DE102009012857B4

DE102009012857B4 - Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009012857B4
Application number: DE102009012857.3A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Yasui; Toshihisa Kato; Junya Nagaya
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: US20090248250A1; US8165756B2; DE102009012857A1

Abstract

Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welches aufweist: eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) zum Ermitteln eines Gierwertes (Ygc), welcher ein einer Gierbewegung des Fahrzeugs entsprechender Wert ist; eine erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6), um auf der Basis des Gierwertes (Ygc) eine Stabilisierungskraft (Tstb) zum Unterstützen einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils (SW), welches zum Lenken eines gelenkten Rades (WHfr, WHfl) des Fahrzeugs durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, in eine Richtung entgegengesetzt einer Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs zu berechnen; und eine Kraftanbringungseinrichtung (A7) zum Anbringen der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) eine zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) enthält, um einen Gegenlenkwert (Cstr), welcher einen Lenkungsgrad der gelenkten Räder bezüglich einer Neutralstellung in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, zu berechnen; und die Stabilisierungskraft (Tstb) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) eingestellt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 6.
HINTERGRUND
Wenn während einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs (d. h. während sich das Fahrzeug in einem Kurvenzustand befindet) Übersteuern auftritt, ist es wirkungsvoll, ein Lenkbetätigungsteil (ein Lenkrad) in eine Richtung zu lenken, die entgegengesetzt einer Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs ist, um die gelenkten Räder in die der Gierbewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung zu lenken, um das Fahrzeug durch Reduzieren des Übersteuerungsgrades zu stabilisieren.
Wenn eine Schlupfunterdrückungssteuerung (welche im Folgenden als „μ-Split”-Steuerung bezeichnet wird), wie z. B. eine Antiblockierregelung (ABS-Regelung), eine Antriebsschlupfregelung (TCS-Regelung) und dergleichen zum Unterdrücken eines am Rad auftretenden Schlupfs, ausgeführt wird, während das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche fährt, bei welcher sich ein Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche, welche ein linkes Rad kontaktiert, und ein Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche, welche ein rechtes Rad kontaktiert voneinander unterscheiden (welche im Folgenden als eine „μ-Split”-Straßenoberfläche bezeichnet wird), wird eine Differenz (eine Bremskraftdifferenz bei der Durchführung einer ABS-Regelung, eine Antriebskraftdifferenz bei der Durchführung einer TCS-Regelung) zwischen den Längskräften der rechten und linken Räder (d. h. eine zwischen der Straßenoberfläche und einem Reifen erzeugte Reibungskraft in eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-Richtung, welche als Brems-/Antriebs-Kraft bezeichnet wird) erzeugt. Aufgrund der Längskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern kann eine Ablenkung (Gierbewegung) am Fahrzeug auftreten. Um die Ablenkung des Fahrzeugs zu begrenzen und das Fahrzeug zu stabilisieren, ist es wirkungsvoll, das Lenkbetätigungsteil in eine Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs zu lenken, um die gelenkten Räder in die der Gierbewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung zu lenken.
Die oben beschriebene Lenkbetätigung des Lenkbetätigungsteils in die Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs wird ebenfalls als Gegenlenken (Gegenlenkung) bezeichnet. Im Folgenden wird die Lenkrichtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs auch als Gegenlenkrichtung bezeichnet. Genauer gesagt ist die Gegenlenkrichtung aus der Sicht des Fahrers eine Lenkrichtung des Lenkrades im Uhrzeigersinn, wenn die Gierbewegung am Fahrzeug in Richtung einer Linkskurve (eine Ablenkungsrichtung nach links) auftritt. Ferner ist die Gegenlenkrichtung aus der Sicht des Fahrers eine Lenkrichtung des Lenkrades im Gegenuhrzeigersinn, wenn die Gierbewegung am Fahrzeug in Richtung einer Rechtskurve (eine Ablenkungsrichtung nach rechts) auftritt.
Eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 ist aus DE 195 27 334 B4 bekannt. WO 2005/054039 A1 offenbart eine ähnliche Lenksteuervorrichtung. In DE 10 2006 035 338 A1 ist dagegen eine Kurvenverhaltenssteuerungsvorrichtung beschrieben, die bei Übersteuern unter Berücksichtigung einer vom Fahrer manuell getätigten Gegenlenkung einen Lenkwinkel automatisch reduziert. DE 41 23 235 C1 offenbart eine Bremskraftsteuerung zum Stabilisieren des Fahrzeugs.
In JP 3 034 430 B2 ist ist eine Vorrichtung zum Anbringen einer Stabilisierungskraft (eines Stabilisierungsmomentes) offenbart, um bei Auftreten von Übersteuern (d. h. wenn eine Gegenlenkung notwendig ist) eine durch den Fahrer durchgeführte Gegenlenkung relativ zum Lenkbetätigungsteil in die Gegenlenkrichtung einzuleiten oder zu unterstützen.
Ein im Gegenlenken geübter Fahrer (welcher im Folgenden als ein geübter Fahrer bezeichnet wird) kann selbst aktiv eine geeignete Gegenlenkung durchführen und gleichzeitig ein Fahrzeugverhalten vorausberechnen, wenn eine Gegenlenkung notwendig ist, d. h. wenn Übersteuern auftritt, wenn eine Fahrzeugablenkung auftritt, welche aufgrund einer Längskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern auftritt, und dergleichen. Wenn z. B. Übersteuern auftritt, während ein geübter Fahrer das Fahrzeug fährt, in welchem die in in JP 3 034 430 B2 offenbarte Vorrichtung montiert ist, ist es wahrscheinlich, dass der geübte Fahrer, wenn er die Gegenlenkung durchführt, dabei aufgrund des angelegten Stabilisierungsmomentes eine geringere Lenkkraft als eine normale (erwartete) Lenkkraft (ein Betätigungsmoment, eine Gegenkraft einer Straßenoberfläche) empfindet. Infolge dessen kann der geübte Fahrer Unbehagen empfinden, wenn die Lenkkraft entgegen seiner Erwartung während des Gegenlenkens verringert wird.
Daher besteht ein Verlangen, eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche nicht für den oben erwähnten Nachteil anfällig ist. Genauer gesagt beabsichtigt die vorliegende Erfindung eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche eine Stabilisierungskraft (ein Stabilisierungsmoment) zum Unterstützen (Einleiten) einer relativ zum Lenkbetätigungsteil in eine Gegenlenkrichtung durchgeführten Gegenlenkung anbringt, wenn die Gegenlenkung benötigt wird, wobei verhindert wird, dass der Fahrer das unangenehme Gefühl hat, dass eine Lenkkraft entgegen seiner Erwartung während des Gegenlenkens reduziert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Gierwertes, welcher ein einer Gierbewegung des Fahrzeugs entsprechender Wert ist, eine Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (erste Berechnungseinrichtung) zum Berechnen einer Stabilisierungskraft zum Unterstützen (Einleiten) einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils, welches durch einen Fahrer zum Lenken eines gelenkten Rades des Fahrzeugs betätigt wird, in eine Richtung entgegengesetzt einer Giermomentrichtung des Fahrzeugs, und zwar auf der Basis des Gierwertes, und eine Kraftanbringungseinrichtung zum Anbringen der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil in die Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, wobei die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung eine Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung (zweite Berechnungseinrichtung) zum Berechnen eines Gegenlenkwertes enthält, welcher einen Lenkungsgrad des gelenkten Rades in die Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, und wobei die Stabilisierungskraft auf der Basis des Gegenlenkwertes eingestellt wird.
Die Kraftanbringungseinrichtung bringt die Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil in der Gegenlenkrichtung an (die Lenkrichtung des gelenkten Rades in der Gegenlenkrichtung). Entsprechend wird die Gegenlenkung des Fahrers unterstützt (eingeleitet).
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung einen Gegenlenkungs-Erreichungswert, welcher einen Lenkerreichungsgrad des gelenkten Rades in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, als den Gegenlenkwert, wobei die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft derart einstellt, dass je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert ist, desto kleiner der einzustellende Wert der Stabilisierungskraft ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines dem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes, welcher einem Istlenkwinkel des gelenkten Rades entspricht, so dass der Gegenlenkungs-Erreichungswert auf der Basis des dem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes berechnet wird, wenn das gelenkte Rad in die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs gelenkt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung einen Gegenlenkungs-Fehlwert, welcher einen Lenk-Fehlwert des gelenkten Rades in Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, als den Gegenlenkwert, wobei die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft derart einstellt, dass je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert ist, desto kleiner der einzustellende Betrag der Stabilisierungskraft ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines dem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes, welcher einem Istlenkwinkel des gelenkten Rades entspricht, und eine Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines dem Solllenkwinkel entsprechenden Wertes, welcher zum Stabilisieren des Fahrzeugs dient und welcher einem Solllenkwinkel des gelenkten Rades in der Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs entspricht, und zwar auf der Basis des Gierwertes, so dass der Gegenlenkungs-Fehlwert auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert berechnet wird.
Wenn daher ein geübter Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet (d. h. wenn der Erreichungsgrad der Gegenlenkung groß ist oder wenn der Fehlwert der Gegenlenkung klein ist), wird bestimmt, dass die an dem Lenkbetätigungsteil angebrachte Stabilisierungskraft kleiner sein muss. Mit anderen Worten wird der Reduzierungsgrad der Lenkkraft (des Lenkdrehmomentes) durch die Stabilisierungskraft kleiner. Entsprechend wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung verringert wird. Wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert klein ist (oder wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert groß ist), mit anderen Worten, wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird bestimmt, dass die Stabilisierungskraft ein größerer Wert sein muss. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise für den Fahrer, welcher nicht geübt ist, durch eine größere Stabilisierungskraft unterstützt (eingeleitet).
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Gierwertes, welcher ein einer Gierbewegung des Fahrzeugs entsprechender Wert ist, eine Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (erste Berechnungseinrichtung) zum Berechnen einer Stabilisierungskraft zum Unterstützen (Einleiten) einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils, welches zum Lenken eines gelenkten Rades des Fahrzeugs durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, in eine Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, und zwar auf der Basis des Gierwertes, und eine Kraftanbringungseinrichtung zum Anbringen der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, wobei die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung eine Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung (zweite Berechnungseinrichtung) zum Berechnen eines Gegenlenkwertes, welcher einen Lenkungsgrad des gelenkten Rades in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, wobei die Kraftanbringungseinrichtung auf der Basis des Gierlenkwertes bestimmt, ob oder ob nicht die Betätigung des Lenkbetätigungsteils in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs durch den Fahrer durchgeführt wird, so dass die Kraftanbringungseinrichtung keine Stabilisierungskraft anbringt, wenn die Kraftanbringungseinrichtung bestimmt, dass die Betätigung durchgeführt wird, bzw. dass die Kraftanbringungseinrichtung die Stabilisierungskraft anbringt, wenn die Kraftanbringungseinrichtung bestimmt, dass die Betätigung nicht durchgeführt wird.
Wenn daher der geübte Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Verhalten des Fahrzeugs vorausberechnet, wird an dem Lenkbetätigungsteil keine Stabilisierungskraft angebracht. Entsprechend wird das unangenehme Gefühl, welches der geübte Fahrer empfindet, nämlich dass eine Lenkkraft entgegen seiner Erwartung reduziert wird, vermieden. Wenn andererseits der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt, wird ein geeignetes Maß an Stabilisierungskraft angebracht. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise für den Fahrer, welcher ungeübt ist, durch das geeignete Maß an Stabilisierungskraft unterstützt (eingeleitet).
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Gierwert-Ermittlungseinrichtung so konfiguriert, dass eine Übersteuerungszustandsgröße, welche einen Grad eines Übersteuerns des Fahrzeugs anzeigt, als Gierwert ermittelt wird, wobei die Lenksteuervorrichtung für das Fahrzeug ferner eine Bremskraft-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Sollwertes einer an einem eingeschlagenen äußeren Vorderrad des Fahrzeugs anzubringenden Bremskraft auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße und eine Bremskraft-Steuereinrichtung zum Anbringen der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad auf der Basis des Sollwertes der Bremskraft enthält, wobei die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft auf Null berechnet, wenn die Übersteuerungszustandsgröße gleich oder niedriger als ein Schwellwert ist, und die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft so berechnet, dass sie von Null in Erwiderung auf eine Erhöhung der Übersteuerungszustandsgröße von dem Schwellwert zunimmt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße größer als der Schwellwert ist, so dass die Bremskraft-Berechnungseinrichtung den Sollwert der Bremskraft auf Null berechnet, wenn die Übersteuerungszustandsgröße gleich oder niedriger als der Schwellwert ist, bzw. dass die Bremskraft-Berechnungseinrichtung den Sollwert der Bremskraft so berechnet, dass er von Null in Erwiderung auf eine Erhöhung der Übersteuerungszustandsgröße von dem Schwellwert zunimmt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße größer als der Schwellwert ist.
In der Lenksteuervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau werden eine Startbedingung für eine ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und eine Startbedingung für eine ”Anbringung der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil” so gesetzt, dass sie gleich sind (d. h. die Übersteuerungszustandsgröße übersteigt den Schwellwert). Mit anderen Worten werden in einem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße, während sich das Fahrzeug in dem Übersteuerungszustand befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil” gleichzeitig gestartet. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer eine ”durch „Torque Steer” induzierte Kraft” bzw. eine ”lenkmomentinduzierte Kraft” empfindet, welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird. Entsprechend wird die Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil ohne die Erzeugung von Unbehagen für den Fahrer angebracht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft so, dass die Stabilisierungskraft innerhalb eines Bereichs, in welchem die Übersteuerungszustandsgröße größer als der Schwellwert ist, relativ zur Übersteuerungszustandsgröße größer wird als die Kraft, welche aufgrund einer Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad erzeugt wird und welche an dem Lenkbetätigungsteil in der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs wirkt.
Die lenkmomentinduzierte Kraft, welche durch die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, nimmt in Erwiderung auf die Erhöhung der Übersteuerungszustandsgröße zu, da die anzubringende Bremskraft in Erwiderung auf die Erhöhung der Übersteuerungszustandsgröße zunimmt. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird in dem Zustand, bei welchem sowohl die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” als auch die ”Anbringung der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil” ausgeführt werden, die lenkmomentinduzierte Kraft zur Gänze durch die Stabilisierungskraft absorbiert. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer die ”lenkmomentinduzierte Kraft”, welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, empfindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ermittelt die Gierwert-Ermittlungseinrichtung eine Differenz einer Längskraft zwischen den rechten und linken Rädern des Fahrzeugs als den Gierwert.
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug eine Zustandsgrößen-Berechnungseinrichtung zum Ermitteln eines Wertes, welcher einer Gierbewegung des Fahrzeugs entspricht, und zum Berechnen einer Übersteuerungszustandsgröße, welche einen Übersteuerungsgrad des Fahrzeugs anzeigt, auf der Basis des Wertes, welcher der Gierbewegung entspricht, eine Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines einem Solllenkwinkel entsprechenden Wertes, welcher das Fahrzeug stabilisiert und welcher einem Solllenkwinkel eines gelenkten Fahrzeugrades in eine Richtung entgegen der Kurvenrichtung des Fahrzeugs entspricht, auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße, eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines einem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes, welcher einem Istlenkwinkel des gelenkten Rades entspricht, eine Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Stabilisierungskraft zum Unterstützen (Einleiten) einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils, welches zum Lenken des gelenkten Fahrzeugrades durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, in der Richtung entgegen der Kurvenrichtung, auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert, und eine Kraftanbringungseinrichtung zum Anbringen der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil in der Richtung entgegen der Kurvenrichtung.
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft auf Null, wenn eine Differenz zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert kleiner als ein Schwellwert ist, und berechnet die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft so, dass sie in Erwiderung auf eine Erhöhung der Differenz von dem Schwellwert zunimmt, wenn die Differenz gleich oder größer als der Schwellwert ist.
Wenn daher der geübte Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und das Verhalten des Fahrzeugs vorausberechnet (d. h. wenn der Erreichungsgrad der Gegenlenkung groß ist), wird bestimmt, dass die an dem Lenkbetätigungsteil anzubringende Stabilisierungskraft kleiner sein muss. Mit anderen Worten wird der Reduzierungsgrad der Lenkkraft (Lenkdrehmomentes) durch die Stabilisierungskraft kleiner. Daher wird das unangenehme Gefühl, welches der geübte Fahrer fühlt, nämlich dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung reduziert wird, begrenzt. Wenn die Lenkwinkelabweichung groß ist, d. h. wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird bestimmt, dass die Stabilisierungskraft ein größerer Wert sein muss. Infolge dessen wird die Gegenlenkung in geeigneter und ausreichender Weise durch die größere Stabilisierungskraft für den Fahrer, welcher nicht geübt ist, unterstützt (eingeleitet).
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Lenksteuervorrichtung für das Fahrzeug ferner eine Bremskraft-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Sollwertes einer zur Stabilisierung des Fahrzeugs an einem eingeschlagenen äußeren Vorderrad des Fahrzeugs anzubringenden Bremskraft auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße und eine Bremskraft-Steuereinrichtung zum Anbringen der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad auf der Basis des Sollwertes der Bremskraft, wobei die Bremskraft-Steuereinrichtung so konfiguriert ist, dass die Bremskraft nicht an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebracht wird, wenn die Stabilisierungskraft Null ist, und die Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebracht wird, wenn die Stabilisierungskraft größer als Null ist.
In der oben beschriebenen Konfiguration der Lenksteuervorrichtung wird die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” zu einem Zeitpunkt gestartet, wenn die Stabilisierungskraft von Null aus zunimmt. Mit anderen Worten werden in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße, während das Fahrzeug sich im Übersteuerungszustand befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung der Stabilisierungskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” gleichzeitig gestartet. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer das ”Lenkdrehmoment” spürt, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” induziert wird, wodurch die Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil angebracht wird, ohne dabei Unbehagen für den Fahrer zu verursachen.
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft so, dass sie von Null schrittweise um einen vorbestimmten Wert erhöht wird, wenn die Differenz den Schwellwert annimmt.
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der vorbestimmte Wert auf der Basis des Sollwertes der Bremskraft und/oder der Übersteuerungszustandsgröße berechnet.
Wenn die Lenkwinkelabweichung den Schwellwert in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße erreicht, während sich das Fahrzeug in dem Übersteuerungszustand befindet, wird zusätzlich zu dem gleichzeitigen Start der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und der ”Anbringung der Stabilisierungskraft an dem Lenkbetätigungsteil” die Stabilisierungskraft schrittweise von Null an um den vorbestimmten Wert erhöht, welcher so festgelegt wird, dass er größer als Null ist. Infolge dessen wird das ”Lenkmoment (Torque Steer)” kompensiert und die Stabilisierungskraft auf sichere Weise in die Gegenlenkrichtung angebracht.
Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung die Stabilisierungskraft so, dass sie auf einen Wert gleich oder geringer als ein vorbestimmter Grenzwert begrenzt ist.
Entsprechend verhindert die Lenksteuervorrichtung das Auftreten einer Situation, bei welcher das Fahrzeug schwingt, wenn die Stabilisierungskraft einen übermäßig großen Wert annimmt und wenn der Fahrer das Lenkbetätigungsteil übermäßig in die Gegenlenkrichtung betätigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die vorangehenden und zusätzlichen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Betrachtung der beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:
1 ein Diagramm, welches schematisch eine Fahrzeugkonfiguration darstellt, in welcher eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform montiert ist;
2 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn eine Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch die in 1 dargestellte Lenksteuervorrichtung ausgeführt wird;
3 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn eine Längskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern durch eine in 2 dargestellte Gierwert-Ermittlungseinrichtung als ein Gierwert ermittelt wird;
4 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn eine Übersteuerungszustandsgröße durch die in 2 dargestellte Gierwert-Ermittlungseinrichtung als der Gierwert ermittelt wird;
5 ein Diagramm, welches eine Charakteristik einer Übersteuerungszustandsgröße relativ zu einem Querschlupfwinkel und einer Querschlupfwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt;
6 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn ein Gegenlenkungs-Fehlwert durch eine in der 2 dargestellte Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung als ein Gegenlenkwert berechnet wird;
7 ein Diagramm, welches ein Kennfeld darstellt, auf welches eine in 2 dargestellte Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung Bezug nimmt und welches eine Beziehung zwischen dem Gierwert, dem Gegenlenkwert und einem Stabilisierungsmoment definiert;
8 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn das Stabilisierungsmoment durch die in 2 dargestellte Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung berechnet wird;
9 ein Diagramm, welches ein Kennfeld darstellt, auf welches ein in 8 dargestellter Verstärkungs-Berechnungsabschnitt Bezug nimmt und welches eine Beziehung zwischen einem Gegenlenkungs-Erreichungswert und einer dem Gegenlenkungs-Erreichungswert entsprechenden Verstärkung definiert;
10 ein Diagramm, welches ein Kennfeld darstellt, auf welches der in 8 dargestellte Verstärkungs-Berechnungsabschnitt Bezug nimmt und welches eine Beziehung zwischen dem Gegenlenkungs-Fehlwert und einer dem Gegenlenkungs-Fehlwert entsprechenden Verstärkung definiert;
11 ein Diagramm, welches eine Reifencharakteristik (d. h. eine Beziehung zwischen einem Schlupfwinkel und einer Querkraft eines gelenkten Rades) darstellt;
12 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Gegenlenk- und einem Stabilisierungsgiermoment darstellt;
13 ein Diagramm, welches eine Reifencharakteristik (d. h. eine Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel und der Querkraft des gelenkten Rades) darstellt, während das Fahrzeug geradeaus fährt;
14 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Gegenlenk- und dem Stabilisierungsgiermoment darstellt, während das Fahrzeug geradeaus fährt;
15 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
16 ein Diagramm, welches ein Kennfeld darstellt, auf welches eine in 15 dargestellte Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung Bezug nimmt und welches eine Beziehung zwischen dem Gierwert und dem Stabilisierungsmoment definiert;
17 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform durchgeführt wird;
18 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch eine Lenksteuervorrichtung gemäß einem abgewandelten Beispiel der dritten Ausführungsform durchgeführt wird;
19 ein Diagramm, welches ein Kennfeld darstellt, welches eine Beziehung zwischen der Übersteuerungszustandsgröße und einer Sollbremskraft definiert;
20 ein Diagramm zur Erklärung eines am Fahrzeug erzeugten „Torque Steer” bzw. ”Lenkmomentes”, bei welchem gelenkte Räder mit einem negativen Lenkrollradius angewendet werden;
21 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch die in 1 dargestellte Lenksteuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform durchgeführt wird;
22 ist ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn ein Solllenkwinkel aus der Übersteuerungszustandsgröße durch die in 1 dargestellte Lenkvorrichtung berechnet wird;
23 ein Diagramm, welches eine Charakteristik des Stabilisierungsmomentes relativ zu einer Lenkwinkelabweichung darstellt; und
24 ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen einer Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
In 1 ist ein schematischer Aufbau des Fahrzeugs dargestellt, in welchem die Lenksteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform angebracht ist.
Wenn in der ersten Ausführungsform ein Lenkrad SW, welches als ein Lenkbetätigungsteil dient, betätigt wird, wird eine Drehbewegung des Lenkrades SW über eine Lenkwelle SH als Drehbewegung an ein Zahnrad PN übertragen. Die Drehbewegung des Zahnrades PN wird in eine lineare Bewegung (eine Bewegung in eine rechte/linke Richtung (eine seitliche Richtung) einer Fahrzeugkarosserie) einer Zahnstange RK umgewandelt, indem die Zahnstange RK in das Zahnrad PN eingreift. Ein Spurstange TR, welche integral an der Zahnstange RK ausgebildet ist, bewegt sich in Erwiderung auf die Bewegung der Zahnstange RK in die rechte/linke Richtung der Fahrzeugkarosserie und lenkt dabei die gelenkten Räder WHfl und WHfr, welche in dieser Ausführungsform die Vorderräder sind. Daher wird bestimmt, dass ein Betätigungswinkel des Lenkrades SW aus einer Neutralstellung einem Lenkwinkel der gelenkten Räder WHfl und WHfr aus einer Neutralstellung entspricht (d. h. ein Zustand, bei welchem das Fahrzeug geradeaus fährt).
Ein Elektromotor Me ist mit der Spurstange TR über ein Untersetzungsgetriebe Ge verbunden. Eine Betätigungskraft des Lenkrades SW (welche nachfolgend als eine Lenkradbetätigungskraft (d. h. Lenkmoment) bezeichnet wird), welche durch den Fahrer angebracht wird, wird durch eine Antriebskraft des Elektromotors Me reduziert. Anders ausgedrückt wird durch den Elektromotor Me, welcher die Lenkradbetätigungskraft durch die Antriebskraft des Elektromotors Me reduziert, die Funktion einer sogenannten Servolenkung (Hilfskraftlenkung, elektronische Servolenkung (EPS)) erreicht.
Eine Bremsbetätigungsvorrichtung BRK weist einen bekannten Aufbau auf und enthält eine Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen, eine Hydraulikpumpe, einen Elektromotor und dergleichen. Die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK führt in Erwiderung auf eine Betätigung eines Bremspedals BP durch den Fahrer einen hydraulischen Bremsdruck einem Radzylinder WC** jedes Rades zu, wenn keine Bremssteuerung durchgeführt wird, so dass in Erwiderung auf die Betätigung des Bremspedals BP ein Bremsmoment an jedem Rad angebracht wird. Ferner ist die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK so konfiguriert, dass sie den hydraulischen Bremsdruck innerhalb des Radzylinders WC** unabhängig von der Betätigung des Bremspedals BP individuell steuert, wenn die Bremssteuerung wie z. B. eine Antiblockierregelung (ABS), eine Antriebsschlupfregelung (TCS), eine Fahrzeugstabilitätsregelung (ESC) zum Steuern eines Untersteuerns/Übersteuerns des Fahrzeugs oder dergleichen durchgeführt wird, so dass das Bremsmoment für jedes Rad individuell und separat eingestellt wird. Zusätzlich kann die Einstellung des Bremsmoments mit Hilfe einer elektrischen Bremsvorrichtung ohne Verwendung des hydraulischen Bremsdrucks erreicht werden.
Die Symbole ”**” werden verwendet, um alle Räder zu bezeichnen, insbesondere bezeichnet ”fl” ein linkes Vorderrad, ”fr” ein rechtes Vorderrad, ”rl” ein linkes Hinterrad und ”rr” ein rechtes Hinterrad. Somit bezeichnet beispielsweise der Radzylinder WC** umfassend einen linken vorderen Radzylinder WCfl, einen rechten vorderen Radzylinder WCfr, einen linken hinteren Radzylinder WCrl und einen rechten hinteren Radzylinder WCrr.
In der ersten Ausführungsform enthält die Lenksteuervorrichtung einen Radgeschwindigkeitssensor WS** zum Erfassen einer Radgeschwindigkeit Vw**, einen Lenkraddrehwinkelsensor SA zum Erfassen eines Drehwinkels (aus der Neutralstellung) des Lenkrades SW (d. h. einen Lenkradbetätigungswinkel θsw), einen Lenkmomentsensor ST zum Erfassen eines Lenkmomentes Tsw des Lenkrades SW, welches durch den Fahrer erzeugt wird, einen Gierratensensor YR zum Erfassen einer Gierrate Yr der Fahrzeugkarosserie, einen Längsbeschleunigungssensor GX zum Erfassen einer in eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung (einer Längsrichtung) der Fahrzeugkarosserie erzeugten Beschleunigung (d. h. einer Längsbeschleunigung Gx), einen Querbeschleunigungssensor GY zum Erfassen einer in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erzeugten Beschleunigung (d. h. einer Querbeschleunigung Gy), einen Lenkwinkelsensor FS zum Erfassen eines Lenkwinkels δfa der Vorderräder (der gelenkten Räder) WHfl und WHfr aus der Neutralstellung, einen Radzylinderdrucksensor PS** zum Erfassen eines Radzylinderdrucks Pw** und eine elektrische Steuereinheit (ECU).
Die elektrische Steuereinheit ist ein Mikrocomputer, welcher aus einer ECUb, einer ECUe und einer ECUs besteht, welche miteinander über einen Übertragungsbus CB verbunden sind. Die ECU ist elektrisch mit jeder oben beschriebenen Betätigungsvorrichtung, z. B. der Bremsbetätigungsvorrichtung BRK, und jedem oben beschriebenen Sensor und dergleichen verbunden.
Die ECUb ist aufgebaut, um die Bremssteuerung, wie z. B. die ABS-Regelung, die TCS-Regelung, die ESC-Regelung und dergleichen auf der Basis der von dem Radgeschwindigkeitssensor WS**, dem Längsbeschleunigungssensor GX, dem Querbeschleunigungssensor GY und dergleichen ausgegebenen Signalen auszuführen. Die ECUe ist aufgebaut, um eine nicht dargestellte Motorsteuerung auszuführen. Die ECUs ist aufgebaut, um die EPS-Regelung auf der Basis eines von dem Lenkmomentsensor ST und dergleichen ausgegebenen Signals durchzuführen.
[Übersteuerungsbeschränkungssteuerung]
Eine Übersteuerungsbeschränkungssteuerung, welche durch die Lenksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, wird nachfolgend mit Bezug auf 2 dargestellt. In der ersten Ausführungsform wird nur eine Lenkmomentsteuerung als die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchgeführt. Daher wird nachfolgend die Lenkmomentsteuerung beschrieben.
Bei einer Lenkmomentermittlungseinrichtung A1 wird das Lenkmoment Tsw des Lenkrades SW (d. h. die Betätigungskraft des Lenkbetätigungsteils), welche durch den Fahrer erzeugt wird, durch den Lenkmomentsensor ST ermittelt. Eine EPS-Momentberechnungseinrichtung A2 berechnet einen Sollwert Teps eines Servolenkmomentes (EPS-Moment) (welches nachfolgend als ein EPS-Momentsollwert Teps bezeichnet wird) zum Verringern des Lenkmomentes des Fahrers auf der Basis des ermittelten Lenkmomentes Tsw. Der EPS-Momentsollwert Teps wird auf eine solche Weise berechnet, dass je größer das Lenkmoment Tsw ist, desto größer wird der Wert für den EPS-Momentsollwert Teps berechnet. Der EPS-Momentsollwert Teps ist ein Wert, welcher darauf gerichtet ist, das Lenkmoment Tsw des Fahrers zu verringern.
Ein Gierwert Ygc, welcher eine Gierbewegung des Fahrzeugs wiedergibt, wird durch eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung A3 ermittelt. Die Gierbewegung ist eine Bewegung des Fahrzeugs in eine Gierrichtung und eine Bewegung, bei welcher sich eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs verändert (d. h. eine Bewegung, bei welcher das Fahrzeug abgelenkt wird). Somit wird die Gierrate Yr oder ein auf der Basis der Gierrate Yr berechneter Wert als der Gierwert Ygc verwendet.
Die Gierbewegung wird infolge einer an den Rädern wirkenden Kraft erzeugt. Daher kann die an den Rädern wirkende und die Gierbewegung hervorrufende Kraft oder ein aufgrund der an den Rädern wirkenden Kraft erzeugtes Giermoment (welches im Folgenden vereinfacht als Moment bezeichnet wird) als der Gierwert Ygc angenommen werden. In anderen Worten kann eine Differenz hFx (eine Längskraftdifferenz) einer Längskraft Fx** (eine Bremskraft zum Verzögern des Fahrzeugs oder eine Antriebskraft zum Beschleunigen des Fahrzeugs) zwischen den rechten und linken Rädern als der Gierwert Ygc adaptiert werden.
Die Längskraftdifferenz hFx wird wie z. B. in 3 gezeigt ermittelt. Insbesondere wird die Längskraftdifferenz hFx wie folgt ermittelt. Zunächst wird die Längskraft Fx** des Rades WH** an einem Längskraftermittlungsabschnitt ermittelt. Die Längskraft Fx** des Rades WH** wird durch den Längskraftberechnungsabschnitt mittels eines von den bekannten Verfahren unter Verwendung des durch den Radzylinderdrucksensor PS** ermittelten Radzylinderdruck Pw**, der durch den Radgeschwindigkeitssensor WS** ermittelten Radgeschwindigkeit Vw** und dergleichen berechnet. Alternativ kann die Längskraft Fx** aus z. B. dem aus dem Radzylinderdruck Pw* ermittelten Bremsmoment des Rades WH**, einem aus einem Antriebsmoment des Motors ermittelten Antriebsmoment des Rades WH**, einer Winkelbeschleunigung des Rades WH**, welche ein abgeleiteter Wert der Radgeschwindigkeit Vw** ist, und einer Gleichung einer Drehbewegung des Rades WH** oder dergleichen berechnet werden. Ferner kann die Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform dahingehend verändert werden, dass sie keinen Radzylinderdrucksensor PS** enthält. In diesem Fall kann die Längskraft Fx** auf der Basis eines Betriebszustands der Hydraulikdruckpumpe, des Motors, der elektromagnetischen Ventile und dergleichen, welche die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK aufbauen, abgeschätzt werden.
Als zweites wird die Differenz hFx der Längskraft zwischen den rechten und linken Rädern (d. h. die Längskraftdifferenz hFx) auf der Basis der Längskraft Fx** berechnet. Zum Beispiel wird die Längskraftdifferenz hFx auf der Basis der folgenden Gleichung berechnet: hFx = (Fxfr + Fxrr) – (Fxfl + Fxrl). In der ABS-Regelung kann eine sogenannte ”Select-Low”-Steuerung in einer Bremsmomentsteuerung der Hinterräder WHrl und WHrr durchgeführt werden. In diesem Fall tritt zwischen den Bremskräften des linken Hinterrades WHrl und des rechten Hinterrades WHrr keine Differenz auf. Entsprechend kann die Differenz zwischen den Bremskräften des linken Vorderrades WHfl und des rechten Vorderrades WHfr als die Längskraftdifferenz hFx(= Fxfr – Fxfl) angenommen werden.
Die Lenksteuervorrichtung kann dahingehend verändert werden, dass die Längskraftdifferenz hFx, welche wie oben berechnet wird, nur während die oben (in der Beschreibungseinleitung) erwähnte „μ-Split”-Steuerung (d. h. während die Schlupfbegrenzungssteuerung, wie z. B. die ABS-Regelung, die TSC-Regelung und dergleichen ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer „μ-Split”-Straßenoberfläche fährt) ausgeführt wird, ausgegeben wird und die Längskraftdifferenz hFx in anderen Fällen nicht ausgegeben wird. In diesem Fall kann die Lenksteuervorrichtung derart abgewandelt werden, dass durch einen „μ-Split”-Bestimmungsabschnitt auf der Basis des Bestimmungsergebnisses Hmsp bestimmt wird, ob oder ob nicht die „μ-Split”-Steuerung ausgeführt wird (eine „μ-Split”-Bestimmung), so dass die Längskraftdifferenz hFx in dem Fall ausgegeben wird, wenn die „μ-Split”-Steuerung ausgeführt wird, bzw. dass die Längskraftdifferenz hFx nicht ausgegeben wird (hFx = 0 (Stopp)), wenn die „μ-Split”-Steuerung nicht durchgeführt wird.
Ferner kann eine Übersteuerungszustandsgröße Jros, welche einen an dem Fahrzeug auftretenden Übersteuerungsgrad anzeigt, als der Gierwert Ygc angenommen werden. Die Übersteuerungszustandsgröße Jros wird wie z. B. in 4 gezeigt ermittelt. Die Übersteuerungszustandsgröße Jros wird insbesondere wie folgt ermittelt. Als erstes wird ein tatsächliches Gierverhalten YMa (z. B. die Gierrate Yr) an einem Istgierverhalten-Ermittlungsabschnitt ermittelt. Als zweites wird an einem Sollgierverhalten-Ermittlungsabschnitt ein Sollgierverhalten YMt berechnet. Das Sollgierverhalten YMt wird auf der Basis z. B. des Lenkradbetätigungswinkels θsw, einer aus der Radgeschwindigkeit Vw** ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen berechnet. Anschließend wird die Übersteuerungszustandsgröße Jros an einem Übersteuerungszustandsgrößen-Berechnungsabschnitt auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Istgierverhalten YMa und dem Sollgierverhalten YMt (z. B. einer Abweichung zwischen dem Istgierverhalten YMa und dem Sollgierverhalten YMt) berechnet.
Alternativ kann die Übersteuerungszustandsgröße Jros auf der Basis des Istgierverhaltens YMa ohne Verwendung des Sollgierverhaltens YMt berechnet werden. In diesem Fall wird z. B. die Übersteuerungszustandsgröße Jros auf der Basis eines in 5 dargestellten Kennfelds, eines Querschlupfwinkels β (Schlupfwinkels β) des Fahrzeugs und einer Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ des Fahrzeugs berechnet. Gemäß dem in 5 dargestellten Kennfeld wird bestimmt, dass die Übersteuerungszustandsgröße Jros mit Zunahme des Querschlupfwinkels β und der Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ einen größeren Wert annimmt (d. h. es wird bestimmt, dass die Übersteuerungszustandsgröße Jros in Richtung des oberen rechten Bereiches des in 5 dargestellten Kennfelds einen größeren Wert annimmt), und zwar bezüglich einer gekrümmten Linie als Grundlinie, welche anzeigt, dass die Übersteuerungszustandsgröße Jros Null (0) ist.
Der Querschlupfwinkel β des Fahrzeugs (das Istgierverhalten YMa) wird mit Hilfe des bekannten Verfahrens auf der Basis der Gierrate Yr, der Querbeschleunigung Gy, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen berechnet. Auf ähnliche Weise wird die Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ (das Istgierverhalten YMa) mit Hilfe des bekannten Verfahrens auf der Basis der Gierrate Yr, der Querbeschleunigung Gy, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen berechnet.
Darüber hinaus kann der Querschlupfwinkel β in der horizontalen Achse in dem in 5 dargestellten Kennfeld durch eine Querschlupfwinkelabweichung hβ ersetzt werden. Die Querschlupfwinkelabweichung hβ ist eine Abweichung zwischen einem Sollwert βt des Querschlupfwinkels (welcher nachfolgend als ein Querschlupfwinkelsollwert βt bezeichnet wird) (das Sollgierverhalten YMt) und einem Istwert βa des Querschlupfwinkels (dem Istgierverhalten YMa). Ähnlich kann die Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ in der vertikalen Achse in dem in 5 dargestellten Kennfeld durch eine Gierratenabweichung hYr ersetzt werden. Die Gierratenabweichung hYr ist eine Abweichung zwischen einem Sollwert Yrt der Gierrate (welcher im Folgenden als ein Gierratensollwert Yrt bezeichnet wird) (dem Sollgierverhalten YMt) und einem Istwert Yra der Gierrate (dem Istgierverhalten YMa). Sowohl der Querschlupfwinkelsollwert βt als auch der Gierratensollwert Yrt werden mit Hilfe des bekannten Verfahrens auf der Basis einer Fahrbetätigung des Fahrers (z. B. des Lenkradbetätigungswinkels θsw, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen) berechnet. Vorstehend wurde die Gierwert-Ermittlungseinrichtung A3 beschrieben.
Wieder Bezug nehmend auf 2 wird ein Gegenlenkwert Cstr, welcher einen Grad des Gegenlenkens durch den Fahrer anzeigt, durch eine Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung A4 berechnet. Ein Erreichungswert Cts des Gegenlenkens (welcher nachfolgend als ein Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts bezeichnet wird) oder ein Fehlwert Cfs des Gegenlenkens (welcher nachfolgend als ein Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs bezeichnet wird) wird als der Gegenlenkwert Cstr angenommen.
Der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist ein Wert, welcher einem Grad der Gegenlenkung (dem Lenkwinkel der Vorderräder in eine Gegenlenkrichtung aus der Neutralstellung) entspricht, welcher durch den Fahrer durchgeführt (erreicht) wird. Der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist ein Wert, welcher einem Grad der Gegenlenkung (der Lenkwinkeldifferenz zwischen dem linken Vorderrad und dem rechten Vorderrad) entspricht, der relativ zu dem zum Stabilisieren des Fahrzeugs notwendigen Gegenlenkungsgrad fehlt.
Der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts wird auf der Basis eines Grades des Istlenkwinkels δfa für den Fall berechnet, bei welchem das Vorzeichen des Gierwertes Ygc (die Richtung der Gierbewegung des Fahrzeugs) entgegengesetzt dem Vorzeichen des Istlenkwinkels δfa (der Lenkrichtung der Vorderräder aus der Neutralstellung) ist.
Wenn z. B. Beispiel, das Vorzeichen des Istlenkwinkels δfa eine Richtung anzeigt, bei welcher das Fahrzeug eine Rechtskurve macht (welches nachfolgend als eine Rechtskurvenrichtung bezeichnet wird) (d. h. aus der Sicht des Fahrers im Uhrzeigersinn des Lenkrades), während das Fahrzeug nach links fährt (d. h. das Vorzeichen der Gierrate zeigt eine Richtung an, bei welcher das Fahrzeug nach links fährt (was nachfolgend als eine Linkskurvenrichtung bezeichnet wird) (d. h. von oben auf das Fahrzeug gesehen im Gegenuhrzeigersinn), wird der Istlenkwinkel δfa selbst als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts angenommen. Alternativ wird, wenn der Istlenkwinkel δfa die Rechtskurvenrichtung anzeigt, während ein Giermoment in die Linkskurvenrichtung erzeugt wird, welches aufgrund der oben beschriebenen Längskraftdifferenz hFx beim Ausführen der ABS-Regelung erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf einer „μ-Split”-Straßenoberfläche fährt (d. h. einer Straßenoberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten auf der linken Seite des Fahrzeugs und einem niedrigen Reibungskoeffizienten auf der rechten Seite des Fahrzeugs), der Wert δfa des Istlenkwinkels selbst als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts angenommen.
Andererseits wird der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs wie in 6 dargestellt berechnet. Genauer gesagt wird der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs wie folgt berechnet. Als erstes wird ein Stabilisierungsgiermoment Mq, welches zur Stabilisierung des Fahrzeugs notwendig ist, auf der Basis des Gierwertes Ygc an einem Stabilisierungsgiermoment-Berechnungsabschnitt berechnet. Dementsprechend wird berechnet, dass das Stabilisierungsgiermoment Mq einen umso größeren Wert annimmt, je größer der Gierwert Ygc ist.
Als zweites wird ein Solllenkwinkel δft berechnet, indem das Stabilisierungsgiermoment Mq in ein inverses Modell des Fahrzeugs (d. h. ein Fahrzeug-Invers-Modell) eingegeben wird. Der Solllenkwinkel δft ist ein Lenkwinkel der Vorderräder in die Gegenlenkrichtung, welcher notwendig ist, um die Stabilität des Fahrzeugs sicherzustellen (d. h. zur Erzeugung des Giermomentes Mq). Das inverse Modell des Fahrzeugs ist ein Modell entgegen einem Fahrzeugmodell zum Berechnen des Fahrzeugverhaltens, wie z. B. der Gierrate, indem darin die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel und dergleichen eingegeben werden. Ferner ist das inverse Modell des Fahrzeugs ein Modell zum Berechnen des Solllenkwinkels δft der Vorderräder, indem darin das Fahrzeugverhalten, wie z. B. Gierrate, eingegeben wird (d. h. eine bekannte simultane Bewegungsgleichung). Genauer gesagt werden z. B. der Solllenkwinkel δft der Vorderräder, welcher notwendig ist, um das Stabilisierungsgiermoment Mq relativ zur momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit Vx zu ermitteln, die Querbeschleunigung Gy, die Gierrate Yr, der Istlenkwinkel δfa (oder der Lenkradbetätigungswinkel θsw) mit Hilfe des inversen Modells des Fahrzeugs einschließlich eines eine Reifencharakteristik anzeigenden Reifenmodells berechnet. Der Stabilisierungsgiermoment-Berechnungsabschnitt und das inverse Fahrzeugmodell dienen als eine Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung.
Der Istlenkwinkel δfa der Vorderräder (der gelenkten Räder) wird durch eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung A5 ermittelt. Der Istlenkwinkel δfa wird auf der Basis eines Erfassungswertes des Lenkwinkelsensors FS berechnet. Ferner kann der Istlenkwinkel δfa mit Hilfe der Beziehung δfa = θsw/SG auf der Basis des Lenkradbetätigungswinkels θsw, welcher durch den Lenkraddrehwinkelsensor SA erfasst wird, berechnet werden. ”SG” in der Gleichung (θfa = θsw/SG) zeigt ein Lenkübersetzungsverhältnis an.
Anschließend wird eine Abweichung zwischen dem Solllenkwinkel δft und dem Istlenkwinkel δfa (d. h. die Lenkwinkelabweichung hδf = δft – δfa) als der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs angenommen.
Ein Stabilisierungsmoment Tstb, welches der Stabilisierungskraft entspricht und welches ein Lenkmoment zum Unterstützen (Einleiten) der Gegenlenkbetätigung zur Stabilisierung des Fahrzeugs ist, wird durch eine Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung A6 derart berechnet, dass es einer in der 7 dargestellten Charakteristik auf der Basis des Gierwertes Ygc (der Übersteuerungszustandsgröße Jros oder der Längskraftdifferenz hFx) und des Gegenlenkwertes Cstr (des Gegenlenkungs-Erreichungswerts Cts oder des Gegenlenkungs-Fehlwerts Cfs) folgt. Das Stabilisierungsmoment Tstb ist ein Wert der Gegenlenkrichtung (d. h. eine Lenkrichtung des gelenkten Rades in der Gegenlenkrichtung).
Daher wird berechnet, dass das Stabilisierungsmoment Tstb Null (0) ist, wenn der Gierwert Ygc (die Übersteuerungszustandsgröße Jros, die Längskraftdifferenz hFx) gleich oder kleiner als ein Schwellwert Yg1(Jr1, hFx1) ist. Wenn andererseits der Gierwert Ygc größer als der Schwellwert Yg1 ist, wird das Stabilisierungsmoment Tstb so berechnet, dass es, wenn der Gierwert Ygc von dem Schwellwert Yg1 zunimmt, von Null (0) zunimmt. Jedoch wird das Stabilisierungsmoment Tstb begrenzt, dass es gleich oder niedriger als ein Grenzwert Ts1 ist.
Darüber hinaus wird das Stabilisierungsmoment Tstb so eingestellt, wenn der Gierwert Ygc größer als der Schwellwert Yg1 ist, dass es einen umso kleineren Wert annimmt, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist (oder je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist). Ferner wird der Grenzwert Ts1 derart eingestellt, dass er einen umso kleineren Wert annimmt, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist (oder je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist).
Der Elektromotor Me wird durch eine Kraftanbringungseinrichtung A7 auf der Basis eines Sollwertes Tmtr zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me angetrieben, welcher erhalten wird, indem das Stabilisierungsmoment Tstb und der EPS-Momentsollwert Teps addiert werden (Sollwert Tmtr = EPS-Momentsollwert Teps + Stabilisierungsmoment Tstb).
Daher wird eine Antriebskraft, welche dem Sollwert Tmtr entspricht, an der Spurstange TR angebracht, wodurch ein auf die Reduzierung des Lenkmomentes Tsw des Fahrers gerichtetes Moment (das EPS-Moment Teps) und ein Moment in die Gegenlenkrichtung (das Stabilisierungsmoment Tstb) relativ zum Lenkrad SW angebracht wird. Infolge dessen wird die Gegenlenkbetätigung durch den Fahrer durch das Stabilisierungsmoment Tstb eingeleitet oder unterstützt.
Wie oben beschrieben wird die Lenkmomentsteuerung auf der Basis des Lenkmomentes Tsw, des Gierwertes Ygc und des Gegenlenkwertes Cstr so ausgeführt, dass das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in die Gegenlenkrichtung (die Lenkrichtung entgegen der Gierbewegung des Fahrzeugs) angebracht wird, während sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet.
Wie oben beschrieben wird das Stabilisierungsmoment Tstb umso kleiner, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist (oder je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist) (siehe 7). Ein großer Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts (oder ein kleiner Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs) zeigt an, dass der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt. Andererseits zeigt ein kleiner Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts (oder ein großer Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs) an, dass der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt. Genauer gesagt zeigt ein kleiner Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts (oder ein großer Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs) an, dass entweder überhaupt keine Gegenlenkung durchgeführt wird oder dass die Gegenlenkung nicht ausreichend ist.
Wenn daher der geübte Fahrer die geeignete Gegenlenkung durchführt und das Fahrzeugverhalten vorausberechnet (d. h. der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist groß oder der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist klein), wird das Stabilisierungsmoment Tstb kleiner festgelegt, so dass der Grad der Reduzierung des durch den Fahrer angebrachten Lenkmomentes durch das Stabilisierungsmoment Tstb kleiner wird. Entsprechend wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung reduziert wird.
Wenn andererseits der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt (d. h. wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts klein oder der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs groß ist), wird das Stabilisierungsmoment Tstb erhöht. Infolge dessen wird die Gegenlenkung für den Fahrer, der ungeübt ist, durch das Stabilisierungsmoment Tstb, welches auf einen größeren Wert gesetzt wird, auf geeignete und ausreichende Weise eingeleitet oder unterstützt.
Alternativ kann das Stabilisierungsmoment Tstb wie in 8 gezeigt berechnet werden. In diesem Fall wird als erstes ein Stabilisierungsmoment Tsta, welches als eine Referenz dient, (welches nachfolgend als ein Referenzmoment Tsta bezeichnet wird) durch einen Referenzmoment-Berechnungsabschnitt auf der Basis des Gierwertes Ygc so berechnet, dass es einer in 8 gezeigten Charakteristik folgt. Die in 8 gezeigte Charakteristik des Referenzmomentes Tsta hat dieselbe Charakteristik wie der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts in der in 7 dargestellten Charakteristik des Stabilisierungsmomentes Tstb, wenn dieser minimal wird (oder wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs maximal wird) (d. h. die Charakteristik, wenn das Stabilisierungsmoment Tstb maximal wird). Wie in dem Fall des Stabilisierungsmomentes Tstb ist das Referenzmoment Tsta ein Wert in der Gegenlenkrichtung (d. h. ein Wert, um die gelenkten Räder in die Gegenlenkungsrichtung zu lenken).
Als zweites wird eine Verstärkung Kcs (eine Verstärkung Kts, die dem Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts entspricht, oder eine Verstärkung Kfs, welche dem Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs entspricht) durch einen Verstärkungsberechnungsabschnitt auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr berechnet.
Die Verstärkung Kts wird anhand der in 9 dargestellten Charakteristik berechnet. Wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert Ct1 ist (d. h. wenn der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt oder wenn die Gegenlenkung durch den Fahrer nicht ausreicht, obwohl der Fahrer die Gegenlenkung durchführt), wird daher berechnet, dass die Verstärkung Kts Eins (1) ist. Wenn andererseits der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts größer als der vorbestimmte Wert Ct1 oder kleiner als ein vorbestimmter Wert Ct2 ist, wird die Verstärkung Kts so berechnet, dass sie mit Zunahme des Gegenlenkungs-Erreichungswertes Cts von dem vorbestimmten Wert Ct1 von Eins (1) aus abnimmt. Ferner wird berechnet, dass die Verstärkung Kts Null (0) ist, wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Ct2 ist (d. h. wenn der Fahrer eine geeignete und ausreichende Gegenlenkung durchführt).
Die Verstärkung Kfs wird anhand einer in 10 gezeigten Charakteristik berechnet. Wenn daher der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert Cf1 ist (d. h. wenn der Fahrer eine geeignete und ausreichende Gegenlenkung durchführt), wird berechnet, dass die Verstärkung Kfs Null (0) ist. Wenn andererseits der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs größer als der vorbestimmte Wert Cf1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert Cf2 ist, wird die Verstärkung Kfs so berechnet, dass sie von Null (0) aus zunimmt, wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs von dem vorbestimmten Wert Cf1 aus zunimmt. Ferner wird berechnet, dass die Verstärkung Kfs gleich Eins (1) ist, wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Cf2 ist (d. h. wenn der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt oder wenn die Gegenlenkung durch den Fahrer nicht ausreicht, obwohl eine Gegenlenkung durchgeführt wird).
Anschließend wird das Stabilisierungsmoment Tstb berechnet, indem das Referenzmoment Tsta mit der Verstärkung Kcs (der Verstärkung Kts oder der Verstärkung Kfs) multipliziert wird. Entsprechend wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr berechnet, indem das Referenzmoment, welches durch die Referenzmomentcharakteristik relativ zum Gierwert Ygc ermittelt wird und welches der Charakteristik des Gegenlenkungs-Erreichungswertes Cts entspricht, wenn dieses minimal wird (oder des Gegenlenkungs-Fehlwerts Cfs, wenn dieses maximal wird), in die Reduzierungsrichtung des Referenzmomentes Tsta modifizert wird. Somit wird wie in dem Fall, bei welchem das Stabilisierungsmoment Tstb anhand der in 7 dargestellten Charakteristik berechnet wird, das Stabilisierungsmoment Tstb so berechnet, dass es einen umso kleineren Wert annimmt, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts ist (oder je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs ist).
Alternativ kann das Stabilisierungsmoment Tstb berechnet werden, indem das Referenzmoment Tsta, welches aus der Referenzmomentcharakteristik relativ zum Gierwert Ygc erhalten wird und der Charakteristik des Gegenlenkungs-Erreichungswertes Cts entspricht, wenn dieser maximal wird (oder des Gegenlenkungs-Fehlwerts Cfs, wenn dieser minimal wird), in der Erhöhungsrichtung des Referenzmomentes Tsta auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr modifiziert wird. Alternativ kann das Stabilisierungsmoment Tstb auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr berechnet werden, indem das Referenzmoment Tsta, welches aus der Referenzmomentcharakteristik relativ zum Gierwert Ygc erhalten wird und einer Charakteristik des Gegenlenkwertes Cstr entspricht, wenn dieser einen vorbestimmten Referenzwert erreicht, in die Erhöhungsrichtung des Referenzmomentes Tsta oder in die Verringerungsrichtung des Referenzmomentes Tsta modifiziert wird.
Ein Betrieb (eine Betätigung) der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 11 und folgende beschrieben. In 11 ist eine allgemeine Reifencharakteristik (eine Beziehung zwischen einem Schlupfwinkel α und einer Querkraft Fy der gelenkten Räder) dargestellt. Der Schlupfwinkel α der gelenkten Räder hat ein bestimmtes Verhältnis relativ zum Istlenkwinkel δfa (oder dem Solllenkwinkel δft). Ferner hat die Querkraft Fy der gelenkten Räder ein bestimmtes Verhältnis relativ zum Stabilisierungsgiermoment Mq. Daher wird der Betrieb der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform im Folgenden unter Verwendung der in 11 gezeigten Charakteristik erklärt, wobei zu beachten ist, dass in der in 11 dargestellten Reifencharakteristik eine horizontale Achse auch den Istlenkwinkel δfa (den Solllenkwinkel δft) darstellt und eine vertikale Achse auch das Stabilisierungsgiermoment Mq darstellt. Darüber hinaus entspricht in dieser Ausführungsform in der in der 11 dargestellten Charakteristik ein erster Quadrant (der obere rechte Bereich) dem Zustand, bei dem das Fahrzeug nach links fährt, während ein dritter Quadrant (der untere linke Bereich) dem Zustand entspricht, bei welchem das Fahrzeug nach rechts fährt.
Wenn ein übermäßiges Übersteuern am Fahrzeug auftritt, muss eine Gegenlenkung durchgeführt werden, um das Stabilisierungsgiermoment Mq zum Stabilisieren des Fahrzeugs zu erzeugen, um die Stabilität des Fahrzeugs sicherzustellen. Wenn wie z. B. in 12 dargestellt das Übersteuern am Fahrzeug während einer Rechtskurve auftritt (während das Fahrzeug von oben gesehen in eine Richtung im Uhrzeigersinn fährt), muss die Gegenlenkung in die Linkskurvenrichtung durchgeführt werden (d. h. aus der Sicht des Fahrers in die Richtung im Gegenuhrzeigersinn des Lenkrades SW), um das Stabilisierungsmoment Mq in der Linkskurvenrichtung zu erzeugen (d. h. von oben auf das Fahrzeug gesehen in eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn) (siehe 12).
Im Folgenden wird ein Fall betrachtet, bei welchem der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts als der Gegenlenkwert Cstr in dem oben erwähnten Zustand verwendet wird. In diesem Fall wird der Istlenkwinkel δfa, wenn die Vorderräder WHfr und WHfl in die Gegenlenkrichtung gelenkt werden (die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung, d. h. in die Linkskurvenrichtung in 12), indem der Fahrer die Gegenlenkung durchführt, als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts berechnet. In anderen Worten wird der Lenkwinkel δfa, welcher in dem ersten Quadranten in 11 vorhanden ist, als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts berechnet. Dann wird das Stabilisierungsmoment Tstb, welches auf der Basis des Gierwertes Ygc (d. h. der Übersteuerungszustandsgröße Jros) und des Gegenlenkungs-Erreichungswertes Cts bestimmt wird, an dem Lenkrad SW in eine Linkskurvenrichtung angebracht (d. h. aus der Sicht des Fahrers in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, in Lenkrichtung der gelenkten Räder nach links) (siehe z. B. 7).
Als zweites wird nachfolgend ein Fall beschrieben, bei welchem der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs als der Gegenlenkwert Cstr verwendet wird. In diesem Fall wird angenommen, dass der Vorderradlenkwinkel den Solllenkwinkel δft, welcher einem Punkt B entspricht, erreichen muss, indem eine Gegenlenkung durchgeführt wird, um das Stabilisierungsmoment Mq in die Linkskurvenrichtung zu erzeugen. Wenn jedoch herausgefunden wird, dass der Vorderradlenkwinkel dem Istlenkwinkel δfa, welcher einem Punkt A entspricht, entspricht, weil der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt oder weil die Gegenlenkung durch den Fahrer nicht ausreichend ist, wird die Lenkwinkelabweichung hδf(δft – δfa) als der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs berechnet. Dann wird das Stabilisierungsmoment Tstb, welches auf der Basis des Gierwertes Ygc (d. h. der Übersteuerungszustandsgröße Jros) und des Gegenlenkungs-Fehlwertes Cfs bestimmt wird, an dem Lenkrad SW in die Linkskurvenrichtung angebracht (d. h. vom Fahrer aus gesehen in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, in Lenkrichtung der gelenkten Räder nach links) (siehe z. B. 7).
Im Folgenden wird mit Bezug auf 13 ein Fall beschrieben, bei welchem die ABS-Regelung durchgeführt wird, während das Fahrzeug auf der „μ-Split”-Straße fährt, welches der 11 entspricht. Um in diesem Fall die Abweichung des Fahrzeugs zu begrenzen, welche aufgrund der Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern hervorgerufen wird, muss eine Gegenlenkung durchgeführt werden, um zur Stabilisierung des Fahrzeugs das Stabilisierungsgiermoment Mq zu erzeugen. Wenn wie z. B. in 14 dargestellt die ABS-Regelung durchgeführt wird, während das Fahrzeug gerade auf der Straßenoberfläche fährt, welche einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf der linken Seite des Fahrzeugs und einen hohen Reibungskoeffizienten auf der rechten Seite des Fahrzeugs hat, wird das Fahrzeug aufgrund der Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern in die Rechtskurvenrichtung abgelenkt. Um in diesem Fall die Stabilität des Fahrzeugs sicherzustellen, muss die Gegenlenkung in die Linkskurvenrichtung durchgeführt werden, um das Stabilisierungsmoment Mq in die Linkskurvenrichtung zu erzeugen, um das Giermoment, welches aufgrund der Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern in die Rechtskurvenrichtung erzeugt wird, auszugleichen (siehe 14).
Nachfolgend wird der Fall beschrieben, bei welchem der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts als der Gegenlenkwert Cstr in dem oben beschriebenen Fall verwendet wird. In diesem Fall wird der Istlenkwinkel δfa, wenn die Vorderräder WHfl und WHfr in die Gegenlenkrichtung gelenkt werden (die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung, d. h. in die Linkskurvenrichtung in 14), indem der Fahrer eine Gegenlenkung durchführt, als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts berechnet. In anderen Worten wird der Lenkwinkel δfa, welcher in dem ersten Quadranten in 13 vorhanden ist, als der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts berechnet. Dann wird das Stabilisierungsmoment Tstb, welches auf der Basis des Gierwertes Ygc (= die Längskraftdifferenz hFx) und des Gegenlenkungs-Erreichungswertes Cts bestimmt, an dem Lenkrad SW in der Linkskurvenrichtung angebracht (d. h. aus der Sicht der Fahrers in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, in Lenkrichtung der gelenkten Räder nach links) (siehe z. B. 7).
Im Folgenden wird der Fall beschrieben, bei welchem der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs als der Gegenlenkwert Cstr verwendet wird. In diesem Fall wird angenommen, dass der Vorderradlenkwinkel den Solllenkwinkel δft erreichen muss, was einem Punkt D entspricht, indem eine Gegenlenkung durchgeführt wird, um das Stabilisierungsmoment Mq in die Linkskurvenrichtung zu erzeugen. Wenn jedoch herausgefunden wird, dass der Vorderradlenkwinkel dem Istlenkwinkel δfa entspricht, was einem Punkt C entspricht, weil der Fahrer entweder keine Gegenlenkung durchführt oder die Gegenlenkung durch den Fahrer nicht ausreicht, wird die Lenkabweichung hδf(= δft – δfa) als der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs berechnet. Anschließend wird das Stabilisierungsmoment Tstb, welches auf der Basis des Gierwertes Ygc (= Längskraftdifferenz hFx) und des Gegenlenkungs-Fehlwertes Cfs bestimmt wird, an dem Lenkrad SW in der Linkskurvenrichtung angebracht (d. h. aus der Sicht des Fahrers in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, in Lenkrichtung der gelenkten Räder nach links) (siehe z. B. 7).
Gemäß der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform wird die Lenkmomentsteuerung (die Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb) als die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchgeführt. In der Lenkmomentsteuerung wird das EPS-Moment Teps zum Verringern des Lenkmomentes auf der Basis des Lenkmomentes Tsw, welches durch den Fahrer erzeugt wird, berechnet. Ferner wird das Stabilisierungsmoment Tstb zum Unterstützen (Einleiten) der Gegenlenkung auf der Basis des Gierwertes Ygc, welcher der Gierbewegung des Fahrzeugs (der Übersteuerungszustandsgröße Jros, der Längskraftdifferenz hFx) entspricht, und des Gegenlenkwertes, welcher den Grad des Gegenlenkens anzeigt (den Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts, den Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs), berechnet. Dann werden das Moment Teps in der Reduzierungsrichtung des durch den Fahrer erzeugten Lenkmomentes Tsw und das Moment Tstb in die Gegenlenkungsrichtung an dem Lenkrad SW angebracht. Entsprechend wird die Gegenlenkung durch den Fahrer durch das Stabilisierungsmoment Tstb eingeleitet oder unterstützt.
Wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts klein ist (oder wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs groß ist), d. h. wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf einen höheren Wert gesetzt. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise durch das größere Stabilisierungsmoment Tstb für einen Fahrer, welcher nicht geübt ist, unterstützt (eingeleitet). Wenn andererseits der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts groß ist (oder wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs klein ist), d. h. wenn der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet, wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf einen kleineren Wert gesetzt. Infolge dessen wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung reduziert wird.
[Zweite Ausführungsform]
Im Folgenden wird nun eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Lenksteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform, bei welcher das Stabilisierungsmoment Tstb auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr eingestellt wird, darin, dass das Stabilisierungsmoment Tstb nicht angebracht wird, wenn die Lenksteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform bestimmt, dass ein Gegenlenken durchgeführt wird. Daher werden im Folgenden hauptsächlich die Unterschiede zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben.
In 15 ist ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs gezeigt, bei welchem die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch die Lenksteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Wie in 15 gezeigt ist im Vergleich zur ersten Ausführungsform (siehe 2) eine Schalteinrichtung A8 der Lenksteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform hinzugefügt. Ferner wird das Stabilisierungsmoment Tstb durch die Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung A6 nur auf der Basis des Gierwertes Ygc ohne Verwendung des Gegenlenkwertes Cstr berechnet.
Genauer gesagt wird das Stabilisierungsmoment Tstb anhand einer in 16 gezeigten Charakteristik auf der Basis des Gierwertes Ygc (der Übersteuerungszustandsgröße Jros oder der Längskraftdifferenz hFx) durch die Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung A6 berechnet. Die in 16 dargestellte Charakteristik des Stabilisierungsmomentes Tstb hat dieselbe Charakteristik wie das in 8 dargestellte Referenzmoment Tsta (d. h. die entsprechende Charakteristik, wenn in der in 7 dargestellten Charakteristik des Stabilisierungsmomentes Tstb der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts minimal wird (oder der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs maximal wird) (d. h. die Charakteristik, wenn das Stabilisierungsmoment Tstb maximal wird)).
Bei der Schalteinrichtung A8 wird bestimmt, ob die Gegenlenkung des Lenkrades SW durch den Fahrer auf der Basis des Gegenlenkwertes Cstr durchgeführt wird. Genauer gesagt wird bestimmt, dass eine Gegenlenkung durchgeführt wird, wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert Cts größer als ein vorbestimmter Wert ist bzw. wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert Cfs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn bestimmt wird, dass eine Gegenlenkung durchgeführt wird, gibt die Schalteinrichtung A8 kein Stabilisierungsmoment Tstb an die Kraftanbringungseinrichtung A7 aus (Tstb = 0 (Stopp)). Wenn andererseits bestimmt wird, dass keine Gegenlenkung durchgeführt wird, gibt die Schalteinrichtung A8 das Stabilisierungsmoment Tstb an die Kraftanbringungseinrichtung A7 aus.
Wenn der geübte Fahrer auf geeignete Weise die Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet, wird gemäß der Lenksteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmt, dass die Gegenlenkung durchgeführt wird, und bringt dabei kein Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW an. Daher wird das unangenehme Gefühl, welches der geübte Fahrer fühlt, wenn die Lenkkraft während des Gegenlenkens entgegen seiner Erwartung verringert wird, begrenzt. Wenn andererseits der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt, wird bestimmt, dass keine Gegenlenkung durchgeführt wird, weshalb ein geeignetes Maß an Stabilisierungskraft angebracht wird. Daher wird die Gegenlenkung für den Fahrer, welcher ungeübt ist, durch ein geeignetes Maß an Stabilisierungskraft auf geeignete und ausreichende Weise eingeleitet oder unterstützt.
[Dritte Ausführungsform]
Eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Lenksteuervorrichtung der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Lenksteuervorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsformen darin, dass zusätzlich zur Lenkmomentsteuerung (der Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb) der ersten und zweiten Ausführungsformen eine Bremskraftsteuerung (eine Anbringung einer Bremskraft an ein eingeschlagenes äußeres Vorderrad) als Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchgeführt wird. Daher werden im Folgenden hauptsächlich die Unterschiede zwischen der Lenksteuervorrichtung der dritten Ausführungsform und der Lenksteuervorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben.
In 17 ist ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs dargestellt, wenn die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch die Lenksteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird. Wie in 17 dargestellt enthält die Lenksteuervorrichtung der dritten Ausführungsform im Vergleich zu der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform (siehe 2) eine Bremskraft-Berechnungseinrichtung A9 und eine Bremskraft-Steuereinrichtung A10. Die Bremskraftsteuerung (ESC-Steuerung) zum Beschränken des Übersteuerns des Fahrzeugs wird auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros ausgeführt.
Darüber hinaus wird die Übersteuerungszustandsgröße Jros als der Gierwert Ygc ermittelt. Entsprechend wird wie in 7 gezeigt mit der Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb in der Lenkmomentsteuerung begonnen, wenn die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 (d. h. Jros > Jr1) ist, welcher als eine Startbedingung festgelegt wird.
Ferner kann die Lenksteuervorrichtung der dritten Ausführungsform wie in 18 gezeigt dahingehend modifiziert werden, dass sie im Vergleich zu der Lenksteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform (siehe 15) zusätzlich die Bremskraft-Berechnungseinrichtung A9 und die Bremskraft-Steuereinrichtung A10 enthält, so dass die Übersteuerungszustandsgröße Jros als der Gierwert Ygc ermittelt wird. Auch in diesem Fall wird wie in der 16 gezeigt mit der Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb begonnen, wenn die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 (d. h. Jros > Jr1) ist, welcher als Startbedingung festgelegt wird.
Durch die Bremskraft-Berechnungseinrichtung A9 wird ein Sollwert der Bremskraft jedes Rades (eine Sollbremskraft Fxt**) anhand einer in 19 dargestellten Charakteristik auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros berechnet. Es wird berechnet, dass die Sollbremskraft Fxt** Null (0) ist, wenn die Übersteuerungszustandsgröße Jros gleich oder kleiner als der Schwellwert Jr1 ist. Wenn andererseits die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 ist, wird die Sollbremskraft Fxt** so berechnet, dass sie mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße Jros von dem Schwellwert Jr1 von Null (0) zunimmt. Jedoch wird die Sollbremskraft Fxt** auf einen Wert kleiner oder gleich Fx1 begrenzt.
Durch die Bremskraft-Steuereinrichtung A10 wird die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK auf der Basis der Sollbremskraft Fxt** angetrieben. Die Bremskraft jedes Rades wird so eingestellt, dass sie der Sollbremskraft Fxt** entspricht. Infolge dessen wird die Bremskraft des eingeschlagenen äußeren Vorderrades unabhängig von der Betätigung des Bremspedals BP durch den Fahrer erhöht.
Die Bremskraftsteuerung wird auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros durchgeführt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 (d. h. Jros > Jr1) ist, welcher als Startbedingung festgelegt wird. In der dritten Ausführungsform wird das Übersteuern zusätzlich zur Anbringung des Stabilisierungsmoments Tstb in der in der ersten und zweiten Ausführungsform beschriebenen Lenksteuervorrichtung durch die Bremskraftsteuerung begrenzt.
Im Folgenden werden, wie in 20 gezeigt, gelenkte Räder (die Vorderräder) des Fahrzeugs mit einem negativen Lenkrollradius beschrieben. Ein negativer Lenkrollradius steht für den Fall, bei welchem ein Schnittpunkt Pkp einer Mittelachse eines Lagerzapfens (d. h. ein Schnittpunkt Pkp, bei welchem die Drehachse des Lagerzapfens die Straßenoberfläche schneidet) in Fahrzeugbreitenrichtung (in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie) außerhalb eines Lastanbringungspunktes Pbf der Längskraft (Fxfr) (d. h. ein Punkt Pbf, an welchem die Längskraft (Fxfr) angebracht wird) positioniert ist.
Wenn die Bremskraft an den gelenkten Rädern des Fahrzeugs mit einem negativen Lenkrollradius angebracht wird, wird in Erwiderung auf die Bremskraft aufgrund der Existenz eines Abstands Ofs (Lagerzapfenabweichung) zwischen dem Anbringungspunkt Pbf der Bremskraft und dem Schnittpunkt Pkp der Lagerzapfendrehachse ein Lenkmoment der gelenkten Räder erzeugt. Dieses Phänomen wird auch als ”Torque Steer” bezeichnet.
Wenn beispielsweise wie in 20 gezeigt, durch die oben beschriebene Bremskraftsteuerung (ESC-Steuerung) an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad WHfr die Bremskraft Fxfr angebracht wird, wenn am Fahrzeug in einer Linkskurve Übersteuern auftritt, wirkt aufgrund des Lenkmomentes (Torque Steer) an den Vorderrädern ein Moment Tkp (eine Kraft), welches berechnet wird, indem der Abstand Ofs mit der Bremskraft Fxfr multipliziert wird (d. h. Tkp = Ofs × Fxfr) und welches die Vorderräder in die Linkskurvenrichtung lenkt. Das Moment Tkp wirkt auf das Lenkrad SW als ein Moment zum Drehen des Lenkrades SW in die Linkskurvenrichtung (vom Fahrer aus gesehen in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn) (d. h. ein lenkmomentinduziertes Moment Tsk).
Andererseits wird in diesem Fall das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in die Rechtskurvenrichtung (d. h. vom Fahrer aus gesehen in eine Richtung im Uhrzeigersinn) angebracht, weil die Gegenlenkrichtung die Rechtskurvenrichtung ist.
Wenn in einem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße Jros, während sich das Fahrzeug im Zustand des Übersteuerns befindet, entweder die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” oder die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” früher als die andere gestartet wird (d. h. wenn die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” nicht gleichzeitig gestartet werden), kann der Fahrer das lenkmomentinduzierte Moment Tsk, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, spüren, was dazu führt, dass der Fahrer Unbehagen empfindet.
Andererseits sind in der dritten Ausführungsform die Startbedingung der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die Startbedingung der ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” gleich eingestellt (d. h. Übersteuerungszustandsgröße Jros > Schwellwert Jr1). Daher werden in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße Jros, während sich das Fahrzeug im Zustand des Übersteuerns befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” gleichzeitig gestartet. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer das ”lenkmomentinduzierte Moment Tsk”, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, empfindet, weshalb die Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb ausgeführt wird, ohne dem Fahrer Unannehmlichkeiten zu bereiten.
Ferner erhöht sich das ”lenkmomentinduzierte Moment Tsk”, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße Jros, weil die an den gelenkten Rädern angebrachte Bremskraft mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße Jros zunimmt. Die in den 7 und 16 durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Charakteristiken stellen eine Charakteristik des ”lenkmomentinduzierten Moments Tsk” relativ zur Übersteuerungszustandsgröße Jros dar. Ferner kann die Charakteristik des lenkmomentinduzierten Moments Tsk durch ein Experiment und dergleichen ermittelt werden.
Wie in den 7 und 16 gezeigt, wird die Stabilisierungskraft Tstb relativ zur Übersteuerungszustandsgröße Jros so bestimmt, dass es innerhalb des Bereiches, in welchem die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 ist, einen größeren Wert annimmt als die lenkmomentinduzierte Kraft Tsk relativ zur Übersteuerungszustandsgröße Jros. In dem Zustand, bei welchem die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” beide ausgeführt werden (d. h. in dem Fall, in dem die Übersteuerungszustandsgröße Jros größer als der Schwellwert Jr1 ist (Jros > Jr1)), wird das ”lenkmomentinduzierte Moment Tsk” vollständig durch die Stabilisierungskraft Tstb absorbiert. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer das ”lenkmomentinduzierte Moment Tsk” spürt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern die Lenksteuervorrichtung kann auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden, ohne dabei den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen das Lenkrad SW und die gelenkten Räder WHfl und WHfr mechanisch verbunden. Jedoch kann ein sogenanntes ”Steer-by-Wire”-System angewandt werden, bei welchem das Lenkrad SW und die gelenkten Räder WHfl und WHfr nicht mechanisch verbunden sind. Das ”Steer-by-Wire”-System ist ein Mechanismus zum Steuern des Vorderradlenkwinkels auf der Basis eines elektrischen Signals, welches den Betätigungswinkel θsw des Lenkrades SW wiedergibt. In diesem Fall kann ein stangenähnlicher Abschnitt (ein sogenannter Joystick) anstelle des Lenkrades SW als Lenkbetätigungsteil verwendet werden.
Ferner ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Lenksteuervorrichtung so konfiguriert, dass sie den Elektromotor Me auf der Basis des Sollwertes Tmtr(= Teps + Tstb) zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me antreibt. Jedoch kann die Lenksteuervorrichtung so modifiziert werden, dass der Elektromotor Me auf der Basis des Sollwertes Tmtr(= Tstb) zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me angetrieben wird. In diesem Fall wird nur das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in der Gegenlenkrichtung angebracht. Entsprechend wird die Gegenlenkung durch den Fahrer durch das Stabilisierungsmoment Tstb induziert oder unterstützt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen dienen die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung A4, die Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung A5 und die Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung A6 als eine erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6). Insbesondere dienen die Gegenlenkwert-Berechnungseinrichtung A4 und die Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung A5 als eine zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5).
Die Lenksteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß den Ausführungsformen enthält die Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3), die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) und die Kraftanbringungseinrichtung (A7). Diese Einrichtungen werden in dieser Reihenfolge im Folgenden beschrieben.
Die Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) ermittelt den Gierwert (Ygc), welcher ein Wert ist, der der Gierbewegung des Fahrzeugs entspricht. Der Gierwert zeigt z. B. die Übersteuerungszustandsgröße (Jros), welche einen Grad des am Fahrzeug auftretenden Übersteuerns anzeigt, die Längskraftdifferenz (hFx) zwischen den rechten und linken Rädern des Fahrzeugs, und dergleichen an.
Die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) berechnet die Stabilisierungskraft (Tstb) (das Stabilisierungsmoment (Tstb)) zum Unterstützen (Einleiten) der Gegenlenkung des Lenkbetätigungsteils (SW), welches durch den Fahrer zum Lenken der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) des Fahrzeugs betätigt wird, auf der Basis des Gierwertes (Ygc). Die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) ist so aufgebaut, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) wie folgt berechnet wird: zum Beispiel wird berechnet, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) Null (0) ist, wenn der Gierwert (Ygc) gleich oder weniger als der vorbestimmte Wert (Yg1) ist, andererseits wird die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass sie von Null (0) aus mit der Zunahme des Gierwertes (Ygc) von dem vorbestimmten Wert (Yg1) zunimmt, wenn der Gierwert (Ygc) größer als der vorbestimmte Wert (Yg1) ist.
Die Kraftanbringungseinrichtung (A7) bringt die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in die Gegenlenkrichtung (die Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in die Gegenlenkrichtung) an. Entsprechend wird die Gegenlenkung durch den Fahrer eingeleitet oder unterstützt.
Gemäß der Lenksteuervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsformen enthält die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) ferner die zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) zum Berechnen des Gegenlenkwertes (Cstr), welche einen Lenkungsgrad der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Gegenlenkrichtung anzeigen, so dass die Stabilisierungskraft (Tstb) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) eingestellt wird.
Der Gegenlenkwert ist z. B. der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts), welcher den Erreichungsgrad des Lenkens der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Gegenlenkrichtung anzeigt. In diesem Fall wird die Stabilisierungskraft (Tstb) so eingestellt, dass sie einen umso kleineren Wert hat, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) ist. Der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) wird auf der Basis z. B. eines Wertes (δfa, θsw), welcher dem Istlenkwinkel der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) entspricht, wenn die gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in die Gegenlenkrichtung gelenkt werden.
Der Gegenlenkwert ist z. B. der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs), welcher einen Fehlwert des Lenkens der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in die Gegenlenkrichtung anzeigt. In diesem Fall wird die Stabilisierungskraft (Tstb) so eingestellt, dass sie einen umso kleineren Wert hat, je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) ist. Der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) wird auf der Basis z. B. eines Vergleiches zwischen einem Wert (z. B. δft), welcher dem Solllenkwinkel entspricht, welcher auf der Basis des Gierwertes (Ygc) berechnet wird und das Fahrzeug stabilisiert, in der Gegenlenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl), und einem Wert (z. B. δfa), welcher dem Istlenkwert der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) entspricht, berechnet (z. B. der Abweichung hδf(= δft – δfa)).
Der ”dem Solllenkwinkel entsprechende Wert” zeigt z. B. den Solllenkwinkel selbst, einen Sollbetätigungsbetrag des Lenkbetätigungsteils (SW), welcher dem Solllenkwinkel entspricht, und dergleichen an. Ferner zeigt der ”dem Istlenkwinkel entsprechende Wert” z. B. den Istlenkwinkel selbst, einen Istbetätigungsbetrag des Lenkbetätigungsteils (SW), welcher dem Istlenkwinkel entspricht, und dergleichen an. Der Solllenkwinkel (δft) kann wie folgt berechnet werden: erstens wird das Giermoment (Mq) (das Stabilisierungsgiermoment (Mq)) in der Gegenlenkrichtung, welches zur Stabilisierung des Fahrzeugs angebracht werden muss, auf der Basis des Gierwertes (Ygc) berechnet; zweitens wird ein Lenkwinkel der gelenkten Räder (WHfr, WHfl), welcher zur Erzeugung des Stabilisierungsmomentes (Mq) notwendig ist, auf der Basis des Stabilisierungsgiermoments (Mq) und dem (inversen) Modell bezüglich der Gierbewegung des Fahrzeugs berechnet; und schließlich wird der berechnete Lenkwinkel als der Solllenkwinkel (δft) bestimmt.
Daher wird die Stabilisierungskraft (Tstb) umso kleiner, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) ist (oder je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) ist). Ein großer Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) (oder ein kleiner Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs)) zeigt an, dass der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt.
Wenn der geübte Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet (d. h. wenn der Erreichungsgrad der Gegenlenkung groß ist oder wenn der Fehlwert der Gegenlenkung klein ist), wird bestimmt, dass die an dem Lenkbetätigungsteil (SW) angebrachte Stabilisierungskraft (Tstb) kleiner sein muss. In anderen Worten wird der Reduzierungsgrad der Lenkkraft (Tsw) (des Lenkmomentes (Tsw)) durch die Stabilisierungskraft (Tstb) kleiner durch die Stabilisierungskraft (Tstb). Daher wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung verringert wird. Ferner wird bestimmt, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) ein größerer Wert ist, wenn der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) klein ist (oder wenn der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) groß ist), in anderen Worten, wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise für den Fahrer, welcher nicht geübt ist, durch die größere Stabilisierungskraft (Tstb) unterstützt (eingeleitet).
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform bestimmt die Kraftanbringungseinrichtung (A7), ob die Gegenlenkung des Lenkbetätigungsteils (SW) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) durchführt, und zwar zusätzlich zur ersten Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6), welche die Stabilisierungskraft (Tstb) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) einstellt. Wenn die Kraftanbringungseinrichtung (A7) bestimmt, dass die Gegenlenkung durchgeführt wird, bringt die Kraftanbringungseinrichtung (A7) keine Stabilisierungskraft (Tstb) an. Wenn andererseits die Kraftanbringungseinrichtung (A7) bestimmt, dass die Gegenlenkung nicht durchgeführt wird, bringt die Kraftanbringungseinrichtung (A7) die Stabilisierungskraft (Tstb) an.
Wenn der geübte Fahrer die geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet, wird an dem Lenkbetätigungsteil (SW) keine Stabilisierungskraft (Tstb) angebracht. Daher wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft (Tsw) entgegen seiner Erwartung reduziert wird. Wenn andererseits der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt, wird ein geeigneter Grad an Stabilisierungskraft (Tstb) angebracht. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise für den Fahrer, welcher nicht geübt ist, durch den geeigneten Grad der Stabilisierungskraft (Tstb) unterstützt (eingeleitet).
Im Folgenden wird der Fall beschrieben, bei welchem die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) als der Gierwert angenommen wird und bei welchem die Lenksteuervorrichtung ferner die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) zur Berechnung des Sollwertes (Fxt**) der Bremskraft, welche zur Stabilisierung des Fahrzeugs an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angelegt werden muss, auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) und die Bremskraft-Steuereinrichtung (A10) zum Anbringen der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad auf der Basis des Sollwertes (Fxt**) der Bremskraft, um das Übersteuern zu begrenzen, enthält.
In diesem Fall berechnet die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) als Null (0), wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) gleich oder kleiner als der Schwellwert (Jr1) ist. Andererseits berechnet die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) so, dass sie von Null (0) aus mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) von dem Schwellwert (Jr1) zunimmt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist. Ferner berechnet die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) den Sollwert (Fxt**) der Bremskraft auf Null (0), wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) gleich oder kleiner als der Schwellwert (Jr1) ist. Wenn andererseits die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist, berechnet die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) den Sollwert (Fxt**) der Bremskraft so, dass sie von Null (0) aus mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) von dem Schwellwert (Jr1) zunimmt.
In dem Fahrzeug, in welchem die gelenkten Räder (WHfr, WHfl) (die Vorderräder (WHfr, WHfl)) einen negativen Lenkrollradius aufweisen, wirkt die Kraft (Tsk), welche in der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs (der Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Kurvenrichtung) durch das sogenannte ”Torque Steer” bzw. Lenkmoment erzeugt wird (d. h. die lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk)), an dem Lenkbetätigungsteil (SW), wenn die Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebracht wird, um das Übersteuern zu beschränken. Andererseits wird, wie oben beschrieben, die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Gegenlenkrichtung (d. h. die Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Gegenlenkrichtung) angebracht. Wenn deshalb entweder die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” oder die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße (Jros), während sich das Fahrzeug in dem Zustand des Übersteuerns befindet, früher als das andere ausgeführt wird, kann der Fahrer die ”lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk)”, welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, spüren, was ein unangenehmes Gefühl beim Fahrer hervorrufen kann.
Andererseits werden in der Lenksteuervorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration, die Startbedingung für die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die Startbedingung für die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” gleich gesetzt (d. h. die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) übersteigt den Schwellwert (Jr1)). In anderen Worten wird in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße (Jros), während sich das Fahrzeug in dem Zustand des Übersteuerns befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” gleichzeitig gestartet. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer die ”lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk)”, welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, spürt. Somit wird die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) angelegt, ohne dabei dem Fahrer Unannehmlichkeiten zu bereiten.
Wenn, wie oben beschrieben, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” durchgeführt wird, berechnet die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) so, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) relativ zur Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als die Kraft (Tsk) (d. h. die lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk)) wird, welche aufgrund der Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad erzeugt wird und welche an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in die Richtung der Gierbewegung wirkt, und zwar innerhalb des Bereiches, in welchem die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist.
Die lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk), welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, nimmt mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) zu, da die anzubringende Bremskraft mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) ansteigt. Gemäß dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Aufbau wird die lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk) vollständig durch die Stabilisierungskraft (Tstb) absorbiert, wenn sowohl die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” als auch die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” ausgeführt werden. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer die ”lenkmomentinduzierte Kraft (Tsk)”, welche aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, spürt.
Andere Ausführungsformen einer Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Vierte Ausführungsform]
In 1 ist ein schematischer Aufbau des Fahrzeugs gezeigt, in welchem die Lenksteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform vorgesehen ist.
Wenn in der vierten Ausführungsform ein Lenkrad SW, welches als ein Lenkbetätigungsteil dient, betätigt wird, wird eine Drehbewegung des Lenkrades SW über eine Lenkwelle SH als Drehbewegung auf ein Zahnrad PN übertragen. Die Drehbewegung des Zahnrades PN wird in eine lineare Bewegung (eine Bewegung in eine Richtung nach rechts/links (eine seitliche Richtung) einer Fahrzeugkarosserie) einer Zahnstange RK umgewandelt, indem die Zahnstange RK und das Zahnrad PN miteinander in Eingriff sind. Eine Spurstange TR, welche integral an der Zahnstange RK ausgebildet ist, bewegt sich in die Richtung nach rechts/links der Fahrzeugkarosserie in Erwiderung auf die Bewegung der Zahnstange RK und lenkt dabei die gelenkten Räder WHfl und WHfr, welche Vorderräder in dieser Ausführungsform sind. Daher wird bestimmt, dass ein Betätigungswinkel des Lenkrades SW aus einer Neutralstellung einem Lenkwinkel der gelenkten Räder WHfl und WHfr aus einer Neutralstellung entspricht (d. h. einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug geradeaus fährt).
Ein Elektromotor Me ist mit der Spurstange TR über ein Untersetzungsgetriebe Ge verbunden. Eine Betätigungskraft des Lenkrades SW (welche nachfolgend als eine Lenkradbetätigungskraft (d. h. ein Lenkmoment) bezeichnet wird), welche durch den Fahrer angebracht wird, wird durch eine Antriebskraft des Elektromotors Me reduziert. Anders ausgedrückt wird durch den Elektromotor Me, welcher die Lenkradbetätigungskraft durch die Antriebskraft des Elektromotors Me reduziert, die Funktion einer sogenannten Servolenkung (EPS-Steuerung) erreicht.
Eine Bremsbetätigungsvorrichtung BRK hat einen bekannten Aufbau mit einer Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen, einer Hydraulikpumpe, einem Elektromotor und dergleichen. Die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK führt einen hydraulischen Bremsdruck in Erwiderung auf eine Betätigung eines Bremspedals BP durch den Fahrer einem Radzylinder WC** jedes Rades zu, wenn keine Bremssteuerung ausgeführt wird, so dass in Erwiderung auf die Betätigung des Bremspedals BP ein Bremsmoment an jedem Rad angelegt wird. Ferner ist die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK dergestalt, dass sie den hydraulischen Bremsdruck innerhalb des Radzylinders WC** unabhängig von der Betätigung des Bremspedals BP individuell steuert, wenn die Bremssteuerung, wie z. B. eine Antiblockierregelung (ABS-Regelung), eine Traktionsregelung (TCS-Regelung), eine Fahrzeugstabilitätsregelung (ESC-Regelung) zum Steuern eines Untersteuerns/Übersteuerns des Fahrzeugs oder dergleichen ausgeführt wird, so dass das Bremsmoment für jedes Rad individuell und separat eingestellt wird. Darüber hinaus kann die Einstellung des Bremsmomentes unter Verwendung einer elektrischen Bremsvorrichtung ohne Verwendung von hydraulischem Bremsdruck erreicht werden.
Die Symbole ”**” werden verwendet, um alle Räder anzuzeigen, insbesondere zeigt ”fl” ein linkes Vorderrad, ”fr” ein rechtes Vorderrad, ”rl” ein linkes Hinterrad und ”rr” ein rechtes Hinterrad an. Somit steht beispielsweise der Radzylinder WC** umfassend für einen linken vorderen Radzylinder WCfl, einem rechten vorderen Radzylinder WCfr, einem linken hinteren Radzylinder WCrl und einem rechten hinteren Radzylinder WCrr.
In der vierten Ausführungsform enthält die Lenksteuervorrichtung einen Radgeschwindigkeitssensor WS** zum Erfassen einer Radgeschwindigkeit VW**, einen Lenkraddrehwinkelsensor SA zum Erfassen eines Drehwinkels (aus der Neutralstellung) des Lenkrades SW (d. h. einen Lenkradbetätigungswinkel θsw), einen Lenkmomentsensor ST zum Erfassen eines Lenkmomentes Tsw des Lenkrades SW, welches durch den Fahrer erzeugt wird, einen Gierratensensor YR zum Erfassen einer Gierrate Yr der Fahrzeugkarosserie, einen Längsbeschleunigungssensor GX zum Erfassen einer in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung (einer Längsrichtung) erzeugten Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie (d. h. einer Längsbeschleunigung Gx), einen Querbeschleunigungssensor GY zum Erfassen einer in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erzeugten Beschleunigung (d. h. einer Querbeschleunigung Gy), einen Lenkwinkelsensor FS zum Erfassen eines Lenkwinkels δfa der Vorderräder (der gelenkten Räder) aus der Neutralstellung, einen Radzylinderdrucksensor PS** zum Erfassen eines Radzylinderdrucks Pw** und eine elektronische Steuereinheit (ECU).
Die ECU ist ein Mikrocomputer, welcher aus einer ECUb, einer ECUe und einer ECUs besteht, welche miteinander mittels eines Kommunikationsbusses CB verbunden sind. Die ECU ist mit jeder oben beschriebenen Betätigungsvorrichtung, z. B. der Bremsbetätigungsvorrichtung BRK, und jedem oben beschriebenen Sensor und dergleichen elektrisch verbunden.
Die ECUb ist so konfiguriert, dass sie die Bremssteuerung, wie z. B. die ABS-Regelung, die TCS-Regelung, die ESC-Regelung und dergleichen auf der Basis der von dem Radgeschwindigkeitssensor WS**, dem Längsbeschleunigungssensor GX, dem Querbeschleunigungssensor GY und dergleichen ausgegebenen Signale ausführt. Die ECUe ist so konfiguriert, dass sie eine Steuerung eines nicht dargestellten Motors ausführt. Die ECUs ist so konfiguriert, dass die EPS-Regelung auf der Basis eines von dem Lenkmomentsensor ST und dergleichen ausgegebenen Signals durchführt.
[Übersteuerungsbeschränkungssteuerung]
Eine Übersteuerungsbeschränkungssteuerung wird durch die Lenksteuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform mit Bezug auf die 21 nachfolgend beschrieben. In der vierten Ausführungsform wird nur eine Lenkmomentsteuerung als die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchgeführt. Daher wird im Folgenden die Lenkmomentsteuerung beschrieben.
Bei einer Lenkmoment-Ermittlungseinrichtung B1 wird das Lenkmoment Tsw des Lenkrades SW (d. h. die Betätigungskraft des Lenkbetätigungsteils), welche durch den Fahrer generiert wird, durch den Lenkmomentsensor ST ermittelt. Ein Sollwert Teps eines Servolenkmomentes (EPS-Moment) (welches nachfolgend als ein EPS-Momentsollwert Teps bezeichnet wird) zur Reduzierung des Lenkmomentes des Fahrers wird durch eine EPS-Moment-Berechnungseinrichtung B2 auf der Basis des ermittelten Lenkmomentes Tsw berechnet. Der EPS-Momentsollwert Teps wird auf eine solche Weise berechnet, dass der EPS-Momentsollwert Teps einen umso größeren Wert annimmt, je größer das Lenkmoment Tsw ist. Der EPS-Momentsollwert Teps ist ein auf die Reduzierung des Lenkmomentes Tsw des Fahrers gerichteter Wert.
Der Istlenkwinkel δfa der Vorderräder (der gelenkten Räder) wird durch eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung B3 ermittelt. Der Istlenkwinkel δfa wird auf der Basis eines Erfassungswertes des Lenkwinkelsensors FS berechnet. Ferner kann der Istlenkwinkel δfa unter Verwendung der Beziehung: δfa = θsw/SG auf der Basis des Lenkradbetätigungswinkels θsw, welcher durch den Lenkraddrehwinkelsensor SA erfasst wird, berechnet werden. ”SG” in der Gleichung (δfa = θsw/SG) steht für ein Lenkübersetzungsverhältnis.
Ein Istgierverhalten YMa (d. h. die Gierrate Yr) wird durch eine Istgierverhalten-Ermittlungseinrichtung B4 ermittelt. Das Gierverhalten zeigt eine Bewegung des Fahrzeugs in eine Gierrichtung und eine Bewegung an, bei welcher sich die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ändert (d. h. eine Bewegung, bei welcher das Fahrzeug abgelenkt wird). Entsprechend wird die Gierrate Yr oder ein auf der Basis der Gierrate Yr berechneter Wert als das Istgierverhalten YMa verwendet.
Ein Sollgierverhalten YMt wird durch eine Sollgierverhalten-Berechnungseinrichtung B5 berechnet. Das Sollgierverhalten YMt wird auf der Basis z. B. des Lenkradbetätigungswinkels θsw, einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, welche aus der Radgeschwindigkeit Vw** ermittelt wird, und dergleichen berechnet.
Eine Übersteuerungszustandsgröße Jros, welche einen Übersteuerungsgrad anzeigt, wird durch eine Übersteuerungsgrößenzustands-Berechnungseinrichtung B6 auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Istgierverhalten YMa und dem Sollgierverhalten YMt berechnet (d. h. einer Abweichung zwischen dem Istgierverhalten YMa und dem Sollgierverhalten YMt).
Alternativ kann die Übersteuerungszustandsgröße Jros auf der Basis des Istgierverhaltens YMa ohne Verwendung des Sollgierverhaltens YMt berechnet werden.
In diesem Fall wird z. B. die Übersteuerungszustandsgröße Jros auf der Basis eines in der 5 dargestellten Kennfelds, eines Querschlupfwinkels β (eines Schlupfwinkels β) des Fahrzeugs und einer Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ des Fahrzeugs berechnet. Gemäß dem in 5 dargestellten Kennfeld wird die Übersteuerungszustandsgröße Jros so ermittelt, dass sie mit Zunahme des Querschlupfwinkels β und der Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ einen größeren Wert annimmt (d. h. es wird bestimmt, dass die Übersteuerungszustandsgröße in dem oberen rechten Bereich des in 5 dargestellten Kennfelds einen größeren Wert hat), und zwar in Bezug auf eine gekrümmte Linie als Basislinie, welche anzeigt, dass die Übersteuerungszustandsgröße Jros Null (0) ist.
Der Querschlupfwinkel β des Fahrzeugs (das Istgierverhalten YMa) wird mit Hilfe eines bekannten Verfahrens auf der Basis der Gierrate Yr, der Querbeschleunigung Gy, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen berechnet. Auf ähnliche Weise wird die Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ des Fahrzeugs (das Istgierverhalten YMa) mit Hilfe des bekannten Verfahrens auf der Basis der Gierrate Yr, der Querbeschleunigung Gy, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen berechnet.
Darüber hinaus kann in der horizontalen Achse des in 5 dargestellten Kennfelds der Querschlupfwinkel β durch eine Querschlupfwinkelabweichung hβ ersetzt werden. Die Querschlupfwinkelabweichung hβ ist eine Abweichung zwischen einem Sollwert βt des Querschlupfwinkels (welcher im Folgenden als ein Querschlupfwinkelsollwert βt bezeichnet wird) (dem Sollgierverhalten YMt) und einem Istwert βa des Querschlupfwinkels (dem Istgierverhalten YMa). Auf ähnliche Weise kann in der vertikalen Achse in dem in 5 dargestellten Kennfeld die Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ durch eine Gierratenabweichung hYr ersetzt werden. Die Gierratenabweichung hYr ist eine Abweichung zwischen einem Sollwert Yrt der Gierrate (welcher im Folgenden als ein Gierratensollwert Yrt bezeichnet wird) (dem Sollgierverhalten YMt) und einem Istwert Yra der Gierrate (dem Istgierverhalten YMa). Sowohl der Querschlupfwinkelsollwert βt als auch der Gierratensollwert Yrt werden anhand des bekannten Verfahrens auf der Basis einer Antriebsbetätigung des Fahrers (z. B. der Lenkradbetätigungswinkel θsw, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx und dergleichen) berechnet.
Ein Solllenkwinkel δft der Vorderräder wird durch eine Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung B7 auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros berechnet. Genauer gesagt wird der Solllenkwinkel δft wie folgt berechnet. Als erstes wird wie in 22 dargestellt ein für die Stabilisierung des Fahrzeugs notwendiges Stabilisierungsgiermoment Mq auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros durch einen Stabilisierungsgiermoment-Berechnungsabschnitt berechnet. Entsprechend wird berechnet, dass das Stabilisierungsgiermoment Mq einen umso größeren Wert annimmt, je größer die Übersteuerungszustandsgröße Jros ist.
Als zweites wird der Solllenkwinkel δft berechnet, indem das Stabilisierungsgiermoment Mq in ein inverses Modell des Fahrzeugs (d. h. einem inversen Fahrzeugmodell) eingegeben wird. Das inverse Modell des Fahrzeugs ist ein Modell entgegengesetzt einem Fahrzeugmodell zum Berechnen des Fahrzeugverhaltens, wie z. B. der Gierrate, indem darin die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel und dergleichen eingegeben werden. Ferner ist das inverse Modell des Fahrzeugs ein Modell zum Berechnen des Solllenkwinkels δft der Vorderräder, indem darin das Fahrzeugverhalten, wie z. B. eine Gierrate, eingegeben wird (d. h. eine bekannte simultane Bewegungsgleichung). Genauer gesagt wird z. B. der Solllenkwinkel δft der Vorderräder, welcher zum Erreichen des Stabilisierungsgiermoments Mq relativ zur momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, die Querbeschleunigung Gy, die Gierrate Yr, der Istlenkwinkel δfa (oder der Lenkradbetätigungswinkel θsw) mit Hilfe des inversen Modells des Fahrzeugs einschließlich eines eine Reifencharakteristik anzeigenden Reifenmodells berechnet.
Ein Stabilisierungsmoment Tstb, welches als Stabilisierungskraft dient und welches ein Lenkmoment zum Unterstützen (Einleiten) der Gegenlenkung zum Stabilisieren des Fahrzeugs ist, wird durch eine Stabilisierungsmoment-Berechnungseinrichtung B8 (eine Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung) auf der Basis der Lenkwinkelabweichung hδf so berechnet, dass es einer durch eine durchgezogene Linie in 23 dargestellten Charakteristik folgt. Die Lenkwinkelabweichung hδf ist eine Abweichung zwischen dem Solllenkwinkel δft und dem Istlenkwinkel δfa (d. h. eine Lenkwinkelabweichung hδf = δft – δfa). Das Stabilisierungsmoment Tstb ist ein Wert in Gegenlenkrichtung (d. h. einer Lenkrichtung der gelenkten Räder in die Gegenlenkrichtung).
Entsprechend wird das Stabilisierungsmoment Tstb zu Null (0) berechnet, wenn die Lenkwinkelabweichung hδf geringer als ein Schwellwert δf1 ist. Wenn andererseits die Lenkwinkelabweichung hδf gleich oder größer als der Schwellwert δf1 ist, wird das Stabilisierungsmoment Tstb so berechnet, dass es von Null (0) aus in Erwiderung auf eine Erhöhung der Lenkwinkelabweichung hδf von dem Schwellwert δf1 zunimmt. Jedoch ist das Stabilisierungsmoment Tstb durch die in 23 dargestellte Charakteristik so begrenzt, dass es gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert Tu1 ist. Alternativ kann das Stabilisierungsmoment Tstb durch Begrenzen der Lenkwinkelabweichung hδf so begrenzt werden, dass es gleich oder kleiner als der Grenzwert Tu1 ist.
Durch eine Kraftanbringungseinrichtung B9 wird der Elektromotor Me auf der Basis eines Sollwertes Tmtr zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me angetrieben, welcher ermittelt wird, indem das Stabilisierungsmoment Tstb und der EPS-Momentsollwert Teps addiert werden (Sollwert Tmtr = EPS-Momentsollwert Teps + Stabilisierungsmoment Tstb).
Eine dem Sollwert Tmtr entsprechende Antriebskraft wird an der Spurstange TR angebracht und dabei ein Moment angebracht, welches darauf gerichtet ist, das Lenkmoment Tsw des Fahrers (das EPS-Moment Teps) und ein Moment in die Gegenlenkrichtung (das Stabilisierungsmoment Tstb) relativ zum Lenkrad SW zu reduzieren. Infolge dessen wird durch das Stabilisierungsmoment Tstb die Gegenlenkung durch den Fahrer unterstützt (eingeleitet).
Wie oben beschrieben wird die Lenkmomentsteuerung auf der Basis des Lenkmomentes Tsw und der Lenkwinkelabweichung hδf ausgeführt, so dass das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in die Gegenlenkrichtung (einer Lenkrichtung entgegengesetzt der Kurvenrichtung des Fahrzeugs) angebracht wird, während sich das Fahrzeug in einem Zustand des Übersteuerns befindet. Wie oben beschrieben wird das Stabilisierungsmoment Tstb so berechnet, dass es einen umso kleineren Wert annimmt, je kleiner die Lenkwinkelabweichung hδf ist (siehe 23). Eine kleine Lenkwinkelabweichung hδf zeigt an, dass der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt.
Wenn der geübte Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt, während er das Fahrzeugverhalten vorausberechnet, wird das Stabilisierungsmoment Tstb verkleinert. Daher wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass eine Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung reduziert wird.
Wenn andererseits die Lenkwinkelabweichung hδf groß ist, d. h. wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird das Stabilisierungsmoment Tstb erhöht. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise für den Fahrer, welcher nicht geübt ist, durch das größere Stabilisierungsmoment Tstb eingeleitet oder unterstützt.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 11 ein Betrieb (Betätigung) der Lenksteuervorrichtung der vierten Ausführungsform beschrieben. In 11 ist eine allgemeine Reifencharakteristik (eine Beziehung zwischen einem Querschlupfwinkel α und einer Querkraft Fy der gelenkten Räder) dargestellt. Der Querschlupfwinkel α der gelenkten Räder hat ein bestimmtes Verhältnis bezüglich dem Istlenkwinkel δfa (oder dem Solllenkwinkel δft). Ferner hat die Querkraft Fy der gelenkten Räder ein bestimmtes Verhältnis bezüglich des Stabilisierungsgiermomentes Mq. Daher wird der Betrieb der Lenksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform unter Verwendung der in 11 gezeigten Charakteristik erklärt, wobei zu beachten ist, dass in der in 11 dargestellten Reifencharakteristik die horizontale Achse auch den Istlenkwinkel δfa (den Solllenkwinkel δft) und die vertikale Achse auch das Stabilisierungsgiermoment Mq wiedergibt. Darüber hinaus entspricht in dieser Ausführungsform ein erster Quadrant (ein oberer rechter Bereich) einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug nach links fährt, und ein dritter Quadrant (ein unterer linker Bereich) einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug nach rechts fährt, in der in 11 dargestellten Charakteristik.
Wenn ein übermäßiges Übersteuern am Fahrzeug auftritt, muss eine Gegenlenkung durchgeführt werden, um das Stabilisierungsgiermoment Mq zur Stabilisierung des Fahrzeugs zu erzeugen, um die Stabilität des Fahrzeugs sicherzustellen. Wenn z. B. wie in 12 dargestellt das Übersteuern am Fahrzeug während einer Rechtskurve auftritt (während das Fahrzeug von oben gesehen in eine Richtung im Uhrzeigersinn fährt), muss die Gegenlenkung in eine Linkskurvenrichtung durchgeführt werden (d. h. vom Fahrer aus gesehen in eine Gegenuhrzeigersinnrichtung des Lenkrades), um das Stabilisierungsmoment Mq (siehe 12) zu erzeugen, indem das in einer Rechtskurvenrichtung erzeugte Giermoment (von oben gesehen im Uhrzeigersinn) verringert wird und das Giermoment in der Linkskurvenrichtung (d. h. von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn) erhöht wird. In diesem Fall wird angenommen, dass der Vorderradlenkwinkel den Solllenkwinkel δft erreichen muss, welcher einem Punkt B entspricht, indem eine Gegenlenkung durchgeführt wird, um das Stabilisierungsmoment Mq in der Linkskurvenrichtung zu erzeugen. Wenn jedoch herausgefunden wird, dass der Vorderradlenkwinkel dem Istlenkwinkel δfa entspricht, was einem Punkt A entspricht, weil der Fahrer keine Gegenlenkung durchführt oder weil die Gegenlenkung durch den Fahrer nicht ausreichend ist, wird in Erwiderung auf die Lenkwinkelabweichung hδf(= δft – δfa) das Stabilisierungsmoment Tstb am Lenkrad SW in der Linkskurvenrichtung angebracht (d. h. vom Fahrer aus gesehen in eine Lenkradrichtung im Gegenuhrzeigersinn, in die Lenkrichtung der gelenkten Räder nach links) (siehe z. B. 23).
Gemäß der Lenksteuervorrichtung der vierten Ausführungsform wird die Lenkmomentsteuerung (die Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb) als die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchgeführt. In der Lenkmomentsteuerung wird das EPS-Moment Teps zum Verringern des Lenkmomentes auf der Basis des durch den Fahrer erzeugten Lenkmomentes Tsw berechnet. Ferner wird der Solllenkwinkel δft in der Gegenlenkrichtung auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros, welche den Grad des Übersteuerns anzeigt, berechnet. Das Stabilisierungsmoment Tstb zum Einleiten oder Unterstützen der Gegenlenkung wird auf der Basis der Abweichung zwischen dem Solllenkwinkel δft und dem Istlenkwinkel δfa berechnet (die Lenkwinkelabweichung hδf = δft – δfa). Anschließend werden das Moment Teps in der Reduzierungsrichtung des durch den Fahrer erzeugten Lenkmomentes Tsw und das Moment Tstb in die Gegenlenkrichtung an dem Lenkrad SW angebracht. Daher wird die Gegenlenkung durch den Fahrer durch das Stabilisierungsmoment Tstb unterstützt (eingeleitet).
Wenn die Lenkwinkelabweichung hδf groß ist, wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf einen größeren Wert gesetzt. Infolge dessen wird die Gegenlenkung auf geeignete und ausreichende Weise durch das größere Stabilisierungsmoment Tstb für den ungeübten Fahrer eingeleitet oder unterstützt. Wenn andererseits die Lenkwinkelabweichung hδf klein ist, d. h. wenn der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorhersagt, wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf einen kleineren Wert gesetzt. Infolge dessen wird verhindert, dass der geübte Fahrer das unangenehme Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung verringert wird.
[Fünfte Ausführungsform]
Eine Lenksteuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Die Lenksteuervorrichtung der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der Lenksteuervorrichtung der vierten Ausführungsform darin, dass die Lenksteuervorrichtung der fünften Ausführungsform eine Bremskraftsteuerung (eine Anbringung einer Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad) als die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durchführt, und zwar zusätzlich zur Lenkmomentsteuerung (der Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb) der vierten Ausführungsform. Daher werden nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben.
In 24 ist ein Blockdiagramm eines Funktionsablaufs dargestellt, bei welchem die Übersteuerungsbeschränkungssteuerung durch die Lenksteuervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform durchgeführt wird. Wie in 24 dargestellt, enthält die Lenksteuervorrichtung der fünften Ausführungsform ferner eine Bremskraft-Berechnungseinrichtung B10, eine Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11, eine Schalteinrichtung B12 und eine Bremskraft-Steuereinrichtung B13 im Vergleich zu der Lenksteuervorrichtung der vierten Ausführungsform (siehe 21). Die Bremskraftsteuerung (ESC-Steuerung) zum Begrenzen des Übersteuerns des Fahrzeugs wird auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros durchgeführt.
Genauer gesagt wird durch die Bremskraft-Berechnungseinrichtung B10 auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros ein Sollwert der Bremskraft für jedes Rad (d. h. eine Sollbremskraft Fxt**) berechnet, und zwar anhand einer in 19 dargestellten Charakteristik. Daher wird die Sollbremskraft Fxt** zu Null (0) berechnet (Fxt** = 0 (Stopp)), wenn die Übersteuerungszustandsgröße Jros kleiner als ein Schwellwert Jr1 ist. Wenn andererseits die Übersteuerungszustandsgröße Jros gleich oder größer als der Schwellwert Jr1 ist, wird die Sollbremskraft Fxt** so berechnet, dass sie von Null (0) aus in Erwiderung auf eine Erhöhung der Übersteuerungszustandsgröße Jros von dem Schwellwert Jr1 zunimmt (jedoch ist die Sollbremskraft Fxt** begrenzt, dass sie gleich oder kleiner als ein Wert Fxt1 ist).
Eine Bestimmung des Beginns der Bremskraftsteuerung wird durch die Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11 auf der Basis des Stabilisierungsmomentes Tstb durchgeführt. Genauer gesagt folgert die Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11 daraus, dass das Stabilisierungsmoment Tstb Null (0) ist, eine Bestimmung, bei welcher ein Beginn der Bremskraftsteuerung abgelehnt wird (d. h. eine negative Bestimmung). Wenn andererseits berechnet wird, dass das Stabilisierungsmoment Tstb einen größeren Wert als Null (0) hat, schließt die Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11 daraus, dass der Beginn der Bremskraftsteuerung bestätigt wird (d. h. eine positive Bestimmung).
Wenn bestimmt wird, dass der Beginn der Bremskraftsteuerung abgelehnt wird, wird auf der Basis eines Bestimmungsergebnisses Hns der Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11 die Sollbremskraft Fxt** von der Schalteinrichtung B12 nicht an die Bremskraft-Steuereinrichtung B13 ausgegeben. Wenn andererseits der Beginn der Bremskraftsteuerung bestätigt wird, wird die Bremskraft Fxt** an die Bremskraft-Steuereinrichtung B13 ausgegeben.
Durch die Bremskraft-Steuereinrichtung B13 wird die Bremsbetätigungsvorrichtung BRK auf der Basis der Sollbremskraft Fxt** angetrieben, wenn die Sollbremskraft Fxt** an die Bremskraft-Steuereinrichtung B13 ausgegeben wird. Die Bremskraft jedes Rades wird so eingestellt, dass sie der Sollbremskraft Fxt** entspricht. Infolge dessen wird die Bremskraft des eingeschlagenen äußeren Vorderrades unabhängig von der Betätigung des Bremspedals BP durch den Fahrer erhöht.
Daher wird die Bremskraftsteuerung (d. h. die Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad) nicht durchgeführt, wenn das Stabilisierungsmoment Tstb Null (0) ist. Andererseits wird die Bremskraftsteuerung auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros durchgeführt, wenn die Beziehung, dass das Stabilisierungsmoment Tstb größer als Null (0) ist (Stabilisierungsmoment Tstb > 0)”, erfüllt ist, welche als eine Startbedingung festgelegt wird. Mit anderen Worten werden die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” gleichzeitig gestartet. Somit wird in der fünften Ausführungsform zusätzlich zu der oben beschriebenen durch die Lenksteuervorrichtung der vierten Ausführungsform durchgeführten Lenkmomentsteuerung das Übersteuern des Fahrzeugs auch noch durch die Bremskraftsteuerung begrenzt.
Im Folgenden wird ein negativer Lenkrollradius der gelenkten Räder (der Vorderräder) des Fahrzeugs, wie in 20 dargestellt, betrachtet. Ein negativer Lenkrollradius zeigt den Fall an, bei welchem ein Schnittpunkt Pkp einer Mittelachse eines Lagerzapfens (d. h. ein Schnittpunkt Pkp, an welchem die Mittelachse des Lagerzapfens die Straßenoberfläche schneidet) sich in Fahrzeugbreitenrichtung außerhalb eines Lastanbringungspunktes Pbf der Längskraft (der am rechten Vorderrad WHfr erzeugten Längskraft Fxfr) (d. h. ein Punkt Pbf, an welchem die Längskraft anliegt) befindet.
Wenn die Bremskraft an den gelenkten Rädern des Fahrzeugs mit einem negativen Lenkrollradius angebracht wird, wird ein Lenkmoment der gelenkten Räder in Erwiderung auf die Bremskraft aufgrund des Vorhandenseins eines Abstands Ofs (Lagerzapfenabweichung) zwischen dem Anbringungspunkt Pbf der Bremskraft und dem Schnittpunkt Pkp der Mittelachse des Lagerzapfens erzeugt. Dieses Phänomen wird auch als ”Torque Steer” bzw. Lenkmoment bezeichnet.
Wenn, z. B. wie in 20 dargestellt, die Bremskraft Fxfr an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad WHfr durch die oben beschriebene Bremskraftsteuerung (ESC-Steuerung) angebracht wird, wenn während einer Linkskurve Übersteuern am Fahrzeug auftritt, wirkt ein Moment Tkp (eine Kraft) aufgrund des ”Torque Steer” bzw. Lenkmomentes an den Vorderrädern, welches berechnet wird, indem der Abstand Ofs mit der Bremskraft Fxfr multipliziert wird (d. h. Tkp = Ofs·Fxfr) und welche die Vorderräder in die Linkskurvenrichtung lenkt. Das Moment Tkp wirkt an dem Lenkrad SW als ein Moment Tsk zum Drehen des Lenkrades SW in die Linkskurvenrichtung (d. h. aus der Sicht des Fahrers in eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn).
Andererseits wird in diesem Fall das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in die Rechtskurvenrichtung (d. h. aus der Sicht des Fahrers in eine Richtung im Uhrzeigersinn) angebracht, da die Gegenlenkrichtung die Rechtskurvenrichtung ist.
Wenn entweder die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” oder die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” früher als das andere gestartet wird (d. h. wenn die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” nicht gleichzeitig gestartet werden), in einem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße Jros, während sich das Fahrzeug in einem Zustand des Übersteuerns befindet, kann der Fahrer den ”Torque Steer” fühlen, welcher aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, was zu einem Unbehagen des Fahrers führen kann.
Andererseits werden in der fünften Ausführungsform die Startbedingung für die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die Startbedingung der ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” gleich gesetzt (d. h. Übersteuerungszustandsgröße Jros > 0). Daher werden in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße Jros, während sich das Fahrzeug im Zustand des Übersteuerns befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” gleichzeitig gestartet. Infolge dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer den ”Torque Steer” fühlt, welcher aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, weshalb die Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb durchgeführt wird, ohne dem Fahrer Unbehagen zu bereiten.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern die Lenksteuervorrichtung kann auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden, ohne dabei von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen das Lenkrad SW und die gelenkten Räder WHfl und WHfr mechanisch verbunden. Jedoch kann ein sogenanntes ”Steer-by-Wire”-System, bei welchem das Lenkrad SW und die gelenkten Räder WHfl und WHfr nicht mechanisch verbunden sind, verwendet werden. Das ”Steer-by-Wire”-System ist ein Mechanismus zum Steuern des Vorderradlenkwinkels auf der Basis eines elektrischen Signals, welches den Betätigungswinkel θsw des Lenkrades SW anzeigt. In diesem Fall kann anstelle des Lenkrades SW ein stangenähnlicher Abschnitt (ein sogenannter Joystick) als das Lenkbetätigungsteil verwendet werden.
Ferner wird in der fünften Ausführungsform das Moment Tsk, welches aufgrund des ”Torque Steer” an dem Lenkrad SW wirkt, aufgrund der an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebrachten Bremskraft erzeugt (d. h. der Übersteuerungszustandsgröße Jros) (siehe 19). Andererseits wird das Stabilisierungsmoment Tstb auf der Basis der Lenkwinkelabweichung hδf (nicht auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße Jros) erzeugt (siehe 23). Wenn die Lenkwinkelabweichung hδf klein ist und die Übersteuerungszustandsgröße groß ist, während sowohl die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” als auch die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” ausgeführt werden (d. h. hδf > δf1 und Jros > Jr1), kann ein Fall auftreten, bei welchem das Moment Tsk größer als das Stabilisierungsmoment Tstb wird (Tsk > Tstb).
Deshalb kann die Lenksteuervorrichtung so verändert werden, dass die an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebrachte Bremskraft, welche mit Hilfe der in 19 dargestellten Charakteristik berechnet wird, während das Moment Tsk und das Stabilisierungsmoment Tstb erzeugt werden, so begrenzt wird, dass das Moment Tsk immer kleiner als das Stabilisierungsmoment wird (Tsk < Tstb). Ferner kann das Moment Tsk bezüglich der an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebrachten Bremskraft (d. h. der Übersteuerungszustandsgröße Jros) zuvor durch ein Experiment und dergleichen ermittelt werden. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration der Lenksteuervorrichtung wird das aufgrund des ”Torque Steer” erzeugte Moment Tsk vollständig durch das Stabilisierungsmoment Tstb aufgenommen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer das oben beschriebene ”Torque Steer” spürt.
Da das Moment Tsk bezüglich der an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebrachten Bremskraft (d. h. die Übersteuerungszustandsgröße Jros) vorher durch ein Experiment oder dergleichen ermittelt wird, wird das Moment Tsk beim Einstellen des Stabilisierungsmomentes Tstb berücksichtigt. Genauer gesagt ist eine wie in 23 durch eine gestrichelte Linie dargestellte Charakteristik, bei welcher das Stabilisierungsmoment Tstb von Null (0) in einem Schritt auf einen Wert Tu2 zunimmt, wenn die Lenkwinkelabweichung hδf den Wert δf1 annimmt, für die Bestimmung des Stabilisierungsmomentes Tstb angepasst. Der Wert Tu2 ist ein vorbestimmter Wert, welcher vorläufig festgelegt wird. Ferner wird der Wert Tu2 auf der Basis der an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebrachten Bremskraft (d. h. dem Sollwert Fxt**) und/oder der Übersteuerungszustandsgröße Jros berechnet. Daher werden die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” und die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” gleichzeitig gestartet, wenn die Lenkwinkelabweichung hδf größer als der Wert δf1 wird, und nimmt das Stabilisierungsmoment Tstb von Null (0) bis zu einem Wert Tu2 in einem Schritt zu, wenn die ”Anbringung des Stabilisierungsmomentes Tstb” und die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” gleichzeitig gestartet werden. Infolge dessen wird das Moment Tsk kompensiert und das Stabilisierungsmoment Tstb auf sichere Weise in die Gegenlenkrichtung angebracht.
Darüber hinaus ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Lenksteuervorrichtung so konfiguriert, dass sie den Elektromotor Me auf der Basis des Sollwertes Tmtr(= Teps + Tstb) zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me antreibt. Jedoch kann die Lenksteuervorrichtung dahingehend verändert werden, dass sie den Elektromotor Me auf der Basis des Sollwertes Tmtr(= Tstb) zur Antriebssteuerung des Elektromotors Me antreibt. In diesem Fall wird nur das Stabilisierungsmoment Tstb an dem Lenkrad SW in der Gegenlenkrichtung angebracht. Daher wird die Gegenlenkung durch den Fahrer durch das Stabilisierungsmoment Tstb unterstützt (eingeleitet).
In den oben beschriebenen Ausführungsformen dienen die Istgierverhalten-Ermittlungseinrichtung B4, die Sollgierverhalten-Berechnungseinrichtung B5 und die Übersteuerungszustandsgrößen-Berechnungseinrichtung B6 als eine Zustandsgrößen-Berechnungseinrichtung. Ferner dienen in der fünften Ausführungsform die Steuerbeginn-Bestimmungseinrichtung B11, die Schalteinrichtung B12 und die Bremskraft-Steuereinrichtung B13 als eine Bremskraft-Steuereinrichtung.
Die Lenksteuervorrichtung gemäß den Ausführungsformen enthält die Zustandsgrößen-Berechnungseinrichtung (B4, B5, B6), die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7), die Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung (B3), die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) und die Kraftanbringungseinrichtung (B9). Diese Einrichtungen werden im Folgenden in dieser Reihenfolge beschrieben.
Die Zustandsgrößen-Berechnungseinrichtung (B4, B5, B6) ermittelt den Wert (YMa), welcher der Gierbewegung des Fahrzeugs entspricht und berechnet die Übersteuerungszustandsgröße (Jros), welche den Grad des Übersteuerns des Fahrzeugs anzeigt, und zwar auf der Basis des Wertes (YMa), welcher der Gierbewegung entspricht. Der der Gierbewegung entsprechende Wert ist z. B. die Gierrate (Yr), der Querschlupfwinkel (β) der Fahrzeugkarosserie, die Querschlupfwinkelgeschwindigkeit (dβ) der Fahrzeugkarosserie und dergleichen.
Die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) berechnet auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) den Wert (δft), welcher das Fahrzeug stabilisiert und welcher dem Solllenkwinkel der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Gegenlenkrichtung (bezüglich der Neutralstellung) entspricht. Der dem Solllenkwinkel entsprechende Wert (δft) zeigt z. B. den Solllenkwinkel selbst, einen Sollbetätigungsbetrag des Lenkbetätigungsteils (SW), welcher dem Solllenkwinkel entspricht, und dergleichen an. Die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) kann dahingehend modifiziert werden, dass sie den Solllenkwinkel z. B. wie folgt ermittelt: als erstes berechnet die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) das Giermoment (Mq) (das Stabilisierungsgiermoment (Mq)) in der Richtung entgegen der Kurvenrichtung des Fahrzeuges, welches zur Stabilisierung des Fahrzeugs angebracht werden muss, auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße (Jros); als zweites berechnet die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) den Lenkwinkel der gelenkten Räder (WHfr, WHfl), welcher zur Erzeugung des Stabilisierungsgiermomentes (Mq) notwendig ist, auf der Basis des Stabilisierungsgiermomentes (Mq) und dem (inversen) Modell bezüglich der Gierbewegung des Fahrzeugs; und schließlich bestimmt die Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) den berechneten Lenkwinkel als den Solllenkwinkel.
Die Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung (B3) ermittelt den Wert (δfa, θsw), welcher dem Istlenkwinkel der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) entspricht. Der dem Istlenkwinkel entsprechende Wert zeigt z. B. den Istlenkwinkel selbst, einen dem Istlenkwinkel entsprechenden Istbetätigungsbetrag des Lenkbetätigungsteils (SW) und dergleichen an.
Die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) berechnet die Stabilisierungskraft (Tstb) (das Stabilisierungsmoment (Tstb)) zum Einleiten oder Unterstützen der Gegenlenkung des Lenkbetätigungsteils (SW), welches durch den Fahrer betätigt wird, um die gelenkten Räder (WHfr, WHfl) zu lenken, auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert (δft) und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert (δfa, θsw). Die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) berechnet die Stabilisierungskraft (Tstb) z. B. wie folgt: die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) berechnet die Stabilisierungskraft (Tstb) zu Null (0), wenn die Differenz zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert (δft) und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert (δfa, θsw) (d. h. der Lenkwinkelabweichung (hδf(= δft – δfa)) kleiner als der Schwellwert (δf1) ist, wobei andererseits, wenn die Lenkwinkelabweichung (hδf) gleich oder größer als der Schwellwert (δf1) ist, die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass sie mit Zunahme der Differenz von dem Schwellwert (δf1) zunimmt (von Null (0)).
Die Kraftanbringungseinrichtung (B9) bringt die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Gegenlenkrichtung (der Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in der Gegenlenkrichtung) an.
Daher wird z. B. die Stabilisierungskraft (Tstb) (das Stabilisierungsmoment (Tstb)), welches an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Gegenlenkrichtung angebracht wird, umso kleiner, je größer die Lenkwinkelabweichung (hδf) ist. Eine kleine Lenkwinkelabweichung (hδf) zeigt an, dass der Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt.
Wenn der geübte Fahrer eine geeignete Gegenlenkung durchführt und dabei das Fahrzeugverhalten vorausberechnet (d. h. wenn ein Erreichungsgrad der Gegenlenkung groß ist), wird bestimmt, dass die an dem Lenkbetätigungsteil (SW) anzubringende Stabilisierungskraft (Tstb) kleiner ist. Mit anderen Worten wird ein Verringerungsgrad der Lenkkraft (Tsw) (des Lenkmomentes (Tsw)) durch die Stabilisierungskraft (Tstb) kleiner. Daher wird verhindert, dass der geübte Fahrer ein unangenehmes Gefühl empfindet, dass die Lenkkraft während der Gegenlenkung entgegen seiner Erwartung verringert wird. Wenn die Lenkwinkelabweichung (hδf) groß ist, d. h. wenn der Fahrer keine geeignete Gegenlenkung durchführt, wird bestimmt, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) ein größerer Wert ist. Infolge dessen wird die Gegenlenkung für den Fahrer, der nicht geübt ist, durch die Stabilisierungskraft (Tstb) auf geeignete und ausreichende Weise unterstützt (eingeleitet).
Nachfolgend wird der Fall beschrieben, bei welchem die Lenksteuervorrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ferner die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (B10) zum Berechnen des Sollwertes (Fxt**) der an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad des Fahrzeugs anzubringenden Bremskraft, um das Fahrzeug zu stabilisieren, auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) und die Bremskraft-Steuereinrichtung (B13) zum Anbringen der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad auf der Basis des Sollwertes (Fxt**) der Bremskraft enthält.
In diesem Fall bringt die Bremskraft-Steuereinrichtung (B13) keine Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad an, wenn die Stabilisierungskraft (Tstb) Null (0) ist. Wenn andererseits die Stabilisierungskraft (Tstb) größer als Null (0) ist, bringt die Bremskraft-Steuereinrichtung (B13) die Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad an.
Bei dem Fahrzeug mit negativem Lenkrollradius der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) (der Vorderräder (WHfr, WHfl)), wirkt die Kraft (Tsk), welche in Lenkrichtung (der Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in Kurvenrichtung) durch das sogenannte ”Torque Steer” erzeugt wird, an dem Lenkbetätigungsteil (SW), wenn die Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad angebracht wird, um das Übersteuern zu begrenzen. Andererseits wird, wie oben beschrieben, die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in Gegenlenkrichtung (d. h. der Lenkrichtung der gelenkten Räder (WHfr, WHfl) in Gegenlenkrichtung) angebracht. Wenn deshalb in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße (Jros), während sich das Fahrzeug in dem Zustand des Übersteuerns befindet, entweder die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” oder die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” früher als die andere durchgeführt wird, kann der Fahrer das ”Torque Steer” empfinden, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” erzeugt wird, was dem Fahrer Unbehagen zuführen kann.
Andererseits wird in der oben beschriebenen Konfiguration der Lenksteuervorrichtung die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” dann gestartet, wenn die Stabilisierungskraft (Tstb) von Null (0) zunimmt. In anderen Worten werden in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße (Jros), während sich das Fahrzeug in dem Zustand des Übersteuerns befindet, die ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und die ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)” gleichzeitig gestartet.
Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer das ”Torque Steer” empfindet, welches aufgrund der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” induziert wird, weshalb die Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) angebracht wird, ohne dem Fahrer Unannehmlichkeiten zu bereiten.
In diesem Fall kann die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) so konfiguriert sein, dass sie die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass diese von Null (0) in einem Schritt auf einen vorbestimmten Wert (Tu2) zunimmt, wenn die Lenkwinkelabweichung (hδf) den Schwellwert (δf1) annimmt (erreicht). Der vorbestimmte Wert (Tu2) wird auf der Basis des Sollwertes (Fxt**) der Bremskraft und/oder der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) berechnet.
Wenn die Lenkwinkelabweichung (hδf) den Schwellwert (δf1) in dem Erhöhungsprozess der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) erreicht, während sich das Fahrzeug im Zustand des Übersteuerns befindet, wird die Stabilisierungskraft (Tstb) in einem Schritt von Null (0) auf einen vorbestimmten Wert (Tu2)(> Null (0)) erhöht, und zwar zusätzlich zum gleichzeitigen Start der ”Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad” und der ”Anbringung der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW)”. Infolge dessen wird das ”Torque Steer” kompensiert und die Stabilisierungskraft (Tstb) auf sichere Weise in der Gegenlenkrichtung angebracht.
Gemäß der Lenksteuervorrichtung der oben beschrieben Ausführungsformen ist die Stabilisierungskraft-Berechnungseinrichtung (B8) so aufgebaut, dass sie die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass sie auf einen Wert gleich oder kleiner als der vorbestimmte Grenzwert (Tu1) begrenzt ist.
Entsprechend verhindert die Lenksteuervorrichtung das Auftreten einer Situation, bei welcher das Fahrzeug schwankt, wenn die Stabilisierungskraft (Tstb) einen übermäßig großen Wert annimmt und wenn der Fahrer das Lenkbetätigungsteil (SW) übermäßig in die Gegenlenkrichtung betätigt.

Claims

Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welches aufweist: eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) zum Ermitteln eines Gierwertes (Ygc), welcher ein einer Gierbewegung des Fahrzeugs entsprechender Wert ist; eine erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6), um auf der Basis des Gierwertes (Ygc) eine Stabilisierungskraft (Tstb) zum Unterstützen einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils (SW), welches zum Lenken eines gelenkten Rades (WHfr, WHfl) des Fahrzeugs durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, in eine Richtung entgegengesetzt einer Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs zu berechnen; und eine Kraftanbringungseinrichtung (A7) zum Anbringen der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) eine zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) enthält, um einen Gegenlenkwert (Cstr), welcher einen Lenkungsgrad der gelenkten Räder bezüglich einer Neutralstellung in der Richtung entgegengesetzt der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, zu berechnen; und die Stabilisierungskraft (Tstb) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) eingestellt wird.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) einen Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts), welcher einen Erreichungsgrad des Lenkens des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) in der Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, als den Gegenlenkwert (Cstr) berechnet und die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) derart einstellt, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) auf einen umso kleineren Wert eingestellt wird, je größer der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) ist.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung (A5) zum Ermitteln eines einem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes (δfa, θsw), welcher einem Istlenkwinkel des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) entspricht, enthält, so dass der Gegenlenkungs-Erreichungswert (Cts) auf der Basis des dem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes (δfa, θsw) berechnet wird, wenn das gelenkte Rad (WHfr, WHfl) in die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs gelenkt wird.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) einen Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs), welcher einen Fehlgrad des Lenkens des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) in der Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, als den Gegenlenkwert (Cstr) berechnet und die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) in einer Weise einstellt, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) auf einen umso kleineren Wert eingestellt wird, je kleiner der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) ist.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Berechnungseinrichtung eine Istlenkwinkel-Ermittlungseinrichtung (A5) zum Ermitteln eines einem Istlenkwinkel entsprechenden Wertes (δfa, θsw), welcher einem Istlenkwinkel des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) entspricht, und eine Solllenkwinkel-Berechnungseinrichtung (B7) zum Berechnen eines einem Solllenkwinkel entsprechenden Wertes (δft), welcher zur Stabilisierung des Fahrzeugs ist und welcher einem Solllenkwinkel des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) in der Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs entspricht, auf der Basis des Gierwertes (Ygc) enthält, so dass der Gegenlenkungs-Fehlwert (Cfs) auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem dem Solllenkwinkel entsprechenden Wert (δft) und dem dem Istlenkwinkel entsprechenden Wert (δfa, θsw) berechnet wird.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welches aufweist: eine Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) zum Ermitteln eines Gierwertes (Ygc), welcher ein einer Gierbewegung des Fahrzeugs entsprechender Gierwert ist; eine erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6), um auf der Basis des Gierwertes (Ygc) eine Stabilisierungskraft (Tstb) zum Unterstützen einer Betätigung eines Lenkbetätigungsteils (SW), welches durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, um ein gelenktes Rad (WHfr, WHfl) des Fahrzeugs zu lenken, in eine Richtung entgegen einer Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs zu berechnen; und eine Kraftanbringungseinrichtung (A7) zum Anbringen der Stabilisierungskraft (Tstb) an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in der Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) eine zweite Berechnungseinrichtung (A4, A5) zum Berechnen eines Gegenlenkwertes (Cstr), welcher einen Lenkgrad des gelenkten Rades (WHfr, WHfl) bezüglich einer Neutralstellung in die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs anzeigt, enthält, und die Kraftanbringungseinrichtung (A7) auf der Basis des Gegenlenkwertes (Cstr) bestimmt, ob oder ob nicht die Betätigung des Lenkbetätigungsteils (SW) durch den Fahrer in die Richtung entgegen der Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs durchgeführt wird, so dass die Kraftanbringungseinrichtung (A7) keine Stabilisierungskraft (Tstb) anbringt, wenn die Kraftanbringungseinrichtung (A7) bestimmt, dass die Betätigung durchgeführt wird, bzw. dass die Kraftanbringungseinrichtung (A7) die Stabilisierungskraft (Tstb) anbringt, wenn die Kraftanbringungseinrichtung (A7) bestimmt, dass die Betätigung nicht durchgeführt wird.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) dergestalt ist, dass sie eine Übersteuerungszustandsgröße (Jros), welche einen Grad des Übersteuerns des Fahrzeugs anzeigt, als den Gierwert (Ygc) ermittelt; die Lenksteuervorrichtung für das Fahrzeug ferner eine Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) zum Berechnen eines Sollwertes (Fxt**) einer an einem eingeschlagenen äußeren Vorderrad des Fahrzeugs anzubringenden Bremskraft auf der Basis der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) und eine Bremskraft-Steuereinrichtung (A10) zum Anbringen der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad auf der Basis des Sollwertes (Fxt*) der Bremskraft enthält; und die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) als Null (0) berechnet, wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) gleich oder kleiner als ein Schwellwert (Jr1) ist, und die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass sie mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) von dem Schwellwert (Jr1) von Null (0) zunimmt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist, so dass die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) den Sollwert (Fxt**) der Bremskraft als Null (0) berechnet, wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) gleich oder kleiner als der Schwellwert (Jr1) ist, und dass die Bremskraft-Berechnungseinrichtung (A9) den Sollwert (Fxt**) der Bremskraft so berechnet, dass sie von Null (0) mit Zunahme der Übersteuerungszustandsgröße (Jros) von dem Schwellwert (Jr1) zunimmt, wenn die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Berechnungseinrichtung (A4, A5, A6) die Stabilisierungskraft (Tstb) so berechnet, dass die Stabilisierungskraft (Tstb) relativ zur Übersteuerungszustandsgröße (Jros) innerhalb eines Bereiches, in welchem die Übersteuerungszustandsgröße (Jros) größer als der Schwellwert (Jr1) ist, größer als eine Kraft (Tsk) wird, welche aufgrund einer Anbringung der Bremskraft an dem eingeschlagenen äußeren Vorderrad erzeugt wird und welche an dem Lenkbetätigungsteil (SW) in die Gierbewegungsrichtung des Fahrzeugs wirkt.
Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gierwert-Ermittlungseinrichtung (A3) eine Differenz (hFx) einer Längskraft zwischen rechten und linken Rädern des Fahrzeugs als den Gierwert (Ygc) ermittelt.