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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Selbstlenkvorrichtung, die in einem
Fahrzeug eingesetzt wird und zum Parken automatisch angetrieben
wird, ohne dabei beispielsweise einen Fahrzeugführer zum Durchführen eines
Lenkvorgangs zu benötigen.
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Eine
in der offengelegten Japanischen Patentveröffentlichung Nr.
JP 4-205505 A offenbarte Selbstlenkvorrichtung
ermöglicht
es dem Führer
eines Fahrzeugs, den Lenkvorgang einfach während dem Selbstlenkvorgang
durchzuführen,
indem gleichzeitig ein Selbstlenkdrehmoment und ein Unterstützungsdrehmoment
der Servolenkung erzeugt wird. Die Selbstlenkvorrichtung verringert
das übermäßige Lenkdrehmoment
des Selbstlenkdrehmoments unter Verwendung des Unterstützungsdrehmoments,
bzw. Hilfsdrehmoments der Servolenkung. Wenn der Fahrzeugführer beabsichtigt,
den Lenkvorgang in dem Selbstlenkmodus durchzuführen, wird das Lenkdrehmoment
der Selbstlenkvorrichtung verringert, um den Fahrzeugführer zu
unterstützen,
den Lenkvorgang einfach durchzuführen.
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Wenn
der Fahrzeugführer
einen Lenkvorgang in dem Selbstlenkmodus durchführt, wird der Lenkmodus durch
Abstellen des Selbstlenkmodus auf den manuellen Lenkmodus umgeschaltet.
Gemäß der in
der vorstehend Veröffentlichung
offenbarten Technologie kann der Selbstlenkmodus sanft auf den manuellen
Lenkmodus umgeschalten werden. Da die Selbstlenkvorrichtung, die
vor Einführung
der vorstehend erwähnten
Technologie erzeugt wurde, kein Unterstützungsdrehmoment der Servolenkung in
dem Selbstlenkmodus erzeugt, wird das Selbstlenkdrehmoment bei einer
im Wesentlichen hohen Rate verringert. Das Unterstützungsdrehmoment wird
wieder bei einer hohen Rate in der entgegengesetzten Richtung zu
der des Selbstlenkdrehmoments erzeugt, wodurch sich ein scharfer
Wechsel in der Lenkreaktionskraft ergibt. Im Gegensatz dazu verhindert
die in der vorstehend erwähnten
Veröffentlichung
offenbarte Technologie einen scharfen Wechsel in der Lenkreaktion
durch Verringern des übermäßigen Lenkdrehmoments
des Selbstlenkdrehmoments. Als ein Ergebnis kann der Lenkmodus sanft zwischen
dem manuellen Lenkmodus und dem Selbstlenkmodus umgeschaltet werden.
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Die
Technologie zum Umschalten des Lenkmodus von dem Selbstlenkmodus
zu dem manuellen Lenkmodus in Erwiderung auf den Lenkvorgang des Fahrzeugführers ist
in
JP 11-198839 A offenbart.
Bei dieser Technologie wird auf Grundlage von durch den Lenkdrehmomentsensor
ermittelten Ermittlungswerten des Lenkdrehmoments bestimmt, ob der
Lenkvorgang durch den Fahrzeugführer
durchgeführt
wurde.
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Mit
der Selbstlenkvorrichtung, die das Selbstlenkdrehmoment und das
Unterstützungsdrehmoment
der Servolenkung gleichzeitig erzeugt, wird es dem Fahrzeugführer ermöglicht,
den Lenkbetrieb selbst in dem Selbstlenkmodus bei einem verringerten
Lenkdrehmoment durchzuführen.
Das Lenkdrehmoment, das zum Unterstützen des Fahrzeugführers klein
gehalten werden kann, macht es wiederum schwierig zu bestimmen,
ob der Lenkvorgang auf Grundlage der Lenkdrehmomentermittlungswerte durchgeführt wurde.
Der Schwellenwert der Lenkdrehmomentermittlungswerte muss verringert
werden, um so den Lenkvorgang des Fahrzeugführers zu bestimmen. In diesem
Fall ist es jedoch schwierig, das durch den Lenkvorgang des Fahrzeugführers erzeugte
Lenkdrehmoment von einem Trägheitsdrehmoment
des Lenkrads an sich als Störung
zu unterscheiden. Als ein Ergebnis, kann der Lenkvorgang nicht genau
bestimmt werden.
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Ferner
offenbart die
DE 199
22 284 A1 eine Lenkvorrichtung, die ein Lenkdrehmoment
in einem Modus auf eine Lenkwelle eines Lenkmechanismus aufbringt,
der ein Rad eines Fahrzeugs in Übereinstimmung
mit der Drehung der mit einem Lenkrad verbundenen Lenkwelle einschlägt, wobei
die Lenkvorrichtung ein auf das im Nicht-Selbstlenkmodus erzeugtes
Lenkdrehmoment aufaddiertes Unterstützungsdrehmoment erzeugt und
wobei in dem Selbstlenkmodus ein Unterstützungsdrehmoment erzeugt wird.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Lenkvorrichtung
bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung bringt eine Selbstlenkvorrichtung ein Lenkdrehmoment
in einem Selbstlenkmodus auf eine Lenkwelle eines Lenkmechanismus
auf, der ein Rad eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Drehung
der an einem Lenkrad befestigten Lenkwelle einschlägt. Die
Selbstlenkvorrichtung hat eine Steuerung, die einen Selbstlenkdrehmomentwert
und einen Unterstützungsdrehmomentzielwert
berechnet und ein Stellglied, das durch die Steuerung so gesteuert
wird, dass es ein Drehmoment entsprechend einer Summe aus dem Selbstlenkdrehmomentwert und
dem Unterstützungsdrehmomentzielwert
auf die Lenkwelle aufbringt. Die Steuerung berechnet den Unterstützungsdrehmomentzielwert
durch Multiplizieren eines Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktors
mit einem durch einen Führer
des Fahrzeugs von dem Lenkrad zu der Lenkwelle aufgebrachten Lenkdrehmoment.
Die Steuerung stellt den Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in dem Selbstlenkmodus so ein, dass er kleiner als ein Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in einem Nicht-Selbstlenkungsmodus ist.
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Da
der Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in dem Selbstlenkmodus kleiner als der in dem Nicht-Selbstlenk-(manuellen)modus
wird, wird das durch den Lenkvorgang in dem Selbstlenkmodus erzeugte
Lenkdrehmoment auf eine bestimmte Größe erhöht. Dies macht es möglich, den
Schwellenwert des Lenkdrehmoments zum Ermitteln des Lenkvorgangs
auf einen relativ großen
Wert einzustellen. Dementsprechend kann das Lenkdrehmoment einfach
von dem Trägheitsdrehmoment
des Lenkrads unterschieden werden. Der durch den Fahrzeugführer durchgeführte Lenkvorgang
kann auf Grundlage des Ermittlungswerts des Lenkdrehmoments genau
bestimmt werden und dementsprechend kann der Selbstlenkbetrieb genau
auf den ma nuellen Lenkbetrieb umgeschaltet werden.
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Obwohl
das Lenkdrehmoment in dem Selbstlenkdrehmoment auf einen gewissen
Betrag erhöht
wird, kann der Lenkvorgang in dem Selbstlenkmodus, verglichen mit
dem Fall, in dem kein Unterstützungsdrehmoment
erzeugt wird, einfach durchgeführt
werden. Dies macht es möglich,
eine durch Umschalten des Vorgangs von einer Selbstlenkung zu einer
manuellen Lenkung nach einem durch den Fahrzeugführer durchgeführten Lenkvorgang
erzeugte scharfe Verringerung in dem Lenkdrehmoment zu unterdrücken.
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Das
Stellglied hat einen Elektromotor, der dazu dient, ein Drehmoment
auf die Lenkwelle aufzubringen. Die Steuerung steuert den Elektromotor
so, dass das auf die Lenkwelle aufgebrachte Drehmoment einer Summe
aus dem Unterstützungsdrehmomentzielwert
und dem Selbstlenkdrehmomentwert entspricht.
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Das
Stellglied kann einfach durch den Elektromotor aufgebaut sein, der
dazu dient, die Drehwelle sowohl mit dem Selbstlenkdrehmoment als
auch mit dem Unterstützungsdrehmoment
zu versorgen.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die nachstehenden Zeichnungen beschrieben,
die ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulichen und in denen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Aufbaus einer Selbstlenkvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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2A und 2B Zeitgebungsdiagramme zeigen,
die jeweils ein Verhältnis
zwischen dem Lenkwinkel und dem Lenkdrehmoment im Vergleich mit
dem Trägheitsdrehmoment
zeigen;
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3 ein
Ablaufdiagramm einer Steuerungsroutine zum Bestimmen des manuellen
Lenkvorgangs zeigt; und
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4A bis 4D Zeitgebungsdiagramme zeigen,
die jeweils eine chronologische Änderung
in dem durch das Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Vergleich mit herkömmlichen Arten von Selbstlenkvorrichtungen
ermittelten Lenkdrehmomenten wiedergeben.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die eine Selbstlenkvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung und einen Lenkmechanismus zeigt, auf den die Selbstlenkvorrichtung
angewendet wird. Die Selbstlenkvorrichtung hat eine elektronische
Steuereinheit (ECU) 10 für die Selbstlenkung, eine elektronische
Steuereinheit (ECU) 12 für die EMPS (Servolenkung mit
Elektromotor), einen Lenkdrehmomentsensor 14 und ein EMPS-Stellglied 20 als
eine Kombination aus einem Elektromotor 16 und Zahnrädern 18a, 18b.
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Die
ECUs 10 und 12 bilden eine Steuerung 11 der
Selbstlenkvorrichtung. Eine Lenkwelle 24 ist mit dem Lenkdrehmomentsensor 14 versehen,
der direkt mit einem Lenkrad 22 verbunden ist. Der Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelt
ein von dem Lenkrad 22 zu der Lenkwelle 24 übertragenes
Lenkdrehmoment. Das an der Lenkwelle 24 befestigte Zahnrad 18a kämmt mit
dem an einer Welle des Elektromotors 16 befestigten Zahnrad 18b.
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Die
Lenkwelle 24 ist an einer vorbestimmten Stelle über ein
Antriebsgelenk 26 gelenkig verbunden. Ein Ende der Lenkwelle 24 ist über ein
Getriebe 28, wie z. B. ein Zahnstangengetriebe, mit einer
Seitenstange 30 verbunden.
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Die
Steuerung 11 berechnet einen Stellglieddrehmomentzielwert
und steuert das Stellglied 20 so, dass es ein Drehmoment
auf die Lenkwelle 24 aufbringt, das dem Stellglieddrehmomentzielwert
entspricht.
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Der
Stellglieddrehmomentzielwert entspricht einer Summe aus dem Unterstützungsdrehmomentzielwert
und aus dem Selbstlenkdrehmomentwert. Der Unterstützungsdrehmomentzielwert
wird durch die ECU 12 auf Grundlage des durch den Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelten
Lenkdrehmomentermittlungswert berechnet.
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Der
Selbstlenkdrehmomentwert wird durch die ECU 10 berechnet
und zu der ECU 12 übermittelt. Die
ECU 12 berechnet den Stellglieddrehmomentzielwert durch
Addieren des von der ECU 10 übermittelten Selbstlenkdrehmomentwerts,
auf den Unterstützungsdrehmomentzielwert.
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Da
der Selbstlenkdrehmomentwert in dem manuellen Lenkmodus, das heißt in dem Nicht-Selbstlenkmodus,
null ist, wird der Stellglieddrehmomentzielwert gleich zu dem Unterstützungsdrehmomentzielwert.
Die ECU 12 berechnet den Unterstützungsdrehmomentzielwert auf
Grundlage des durch den Lenkdrehmomentsensor 14 in dem Nicht-Selbstlenkmodus
ermittelten Lenkdrehmomentermittlungswerts. Somit wird das Stellglied 20 so
gesteuert, dass es ein Unterstützungsdrehmoment
erzeugt, das dem Unterstützungsdrehmomentzielwert entspricht.
Die ECU 12 berechnet den Unterstützungsdrehmomentzielwert durch
Multiplieren des Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktors
mit dem durch den Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelten Lenkdrehmomentermittlungswert.
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In
dem Selbstlenkmodus berechnet die ECU 12 den Stellglieddrehmomentzielwert
durch Addieren des Unterstützungsdrehmomentwerts
zu dem in der ECU 10 bestimmten Selbstlenkdrehmomentwert.
Die ECU 12 steuert das Stellglied 20, um das Drehmoment
zu erzeugen, das dem Stellglieddrehmomentzielwert entspricht.
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In
dem Selbstlenkmodus wird der durch den Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelte
Lenkdrehmomentermittlungswert mit Ausnahme beim Start und beim Ende
des Selbstlenkbetriebs auf null gehalten, bis der Fahrzeugführer einen
Lenkvorgang durchführt.
Dementsprechend wird der Stellglieddrehmomentzielwert gleich zu
dem Selbstlenkdrehmomentwert.
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Beim
Start und beim Ende des Selbstlenkvorgangs wird das Trägheitsdrehmoment
unverzüglich
in der der Selbstlenkkraft entge gengesetzten Richtung aufgrund der
Trägheit
des Lenkrads 22 erzeugt. Der Lenkdrehmomentsensor 14 kann
das Trägheitsdrehmoment
als eine Störung
ermitteln, die die Ermittlung des Lenkdrehmoments beeinträchtigt.
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2A ist
ein Zeitgebungsdiagramm eines Lenkwinkels und 2B ist
ein Zeitgebungsdiagramm eines Lenkdrehmomentermittlungswerts. In diesen
Figuren startet der Lenkbetrieb im Selbstlenkmodus zum Zeitpunkt
t1 und endet zum Zeitpunkt t2. Das heißt, der Selbstlenkbetrieb wird
zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 durchgeführt. Für die Zeitspanne, während der
der Selbstlenkbetrieb durchgeführt wird,
bilden die ermittelten Lenkdrehmomentwerte ein wellenförmiges Impulsmuster,
das das durch die Trägheit
des Lenkrads 22 verursachte Trägheitsdrehmoment anzeigt.
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Unter
Bezugnahme auf ein in 3 gezeigtes Ablaufdiagramm wird
der Betrieb der Selbstlenkvorrichtung, wie sie vorstehend aufgebaut
ist, beschrieben.
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In
Schritt S1 wird bestimmt, ob das Fahrzeug im Selbstlenkmodus läuft. Wenn
JA erhalten wird, das heißt,
wenn das Fahrzeug im Selbstlenkmodus läuft, schreitet der Ablauf zu
Schritt S2 vor, bei dem der Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor durch
die ECU 12 verringert wird.
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Der
Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in dem Selbstlenkmodus wird auf weniger als der in dem manuellen
Lenkmodus verkleinert. Unter der Annahme, dass der Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in dem manuellen Lenkmodus so eingestellt ist, dass das Verhältnis des Lenkdrehmoments
zu dem Unterstützungsdrehmoment
1:15 wird, wird der Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
so eingestellt, dass er so verringert wird, dass das Verhältnis des
Lenkdrehmoments zu dem Unterstützungsdrehmoment
in dem Selbstlenkmodus 1:3 wird.
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Dann
berechnet die ECU 10 in Schritt S3 den Selbstlenkdrehmomentwert.
Der Ablauf schreitet zu Schritt S4 vor, bei dem das Lenkdrehmoment
durch den Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelt wird. Auf Grundlage
des ermittelten Lenkdrehmoments berechnet die ECU 12 in
Schritt S5 den Unterstützungsdrehmomentzielwert.
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Wenn
in Schritt S1 NEIN erhalten wurde, das heißt, wenn das Fahrzeug nicht
in dem Selbstlenkmodus läuft,
schreitet der Ablauf direkt zu Schritt S4 vor.
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In
Schritt S6 wird der in Schritt S5 berechnet Unterstützungsdrehmomentzielwert
auf den in Schritt S3 berechneten Selbstlenkdrehmomentwert addiert und
das Stellglied 20 wird so gesteuert, dass es das Drehmoment
des Stellglieds 20 gleich zu dem Stell glieddrehmomentzielwert
macht.
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Der
Ablauf schreitet zu Schritt S7 vor, bei dem bestimmt wird, ob das
Fahrzeug in dem Selbstlenkmodus läuft. Wenn JA erhalten wird,
das heißt, wenn
das Fahrzeug in dem Selbstlenkmodus läuft, schreitet der Ablauf zu
Schritt S8 vor. In Schritt S8 wird auf Grundlage des durch den Lenkdrehmomentsensor 14 ermittelten
Bestimmungsdrehmomentwert bestimmt, ob das Fahrzeug in dem Nicht-Selbstlenkmodus
(manuellen Lenkmodus) läuft.
Wenn in Schritt S7 NEIN erhalten wird, das heißt, wenn das Fahrzeug in dem
Nicht-Selbstlenkmodus läuft,
endet die Steuerroutine.
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Unter
Bezugnahme auf 4A bis 4D wird
eine Bestimmung der in 3 gezeigten Steuerroutine mit
Bezug auf den in Schritt S8 ausgeführten manuellen Lenkmodus beschrieben. 4A ist
ein Zeitgebungsdiagramm des Lenkwinkels. Jede der 4A bis 4C ist
ein Zeitgebungsdiagramm des Lenkdrehmomentermittlungswerts der Selbstlenkvorrichtung
der vorstehend erwähnten
Arten bzw. des Ausführungsbeispiels
der Erfindung. In diesen Figuren startet der Selbstlenkbetrieb bei
einem Zeitpunkt t1 und ein den manuellen Lenkvorgang anzeigendes
Signal wird bei einem Zeitpunkt t2 empfangen (der Lenkvorgang wird
durch den Fahrzeugführer
durchgeführt).
Bei einem Zeitpunkt t3 wird der manuelle Lenkbetrieb nicht länger ermittelt
und bei einem Zeitpunkt t4 endet der Selbstlenkbetrieb. Der Selbstlenkbetrieb
wird in Übereinstimmung
mit dem Selbstlenkdrehmomentwert zwischen den Zeitpunkten t1 und
t4 durchgeführt.
Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird das Lenkdrehmoment durch
manuellen Lenkvorgang des Fahrzeugführers so erzeugt, um zu verhindern,
dass sich der Lenkwinkel gegen den Selbstlenkbetrieb ändert.
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4B zeigt
eine chronologische Änderung in
den Selbstlenkermittlungswerten einer im Allgemeinen verwendeten
Selbstlenkvorrichtung, die die Kraftunterstützungsfunktion in dem Selbstlenkmodus nicht
einsetzt. 4C zeigt eine chronologische Änderung
in den Lenkdrehmomentermittlungswerten einer anderen Art einer im
Allgemeinen verwendeten Selbstlenkvorrichtung. In der Selbstlenkvorrichtung dieses
Falls wird die Kraftunterstützungsfunktion
bei dem Selbstlenkmodus verwendet und der erhaltene Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
wird gleich zu dem des Nicht-Selbstlenkmodus gemacht. 4D zeigt
eine chronologische Änderung
in den Lenkdrehmomentermittlungswerten der Selbstlenkvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In
dem Fall, in dem eine Kraftunterstützung während dem Lenkvorgang des Fahrzeugführers in dem
Selbstlenkmodus nicht durchgeführt
wird, wie dies in 4A gezeigt ist, muss das Lenkdrehmoment
in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Lenkvorgangs
(negative Richtung) aufgebracht werden, wie dies durch T1 aus 4B gezeigt ist.
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Unterdessen
wird in einer anderen Art der Selbstlenkvorrichtung, die Kraftunterstützung mit dem
Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor durchführt, der
gleich zu dem in dem manuellen Lenkbetrieb verwendete Verstärkungsfaktor
ist, ein kleines Lenkdrehmoment in die entgegengesetzte (Minus)
Richtung aufgebracht, wie dies durch den Drehmomentwert T2 aus 4C gezeigt
ist. Der Lenkwinkel kann somit gegen den Selbstlenkbetrieb beibehalten
werden. In dem vorstehend erwähnten Fall,
kann der Unterschied zwischen den Drehmomentwerten T1 und T2 durch
das Unterstützungsdrehmoment
kompensiert werden. Diese Art von Selbstlenkvorrichtung ermöglicht es
dem Fahrzeugführer,
Lenkvorgänge
in dem Selbstlenkmodus einfach durchzuführen. Da jedoch das Lenkdrehmoment klein
ist, ist es schwierig, den Lenkvorgang in den manuellen Modus auf
Grundlage der Ermittlungswerte des Lenkdrehmomentsensors zu ermitteln.
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In
der erfindungsgemäßen Selbstlenkvorrichtung
wird der Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
während
dem Selbstlenkbetrieb so gesteuert, dass er kleiner als der während dem Nicht-Selbstlenkbetrieb
verwendete Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
ist. Die auf Grundlage des Lenkvorgangs in dem Selbstlenkmodus ermittelten
Lenkdrehmomentermittlungswerte bilden eine Wellenform mit einem
gewissen Betrag und einer gewissen Weite, wie dies durch die Drehmomentwerte T3
aus 4D gezeigt ist. Die in 4D gezeigte Wellenform
unterscheidet sich deutlich von der Impulswellenform der Lenkdrehmomentermittlungswerte
aufgrund des Trägheitsdrehmoments.
Dies macht es möglich,
den manuellen Lenkvorgang auf Grundlage der Weite und Betrags der
Wellenform durch Unterscheidung der Änderung in den durch den Lenkvorgang
erhaltenen Lenkdrehmomentermittlungswerten von der Änderung
in den durch das Trägheitsdrehmoment
verursachten Lenkdrehmomentermittlungswerten zu ermitteln.
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Die
erfindungsgemäße Selbstlenkvorrichtung
ermöglicht
es dem Fahrzeugführer,
den Lenkvorgang einfach durch Kraftunterstützung selbst in dem Selbstlenkmodus
durchzuführen.
Die Selbstlenkvorrichtung kann ferner den durch den Fahrzeugführer durchgeführten manuellen
Lenkvorgang genau ermitteln.
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Wie
dies in 4A bis 4D gezeigt
ist, wird der Selbstlenkbetrieb selbst nach dem Ende des Lenkvorgangs
beibehalten. Tatsächlich
dient jedoch nach Ermittlung des Lenkvorgangs (manuellen Lenkvorgangs)
in dem Selbstlenkmodus die Selbstlenkvorrichtung dazu, den Lenkmodus
auf den manuellen Modus durch Stoppen des Selbstlenkbetriebs umzuschalten.
Das heißt,
die Selbstlenkvorrichtung stellt den Selbstlenkdrehmomentwert nach
Ermittlung des manuellen Lenkvorgangs auf null ein.
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Bei
der Selbstlenkvorrichtung der allgemeinen Bauweise, die keine Kraftunterstützung während dem
Selbstlenkbetrieb aufweist, wie dies in 4B gezeigt
ist, kann die Gegenkraft des Lenkdrehmoments bei einer hohen Rate
abfallen, wenn das Selbstlenkdrehmoment aufgrund eines großen Lenkdrehmoments
null wird. Dies lässt
den Fahrzeugführer
während
dem Lenkvorgang unkomfortabel fühlen.
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Die
Selbstlenkvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung betätigt
die Kraftunterstützungsfunktion,
um so das Lenkdrehmoment zu verringern. Dies macht es möglich, das
abrupte Abfallen der Gegenkraft gegen das nach dem Umschalten des
Lenkmodus von dem Selbstlenkmodus zu dem manuellen Lenkmodus erzeugte
Lenkdrehmoment zu unterdrücken.
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Der
Lenkbetrieb wird ermittelt, indem bestimmt wird, ob der Lenkdrehmomentermittlungswert den
Schwellenwert überschreitet
und ob die Zeitspanne für
die der Zustand, in dem der Lenkdrehmomentermittlungswert über eine
vorbestimmte Haltezeitspanne gehalten wird. Zumindest ein Schwellenwert
Th des Lenkdrehmomentermittlungswert kann mit zumindest einer vorbestimmten
Haltezeit S kombiniert werden.
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Eine
Vielzahl von Schwellenwerten Th des Lenkdrehmomentermittlungswerts
kann mit einer Vielzahl von vorbestimmten Haltezeitspannen S kombiniert
werden. Es wird angenommen, dass drei Arten von Schwellenwerten
Th1, Th2 und Th3 gesetzt sind und dass drei Arten der vorbestimmten Haltezeitspannen
S1, S2, S3 gesetzt sind. Es kann bestimmt werden, dass der Lenkvorgang
durch den Fahrzeugführer
durchgeführt
wurde, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind;
- (1)
Der Lenkdrehmomentermittlungswert ist gleich oder größer als
Th1, welcher für
eine Zeitspanne gleich oder länger
als S1 gehalten wird;
- (2) Der Lenkdrehmomentermittlungswert ist gleich oder größer als
Th2, welcher für
die Zeitspanne gleich oder länger
als S2 gehalten wird; oder
- (3) Der Lenkdrehmomentermittlungswert ist gleich oder größer als
Th3, welcher für
die Zeitspanne gleich oder länger
als S3 gehalten wird.
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Mit
den Bedingungen, auf deren Grundlage der durch den Fahrzeug führer durchgeführte Lenkvorgang
bestimmt wird, kann der Selbstlenkmodus für eine kurze Zeitspanne beendet
werden, wenn der Fahrzeugführer
ein großes
Lenkdrehmoment aufbringt. Wenn der Fahrzeugführer ein kleines Lenkdrehmoment
aufbringt, kann der Selbstlenkbetrieb nach dem Verstreichen einer
kurzen Zeitspanne gestoppt werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine einzelne Einheit des Stellglieds 20 verwendet,
die so gesteuert wird, dass das Ausgabedrehmoment gleich wie die
Summe aus dem Unterstützungsdrehmomentzielwert
und dem Selbstlenkdrehmomentwert ist. Die Selbstlenkvorrichtung
kann jedoch so aufgebaut sein, dass sie ein Stellglied für den Selbstlenkbetrieb
und ein anderes, getrenntes Stellglied für die Kraftunterstützung hat.
Die Ausgabe des Stellglieds für
die Selbstlenkung wird gleich zu dem Drehmomentwert in dem Selbstlenkmodus
gemacht und die Ausgabe des Stellglieds für die Kraftunterstützung kann
gleich zu dem Stellglieddrehmomentzielwert gemacht werden. Wenn
jede Funktion der Stellglieder zum Aufbringen des Selbstlenkdrehmoments
und zum Aufbringen des Unterstützungsdrehmoments
in eine durch einen einzelnen Elektromotor realisierte einzelne
Funktion kombiniert werden, kann der Aufbau der Selbstlenkvorrichtung
weiter vereinfacht werden.
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Die
erfindungsgemäße Selbstlenkvorrichtung
steuert den Unterstützungsverstärkungsfaktor auf
den Wert, der kleiner als der bei dem Nicht-Selbstlenkbetrieb (manuellen
Betrieb) verwendete Wert ist. Das Lenkdrehmoment wird auf ein gewisses
Ausmaß erhöht, wenn
der Fahrzeugführer den
Lenkvorgang durchführt.
Das Lenkdrehmoment kann somit klar von dem Trägheitsdrehmoment des Lenkrads
unterschieden werden und es kann auf Grundlage der Lenkdrehmomentermittlungswerte bestimmt
werden, ob der Lenkvorgang durchgeführt wurde. Dementsprechend
kann der Selbstlenkbetrieb genau auf den manuellen Lenkbetrieb auf Grundlage
der Beendigungsergebnisse umgeschaltet werden.
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In
dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
wird die Vorrichtung durch die Steuerung 11 gesteuert (eine
oder mehrere elektronische Steuereinheiten (ECUs), die als ein programmierter
Allzweckcomputer ausgeführt
ist. Es ist für
den Fachmann einsehbar, dass die Steuerung unter Verwendung einer einzelnen
integrierten Allzweckschaltung (z. B. ASIC) ausgeführt werden
kann, die einen Haupt- oder zentralen Prozessorabschnitt zur Gesamtsystemniveausteuerung
und getrennte Abschnitte hat, die zum Durchführen von unterschiedlichen
bestimmten Berechnungen, Funktionen und anderen Vorgängen unter
der Steuerung des zentralen Prozessorabschnitts bestimmt sind. Die
Steuerung 11 kann eine Vielzahl von getrennt vorgesehenen
oder programmierbar eingebauten oder anderen elektronischen Schaltungen
oder Vorrichtungen sein (z. B., fest verdrahtete Elektronik oder
logische Schaltungen, wie z. B. diskrete Elementschaltungen oder
programmierbare logische Vorrichtungen wie z. B. PLDs, PLAs, PALs oder
dergleichen). Die Steuerung 11 kann unter Verwendung eines
geeignet programmierten Allzweckcomputers, z. B. eines Mikroprozessors,
einer Mikrosteuerung oder anderen Prozessorvorrichtungen (CPU oder
MPU) ausgeführt
sein, entweder alleine oder in Verbindung mit einem oder mehreren
Peripheriedaten- (z. B. integrierten Schaltungen) oder Signalverarbeitungsvorrichtungen.
Im Allgemeinen kann als die Steuerung 11 jede Vorrichtung
oder Vorrichtungsanordnung verwendet werden, auf der ein endlicher
Automat läuft,
der in der Lage ist, die hierin beschriebenen Prozesse auszuführen. Eine
verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für maximale Daten-/Signalverarbeitungsfähigkeit
und Geschwindigkeit verwendet werden.
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Eine
Selbstlenkvorrichtung bringt ein Lenkdrehmoment in einem Selbstlenkmodus
auf eine Lenkwelle (24) eines Lenkmechanismus auf, der
ein Rad eines Fahrzeugs in Übereinstimmung
mit der Drehung der mit einem Lenkrad verbunden Lenkwelle einschlägt. Die
Selbstlenkvorrichtung hat eine Steuerung (11), die einen
Selbstlenkdrehmomentwert und einen Unterstützungsdrehmomentzielwert berechnet
und ein Stellglied (20) das durch die Steuerung so gesteuert
wird, dass es ein Drehmoment entsprechend einer Summe aus dem Selbstlenkdrehmomentwert
und dem Unterstützungsdrehmomentzielwert
auf die Lenkwelle aufbringt. Die Steuerung berechnet den Unterstützungsdrehmomentzielwert
durch Multiplieren eines Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktors
mit einem durch einen Fahrzeugführer
von dem Lenkrad auf die Lenkwelle aufgebrachten Lenkdrehmoment und
setzt den Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in dem Selbstlenkmodus so, dass er kleiner als ein Unterstützungsdrehmomentverstärkungsfaktor
in einem Nicht-Selbstlenkmodus ist.