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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkvorrichtung,
die geeignet ist, eine Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung
und eine μ-Split-Regelung/Steuerung auszuführen.
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Es
wird die Priorität der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2008-258602 in Anspruch genommen, welche
am 3. Oktober 2008 eingereicht wurde, wobei ihr Inhalt hierin durch
Verweis aufgenommen ist.
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BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN
TECHNIK
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Eine
elektrische Servolenkvorrichtung für ein Fahrzeug ist eine
Vorrichtung, um eine Lenkkraft zu reduzieren, welche von einem Fahrer
aufzubringen ist, um ein Lenkrad zu regeln/steuern. Einige Arten von
elektrischen Servolenkvorrichtungen sind in der Lage, eine „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” oder/und
eine „μ-Split-Regelung/Steuerung” auszuführen.
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Die „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” ist
eine Funktion, die ausgeführt wird, um einen Zielstrom
(d. h. Zielwert zum Unterstützen des Lenkrads) für
einen Lenkunterstützungsmotor (nachfolgend als „Unterstützungsmotor” bezeichnet)
zu korrigieren, um einen Überschuss oder einen Fehlbetrag an
einem Selbstausrichtungsmoment zu kompensieren, welches von einer
Reaktionskraft, die von einer Straßenoberfläche
ausgeübt wird, empfangen wird, wodurch die Richtung des
Lenkrads so in eine Richtung korrigiert wird, dass das Lenkrad zu
einer neutralen Position zurückkehrt. (Siehe zum Beispiel
die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 3847179 ).
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Wenn
ein Fahrzeug auf einer Straße fährt, wobei eine
Seite der Straße (zum Beispiel die rechte Seite) eine Oberfläche
höherer Reibung aufweist und die andere Straßenseite
(zum Beispiel die linke Seite) eine Oberfläche niedrigerer
Reibung aufweist (nachfolgend als „μ-Split-Straße” bezeichnet),
d. h., wenn die linken Räder und die rechten Räder
des Fahrzeugs auf der linken und der rechten Straßenseite
rollen, welche verschiedene Reibungskoeffizienten aufweisen, dann
kann das Fahrzeug leicht in eine Richtung zu der Straßenseite
hin abkommen, welche eine Oberfläche höherer Reibung
aufweist. Dieses Fahrzeugverhalten tritt häufig auf, insbesondere
zu der Zeit einer Bremsbetätigung.
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Die „μ-Split-Regelung/Steuerung” ist
eine Funktion, die ausgeführt wird, um das oben erwähnte irreguläre
Fahrzeugverhalten zu unterdrücken, welches durch die μ-Split-Straße
verursacht wird. Ein Ausführen der „μ-Split-Regelung/Steuerung”,
wenn das Fahrzeug auf einer μ-Split-Straße fährt
und in eine Richtung zu der Seite abkommt, welche eine Oberfläche
höherer Reibung aufweist, bedeutet, dass ein Zielstrom
für den Unterstützungsmotor korrigiert wird. Dann
wird das Lenkrad in die Richtung zu der Straßenseite hin
gedreht, welche eine Oberfläche geringerer Reibung aufweist.
(Siehe zum Beispiel die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung mit der Erstveröffentlichungsnummer
2005-349914 ).
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Indessen
können in der elektrischen Servolenkvorrichtung, die in
der Lage ist, sowohl die „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” als
auch die „μ-Split-Regelung/Steuerung” auszuführen,
die „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” und
die „μ-Split-Regelung/Steuerung” sich
gegenseitig überlagern, wodurch die Stabilität
des Fahrzeugs reduziert wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der zuvor erwähnten
Umstände gemacht und ein Ziel davon ist es, eine elektrische
Servolenkvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen,
welche die Stabilisierung des Fahrzeugs, das auf einer μ-Split-Straße
fährt, verbessern kann.
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ÜBERSICHT ÜBER
DIE ERFINDUNG
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen und das Ziel zu
erreichen, wendet die vorliegende Erfindung das Folgende an.
- (1) Ein Aspekt der Erfindung ist eine elektrische Servolenkvorrichtung
für ein Fahrzeug, umfassend: eine Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit,
welche eine Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung ausführt,
wenn die Richtung eines Lenkwinkels und die Richtung der Lenkwinkelgeschwindigkeit
verschieden sind, indem eine Unterstützungskraft auf das
Lenkrad in eine Richtung ausgeübt wird, so dass das Lenkrad
zu einer neutralen Position vermittels eines Lenkunterstützungsmotors
zurückkehrt; und eine μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit,
welche eine μ-Split-Regelung/Steuerung ausführt,
um ein Verhalten des Fahrzeugs zu unterdrücken, welches auf
einer μ-Split-Straße fährt, auf welcher
eine linke Seite der μ-Split-Straße und eine rechte
Seite der μ-Split-Straße verschiedene Reibungskoeffizienten
aufweisen, indem eine Unterstützungskraft auf das Lenkrad
in eine Richtung, so dass sich das Lenkrad zu der Seite der μ-Split-Straße
bewegt, welche einen niedrigeren Reibungskoeffizienten aufweist,
vermittels eines Lenkunterstützungsmotors ausgeübt
wird, wobei: wenn die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit
die μ-Split-Regelung/Steuerung ausführt, der Wert des
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags in der
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit eingestellt
wird, um geringer zu sein als der Wert, welcher verwendet wird,
wenn die μ-Split-Regelung/Steuerung nicht ausgeführt
wird.
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Mit
der obigen Gestaltung kann eine Unterstützungskraft, die
ausgeübt wird, um zu unterstützen, dass das Lenkrad
zu der Richtung zu der neutralen Position hin zurückkehrt
(nachfolgend als Unterstützungskraft zum Rückstellen
des Lenkrads bezeichnet), welche von einer Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit
erzeugt wird, minimiert werden, wenn die „μ- Split-Regelung/Steuerung” ausgeführt
wird.
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Daher
kann, wenn die „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” und
die „μ-Split-Regelung/Steuerung” sich
gegenseitig überlagern, ein unerwünschter Effekt,
welcher von der Unterstützungskraft zum Rückstellen
des Lenkrads herrührt, reduziert werden. Dann wird, da
die „μ-Split-Regelung/Steuerung” bevorzugt
ausgeführt werden kann, die Stabilisierung des Fahrzeugs,
welches auf der μ-Split-Straße fährt,
verbessert werden.
- (2) Die elektrische Servolenkvorrichtung
für ein Fahrzeug gemäß (1) könnte
ferner eine EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit umfassen, die einen
Unterstützungswert gemäß einem Lenkmoment
berechnet. Zusätzlich werden eine Signalausgabe von der
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit und eine
Signalausgabe von der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit
zu einer Signalausgabe von der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit
addiert.
- (3) Die elektrische Servolenkvorrichtung gemäß (1)
könnte eine μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit
umfassen, welche bestimmt, ob die Straße, auf welcher das
Fahrzeug fährt, eine μ-Split-Straße ist
oder nicht.
- (4) Bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß (3)
könnte die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit
bestimmen, ob die Straße die μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem Unterschied zwischen Radgeschwindigkeiten
von linken und rechten Vorderrädern oder/und dem Unterschied zwischen
Radgeschwindigkeiten von linken und rechten Hinterrädern.
- (5) Bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß (3)
könnte die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit
bestimmen, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem Unterschied zwischen Bremssatteldrücken
von linken und rechten Vorderrädern oder/und dem Unterschied
zwischen Bremssatteldrücken von linken und rechten Hinterrädern.
- (6) Bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß (3)
könnte die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit
bestimmen, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem Unterschied zwischen auf linke
und rechte Vorderräder aufgebrachten Momenten oder/und
dem Unterschied zwischen auf linke und rechte Hinterräder
aufgebrachten Momenten.
- (7) Bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß (3)
könnte die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit
bestimmen, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem Unterschied zwischen Schlupfverhältnissen
von linken und rechten Vorderrädern oder/und dem Unterschied
zwischen Schlupfverhältnissen von linken und rechten Hinterrädern.
- (8) Die elektrische Servolenkvorrichtung gemäß (1)
könnte ferner eine Lenkrad-Rückstell-Bestimmungseinheit
umfassen, welche bestimmt, ob oder ob nicht der Fahrer das Lenkrad
in eine Richtung bewegt, so dass das Lenkrad zu der neutralen Position
zurückkehrt, basierend auf der Richtung des Lenkwinkels
und der Richtung der Lenkwinkelgeschwindigkeit.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Gestaltung, welche eine elektrische Servolenkvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches Prozesse zum Berechnen eines Regelungs-/Steuerungs-Ertrags
gemäß der Ausführungsform darstellt.
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3 ist
ein Flussdiagramm, welches Prozesse zum Regeln/Steuern der elektrischen
Servolenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform
darstellt.
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4 stellt
eine „μ-Split-Regelung/Steuerung” dar,
die in der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der
Ausführungsform ausgeführt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform einer elektrischen Servolenkvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit
Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben
werden.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst eine elektrische Servolenkvorrichtung 1,
die für ein Fahrzeug verwendet wird, einen Lenkunterstützungsmotor 51 (nachfolgend
als „Unterstützungsmotor 51” bezeichnet),
welcher ein Lenkunterstützungsmoment erzeugt, einen Motorantriebsschaltkreis 52,
welcher den Unterstützungsmotor 51 antreibt, und
eine elektrische Servolenk-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 (nachfolgend
als „EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20” bezeichnet).
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Die
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 empfängt
Ausgabesignale von einem Lenkmomentsensor 11, einem Radgeschwindigkeitssensor 12,
einem Gierratensensor 13, einem Lenkwinkelsensor 14 und
einem Motorgeschwindigkeitssensor 15, gemäß von
diesen Sensoren detektierten Werten. Insbesondere detektiert der
Lenkmomentsensor 11 das Lenkmoment, welches auf eine (nicht
gezeigte) Lenkwelle aufgebracht wird. Die Radgeschwindigkeitssensoren 12 detektieren
jeweils die Geschwindigkeit von jedem Rad. Der Gierratensensor 13 detektiert
die in dem Fahrzeug erzeugte Gierrate. Der Lenkwinkelsensor 14 detektiert
den Lenkwinkel des (nicht gezeigten) Lenkrads. Der Motorgeschwindigkeitssensor 15 detektiert
die Drehgeschwindigkeit (Motorgeschwindigkeit) des Unterstützungsmotors 51.
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Die
elektrische Servolenkvorrichtung 1 unterstützt
eine von einem Fahrer aufgebrachte Lenkkraft, durch Aufbringen eines
Unterstützungsmoments, welches in dem Unterstützungsmotor 51 erzeugt
wird, auf eine (nicht gezeigte) Ritzelwelle in einem Lenkmechanismus.
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Die
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 umfasst eine EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 21,
eine μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22,
eine Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 23 und
eine Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24.
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Die
EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 21 berechnet einen
EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE” für
den Unterstützungsmotor 51, basierend auf dem
Lenkmoment, welches von dem Lenkmomentsensor 11 detektiert
wird, auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit),
welche von der Radgeschwindigkeit von jedem Rad berechnet wird,
welche von den Radgeschwindigkeitssensoren 12 detektiert wird,
und auf der Motorgeschwindigkeit des Unterstützungsmotors 51,
welche von dem Motorgeschwindigkeitssensor 15 detektiert
wird.
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Da
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Berechnen des EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Werts „EPS_VALUE” verwendet,
welches in öffentlich bekannten elektrischen Servolenkvorrichtungen
verwendet wird, wird das Berechnungsverfahren wie folgt knapp erklärt
werden. Kurz gesagt wird der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE” bei
einer Erhöhung des Lenkmoments erhöht, bei einer
Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert und bei
einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Unterstützungsmotors 51 verringert
(in anderen Worten, gemäß einer Erhöhung
der Lenkwinkelgeschwindigkeit verringert).
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Die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 umfasst
eine μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25 (abgekürzt
als „BESTIMMUNGSEINHEIT” in 1)
und eine μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 (abgekürzt
als „REGELUNGS-/STEUERUNGS-WERT-BERECHNUNGSEINHEIT” in 1).
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Die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25 bestimmt,
ob eine Straßenober fläche, auf welcher das Fahrzeug
fährt, eine μ-Split-Straße ist oder nicht. Unter
mehreren μ-Split-Straßen-Bestimmungsverfahren
verwendet diese Ausführungsform das folgende μ-Split-Straßen-Bestimmungsverfahren.
Das heißt, es wird bestimmt, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem (den) Radgeschwindigkeitsunterschied(en),
welcher/welche der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des
rechten Vorderrads und der Geschwindigkeit des linken Vorderrads,
welche von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 12 detektiert
werden, oder/und der Unterschied zwischen einer Geschwindigkeit
des rechten Hinterrads und der Geschwindigkeit eines linken Hinterrads,
welche von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 12 detektiert
werden, ist/sind. Konkret bestimmt die μ-Split-Bestimmungseinheit 25,
dass die Straße eine μ-Split-Straße ist,
wenn der (die) Radgeschwindigkeitsunterschied(e) höher
als ein vorbestimmter Wert ist/sind. Andererseits bestimmt die μ-Split-Bestimmungseinheit 25,
dass die Straße keine μ-Split-Straße
ist, wenn der (die) Radgeschwindigkeitsunterschied(e) geringer als
der vorbestimmte Wert ist/sind.
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Wenn
die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25 bestimmt,
dass die Straße eine μ-Split-Straße ist,
wird ein μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F
= 1” zu der Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24 gesendet.
Wenn jedoch die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25 bestimmt,
dass die Straße keine μ-Split-Straße
ist, wird ein μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F
= 0” zu der Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24 gesendet.
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Bei
einem anderen μ-Split-Straßen-Bestimmungsverfahren
wird bestimmt, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem (den) Bremssatteldruckunterschied(en),
welcher/welche der Unterschied zwischen dem Bremssatteldruck des rechten
Vorderrads und dem Bremssatteldruck des linken Vorderrads oder/und
der Unterschied zwischen dem Bremssatteldruck des rechten Hinterrads und
dem Bremssatteldruck des linken Hinter rads ist/sind. Ferner wird
in einem anderen μ-Split-Straßen-Bestimmungsverfahren
bestimmt, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem (den) Momentenunterschied(en),
welcher/welche der Unterschied zwischen dem Moment, welches auf
das rechte Vorderrad aufgebracht wird, und dem Moment, welche auf
das linke Vorderrad aufgebracht wird, oder/und der Unterschied zwischen
dem Moment, welches auf das rechte Hinterrad aufgebracht wird, und
dem Moment, welches auf das linke Hinterrad aufgebracht wird, ist/sind.
Weiterhin wird in einem anderen μ-Split-Straßen-Bestimmungsverfahren
bestimmt, ob die Straße eine μ-Split-Straße
ist oder nicht, basierend auf dem (den) Schlupfverhältnissunterschied(en),
welcher/welche der Unterschied zwischen dem Schlupfverhältnis
des rechten Vorderrads und dem Schlupfverhältnis des linken
Vorderrads oder/und der Unterschied zwischen dem Schlupfverhältnis
des rechten Hinterrads und dem Schlupfverhältnis des linken
Hinterrads ist/sind.
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Wenn
die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25 bestimmt,
dass die Straße eine μ-Split-Straße ist,
berechnet die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 einen
Regelungs-/Steuerungs-Wert zum Korrigieren des Zielwerts für
den Unterstützungsmotor 51, um ein irreguläres
Fahrzeugverhalten zu unterdrücken, welches von der μ-Split-Straße
verursacht wird.
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Insbesondere
ist, wenn das Fahrzeug auf einer μ-Split-Straße
fährt, das Fahrzeug leicht in eine Richtung zu der Seite
der Straße hin zu bewegen, welche eine Oberfläche
höherer Reibung aufweist, insbesondere zu der Zeit einer
Bremsbetätigung. Dieses Verhalten des Fahrzeugs wird durch
eine Gierrate dargestellt. Daher berechnet, wenn die Gierrate in
dem auf der μ-Split-Straße fahrenden Fahrzeug
erzeugt wird, die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 einen
Regelungs-/Steuerungs-Wert (nachfolgend als „μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert
bezeichnet) „MYU_VALUE” zum Korrigieren des EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Werts „EPS_VALUE”,
um so das Lenkrad in eine Richtung zu bewegen, so dass die Gierrate
unterdrückt werden kann, d. h. eine Richtung zu der Seite
der Straße hin, welche eine Oberfläche geringerer
Reibung aufweist, wo das Lenkrad hin bewegt werden sollte.
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Der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” wird
berechnet, basierend auf dem Radgeschwindigkeitsunterschied, dem
Bremssatteldruckunterschied, dem Momentenunterschied oder dem Schlupfverhältnisunterschied,
welcher/welches in der oben erwähnten μ-Split-Straßenbestimmung verwendet
wird. Der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” wird
bei einer Erhöhung der Differenz erhöht. Der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE” wird
gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert,
insbesondere wird der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” bei
einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
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Die
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 23 umfasst
eine Lenkrad-Rückstell-Bestimmungseinheit 27 (abgekürzt
als „Bestimmungseinheit” in 1)
und eine Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 28 (abgekürzt
als „Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit” in 1).
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Die
Lenkrad-Rückstell-Bestimmungseinheit 27 bestimmt,
ob oder ob nicht der Fahrer das Lenkrad in eine Richtung bewegt,
so dass das Lenkrad zu einer neutralen Position zurückkehrt,
basierend auf einer Signalausgabe von dem Lenkwinkelsensor 14 und
einer Signalausgabe von dem Motorgeschwindigkeitssensor 15.
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Konkret
bestimmt die Lenkrad-Rückstell-Bestimmungseinheit 27 dann,
wenn die auf Basis der Signalausgabe von dem Lenkwinkelsensor 14 berechnete
Richtung des Lenkwinkels (d. h., ob das Lenkrad in der Uhrzeigersinnrichtung
oder in der Gegenuhrzeigersinnrichtung bezüglich der neutralen Position
gedreht wird) und die auf Basis der Signalausgabe von dem Motor geschwindigkeitssensor 15 berechnete
Richtung der Lenkgeschwindigkeit (Lenkwinkelgeschwindigkeit) (d.
h., ob das Lenkrad in der Uhrzeigersinnrichtung oder in der Gegenuhrzeigersinnrichtung
bewegt wird) verschiedene Richtungen sind, dass der Fahrer das Lenkrad
in eine Richtung bewegt, so dass das Lenkrad zu der neutralen Position
zurückkehrt. Das heißt, es wird bestimmt, dass
das Lenkrad von dem Fahrer zurückgestellt wird. Andererseits
bestimmt die Lenkrad-Rückstell-Bestimmungseinheit 27 dann,
wenn die Richtung des Lenkwinkels und die Richtung der Lenkgeschwindigkeit
(Winkelgeschwindigkeit) die gleiche Richtung sind, dass der Fahrer
das Lenkrad in der Richtung bewegt, so dass das Lenkrad von der
neutralen Position weg bewegt wird. Das heißt, es wird bestimmt,
dass das Lenkrad von dem Fahrer weg bewegt wird.
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Wenn
die Lenkwinkel-Rückstell-Bestimmungseinheit 27 bestimmt,
dass das Lenkrad von dem Fahrer zurückgestellt wird, berechnet
die Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 28 den
Regelungs-/Steuerungs-Wert (nachfolgend als „Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert” bezeichnet) „THETA-B_VALUE” zum
Korrigieren des EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Werts „EPS_VALUE”,
um das Lenkrad in eine Richtung zu korrigieren, so dass das Lenkrad
zu der neutralen Position zurückkehrt.
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Der
Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA-B_VALUE” wird
berechnet, basierend auf zum Beispiel dem Lenkwinkel, welcher von
dem Lenkwinkelsensor 14 detektiert wird, und der Motorgeschwindigkeit
(Lenkwinkelgeschwindigkeit) des Unterstützungsmotors 51,
welche von dem Motorgeschwindigkeitssensor 15 detektiert wird,
unter Bezugnahme auf ein Kennfeld oder dergleichen. Kurz gesagt
wird in diesem Kennfeld der Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA-B_VALUE” bei
einer Erhöhung des Lenkwinkels erhöht und bei
einer Erhöhung der Motorgeschwindigkeit (Lenkwinkelgeschwindigkeit) verringert.
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Die
Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24 berechnet
den Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrag „THETA_GAIN”, basierend
auf einem μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F”,
welcher in die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 eingegeben
worden ist.
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Bezug
nehmend auf das Flussdiagramm in 2 werden
Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungsprozesse, die in der Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24 ausgeführt werden,
wie nachfolgend erklärt. Es sollte beachtet werden, dass
sich die Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungsprozesse, die
in dem Flussdiagramm in 2 gezeigt sind, periodisch wiederholen.
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Zuerst
wird in Schritt S101 bestimmt, ob eine „μ-Split-Regelung/Steuerung” „UNAUSGEFÜHRT” ist
oder nicht, basierend auf einem μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F”,
welches in die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 eingegeben
worden ist. Insbesondere berechnet, wenn ein μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F
= 0” eingegeben worden ist, die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 nicht
einen μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE”, das
heißt, die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 führt
im Wesentlichen keine „μ-Split-Regelung/Steuerung” aus.
Daher ist ein Ergebnis der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Bestimmung „UNAUSGEFÜHRT” in
Schritt S101. Indessen berechnet, wenn ein μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Flag „MYU_F
= 1” eingegeben worden ist, die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 einen μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE”,
das heißt, die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 führt
eine „μ-Split-Regelung/Steuerung” aus.
Daher ist ein Ergebnis der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Bestimmung „AUSGEFÜHRT” in
Schritt S101.
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Wenn
das μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Bestimmungsergebnis „AUSGEFÜHRT” in Schritt
S101 ist, dann wird ein Wert des Lenkrad-Rückstell- Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” eingestellt,
um geringer als der normale Wert „1,0” in S102
zu sein. Zum Beispiel könnte der Wert auf „0,5” eingestellt
werden und die Lenkradrückstellung wird ausgeführt.
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Wenn
das μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Bestimmungsergebnis „UNAUSGEFÜHRT” in Schritt
S101 ist, dann wird ein Wert des Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” eingestellt,
um der normale Wert „1,0” in S103 zu sein, und
die Lenkradrückstellung wird ausgeführt.
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Die
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 erhält den
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE”,
indem der Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA-B_VALUE”,
welcher von der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 28 berechnet
wird, mit dem Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrag „THETA_GAIN”, welcher
von der Regelungs-/Steuerungs-Ertrags-Berechnungseinheit 24 berechnet
wird, multipliziert wird.
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Die
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 erhält einen
Zielstrom I0 für den Unterstützungsmotor 51,
indem der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE”,
welcher in der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 21 berechnet wird,
der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE”,
welcher in der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 berechnet
wird, und der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE”,
addiert werden. Dann überträgt die EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 den
erhaltenen Zielstrom I0 zu dem Motorantriebsschaltkreis 52.
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Das
heißt, sowohl der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE”,
als auch der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE” können
als Werte zum Korrigieren des EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Werts „EPS_VALUE” für
den Unterstützungsmotor 51 angesehen werden. Dann
kann der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” als
eine Komponente zum Erzeugen einer Unterstützungs kraft
verstanden werden, um das Lenkrad in die Richtung zu der Straßenseite
hin, welche eine Oberfläche geringerer Reibung aufweist,
vermittels des Unterstützungsmotors 51 zu bewegen,
und der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE” kann
als eine Komponente zum Erzeugen einer Unterstützungskraft
verstanden werden, um das Lenkrad in die Richtung zu der neutralen Position
hin vermittels des Unterstützungsmotors 51 zurückzustellen.
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In
dem Motorantriebsschaltkreis 52 wird ein Regelkreis ausgeführt,
so dass ein tatsächlicher Strom in dem Unterstützungsmotor 51 mit
dem Zielstrom I0 übereinstimmt.
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Bezug
nehmend auf 4 als ein Beispiel werden von
der oben erwähnten Gestaltung der elektrischen Servolenkvorrichtung 1 erzielbare
Effekte wie folgt erklärt werden.
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Es
sei eine Situation angenommen, dass ein Fahrzeug V, welches geradlinig
auf einer μ-Split-Straße gefahren ist, auf welcher
die rechte Seite der Straße eine Oberfläche geringerer
Reibung aufweist und die linke Seite der Straße eine Oberfläche
höherer Reibung aufweist, Gegenstand einer Bremsbetätigung
ist (in einem Zustand von „BREMSEN” in 4).
Das heißt, die linken Räder des Fahrzeugs V rollen
auf der linken Seite der Straße, welche eine Oberfläche
höherer Reibung aufweist, und die rechten Räder
des Fahrzeugs V rollen auf der rechten Seite der Straße,
welche eine Oberfläche geringerer Reibung aufweist. Es
sollte beachtet werden, dass die nachfolgende Erklärung
nur ein Modellfall ist, und die vorliegende Erfindung nicht auf
diesen Modellfall eingeschränkt werden sollte.
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In
dieser Situation verursachen verschiedene Reibungskoeffizienten
zwischen der linken und der rechten Seite der Straße verschiedene
Bremskräfte zwischen der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs
V, wodurch ein Giermoment erzeugt wird, welches das Fahrzeug V in
eine Richtung zu der Straßenseite hin dreht, welche eine
Oberfläche höherer Reibung aufweist (in dieser
Situation ist das Giermoment zu der linken Drehrichtung gerichtet). Dann
dreht das Fahrzeug V zu der linken Richtung und eine linksgerichtete
Gierrate wird in dem Fahrzeug V erzeugt (in einem Zustand von „FAHRZEUG WIRD
NACH LINKS GEDREHT” in 4). Hier
bestimmt in der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 der
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 die μ-Split-Straßen-Bestimmungseinheit 25,
dass die Straße eine μ-Split-Straße ist.
Dann berechnet die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert-Berechnungseinheit 26 den μ-Split-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU-B_VALUE”,
wodurch die „μ-Split-Regelung/Steuerung” ausgeführt
wird. Das heißt, bevor der Fahrer das Lenkrad bewegt, wird
die Lenkunterstützung von dem Unterstützungsmotor 51 ausgeführt,
um das Lenkrad in eine Richtung zu der Straßenseite hin
zu bewegen, welche eine Oberfläche geringerer Reibung aufweist.
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Indessen
bewegt, zu der gleichen Zeit oder nachdem der „μ-Split-Regelung/Steuerung” von
der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 ausgeführt
worden ist, der Fahrer das Lenkrad zu der rechten Drehrichtung,
um die Richtung des Fahrzeugs V zu der geradlinigen Richtung wieder
herzustellen (in einem Zustand von „LENKRAD WIRD NACH RECHTS
GEREGELT/GESTEUERT” in 4). Hier arbeitet
in der EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20, obwohl die
EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 21 und die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 arbeiten,
die Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 23 nicht,
da das Lenkrad weg von der neutralen Position bewegt wird.
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Beim
Wiederherstellen des Fahrzeugverhaltens vermindert der Fahrer das
rechts gerichtete Lenkmoment, welches das Lenkrad in die rechte Richtung
lenkt, um das Lenkrad in die neutrale Position zu lenken. Da das
Lenkrad zu der neutralen Position zurückgestellt wird,
arbeiten die EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 21,
die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 22 und
die Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 23 in der
EPS-Regelungs-/Steuerungs-Einheit 20 simultan.
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Hier
wird diese „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” in
einem Zustand ausgeführt, dass das Lenkrad zu der rechten
Richtung geregelt/gesteuert wird. Daher arbeitet der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE” als
eine Komponente zum Unterstützen, dass das Lenkrad in die
linke Richtung gedreht wird, und korrigiert den EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE” für
den Unterstützungsmotor 51. Die Richtung des Vektors
dieser Komponente ist der Richtung des Vektors entgegengesetzt,
welcher das irreguläre Verhalten des Fahrzeugs V unterdrückt, welches
von der μ-Split-Straße verursacht wird. Das heißt,
die Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit könnte
den Effekt der „μ-Split-Regelung/Steuerung” reduzieren.
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In
der elektrischen Servolenkvorrichtung 1 dieser Ausführungsform
wird, wenn die „μ-Split-Regelung/Steuerung” ausgeführt
wird, der Wert des Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” eingestellt,
um geringer zu sein als ein Wert, welcher verwendet wird, wenn die „μ-Split-Regelung/Steuerung” nicht
ausgeführt wird (zum Beispiel ist „THETA_GAIN
= 0,5” eingestellt). Daher kann eine Komponente zum Unterstützen
des Lenkrads, um in die linke Richtung zu drehen, (Unterstützungskraft
zum Rückstellen des Lenkrads) minimiert werden. Mit dieser
Gestaltung kann eine „μ-Split-Regelung/Steuerung” zu
der Zeit des Ausführens der „μ-Split-Regelung/Steuerung” bevorzugt ausgeführt
werden, und es kann der unerwünschte Effekt der „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” reduziert
werden. Dann kann das irreguläre Fahrzeugverhalten schnell
beseitigt werden und somit kann die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens
zu der Zeit des Fahrens auf der μ-Split-Straße
verbessert werden. Es sollte beachtet werden, dass bei der obigen
Erklärung die Situation, wo die Bremsbetätigung
ausgeführt wird, nur als ein Beispiel verwendet wird, und
dass die vorliegende Erfindung in einer Situation verwendet werden
kann, wo die Bremsbetätigung nicht ausgeführt
wird.
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Zwei
Diagramme in 4 zeigen das Lenkmoment und
die Gierrate, wenn die „Lenkrad-Rückstell-Regelung/Steuerung” zu
dem Vektor entgegengesetzter Richtung arbeitet, zu der Richtung
der „μ-Split-Regelung/Steuerung”. Die
durchgezogenen Linien stellen einen Fall dar, wo der Wert des Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” eingestellt
wird, um geringer zu sein als der Wert, welcher verwendet wird,
wenn die „μ-Split-Regelung/Steuerung” nicht
ausgeführt wird, wie in der obigen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erklärt ist. Indessen stellen
die unterbrochenen Linien (verwandte Technik) einen Fall dar, dass
ein Wert des Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” auf
den Wert eingestellt wird, welcher verwendet wird, wenn die μ-Split-Regelung/Steuerung
nicht ausgeführt wird.
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Bezug
nehmend auf das Flussdiagramm in 3 werden
Prozesse zum Regeln/Steuern des Unterstützungsmotors 51 der
elektrischen Servolenkvorrichtung 1 erklärt werden.
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In
Schritt S201 wird, wenn eine Straße als eine μ-Split-Straße
bestimmt worden ist, der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” berechnet.
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In
Schritt S202 wird ein Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA-B_VALUE” berechnet.
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In
Schritt S203 wird ein Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrag „THETA_GAIN” berechnet.
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In
Schritt S204 wird ein Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE” berechnet,
indem der Lenkrad-Rückstell-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA-B_VALUE” mit dem
Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrag „THETA_GAIN” multipliziert
wird.
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In
Schritt 205 wird ein Regelungs-/Steuerungs-Wert (Zielstrom
I0) für den Unterstützungsmotor 51 berechnet,
indem der EPS-Basis-Regelungs-/Steuerungs-Wert „EPS_VALUE”,
der μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Wert „MYU_VALUE” und
der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Wert „THETA_VALUE” addiert
werden.
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In
Schritt S206 wird der Unterstützungsmotor 51 geregelt/gesteuert.
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Während
die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben
und oben dargestellt wurde, sollte es verstanden sein, dass sie
beispielhaft für die Erfindung ist und dass sie nicht als
einschränkend zu betrachten ist. Ergänzungen,
Weglassungen, Substitutionen und andere Modifikationen können gemacht
werden, ohne von dem Geist und dem Geltungsbereich der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist die Erfindung nicht als
von der vorherigen Beschreibung eingeschränkt zu betrachten
und ist nur durch den Geltungsbereich der angehängten Ansprüche
eingeschränkt:
Zum Beispiel sollte in der oben erklärten
Ausführungsform der Wert des Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags „THETA_GAIN” zu
der Zeit des Ausführens der „μ-Split-Regelung/Steuerung” nicht
auf „0,5” beschränkt sein, und die vorliegende
Erfindung könnte einen anderen Wert verwenden. Zum Beispiel
könnte jeder Wert kleiner als 1,0, oder sogar „THETA_GAIN
= 0”, verwendet werden.
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Allgemein
lässt sich festhalten, dass in der vorliegenden Erfindung
eine elektrische Servolenkvorrichtung für ein Fahrzeug
umfasst: eine Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit,
welche eine Lenkrad-Rückstell-Regelung-/Steuerung ausführt,
wenn eine Richtung eines Lenkwinkels und eine Richtung einer Lenkwinkelgeschwindigkeit
verschieden sind, und eine μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit,
welche eine μ-Split-Regelung/Steuerung ausführt,
um ein Verhalten des Fahrzeugs zu unterdrücken, welches
auf einer μ-Split-Straße fährt, wobei,
wenn die μ-Split-Regelungs-/Steuerungs-Einheit die μ-Split-Regelung/Steuerung
ausführt, ein Wert eines Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Ertrags
in der Lenkrad-Rückstell-Regelungs-/Steuerungs-Einheit
eingestellt wird, um geringer zu sein als ein Wert, welcher verwendet
wird, wenn die μ-Split-Regelung/Steuerung nicht ausgeführt
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-258602 [0002]
- - JP 3847179 [0004]
- - JP 2005-349914 [0006]