DE102012109323B4

DE102012109323B4 - Lenkunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012109323B4
Application number: DE102012109323.7A
Authority: DE
Inventors: Rolf Adomat; Dirk Ulbricht; Akitsugu Yoda; Atsushi Ishihara
Original assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH; JTEKT Corp
Current assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: DE102012109323A1; JP5832844B2; JP2013078998A

Abstract

Lenkunterstützungsvorrichtung, die aufweisteinen Aktuator (15) zum Lenken, der dazu dient, einem Lenkmechanismus (4) ein Führungsdrehmoment zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur zuzufügen,ein Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur, das die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC), die die angenommene Zeit darstellt, zu der das Fahrzeug (100) die Fahrspurbegrenzungslinie (101, 102) erreicht, berechnet,ein Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes, das im Falle einer Gefahr des Abweichens des Fahrzeugs (100) von der Fahrspur den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*) einstellt,ein Korrekturmittel (43), das basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) den durch das Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (T*) korrigiert, indem basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) eine zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes (TG*) notwendige Verstärkung (G) berechnet und mit dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*) multipliziert wird, wobei die notwendige Verstärkung (G) derart berechnet wird, dass sie auf 1 eingestellt wird, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur größer als ein bestimmter Wert (C) oder gleich diesem ist, oder sie auf einen größeren Wert eingestellt wird, je kleiner die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) ist, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) unterhalb des bestimmten Wertes (C) liegt,und ein Steuerungsmittel (46), das basierend auf dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*') nach der Korrektur durch das Korrekturmittel (43) den Aktuator (15) zum Lenken steuert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkunterstützungsvorrichtung für Fahrzeuge, die dazu dient, zu verhindern, dass ein Fahrzeug während der Fahrt von der Fahrspur abweicht.
Stand der Technik
Es gibt Vorschläge für Lenkunterstützungsvorrichtungen, die dazu dienen, zu verhindern, dass ein Fahrzeug während der Fahrt von der Fahrspur abweicht. Als Lenkunterstützungsvorrichtungen dieser Art gibt es solche, die, basierend auf den aufgenommenen Bildern einer an dem Fahrzeug angebrachten Kamera, Informationen über die Straßenoberfläche sowie Informationen über die relative Position von Fahrzeug und Fahrspur erlangen und, wenn das Fahrzeug droht, von der Fahrspur abzuweichen, dem Lenkmechanismus ein Führungsdrehmoment zufügen, das dazu dient, das Fahrzeug in die Richtung zurückzuführen, in der dies verhindert wird. Größe und Richtung des Führungsdrehmomentes werden entsprechend den Informationen über die relative Position von Fahrzeug und Fahrspur, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. festgelegt.
Folgende Dokumente des Standes der Technik sind bekannt: Patentveröffentlichung JP 2010-1377 78 A und Patentveröffentlichung JP 2009 - 043 227 A (zur Familie der EP 2 017 162 A2 gehörend).
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2005 036 219 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges bei einem Verlassen einer vorgegebenen Spur mit einer Spurhalteüberwachungsvorrichtung, die bei Berühren oder Annähern des Fahrzeugs an den Rand des eigenen Fahrstreifens eine haptische Warnung in Form einer Lenkradvibration und stets gleichzeitig mit dieser Warnung als fahrerunterstützende Reaktion ein automatisches Gegenlenken veranlasst, das abhängig von der Zeit bis zum Erreichen des Rands des Fahrstreifes vorgenommen werden kann.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 039 142 A1 ist eine Lenkunterstützungsvorrichtung bekannt, die einen Aktuator zum Lenken, der dazu dient, einem Lenkmechanismus ein Führungsdrehmoment zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur zuzufügen, ein Mittel zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur, das die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur, die die angenommene Zeit darstellt, zu der das Fahrzeug die Fahrspurbegrenzungslinie erreicht, berechnet, ein Mittel zur Einstellung des Anweisungswertes, das im Falle einer Gefahr des Abweichens des Fahrzeugs von der Fahrspur den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes einstellt, und ein Korrekturmittel aufweist, das basierend auf der durch das Mittel zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur den durch das Mittel zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes so korrigiert, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes größer wird mit kürzer werdender angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur.
Beschreibung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Bei einer wie oben beschriebenen Lenkunterstützungsvorrichtung besteht z. B. in dem Falle, dass der Scherwinkel (ϕ in 3) gegenüber der Fahrspur groß ist, auch wenn dem Lenkmechanismus ein entsprechend den Informationen über die relative Position von Fahrzeug und Fahrspur, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. festgelegtes Führungsdrehmoment zugefügt wurde, die Gefahr einer Abweichung von der Fahrspur. Um in einem solchen Fall ein Abweichen von der Fahrspur zu verhindern, wird erwogen, im Falle eines großen Scherwinkels gegenüber der Fahrspur das Führungsdrehmoment nach oben zu korrigieren. Da aber, wenn das Führungsdrehmoment nach oben korrigiert wird, der Fahrer ein Gefühl der Irritation empfindet, ist es wichtig, das Führungsdrehmoment nicht unnötig nach oben zu korrigieren.
Wenn im Falle eines großen Scherwinkels gegenüber der Fahrspur das Führungsdrehmoment nach oben korrigiert wird, passiert es, dass auch in dem Falle, dass der Abstand vom Fahrzeug bis zur Grenzlinie der Fahrbahn groß ist und eine Korrektur des Führungsdrehmomentes nach oben unnötig wäre, das Führungsdrehmoment nach oben korrigiert wird. Folglich ist ein solches Korrekturverfahren des Führungsdrehmomentes nicht wünschenswert, weil die Gelegenheiten, bei denen dem Fahrer ein Gefühl der Irritation zugefügt wird, häufig sind.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lenkunterstützungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach oben korrigiert werden kann und darüber hinaus unterdrückt werden kann, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes unnötig nach oben korrigiert wird.
Mittel zur Problemlösung
Dieses Ziel wird durch eine Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Um das o. a. Ziel zu erreichen, besteht die Erfindung gemäß Anspruch 1 aus einer Lenkunterstützungsvorrichtung, die aufweist einen Aktuator zum Lenken (15), der dazu dient, einem Lenkmechanismus (4) ein Führungsdrehmoment zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur zuzufügen, ein Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC), das die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC), die die angenommene Zeit darstellt, zu der das Fahrzeug die Fahrspurbegrenzungslinie erreicht, berechnet, ein Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes (T_G*), das im Falle einer Gefahr des Abweichens des Fahrzeugs von der Fahrspur den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*) einstellt, ein Korrekturmittel (43), das basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) den durch das Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (T_G*) korrigiert, indem basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) eine zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes (T_G*) notwendige Verstärkung (G) berechnet und mit dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (T_G*) multipliziert wird, wobei die notwendige Verstärkung (G) derart berechnet wird, dass sie auf 1 eingestellt wird, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) größer als ein bestimmter Wert (C) oder gleich diesem ist, oder sie auf einen größeren Wert eingestellt wird, je kleiner die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) ist, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur unterhalb des bestimmten Wertes (C) liegt, und ein Steuerungsmittel (46), das basierend auf dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*') nach der Korrektur durch das Korrekturmittel den Aktuator zum Lenken steuert. Ferner bezeichnen die in Klammern angegebenen alphanumerischen Zeichen bei der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform die entsprechenden Aufbaubestandteile, aber selbstverständlich ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die betreffende Ausführungsform beschränkt. Dies trifft auch für das Folgende zu.
Durch die vorliegende Erfindung kann basierend auf der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur, die die angenommene Zeit darstellt, bis zu der das Fahrzeug die Fahrspurbegrenzungslinie erreicht, der durch das Mittel zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes korrigiert werden. Folglich kann zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrspur der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach oben korrigiert werden. Weiterhin kann dadurch, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes basierend auf der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur korrigiert wird, im Vergleich zu dem Falle, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes basierend auf der seitlichen Verschiebung bis zur Fahrspurbegrenzungslinie (in Fig.. 3 durch D ausgedrückt) oder dem Scherwinkel gegenüber der Fahrspur (in Fig.. 3 durch ϕ ausgedrückt) korrigiert wird, unterdrückt werden, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes unnötig nach oben korrigiert wird. Dadurch können die Gelegenheiten reduziert werden, zu denen der Fahrer ein Gefühl der Irritation empfindet.
Das Korrekturmittel kann auch so aufgebaut sein, dass in dem Falle, dass die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, der durch das Mittel zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes so nach oben korrigiert wird, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach der Korrektur größer wird, je geringer die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur ist.
Weiterhin kann der Aktuator zum Lenken auch der Motor zur Lenkunterstützung einer elektronischen Servolenkungsvorrichtung sein.
Figurenliste

1 ist eine schematische Zeichnung, die den Aufbau einer elektronischen Servolenkungsvorrichtung, bei der eine einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäße Lenkunterstützungsvorrichtung angewandt wurde, im Überblick zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau der ECU zeigt.
3 ist eine erklärende Zeichnung, die der Erklärung der Funktionsweise der TLC-Berechnungseinheit dient.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung der Verstärkung G zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes gegenüber der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC zeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes gegenüber dem nachgewiesenen Lenkdrehmoment zeigt.
7 ist eine schematische Zeichnung, die den Zustand zeigt, in dem durch eine auf dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach der Korrektur beruhende Steuerung zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur die Position des Fahrzeugs verändert wird.
8 ist ein Diagramm, das die Veränderung der Verstärkung G zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes in dem Falle, dass wie in 7 gezeigt die Position des Fahrzeugs verändert wird, zeigt.

Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erklärt.
1 ist eine schematische Zeichnung, die den Aufbau einer elektronischen Servolenkungsvorrichtung, bei der eine einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäße Lenkunterstützungsvorrichtung angewandt wurde, im Überblick zeigt.
Die elektronische Servolenkungsvorrichtung 1 ist ausgestattet mit einem Lenkrad 2 als Lenkelement zum Steuern des Fahrzeugs, einem Lenkmechanismus 4, der gekoppelt mit der Rotation dieses Lenkrads 2 die Räder 3L und 3R umlenkt, und einer Lenkunterstützungsvorrichtung 5, die dazu dient, das Lenken des Fahrers zu unterstützen.
Das Lenkrad 2 und der Lenkmechanismus 4 sind über die Lenkwelle 6, das Universalgelenk 7, die Vorgelegewelle 8 und das Universalgelenk 9 gekoppelt.
Der Lenkmechanismus 4 weist eine sich zu dem Universalgelenk 9 erstreckende Ritzelwelle 11, eine Zahnstangenwelle 12, die eine Zahnstange 12a aufweist, die in das am vorderen Rand der Ritzelwelle 11 befindliche Ritzel 11a eingreift, sowie die Spurstangenhebel 14L und 14R, die jeweils an den paarigen Randteilen der Zahnstangenwelle 12 über die Spurstangen 13L und 13R angeschlossen sind, auf. Die Zahnstangenwelle 12 erstreckt sich in Querrichtung des Fahrzeugs. An der Ritzelwelle 11 ist ein Drehmomentsensor 22 zum Nachweis des Lenkdrehmomentes Th vorgesehen.
Wenn das Lenkrad 2 gesteuert (gedreht) wird, wird diese Rotation über die Lenkwelle 6 usw. zu dem Lenkmechanismus 4 übertragen. An dem Lenkmechanismus 4 wird die Drehung des Ritzels 11a in eine Bewegung in Achsrichtung der Zahnstangenwelle 12 umgewandelt und über die jeweiligen Spurstangen 13L und 13R drehen sich jeweils die entsprechenden Spurstangenhebel 14L und 14R. Dadurch werden die mit den jeweiligen Spurstangenhebeln 14L und 14R gekoppelten entsprechenden Räder 3L und 3R jeweils umgelenkt.
Die Lenkunterstützungsvorrichtung 5 enthält einen koaxial zu der Zahnstangenwelle 12 angeordneten Motor zur Lenkunterstützung 15 und einen Kugelgewindemechanismus (auf der Zeichnung nicht dargestellt), der das Ausgabedrehmoment des Motors zur Lenkunterstützung 15 in eine Bewegung in Achsrichtung der Zahnstange umwandelt und zu der Zahnstangenwelle 12 überträgt. Der Motor zur Lenkunterstützung (Aktuator zum Lenken) 15 besteht aus einem bürstenlosen Motor mit drei Phasen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Motor zur Lenkunterstützung 15 als Aktuator zur Erzeugung einer Lenkunterstützungskraft (Unterstützungsdrehmoment) verwendet und wird gleichzeitig auch als Aktuator zur Erzeugung eines Führungsdrehmomentes zur Verhinderung eines Abweichens des Fahrzeugs von der Fahrspur verwendet.
In der Umgebung des Motors zur Lenkunterstützung 15 ist ein z. B. aus einem Koordinatenwandler bestehender Drehwinkelsensor 23 angeordnet, der dazu dient, den Drehwinkel 9s des Rotors des Motors zur Lenkunterstützung 15 nachzuweisen. Wenn der Motor zur Lenkunterstützung 15 zur Rotation angetrieben wird, wird diese Rotation durch den Kugelgewindemechanismus in eine Bewegung in Achsrichtung der Zahnstangenwelle 12 umgewandelt. D. h. das Drehmoment des Motors zur Lenkunterstützung 15 wird dem Lenkmechanismus 4 zugefügt. Dadurch werden die Räder 3L und 3R umgelenkt.
Die elektronische Servolenkungsvorrichtung 1 ist weiterhin ausgestattet mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 zum Nachweis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, einer am Fahrzeug angebrachten Kamera 25, einer Bildverarbeitungseinheit 26 und einer ECU (Electronic Control Unit: elektronische Steuerungseinheit) 27 zur Steuerung des Motors zur Lenkunterstützung 15.
Die Kamera 25 wird z. B. an der Innenseite der Frontscheibe im Fahrzeug in einem Zustand, in dem sie bezüglich des Fahrzeugs vorn und schräg nach unten gerichtet ist, angeordnet. Die Kamera 25 nimmt die Straße vor dem Fahrzeug auf. Die Kamera 25 ist z. B. eine CCD Kamera.
Die Bildverarbeitungseinheit 26 erkennt basierend auf den durch die Kamera 25 aufgenommenen Bildern die paarigen Fahrspurbegrenzungslinien (weiße Linien), die die Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, anzeigen, und erlangt Informationen über die relative Position von Fahrzeug und Fahrspur. Zu den o. a. Informationen über die relative Position gehören die in 3 durch D dargestellte seitliche Verschiebung bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie, der in 3 durch ϕ dargestellte Scherwinkel gegenüber der Fahrspurbegrenzungslinie usw. Die seitliche Verschiebung bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie D und der Scherwinkel gegenüber der Fahrspurbegrenzungslinie ϕ werden im Anschluss detailliert erklärt.
In die ECU 27 werden das durch den Drehmomentsensor 22 nachgewiesene Lenkdrehmoment Th, der durch den Drehwinkelsensor 23 nachgewiesene Drehwinkel θs des Rotors des Motors zur Lenkunterstützung 15, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 nachgewiesene Fahrzeuggeschwindigkeit V und die durch die Bildverarbeitungseinheit 26 erlangten Informationen über die relative Position (D, ϕ usw.) eingegeben.
2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau der ECU 27 zeigt.
Die ECU 27 ist ausgestattet mit einem Mikrocomputer 31 und einem Steuerkreis (Inverterschaltung) 32, der durch den Mikrocomputer 31 gesteuert wird und dem Motor zur Lenkunterstützung 15 elektrische Energie zuführt.
Der Mikrocomputer 31 ist ausgestattet mit einer CPU und einem Speicher (ROM, RAM usw.) und dadurch, dass er bestimmte Programme ausführt, übernimmt er die Funktion von mehreren Funktionsverarbeitungseinheiten. Zu diesen mehreren Funktionsverarbeitungseinheiten gehören die TLC-Berechnungseinheit 41, die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G*, die Einheit 43 zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G*, die Einheit 44 zur Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes T_A*, die Drehmomentadditionseinheit 45 und die Feedback-Steuerungseinheit 46.
Die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnet basierend auf der seitlichen Verschiebung D bis zur Fahrspurbegrenzungslinie und dem Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC: Time to Line Crossing), die die angenommene Zeit darstellt, bis zu der das Fahrzeug die Fahrspurbegrenzungslinie (Fahrspurmarkierung) erreicht.
Unter Bezugnahme auf 3 werden die seitliche Verschiebung D bis zur Fahrspurbegrenzungslinie und der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur erklärt. In dem Falle, dass die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 gegenüber der Richtung, in die sich die Fahrspur erstreckt, die linke Richtung ist, wird die auf der linken Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 101 zu der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie, und in dem Falle, dass die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 gegenüber der Richtung, in die sich die Fahrspur erstreckt, die rechte Richtung ist, wird die auf der rechten Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 102 zu der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie.
Bei dem Beispiel von 3 wird die auf der linken Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 101 zu der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie. Als seitliche Verschiebung D bis zur Fahrspurbegrenzungslinie wird der Abstand zwischen der Ecke an der Vorderseite des Fahrzeugs 100, die von den beiden rechts und links befindlichen Ecken an der Seite der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie liegt (bei dem Beispiel von 3 die linke Ecke), und der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie (bei dem Beispiel von 3 die auf der linken Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 101) bezeichnet. Als Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur wird der durch die sich bei dem Fahrzeug in Längsrichtung erstreckende Mittellinie und die zu beachtende Fahrspurbegrenzungslinie gebildete Winkel bezeichnet.
Die Position der Ecke an der Vorderseite des Fahrzeugs 100, die von den beiden rechts und links befindlichen Ecken an der Seite der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie liegt (bei dem Beispiel von 3 die linke Ecke), wird mit A bezeichnet. Weiterhin wird die Position, an der in dem Falle, dass das Fahrzeug sich unter Beibehaltung des gegenwärtigen Scherwinkels ϕ weiterbewegt, die Ecke an der Vorderseite des Fahrzeugs 100, die von den beiden rechts und links befindlichen Ecken an der Seite der zu beachtenden Fahrspurbegrenzungslinie liegt (bei dem Beispiel von 3 die linke Ecke), die zu beachtende Fahrspurbegrenzungslinie (bei dem Beispiel von 3 die auf der linken Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 101) erreicht, mit B bezeichnet. Bei konstanter Geschwindigkeit hat die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC den Wert, der sich ergibt, wenn der Abstand L zwischen A und B durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V dividiert wird. Da zwischen L und D das Verhältnis L x sinΦ = D besteht, wird die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC durch die folgende Formel (1) ausgedrückt. $TLC = L / V = D / (V \times sin ϕ)$
D. h. die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnet die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC basierend auf der o. a. Formel (1). Ferner kann die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC auch basierend auf anderen Berechnungsformeln als der o. a. Formel (1) berechnet werden.
Die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* beurteilt, wenn die durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC kleiner als ein bestimmter Grenzwert ist, dass das Fahrzeug Gefahr läuft, von der Fahrspur abzuweichen, und stellt basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* ein. Wenn allerdings die auf dem beim vorherigen Mal eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* basierende Steuerung zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrspur noch nicht beendet ist, stellt die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* keinen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* ein.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
Die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* fertigt basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V ein Muster des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* gegenüber der Zeit an und stellt entsprechend dem angefertigten Muster den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* ein. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*, wenn die zu beachtende Fahrspurbegrenzungslinie die Fahrspurbegrenzungslinie auf der rechten Seite der Fahrspur ist und von dem Motor zur Lenkunterstützung 15 ein Führungsdrehmoment zu einer nach links gerichteten Lenkung erzeugt wird, auf einen positiven Wert eingestellt, und wenn die zu beachtende Fahrspurbegrenzungslinie die Fahrspurbegrenzungslinie auf der linken Seite der Fahrspur ist und von dem Motor zur Lenkunterstützung 15 ein Führungsdrehmoment zu einer nach rechts gerichteten Lenkung erzeugt wird, auf einen negativen Wert eingestellt.
Das Muster des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* gegenüber der Zeit besteht aus einem ersten Intervall, in dem der absolute Wert des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes | T_G* | allmählich bis zu dem entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegten Maximalwert erhöht wird, einem zweiten Intervall, in dem der Maximalwert gehalten wird, und einem dritten Intervall, in dem der absolute Wert des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes | T_G* | allmählich von dem Maximalwert bis Null verringert wird. Der Maximalwert des absoluten Wertes des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes | T_G* | wird so eingestellt, dass er mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Länge des ersten Intervalls, des zweiten Intervalls und des dritten Intervalls jeweils im Voraus eingestellt und ist, wie groß auch immer der Maximalwert des absoluten Wertes des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes | T_G* | ist, feststehend. Ferner kann die Länge des zweiten Intervalls auch so sein, dass sie entsprechend dem Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur verändert wird. Z. B. kann die Länge des zweiten Intervalls größer werden je großer der absolute Wert des Scherwinkels ϕ gegenüber der Fahrspur ist.
Kehrt man zu 2 zurück, dient die Einheit 43 zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* dazu, basierend auf der durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC den durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* zu korrigieren. Die Einheit 43 zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* beinhaltet die Verstärkungseinstellungseinheit 51 und die Verstärkungsmultiplikationseinheit 52.
Die Verstärkungseinstellungseinheit 51 berechnet basierend auf der durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC die zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes notwendige Verstärkung G (1≤G≤G_max).
Die Verstärkungsmultiplikationseinheit 52 berechnet den endgültigen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' dadurch, dass die durch die Verstärkungseinstellungseinheit 51 eingestellte Verstärkung G mit dem durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* multipliziert wird.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung der Verstärkung G zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes gegenüber der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC zeigt. Wie in 5 gezeigt wird in dem Bereich, in dem die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC größer als der bestimmte Wert C oder gleich diesem ist, die Verstärkung G auf dem unteren Grenzwert 1 fixiert. In dem Bereich, in dem die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC unterhalb des bestimmten Wertes C liegt, wird die Verstärkung G so eingestellt, dass sie entsprechend der Verminderung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC von dem unteren Grenzwert (=1) bis zu dem oberen Grenzwert G_max (>1) monoton erhöht wird. D. h. in dem Bereich, in dem die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC unterhalb des bestimmten Wertes C liegt, wird die Verstärkung G größer, je kleiner die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC ist.
Die Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes 44 stellt basierend auf dem durch den Drehmomentsensor 22 nachgewiesenen Lenkdrehmoment Th und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 nachgewiesenen Fahrzeuggeschwindigkeit V den Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes T_A* ein.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes gegenüber dem nachgewiesenen Lenkdrehmoment zeigt.
Bezüglich des nachgewiesenen Lenkdrehmomentes Th wird z. B. für das Drehmoment zur Lenkung nach links ein positiver Wert genommen und für das Drehmoment zur Lenkung nach rechts wird ein negativer Wert genommen. Weiterhin wird der Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes T_A*, wenn von dem Motor zur Lenkunterstützung 15 ein Unterstützungsdrehmoment zur Lenkung nach links erzeugt wird, auf einen positiven Wert festgelegt, und wenn von dem Motor zur Lenkunterstützung 15 ein Unterstützungsdrehmoment zur Lenkung nach rechts erzeugt wird, auf einen negativen Wert festgelegt.
Für den Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes T_A* wird gegenüber einem positiven Wert des nachgewiesenen Lenkdrehmomentes Th ein positiver Wert genommen und gegenüber einem negativen Wert des nachgewiesenen Lenkdrehmomentes Th ein negativer Wert genommen. Wenn das nachgewiesene Lenkdrehmoment Th einen winzigen Wert in dem Bereich von -T1 bis T1 aufweist, wird das Unterstützungsdrehmoment auf Null festgelegt. Weiterhin wird in dem Bereich, in dem das nachgewiesene Lenkdrehmoment Th außerhalb des Bereiches -T1 bis T1 liegt, der Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes T_A* so eingestellt, dass sein absoluter Wert größer wird, je größer der absolute Wert des nachgewiesenen Lenkdrehmomentes Th wird. Weiterhin wird der Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes T_A* so eingestellt, dass sein absoluter Wert kleiner wird, je größer die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 nachgewiesene Fahrzeuggeschwindigkeit V ist.
Die Drehmomentadditionseinheit 45 berechnet den Drehmomentanweisungswert T_M* (= T_A* + T_G*') dadurch, dass es den durch die Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes 44 eingestellten Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes T_A* und den durch die Verstärkungsmultiplikationseinheit 52 berechneten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' addiert.
In die Feedback-Steuerungseinheit 46 werden der durch die Drehmomentadditionseinheit 45 berechnete Drehmomentanweisungswert T_M*, der durch den Drehwinkelsensor 23 nachgewiesene Drehwinkel θs des Motors zur Lenkunterstützung 15 und das Ausgabesignal des Stromsensors 28 für den Nachweis des in dem Motor zur Lenkunterstützung 15 fließenden Motorstroms eingegeben.
Die Feedback-Steuerungseinheit 46 treibt den Steuerkreis 32 so an, dass das durch den Motor zur Lenkunterstützung 15 erzeugte Drehmoment gleich dem durch die Drehmomentadditionseinheit 45 berechneten Drehmomentanweisungswert T_M* wird. Konkret treibt die Feedback-Steuerungseinheit 46 den Steuerkreis 32 so an, dass ein Stromanweisungswert dadurch berechnet wird, dass der Drehmomentanweisungswert T_M* durch den Drehmomentkoeffizienten des Motors zur Lenkunterstützung 15 dividiert wird und der durch das Nachweissignal des Stromsensors 28 ermittelte Motorstrom gleich dem Stromanweisungswert wird.
Bei einem wie oben beschriebenen Aufbau stellt, wenn die durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist, die Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes 42 basierend auf der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 nachgewiesenen Fahrzeuggeschwindigkeit V den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* ein. Die Verstärkungseinstellungseinheit 51 berechnet basierend auf der durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC die zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes notwendige Verstärkung G. Die Verstärkungsmultiplikationseinheit 52 ermittelt den endgültigen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' dadurch, dass die zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes notwendige Verstärkung G mit dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* multipliziert wird. Basierend auf diesem endgültigen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' wird der Motor zur Lenkunterstützung 15 gesteuert. Das heißt, eine Steuerung zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrspur wird durchgeführt.
In dem Falle, dass die durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC größer als der bestimmte Wert C oder gleich diesem ist, wird die Verstärkung G auf 1 eingestellt. Daher wird der durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* unverändert als endgültiger Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' ausgegeben.
Andererseits wird in dem Falle, dass die durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC unterhalb des bestimmten Wertes C liegt, die Verstärkung G auf einen größeren Wert eingestellt, je kleiner die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC ist. In diesem Falle weist die Verstärkung G einen Wert auf, der größer als 1 ist. Dadurch, dass durch die Verstärkungsmultiplikationseinheit 52 diese Verstärkung G mit dem durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* multipliziert wird, wird der endgültige Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G*' berechnet.
Das heißt in dem Falle, dass die durch die TLC-Berechnungseinheit 41 berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC unterhalb des bestimmten Wertes C liegt, wird der durch die Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes 42 eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nach oben korrigiert. Dadurch kann verlässlich verhindert werden, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht.
Da weiterhin die Verstärkung G basierend auf der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC eingestellt wird, kann unterdrückt werden, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* unnötig nach oben korrigiert wird. Daher können die Gelegenheiten reduziert werden, zu denen dem Fahrer ein Gefühl der Irritation vermittelt wird.
Dieser Punkt wird unter Verwendung von 7 und 8 noch konkreter erklärt. Wie in 7 gezeigt, wird der Fall angenommen, dass die Position des Fahrzeugs 100 dadurch, dass basierend auf dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach der Korrektur T_G*' eine Steuerung zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur durchgeführt wird, wie durch die Zeitpunkte a, b und c gezeigt verändert wird. 8 zeigt die Veränderung der Verstärkung G in diesem Falle.
Wenn sich das Fahrzeug 100 an der durch a gezeigten Position befindet, ist der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur groß, aber weil die seitliche Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 groß ist, weist die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC einen Wert auf, der größer als der bestimmte Wert C oder gleich diesem ist. Daher wird die Verstärkung G auf den unteren Grenzwert (=1) eingestellt. Folglich wird, wenn das Fahrzeug 100 sich an der durch a gezeigten Position befindet, der durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nicht nach oben korrigiert.
In dem Prozess, in dem sich das Fahrzeug 100 von a nach b bewegt, wird der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur kleiner und gleichzeitig wird die seitliche Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 kleiner. Da in diesem Falle die Menge der auf der Verringerung der seitlichen Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 basierenden Verringerung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC größer ist als die Menge der auf der Verringerung des Scherwinkels ϕ gegenüber der Fahrspur basierenden Erhöhung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC, wird die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC allmählich geringer. Wenn dann die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC unterhalb des bestimmten Wertes C liegt, wird die Verstärkung G allmählich vergrößert. Folglich wird in dem Prozess, in dem sich das Fahrzeug 100 von a nach b bewegt, ab einem darin liegenden Zeitpunkt der durch die Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes 42 eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nach oben korrigiert.
Auch in dem Prozess, in dem sich das Fahrzeug 100 von b nach c bewegt, wird der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur kleiner und gleichzeitig wird die seitliche Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 kleiner. Aber da in diesem Falle die Menge der auf der Verringerung des Scherwinkels ϕ gegenüber der Fahrspur basierenden Erhöhung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC größer ist als die Menge der auf der Verringerung der seitlichen Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 basierenden Verringerung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC, wird die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC allmählich länger. Daher wird die Verstärkung G allmählich reduziert und wenn die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC den bestimmten Wert C erreicht bzw. überschreitet, wird sie auf dem unteren Grenzwert fixiert. Folglich wird in dem Prozess, in dem sich das Fahrzeug 100 von b nach c bewegt, bis zu einem darin liegenden Zeitpunkt der durch die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nach oben korrigiert und danach wird der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nicht mehr nach oben korrigiert.
Das heißt, da im Falle der durch a gezeigten Position des Fahrzeugs 100 zwar der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur groß ist, aber die seitliche Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 groß ist, ist die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC relativ lang und in diesem Falle wird der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nicht nach oben korrigiert. Da weiterhin im Falle der durch c gezeigten Position des Fahrzeugs 100 zwar die seitliche Verschiebung D bis zu der Fahrspurbegrenzungslinie 101 gering ist, aber der Scherwinkel ϕ gegenüber der Fahrspur gering ist, ist die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC relativ lang und in diesem Falle wird der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* nicht nach oben korrigiert. Folglich kann bei diesem Ausführungsbeispiel unterdrückt werden, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* unnötig nach oben korrigiert wird. Daher können die Gelegenheiten reduziert werden, zu denen der Fahrer ein Gefühl der Irritation empfindet.
Oben wurde eine Form der Ausführung der vorliegenden Erfindung erklärt, aber die vorliegende Erfindung kann auch durch andere Formen ausgeführt werden. Zum Beispiel stellen bei der o. a. Ausführungsform die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* und die Einheit 44 zur Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes T_A* jeweils einen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes und einen Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes ein, aber es ist auch möglich, dass jeweils ein Stromanweisungswert, der dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes entspricht, und ein Stromanweisungswert, der dem Anweisungswert des Unterstützungsdrehmomentes entspricht, eingestellt werden.
Weiterhin stellt bei der o. a. Ausführungsform die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* ein, aber es ist auch möglich, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* basierend auf dem Verhältnis der relativen Position von Fahrspur und Fahrzeug eingestellt wird. Z. B. kann die Einheit 42 zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* auch basierend auf der Abweichungsmenge zwischen der Mittellinie in Breitenrichtung der Fahrspur und der Mittellinie in Breitenrichtung des Fahrzeugs einen Anweisungswert des Führungsdrehmomentes T_G* zur Verminderung der Abweichungsmenge einstellen.
Weiterhin wird bei der o. a. Ausführungsform ein Muster des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* gegenüber der Zeit wie in 4 gezeigt trapezförmig eingestellt, aber hierauf besteht keine Beschränkung, sondern es kann beispielsweise auch ein sinuswellenförmiges Muster eingestellt werden.
Weiterhin wird bei der o. a. Ausführungsform basierend auf der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC ein Timing zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* (Timing zur Durchführung der Steuerung zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrspur) bestimmt, aber das Timing zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes T_G* kann auch basierend auf anderen Informationen als der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur TLC bestimmt werden.
Darüber hinaus ist es möglich, im Rahmen der im Umfang der Patentansprüche aufgeführten Punkte verschiedene Designänderungen auszuführen.
Bezugszeichenliste

1: elektronische Servolenkungsvorrichtung
2: Lenkrad
3L, 3R: Räder
4: Lenkmechanismus
5: Lenkunterstützungsvorrichtung
6: Lenkwelle
7: Universalgelenk
8: Vorgelegewelle
9: Universalgelenk
11: Ritzelwelle
11a: Ritzel
12: Zahnstangenwelle
12a: Zahnstange
13L, 13R: Spurstangen
14L, 14R: Spurstangenhebel
15: Motor zur Lenkunterstützung
22: Drehmomentsensor
23: Drehwinkelsensor
24: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
25: Kamera
26: Bildverarbeitungseinheit
27: ECU
28: Stromsensor
31: Mikrocomputer
32: Steuerkreis
41: TLC-Berechnungseinheit
42: Einheit (Mittel; TLC-Berechnungseinheit) zur Einstellung des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes
43: Einheit (Korrekturmittel) zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes
44: Einheit zur Einstellung des Anweisungswertes des Unterstützungsdrehmomentes
45: Drehmomentadditionseinheit
46: Feedback-Steuerungseinheit
51: Verstärkungseinstellungseinheit
52: Verstärkungsmultiplikationseinheit
100: Fahrzeug
101: auf der linken Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie
102: auf der rechten Seite der Fahrspur befindliche Fahrspurbegrenzungslinie 3L, 3R Räder

Claims

Lenkunterstützungsvorrichtung, die aufweist einen Aktuator (15) zum Lenken, der dazu dient, einem Lenkmechanismus (4) ein Führungsdrehmoment zur Verhinderung eines Abweichens von der Fahrspur zuzufügen, ein Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur, das die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC), die die angenommene Zeit darstellt, zu der das Fahrzeug (100) die Fahrspurbegrenzungslinie (101, 102) erreicht, berechnet, ein Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes, das im Falle einer Gefahr des Abweichens des Fahrzeugs (100) von der Fahrspur den Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*) einstellt, ein Korrekturmittel (43), das basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) den durch das Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellten Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (T_G*) korrigiert, indem basierend auf der durch das Mittel (41) zur Berechnung der angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur berechneten angenommenen Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) eine zur Korrektur des Anweisungswertes des Führungsdrehmomentes (TG*) notwendige Verstärkung (G) berechnet und mit dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*) multipliziert wird, wobei die notwendige Verstärkung (G) derart berechnet wird, dass sie auf 1 eingestellt wird, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur größer als ein bestimmter Wert (C) oder gleich diesem ist, oder sie auf einen größeren Wert eingestellt wird, je kleiner die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) ist, wenn die berechnete angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) unterhalb des bestimmten Wertes (C) liegt, und ein Steuerungsmittel (46), das basierend auf dem Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (TG*') nach der Korrektur durch das Korrekturmittel (43) den Aktuator (15) zum Lenken steuert.
Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel (43) so aufgebaut ist, dass in dem Falle, dass die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, der durch das Mittel (42) zur Einstellung des Anweisungswertes eingestellte Anweisungswert des Führungsdrehmomentes (T_G*) so nach oben korrigiert wird, dass der Anweisungswert des Führungsdrehmomentes nach der Korrektur größer wird, je geringer die angenommene Zeit bis zur Abweichung von der Fahrspur (TLC) ist.
Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (15) zum Lenken der Motor zur Lenkunterstützung einer elektronischen Servolenkungsvorrichtung (1) ist.