenkungs-Verbindungsdrehmoments in der elektrischen Servolenkungs
einrichtung S innerhalb der ersten elektronische Steuer/Regeleinheit U1 zur
Steuerung/Regelung des Betriebs der Antriebskraftverteilungseinrichtung T
berechnet wird. Somit kann durch Einführung lediglich einer minimalen
Änderung (d. h. des Umschaltmittels 43 und der zwei Anschlüsse 44, 45 zur
Eingabe des ersten Zielstroms IMS1 und des Merkers F) an der zweiten elek
tronischen Steuer/Regeleinheit U2 der elektrischen Servolenkungseinrichtung
S, welche keine kooperative Steuerung/Regelung mit der Antriebskraftver
teilungseinrichtung T durchführt, das Drehmomentlenkungsphänomen
unterdrückt werden. Daher ist es durch den Einbau einer zweiten elek
tronischen Steuer/Regeleinheit U2 mit demselben Aufbau, wie dem in Fig.
12 gezeigten, in ein Fahrzeug, das eine Antriebskraftverteilungseinrichtung
T enthält und ein Fahrzeug, das diese nicht enthält, möglich, die Steuerung/
Regelung so durchzuführen, dass das Drehmomentlenkungsphänomen in
einem Fahrzeug, das die Antriebskraftverteilungseinrichtung T enthält, ohne
Probleme unterdrückt wird, um dadurch die Zahl der Varianten der zweiten
elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 zu reduzieren, was zu einer Kostenre
duzierung beiträgt.
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung unter Be
zugnahme auf Fig. 14 beschrieben.
In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform schaltet das Um
schaltmittel 43 zwischen dem ersten Zielstrom IMS1 und dem zweiten
Zielstrom IMS2 gemäß dem Betrieb oder Nichtbetrieb der Antriebskraftver
teilungseinrichtung T. Wenn das Umschalten schnell erfolgt, wenn eine
große Differenz zwischen dem ersten Zielstrom IMS1 und dem zweiten
Zielstrom IMS2 besteht, ändert sich das von der elektrischen Servolenkungs
einrichtung S erzeugte Lenkungsunterstützungsdrehmoment rasch und es
besteht somit eine Möglichkeit, daß der Fahrer einen unangenehmen
Eindruck erlebt. Daher erfolgt in der vorliegenden vierten Ausführungsform
das Umschalten von dem ersten Zielstrom IMS1 zum zweiten Zielstrom IMS2
oder das Umschalten von dem zweiten Zielstrom IMS2 zum ersten Zielstrom
IMS1 graduell, wenn das Umschaltmittel 43 zwischen dem ersten Zielstrom
IMS1 und dem zweiten Zielstrom IMS2 umschaltet.
Das heißt, wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T sich von einem
Betriebsmodus in einen Nichtbetriebsmodus ändert und das Umschalten von
dem ersten Zielstrom IMS1 zum zweiten Zielstrom IMS2 erfolgt, wird der zweite
Zielstrom IMS2 unter Verwendung der nachstehenden Gleichung berechnet;
IMS2 = IMS1 + (IMS2 - IMS1) × (n/100) (6)
und wenn die Antriebskraftverteilungseinrichtung T sich von einem Nicht
betriebsmodus in einen Betriebsmodus ändert und das Umschalten von dem
zweiten Zielstrom IMS2 zum ersten Zielstrom IMS1 erfolgt, wird der erste
Zielstrom IMS1 unter Verwendung der nachstehenden Gleichung berechnet.
IMS1 = IMS2 + (IMS1 - IMS2) × (n/100) (7)
In den Gleichungen bedeutet n die Zahl der Schleifen, über welche das
Steuer/Regelprogramm abläuft und sie wird bei jeder Schleife von 0 bis 100
erhöht. Somit wird das Umschalten zwischen dem ersten Zielstrom IMS1 und
dem zweiten Zielstrom IMS2 graduell durchgeführt, während die Schleife 100
mal wiederholt wird und rasche Änderungen in dem von der elektrischen
Servolenkungseinrichtung S erzeugten Lenkungsunterstützungsmoment
können verhindert werden, welche den Fahrer einen unangenehmen
Eindruck erleben lassen.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben.
In den oben erwähnten dritten und vierten Ausführungsformen wird der von
der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U1 berechnete erste Zielstrom
IMS1 in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 eingegeben, aber in
der fünften Ausführungsform teilt sich die erste elektronische Steuer/Regel
einheit U1 die Berechnung des Betrags der Stromkorrektur ΔI mit dem
Korrekturstrom-Berechnungsmittel M14 und der Korrekturzielstrom IMS' wird
innerhalb der zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 berechnet, in
welche der Betrag der Stromkorrektur ΔI eingegeben wird, indem der in der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 berechnete Zielstrom IMS und
der Betrag der Stromkorrektur ΔI addiert (oder subtrahiert) wird. Der Betrag
der Stromkorrektur ΔI ist der Betrag, der dadurch erhalten wird, daß der
Betrag des Drehmoments, welches von dem Motor 27 zur Verhinderung das
Drehmomentlenkungsphänomens zu erzeugen ist, in einen Zielstrom
umgewandelt wird. Der Zielstrom IMS entspricht dem Motor-Steuer/
Regelsignal der Erfindung und der Betrag der Stromkorrektur ΔI entspricht
dem Korrektursignal der Erfindung.
Somit wird es infolge der Steuerung/Regelung der elektrischen Servolen
kungseinrichtung S durch die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2
basierend auf dem korrigierten Zielstrom IMS' möglich, die Unterstützung der
Lenkungsbetätigung durch den Fahrer, welche die wesentliche Funktion der
elektrischen Servolenkungseinrichtung S ist, zu unterstützen und das
Drehmomentlenkungsphänomen gleichzeitig zu unterdrücken. Falls die durch
den Betrieb der Antriebskraftverteilungseinrichtung T erzeugte Lenkkraft in
derselben Richtung erfolgt, wie die von der Lenkungsbetätigung durch den
Fahrer, kann das den Betrieb der Antriebskraftverteilungseinrichtung T
begleitende Drehmomentlenkungsphänomen durch Subtraktion des Betrags
der Stromkorrektur ΔI von dem Zielstrom IMS unterdrückt werden, um den
korrigierten Zielstrom IMS' zu ergeben, und in dem Fall, wo die Lenkkraft in
der entgegengesetzten Richtung zu der der Lenkungsbetätigung durch den
Fahrer erzeugt wird, kann sie durch Addition des Betrags der Stromkorrektur
ΔI zum Zielstrom IMS unterdrückt werden, um den korrigierten Zielstrom IMS'
zu ergeben.
Gemäß der fünften Ausführungsform kann lediglich dadurch, daß der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 ein Anschluß 46, über
welchen der Betrag der Stromkorrektur ΔI von der ersten elektronischen
Steuer/Regeleinheit U1 eingegeben wird, und ein Additions- und Sub
traktionsmittel 47 hinzugefügt wird, welches den Betrag der Stromkorrektur
ΔI zum oder von dem Zielstrom IMS addiert oder subtrahiert, die zweite elek
tronische Steuer/Regeleinheit U2 sowohl für ein Fahrzeug, das eine
Antriebskraftverteilungseinrichtung T enthält, als auch ein Fahrzeug, das
diese nicht enthält, verwendet werden und lediglich dadurch, daß der
zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U2 eine kleine Änderung
hinzugefügt wird, kann ihre allgemeine Verwendbarkeit erhöht werden,
während die Kostenzunahme minimiert wird.
Die Antriebskraftverteilungseinrichtung der Erfindung ist nicht darauf
beschränkt, die Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern zu
verteilt und kann so ausgebildet sein, daß die Antriebskraft auf die Vorder-
und Hinterräder verteilt wird. Darüber hinaus kann die Erfindung auch auf
den Fall angewendet werden, wo die Bremskraft zwischen den rechten und
linken Rädern oder den Vorder- und Hinterrädern verteilt wird.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Anordnungen verkörpert sein,
ohne von deren Sinngehalt oder den wesentlichen Merkmale abzuweichen.
Die offenbarten Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als
illustrativ und nicht restriktiv zu betrachten und der Schutzbereich der
Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche anstelle der vorangehenden
Beschreibung angegeben und alle Änderungen, welche in die Bedeutung und
den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sind darin umfaßt.
Es ist ein kooperatives Fahrzeug-Steuer/Regelsystem vorgesehen, welches
das Drehmomentlenkungsphänomen durch kooperatives Steuern/Regeln
einer Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung und einer
elektrischen Servolenkungseinrichtung unterdrückt, ohne die Steuer/Regel
einrichtung der elektrischen Servolenkungseinrichtung für ein Fahrzeug zu
ändern, das eine Ausführung besitzt, in welcher die kooperative Steuerung/
Regelung nicht durchgeführt wird, oder mit der Einführung lediglich einer
minimalen Änderung. Die Steuer/Regeleinrichtung kann auch an einem
Fahrzeug verwendet werden, das eine Ausführung besitzt, in welcher die
kooperative Steuerung/Regelung durchgeführt wird. Um dies zu erreichen
wird das von der Lenkungsdrehmoment-Erfassungseinrichtung erfaßte Lenk
ungsdrehmoment TQ in eine Berechnungseinrichtung M8 für das korrigierte
Lenkungsdrehmoment TQ' einer ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit
U1 zum Steuern/Regeln der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungs
einrichtung eingegeben und ein korrigiertes Lenkungsdrehmoment TQ', das
in der Berechnungseinheit M8 für das korrigierte Lenkungsdrehmoment TQ'
berechnet wurde, wird in die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2
eingegeben, um die elektrische Servolenkungseinrichtung zu steuern/regeln.
Die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U2 steuert/regelt die elektrische
Servolenkungseinrichtung basierend auf dem korrigierten Lenkungs
drehmoment TQ' und somit wird das durch die Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung verursachte Drehmomentlenkungsphä
nomen unterdrückt.
Claims (5)
1. Kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine An
triebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T) zur Ver
teilung der Antriebskraft oder der Bremskraft zwischen einem Paar
von Rädern (WFR, WFL) des Fahrzeugs, ein erstes Steuer/Regelmittel
(U1) zum Steuern/Regeln des Betriebs der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung (T), eine elektrische Servolenkungs
einrichtung (S) zum Anlegen eines Lenkungsunterstützungsdrehmo
ments an einem Lenkungssystem, ein Lenkungsdrehmoment-
Erfassungsmittel (S5), und ein zweites Steuer/Regelmittel (U2) zum
Steuern/Regeln des Betriebs der elektrischen Servolenkungsein
richtung (S) basierend auf wenigstens dem durch das Lenkungs
drehmoment-Erfassungsmittel (S5) erfaßten Lenkungsdrehmoment
(TQ), wobei das durch das Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel
(S5) erfaßte Lenkungsdrehmoment (TQ) in das erste Steuer/Regelmittel
(U1) eingegeben wird und das erste Steuer/Regelmittel (U1) ein kor
rigiertes Lenkungsdrehmoment (TQ') durch Korrektur des Lenkungs
drehmoments (TQ) gemäß dem Grad der Steuerung/Regelung der
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T)
berechnet und das korrigierte Lenkungsdrehmoment (TQ') an das
zweite Steuer/Regelmittel (U2) ausgibt, und wobei das zweite Steuer/
Regelmittel (U2) das Lenkungsunterstützungsdrehmoment basierend
auf dem korrigierten Lenkungsdrehmoment (TQ') berechnet.
2. Kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine An
triebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T) zur Ver
teilung der Antriebskraft oder der Bremskraft zwischen einem Paar
von Rädern (WFR WFL) des Fahrzeugs, ein erstes Steuer/Regelmittel
(U1) zum Steuern/Regeln des Betriebs der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung (T), eine elektrische Servolenkungs
einrichtung (S) zum Anlegen eines Lenkungsunterstützungsdrehmo
ments an einem Lenkungssystem, ein Lenkungsdrehmoment-
Erfassungsmittel (S5), und ein zweites Steuer/Regelmittel (U2) zum
Steuern/Regeln des Betriebs der elektrischen Servolenkungsein
richtung (S) basierend auf wenigstens dem durch das Lenkungs
drehmoment-Erfassungsmittel (S5) erfaßten Lenkungsdrehmoment
(TQ), wobei das erste Steuer/Regelmittel (U1) einen Betrag der
Lenkungsdrehmomentkorrektur (ΔTQ) gemäß dem Grad der Steue
rung/Regelung der Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungsein
richtung (T) berechnet und ihn an das zweite Steuer/Regelmittel (U2)
ausgibt und wobei das zweite Steuer/Regelmittel (U2) das Lenkungs
unterstützungsdrehmoment basierend auf einem Wert berechnet,
welcher durch Addition des Betrags der Lenkungsdrehmoment
korrektur (ΔTQ) zu dem von dem Lenkungsdrehmoment-Erfas
sungsmittel (S5) erfaßten Lenkungsdrehmoment (TQ) oder Subtraktion
von diesem erhalten wird.
3. Kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T) zur Ver
teilung der Antriebskraft oder der Bremskraft zwischen einem Paar
von Rädern (WFR, WFL) des Fahrzeugs, ein erstes Steuer/Regelmittel
(U1) zum Steuern/Regeln des Betriebs der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung (T), eine elektrische Servolenkungs
einrichtung (S) mit einem Motor (27), um an einem Lenkungssystem
ein Lenkungsunterstützungsdrehmoment anzulegen, ein Lenkungs
drehmoment-Erfassungsmittel (S5), und ein zweites Steuer/Regel
mittel (U2) zum Berechnen eines Lenkungsunterstützungs-Steuer/
Regelsignals (IMS2) zum Antreiben des Motors (27) basierend auf
wenigstens dem von dem Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel (S5)
erfaßten Lenkungsdrehmoment (TQ), wobei das erste Steuer/Regel
mittel (U1) ein Drehmomentlenkungs-Verhinderungs-Steuer/Regelsi
gnal (IMS1) zum Betrieb des Motors (27) basierend auf dem Grad der
Steuerung/Regelung der Antriebskraft- und/oder Bremskraftver
teilungseinrichtung (T) berechnet und wobei das zweite Steuer/Regel
mittel (U2) ein Umschaltmittel (43) zum Bereitstellen einer Ausgabe
an die elektrische Servolenkungseinrichtung (S) umfaßt, indem es
entweder das Lenkungsunterstützungs-Steuer/Regelsignal (IMS2) oder
das Drehmomentlenkungs-Verhinderungs-Steuer/Regelsignal (IMS1)
gemäß dem Betriebszustand der Antriebskraft- und/oder Bremskraft
verteilungseinrichtung (T) auswählt.
4. Kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung nach Anspruch 3,
wobei das Umschaltmittel (43) das Umschalten zwischen dem Len
kungsunterstützungs-Steuer/Regelsignal (IMS2) und dem Drehmoment
lenkungs-Verhinderungs-Steuer/Regelsignal (IMS1) graduell durchführt.
5. Kooperative Fahrzeug-Steuer/Regeleinrichtung, umfassend: eine
Antriebskraft- und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T) zur
Verteilung der Antriebskraft oder der Bremskraft zwischen einem Paar
von Rädern (WFR, WFL) des Fahrzeugs, ein erstes Steuer/Regelmittel
(U1) zum Steuern/Regeln des Betriebs der Antriebskraft- und/oder
Bremskraftverteilungseinrichtung (T), eine elektrische Servolenkungs
einrichtung (S) mit einem Motor (27) zum Anlegen eines Lenkungs
unterstützungsdrehmoments an einem Lenkungssystem, ein Len
kungsdrehmoment-Erfassungsmittel (S5), und ein zweites Steuer/
Regelmittel (U2) zum Berechnen eines Motor-Steuer/Regelsignals (IMS)
zum Betrieb des Motors (27) basierend auf wenigstens dem durch
das Lenkungsdrehmoment-Erfassungsmittel (S5) erfaßte Lenkungs
drehmoment (TQ), wobei das erste Steuer/Regelmittel (U1) ein
Korrektursignal (ΔI) zur Korrektur des Motor-Steuer/Regelsignals (IMS)
basierend auf dem Grad der Steuerung/Regelung der Antriebskraft-
und/oder Bremskraftverteilungseinrichtung (T) berechnet und wobei
das zweite Steuer/Regelmittel (U2) ein Additions- und Subtraktions
mittel (47) umfaßt, welches das Korrektursignal (ΔI) zu dem Motor-
Steuer/Regelsignal (IMS) addiert oder von diesem subtrahiert.
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