DE102016218476B4

DE102016218476B4 - Fahrassistenzsteuervorrichtung für fahrzeug

Info

Publication number: DE102016218476B4
Application number: DE102016218476.8A
Authority: DE
Inventors: Shintaro Inoue; Hideo Inoue; Pongsathorn Raksincharoensak
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: JP6355167B2; DE102016218476A1; JP2017065323A; US20170088174A1; US10046802B2

Abstract

Fahrassistenzsteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Servolenkmechanismus in einer Lenkvorrichtung, in der gelenkte Räder und ein Lenkrad mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind, wobei die Fahrassistenzsteuervorrichtung Folgendes umfasst:eine Einheit zur Bestimmung eines Servolenkmoments, die ein Servolenkmoment (Ta) auf der Grundlage einer Lenkwinkelabweichung bestimmt, wobei die Lenkwinkelabweichung durch Abziehen eines tatsächlichen Lenkwinkels (θsw) von einem Solllenkwinkel (θsw*) erhalten wird, wobei der Solllenkwinkel (θsw*) unabhängig vom Lenken durch den Fahrer so bestimmt wird, dass ein Sollweg des Fahrzeugs erreicht wird, wobei das Servolenkmoment (Ta) eine erste Komponente aufweist, die mit einer Änderung in der Lenkwinkelabweichung variiert und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern; undeiner Einheit zur Steuerung eines Servolenkmoments, die den Servolenkmechanismus so steuert, dass das Servolenkmoment (Ta) auf die Lenkvorrichtung wirkt, wobeidie Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments eine Einheit zur Bestimmung eines Grad der Beeinflussung und eine Einheit zur Bestimmung eines ersten Komponentenverhältnisses umfasst, wobei die Einheit zur Bestimmung des Grads der Beeinflussung einen Grad (I) der Beeinflussung auf der Grundlage einer Größe der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment (Ta) in einem früheren vorab festgelegten Zeitabschnitt und einem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment (Td) bestimmt, das der Fahrer des Fahrzeugs im früheren Zeitabschnitt ausübt, wobei der Grad (I) der Beeinflussung steigt, wenn die Größe der Lenkmomentenabweichung steigt, und die Einheit zur Bestimmung des ersten Komponentenverhältnisses das Verhältnis einer Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments (Ta) zur Lenkwinkelabweichung auf der Grundlage des Grads (I) der Beeinflussung bestimmt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung beim Fahren eines Fahrzeugs wie eines Automobils, noch genauer auf eine Vorrichtung, die eine Fahrunterstützung in einem Fahrzeug durchführt, das einen Servolenkmechanismus bzw. Lenkunterstützungsmechanismus umfasst, wobei er die Steuerung zum Betreiben des Servolenkmechanismus mit dem Lenkvorgang durch den Fahrer koordiniert.
2. Erläuterung des Stands der Technik
Im Gebiet der Steuerung des Fahrens eines Fahrzeugs wie eines Automobils werden verschiedene Arten von Fahrassistenzsystemen oder automatischen Fahrsystemen für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die einen Lenkmechanismus oder Beschleunigungs-/Verzögerungsmechanismus des Fahrzeugs so steuern, dass einem Fahrer ermöglicht wird, das Fahrzeug einfacher zu fahren. Beispielsweise wird ein Fahrer bei einer Spurhalteassistenz (LKA, Lane Keeping Assist)-Steuerung durch einen Warnsummer oder dergleichen gewarnt, um ein Abweichen eines bewegten Fahrzeugs von einer Spur zu verhindern, wenn das Fahrzeug dabei ist, sich von der Spur zu bewegen. Zudem wird eine Geschwindigkeitssteuerung zum Beibehalten einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer eingestellten Geschwindigkeit ohne dauerndes Niederdrücken eines Gaspedals ausgeführt, wenn eine Abstandstempomatregelung aktiv ist, und der Fahrer wird beim Lenken derart unterstützt, dass das Fahrzeug auf der Spur fährt. Bei einem intelligenten Parkassistenten (IPA) wird eine Lenkunterstützung zur Zeit des Parallelparkens oder Garagenparkens durchgeführt. Das Patent JP 4 173 292 B2 beschreibt einen Aufbau, der zur Zeit eines Spurwechsels die Lenkreaktionskraft eines Lenkrads derart ändert, dass ein Lenkwinkel in die Nähe eines optimalen Lenkwinkels gebracht wird, der auf der Grundlage einer Information über die umgebende Umwelt berechnet wird, und der es somit einem Fahrer erleichtert, seinen Lenkwinkel dem optimalen Lenkwinkel anzupassen. Die JP 2000-72 021 A beschreibt eine Technik für die Fahrassistenz. Diese Technik ist dazu aufgebaut, einen Solllenkwinkel basierend auf Information aus der Umgebung eines Fahrzeugs zu bestimmen, erhöht die Servolenkkraft in derselben Richtung wie der Solllenkwinkel und verringert dann die Servolenkkraft in einer Richtung entgegen dem Solllenkwinkel. Zudem beschreibt die JP 2010-42 741 A eine Technik für die Fahrunterstützung. Diese Technik ist dazu aufgebaut, einen Korrekturbetrag für eine Querbeschleunigung eines Fahrzeugs zu berechnen, um auf eine Sollposition zu zielen, die bestimmt wird, indem ein Bild einer fahrzeuginternen Kamera verwendet wird, eine vom Fahrer eingegebene Lenkgröße erfasst wird, und, falls die Lenkgröße kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist, verzögert sie das Fahrzeug und führt dann eine Lenksteuerung derart aus, dass der Querbeschleunigungskorrekturbetrag erzielt wird; während sie eine Lenksteuerung ausführt und dann das Fahrzeug derart bremst, dass der Querbeschleunigungskorrekturbetrag erzielt wird, falls die Lenkgröße größer als der vorab festgelegte Schwellenwert ist.
Die US 2015 / 0 259 006 A1 offenbart die Überlagerung eines Korrektur-Lenkwinkels durch die Servolenkung unter Berücksichtigung des Fahrerkönnens. Allerdings wird der Korrektur-Lenkwinkel direkt auf die Lenkstange übertragen, eine Rückmeldung an den Fahrer durch ein Servolenkmoment auf das Lenkrad erfolgt nicht.
Die DE 10 2009 012 857 A1 lehrt die Überlagerung eines Servolenkmoments auf die Lenkhandhabe, allerdings abhängig von einem Gierratenfehler (Übersteuerzustand), so dass kein von der Fahrereingabe unabhängiger Solllenkwinkel bestimmt wird.
In den vorstehend beschriebenen Fahrassistenzsystemen oder automatisierten Fahrsystemen wird erwartet, dass im Vergleich zu einer Steuerung auf der Grundlage einer Eingabe durch einen Fahrer (die Eingabe eines Lenkens durch einen Fahrer oder die Eingabe eines Solls, das auf der Basis der Eingabe des Lenkens durch einen Fahrer festgelegt ist), ein effizienteres Fahren eines Fahrzeugs durch eine Steuerung auf der Grundlage eines Systems, das heißt, eine Steuerung auf der Grundlage einer Eingabe durch eine Maschine (Eingabe eines Solls, das von einer Maschine auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe wie eine Information über die umgebende Umwelt festgelegt ist), möglich ist. Unter dem Gesichtspunkt von Umweltproblemen und der Notwendigkeit eines geringen Kraftstoffverbrauchs und eines geringen Verbrauchs elektrischen Stroms wird eine Gewichtsreduzierung eines Fahrzeugs erwartet. Im Fall eines leichtgewichtigen Fahrzeugs gibt es jedoch Bedenken hinsichtlich einer Verschlechterung einer Stabilität gegen einen Seitenwind oder eine Straßenoberflächenstörung aufgrund eines geringen Trägheitsmoments in einer Gierrichtung und einer Verschlechterung eines aerodynamischen Widerstands. Als ein Ergebnis steigt die Nützlichkeit einer Fahrassistenzsteuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe. Wenn eine Fahrunterstützungssteuerung jedoch dazu aufgebaut ist, die Bewegung eines Fahrzeugs auf der Grundlage nur einer mechanischen Eingabe zu steuern und keine Fahrereingabe zu akzeptieren (dazu aufgebaut ist, ein vollständig automatisiertes Fahren durchzuführen), kann der Fahrer ein höchst befremdliches Gefühl im Hinblick darauf empfinden, dass sich die Bewegung des Fahrzeugs von einer Bewegung unterscheidet, die nach dem Lenkvorgang durch den Fahrer erwartet wird. Daher ist es in einem tatsächlichen Fahrassistenzsystem wünschenswert, den vorteilhaften Effekt einer Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe zu erhalten, während nicht nur eine mechanische Eingabe, sondern auch eine Fahrereingabe akzeptiert wird, beide Eingaben miteinander koordiniert werden und dann sowohl der Fahrereingabe als auch der mechanischen Eingabe erlaubt wird, in der Bewegung des Fahrzeugs wiedergegeben zu werden. Im Hinblick auf diesen Punkt stoppt das System im Fall eines bekannten existierenden Fahrassistenzsystems wie einer LKA-Regelung und IPA-Regelung die aktive Steuerung basierend auf der mechanischen Eingabe, wenn ein Fahrer ein Überstimmen, wie eine Lenkeingabe und Gas/Bremspedaleingabe, durchführt, während die automatische Fahrsteuerung vom Fahrassistenzsystem ausgeführt wird, so dass es zahlreiche Fälle gibt, in denen der vorteilhafte Effekt einer Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe überhaupt nicht erzielt wird.
Wenn das vorstehend beschriebene Fahrassistenzsystem dazu aufgebaut ist, eine Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe auszuführen, während eine Fahrereingabe akzeptiert wird, ist es eine Herausforderung, die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe mit der Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe zu koordinieren, das heißt, die beiden Arten der Steuerung dazu zu veranlassen, nicht miteinander in Konflikt zu geraten. In einem Bewegungszustand eines Fahrzeugs wie einem Lenkwinkel erfährt der Fahrer ein höchst befremdliches Gefühl, wenn der Unterschied zwischen einem Zustand, den die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe anstrebt, und einem Zustand, der von einem Fahrer angenommen oder erwartet wird, groß ist. Als ein Ergebnis fühlt der Fahrer, dass die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe eine Belastung oder eine Störung ist, und in einem Extremfall kann der Fahrer in eine Richtung entgegen einer Richtung lenken, die durch die mechanische Eingabe beabsichtigt wird (in einer ineffizienten Richtung).
Als eine der Maßnahmen zum Vermeiden der vorstehend beschriebenen Situation soweit wie möglich, das heißt, zum Koordinieren einer Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe mit einer Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe ist es vorstellbar, einen Fahrer über eine Absicht einer Steuerung (das heißt, über die Richtung und/oder das Ausmaß des Steuervorgangs hinsichtlich der Bewegung eines Fahrzeugs) auf der Grundlage der mechanischen Eingabe zu informieren, und die Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe mit dem Fahrer zu teilen. Wenn der Fahrer die Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe kennt, wird eine Situation selten, in der die Bewegung des Fahrzeugs, die durch eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe beabsichtigt ist, entgegen der Annahme des Fahrers verläuft. Es ist verständlich, dass dies ein befremdliches Gefühl verringert, das der Fahrer empfindet. Wenn der Fahrer realisiert, dass das Fahren des Fahrzeugs, das durch eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe erzielt wird, idealer ist und eine Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe versteht, steigt die Verlässlichkeit des Systems und der Grad der Verlässlichkeit im System steigt, mit dem Ergebnis, dass der Fahrer eine Eingabe so durchführt, dass er einer Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe folgt, das bedeutet, eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe und eine Steuerung auf der Grundlage einer Fahrereingabe werden in koordinierter Weise ausgeführt.
Es ist vorstellbar, dass ein Fahrer über eine Absicht einer Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe durch eine Anzeige (Gesichtssinn) oder Geräusche (Hörsinn) informiert wird. Wenn die Assistenz des Fahrassistenzsystems im Wesentlichen zum Lenken des Fahrzeugs dient, kann der Fahrer jedoch über ein Lenkrad informiert werden, das der Fahrer hält. Im Fall der Fahrassistenz beim Lenken des Fahrzeugs, wenn das Fahrassistenzsystem dazu aufgebaut ist, zu der Zeit, zu der ein zusätzliches Lenkmoment (Lenkhilfsmoment bzw. Servolenkmoment) in einer Richtung wirkt, in der der Lenkwinkel gesteuert wird, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, einem idealen Weg zu folgen, eine Fahrereingabe zu akzeptieren, nämlich ein Lenkmoment, das durch den Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird (ein Lenkmoment durch den Fahrer), um das Fahrzeug zu lenken und dann den Lenkwinkel durch Nutzen des Servolenkmoments und des Lenkmoments durch den Fahrer zu steuern, wird eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug montiert, in dem das Lenkrad und die Räder mechanisch direkt miteinander verbunden sind (alternativ können das Lenkrad und die Räder mechanisch miteinander nur dann verbunden sein, wenn das System das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment akzeptiert). Mit diesem Aufbau wird das Servolenkmoment an das Lenkrad übertragen, weil das Lenkrad und die Räder mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind, so dass das Lenkrad als eine Informationseinheit dient, die den Fahrer über den Vorgang informiert, den die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe durchzuführen beabsichtigt. Somit wird dem Fahrer erlaubt, die Richtung und Größe des Lenkhilfsmoments über eine Hand zu fühlen, die das Lenkrad hält. Wenn der Fahrer ein Lenken so durchführt, dass das Fahrzeug geeignet folgt, um sich einem idealen Weg zu nähern, der ein Ziel einer Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe mit der Hilfe der Richtung und Größe des Servolenkmoments ist, wird erwartet, dass ein Sollzustand der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe erzielt wird. Auf diese Weise ist die Lenkvorrichtung im Fahrzeug montiert, bei der das Lenkrad und die Räder mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind, und das Fahrzeug ist so aufgebaut, dass es dem Fahrer möglich wird, ein Lenkhilfsmoment über das Lenkrad zu fühlen. In diesem Zustand versteht der Fahrer die Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe und verlässt sich darauf, wenn die Richtung und Größe des Lenkhilfsmoments übertragen werden, die eine Absicht der Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe an den Fahrer wiedergeben, und führt ein Lenken so durch, dass es der Richtung und Größe des Servolenkmoments folgt. Als Ergebnis wird bei der Steuerung des Lenkwinkels die Steuerung basierend auf der mechanischen Eingabe durch das Lenkhilfsmoment und die Steuerung auf der Grundlage der Eingabe des Fahrers durch das vom Fahrer auf das Lenkrad ausgeübte Fahrerlenkmoment, koordiniert Weise ausgeführt und stehen miteinander nicht in Konflikt.
Nebenbei bemerkt gibt es individuelle Unterschiede bei der Fahrcharakteristik oder dem Fahrkönnen unter den Fahrern, und selbst im Fall desselben Fahrers kann sich die Fahrcharakteristik oder das Fahrkönnen abhängig davon ändern, ob der Fahrer an die Fahrt auf einer bestimmten Straße gewöhnt ist, von einer Dauer des Fahrens, der Länge der Zeit bzw. Gesamtdauer, der physischen Verfassung und dergleichen. Das Ausmaß der Genauigkeit in dem Fall, in dem der Fahrer ein Servolenkmoment über das Lenkrad fühlt und dann ein Lenkmoment folgend dem Servolenkmoment ausübt, hängt von der Fahrcharakteristik des Fahrers, insbesondere dem Fahrkönnen des Fahrers ab. Das heißt, wenn eine Fahrunterstützung für Fahrer mit verschiedenen Fahrfähigkeitspegeln bzw. Fahrkönnen in Betracht gezogen wird, unterscheidet sich ein passendes Ausmaß der Unterstützung abhängig davon, wie hoch das Fahrkönnen ist. Daher ist es in der vorstehend beschriebenen Fahrassistenz, die durch Aufbringen eines Servolenkmoments durchgeführt wird, wünschenswert, dass das Ausmaß oder der Modus der Fahrassistenz abhängig von der Fahrcharakteristik oder dem Fahrkönnen eines Fahrers geändert oder angepasst werden darf.
Wenn das Ausmaß oder der Modus des Aufbringens eines Servolenkmoments abhängig von der Fahrcharakteristik oder dem Fahrkönnen eines Fahrers geändert wird, ist es nötig, die Fahrcharakteristik oder das Fahrkönnen eines Fahrers zu verstehen. Im Hinblick darauf ist es in dem Fall des Aufbaus, in dem ein Fahrer die Richtung und Größe des Servolenkmoments fühlt, das am Lenkrad auftritt, und ein dem Lenkunterstützungsmoment folgendes Lenkmoment aufbringt, möglich, die Fahrcharakteristik oder das Fahrkönnen des Fahrers auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem Lenkmoment durch den Fahrer zu evaluieren. Beispielsweise macht es die Art des Aufbringens eines Lenkmoments möglich, einen tatsächlichen Fahrzustand auf einen Zustand näher bei einem idealen Fahren zu bringen, der ein Soll einer Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe ist, wenn sich das Fahrkönnen eines Fahrers verbessert, und es ist anzunehmen, dass die Art des Aufbringens eines Lenkmoments genau der Richtung und Größe des Servolenkmoments folgt und eine Abweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem Lenkmoment durch den Fahrer verringert. Daher kann ein Wert, der auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Lenkhilfsmoment und dem Lenkmoment durch den Fahrer bestimmt wird, als ein Indexwert eines Fahrkönnens verwendet werden. Derartige Feststellungen werden in der Erfindung eingesetzt.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, die eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe und eine Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe miteinander koordiniert, um zu erlauben, dass die Fahrereingabe in der Bewegung eines Fahrzeugs wiedergegeben wird, und die vorteilhafte Effekte der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe in einem Fahrassistenzsystem zum Lenken des Fahrzeugs schafft.
Die Erfindung schafft einen Aufbau, der dazu fähig ist, das Ausmaß oder den Modus des Aufbringens eines Servolenkmoments bzw. Lenkhilfsmoments über eine Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe als Antwort auf eine Fahrcharakteristik oder ein Fahrkönnen eines Fahrers in einem Fahrassistenzsystem zum Lenken des vorstehend beschriebenen Fahrzeugs zu ändern oder anzupassen.
Ein Aspekt der Erfindung schafft eine Fahrassistenzsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, der einen Lenkassistenzmechanismus bzw. Servolenkmechanismus in einer Lenkvorrichtung umfasst, in der gelenkte Räder und ein Lenkrad mechanisch direkt miteinander verbunden sind. Die Fahrassistenzsteuervorrichtung umfasst Folgendes: eine Lenkassistenzdrehmomentbestimmungseinheit, die ein Servolenkmoment auf der Grundlage einer Lenkwinkelabweichung bestimmt, wobei die Lenkwinkelabweichung durch Abziehen eines tatsächlichen Lenkwinkels von einem Solllenkwinkel erhalten wird, wobei der Solllenkwinkel unabhängig von dem Lenken durch den Fahrer so bestimmt wird, dass ein Sollweg des Fahrzeugs erzielt wird, wobei das Servolenkmoment eine erste Komponente umfasst, die mit einer Änderung der Lenkwinkelabweichung variiert und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern; und eine Servolenkmomentsteuereinheit, die den Servolenkmechanismus so steuert, dass das Servolenkmoment auf die Lenkvorrichtung wirkt. Die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments umfasst eine Einheit zur Bestimmung eines Beeinflussungsgrads und eine Einheit zur Bestimmung eines ersten Komponentenverhältnisses, wobei die Einheit zur Bestimmung des Beeinflussungsgrads einen Beeinflussungsgrad auf der Grundlage einer Größe einer Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment in einem früheren vorab festgelegten Zeitabschnitt und einem Fahrerlenkmoment bestimmt, das der Fahrer des Fahrzeugs ausübt, wobei der Beeinflussungsgrad steigt, wenn die Größe der Lenkmomentenabweichung steigt, wobei die Einheit zur Bestimmung des ersten Komponentenverhältnisses das Verhältnis einer Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments zur Lenkwinkelabweichung auf der Grundlage des Beeinflussungsgrads bestimmt.
Im vorstehend erläuterten Aufbau kann der Servolenkmechanismus, wie in diesem Gebiet gut bekannt ist, eine Vorrichtung sein, die dann, wenn ein Fahrer ein Lenken unter Verwendung eines Lenkrads oder dergleichen durchführt, den Fahrer beim Lenken unterstützt, indem sie ein Servolenkmoment hinzufügt, und kann beispielsweise eine Servolenkvorrichtung oder dergleichen sein. Das Servolenkmoment ist ein Drehmoment, das vom Servolenkmechanismus aufgebracht wird. Die Fahrassistenzsteuerung ist eine Steuerung, um dabei zu assistieren, ein Fahrzeug durch Steuern eines Einschlagwinkels oder einer Kurvenfahrrichtung (eines Lenkmoments, einer Gierrate, eines Giermoments und dergleichen) und/oder einer Geschwindigkeit, oder einer Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs zum Fahren entlang einer Trajektorie oder Richtung zu veranlassen, die auf der Grundlage der Information über die Umgebung oder dergleichen als geeignet bestimmt wird. Wenn es beispielsweise ein Hindernis auf einer von einem Fahrzeug gerade befahrenen Straße gibt, kann die Fahrassistenzsteuerung dazu aufgebaut sein, eine geeignete Fahrroute (zukünftige Trajektorie) so festzulegen, dass das Fahrzeug fährt, wobei es das Hindernis vermeidet, und den Betrieb der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs so zu steuern, dass das Fahrzeug geeignet entlang der zukünftigen Trajektorie gefahren wird. Die Fahrassistenzsteuerung sollte das Fahrzeug dazu veranlassen, entlang des Sollwegs zu fahren, der ein geeigneter Weg ist. Typischerweise kann der Fahrweg bzw. Sollweg beispielsweise ein Fahrweg des Fahrzeugs sein, der unabhängig vom derzeitigen Lenken durch den Fahrer durch irgendeine Technik festgelegt wird, indem Information um das Fahrzeug verwendet wird, das heißt, Information, die von einer Kamera, einem Radarsensor, einer GPS-Vorrichtung oder dergleichen erhalten wird, oder Informationen hinsichtlich der vorstehend beschriebenen zukünftigen Trajektorie. Genauer gesagt wird beispielsweise eine Sollzielposition des Fahrzeugs zunächst auf der Grundlage der Information um das Fahrzeug oder der zukünftigen Trajektorie bestimmt und dann wird für den Weg von der derzeitigen Position des Fahrzeugs zur Sollankunftsposition der Sollweg passend zu einem ausgewählten Algorithmus oder dergleichen bestimmt, beispielsweise passend zu einer ausgewählten Bedingung, die für die Steuerung wichtig ist, wie ein Weg, auf dem das Fahrzeug die Sollankunftsposition in der kürzesten Zeit erreicht und ein Weg, auf dem dem das Fahrzeug die Sollankunftsposition mit dem kleinsten Energieverbrauch erreicht. In diesem Fall ist der Solllenkwinkel ein Lenkwinkel, der sequenziell in dem Ablauf benötigt wird, der das Fahrzeug dazu veranlasst, sich entlang des Sollwegs zu bewegen. Beim Berechnen des Solllenkwinkels wird typischerweise eine Verschiebung (Sollverschiebung) bestimmt, die für das Fahrzeug momentan dann nötig wird, wenn das Fahrzeug dazu veranlasst wird, sich entlang des Sollwegs zu bewegen, beispielsweise eine Sollquerverschiebung des Fahrzeugs, und ein Solllenkwinkel wird als ein Lenkwinkel zum Erzielen der Sollverschiebung berechnet. Der Solllenkwinkel kann beispielsweise ein Lenkwinkel unter der Annahme sein, dass der Sollweg durch das normative Fahrermodell erzielt wird. Das normative Fahrermodell kann ein Modell eines Fahrers mit idealen Antwortcharakteristiken beim Fahren des Fahrzeugs sein, und die ideale Antwortcharakteristik kann, falls nötig, durch einen Konstrukteur der Vorrichtung festgelegt sein.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, weist die Lenkvorrichtung in dem Fahrzeug, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Aufbau auf, in dem die gelenkten Räder und das Lenkrad mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind. In einem Zustand, in dem das Lenken, das vom Aufbringen eines Lenkmoments auf das Lenkrad durch den Fahrer resultiert, in einem tatsächlichen Einschlagwinkel wiedergegeben wird, wird eine Steuerung zum Erzielen des Sollwegs des Fahrzeugs, die unabhängig vom Lenken durch den Fahrer bestimmt wird, das heißt, eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe ausgeführt, indem das Servolenkmoment unter Verwendung des Servolenkmechanismus aufgebracht wird (das heißt, eine Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe und die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe können für die Lenkvorrichtung gleichzeitig ausgeführt werden). Hier umfasst das Lenkhilfsmoment im Fall der Erfindung wie vorstehend beschrieben die erste Komponente, die sich mit einer Variation der Abweichung auf der Grundlage der Abweichung ändert und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern, wobei die Abweichung erhalten wird, indem der tatsächliche Lenkwinkel des Fahrzeugs vom Solllenkwinkel zum Erzielen des Sollwegs des Fahrzeugs abgezogen wird, und die erste Komponente des Servolenkmoments sich so ändert, dass sie sich mit einer Abweichung des tatsächlichen Lenkwinkels vom Solllenkwinkel ändert. Daher wirkt ein größeres Servolenkmoment, wenn die Abweichung des tatsächlichen Lenkwinkels vom Solllenkwinkel zunimmt. Als ein Ergebnis wird eine Fahrunterstützung in höherem Ausmaß bereitgestellt, wenn die Abweichung des tatsächlichen Lenkwinkels vom Solllenkwinkel zunimmt. Wenn das Servolenkmoment auf die Lenkvorrichtung durch den Servolenkmechanismus ausgeübt wird, fühlt der Fahrer, der das Lenkrad hält, das Servolenkmoment, weil die gelenkten Räder und das Lenkrad mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind. Weil das Servolenkmoment eine gesteuerte Größe einer Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe ist, die unabhängig vom Lenken durch den Fahrer bestimmt wird, fühlt der Fahrer das Servolenkmoment, das heißt, die Richtung und Größe der Betätigung, die die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe durchführt, über das Lenkrad. Somit versteht der Fahrer eine Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe. In dieser Weise wird erwartet, dass ein befremdliches Gefühl verringert wird, das der Fahrer durch die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe empfindet. Wenn der Fahrer die Richtung und Größe des Servolenkmoments (die Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe) versteht, wird erwartet, dass der Fahrer ein Lenken durchführt, um das Lenkrad passend zur Steuerung mit der Hilfe des Servolenkmoments zu bewegen. Somit betätigen die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe und die Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe die Lenkvorrichtung in einer koordinierten Weise.
Im erfindungsgemäßen Fall wird die Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments in dem Aufbau, in welchem dem vorstehend beschriebenen Fahrer ermöglicht wird, ein Lenkmoment auf der Grundlage einer Steuerung basierend auf der mechanischen Eingabe aufzubringen, abhängig von einem Wert bestimmt, der Grad der Beeinflussung genannt wird und der wie vorstehend beschrieben ein Indexwert des Fahrkönnen des Fahrers ist. Wie vorstehend beschrieben ist der Grad der Beeinflussung als ein Wert definiert, der steigt, wenn die Größe einer Lenkmomentenabweichung auf der Grundlage der Größe der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem Lenkmoment steigt, das der Fahrer des Fahrzeugs im letzten vorab festgelegten Zeitabschnitt aufgebracht hat (Fahrerlenkmoment). Wie bereits beschrieben ändert sich allgemein die Richtung und Größe des Lenkmoments, das durch einen Fahrer aufgebracht wird, abhängig vom Fahrkönnen des Fahrers, und die Fähigkeit des Fahrerlenkmoments, dem Servolenkmoment zu folgen, hängt vom Fahrkönnen des Fahrers ab. Daher wird zugelassen, dass die Größe der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem Lenkmoment durch den Fahrer als ein Indexwert des Fahrkönnens eines Fahrers bezeichnet wird. Daher wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie vorstehend beschrieben für die erste Komponente des Servolenkmoments, das heißt, die Komponente, die auf der Grundlage der Lenkwinkelabweichung bestimmt wird, das Verhältnis der Größe der ersten Komponente zur Lenkwinkelabweichung bestimmt, indem man sich auf den Grad der Beeinflussung bezieht, der auf der Grundlage der Lenkmomentenabweichung bestimmt wird. Somit kann die erste Komponente, die innerhalb des Servolenkmoments von der Lenkwinkelabweichung abhängt, so angepasst werden, dass sie in einem höheren Ausmaß an das Fahrkönnen eines Fahrers angepasst wird.
Herkömmlich ist das vom Fahrer eingegebene Lenkmoment des Fahrers bzw. das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment in dem Fall eines Fahrers mit einem hohen Fahrfähigkeitspegel bzw. Fahrkönnen präzise, so dass das Lenkmoment durch den Fahrer dem Servolenkmoment mit hoher Genauigkeit folgen kann (die Richtung und Größe des Lenkmoments durch den Fahrer sind nahe derjenigen des Servolenkmoments), und es wird erwartet, dass sich die Größe der Lenkmomentenabweichung verringert; während es im Fall eines Fahrers mit geringem Fahrkönnen viele Fälle gibt, in denen das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment nicht so genau ist, so dass vermutet wird, dass die Größe der Lenkmomentenabweichung steigt. Daher sollte eine Fahrassistenz für einen Fahrer mit geringem Fahrkönnen in einem höheren Ausmaß als für einen Fahrer mit hohem Fahrkönnen bereitgestellt werden, so dass im vorstehend erläuterten Aufbau das Verhältnis der Größe der ersten Komponente des Lenkhilfsmoments zur Lenkwinkelabweichung zu der Zeit, zu der der Grad der Beeinflussung groß ist, verglichen mit einem kleinen Grad der Beeinflussung steigt. Somit kann ein größeres Servolenkmoment, das als Fahrassistenz wirkt, für einen Fahrer ausgeübt werden, der schwächer ausgeprägtes Fahrkönnen aufweist, als für einen Fahrer mit hohem Fahrkönnen.
Mit Bezug auf den vorstehend beschriebenen Grad der Beeinflussung sollte das Fahrkönnen evaluiert werden, das durch den Wert des Grads der Beeinflussung angezeigt wird, bevor das Servolenkmoment tatsächlich aufgebracht wird. Daher ist die Größe der Lenkmomentenabweichung, auf die man sich beim Bestimmen des Grads der Beeinflussung bezieht, die aus einem früheren vorab festgelegten Zeitabschnitt. Ein beliebiger vergangener vorab festgelegter Zeitabschnitt kann gewählt werden, solange es möglich ist, das Fahrkönnen eines Fahrers zu evaluieren. Beispielsweise kann die Größe der Lenkmomentenabweichung in einem Zeitabschnitt vor der Bestimmung des Servolenkmoments verwendet werden, wenn die Fahrassistenzsteuerung konstant während der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Verhältnis der Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments zur Lenkwinkelabweichung sequenziell geändert werden; wenn jedoch das Verhältnis häufig geändert wird, besteht eine Möglichkeit, dass die Stabilität der Steuerung sinkt. Daher kann das Verhältnis der Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments zur Lenkwinkelabweichung beispielsweise in Intervallen aus einem ausgewählten vorab festgelegten Zeitabschnitt seit dem Beginn der Fahrt aktualisiert werden. In einem anderen Modus kann der Grad der Beeinflussung durch Bezug auf die Größe der Lenkmomentenabweichung zu der Zeit bestimmt werden, zu der das Fahrzeug das letzte Mal ein Hindernis vermieden hat, wenn die Fahrassistenzsteuerung dazu aufgebaut ist, in einer spezifischen Situation ausgeführt zu werden, in der die Notwendigkeit oder Nützlichkeit der Fahrassistenzsteuerung hoch ist, wie eine Situation, in der das Fahrzeug ein Hindernis in der Fahrtrichtung vermeidet. In jedem Fall kann der Grad der Beeinflussung in dem Fall eines vorbereiteten mittleren Fahrkönnens verwendet werden, wenn es beispielsweise keine Historie der Größe der zu referenzierenden Lenkmomentenabweichung gibt. Beispielsweise kann ein integrierter Wert der Größe oder des Quadrats der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem Lenkmoment durch den Fahrer in dem vergangenen vorab festgelegten Zeitabschnitt oder ein funktioneller Wert der Größe oder des Grads der Lenkmomentenabweichung als ein spezifischerer Wert des Grads der Beeinflussung verwendet werden. Dies ist so, weil ein integrierter Wert es genauer als ein momentaner Wert mit Schwankungen erlaubt, das Fahrkönnen jedes Fahrers zu evaluieren.
In dem vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Aufbau kann die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments dazu aufgebaut sein, die erste Komponente des Servolenkmoments auf Null einzustellen, wenn die Größe der Lenkwinkelabweichung kleiner als ein Totbandschwellenwert ist, und in diesem Fall kann der Totbandschwellenwert auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung eingestellt sein. Wenn die Größe der Lenkwinkelabweichung klein ist, bedeutet dies, dass der tatsächliche Lenkwinkel nahe beim Solllenkwinkel liegt, so dass die Notwendigkeit der Fahrassistenz gering ist. Wenn die Größe des tatsächlich anzupassenden Lenkwinkels klein ist, ist es für den Fahrer schwierig, den Lenkvorgang anzupassen, und in manchen Fällen kann das Lenken durch den Fahrer zu stark sein, was zu einer erhöhten Lenkwinkelabweichung führt (ein Hunting bzw. Nachjagen der Steuerung kann auftreten). Daher wird wie vorstehend beschrieben ein Totband bereitgestellt, indem die erste Komponente des Servolenkmoments auf Null gestellt wird, wenn die Größe der Lenkwinkelabweichung klein, nämlich kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert (der Totbandschwellenwert), ist, und in einem Bereich, in dem die Größe der Lenkwinkelabweichung derart klein ist, dass die Anpassung des Lenkwinkels durch den Fahrer schwierig ist, kann es vorgesehen sein, dass die erste Komponente des Servolenkmoments nicht eingesetzt wird. Im vorstehend erläuterten Aufbau hängt die Genauigkeit der Anpassung des Lenkwinkels durch einen Fahrer vom Fahrkönnen ab und die Breite des Bereichs ändert sich, in dem der Fahrer den Lenkwinkel schwer anpassen kann, so dass auch der Totbandschwellenwert, der den Bereich des Totbandes definiert, auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung bestimmt wird, der das vorstehend beschriebenen Fahrkönnen anzeigt. Somit kann die Breite des Totbandes so angepasst werden, dass sie in einem höheren Maß an das Fahrkönnen eines Fahrers angepasst ist. Normalerweise ist die Genauigkeit der Anpassung des Lenkwinkels geringer, wenn ein Fahrer ein geringes Fahrkönnen zeigt, als wenn ein Fahrer ein hohes Fahrkönnen zeigt, die Variationsbreite des anpassbaren Lenkwinkels steigt, so dass ein Nachlaufen der Steuerung (wenn dieselbe Totbandbreite eingestellt ist) leichter auftritt, wenn ein Fahrer ein geringes Fahrkönnen zeigt. Daher kann der Totbandschwellenwert in dem Fall, in dem der Grad der Beeinflussung groß ist, das heißt das Fahrkönnen des Fahrers gering ist, im Vergleich zu dem Fall vergrößert werden, in dem der Grad der Beeinflussung gering ist, falls also das Fahrkönnen eines Fahrers hoch ist. Somit kann auch ein Fahrer berücksichtigt werden, der ein geringes Fahrkönnen aufweist, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Nachjagen der Steuerung auftritt.
Im vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Aufbau kann das Servolenkmoment zusätzlich zur ersten Komponente, die auf der Grundlage der Lenkwinkelabweichung bestimmt wird, eine zweite Komponente umfassen, die sich mit einer Veränderung der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung auf der Grundlage der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung ändert, und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung zu verringern, wobei die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung erhalten wird, indem eine Änderungsrate des tatsächlichen Lenkwinkels von einer Änderungsrate des Solllenkwinkels abgezogen wird. Für den vorstehend erläuterten Aufbau wird zugelassen, das der Fahrer ein Lenkmoment so ausübt, dass es dem Servolenkmoment folgt, was die Art der Änderung des Lenkwinkels bei der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe umfasst, so dass zugelassen wird, dass der Fahrer ein Lenken mit einer weiterhin idealen Lenkgeschwindigkeit durchführt. Zu dieser Zeit verändert sich wie im Fall der ersten Komponente, die auf der Grundlage der Lenkwinkelabweichung bestimmt wird, die Antwort eines Fahrers auf das Servolenkmoment abhängig vom Fahrkönnen des Fahrers. Daher kann die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments eine Einheit zur Bestimmung eines zweiten Komponentenverhältnisses aufweisen, die das Verhältnis einer Größe der zweiten Komponente zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung bestimmt. Somit kann das Verhältnis der Größe der zweiten Komponente zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung auch so angepasst sein, das es an die Ausprägung des Fahrkönnens des Fahrers angepasst ist. Im Hinblick auf diesen Punkt führt allgemein ein Fahrer mit hohem Fahrkönnen vermutlich eine genauere Art der Änderung des Lenkwinkels als ein Fahrer mit geringem Fahrkönnen durch, so dass das Verhältnis der Größe der zweiten Komponente zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung zu der Zeit, zu der der Grad der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu der Zeit steigt, zu der der Grad der Beeinflussung gering ist. Somit wird auch die Größe der zweiten Komponente des Servolenkmoments relativ vergrößert, wenn das Fahrkönnen eines Fahrers gering ist. Somit kann das Servolenkmoment, das als eine Fahrassistenz aufgebracht wird, für einen Fahrer mit geringem Fahrkönnen im Vergleich zu einem Fahrer mit hohem Fahrkönnen erhöht werden. Im Fall der zweiten Komponente ebenso wie bei der ersten Komponente kann ein Totband in einem Bereich vorgesehen sein, in dem die Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit nahe bei Null ist, und die Breite des Totbandes kann auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung geändert werden.
Wenn das Fahrzeug, für das die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird, einen Verteilungsmechanismus für Brems- und Antriebskraft an rechte und linke Räder aufweist, kann auch der Mechanismus zur Verteilung der Brems- und Antriebskraft an die rechten und linken Räder vorteilhaft für die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung verwendet werden. Der Verteilungsmechanismus für Brems- und Antriebskraft an rechte und linke Räder kann ein Mechanismus sein, der dazu fähig ist, frei die Größe und/oder das Verhältnis von Brems- und Antriebskräften für jedes der rechten und linken Räder des Fahrzeugs anzupassen. Ein Mechanismus, der verschiedene Arten von Differenzialen zur Verteilung einer Antriebskraft nach rechts und links nutzt, die Antriebskraft verteilen, die von einer Hauptantriebsquelle (einer Maschine oder einem Motor) über eine Abtriebswelle an die rechten und linken Räder mit einem ausgewählten Verhältnis übertragen wird, ein Mechanismus, der die Verteilung der Brems- und Antriebskraft durch freies Anpassen einer Bremskraft für jedes der rechten und linken Räder steuert, oder ein Mechanismus, der dazu fähig ist, rechte und linke Brems- und Antriebskräfte durch die Verwendung von Radnabenmotoren unabhängig zu steuern, kann als der Verteilungsmechanismus für Brems- und Antriebskraft für die rechten und linken Räder verwendet werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin eine Einheit zur Bestimmung eines Unterschieds der rechten und linken Brems- und Antriebskräfte und eine Einheit zur Steuerung der Unterschiede zwischen rechten und linken Brems- und Antriebskräften aufweisen, wenn der Verteilungsmechanismus für Brems- und Antriebskraft für die rechten und linken Räder in der Fahrassistenzsteuerung verwendet wird, wobei die Einheit zur Bestimmung des Unterschieds zwischen den rechten und linken Brems- und Antriebskräften einen Sollunterschied zwischen Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern bestimmt, um ein Giermoment auf das Fahrzeug in einer Richtung des tatsächlichen Einschlagwinkels auf der Grundlage des tatsächlichen Lenkwinkels aufzubringen, und die Einheit zur Steuerung des Brems- und Antriebskraftunterschieds zwischen rechts und links steuert den Verteilungsmechanismus der Brems- und Antriebskraft für die rechten und linken Räder derart, dass der Sollunterschied der Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern aufgebracht wird. Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau wird ein Giermoment durch den Brems- und Antriebskraftunterschied zwischen den rechten und linken Rädern erzeugt, welches das Fahrzeug in der Richtung des tatsächlichen Lenkwinkels dreht. Als ein Ergebnis übt der Brems- und Antriebskraftunterschied zwischen den rechten und linken Rädern die Wirkung des Verringerns eines selbstausrichtenden Drehmoments aus, das bei Reifen in einer Richtung entgegen der Kurvenfahrrichtung auftritt, wie nachstehend in einer Ausführungsform genau beschrieben wird. Wenn das selbstausrichtende Drehmoment verringert wird, wird es einfach, das Lenkmoment anzupassen, das nötig wird, um ein Lenken zum Verlagern des tatsächlichen Lenkwinkels auf den Solllenkwinkel durchzuführen, so dass erwartet wird, dass ein Fahrer besser dazu fähig ist, dem Servolenkmoment zu folgen. Der Brems- und Antriebskraftunterschied zwischen den rechten und linken Rädern kann auch so angepasst werden, dass er zum Fahrkönnen des Fahrers passt. Im Hinblick darauf führt wie bereits vorstehend beschrieben im Allgemeinen ein Fahrer mit geringem Fahrkönnen eine weniger genaue Lenkung als ein Fahrer mit hohem Fahrkönnen durch. Daher ist es wünschenswert, einem Fahrer mit geringem Fahrkönnen durch den Brems- und Antriebskraftunterschied zwischen den linken und rechten Rädern eine Fahrunterstützung in einem stärkeren Ausmaß bereitzustellen, so dass das Giermoment, das bei einem Sollbrems- und Antriebskraftunterschied zwischen den rechten und linken Rädern zu der Zeit aufgebracht wird, zu der der Grad der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu einem Zeitpunkt vergrößert sein kann, zu dem der Grad der Beeinflussung gering ist.
Auf diese Weise fühlt der Fahrer in der Erfindung in dem Aufbau, in dem die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe und der Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe zum Lenken des Fahrzeugs zur gleichen Zeit ausgeführt werden können, das durch die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe ausgeübte Servolenkmoment so, dass das Fahrzeug dazu veranlasst wird, entlang eines idealeren Sollwegs zu fahren, und es wird zugelassen, dass der Fahrer ein Lenken nach seiner eigenen Absicht so ausführt, dass er der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe mit der Hilfe des Servolenkmoments folgt. In dem vorstehend erläuterten Aufbau wirkt das Servolenkmoment zunächst als Antwort auf einen Unterschied zwischen dem Solllenkwinkel und dem tatsächlichen Lenkwinkel auf die Lenkvorrichtung und tritt auch am Lenkrad auf, wenn der tatsächliche Lenkwinkel auf den Solllenkwinkel angepasst wird, um das Fahrzeug soweit wie möglich dazu zu veranlassen, entlang des Sollwegs zu fahren. Als ein Ergebnis fühlt der Fahrer die Richtung und Größe der Servolenkmoments und übt ein Lenkmoment durch ein Drehen des Lenkrads aus, das dem Servolenkmoment folgt. Somit wirken das Servolenkmoment und das Lenkmoment durch den Fahrer auf die Lenkvorrichtung. Wenn sich der tatsächliche Lenkwinkel als ein Ergebnis dieser Lenkmomente an den Solllenkwinkel annähert, wird das Lenkhilfsmoment allmählich verringert. Wenn der tatsächliche Lenkwinkel ungefähr den Solllenkwinkel erreicht (in dem Fall, in dem ein Totband vorgesehen ist, falls die Lenkwinkelabweichung in das Totband fällt), wird das Servolenkmoment Null. Daher erkennt der Fahrer, dass der tatsächliche Lenkwinkel ungefähr mit dem Solllenkwinkel zusammenfällt, und hört damit auf, das Lenkmoment durch den Fahrer aufzubringen. Auf diese Weise wird der tatsächliche Lenkwinkel im Wesentlichen zur Übereinstimmung mit dem Solllenkwinkel gebracht, und eine Fahrt des Fahrzeugs entlang des Sollwegs wird erreicht. Das heißt, mit dem vorstehend erläuterten Aufbau wird ein Fahren des Fahrzeugs wie durch die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe beabsichtigt als ein Ergebnis des Ausführens der Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe und der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe in einer koordinierten Weise ohne irgendeinen Konflikt erreicht. Zu dieser Zeit wird die Größe des Servolenkmoments weiter auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung angepasst, der das Fahrkönnen des Fahrers anzeigt, so dass die Größe des Servolenkmoments, das als eine Fahrassistenz aufgebracht wird, weiter an das Fahrkönnen des Fahrers angepasst wird, und eine Verbesserung der Koordination zwischen der mechanischen Eingabe und der Eingabe durch den Fahrer wird erwartet. Wenn das Servolenkmoment unter Verwendung der Charakteristik des normativen Fahrermodells in der vorstehend erläuterten Steuerung bestimmt wird, korrigiert der Fahrer sein oder ihr eigenes Lenken derart, dass das Lenken die Nähe der Fahreingabe durch das normative Fahrermodell kommt, so dass erwartet wird, dass dem Fahrer ein Gefühl vermittelt wird, dass er das Fahrzeug gut fahren kann.
Es sei angemerkt, dass in der Erfindung die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe zunächst einen Solllenkwinkel für den Sollweg festlegt, und ein Lenkhilfsmoment so erzeugt wird, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel mit dem Solllenkwinkel zusammenfällt. Das heißt kurz gesagt, dass die erfindungsgemäße Steuerung als eine Regelung des Lenkwinkels betrachtet werden kann. Der Grund, warum der Lenkwinkel als ein Sollwert bestimmt wird, ist, ein Soll der Steuerung genau zu bestimmen. Allgemein tritt in einer Lenkvorrichtung ein Drehmomentverlust auf Grund von Viskosität und Reibung im inneren Aufbau auf. Wenn ein Lenkmoment als ein Sollwert der Steuerung verwendet wird, muss ein Drehmomentverlust in Betracht gezogen werden, bei dem es schwierig ist, ihn zu berechnen oder abzuschätzen. Daher wird es schwierig, einen Sollwert eines Lenkmoments für einen Sollweg genau zu berechnen. Wenn dagegen ein Lenkwinkel als ein Sollwert verwendet wird, ist es nicht nötig, einen Drehmomentverlust oder dergleichen in Betracht zu ziehen, und ein Steuersoll wird genau bestimmt. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrzeug dazu zu veranlassen, einem Sollweg durch die Steuerung auf Grund der mechanischen Eingabe mit hoher Genauigkeit zu folgen.
In der erfindungsgemäßen Steuerung wird ein für die Lenkvorrichtung benötigter Befehlswert als ein Drehmoment für das Lenken abgegeben. Der Grund dafür ist, dass ein Lenkwinkel, der außerhalb des Solllenkwinkels fällt, nicht zugelassen wird, wenn ein Betriebsbefehl an die Lenkvorrichtung so ausgegeben wird, dass der Lenkwinkel mit dem Solllenkwinkel zusammenfällt, und als ein Ergebnis gibt es eine Möglichkeit, dass der Fahrer ein deutliches befremdliches Gefühl empfindet. Wenn ein für die Lenkvorrichtung benötigter Befehlswert als ein Lenkmoment ausgegeben wird, und wenn der tatsächliche Lenkwinkel vom Solllenkwinkel abweicht, wird das Servolenkmoment erzeugt, und der Fahrer fühlt das Servolenkmoment als Reaktionskraft. Es wird dem Fahrer jedoch erlaubt, den Lenkwinkel auf einen Winkel zu bringen, den der Fahrer beabsichtigt, und es gibt einen Raum, um zuzulassen, dass die Absicht des Fahrers wiedergegeben wird, sodass erwartet wird, dass eine Verstärkung eines befremdlichen Gefühls verringert wird, das der Fahrer empfindet.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung deutlicher.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:

1A eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs ist, in dem eine Ausführungsform der Fahrassistenzsteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach der Erfindung montiert ist;
1B ein Blockschaubild eines Systems ist, das die erfindungsgemäße Ausführungsform der Fahrassistenzsteuervorrichtung für ein Fahrzeug umfasst;
2 eine Ansicht ist, die das Konzept des Anleitens eines Fahrers veranschaulicht um ein Lenken in der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung durchzuführen;
3A eine Draufsicht eines sich bewegenden Fahrzeugs von oben ist, um Parameter in einem Vorwärtsblickmodell bzw. Vorhersagemodell zu veranschaulichen, das als ein normatives Fahrermodell verwendet wird;
3B eine schematische Ansicht ist, die Drehmomente veranschaulicht, die auf eine Lenkvorrichtung wirken;
4A ein Schaubild ist, das ein Kennfeld einer Verstärkung K des Servolenkmoments zeigt, das für einen Grad I der Beeinflussung eingestellt ist;
4B ein Schaubild ist, das ein Kennfeld einer Verstärkung C des Servolenkmoments zeigt, das für einen Grad I der Beeinflussung eingestellt ist;
4C ein Schaubild ist, das ein Kennfeld eines Totbandschwellenwerts esw zeigt, das für einen Grad I der Beeinflussung eingestellt ist;
4D ein Schaubild ist, das ein Kennfeld eines Totbandschwellenwerts eswv zeigt, das für einen Grad I der Beeinflussung eingestellt ist;
4E ein Schaubild ist, das die Beziehung zwischen einer Lenkwinkelabweichung und einem Lenkhilfsmoment in der erfindungsgemäßen Fahrunterstützungssteuerung zeigt;
5A ein Giermoment Mz zeigt, das für einen tatsächlichen Lenkwinkel in einem Brems- und Antriebskraftverteilungsmechanismus für rechte und linke Räder in der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung eingestellt ist;
5B ein Schaubild ist, das ein Kennfeld einer Verstärkung W_DYC des Giermoments Mz zeigt, das tatsächlich auf das Fahrzeug wirkt, wobei die Verstärkung W_DYC für einen Grad I der Beeinflussung eingestellt ist;
6A eine Ansicht ist, die eine Situation veranschaulicht, in der die Steuerung zum Koordinieren eines Menschen mit der Maschine in einem Modus der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird; und
6B ein Beispiel des Zeitschaubilds jedes Parameters in dem Fall ist, in dem die Steuerung zum Koordinieren von Mensch und Maschine ausgeführt wird.

GENAUE ERLÄUTERUNGEN VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bauform des Fahrzeugs
Wie in 1A gezeigt, umfasst ein Fahrzeug 10 wie ein Automobil, in dem eine Ausführungsform der Fahrassistenzsteuervorrichtung nach der Erfindung eingebaut ist, in einem herkömmlichen Modus rechte und linke Vorderräder 12FR, 12FL, rechte und linke Hinterräder 12RR, 12RL, eine Antriebssystemvorrichtung (die teilweise gezeigt ist), eine Lenkvorrichtung 20 und eine (nicht gezeigte) Bremssystemvorrichtung. Die Antriebssystemvorrichtung erzeugt Brems- und Antriebskräfte an jedem Rad (in dem veranschaulichten Beispiel nur an den Hinterrädern, weil das Fahrzeug ein hinterradgetriebenes Fahrzeug ist; das Fahrzeug kann ein vorderradgetriebenes Fahrzeug und ein allradgetriebenes Fahrzeug sein) als Antwort auf ein Niederdrücken eines Gaspedals durch den Fahrer. Die Lenkvorrichtung 20 wird verwendet, um die Lenkwinkel der Vorderräder zu steuern. Zudem kann eine Lenkvorrichtung für die Hinterräder vorgesehen sein. Die Bremssystemvorrichtung erzeugt eine Bremskraft in jedem Rad. In einem herkömmlichen Modus ist die Antriebssystemvorrichtung dazu aufgebaut, ein Antriebsmoment oder eine Drehkraft von einer Maschine und/oder einem Elektromotor (die nicht gezeigt sind; die Antriebssystemvorrichtung kann eine Hybridantriebsvorrichtung sein, die sowohl eine Maschine als auch einen Elektromotor umfasst) an die Hinterräder 12RR, 12RL über ein (nicht gezeigtes) Getriebe und eine Differenzialgetriebeeinheit 14 zu übertragen. Wenn eine Torque-Vectoring-Steuerung ausgeführt wird, um die Antriebskraft, die an die rechten und linken Räder übertragen wird, anzupassen und zu verteilen, kann ein Differenzial zur Verteilung der rechten und linken Antriebskraft als die Differenzialgetriebeeinheit 14 verwendet werden. Das Differenzial zur Verteilung der linken und rechten Antriebskraft kann die Torque-Vectoring-Steuerung ausführen. Die Verteilung der Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern kann angepasst werden, indem unabhängig die Bremskraft jedes Rads unter Verwendung der Bremssystemvorrichtung angepasst wird (in diesem Fall muss die Differenzialgetriebeeinheit 14 keine Antriebskraftverteilungsfunktion aufweisen). Die Antriebssystemvorrichtung kann eine Antriebsvorrichtung vom Typ mit Nabenmotor sein. Dann wird die an jedem der rechten und linken Räder erzeugte Brems- und Antriebskraft angepasst.
Eine Servolenkvorrichtung kann als Lenkvorrichtung 20 verwendet werden. Die Servolenkvorrichtung schlägt die Vorderräder 12FR, 12FL ein, indem sie die Drehung eines durch einen Fahrer gelenkten Lenkrads 22 an Spurstangen 26R, 26L überträgt, während das Lenkmoment durch einen Verstärker 24 verstärkt wird. Bei der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung wird wie später beschrieben ein Steuerbefehl an den Verstärker 24 ausgegeben, und ein Servolenkmoment Ta wird erzeugt (Servolenkmechanismus). Das Servolenkmoment Ta wird unter Verwendung eines tatsächlichen Lenkwinkels θsw, eines Drehmoments, das auf eine Lenkwelle 22a wirkt, und dergleichen in einer (später beschriebenen) elektronischen Steuereinheit 50 bestimmt. Daher werden ein (nicht gezeigter) Sensor, der den Lenkwinkel θsw erfasst, und ein Sensor 22b (3B) vorgesehen, der ein auf die Lenkwelle 22a wirkendes Drehmoment erfasst. Zudem ist die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung als Basiskonzept derart aufgebaut, dass sie eine Steuerung auf der Grundlage einer Fahrereingabe und eine Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe miteinander koordiniert, indem sie den Fahrer veranlasst, das Servolenkmoment zu fühlen, um dadurch die Lenkweise des Fahrers zu einem idealeren Lenken zu führen. Daher werden in dem Aufbau nach der vorliegenden Ausführungsform eine Lenkvorrichtung, in der ein Lenkrad und gelenkte Räder (die rechten und linken Vorderräder im veranschaulichten Beispiel) mechanisch miteinander gekoppelt sind, so verwendet, dass ein Zustand eines in den gelenkten Rädern erzeugten Drehmoments in einer Gierrichtung vom Fahrer über das Lenkrad gefühlt wird.
Zudem kann das Fahrzeug 10, für das eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuervorrichtung eingesetzt wird, eine fahrzeuginterne Kamera 40, eine Radar- oder andere Vorrichtung 42 und eine GPS-Vorrichtung (ein Fahrzeugnavigationssystem) 44 umfassen. Die fahrzeuginterne Kamera 40 und die Radar- oder andere Vorrichtung 42 werden verwendet, um Bedingungen um das Fahrzeug zu erfassen, wie eine weiße Linie (oder gelbe Linie) auf einer Straße, ein anderes Fahrzeug oder ein Hindernis. Die GPS-Vorrichtung 44 nimmt verschiedene Arten von Informationen wie Information über die Position des eigenen Fahrzeugs auf, indem sie mit GPS-Satelliten kommuniziert.
Die Betriebsteuerung der vorstehend beschriebenen Teile des Fahrzeugs und die Betriebssteuerung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuervorrichtung werden von der elektronischen Steuereinheit 50 ausgeführt. Die elektronische Steuereinheit 50 kann einen herkömmlichen Mikrocomputer und eine herkömmliche Antriebsschaltung umfassen. Der Mikrocomputer umfasst eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen-Vorrichtung, die miteinander durch einen bidirektionalen gemeinsamen Bus gekoppelt sind. Der Aufbau und der Betrieb jeder Einheit der (später beschriebenen) erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuervorrichtung kann durch den Betrieb der elektronischen Steuereinheit (des Computers) 50 passend zu einem Programm implementiert sein. Ein Drehmoment To, das auf die Lenkwelle wirkt, der Lenkwinkel θsw, eine Gierrate γ und/oder eine Querbeschleunigung Yg von einen Gyroskopsensor 30, Informationsstücke bzw. -schnipsel s1 bis s3 von der fahrzeuginternen Kamera 40, der Radar- oder anderen Vorrichtung 42, der GPS-Vorrichtung 44 und dergleichen werden der elektronischen Steuereinheit 50 eingelesen. In einem (später beschriebenen) Modus werden Steuerbefehle, die das Servolenkmoment Ta, eine gesteuerte Größe (beispielsweise ein Antriebskraftverteilungsverhältnis kr) für die Steuerung der Brems- und Antriebskraftverteilung für die rechten und linken Räder und dergleichen anzeigen, an die zugehörigen Vorrichtungen ausgegeben. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, können verschiedene Parameter, die für verschiedene Steuerungen benötigt werden, die im Fahrzeug nach der vorliegenden Ausführungsform auszuführen sind, beispielsweise verschiedene Erfassungssignale wie ein Längs-G-Sensorwert und jede Raddrehzahl, eingelesen werden und dann können mehrere Steuerbefehle an zugehörige Vorrichtungen ausgegeben werden. Eine Anzeige 32 kann vorgesehen sein. Die Anzeige 32 wird verwendet, um visuelle oder Audioinformation „info.“ hinsichtlich dessen zu empfangen, ob eine Fahrassistenzsteuerung durch die elektronische Steuereinheit 50 ausgeführt wird, und dann die Information „info.“ an einen Fahrer abzugeben.
Aufbau der Fahrassistenzsteuervorrichtung
Wie in 1B gezeigt bestimmt in einem spezifischen Aufbau der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuervorrichtung eine Sollwegbestimmungseinheit einen Sollweg. Der Sollweg wird so bestimmt, dass das Fahren des Fahrzeugs weiterhin optimal durch Nutzen der Information über die Umgebung des Fahrzeugs, die Information über eine geometrische Linienform der Straße oder dergleichen auf einer Route oder einem Kurs und/oder Information über eine geeignete Fahrroute (zukünftige Trajektorie) erzielt wird. Die Information über die Umgebung des Fahrzeugs ist beispielsweise Information über die Position einer weißen Linie auf der Straße, das Vorhandensein oder Fehlen und die Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines Hindernisses und eine Richtung, in der sich eine Straße erstreckt. Die geometrische Linienform der Straße oder dergleichen auf einer Route oder einem Kurs wird von der GPS-Vorrichtung oder dergleichen erhalten. Die geeignete Fahrroute wird für einen vom Fahrer gewünschten Zielort festgelegt. Die Sollwegbestimmungseinheit bestimmt weiterhin eine Sollquerverschiebung (eine mechanischen Sollquerverschiebung) Ys*, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, sich entlang des Sollwegs zu bewegen. Die Sollquerverschiebung Ys* wird einer Einheit eines normativen Fahrermodells eingelesen. In dem später genau beschriebenen Modus bestimmt die Einheit des normativen Fahrermodells bzw. normative Fahrermodelleinheit einen Solllenkwinkel θsw* unter Verwendung der Sollquerverschiebung Ys* und von Indexwerten, die den derzeitigen Zustands des Fahrzeugs anzeigen, wie einer seitlichen Verschiebung Yd des Fahrzeugs, einer Gierrate γ, eines Gierwinkels ψ und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V. Eine Einheit zur Berechnung eines Servolenkmoments bestimmt ein Servolenkmoment Ta unter Verwendung des Solllenkwinkels θsw*, eines tatsächlichen Lenkwinkels θsw, von Verstärkungen K, C und Totbandschwellenwerten esw, eswv. Ein Steuerbefehl, der das Servolenkmoment Ta erzielt, wird an die Lenkvorrichtung ausgegeben.
In der Fahrassistenzsteuerung berechnet eine Einheit zur Berechnung des Unterschieds zwischen der Brems- und Antriebskraft für das rechte und linke Rad ein Sollgiermoment Mz, das durch einen Unterschied der Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern erzeugt werden sollte, wenn eine Brems- und Antriebskraftverteilungssteuerung für die rechten und linken Räder verwendet wird, indem sie den tatsächlichen Lenkwinkel θsw und eine Verstärkung W_DYC verwendet, und ein Steuerbefehl zum Aufbringen des Sollgiermoments Mz wird an einen Verteilungsmechanismus für die Brems- und Antriebskraft an das rechte und linke Rad übertragen. Der Steuerbefehl ist hier ein Steuerbefehl, der das Antriebskraftverteilungverhältnis kr anzeigt, das durch das Differenzial zur Verteilung der Antriebskraft nach rechts und links erzeugt werden sollte, wenn das Sollgiermoment Mz durch eine Torque-Vectoring-Steuerung durch Anpassen der Verteilung der Antriebskraft erzeugt wird. Der Steuerbefehl ist hier ein Steuerbefehl, der in jeder Radbremsvorrichtung zu erzeugen ist, wenn das Sollgiermoment Mz durch einen Unterschied einer Bremskraft in den Radbremsvorrichtungen erzeugt wird.
In der vorstehenden Beschreibung werden die Verstärkungen K, C und die Totbandschwellenwerte esw, eswv, auf die sich die Einheit zur Berechnung des Servolenkmoments bezieht, und die Verstärkung W_DYC, auf die sich die Einheit zur Berechnung des Unterschieds in den Brems- und Antriebskräften für die rechten und linken Räder bezieht, jeweils in den entsprechenden Bestimmungseinheiten auf der Grundlage eines Grads I der Beeinflussung bestimmt, der das Fahrkönnen eines Fahrers anzeigt. Der Grad I der Beeinflussung wird, wie später genau beschrieben, auf der Grundlage eines Servolenkmoments Ta in einem vorab festgelegten vergangenen Zeitabschnitt und einem Lenkmoment (einem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment) Td festgelegt, das der Fahrer ausübt. Typisch ist das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td ein Wert, der abgeschätzt wird, indem ein auf die Lenkwelle 22a wirkendes Erfassungsdrehmoment To verwendet wird.
Prinzip der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung
(1) Konzept des Servolenkmoments und arithmetischer Ausdruck
Kurz gesagt ist ein Ziel der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung für das Fahrzeug, einen Sollweg festzulegen, der einer von den idealen Wegen für das Fahrzeug ist, indem die Information über die Umgebung des Fahrzeugs verwendet wird und dann den Lenkwinkel so zu steuern, dass das Fahrzeug dazu veranlasst wird, durch Durchführen eines idealen Lenkens entlang des Sollwegs zu fahren (wobei irgendein idealer Weg festgelegt werden kann, und einer oder mehrere der idealen Wege abhängig beispielsweise von einem Punkt (die Fahrzeit, der Energieverbrauch, die Sicherheit oder dergleichen) angenommen werden können, auf den bei der Fahrt des Fahrzeugs Wert gelegt wird). In dieser Steuerung wird der Lenkwinkel (der Solllenkwinkel θsw*) genauer gesagt wie vorstehend beschrieben in dem Fall bestimmt, in dem die Sollquerverschiebung Ys*, die benötigt wird, um das Fahrzeug nach der Festlegung des Sollwegs dazu zu veranlassen, sich entlang des Sollwegs zu bewegen, durch ein Fahrermodell erzielt wird, das ein ideales oder normatives Fahren durchführt (ein normatives Fahrermodell), und der tatsächliche Lenkwinkel θsw wird auf den Solllenkwinkel θsw* angepasst. Wenn die Steuerung über den Lenkwinkel nur durch das vom Fahrassistenzsystem verursachte Lenken ausgeführt wird, das heißt, nur durch Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe, wie in dem Abschnitt „Kurze Erläuterung der Erfindung“ beschrieben, wird die Absicht des Fahrers in der Bewegung des Fahrzeugs überhaupt nicht wiedergegeben. Insbesondere empfindet der Fahrer ein starkes befremdliches Gefühl, wenn der Fahrer eine Absicht (die Richtung und Größe des gesteuerten Verhaltens) der mechanischen Eingabe nicht versteht, oder die Betätigung der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe sich von der Annahme oder Erwartung des Fahrers unterscheidet. Um eine derartige Situation zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Fahrereingabe angeleitet, um zu einer Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe zu kommen, indem der Fahrer dazu veranlasst wird, die Absicht der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe zu fühlen, während ein Zustand beibehalten wird, in dem die Lenkeingabe durch einen Fahrer (die Fahrereingabe, die aus der Drehung des Lenkrads resultiert) in der Bewegung des Fahrzeugs wiedergegeben wird, das heißt, ein Zustand, in dem die Steuerung auf der Grundlage einer Eingabe des Fahrers (des Fahrerlenkmoments) und die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe (des Servolenkmoments) gleichzeitig ausgeführt wird. Somit wird der Lenkwinkel so gesteuert, dass der tatsächliche Lenkwinkel θsw auf den Solllenkwinkel θsw* angepasst wird, indem die Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe und die Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe miteinander koordiniert werden.
Als der vorstehend beschriebene Aufbau zum Koordinieren der Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe und der Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe miteinander wird in der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung wie vorstehend beschrieben insbesondere die Lenkvorrichtung verwendet, in der das Lenkrad, das ein Fahrer hält, und die gelenkten Räder mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind, und das Servolenkmoment Ta, das sich mit einer Abweichung θsw* - θsw (Lenkwinkelabweichung) zwischen dem Solllenkwinkel θsw* und dem tatsächlichen Lenkwinkel θsw ändert und das in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern, wird durch Einsatz des Servolenkmechanismus in der Lenkvorrichtung in einer Richtung aufgebracht, in der der tatsächliche Lenkwinkel θsw in die Nähe des Solllenkwinkels θsw* gebracht wird (der auf der Grundlage der mechanischen Eingabe bestimmt wird). Wenn das Servolenkmoment Ta auf die Lenkvorrichtung wirkt, wird das Servolenkmoment Ta über die Lenkwelle 22a an das Lenkrad 22 übertragen. Als ein Ergebnis werden die Richtung und Größe des Servolenkmoments Ta vom Fahrer über ein Gefühl der Hand, die das Lenkrad 22 hält, als Drehkraft gefühlt, die in der Richtung des Solllenkwinkels zieht. Somit erkennt der Fahrer eine Steuerung auf der Grundlage der mechanischen Eingabe, das heißt, die Richtung der Steuerung, die einen idealeren Fahrzustand erzielt, sodass erwartet wird, dass mit der Hilfe des Servolenkmoments Ta das Lenkmoment (das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td), das dem Servolenkmoment Ta folgt, durch ein Drehen des Lenkrads 22 aufgebracht wird. Wenn sich der tatsächliche Lenkwinkel dem Solllenkwinkel annähert, verringert sich das Servolenkmoment Ta. Wenn der tatsächliche Lenkwinkel den Solllenkwinkel erreicht, wird das Servolenkmoment Ta Null. Daher wird dem Fahrer erlaubt, den tatsächlichen Lenkwinkel auf den Servolenkwinkel zu bringen, indem ein vom Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment mit der Hilfe der Größe des Servolenkmoments Ta angepasst wird. Das heißt, das Servolenkmoment Ta ist ein Hilfsmoment, das aufgebracht wird, um den Lenkwinkel zu verändern, während gleichzeitig das Servolenkmoment Ta ein Index für die Richtung der Steuerung und das Maß der gesteuerten Größe ist, die benötigt werden, um den tatsächlichen Lenkwinkel auf den Solllenkwinkel zu ändern, und das Servolenkmoment Ta führt die Funktion des Hinführens des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments Td in einer Richtung durch, die zum Servolenkmoment Ta passt. Somit wird der tatsächliche Lenkwinkel als ein Ergebnis der koordinierten Aktion des Servolenkmoments Ta und des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments Td dazu veranlasst, zum Solllenkwinkel zu passen.
Vorzugsweise kann das Servolenkmoment Ta eine Komponente (zweite Komponente) umfassen, die mit einer Abweichung dθsw*/dt-dθsw/dt (einer Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung) zwischen der Änderungsrate dθsw*/dt des Solllenkwinkels und der Änderungsrate dθsw/dt des tatsächlichen Lenkwinkels variiert, und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung zu verringern. Diese Komponente steigt, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung steigt. Wenn es eine Abweichung zwischen der Änderungsrate des tatsächlichen Lenkwinkels und der Änderungsrate des Lenkwinkels im Fall eines idealeren Fahrens des normativen Fahrermodells gibt, ändert sich daher das Servolenkmoment Ta in einer Richtung, um die Abweichung zu korrigieren. Daher wird in diesem Fall zugelassen, dass der Fahrer den tatsächlichen Lenkwinkel dazu veranlasst, zum Solllenkwinkel zu passen und die Änderungsrate des Lenkwinkels dazu veranlasst, der Rate der Änderung des idealen Lenkwinkels zu folgen, indem ein Lenken mit Hilfe der Größe des Servolenkmoments Ta derart durchgeführt wird, dass das Servolenkmoment Ta sinkt.
2 ist eine Konzeptansicht, die abstrakt das Konzept der vorstehend beschriebenen Steuerung zeigt, das heißt der Steuerung, um den tatsächlichen Lenkwinkel auf den Solllenkwinkel zu bringen, indem eine Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe und eine Steuerung auf der Grundlage einer Fahrereingabe in koordinierter Weise ausgeführt wird. Wie in der Figur gezeigt wird, gibt der linksseitige Block die Position des Solllenkwinkels θsw* durch einen normativen Fahrer wieder, und der rechtsseitige Block gibt die Position des tatsächlichen Lenkwinkels θsw durch einen tatsächlichen Fahrer wieder (in der tatsächlichen Lenkvorrichtung fallen der Solllenkwinkel θsw* und der tatsächliche Lenkwinkel θsw zusammen, bevor der Solllenkwinkel θsw* verschoben wird; zum Zweck der Veranschaulichung werden jedoch beide so gezeichnet, dass sie voneinander beabstandet sind), und die zwei Blöcke sind miteinander durch eine Feder K und/oder einen Dämpfer C gekoppelt. Die elastische Kraft der Feder K ist eine Komponente (erste Komponente), die als ein Ergebnis der Lenkwinkelabweichung des Servolenkmoments Ta wirkt. Die viskose Kraft des Dämpfers C ist eine Komponente (zweite Komponente), die als ein Ergebnis der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung des Servolenkmoments Ta wirkt. In dem in der Figur gezeigten Aufbau steigt beispielsweise eine Abweichung zwischen dem Solllenkwinkel θsw* und dem tatsächlichen Lenkwinkel θsw, wenn der normative Fahrer auf der linken Seite in der Fig. den Solllenkwinkel θsw* nach links verschoben hat (wenn sich der linksseitige Block in der Figur von der Position der gepunkteten Linie in die Position der durchgezogenen Linie bewegt hat), mit dem Ergebnis, dass das Servolenkmoment Ta nach links erzeugt wird. Das Servolenkmoment Ta entspricht einer Reaktionskraft, die als ein Ergebnis der Auslenkung der Feder K und/oder des Dämpfers C in der Figur auftritt. Als ein Ergebnis zieht die Reaktionskraft der Feder K und/oder des Dämpfers C, das heißt das Servolenkmoment Ta, am rechtsseitigen Block des tatsächlichen Fahrers, so dass es dem Fahrer ermöglicht wird, eine Änderung des Lenkwinkels und die Rate der Änderung bei der Fahrt des normativen Fahrers auf der Grundlage der Richtung und Größe der Reaktionskraft zu fühlen. Somit wird ermöglicht, dass der Fahrer das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td so aufbringt, dass das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td dem Servolenkmoment Ta folgt, das heißt, dass das Servolenkmoment Ta Null wird (so dass der Fahrer keine Reaktionskraft fühlt). Wenn sich der rechtsseitige Block, der den tatsächlichen Lenkwinkel θsw wiedergibt, unter dem Servolenkmoment Ta und dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment Td durch die Verschiebung des Solllenkwinkels θsw* bewegt, verschwindet die Auslenkung der Feder K und/oder des Dämpfers C, so dass das Servolenkmoment Ta Null wird, und zur selben Zeit hört der Fahrer mit dem Aufbringen des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments Td auf.
Auf diese Weise wirkt in der vorstehend erläuterten Steuerung das Servolenkmoment Ta in einer Richtung zum Verringern der Lenkwinkelabweichung θsw* - θsw und/oder der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung dθsw*/dt- dθsw/dt und vollzieht die Funktion als einen Index der Richtung und Größe der Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe für einen Fahrer. Der Fahrer übt das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td, das dem Servolenkmoment Ta folgt, unter Anleitung durch das Servolenkmoment Ta derart aus, dass das Servolenkmoment Ta Null wird. Somit wird eine Steuerung erzielt, um den tatsächlichen Lenkwinkel in Übereinstimmung mit dem Solllenkwinkel zu bringen, oder eine Steuerung, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer idealen Geschwindigkeit zu bringen.
Das Servolenkmoment Ta wird spezifisch durch eine der nachstehenden mathematischen Gleichungen ausgedrückt. $Ta = K (θ sw * - θ sw)$
$Ta = K (θ sw * - θ sw) + C (d θ sw * / dt - d θ sw / dt)$
Hier ist K eine Verstärkung (die dem Elastizitätsmodul der Feder in 2 entspricht) für die Lenkwinkelabweichung, und C ist eine Verstärkung (die dem Dämpfungskoeffizienten des in 2 gezeigten Dämpfers entspricht) für die Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit. Wie nachstehend erläutert werden die vorstehend beschriebenen mathematischen Gleichungen weiter überarbeitet, wenn ein Totband für das Servolenkmoment Ta vorgesehen ist.
(2) Anpassung des Servolenkmoments unter Berücksichtigung des Fahrkönnens
Wenn die Fahrereingabe zur mechanischen Eingabe geführt wird, indem das Servolenkmoment Ta wie vorstehend beschrieben aufgebracht wird, hängt es von den Fahreigenschaften des Fahrers, insbesondere dem Fahrkönnen ab, ob ein Fahrer dazu fähig ist, ein Lenken durchzuführen, das dem Lenken des normativen Fahrermodells folgt. Tatsächlich ist ein Fahrer mit hohem Fahrkönnen dadurch, dass er dem Servolenksmoment Ta folgt, dazu fähig, den tatsächlichen Lenkwinkel θsw schnell auf den Solllenkwinkel θsw* anzupassen, während ein Fahrer mit geringem Fahrkönnen wahrscheinlich nicht so gut dazu fähig ist, geschickt den tatsächlichen Lenkwinkel θsw auf den Solllenkwinkel θsw* anzupassen. Dies wird unter Bezugnahme auf die Konzeptansicht in 2 beschrieben. Zu der Zeit, zu der sich der Solllenkwinkel geändert hat, ist ein Fahrer mit hohem Fahrkönnen dazu fähig, den tatsächlichen Lenkwinkel sofort mit dem Solllenkwinkel in Übereinstimmung zu bringen, selbst wenn die Reaktionskraft klein ist; für einen Fahrer mit geringem Fahrkönnen ist es jedoch vorteilhafter, die Aktion des Leitens des tatsächlichen Lenkwinkels auf den Solllenkwinkel durch Erhöhen der Reaktionskraft zu verstärken. In der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung wird das Fahrkönnen eines Fahrers unter Verwendung des Servolenkmoments Ta während der Fahrt des Fahrzeugs weiter evaluiert, und das Servolenkmoment Ta wird so angepasst, dass es größer wird, wenn das Fahrkönnen geringer wird.
Verschiedene Verfahren des Evaluierens des Fahrkönnens eines Fahrers sind vorstellbar. Insbesondere wird erfindungsgemäß ein Wert, der als Grad der Beeinflussung bezeichnet wird, der auf der Grundlage der Basis der Größe eines Unterschieds (der Lenkmomentenabweichung) zwischen dem Lenkmoment, das vom Fahrer durch das Lenkrad aufgebracht wird (dem Lenkmoment durch den Fahrer) und dem Servolenkmoment Ta berechnet wird, als ein Indexwert des Fahrkönnens definiert. In der vorstehend erläuterten Beschreibung wird beispielsweise die Folgefähigkeit des tatsächlichen Lenkwinkels gegenüber dem Solllenkwinkel höher und die Lenkwinkelabweichung verringert sich, wenn ein Fahrer höheres Fahrkönnen zeigt, wie beispielsweise aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf 2 verständlich ist, während die Lenkwinkelabweichung steigt, wenn ein Fahrer ein schwächeres Fahrkönnen aufweist. Somit kann das Fahrkönnen auf der Grundlage der Größe der Lenkmomentenabweichung evaluiert werden (siehe die nachfolgenden Anmerkungen). In der Erfindung wird der Grad der Beeinflussung als ein Indexwert des Fahrkönnens berechnet, der auf der Grundlage der Größe der Lenkwinkelabweichung bestimmt wird, und die Größe des Servolenkmoments Ta wird unter Verwendung des Grads der Beeinflussung angepasst. Der Indexwert des Fahrkönnens, das heißt der Grad der Beeinflussung, muss bereits zur Zeit des Aufbringens des Servolenkmoments Ta durch die erfindungsgemäße Fahrunterstützungsteuerung vorliegen, so dass der Grad der Beeinflussung bestimmt wird, indem die Größe der Lenkmomentenabweichung in der Vergangenheit bestimmt wird, das heißt zu einem Zeitpunkt, bevor das Servolenkmoment Ta zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung der Steuerung aufgebracht wird. Das Fahrkönnen kann nicht auf der Grundlage nur der momentanen Größe der Lenkmomentenabweichung an nur einem Zeitpunkt genau evaluiert werden, so dass der Grad der Beeinflussung unter Verwendung der Historie der Lenkmomentenabweichung über einen ausgewählten Zeitabschnitt berechenbar ist. Wenn das Fahrkönnen sinkt, wenn also der Grad der Beeinflussung steigt, steigt die Nutzbarkeit bzw. der Einsatz der Fahrassistenzsteuerung, so dass die Verstärkungen K, C erhöht werden.
Genauer gesagt kann der Grad der Beeinflussung beispielsweise durch den nachstehenden mathematischen Ausdruck berechnet werden. $I = \int {(Td - Ta)}^{2} dt$
Hier kann ein Integralabschnitt ein ausgewählter vergangener Zeitabschnitt sein, und wie später beschrieben wird, kann er beispielsweise in verschiedenen Modi abhängig vom Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird.
(Anmerkungen) Streng genommen wird der tatsächliche Lenkwinkel θsw in der erfindungsgemäßen Steuerung in Anbetracht der Wirkung des (später beschriebenen) selbstausrichtenden Drehmoments durch Verwendung der Gesamtsumme (Ta + Td + T_SAT) des Servolenkmoments, des Fahrerlenkmoments und des selbstausrichtenden Drehmoments gesteuert (wobei das selbstausrichtende Drehmoment konstant bzw. stets in einer Richtung zur Verringerung des Einschlagwinkels wirkt). Wenn ein Drehmoment Tid (das ideale Lenkmoment) angenommen wird, das in dem Fall einer Lenkwinkelsteuerung durch den normativen Fahrer wirkt, entspricht eine Steuerung unter Verwendung sowohl des Servolenkmoments als auch des Fahrerlenkmoments einer Steuerung durch den normativen Fahrer, wenn Tid = Ta + Td + T_SAT. In diesem Fall muss Ta nicht stets gleich Td sein und das Verhältnis zwischen Ta und Td kann gewählt werden. Normalerweise wird jedoch der Zustand selten erreicht, in dem Tid = Ta + Td + T_SAT genau erreicht wird, und typischerweise werden die Verstärkungen K, C durch Anpassen des Servolenkmoments Ta angepasst und das Servolenkmoment Ta wird so eingestellt, dass es der Hälfte der Größe des idealen Lenkmoments entspricht. Im Fall eines Fahrers mit einem hohen Fahrkönnen fällt das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td ungefähr mit dem Servolenkmoment Ta zusammen, der tatsächliche Lenkwinkel wird schnell dazu veranlasst, ungefähr zum Solllenkwinkel zu passen, das Servolenkmoment Ta wird verringert und die Größe Td-Ta der Lenkmomentenabweichung verringert sich. Andererseits steigt eine Abweichung des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments Td vom Servolenkmoment Ta, wenn das Fahrkönnen abnimmt, und es wird eine längere Zeit benötigt, bis der tatsächliche Lenkwinkel ungefähr zum Solllenkwinkel passt, so dass die Größe Td-Ta der Lenkmomentenabweichung steigt. Daher wird zugelassen, dass das Fahrkönnen auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung evaluiert wird.
(3) Einstellung des Totbands des Servolenkmoments Ta
Wie durch den mathematischen Ausdruck (1) oder (2) gezeigt wird, liegt der tatsächliche Lenkwinkel in einem Bereich nahe dem Solllenkwinkel, in dem der Absolutwert der Lenkwinkelabweichung oder der Absolutwert der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung gering ist, wenn das Servolenkmoment Ta so eingestellt ist, dass es sich mit der Lenkwinkelabweichung oder der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung so ändert, dass der Bedarf für das Servolenkmoment Ta vergleichsweise geringer wird. Wenn die Lenkwinkelabweichung oder die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung nahe bei Null liegt, ist die Toleranz bei der Anpassung des Lenkwinkels minimal, so dass es für einen Fahrer etwas schwierig ist, den tatsächlichen Lenkwinkel durch das Lenkrad genau auf den Solllenkwinkel anzupassen, und die Fahrereingabe wird in der Nähe einer Null-Abweichung sehr groß, mit dem Ergebnis, dass ein Nachjagen bzw. Hunting leichter auftritt. In der erfindungsgemäßer Fahrassistenzsteuerung kann das Totband des Servolenkmoments Ta für die Lenkwinkelabweichung oder die Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung in dem Bereich vorgesehen sein, in dem der Absolutwert der Lenkwinkelabweichung oder der Absolutwert der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung klein ist, und wenn der Absolutwert der Lenkwinkelabweichung oder der Absolutwert der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung kleiner als ein oder gleich einem vorab festgelegten Schwellenwert ist, kann das Servolenkmoment Ta auf Null festgelegt sein. In Hinblick auf diesen Punkt hängt das einfache Auftreten eines Nachjagens in der Nähe einer Null-Abweichung natürlich vom Fahrkönnen eines Fahrers ab, so dass die Breite des Totbands auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Grads der Beeinflussung bestimmbar ist. In diesem Fall vergrößert sich der Bereich, in dem es schwierig ist, den Lenkwinkel genau anzupassen, wenn das Fahrkönnen sinkt (wenn der Grad der Beeinflussung steigt), so dass die Breite des Totbands erhöht werden kann, wenn der Grad der Beeinflussung steigt. Auf diese Weise wird die Gleichung für das Servolenkmoment als (4) oder (5) wie nachstehend beschrieben überarbeitet, wenn das Totband im vorstehend beschriebenen mathematischen Ausdruck (1) oder (2) vorgesehen ist. $Ta = K (θ sw * - θ sw-esw)$
$Ta = K (θ sw * - θ sw - esw) + C (d θ sw * / dt - d θ sw / dt - eswv)$
Hier sind esw und eswv jeweils die Totbandschwelle, die den Bereich des Totbands definiert und auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung bestimmt wird.
(4) Verringerung des Selbstausrichtungsdrehmoments durch eine Brems- und Antriebskraftverteilungssteuerung für die rechten und linken Räder.
Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, um den Einschlagwinkel der Räder auf einen mekrbaren Winkel zu bringen, und die Reifen als Ergebnis eine Querkraft erzeugen, wird ein Selbstausrichtungsdrehmoment in einer Richtung zur Verringerung des Einschlagwinkels erzeugt. Das heißt, dass ein selbstausrichtendes Drehmoment als ein Rückstellmoment wirkt, wenn der tatsächliche Lenkwinkel erhöht wird, und als eine Verstärkung wirkt, wenn der tatsächliche Lenkwinkel verringert wird. Auch in der erfindungsgemäßen Fahrunterstützungssteuerung muss ein Fahrer ein Lenkmoment in Anbetracht des Selbstausrichtungsdrehmoments beim Vorgang des Veränderns des tatsächlichen Lenkwinkels auf den Solllenkwinkel in dem Fall aufbringen, in dem das Fahrzeug nur durch Lenken der Vorderräder um eine Kurve gesteuert wird, so dass eine Anpassung des Lenkmoments durch den Fahrer kompliziert sein kann. Das Lenkhilfsmoment wird auf der Grundlage der Lenkwinkelabweichung und/oder der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung derart bestimmt, dass die Größe des Lenkhilfsmoments keine Komponente aufweist, um das Selbstausrichtungsmoment aufzuheben.
Nebenbei bemerkt wird das vorstehend erläuterte Selbstausrichtungsdrehmoment der Reifen verringert, wenn ein Giermoment durch eine Brems- und Antriebskraftverteilungssteuerung (eine direkte Giermomentsteuerung (DYC, direct yaw moment control)) für die rechten und linken Räder erzeugt wird, das nicht von den Einschlagwinkeln der Räder herrührt. Daher kann in der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung vorzugsweise eine Anpassung des Lenkmoments durch den Fahrer zu der Zeit, zu der der Fahrer ein durch das Servolenkmoment angeleitetes Lenken durchführt, einfacher gemacht werden, indem die Wirkung des Selbstausrichtungsdrehmoments als ein Ergebnis des Aufbringens eines Giermoments in der Richtung verringert wird, in der das Fahrzeug eine Kurve fährt, indem die DYC-Steuerung zu der Zeit verwendet wird, zu der das Fahrzeug die Kurve fährt.
Der Grund, warum das Selbstausrichtungsdrehmoment T_SAT der Reifen durch DYC-Steuerung verringert wird, ist folgender: Wenn nur eine unveränderbare Eigenschaft in einem Zweiradmodell eines Fahrzeugs mit einem Gewicht von m in Betracht gezogen wird, wird die Bewegungsgleichung bei einer Querbeschleunigung a_y wie folgt dargestellt. ${ma}_{y} = 2 (Yf + Yr)$
$2 I_{f} Yf - 2 I_{f} Yr + Mz = 0$
Hier bezeichnen Y_f, Y_r, I_f, I_r, Mz jeweils eine Vorderradkurvenfahrkraft, eine Hinterradkurvenfahrkraft, einen Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und einer Vorderachse, einen Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und einer Hinterachse und ein Giermoment, das durch einen Unterschied der Brems- und Antriebkraft zwischen den rechten und linken Rädern verursacht wird. Wenn die komplizierte Wirkung eines Aufhebungsmechanismus ignoriert wird, wird andererseits das Selbstausrichtungsdrehmoment T_SAT der Reifen wie folgt ausgedrückt. $T_{SAT} = 2 - ζ Yf /n$
Hier bezeichnen ξ, n jeweils einen Nachlaufversatz und ein Lenkübersetzungsverhältnis. Derart wird das selbstausrichtende Drehmoment T_SAT folgendermaßen ausgedrückt, wenn die mathematischen Gleichungen (6a), (6b) und (7) umgestellt werden. $T_{SAT} = - ζ {n (I_{f} + I_{f})} ({mI}_{f} a_{y} - Mz)$
Daher ist zu verstehen, dass das selbstausrichtende Drehmoment T_SAT verringert wird, indem das durch einen Unterschied in der Brems- und Antriebskraft zwischen den linken und rechten Rädern verursachte Giermoment Mz aufgebracht wird.
Hinsichtlich des in der tatsächlichen Steuerung aufgebrachten Giermoments Mz kann in einem einfachen Fahrzeugbewegungsmodell angenommen werden, dass die Querbeschleunigung a_y proportional zum tatsächlichen Lenkwinkel θ_sw ist, so dass das Giermoment Mz durch die nachstehende mathematische Gleichung derart erhalten werden kann, dass der Wert in der letzten Klammer auf der rechten Seite der mathematischen Gleichung (8) wegfällt. $Mz = K_{mz} θ sw$
K_mz kann empirisch oder theoretisch festgelegt sein. Im Fall des Lenkhilfsmoments kann das Giermoment Mz als Antwort auf das Fahrkönnen eines Fahrers variiert werden. In diesem Fall kann man das Giermoment Mz wie folgt erhalten. $Mz = W_{DYC} K_{mz} θ sw$
W_DYC bezeichnet eine Verstärkung für das Giermoment Mz. Wenn der Grad der Beeinflussung steigt, wird W_DYC auf einen größeren Wert festgelegt.
Betrieb der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung
(1) Ausführungszeitgebung der Fahrassistenzsteuerung
Die Fahrassistenzsteuerung kann durch die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuervorrichtung zu irgendeinem ausgewählten Zeitpunkt während der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt werden. Als ein Modus kann die Fahrassistenzsteuerung während der Fahrt des Fahrzeugs dazu aufgebaut sein, kontinuierlich passend zu einer Weisung eines Fahrers ausgeführt zu werden (kontinuierlicher Ausführungsmodus). Als ein anderer Modus kann die Fahrassistenzsteuerung dazu aufgebaut sein, nur in einer spezifischen Situation ausgeführt zu werden, wie wenn ein zu vermeidendes Hindernis in einer Fahrtrichtung während der Fahrt des Fahrzeugs erfasst wurde (intermittierender Ausführungsmodus, siehe 6A).
(2) Genauer Ablauf der Fahrassistenzsteuerung
Mit Bezug zurück zur 1B bestimmt die Sollwegbestimmungseinheit in einem spezifischen Ablauf, der in der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird, einen Sollweg unter Verwendung von Fahrzeugumgebungsinformation und bestimmt dann eine Sollquerverschiebung (eine mechanische Sollquerverschiebung) Ys*, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, sich entlang des Sollwegs zu bewegen. Die normative Fahrermodelleinheit bestimmt einen Solllenkwinkel θsw*, der die mechanische Sollquerverschiebung Ys* erzielt, indem sie sich auf die mechanische Sollquerverschiebung Ys* und den derzeitigen Bewegungszustand des Fahrzeugs bezieht. Der Solllenkwinkel θsw* kann beispielsweise durch die nachfolgende Gleichung gemäß dem Vorwärtsblickmodell bestimmt werden. $θ sw * = \frac{h *}{l + T n * \cdot s} {Ys * - (Yd + Tp * V ψ)}$
Hier bezeichnen h*, Tn*, Tp* jeweils eine Lenkverstärkung, eine Zeitverzögerungskonstante erster Ordnung und eine Vorwärtsblickzeit bzw. Vorlaufzeit, welche die Fahrcharakteristik des normativen Fahrermodells wiedergeben, und s bezeichnet eine Frequenzvariable nach der Laplace-Transformation. Yd, ψ, V bezeichnen jeweils die Sollquerverschiebung (seitliche Position) des Fahrzeugs, einen Gierwinkel und eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V kann beispielsweise ein Wert sein, den man aus Raddrehzahlwerten erhält, die man von Raddrehzahlsensoren unter Verwendung einer ausgewählten Technik erhält. Wie schematisch in 3A gezeigt, können die Sollquerverschiebung Ys*, die Querverschiebung Yd des Fahrzeugs und der Gierwinkel ψ Werte sein, die von einem ausgewählten Referenzpunkt und aus einer ausgewählten Referenzrichtung gemessen werden. Wenn ein Referenzpunkt und eine Referenzrichtung für das Fahrzeug gewählt sind, werden die Sollverschiebung Yd und der Gierwinkel ψ jeweils Null, und die Sollquerverschiebung Ys* ist ein Abstand von der derzeitigen Position zu einer seitlichen Position, die nach der Vorwärtsblickzeit erreicht sein sollte. In der vorstehenden mathematischen Gleichung sind h*, Tn*, Tp* jeweils Fahrcharakteristikwerte eines Fahrers in dem Fall, in dem der Fahrer beim Fahren des Fahrzeug eine ideale Antwort findet, und können selektiv vorab durch Experimente oder dergleichen festgelegt sein. Der Solllenkwinkel θsw* wird passend zum normativen Fahrermodell wie vorstehend bereits beschrieben so berechnet, dass der Solllenkwinkel θsw* ein Wert ist, auf den der Sollenkwinkel in dem Fall passend gemacht werden sollte, in dem das Fahrzeug ideal entlang des Sollwegs fährt.
Wenn der Sollenkwinkel θsw* bestimmt wird, berechnet die Sollservolenkmomentenberechnungseinheit ein Servolenkmoment Ta unter Verwendung des mathematischen Ausdrucks (4) oder (5) und gibt einen Steuerbefehl zum Erzeugen des Servolenkmoments Ta an den Verstärker 24 aus. Ob der mathematische Ausdruck (4) oder der mathematische Ausdruck (5) verwendet werden, kann frei durch einen Hersteller der Vorrichtung oder einen Fahrer gewählt werden. Im mathematischen Ausdruck (4) oder (5) kann ein erfasster Wert eines (nicht gezeigten) Lenkwinkelsensors, der an der Lenkwelle 22a vorgesehen ist, oder dergleichen als der tatsächliche Lenkwinkel θsw verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben werden die Verstärkungen K, C und die Totbandschwellenwerte esw, esvw in dem mathematischen Ausdruck (4) oder (5) unter Verwendung des Grads I der Beeinflussung bestimmt, der durch den mathematischen Ausdruck (3) berechnet wird, und der Grad I der Beeinflussung ist ein Wert, den man durch Integrieren einer Lenkmomentenabweichung (eines Unterschieds zwischen dem Servolenkmoment Ta und dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment Td) über einen vergangenen ausgewählten Zeitabschnitt erhält. Im mathematischen Ausdruck (3) kann das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoments Td beispielsweise aus einem erfassten Wert des wie in 3b veranschaulicht an der Lenkwelle 22a angebrachten Drehmomentsensors 22b abgeschätzt werden. Genauer gesagt ist der vom Momentensensor 22d erfasste Wert ein Momentenwert To, der in der Lenkwelle 22a wirkt. Kurz gesagt gilt für den erfassten Momentenwert To die nachstehende Beziehung zwischen dem Servolenkmoment Ta, dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment Td und dem Selbstausrichtungsmoment T_SAT. $To = Ta + Td + T_{SAT}$
Daher werden das Servolenkmoment Ta und das Selbstausrichtungsmoment T_SAT jeweils durch den mathematischen Ausdruck (4) oder (5) und den mathematischen Ausdruck (8) so berechnet, dass es möglich wird, das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoments Td wie folgt abzuschätzen. $Td = To (Ta + T_{SAT})$
Tatsächlich wird Filtern oder dergleichen verwendet, um ein Rauschen vom erfassten Drehmomentwert To zu entfernen, und dann wird das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment Td abgeschätzt.
Im Fall des dauernden Ausführungsmodus, in dem die Fahrassistenzsteuerung kontinuierlich während der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt wird, kann ein integrierter Zeitabschnitt (d. h., der vorstehend beschriebene vergangene ausgewählte Zeitabschnitt) der Lenkmomentenabweichung im mathematischen Ausdruck (3) ein Zeitabschnitt vor der momentanen Zeit sein, und der Grad I der Beeinflussung kann durch sequentielles Integrieren der Lenkmomentenabweichung berechnet werden. Andererseits kann im Fall des intermittierenden Ausführungsmodus, in dem die Fahrassistenzsteuerung nur in einer spezifischen Situation ausgeführt wird, der integrierte Zeitabschnitt der Lenkmomentenabweichung zur Ausführung der Fahrassistenzsteuerung, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gestartet wird, ein Zeitabschnitt während der früheren Ausführung der Fahrassistenzsteuerung sein, und der Grad I der Beeinflussung kann durch Integrieren der Lenkmomentenabweichung über den Zeitabschnitt während der früheren Ausführung der Fahrassistenzsteuerung berechnet werden.
Wie in 4A bis 4D veranschaulicht können spezifische Werte der Verstärkungen K, C und der Totbandschwellenwerte esw, eswv unter Verwendung vorbereiteter Kennfelder bestimmt werden, die Verstärkungen K, C und Totbandschwellenwerte esw, eswv für einen Grad I der Beeinflussung zeigen. Wie aus diesen Kennfeldern erkennbar ist, steigen die Verstärkungen K, C und die Totbandschwellenwerte esw, eswv jeweils mit dem Grad I der Beeinflussung, so dass, wie schematisch in 4E gezeigt, das Verhältnis des Servolenkmoments Ta zur Lenkwinkelabweichung (oder zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung) im Vergleich zu dem Fall, in dem der Grad I der Beeinflussung gering ist und das Fahrkönnen ausgeprägt ist (die durchgezogene Linie in der Figur), wenn der Grad I der Beeinflussung steigt oder wenn das evaluierte Fahrkönnen sinkt (die gepunktete Linie in der Figur). Hinsichtlich der Breite des Totbands des Lenkhilfsmoments Ta wird ebenfalls eine Breite eh in dem Fall, in dem der Grad I der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu einer Breite el in dem Fall vergrößert, in dem der Grad I der Beeinflussung gering ist. In 4E gibt die Abszissenachse zum Zweck der Beschreibung lediglich die Lenkwinkelabweichung wieder; es ist jedoch verständlich, dass das Servolenkmoment Ta in ähnlicher Weise mit der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung variiert.
Wenn das Selbstausrichtungsmoment durch Erzeugen des Giermoments Mz durch eine DYC-Steuerung zusammen mit dem Aufbringen des Servolenkmoments Ta verringert wird, berechnet die Einheit zur Berechnung des Brems- und Antriebskraftsunterschieds zwischen rechts und links ein zu erzeugendes Giermoment Mz unter Verwendung des mathematischen Ausdrucks (9) und berechnet Sollbrems- und -antriebskräfte Fxrr, Fxrl der rechten und linken Hinterräder, die nicht gelenkte Räder des Fahrzeugs sind, unter Verwendung des berechneten Giermoments Mz. $Fxrl = (1 / 2) {ma}_{x} - Mz/d$
$Fxr = (1 / 2) {ma}_{x} +Mz/d$
Hier ist das Giermoment Mz in einer Richtung einer Linkskurve positiv, a_x bezeichnet die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und d bezeichnet eine Spurweite. Im mathematischen Ausdruck (9) kann die Verstärkung W_DYC unter Verwendung eines Grads I der Beeinflussung wie in dem Fall des Servolenkmoments Ta unter Verwendung eines vorbereiteten Kennfelds bestimmt werden, das wie in 5B dargestellt eine Verstärkung W_DYC für einen Grad I der Beeinflussung zeigt. Die berechneten Sollbrems- und Antriebskräfte Fxrr, Fxrl werden an den Mechanismus zur Verteilung der linken und rechten Brems- und Antriebskräfte übertragen, und die Brems- und Antriebskräfte werden jeweils so angepasst, dass sie mit den Sollbrems- und -antriebskräften an den rechten und linken Rädern zusammenfallen.
Die Verstärkungen K, C zum Berechnen des Servolenkmoments Ta, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC zum Berechnen des Giermoments Mz werden unter Verwendung des Grads I der Beeinflussung eingestellt, und dann vorzugsweise als festgelegte Werte für einen bestimmten Zeitabschnitt beibehalten, um die Stabilität des Servolenkmoments Ta und des Giermoments Mz sicherzustellen. Beispielsweise können die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC mit Bezug auf den Grad I der Beeinflussung in Intervallen einer ausgewählten vorab festgelegten Zeitdauer in dem Fall des kontinuierlichen Ausführungsmodus aktualisiert werden, in dem die Fahrassistenzsteuerung kontinuierlich ausgeführt wird. Im Fall des intermittierenden Ausführungsmodus, in dem die Fahrassistenzsteuerung nur in einer spezifischen Situation ausgeführt wird, können die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC eingestellt werden, indem der Grad I der Beeinflussung verwendet wird, der berechnet wird, indem die Lenkmomentenabweichung bei der früheren Ausführung der Fahrassistenzsteuerung zum Ausführen der Fahrassistenzsteuerung zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet wurde, und können dann auf den Werten eingestellt bleiben, die zur Zeit des Starts der Ausführung während der derzeitigen Ausführung der Fahrassistenzsteuerung eingestellt sind (d. h., jedes Mal aktualisiert werden, wenn die Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird).
Insbesondere wenn die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung nur in einer spezifischen Situation ausgeführt wird, wie wenn ein Hindernis in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erfasst wurde, wie schematisch in 6A gezeigt, wird die Fahrassistenzsteuerung nicht ausgeführt, wenn das eigene Fahrzeug ausreichend weit vom Hindernis weg ist, und der Fahrer führt ein Lenken so durch, dass er das Fahrzeug dazu veranlasst, herkömmlich zu fahren; während die Fahrassistenzsteuerung (koordinierte Steuerung) nach der Erfindung ausgeführt wird, wenn das eigene Fahrzeug etwas näher beim Hindernis ist. Wenn das eigene Fahrzeug noch näher an das Hindernis kommt, kann eine Steuerung nur auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe ausgeführt werden, ohne eine Fahrereingabe zu akzeptieren. In diesem Fall wird eine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern gelöst.
Wie vorstehend beschrieben verändern sich Parameter, die in der Steuerung verwendet werden, wie schematisch in 6B illustriert beispielsweise dann, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Hindernis etwas nähert (bevor das eigene Fahrzeug nahe an das Hindernis kommt, wie rechts in 6A gezeigt), und wenn die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung (koordinierte Steuerung) ausgeführt wird. In der nachstehenden Beschreibung sind ein Flag zur Ausführung einer koordinierten Steuerung und ein Aktualisierungsflag Indexparameter zum Anzeigen des Steuerstatus in einem Steuerprogramm. Auf diese Weise wird das Flag zur Ausführung der koordinierten Steuerung (T1) in einem Zustand gesetzt, in dem die Fahrassistenzsteuerung in einer spezifischen Situation ausgeführt wird, wie wenn das Fahrzeug etwas näher zum Hindernis kommt (der Wert des Flags in der Steuervorrichtung ändert sich von 0 auf 1), und die Assistenzsteuervorrichtung wird aktiviert. Während das Flag zur Ausführung der koordinierten Steuerung gesetzt ist (während das Flag 1 ist), wird der Grad der Beeinflussung unter Verwendung der Lenkwinkelabweichung bis dann berechnet (T2). Während das Flag zur Ausführung der koordinierten Steuerung gesetzt ist, werden das Servolenkmoment Ta und das Giermoment Mz verwendet (T3), die unter Verwendung der Verstärkungen K, C, der Totbandschwellenwerte esw, eswv, und der Verstärkung W_DYC berechnet wurden, die unter Verwendung des bis dann erhaltenen Grads I der Beeinflussung bestimmt wurdeder wurde. Wenn kein Grad I der Beeinflussung zu der Zeit berechnet worden ist, zu der das Fahren des Fahrzeugs gestartet ist und eine koordinierte Steuerung das erste Mal ausgeführt ist, können beispielsweise ausgewählte Verstärkungen und Totbandschwellenwerte verwendet werden, um das Servolenkmoment Ta und das Giermoment Mz zu berechnen, die passend zu einer mittelmäßigen Fahrfähigkeit bzw. einem mittleren Fahrkönnen eingestellt sind.
Danach wird das Flag zur Ausführung der koordinierten Steuerung gelöscht (wird 0), wenn der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Hindernis steigt oder das eigene Fahrzeug vorbeifährt, wobei es das Hindernis vermeidet, und die Steuervorrichtung beendet das Aufbringen des Servolenkmoments Ta und des Giermoments Mz (T4). Wenn die koordinierte Steuerung endet, wird das Aktualisierungsflag gesetzt (T5), und die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC können unter Verwendung des Grads I der Beeinflussung aktualisiert werden, der während der Ausführung der koordinierten Steuerung erhalten wurde, die beendet wurde (T6). Der Aktualisierungsvorgang kann beim Start der Ausführung der nächsten koordinierten Steuerung ausgeführt werden (es ist jedoch vorteilhafter, die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC vor dem Start der Ausführung der nächsten koordinierten Steuerung zu aktualisieren, weil die Berechnungslast nach dem Start der Ausführung geringer wird).
Danach wird das Flag zur Ausführung der koordinierten Steuerung gesetzt (T7), wenn das eigene Fahrzeug sich wieder einem Hindernis annähert, der Grad I der Beeinflussung wird berechnet (T8), und das Servolenkmoment Ta und das Giermoment Mz werden ausgeübt (T9). Die Werte, die im letzten Aktualisierungsvorgang (T6) aktualisiert sind, werden als die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC zu dieser Zeit verwendet. Wenn das Flag der koordinierten Steuerausführung gelöscht wird (T10), beendet die Steuervorrichtung das Aufbringen des Servolenkmoments Ta und des Giermoments Mz. Danach wird das Aktualisierungsflag zur passenden Zeit (T11) gesetzt, und dann wird der Aktualisierungsvorgang für die Verstärkungen K, C, die Totbandschwellenwerte esw, eswv und die Verstärkung W_DYC ausgeführt.
Auf diese Weise wird eine Fahrt des Fahrzeugs entlang eines Sollwegs passend zu einer Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe mit der Reihe der Aufbauten der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung erzielt, wenn das Servolenkmoment so aufgebracht wird, dass es von einem Fahrer gespürt wird und der Fahrer dann das Lenkrad so lenkt, dass er dem Servolenkmoment folgt, während der Fahrer das Lenken durchführt. Daher werden die Steuerung auf der Grundlage der Fahrereingabe und die Steuerung auf der Grundlage einer mechanischen Eingabe miteinander koordiniert. Das Servolenkmoment wird auf der Grundlage des Grads der Beeinflussung angepasst, der das Fahrkönnen eines Fahrers anzeigt, so dass es möglich ist, eine Fahrassistenz zu schaffen, die an das Fahrkönnen des Fahrers angepasst ist. Der Grad der Beeinflussung wird auf der Grundlage der Lenkmomentenabweichung während der Fahrt des Fahrzeugs berechnet, so dass der Vorteil geschaffen wird, dass es möglich ist, eine Fahrassistenz zu schaffen, die kompatibel zu einer Änderung des Fahrkönnens eines Fahrers ist, während der Fahrer das Fahrzeug fährt. Im vorstehend erläuterten Aufbau kann ein Fahrer visuell oder hörbar durch die Anzeige 32 im Fahrzeug über die Tatsache informiert werden, dass die Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird, wenn die Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzsteuerung gestartet wird und wenn die erfindungsgemäße Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird. Mit diesem Aufbau wird es einem Fahrer erlaubt, zu verstehen, ob die Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird, so dass das Verständnis der Fahrassistenzsteuerung steigt und ein befremdliches Gefühl weiter verringert wird.
Die vorstehend erläuterte Beschreibung wird in Verbindung mit der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt; viele Modifizierung und Änderungen können jedoch durch Fachleute einfach durchgeführt werden. Die Erfindung ist nicht nur auf die veranschaulichte Ausführungsform beschränkt. Die Erfindung wird offensichtlich für verschiedene Vorrichtungen verwendet, ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:

Eine Vorrichtung umfasst eine Einheit zur Bestimmung eines Servolenkmoments und eine Einheit zur Steuerung des Servolenkmoments. Die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments bestimmt ein Servolenkmoment, das eine erste Komponente umfasst, die auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einem tatsächlichen Lenkwinkel und einem Solllenkwinkel zum Erzielen eines Sollwegs bestimmt wird, der unabhängig von einem Lenken des Fahrers bestimmt wird. Die Einheit zur Steuerung des Servolenkmoments steuert einen Servolenkmechanismus derart, dass das Servolenkmoment aufgebracht wird. Das Verhältnis der Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments zur Abweichung zwischen dem Solllenkwinkel und dem tatsächlichen Lenkwinkel wird basierend auf der Größe der Abweichung zwischen dem Servolenkmoment und dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment in einem vergangenen vorab festgelegten Zeitabschnitt bestimmt.

Claims

Fahrassistenzsteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Servolenkmechanismus in einer Lenkvorrichtung, in der gelenkte Räder und ein Lenkrad mechanisch direkt miteinander gekoppelt sind, wobei die Fahrassistenzsteuervorrichtung Folgendes umfasst: eine Einheit zur Bestimmung eines Servolenkmoments, die ein Servolenkmoment (Ta) auf der Grundlage einer Lenkwinkelabweichung bestimmt, wobei die Lenkwinkelabweichung durch Abziehen eines tatsächlichen Lenkwinkels (θsw) von einem Solllenkwinkel (θsw*) erhalten wird, wobei der Solllenkwinkel (θsw*) unabhängig vom Lenken durch den Fahrer so bestimmt wird, dass ein Sollweg des Fahrzeugs erreicht wird, wobei das Servolenkmoment (Ta) eine erste Komponente aufweist, die mit einer Änderung in der Lenkwinkelabweichung variiert und die in einer Richtung wirkt, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern; und einer Einheit zur Steuerung eines Servolenkmoments, die den Servolenkmechanismus so steuert, dass das Servolenkmoment (Ta) auf die Lenkvorrichtung wirkt, wobei die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments eine Einheit zur Bestimmung eines Grad der Beeinflussung und eine Einheit zur Bestimmung eines ersten Komponentenverhältnisses umfasst, wobei die Einheit zur Bestimmung des Grads der Beeinflussung einen Grad (I) der Beeinflussung auf der Grundlage einer Größe der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment (Ta) in einem früheren vorab festgelegten Zeitabschnitt und einem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment (Td) bestimmt, das der Fahrer des Fahrzeugs im früheren Zeitabschnitt ausübt, wobei der Grad (I) der Beeinflussung steigt, wenn die Größe der Lenkmomentenabweichung steigt, und die Einheit zur Bestimmung des ersten Komponentenverhältnisses das Verhältnis einer Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments (Ta) zur Lenkwinkelabweichung auf der Grundlage des Grads (I) der Beeinflussung bestimmt.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments die erste Komponente des Servolenkmoments (Ta) auf null setzt, und der Totbandschwellenwert (esw, eswv) auf der Grundlage des Grads (I) der Beeinflussung eingestellt ist, wenn die Größe der Lenkwinkelabweichung kleiner als ein Totbandschwellenwert (esw, eswv) ist,.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis der Größe der ersten Komponente des Servolenkmoments (Ta) zur Lenkwinkelabweichung zu der Zeit, zu der der Grad (I) der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu dem Fall erhöht wird, in dem der Grad (I) der Beeinflussung klein ist.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Totbandschwellenwert (esw, eswv) zu der Zeit, zu der der Grad (I) der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu dem Fall vergrößert wird, in dem der Grad (I) der Beeinflussung klein ist.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Servolenkmoment (Ta) eine zweite Komponente aufweist, die mit einer Änderung der Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage der Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit variiert, und die in einer Richtung wirkt, um die Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu verringern, wobei die Abweichung der Lenkwinkelgeschwindigkeit erhalten wird, indem eine Änderungsrate des tatsächlichen Lenkwinkels (θsw) von einer Änderungsrate des Servolenkwinkels (θsw*) abgezogen wird, und die Einheit zur Bestimmung des Servolenkmoments eine zweite Einheit zur Bestimmung eines Komponentenverhältnisses aufweist, die das Verhältnis einer Größe einer zweiten Komponente zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung auf der Basis des Grads (I) der Beeinflussung bestimmt.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Verhältnis der Größe der zweiten Komponente zur Lenkwinkelgeschwindigkeitsabweichung zu der Zeit, zu der der Grad (I) der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu dem Fall erhöht wird, in dem der Grad (I) der Beeinflussung klein ist.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fahrzeug einen Mechanismus zur Verteilung von Brems- und Antriebskraft für rechte und linke Räder aufweist, die Fahrassistenzsteuervorrichtung weiterhin eine Einheit zur Bestimmung eines Brems- und Antriebskraftunterschieds zwischen rechts und links und eine Einheit zur Steuerung eines Brems- und Antriebskraftunterschieds zwischen rechts und links aufweist, wobei die Einheit zur Bestimmung des Unterschieds zwischen der Brems- und Antriebskraft zwischen rechts und links einen Sollunterschied der Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern bestimmt, um ein Giermoment auf das Fahrzeug in einer Richtung eines tatsächlichen Kurvenfahrwinkels auf der Grundlage des tatsächlichen Lenkwinkels (θsw) aufzubringen, die Einheit zur Steuerung des Brems- und Antriebskraftunterschieds zwischen rechts und links den Mechanismus zur Verteilung der Brems- und Antriebskraft für die rechten und linken Räder so steuert, dass der Sollbrems- und Antriebskraftunterschied zwischen den rechten und linken Rädern aufgebracht wird, und der Sollunterschied der Brems- und Antriebskräfte zwischen den rechten und linken Rädern auf der Grundlage des Grads (I) der Beeinflussung bestimmt wird.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Giermoment, das passend zum Sollunterschied der Brems- und Antriebskraft zwischen den rechten und linken Rädern dann wirkt, wenn der Grad (I) der Beeinflussung groß ist, im Vergleich zu dem Fall erhöht wird, in dem der Grad (I) der Beeinflussung gering ist.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Solllenkwinkel (θsw*) ein Lenkwinkel unter der Annahme ist, dass der Sollweg des Fahrzeugs durch ein normatives Fahrermodell erzielt wird.
Fahrassistenzsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Grad (I) der Beeinflussung ein integrierter Wert der Größe oder des Quadrats der Lenkmomentenabweichung zwischen dem Servolenkmoment (Ta) und dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment (Td) ist, das der Fahrer des Fahrzeugs im vergangenen vorab festgelegten Zeitabschnitt aufgebracht hat.