DE10043914A1 - Kooperativers Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug, umfassend eine Kraftverteilvorrichtung zum Verteilen der Antriebskraft oder Bremskraft zwischen den rechten und den linken Rädern oder zwischen den vorderen und den hinteren Rädern, umfasst ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betriebes der Kraftverteilvorrichtung, eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Motor zum Ausüben eines Lenkunterstützungsmomentes auf ein Fahrzeuglenksystem und ein zweites Steuer/Regelmittel zum Berechnen eines Motorsteuer/-regelsignals zum Antreiben des Motors. Das Motorsteuer/-regelsignal basiert auf zumindest dem von einem Lenkmoment-Erfassungsmittel erfassten Lenkmoment. Das erste Steuer/Regelmittel berechnet ein Korrektursignal zum Korrigieren des Motorsteuer/-regelsignals auf Grundlage der durch die Kraftverteilvorrichtung erzeugten verteilten Kraft, das zweite Steuer/Regelmittel treibt den Motor auf Grundlage des korrigierten Motorsteuer/-regelsignals an, welches durch Korrigieren des Motorsteuer/-regelsignals mit dem Korrektursignal erhalten wird, und das erste Steuer/Regelmittel stoppt den Betrieb der Kraftverteilvorrichtung, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft kooperative Steuer/Regelsysteme für Fahrzeuge umfassend eine Kombination aus einer Kraftverteilvorrichtung, welche die Antriebskraft oder Bremskraft zwischen den rechten und linken Rädern oder zwischen den vorderen und hinteren Rädern verteilt, und einer elektrischen Servolenkvorrichtung, welche ein Lenkunterstützungsmoment an ein Lenksystem überträgt.

2. Beschreibung des relevanten Standes der Technik

Es ist eine Methode zum Verbessern des Kurvenverhaltens eines Fahrzeugs bekannt, bei welcher das Verhältnis, mit welchem die Maschinenantriebs­ kraft zwischen dem rechten und dem linken angetriebenen Rad verteilt wird, variabel gemacht ist, und die dem kurvenäußeren Rad zugeteilte Antriebskraft erhöht wird, während die dem kurveninneren Rad zugeteilte Antriebskraft verringert wird, um ein Giermoment in der Kurvenrichtung zu erzeugen. Bei einem Fahrzeug mit einer derartigen Antriebskraft-Verteil­ vorrichtung besteht ein Nachteil dahingehend, dass dann, wenn die dem rechten und dem linken angetriebenen Rad zugeteilten Antriebskräfte verändert werden, eine unerwünschte Lenkkraft in dem rechten und dem linken angetriebenen Rad erzeugt wird, welche ebenso als gelenkte Räder dienen (die Lenkmoment-Erscheinung). Aus diesem Grunde hat die vor­ liegende Anmelderin bereits einen Vorschlag gemacht, in welchem die Lenkmoment-Erscheinung verringert wird durch Verwenden einer elek­ trischen Servolenkvorrichtung, welche in einem Fahrzeug vorgesehen ist, sowie durch Erzeugen eines Lenkunterstützungsmoments in der elektri­ schen Servolenkvorrichtung, um der oben erwähnten unerwünschten Lenkkraft entgegenzuwirken (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 9- 302155).

Bei einem Fahrzeug, welches die oben erwähnte kooperative Steuerung/­ Regelung ausführt, kann dann, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung fehlerhaft funktioniert und kein Lenkunterstützungsmoment erzeugt werden kann, der durch den Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung hervor­ gerufenen Lenkmoment-Erscheinung nicht entgegengewirkt werden, und es besteht eine Möglichkeit, dass der Fahrer eine unangenehme Wahrnehmung erfährt.

3. Abriss der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Um­ stände gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, zu verhin­ dern, dass eine durch die zuvor erwähnte Lenkmoment-Erscheinung hervor­ gerufene unangenehme Wahrnehmung vom Fahrer in dem Falle erfahren wird, dass die elektrische Servolenkvorrichtung oder das Steuer/Regel­ mittel dafür in einem kooperativen Fahrzeugsteuer/regelsystem zum Redu­ zieren der Lenkmoment-Erscheinung durch kooperatives Steuern/Regeln der Kraftverteilvorrichtung und der elektrischen Servolenkvorrichtung fehlerhaft funktioniert.

Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, wird gemäß eines ersten Ge­ sichtspunkts der Erfindung ein kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das System eine Kraftverteilvorrichtung zum Verteilen der Antriebskraft oder der Bremskraft zwischen den rechten und den linken Rädern oder zwischen den vorderen und den hinteren Rä­ dern umfasst. In der Praxis der Erfindung ist ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betriebes der Kraftverteilvorrichtung vorgesehen. Weiterhin beeinflusst in der Praxis der Erfindung das Steuer/Regelsystem eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Motor zum Ausüben eines Lenkunterstützungsmoment auf das Fahrzeuglenksystem, und ein zweites Steuer/Regelmittel ist vorgesehen, um ein Motorsteuer/regelsignal zum Antreiben des Motors zu berechnen. Das Motorsteuer/regelsignal basiert auf zumindest dem von einem Lenkmoment-Erfassungsmittel erfassten Lenkmoment. Das erste Steuer/Regelmittel kann ein Korrektursignal berech­ nen, um das Motorsteuer/regelsignal auf Grundlage der durch die Kraftver­ teilvorrichtung erzeugten verteilten Kraft zu korrigieren. Das zweite Steu­ er/Regelmittel treibt den Motor auf Grundlage des korrigierten Motorsteuer/­ regelsignals an, welches erhalten wird durch Korrigieren des Motorsteuer/­ regelsignals mit dem Korrektursignal. Das erste Steuer/Regelmittel stoppt den Betrieb der Kraftverteilvorrichtung, wenn die elektrische Servolenkvor­ richtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert.

Entsprechend der oben erwähnten Anordnung stoppt das erste Steuer/­ Regelmittel den Betrieb der Kraftverteilvorrichtung und verhindert so ein Auftreten der zuvor erwähnten Lenkmoment-Erscheinung, wenn die elek­ trische Servolenkvorrichtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert und als Folge davon die den Betrieb der Kraft-Verteil-Vorrich­ tung begleitende Lenkmoment-Erscheinung nicht verringert werden kann. Es ist somit möglich, zu verhindern, dass der Fahrer eine unangenehme Wahrnehmung erfährt.

Entsprechend einer ersten Verbesserung der Basiserfindung wird ein koope­ ratives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei welchem das erste Steuer/Regelmittel den Absolutwert des Unterschieds zwischen den verteilten Kräften der Kraftverteilvorrichtung an die rechten und linken Räder allmählich auf null absenkt, wenn die zuvor erwähnte Fehlfunktion während des Betriebs der Kraftverteilvorrichtung auftritt.

Entsprechend der oben erwähnten Anordnung kann eine rasche Verände­ rung in der Lenkreaktion verhindert werden, welche vom Fahrer von dem Lenkrad her erfahren werden könnte, wenn die zuvor erwähnte Fehlfunk­ tion während des Betriebs der Kraftverteilvorrichtung auftritt, da der Ab­ solutwert des Unterschiedes zwischen den verteilten Kräften der Kraftver­ teilvorrichtung an die rechten und linken Räder allmählich auf null abnimmt.

Entsprechend einer zweiten Verbesserung der Erfindung wird ein kooperati­ ves Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei welchem das erste Steuer/Regelmittel die verteilte Kraft der Kraftverteilvorrichtung dann, wenn die Fehlfunktion auftritt, während die Kraftverteilvorrichtung eine verteilte Kraft erzeugt, welche größer als eine Bezugskraft ist, bei welcher die Zahnstangenkraft der elektrischen Servolenkvorrichtung ohne eine Korrektur durch das Korrektursignal zu null wird, unmittelbar auf ein Niveau absenkt, welches niedriger ist als die Bezugskraft, und dann den Absolut Wert des Unterschiedes zwischen den Verteilungskräften an die rechten und linken Räder der Verteilvorrichtung allmählich auf null absenkt.

Falls die zuvor erwähnte Fehlfunktion auftritt, wenn die Kraftverteilvor­ richtung eine verteilte Kraft erzeugt, welche größer als die Bezugsverteil­ kraft ist, wird ein Lenkmoment hervorgerufen, welches das Fahrzeug in der Kurvenrichtung scharf nach innen dreht, jedoch ist es entsprechend der Erfindung möglich das Auftreten der Lenkmoment-Erscheinung, die das Fahrzeug in der Abbiegerichtung scharf nach innen dreht, zu verhindern, da die verteilte Kraft unmittelbar auf ein Niveau abgesenkt wird, welches kleiner als die zuvor erwähnte Bezugsverteilkraft ist, wenn eine Fehlfunk­ tion auftritt. Da der Absolutwert des Unterschieds zwischen den verteilten Kräften der Verteilvorrichtung an die rechten und linken Räder anschließend allmählich auf null abgesenkt wird, wird darüber hinaus verhindert, dass sich die Lenkreaktion schnell verändert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die praktischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unten durch Bezugnahme auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläu­ tert, welche in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist.

Fig. 1 bis 10 stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Fig. 1 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, welches die Gesamt­ struktur der Antriebskraft-Verteilvorrichtung zeigt.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Schaltkreises der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt.

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, welches den Betrieb der Antriebs­ kraft-Verteilvorrichtung zeigt, wenn das Fahrzeug bei einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit nach rechts abbiegt.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches den Betrieb der Antriebs­ kraft-Verteilvorrichtung zeigt, wenn das Fahrzeug bei einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit nach links abbiegt.

Fig. 5 ist eine Skizze, welche die Struktur der elektrischen Servolenkvor­ richtung zeigt.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Schaltkreises der zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit zeigt.

Fig. 7 ist ein Kennfeld oder ein Graph zum Nachsehen des Stromkorrektur­ betrags oder des Versatzstromes vom verteilten Moment.

Fig. 8A und 8B sind Kennfelder oder Graphen zum Nachsehen des Gebietes, in welchem ein Betrieb der elektrischen Servolenkvorrichtung gehemmt ist.

Fig. 9 ist ein Graph, welcher die Veränderung der Lenkkraft zeigt, die eine Fehlfunktion der elektrischen Servolenkvorrichtung mit sich bringt.

Fig. 10 ist ein Graph, welcher die Veränderung in der Zahnstangen­ kraft zeigt, die der Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung mit sich bringt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜH­ RUNGSFORM

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Getriebe M mit dem rechten Ende einer Maschine E verbunden, welche im vorderen Teil des Fahrzeugkörpers eines Frontmotor-/Vorderradantrieb-Fahrzeugs quer eingebaut ist, und eine Antriebskraft-Verteilvorrichtung T ist hinter der Maschine E und dem Getriebe M angeordnet. Ein rechtes Vorderrad W_FR und ein linkes Vor­ derrad W_FL sind mit einer rechten Antriebswelle A_R bzw. einer linken Antriebswelle A_L verbunden, welche in Querrichtung von dem rechten Ende und dem linken Ende der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T abste­ hen.

Die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T umfasst ein Differential D, an wel­ ches die Antriebskraft von einem äußeren Zahnrad 3 übertragen wird, welches mit einem an einer vom Getriebe M ausgehenden Eingangswelle 1 vorgesehenen Eingangszahnrad 2 kämmt. Das Differential D verwendet einen Planetengetriebemechanismus vom Doppelritzeltyp und umfasst ein Hohlrad 4, welches integral mit dem oben erwähnten äußeren Zahnrad 3 ausgebildet ist, ein Sonnenrad 5, welches koaxial innerhalb des Hohlra­ des vorgesehen ist, sowie einen Planetenträger 8, welcher ein äußeres Planetenrad 6 trägt, das mit dem oben erwähnten Hohlrad 4 kämmt, und welcher ein inneres Planetenrad 7 trägt, das mit dem Sonnenrad 5 kämmt, in einem Zustand, in welchem diese miteinander kämmen. Im Differential D dient das Hohlrad 4 als ein Eingangselement, während das Sonnerad 5, welches als eines der Ausgangselemente dient, über eine linke Ausgangswelle 9 _L mit dem linken Vorderrad W_FL verbunden ist. Der Planetenträger 8, welcher als das andere der Ausgangselemente dient, ist über eine rechte Ausgangswelle 9 _R mit dem rechten Vorderrad W_FR ver­ bunden.

Ein Trägerelement 11, welches am Außenumfang der linken Ausgangs­ welle 9 _L drehbar gehalten ist, umfasst vier Ritzelwellen 12, welche in der Umfangsrichtung bei 90°-Intervallen vorgesehen sind, und jede Ritzel­ welle 12 trägt drehbar ein Dreifachritzelelement 16, bei welchem ein erstes Ritzel 13, ein zweites Ritzel 14 und ein drittes Ritzel 15 integral ausgebildet sind.

Ein erstes Sonnenrad 17, welches mit dem oben erwähnten ersten Ritzel 13 kämmt, das drehbar an dem Außenumfang der linken Ausgangswelle 9 _L gehalten ist, ist mit dem Planetenträger 8 des Differentials D verbun­ den. Ein zweites Sonnenrad 18, welches am Außenumfang der linken Ausgangswelle 9 _L festgelegt ist, kämmt mit dem oben erwähnten zwei­ ten Ritzel 14. Darüber hinaus kämmt ein drittes Sonnenrad 19, welches drehbar an dem Außenumfang der linken Ausgangswelle 9 _L gehalten ist, mit dem oben erwähnten dritten Ritzel 15.

Die Zähnezahlen des ersten Ritzels 13, des zweiten Ritzels 14, des drit­ ten Ritzels 15, des ersten Sonnenrads 17, des zweiten Sonnenrads 18 und des dritten Sonnenrads 19 in der Ausführungsform sind 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 C_L mit einem Gehäuse 20 verbunden sein, und die Drehrate eines Trägerele­ ments 11 wird durch Eingriff der linken Hydraulikkupplung C_L erhöht. Das Trägerelement 11 kann mit dem Gehäuse 20 über eine rechte Hydraulik­ kupplung C_R verbunden sein, und die Drehrate des Trägerelements 11 wird durch Eingriff der rechten Hydraulikkupplung C_R verringert. Die oben erwähnte rechte Hydraulikkupplung C_R und die linke Hydraulikkupplung C_L werden durch eine einen Mikrocomputer enthaltende erste elektro­ nische Steuer/Regeleinheit U₁ gesteuert/geregelt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden in die erste elektronische Steuer/Regel­ einheit U₁ Signale von einem Maschinenmoment-Erfassungsmittel S₁ zum Erfassen des Maschinenmoments T_E, einem Maschinen-Drehraten-Erfas­ sungsmittel S₂ zum Erfassen der Drehrate Ne der Maschine E, einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel S₃ zum Erfassen der Fahrzeug­ geschwindigkeit V und einem Lenkwinkel-Erfassungsmittel S₄ zum Erfas­ sen des Lenkwinkels θ eingegeben. Die erste elektronische Steuer/Regel­ einheit U₁ verarbeitet die Signale von den oben erwähnten Erfassungs­ mitteln S₁ bis S₄ auf Grundlage eines vorbestimmten Programms, und steuert/regelt somit die oben erwähnte linke Hydraulikkupplung C_L und rechte Hydraulikkupplung C_R.

Die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U₁ umfasst ein Antriebswel­ lenmoment-Berechnungsmittel M1, ein Übersetzungsverhältnis-Berech­ nungsmittel M2, ein erstes Rechts-und-links-Verteilungskorrekturfaktor- Berechnungsmittel M3, ein Sollgierraten-Berechnungsmittel M4, ein Quer­ beschleunigungs-Berechnungsmittel M5, ein zweites Rechts-und-links- Verteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M6, ein zweites Rechtes- und-linkes-Vorderradmoment-Berechnungsmittel M7 und ein Stromkor­ rekturbetrag-Berechnungsmittel M8.

Das Antriebswellenmoment-Berechnungsmittel M1 berechnet das An­ triebswellenmoment T_D (d. h. das gesamte auf das vordere rechte und das vordere linke Rad W_FR, W_FL übertragene Moment) durch Multiplizieren des Maschinenmoments T_E mit dem Übersetzungsverhältnis Ni, welches vom Übersetzungsverhältnis-Berechnungsmittel M2 aus der Drehrate Ne der Maschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit V erzeugt wurde. Das Ma­ schinenmoment T_E kann aus dem Einlassdruck (oder Öffnung des Be­ schleunigers) und der Drehrate Ne der Maschine erhalten werden, und das Antriebswellenmoment T_D kann ebenso durch ein anderes als das oben erwähnte Mittel erhalten werden, wie z. B. ein am Leistungsüber­ tragungssystem vorgesehenes Momenten-Erfassungsmittel oder die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs. Darüber hinaus kann die Fahrzeug­ geschwindigkeit V durch ein anderes Mittel als die Radgeschwindigkeit, wie z. B. ein einen räumlichen Filter verwendendes optisches Mittel, erhal­ ten werden, oder sie kann unter Verwendung eines Doppler-Radars be­ stimmt werden.

Das erste Rechts-und-Links-Verteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M3 sieht auf Grundlage des Antriebswellenmoments T_D für einen ersten Rechts-und-Links-Verteilungskorrekturfaktor K_T sowie auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V für einen zweiten Rechts-und-Links-Vertei­ lungskorrekturfaktor K_V in einem Kennfeld nach. Das Sollgierraten-Be­ rechnungsmittel M4 sieht auf Grundlage des Lenkwinkels θ für die Lenk­ winkelkomponente Y₁ der Sollgierrate Y und auf Grundlage der Fahrzeug­ geschwindigkeit V für die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente Y₂ der Sollgierrate Y in einem Kennfeld nach, und berechnet die Sollgierrate Y durch Multiplizieren der Lenkwinkelkomponente Y₁ mit der Fahrzeugge­ schwindigkeitskomponente Y₂. Das Querbeschleunigungs-Berechnungs­ mittel M5 berechnet die Querbeschleunigung Y_G durch Multiplizieren der zuvor erwähnten Sollgierrate Y mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V, und das zweite Rechts-und-links-Verteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M6 sieht auf Grundlage der oben erwähnten Querbeschleunigung Y_G für den Rechts-und-links-Verteilungskorrekturfaktor G in einem Kennfeld nach.

Schließlich berechnet das Rechtes-und-linkes-Vorderradmoment-Berech­ nungsmittel M7 ein verteiltes Moment T_L, welches an das linke Vorderrad W_FL, sowie ein verteiltes Moment T_R, welches an das rechte Vorderrad W_FR auf Grundlage der folgenden Gleichungen verteilt werden soll.

T_L = (T_D/2) × (1 + K_W × K_T × K_V × G) (1)

T_R = (T_D/2) × (1 - K_W × K_T × K_V × G) (2)

Dabei bezeichnen K_V und K_T die Rechts-und-links-Verteilungskorrekturfak­ toren, welche durch das erste Rechts-und-links-Verteilungskorrekturfak­ tor-Berechnungsmittel M3 erhalten wurden, G bezeichnet den Rechts- und-links-Verteilungskorrekturfaktor, welcher durch das Rechts-und-links- Verteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M6 erhalten wurde, und K_W ist eine Konstante.

Der Ausdruck (1 ± K_W × K_T × K_V × G) auf der rechten Seite von Glei­ chung (1) und Gleichung (2) bestimmt das Momentenverteilungsverhält­ nis zwischen dem rechten und dem linken Vorderrad W_FR, W_FL, und wenn die Momentenverteilung an eines von dem rechten und dem linken Vor­ derrad W_FR, W_FL um einen vorbestimmten Betrag ansteigt, nimmt die Momentenverteilung an das andere aus dem rechten und dem linken Vorderrad W_FR, W_FL um den oben erwähnten vorbestimmten Betrag ab.

Wenn die verteilten Momente T_R, T_L, welche an das rechte und das linke Vorderrad W_FR, W_FL verteilt werden sollen, wie oben erwähnt bestimmt werden, werden die rechte Hydraulikkupplung C_R und die linke Hydraulik­ kupplung C_L derart gesteuert/geregelt, dass die oben erwähnten verteilten Momente T_R, T_L an das rechte und das linke Vorderrad W_FR, W_FL über­ tragen werden.

Die verteilten Momente T_R, T_L, welche an das rechte und das linke Vor­ derrad W_FR, W_FL verteilt werden sollen und welche durch das Rechtes- und-linkes-Vorderradmoment-Berechnungsmittel M7 berechnet werden, werden in das Stromkorrekturbetrag-Berechnungsmittel M8 eingegeben. Das Stromkorrekturbetrag-Berechnungsmittel M8 gibt die verteilten Mo­ mente T_R, T_L in das in Fig. 7 gezeigte Kennfeld ein und sieht den Strom­ korrekturbetrag ΔI für den Motor 27 der unten beschriebenen elektri­ schen Servolenkvorrichtung S nach. Der Stromkorrekturbetrag ΔI ent­ spricht einem Stromniveau, welches für die elektrische Servolenkvor­ richtung S notwendig ist, um ein Lenkmoment zu erzeugen, welches der Lenkmoment-Erscheinung entgegenwirken kann, die durch die von der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T erzeugten verteilten Momente T_R, T_L erzeugt werden.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, nimmt der Stromkorrekturbetrag ΔI linear von 0 A bis 22 A zu, während die verteilten Momente T_R, T_L von 20 kgfm bis 70 kgfm zunehmen, und wenn die verteilten Momente T_R, T_L 70 kgfm übersteigen, wird der Stromkorrekturbetrag ΔI an einem oberen Grenz­ wert von 22 A gehalten. Obwohl der Maximalwert für den an den Motor 27 der elektrischen Servolenkvorrichtung S zur Lenkunterstützung zu­ geführten Strom 85 A beträgt, ist der obere Grenzwert von 22 A für den Stromkorrekturbetrag ΔI derart eingestellt, dass er kleiner ist als der oben erwähnte Maximalwert für den Strom.

Nach Maßgabe eines Befehls von der ersten elektronischen Steuer/Regel­ einheit U₁ befinden sich sowohl die rechte Hydraulikkupplung C_R als auch die linke Hydraulikkupplung C_L in einem Nichteingriffszustand, während das Fahrzeug geradeaus fährt. Somit werden das Trägerelement 11 und das dritte Sonnenrad 19 nicht festgehalten, und die linke Antriebswelle 9 _L, die rechte Antriebswelle 9 _R, der Planetenträger 8 des Differentials D und das Trägerelement 11 drehen alle übereinstimmend. Zu diesem Zeit­ punkt wird das Moment der Maschine E gleichmäßig vom Differential D an das rechte und das linke Vorderrad W_FR, W_FL übertragen, wie durch die schraffierten Pfeile in Fig. 1 gezeigt ist.

Wenn das Fahrzeug bei einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit nach rechts abbiegt, wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die rechte Hydraulik­ kupplung C_R nach Maßgabe eines Befehls von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U₁ eingerückt, um das Trägerelement 11 anzuhalten, indem es mit dem Gehäuse 20 verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehrate N_R des linken Vorderrades W_FL relativ zur Drehrate N_R des rechten Vorderrades W_FR gemäß der in der folgenden Gleichung gezeigten Beziehung erhöht, da die linke Ausgangswelle 9 _L, welche mit dem linken Vorderrad W_FL integriert ist, und die reche Ausgangswelle 9 _R, welche mit dem rechten Vorderrad W_FR integriert ist (d. h. der Planetenträger 8 des Differentials D), über das zweite Sonnenrad 18, das zweite Ritzel 14, das erste Ritzel 13 und das erste Sonnenrad 17 verbunden sind.

N_L/N_R = (Z₄/Z₃) × (Z₁/Z₂) = 1.143 (3)

Wenn die Drehrate N_L des linken Vorderrads W_FL relativ zur Drehrate N_R des rechten Vorderrades W_FR wie oben erwähnt erhöht ist, kann ein Teil des Momentes des rechten Vorderrades W_FR, welches das innere Kurven­ rad ist, zum linken Vorderrad W_FL übertragen werden, welches das äu­ ßere Kurvenrad ist, wie durch den schraffierten Pfeil in Fig. 3 gezeigt ist.

Anstatt das Trägerelement 11 mittels der rechten Hydraulikkupplung C_R zu stoppen, falls die Drehrate des Trägerelements 11 verringert wird, indem die Eingriffskraft der rechten Hydraulikkupplung C_R in geeigneter Weise eingestellt wird, kann die Drehrate N_L des linken Vorderrads W_FL relativ zur Drehrate N_R des rechten Vorderrades W_FR entsprechend der Verzögerung erhöht werden, und das benötigte Drehmomentniveau kann vom rechten Vorderrad W_FR, welches das innere Kurvenrad ist, zum lin­ ken Vorderrad W_FL, welches das äußere Kurvenrad ist, übertragen wer­ den.

Wenn andererseits das Fahrzeug bei einer mittleren bis niedrigen Ge­ schwindigkeit nach links abbiegt, wird die linke Hydraulikkupplung C_L, wie in Fig. 4 gezeigt ist, nach Maßgabe eines Befehls von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U₁ eingerückt, und das dritte Ritzel 15 wird über das dritte Sonnenrad 19 mit dem Gehäuse 20 verbunden. Als Folge davon nimmt die Drehrate des Trägerelements 11 relativ zu der Drehrate der linken Ausgangswelle 9 _L zu, und die Drehrate N_R des rech­ ten Vorderrades W_FR wird relativ zu der Drehrate N_L des linken Vorderra­ des W_FL nach Maßgabe der in der folgenden Gleichung gezeigten Bezie­ hung erhöht.

N_R/N_L = {1 - (Z₅/Z₆) × (Z₂/Z₁)} ÷ {1 - (Z₅/Z₆) × (Z₄/Z₃)} = 1.167 (4)

Wie oben erwähnt wurde, kann dann, wenn die Drehrate N_R des rechten Vorderrades W_FR relativ zu der Drehrate N_L des linken Vorderrades W_FL zunimmt, ein Anteil des Momentes des linken Vorderrades W_FL, welches das innere Kurvenrad ist, an das rechte Vorderrad W_FR übertragen wer­ den, welches das äußere Kurvenrad ist, wie in Fig. 4 durch den schraf­ fierten Pfeil gezeigt ist. In diesem Falle kann weiterhin, falls die Drehrate des Trägerelements 11 durch geeignetes Einstellen der Eingriffskraft der linken Hydraulikkupplung C_L erhöht ist, entsprechend der Beschleuni­ gung, die Drehrate N_R des rechten Vorderrades W_FR relativ zu der Dreh­ rate N_L des linken Vorderrades W_FL erhöht sein, und das erforderliche Drehmomentniveau kann von dem linken Vorderrad W_FL, welches das innere Kurvenrad ist, zu dem rechten Vorderrad W_FR, welches das äußere Kurvenrad ist, übertragen werden. Es ist somit möglich, das Kurvenver­ halten zu verbessern, indem zu Zeiten, zu denen das Fahrzeug bei einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit fährt, ein größeres Moment an das äußere Kurvenrad als an das innere Kurvenrad übertragen wird. Zu­ sätzlich ist es dann, wenn das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit fährt, möglich, die Fahrstabilität zu verbessern, indem das an das äußere Kurvenrad übertragene Moment im Vergleich zu dem oben erwähnten Fall einer mittleren bis niedrigen Geschwindigkeit verringert wird oder alterna­ tiv indem ein Drehmoment vom äußeren Kurvenrad zum inneren Kurven­ rad übertragen wird. Dies kann im ersten Rechts-und-links-Verteilungs­ korrekturfaktor-Berechnungsmittel M3 der ersten elektronischen Steuer/­ Regeleinheit U₁ durch Festlegen des Kennfelds des zweiten Rechts-und- links-Verteilungskorrekturfaktors K_V relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit V erreicht werden.

Wie aus einem Vergleich von Gleichung (3) mit Gleichung (4) deutlich wird, können das Verhältnis (etwa 1,143) der Drehgeschwindigkeit des linken Vorderrades W_FL zu der Drehgeschwindigkeit des rechten Vorderra­ des W_FR sowie das Verhältnis (etwa 1,167) der Drehgeschwindigkeit des rechten Vorderrades W_FR zu der Drehgeschwindigkeit des linken Vorderra­ des W_FL einander nahezu gleich gemacht werden, da die Zähnezahlen des ersten Ritzels 13, des zweiten Ritzels 14, des dritten Ritzels 15, des ersten Sonnenrades 17, des zweiten Sonnenrades 18 und des dritten Sonnenrades 19 wie oben erwähnt festgelegt sind.

Wenn die Antriebskräfte verändert werden, welche von der Maschine E an das rechte und das linke Vorderrad W_FR, W_FL über die Antriebskraft- Verteilvorrichtung T verteilt werden, werden aufgrund der sogenannten Lenkmoment-Erscheinung unerwünschte Lenkkräfte in dem rechten und dem linken Vorderrad W_FR, W_FL erzeugt, welche gelenkte Räder sind. In einem Fahrzeug mit einer elektrischen Servolenkvorrichtung S kann dann, wenn die Lenkmoment-Erscheinung aufgrund des Betriebs der Antriebs­ kraft-Verteilvorrichtung T hervorgerufen wird, die oben erwähnte Lenk­ moment-Erscheinung geschwächt werden, indem die elektrische Servo­ lenkvorrichtung S derart betrieben wird, dass die Lenkkraft aufgrund der Lenkmoment-Erscheinung ausgelöscht und ein Lenkunterstützungsmo­ ment in der entgegengesetzten Richtung erzeugt wird.

Als Nächstes wird ein Fahrzeuglenksystems auf Grundlage von Fig. 5 erläutert.

Ein Lenkmoment, welches von einem Fahrer in ein Lenkrad 21 eingege­ ben wird, wird über eine Lenkwelle 22, eine Verbindungswelle 23 und ein Ritzel 24 auf eine Zahnstange 25 übertragen, und die hin- und herge­ hende Bewegung der Zahnstange 25 wird weiterhin über eine rechte und eine linke Spurstange 26, 26 auf das rechte und das linke Vorderrad W_FR, W_FL übertragen, um die Vorderräder W_FR, W_FL zu lenken. Eine elektrische Servolenkvorrichtung S, welche in dem Lenksystem vorgesehen ist, umfasst ein Antriebszahnrad 28, welches an einer Ausgangswelle eines Motors 27 vorgesehen ist, ein angetriebenes Zahnrad 29, welches mit dem Antriebszahnrad 28 kämmt, eine Schneckenwelle 30, welche mit dem angetriebenen Zahnrad 29 integral ausgebildet ist, sowie eine Mutter 31, welche mit der Schneckenwelle 30 kämmt und welche ebenso mit der oben erwähnten Zahnstange 25 verbunden ist.

Eine zweite elektronische Steuer/Regelvorrichtung U₂ steuert/regelt den Betrieb der elektrischen Servolenkvorrichtung S nicht alleine, sondern steuert/regelt den Betrieb der elektrischen Servolenkvorrichtung S koope­ rativ in Verbindung mit dem Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfasst die zweite elektronische Steuer/Regel­ einheit U₂ ein Sollstrom-Setzmittel M9, ein Antriebssteuer/regelmittel M10, ein Antriebshemmungsmittel M11, ein Antriebshemmungs-Bestim­ mungsmittel M12, ein Obergrenzen-Prüfmittel M13 und ein Subtraktions­ mittel 33.

Das Obergrenzen-Prüfmittel M13 prüft, dass der Stromkorrekturbetrag ΔI, welcher von der ersten elektronischen Steuer/Regeleinheit U₁ eingegeben wird, definitiv nicht höher als 22 A ist.

Das Sollstrom-Setzmittel M9 führt eine Kennfeldabfrage für den Sollstrom I_MS zum Antreiben des Motors 27 der elektrischen Servolenkvorrichtung S durch auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche vom Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsmittel S₃ eingegeben wird, und des Lenkmoments T_Q, welches vom Lenkmoment-Erfassungsmittel S₅ einge­ geben wird. Der Sollstrom I_MS wird so gesetzt, dass er in Antwort auf eine Zunahme des Lenkmoments T_Q zunimmt und in Antwort auf eine Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, und diese Eigen­ schaften gestatten, dass ein Lenkunterstützungsmoment entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs erzeugt wird.

Der Zielstrom I_MS, welcher vom Zielstrom-Setzmittel M9 ausgegeben wird, und der Stromkorrekturbetrag ΔI, welcher vom Obergrenzen-Prüf­ mittel M13 ausgegeben wird, werden in das Subtraktionsmittel 33 einge­ geben, in welchem der Stromkorrekturbetrag ΔI vom Sollstrom I_MS sub­ trahiert wird, um einen korrigierten Sollstrom I_MS' (= I_MS - ΔI) zu ergeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird der korrigierte Sollstrom I_MS' durch Subtrahieren des Stromkorrekturbetrags ΔI vom Sollstrom I_MS be­ rechnet, da aufgrund des Betriebs der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T eine Lenkkraft in der gleichen Richtung ausgeübt wird, wie die aus dem Lenkvorgang durch den Fahrer.

Das Antriebssteuer/regelmittel M10 wandelt den korrigierten Sollstrom I_MS' in ein Motorantriebssignal V_D um und gibt das Motorantriebssignal V_D an das Antriebshemmungsmittel M11 aus. Wenn vom Antriebshem­ mungs-Bestimmungsmittel M12 kein Antriebshemmungssignal eingege­ ben wird, gibt das Antriebshemmungsmittel M11 das oben erwähnte Motorantriebssignal V_D an den Motortreiber 32 aus, um den Motor 27 bei einer Motorspannung V_M anzutreiben, und somit lässt man die elektrische Servolenkvorrichtung S ein Lenkunterstützungsmoment erzeugen. Durch Steuern/Regeln der elektrischen Servolenkvorrichtung S auf Grundlage des korrigierten Sollstroms I_MS', welcher aus dem Sollstrom I_MS und Stromkorrekturbetrag Δ_I berechnet wurde, wird es möglich, gleichzeitig die Lenkmoment-Erscheinung zu verringern und den Lenkvorgang durch den Fahrer zu unterstützen, was die primäre Funktion der elektrischen Servolenkvorrichtung S ist.

In dem Fall, in welchem eine Abnormalität auftritt, wie z. B. eine Fehlfunk­ tion des Steuer/Regelsystems, wird ein Antriebshemmungssignal von dem Antriebshemmungs-Bestimmungsmittel M12 in das Antriebshem­ mungsmittel M11 eingegeben, das Antriebshemmungsmittel M11 hemmt die Ausgabe des oben erwähnten Motorantriebssignals V_D, und den Be­ trieb der elektrischen Servolenkvorrichtung S, und somit wird verhindert, dass die elektrische Servolenkvorrichtung S ein Lenkunterstützungsmo­ ment erzeugt, welches vom Fahrer nicht erwartet wird. Das Antriebs­ hemmungs-Bestimmungsmittel M12 zusammen mit dem Drehmoment- Sensormittel S5, einem Stromerfassungsmittel S6 und dem Obergrenzen- Prüfmittel M13 ist ein Mittel zum Bestimmen einer Fehlfunktion der elek­ trischen Servolenkvorrichtung S oder des zweiten Steuer/Regelmittels U₂.

Ein aktueller Motorstrom I_M, welcher durch das Stromerfassungsmittel S₆ erfasst und dem Motor 27 zugeführt wird, ein Lenkmoment T_Q, welches durch ein Lenkmoment-Erfassungsmittel S₅ erfasst wird, und ein Versatz­ strom ΔI_OS, welcher vom Obergrenzen-Prüfmittel M13 ausgegeben wird, werden in das Antriebshemmungs-Bestimmungsmittel M12 eingegeben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Versatzstrom ΔI_OS dasselbe wie der Stromkorrekturbetrag ΔI (ΔI = ΔI_OS). Das Antriebshemmungs- Bestimmungsmittel M12 bestimmt durch Eingeben des aktuellen Motor­ stroms I_M und des Lenkmoments T_Q in ein Kennfeld, welches auf der Grundlage des Versatzstroms ΔI_OS korrigiert worden ist, ob der Antrieb der elektrischen Servolenkvorrichtung S gehemmt werden soll oder nicht.

Fig. 8A ist ein Kennfeld des Standes der Technik für ein Ausführen der oben erwähnten Bestimmung, und dieses Kennfeld wurde ursprünglich für ein Fahrzeug vorbereitet, welches keine Antriebskraft-Verteilvorrich­ tung T umfasst, d. h. ein Fahrzeug, in welchem keine kooperative Steue­ rung/Regelung einer elektrischen Servolenkvorrichtung S und einer An­ triebskraft-Verteilvorrichtung T ausgeführt wurde. In der Figur bezeichnet die Abszisse das Lenkmoment T_Q, welches durch das Lenkmoment-Erfas­ sungsmittel S₅ erfasst wird, und die Ordinate bezeichnet den aktuellen Motorstrom I_M, welcher durch das Stromerfassungsmittel S₆ erfasst wird. Der Bereich an der Abszisse rechts vom Ursprung, in welchem das Lenk­ moment T_Q positiv (+) ist, entspricht einem Fall, in welchem ein Lenkmo­ ment in der Richtung zum Rechtsabbiegen in das Lenkrad 21 eingegeben wird, und der Bereich an der Abszisse links vom Ursprung, in welchem das Lenkmoment T_Q negativ (-) ist, entspricht einem Fall, bei welchem in das Lenkrad 21 ein Lenkmoment in der Richtung zum Linksabbiegen eingegeben wird. Der Bereich an der Ordinate oberhalb des Ursprungs, in welchem der aktuelle Motorstrom I_M positiv (+) ist, entspricht einem Fall, bei welchem der Motor 27 ein Moment in der Richtung zum Rechtsabbie­ gen ausgibt, und der Bereich an der Ordinate, unterhalb des Ursprungs, in welche der aktuelle Motorstrom I_M negativ (-) ist, entspricht einem Fall, in welchem der Motor 27 ein Drehmoment in der Richtung zum Links­ abbiegen ausgibt. Wenn das Lenkmoment T_Q und der aktuelle Motorstrom I_M sich in den schraffierten Unterstützungshemmungsberei­ chen befinden, gibt das Antriebshemmungs-Bestimmungsmittel M12 einen Befehl an das Antriebshemmungsmittel M11 aus, um den Antrieb des Motors 27 zu hemmen.

Wenn beispielsweise der Motor 27 aufgrund einer Fehlfunktion der zwei­ ten elektronischen Steuer/Regeleinheit U₂ durch einen großen Strom in der Richtung für ein Rechtsabbiegen angetrieben wird, obwohl der Fahrer keinen Lenkvorgang ausführt, befindet sich der aktuelle Motorstrom IM zu dieser Zeit in Position "a" in dem (+)-Bereich. Da der Motor 27 in der Richtung für ein Rechtsabbiegen gegen den Willen des Fahrers angetrie­ ben wird, versucht der Fahrer, das Fahrzeug in einer geraden Linie zu fahren, indem er ein starkes Lenkmoment T_Q in der Richtung für ein Linksabbiegen auf das Lenkrad 21 ausübt, und somit entspricht das durch das Lenkmoment-Erfassungsmittel S₅ erfasste Lenkmoment T_Q Position "b" in dem (-)-Bereich. Als Folge davon weisen der aktuelle Motorstrom I_M und das Lenkmoment T_Q eine durch den Punkt P in Fig. 8A bezeichnete Beziehung auf und treten in den schraffierten Unterstüt­ zungshemmungsbereich ein, das Antriebshemmungs-Bestimmungsmittel M12 gibt einen Befehl zum Hemmen des Antriebs des Motors 27 aus, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die elektrische Servolenk­ vorrichtung S ein unerwünschtes Lenkunterstützungsmoment erzeugt.

Die oben erwähnte Erläuterung gilt für ein Fahrzeug, bei welchem eine kooperative Steuerung/Regelung der elektrischen Servolenkvorrichtung S und der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T nicht ausgeführt wird, jedoch weisen Fahrzeuge, welche eine kooperative Steuerung/Regelung aus­ führen, die folgenden Nachteile auf. Das heißt sozusagen, es besteht, da der aktuelle Motorstrom I_M in einem Fahrzeug, welches eine kooperative Steuerung/Regelung ausführt, eine Stromkomponente zum Unterstützen des Lenkvorgangs des Fahrers und eine Stromkomponente zum Verrin­ gern der Lenkmoment-Erscheinung aufweist, eine Möglichkeit, dass even­ tuell eine fehlerhafte Bestimmung durchgeführt wird und der Betrieb der elektrischen Servolenkvorrichtung S unter Umständen gehemmt wird, wenn ihr Betrieb nötig ist, oder der Betrieb der elektrischen Servolenkvor­ richtung S unter Umständen gestattet wird, wenn ihr Betrieb unnötig ist, falls das Kennfeld in Fig. 8A, in welchem die Stromkomponente zum Verringern, der Lenkmoment-Erscheinung nicht berücksichtigt wird, so verwendet wird, wie es ist.

Beispielsweise gibt es bei einem Fahrzeug, welches eine kooperative Steuerung/Regelung ausführt, Fälle, in welchen eine Lenkunterstützung selbst in Bereichen gestattet wird, in welchen die Richtung des Lenkmo­ ments T_Q der Richtung des aktuellen Motorstroms I_M entgegengesetzt ist (der zweite und der vierte Quadrant in Fig. 8A). Dies ist so, da eine Lenk­ moment-Erscheinung in der gleichen Richtung wie die Lenkrichtung durch den Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T hervorgerufen wird. Denkt man an einen Fall, bei welchem der Stromkorrekturbetrag ΔI in der der Lenkmoment-Erscheinung entgegengesetzten Richtung, welcher erforderlich ist, um ihr entgegenzuwirken, größer ist als der Sollstrom I_MS der elektrischen Servolenkvorrichtung S, ist es, falls das Kennfeld in Fig. 8A so verwendet wird, wie es ist, unmöglich, der Lenkmoment-Erschei­ nung entgegenzuwirken, da die Lenkunterstützung gehemmt ist.

In der vorliegenden Ausführungsform kann das Unterstützungshem­ mungsgebiet in der Ordinatenrichtung um einen Betrag nach oben ver­ schoben sein, welcher dem Stromkorrekturbetrag ΔI (d. h. dem Versatz­ strom ΔI_OS) entspricht, wie in Fig. 8B gezeigt ist, um die oben erwähnte Situation zu vermeiden. Durch ein derartiges Vorgehen ist es möglich, einen Lenkmomentbetrag in der der Lenkrichtung entgegengesetzten Richtung entsprechend dem Stromkorrekturbetrag ΔI in der elektrischen Servolenkvorrichtung S hervorzurufen und somit die Lenkmoment- Erscheinung auszulöschen, welche der Betrieb der Antriebskraft-Verteil­ vorrichtung T mit sich bringt.

Eine an der zweiten elektronischen Steuer/Regeleinheit U₂ vorgesehene Alarmlampe 34 leuchtet auf, wenn in der oben erwähnten zweiten elek­ tronischen Steuer/Regeleinheit U₂ oder der elektrischen Servolenkvor­ richtung S eine Fehlfunktion auftritt, und ein Alarmsignal zum Erleuchten der Alarmlampe 34 wird in die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U₁ eingegeben. Darüber hinaus werden das Lenkmoment T_Q, der Sollstrom I_MS und der korrigierte Sollstrom I_MS' von der zweiten elektronischen Steu­ er/Regeleinheit U₂ in die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U₁ als Kommunikationsdaten eingegeben. In dem Fall, in dem das oben erwähnte Alarmsignal eingegeben wird, oder in dem Fall, in dem das Auftreten einer Abnormalität von den zuvor erwähnten Kommunikations­ daten bestätigt wird, bestimmt die erste elektronische Steuer/Regeleinheit U₁, dass die elektrische Servolenkvorrichtung S oder die zweite elektro­ nische Steuer/Regeleinheit U₂ eine Fehlfunktion aufgewiesen hat und kein geeignetes Lenkunterstützungsmoment erzeugen kann, und stoppt den Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T.

Fig. 9 zeigt die Veränderung der Lenkkraft, wenn die elektrische Servo­ lenkvorrichtung S (oder die zweite elektronische Steuer/Regeleinheit U₂) fehlerhaft funktioniert, wenn das Fahrzeug mit Beschleunigung abbiegt. Der Beschleunigungszustand in der Figur bezieht sich auf den Zustand, in welchem die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T normal arbeitet, und der Verzögerungszustand bezieht sich auf einen Zustand, in welchem die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T außer Betrieb ist.

Linie a entspricht Fahrzeugen, welche keine Antriebskraft-Verteilvorrich­ tung T aufweisen, und da die elektrische Servolenkvorrichtung S keine Unterstützungskraft erzeugen kann, sobald eine Fehlfunktion auftritt, nimmt die Lenkkraft zu.

Linie b entspricht Fahrzeugen, welche eine elektrische Servolenkvorrich­ tung S und eine Antriebskraft-Verteilvorrichtung T aufweisen und einen kooperativen Betrieb ausführen, und der Betrieb der Antriebskraft-Verteil­ vorrichtung T dauert selbst dann fort, wenn eine Fehlfunktion auftritt. In diesem Falle nimmt die Lenkkraft ab, sobald eine Fehlfunktion auftritt, und wenn das Fahrzeug sich von einem Beschleunigungszustand in einen Verzögerungszustand bewegt, nimmt die Lenkkraft schnell zu.

Der Grund dafür ist, dass es, da die durch den Betrieb der Antriebskraft- Verteilvorrichtung T hervorgerufene Lenkmoment-Erscheinung derart wirkt, dass sie das Fahrzeug zum Abbiegen unterstützt, notwendig ist, in der elektrischen Servolenkvorrichtung S ein Lenkunterstützungsmoment in der zur Richtung des Lenkvorgangs entgegengesetzten Richtung zu erzeugen, um dieser Lenkmoment-Erscheinung entgegenzuwirken. Im Allgemeinen übersteigt der Betrag des oben erwähnten Lenkunterstüt­ zungsmoments in der entgegengesetzten Richtung den Betrag des Lenk­ unterstützungsmoments zum Unterstützen des Lenkvorgangs des Fah­ rers, welches durch die elektrische Servolenkvorrichtung S als ihre Pri­ märfunktion erzeugt wird, und als Folge davon wird ein Lenkunterstüt­ zungsmoment durch die elektrische Servolenkvorrichtung S in der ent­ gegengesetzten Richtung (der Richtung, welche die Lenkkraft erhöht) zur Richtung des Lenkvorgangs erzeugt. Deshalb ist das Ergebnis dann, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung S in diesem Zustand fehlerhaft funktioniert und kein Lenkunterstützungsmoment in der zur Richtung des zuvor erwähnten Lenkvorgangs entgegengesetzten Richtung erzeugen kann, dass die Lenkkraft abnimmt. Wenn das Fahrzeug sich von einem Beschleunigungszustand zu einem Verzögerungszustand bewegt und die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T aufhört zu arbeiten, ist das Ergebnis, dass die Lenkkraft zunimmt, da die Lenkmoment-Erscheinung in der Rich­ tung zum Unterstützen eines Abbiegens, welches durch die Antriebs­ kraft-Verteilvorrichtung T erzeugt wird, verschwindet.

Linie c entspricht dem Fall, in welchem der Betrieb der Antriebskraft- Verteilvorrichtung T auf Grundlage des Auftretens einer Fehlfunktion in einem Fahrzeug gestoppt wird, welches eine elektrische Servolenkvor­ richtung S und eine Antriebskraftunterstützungsvorrichtung T aufweist und einen kooperativen Betrieb ausführt. In diesem Falle, da der Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T stoppt, verschwindet die Lenkmo­ ment-Erscheinung in der Richtung zum Unterstützen eines Abbiegens, welche durch die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T erzeugt wird, und die Lenkkraft nimmt zu.

Linie d entspricht dem Fall, in welchem der Betrieb der Antriebskraft- Verteilvorrichtung T in einem Fahrzeug, auf welches sich die oben er­ wähnte Linie c bezieht, allmählich gestoppt wird. In diesem Falle, da die Lenkmoment-Erscheinung in der Richtung zum Unterstützen eines Ab­ biegens, welche durch die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T erzeugt wird, allmählich verschwindet, nimmt die Lenkkraft eher allmählich als schnell zu.

Wie zuvor beschrieben wurde nimmt die Lenkkraft schnell zu oder ab, falls der Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T fortdauert, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung S fehlerhaft funktioniert, so dass der Fahrer eine unangenehme Wahrnehmung erfährt (Linie b), jedoch ist es bei dem zuvor erwähnten Auftreten einer Fehlfunktion durch Stoppen des Betriebes der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T, wodurch somit verhin­ dert wird, dass sich die Lenkkraft schnell verändert, möglich, die durch den Fahrer erfahrene unangenehme Wahrnehmung abzuschwächen (Linie c). Die Antriebskraft verändert sich insbesondere sanfter, falls der Betrieb der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T bei dem zuvor erwähnten Auftreten einer Fehlfunktion allmählich gestoppt wird, und die durch den Fahrer erfahrene unangenehme Wahrnehmung kann effektiver abgeschwächt werden (Linie d).

Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen dem verteilten Drehmoment T_L, T_R der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T und der Zahnstangenkraft (d. h. der Lenkkraft) der elektrischen Servolenkvorrichtung S, wenn das Fahrzeug abbiegt.

In dem Fall, in welchem ein kooperativer Betrieb der elektrischen Servo­ lenkvorrichtung S und der Antriebskraft-Verteilvorrichtung T ausgeführt wird (unterbrochene Linie), wird die Zahnstangenkraft auf nahezu kon­ stantem Niveau gehalten, und die vom Fahrer erfahrene Lenkreaktion vom Lenkrad wird ebenso auf einem nahezu konstanten Niveau gehalten, selbst dann, wenn sich das durch die Antriebskraft-Verteilvorrichtung T erzeugte verteilte Drehmoment T_L, T_R verändert und somit die Stärke des Lenkmoments verändert. Wenn jedoch die elektrische Servolenkvorrich­ tung S fehlerhaft funktioniert und eine kooperative Steuerung/Regelung nicht ausgeführt werden kann, verändert sich die Zahnstangenkraft in großem Ausmaß entsprechend dem verteilten Drehmoment T_L, T_R zu dieser Zeit (durchgezogene Linie).

Da die Lenkmoment-Erscheinung in die Richtung zum Unterstützen des Abbiegens des Fahrzeugs wirkt (d. h. die Richtung, welche die Lenkkraft verringert), wird, wie zuvor beschrieben wurde, der Wert der Zahnstan­ genkraft negativ, wenn das verteilte Drehmoment T_L, T_R das verteilte Bezugsdrehmoment Tn übersteigt. Deshalb erhält das Lenkrad, in dem Falle, in welchem die elektrische Servolenkvorrichtung S fehlerhaft funk­ tioniert und eine kooperative Steuerung/Regelung nicht ausgeführt wer­ den kann, als Folge einer negativen Zahnstangenkraft ein Lenkmoment in der Abbiegerichtung, und es besteht eine Möglichkeit, dass der Fahrer unter Umständen eine starke, unangenehme Wahrnehmung erfährt (schraffierter Bereich in Fig. 10).

Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn die elek­ trische Servolenkvorrichtung S in einem Zustand fehlerhaft funktioniert, in welchem das verteilte Drehmoment T_L, T_R das zuvor erwähnte verteilte Bezugsdrehmoment Tn übersteigt (z. B. im Zustand, in welchem das ver­ teilte Drehmoment Ti ist), das verteilte Drehmoment T_L, T_R sofort von Ti auf Te verringert und dann allmählich von Te auf 0 verringert. Te ist derart voreingestellt, dass es kleiner als das verteilte Bezugsdrehmoment Tn ist. Somit ist es, wenn eine Fehlfunktion auftritt, möglich, durch promptes Verlassen des Zustands, in welchem das verteilte Drehmoment T_L, T_R das verteilte Bezugsdrehmoment Tn überschreitet, zu verhindern, dass das Lenkrad ein Lenkmoment in der Abbiegerichtung erhält, wo­ durch so die vom Fahrer erfahrene unangenehme Wahrnehmung abge­ schwächt wird. Anschließend kann durch allmähliches Verringern des verteilten Drehmoments T_L, T_R von Te auf 0 der Zustand sanft zum sel­ ben Zustand bewegt werden, wie der bei einem manuell gelenkten Fahr­ zeug ohne elektrische Servolenkvorrichtung S.

Obwohl das Lenkmoment in der Abbiegerichtung umso effektiver verhin­ dert werden kann, je kleiner der Wert des zuvor erwähnten Te ist, ist es wünschenswert, da eine Möglichkeit besteht, dass das verteilte Drehmo­ ment T_L, T_R sich sofort um einen großen Betrag verändern würde und so das Fahrzeugverhalten beeinflussen würde, den Wert des zuvor erwähn­ ten Te zu bestimmen, während die Ausgewogenheit zwischen diesen berücksichtigt wird.

Wenn eine Fehlfunktion in einem Zustand auftritt, in welchem das ver­ teilte Drehmoment T_L, T_R das zuvor erwähnte verteilte Bezugsdrehmo­ ment Tn nicht übersteigt, wird das verteilte Drehmoment T_L, T_R allmählich von diesem Zustand auf 0 verringert.

Wie zuvor beschrieben wurde stoppt das erste Steuer/Regelmittel, gemäß der gattungsbestimmenden Erfindung hiervon, den Betrieb der Kraftver­ teilvorrichtung, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert und als Folge davon die den Betrieb der Kraftverteilvorrichtung begleitende Lenkmoment-Erschei­ nung nicht abgeschwächt werden kann, und verhindert so, dass die oben erwähnte Lenkmoment-Erscheinung auftritt, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass der Fahrer eine unangenehme Wahrnehmung erfährt.

Entsprechend der ersten Verbesserung der Erfindung kann eine schnelle Veränderung in der Lenkreaktion verhindert werden, welche durch den Fahrer vom Lenkrad aus erfahren wird, wenn die zuvor erwähnte Fehl­ funktion während des Betriebs der Kraftverteilvorrichtung auftritt, da die verteilte Kraft allmählich auf null hin abnimmt.

Gemäß der zweiten Verbesserung der Erfindung ist es möglich, das Auf­ treten der Lenkmoment-Erscheinung zu verhindern, welche das Fahrzeug in der Abbiegerichtung scharf nach innen dreht, da die verteilte Kraft, wenn eine Fehlfunktion auftritt, unmittelbar auf ein Niveau verringert wird, welches kleiner als eine verteilte Bezugskraft ist, bei welcher die Zahnstangen kraft null wird. Darüber hinaus wird verhindert, dass die Lenkreaktion sich schnell verändert, da die verteilte Kraft anschließend allmählich auf null verringert wird.

Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde ausführlich oben beschrieben, jedoch kann die vorliegende Ausführungsform auf einer Vielzahl von Arten verändert werden, ohne vom Grundgedanken und vom Rahmen der Erfindung gemäß der anhängenden Ansprüche abzuweichen.

Beispielsweise ist die Antriebskraft-Verteilvorrichtung in der vorliegenden Erfindung nicht auf eine beschränkt, in welcher die Antriebskraft zwi­ schen den rechten und den linken Rädern verteilt wird, sondern kann eine sein, bei welcher die Antriebskraft zwischen den vorderen und den hinte­ ren Rädern verteilt wird. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung ebenso auf Fälle angewendet werden, bei welcher die Bremskraft zwi­ schen den rechten und den linken Rädern oder den vorderen und den hinteren Rädern verteilt wird, oder bei welchen sowohl Antriebskraft als auch Bremskraft zwischen den rechten und den linken Rädern oder den vorderen und den hinteren Rädern verteilt werden.

Ein kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug umfassend eine Kraftverteilvorrichtung zum Verteilen der Antriebskraft oder Bremskraft zwischen den rechten und den linken Rädern oder zwischen den vorderen und den hinteren Rädern umfasst ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steu­ ern/Regeln des Betriebes der Kraftverteilvorrichtung, eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Motor zum Ausüben eines Lenkunterstüt­ zungsmomentes auf ein Fahrzeuglenksystem, und ein zweites Steuer/­ Regelmittel zum Berechnen eines Motorsteuer/regelsignals zum Antreiben des Motors. Das Motorsteuer/regelsignal basiert auf zumindest dem von einem Lenkmoment-Erfassungsmittel erfassten Lenkmoment. Das erste Steuer/Regelmittel berechnet ein Korrektursignal zum Korrigieren des Motorsteuer/regelsignals auf Grundlage der durch die Kraftverteilvorrich­ tung erzeugten verteilten Kraft, das zweite Steuer/Regelmittel treibt den Motor auf Grundlage des korrigierten Motorsteuer/-regelsignals an, wel­ ches durch Korrigieren des Motorsteuer/regelsignals mit dem Korrektursi­ gnal erhalten wird, und das erste Steuer/Regelmittel stoppt den Betrieb der Kraftverteilvorrichtung, wenn die elektrische Servolenkvorrichtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert.

Claims (5)

1. Kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug, wobei das System umfasst:
eine Kraftverteilvorrichtung zum Verteilen wenigstens einer Kraft aus einer Antriebskraft und einer Bremskraft zwischen einer Mehrzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Rädern;
ein erstes Steuer/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betrie­ bes der Kraftverteilvorrichtung;
eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Motor zum Ausüben eines Lenkunterstützungsmoments auf ein Lenksystem; sowie
ein zweites Steuer/Regelmittel zum Berechnen eines Motor­ steuer/regelsignals zum Antreiben des Motors auf Grundlage we­ nigstens eines durch ein Lenkmoment-Erfassungsmittel erfassten Lenkmoments; wobei das erste Steuer/Regelmittel ein Korrektursi­ gnal zum Korrigieren des Motorsteuer/regelsignals auf Grundlage einer durch die Kraftverteilvorrichtung erzeugten verteilten Kraft berechnet;
wobei das zweite Steuer/Regelmittel den Motor auf Grund­ lage eines korrigierten Motorsteuer/regelsignals antreibt, welches durch Korrigieren des Motorsteuer/regelsignals mit dem Korrektur­ signal erhalten wird; und
wobei das erste Steuer/Regelmittel den Betrieb der Kraftver­ teilvorrichtung stoppt, wenn entweder die elektrische Servolenkvor­ richtung oder das zweite Steuer/Regelmittel fehlerhaft funktioniert.

2. Kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn eine Fehlfunktion der elektrischen Servolenkvor­ richtung oder des zweiten Steuer/Regelmittels während des Be­ triebs der Kraftverteilvorrichtung auftritt, das erste Steuer/Regel­ mittel den Absolutwert des Unterschieds zwischen den verteilten Kräften der Kraftverteilvorrichtung an die mit Abstand voneinander angeordneten Räder allmählich auf null verringert.

3. Kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn eine Fehlfunktion der elektrischen Servolenkvor­ richtung oder des zweiten Steuer/Regelmittels auftritt, während die Kraftverteilvorrichtung eine verteilte Kraft erzeugt, welche größer als eine Bezugskraft ist, bei welcher die Zahnstangenkraft der elektrischen Servolenkvorrichtung ohne eine Korrektur durch das Korrektursignal zu null wird, das erste Steuer/Regelmittel den Ab­ solutwert des Unterschiedes zwischen den verteilten Kräften der Kraftverteilvorrichtung an die mit Abstand voneinander angeord­ neten Räder unmittelbar auf ein Niveau verringert, welches kleiner als die Bezugskraft ist, und dann die verteilten Kräfte allmählich auf null verringert.

4. Kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuer/Regelmittel ein Mittel zum Bestimmen einer Fehlfunktion von wenigstens einem aus der elektrischen Servolenkvorrichtung und dem zweiten Steuer/Regelmittel auf­ weist.

5. Kooperatives Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei das Fehlfunktion-Bestimmungsmittel eine Fehlfunktion von wenigstens einem aus der elektrischen Servolenkvorrichtung und dem zweiten Steuer/Regelmittel auf Grundlage eines aktuellen Motor und des durch das Lenkmoment-Erfassungsmittel erfassten Lenkmoments bestimmt.