DE102011085401B4

DE102011085401B4 - Vorrichtungen zum Steuern einer seitlichen Bewegung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011085401B4
Application number: DE102011085401.0A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Mizutani; Hirofumi Nitta; Yasuhiko Mukai; Mitsuhiro Tokimasa; Junpei Tatsukawa; Yoshihisa Ogata; Hajime Kumabe; Masatoshi Hanzawa; Masaki Maruyama
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Denso Corp; Advics Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Advics Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2031-10-29
Also published as: JP2012096571A; CN102556064B; DE102011085401A1; JP5547607B2; CN102556064A; US8565935B2; US20120109416A1

Abstract

Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung mit:
einer Sollwerterhaltungseinheit (411), die einen Sollwert (γ*) einer seitlichen Bewegungsgröße eines Fahrzeugs erhält;
eine Steuergrößenberechnungseinheit (414, 415, 416), die ausgehend von dem erhaltenen Sollwert (γ*) der seitlichen Bewegungsgröße Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes von mindestens zwei Steuerzielen (14, 22, 32), von denen mindestens eines eine vordere Lenkung (14) ist und mindestens ein anderes eine Vielzahl an Dynamischen-Giersteuerungsstellgliedern (32) ist, berechnet, die zusammenwirkend arbeiten, um die seitliche Ist-Bewegungsgröße des Fahrzeugs zu ändern;
eine Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44), die die mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert;
eine Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a), die bestimmt, ob die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) durch die Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44) zu beenden ist oder nicht; und
eine Einheit zum Bestimmen verminderter Steuergrößen (416b), die, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a) bestimmt hat, dass die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) zu beenden ist, die verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) so bestimmt, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) sich auf 0 vermindern, wobei die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) in der Reihenfolge ausgehend von dem einen der mindestens zwei Steuerziele gestoppt wird, das die geringste Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs hat, wobei, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a) bestimmt, dass die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) zu beenden ist, die Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44) mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße (416b) bestimmt wurden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Vorrichtungen zum Steuern einer seitlichen Bewegung, die die seitliche Bewegung wie zum Beispiel die Gierrate von Fahrzeugen steuern.
DISKUSSION DES STANDS DER TECHNIK
In zurückliegenden Jahren wurden Fahrunterstützungsvorrichtungen (im Folgenden „Fahrunterstützungsanwendungen“ genannt) entwickelt, die das Fahren eines sich bewegenden Fahrzeugs unterstützen. Zum Beispiel werden Spurhaltevorrichtungen, die automatisch lenken, oder des Fahrens derart unterstützen, dass Fahrzeuge entlang einer Straße fahren, Vorrichtungen zum Verhindern eines Abweichens von einer Spur, die das Fahren unterstützen, indem sie verhindern, dass Fahrzeuge ihre Spuren verlassen, Notfallvermeidungsvorrichtungen, die Fahrzeuge automatisch lenken, um Hindernisse an der befahrenen Straßenoberfläche zu vermeiden, und so weiter entwickelt.
Anforderungssignale, die von einer Fahrunterstützungsanwendung wie zum Beispiel einer Spurhaltevorrichtung, einer Vorrichtung zum Verhindern eines Verlassens einer Spur, oder einer Notfallvermeidungsvorrichtung abgegeben werden (zum Beispiel ein Signal, das eine seitliche Sollbeschleunigung angibt), werden in eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung eingegeben, die die Größe einer seitlichen Bewegung (zum Beispiel die Gierrate) des Fahrzeugs steuert. Steuersignale werden von der Steuervorrichtung zu einem Steuerziel wie zum Beispiel einem Stellglied abgegeben. Die seitliche Bewegung des Fahrzeugs wird als Ergebnis des Steuerziels gesteuert, das ausgehend von den Steuersignalen gesteuert wird.
In dem Fall, in dem ein Fahrer Lenkvorgänge durchgeführt hat, während die seitliche Bewegung des Fahrzeugs durch die Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung ausgehend von einem Anforderungssignal gesteuert wird, das von einer Fahrunterstützungsanwendung abgegeben wird (ein derartiges eingreifendes Lenken, das durch den Fahrer durchgeführt wird, wird „Übersteuern“ genannt), wird die durch die Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung durchgeführte Steuerung der seitlichen Bewegung beendet, um den durch den Fahrer durchgeführten Lenkvorgängen Priorität zu geben.
Die Druckschrift JP 2006-117 181 A offenbart ein Fahrzeuglenksteuergerät, das seine Lenkbetriebsart von der automatischen Lenkbetriebsart zu einer manuellen Lenkbetriebsart umschaltet, wenn ein elektrischer Strom-Anweisungswert für eine Hilfssteuerung ausgehend von einem Lenkmoment einen Bestimmungsbezugswert während einer automatischen Lenkbetriebsart überschritten hat. Indes offenbart die Druckschrift JP H10- 278 823 A eine Fahrzeuglenkvorrichtung, die ausgehend von einem vorbereitenden Vorgang ist, der durch einen Fahrer durchgeführt wird, und den Fahrzuständen zu dieser Zeit bestimmt, ob eine vorliegende Situation ein vorbereitender Zustand für den Beginn einer Lenksteuerung. Wenn die Situation der vorbereitende Zustand ist, bestimmt das Fahrzeuglenksteuergerät dann, ob die vorliegende Situation ein Startzustand für die Lenksteuerung ausgehen von einem durch den Fahrer durchgeführten Startvorgang und den Fahrzuständen zu dieser Zeit ist. Und wenn die Situation der Startzustand ist, führt das Fahrzeuglenksteuergerät die Lenksteuerung aus.
Die DE 100 43 914 A1 offenbart ein Steuer/Regelsystem bei dem ein durch den Betrieb einer Kraftverteilvorrichtung verursachtes Lenkmoment im Falle eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion einer elektrischen Servolenkung verhindert wird, um eine unangenehme Wahrnehmung des Fahrers zu vermeiden.
Ferner offenbart die DE 10 2009 022 055 A1 ein Fahrerassistenzsystem zur Querführung eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Schwellwert für die Deaktivierung eines Gegenlenkmoments erhöht wird, wenn ein Objektsignal vorliegt oder ein Aufmerksamkeitswert eines Fahrers unterschritten wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs kann durch eine Vielzahl von an dem Fahrzeug angebrachten Stellgliedern gesteuert werden. Zum Beispiel kann die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs durch ein vorderes Lenkgerät gesteuert werden, dass die Vorderräder lenkt. Die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs kann auch durch eine hintere Lenkvorrichtung gesteuert werden, die die Hinterräder lenkt. Außerdem kann die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs auch durch eine Bremsvorrichtung gesteuert werden, die eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausübt, indem sie die Bremskraft einstellt, die auf einzelne Räder wirkt. Es ist möglich, eine integrierte Steuerung der seitlichen Bewegung eines Fahrzeugs auszuführen, indem verursacht wird, dass die Stellglieder, die diese verschiedenen Geräte betätigen, zusammenwirkend funktionieren.
In dem Fall, in dem ein Übersteuern aufgetreten ist, wenn die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs gesteuert wird, indem verursacht wird, dass eine Vielzahl von Steuerzielen (Stellgliedern) zusammenwirkend funktionieren, oder in dem Fall, in dem nicht verursacht werden kann, dass die Vielzahl der Steuerziele aus einem beliebigen Grund zusammenwirkend funktionieren, wird die Steuerung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs beendet. Da eine Vielzahl von Steuerzielen miteinander mit Bezug auf die seitliche Bewegung eines Fahrzeugs sich überlagern können, besteht ein Problem darin, dass abhängig von der Art, in der die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele beendet wird, das Fahrzeugverhalten instabil werden wird, und ein Gefühl eines Unbehagens an den Fahrer vermittelt wird. Somit besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung, die nicht anfällig für den voranstehend erwähnten Missstand ist.
Gemäß dem Gesichtspunkt dieser Offenbarung hat eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung: eine Sollwerterhaltungseinheit (411), die einen Sollwert (γ*) einer seitlichen Bewegungsgröße eines Fahrzeugs erhält; eine Steuergrößenberechnungseinheit (414, 415, 416), die ausgehend von dem Sollwert der seitlichen Bewegungsgröße, die durch die Sollwerterhaltungseinheit erhalten wurde, Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der Vielzahl der Steuerziele (14, 22, 32) berechnet, von denen mindestens eines eine vordere Lenkung (14) ist und mindestens ein anderes eine Vielzahl an Dynamischen-Giersteuerungsstellgliedern (32) ist, die zusammenarbeiten, um die seitliche Bewegungsgröße des Fahrzeugs zu ändern; eine Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44), die die Vielzahl der Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert; eine Einheit zum Bestimmen eines Endes bzw. eines Beendens der Steuerung (417, 4162a), die bestimmt, ob die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele, die durch die Steuerzielsteuereinheit durchgeführt wird, zu beenden ist oder nicht; und eine Einheit zum Bestimmen verminderter Steuergrößen (416b), die, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist, die verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der Vielzahl der Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der Vielzahl der Steuerziele so bestimmt, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Vielzahl der Steuerziele sich beginnend zu dieser Zeit auf 0 vermindern. Dabei wird die Steuerung der Steuerziele in der Reihenfolge ausgehend von dem Steuerziel gestoppt, das die geringste Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs hat. Wenn außerdem die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist, steuert die Steuerzielsteuereinheit die Vielzahl den Steuerzielen ausgehend von der Steuergröße der seitlichen Bewegung, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bestimmt wurden.
Figurenliste
Die voranstehend beschriebenen und zusätzlichen Merkmale und Charakteristiken dieser Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden, die mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen berücksichtigt wird, in denen:

1 eine schematische Zeichnung ist, die ein Fahrzeug darstellt, in dem eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung gemäß einer Ausführungsform installiert ist;
2 eine Zeichnung ist, die die funktionelle Anordnung einer Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung darstellt;
3 eine Zeichnung ist, die die funktionelle Anordnung einer Einheit zum Berechnen einer Gierrate darstellt;
4 ein Flussdiagramm ist, das eine Übersteuerungsbestimmungsroutine darstellt, die durch eine Übersteuerungsbestimmungseinheit ausgeführt wird;
5 eine Zeichnung ist, die die funktionelle Konfiguration einer Einheit zum Bestimmen einer Steuererlaubnis darstellt;
6 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen eines Endes der Steuerung darstellt, die durch eine Beendigungsbestimmungseinheit ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Steuerung der seitlichen Bewegung zu beenden ist oder nicht;
7 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen zu vermindernder Steuergrößen darstellt, die durch eine Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße gemäß einer ersten Ausführungsform ausgeführt wird, um eine verminderte Steuergröße zu berechnen;
8 emn Diagramm ist, dlas verminderte SteuergroIlen der Gierraten und Anderun- gen in der Gierrate eines Fahrzeugs darstelt, wenn eine Verminderungssteuerung gematR der ersten AusfUhrungsform ausgefuhrt wird;
9 ein Diagramm ist, das einzelne Gierraten-Steuergrößen und Änderungen in der Gierrate eines Fahrzeugs in dem Fall darstellt, indem ein Steuerzurückweisungssignal in eine Beendigungsbestimmungseinheit eingegeben wurde;
10 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch eine Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, um eine verminderte Steuergröße zu berechnen;
11 ein Diagramm ist, das verminderte Gierraten-Steuergrößen und Änderungen in der Gierrate eines Fahrzeugs darstellt, wenn eine Verminderungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
12 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch eine Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt wird, um eine verminderte Steuergröße zu berechnen;
13 ein Diagramm ist, das ein Beispiel eines Wirkindex-Verminderungszeit-Kennfelds als Kurve darstellt;
14 ein Diagramm ist, das verminderte Gierraten-Steuergrößen und Änderungen in der Gierrate eines Fahrzeugs darstellt, wenn eine Verminderungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird;
15 ein Flussdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch eine Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße gemäß einer vierter Ausführungsform ausgeführt wird, um eine verminderte Steuergröße zu berechnen;
16 ein Diagramm ist, das verminderte Gierraten-Steuergrößen und Änderungen in der Gierrate eines Fahrzeugs darstellt, wenn eine Verminderungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform ausgeführt wird;
17 ein Diagramm ist, das verminderte Gierraten-Steuergrößen und Änderungen in der Gierrate eines Fahrzeugs darstellt, wenn eine Verminderungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform ausgeführt wird; und
18 emn Diagramm ist, das verminderte Gierraten-SteuergroRen und Anderungen in einer Gierrate y eines Fahrzeugs darstelt, wenn die Verminderungssteuerung ge- m69 einer sechsten AusfUhrungsform ausgefuhrt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
(Erste Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine hier offenbarte erste Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische Zeichnung, die ein Fahrzeug darstellt, in dem eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform installiert ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, hat dieses Fahrzeug eine vordere Lenkvorrichtung 10, eine rückwärtige Lenkvorrichtung 20 und Bremsvorrichtungen (eine Bremsvorrichtung 30FR des rechten Vorderrads, eine Bremsvorrichtung 30FL des linken Vorderrads, eine Bremsvorrichtung 30RR des rechten Hinterrads, und eine Bremsvorrichtung 30RL des linken Hinterrads). Die vordere Lenkvorrichtung 10 bringt eine Lenkkraft auf ein rechtes Vorderrad WFR und ein linkes Vorderrad WFL auf, und lenkt somit diese Räder. Die rückwärtige Lenkvorrichtung 20 bringt eine Lenkkraft auf ein rechtes Hinterrad WRR und ein linkes Hinterrad WRL auf, und steuert somit diese Räder. Die Bremsvorrichtung 30FR des rechten Vorderrads bringt eine Bremskraft auf das rechte Vorderrad WFR auf. Die Bremsvorrichtung 30FL des linken Vorderrads bringt eine Bremskraft auf das linke Vorderrad WFL auf. Die Bremsvorrichtung 30RR des rechten Hinterrads bringt eine Bremskraft auf das rechte Hinterrad WRR auf. Die Bremsvorrichtung 30RL des linken Hinterrads bringt eine Bremskraft auf das linke Hinterrad WRL auf.
Die vordere Lenkvorrichtung 10 hat ein Lenkrad 11, eine Lenkwelle 12, eine Vorderradlenkzahnstange 13, und ein vorderes Lenkstellglied 14. Die Lenkwelle 12 weist eine eingangsseitige Lenkwelle 12a und eine abtriebsseitige Lenkwelle 12b auf.
Die eingangsseitige Lenkwelle 12a ist an einem Ende (dem oberen Ende) mit dem Lenkrad 11 verbunden, und dreht in Erwiderung auf eine das Lenkrad 11 drehende Betätigung axial. Zusätzlich ist die eingangsseitige Lenkwelle 12a an ihrem anderen Ende (dem unteren Ende) mit einem Ende der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b über das vordere Lenkstellglied 14 verknüpft. Entsprechend wird die Drehkraft der eingangsseitigen Lenkwelle 12a über das vordere Lenkstellglied 14 zu der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b übertragen. Ein Ritzel 12c ist an dem anderen Ende (dem unteren Ende) der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b ausgebildet. Darüber hinaus ist eine Zahnstangenverzahnung 13a, die mit dem Ritzel 12c kämmt, an der Vorderradlenkzahnstange 13 ausgebildet. Somit ist ein Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus durch das Ritzel 12c und die Zahnstangenverzahnung 13a bestimmt. Dieser Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus wandelt die Drehkraft der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b in eine lineare Kraft der Vorderradlenkzahnstange 13 um. Entsprechend bewegt sich die Vorderradlenkzahnstange 13 in der linearen Richtung, wenn der Fahrer das Lenkrad 11 dreht. Die Enden der Vorderradlenkzahnstange 13 sind mit dem linken Vorderrad WFL beziehungsweise dem rechten Vorderrad WFR über Spurstangen verbunden. Deswegen werden die Vorderräder gelenkt, wenn der Fahrer das Lenkrad 11 dreht, und die Vorderradlenkzahnstange 13 bewegt sich in der linearen Richtung.
Indes hat das vordere Lenkstellglied 14 ein erstes Stellglied 14a und ein zweites Stellglied 14b. Das erste Stellglied 14a ist aus zum Beispiel einer Untersetzungseinrichtung und einem Elektromotor aufgebaut. Das erste Stellglied 14a ist an der eingangsseitigen Lenkwelle 12a über zum Beispiel einen Zahnradmechanismus angebracht. Die eingangsseitige Lenkwelle 12a wird als Ergebnis des sich drehenden ersten Stellglieds 14a gedreht. Deswegen können die Vorderräder automatisch durch das Antreiben des ersten Stellglieds 14a sogar gelenkt werden, falls der Fahrer das Lenkrad 11 nicht dreht. Das erste Stellglied 14a kann ebenfalls eine Hilfskraft zum Unterstützen des Fahrers bei dem Drehen des Lenkrads erzeugen.
Das zweite Stellglied 14b kann zum Beispiel aus einer Untersetzungseinrichtung und einem Elektromotor aufgebaut sein. In diesem Fall ist das Gehäuse des Elektromotors mit dem einen Ende (dem unteren Ende) der eingangsseitigen Lenkwelle 12a verknüpft, und der Rotor des Elektromotors ist über die Untersetzungseinrichtung mit der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b verknüpft. Entsprechend wird diese Drehkraft über das zweite Stellglied 14b zu der abtriebsseitigen Lenkwelle 12b übertragen, wenn die eingangsseitige Lenkwelle 12a sich dreht. Wenn sich darüber hinaus wenn der Rotor des elektrischen Motors, der teilweise das zweite Stellglied 14b bestimmt, relativ zu dem Gehäuse dreht, wird die abtriebsseitige Lenkwelle 12b gedreht, und die Vorderräder werden automatisch gelenkt, ohne dass die eingangsseitige Lenkwelle 12a sich dreht.
Die rückwärtige Lenkvorrichtung 20 hat eine Hinterradlenkzahnstange 21 und ein rückwärtiges Lenkstellglied 22. Die Hinterradlenkzahnstange 21 ist mit dem linken Hinterrad WRL und mit dem rechten Hinterrad WRR verbunden. Das rückwärtige Lenkstellglied 22 ist an der Hinterradlenkzahnstange 21 angebracht. Das rückwärtige Lenkstellglied 22 ist zum Beispiel aus einem Elektromotor und einem Kugelspindelmechanismus aufgebaut. Der Kugelspindelmechanismus weist eine Spindelmutter und eine Spindelstange auf. Die Spindelstange bildet einen Teil der Hinterradlenkzahnstange 21. Die Spindelmutter ist mit dem Rotor des Elektromotors verknüpft, um in der Lage zu sein, sich zusammen mit diesem zu drehen. Wenn die Spindelmutter sich aufgrund von der Drehung des Elektromotors dreht, wird diese Drehkraft durch den Kugelspindelmechanismus in eine lineare Kraft der Hinterradlenkzahnstange 21 umgewandelt. Deswegen bewegt sich die Hinterradlenkzahnstange 21 aufgrund des Antreibens des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 in die lineare Richtung, und somit werden die Hinterräder automatisch gelenkt.
Die Bremsvorrichtungen 30FR, 30FL, 30RR und 30RL (gesammelt werden diese als die „Bremsvorrichtung 30“ bezeichnet) haben Bremsmechanismen 31FR, 31FL, 31RR und 31RL, um Bremskräfte auf die entsprechenden Räder WFR, WFL, WRR und WRL aufzubringen. Die Bremsmechanismen 31FR, 31FL, 31RR und 31RL arbeiten in Erwiderung auf den ein Bremspedal niederdrückenden Fahrer. Die Bremsmechanismen 31FR, 31FL, 31RR und 31RL können zum Beispiel aus Bremsscheiben, die sich koaxial mit den Rädern WFR, WFL, WRR und WRL, Bremsbelägen, die so angeordnet sind, um in der Lage zu sein, die Bremsscheiben zu berühren, Kolben, die eine Druckkraft auf die Bremsbeläge aufbringen, Hydraulikkreisen, die die auf das Bremspedal aufgebrachte Niederdrückkraft, die durch einen Bremskraftverstärker (nicht dargestellt) verstärkt ist, auf die Kolben übertragen, und so weiter aufgebaut sein.
DYC-(Dynamische Giersteuerung-) Stellglieder 32FR, 32FL, 32RR und 32RL sind an den Bremsmechanismen 31FR, 31FL, 31RR und 31RL angebracht. Die DYC-Stellglieder sind Stellglieder, die eine Bremskraft oder eine Antriebskraft auf die einzelnen Räder aufbringen können. In der vorliegenden Ausführungsform sind die DYC-Stellglieder Bremsstellglieder, die eine Bremskraft auf die einzelnen Räder aufbringen können. Die Bremsmechanismen 31 FR, 31FL, 31 RR und 31RL werden wegen der Tätigkeit der DYC-Stellglieder 32FR, 32FL, 32RR und 32RL betätigt, und bringen somit unabhängig Bremskräfte auf die Räder WFR, WFL, WRR und WRL auf. Die DYC-Stellglieder 32FR, 32FL, 32RR und 32RL arbeiten unabhängig von dem Niederdrücken des Bremspedals, wenn Steuersignale von einer Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung ausgegeben werden, die später behandelt werden wird. Bremskräfte werden als Ergebnis automatisch auf die Räder WFR, WFL, WRR und WRL aufgebracht. Die DYC-Stellglieder 32FR, 32FL, 32RR und 32RL können zum Beispiel aus Druckpumpen, Ventilen zur Druckbeaufschlagung und Druckablassventilen, die innerhalb des zuvor erwähnten hydraulischen Kreislaufs eingefügt sind, oder Ähnlichem aufgebaut sein. Wenn im Folgenden gesammelt auf die DYC-Stellglieder 32FR, 32FL, 32RR und 32RL Bezug genommen wird, oder wenn ein einzelnes oder eine Vielzahl von DYC-Stellgliedern 32FR, 32FL, 32RR und 32RL bezeichnet wird, wird der Begriff „DYC-Stellglied 32“ verwendet.
Obwohl in dieser Ausführungsform das DYC-Stellglied 32 ein Stellglied zum Aufbringen einer Bremskraft auf einzelne Räder ist, sollte angemerkt werden, dass das DYC-Stellglied 32 ein Stellglied zum Aufbringen einer Antriebskraft oder einer regenerativen Bremskraft auf die einzelnen Räder sein kann. Falls zum Beispiel das Fahrzeug mit Motoren der im Rad vorhandenen Art (Radnabenmotoren) bereitgestellt ist, können die Radnabenmotoren DYC-Stellglieder sein.
Das vordere Lenkstellglied 14, das rückwärtige Lenkstellglied 22 und das DYC-Stellglied 32 sind elektrisch entsprechend mit einer Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung verbunden. Die Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung ist aus einem Mikrocomputer mit einem ROM, einem RAM und einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) aufgebaut, und gibt zu den entsprechenden Stellgliedern Betätigungssignale ab. Die Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung führt eine integrierte Steuerung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs aus, indem sie bewirkt, dass die entsprechenden Stellglieder zusammenwirkend arbeiten.
Zusätzlich ist das Fahrzeug mit einer Fahrunterstützungsanwendung 50 bereitgestellt. Die Fahrunterstützungsanwendung 50 berechnet eine seitliche Beschleunigung (seitliche Sollbeschleunigung) Gy*, die durch das vorliegend fahrende Fahrzeug zum Fahren entlang seiner Spur angefordert wird. Die seitliche Sollbeschleunigung Gy*, die durch die Fahrunterstützungsanwendung 50 berechnet wird, wird in die Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung eingegeben. Die Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung gibt ausgehend von der eingegebenen seitlichen Sollbeschleunigung Gy* zu den entsprechenden Stellgliedern 14, 22 und 32 Betätigungssignale ab.
2 ist eine Zeichnung, die die funktionelle Konfiguration der Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung darstellt. Die Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Gierrate des Fahrzeugs. Wie aus 2 ersichtlich ist, hat die Vorrichtung 40 zum Steuern einer seitlichen Bewegung eine Einheit 45 zum Umwandeln verfügbarer physikalischer Größen, eine Gierratenberechnungseinheit 41, eine Vorderradlenkwinkelumwandlungseinheit 42, eine Hinterradlenkwinkelumwandlungseinheit 43 und eine DYC-Achsenmomentumwandlungseinheit 44.
Die Einheit 45 zum Umwandeln verfügbarer physikalischer Größen nimmt als ihre Eingaben einen für die vordere Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} , einen für die rückwärtige Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_RSTR_Ava} , und ein verfügbares DYC-Moment Tb_{_DYC_Ava} als seine Eingaben. Der für die vordere Lenkung verfügbare Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} hat eine Lenkwinkelgröße, durch die die Vorderräder von einem vorliegenden Lenkzustand durch eine Tätigkeit (Aktivierung) des vorderen Lenkstellglieds 14 gelenkt werden können. Der für die rückwärtige Lenkung verfügbare Lenkwinkel δ_{_RSTR_Ava} bezeichnet eine Lenkwinkelgröße, durch die die Hinterräder von einem vorliegenden Lenkzustand durch eine Betätigung (Aktivierung) des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 gesteuert werden können. Das verfügbare DYC-Moment Tb_{_DYC_Ava} bezeichnet eine Achsenmomentgröße, die auf eine Achse aufgebracht werden kann, die durch eine Betätigung (Aktivierung) des DYC-Stellglieds 32 gesteuert wird.
Der für die vordere Lenkung verfügbare Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} kann ausgehend von dem vorliegenden Lenkwinkel der Vorderräder und dem maximalen Lenkwinkel der Vorderräder gefunden werden. Der für die rückwärtige Lenkung verfügbare Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} kann ausgehend von dem vorliegenden Lenkwinkel der Hinterräder und dem maximalen Lenkwinkel der Hinterräder gefunden werden. Das verfügbare DYC-Moment Tb_{_DYC_Ava} kann ausgehend von dem Achsenmoment, das vorliegend auf eine Achse wirkt, und dem Maximalwert des Achsenmoments, das auf diese Achse wirken kann, gefunden werden.
Zusätzlich berechnet die Einheit 45 zum Umwandeln verfügbarer physikalischer Größen eine für die vordere Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_FSTR_Act_Ava} eine für die rückwärtige Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_RSTR_Act_Ava} , und eine theoretisch verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Act_Ava} ausgehend von dem eingegebenen für die vordere Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} , für die rückwärtige Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_RSTR_Ava} und dem verfügbaren DYC-Moment Tb_{_DYC_Ava} . Die theoretisch verfügbaren Gierraten, die durch die Einheit 45 zum Umwandeln verfügbarer physikalischer Größen berechnet werden, werden zu der Gierratenberechnungseinheit 41 ausgegeben. Die für die vordere Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_FSTR_Act_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oder -bereich) für die Gierrate, der theoretisch ausgelöst werden kann, wenn der Lenkwinkel der Vorderräder sich innerhalb eines Bereichs ändert, der durch den für die vordere Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_FSTR_Ava} dargestellt ist. Die für die rückwärtige Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_RSTR_Act_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oder -bereich) für die Gierrate, der theoretisch ausgelöst werden kann, wenn der Lenkwinkel der Hinterräder sich innerhalb eines Bereichs ändert, der durch den für die rückwärtige Lenkung verfügbaren Lenkwinkel δ_{_RSTR_Ava} dargestellt ist. Die theoretisch verfügbare DYC-Gierrate γ__{DYC_Act_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oder - bereich) für die Gierrate, die theoretisch ausgelöst werden kann, wenn das Achsenmoment sich innerhalb eines Bereichs ändert, der durch das Verfügbares DYC-Moment Tb_{_DYC_Ava} dargestellt ist.
Die Gierratenberechnungseinheit 41 berechnet ausgehend von der seitlichen Sollbeschleunigung Gy*, die von der Fahrunterstützungsanwendung 50 eingegeben wird, eine vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} (in der FSTR das vordere Lenkstellglied 14 bezeichnet), eine rückwärtige Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} (in der RSTR das rückwärtige Lenkstellglied 22 bezeichnet), und eine DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} (in der DYC das DYC-Stellglied 32 bezeichnet), und gibt diese Gierraten-Steuergrößen ab. Die vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} ist eine Sollsteuergröße für die Gierrate, die in dem Fahrzeug ausgelöst wird, wenn das vordere Lenkstellglied 14 (vordere Lenkvorrichtung 10) tätig ist und die Vorderräder WFR und WFL lenkt. Die rückwärtige Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} ist eine Sollsteuergröße für die Gierrate, die in dem Fahrzeug ausgelöst wird, wenn das rückwärtige Lenkstellglied 22 (rückwärtige Lenkvorrichtung 20) tätig ist und die Hinterräder lenkt. Die DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} ist eine Sollsteuergröße für die Gierrate, die in dem Fahrzeug ausgelöst wird, wenn das DYC-Stellglied 32 (Bremsvorrichtung 30) tätig ist und eine Bremskraft auf eines der Räder aufbringt, und insbesondere auf eines der Räder aus dem rechten Hinterrad WRR und dem linken Hinterrad WRL.
Die Gierratenberechnungseinheit 41 gibt ein vorderes Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_FSTR} , ein rückwärtiges Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_RSTR} , und ein DYC-Betätigungsanforderungssignal S_{_DYC} ab. Das vordere Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_FSTR} ist ein Signal zum Anfordern, dass das vordere Lenkstellglied 14 für die Steuerung der Gierrate tätig wird. Das rückwärtige Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_RSTR} ist ein Signal zum Anfordern, dass das rückwärtige Lenkstellglied 22 für die Steuerung der Gierrate tätig wird. Das DYC-Betätigungsanforderungssignal S_{_DYC} ist ein Signal zum Anfordern, dass das DYC-Stellglied 32 für die Steuerung der Gierrate tätig wird.
3 ist eine Zeichnung und stellt die funktionelle Konfiguration der Gierratenberechnungseinheit 41 dar. Wie aus 3 ersichtlich ist, hat die Gierratenberechnungseinheit 41 eine Sollwerterzeugungseinheit 411, eine Zustandsüberwachungseinheit 412, eine Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen, eine Vorkopplungs-(FF-) Berechnungseinheit 414, eine Rückkopplungs-(FB-) Berechnungseinheit 415, eine Auflösungseinheit 416 und eine Übersteuerungsbestimmungseinheit 417.
Die Sollwerterzeugungseinheit 411 nimmt als ihre Eingabe die seitliche Sollbeschleunigung Gy* von der Fahrunterstützungsanwendung 50, und berechnet ausgehend von der eingegebenen seitlichen Sollbeschleunigung Gy* eine Sollgierrate γ*, die in dem Fahrzeug auszulösen ist, so dass die auf das Fahrzeug wirkende seitliche Beschleunigung die seitliche Sollbeschleunigung Gy* wird. Die Sollgierrate γ* kann zum Beispiel durch das Teilen der seitlichen Sollbeschleunigung Gy* durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und dann das Abziehen eines Zeitableitungswerts des Fahrzeugkörperrutschwinkels β (dβ/dt) von diesem Wert berechnet werden. Zusätzlich kann die Sollwerterzeugungseinheit 411 als ihre Eingabe eine Änderungsgröße der seitlichen Sollbeschleunigung Gy* (dGy*/dt) ein Anwendungsausführungsanforderungssignal S_{_Appli} ., und so weiter von der Fahrunterstützungsanwendung 50 nehmen. Die Änderungsgröße der seitlichen Sollbeschleunigung dGy*/dt wird verwendet, um die Sollgierrate γ* zu berechnen. Das Anwendungsausführungsanforderungssignal S_{_Appli} . ist ein Signal zum Anfordern der Gierrate, die ausgehend von der seitlichen Sollbeschleunigung Gy* zu steuern ist, die von der Fahrunterstützungsanwendung 50 abgegeben wird.
Die Zustandsüberwachungseinheit 412 nimmt als ihre Eingaben einen Vorderradlenkwinkel δf von einem Vorderradlenkwinkelsensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist, einen Hinterradlenkwinkel δr von einem Hinterradlenkwinkelsensor, ein Radmoment τw von jedem der Räder von Momentsensoren, die an den entsprechenden Rädern angebracht sind, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor. Die Zustandsüberwachungseinheit 412 bestimmt den vorliegenden Zustand des Fahrzeugs ausgehend von der eingegebenen Information. In der Fahrzeugbewegungssteuerung ist es wichtig, unter Sicherheitsaspekten zu bestimmen, ob eine seitliche Bewegung auftritt oder nicht, und die ausgelöste seitliche Bewegungsgröße im Hinblick auf den Wirkungsgrad zu schätzen. Deswegen gibt die Zustandsüberwachungseinheit 412 eine oder mehr Eckleistungen Cfr, Cfl, Crr und Crl für die entsprechenden Räder, eine Gierrate, eine seitliche Beschleunigung, eine Straßenoberfläche µ und eine Rutschrate s aus, die in dem Fahrzeug auftreten können, als Bezugswerte, die den geschätzten Zustand des Fahrzeugs bezeichnen (eine physikalische Fahrzeugerzeugungsgrenzgröße). Die Größe der ausgegebenen Information kann ausgehend von den Fähigkeiten der Anwendung, den an dem Fahrzeug angebrachten Sensoren, und so weiter, als geeignet ausgewählt werden; und ist nicht insbesondere darauf begrenzt.
Die Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen nimmt als ihre Eingaben den vorliegenden Zustand des Fahrzeugs von der Zustandsüberwachungseinheit 412. Die Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen nimmt ebenfalls als Eingaben die für die vordere Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_FSTR_Act_Ava} , die für die rückwärtige Lenkung theoretisch verfügbare Gierrate γ_{_RSTR_Act_Ava} , und die theoretisch verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Act_Ava} . Darüber hinaus nimmt die Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen eine Anwendungsinformation von der Fahrunterstützungsanwendung 50 als Eingabe. Die Anwendungsinformation ist zum Beispiel eine Information, die bezeichnet, ob die Stellglieder verwendet werden können oder nicht, oder eine Information, die die Charakteristiken der Steuerung der Gierrate darstellt.
Die Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen berechnet dann ausgehend von dem zuvor erwähnten Fahrzeugzustand eine verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Ava} , eine verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Ava} , und eine verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Ava} , die theoretisch verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Act_Ava} , die theoretische verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Act_Ava} , die theoretische verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Act_Ava} und die Anwendungsinformation darstellt.
Die verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oderbereich) für die Gierrate, der aktuell in dem Fahrzeug ausgelöst werden kann, wenn das vordere Lenkstellglied 14 tätig ist, in dem Fall, in dem der Fahrzeugzustand und die Anwendungsinformation berücksichtigt werden. Die verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oder -bereich) für die Gierrate, der aktuell in dem Fahrzeug ausgelöst werden kann, wenn das rückwärtige Lenkstellglied 22 tätig ist, in dem Fall, in dem der Fahrzeugzustand und die Anwendungsinformationen berücksichtigt werden. Die verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Ava} bezeichnet einen Maximalwert (oder -bereich) für die Gierrate, der aktuell in dem Fahrzeug ausgelöst werden kann, wenn das DYC-Stellglied 32 tätig ist, in dem Fall, in dem der Fahrzeugzustand und die Anwendungsinformationen berücksichtigt werden. Eine Tabelle, die entsprechende Verhältnisse zwischen den verschiedenen verfügbaren Gierraten, dem Fahrzeugzustand, der theoretisch verfügbaren vorderen Lenkgierrate γ_{_FSTR_Act_Ava} , der theoretisch verfügbaren rückwärtigen Lenkgierrate γ_{_RSTR_Act_Ava} , der theoretischen verfügbaren DYC-Gierrate γ_{_DYC_Act_Ava} und so weiter werden in der Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen gespeichert. Die entsprechenden verfügbaren Gierraten werden ausgehend von verschiedenen Stücken von eingegebener Information durch das Bezugnehmen auf die voranstehend erwähnte Tabelle berechnet.
Die Vorkopplungsberechnungseinheit 414 nimmt als ihre Eingaben die Sollgierrate γ* und die entsprechenden verfügbaren Gierraten (die verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Ava} , die verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Ava} und die verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Ava)} . Indes hat die Vorkopplungsberechnungseinheit 414 eine Steuerzielauswahleinheit 414a, eine Bezugsberechnungseinheit 414b und eine Vorkopplungssteuergrößenverteilungseinheit 414c.
Die Steuerzielauswahleinheit 414a wählt ein Stellglied (Steuerziel) aus, das in der Steuerung der Gierrate des Fahrzeugs ausgehend von den entsprechenden verfügbaren Gierraten verwendet werden kann. Die Steuerzielauswahleinheit 414a bestimmt eine Prioritätsreihenfolge für die verwendbaren Stellglieder. Wenn in diesem Fall zum Beispiel die Anwendungsinformation, die einen Schwerpunkt auf die Erwiderungsfähigkeit der Steuerung der Gierrate darstellt, in die Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen eingegeben wird, wird die Prioritätsreihenfolge so bestimmt, dass das Stellglied mit der schnellsten Erwiderung (zum Beispiel das DYC-Stellglied 32) die höchste Priorität aufweist, das Stellglied mit der nächstschnellsten Erwiderung (zum Beispiel das vordere Lenkstellglied 14 die zweit höchste Priorität aufweist, und das Stellglied mit der langsamsten Erwiderung (zum Beispiel das rückwärtige Stellglied 22) die dritt höchste Priorität aufweist.
Die Bezugsberechnungseinheit 414b nimmt als eine Eingabe die Sollgierrate γ* von der Sollwerterzeugungseinheit 411 und berechnet eine Vorkopplungsgierratenbezugsgröße γ_{_ref} , die eine Fahrzeugerwiderungsverzögerung durch das Ausführen einer Bezugsberechnung an der Sollgierrate γ* simuliert. Da sie in der Rückkopplungsberechnung verwendet wird, wird die Vorkopplungsgierratenbezugsgröße γ_{_ref} zu der Rückkopplungsberechnungseinheit 415 ausgegeben.
Die Vorkopplungssteuergrößenverteilungseinheit 414c verteilt eine ausgehend von der Vorkopplungsgierratenbezugsgröße γ_{_ref} berechnete Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FF} , die durch die Bezugsberechnungseinheit 414b als vordere Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FSTR_FF} , eine rückwärtige Lenkvorkoppiungsgierratensteuergröße γ_{_RSTR_FF} und eine DYC-Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FF} berechnet wird. Die vordere Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FSTR_FF} ist eine Vorkopplungssteuergröße für eine Gierrate, die in dem Fahrzeug durch das Betätigen des vorderen Lenkstellglieds 14 ausgelöst wird. Die rückwärtige Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_RSTR_FF} ist eine Vorkopplungssteuergröße für eine Gierrate, die in dem Fahrzeug durch das Betätigen des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 ausgelöst wird. Die DYC-Vorkopplungsgierratensteuergröße γ__{DYC_FF} ist eine Vorkopplungssteuergröße für eine Gierrate, die in dem Fahrzeug durch das Betätigen des DYC-Stellglieds 32 ausgelöst wird.
In diesem Fall verteilt die Vorkopplungssteuergrößenverteilungseinheit 414c die Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FF} ausgehend von der Prioritätsreihenfolge, die durch die Steuerzielauswahleinheit 414a und die entsprechenden verfügbaren Gierraten bestimmt wurde. Zum Beispiel weist in dem Fall, in dem die berechnete Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FF} 10 beträgt, das vordere Lenkstellglied 14 die höchste Priorität auf, das rückwärtige Lenkstellglied 22 weist die zweit höchste Priorität auf, das DYC-Stellglied 32 weist die dritt höchste Priorität auf, die verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Ava} beträgt 6, die verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Ava} beträgt 3, und die Verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Ava} beträgt 3; in diesem Fall wird die Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FF} so verteilt, dass die vordere Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FSTR_FF} 6 beträgt, die rückwärtige LenkVorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_RSTR_FF} 3 beträgt, und die DYC-Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FF} 1 beträgt. Die entsprechenden verteilten Vorkopplungsgierratensteuergrößen werden dann zu der Rückkopplungsberechnungseinheit 415 und der Auflösungseinheit 416 ausgegeben.
Die Rückkopplungsberechnungseinheit 415 nimmt als ihre Eingaben die entsprechenden Verfügbaren Gierraten (die verfügbare vordere Lenkgierrate γ_{_FSTR_Ava} , die verfügbare rückwärtige Lenkgierrate γ_{_RSTR_Ava} , und die Verfügbare DYC-Gierrate γ_{_DYC_Ava} ) von der Einheit 413 zum Berechnen verfügbarer Größen, die entsprechenden Vorkopplungsgierratensteuergrößen (die vordere Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FSTR_FF} , die rückwärtige Lenkvorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_RSTR_FF} und die DYC-Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FF} ) von der Vorkopplungsberechnungseinheit 414, die Vorkopplungsgierratenbezugsgröße γ_{_ref} , und eine Gierrate γ von einem Gierratensensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist. Indes hat die Rückkopplungsberechnungseinheit 415 eine Steuerzielauswahleinheit 415a und eine Rückkopplungssteuergrößenberechnungseinheit 415b.
Die Steuerzielauswahleinheit 415a wählt ausgehend von einer Erlaubnisgröße ein Stellglied aus, das in der Steuerung der Fahrzeuggierrate verwendet werden kann, die aus den entsprechenden Verfügbaren Gierraten und den entsprechenden Vorkopplungsgierratensteuergrößen berechnet wird. Die Steuerzielauswahleinheit 415a bestimmt ebenfalls eine Prioritätsreihenfolge für die verwendbaren Stellglieder.
Die Rückkopplungssteuergrößenberechnungseinheit 415b steuert die Fahrzeuggierrate durch eine Regelung ausgehend von der Gleichung Δγ(=γ_{_ref}-γ) zwischen der eingegebenen Vorkopplungsgierratenbezugsgröße γ_{_ref} und der Gierrate γ. Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem die Regelungssteuerung eine PID-Steuerung ist, eine Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FB} durch die folgende Gleichung (1) berechnet. $γ_{_F B} = K_{p} \cdot Δγ+ Ki \cdot \int Δγ dt + K_{d} \cdot \frac{d Δγ}{dt}$
In der voranstehenden Gleichung (1) bezeichnet K_p einen Proportionalfaktor, K_i bezeichnet einen Integralfaktor, und K_d bezeichnet einen Derivativfaktor.
Darüber hinaus verteilt die Regelungssteuerungsgrößenberechnungseinheit 415b die berechnete Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FB} als Rückkopplungsgierratensteuergröße der vorderen Lenkung γ_{_FSTR_FB} , eine Rückkopplungsgierratensteuergröße der rückwärtigen Lenkung γ_{_RSTR_FB} , und eine DYC-Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FB} . Die Rückkopplungsgierratensteuergröße der vorderen Lenkung γ_{_FSTR_FB} ist eine Rückkopplungssteuergröße für eine Gierrate, von der verursacht wird, dass sie in dem Fahrzeug durch das Betätigen des vorderen Lenkstellglieds auftritt. Die Rückkopplungsgierratensteuergröße der rückwärtigen Lenkung γ_{_RSTR_FB} ist eine Rückkopplungssteuergröße für eine Gierrate, von der verursacht wird, dass sie in dem Fahrzeug durch das Betätigen des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 auftritt. Die DYC-Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FB} ist eine Rückkopplungssteuergröße für eine Gierrate, von der verursacht wird, dass sie in dem Fahrzeug durch das Betätigen des DYC-Stellglieds 32 auftritt.
In diesem Fall verteilt die Rückkopplungssteuergrößenberechnungseinheit 415b die Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_FB} gemäß der Prioritätsreihenfolge für die verwendbaren Stellglieder, die durch die Steuerzielauswahleinheit 415a bestimmt wurden. Die Rückkopplungssteuergrößenberechnungseinheit 415b gibt dann die verteilten Rückkopplungsgierratensteuergrößen (die Rückkopplungsgierratensteuergröße der vorderen Lenkung γ_{_FSTR_FB} , die Rückkopplungsgierratensteuergröße der rückwärtigen Lenkung γ_{_RSTR_FB} , und die DYC-Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FB} ) zu der Auflösungseinheit 416 aus.
Die Auflösungseinheit 416 hat eine Endwertberechnungseinheit 4161 und eine Steuererlaubnisbestimmungseinheit 4162. Die Endwertberechnungseinheit 4161 berechnet die vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} durch das Hinzuzählen der Vorkopplungsgierratensteuergröße der vorderen Lenkung γ_{_FSTR_FF} , die von der Vorkopplungsberechnungseinheit 414 mit der Rückkopplungsgierratensteuergröße der vorderen Lenkung γ_{_FSTR_FB} von der Rückkopplungsberechnungseinheit 415 eingegeben hat. Die berechnete vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} und das vordere Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_FSTR} zum Anfordern, dass das vordere Lenkstellglied 14 tätig wird, werden dann zu der Vorderradlenkwinkelumwandlungseinheit 42 ausgegeben. Die Auflösungseinheit 416 berechnet die rückwärtige Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} durch das Hinzuzählen der Vorkopplungsgierratensteuergröße der rückwärtigen Lenkung γ_{_RSTR_FF} , die mit Rückkopplungsgierratensteuergröße der rückwärtigen Lenkung γ_{_RSTR_FB} , die von der Rückkopplungsberechnungseinheit 415 eingegeben wurde, von der Vorkopplungsberechnungseinheit 414 eingegeben wird. Die berechnete rückwärtige Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} und das rückwärtige Lenkbetätigungsanforderungssignal S_{_RSTR} zum Anfordern, dass das rückwärtige Lenkstellglied 22 tätig wird, werden dann zu der Hinterradlenkumwandlungseinheit 43 ausgegeben. Darüber hinaus berechnet die Auflösungseinheit 416 die DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} durch das Hinzufügen der DYC-Vorkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FF} , die mit der DYC-Rückkopplungsgierratensteuergröße γ_{_DYC_FB} , die von der Rückkopplungsberechnungseinheit 415 eingegeben wurde, von der Vorkopplungsberechnungseinheit 414 eingegeben wird. Die berechnete DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} und das DYC-Betätigungsanforderungssignal S_{_DYC} zum Anfordern, dass das DYC-Stellglied 32 tätig wird, werden dann zu der DYC-Achsenmomentumwandlungseinheit 44 ausgegeben.
Wie aus 2 ersichtlich ist, nimmt die Vorderradlenkwinkelumwandlungseinheit 42 die vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} als ihre Eingabe. Zusätzlich wird ein Vorderradsolllenkwinkel δf* berechnet, der notwendig ist, eine Gierrate entsprechend der vorderen Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} in dem Fahrzeug durch Tätigkeiten des vorderen Lenkstellglieds 14 auszulösen. Ein Signal, das den berechneten Vorderradsolllenkwinkel δf* darstell, wird dann zu dem vorderen Lenkstellglied 14 ausgegeben. Wegen dieses ausgegebenen Signals wird die Aktivierung des vorderen Lenkstellglieds 14 so gesteuert, dass der vordere Radlenkwinkel δf der Vorderradsolllenkwinkel δf* wird, oder in anderen Worten ausgedrückt, so dass eine Gierrate entsprechend der vorderen Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} in dem Fahrzeug durch die Aktivierung des vorderen Lenkstellglieds 14 erzeugt wird.
Die Hinterradlenkumwandlungseinheit 43 nimmt die rückwärtige Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} als ihre Eingabe. Zusätzlich wird ein Hinterradsolllenkwinkel δr* berechnet, der notwendig ist, um eine Gierrate entsprechend der rückwärtigen Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} in dem Fahrzeug durch die Aktivierung des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 auszulösen. Ein Signal, der den berechneten Hinterradsolllenkwinkel δr* darstellt, wird dann zu dem rückwärtigen Lenkstellglied 22 ausgegeben. Wegen dieses ausgegebenen Signals wird die Aktivierung des rückwärtigen Stellglieds 22 so gesteuert, dass der HinterradlenkWinkel δr der Hinterradsolllenkwinkel δr* wird, oder mit anderen Worten ausgedrückt, so dass eine Gierrate entsprechend der rückwärtigen Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} in dem Fahrzeug durch die Aktivierung des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 erzeugt wird.
Die DYC-Achsenmomentumwandlungseinheit 44 nimmt die DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} als ihre Eingabe. Zusätzlich wird ein Soll-DYC-Moment Tb* berechnet, das notwendig ist, um eine Gierrate entsprechend der DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} in dem Fahrzeug durch Betätigungen des DYC-Stellglieds 32 auszulösen. Ein Signal, das das berechnete Soll-DYC-Moment Tb* darstellt, wird dann zu dem DYC-Stellglied 32 ausgegeben, das die Bremskraft auf das sich unter den Rädern nach innen drehende Rad aufbringt. Wegen dieses ausgegebenen Signals wird die Aktivierung des DYC-Stellglieds 32 so gesteuert, dass ein Achsenmoment Tb, das auf das sich nach innen drehende Rad wirkt, das Soll-DYC-Moment Tb* wird, oder mit anderen Worten ausgedrückt, so dass eine Gierrate entsprechend der DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} in dem Fahrzeug durch die Aktivierung des DYC-Stellglieds 32 erzeugt wird.
Als Ergebnis der zusammen wirkenden Steuerung der Vielzahl der Stellglieder (des vorderen Lenkstellglieds 14, des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 und des DYC-Stellglieds 32 wird die Gierrate (seitliche Bewegungsgröße) des Fahrzeugs so gesteuert, dass die seitliche Sollbeschleunigung Gy*, die von der Fahrunterstützungsanwendung 50 eingegeben wird, in dem Fahrzeug erzeugt wird.
Wie aus 3 ersichtlich ist, hat indes die Gierratenberechnungseinheit 41 die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417. Die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 nimmt als ihre Eingabe ein Lenkmoment τs von einem Lenkmomentsensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist. Das eingegebene Lenkmoment τs wird dann mit einem Schwellwert τs_th für das Lenkmoment τs verglichen, und es wird dann ausgehend von den Ergebnissen des Vergleichs bestimmt, ob ein Übersteuern auftritt oder nicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Übersteuerungsbestimmungsroutine darstellt, die durch die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 ausgeführt wird. Diese Routine wird ausgelöst, wenn die Steuervorrichtung 40 für die seitliche Bewegung die Steuerung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs beginnt, und wird eine vorbestimmte kurze Zeitdauer wiederholt ausgeführt. Wenn die Routine ausgelöst wird, nimmt zuerst in S (Schritt) 10 von 4 die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 das Lenkmoment τs als ihre Eingabe. Als Nächstes wird bestimmt, ob ein Absolutwert |τs|, der die Größenordnung des Lenkmoments darstellt, größer als der voreingestellte Schwellwert τs_th ist oder nicht (S11). In dem Fall, in dem der Absolutwert |τs| größer als der Schwellwert τs_th ist (S11: Ja), schreitet die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 zu S12 voran, und setzt einen Übersteuerungsbestimmungszeiger F auf 1. Jedoch schreitet in dem Fall, in dem der Absolutwert |τs| kleiner als oder gleich wie der Schwellwert τs_th ist (S11: Nein) die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 zu S13 voran und setzt den Übersteuerungsbestimmungszeiger F auf 0. Nachdem der Übersteuerungsbestimmungszeiger F in S12 oder S13 auf 0 oder 1 gesetzt wurde, wird der Übersteuerungsbestimmungszeiger F ausgegeben (S14). Danach endet die Routine.
Wie aus 3 ersichtlich ist, wird der Übersteuerungsbestimmungszeiger F, der durch die Übersteuerungsbestimmungseinheit 417 eingestellt wurde, in die Steuererlaubnisbestimmungseinheit 4162 der Auflösungseinheit 416 eingegeben. 5 ist eine Zeichnung, die die funktionelle Konfiguration der Steuererlaubnisbestimmungseinheit 4162 darstellt. Wie aus 5 ersichtlich ist, hat die Steuererlaubnisbestimmungseinheit 4162 eine Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens und eine Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße.
Die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt, ob die Steuerung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs, die durch die Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, zu beenden ist oder nicht. Der Übersteuerungsbestimmungszeiger F, ein Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} und ein Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} werden in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben. 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerbeendigungsbestimmungsroutine darstellt, die durch die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Steuerung der seitlichen Bewegung zu beenden ist oder nicht. Diese Routine wird ausgelöst, wenn die Vorrichtung 40 zur Steuerung der seitlichen Bewegung die Steuerung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs beginnt.
Wenn die Routine gestartet wird, nimmt zuerst in S20 der 6 die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens den Übersteuerungsbestimmungszeiger F als ihre Eingabe. Als Nächstes wird bestimmt, ob der eingegebene Übersteuerungsbestimmungszeiger F auf 1 eingestellt ist oder nicht (S21). In dem Fall, in dem der Übersteuerungsbestimmungszeiger F auf 1 eingestellt ist, oder mit anderen Worten ausgedrückt, in dem Fall, in dem ein Übersteuern auftritt (S21: Ja), bestimmt die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, schreitet zu S23 voran, und gibt ein Verminderungsanforderungssignal S_d aus. Danach endet die Routine.
In der Zwischenzeit schreitet in dem Fall, in dem der Übersteuerungsbestimmungszeiger F nicht auf 1 eingestellt ist, oder mit anderen Worten ausgedrückt, in dem Fall, in dem ein Übersteuern nicht auftritt (S21: Nein), die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens zu S22 voran, wo bestimmt wird, ob das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} eingegeben ist. Das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} ist ein Signal zum Beenden der Steuerung der seitlichen Bewegung unabhängig davon, ob ein Übersteuern auftritt oder nicht. Das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} kann durch den Fahrer des Fahrzeugs eingegeben werden. Alternativ kann das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} von der Fahrunterstützungsanwendung 50 eingegeben werden. In dem Fall, in dem das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} eingegeben wird (S22: Ja), bestimmt die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, schreitet zu S24 voran, und gibt das Verminderungsanforderungssignal S_d aus. Danach endet die Routine.
In dem Fall, in dem das Anhalteanforderungssignal S_{_STOP} nicht eingegeben ist (S22:Nein), schreitet die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens zu S23 voran, wo bestimmt wird, ob das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} eingegeben wurde. Das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} ist ein Signal, das anzeigt, dass eines oder mehr aus dem vorderen Lenkstellglied 14, dem rückwärtigen Lenkstellglied 22 und dem DYC-Stellglied 32 ausgehend von der Gierratensteuersteuergrößen wegen einer Fehlfunktion in einem oder mehreren aus vorderer Lenkvorrichtung 10, rückwärtiger Lenkvorrichtung 20, Bremsvorrichtung 30 usw. nicht gesteuert werden können. Das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} wird z. B. von Sensoren oder Ähnlichem eingegeben, die die Betriebe der entsprechenden Vorrichtungen (der vorderen Lenkvorrichtung 10, der rückwärtigen Lenkvorrichtung 20 und der Bremsvorrichtung 30) überwachen. In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} eingegeben ist (S23:Ja), bestimmt die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, schreitet zu S24 voran, und gibt das Verminderungsanforderungssignal S_d aus. Danach endet die Routine. Indes wird in dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht eingegeben wird (S23:Nein), bestimmt, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder nicht zu beenden ist, und die Routine endet. Es ist anzumerken, dass die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens wiederholt diese Routine ausführt, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht ausgegeben wird.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, bestimmt die Beendigungsbestimmungseinheit 4162a, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder in dem Fall zu beenden ist, in dem der Übersteuerungsbestimmungszeiger F auf 1 eingestellt ist, in dem Fall, in dem das Beendigungsanforderungssignal S_{_STOP} eingegeben ist, und in dem Fall, in dem das Steuersignal S_{_UA} eingegeben ist. Das Verminderungsanforderungssignal S_d wird dann ausgegeben. Das Verminderungsanforderungssignal S_d , das von der Beendigungsbestimmungseinheit 4162a ausgegeben wird, wird in die Schlusswertberechnungseinheit 4161 die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße eingegeben. In dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, beendet die Schlusswertberechnungseinheit 4161 die Ausgabe der entsprechenden Gierraten-Steuergrößen und der entsprechenden Betätigungsanforderungssignale zu den entsprechenden Umwandlungseinheiten 42, 43 und 44.
Die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergrößenimmt das Verminderungsanforderungssignal S_d von der Beendigungsbestimmungseinheit 4162a als ihre Eingabe, wie voranstehend beschrieben wurde. Darüber hinaus werden die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen (γ_{_FSTR} , γ_{_RSTR} , und γ_{_DYC} ) von der Schlusswertberechnungseinheit 4161 und das Lenkmoment τs von dem an dem Fahrzeug angebrachten Momentsensor ebenfalls als Eingaben genommen. Nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, werden eine verminderte Steuergröße der vorderen Lenkgierrate γ_{d_FSTR} , eine verminderte Steuergröße der rückwärtigen Lenkgierrate γ_{d_RSTR} , und eine verminderte Steuergröße der DYC-Gierrate γ_{d_DYC} berechnet. Darüber hinaus wird die berechnete verminderte Steuergröße der vorderen Lenkgierrate γ_{d_FSTR} zu der Vorderradlenkwinkelumwandlungseinheit 42 ausgegeben, die berechnete verminderte Steuergröße der rückwärtigen Lenkgierrate γ_{d_RSTR} wird zu der Hinterradlenkumwandlungseinheit 43 ausgegeben, und die berechnete verminderte Steuergröße der DYC-Gierrate γ_{d_DYC} wird zu der DYC-Achsenmomentumwandlungseinheit 44 ausgegeben.
In diesem Fall berechnet die Vorderradlenkwinkelumwandlungseinheit 42 den Vorderradsolllenkwinkel δf* ausgehend von der eingegebenen verminderte Steuergröße der vorderen Lenkgierrate γ_{d_FSTR} . Das den berechneten Vorderradsolllenkwinkel δf* bezeichnende Signal wird dann zu dem vorderen Lenkstellglied 14 abgegeben. Das vordere Lenkstellglied 14 wird so aktiviert, dass der Vorderradlenkwinkel δf zu dem Vorderradsolllenkwinkel δf* passt. Die Hinterradlenkumwandlungseinheit 43 berechnet einen Hinterradsolllenkwinkel δr* ausgehend von der eingegebenen verminderten Steuergröße der rückwärtigen Lenkgierrate γ_{d_RSTR} . Das den berechneten hinteren Radsolllenkwinkel δr* bezeichnete Signal wird dann zu dem rückwärtigen Lenkstellglied 22 abgegeben. Das rückwärtige Lenkstellglied 22 wird so aktiviert, dass der Hinterradlenkwinkel δr zu dem Hinterradsolllenkwinkel δr* passt. Die DYC-Achsenmomentumwandlungseinheit 44 berechnet das Soll-DYC-Moment Tb* ausgehend von der eingegebenen verminderte Steuergröße der DYC-Gierrate γ_{d_DYC} . Das das berechnete Soll-DYC-Moment Tb* bezeichnete Signal wird zu dem DYC-Stellglied 32 abgegeben, das zu aktivieren ist. Das DYC-Stellglied 32, in das das Soll-DYC-Moment Tb* eingegeben wurde, arbeitet dann so, dass das Achsenmoment Tb, das auf das entsprechende Rad wirkt, zu dem Soll-DYC-Moment Tb* passt. Auf diese Weise steuern die entsprechenden Umwandlungseinheiten 42, 43 und 44, nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d durch die Beendigungsbestimmungseinheit 4162a ausgegeben wurde, die Aktivierungen der entsprechenden Stellglieder ausgehend von den entsprechenden verminderten Steuergrößen der Gierraten γ_{d_*} (wo Stern FSTR, RSTR, oder DYC bezeichnet), die durch die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bestimmt (berechnet) wurden. Dadurch wird eine Verminderungssteuerung an den entsprechenden Stellgliedern ausgeführt.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Bestimmungsroutine der verminderten Steuergrößen darstellt, die durch die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße ausgeführt wird, um die Verminderte Steuergröße der Gierrate n γ_{d_} * zu berechnen. Diese Routine wird ausgelöst, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung durch die Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung begonnen wird. Wenn die Routine ausgelöst wird, nimmt in S30 der 7 die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die Gierraten-Steuergrößen γ_{_}* der entsprechenden Stellglieder als ihre Eingaben. Als nächstes wird bestimmt, ob das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist (S31). Die Routine endet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben ist (S33: Nein). Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben wird, die vorliegende Routine wiederholt ausgeführt wird, bis das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird.
Indes schreitet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird (S31 :Ja) die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S32 voran, wo bestimmt wird, ob das Steuerzurückweisungssignal S_UA in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben ist (S32:Nein) schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b indes zu S34 voran, wo ein Zeitmesser beginnt die Zeit zu messen. Als nächstes werden die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} (wo* ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist) ausgehend von der folgenden Gleichung berechnet (S35) $γ_{d_*} = γ_{_*} (1 - ({T/T}_{d}))$
In der voranstehenden Gleichung bezeichnet γ_{_*} (wo Stern ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist) die in S30 eingegebenen entsprechenden Gierraten-Steuergrößen, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist. T ist die durch den Zeitmesser gemessene Zeit, und T_d ist eine voreingestellte Verminderungszeit. Die Verminderungszeit T_d stellt die Zeit dar, für die die entsprechenden Stellglieder ausgehend von den verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} gesteuert werden. Die Verminderungszeit T_d ist im Voraus eingestellt. Die Verminderungszeit T_d ist auf nicht mehr als 20 Sekunden eingestellt. Bevorzugt ist die Verminderungszeit T_d auf eine Zeit zwischen 1 und 10 Sekunden eingestellt. Indes sind in der vorliegenden Ausführungsform die in der Berechnung der vorderen verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_FSTR} verwendete Verminderungszeit, die in der Berechnung der rückwärtigen verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_RSTR} verwendete Verminderungszeit und die in der Berechnung der verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} verwendete Verminderungszeit alle die gleichen.
Gemäß der voranstehenden Gleichung, wenn T = 0, ist die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} gleich der Gierraten-Steuergröße γ_{_*} . Indes ist die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} 0, wenn T = T_d. Darüber hinaus sinkt während des Zeitraums, in dem 0 < T < T_d, die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} linear, da T steigt.
Nachdem in S35 die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} berechnet wurde, schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S36 voran, wo bestimmt wird, ob die durch den Zeitmesser gemessene Zeit T weniger als die Verminderungszeit T_d ist. In dem Fall, in dem die gemessene Zeit T weniger als die Verminderungszeit T_d ist (S36:Ja), schreitet der Prozess zu S37 voran, wo ein die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} bezeichnendes Signal ausgegeben wird. Dann kehrt der Prozess S35 zurück, wo die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} wieder einmal berechnet wird; dann wird in dem Fall, in dem das Verminderungsergebnis in S36 Ja ist, dass die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} bezeichnende Signal ausgegeben (S37). Durch das Wiederholen von S35 bis S37 wird das die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} bezeichnende Signal, das in S35 berechnet wurde, ausgegeben, bis die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht. Die entsprechenden Stellglieder werden dann ausgehend von den die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} bezeichnenden Signalen ausgegeben.
In dem Fall, in dem in S36 bestimmt wird, dass die durch den Zeitmesser T gemessene Zeit nicht weniger als die Verminderungszeit T_d ist (S36:Nein), oder in anderen Worten, in dem Fall, in dem die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht hat, beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die vorliegende Routine.
In dem Fall, in dem in S32 von 7 bestimmt wurde, dass das Steuergrößenzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wird (S32:Ja), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten-Steuergröße 4162b zu S33 voran, wo ein sofortiger Anhalteprozess ausgeführt wird.
Die Steuerung der entsprechenden Stellglieder wird als Ergebnis dieses sofortigen Anhalteprozesses sofort angehalten. Mit anderen Worten wird die Gierraten-Steuergröße γ_* von jedem Stellglied sofort auf 0 eingestellt. Danach beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die vorliegende Routine.
9 ist ein Diagramm, das die Gierraten-Steuergrößen γ_* und die Änderungen der Gierrate γ des Fahrzeugs in dem Fall darstellt, in dem die das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde. In 9 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, während die vertikale Achse die Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} oder die Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt. Wie aus 9 ersichtlich ist, werden die Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} der entsprechenden Stellglieder sofort auf 0 eingestellt, wenn das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde. Als Ergebnis fällt die Gierrate γ des Fahrzeugs schnell, und erreicht schlussendlich 0 (oder die Gierrate des Fahrzeugs oszilliert und erreicht schlussendlich 0 als Ergebnis der Oszillation, die gedämpft wird).
In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in der Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wird, kann die Steuerung von zumindest einem der Vielzahl der Stellglieder nicht ausgeführt werden. Sogar falls in S35 eine verminderte Gierraten-Steuergröße für das Stellglied bestimmt wurde, dass nicht gesteuert werden kann, kann das Stellglied nicht gemäß der bestimmten verminderte Gierraten-Steuergröße gesteuert werden. Darüber hinaus besteht ein Risiko, dass die Stabilität der Fahrt des Fahrzeugs durch das Stellglied vermindert wird, dass nicht arbeitend gesteuert werden kann. Entsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung von allen Stellgliedern in einem derartigen Fall sofort beendet. Obwohl das sofortige Beenden der Steuerung von allen diesen Stellgliedern ein Gefühl eines Unbehagens auf den Fahrer ausübt, ist es möglich, die Verminderung in der Stabilität der Fahrt wegen der Stellglieder, die nicht arbeitend gesteuert werden können, zu verhindern.
(Zweite Ausführungsform)
Die voranstehend beschriebene erste Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, in dem die Gierratenverminderungsteuergrößen für die entsprechenden Stellglieder so bestimmt werden, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder während der Verminderungssteuerung zu derselben Zeit endet. Auf der anderen Seite beschreibt die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel, in dem die verminderten Gierraten-Steuergrößen für die entsprechenden Stellglieder so bestimmt werden, dass die Verminderungsgeschwindigkeiten der entsprechenden Stellglieder während der Verminderungssteuerung dieselben sind. Es ist anzumerken, dass die Anordnung der Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche ist wie in der Anordnung, die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben wurde, mit Ausnahme der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b ausgeführt wird, die im Folgenden beschrieben werden wird. Deswegen werden die Beschreibungen für Elemente ausgelassen, die die gleichen sind, wie die, die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebenen Anordnung.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, um die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} zu berechnen. Diese Routine wird gestartet, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung durch die Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung begonnen wird. Wenn diese Routine gestartet wird, nimmt in S40 der 10 die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} der entsprechenden Stellglieder als ihre Eingaben. Als nächstes wird es bestimmt, ob das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, oder mit anderen Worten, ob die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist oder nicht (S41). Die Routine endet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben wird (S41:Nein). Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben ist, die vorliegende Routine wiederholt ausgeführt wird, bis das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird.
Indes schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist (S41:Ja), oder in anderen Worten, in dem Fall, in dem die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, zu S42 voran, wo bestimmt wird, ob das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in der Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde oder nicht. In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S42:Ja), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S43 voran, wo ein sofortiger Anhalteprozess ausgeführt wird. Die Steuerung der entsprechenden Stellglieder wird als Ergebnis dieses sofortigen Anhalteprozesses sofort beendet. Danach beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die vorliegende Routine.
Indes schreitet in dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S42:Nein), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S44 voran, wo ein Zeitmesser beginnt, die Zeit zu messen. Als nächstes werden die entsprechenden Gierratenverminderungsteuergrößen γ_{d_*} ausgehend von der folgenden Gleichung berechnet (S45). $γ_{d_*} = γ_{_*} - V_{d} T$
In der voranstehenden Gleichung bezeichnet γ_{d_*} die sprechenden Gierraten-Steuergrößen, die in S40 eingegeben werden, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde. T ist die durch den Zeitmesser gemessene Zeit, und V_d ist eine voreingestellte Verminderungsgeschwindigkeit (Gierrate pro Sekunde). Die Verminderungsgeschwindigkeit V_d stellt die Änderungsgröße (Größe des Sinkens) in der Gierraten-Steuergröße pro Zeiteinheit dar. Hier sind die in der Berechnung der vorderen Lenkverminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_FSTR} berechnete Verminderungsgeschwindigkeit, die in der Berechnung der rückwärtigen Lenkverminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_RSTR} verwendete Verminderungsgeschwindigkeit und die in der berechneten verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} verwendete Verminderungsgeschwindigkeit alle die gleichen. Es ist anzumerken, dass die voranstehende Gleichung verwendet wird, wenn die Gierratenstellgröße γ_{_*} ein positiver Wert ist. Wenn die Gierraten-Steuergröße γ_{_*} ein negativer Wert ist, können die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} ausgehend von der folgenden Gleichung berechnet werden. $γ_{d_*} = γ_{_*} + V_{d} T$
Als nächstes bestimmt die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b, ob die Größenordnungen der berechneten verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} größer als oder gleich einem Kleinstwert γ_{d_th} sind, der nahe an 0 liegt (S46). In dem Fall, in dem die Größenordnung der berechneten verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} größer als oder gleich dem Kleinstwert γ_{d_th} ist, der nahe an 0 liegt (S46:Ja), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S47 voran, und gibt die in S45 berechnete verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} aus. Danach kehrt der Prozess zu S45 zurück, in dem die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} wieder einmal berechnet wird (S45); es dann bestimmt wird, ob die Größenordnung der berechneten verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} größer als oder gleich dem Kleinstwert γ_{d_th} ist, der nahe an 0 liegt (S46), und falls die Steuergröße größer als oder gleich dem Kleinstwert γ_{d_th} ist, der nahe an 0 liegt, wird die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben (S47). Durch das Wiederholen von S45 bis S47 wird die in S45 berechnete verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben, bis die Größenordnung der verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} kleiner als der Kleinstwert γ_{d_th} ist, nahe an 0 liegt.
In dem Fall, in dem in S46 bestimmt wurde, dass die Größenordnung der verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} kleiner als der Kleinstwert γ_{d_th} geworden ist, der nahe an 0 liegt (S46:Nein), beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4126b die vorliegende Routine. Durch das Ausführen der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, soweit bisher beschrieben, werden die entsprechenden Stellglieder ausgehend von den verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} gesteuert, deren Größenordnungen sich während der Verminderungssteuerung allmählich verringern. Die Steuerung der seitlichen Bewegung, die durch die Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, wird dann zu der Zeit beendet, wenn die Größenordnung der verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} der entsprechenden Stellglieder 0 erreicht. Auf diese Weise kann durch das allmähliche Reduzieren der Gierraten-Steuergrößen der entsprechenden Stellglieder durch die Verminderungssteuerung ein Gefühl eines Unbehagens, das dem Fahrer vermittelt wird, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung beendet wird, reduziert werden.
11 ist ein Diagramm, das die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} und Änderungen in der Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt, wenn die Verminderungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. In 11 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, während die vertikale Achse die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} oder die Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt.
Wie aus 11 ersichtlich ist, wird die Verminderungssteuerung für die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen eingeleitet, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird. Nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird, sinken alle verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} . In diesem Fall sind die Verminderungsgeschwindigkeiten V_d für alle verminderten Gierraten-Steuergrößen (d. h. die vordere verminderte Lenkgierraten-Steuergröße γ_{d_FSTR} , die rückwärtige verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_RSTR} und die verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} ) die gleichen. Entsprechend wird die Steuerung in der Reihenfolge von dem Stellglied beendet, dessen Gierraten-Steuergröße die niedrigste ist, wenn die Verminderungssteuerung begonnen wird. Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Verminderungsgeschwindigkeit V_d so eingestellt ist, dass die Verminderungszeit für das Stellglied, dessen Steuerung zuletzt beendet wird, kleiner als 10 Sekunden ist. Auf diese Weise ist es durch das Einstellen der Verminderungsgeschwindigkeiten der verminderten Gierraten-Steuergrößen für alle Stellglieder so, dass sie gleich sind, möglich, ein Gefühl eines Unbehagens aufgrund der Verminderungsgeschwindigkeiten der verminderten Gierraten-Steuergrößen zu reduzieren, bis sich durch die entsprechenden Stellgliedern unterscheiden.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, in dem die verminderte Steuergrößen für die entsprechenden Stellglieder so bestimmt werden, dass die Steuerung der Stellglieder in der Reihenfolge von dem Stellglied beendet wird, dass die kleinste Größe der Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist. Es ist anzumerken, dass die Anordnung der Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche ist wie die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebenen Anordnung, mit Ausnahme der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b ausgeführt wird, die im Folgenden beschrieben werden wird. Deswegen werden die Beschreibungen für Elemente ausgelassen, die in der in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebenen Anordnung die gleichen sind.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, um die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} zu berechnen. Wenn diese Routine begonnen wird, nimmt in S50 der 12 die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} der entsprechenden Stellglieder als ihre Eingaben. Als nächstes wird es bestimmt, ob das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird oder nicht, oder in anderen Worten, ob die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist (S51). Die Routine endet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben wird (S51:Nein). Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben ist, die vorliegende Routine wiederholt ausgeführt wird, bis das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird.
Indes schreitet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird (S51:Ja) oder in anderen Worten, in dem Fall, in dem die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S52 voran, wo bestimmt wird, ob das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde. In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S52:Ja), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S53 voran, wo ein sofortiger Anhalteprozess ausgeführt wird. Die Steuerung der entsprechenden Stellglieder wird als Ergebnis dieses sofortigen Anhalteprozesses sofort angehalten. Danach beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die vorliegende Routine.
Indes schreitet in dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S53:Nein), die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S54 voran, wo ein Zeitmesser beginnt, die Zeit zu messen. Als nächstes werden ein vorderer Lenkwirkungsindex E_{_FSTR} ein rückwärtiger Lenkwirkungsindex E_{_RSTR} und DYC-Wirkungsindex E_{_DYC} berechnet. Der vordere Lenkwirkungsindex E_{_FSTR} ist ein numerischer Wert, der die Größenordnung der Wirkung der Verminderungssteuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs in dem Fall darstellt, in dem die vordere Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} , die in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, sich 0 ändert, oder in anderen Worten, in dem Fall, in dem die Verminderungssteuerung an dem vorderen Lenkstellglied 14 ausgeführt wurde. Der rückwärtige Lenkwirkungsindex E_{_RSTR} ist ein numerischer Wert, der die Größenordnung der Wirkung der Verminderungssteuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs in dem Fall darstellt, in dem die rückwärtige LenkGierraten-Steuergröße γ_{_RSTR} , die in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, sich zu 0 ändert, oder mit anderen Worten, in dem Fall, in dem die Verminderungssteuerung an dem rückwärtigen Lenkstellglied 22 ausgeführt wurde. Der DYC-Wirkungsindex E_{_DYC} ist ein numerischer Wert, der die Größenordnung der Wirkung der Verminderungssteuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs in dem Fall darstellt, in die DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} , die in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, sich auf 0 ändert, oder mit anderen Worten, in dem Fall, in dem die Verminderungssteuerung an dem DYC-Stellglied 32 ausgeführt wurde.
Der vordere Lenkwirkungsindex E_{_FSTR} wird durch das Multiplizieren der vorderen Lenkgierratensteuergröße γ_{_FSTR} , die in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, mit einem vorderen Lenkwirkungskoeffizienten Ce_{_FSTR} gefunden. Der rückwärtige Lenkwirkungsindex E_{_RSTR} wird durch das Multiplizieren der rückwärtigen Lenkgierratensteuergröße γ_{_RSTR} , der in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, durch einen rückwärtigen Lenkwirkungskoeffizienten Ce_{_RSTR} gefunden. Der DYC-Wirkungsindex E_{_DYC} wird durch das Multiplizieren der DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{_DYC} , die in S50 eingegeben wurde, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, mit einem DYC-Wirkungskoeffizienten Ce_{_DYC} gefunden.
Der vordere Lenkwirkungskoeffizient Ce_{_FSTR} ist ein Koeffizient, der die Größenordnung der Wirkung darstellt, die der Betrieb des vorderen Lenkstellglieds 14 auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist. Der rückwärtige Lenkkoeffizient Ce_{_RSTR} ist ein Koeffizient, der die Größenordnung der Wirkung darstellt, die der Betrieb des rückwärtigen Lenkstellglieds 22 auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist. Der DYC-Wirkungskoeffizient Ce_{_DYC} ist ein Koeffizient, der die Größenordnung der Wirkung darstellt, den der Betrieb des DYC-Stellglieds 32 auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist. Diese Wirkungskoeffizienten werden im Voraus untersucht und in der Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b bespeichert. Allgemein wird das Größenordnungsverhältnis dieser Wirkungskoeffizienten darstellt wie folgt. ${Ce}_{_FRST} > {Ce}_{_DYC} > {Ce}_{_RSTR}$
Nachdem die entsprechenden Wirkungsindizes in S55 berechnet wurden, erhält die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b in S56 eine vordere Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_FSTR} , eine rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_RSTR} und eine DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} . Auf eine Wirkungsindexverminderungszeittabelle wird Bezug genommen, wenn die entsprechenden Verminderungszeiten erhalten werden.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Wirkungsindexverminderungszeittabelle als ein Diagramm darstellt. Die horizontale Achse in 13 stellt ein Wirkungsindex E_* dar (wo * ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist), während die vertikale Achse die Verminderungszeit T_{d_*} darstellt (wo * ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist). Die Verminderungszeiten T_{d_*} , die den entsprechenden Wirkungsindizes E_* entsprechen, sind in 13 durch die Linie A bezeichnet. Wie aus 13 ersichtlich ist, wird je größer der Wirkungsindex E_* ist, die Verminderungszeit T_{d_*} , die diesem Wirkungsindex E_* entspricht, umso länger. Der Maximalwert der Verminderungszeit T_{d_*} beträgt 10 Sekunden. Die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b erhält die entsprechenden Verminderungszeiten T_{d_*} durch das Bezugnehmen auf die Wirkungsindexverminderungszeittabelle und Extrahieren der Verminderungszeiten T_{d_*} entsprechend den Wirkungsindizes E_*, die in S55 gefunden wurden.
Als nächstes berechnet in S57 die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die vordere verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_FSTR} , die rückwärtige verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_RSTR} und die verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} . In der vorliegenden Ausführungsform werden die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} ausgehend von den folgenden Gleichungen berechnet. $γ_{d_FSTR} = γ_{d_FSTR} (1 - ({T/T}_{d_FSTR}))$
$γ_{d_RSTR} = γ_{d_RSTR} (1 - ({T/T}_{d_RSTR}))$
$γ_{d_DCY} = γ_{d_DYC} (1 - ({T/T}_{d_DYC}))$
In der voranstehenden Gleichung bezeichnet γ_{_*} (wo * ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist), die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen, die in S50 eingegeben wurden, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird. T bezeichnet einen durch einen Zeitmesser gemessene Zeit.
Nachdem in S57 die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} berechnet wurde, schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S58 voran, wo bestimmt wird, ob die durch den Zeitmesser T gemessene Zeit kleiner als die Verminderungszeit T_d ist oder nicht. In dem Fall, in dem die gemessene Zeit T kleiner als die Verminderungszeit T_d ist (S58:Ja), schreitet der Prozess S59 voran, wo die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben wird. dann kehrt der Prozess S57 zurück, wo die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} wieder einmal berechnet wird; dann wird in dem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis in S58 Ja ist, die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben (S59). Durch das Wiederholen von S57 bis S59 wird die in S57 berechnete verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben, bis die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht. Die Verminderungssteuerung wird dann für die entsprechenden Stellglieder ausgehend von der ausgegebenen verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgeführt.
In dem Fall, in dem es in S58 bestimmt wird, dass die durch den Zeitmesser gemessene Zeit T nicht kleiner als die Verminderungszeit T_d ist (S58:Nein), oder in anderen Worten, in dem Fall, in dem die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht hat, beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die vorliegende Routine. Durch das Ausführen der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, soweit bisher beschrieben, werden die entsprechenden Stellglieder ausgehend von den verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} gesteuert, die während der Verminderungssteuerung allmählich reduziert werden. Die Steuerung der seitlichen Bewegung, die durch die Vorrichtung zur Steuerung der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, wird dann zu der Zeit beendet, zu der die Größenordnung der verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} der entsprechenden Stellglieder 0 erreicht. Auf diese Weise kann durch das allmähliche Reduzieren der Gierraten-Steuergrößen der entsprechenden Stellglieder durch die Verminderungssteuerung ein auf den Fahrer ausgeübtes Gefühl eines Unbehagens, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung beendet wird, reduziert werden.
14 ist ein Diagramm, das die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} und Änderungen in der Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt, wenn die Verminderungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. In 14 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, während die vertikale Achse die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} oder die Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt.
Wie aus 14 ersichtlich ist, wird die Verminderungssteuerung für die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen ausgeführt, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist. Dann sinken alle verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} , nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde. Indes ist die Verminderungszeit für jedes Stellglied eingestellt, um so länger zu sein, desto größer die Wirkung der Verminderungssteuerung für dieses Stellglied auf das Drehverhalten des Fahrzeugs haben wird. In 14 ist die Verminderungszeit T_{d_FSTR} für die vordere verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_FSTR} , die die größte Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist, eingestellt, am längsten zu sein; die Verminderungszeit T_{d_RSTR} für die rückwärtige verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_RSTR} , die eine relativ größere Wirkung aufweist, ist eingestellt am zweitlängsten zu sein; und die Verminderungszeit T_{d_DYC} für die verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} ; die ein relativ kleine Wirkung aufweist, ist eingestellt, am kürzesten zu sein. Auf diese Weise ist es möglich, das Drehverhalten des Fahrzeugs zur Zeit der Verminderungssteuerung zu stabilisieren, in dem die Verminderungszeit für die verminderte Gierraten-Steuergröße eingestellt wird, eine größere Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweist, länger zu sein, und somit die Steuerung allmählich zu vermindern. Als Ergebnis ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens aufgrund von Instabilitäten in dem Drehverhalten zu reduzieren, die während der Verminderungssteuerung entstehen.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, in dem die verminderten Steuergrößen der entsprechenden Stellglieder so bestimmt sind, dass die Steuerung des vorderen Lenkstellglieds 14 während der Verminderungssteuerung als letztes anhält. Es ist anzumerken, dass die Anordnung der Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche ist wie die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebene, mit Ausnahme der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b ausgeführt wird, die im Folgenden beschrieben werden wird. Deswegen werden Beschreibungen für die Elemente ausgelassen, die die gleichen sind, wie die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebenen Anordnungen.
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße darstellt, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, um die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} zu berechnen. Wenn diese Routine in S60 von 15 begonnen wird, nimmt die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} der negativen Stellglieder als ihre Eingaben. Als nächstes wird bestimmt, ob das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, oder mit anderen Worten, ob die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder anzuhalten ist oder nicht (S61). Die Routine endet in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben ist (S61:Nein). Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d nicht eingegeben wird, die vorliegende Routine wiederholt ausgeführt wird, bis das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird.
Indes schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird (S61:Ja) oder mit anderen Worten ausgedrückt, in dem Fall, in dem Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens bestimmt hat, dass die Steuerung der entsprechenden Stellglieder zu beenden ist, zu S62 voran, wo bestimmt wird, ob das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde oder nicht. In dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S62:Ja), schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S63 voran, wo ein sofortiger Anhalteprozess ausgeführt wird. Die Steuerung der entsprechenden Stellglieder wird als Ergebnis dieses sofortigen Anhalteprozesses sofort beendet. Danach beendet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die vorliegende Routine.
Indes schreitet in dem Fall, in dem das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wurde (S62:Nein) die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S64 voran, wo ein Zeitmesser beginnt, die Zeit zu messen. Als nächstes werden die vordere verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_FSTR} die rückwärtige verminderte Lenkgierratensteuergröße γ_{d_RSTR} und die verminderte DYC-Gierraten-Steuergröße γ_{d_DYC} durch die folgenden Gleichungen berechnet. $γ_{d_FSTR} = γ_{_FSTR} (1 - ({T-T}_{d_FSTR}))$
$γ_{d_RSTR} = γ_{_RSTR} (1 - ({T-T}_{d_RSTR}))$
$γ_{d_DYC} = γ_{_DYC} (1 - ({T-T}_{d_DYC}))$
In den voranstehenden Gleichungen bezeichnet γ_-* (wo * ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist), die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen, die in S60 eingegeben werden, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist. T bezeichnet eine durch einen Zeitmesser gemessene Zeit. Darüber hinaus bezeichnet T_{d_FSTR} eine voreingestellte vordere Lenkgierratenverminderungszeit, T_{d_RSTR} bezeichnet eine voreingestellte rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit, und T_{d_DYC} bezeichnet eine voreingestellte DYC-Gierratenverminderungszeit. Diese Verminderungszeiten stellen Zeiten dar, für die die Verminderungssteuerung an den entsprechenden Stellgliedern ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die vordere Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_FSTR} auf eine längere Zeit als die rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_RSTR} und die DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} eingestellt. Darüber hinaus ist die DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} auf eine längere Zeit als die rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_RSTR} eingestellt. Es ist jedoch anzumerken, dass die vordere Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_FSTR} kleiner als oder gleich wie 10 Sekunden ist.
Nachdem die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} in S65 berechnet wurde, schreitet die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b zu S66 voran, wo bestimmt wird, ob die durch den Zeitmesser gemessene Zeit T kleiner als die Verminderungszeit T_{d_*} ist (wo * ein beliebiges aus FSTR, RSTR oder DYC ist). In dem Fall, in dem die gemessene Zeit T kleiner als die Verminderungszeit T_{d_*} ist (S66:Ja), schreitet der Prozess zu S67 voran, wo die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben wird. Dann kehrt der Prozess zu S65 zurück, wo die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} wieder einmal berechnet wird; dann wird in dem Fall, in dem das Verminderungsergebnis in S66 Ja ist, die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben (S67). Durch das Wiederholen von S65 bis S67 wird die in S65 berechnete verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgegeben, bis die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht. Die Verminderungssteuerung wird dann für die entsprechenden Stellglieder ausgehend von der ausgegebenen verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgeführt.
In dem Fall, in dem in S66 bestimmt wird, dass die durch den Zeitmesser gemessene Zeit T nicht kleiner als die Verminderungszeit T_d ist (S66:Nein), oder mit anderen Worten ausgedrückt, in dem Fall, in dem die gemessene Zeit T die Verminderungszeit T_d erreicht hat, beendet die Einheit 4162b zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die vorliegende Routine. Durch das Ausführen der Routine zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße, wie soweit beschrieben wurde, werden die entsprechenden Stellglieder ausgehend von den verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} gesteuert, die während der Verminderungssteuerung allmählich reduziert werden. Die Steuerung der seitlichen Bewegung, die durch die Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, wird dann zu der Zeit beendet, wenn die Größenordnung der verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} der entsprechenden Stellglieder 0 erreicht. Auf diese Weise kann durch das allmähliche Reduzieren der Steuergrößen der entsprechenden Stellglieder durch die Verminderungssteuerung ein dem Fahrer vermitteltes Gefühl eines Unbehagens reduziert werden, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung beendet wird.
16 ist ein Diagramm, das die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} und Änderungen in der Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt, wenn die Verminderungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. In 16 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, während die vertikale Achse die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} oder die Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt.
Wie aus 16 ersichtlich ist, wird die Verminderungssteuerung für die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen ausgeführt, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist. Nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, sinken alle verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} . Wie voranstehend erwähnt wurde, ist die vordere Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_FSTR} länger als die rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_RSTR} und die DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} . Darüber hinaus ist die DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} länger als die rückwärtige Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_RSTR} . Im Allgemeinen weist die Verminderungssteuerung für die vordere Lenkgierratensteuergröße die größte Wirkung auf das Drehverhalten eines Fahrzeugs auf. Mit anderen Worten ausgedrückt weist unter den mehreren Stellgliedern das Steuern des vorderen Lenkstellglieds 14 die größte Wirkung auf die durch den Fahrer durchgeführten Lenkvorgänge auf. Darüber hinaus weist die Verminderungssteuerung für die DYC-Gierraten-Steuergröße die nächst größte Wirkung auf das Drehverhalten eines Fahrzeugs auf. Aus diesem Grund ist es durch das Einstellen der vorderen Lenkgierratenverminderungszeit T_{d_FSTR} am längsten zu sein und Einstellen der DYC-Gierratenverminderungszeit T_{d_DYC} am nächst längsten zu sein, wie in der vorliegenden Ausführungsform, möglich, die Steuergrößen allmählich zu vermindern, was im Gegenzug ermöglicht, das Drehverhalten des Fahrzeugs während der Verminderungssteuerung zu stabilisieren. Als Ergebnis ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens aufgrund von Instabilitäten in dem Drehverhalten während der Verminderungssteuerung zu reduzieren.
(Fünfte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Anordnung der Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie in der Anordnung der in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschriebenen Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung, mit Ausnahme der Weise, in der die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform erhält in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wird, und das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben wird, die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die entsprechende verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} durch das Ausführen eines Tiefpassfilterprozesses an den entsprechenden Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} . In diesem Fall, ist die Abschneidefrequenz für den Tiefpassfilter, der zum Erhalten der verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} verwendet wird, die gleiche. Die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b gibt die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} aus, die durch den Tiefpassfilterprozess erhalten wurden. Während der Verminderungssteuerung werden die entsprechenden Stellglieder ausgehend von den ausgegebenen verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} gesteuert. Auf diese Weise kann ein Gefühl eines Unbehagens, das auf den Fahrer ausgeübt wird, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung angehalten wird, durch das Verringern der Gierraten-Steuergrößen während der Verminderungssteuerung unter Verwendung eines Tiefpassfilters reduziert werden. Anordnungen neben den voranstehend beschriebenen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform, und deren Beschreibung wird ausgelassen.
17 ist ein Diagramm, das die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} und Änderungen in der Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt, wenn die Verminderungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. In 17 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, währen die vertikale Achse die verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} oder die Gierrate γ des Fahrzeugs darstellt.
Wie aus 17 ersichtlich ist, wird die Verminderungssteuerung für die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen eingeleitet, wenn das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist. Nachdem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben wurde, sinken dann alle verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} . Die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} können unter Verwendung einer einfachen Anordnung durch das Ausführen des Tiefpassfilterprozesses an den entsprechenden Gierraten-Steuergrößen schneller reduziert werden. Da darüber hinaus die Abschneidefrequenz des Tiefpassfilters, der verwendet wird, um die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} zu berechnen, die gleiche ist, sind die Verhältnisse ähnlich, mit denen die verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} sich verringern. Entsprechend ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, dass wegen Unterschieden in den Verhältnissen der verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} Verringerung während der Verminderungssteuerung auf den Fahrer ausgeübt wird.
(Sechste Ausführungsform)
Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Anordnung der Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie die Anordnung der Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung, die in der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben wurde, mit Ausnahme der Weise, in der die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform erhält in dem Fall, in dem das Verminderungsanforderungssignal S_d eingegeben ist und das Steuerzurückweisungssignal S_{_UA} nicht in die Einheit 4162a zum Bestimmen eines Beendens eingegeben ist, die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße 4162b die entsprechenden verminderten Gierraten-Steuergrößen γ_{d_*} durch das Verarbeiten der Gierraten-Steuergrößen γ_{_*} unter Verwendung eines Filters, der die entgegengesetzten Eigenschaften wie die Oszillationseigenschaften der Gierrate des Fahrzeugs aufweist. Hier bezeichnen die „Oszillationseigenschaften der Gierrate des Fahrzeugs“ die Oszillationseigenschaften der Gierrate, die geschätzt werden aufzutreten, wenn die Gierratensteuerung, die durch die Vorrichtung 40 zum Steuern der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, beendet ist. Die Gierratenoszillationseigenschaften werden im Voraus untersucht, und ein Filter, der die entgegengesetzten Eigenschaften wie die Oszillationseigenschaften aufweist, wird im Voraus eingestellt. Die entsprechenden Gierraten-Steuergrößen werden in den Filter eingegeben, der in dieser Weise eingestellt ist, wenn die Verminderungssteuerung begonnen wird, und die verminderten Gierraten-Steuergrößen werden ausgehend von den von dem Filter abgegebenen Signalen berechnet. Die Verminderungssteuerung wird dann für die entsprechenden Stellglieder ausgehend von der verminderte Gierraten-Steuergröße γ_{d_*} ausgeführt, die in dieser Weise berechnet wurde. Es ist anzumerken, dass die Anordnungen neben den voranstehend beschriebenen die gleichen sind wie in der ersten Ausführungsform, und daher deren Beschreibungen weggelassen werden.
Bisher wurden beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Gemäß diesen Ausführungsformen hat eine Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung eine Sollwerterhaltungseinheit (411), die einen Sollwert (γ*) einer seitlichen Bewegungsgröße eines Fahrzeugs erhält, eine Steuergrößenberechnungseinheit (414, 415, 416), die ausgehend von dem Sollwert der seitlichen Bewegungsgröße, die durch die Sollwerterhaltungseinheit erhalten wurde, seitliche Bewegungssteuergrößen für jedes einer Vielzahl von Steuerzählern (14, 22, 32) berechnet, die zusammenarbeiten (Aktivieren), um die seitliche Bewegungsgröße des Fahrzeugs zu ändern, eine Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44), die Vielzahl der Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert, eine Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung (417, 4162a), die bestimmt, ob die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele, die durch die Steuerzielsteuereinheit durchgeführt wird, zu beenden ist oder nicht und eine Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße (4162b), die, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist, seitliche Bewegungsverminderte Steuergrößen für jedes der Vielzahl der Steuerziele so berechnet, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Vielzahl der Steuerziele sich vermindern. Außerdem, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist, steuert die Steuerzielsteuereinheit die Vielzahl der Steuerziele ausgehend von der Steuergröße der seitlichen Bewegung, die durch die Einheit zum Bestimmen der verminderten Steuergröße bestimmt wurde.
Wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung gemäß den Ausführungsformen bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele, die gesteuert und betätigt werden, um die seitliche Bewegungsgröße des Fahrzeugs zu ändern, zu beenden ist, bestimmt die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die Steuergröße der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele. Die Verminderungssteuerung wird dann auf diesen Steuerzielen ausgehend von den bestimmten Steuergrößen der seitlichen Bewegung ausgeführt, bis die Steuergrößen der seitlichen Bewegung von jedem der Steuerziele 0 erreicht. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist ein Verminderungszeitraum zum Vermindern der Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele während des Zeitraums ab dem Zeitpunkt bereitgestellt, zu dem die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Steuerziele zu beenden ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem Steuerung der Steuerziele anhält. Durch das Verursachen, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der entsprechenden Steuerziele sich während dieses Verminderungszeitraums vermindern, ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, das auf den Fahrer ausgeübt ist, wenn die Steuerung der seitlichen Bewegung beendet ist.
In der Offenbarung bezieht sich die „Verminderung“ der Steuergrößen der seitlichen Bewegung auf das Reduzieren der Steuergrößen der seitlichen Bewegung, so dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele sich 0 annähern. Solange die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele schlussendlich 0 erreichen, ist es in diesem Fall als „Verminderung“ der Steuergrößen der seitlichen Bewegung sogar berücksichtigt, falls ein Zeitraum, in dem die Steuergrößen der seitlichen Bewegung sich während der Verminderung erhöhen. Außerdem wird die Steuerung der Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung ausgeführt, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bestimmt wurden, nachdem es bestimmt wurde, dass die Steuerung der Steuerziele zu beenden ist, in der vorliegenden Offenbarung als „Verminderungssteuerung“ bezeichnet ist.
Es ist bevorzugt für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung von allen Steuerzielen innerhalb von 10 Sekunden von der Zeit weg 0 erreichen, zu der die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist. Mit anderen Worten ist es für die Zeit bevorzugt, für die die Verminderungssteuerung an den Steuerzielen ausgeführt wird (d. h. die Verminderungszeit), dass sie kleiner als oder gleich wie 10 Sekunden ist. Eine intensive Forschung hat gezeigt, dass das Einstellen der Verminderungszeit auf eine Länge, die annähernd einige 10 Male (z. B. 50 mal) einer Erwiderungsgeschwindigkeit entspricht, die durch Menschen gefühlt werden kann (z. B. einige Hz) kein Gefühl eines Unbehagens während der Verminderung ausübt und es schwierig macht, zu fühlen,dass die Verminderung stattfindet. Deswegen ist es durch das Einstellen der Verminderungszeit auf weniger als oder gleich wie 10 Sekunden, was eine Länge ist, die annähernd einigen 10 mal der Erwiderungsgeschwindigkeit entspricht, die durch Menschen gefühlt werden kann, möglich, die Steuergrößen der entsprechenden Steuerziele schnell zu vermindern, ohne ein Gefühl eines Unbehagens auszuüben, aber währenddessen ebenfalls auf den Fahrer ein Gefühl auszuüben, dass die Verminderungssteuerung ausgeführt wird.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die seitliche Bewegungsverminderte Steuergrößen für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Verminderungsgeschwindigkeiten der Steuergrößen der seitlichen Bewegung für alle Steuerziele gleich sind, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist. Dadurch werden die Geschwindigkeiten, zu der die Steuergrößen der seitlichen Bewegung von allen Steuerzielen sich ändern (d. h., die Verminderungsgeschwindigkeiten) auf den gleichen Wert eingestellt. Aus diesem Grund ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, das aufgrund von Unterschieden in den Verminderungsgeschwindigkeiten der verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele ausgeübt wird.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Verminderungszeit, zu der die Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung gesteuert werden, um so länger ist, desto größer die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele sind, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung bestimmt hat, dass die Steuerung der Steuerziele zu beenden ist (d. h., wenn die Verminderungssteuerung beginnt). Desto größer die seitliche Bewegungssteuergröße für ein Steuerziel ist, wenn die Verminderungssteuerung beginnt, eine desto größere Wirkung wird die Verminderungssteuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs haben, wenn die Verminderungssteuerung an diesem Steuerziel ausgeführt wird. Deswegen macht es das Einstellen der Verminderungszeit, für Steuerziele länger zu sein, die eine größere Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweisen, möglich, das Drehverhalten des Fahrzeugs während der Verminderungssteuerung zu stabilisieren. Als Ergebnis ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, das aufgrund von Instabilitäten in dem Drehverhalten auf den Fahrer ausgeübt wird, die nach der Verminderungssteuerung auftreten.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Menge der Zeit, für die die Steuerziele ausgegeben von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung (d. h. von den Verminderungszeiten) gesteuert wird, je länger sind, desto größer die Wirkung der Steuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs in dem Fall ist, in dem jedes Steuerziel ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung gesteuert wird, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bestimmt sind. In diesem Fall ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, eine Wirkindexberechnungseinheit zu haben (S55), die für jedes der entsprechenden Steuerziele einen Wirkindex berechnet, der die Größenordnung der Wirkung darstellt, die die Steuerung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs in dem Fall hat, in dem Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung gesteuert werden, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bestimmt werden.
Darüber hinaus ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Größe der Zeit, für die die Steuerziele ausgehend von Steuergrößen der seitlichen Bewegung gesteuert werden (d. h. die Verminderungszeit) um so länger ist, desto größer der Wirkindex ist, der durch die Wirkindexberechnungseinheit berechnet wurde. Dadurch unterlaufen Steuerziele, die eine größere Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweisen, eine allmähliche Verminderungssteuerung durch das Einstellen der Verminderungszeit für die Steuerziele, die eine größere Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs haben, dahingehend, dass sie länger sind. Entsprechend kann das Drehverhalten des Fahrzeugs für eine Verminderungssteuerung stabilisiert werden. Als Ergebnis ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, das aufgrund von Instabilitäten in dem Drehverhalten auf den Fahrer ausgeübt wird, die während der Verminderungssteuerung entstehen.
Es ist bevorzugt für die Wirkindexberechnungseinheit, den Wirkindex ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele an dem Start der Verminderungssteuerung und Wirkkoeffizienten, die die Größenordnung der Wirkungen darstellen, die die Betätigungen der entsprechenden Steuerziele auf das Drehverhalten des Fahrzeugs aufweisen, zu berechnen. Es ist außerdem bevorzugt für die Wirkindexberechnungseinheit, den Wirkindex durch das Multiplizieren der Steuergrößen der seitlichen Bewegung der entsprechenden Steuerziele an dem Start der Verminderungssteuerung durch die Wirkkoeffizienten zu berechnen.
Indes ist es für die Vielzahl der Steuerziele bevorzugt, ein vorderes Lenkstellglied (14) zu haben, das eine vordere Lenkvorrichtung (10) betätigt, die die seitliche Bewegung des Fahrzeugs durch das Lenken der Vorderräder des Fahrzeugs ändert. Darüber hinaus ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die seitlichen verminderten Steuergrößen der Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass während der Verminderungssteuerung die Menge der Zeit, die für die seitliche Bewegungssteuergröße der vorderen Lenkvorrichtung erforderlich ist (vorderes Lenkstellglied), 0 zu erreichen (d. h., die Verminderungssteuerung) länger ist als die Menge der Zeit, die für die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der anderen Steuerziele erforderlich sind, um 0 zu erreichen (die Verminderungszeit).
Im Allgemeinen weist die seitliche Bewegungssteuerung der vorderen Lenkvorrichtung (das vordere Lenkstellglied) die größte Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs auf. Entsprechend ist es möglich, das Drehverhalten des Fahrzeugs während der Verminderungssteuerung durch das Einstellen der Verminderungszeit für die vordere Lenkvorrichtung (das vordere Lenkstellglied) lange zu sein, zu stabilisieren. Als Ergebnis ist es möglich, ein Gefühl eines Unbehagens zu reduzieren, das aufgrund von Instabilitäten in dem Drehverhalten auf den Fahrer ausgeübt wird, die während der Verminderungssteuerung entstehen.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele so zu bestimmen, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Vielzahl der Steuerziele durch einen Tiefpassfilter bearbeitet werden, in dem dieselbe Abschneidfrequenz an dem Beginn der Verminderungssteuerung eingestellt ist. Dadurch werden die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der Steuerziele durch den Tiefpassfilter während der Verminderungssteuerung gedämpft, und somit werden die seitlichen verminderten Steuergrößen schnell reduziert. Entsprechend kann die seitliche Bewegungssteuerung der Steuerziele schnell angehalten werden.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die Vielzahl der Steuerziele durch das Verarbeiten der seitlichen Steuergrößen der Vielzahl der Steuerziele zu bestimmen, die durch die Steuergrößenberechnungseinheit berechnet wurden, wenn die Steueranhaltebestimmungseinheit bestimmt wird, dass die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele zu beenden ist, unter Verwendung eines Filters, der die entgegengesetzten Oszillationseigenschaften wie die Oszillationseigenschaften des Drehverhaltens des Fahrzeugs aufweist, die geschätzt werden, aufzutreten, wenn die Steuerung der Vielzahl der Steuerziele beendet wird. Dadurch wird die Oszillation in dem Drehverhalten, die auftritt, wenn die seitliche Bewegungssteuerung des Fahrzeugs beendet wird, durch die Vorrichtung zum Steuern der seitlichen Bewegung durchgeführt wird, durch das Steuern der Steuerziele ausgehend von den Bewegungsverminderte Steuergrößenprozess unter Verwendung des voranstehend erwähnten Filters unterdrückt.
Zusätzlich ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, eine Steuerzurückweisungsbestimmungseinheit (S32, S42, S52, S62) zu haben, die bestimmt, ob es unmöglich ist oder nicht, eine oder mehrere Filter der Steuerziele ausgehend von den Steuergrößen zu steuern, die durch die Steuergrößenberechnungseinheit berechnet wurden. Darüber hinaus ist es für die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße bevorzugt, die Steuergrößen der seitlichen Bewegung von allen der Vielzahl der Steuerziele sofort auf 0 zu setzen, wenn die Steuerzurückweisungsbestimmungseinheit bestimmt hat, dass es unmöglich ist, eines oder mehrere der Vielzahl der Steuerziele ausgehend von dem durch die Steuergrößenberechnungseinheit berechneten Steuergrößen zu steuern. In dem Fall, in dem die Steuerung von zumindest einem der Vielzahl der Steuerziele unmöglich ist, sogar falls eine seitliche Bewegungsverminderte Steuergröße für dieses Steuerziel bestimmt ist, kann das Steuerziel nicht gemäß der bestimmten verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung gesteuert werden. Darüber hinaus besteht ein Risiko, dass die Stabilität der Fahrt des Fahrzeugs durch das Steuerziel vermindert wird, dass nicht arbeitend gesteuert werden kann. Entsprechend wird in der Ausführungsform die Steuerung von allen diesen Steuerzielen in einem solchen Fall sofort beendet. Obwohl das sofortige Beenden der Steuerung von allen Steuerzielen ein Gefühl eines Unbehagens auf den Fahrer ausüben wird, ist es möglich, die Verminderung in der Stabilität der Fahrt aufgrund der Steuerziele zu verhindern, die nicht arbeitend gesteuert werden können.
Es ist nicht vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung durch die zuvor erwähnten Ausführungsformen beschränkt wird. Obwohl zum Beispiel die voranstehend erwähnte dritte Ausführungsform ein Beispiel darstellt, in dem eine längere Verminderungszeit für größere Wirkindizes eingestellt ist, die ausgehend von dem Produkt der Gierraten-Steuergrößen der entsprechenden Stellglieder und der Wirkkoeffizient der erhalten wird, kann eine längere Verminderungszeit für größere Gierraten-Steuergrößen eingestellt sein. Außerdem kann die Verminderungszeit des Stellglieds, die weniger Wirkindex aufweist, auf 0 eingestellt sein. Darüber hinaus, obwohl das DYC-Stellglied in den zuvor erwähnten Ausführungsform ein Stellglied ist, das eine Bremskraft auf die Fahrzeugräder ausübt (d. h., es ist ein Bremsstellglied), kann das DYC-Stellglied ein Stellglied sein, das eine Antriebskraft auf die Fahrzeugräder ausübt (d. h., ein Radnabenmotor). Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung variiert werden, solange die Variationen nicht von dem wesentlichen Geist der vorliegenden Erfindung abweichen.

Claims

Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung mit: einer Sollwerterhaltungseinheit (411), die einen Sollwert (γ*) einer seitlichen Bewegungsgröße eines Fahrzeugs erhält; eine Steuergrößenberechnungseinheit (414, 415, 416), die ausgehend von dem erhaltenen Sollwert (γ*) der seitlichen Bewegungsgröße Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes von mindestens zwei Steuerzielen (14, 22, 32), von denen mindestens eines eine vordere Lenkung (14) ist und mindestens ein anderes eine Vielzahl an Dynamischen-Giersteuerungsstellgliedern (32) ist, berechnet, die zusammenwirkend arbeiten, um die seitliche Ist-Bewegungsgröße des Fahrzeugs zu ändern; eine Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44), die die mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert; eine Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a), die bestimmt, ob die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) durch die Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44) zu beenden ist oder nicht; und eine Einheit zum Bestimmen verminderter Steuergrößen (416b), die, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a) bestimmt hat, dass die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) zu beenden ist, die verminderten Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung für jedes der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) so bestimmt, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) sich auf 0 vermindern, wobei die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) in der Reihenfolge ausgehend von dem einen der mindestens zwei Steuerziele gestoppt wird, das die geringste Wirkung auf das Drehverhalten des Fahrzeugs hat, wobei, wenn die Einheit zum Bestimmen eines Beendens der Steuerung (417, 4162a) bestimmt, dass die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) zu beenden ist, die Steuerzielsteuereinheit (42, 43, 44) mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) ausgehend von den Steuergrößen der seitlichen Bewegung steuert, die durch die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße (416b) bestimmt wurden.
Vorrichtung zum Steuern einer seitlichen Bewegung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Einheit zum Bestimmen einer verminderten Steuergröße (416b) die Steuergrößen der seitlichen Bewegung für die mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) so bestimmt, dass die Steuergrößen der seitlichen Bewegung von allen Steuerzielen (14, 22, 32), innerhalb von 10 Sekunden ab dem Zeitpunkt, 0 erreichen, zu dem die Einheit zum Bestimmen eines Endes der Steuerung (417, 4162a) bestimmt hat, dass die Steuerung der mindestens zwei Steuerziele (14, 22, 32) zu beenden ist.