DE102007040359A1

DE102007040359A1 - Fahrzeuglenksteuersystem

Info

Publication number: DE102007040359A1
Application number: DE102007040359A
Authority: DE
Inventors: Satoru Akiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: JP4916820B2; US20080059026A1; JP2008055967A; DE102007040359B4

Abstract

Es wird ein Fahrzeuglenksteuersystem 1 bereitgestellt, in dem ein Servolenkmechanismus 19 eine adäquate Unterstützung einer Lenkreaktionskraft bereitstellt, selbst wenn ein Lenkwinkelkorrekturmechanismus 11 zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird, wodurch ein Gefühl einer stabilen Lenkung aufrechterhalten und somit eine Verunsicherung des Fahrers verhindert wird. Unter Berücksichtigung eines Korrekturbetrags deltaHc des Vorderradlenkwinkels, der durch einen Hilfslenksteuerabschnitt 21 bereitgestellt wird, korrigiert ein Servolenksteuerabschnitt 26 einen Unterstützungsstrom Ip aus einem Unterstützungsstromkennfeld, das basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem Lenkdrehmoment TH erzeugt wird, dessen Korrektur vorgenommen wird, indem der Korrekturbetrag deltaHc des Vorderradlenkwinkels in einen Korrekturbetrag P des Servolenkelektromotorstroms zur Korrektur des Unterstützungsstroms oder in einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag Vs zur Korrektur der Fahrzeuggeschwindigkeit umgewandelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenksteuersystem, das einen Lenkwinkelkorrekturmechanismus aufweist, der die Vorderräder unabhängig von einer Lenkbetätigung des Fahrzeugfahrers lenken kann, und einen Servolenkmechanismus zur Minderung des Lenkdrehmoments.
In jüngster Zeit sind zur Anwendung in Fahrzeugen verschiedene Lenksteuersysteme für den praktischen Gebrauch entwickelt worden, die einen Lenkwinkelkorrekturmechanismus aufweisen, der die Vorderräder unabhängig von einer Lenkbetätigung des Fahrzeugfahrers frei lenken kann. Diese Fahrzeuge weisen auch einen herkömmlichen Servolenkmechanismus auf.
Zum Beispiel weist ein Fahrzeug, das in JP-A-7-47969 offenbart wird, einen automatischen Lenkmechanismus auf, der parallel zu einem Lenkradsystem vorgesehen ist, das der Fahrzeugfahrer lenkt, und nutzt einen Servolenkmechanismus zur automatischen Lenkung. Dieses Fahrzeug ist so gestaltet, daß es umschaltet zwischen einem aktiven Lenkunterstützungsmodus zum Betätigen des Servolenkmechanismus als Reaktion auf eine vom Fahrzeugfahrer ausgeübte Lenkkraft und einem aktiven automatischen Lenkmodus zum Betätigen des Servolenkmechanismus als Reaktion auf eine Lenkkrafteinstellung durch den automatischen Lenkmechanismus.
Jedoch ist die oben in JP-A-7-47969 offenbarte Technik so gestaltet, daß sie zwischen dem aktiven Lenkunterstützungsmodus und dem aktiven automatischen Lenkmodus umschaltet, und keine Lenksteuerung zur parallelen Durchführung dieser Modi bereitstellen kann, d.h. eine solche Steuerung, die es ermöglicht, daß ein Lenkwinkelkorrekturmechanismus eine Korrektur an der Lenkung durch den Fahrzeugfahrer vornimmt. Es ist folglich für den Servolenkmechanismus nicht möglich, eine adäquate Unterstützung der Lenkkraft bereitzustellen. Da zum Beispiel der Servolenkmechanismus ein konstantes Unterstützungsdrehmoment bereitstellt, kann eine Zunahme der Reaktionskraft das Lenkgefühl ändern, wenn der Lenkwinkelkorrekturmechanismus zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird, wodurch möglicherweise bewirkt wird, daß der Fahrzeugfahrer verunsichert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Probleme entwickelt. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuglenksteuersystem bereitzustellen, das es ermöglicht, daß ein Servolenkmechanismus eine adäquate Unterstützung einer Lenkreaktionskraft bereitstellt, selbst wenn zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer ein Lenkwinkelkorrekturmechanismus betätigt wird, wodurch ein Gefühl einer stabilen Lenkung aufrechterhalten und so eine Verunsicherung des Fahrzeugfahrers verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Fahrzeuglenksteuersystem bereit, das aufweist: eine Hilfslenksteuereinrichtung zur Berechnung eines Lenkwinkelkorrekturbetrags, der einem Lenkwinkelkorrekturmechanismus bereitgestellt werden soll, der die Vorderräder unabhängig von einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer lenken kann; und eine Servolenksteuereinrichtung zur Berechnung eines Unterstützungsleistungsbetrags, der einem Servolenkmechanismus zur Verfügung gestellt wird, um das Lenkdrehmoment zu mildern.
Im Fahrzeuglenksteuersystem korrigiert die Servolenksteuereinrichtung den Unterstützungsleistungsbetrag beruhend auf dem Lenkwinkelkorrekturbetrag, der durch die Hilfslenksteuereinrichtung bereitgestellt wird.
Gemäß dem Fahrzeuglenksteuersystem der vorliegenden Erfindung stellt der Servolenkmechanismus selbst dann, wenn der Lenkwinkelkorrekturmechanismus zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird, vorteilhafterweise eine adäquate Unterstützung einer Lenkreaktionskraft bereit, wodurch ein Gefühl einer stabilen Lenkung aufrechterhalten wird, ohne daß bewirkt wird, daß der Fahrzeugfahrer verunsichert wird.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
1 eine erläuternde schematische Ansicht, die die Gestaltung eines Fahrzeugvorderradlenksystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 einen Ablaufplan eines Hilfslenksteuerprogramms gemäß der ersten Ausführungsform;
3 einen Ablaufplan eines Servolenksteuerprogramms gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ein Kennliniendiagramm eines auf die Fahrzeuggeschwindigkeit reagierenden Lenkübersetzungsverhältnisses gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ein Kennliniendiagramm einer Steuerverstärkung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 eine erläuternde Ansicht, die ein Unterstützungsstromkennfeld darstellt, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeiten und Lenkdrehmomente gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt wird; und
7 einen Ablaufplan eines Servolenksteuerprogramms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet Bezugsziffer 1 ein Fahrzeugvorderradlenksystem. Das Vorderradlenksystem 1 ist so gestaltet, daß sich eine Lenkwelle 3 von einem Lenkrad 2 erstreckt und das vordere Ende der Lenkwelle 3 über einen Gelenkabschnitt 4, der Kreuzgelenke 4a und eine Gelenkwelle 4b aufweist, mit einer Ritzelwelle 6 gekoppelt ist, die aus einem Lenkgetriebe 5 vorsteht.
Das Lenkgetriebe 5 weist eine Spurstange 8fl, die sich davon zu einem linken Vorderrad 7fl erstreckt, sowie eine Spurstange 8fr, die sich zu einem rechten Vorderrad 7fr erstreckt, auf.
Die Spurstangenenden der Spurstangen 8fl und 8fr sind über Spurstangenhebel 9fl und 9fr mit Achsgehäusen 10fl und 10fr ge koppelt, um drehbar Vorderräder 7fl bzw. 7fr zu halten, die z.B. Treibräder sein können.
An einem bestimmten Mittelpunkt an der Lenkwelle 3 ist ein Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 zur Bereitstellung variabler Lenkübersetzungsverhältnisse angeordnet. Die Lenkwelle 3 ist so gestaltet, daß ein Wellenabschnitt, der sich vom Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 nach oben erstreckt, als eine obere Welle 3U dient, und der andere Wellenabschnitt, der sich vom Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 nach unten erstreckt, als eine untere Welle 3L dient.
Es wird nun eine Beschreibung der Gestaltung des Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 vorgenommen. Ein Paar Sonnenräder 12U und 12L sind am unteren Ende der oberen Welle 3U bzw. am oberen Ende der unteren Welle 3L um dieselbe Drehachse befestigt. Das Paar Sonnenräder 12U und 12L steht mit Planetenrädern 14U bzw. 14L in Eingriff, die an mehreren (zum Beispiel drei) Ritzelwellen 13 befestigt sind.
Das Paar Sonnenräder 12U und 12L ist zusammen in einem Träger 15 untergebracht, der die Ritzelwellen 13 drehbar hält. Am äußeren Umfang des oberen Endes des Trägers 15 ist ein angetriebenes Zahnrad 18 vorgesehen, das mit einem Antriebszahnrad 17 in Eingriff steht, das an einer Ausgangswelle 16a eines Hilfslenkelektromotors 16 befestigt ist.
Der Hilfslenkelektromotor 16 wird von einem Hilfslenkmotorantriebsabschnitt 20 betrieben. Der Hilfslenkmotorantriebsabschnitt 20 ist dazu bestimmt, den Hilfslenkelektromotor 16 als Reaktion auf den Motordrehwinkel zu drehen, der von einem Hilfslenksteuerabschnitt 21 zugeführt wird, der als Servolenksteuereinrichtung dient.
Andererseits ist das Vorderradlenksystem 1 mit einem elektrischen Servolenkmechanismus 19, beispielsweise einer wohlbekannten Zahnstangen-Servolenkung versehen. Ein (nicht gezeigter) Servolenkelektromotor des elektrischen Servolenkmechanismus wird durch einen Servolenkmotorantriebsabschnitt 25 angetrieben. Der Servolenkmotorantriebsabschnitt 25 treibt den Servolenkelektromotor als Reaktion auf ein Signal von einem Servo lenkantriebsabschnitt 26, der als Servolenksteuereinrichtung dient, an.
Das Fahrzeug ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einem Lenkradwinkelsensor 32 zur Ermittlung eines Lenkwinkels (Lenkradwinkels) θHd, der durch den Fahrzeugfahrer bestimmt wird, und einem Lenkdrehmomentsensor 33 zur Ermittlung eines Lenkdrehmoments TH versehen. Diese Signale, die für die Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Lenkradwinkel θHd kennzeichnend sind, werden dem Hilfslenksteuerabschnitt 21 zugeführt, während jene Signale, die für die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Lenkdrehmoment TH kennzeichnend sind, dem Servolenksteuerabschnitt 26 zugeführt werden.
Der Hilfslenksteuerabschnitt 21 berechnet außerdem einen Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels (der später näher erläutert wird), der wiederum dem Servolenksteuerabschnitt 26 zugeführt wird.
Unter Befolgung eines Hilfslenksteuerprogramms (das später erläutert wird), berechnet der Hilfslenksteuerabschnitt 21 einen ersten Korrekturbetrag δHc1 des Vorderradlenkwinkels beruhend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkradwinkel θHd. Ein tiefpaßgefilterter Wert des Differentialwerts des Lenkradwinkels θHd wird dann mit einer Steuerverstärkung multipliziert, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, um einen zweiten Korrekturbetrag δHc2 des Vorderradlenkwinkels zu ergeben. Dann wird ein Motordrehwinkel θM gemäß dem Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels berechnet, der erhalten wird, indem sie zusammengezählt werden, und an den Hilfslenkmotorantriebsabschnitt 20 abgegeben, um den Hilfslenkelektromotor 16 anzutreiben.
Zusätzlich nimmt der Servolenksteuerabschnitt 26 unter Befolgung eines Servolenksteuerprogramms (das später erläutert wird) und unter Berücksichtigung einer Korrektur oder des Korrekturbetrags δHc des Vorderradlenkwinkels auf ein voreinge stelltes Unterstützungsstromkennfeld Bezug (zum Beispiel 6), das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkdrehmoment bestimmt wird, um einen Unterstützungsstrom Ip festzustellen, der wiederum an den Servolenkmotorantriebsabschnitt 25 geliefert wird, um den Servolenkelektromotor zu betreiben.
Nun wird auf den Ablaufplan der 2 Bezug genommen, um das Hilfslenksteuerprogramm zu beschreiben, das durch den Hilfslenksteuerabschnitt 21 ausgeführt wird.
Zunächst liest der Prozeß im Schritt (der im folgenden einfach als „S" bezeichnet wird) 101 die Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Lenkwinkel θHd, der durch den Fahrzeugfahrer bestimmt wird.
Dann führt der Prozeß S102 aus, wo der erste Korrekturbetrag δHc1 des Vorderradlenkwinkels zum Beispiel durch die folgende Gleichung (1) berechnet wird. δHc1 = ((θHd/ndc1) – (θHd/nd))·nc (1)wobei nd das Lenkübersetzungsverhältnis auf der Fahrzeugfahrerseite ist (das Lenkübersetzungsverhältnis, das die Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer beeinflußt, wenn der Hilfslenkelektromotor 16 gestoppt wird; oder das Lenkübersetzungsverhältnis, das durch das Paar Sonnenräder 12U und 12L, das Paar Planetenräder 14U und 14L und das Lenkgetriebe 5 bestimmt wird). Desweiteren ist in der obigen Gleichung nc das Lenkübersetzungsverhältnis auf der Seite des Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 (das Lenkübersetzungsverhältnis, das wirksam wird, wenn sich der Hilfslenkelektromotor 16 ohne eine Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer dreht; oder das Lenkübersetzungsverhältnis, das durch das Antriebszahnrad 17 und das angetriebene Zahnrad 18 (Träger) bestimmt wird). Darüber hinaus ist ndc1 das auf die Fahrzeuggeschwindigkeit reagierende Lenkübersetzungsverhältnis, das durch ein voreingestelltes Kennfeld oder einen arithmetischen Ausdruck erhalten wird. Zum Beispiel ist das auf die Fahrzeuggeschwindigkeit reagierende Lenkübersetzungsverhältnis ndc1, wie in 4 gezeigt, so eingestellt, daß es bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten V relativ zum Lenkübersetzungsverhältnis auf der Fahrzeugfahrerseite nd schnell reagiert und bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten V relativ zum Lenkübersetzungsverhältnis auf der Fahrzeugfahrerseite nd langsam reagiert.
Der Prozeß führt dann S103 aus, wo der zweite Korrekturbetrag δHc2 des Vorderradlenkwinkels zum Beispiel nach der folgenden Gleichung (2) berechnet wird. δHc2 = Gcd·(1/(1 + Tcd·S))·(dθHd/dt)/nd (2)wobei Gcd die Steuerverstärkung ist, Tcd die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters ist, S der Laplace-Operator ist und (dθHd/dt) der Differentialwert des Vorderradlenkwinkels ist.
Folglich zeigt die obige Gleichung (2), daß der Differentialwert des Vorderradlenkwinkels (dθHd/dt) zur Tiefpaßfilterung mit (1/(1 + Tcd·S)) multipliziert wird. Die Zeitkonstante Tcd des Tiefpaßfilters ist mit einer Einstellung, 1 bis 2 Hz, oder einer Giergeschwindigkeitsreaktionsresonanzfrequenz für einen Eingangsvorderradlenkwinkel versehen.
Wie in 5 gezeigt, wird andererseits die Steuerverstärkung Gcd unter Bezugnahme auf das Kennfeld oder dergleichen auf einen größeren Wert eingestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, da die Eigenschaft, die eine plötzliche Spitze für eine Lenkfrequenz aufweist, auffälliger wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt.
Dann führt der Prozeß S104 aus, wo der erste Korrekturbetrag δHc1 des Vorderradlenkwinkels und der zweite Korrekturbetrag δHc2 des Vorderradlenkwinkels miteinander addiert werden, um den Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels zu ergeben, der wiederum an den Servolenksteuerabschnitt 26 geliefert wird. Das heißt, δHc = δHc1 + δHc2 (3)
Dann führt der Prozeß S105 aus, wo der Motordrehwinkel θM gemäß der folgenden Gleichung (4) berechnet und dann an den Hilfslenkmotorantriebsabschnitt 20 geliefert wird. Danach verläßt der Prozeß das Programm. θM = δHc·nc (4)
Das heißt, gemäß der Hilfslenksteuerung der ersten Ausführungsform wird der Differentialwert des Vorderradlenkwinkels (dθHd/dt) tiefpaßgefiltert, um eine Eigenschaft bereitzustellen, die keine ausgeprägte Spitze aufweist (die Eigenschaft gemäß der vorliegenden Ausführungsform), während die Verstärkung allmählich mit der Lenkfrequenz erhöht wird. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Reaktion auf eine schnelle Lenkbewegung und die Verwirklichung von Stabilität (um zu verhindern, daß das Fahrzeug ins Schleudern gerät). Es wird folglich sichergestellt, daß ein instabiles Fahrzeugverhalten unterdrückt wird, das andernfalls durch die Resonanz zwischen der Lenkung und der Gierbewegung verursacht würde, während die Gierreaktion des Fahrzeugs verbessert wird.
Die Tiefpaßfilterung des Differentialwerts des Vorderradlenkwinkels (dθHd/dt) dient auch dazu, jene Rauschkomponenten zu unterdrücken, die möglicherweise problematisch würden, wenn der digitale Wert des Lenkwinkels differenziert wird.
Nun wird auf den Ablaufplan der 3 Bezug genommen, um das Servolenksteuerprogramm zu beschreiben, das im Servolenksteuerabschnitt 26 ausgeführt werden soll.
Zunächst liest der Prozeß im S201 die Fahrzeuggeschwindigkeit V, das Lenkdrehmoment TH und den Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels.
Der Prozeß führt dann S202 aus, wo der Differentialwert (dδHc/dt) des Vorderradlenkwinkelkorrekturbetrags und der Differentialwert zweiter Ordnung (d²δHc/dt²) des Vorderradlenkwinkelkorrekturbetrags berechnet werden.
Dann führt der Prozeß S203 aus, wo ein Unterstützungserhöhungsanforderungswert P zum Korrigieren eines Unterstützungsstroms Ip zum Beispiel gemäß der folgenden Gleichung (5) berechnet wird. P = K1·δHc + K2·(dδHc/dt) + K3·(d2δHc/dt2) (5)wobei K1, K2 und K3 jeweils eine voreingestellte Verstärkung sind.
In dieser Gleichung gibt der Term „K1·δHc" die Unterstützungskraft an, um die Lenkreaktionskraft selbst aufzuheben; der Term „K2·(dδHc/dt)" gibt die Unterstützungskraft an, die wirkt, um den Lenkungsdämpfer aufzuheben; und der Term „K3·(d²δHc/dt²)" gibt die Unterstützungskraft an, die wirkt, um die Trägheit während einer Lenkbetätigung aufzuheben. Diese so vorgesehenen Terme können die Unterstützungskraft reibungslos korrigieren. Man beachte, daß nicht alle dieser Terme, sondern jeder beliebige oder beliebige zwei der Terme verwendet werden können, um den Unterstützungserhöhungsanforderungswert P abhängig vom Fahrzeug zu berechnen.
Danach führt der Prozeß S204 aus, wo beruhend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkdrehmoment TH der Unterstützungsstrom Ip unter Bezugnahme auf das voreingestellte Unterstützungsstromkennfeld (zum Beispiel 6) festgestellt wird, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Lenkdrehmoment bestimmt wird. Man beachte, daß 6 ein Kennfeld zeigt, das entweder den rechten oder den linken Unterstützungsstroms Ip anzeigt, wo die Eigenschaft des anderen Unterstützungsstroms Ip auf dieselbe Weise mit dem entgegengesetzten Vorzeichen eingestellt wird.
Dann führt der Prozeß S205 aus, wo der in S204 bestimmte Unterstützungsstrom Ip durch den Unterstützungserhöhungsanforderungswert P korrigiert wird, der in S203 berechnet wurde. Diese Korrekturverarbeitung wird zum Beispiel, wie durch die folgende Gleichung (6) gezeigt, durchgeführt. Ip = Ip + P (6)
Dann führt der Prozeß S206 aus, wo der Unterstützungsstrom Ip, der der Korrekturverarbeitung in S205 unterzogen wurde, an den Servolenkmotorantriebsabschnitt 25 geliefert wird. Der Prozeß verläßt dann das Programm.
An sich wird gemäß der ersten Ausführungsform der Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels, der durch den Hilfslenksteuerabschnitt 21 bereitgestellt wird, in den Korrekturbetrag (oder den Unterstützungserhöhungsanforderungswert P) des Servolenkelektromotorstroms (Unterstützungsstrom Ip) umgewandelt, um den Unterstützungsstrom Ip zu korrigieren. Folglich stellt der elektrische Servolenkmechanismus 19 selbst dann, wenn der Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird, eine adäquate Unterstützung der Lenkreaktionskraft bereit, wodurch ein Gefühl einer stabilen Lenkung aufrechterhalten wird und so eine Verunsicherung des Fahrzeugfahrers verhindert wird.
Man beachte, daß die erste Ausführungsform so eingerichtet ist, daß der Unterstützungserhöhungsanforderungswert P oder ein Korrekturbetrag des Unterstützungsstroms Ip zum Unterstützungsstrom Ip zur Korrektur addiert wird. Jedoch kann die Korrektur auch durch Multiplikation des Unterstützungsstroms Ip vorgenommen werden, abhängig von der Weise, in der der Unterstützungserhöhungsanforderungswert P berechnet oder umgewandelt wird.
Zusätzlich wird in der ersten Ausführungsform der Unterstützungserhöhungsanforderungswert P unter Verwendung des Korrekturbetrags δHc des Vorderradlenkwinkels in dem Hilfslenksteuerabschnitt 21 berechnet; jedoch kann er auch, nicht auf Basis des Steuerbetrags, sondern auf Basis eines tatsächlich gemessenen Werts (Sensorwert) berechnet werden.
Nun ist 7 ein Ablaufplan eines Servolenksteuerprogramms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Man beachte, daß sich die zweite Ausführungsform von der obenerwähnten ersten Ausführungsform in der Weise unterscheidet, in der der Servolenksteuerabschnitt 26 eine Korrektur des Unterstützungsstroms Ip bereitstellt, jedoch Gestaltung und Arbeitsweise dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform ist, die folglich hier nicht wiederholt werden.
Das heißt, wie im Ablaufplan der 7 gezeigt, beginnt das Servolenksteuerprogramm gemäß der zweiten Ausführungsform, das durch den Servolenksteuerabschnitt 26 ausgeführt werden soll, im S301, wo der Prozeß die Fahrzeuggeschwindigkeit V, das Lenkdrehmoment TH und den Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels liest.
Dann führt der Prozeß S302 aus, wo der Differentialwert (dδHc/dt) des Vorderradlenkwinkelkorrekturbetrags und der Differentialwert zweiter Ordnung (d²δHc/dt²) des Vorderradlenkwinkelkorrekturbetrags berechnet werden.
Der Prozeß führt dann S303 aus, wo ein Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs zum Korrigieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V zum Beispiel nach folgender Gleichung (7) berechnet wird. Vs = Kv1·δHc + Kv2·(dδHc/dt) + Kv3·(d2δHc/dt2) (7)wobei Kv1, Kv2 und Kv3 jeweils eine voreingestellte Verstärkung sind.
In der obigen Gleichung gibt der Term „Kv1·δHc" die zur Aufhebung der Lenkreaktionskraft selbst erforderliche Unterstützungskraft an; der Term „Kv2·(dδHc/dt)" gibt die Unterstützungskraft an, die den Lenkungsdämpfer aufhebt; und der Term „Kv3·(d²δHc/dt²)" gibt die Unterstützungskraft an, die die Trägheit während einer Lenkbetätigung aufhebt. Diese so vorgesehenen Terme können die Unterstützungskraft reibungslos korrigieren. Man beachte, daß nicht alle diese Terme, sondern jeder beliebige oder beliebige zwei der Terme verwendet werden können, um den Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs abhängig vom Fahrzeug zu berechnen.
Danach führt der Prozeß S304 aus, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit V nach folgender Gleichung (8) mit einer Korrektur versehen wird. V = V – Vs (8)
Danach führt der Prozeß S305 aus, wo beruhend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkdrehmoment TH der Unterstützungsstrom Ip unter Bezugnahme auf das voreingestellte Unterstützungsstromkennfeld (zum Beispiel 6) festgestellt wird, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Lenkdrehmoment bestimmt wird. Man beachte, daß 6 ein Kennfeld zeigt, das entweder den rechten oder den linken Unterstützungsstrom Ip anzeigt, wobei die Eigenschaft des anderen Unterstützungsstroms Ip auf dieselbe Weise mit dem entgegengesetzten Vorzeichen eingestellt wird.
Dann führt der Prozeß S306 aus, wo der Unterstützungsstrom Ip, der in S305 eingestellt wurde, an den Servolenkmotorantriebsabschnitt 25 geliefert wird. Der Prozeß verläßt dann das Programm.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird der Korrekturbetrag δHc des Vorderradlenkwinkels, der durch den Hilfslenksteuerabschnitt 21 bereitgestellt wird, in den Korrekturbetrag der Fahrzeuggeschwindigkeit V (den Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs) umgewandelt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu korrigieren, wodurch eine Korrektur am Unterstützungsleistungsbetrag vorgenommen wird. Folglich stellt der elektrische Servolenkmechanismus 19 selbst dann, wenn der Vorderradlenkwinkelkorrekturmechanismus 11 zusätzlich zu einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer betätigt wird, eine adäquate Unterstützung der Lenkreaktionskraft bereit, wodurch ein Gefühl einer stabilen Lenkung aufrechterhalten und somit eine Verunsicherung des Fahrzeugfahrers verhindert wird.
Zusätzlich ist die Steuerung vorgesehen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu korrigieren. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Unterstützungsstromkennfeld zu ändern, das durch die Fahrzeuggrundgeschwindigkeit und das Lenkdrehmoment bestimmt wird, wodurch eine unmittelbare Anwendung auf verschiedene herkömmlichen Servolenkmechanismen ermöglicht wird und folglich vielseitige Verwendungsmöglichkeiten bereitgestellt werden.
Man beachte, daß die zweite Ausführungsform so eingerichtet ist, daß zur Korrektur der Fahrzeuggeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs von der Fahrzeuggeschwindigkeit V subtrahiert wird; jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit V auch durch Multiplikation der Fahrzeuggeschwindigkeit V korrigiert werden, abhängig von der Weise, in der der Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs berechnet oder umgewandelt wird.
Zusätzlich wird in der zweiten Ausführungsform der Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturwert Vs unter Verwendung des Kor rekturbetrags δHc des Vorderradlenkwinkels in dem Hilfslenksteuerabschnitt 21 berechnet; jedoch kann er auch, nicht auf dem Steuerbetrag beruhend, sondern auf einem tatsächlich gemessenen Wert (Sensorwert) beruhend, berechnet werden.
Desweiteren ist die Hilfslenksteuerung in der ersten und der zweiten Ausführungsform nicht auf das oben Erwähnte beschränkt, sondern kann auch eine andere Hilfslenksteuerung sein.

Claims

Fahrzeuglenksteuersystem, das aufweist: eine Hilfslenksteuereinrichtung (21) zur Berechnung eines Lenkwinkelkorrekturbetrags (δHc), der einem Lenkwinkelkorrekturmechanismus (11) bereitgestellt werden soll, der Vorderräder (7fl, 7fr) unabhängig von einer Lenkbetätigung durch den Fahrzeugfahrer lenken kann; und eine Servolenksteuereinrichtung (26) zur Berechnung eines Betrags (Ip) einer Unterstützungsleistung, die einem Servolenkmechanismus (19) bereitgestellt wird, um das Lenkdrehmoment zu mildern, wobei die Servolenksteuereinrichtung (26) den Betrag (Ip) der Unterstützungsleistung auf Basis des Lenkwinkelkorrekturbetrags (δHc) korrigiert, der durch die Hilfslenksteuereinrichtung (21) bereitgestellt wird.
Fahrzeuglenksteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Servolenksteuereinrichtung (26) einen Unterstützungsstrom (Ip) des Elektromotors auf Basis eines Lenkdrehmoments (TH) und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) einstellt, und den Lenkwinkelkorrekturbetrag (δHc) in einen Korrekturstrom (P) umwandelt, um den Unterstützungsstrom (Ip) zu korrigieren, und einen Elektromotor des Servolenkmechanismus (19) mit dem Unterstützungsstrom (Ip) betreibt, der durch den Korrekturstrom (P) korrigiert ist.
Fahrzeuglenksteuersystem nach Anspruch 2, wobei der Korrekturstrom (P) auf Basis eines Lenkradwinkels (θHd) und/oder eines Differentialwerts erster Ordnung (dδHc/dt) des Lenkradwinkels und/oder eines Differentialwerts zweiter Ordnung (d²δHc/dt²) davon eingestellt wird.
Fahrzeuglenksteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Servolenksteuereinrichtung (26) den Lenkwinkelkorrekturbetrag (δHc) in einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag (Vs) umwandelt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu korrigieren, und einen Unterstützungsstrom (Ip) auf Basis eines Lenkdrehmoments (TH) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) einstellt, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag (Vs) korrigiert ist, und den Elektromotor des Servolenkmechanismus (19) mit dem Unterstützungsstrom (Ip) betreibt.
Fahrzeuglenksteuersystem nach Anspruch 4, wobei der Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag auf der Basis eines Lenkradwinkels (θHd) und/oder eines Differentialwerts erster Ordnung (dδHc/dt) des Lenkradwinkels und/oder eines Differentialwerts zweiter Ordnung (d²δHc/dt²) davon eingestellt wird.