DE102017114346B4

DE102017114346B4 - Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017114346B4
Application number: DE102017114346.7A
Authority: DE
Inventors: Yasunori Takahara; Tomoji Izumi; Daisuke Umetsu; Osamu SUNAHARA; Masaki Chiba
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: CN107554604B; CN107554604A; DE102017114346A1; JP2018001910A; JP6213904B1; US20180001888A1; US10220837B2

Abstract

Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Verhaltens eines Fahrzeugs (1), welches lenkbare Vorderräder (2) aufweist, aufweisend:eine Lenkvorrichtung (8), die eingerichtet ist, eine Drehung eines Lenkrads (6) auf die Vorderräder (2) zu übertragen, wobei die Lenkvorrichtung eine Lenkwelle (24) aufweist, die an das Lenkrad (6) gekoppelt ist und zusammen mit dem Lenkrad (6) drehbar ist;einen Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt, der betreibbar ist, eine Lenkgeschwindigkeit in der Lenkvorrichtung zu erfassen; undeinen Antriebskraft-Verringerungsabschnitt (18), der betreibbar ist, eine Antriebskraft für das Fahrzeug (1) gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, wenn die Lenkgeschwindigkeit größer gleich einem gegebenen Grenzwert ist, der größer als 0 ist,dadurch gekennzeichnet,dass die Lenkwelle (24) einen Teil (24a) geringer Steifigkeit besitzt, dessen Torsionssteifigkeit um eine Drehachse der Lenkwelle (24) geringer ist als bei einem übrigen Teil der Lenkwelle (24),wobei der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet ist, die Lenkgeschwindigkeit auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit in der Lenkvorrichtung (8) zu erfassen, um eine durch eine zwangsweise Änderung des Lenkwinkels aufgrund einer Störkraft erzeugte Lenkgeschwindigkeit auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit zu erfassen, undwobei der Antriebskraft-Verringerungsabschnitt (18) betreibbar ist, eine Antriebskraft für das Fahrzeug gemäß einer auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit bestimmten Lenkgeschwindigkeit zu verringern, bevor die zwangsweise Änderung des Lenkwinkels aufgrund der Störkraft über das Lenkrad (6) auf einen Fahrer übertragen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung, und insbesondere eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Verhaltens eines Fahrzeugs, welches lenkbare Vorderräder aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bislang war eine Steuervorrichtung bekannt, die in der Lage ist, in einer Situation, in der ein Verhalten eines Fahrzeugs aufgrund von Reifenschlupf oder dergleichen instabil wird, das Fahrzeugverhalten zu steuern, um ein sicheres Reisen zu ermöglichen (beispielsweise eine ABS-Bremsvorrichtung). Konkret ist eine Steuervorrichtung bekannt, die betreibbar ist, das Auftreten eines Fahrzeuguntersteuerungs- oder Übersteuerungsverhaltens während Kurvenfahrten oder dergleichen zu erfassen, und einen angemessenen Grad an Verzögerung auf eines oder mehr der Räder aufzubringen, um ein solches Verhalten zu unterbinden.
Ebenfalls bekannt war eine Fahrzeugbewegungs-Steuervorrichtung, die betreibbar ist, eine Beschleunigung oder Verzögerung automatisch im Zusammenhang mit einem Lenkbewegungsvorgang, der aus einem normalen Fahrbereich gestartet wird, durchzuführen, um Schlupf in einem Grenzfahrbereich zu verringern, im Unterschied zu der obigen Steuerung zur Verbesserung der Sicherheit in einem Fahrtzustand, was das Fahrzeugverhalten veranlasst, instabil zu werden (vergleiche beispielsweise JP 5 193 885 B2 ).
JP 2016- 68 649 A zeigt eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Aus der DE 10 2014 015 721 A1 ist eine weitere Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[Technisches Problem]
Die in JP 5 193 885 B2 beschriebene Fahrzeugbewegungs-Steuervorrichtung ist eingerichtet, einen Lenkwinkel einhergehend mit einem Lenkbewegungsvorgang durch einen Fahrer als Parameter zu erfassen, der eine Absicht des Fahrers am besten wiedergibt, und mithilfe dieses Lenkwinkels die Beschleunigungs-/Verzögerungssteuerung durchzuführen. Um die Absichten des Fahrers wiederzugeben, wird der Lenkwinkel von einem Fahrerinduzierten Winkelsensor erfasst, der an einer Position sehr nahe am Lenkrad vorgesehen ist.
Mit anderen Worten bleibt der Bedarf an einer Verbesserung hinsichtlich der Stabilität einer Fahrzeugstellung und dem Fahrkomfort bestehen, obgleich die herkömmliche Fahrzeugbewegungs-Steuervorrichtung eingerichtet ist, die Lenkwinkel zu erfassen und die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Steuerung durchzuführen, wobei ein Schwerpunkt auf der Wiedergabe der Absichten eines Fahrers hinsichtlich eines Fahrzeugverhalts liegt.
Die vorliegende Erfindung erfolgte, um das obige herkömmliche Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, ein Verhalten eines Fahrzeugs derart zu steuern, so dass nicht nur die Absichten eines Fahrers hinsichtlich des Fahrzeugverhaltens wiedergegeben werden, sondern auch eine Stabilität der Fahrzeugstellung sowie der Fahrkomfort verbessert werden.
[Lösung der technischen Aufgabe]
Die obige Aufgabe wird durch eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Fahrzeugverhalten-Steuervorrichtung zur Steuerung eines Verhaltens eines Fahrzeugs, das mit einer Lenkvorrichtung ausgestattet ist, die eingerichtet ist, eine Drehung eines Lenkrads auf Vorderräder zu übertragen, um dadurch die Vorderräder zu lenken. Die Fahrzeugverhalten-Steuervorrichtung weist auf: einen Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt, der betreibbar ist, eine Lenkgeschwindigkeit in der Lenkvorrichtung zu erfassen; und einen Antriebskraft-Verringerungsabschnitt, der betreibbar ist, eine Antriebskraft für das Fahrzeug gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, wenn die Lenkgeschwindigkeit größer gleich einem gegebenen Grenzwert ist, der größer als 0 ist, wobei die Lenkvorrichtung eine Lenkwelle aufweist, die an das Lenkrad gekoppelt ist und zusammen mit dem Lenkrad drehbar ist, wobei die Lenkwelle einen Teil geringer Steifigkeit besitzt, dessen Torsionssteifigkeit um eine Drehachse der Lenkwelle geringer ist als bei einem übrigen Teil der Lenkwelle. Der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt ist eingerichtet, die Lenkgeschwindigkeit der Lenkvorrichtung an einer Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich des Teils geringer Steifigkeit zu erfassen.
Bei der wie oben beschrieben ausgebildeten Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet, die Lenkgeschwindigkeit an einer Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich des Teils geringer Steifigkeit zu erfassen, dessen Torsionssteifigkeit um die Drehachse geringer ist als bei dem übrigen Teil der Lenkwelle, und die Fahrzeugantriebskraft gemäß der erfassten Geschwindigkeit zu verringern, so dass in einer Situation, in der zumindest eines der Räder durch eine Störkraft zwangsweise gelenkt wird, beispielsweise dem Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind, es möglich ist, die Lenkgeschwindigkeit gemäß einer Änderung in dem Lenkwinkel des Vorderrads zu erfassen, ohne Verzögerung, und es dem Antriebskraft-Verringerungsabschnitt zu ermöglichen, die Steuerung zur Verringerung der Fahrzeugantriebskraft gemäß der erfassten Lenkgeschwindigkeit durchzuführen, um eine vertikale Last auf dem Vorderrad zu erhöhen. Dies ermöglicht es, ein Moment einer Reaktionskraft zu erzeugen, das dahingehend wirkt, den Lenkwinkel des Vorderrads in einen Winkel zurückzuführen, der Geradeausfahren ermöglicht, bevor die Störkraft über das Lenkrad auf einen Fahrer übertragen wird, um dadurch eine Fahrzeuggeradeaus-Fahrleistung bzw. Geradeausfahrleistung des Fahrzeugs zu verbessern.
Ferner, in einer Situation, in der ein Fahrer über das Lenkrad die Lenkbewegung des Vorderrads, die durch die Störkraft verursacht wird, spürt und versucht, einen Korrekturlenkvorgang durchzuführen, um eine aktuelle Fahrrichtung bzw. einen Kurs des Fahrzeugs zu halten, ist der Antriebskraft-Verringerungsabschnitt betreibbar, bevor der Fahrer die Korrekturlenkbewegung startet, um die Antriebskraft-Verringerungssteuerung durchzuführen, um eine vertikale Last auf das Vorderrad zu erhöhen, so dass es möglich ist, eine seitliche Kraft zu erhöhen, die erzeugt wird, wenn der Fahrer tatsächlich die Korrekturlenkbewegung startet, und somit die Reaktionsfähigkeit eines Fahrzeugverhaltens hinsichtlich der Korrekturlenkbewegung zu verbessern. Dies ermöglicht es, einen unnötigen Korrekturlenkvorgang zu unterbinden, um die Stabilität der Fahrzeugstellung und den Fahrkomfort zu verbessern.
Bevorzugt weist bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Lenkvorrichtung ferner auf: einen Drehmomentsensor zur Erfassung eines Lenkmoments, das auf die Lenkwelle gemäß einer Bedienung des Lenkrads wirkt; und einen Elektromotor zur Aufbringung eines Hilfsmoments auf die Lenkvorrichtung gemäß dem Lenkmoment, das von dem Drehmomentsensor erfasst wird, an der Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich des Teils geringer Steifigkeit, wobei der Drehmomentsensor eingerichtet ist, das Lenkmoment auf Grundlage einer Menge an Torsion des Teils geringer Steifigkeit zu erfassen.
Bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung mit diesem Merkmal, in dem Fall, wo die Lenkvorrichtung als Elektro-Lenkvorrichtung aufweisend den Drehmomentsensor und den Elektromotor ausgebildet ist, ist der Lenkgeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt betreibbar, die Lenkgeschwindigkeit an einer Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich dem Teil geringer Steifigkeit, in welcher der Drehmomentsensor installiert ist, zu erfassen, und die Fahrzeugantriebskraft gemäß der erfassten Lenkgeschwindigkeit zu verringern, so dass in einer Situation, in der zumindest eines der Vorderräder bei dem Fahrzeug, das mit der Lenkvorrichtung ausgestattet ist, die als Elektro-Lenkvorrichtung ausgestaltet ist, zwangsweise durch eine Störkraft, beispielsweise den Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind, gesteuert wird, es möglich ist, die Lenkgeschwindigkeit gemäß der Änderung in dem Lenkwinkel des Vorderrads zu erfassen, ohne Verzögerung, und es dem Antriebskraft-Verringerungsabschnitt zu ermöglichen, die Steuerung zur Verringerung der Fahrzeugantriebskraft gemäß der erfassen Lenkgeschwindigkeit durchzuführen. Dies ermöglicht es, ein Reaktionskraftmoment zu erzeugen, welches dahingehend wirkt, den Lenkwinkel des Vorderrads in einen Winkel rückzuführen, der ein Geradeausfahren ermöglicht, und einen unnötigen Korrekturlenkvorgang zu unterbinden, um die Stabilität der Fahrzeugstellung sowie den Fahrkomfort zu verbessern.
Bevorzugt weist bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Lenkvorrichtung ferner auf: einen Drehmomentsensor zur Erfassung eines Lenkmoments, das auf die Lenkwelle gemäß einer Bedienung des Lenkrads wirkt; und einen Elektromotor zum Aufbringen eines Hilfsmoments auf die Lenkvorrichtung gemäß dem Lenkmoment, das von dem Drehmomentsensor erfasst wird, an der Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich des Teils geringer Steifigkeit, wobei der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet ist, die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage eines Drehwinkels des Elektromotors zu erfassen.
Bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung mit diesem Merkmal ist der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet, die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage eines Drehwinkels des Motors zu erfassen, der auf der Seite der Vorderräder bezüglich des Teil geringer Steifigkeit angeordnet ist, so dass es möglich ist, eine Verringerung der Bauteilkosten und eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses zu erzielen, verglichen mit einem Fall, bei dem ein Sensor zur Erfassung des Lenkwinkels getrennt bereitgestellt ist.
Bevorzugt ist bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Antriebskraft-Verringerungsabschnitt betreibbar, die Fahrzeugantriebskraft gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, so dass eine Verzögerung des Fahrzeugs, die durch die Verringerung in der Fahrzeugantriebskraft verursacht wird, 0,05 G oder weniger wird.
Bei der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung mit diesem Merkmal ist der Antriebskraft- Verringerungsabschnitt betreibbar, die Fahrzeugantriebskraft gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verändern, so dass eine Verzögerung des Fahrzeugs, die durch die Verringerung in der Fahrzeugantriebskraft verursacht wird, 0,05 G oder weniger wird, so dass in einer Situation, in der zumindest eines der Vorderräder zwangsweise durch eine Störkraft gesteuert wird, beispielsweise dem Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind, es möglich ist, die Steuerung zur Verringerung der Fahrzeugantriebskraft auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß einer Änderung des Lenkwinkels des Vorderrads derart durchzuführen, um eine Verzögerung in einem Umfang zu erzeugen, dass ein Fahrer kein Eingreifen der Steuerung wahrnimmt. Dies ermöglicht es, die Stabilität der Fahrzeugstellung sowie den Fahrkomfort zu verbessern, ohne dabei ein starkes Gefühl des Eingriffs der Steuerung zu bewirken.
[Wirkung der Erfindung]
Die Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Verhalten eines Fahrzeugs derart steuern, um nicht nur eine Absicht eines Fahrers hinsichtlich des Fahrzeugverhaltens wiederzugeben, sondern ferner ebenfalls die Stabilität der Fahrzeugstellung und des Fahrkomforts zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Gesamtausgestaltung eines Fahrzeugs darstellt, das mit einer Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Ausgestaltung der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Lenkvorrichtung zur Verwendung mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Motorsteuerungs-Verarbeitungsroutine darstellt, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgeführt werden soll, um einen Motor zu steuern.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitungs-Subroutine zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge darstellt, um dadurch eine Drehmomentverringerungsmenge zu bestimmen.
6 ist ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen der Lenkgeschwindigkeit, und einer Soll-Zusatzverzögerung, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform bestimmt werden soll, darstellt.
7 ist ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Veränderung von jedem Parameter, der zu einer Motorsteuerung gehört, darstellt, die auftritt, wenn ein Fahrzeug, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, einhergehend mit einer Lenkradbedienung dreht bzw. abbiegt, wobei: Diagramm (a) eine Draufsicht von oben ist, die schematisch das Fahrzeug darstellt, das im Uhrzeigersinn abbiegt; Diagramm (b) ein Diagramm ist, das eine Änderung in einem Lenkwinkel des Fahrzeugs darstellt, das im Uhrzeigersinn abbiegt; Diagramm (c) ein Diagramm, das eine Änderung in der Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, das in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn abbiegt; Diagramm (d) ein Diagramm, das einen Wert eines Drehmomentverringerungsflag darstellt, der auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit festgelegt wird; Diagramm (e) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der zusätzlichen Verzögerung darstellt, die auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit und dem Drehmomentverringerungsflag bestimmt wird; Diagramm (f) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der Drehmomentverringerungsmenge darstellt, die auf Grundlage der zusätzlichen Verzögerung bestimmt wird; und Diagramm (g) ein Diagramm ist, das eine Änderung im finalen Solldrehmoment darstellt, das auf Grundlage eines Grundsolldrehmoments und der Drehmomentverringerungsmenge bestimmt wird.
8 ist ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Änderung von jedem Parameter darstellt, der Motorsteuerung und Fahrzeugverhalten betrifft, die auftritt, wenn ein Lenkwinkel des Vorderrads eines Fahrzeugs, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, durch eine Störkraft verändert wird, wobei: Diagramm (a) ein Diagramm ist, das eine Änderung im Lenkwinkel des Vorderrads darstellt; Diagramm (b) ein Diagramm ist, das eine Änderung im Lenkwinkel darstellt, der von einem Lenkwinkelsensor erfasst wird; Diagramm (c) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der Lenkgeschwindigkeit darstellt, die aus einem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors berechnet wird; Diagramm (d) ein Diagramm ist, das einen Wert eines Drehmomentverringerungsflags, das auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit in Diagramm (c) festgelegt ist, darstellt; Diagramm (e) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der zusätzlichen Verzögerung darstellt, die auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit und dem Drehmomentverringerungsflag bestimmt wurde; Diagramm (f) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der vertikalen Last auf dem Vorderrad darstellt; Diagramm (g) ein Diagramm ist, das eine Änderung in der Seitenkraft bzw. seitlichen Kraft, die in dem Vorderrad entsteht, darstellt; und Diagramm (h) ein Diagramm ist, das eine Änderung in dem Reaktionskraftmoment darstellt, das von einer Straßenoberfläche auf eine Lenkwelle über das Vorderrad übertragen wird.
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Lenkvorrichtung in einer Modifizierung der obigen Ausführungsform zeigt.
10 ist eine schematische Ansicht, die eine Lenkvorrichtung in einer anderen Modifizierung der obigen Ausführungsform darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nun eine Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wir unter Bezugnahme auf 1 ein Fahrzeug beschrieben, das mit einer Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Gesamtausgestaltung des Fahrzeugs darstellt, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Fahrzeug, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist. Eine Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 1 hat einen Vorderteil, an dem ein Motor 4 zum Antreiben der Antriebsräder verbaut ist (bei dem in 1 dargestellten Fahrzeug linke und rechte Vorderräder 2). Bei dem Motor 4 handelt es sich um einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Otto-Motor oder einen Dieselmotor.
Das Fahrzeug 1 ist mit einer Lenkvorrichtung 8 ausgestattet, die zu einer Drehung eines Lenkrads 6 zu den Vorderrädern 2 eingerichtet ist. Die Lenkvorrichtung 8 ist als EPAS-Vorrichtung (Electric Power Assisted Steering, deutsch: Servolenkung) ausgelegt, die eingerichtet ist, das Lenken des Lenkrads 6 durch einen untenstehend erwähnten Elektromotor zu unterstützen. Die Lenkvorrichtung 8 ist betreibbar, einen Lenkwinkel in der Lenkvorrichtung 8 an ein Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) 14 auszugeben.
Das Fahrzeug 1 besitzt einen Gaspedalpositionssensor 10 zur Erfassung einer Betätigungs- bzw. Durchdrückmenge eines Gaspedals (Gaspedalposition), und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Jeder der obigen Sensoren ist betreibbar, einen Erfassungswert an das PCM 14 auszugeben.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine elektrische Ausgestaltung der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Ausgestaltung der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
In dieser Ausführungsform ist das PCM 14 eingerichtet, Erfassungssignale von den Sensoren 10, 12 und andere Erfassungssignale, die von verschiedenen Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustands des Motors 4 ausgegeben werden, zu erzeugen und Steuersignale auszugeben, um Steuerungen hinsichtlich verschiedener Komponenten bzw. Bauteile (z.B. einem Drosselventil, einem Turbolader, einem Nockenwellenmechanismus, einer Zündeinheit, einem Kraftstoffeinspritzventil, und einer Abgas-Rückführungseinheit) des Motors 4 durchzuführen.
Das PCM 14 weist auf: einen Abschnitt 16 der Bestimmung eines Grundsolldrehmoments zur Bestimmung eines Grundsolldrehmoments auf Grundlage eines Fahrzustands des Fahrzeugs 1 einschließlich einer Gaspedalposition; einen Abschnitt 18 der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge zur Bestimmung einer Drehmomentverringerungsmenge zur Hinzufügung einer Verzögerung an das Fahrzeug 1 auf Grundlage einer Lenkgeschwindigkeit in der Lenkvorrichtung 8; einen Abschnitt 20 der Bestimmung des finalen Solldrehmoments zur Bestimmung eines finalen Solldrehmoments auf Grundlage des Grundsolldrehmoments und der Drehmomentverringerungsmenge; und einen Motorsteuerungsabschnitt 22 zur Steuerung des Motors 4, um den Motor 4 zu veranlassen, dass finale Solldrehmoment auszugeben.
Diese Komponenten des PCM 14 werden funktionstechnisch durch einen Rechner verwirklicht, welcher aufweist: eine CPU; verschiedene Programme (einschließlich eines Grundsteuerungsprogramms wie beispielsweise einem Betriebssystem (OS), und einem Anwendungsprogramm, das in der Lage ist, auf dem Betriebssystem aktiviert zu werden, um eine bestimmte Funktion zu verwirklichen), die von der CPU interpretiert und ausgeführt werden sollen; und einen internen Speicher wie beispielsweise ROM oder RAM, in dem die Programme und eine Vielzahl von Daten gespeichert werden.
Das PCM 14 ist äquivalent zu einem Teil der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, und fungiert als Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt und als Kraftverringerungsabschnitt, obgleich Details davon später beschrieben werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Lenkvorrichtung 8 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Lenkvorrichtung 8 gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
Wie in 3 dargestellt ist bei der Lenkvorrichtung 8 das Lenkrad 6 an ein oberes Ende einer Lenkwelle 24 derart gekoppelt, dass eine Lenkkraft zum Bedienen des Lenkrads 6 an die Lenkwelle 24 übertragen wird. Linke und rechte Gelenkstangen 30 sind über ein Ritzel und eine Zahnstangengetriebewelle an ein unteres Ende der Lenkwelle 24 gekoppelt, und linke und rechte Vorderräder 2 (lenkbare Räder) sind jeweils an Außenenden der linken und rechten Gelenkstangen 30 angebracht.
Ein Elektromotor 32 ist durch einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus an die Lenkwelle 24 gekoppelt. Dieser Elektromotor 32 ist als Einrichtung bereitgestellt, um ein Hilfsmoment auf die Lenkwelle 24 aufzubringen.
Ein Teil der Lenkwelle 24 zwischen dem Lenkrad und dem Elektromotor 32 ist aus einem Torsionsstab (Teil geringer Steifigkeit) 24a aufgebaut, deren Torsionssteifigkeit um eine Drehachse der Lenkwelle 24 geringer als bei dem übrigen Teil der Lenkwelle 24 ist.
In der Nähe des Torsionsstabs 24a ist ein Drehmomentsensor 34 verbaut, der betreibbar ist, ein Lenkmoment zu erfassen, das auf die Lenkwelle 24 gemäß der Bedienung des Lenkrads 6 wirkt. Der Drehmomentsensor 34 ist eingerichtet, das Lenkmoment auf Grundlage einer Menge an Torsion des Torsionsstabs 24a zu erfassen.
An einer Position auf der Seite der Vorderräder bezüglich dem Torsionsstab 24a ist bei der Lenkvorrichtung 8 ein Lenkwinkelsensor 36 verbaut, der betreibbar ist, einen Drehwinkel der Lenkwelle 24 als den Lenkwinkel zu erfassen.
Signale, die von dem Drehmomentsensor 34 und dem Lenkwinkelsensor 36 ausgegeben werden, werden einem Hilfssteuerungsabschnitt 38 eingegeben. Der Hilfssteuerungsabschnitt 38 ist betreibbar, auf Grundlage der ihm von dem Drehmomentsensor 34 und dem Lenkwinkelsensor 36 eingegebenen Signale den Elektromotor 32 zu steuern. Ferner ist der Hilfssteuerungsabschnitt 38 betreibbar, einen Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36 auszugeben, und Informationen zu der Fahrzeuggeschwindigkeit und anderen zu erfassen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 eine Motorsteuerungs-Verarbeitungsroutine beschrieben, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgeführt wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Motorsteuerungs-Verarbeitungsroutine darstellt, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgeführt wird, um den Motor 4 zu steuern. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung-Subroutine zur Bestimmung einer Drehmomentverringerungsmenge darstellt, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgeführt werden soll, um so die Drehmomentverringerungsmenge zu bestimmen, und 6 ist ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen der Lenkgeschwindigkeit und einer Sollzusatzverzögerung darstellt, die von der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform bestimmt wird.
Die Motorsteuerungsverarbeitung in 4 wird aktiviert, wenn ein Zündungsschalter des Fahrzeugs 1 eingeschaltet wird, um die Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung mit Strom zu versorgen, und wird wiederholt mit einer gegebenen Taktperiode ausgeführt.
Wie in 4 dargestellt, bei Start der Motorsteuerungs-Verarbeitungsroutine, in Schritt S1, arbeitet das PCM 14 dahingehend, um eine Vielzahl von Informationen über einen Fahrzustand des Fahrzeugs 1 zu erfassen. Insbesondere arbeitet das PCM 14, um Erfassungssignale, die von den vorgenannten verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, als die Informationen über den Fahrzustand erfassen, einschließlich den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 36 erfasst wird, die Gaspedalposition, die von dem Gaspedalpositionssensor 10 erfasst wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 erfasst wird, und eine Gangstufe, die gegenwärtig in einem Automatikgetriebe des Fahrzeugs 1 eingelegt ist.
Nachfolgend, in Schritt S2, arbeitet der Abschnitt 16 zur Bestimmung des Grundsolldrehmoments des PCM 14, um eine Sollbeschleunigung auf Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 zu bestimmen, der einen Gaspedalbedienungszustand beinhaltet, der in Schritt S1 erfasst wurde. Insbesondere arbeitet der Abschnitt 16 zur Bestimmung des Grundsolldrehmoments, um aus einer Vielzahl von Beschleunigungskennfeldern, die jeweils eine Beziehung zwischen Beschleunigung und Gaspedalposition definieren, hinsichtlich verschiedener Fahrzeuggeschwindigkeiten und verschiedener Gangstufen (die Kennfelder werden vorab erzeugt und in einem Speicher oder dergleichen hinterlegt), ein Beschleunigungskennfeld auszuwählen, das einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer aktuellen Gangstufe entspricht, und als Sollbeschleunigung eine Beschleunigung zu bestimmen, die einer aktuellen Gaspedalposition entspricht, bezüglich der ausgewählten Beschleunigungskennfelds.
Nachfolgend arbeitet der Abschnitt 16 zur Bestimmung des Grundsolldrehmoments in Schritt S3, um ein Grundsolldrehmoment des Motors 4 zur Verwirklichung der Sollbeschleunigung, die in Schritt S2 bestimmt wurde, zu bestimmen. Bei dieser Verarbeitung arbeitet der Abschnitt 16 zur Bestimmung des Grundsolldrehmoments, um das Grundsolldrehmoment innerhalb einer Drehmomentspanne zu bestimmen, die von dem Motor 4 ausgegeben werden kann, auf Grundlage der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gangstufe, dem Straßengefälle, der Straßenoberfläche mu (µ), etc.
Parallel zu den Verarbeitungen in den Schritten S2 und S3 arbeitet in Schritt S4 der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um eine Verarbeitungs-Subroutine der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge auszuführen, um an dem Fahrzeug 1 auf Grundlage des Lenkradbetriebszustands eine Verzögerung anzulegen. Diese Verarbeitungs-Subroutine der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge wird anhand von 5 erläutert.
Wie in 5 dargestellt, bei Start der Verarbeitungs-Subroutine der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, arbeitet in Schritt S21 der Abschnitt 18 der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um eine Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage des Lenkwinkels zu berechnen, der in Schritt S1 erfasst wurde.
Nachfolgend arbeitet der Abschnitt 18 der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge in Schritt S22, um zu bestimmen, ob die Lenkgeschwindigkeit größer als ein erster Grenzwert T_S1 ist oder nicht.
Im Ergebnis, wenn die Lenkgeschwindigkeit größer als der erste Grenzwert T_S1 ist, wird die Subroutine in Schritt S23 fortgesetzt. In Schritt S23 arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um ein Drehmomentverringerungsflag, das angibt, ob eine Bedingung erfüllt ist oder nicht, die eine Verringerung eines Ausgangsdrehmoments des Motors 4 gestattet, um das Fahrzeug 1 zu verzögern, auf True (wahrer Wert) zu setzen, was einen Zustand angibt, in dem die Bedingung zur Gestattung der Drehmomentverringerung erfüllt ist.
Nachfolgend arbeitet in Schritt S24 der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um eine Sollzusatzverzögerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit zu erhalten. Diese Sollzusatzverzögerung ist eine Verzögerung, die dem Fahrzeug 1 gemäß der Lenkradbedienung aufzubringen ist, um so exakt ein Fahrzeugverhalten zu verwirklichen, das von einem Fahrer beabsichtigt wird.
Insbesondere arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um einen Wert der Sollzusatzverzögerung zu erhalten, welcher der Lenkgeschwindigkeit entspricht, die in Schritt S21 berechnet wurde, auf Grundlage einer Beziehung zwischen Sollzusatzverzögerung und Lenkgeschwindigkeit, wie durch das Kennfeld in 6 dargestellt.
In 6 stellt die horizontale Achse die Lenkgeschwindigkeit dar, und die vertikale Achse stellt die Sollzusatzverzögerung dar. Wie in 6 dargestellt, wenn die Lenkgeschwindigkeit kleiner gleich dem ersten Grenzwert T_S1 ist, ist ein entsprechender Wert der Sollzusatzverzögerung gleich 0. Mit anderen Worten, wenn die Lenkgeschwindigkeit kleiner gleich dem ersten Grenzwert T_S1 ist, wird die Steuerung zum Hinzufügen einer Verzögerung an dem Fahrzeug 1 (insbesondere zur Verringerung des Ausgangsdrehmoments des Motors 4) gemäß dem Lenkrad-Bedienungszustand gestoppt.
Wenn hingegen die Lenkgeschwindigkeit größer als der erste Grenzwert T_S1 ist, kommt ein Wert einer Sollzusatzverzögerung, der dieser Lenkgeschwindigkeit entspricht, näher an einen gegebenen oberen Grenzwert D_max , wenn die Lenkgeschwindigkeit größer wird. Mit anderen Worten, wenn die Lenkgeschwindigkeit größer wird, wird die Sollzusatzverzögerung größer, und eine Zunahmerate der Sollzusatzverzögerung wird kleiner. Dieser obere Grenzwert Dmax wird auf eine Verzögerung (beispielsweise 0,5 m/s² = 0,05 G) in einem Ausmaß festgelegt, dass ein Fahrer den Eingriff der Steuerung nicht wahrnimmt, selbst wenn die Verzögerung dem Fahrzeug 1 gemäß der Lenkradbedienung aufgebracht wird.
Ferner, wenn die Lenkradgeschwindigkeit größer als ein zweiter Grenzwert T_S2 ist, welcher größer als der erste Grenzwert T_S1 ist, wird die Sollzusatzverzögerung an dem oberen Grenzwert Dmax gehalten.
Nachfolgend arbeitet in Schritt S25 der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um eine Zusatzverzögerung in dem aktuellen Verarbeitungszyklus (Zusatzverzögerung im aktuellen Zyklus) zu bestimmen, unter einer Bedingung, dass eine Änderungsrate der Zusatzverzögerung kleiner gleich einem Grenzwert R_max ist (z.B. 0,5 m/s³).
Insbesondere arbeitet der Abschnitt 18 der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um die Sollzusatzverzögerung, die in Schritt S24 bestimmt wurde, als die Zusatzverzögerung im aktuellen Zyklus zu bestimmen, wenn eine Änderungsrate von einer Zusatzverzögerung, die in dem letzten Verarbeitungszyklus (Zusatzverzögerung im letzten Zyklus) bestimmt wurde, zu einer Sollzusatzverzögerung, die in Schritt S24 in dem aktuellen Zyklus bestimmt wurde, kleiner gleiche dem Grenzwert R_max ist.
Hingegen arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um einen Wert, der durch Erhöhen der Zusatzverzögerung im letzten Zyklus bei der Änderungsrate R_max für die gegebene Zyklusperiode erhalten wurde, als Zusatzverzögerung im aktuellen Zyklus zu bestimmen, wenn die Änderungsrate von der Zusatzverzögerung im letzten Zyklus zu der Sollzusatzverzögerung, die in Schritt S24 in dem aktuellen Zyklus bestimmt wurde, größer als der Grenzwert Rmax ist.
Nachfolgend, in Schritt S26, arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentveränderungsmenge, um die Drehmomentveränderungsmenge auf Grundlage der Zusatzverzögerung im aktuellen Zyklus, die in Schritt S25 bestimmt wurde, zu bestimmen. Insbesondere arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverzögerungsmenge, um einen Wert der Drehmomentverringerungsmenge, der erforderlich ist, um die Zusatzverzögerung im aktuellen Zyklus zu verwirklichen, auf Grundlage einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, Gangstufe, Straßenneigung, etc., die in Schritt S1 bestimmt wurden, zu bestimmen.
Wenn hingegen in Schritt S22 die Lenkgeschwindigkeit nicht größer als der erste Grenzwert T_S1 ist (größer gleich dem ersten Grenzwert T_S1 ), wird die Subroutine in Schritt S27 fortgesetzt. In Schritt S27 arbeitet der Abschnitt 18 der Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um das Drehmomentverringerungsflag, das angibt, ob die Bedingung erfüllt ist, die eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments des Motors 4 gestattet, um dem Fahrzeug 1 eine Verzögerung anzulegen, auf „False“ (unwahrer Wert) zu setzen, was einen Zustand anzeigt, bei dem die Bedingung zur Ermöglichung der Drehmomentverringerung nicht erfüllt ist.
Nach Abschluss von Schritt S26 bzw. S27 arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um die Verarbeitungs-Subroutine zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge zu beenden, und zur Hauptroutine zurückzukehren.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf 4, nach Abschluss der Verarbeitungen in den Schritten S2 und S3 und der Verarbeitungsroutine zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge in Schritt S4, arbeitet in Schritt S5 der Abschnitt 20 zur Bestimmung des finalen Solldrehmoments, um die Drehmomentverringerungsmenge, die von der Verarbeitungs-Subroutine zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge in Schritt S4 bestimmt wurde, von dem Grundsolldrehmoment, das in Schritt S3 bestimmt wurde, zu subtrahieren, um das finale Solldrehmoment zu bestimmen.
Nachfolgend arbeitet in Schritt S6 der Motorsteuerungsabschnitt 22, um den Motor 4 zu steuern, um den Motor 4 zu veranlassen, das finale Solldrehmoment auszugeben, das in Schritt S5 festgelegt wurde. Insbesondere arbeitet der Motorsteuerungsabschnitt 22 um auf Grundlage des finalen Drehmoments, das in Schritt S5 festgelegt wurde, und einer Motordrehzahl, verschiedene Motorzustandsmengen zu bestimmen (beispielsweise Luftlademenge, Kraftstoffeinspritzmenge, Ansauglufttemperatur, und Sauerstoffkonzentration), die zur Verwirklichung des finalen Solldrehmoments benötigt werden, und dann auf Grundlage der bestimmten Zustandsmengen eine Vielzahl von Aktuatoren zur Ansteuerung verschiedener Komponenten des Motors 4 zu steuern. In diesem Fall arbeitet der Motorsteuerungsabschnitt 22, um einen Grenzwert oder einen Grenzbereich bezüglich jeder der Zustandsmengen festzulegen, und eine Regelgröße von jedem Aktuator festzulegen, um dessen verwandte Zustandsmenge zu ermöglichen, um eine Begrenzung durch den Grenzwert bzw. Grenzbereich zu erhalten, um somit die Motorsteuerung auszuführen.
Nach Abschluss von Schritt S6 arbeitet das PCM 14, um die Motorsteuerungs-Verarbeitungsroutine abzuschließen.
Als nächstes wird anhand von 7 ein Beispiel einer Verhaltenssteuerung beschrieben, die ausgeführt werden soll, wenn der Lenkwinkel des Vorderrads 2 des Fahrzeugs 1, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, durch die Bedienung des Lenkrads 6 verändert wird. 7 ist ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Änderung in jedem Parameter darstellt, der zur Motorsteuerung gehört, die aufritt, wenn das Fahrzeug 1, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, gemäß der Bedienung des Lenkrads 16 Kurven fährt.
In 7 ist Diagramm (a) eine Draufsicht von oben, die schematisch das Fahrzeug darstellt, welches in einer Richtung im Uhrzeigersinn eine Kurve fährt. Wie in Diagramm (a) gezeigt beginnt das Fahrzeug von einer Position A in einer Richtung im Uhrzeigersinn in eine Kurve zu fahren, und setzt seine Kurvenfahrt von einer Position B bis zu einer Position C weiter in der Richtung im Uhrzeigersinn bei einem konstanten Lenkwinkel fort.
Bei Diagramm (b) handelt es sich um ein Diagramm, das eine Änderung im Lenkwinkel des Fahrzeugs 1 darstellt, wobei das Fahrzeug wie in Diagramm (a) dargestellt eine Kurve im Uhrzeigersinn fährt. Im Diagramm (B) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellen den Lenkwinkel dar.
Wie in Diagramm (b) dargestellt, beginnt das Lenken im Uhrzeigersinn bei Position A, und dann, einhergehend mit einer zusätzlichen Kurvenbedienung an Lenkrad 6, nimmt ein Lenkwinkel im Uhrzeigersinn schrittweise zu und erreicht einen Maximalwert an der Position B. Nachfolgend wird der Lenkwinkel konstant gehalten, bis das Fahrzeug 1 die Position C erreicht (Halten des Lenkrads).
Bei Diagramm (c) handelt es sich um ein Diagramm, das eine Änderung in der Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 darstellt, wobei das Fahrzeug im Uhrzeigersinn eine Kurve fährt, wie in Diagramm (a) dargestellt. In Diagramm (c) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt die Lenkgeschwindigkeit dar.
Die Lenkgeschwindigkeit in dem Fahrzeug 1 wird durch eine Ableitung des Lenkwinkels des Fahrzeugs 1 nach der Zeit ausgedrückt. Das bedeutet, wie in Diagramm (c) ausgedrückt, wenn ein Lenken an Position A begonnen wird, nimmt eine Lenkgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn zu und wird in einem Zwischenbereich zwischen Position A und der Position B konstant gehalten. Dann, wenn die Lenkgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn abnimmt und der Lenkwinkel im Uhrzeigersinn an Position B den Maximalwert erreicht, wird die Lenkgeschwindigkeit 0. Dann, wenn der Lenkwinkel im Uhrzeigersinn während der Fahrt von Position B nach Position C beibehalten wird, wird die Lenkgeschwindigkeit auf 0 gehalten.
Bei Diagramm (d) handelt es sich um ein Diagramm, welches den wahren/unwahren Wert des Drehmomentverringerungsflags, die auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit festgelegt wurde, darstellt. In Diagramm (d) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt den wahren/unwahren Wert des Drehmomentverringerungsflags dar.
Wie in Diagramm (d) dargestellt, ist das Drehmomentverringerungsflag auf „False“ bzw. unwahr gesetzt, bevor das Lenken im Uhrzeigersinn ab Position A begonnen wird. Dann, wenn das Lenken im Uhrzeigersinn ab Position A begonnen wird, und die Lenkgeschwindigkeit größer als der Grenzwert T_S1 wird, wird das Drehmomentverringerungsflag von „False“ bzw. unwahr auf „True“ bzw. wahr geändert. Dann, wenn die Lenkgeschwindigkeit abnimmt, während sich das Fahrzeug Position B nähert, und kleiner gleich dem Grenzwert T_S1 wird, wird das Drehmomentverringerungsflag von „True“ nach „False“ verändert.
Bei Diagramm (e) handelt es sich um ein Diagramm, welches eine Änderung in der zusätzlichen Verzögerung darstellt, die auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit und des Drehmomentverringerungsflags bestimmt wurde. In Diagramm (e) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt die zusätzliche Verzögerung dar.
Wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, wenn in dem Schritt S22 die Lenkgeschwindigkeit größer als der Grenzwert T_S1 ist (also wenn das Drehmomentverringerungsflag wahr ist), arbeitet der Abschnitt zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge in Schritt S24, um die Sollzusatzverzögerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit zu erhalten. Nachfolgend arbeitet in Schritt S25 der Abschnitt zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um die zusätzliche Verzögerung in jedem Verarbeitungszyklus zu bestimmen, unter der Bedingung, dass die Änderungsrate der zusätzlichen Verzögerung kleiner gleich dem Grenzwert Rmax ist.
Wie in Diagramm (e) beginnt die zusätzliche Verzögerung größer zu werden, wenn das Drehmomentverringerungsflag von unwahr nach wahr geändert wird, und wird im Zwischenbereich zwischen Position A und der Position B konstant gehalten. Dann beginnt die zusätzliche Verzögerung einhergehend mit der Abnahme in der Lenkgeschwindigkeit abzunehmen, und wird 0, wenn das Drehmomentverringerungsflag von True nach False geschaltet wird.
Bei Diagramm (f) handelt es sich um ein Diagramm, das eine Änderung in der Drehmomentverringerungsmenge darstellt, die auf Grundlage der zusätzlichen Verzögerung, die in Diagramm (e) dargestellt ist, bestimmt wird. In Diagramm (f) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt die Drehmomentverringerungsmenge dar.
Wie oben erwähnt arbeitet der Abschnitt 18 zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge, um einen Wert der Drehmomentverringerungsmenge zur Verwirklichung der zusätzlichen Verzögerung auf Grundlage von Parametern wie etwa der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gangstufe und der Straßenneigung zu bestimmen. Somit, in dem Fall, bei dem die jeweiligen Werte dieser Parameter konstant sind, wird die Drehmomentverringerungsmenge derart bestimmt, dass sie sich mit dem gleichen Muster verändert wie demjenigen der zusätzlichen Verzögerung, das in Diagramm (e) dargestellt ist.
Bei Diagramm (g) handelt es sich um ein Diagramm, das eine Änderung in dem finalen Solldrehmoment darstellt, das auf Grundlage des Grundsolldrehmoments und der Drehmomentverringerungsmenge bestimmt wird. In Diagramm (g) stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt das Drehmoment dar. In Diagramm (g) gibt die gepunktete Linie das Grundsolldrehmoment an, und die durchgezogene Linie gibt das finale Drehmoment an.
Wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, arbeitet der Abschnitt 20 zur Bestimmung des finalen Solldrehmoments, um die Drehmomentverringerungsmenge, die von der Verarbeitungs-Subroutine zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge in Schritt S4 bestimmt wurde, von dem Grundsolldrehmoment, das in Schritt S3 bestimmt wurde, zu subtrahieren, um dadurch das finale Solldrehmoment zu bestimmen.
Mit anderen Worten wird während des Zeitraums, in dem das Drehmomentverringerungsflag auf True in dem Bereich zwischen Position A und Position B gesetzt wurde, das finale Solldrehmoment von dem Grundsolldrehmoment um die Drehmomentverringerungsmenge verringert, wie in Diagramm (g) dargestellt, und eine Verzögerung, die dieser Drehmomentverringerung entspricht, nimmt in dem Fahrzeug 1 zu, so dass eine Lastverlagerung hin zu den Vorderrädern 2 stattfindet. Im Ergebnis nimmt eine Reibungskraft zwischen jedem der Vorderräder 2 und der Straßenoberfläche zu, und eine Kurvenkraft der Vorderräder 2 erhöht sich. Dies ermöglicht es, ein Verhalten des Fahrzeugs 1 mit einem guten Ansprechverhalten mit Blick auf eine Lenkradbedienung durch einen Fahrer zu steuern, um das durch den Fahrer beabsichtigte Fahrzeugverhalten exakt zu verwirklichen.
Nun wird anhand von 8 ein Fahrzeugverhalten beschrieben, das auftritt, wenn der Lenkwinkel des Vorderrads 2 des Fahrzeugs 1, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, durch eine Störkraft verändert wird. Bei 8 handelt es sich um ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Änderung jedes Parameters, der zur Motorsteuerung und dem Fahrzeugverhalten gehört, darstellt, und welche auftritt, wenn der Lenkwinkel des Vorderrads 2 des Fahrzeugs 1, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, durch eine Störkraft verändert wird.
8 zeigt ein Beispiel, bei dem, wenn das Fahrzeug 1 in einer Geradeausrichtung fährt, zumindest eines der Vorderräder 2 zwangsweise im Uhrzeigersinn durch eine Störkraft gelenkt wird, beispielsweise durch den Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind.
In 8 geben die durchgezogenen Linien ein Verhalten des Fahrzeugs 1 an, das mit der Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, wobei der Lenkwinkelsensor 36 an einer Position auf der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, und die gepunkteten Linien geben ein Verhalten des Fahrzeugs 1 an, wobei ein Lenkwinkelsensor an einer Position auf der Seite des Lenkrads 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, wie in herkömmlichen Vorrichtungen.
In 8 ist Diagramm (a) ein Diagramm, das eine Änderung in dem Lenkwinkel des Vorderrads 2 darstellt, und Diagramm (b) ist ein Diagramm, das eine Änderung im Lenkwinkel darstellt, die durch den Linkwinkelsensor 36 erfasst wird.
Angenommen, dass ein Fahrer das Lenkrad 6 wie in Diagramm (a) dargestellt hält, wenn der Lenkwinkel des Vorderrads 2 des Fahrzeugs 1 in Richtung des Uhrzeigersinns zunimmt, beispielsweise wenn eine Störkraft auf das Vorderrad 2 in einer Richtung aufgebracht wird, die eine Zunahme im Uhrzeigersinn des Lenkwinkels des Vorderrads 2 bewirkt. In diesem Fall, gemäß einem Drehmoment, das aus der Störkraft entsteht, und einem Drehmoment, das aus dem Halten des Lenkrads 6 durch den Fahrer entsteht, kommt es zu einer Torsion bzw. Verdrehung in dem Torsionsstab 24a mit einer geringen Torsionssteifigkeit, und deshalb entsteht eine Differenz im Drehwinkel zwischen jeweiligen Teilen des Drehwelle 24 auf der Seite der Vorderräder und auf der Seite des Lenkrads 6 über dem Torsionsstab 24a.
Das bedeutet, wie durch die durchgezogene Linie in Diagramm (b) angedeutet, dass ein Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36, welcher auf der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, bei Zeitpunkt t0 beginnt zuzunehmen, fast ohne Verzögerung nach dem Start der Zunahme im Lenkwinkel des Vorderrads 2. In dem Fall hingegen, bei dem ein Lenkwinkelsensor auf der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, ist eine Drehung von einem Ende des Torsionsstabs 24 auf der Seite des Lenkrads 6 mit Bezug auf das andere Ende des Torsionsstabs 24 auf der Seite der Vorderräder 2 verzögert, so dass ein Erfassungswert dieses Lenkwinkels bei Zeitpunkt t1 beginnt, zuzunehmen, mit einer Verzögerung nach dem Start der Zunahme im Lenkwinkel des Vorderrads 2, wie durch die gepunktete Linie in Diagramm (b) angegeben.
Diagramm (c) ist ein Diagramm, das eine Änderung der Lenkgeschwindigkeit darstellt, die aus einem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36 berechnet wurde, und Diagramm (d) ist ein Diagramm, das einen Wert der Drehmomentverringerungsflags auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit in Diagramm (c) darstellt.
Wie in Diagramm (c) dargestellt, steigt eine Lenkgeschwindigkeit, die aus dem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36, der an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, rapide ab dem Zeitpunkt t0 an, wohingegen in dem Fall, in dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24 verbaut ist, sich ein Erfassungswert dieses Lenkwinkelsensors nach dem Beginn der Zunahme bzw. des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 verzögert, und daher eine aus diesem Erfassungswert berechnete Lenkgeschwindigkeit ebenfalls ab dem Zeitpunkt t1 mit der Verzögerung ansteigt bzw. zunimmt.
Somit, wie in Diagramm (d) gezeigt ist, im Hinblick auf einen Zeitpunkt, an dem sich das Drehmomentverringerungsflag von False nach True ändert, in dem Fall, bei dem die Lenkgeschwindigkeit mithilfe des Erfassungswerts des Lenkwinkelsensors 36 berechnet wird (dem Lenkwinkelsensor 36, der an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist) tritt der Zeitpunkt t2 ungefähr nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 auf, wohingegen in dem Fall, in dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, die Änderung zum Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 auftritt.
Diagramm (e) ist ein Diagramm, das eine Veränderung bei einer zusätzlichen Verzögerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit und des Drehmomentverringerungsflags darstellt.
Wie in Diagramm (e) dargestellt, beginnt die zusätzliche Verzögerung direkt dann anzusteigen, nachdem das Drehmomentverringerungsflag von False nach True umgeschaltet wurde, und sich gemäß der Lenkgeschwindigkeit, die aus dem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36 berechnet wurde, ändert, unter Bedingungen, dass die zusätzliche Verzögerung kleiner gleich dem oberen Grenzwert Dmax davon (beispielsweise 0,5 m/s² ≒ 0,05 G), ist und eine Änderungsrate davon kleiner gleich dem Grenzwert Rmax (beispielsweise 0,5 m/s³) ist.
Im Hinblick auf einen Zeitpunkt, bei dem eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments des Motors 4 beginnt, bedeutet dies in dem Fall, in dem die Lenkgeschwindigkeit mithilfe des Erfassungswerts des Lenkwinkelsensors 36, der an der Seite der Vorderräder bezüglich dem Torsionsstab 36 verbaut ist, berechnet wird, dass die Verringerung zum Zeitpunkt t₂ ungefähr kurz nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 beginnt, wohingegen in dem Fall, in dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Vorderrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, die Verringerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zum Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung beginnt.
Diagramm (f) ist ein Diagramm, das eine Veränderung der vertikalen Last an dem Vorderrad 2 darstellt.
Wenn es in dem Fahrzeug 1 durch Verringern des Ausgangsdrehmoments gemäß der Lenkgeschwindigkeit, die aus dem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36 berechnet wurde, zu einer Verzögerung kommt, tritt gemäß der Verzögerung eine Lastverlagerung von einem rückwärtigen Abschnitt zu einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 1 auf, und daher erhöht sich eine vertikale Last an dem Vorderrad 2.
Das bedeutet, dass wie in Diagramm (f) dargestellt, im Hinblick auf einen Zeitpunkt, zu dem die vertikale Last an dem Vorderrad 2 beginnt zuzunehmen, in dem Fall in dem die Lenkgeschwindigkeit mithilfe des Erfassungswerts des Lenkwinkelsensors 36 berechnet wird, der an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, die Zunahme zum Zeitpunkt t2 ungefähr kurz nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 beginnt, wohingegen in dem Fall, bei dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, die Zunahme zum Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 beginnt.
Diagramm (g) ist ein Diagramm, das eine Veränderung der vertikalen Kraft darstellt, die in dem Vorderrad 2 auftritt. In Diagramm (g) gibt die gepunktete Linie eine Veränderung der seitlichen Kraft an, die auftritt, wenn keine Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung durchgeführt wird.
In einem linearen Bereich einer Reifenkennlinie, bei dem ein Reifenschlupfwinkel verhältnismäßig klein ist, ist die seitliche Kraft ungefähr proportional zum Schlupfwinkel. Somit nimmt die seitliche Kraft einhergehend mit einer Zunahme des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zu, wenn keine Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung durchgeführt wird, wie durch die gepunktete Line in Diagramm (g) angegeben ist.
Ferner, wenn die vertikale Last an dem Vorderrad 2 zunimmt, steigt eine Reibungskraft in einem Fahrbahnberührungsbereich von jedem der Vorderräder 2 an und daher steigt die seitliche Kraft an, die in dem Fahrbahnberührungsbereich des Vorderrads 2 auftritt. Das bedeutet, dass die seitliche Kraft, die in dem Vorderrad auftritt, größer wird als verglichen mit der durch die Strichpunktlinie in Diagramm (g) angegebene seitliche Kraft, die auftritt, wenn keine Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung durchgeführt wird.
Wenn die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung gemäß der aus dem Erfassungswert des an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbauten Lenkwinkelsensors 36 berechneten Lenkgeschwindigkeit durchgeführt wird, beginnt die vertikale Last an den Vorderrädern 2 ab dem Zeitpunkt t2 ungefähr kurz nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 anzusteigen, wie obenstehend erwähnt, und demnach beginnt auch die seitliche Kraft, die in dem Vorderrad 2 auftritt, ungefähr kurz nach dem Start des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 anzusteigen.
Andererseits beginnt in dem Fall, bei dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, die seitliche Kraft, die in dem Vorderrad 2 auftritt, zum Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 anzusteigen.
Diagramm (h) ist ein Diagramm, das eine Veränderung des Reaktionskraftdrehmoments zeigt, das über das Vorderrad 2 von einer Fahrbahnoberfläche an die Lenkwelle 24 übertragen wird (einem Drehmoment, das dahingehend wirkt, das gelenkte Vorderrad 2 in einen Lenkwinkel zurückzustellen, der eine Geradeausfahrt ermöglicht). In Diagramm (h) gibt die Strichpunktlinie eine Veränderung des Reaktionskraftdrehmoments an, wenn keine Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung durchgeführt wird.
Es ist bekannt, dass in dem linearen Bereich der Reifenkennlinie, wenn der Schlupfwinkel des Vorderrads 2 verhältnismäßig klein ist, eine Größe des Drehmoments, das dahingehend wirkt, das gelenkte Vorderrad 2 in einen Lenkwinkel zurückzustellen, der eine Geradeausfahr ermöglicht, proportional der seitlichen Kraft ist, die in dem gelenkten Vorderrad 2 auftritt. Somit steigt ein einem Fall, in dem keine Ausgangsdrehmomentsteuerung durchgeführt wird, wenn die seitliche Kraft einhergehend mit einem Anstieg des Lenkwinkels des gelenkten Vorderrads 2 zunimmt, das Reaktionskraftdrehmoment proportional mit der seitlichen Kraft an, wie durch die Strichpunktlinie in Diagramm (f) angegeben ist. Ferner, wenn die seitliche Kraft einhergehend mit einem Anstieg der vertikalen Kraft an dem Vorderrad 2 durch die Ausgangsdrehmomentsteuerung zunimmt, nimmt das Reaktionskraftdrehmoment weiter zu.
In dem Fall, in dem ein Lenkwinkelsensor an der Seite des Lenkrads 6 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, verzögert sich die Erfassung eine Veränderung des Lenkwinkels des Vorderrads 2 aufgrund einer Torsion des Torsionsstabs 24a, wie obenstehend erwähnt, so dass die vertikale Last an dem Vorderrad 2 durch die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung ansteigt, und die seitliche Kraft nimmt weiter zu, ab dem Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2, und nimmt gemäß der Reaktionsdrehmomentkraft ebenfalls ab dem Zeitpunkt t3 mit einer Verzögerung nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zu, wie durch die Strichpunktlinie in Diagramm (h) angegeben ist.
Das bedeutet, wenn zumindest eines der Vorderräder 2 durch eine Störkraft, beispielsweise eine Unebenheit einer Fahrbahnoberfläche, zwangsweise in Richtung des Uhrzeigersinns gelenkt wird, der Lenkwinkelsensor 36 dahingehend arbeitet, eine Veränderung des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zu erfassen und das PCM 14 dahingehend arbeitet, die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß dem erfassten Lenkwinkel durchzuführen, um das Reaktionsdrehmoment zu erhöhen, das auf das Vorderrad 2 einwirkt. In dieser Situation hat bereits eine seitliche Verlagerung in einem Kurs des Fahrzeugs stattgefunden, und daher spürt ein Fahrer über das Lenkrad 6 eine Störkraft.
Hingegen beginnen in dem Fall, in dem die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung gemäß einer aus dem Erfassungswert des Lenkwinkelsensors 36, der an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, berechneten Lenkgeschwindigkeit die vertikale Last an dem Vorderrad 2 und die Seitenkraft anzusteigen, zum Zeitpunkt t2 ungefähr gleich nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2, und entsprechend beginnt das Reaktionskraftdrehmoment ebenfalls zum Zeitpunkt t2 ungefähr gleich nach dem Beginn des Anstiegs des Lenkwinkels des Vorderrads 2 anzusteigen. Das bedeutet, dass wenn zumindest eines der Vorderräder 2 gewaltsam durch eine Störkraft, beispielsweise dem Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind in Richtung des Uhrzeigersinns gelenkt wird, der Lenkwinkelsensor 36 dahingehend arbeitet, unmittelbar eine Veränderung des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zu erfassen, und das PCM 14 dahingehend arbeitet, die Ausgangsdrehmomentsteuerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß dem erfassten Lenkwinkel durchzuführen, um das auf das Vorderrad 2 einwirkende Reaktionsdrehmoment zu erhöhen, so dass eine Kraft zum Rückführen des Lenkwinkels des Vorderrads 2 in einen Winkel, der eine Geradeausfahrt ermöglicht, auf das Vorderrad 2 einwirkt, bevor die Störkraft über das Lenkrad 6 an einen Fahrer übertragen wird. Dies ermöglicht es, eine seitliche Verlagerung eines Kurses des Fahrzeugs 1 aufgrund einer Störkraft zu unterbinden um die Stabilität der Geradeausfahrleistung des Fahrzeugs 1 zu verbessern.
Ferner arbeitet das PCM in einer Situation, in der der Fahrer, der die durch die Störkraft verursachte Lenkbewegung des Vorderrads 2 über das Lenkrad 6 spürt, versucht, eine korrigierende Lenkbedienung zum Beibehalten des Kurses des Fahrzeugs 1 durchzuführen, dahingehend, die Ausgangsdrehmomentsteuerung vor dem Beginn der korrigierenden Lenkbedienung durchzuführen, um die vertikale Last an dem Vorderrad 2 zu erhöhen, so dass es möglich ist, die Seitenkraft weiter zu erhöhen, wenn der Fahrer tatsächlich mit der korrigierenden Lenkbedienung beginnt, und das Ansprechverhalten des Fahrzeugs 1 bezüglich der korrigierenden Lenkbedienung zu verbessern. Dies ermöglicht es, eine unnötige korrigierende Lenkbedienung zu unterbinden, um die Stabilität der Fahrzeugstellung und des Fahrkomforts zu verbessern.
Als nächstes wird eine Modifizierung der obenstehenden Ausführungsform beschrieben. 9 und 10 sind schematische, perspektivische Ansichten, die zwei Arten von Lenkvorrichtungen 8 in Modifizierungen der obenstehenden Ausführungsform darstellen.
Die obenstehende Ausführungsform wurde anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem der Lenkwinkelsensor 36 zum Erfassen eines Drehwinkels der Lenkwelle 24 als dem Lenkwinkel an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist. Alternativ kann wie in 9 veranschaulicht, ein Motorwinkelsensor 40 zum Erfassen eines Drehwinkels des Elektromotors 32 als Lenkwinkelsensor 36 verwendet werden.
Ferner kann die bei der vorliegenden Erfindung nutzbare Lenkvorrichtung 9 jedwede andere Art einer EPAS-Vorrichtung sein, bei der der Elektromotor 32 an der Lenkwelle 24 angeordnet ist, obwohl die Lenkvorrichtung 8 bei der vorliegenden Ausführungsform als eine EPAS-Vorrichtung aufgebaut ist.
Beispielsweise kann wie in 10 abgebildet, die Lenkvorrichtung 8 eine EPAS-Vorrichtung vom Doppelritzel-Typ sein, bei der der Elektromotor 32 an der Zahnstangengetriebewelle 28 angeordnet ist. In diesem Fall kann ein Motorwinkelsensor 40 zum Erfassen eines Drehwinkels des bezüglich des Torsionsstabs 24a an der Zahnstangengetriebewelle 28 an der Seite der Vorderräder 2 angeordneten Elektromotors 32 als ein Lenkwinkelsensor 36 eingesetzt werden, um die gleichen Funktionen und Effekte hervorzurufen wie die in der obenstehenden Ausführungsform.
Die obenstehende Ausführungsform wurde anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem das mit der Fahrzeugverhaltensteuerungsvorrichtung ausgerüstete Fahrzeug 1 den Motor 4 zum Antreiben der Vorderräder besitzt. Die Fahrzeugverhaltensteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, das einen von einer Batterie oder einem Kondensator gespeisten Motor zum Antreiben der Vorderräder besitzt. In diesem Fall kann das PCM 14 eingerichtet sein, Steuerung dahingehend durchzuführen, um ein Drehmoment des Motors gemäß der Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu verringern.
Als nächstes wird eine vorteilhafte Auswirkung der Fahrzeugverhaltenssteuerungsvorrichtung gemäß jedem der obenstehenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und den Modifizierungen der Ausführungsform beschrieben.
Das PCM 14 ist eingerichtet, um eine Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage eines Lenkwinkels zu erlangen, die durch den Lenkwinkelsensor 36 erfasst wurde, der an einer Position an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich dem Torsionsstab 24a verbaut ist, dessen Torsionssteifigkeit um die Drehachse der Lenkwelle 24 geringer ist als der verbleibende Teil der Lenkwelle 24, und die Antriebskraft des Fahrzeugs 1 gemäß der erfassten Lenkgeschwindigkeit zu erfassen, so dass in einer Situation, bei der zumindest eines der Vorderräder 2 zwangsweise durch eine Störkraft, beispielsweise der Einwirkung einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind, gelenkt wird, der Lenkwinkelsensor 36 unmittelbar eine Veränderung des Lenkwinkels des Vorderrads 2 zu erfassen und das PCM 14 kann dahingehend arbeiten, die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß dem erfassten Lenkwinkel durchzuführen. Dies ermöglicht es, das Reaktionskraftdrehmoment zu erzeugen, das dahingehend wirkt, den Lenkwinkel des Vorderrads 2 zurückzuführen, der Geradeausfahren ermöglicht, bevor die Störkraft über das Lenkrad 6 auf einen Fahrer übertragen wird, um dadurch eine Fahrzeuggeradeaus-Fahrleistung bzw. Geradeausfahrleistung des Fahrzeugs 1 zu verbessern.
Ferner, in einer Situation, in der ein Fahrer über das Lenkrad 6 eine Lenkbewegung des Vorderrads 2, die durch die Störkraft verursacht wird, spürt und versucht, einen Korrekturlenkvorgang durchzuführen, um einen aktuellen Kurs 1 des Fahrzeugs zu halten, ist das PCM betreibbar, bevor der Fahrer die Korrekturlenkbedienung startet, um die Antriebskraft-Verringerungssteuerung durchzuführen, um eine vertikale Last auf das Vorderrad 2 zu erhöhen, so dass es möglich ist, die vertikale Kraft an dem Vorderrad 2 zu erhöhen, so dass es möglich ist, eine Seitenkraft zu erhöhen, die erzeugt wird, wenn der Fahrer tatsächlich mit dem Korrekturlenkvorgang beginnt, und somit die Reaktionsfähigkeit eines Verhaltens des Fahrzeugs 1 hinsichtlich der Korrekturlenkbewegung zu verbessern. Dies ermöglicht es, einen unnötigen Korrekturlenkvorgang zu unterbinden, um die Stabilität der Fahrzeugstellung und den Fahrkomfort zu verbessern.
Die Lenkvorrichtung 8 weist insbesondere den Drehmomentsensor 34 zum Erfassen eines Lenkmoments auf Grundlage einer Menge an Torsion des Torsionsstabs 24a auf, und einen Elektromotor zum Aufbringen eines Hilfsdrehmoments auf die Lenkvorrichtung gemäß dem Lenkdrehmoment das von dem Drehmomentsensor erfasst wurde an der Position an der Seite der Vorderräder 2 gemäß dem Torsionsstab 24a. Das bedeutet, dass in den Fall, bei dem die Lenkvorrichtung 8 als eine EPAS-Vorrichtung aufgebaut ist, die den Drehmomentsensor 34 und den Elektromotor 32 umfasst, der Lenkgeschwindigkeitssensor 36 dahingehend betrieben wird, die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage der durch den Lenkgeschwindigkeitssensor 36 erfassten Lenkgeschwindigkeit zu erlangen, der an einer Position an der Seite der Vorderräder 2 bezüglich des Torsionsstabs 24a verbaut ist, in dem der Drehmomentsensor 34 verbaut ist, und die Antriebskraft des Fahrzeugs 1 gemäß der erlangten Lenkgeschwindigkeit zu erlangen, so dass in einer Situation, bei der zumindest eines der Vorderräder 2 in dem mit den Lenkvorrichtungen 8 , der aus einer EPAS-Vorrichtung gebildet ist, ausgerüsteten Fahrzeug 1, zwangsweise durch eine Störkraft gesteuert wird, beispielsweise einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind, der Lenkwinkelsensor 36 umgehend eine Veränderung des Lenkwinkels der Vorderräder 2 erfassen kann, und das PCM 14 die Ausgangsdrehmomentverringerungssteuerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß dem erfassten Lenkwinkel durchführen kann. Dies ermöglicht es, rasch das Reaktionskraftdrehmoment zu erzeugen, das dahingehend wirkt, den Lenkwinkel des Vorderrads 2 in einen Winkel zurückzustellen, der eine Geradeausfahrt ermöglicht, und eine unnötige, korrigierende Steuerbedienung zu unterbinden, um die Stabilität der Fahrzeugstellung und den Fahrkomfort zu verbessern.
Bei der obenstehenden Ausführungsform oder modifizierten Ausführungsform ist das PCM 14 eingerichtet, um die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage eines Drehwinkels des Elektromotors 32, der an der Seite der Vorderräder 2 angeordnet ist, bezüglich dem Torsionsstab 24a zu erlangen, so dass es möglich ist, den Motorwinkelsensor 40 als den Lenkwinkelsensor 36 zu verwenden, um verringerte Bauteilkosten und einen vereinfachten Herstellungsprozess zu erzielen, wie verglichen mit einem Fall, bei dem ein Lenkwinkelsensor 36 gesondert bereitgestellt wird.
Bei der obenstehenden Ausführungsform oder modifizierten Ausführungsform kann das PCM 14 betrieben werden, um die Antriebskraft für das Fahrzeug 1 gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, derart, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs 1, die durch die Verringerung der Antriebskraft gemäß der Lenkgeschwindigkeit verursacht wurde, 0,05 G oder weniger wird, so dass in der Situation, in der zumindest eines der Vorderräder 2 zwangsweise durch eine Störkraft, beispielsweise den Einfluss einer Unebenheit einer Straßenoberfläche oder Seitenwind gelenkt wird, es möglich ist, die Ausgangsverringerungssteuerung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß einer Veränderung des Lenkwinkels des Vorderrads 2 durchzuführen, die durch den Lenkwinkelsensor 36 erfasst wurde. Dies ermöglicht es, die Stabilität der Fahrzeugstellung und den Fahrkomfort zu verbessern, ohne ein starkes Gefühl des Eingreifens der Steuerung zu verursachen.

Claims

Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Verhaltens eines Fahrzeugs (1), welches lenkbare Vorderräder (2) aufweist, aufweisend: eine Lenkvorrichtung (8), die eingerichtet ist, eine Drehung eines Lenkrads (6) auf die Vorderräder (2) zu übertragen, wobei die Lenkvorrichtung eine Lenkwelle (24) aufweist, die an das Lenkrad (6) gekoppelt ist und zusammen mit dem Lenkrad (6) drehbar ist; einen Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt, der betreibbar ist, eine Lenkgeschwindigkeit in der Lenkvorrichtung zu erfassen; und einen Antriebskraft-Verringerungsabschnitt (18), der betreibbar ist, eine Antriebskraft für das Fahrzeug (1) gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, wenn die Lenkgeschwindigkeit größer gleich einem gegebenen Grenzwert ist, der größer als 0 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwelle (24) einen Teil (24a) geringer Steifigkeit besitzt, dessen Torsionssteifigkeit um eine Drehachse der Lenkwelle (24) geringer ist als bei einem übrigen Teil der Lenkwelle (24), wobei der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet ist, die Lenkgeschwindigkeit auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit in der Lenkvorrichtung (8) zu erfassen, um eine durch eine zwangsweise Änderung des Lenkwinkels aufgrund einer Störkraft erzeugte Lenkgeschwindigkeit auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit zu erfassen, und wobei der Antriebskraft-Verringerungsabschnitt (18) betreibbar ist, eine Antriebskraft für das Fahrzeug gemäß einer auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit bestimmten Lenkgeschwindigkeit zu verringern, bevor die zwangsweise Änderung des Lenkwinkels aufgrund der Störkraft über das Lenkrad (6) auf einen Fahrer übertragen wird.
Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung ferner aufweist: einen Drehmomentsensor (34) zur Erfassung einen Lenkmoments, das auf die Lenkwelle (24) gemäß der Bedienung des Lenkrads (6) wirkt; und einen Elektromotor (32) zur Aufbringung eines Hilfsmoments auf die Lenkvorrichtung gemäß dem Lenkmoment, das von dem Drehmomentsensor (34) erfasst wird, an der Position auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit, wobei der Drehmomentsensor (34) eingerichtet ist, das Lenkmoment auf Grundlage einer Menge an Torsion des Teils (24a) geringer Steifigkeit zu erfassen.
Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung ferner aufweist: einen Drehmomentsensor (34) zur Erfassung eines Lenkmoments, das auf die Lenkwelle (24) gemäß der Bedienung des Lenkrads (6) wirkt; und einen Elektromotor (32) zur Aufbringung eines Hilfsmoments gemäß dem Lenkmoment, das von dem Drehmomentsensor (34) erfasst wird, an der Position auf der Seite der Vorderräder (2) bezüglich des Teils (24a) geringer Steifigkeit, wobei der Lenkgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt eingerichtet ist, die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage eines Drehwinkels des Elektromotors (32) zu erfassen.
Fahrzeugverhalten-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskraft-Verringerungsabschnitt (18) betreibbar ist, die Fahrzeugantriebskraft gemäß der Lenkgeschwindigkeit zu verringern, so dass eine Verzögerung des Fahrzeugs (1), die durch die Verringerung in der Fahrzeugantriebskraft verursacht wird, 0,05 G oder geringer wird.