DE102005010473A1

DE102005010473A1 - Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005010473A1
Application number: DE102005010473A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ebina Ono; Hajime Kosaka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: US20050209752A1; JP2005263067A; JP4400270B2; US7406374B2; DE102005010473B4

Abstract

Ein Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs umfaßt eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche ein Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads zu einem Lenkraddrehwinkel veränderlich einstellt, und eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit, welche die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Rads individuell steuert. Eine Lenkverhältnis-Steuereinheit bestimmt ein Vergleichs-Lenkverhältnis auf Basis des Fahrtzustands des Fahrzeugs. Die Lenkverhältnis-Steuereinheit berechnet einen Lenkverhältnis-Korrekturwert, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung benötigt wird, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad herrührt. Ein End-Lenkverhältnis wird auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt, um die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis zu betreiben, welches dem Lenkverhältnis-Korrekturwert entspricht.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs, welches in der Lage ist, ein Lenkverhältnis einer Bewegung gelenkter Straßenräder (einen Lenkwinkel gelenkter Straßenräder) zu einer Lenkradbewegung (einem Drehwinkel eines Lenkrads) veränderlich zu steuern, und insbesondere ein System, welches in der Lage ist, die Drehmomentlenkung gelenkter Straßenräder auszugleichen.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Bei den meisten Fahrzeugen mit Vorderradantrieb tritt eine Erscheinung auf, welche als „Drehmomentlenkung" bekannt ist. Eine Drehmomentlenkung ist eine Fahrzeuglenkwirkung, welche von einer Differenz der Bremskraft (des Bremsdrehmoments) und/oder der Antriebskraft (Zug- bzw. Antriebsdrehmoment) zwischen einem linken und einem rechten gelenkten Straßenrad herrührt. Um die Drehmoment-Lenkwirkung auszuräumen bzw. zu beseitigen, muß ein Lenkdrehmoment, welches von einer Drehmomentlenkung herrührt, ausgeglichen werden. Generell wird in Kraftfahrzeugen, welche elektrisch betriebene Lenkvorrichtungen verwenden, eine Drehmomentlenkung durch Summieren des Lenkdrehmomentwerts, welcher der Drehmomentlenkung entspricht, zu einem Lenkunterstützungs-Drehmoment-Befehlswert ausgeglichen, so daß unerwünschte Zugwirkungen auf ein Lenkrad (Lenkrad-Zugkräfte) im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkrad-Drehwinkels, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam unterdrückt werden können. Derartige Techniken zum Ausgleich einer Drehmomentlenkung wurden in dem U.S.-Patent Nr. 6,154,696 (entsprechend der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 11-129927) und dem U.S.-Patent Nr. 6,032,755 (entsprechend der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 9-207802) offenbart. Wie allgemein bekannt ist, besteht bei schweren Fahrzeugen, welche leistungsstarke Motoren verwenden, eine verstärkte Neigung zum Auftreten einer Drehmomentlenkung. Vorausgesetzt, daß das zuvor erörterte System zum Ausgleich einer Drehmomentlenkung, welches mit elektrisch betriebenen Lenkvorrichtungen versehen ist, welches einen summierten Wert eines Lenkunterstützungs-Drehmoment-Befehlswerts und eines Lenkdrehmomentwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung erforderlich ist, verwendet, auf derartige schwere Fahrzeuge angewandt wird, bestehen jedoch mehrere Nachteile, wie etwa ein ungenügendes Lenkunterstützungs-Drehmoment aufgrund der begrenzten Leitungsquellenspannung, ein großer Elektromotor oder ein erhöhtes Gewicht der elektrisch betriebenen Lenkvorrichtung. Daher ist eine elektrisch betriebene Lenkvorrichtung ungeeignet für schwere Fahrzeuge, welche leistungsstarke Motoren verwenden. In Kraftfahrzeugen, welche Brems-/Antriebskraft-Steuersysteme (bzw. Steuersysteme mit aktiver Drehmomentverteilung) verwenden, welche in der Lage sind, die Bremskraft und/oder die Antriebskraft zwischen linken und rechten Straßenrädern individuell zu steuern, wenn eine übermäßige Differenz der Antriebskraft zwischen einem linken und einem rechten gelenkten Straßenrad vorliegt, wirkt das Steuersystem generell derart, daß die Leistungsabgabe des Motors (welche dem summierten Drehmomentwert des Antriebsdrehmoments, welches auf das linke gelenkte Rad wirkt, und des Antriebsdrehmoments, welches auf das rechte gelenkte Rad wirkt, entspricht) begrenzt bzw. in abschwächender Weise ausgeglichen wird, um zu verhindern, daß sich die Drehmomentlenkung übermäßig entwickelt. Dies beeinträchtigt die Beschleunigungsleistung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs zu schaffen, welches in der Lage ist, zwei widersprüchliche Anforderungen zu vereinbaren, nämlich eine Verminderung einer Zugwirkung auf das Lenkrad, welche von einer Drehmomentlenkung herrührt, und eine verbesserte Beschleunigungsleistung.

Um die zuvor erwähnte und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfaßt ein Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche ein Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads zu einem Drehwinkel eines Lenkrads veränderlich einstellt, eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit, welche die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads individuell steuert, und eine Lenkverhältnis-Steuereinheit, welche einen Steuerverhältnis-Entscheidungsabschnitt, welcher ein Vergleichs-Steuerverhältnis auf Basis eines Fahrtzustands des Fahrzeugs bestimmt, einen Antriebsabschnitt der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welcher die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis abhängig von dem Vergleichs-Lenkverhältnis auf Basis des Fahrtzustands des Fahrzeugs betreibt, und einen arithmetischen Berechnungsabschnitt eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher einen Lenkverhältnis-Korrekturwert berechnet, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad herrührt, benötigt wird, umfaßt, wobei der Antriebsabschnitt der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis ein End-Lenkverhältnis auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt, um die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis zu betreiben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt ein Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis zum veränderlichen Einstellen eines Lenkverhältnisses eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads zu einem Drehwinkel eines Lenkrads, eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinrichtung zum individuellen Steuern der Bremskraft und/oder der Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads, und eine Lenkverhältnis-Steuereinrichtung, welche eine Lenkverhältnis-Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen eines Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis eines Fahrtzustands des Fahrzeugs, eine Antriebseinrichtung einer mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis zum Betreiben der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Abhängigkeit von dem Vergleichs-Steuerverhältnis auf Basis des Fahrtzustands des Fahrzeugs und eine arithmetische Berechnungseinrichtung eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts zum Berechnen eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad herrührt, benötigt wird, umfaßt, wobei die Antriebseinrichtung einer mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis ein End-Lenkverhältnis auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt, um die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis zu betreiben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hinsichtlich eines Verfahrens zum Steuern eines Lenkverhältnisses eines Fahrzeugs, welches eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche in der Lage ist, das Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads zu einem Drehwinkel eines Lenkrads einzustellen, und eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit, welche in der Lage ist, die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads individuell zu steuern, verwendet, umfaßt das Verfahren das Bestimmen eines Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis eines Fahrtzustands des Fahrzeugs, das Berechnen eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad herrührt, benötigt wird, das Bestimmen eines End-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts und das Betreiben der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hinsichtlich eines Verfahrens zum Steuern eines Lenkverhältnisses eines Fahrzeugs, welches eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche in der Lage ist, das Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads zu einem Drehwinkel eines Lenkrads einzustellen, und eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit, welche in der Lage ist, die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads individuell zu steuern, verwendet, umfaßt das Verfahren das Bestimmen eines Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl einer Fahrzeuggeschwindigkeit als auch des Lenkrad-Drehwinkels, das Bestimmen einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad auf Basis der Raddrehzahlen des linken und des rechten gelenkten Straßenrads, das Berechnen eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad herrührt, benötigt wird, das Bestimmen eines End-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts und das Betreiben der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis.

Die weiteren Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung unter Verweis auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein System-Blockdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Lenkverhältnis-Steuersystems eines Kraftfahrzeugs darstellt.
2 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm des Lenkverhältnis-Steuersystems, welches sowohl eine Lenkverhältnis-Steuereinheit als auch eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit verwendet.
3 ist ein Flußdiagramm, welches ein Lenkverhältnis-Steuerprogramm darstellt, welches in der Lenkverhältnis-Steuereinheit ausgeführt wird, welche in dem System des Ausführungsbeispiels aufgenommen ist.
4 ist eine Kennkurve einer Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts im Verhältnis zu einem Lenkverhältnis-Korrekturwert.
5 ist ein Kennliniendiagramm eines Lenkverhältnisses, welches eine von einer vorprogrammierten Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses und eine Kennkurve eines ausgeglichenen Lenkverhältnisses, welches durch das Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels mit einer mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps erhalten wird, darstellt.
Die 6A – 6C sind Zeitdiagramme, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen des Systems des Ausführungsbeispiels, welches in den 1 – 5 dargestellt ist, erläutern.
7 ist ein Kennliniendiagramm eines abgewandelten Lenkverhältnisses, welches eine Kennkurve eines abgewandelten Lenkverhältnisses darstellt, welche durch ein abgewandeltes Lenkverhältnis-Steuersystem mit einer mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps erhalten wird.
Die 8A – 8C sind Zeitdiagramme, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen des abgewandelten Systems, welches in 7 dargestellt ist, darstellen.
9 ist ein Flußdiagramm, welches ein Brems-/Antriebskraft-Steuerprogramm darstellt, welches in der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit ausgeführt wird, welche in dem anderen abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystem aufgenommen ist.
Die 10A – 10E sind Zeitdiagramme, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen erläutern, welche durch das andere abgewandelte System, welches in 9 dargestellt ist, erhalten werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In der Zeichnung, insbesondere in 1, ist das Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels beispielhaft in einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb dargestellt, welches einen quer angeordneten Motor und ein automatisches Getriebe, genau ausgedrückt, einen quer angeordneten Motor und eine automatische Achsenkopplung 12 verwendet. Das Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels verwendet sowohl eine Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 (später beschrieben), welche vorgesehen ist, um eine mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis zu steuern, als auch eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 (später beschrieben), welche in der Lage ist, eine Steuerung der Motorleistungsabgabe, eine Steuerung der Antriebskraftverteilung zwischen einem linken und einem rechten gelenkten Straßenrad 10 und 11 und eine Steuerung der Bremskraftverteilung zwischen einem linken und einem rechten gelenkten Straßenrad 10 und 11 durchzuführen, wobei die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 geeignet arbeitet, um die Bremskraft und/oder die Antriebskraft eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads 10 und 11 individuell zu steuern.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Lenkrad 1 (eine Lenkeingabeeinrichtung) in dem Fahrerraum fest mit dem oberen Ende einer oberen Vertikalwelle 3a verbunden. Ein Ritzel 6 ist einstückig mit dem unteren Ende einer unteren Vertikalwelle 3b ausgebildet. Eine Zahnstangenwelle 7 befindet sich in verzahntem Eingriff mit dem Ritzel 6, so daß ein Zahnstangen-Ritzel-Lenkgetriebe hergestellt wird. Die Zahnstangenwelle 7, welche das Haupt-Querglied des Lenkgestänges darstellt, ist an dem vorderen Ende des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Zahnstangenwelle 7 ist in einer herkömmlichen Weise verschiebbar in deren Zahnstangengehäuse aufgenommen, so daß, wenn das Lenkrad 1 und die obere und die untere Vertikalwelle 3a und 3b zum Lenken gedreht werden, das Ritzel 6 bewirkt, daß sich die Zahnstangenwelle 7 in dem Zahnstangengehäuse nach links oder rechts bewegt. Das äußerste linke Ende der Zahnstangenwelle 7 ist durch eine linke Verbindungsstange 8 mechanisch mit dem vorderen linken gelenkten Straßenrad 10 verbunden, während das äußerste rechte Ende der Zahnstangenwelle 7 durch eine rechte Verbindungsstange 9 mechanisch mit dem vorderen rechten gelenkten Straßenrad 11 verbunden ist. Kraft (Antriebsdrehmoment) wird von dem quer angeordneten Motor und der automatischen Achsenkopplung 12 über eine Differentialgetriebeanordnung 13 zu dem vorderen linken und dem vorderen rechten gelenkten Rad 10 und 11 übertragen.
Bei dem Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels, welches in den 1 – 6C dargestellt ist, wird eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps (eine summierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis) als mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis verwendet. Die mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis ist zwischen der oberen und der unteren Vertikalwelle 3a und 3b vorgesehen und weist einen bürstenlosen, mit einem Getriebe versehenen Gleichstrommotor (DC-Motor) mit einem Untersetzungsgetriebe auf. Bei der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps wird ein Drehwinkel des Ritzels 6, anders ausgedrückt, ein Drehwinkel der unteren Vertikalwelle 3b, als summierter Wert bestimmt, welcher durch Addieren (i) eines Motordrehwinkels der Motorwelle des mit einem Getriebe versehenen Motors der mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis zu (ii) einem Drehwinkel θs des Lenkrads 1, welches durch den Fahrer gedreht wird, das bedeutet, einem Drehwinkel der oberen Vertikalwelle 3a, erhalten wird. Der Drehwinkel des Ritzels 6, das bedeutet, der Drehwinkel der unteren Vertikalwelle 3b, befindet sich in direkter Korrelation mit dem Lenkwinkel der gelenkten Straßenräder. Der Motordrehwinkel (der unterstützte Lenkradwinkel) der Motorwelle des mit einem Getriebe versehenen Motors der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps wird auf Basis eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts V bestimmt. Das bedeutet, daß das End-Lenkverhältnis der Bewegung der gelenkten Straßenräder (der Lenkwinkel der gelenkten Straßenräder, welcher im wesentlichen dem Ritzeldrehwinkel entspricht) zu der Lenkradbewegung (dem Lenkrad-Drehwinkel θs) in Abhängigkeit von dem summierten Wert (i) des Motordrehwinkels (des unterstützten Lenkradwinkels), welcher auf Basis des Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird, und (ii) des Lenkraddrehwinkels θs veränderlich gesteuert bzw, eingestellt werden kann.
Die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 und die Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18, welche zuvor erwähnt wurden, umfassen generell jeweils einen Mikrorechner. Die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 und die Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18 umfassen jeweils eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O), Speicher (RAM, ROM) und einen Mikroprozessor bzw. eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU). Die jeweilige Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O) der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 sowie der Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18 empfängt Eingabeinformationen von verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren, nämlich einem Lenkrad-Drehwinkelsensor 4, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 und Raddrehzahlsensoren 16. Der Lenkrad-Drehwinkelsensor 4 ist vorgesehen, um den Lenkrad-Drehwinkel θs zu erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 ist vorgesehen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu erfassen bzw. zu überwachen bzw. zu schätzen. Beispielsweise wird die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors und der automatischen Achsenkopplung 12 häufig verwendet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu schätzen. Raddrehzahlsensoren 16 sind zum Erfassen jeweiliger Raddrehzahlen Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL und Vw_RR des vorderen linken Straßenrads 10, des vorderen rechten Straßenrads 11 und des hinteren linken und des hinteren rechten Straßenrads (nicht dargestellt) vorgesehen. Die vordere linke, die vordere rechte, die hintere linke und die hintere rechte Raddrehzahl Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL und Vw_RR Werden kollektiv als „Vwi" bezeichnet. Die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 und die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 sind jeweils durch einen Kommunikationsbus 14 (eine Vielzahl von Signalleitungen) sowohl mit dem Lenkrad-Drehwinkelsensor 4, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 und den Raddrehzahlsensoren 16 elektronisch verbunden bzw. verknüpft. In der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 ermöglicht die zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU) den Zugang von Eingabeinformations-Datensignalen von den zuvor erörterten Motor-/Fahrzeugsensoren 4 und 15 und von Eingabeinformationen, welche die Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts von der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 betreffen, durch die I/O-Schnittstelle. Die CPU der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 ist dafür verantwortlich, das Lenkverhältnis-Steuerprogramm in Speichern gespeichert zu enthalten, und ist in der Lage, die notwendigen arithmetischen und logischen Operationen durchzuführen. Berechnungsergebnisse (arithmetische Berechnungsergebnisse, das bedeutet, berechnete Ausgangssignale) werden durch die Ausgabeschnittstellen-Schaltungsanordnung der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 zu einer Ausgabestufe, nämlich der mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis, weitergeleitet. Wie später beschrieben, ist die Ausgabeschnittstelle der Lenkverhältnis- Steuereinheit 17 elektrisch mit der mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis verbunden, um diese auf Basis des Lenkrad-Drehwinkels θs und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu steuern. Demgegenüber ermöglicht die zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU) in der Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18 den Zugang von Eingabeinformations-Datensignalen von den zuvor erörterten Motor-/Fahrzeugsensoren, konkret von den Raddrehzahlsensoren 16, durch die I/O-Schnittstelle. Die CPU der Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18 ist dafür verantwortlich, das Brems-/Antriebskraft-Steuerprogramm in Speichern gespeichert zu enthalten, und ist in der Lage, die notwendigen arithmetischen und logischen Operationen durchzuführen. Die Berechnungsergebnisse (arithmetische Berechnungsergebnisse, das bedeutet, berechnete Ausgangssignale) werden durch die Ausgabeschnittstellen-Schaltungsanordnung der Brems-/Antriebs-Steuereinheit 18 zu Ausgabestufen, nämlich einem Antriebskraftverteilungs-Steuersystem und einem Bremskraftverteilungs-Steuersystem, welches einen linken und einen rechten elektronisch gesteuerten Bremsenstellantrieb 10a und 11a umfaßt, welche mit den jeweiligen gelenkten Rädern 10 und 11 verbunden sind, weitergeleitet. Wie später beschrieben, ist die Ausgabeschnittstelle der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 sowohl mit dem Antriebskraftverteilungs-Steuersystem als auch dem Bremskraftverteilungs-Steuersystem elektronisch verbunden, um sowohl die Motorleistungsabgabe, die Antriebskraftverteilung hinsichtlich links und rechts zwischen dem vorderen linken und dem vorderen rechten gelenkten Rad 10 und 11 als auch die Bremskraftverteilung hinsichtlich links und rechts zwischen dem vorderen linken und dem vorderen rechten gelenkten Rad 10 und 11 in Reaktion auf die erfaßten Raddrehzahlen Vwi zu steuern. Ferner ist die Ausgabeschnittstelle der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 über die Eingabeschnittstelle der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 elektronisch mit einem arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b (später beschrieben) eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts verbunden, um eine Lenkdrehmoment-Komponente, welche von einer Drehmomentlenkung herrührt, welche aufgrund der Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 auftritt, mittels eines Ausgleichs des Lenkverhältnisses zu beseitigen bzw. auszugleichen.
In 2 ist das Steuerungs-Blockdiagramm dargestellt, welches sowohl die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 als auch die Brems-Antriebskraft-Steuereinheit 18 betrifft. Der Prozessor der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 umfaßt einen Entscheidungsabschnitt für ein Vergleichs-Lenkverhältnis (einfach einen Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a), einen arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts und einen Antriebsabschnitt 17c einer mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis. Der Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a bestimmt auf Basis des Fahrtzustands des Fahrzeugs ein Vergleichs-Lenkverhältnis. Konkret berechnet der Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a auf Basis mindestens der letzten aktuellen Information, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit V betrifft, ein Vergleichs-Lenkverhältnis aus einem vorbestimmten Kennliniendiagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu dem Lenkverhältnis, welches durch die unterbrochenen Linien in 5 angezeigt wird, bzw. gewinnt dieses zurück. In dem vorbestimmten Kennliniendiagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu dem Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch die unterbrochene Linie in 5 angezeigt wird, zeigt die Lenkverhältnis-Kennlinie mit der größten Steigung eine Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses bei der niedrigsten Fahrzeuggeschwindigkeit an, während die Lenkverhältnis-Kennlinie mit der kleinsten Steigung eine Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Um eine Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses zu schätzen, welche einem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitswert zwischen der niedrigsten Fahrzeuggeschwindigkeit und der hohen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wird ein Interpolationsverfahren verwendet. Wie aus dem vorbestimmten Kennliniendiagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu einem Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch die unterbrochenen Linien in 5 angezeigt wird, zu ersehen ist, ist ein Lenkverhältnis in einem niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereich vergleichsweise groß, um eine schnelle Lenkreaktion zu gewährleisten, so daß ein leichtes und gutes Lenkgefühl vermittelt wird und eine bessere Manövrierbarkeit des Fahrzeugs gewährleistet wird. In einem hohen Geschwindigkeitsbereich ist ein Lenkverhältnis vergleichsweise klein, um eine langsame Lenkreaktion zu liefern, so daß ein gemäßigtes und stabiles Lenkgefühl vermittelt wird. Wie oben erörtert, gleicht das Festlegen der Kennlinien der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu einem Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch die unterbrochenen Linien in 5 angezeigt wird, zwei widersprüchliche Anforderungen, nämlich ein leichtes und gutes Lenkgefühl in dem niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereich und ein gemäßigtes und stabiles Lenkgefühl in einem hohen Geschwindigkeitsbereich, aus bzw. vereinbart diese. Ein arithmetischer Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts berechnet einen Lenkverhältnis-Korrekturwert, welcher benötigt wird, um eine Drehmomentlenkung zu beseitigen, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 herrührt, arithmetisch. Der Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis empfängt einen summierten Wert von Berechnungsergebnissen sowohl von dem Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a als auch dem arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts und bestimmt bzw. legt den summierten Wert des Vergleichs-Lenkverhältnisses, welches durch den Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a bestimmt wird, und des Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher durch den arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts berechnet wird, als End-Lenkverhältnis fest. Der Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis gibt ein Steuerbefehlssignal, welches das End-Lenkverhältnis anzeigt, zu der mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis aus, so daß die mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis betrieben wird, welches dem Lenkverhältnis-Korrekturwert entspricht, welcher einem Drehmoment zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung entspricht.
Demgegenüber umfaßt der Prozessor der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 einen Brems-/Antriebskraft-Steuerabschnitt 18a und einen arithmetischen Berechnungsabschnitt 18b der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts. Der Brems-/Antriebskraft-Steuerabschnitt 18a reagiert auf die letzte aktuelle Information, welche die Raddrehzahlen Vwi (Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL, Vw_RR) betrifft, um sowohl die Motorleistungsabgabe, die Antriebskraftverteilung zwischen dem vorderen linken und dem vorderen rechten gelenkten Rad 10 und 11 als auch die Bremskraftverteilung zwischen dem vorderen linken und dem vorderen rechten gelenkten Rad 10 und 11 zu steuern. Der arithmetische Berechnungsabschnitt 18b der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts berechnet bzw. bestimmt auf Basis der letzten aktuellen Information, welche die Raddrehzahlen Vwi betrifft, eine Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11, wobei diese Differenz während der Brems-/Antriebskraftsteuerung erzeugt wird.
Informationen über die Bremskraftdifferenz zwischen links und rechts und/oder die Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts werden in den arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts der Lenkverhältnis-Steuereinrichtung 17 eingegeben.
In 3 ist das Lenkverhältnis-Steuerprogramm dargestellt, welches in der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 ausgeführt wird. Das Lenkverhältnis-Steuerprogramm, welches in 3 dargestellt ist, wird in Form zeitgetriggerter Unterbrechungsprogramme ausgeführt, welche jeweils in vorbestimmten Abtastungszeitintervallen, wie etwa 10 Millisekunden, ausgelöst werden.
In Schritt S1 wird die letzte aktuelle Information, welche den Lenkraddrehwinkel θs, welcher durch den Lenkrad-Drehwinkelsensor 4 erfaßt wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfaßt wird, betrifft, gelesen.
In Schritt S2 wird in dem Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a das Vergleichs-Lenkverhältnis auf Basis der letzten aktuellen Information, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Lenkrad-Drehwinkel θs betrifft, aus der vorbestimmten Kennlinie der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu einem Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch die unterbrochene Linie in 5 angezeigt wird, berechnet bzw. rückgewonnen.
In Schritt S3 wird in dem arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts ein Lenkverhältnis-Korrekturwert auf Basis der berechneten Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 berechnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird beim Berechnen des Lenkverhältnis-Korrekturwerts durch den arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts ein vorbestimmtes Kennliniendiagramm der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts im Verhältnis zu einem Lenkverhältnis-Korrekturwert verwendet. Wie aus der vorbestimmten Kennkurve der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts im Verhältnis zu dem Lenkverhältnis-Korrekturwert von 4 zu ersehen, ist, wenn die Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts klein ist, der Lenkwinkel-Korrekturwert gleichfalls klein. Der Lenkverhältnis-Korrekturwert wird derart festgelegt, daß dieser ansteigt, wenn die Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts ansteigt.
In Schritt S4 empfängt der Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis den summierten Wert von Berechnungsergebnissen, welche sowohl von dem Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a als auch von dem arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts ausgegeben werden, und bestimmt den summierten Wert des Vergleichs-Lenkverhältnisses, welcher durch den Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a bestimmt wird, und des Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher von dem arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts berechnet wird, als End-Lenkverhältnis, bei welchem der geeignet unterstützte Lenkwinkel geliefert werden kann, während eine Drehmomentlenkung unterdrückt wird. Zur gleichen Zeit wird in Schritt S4 ein Befehlssignal, welches das End-Lenkverhältnis anzeigt, welches auf Basis des berechneten Vergleichs-Lenkverhältnisses und des berechneten Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt wird, zu der mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis ausgegeben.
Nach Schritt S4 kehrt das Lenkverhältnis-Steuerprogramm zu dem Hauptprogramm zurück.
Das bedeutet, daß, wenn mindestens entweder die Bremskraftdifferenz zwischen links und rechts oder die Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts auftritt, der Lenkverhältnis-Korrekturwert auf Basis der Brems-/Antriebskraftdifferenz durch Schritt S3 aus dem vorbestimmten Kennliniendiagramm der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts im Verhältnis zu einem Lenkverhältnis-Korrekturwert von 4 berechnet bzw. rückgewonnen wird. Sodann wird das Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch Schritt S2 rückgewonnen wird, auf Basis des Lenkwinkel-Korrekturwerts, welcher durch Schritt S3 erhalten wird, ausgeglichen. Sodann kann in Schritt S4 das End-Lenkverhältnis, welches größer als das Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch Schritt S2 berechnet wird, ist, festgelegt werden (siehe die ausgeglichene Kennkurve der Fahrzeuggeschwindigkeit im Verhältnis zu einem Lenkverhältnis, welche durch die Vollinie in 5 angezeigt wird). Infolgedessen wird ein umgekehrtes Verhältnis des Lenkverhältnisses, das bedeutet, ein Verhältnis der Lenkradbewegung (des Lenkrad-Drehwinkels) zu der Bewegung der gelenkten Straßenräder (Lenkwinkel der gelenkten Straßenräder), kleiner, wodurch eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkrad-Drehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam unterdrückt wird bzw. diese wirksam unterdrückt werden.
[Lenkverhältnis-Ausgleichstätigkeit, welche in Reaktion auf eine Drehmomentlenkung ausgeführt wird]
Wie allgemein bekannt ist, wirkt, wenn ein Kraftfahrzeug mit einem leistungsstarken Motor schnell startet, häufig eine Erscheinung, welche als „Drehmomentlenkung" bekannt ist, anders ausgedrückt, eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, aufgrund mindestens zweier Hauptursachen, nämlich der Differenz der Zugkraft zwischen den Seiten, wenn ein Drehmoment, welches durch den Motor entwickelt wird, ungleichmäßig auf die vorderen gelenkten Räder 10 und 11 übertragen wird, und der Differenz des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors, welcher durch den griechischen Buchstaben u bezeichnet wird, zwischen den Straßenoberflächen, auf welchen die jeweiligen gelenkten Räder laufen. In Fahrzeugen, welche elektrisch betriebene Lenkvorrichtungen verwenden, wird eine Drehmomentlenkung (bzw. eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad) generell durch Addieren eines Lenkdrehmomentwerts (anders ausgedrückt, eines Drehmomentwerts zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung), welcher erforderlich ist, um eine Drehmomentlenkung zu beseitigen, zu einem Befehlswert für ein Lenkunterstützungs-Drehmoment ausgeglichen bzw. unterdrückt. Bei Kraftfahrzeugen, welche leistungsstarke Motoren verwenden, besteht jedoch eine verstärkte Neigung, daß eine Drehmomentlenkung auftritt. Generell ist das Gewicht eines derartigen Fahrzeugs mit einem leistungsstarken Motor groß, und daher besteht das Problem eines ungenügenden Lenkunterstützungs-Drehmoments aufgrund der begrenzten Leitungsquellenspannung. Das bedeutet, daß eine derartige elektrisch betriebene Lenkvorrichtung für ein derartiges schweres Fahrzeug mit einem leistungsstarken Motor ungeeignet ist. Sowohl im Hinblick auf eine Sicherheits-Gegenmaßnahme als auch eine „Drehmomentlenkungs"-Gegenmaßnahme wird ein Kraftfahrzeug, welches einen Motor mit großem Hubraum verwendet, häufig mit einem Brems-/Antriebskraft-Steuersystem, welches ein Zugkraft-Steuersystem (TCS) enthält, einem Fahrzeugdynamik-Steuersystem (VDC-System), einem Steuersystem mit aktiver Drehmomentverteilung (ATC-System) und ähnlichem versehen. Selbst wenn ein derartiges Brems-/Antriebskraft-Steuersystem (TCS, VDC, ATC) tätig wird, erfordert das Verbessern der Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs in der Startphase generell einen Kompromiß hinsichtlich einer Drehmomentlenkung (bzw. einer Zugwirkung auf das Lenkrad im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn). In den letzten Jahren wird eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis häufig aufgenommen bzw. verwendet, um die Manövrierbarkeit des Fahrzeugs in einer Situation, in welcher das Fahrzeug in die Garage gestellt wird oder das Fahrzeug an dem Kreuzungspunkt nach rechts oder links gedreht wird, zu verbessern. Eine derartige mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis ist für große Fahrzeuge geeignet, und daher wird die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis häufig mit einem hydraulisch betriebenen Lenksystem kombiniert.
Gemäß dem Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels ist es möglich, eine Verminderung einer unerwünschten Zugwirkung auf das Lenkrad, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftritt, und eine Verbesserung der Beschleunigungsleistung durch Verwenden bzw. integriertes Steuern einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 und einer mechanischen Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis in Kombination selbst in dem Fall schwerer Fahrzeuge, für welche elektrisch betriebene Lenkvorrichtungen ungeeignet sind, zu vereinbaren.
5 stellt ein Beispiel einer Lenkverhältnis-Ausgleichstätigkeit, welche durch das Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels durchgeführt wird, dar. Wie aus der ausgeglichenen Lenkverhältnis-Kennkurve, welche durch die Vollinie in 5 angezeigt wird, zu ersehen ist, ist es bei dem System, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis verwendet, möglich, eine Lenkverhältnis-Kennlinie auf höhere Werte als die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses für die niedrigste Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen. Somit ist es selbst während einer Fahrzeugstartphase von einem Fahrzeugstillstands-Zustand, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h beträgt, möglich, eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkraddrehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam zu unterdrücken.
In den 6A – 6C sind Zeitdiagramme dargestellt, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen des Systems des Ausführungsbeispiels darstellen. In Übereinstimmung mit einem Anstieg der Differenz der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 kann der Lenkverhältnis-Korrekturwert auf einen höheren Wert festgelegt werden (siehe die Kennkurve eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts von 4). Sodann wird der summierte Wert (i) des Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis mindestens der Fahrzeuggeschwindigkeit V (genau ausgedrückt, auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Lenkrad-Drehwinkels θs) und (ii) des Lenkverhältnis-Korrekturwerts auf Basis der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts auf das End-Lenkverhältnis festgelegt. In den 6A – 6C stellen die Zeitdiagramme, welche durch die Vollinie angezeigt werden, Simulationsergebnisse dar, welche durch das System der Erfindung erhalten werden, während die Zeitdiagramme, welche durch die unterbrochene Linie angezeigt werden, Simulationsergebnisse darstellen, welche durch das herkömmliche Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses verwendet, erhalten werden. Verglichen mit dem herkömmlichen Lenkverhältnis-Steuersystem, welches eine Kennlinie eines 21 Vergleichs-Lenkverhältnisses selbst verwendet, ist es für die gleiche Bewegung eines gelenkten Rads (für den gleichen Lenkwinkel der gelenkten Räder 10 und 11) möglich, den Lenkradwinkel (die Lenkradbewegung) in abschwächender Weise auszugleichen, so daß die Stärke einer unerwünschten Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkrad-Drehwinkels, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam unterdrückt wird bzw. diese wirksam unterdrückt werden (siehe 6C). Im Fall einer derartigen mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis ist, wenn das Lenkrad 1 in einem vom Fahrer angewandten Lenkzustand gehalten wird, eine Lenkreaktionskraft bzw. ein Lenkreaktionsdrehmoment (Rückwirkungsdrehmoment durch das Lenkrad 1), welche bzw. welches während der Lenkverhältnis-Ausgleichsarbeit erzeugt wird, welche in Reaktion auf das Auftreten einer Drehmomentlenkung ausgelöst wird, fast gleich groß wie eine Lenkreaktionskraft, welche durch das herkömmliche Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vegleichs-Lenkverhältnisses selbst verwendet, erzeugt wird (siehe 6B). Somit ist es möglich, dem Fahrer ein vorzügliches Lenkgefühl zu vermitteln, welches im wesentlichen dem Lenkwiderstand (dem Rückwirkungsdrehmoment) durch das Lenkrad entspricht.
Das Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels weist die folgenden Wirkungen (1) – (3) auf.

(1) Die Lenkverhältnis-Steuereinrichtung 17 umfaßt einen arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b des Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher einen Lenkverhältnis-Korrekturwert berechnet, welcher erforderlich ist, um eine Drehmomentlenkung zu beseitigen, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 herrührt. Die mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis wird auf Basis sowohl des berechneten Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des berechneten Lenkverhältnis-Korrekturwerts betrieben, wodurch eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkrad-Drehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam unterdrückt werden kann bzw. diese wirksam unterdrückt werden können, ohne die Antriebskraft zu vermindern, welche jeweils auf das linke und das rechte gelenkte Rad 10 und 11 angewandt wird.
(2) Die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 umfaßt ferner einen Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis. Der Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis arbeitet geeignet, um die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps auf Basis des summierten Werts des berechneten Vergleichs-Lenkverhältnisses und des berechneten Lenkverhältnis-Korrekturwerts zu betreiben, und daher ist es möglich, die Stärke einer unerwünschten Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkrad-Drehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, geeignet zu vermindern.
(3) Der arithmetische Berechnungsabschnitt 17b für einen Lenkverhältnis-Korrekturwert ist dazu angelegt, den Lenkverhältnis-Korrekturwert zu vergrößern, wenn die Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 ansteigt. Daher ist es möglich, das End-Lenkverhältnis in Abhängigkeit von der Stärke einer auftretenden Drehmomentlenkung geeignet zu ändern bzw. auszugleichen, so daß die Stärke einer unerwünschten Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft), das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkraddrehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, wirksam unterdrückt wird bzw. diese wirksam unterdrückt werden.

In den 7 und 8A – 8C ist das erste abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem dargestellt, welches eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis (eine multiplizierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis) verwendet, anstatt die zuvor erwähnte mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps zu verwenden. Konkret weist die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des ersten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystems der 7 und 8A – 8C eine Drehzahländerungsvorrichtung auf, welche zwischen der oberen und der unteren Vertikalwelle 3a und 3b angeordnet ist, um eine Drehzahl (Eingangsdrehzahl) der oberen Vertikalwelle 3a in eine Drehzahl (Ausgangsdrehzahl, welche von der Eingangsdrehzahl verschieden ist) der unteren Vertikalwelle 3b umzuwandeln. In Reaktion auf das berechnete Vergleichs-Lenkverhältnis kann die Drehzahländerungsvorrichtung auf Basis sowohl des Lenkrad-Drehwinkels θs als auch der Fahrzeuggeschwindigkeit V die Lenk-Winkelgeschwindigkeit der unteren Vertikalwelle 3b (der Ausgangsdrehzahlseite) relativ zu der oberen Vertikalwelle (der Eingangsdrehzahlseite) veränderlich einstellen, um eine zeitliche Änderungsgeschwindigkeit der vom Fahrer angewandten Lenkung (das bedeutet, eine Winkelgeschwindigkeit der vom Fahrer angewandten Lenkung) auf Basis des Vergleichs-Lenkverhältnisses veränderlich einzustellen und somit eine Kennlinie eines End-Lenkverhältnisses zu liefern, welche durch die Vollinie in 7 angezeigt wird. Genauer kann, um die relative Lenkwinkelgeschwindigkeit der unteren Vertikalwelle 3b (des Drehwinkels des Ritzels 6 gegen den Lenkrad-Drehwinkel θs) einzustellen, die Entfernung zwischen der Drehachse der oberen Vertikalwelle 3a und der Drehachse des Ritzels 6 (der Drehachse der unteren Vertikalwelle 3b) mittels einer mechanischen Vorrichtung für eine veränderliche Drehzahl, welche die Drehzahländerungsvorrichtung bildet, beispielsweise eines Riemen- und Kettenantriebs mit veränderlicher Geschwindigkeit, veränderlich eingestellt bzw. gesteuert werden. Wie im folgenden unter Verweis auf die 7 und 8A – 8C genau beschrieben, ist das erste abgewandelte System, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps verwendet, von dem Lenkverhältnis-Steuersystem des Ausführungsbeispiels, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps verwendet, im Hinblick darauf verschieden, daß ein subtrahierter Wert, welcher durch Subtrahieren eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher durch einen arithmetischen Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts berechnet wird, von einem Vergleichs-Lenkverhältnis, welches durch den Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt 17a berechnet wird, erhalten wird, auf ein End-Lenkverhältnis festgelegt wird.
Die Arbeitsweise und die Wirkungen des ersten abgewandelten Systems werden im folgenden unter Verweis auf die 7 und 8A – 8C beschrieben.
In der gleichen Weise wie bei dem System des Ausführungsbeispiels, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis verwendet, steigt der Lenkverhältnis-Korrekturwert bei dem ersten abgewandelten System, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps verwendet, in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 an (siehe 4). Ferner ist das End-Lenkverhältnis als Differenz zwischen dem berechneten Vergleichs-Lenkverhältnis und dem berechneten Lenkverhältnis-Korrekturwert gegeben. Verglichen mit dem herkömmlichen Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses verwendet, kann das erste abgewandelte System, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps verwendet, das End-Lenkverhältnis für die gleiche Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad 10 und 11 auf einen vergleichsweise kleinen Wert festlegen (siehe die Kennkurve eines ausgeglichenen Lenkverhältnisses, welche durch die Vollinie in 7 angezeigt wird).
In den 8A – 8C sind Zeitdiagramme dargestellt, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen des ersten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystems, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps verwenden. In den 8A bis 8C stellen die Zeitdiagramme, welche durch die Vollinie angezeigt werden, Simulationsergebnisse dar, welche durch das erste abgewandelte System erhalten werden, während die Zeitdiagramme, welche durch die unterbrochene Linie angezeigt werden, Simulationsergebnisse darstellen, welche durch das herkömmliche Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses verwendet, erhalten werden. Wie aus den Zeitdiagrammen, welche in den 8A – 8C, insbesondere in 8B, dargestellt sind, zu ersehen ist, ist es, verglichen mit dem herkömmlichen Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses selbst verwendet, bei dem ersten abgewandelten System, welches die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps verwendet, möglich, die Stärke der Lenkreaktionskraft bzw. des Lenkwiderstands bzw. des Rückwirkungsdrehmoments durch das Lenkrad 1 geeignet zu unterdrücken. In dieser Weise neigt dadurch, daß der End-Lenkwinkel in abschwächender Weise ausgeglichen wird, eine anfängliche Schwankung des Lenkrad-Drehwinkels θs dazu, größer zu werden, doch ist es aufgrund einer derartigen geeignet unterdrückten Lenkreaktion bzw. eines derartigen geeignet unterdrückten Rückwirkungs-Drehmoments möglich, eine vom Fahrer angewandte Lenkwirkung mit einer vergleichsweise geringen Lenkanstrengung einzustellen bzw. auszugleichen. Als Ergebnis eines derartigen einfachen Ausgleichs der vom Fahrer angewandten Lenkwirkung ist es möglich, eine unerwünschte Zugwirkung auf das Lenkrad (Lenkrad-Zugkraft) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, das bedeutet, positive oder negative Schwankungen des Lenkraddrehwinkels θs, welche aufgrund einer Drehmomentlenkung auftreten, ruckfreier zu unterdrücken.
Das erste abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem der 7 und 8A – 8C weist zusätzlich zu der Wirkung (1), welche durch das System des Ausführungsbeispiels, welches in den 1 – 6C erbracht wird, die folgenden Wirkungen (4) – (5) auf.

(4) Der Antriebsabschnitt 17c der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 des ersten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystems arbeitet geeignet, um die mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps auf Basis einer Differenz, welche durch Subtrahieren des berechneten Lenkverhältnis-Korrekturwerts von dem berechneten Vergleichs-Lenkverhältnis erhalten wird, zu betreiben, und daher ist es möglich, eine Zunahme der Lenkreaktion (bzw. einen Anstieg des Rückwirkungsdrehmoments), welche von einer Drehmomentlenkung herrührt, zu vermindern bzw. zu unterdrücken.
(5) Der arithmetische Berechnungsabschnitt 17b eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts ist dazu angelegt, den Lenkverhältnis-Korrekturwert zu erhöhen, wenn die Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad ansteigt. Daher ist es möglich, eine Zunahme der Lenkreaktion (bzw. einen Anstieg des Rückwirkungsdrehmoments), welcher von einer Drehmomentlenkung herrührt, wirksamer zu vermindern bzw. zu unterdrücken.

In den 9 und 10A – 10E ist das zweite abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem dargestellt. Das zweite abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem ist von dem System des Ausführungsbeispiels, welches in den 1 – 5 dargestellt ist, im Hinblick darauf verschieden, daß die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 einen Brems-/Antriebskraft-Steuermodus auslöst bzw. ausführt, bei welchem eine höhere Priorität auf die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs anstatt auf die Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs gelegt wird, wobei dies auf Basis der Vorbedingung erfolgt, daß die Lenkverhältnissteuerung normalerweise mittels der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 ausgeführt wird. Bei dem zweiten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystem, welches das Brems-/Antriebskraft-Steuerprogramm ausführt, welches in 9 dargestellt ist, wird eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Additionstyps oder eine mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis des Multiplikationstyps als mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis verwendet. Die Arbeitsweise des zweiten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystems wird im folgenden unter Verweis auf das Flußdiagramm von 9 genau beschrieben. Das Programm von 9 wird in der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 in Form zeitgetriggerter Unterbrechungsprogramme, welche jeweils in vorbestimmten Abtastungszeitintervallen ausgelöst werden, ausgeführt.
In Schritt S11 wird eine Information darüber, ob die Lenkverhältnissteuerung mittels der Lenkverhältnis-Steuereinheit normal oder anomal ausgeführt wird, gelesen.
In Schritt S12 erfolgt auf Basis der Eingabeinformation, welche in Schritt S11 gelesen wird, eine Prüfung, um zu bestimmen, ob die Lenkverhältnissteuerung normal oder anomal ausgeführt wird. Wenn die Antwort für Schritt S12 bestätigend ist (JA), das bedeutet, bei einem normalen Lenkverhältnissteuerungszustand, geht das Programm von Schritt S12 zu Schritt S13 über. Umgekehrt geht, wenn die Antwort für Schritt S12 negativ ist (NEIN), das bedeutet, bei einem anomalen Lenkverhältnissteuerungszustand, das Programm von Schritt S12 zu Schritt S14 über. Der normale Lenkverhältnissteuerungszustand bedeutet, daß eine Komponente des Lenkdrehmoments, welche zu einer „Drehmomentlenkung" äquivalent ist, mittels der mechanischen Vorrichtung 5 und der Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche normal arbeitet, wirksam in abschwächender Weise ausgeglichen bzw. wirksam beseitigt werden kann.
In Schritt S13 wird ein Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung von einem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs, welcher die Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs mit einem Gewicht versieht, zu einem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung, welcher die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs mit einem Gewicht versieht, umgeschaltet. Das bedeutet, daß in dem Fall des Ablaufs von Schritt S12 über Schritt S13 zu Schritt S14 (später beschrieben) der Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung als Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung ausgewählt wird. Umgekehrt wird in dem Fall des Ablaufs von Schritt S12 direkt zu Schritt S14 (später beschrieben) der Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Fahrzeugverhaltens als Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung ausgewählt, anders ausgedrückt, wird der Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung bei dem Parameter ernsthafter Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs gehalten.
In Schritt S14 wird ein zulässiger Wert der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts auf Basis des ausgewählten Parameters aus der Gruppe des Parameters ernsthafter Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs und des Parameters ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung arithmetisch berechnet bzw. bestimmt.
In Schritt S15 werden ein Befehlswert, welcher eine Bremskraft sowohl des linken als auch des rechten gelenkten Rads 10 und 11 anzeigt, ein Befehlswert, welcher einen verminderten Motordrehzahlwert anzeigt, und ein Befehlswert, welcher die Brems-/Antriebskraftverteilung hinsichtlich links und rechts anzeigt, ausgegeben, um die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18 und die mechanische Vorrichtung 5 für ein veränderliches Lenkverhältnis in Kombination integriert zu steuern. Nach Schritt S15 kehrt das Brems-/Antriebskraft-Steuerprogramm von 9 zu dem Hauptprogramm zurück.
In den 10A – 10E sind Zeitdiagramme dargestellt, welche die Arbeitsweise und die Wirkungen des zweiten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystems, welches das Programm von 9 ausführen kann, erläutern. In den 10A – 10E stellen die Zeitdiagramme, welche durch die Vollinie angezeigt werden, Simulationsergebnisse dar, welche durch das zweite abgewandelte System erhalten werden, während die Zeitdiagramme, welche durch die unterbrochene Linie angezeigt werden, Simulationsergebnisse darstellen, welche durch das herkömmliche Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses verwendet, erhalten werden. Verglichen mit dem herkömmlichen Lenkverhältnis-Steuersystem, welches die Kennlinie eines Vergleichs-Lenkverhältnisses verwendet, kann das zweite abgewandelte System, welches in der Lage ist, den Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung in dem normalen Lenkverhältnissteuerungszustand von einem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs zu einem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung umzuschalten, den zulässigen Wert der Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts auf einen vergleichsweise größeren Wert festlegen (siehe das Zeitdiagramm, welches die Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts anzeigt, welche durch die Vollinie in 10B angezeigt wird). Infolge des Umschaltens von dem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs zu dem Parameter ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung ist es möglich, die Gesamtantriebskraft (angezeigt durch die Vollinie in 10A) des linken und des rechten gelenkten Rads 10 und 11 um die Differenz zwischen der vergleichsweise erhöhten Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts (angezeigt durch die Vollinie in 10B) und der gewöhnlichen Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts (angezeigt durch die unterbrochene Linie in 10B) zu erhöhen. Anders ausgedrückt, ist es möglich, den verminderten Motordrehmomentwert um die Differenz zwischen der vergleichsweise erhöhten Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts und der gewöhnlichen Brems-/Antriebskraftdifferenz zwischen links und rechts auszugleichen. Das bedeutet, daß das zweite abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem die verbesserte Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs (siehe die Vollinie in 10E), welche auf Basis eines erhöhten Werts (siehe die Vollinie in 10C) bestimmt wird, bei positiven und negativen Schwankungen des Lenkreaktionsdrehmoments (Rückwirkungsdrehmoment durch das Lenkrad 1), welche während der Lenkverhältnissteuerung erzeugt werden, verwirklichen kann.
Das zweite abgewandelte Lenkverhältnis-Steuersystem der 9 und 10A – 10E weist zusätzlich zu den Wirkungen (1) – (3), welche durch das System des Ausführungsbeispiels, welches in den 1 – 6C dargestellt ist, erbracht werden, die folgende Wirkung (6) auf.

(6) Die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit 18, welche in dem zweiten abgewandelten Lenkverhältnis-Steuersystem aufgenommen ist, kann einen Brems-/Antriebskraft-Steuermodus, in welchem eine höhere Priorität auf die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs anstatt auf die Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs gelegt wird, unter einer bestimmten Bedingung ausführen, wobei sich das Lenkverhältnis-Steuersystem (welches die Lenkverhältnis-Steuereinheit 17 enthält) in Betrieb befindet und somit die Lenkverhältnissteuerung normal ausgeführt wird. Somit ist es möglich, die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs besser zu steigern.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-079840 (eingereicht am 19. März 2004) sind durch Verweis in der vorliegenden Schrift aufgenommen.
Obgleich die vorangehende Darlegung eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist, bei welchen die Erfindung verwirklicht wird, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele, welche in der vorliegenden Schrift dargestellt und beschrieben sind, beschränkt ist, sondern daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang oder dem Prinzip der vorliegenden Erfindung gemäß Definition durch die folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Lenkverhältnis-Steuersystem eines Fahrzeugs, umfassend: eine mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche ein Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten gelenkten Straßenrads (10, 11) zu einem Drehwinkel (θs) eines Lenkrads (1) veränderlich einstellt; eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit (18), welche die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads (10, 11) individuell steuert; eine Lenkverhältnis-Steuereinheit (17), umfassend: (a) einen Lenkverhältnis-Entscheidungsabschnitt (17a), welcher ein Vergleichs-Lenkverhältnis auf Basis eines Fahrtzustands (V, θs) des Fahrzeugs bestimmt; (b) einen Antriebsabschnitt (17c) der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis, welcher die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Abhängigkeit von dem Vergleichs-Lenkverhältnis auf Basis des Fahrtzustands des Fahrzeugs betreibt; und (c) einen arithmetischen Berechnungsabschnitt (17b) eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher einen Lenkverhältnis-Korrekturwert berechnet, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung benötigt wird, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad (10, 11) herrührt; wobei der Antriebsabschnitt (17c) der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis ein End-Lenkverhältnis auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt, um die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis zu betreiben.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei: die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis eine summierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis umfaßt, welche das End-Lenkverhältnis durch Addieren eines unterstützten Lenkradwinkels, welcher auf Basis des Vergleichs-Lenkverhältnisses bestimmt wird, zu dem Lenkraddrehwinkel (θs) liefert; und der Antriebsabschnitt (17c) der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis das End-Lenkverhältnis auf Basis eines summierten Werts des Vergleichs-Lenkverhältnisses und des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt, um die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis, welches als summierter Wert des Vergleichs-Lenkverhältnisses und des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt wird, zu betreiben.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis eine multiplizierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis umfaßt, welche eine Drehzahländerungsvorrichtung aufweist, welche in der Lage ist, eine Eingangsdrehzahl des Lenkrads (1) in eine Ausgangsdrehzahl umzuwandeln, welche von der Eingangsdrehzahl verschieden ist, um eine Winkelgeschwindigkeit einer durch den Fahrer angewandten Lenkung auf Basis des Vergleichs-Lenkverhältnisses veränderliche einzustellen; und der Antriebsabschnitt (17c) der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis das End-Lenkverhältnis auf Basis eines subtrahierten Werts, welcher durch Subtrahieren des Lenkverhältnis-Korrekturwerts von dem Vergleichs-Lenkverhältnis erhalten wird, bestimmt, um die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis, welches als subtrahierter Wert, welcher durch Subtrahieren des Lenkverhältnis-Korrekturwerts von dem Vergleichs-Lenkverhältnis erhalten wird, zu betreiben.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: der Antriebsabschnitt (17c) der mechanischen Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis den Lenkverhältnis-Korrekturwerts zunehmend ausgleicht, wenn die Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad (10, 11) ansteigt.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: die Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit (18) einen Brems-/Antriebskraft-Steuermodus, in welchem eine höhere Priorität auf die Beschleunigungsleistung eines Fahrzeugs gelegt wird, unter einer vorbestimmten Bedingung ausführt, wobei die Lenkverhältnissteuerung durch die Lenkverhältnis-Steuereinheit (17) normal ausgeführt wird.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Fahrtzustand des Fahrzeugs mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) umfaßt.
Lenkverhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Fahrtzustand des Fahrzeugs eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und den Lenkrad-Drehwinkel (θs) umfaßt.
Verfahren zum Steuern eines Lenkverhältnisses eines Fahrzeugs, welches eine mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche in der Lage ist, das Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten Straßenrads (10, 11) veränderlich einzustellen, zu einem Drehwinkel (θs) eines Lenkrads (1) veränderlich einzustellen, und eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit (18), welche in der Lage ist, die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads (10, 11) individuell zu steuern, verwendet, wobei das Verfahren umfaßt: das Bestimmen eines Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis eines Fahrtzustands (V, θs) des Fahrzeugs; das Berechnen eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung erforderlich ist, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad (10, 11) herrührt; das Bestimmen eines End-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts; und das Betreiben der mechanischen Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis.
Verfahren zum Steuern eines Lenkverhältnisses eines Fahrzeugs, welches eine mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis, welche in der Lage ist, das Lenkverhältnis eines Lenkwinkels eines linken und eines rechten Straßenrads (10, 11) veränderlich einzustellen, zu einem Drehwinkel (θs) eines Lenkrads (1) veränderlich einzustellen, und eine Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit (18), welche in der Lage ist, die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des linken und des rechten gelenkten Straßenrads (10, 11) individuell zu steuern, verwendet, wobei das Verfahren umfaßt: das Bestimmen eines Vergleichs-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) als auch des Lenkrad-Drehwinkels (θs); das Bestimmen einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad auf Basis der Raddrehzahlen des linken und des rechten gelenkten Straßenrads (10, 11); das Berechnen eines Lenkverhältnis-Korrekturwerts, welcher zum Beseitigen einer Drehmomentlenkung erforderlich ist, welche von einer Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad (10, 11) herrührt; das Bestimmen eines End-Lenkverhältnisses auf Basis sowohl des Vergleichs-Lenkverhältnisses als auch des Lenkverhältnis-Korrekturwerts; und das Betreiben der mechanischen Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: das Bestimmen, ob sich ein Lenkverhältnis-Steuersystem in einem normalen Lenkverhältnissteuerungszustand befindet, in welchem eine Komponente eines Lenkdrehmoments, welche äquivalent zu der Drehmomentlenkung ist, durch die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis beseitigt wird; das Auswählen eines Parameters ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung, welcher die Beschleunigungsleistung eines Fahrzeugs mit einem Gewicht versieht, als Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung, wenn sich das Lenkverhältnis-Steuersystem in dem normalen Lenkverhältnissteuerungszustand befindet; das Auswählen eines Parameters ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs, welcher die Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs mit einem Gewicht versieht, als Steuerparameter für die Brems-/Antriebskraftsteuerung, wenn sich das Lenkverhältnis-Steuersystem außerhalb des normalen Lenkverhältnissteuerungszustands befindet; und Ausführen der Brems-/Antriebskraftsteuerung auf Basis eines ausgewählten Parameters aus der Gruppe des Parameters ernsthafter Berücksichtigung der Fahrzeugbeschleunigung und des Parameters ernsthafter Berücksichtigung der Stabilität des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: das Bestimmen eines zulässigen Werts der Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Straßenrad (10, 11) auf Basis des ausgewählten Parameters; und das integrierte Steuern der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit (18) und der mechanischen Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf den zulässigen Wert der Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft, welcher auf Basis des ausgewählten Parameters bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei: der Lenkverhältnis-Korrekturwert ansteigt, wenn die Differenz der Bremskraft und/oder der Antriebskraft zwischen dem linken und dem rechten gelenkten Rad ansteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei: die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis eine summierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis umfaßt, welche das End-Lenkverhältnis durch Addieren eines unterstützten Lenkradwinkels, welcher auf Basis des Vergleichs- Lenkverhältnisses bestimmt wird, zu dem Lenkrad-Drehwinkel (θs) bestimmt wird, liefert; und das End-Lenkverhältnis auf Basis eines summierten Werts des Vergleichs-Lenkverhältnisses und des Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt wird, um die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis, welches als summierter Wert des Vergleichs-Lenkverhältnisses und ds Lenkverhältnis-Korrekturwerts bestimmt wird, zu betreiben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei: die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis eine multiplizierende mechanische Vorrichtung für ein veränderliches Lenkverhältnis umfaßt, welche eine Drehzahländerungsvorrichtung umfaßt, welche in der Lage ist, eine Eingangsdrehzahl des Lenkrads (1) in eine Ausgangsdrehzahl umzuwandeln, welche von der Eingangsdrehzahl verschieden ist, um auf Basis des Vergleichs-Lenkverhältnisses eine Winkelgeschwindigkeit einer vom Fahrer angewandten Lenkung veränderlich einzustellen; und das End-Lenkverhältnis auf Basis eines subtrahierten Werts bestimmt wird, welcher durch Subtrahieren des Lenkverhältnis-Korrekturwerts von dem Vergleichs-Lenkverhältnis erhalten wird, um die mechanische Vorrichtung (5) für ein veränderliches Lenkverhältnis in Reaktion auf das End-Lenkverhältnis, welches als subtrahierter Wert, welcher durch Subtrahieren des Lenkverhältnis-Korrekturwerts von dem Vergleichs-Lenkverhältnis erhalten wird, zu betreiben.