DE102023107351A1

DE102023107351A1 - Lenkungssteuerungsvorrichtung und fahrzeug

Info

Publication number: DE102023107351A1
Application number: DE102023107351.6A
Authority: DE
Inventors: Shuichi Takano
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2023-09-28
Also published as: US20230322294A1; CN116803824A; JP7302696B1; JP2023142191A

Abstract

Es werden eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Fahrzeug angegeben, die in der Lage sind, einen Lenkwinkel genau zu erhalten, mit dem das Fahrzeug geradeaus fahren wird. Die Lenkungssteuerungsvorrichtung umfasst einen Lenkaktuator-Steuerungsabschnitt, der einen Lenkaktuator zum Ändern des Lenkwinkels so steuert, dass der Lenkwinkel einen Ziellenkwinkel erreicht, einen Speicherabschnitt, der Schwellenlenkwinkelinformationen bezüglich eines Schwellenlenkwinkels speichert, der ein Lenkwinkel ist, bei dem das Lenkdrehmoment einen bestimmten Schwellenwert erreicht, wenn der Ziellenkwinkel zyklisch und kontinuierlich verändert wird, und einen Berechnungsabschnitt, der einen Neutralpunkt des Lenkwinkels auf der Grundlage der Schwellenlenkwinkelinformationen erhält.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Fahrzeug, die eine Berechnungsverarbeitung in Bezug auf einen Lenkwinkel durchführen.
Hintergrund der Erfindung
Bekannt sind Fahrspurfolgesteuerverfahren zur Steuerung eines Lenkaktuators, der für einen Lenkmechanismus vorgesehen ist, so dass ein Fahrzeug fährt, während es einer Fahrspur in Übereinstimmung mit einer Steueranweisung basierend auf einem Umgebungszustand des Fahrzeugs folgt. Die japanische Patentanmeldung Nr. 2003-30793 offenbart zum Beispiel eine solche Technik.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-30793 offenbarten konventionellen Fahrspurfolgesteuerverfahren wird das von einem Lenkaktuator auf einen Lenkmechanismus ausgeübte Lenkdrehmoment bestimmt auf der Grundlage eines von einem Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkelwerts, eines von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitswerts, einer von einer Kamera oder einer anderen Vorrichtung erfassten Information über eine Fahrspur, und dergleichen. Wenn der vom Lenkwinkelsensor erfasste Lenkwinkelwert zu diesem Zeitpunkt Null ist, bestimmt eine Steuereinheit des Lenkaktuators das Lenkdrehmoment unter der Annahme, dass in einem Fahrzeug keine Bewegung in Gierrichtung verursacht wird und das Fahrzeug geradeaus fahren wird.
In der Praxis kann jedoch der tatsächliche Lenkwinkel von dem durch den Lenksensor erfassten Lenkwinkelwerts abweichen, und das Fahrzeug möglicherweise nicht geradeaus fahren, selbst wenn der erfasste Lenkwinkelwert Null beträgt. In diesem Fall ist es für das Fahrzeug schwierig zu fahren bei gleichzeitigem Folgen einer Fahrspur.
In Anbetracht dieser Umstände zielt die vorliegende Offenbarung darauf ab, eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Fahrzeug bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Lenkwinkel, mit dem das Fahrzeug geradeaus fährt, genau zu erhalten.
Lösung des Problems
Eine Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Lenkaktuator-Steuerungsabschnitt, der einen Lenkaktuator zum Ändern eines Lenkwinkels so steuert, dass der Lenkwinkel einen Ziellenkwinkel erreicht; einen Speicherabschnitt, der Schwellenlenkwinkelinformationen bezüglich eines Schwellenlenkwinkels speichert, wobei der Schwellenlenkwinkel ein Lenkwinkel ist, bei dem das Lenkdrehmoment einen bestimmten Schwellenwert erreicht, wenn der Ziellenkwinkel zyklisch und kontinuierlich verändert wird; und einen Berechnungsabschnitt, der einen Neutralpunkt des Lenkwinkels auf der Grundlage der Schwellenlenkwinkelinformationen erhält.
Ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Lenkungssteuerungsvorrichtung und dem Lenkaktuator, wobei das Fahrzeug umfasst: einen Erfassungsabschnitt, der eine Änderung des Ladegewichts des Fahrzeugs erfasst, wobei in einem Fall, in dem eine Änderung des Ladegewichts des Fahrzeugs erfasst wird, die Lenkungssteuerungsvorrichtung automatisch den Neutralpunkt berechnet, während das Fahrzeug stillsteht.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Fahrzeug bereitgestellt, die in der Lage sind, einen Lenkwinkel genau zu erhalten, mit dem das Fahrzeug geradeaus fahren wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das schematisch die Konfiguration eines Fahrzeugs mit einem Lenkungssteuerungssystem zeigt;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Lenkungssteuerungsvorrichtung;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Folgefahrvorgang darstellt, der von der Lenkungssteuerungsvorrichtung ausgeführt wird;
4A und 4B sind Diagramme, die Berechnungsvorgänge veranschaulichen; und
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die von der Lenkungssteuerungsvorrichtung durchgeführten Berechnungsvorgänge darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Detaillierte Beschreibungen bekannter Sachverhalte, redundante Beschreibungen von im Wesentlichen gleichen Komponenten und dergleichen können jedoch weggelassen sein.
<Konfiguration des Fahrzeugs>
1 ist ein Diagramm, das schematisch die Konfiguration des Fahrzeugs 1 mit dem Lenksteuersystem 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Das Fahrzeug 1 umfasst ein Lenkrad 2, eine Lenkachse 3, eine Hydraulikeinheit 4, einen Lenkstockhebel 5, einen Verbindungsmechanismus 6, ein gelenktes Rad 8 und ein Lenkungssteuerungssystem 100.
Das Lenkrad 2 ist über die Lenkachse 3, die sich in einer Lenksäule (nicht dargestellt) befindet, mit der Hydraulikeinheit 4 verbunden. Die Hydraulikeinheit 4 umfasst einen Zylinder (nicht dargestellt), dem von einer Hydraulikpumpe (nicht dargestellt) unter Druck stehendes Hydrauliköl zugeführt wird, einen Kolben (nicht dargestellt), der sich unter dem Druck des Hydrauliköls linear bewegt, und eine Segmentwelle (nicht dargestellt), die die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umwandelt und die Drehbewegung auf den Lenkstockhebel 5 überträgt.
Der Lenkstockhebel 5 ist mit dem gelenkten Rad 8 durch Verbindungsmechanismus 6 und dergleichen verbunden. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs 1 beispielsweise das Lenkrad 2 dreht, wird somit ein Lenkdrehmoment über die Lenkachse 3 auf die Hydraulikeinheit 4 übertragen, und ein Unterstützungsdrehmoment wird durch den Hydraulikdruck aufgebracht. Das Gesamtdrehmoment des Lenkdrehmoments und des Unterstützungsdrehmoments bewirkt, dass der Lenkstockhebel 5 schwingt, und das gelenkte Rad 8 über den Verbindungsmechanismus 6 und dergleichen gelenkt wird.
Das Lenkungssteuersystem 100 hingegen lenkt das gelenkte Rad 8 unabhängig von den vom Fahrer ausgeführten Vorgängen. Das Lenkungssteuerungssystem 100 umfasst einen Lenkaktuator 12, einen magnetischen Positionssensor 14, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, einen Lenkwinkelsensor 24, einen Lenkdrehmomentsensor 26, eine Fahrspurerkennungskamera 28 und eine Lenkungssteuerungsvorrichtung 30.
Der Lenkaktuator 12 ist für die Lenksäule vorgesehen. Der Lenkaktuator 12 dreht sich, wenn er von einer Batterie (nicht dargestellt) mit Energie versorgt wird, und überträgt die Drehung auf die Lenkachse 3. Der Lenkaktuator 12 ist beispielsweise ein dreiphasiger bürstenloser Motor (Elektromotor) mit einem Rotor und einem Stator. Auf dem Rotor ist ein Magnet (nicht dargestellt) befestigt.
Der magnetische Positionssensor 14 umfasst eine Vielzahl integrierter Halleffektschaltungen (ICs) zur Erfassung einer Drehposition des Rotors (Magneten) des Lenkaktuators 12. Die Vielzahl an Halleffekt-ICs sind in bestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Rotors angeordnet. Der magnetische Positionssensor 14 gibt das Ergebnis der Erfassung an einen Empfangsabschnitt (nicht dargestellt) der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 aus.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 gibt ein Ergebnis der Erfassung an den Erfassungsabschnitt der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 aus.
Der Lenkwinkelsensor 24 gibt ein Signal aus, das auf dem Lenkwinkel des Lenkrads 2 basiert. Das Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors 24 zeigt einen tatsächlichen Lenkwinkel des Lenkrads 2 an und wird an den Erfassungsabschnitt der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 ausgegeben.
Der Lenkdrehmomentsensor 26 gibt ein Signal aus, das auf dem auf die Lenkachse 3 aufgebrachten Lenkdrehmoment basiert. Das Ausgangssignal des Lenkdrehmomentsensors 26 wird an den Erfassungsabschnitt der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 ausgegeben.
Die Fahrspurerkennungskamera 28 ist am Fahrzeug 1 angebracht und nimmt Bilder um das Fahrzeug 1 herum auf. Die Fahrspurerkennungskamera 28 verarbeitet die aufgenommenen Bilder, um eine Fahrspur (eine Fahrspur des Fahrzeugs 1) zu erkennen, während das Fahrzeug 1 fährt, sowie Fahrspuren, die an das Fahrzeug 1 angrenzen. Die Fahrspurerkennungskamera 28 gibt ein Ergebnis der Erkennung an den Erfassungsabschnitt der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 aus.
Die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 umfasst eine elektronische Steuereinheit (ECU). Die ECU ist ein elektronischer Steuerschaltkreis, der als Hauptkomponente einen Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Festwertspeicher (ROM) und einem Direktzugriffsspeicher (RAM) enthält, der als Arbeitsspeicher verwendet wird. Die CPU führt verschiedene Funktionen aus, indem sie im ROM gespeicherte Programme ausführt.
< Funktionelle Konfiguration der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30>
Die Funktionsblöcke der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 werden unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 einen Ziellenkwinkelberechnungsabschnitt 31, einen Lenkaktuatorsteuerabschnitt 32, einen Speicherabschnitt 33 und einen Neutralpunktberechnungsabschnitt 34.
Mit dieser Konfiguration führt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 mindestens zwei Arten von Steuerungen durch, nämlich die Steuerung des Folgefahrens, um während des Fahrens des Fahrzeugs 1 auf einer Straße das Fahrzeug 1 zu veranlassen, ein Folgefahren durchzuführen, bei dem das Fahrzeug 1 einer Fahrspur folgt, und die Berechnungssteuerung, um während des Stillstands des Fahrzeugs 1 einen tatsächlichen Neutralpunkt und eine Spielspanne des Lenkwinkels zu berechnen, die Parameter sind, die bei der Steuerung des Folgefahrens verwendet werden.
Während der Folgefahrsteuerung berechnet der Ziellenkwinkelberechnungsabschnitt 31 bei Bedarf einen Ziellenkwinkel, der vom Fahrzeug 1 verwendet wird, um einer Fahrspur zu folgen, auf der Grundlage eines Erkennungsergebnisses (eine Fahrspur, andere in der Nähe fahrende Fahrzeuge, Hindernisse usw.), das von der Fahrspurerkennungskamera 28 durchgeführt wird. Die vorliegende Offenbarung schränkt ein Verfahren zur Berechnung eines Ziellenkwinkels, das vom Ziellenkwinkelberechnungsabschnitt 31 verwendet wird, nicht ein, und jede bekannte Technik kann nach Bedarf verwendet werden.
Der Lenkaktuator-Steuerabschnitt 32 gibt ein Steuersignal zur Steuerung des Lenkaktuators 12 aus, so dass der Lenkwinkel den Ziellenkwinkel erreicht.
Der Speicherabschnitt 33 speichert während der Berechnungssteuerung verschiedene Parameter zur Berechnung des tatsächlichen Neutralpunkts und der Spielspanne des Lenkwinkels.
Der Neutralpunktberechnungsabschnitt 34 berechnet den tatsächlichen Neutralpunkt und die Spielspanne des Lenkwinkels während der Berechnungssteuerung.
< Beispiel für den Betrieb der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30>
Ein Beispiel für den Betrieb der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird im Folgenden beschrieben. Die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 führt mindestens zwei Vorgänge aus, nämlich einen Folgefahrvorgang, um, während das Fahrzeug 1 auf einer Straße fährt, automatisch einer Fahrspur zu folgen, und Berechnungsvorgänge, um, während das Fahrzeug 1 stillsteht, den tatsächlichen Neutralpunkt und die Spielspanne des Lenkwinkels zu berechnen. Der Folgefahrvorgang ist ein Vorgang, der auf der oben beschriebenen Folgefahrsteuerung basiert, und die Berechnungsvorgänge sind Vorgänge, die auf der oben beschriebenen Berechnungssteuerung basieren.
[Folgefahrvorgang]
Zunächst wird ein Beispiel für den Fahrfahrvorgang beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Folgefahrvorgang zeigt, der von der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 durchgeführt wird.
In Schritt S11 empfängt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 beispielsweise einen Startvorgang, der vom Fahrer durchgeführt wird, um den Folgefahrvorgang zu starten. Der Startvorgang wird vom Fahrer beispielsweise mit Hilfe eines Bedienelements, wie einem Schalter, einer Taste oder einem Touchpanel, durchgeführt, das an einer vom Fahrersitz des Fahrzeugs 1 aus bedienbaren Position vorgesehen ist. Der Startvorgang kann ein Fernbedienungsvorgang sein, der von außerhalb des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird.
In Schritt S12 prüft die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30, ob das Fahrzeug 1 fährt. Wenn das Fahrzeug 1 fährt, fährt das Verfahren mit Schritt S13 fort, und wenn das Fahrzeug 1 nicht fährt, endet der Folgefahrvorgang.
In Schritt S13 erhält die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 Informationen, die für die Folgefahrsteuerung erforderlich sind (Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Position einer Fahrspur, Positionen anderer in der Nähe fahrender Fahrzeuge und Hindernisse usw.), vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, der Fahrspurerkennungskamera 28 und dergleichen.
In Schritt S14 berechnet die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 einen Ziellenkwinkel auf der Grundlage der in Schritt S 13 erhaltenen Informationen.
In Schritt S15 steuert die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 den Lenkaktuator 12 so, dass der Lenkwinkel den Ziellenkwinkel erreicht. Zu diesem Zeitpunkt kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 unter Verwendung des Neutralpunkts des Lenkwinkels, der in den Berechnungsvorgängen, die später beschrieben werden, berechnet wurde, den Lenkwinkel korrigieren, so dass der Lenkwinkel genau den Ziellenkwinkel erreicht. Das Verfahren kehrt dann zu Schritt S13 zurück.
Durch Wiederholung der Schritte S13 bis S15 bis zum Ende der Folgefahrt kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 das Fahrzeug 1 veranlassen, zu fahren bei gleichzeitigem Folgen einer Fahrspur. Das Folgefahren kann beispielsweise enden, wenn ein Befehl zum Beenden des Folgefahrens durch den Fahrer empfangen wird oder wenn der Fahrer aufgrund eines erhöhten Risikos einer Kollision mit einem Hindernis selbst fahren muss.
[Berechnungsvorgänge]
Als nächstes wird ein Beispiel für die Berechnungsvorgänge beschrieben. Bei den Berechnungsvorgängen berechnet der Neutralpunktberechnungsabschnitt 34 der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 den tatsächlichen Neutralpunkt und die Spielspanne des Lenkwinkels.
Bevor ein detailliertes Beispiel des Vorgangs beschrieben wird, wird ein Verfahren des gesamten Vorgangs beschrieben. Bei den Berechnungsvorgängen gibt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 zunächst ein Steuersignal an den Lenkaktuator 12 aus, in dem der Ziellenkwinkel zyklisch und kontinuierlich verändert wird. Das zyklische und kontinuierliche Ändern des Ziellenkwinkels bedeutet insbesondere, dass der Ziellenkwinkel entlang einer Sinuswelle, einer Dreieckswelle, einer Rampenwelle (Sägezahnwelle) oder dergleichen geändert wird.
4A und 4B sind Diagramme, die die Berechnungsvorgänge veranschaulichen. 4A ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Änderungen des Lenkwinkels, der durch den Lenkaktuator 12 zu einem Zeitpunkt geändert wird, wenn der Ziellenkwinkel entlang einer Sinuswelle als Beispiel geändert wird. In 4A stellt eine vertikale Achse den Lenkwinkel θ und eine horizontale Achse die Zeit t dar. In 4A entsprechen die positiven und negativen Richtungen der vertikalen Achse der linken bzw. rechten Richtung des Lenkwinkels. Das heißt, 4A zeigt eine Situation, in der der Lenkaktuator 12 unter der Steuerung der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 das Lenkrad 2 in der linken Richtung bis zu einem Ende dreht und dann das Lenkrad 2 in der rechten Richtung bis zu einem Ende vielfach (eine Vielzahl von Zyklen) über einen neutralen Punkt dreht.
4B ist ein Diagramm, das Änderungen des Lenkdrehmoments entsprechend den in 4A dargestellten Änderungen des Lenkwinkels zeigt. In 4B stellt eine vertikale Achse das Lenkdrehmoment T dar, und die horizontale Achse die Zeit t. Positive und negative Richtungen der vertikalen Achse entsprechen einem nach links bzw. nach rechts gerichteten Lenkdrehmoment.
Da die Spielspanne für das Lenkrad 2 im Fahrzeug 1 festgelegt ist, nimmt das Lenkdrehmoment, wenn der Lenkwinkel zyklisch und kontinuierlich wie in 4A geändert wird, einen Wert nahe Null an, bis ein absoluter Wert des Lenkwinkels einen bestimmten Wert überschreitet, und steigt dann stark an, wenn der absolute Wert des Lenkwinkels den bestimmten Wert annimmt, wie in 4B dargestellt. Das Lenkdrehmoment bleibt nach dem starken Anstieg im Wesentlichen konstant und nimmt dann stark ab, wenn der absolute Wert des Lenkwinkels unter den bestimmten Wert fällt. Die Spielspanne des Lenkrads 2 bezieht sich auf einen Bereich, in dem das gelenkte Rad 8 nicht gelenkt wird, auch wenn das Lenkrad 2 gedreht wird. Der starke Anstieg des Absolutwerts des Lenkdrehmoments bedeutet, dass die Übertragung des Drehmoments zum Lenken des gelenkten Rades 8 begonnen hat, wenn das Lenkrad 2 die Spielspanne verlässt. Der starke Abfall des Absolutwerts des Lenkdrehmoments bedeutet, dass die Übertragung des Drehmoments für das gelenkte Rad 8 beendet ist, wenn das Lenkrad 2 in die Spielspanne eintritt.
In 4B ist der absolute Wert nach der starken Änderung des Lenkdrehmoments als Schwellenwert T_TH dargestellt. Im Allgemeinen variiert die Spielspanne des Lenkrads 2 jedes Mal leicht, je nachdem, wie die Lenkachse 3, der Lenkstockhebel 5, der Verbindungsmechanismus 6 und dergleichen miteinander in Eingriff stehen. Aus diesem Grund ist der Lenkwinkel, bei dem der Absolutwert des Lenkdrehmoments den Schwellenwert T_TH erreicht, je nach Änderungszyklus des Ziellenkwinkels leicht unterschiedlich. In der vorliegenden Offenbarung wird der Lenkwinkel, bei dem der Absolutwert des Lenkdrehmoments den Schwellenwert T_TH erreicht, als Schwellenlenkwinkel bezeichnet. Die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 ermittelt den Schwellenlenkwinkel, bei dem der Absolutwert des Lenkdrehmoments den Schwellenwert T_TH erreicht, für eine Vielzahl von Zyklen und mittelt die erhaltenen Schwellenlenkwinkel, um die Spielspanne des Lenkrads 2 zu bestimmen.
4A zeigt die Lenkwinkel θ_LH1, θ_LH2, θ_LH3, θ_LH4, θ_LH5, θ_LH6, θ_LH7 und θ_LH8, bei denen das Lenkdrehmoment in der linken Richtung des Lenkwinkels zum Schwellenwert T_TH wird.
4A zeigt auch die Lenkwinkel θ_RH1, θ_RH2, θ_RH3, θ_RH4, θ_RH5 und θ_RH6, bei denen das Lenkdrehmoment in der rechten Richtung des Lenkwinkels zum Schwellenwert T_TH wird.
In diesem Fall berechnet die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 einen Spielgrenzwert sowohl in der linken als auch rechten Richtung des Lenkwinkels, indem sie einen Durchschnitt für eine Vielzahl von Zyklen wie in den folgenden Gleichungen 1 und 2 ermittelt.
$θ_{L H_A V G} = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} θ_{L H i}$
$θ_{R H_A V G} = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} θ_{R H i}$
Daraus ergibt sich, dass die Spielspanne des Lenkrads 2 aus θ_{LH AVG} bis θ_{RH AVG} bestimmt werden kann.
Darüber hinaus kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 den tatsächlichen Neutralpunkt des Lenkwinkels anhand der folgenden Gleichung 3 berechnen. Der tatsächliche Neutralpunkt des Lenkwinkels bezieht sich auf einen tatsächlichen Lenkwinkel zu einem Zeitpunkt, zu dem sich das Lenkrad 2 in einer neutralen (mittleren) Position befindet.
$θ_{C T R} = \frac{1}{2} (θ_{L H_A V G} + θ_{R H_A V G})$
Wie in Gleichung 3 gezeigt, wird der Neutralpunkt des Lenkwinkels als Mittelwert der Spielgrenzwerte für eine Vielzahl von Zyklen berechnet.
Wenn sich das Lenkrad 2 in der neutralen Position befindet, sollte der Lenkwinkel idealerweise Null sein, aber in der Praxis könnte der Lenkwinkel nicht Null sein, wenn sich das Lenkrad 2 in der neutralen Position befindet, abhängig davon, wie die Lenkachse 3, der Lenkstockhebel 5, der Verbindungsmechanismus 6 und dergleichen miteinander in Eingriff sind. Durch die Berechnung des tatsächlichen Neutralpunkts des Lenkwinkels durch die Berechnungsvorgänge kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 daher eine Abweichung des tatsächlichen Lenkwinkels erkennen und den tatsächlichen Lenkwinkel in Übereinstimmung mit der Abweichung während der Steuerung auf der Grundlage des Folgefahrvorgangs korrigieren.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Berechnungsvorgänge der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 zeigt.
In Schritt S21 empfängt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 beispielsweise einen Startvorgang für die vom Fahrer durchgeführten Berechnungsvorgänge.
In Schritt S22 prüft die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30, ob das Fahrzeug 1 stillsteht. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist, wenn das Fahrzeug 1 stillsteht, beispielsweise eine Energiequelle für das Fahrzeug 1 gestoppt, d.h. insbesondere ein Motor ist ausgeschaltet oder ein Antriebsmotor ist ausgeschaltet. Wenn das Fahrzeug 1 stillsteht, wird mit Schritt S23 fortgefahren, und wenn das Fahrzeug 1 nicht stillsteht, werden die Berechnungsvorgänge beendet.
In Schritt S23 gibt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 an den Lenkaktuator 12 ein Steuersignal aus, in dem der Ziellenkwinkel zyklisch und kontinuierlich geändert wird.
In Schritt S24 ermittelt die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 für eine Vielzahl von Zyklen einen Lenkwinkel, bei dem der Absolutwert des auf die Lenkachse 3 ausgeübten Lenkdrehmoments den Schwellenwert T_TH überschreitet, wenn der Lenkaktuator 12 den Lenkwinkel in Übereinstimmung mit dem Steuersignal in Schritt S23 ändert, und speichert die Lenkwinkel im Speicherabschnitt 33.
In Schritt S25 berechnet die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 die Spielspanne und den Neutralpunkt des Lenkwinkels weiter auf der Grundlage der gespeicherten Lenkwinkel für die Vielzahl von Zyklen unter Verwendung der Gleichungen 1 bis 3. Die berechnete Spielspanne und ein Wert des Neutralpunktes werden im Speicherabschnitt 33 gespeichert und ausgelesen und im Folgefahrbetrieb verwendet, um die Genauigkeit zu verbessern.
<Aktionen und Auswirkungen>
Wie oben beschrieben, kann mit der Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Spielspanne des Lenkrads 2 bestimmt werden, und der tatsächliche Neutralpunkt des Lenkwinkels kann auf der Grundlage der Spielspanne berechnet werden, während das Fahrzeug 1 stillsteht. Infolgedessen kann, selbst wenn der tatsächliche neutrale Punkt des Lenkwinkels von der neutralen Position des Lenkrads 2 abweicht, die Abweichung während des spurfolgenden Fahrbetriebs korrigiert werden, und es kann ein genauerer Folgefahrvorgang durchgeführt werden.
<Abwandlungen>
Die oben beschriebene Ausführungsform ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, und die vorliegende Offenbarung kann auf verschiedene Weise anders als die oben beschriebene Ausführungsform modifiziert werden. Spezifische Beispiele für Modifikationen werden im Folgenden beschrieben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Berechnungsvorgänge durchgeführt, wenn der Fahrer den Berechnungsstartvorgang durchführt, während das Fahrzeug 1 stillsteht. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und beispielsweise kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 die Berechnungsvorgänge stattdessen automatisch durchführen.
Wenn ein Fahrzeugschlüssel auf „Ein“ gestellt ist, die Bremsen betätigt sind und die Stromquelle gestoppt ist, kann das Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 beispielsweise die Berechnungsvorgänge automatisch durchführen, nachdem es den Fahrer über den Beginn der Berechnungsvorgänge informiert hat. Alternativ kann das Lenkungssteuerungsvorrichtung 30 die Berechnungen automatisch durchführen, wenn die Bremsen betätigt werden und die Energiequelle gestoppt wird, wenn ein für das Fahrzeug 1 vorgesehener Ladegewichtserfassungssensor (Erfassungsabschnitt) eine Zunahme oder Abnahme des Ladegewichts erfasst. Wenn es sich bei dem Fahrzeug 1 um ein großes Fahrzeug, wie z.B. einen Lastwagen, handelt, neigt die Art und Weise, wie die Lenkachse 3, der Lenkstockhebel 5, der Verbindungsmechanismus 6 und dergleichen miteinander in Eingriff stehen, dazu, sich zu ändern, wenn sich das Ladegewicht ändert, und dementsprechend neigen die Spielspanne und der Neutralpunkt des Lenkwinkels dazu, sich zu ändern. Dieser Vorgang ist besonders bevorzugt, weil die Spielspanne und der Neutralpunkt des Lenkwinkels sicher neu berechnet werden können, wenn es wahrscheinlich ist, dass sich die Spielspanne und der Neutralpunkt des Lenkwinkels aufgrund einer Änderung des Ladegewichts geändert haben.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung ist bei Fahrzeugen, due fahren bei gleichzeitigem Folgen einer Fahrspur, und dergleichen wirksam.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 200330793 [0002, 0003]

Claims

Lenkungssteuerungsvorrichtung umfassend: einen Lenkaktuator-Steuerabschnitt, der einen Lenkaktuator zum Ändern eines Lenkwinkels so steuert, dass der Lenkwinkel einen Ziellenkwinkel erreicht; einen Speicherabschnitt, der Schwellenlenkwinkelinformationen bezüglich eines Schwellenlenkwinkels speichert, wobei der Schwellenlenkwinkel ein Lenkwinkel ist, bei dem das Lenkdrehmoment einen bestimmten Schwellenwert erreicht, wenn der Ziellenkwinkel zyklisch und kontinuierlich verändert wird; und einen Berechnungsabschnitt, der einen Neutralpunkt des Lenkwinkels auf der Grundlage der Schwellenlenkwinkelinformation erhält.
Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Berechnungsabschnitt den Neutralpunkt auf der Grundlage eines Durchschnitts des Schwellenlenkwinkels zu einem Zeitpunkt erhält, zu dem der Ziellenkwinkel für eine Vielzahl von Zyklen verändert wird.
Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Berechnungsabschnitt den Durchschnitt des Schwellenlenkwinkels sowohl in der linken als auch rechten Richtung des Lenkwinkels berechnet und eine Spanne von dem Durchschnitt des Schwellenlenkwinkels in der linken Richtung bis zu dem Durchschnitt des Schwellenlenkwinkels in der rechten Richtung als eine Spielspanne des Lenkwinkels und einen zentralen Wert der Spielspanne als den Neutralpunkt bestimmt.
Fahrzeug mit der Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 und dem Lenkaktuator, wobei das Fahrzeug umfasst: einen Erfassungsabschnitt, der eine Änderung des Ladegewichts des Fahrzeugs erfasst, wobei in einem Fall, in dem eine Änderung des Beladungsgewichts des Fahrzeugs erfasst wird, die Lenkungssteuerungsvorrichtung automatisch den Neutralpunkt berechnet, während das Fahrzeug stillsteht.