DE10325587A1

DE10325587A1 - Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10325587A1
Application number: DE2003125587
Authority: DE
Inventors: Tashima Kazuchika; Motoyama Sumio
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: CN1468772A; JP2004009857A; DE10325587B4; TW200307617A; TWI263605B; CN1250420C

Abstract

Eine Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung weist einen Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus, der in der Lage ist, die Lenkgegenkraft eines Fahrzeugs anzupassen; eine Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung zum Detektieren des durch eine Lenkoperation ausgeübten Lenkdrehmomentes; eine Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit, bei welcher die Lenkoperation ausgeführt wird. Die durch den Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus angepaßte Lenkgegenkraft wird in einem solchen Falle vergrößert, daß das von der Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung detektierte Lenkdrehmoment größer oder gleich einem voreingestellten Drehmomentwert ist und die von der Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung detektierte Lenkgeschwindigkeit größer oder gleich einem voreingestellten Geschwindigkeitswert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, welche in der Lage ist, die Lenkgegenkraft eines Fahrzeugs zu regeln.
Vor kurzem wurde eine Servolenkvorrichtung, welche in der Lage ist, eine Lenkunterstützungskraft (nämlich ein Hilfslenkdrehmoment) zu liefern, als in Fahrzeugen verwendete Lenkvorrichtung populär, um das ausgeübte Lenkdrehmoment zu verringern, wenn ein Fahrzeugführer das Lenkrad betätigt. Im Grunde ist diese Art von Servolenkvorrichtung so angeordnet, daß eine Lenkunterstützungskraft als Reaktion auf Richtungen und Größen eines Lenkdrehmodmentes angelegt wird, das in Verbindung mit Lenkvorgängen eines Lendkrades ausgeübt wird. Ferner wurde eine weitere Servolenkvorrichtung entwickelt, in welcher die Lenkunterstützungskraft als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird. Wenn ein Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit gefahren wird, wird die Lenkunterstützungskraft vergrößert, um so die Lenkkraft weiter zu verringern. Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird, wird die Lenkunterstützungskraft verringert, um so ein stabiles Lenkgefühl zu erzeugen.
Zusätzlich zu Öldruck-Servolenkvorrichtungen, welche in der Lage sind, eine Lenkunterstützungskraft unter Anwendung von Öldruck zu erzeugen, wurden elektrische Servolenkvorrichtungen entwickelt, welche in der Lage sind, eine Lenkunterstützungskraft unter Verwendung von Motoren zu erzeugen. Da derartige elektrische Servolenkvorrichtungen in der Lage sind, die Lenkunterstützungskraft in verschiedenen Betriebs arten zu regeln, wurden viele unterschiedliche technische Ideen vorgeschlagen.

Als eine Technik bezüglich einer Entlastungsregelung, in welcher das Hilfslenkdrehmoment reduziert/korrigiert wird, um so ein Lenksystem in einer elektrischen Servolenkvorrichtung zu schützen, wenn ein Lenkwinkel einen vorbestimmten Lenkwinkel in der Nähe des maximalen Lenkwinkels überschreitet, offenbart beispielsweise die JP-A-2001-253356 eine Technik, welche in der Lage ist, den abnehmenden Korrekturbetrag des Hilfslenkdrehmomentes als Reaktion auf die Lenkgeschwindigkeit in der Nähe des maximalen Lenkwinkels zu vergrößern. Demzufolge kann das Lenksystem sogar in einer sogenannten "schnell ausgeführten Lenkradoperation" sicher geschützt werden.

Ferner offenbart JP-A-9-58493 die Regelung der Kraftabgabe aus einem Motor einer Servolenkvorrichtung als Reaktion auf die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschränkung der Kraftabgabe aus dem Motor als Reaktion auf die Größe des von einem Drehmomentsensor detektierten Lenkdrehmomentes in einer elektrischen Servolenkvorrichtung. Diese Techniken verhindern eine Überdrehoperation des Lenkrades, welche durch eine fehlerhafte Lenkradoperation bewirkt wird, während das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird.

Andererseits weisen Servolenkvorrichtungen Probleme auf, welche nicht durch die vorstehend beschriebenen Entlastungsregelung und Techniken, welche die Regelungsunterstützungskraft als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Lenkdrehmoment regeln, gelöst werden können.

Wenn Lenkunterstützungsregelungsvorgänge ausgeführt werden, kann der Fahrer des Fahrzeugs leicht Lenkvorgänge mit dem Gefühl leichter Lenkradbetätigungen ausführen. Anderer seits kann man sich vorstellen, daß ein unerfahrener Fahrer das Lenkrad zu stark betätigen könnte. Wenn die Hilfsunterstützungskraft richtig als Reaktion auf das spezifische Fahren des Fahrzeugs, wie z. B. beim Spurwechsel, eingestellt werden kann, können geeignete Lenkunterstützungsregelungsvorgänge selbst für den unerfahrenen Fahrer ausgeführt werden.

In Verbindung mit diesem technischen Aspekt wurden die nachstehenden Techniken ebenfalls vorgeschlagen. Es sei angemerkt, daß die nachstehend beschriebene "Lenkgegenkraft (Reaktivkraft)" in einer umgekehrten Richtung im Bezug auf die "Lenkunterstützungskraft" wirkt. Daher hat die Reduzierung der Lenkunterstützungskraft eine ähnliche Bedeutung einer Vergrößerung der Lenkgegenkraft.

JP-UM-A-2-43765 , JP-A-6-92252 , JP-A-8-268309 und JP-A-11129926 offenbaren eine Technik, welche in der Lage ist, die Lenkgegenkraft als Reaktion auf die Schräglaufwinkel der Fahrzeuge zu verhindern. JP-A-6-92253 und JP-A-8-40293 offenbaren eine Technik, welche in der Lage ist, die Lenkgegenkraft als Reaktion auf Übersteuerungs/Untersteuerungs-Zustände zu regeln.

In diesen herkömmlichen Regelungstechniken sind jedoch die Sensoren, welche die verschiedenen Verhaltensweisen des Fahrzeugs erfassen, erforderlich und somit werden die Kosten des Fahrzeugs hoch. Daher ist eine Kostenreduzierung das zu lösende Problem.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, diese Probleme der herkömmlichen Technik zu lösen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, welche in der Lage ist, die Lenkunterstützungskraft (alternativ die Lenkgegenkraft) als Reaktion auf die Verhaltensweisen des Fahrzeugs unter Realisierung einer Kostenreduzierung zu regeln.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist: einen Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus, der in der Lage ist, die Lenkgegenkraft eines Fahrzeugs anzupassen; eine Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung zum Detektieren des durch eine Lenkoperation ausgeübten Lenkdrehmomentes; eine Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit, bei welcher die Lenkoperation ausgeführt wird; und eine Regeleinrichtung zum Regeln des Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus, um die Lenkgegenkraft zu vergrößern, wenn das von der Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung detektierte Lenkdrehmoment größer oder gleich einem voreingestellten Drehmomentwert und die von der Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung detektierte Lenkgeschwindigkeit größer oder gleich als ein voreingestellter Geschwindigkeitswert ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann der Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus durch einen elektrischen Servolenkmechanismus bereitgestellt werden. Alternativ kann gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung das Fahrzeug mit einer Drahtregelungs-(steer-by-wire)-Lenkvorrichtung ausgestattet sein und der Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus kann ein Lenkgegenkraft-Anlegemechanismus zum Anlegen einer Lenkgegenkraft in einer Simulationsart sein.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung kann die Regelungseinrichtung die Lenkgegenkraft als Reaktion sowohl auf das Lenkdrehmoment als auch die Lenkgeschwindigkeit in einem solchen Falle einstellen, daß das Lenkdrehmoment größer oder gleich dem voreingestellten Drehmomentwert und die Lenkgeschwindigkeit höher oder gleich der voreingestellten Lenkgeschwindigkeit ist.

In diesem Falle kann gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung die Regelungseinrichtung einen solchen Zustand einstellen, daß, je mehr das Lenkdrehmoment vergrößert wird, der Betrag der Lenkgegenkraft vergrößert wird, und auch je mehr die Lenkgeschwindigkeit erhöht wird, der Betrag der Lenkgegenkraft vergrößert wird.

Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung kann die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung eine Winkelgeschwindigkeit des Lenkrades oder eine Winkelgeschwindigkeit der Lenkwelle als die Lenkgeschwindigkeit erfassen.

Alternativ kann gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung eine Winkelgeschwindigkeit eines in dem elektrischen Servolenkmechanismus eingebauten Motors als die Lenkgeschwindigkeit erfassen.

In diesem alternativen Falle kann gemäß einem achten Aspekt der Erfindung die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung die Winkelgeschwindigkeit des Motors auf der Basis einer Spannung zwischen den Anschlüssen des Motors und eines dem Motor zugeführten Stroms vorhersagen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 eine Blockdarstellung, welche ein Gesamtanordnung einer Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Kennlinienfeld, welches eine von der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ausgeführte Basisunterstützungsregelungsoperation erläutert;
3 ein Kennlinienfeld, welches eine von der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ausgeführte Dämpfungsregelungsoperation erläutert;
4 ein Kennlinienfeld, welches eine von der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ausgeführte zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation erläutert;
5 ein Kennlinienfeld, welches eine Beziehung zwischen Lenkdrehmomenten und einer Verstärkung in der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung erläutert;
6 eine graphische Darstellung, welche einen Lenkradwinkel und einen Zeitablauf in der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung darstellt;
7 ein Flußdiagramm, welches eine von der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführte Lenkregelungsoperation darstellt;
8 ein Kennlinienfeld, welches eine Reduzierung eines von einer Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführten Unterstützungsstroms erläutert;
9 ein Kennlinienfeld, welches eine Beziehung zwischen Motorwinkelgeschwindigkeiten und einer Verstärkung in der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung erläutert;
10 ein Flußdiagramm, welches eine von der Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführte Lenkregelungsoperation darstellt;
11 ein Kennlinienfeld, welches eine Reduzierung eines von einer Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführten maximalen Unterstützungsstromwerts erläutert;
12 ein Kennlinienfeld, welches eine Beziehung zwischen Motorwinkelgeschwindigkeiten und Verstärkungen zeigt;
13 eine schematische Darstellung, welche eine weitere Anordnung einer auf die vorliegende Erfindung anwendbaren Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung zeigt; und
14 eine schematische Darstellung, welche eine weitere Anordnung einer auf die vorliegende Erfindung anwendbaren Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung darstellt.
Eine Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf den 1 bis 7 basierend beschrieben.
Die Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform wird auf Lenkregelungen eines elektrischen Servolenkmechanismus angewendet. Eine interne Anordnung dieser Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ist als ein Blockdiagramm von 1 dargestellt. Gemäß Darstellung in 1 sind in diesem elektrischen Servolenkmechanismus 16 gelenkte Reifen 1 mechanisch mit einem Lenkrad 2 verbunden. Ein elektrischer Motor 3, der in der Lage ist, eine Lenkunterstützungskraft (Hilfslenkdrehmoment) zu liefern, ist auf halbem Weg innerhalb eines Lenkkraftübertragungssystems angeordnet, daß zwischen dem Lenkrad 2 und den gelenkten Reifen 1 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform wird ein DC-(Gleichstrom)-Motor als der elektrische Motor 3 verwendet. Der elektrische (DC)-Motor 3 wird von einer ECU (elektronischen Steuereinheit) 4 über eine Motorsteuerschaltung 5 geregelt.
Es sei angemerkt, daß, wenn die Lenkunterstützungskraft durch diesen elektrischen Servolenkmechanismus 16 angepaßt (geregelt) wird, die Lenkgegenkraft, die in einer Rückwärtsrichtung im Bezug auf die Lenkunterstützungskraft wirkt, ebenfalls gleichzeitig angepaßt wird. Somit dient der elektri sche Servolenkmechanismus 16 als ein Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus.
In der ECU 4 wird ein an den Motor gelieferter Strom auf der Basis von Detektionsinformation und Vorhersageinformation, die aus einem Lenkdrehmomentsensor (Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung) 6, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 und einer Motorwinkelgeschwindigkeits-Vorhersageeinrichtung (Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung) 8 abgeleitet wird, berechnet und der Motor 3 durch die ECU geregelt. Der Motor 3 erzeugt eine Lenkunterstützungskraft, die proportional zu einer Größe dieses zugeführten Stroms ist, wenn das Lenkrad 2 betätigt wird. Je mehr der zugeführte Strom erhöht wird, desto mehr wird die Lenkunterstützungskraft vergrößert. Umgekehrt wird, je weiter der zugeführte Strom verringert wird, die Lenkunterstützungskraft um so weiter verringert.
In dieser Ausführungsform wird die Winkelgeschwindigkeit des Motors 3 als eine Lenkgeschwindigkeit verwendet. Die Motorwinkelgeschwindigkeits-Vorhersageeinrichtung 8 ist als eine Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung vorgesehen. Diese technische Idee ist hinsichtlich eines solchen Punktes begründet, daß eine Rotationsphase des Motors 3 einer Phase eines Lenkelementes (entweder Lenkrad 2 oder Lenkungswelle) entspricht. Insbesondere kann hinsichtlich des Elektromotors 3 eine Motorwinkelgeschwindigkeit durch Durchführen einer Berechnung unter Verwendung einer Spannung zwischen den Anschlüssen des Motors (Motoranschlußspannung) und eines Motorstroms (nämlich des dem Motor 3 zugeführten Stroms) vorhergesagt werden. Die Motorwinkelgeschwindigkeits-Vorhersageeinrichtung 8 sagt eine Motorwinkelgeschwindigkeit durch Ausführung der nachstehend erwähnten Formel voraus: ω = (Vm – Im × Rm)/Ke . . . (1) wobei das Symbol "ω" eine Motorwinkelgeschwindigkeit bezeichnet; daß Symbol "V_m" eine Motoranschlußspannung bezeichnet, daß Symbol "I_m" ein Motorstrom bezeichnet; das Symbol "R_m" einen Motordrahtwickelwiderstand bezeichnet; und das Symbol "K_e" eine induzierte Spannungskonstante bezeichnet.
Die ECU 4 ist mit verschiedenen funktionalen Elementen einer Basisunterstützungsbetrag-Einstelleinrichtung 11, einer Dämpfungsbetrag-Einstelleinrichtung (Unterstützungsreduzierungsbetrag-Einstelleinrichtung) 12, einer Reibungskompensationsbetrag-Einstelleinrichtung 13 und einer Trägheitskompensationsbetrag-Einstelleinrichtung 14 versehen. Alle von diesen funktionalen Elementen werden verwendet, um einen an den Motor 3 gelieferten Strom anzupassen. Insbesondere sind sowohl die Basisunterstützungsbetrag-Einstelleinrichtung 11 als auch die Dämpfungsbetrag-Einstelleinrichtung 12 wichtige funktionale Elemente zum Einstellen eines solchen zugeführten Stroms, was später im Detail erläutert wird. Die Reibungskompensationsbetrag-Einstelleinrichtung 13 wird zum Kompensieren einer Verschleißverlustkomponente des Motors verwendet und berechnet einen Verschleißkompensationsbetrag auf der Basis aller Motordrehzahlen. Die Trägheitskompensationsbetrag-Einstelleinrichtung 14 wird verwendet, um eine auf den Motor 3 ausgeübte Trägheitskraftkomponente zu kompensieren, und berechnet einen Trägheitskompensationsbetrag auf der Basis einer Winkelbeschleunigungsgeschwindigkeit des Motors 3.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun die Basisunterstützungsbetrag-Einstelleinrichtung 11 beschrieben. Es sei angemerkt, daß Plus/Minus-Symbole von in 2, 3 und 4 dargestellten Strömen "I_b" und "I_d" Richtungen entsprechen, entlang welchen die Lenkunterstützungskraft ausgeübt wird. Ferner sind die Richtungen sowohl des Lenkdrehmomentes, als auch der Motorwinkelgeschwindigkeiten mit Plus/Minus-Symbolen bezeichnet.
In der Basisunterstützungsbetrag-Einstelleinrichtung 11 wird ein Basisunterstützungsbetrag (nämlich Basisunterstützungsstrom) "I_b" auf der Basis des Lenkdrehmomentes "T", das von dem Lenkdrehmomentsensor 6 detektiert wird und einer Fahrzeuggeschwindigkeit "V", die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 detektiert wird, unter Verwendung einer solchen Kennfeldes, wie es in 2 dargestellt ist, eingestellt. Gemäß Darstellung in 2 ist, wenn eine Größe |T| eines Lenkdrehmomentes kleiner als ein vorbestimmter Wert "T₁" ist, der Basisunterstützungsstrom I_b = "0". Wenn die Größe |T| des Lenkdrehmomentes größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert "T₁" ist, wird der Basisunterstützungsstrom I_b in einer linearen Weise proportional zu einer Zunahme der Größe |T| des Lenkdrehmomentes vergrößert, bis diese Größe des Lenkdrehmomentes einen weiteren vorbestimmten Wert "T₂" (T₂ > |T| ≥ T₁) erreicht. Ein Verhältnis der Zunahme (nämlich die Steigung der Kennlinie in 2) wird auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Dieses zunehmende Verhältnis des Basisunterstützungsstroms "I_b" wird in einer solchen Weise eingestellt, daß, je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, der Basisunterstützungsstrom "I_b" ums mehr verringert wird (nämlich wird die Steigung der in 2 dargestellten Kennlinie verringert). Ferner wird, wenn die Größe |T| des Lenkdrehmomentes weiter vergrößert wird, und dann größer oder gleich dem vorbestimmten Wert T₂ wird, der Basisunterstützungsstrom I_b so begrenzt, daß der Basisunterstützungsstrom I_b nicht übermäßig groß wird.
In der Dämpfungsbetrag-Einstelleinrichtung 12 wird ein Dämpfungsbetrag (Dämpfungsstrom) "I_d", der zum Reduzieren eines Basisunterstützungsbetrages dient, eingestellt. Dieser Dämpfungsstrom I_d wird verwendet, um Lenkoperationen bei einer großen Lenkgeschwindigkeit (in diesem Falle Motorwinkelgeschwindigkeit) während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu unterdrücken. Die Dämpfungsbetrag-Einstelleinrichtung 12 stellt den Dämpfungsstrom I_d unter Verwendung des Lenkdrehmomentsensors 6, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 7 und der Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 8 unter Verwendung eines derartigen Kennfeldes, wie es in 3 dargestellt ist, ein. Eine Größe des Dämpfungsstrom I_d wird auf der Basis sowohl einer Motorwinkelgeschwindigkeit "ω", als auch einer Fahrzeuggeschwindigkeit "N" in einer linearen Weise im Bezug auf eine Zunahme der Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" vergrößert. Da der Dämpfungsstrom I_d in einer solchen Richtung ausgeübt wird, entlang welcher der Basisunterstützungsstrom I_b verringert wird, wird der Dämpfungsstrom I_d entlang einer umgekehrten Richtung im Bezug auf den Basisunterstützungsstrom I_b gemäß Darstellung in 3 angelegt. Mit anderen Worten, in einem Falle, in dem die Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" positiv ist (in dem Falle, daß eine Richtung von einer Linksrotationsrichtung und einer Rechtsrotationsrichtung ausgewählt ist), wird der Dämpfungsstrom I_d ein negativer Strom (nämlich der Wert der Richtung, entlang welcher die Unterstützungskraft in die eine Richtung reduziert wird), während in einem solchen Falle, daß die Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" negativ ist (in dem Falle, daß die andere Richtung von der Linksrotationsrichtung und Rechtsrotationsrichtung ausgewählt ist), der Dämpfungsstrom I_d ein positiver Strom wird (nämlich der Wert der Richtung, entlang welcher die Unterstützungskraft für die andere Richtung reduziert wird). Auch eine Neigung einer linearen Beziehung zwischen dieser Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" und dem Dämpfungsstrom "I_d" wird als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit ver ändert. Je stärker die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht ist, desto mehr wird die Steigung vergrößert. Mit anderen Worten, je mehr die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht ist, desto mehr wird der Dämpfungsstrom vergrößert.
In dieser Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung wird in einem solchen Falle, daß eine Größe |ω| einer Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorbestimmten Wert "ω_th" und eine Größe |ω| des Lenkdrehmomentes größer oder gleich einem vorbestimmten Wert "T_th" ist, wie es in einem Kennfeld von 4 dargestellt ist, ein zusätzlicher Dämpfungsbetrag (zusätzlicher Dämpfungsstrom) des Weiteren als Reaktion auf eine Größe des Lenkdrehmomentes hinzugefügt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein zusätzlicher Dämpfungsstrom "I_da" gemäß den nachstehend erwähnten Formeln (2) und (3) auf der Basis sowohl der Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit als auch einer solchen Verstärkung "K1" berechnet, welche als Reaktion auf die Größe |ω| des Lenkdrehmomentes gegeben ist und in einem Kennfeld von 5 dargestellt ist: Ida = –K1 × (ω – ωth) . . . (2)
(Man beachte: im Falle von |ω| ≥ ω_th und ω ≥ 0).
Ida = –K1 × (ω + ωth) . . . (3)
(Man beachte: im Falle von |ω| ≥ ω_th und ω < 0).
Gemäß Darstellung in 5 ist die Verstärkung K1 gleich "0" unter einer solchen Bedingung, daß die Größe |T| des Lenkdrehmomentes kleiner als "T_th" ist. Wenn die Größe |T| des Lenkdrehmomentes größer als oder gleich "T_th" ist, wird die Verstärkung K1 in einer linearen Weise proportional zu einer Zunahme der Größe |T| des Lenkdrehmomentes vergrößert bis die Größe von |T| des Lenkdrehmomentes einen vorbestimmten Wert "T₃" (T₃ > |T| ≥ T_th) erreicht. Auch wenn die Größe |T| des Lenkdrehmomentes weiter gesteigert wird und dann größer oder gleich diesem vorbestimmten Schwellenwert "T₃" wird, wird dann die Verstärkung K1 begrenzt, so daß sie nicht eine übermäßig große Verstärkung wird.
Da die Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wie vorstehend erläutert konfiguriert ist, wird eine Lenkregelungsoperation, wie sie beispielsweise in einem Flußdiagramm von 7 dargestellt, ausgeführt.
D. h., die Fahrzeuggeschwindigkeit "V" wird aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 ausgelesen und ein Lenkdrehmoment "T" wird auf dem Lenkdrehmomentsensor 6 ausgelesen (Schritt S10). Dann wird ein Basisunterstützungsstrom "I_b" durch die Basisunterstützungsbetrag-Einstelleinrichtung 11 berechnet (Schritt S20). Anschließend wird sowohl ein Motorstrom "I_m" und eine Motoranschlußspannung "E_m" aus dem Stromsensor 9, bzw. dem Spannungssensor 10 ausgelesen (Schritt S30). Dann wird eine Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" gemäß der vorstehend erläuterten Formel (1) auf der Basis des Motorstroms I_m und der Motoranschlußspannung E_m berechnet (Schritt S40).
Ferner wird ein Basisdämpfungsstrom "I_d" durch die Dämpfungsbetrag-Einstelleinrichtung 12 berechnet (Schritt S50).
Indem nun angenommen wird, daß eine vorbestimmte Winkelgeschwindigkeit gleich "ω_th" ist, welche eine Bezugswinkelgeschwindigkeit für die Ausführung einer zusätzlichen Dämpfungsoperation bildet, entscheidet die Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ob die Größe |T| des Lenkdrehmomentes größer oder gleich dem Vorbestimmten Wert Tth ist (Schritt S60). In dem Falle, daß |T| < T_h, ist, wird ein Unterstützungsstrom "I_b + I_d" von der ECU 4 (Schritt S100) ausgegeben. Ferner entscheidet in einem solchen Fall, das |T| ≥ T_th ist, die Fahrzeuglenkre gelungsvorrichtung ob die Größe |ω| einer Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert "ω_th" ist (Schritt S70). In dem Falle von |ω| < ω_th wird der Unterstützungsstrom "I_b + I_d" von der ECU 4 ausgegeben (Schritt S110), während in dem Falle von |ω| ≥ ω_th ein zusätzlicher Dämpfungsstrom "I_da" gemäß dem vorstehend erläuterten Formen (2) und (3) berechnet wird (Schritt S80). Dann wird "I_b + I_d + I_da" als ein ermittelter Unterstützungsstrom aus der ECU 4 (Schritt S90) ausgegeben.
Wie vorstehend beschrieben kann unter einer solchen Bedingung, daß die Größe |T| des Lenkdrehmomentes größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert Tth und die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ω_th ist, da der zusätzliche Dämpfungsstrom I_da auf die Motorkraft zum Regeln der Lenkungsreaktionskraft addiert wird, eine Überdrehoperation des Lenkrades 2 durch den Fahrer unterdrückt werden. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer plötzlich das Lenkrad übermäßig dreht, werden sowohl die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit), als auch die Größe |T| des Lenkdrehmomentes vergrößert. Wenn ein solcher Zustand entstanden ist, daß die Größe |T| des Lenkdrehmomentes größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist und die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, kann die Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung entscheiden, daß die Drehoperation am Lenkrad 2 übermäßig stark (übermäßig schnell) ist. In einem solchen Fall wird der zusätzliche Dämpfungsstrom I_da so vergrößert, daß die Überdrehoperation des Lenkrades 2, die durch diese übermäßig rasche Geschwindigkeit oder starke Kraft durchgeführt wird, unterdrückt wird.
6 ist eine Kurve, welche einen Unterschied zwischen den Verhaltensweisen des Lenkrades 2 in dem Falle darstellt, daß eine zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation ausgeführt wird und in dem Falle, daß keine zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation ausgeführt wird. Diese graphische Darstellung zeigt, daß der Fahrzustand rasch auf den stabilen Zustand im Vergleich zu dem Fahrzustand zurückgeführt werden kann, der ausgeführt wird, wenn die zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation nicht ausgeführt wird, indem die übermäßig große Amplitude des Lenkradwinkels durch die zusätzliche Dämpfungsoperation unterdrückt wird.
Beispielsweise wird, wenn eine Lenkradwinkeloperation für einen Spurwechsel durchgeführt wird, wenn das Lenkrad in einem solchen Falle zu sehr gedreht wird, so daß die zusätzliche Dämpfungswinkeloperation nicht ausgeführt wird, dann die Fahrzeugkarosserie übermäßig gedreht, wie es durch eine unterbrochene Linie in 6 dargestellt ist. Um die Richtung der Fahrzeugkarosserie wieder auszurichten, muß das Lenkrad übermäßig in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden. Somit kann die Lenkradoperation nicht schnell zum Konvergieren gebracht werden.
Jedoch wird in dem Falle, daß die Regelung durch die zusätzlichen Dämpfungsoperation ausgeführt wird, wie es durch eine durchgezogene Linie von 6 dargestellt ist, während der Lenkradwinkel vergrößert wird (nämlich während der Drehung oder Vergrößerung des Winkels), wie man sie zwischen den Zeitpunkten "t₁" und "t₂", zwischen den Zeitpunkten "t₃" und "t₄", und zwischen den Zeitpunkten "T₅" und "T₆" beobachtet ein relativ großes Lenkdrehmoment erforderlich. Wenn die Lenkgeschwindigkeit ebenfalls hoch ist, wird ein starker zusätzlicher Dämpfungseffekt ausgeführt, so daß eine Vergrößerung des Lenkradwinkels unterdrückt werden kann. Demzufolge kann das Drehen des Lenkrad verringert werden und die Schwingung der Fahrzeugkarosserie aufgrund der Reaktion, die durch das Drehen des Lenkrades bewirkt wird, ebenfalls verringert werden, so daß die Lenkradoperation innerhalb kurzer Zeit zum Konvergieren auf einen stabilen Zustand im Vergleich zu dem gebracht werden, der in dem Falle erzielt wird, daß keine zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation ausgeführt wird.
Der zusätzliche Dämpfungsstrom I_da wird als Reaktion auf den Wert des Lenkdrehmomentes in "T" und dem Wert der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) "ω" hinzugefügt. Je mehr das Lenkdrehmoment "T" und die Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) "ω" vergrößert werden, um so mehr wird der zusätzliche Dämpfungsstrom "I_da" vergrößert. Somit können geeignete Regeloperationen als Reaktion auf das Verhalten des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Durch Vergrößern der Lenkgegenkraft wird es, wenn eine sogenannte "rasch ausgeführte Lenkradoperation" oder fehlerhafte Lenkradoperation durchgeführt wird, möglich, den Fahrer diese unzweckmäßige Operation ausführen zu lassen. Daher kann eine zweckmäßige Fahrführung für den Fahrer ausgeführt werden.
Ferner wird, da die zusätzliche Dämpfungsoperation ausgeführt wird, wenn sowohl die Lenkwinkelgeschwindigkeit als auch das Lenkdrehmoment die vorbestimmten Werte überschreiten, beispielsweise selbst bei hoher Lenkgeschwindigkeit, wenn das Lenkdrehmoment klein ist, dann die zusätzliche Dämpfungsoperation nicht ausgeführt. Mit anderen Worten, die zusätzliche Dämpfungsoperation wird ausgeführt, wenn der Fahrzeugführer das Lenkrad 2 dreht (nämlich wenn der Lenkradwinkel vergrößert wird) während dem das große Lenkdrehmoment für den Fahrer erforderlich ist. Wenn jedoch der Fahrer das Lenkrad 2 zurückdreht (nämlich der Lenkradwinkel verkleinert wird) währenddem kein so großes Lenkdrehmoment erforderlich ist, wird die zusätzliche Dämpfungsoperation nicht ausgeführt. Somit stört die zusätzliche Dämpfung keine derartige Operation, daß der Fahrer das Lenkrad zurückdreht, um so das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren. Ferner kann in einem Fahrzeug, dessen Schwerpunkt hoch liegt, da die Lenkgegenkraft vergrößert wird, wenn das Lenkrad 2 rasch gedreht wird, ein übermäßiges Wanken des Fahrzeugs unterdrückt werden.
Zusätzlich besteht ein derartiger Vorteil, daß, da alle von den in den vorstehend beschriebenen Regeloperationen verwendeten Sensoren der in dem elektrischen Servolenkmechanismus verwendeten Standardvorrichtung entsprechen, die Lenkunterstützungskraft (Lenkgegenkraft) mit niedrigen Kosten und auch in zweckmäßiger Weise in Abhängigkeit von dem Verhalten des Fahrzeugs geregelt werden kann.
Anschließend wird eine Beschreibung einer Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Obwohl eine Anordnung dieser Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung im Grunde identisch mit dem der ersten Ausführungsform ist, sind die Lenkregelungsoperationen unterschiedlich. D. h., in einem solchen Falle, daß sowohl das Lenkdrehmoment als auch die Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich den vorbestimmten Werten sind, wird die zusätzliche Dämpfungsoperation als Reaktion auf die Größe des Lenkdrehmomentes ausgeführt, um so den Ausgangsstrom in der ersten Ausführungsform zu steuern. Im Gegensatz dazu wird gemäß der zweiten Ausführungsform, wie es in 8 und 9 dargestellt ist, die Lenkregelungsoperation wie folgt ausgeführt: In einem solchen Falle, daß sowohl das Lenkdrehmoment "T" als auch die Motorwinkelgeschwindigkeit "ω" größer oder gleich vorbestimmten Werten (|ω| ≥ T_th und "ω" ≥ ω_th) sind, wird eine Basisunterstützungskoeffizient "K2" als Reaktion auf eine Größe einer Motorwinkelgeschwindigkeit ermittelt; ein Basisunterstützungsstrom, der dem Lenkdrehmoment entspricht, mit diesem Basisunterstützungskoeffizienten K2 multipliziert, ein Basisunterstützungsstrom "I_b" eingestellt; und somit ein Strom des Motors 3 auf der Basis dieses eingestellten Basisunterstützungsstroms "I_b" geregelt.
Mit anderen Worten, der Basisunterstützungsstrom "I_b" wird wie folgt eingestellt: Ib = k × T . . . (4)
(Im Falle von T₁ ≤ |T| < T_th ist das Symbol "k" der Koeffizient, welcher die Steigung der Basiskennlinie bildet).
Ib = I1 + k × K2 × (|T| – Tth) . . . (5)
(In Falle von T ≥ Tth ist das Symbol "k" ein Koeffizient, welcher die Steigung der Basiskennlinie bildet).
Gemäß Darstellung in 9 ist der Basisunterstützungskoeffizient "K2" ein solcher Wert, welcher auf der Basis einer Größe "|ω|" der Motorwinkelgeschwindigkeit bestimmt wird. In einem solchen Falle, daß "|ω| < ω_th" ist, ist der Basisunterstützungskoeffizient K2 eine Konstante. Wenn die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert "ω_th" wird, wird der Basisunterstützungskoeffizient K2 in einer linearen Weise in Verbindung mit der Zunahme der Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit vergrößert, bis dieser Wert |ω| einen voreingestellten Wert "ω₁" (ω_th ≤ |ω| < ω₁) erreicht. Ferner wird, wenn die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert "ω₁" ist, der Basisunterstützungskoeffizient K2 zu Null und der Basisunterstützungsstrom I_b bekommt den Wert von I₁.
Obwohl 8 nur eine Kennlinie einer spezifischen Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, wird der Basisunterstützungsstrom I_b gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit ähnlich der ersten Ausführungsform eingestellt.
Da die Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, wird eine Lenkregelungsoperation ausgeführt, wie es beispielsweise in einem Flußdiagramm von 10 dargestellt.
In dieser Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung wird, da bis zu einem Schritt S70 definierte Ablaufoperationen identisch mit denjenigen der ersten Ausführungsform sind, nämlich die Bedingungsbeurteilungen bezüglich eines Falls, daß das Lenkdrehmoment größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und ferner eine Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, dieselben wie in der ersten Ausführungsform sind, eine Beschreibung erst ab einem dem Schritt S70 nachfolgenden Schritt durchgeführt.
In einem Schritt S70 wird in einem Falle das |ω| ≥ ω_th, ist, ein Basisunterstützungskoeffizient "K2" berechnet (Schritt S81). Dann wird ein endgültiger Basisunterstützungsstrom "I_b" gemäß den vorstehend beschriebenen Formeln (4) und (5) berechnet. Danach wird ein solcher Unterstützungsstrom von "I_b + I_d" als eine ermittelte elektrische Kraft aus der ECU 4 ausgegeben (Schritt S91).
Wie vorstehend beschrieben kann unter einer solchen Bedingung, daß sowohl die Größe |T| des Lenkdrehmomentes, als auch die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkwinkelgeschwindigkeit) größer oder gleich einem vorbestimmten Wert sind, da der Basisunterstützungsstrom der Motorkraft für die Regelung der Lenkgegenkraft in einem vorbestimmten Verhältnis reduziert wird, eine Überdrehoperation des Lenkrades 2 durch den Fahrer unterdrückt werden. Dieses verhindert das instabile Verhalten des Fahrzeugs aufgrund einer sogenannten "rasch ausgeführten Lenkradoperation" oder einer fehlerhaften Lenkradoperation.
Wie es in der Kurve von 6 dargestellt ist, welche graphisch den Unterschied zwischen den Verhaltensweisen des Lenkrades 2 in dem Falle darstellt, daß die zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation ausgeführt wird und nicht ausgeführt wird, kann der Fahrzustand schnell zu einem stabilen Zustand zurückgeführt werden, indem eine übermäßig große Amplitude des Lenkradwinkels mittels der zusätzlichen Dämpfungsoperation im Vergleich zu dem Fall, in welchem die zusätzliche Dämpfungsregelungsoperation nicht ausgeführt wird, in einer ähnlichen Weise wie in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterdrückt wird.
Ferner wird der zusätzliche Dämpfungsstrom I_da zusätzlich als Reaktion auf den Wert des Lenkdrehmomentes "T" und den Wert der Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) "ω" erhöht. Je mehr sowohl das Lenkdrehmoment "T" als auch die Motorwinkelgeschwindigkeit (Lenkgeschwindigkeit) "ω" erhöht werden, desto mehr wird der zusätzliche Dämpfungsstrom "I_da" vergrößert. Somit können zweckmäßige Regelungsoperationen als Reaktion auf das Verhalten des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Durch Vergrößern der Lenkgegenkraft, wenn eine sogenannte "rasch ausgeführte Lenkradoperation" oder fehlerhafte Lenkradoperation ausgeführt wird, wird es möglich, dem Fahrer diese nicht unzweckmäßige Operation und den Grad der Unzweckmäßigkeit ausführen zu lassen. Daher kann eine zweckmäßige Fahrführung für den Fahrer durchgeführt werden.
Die zusätzliche Dämpfungsoperation wird ausgeführt, wenn sowohl die Lenkwinkelgeschwindigkeit als auch das Lenkdrehmoment die vorbestimmten Werte überschreiten. Beispielsweise wird selbst bei hoher Lenkgeschwindigkeit, wenn das Lenkdreh moment klein ist, dann die zusätzliche Dämpfungsoperation nicht ausgeführt. Die zusätzliche Dämpfungsoperation wird ausgeführt, wenn der Fahrer das Lenkrad 2 dreht, während das große Lenkdrehmoment für den Fahrer erforderlich ist. Wenn jedoch der Fahrzeugfahrer das Lenkrad 2 zurückdreht, während kein so großes Lenkdrehmoment erforderlich ist, wird die zusätzliche Dämpfungsoperation nicht ausgeführt. Somit stört die zusätzliche Dämpfung eine derartige Operation, daß der Fahrer das Lenkrad 2 zurückdreht, um so daß Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, nicht. Auch kann in einem Fahrzeug, dessen Schwerpunkposition hoch liegt, kann, da die Lenkgegenkraft vergrößert wird, wenn das Lenkrad 2 rasch gedreht wird, ein übermäßiges Wanken des Fahrzeugs verhindert werden.
Zusätzlich besteht ein derartiger Vorteil, daß, da alle von den in den vorstehend beschriebenen Regeloperationen verwendeten Sensoren der in dem elektrischen Servolenkmechanismus verwendeten Standardvorrichtung entsprechen, die Lenkunterstützungskraft (Lenkgegenkraft) mit niedrigen Kosten und auch in zweckmäßiger Weise in Abhängigkeit von dem Verhalten des Fahrzeugs geregelt werden kann.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch modifiziert, verändert oder ersetzt werden ohne von dem technischen Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise wird in der zweiten Ausführungsform der Ausgangsstrom durch ein solches Verfahren geregelt, daß, wenn sowohl die Größen des Lenkdrehmomentes und der Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich den vorbestimmten Werten sind, der Basisunterstützungskoeffizient K2 als Reaktion auf die Größe der Motorwinkelgeschwindigkeit ermittelt wird, und dann der durch das Lenkdrehmoment ermittelte Unterstützungsstrom, mit dem Basisunterstützungskoeffizienten K2 multipliziert wird. Alternativ kann anstelle der Erfassung des Basisunterstützungskoeffizienten "K2" ein Maximalwert "I_max" des Basisunterstützungsstroms als Reaktion auf die Motorwinkelgeschwindigkeit ermittelt werden, und dann der Ausgangsstrom in einen solchen Weise geregelt werden, daß der anhand des Lenkdrehmomentes ermittelte Basisunterstützungsstrom auf der Basis dieses Maximalwertes I_max begrenzt wird.
In diesem alternativen Falle wird beispielsweise, wie es in 11 und 12 dargestellt ist, wenn die Motorwinkelgeschwindigkeit größer oder gleich oder einem vorbestimmten Wert wird, der Strommaximalwert "I_max" als Reaktion auf diesen Zustand reduziert.
Somit kann innerhalb eines Bereiches, daß das Lenkdrehmoment größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, der Unterstützungsstrom durch den Strommaximalwert I_max begrenzt werden. Mit anderen Worten, der Strommaximalwert I_max ist ein solcher Wert, welcher auf der Basis der Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit ermittelt wird. In dem Falle, daß |ω| < ω_th ist, wird dieser Strommaximalwert I_max ein konstanter Wert.
Wenn die Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit diesen Wert ω_th übersteigt, wird ein solcher Wert (ω_th ≤ |ω| < ω₂) linear in Verbindung mit der Zunahme der Größe |ω| der Motorwinkelgeschwindigkeit reduziert, bis diese Größe |ω| einen vorbestimmten Wert "ω₂" erreicht hat. Ferner wird, wenn diese Größe |ω| größer oder gleich dem vorbestimmten Wert "ω₂" wird, der Strommaximalwert I_max ein Minimalwert "I₁" und der Unterstützungsstrom I_b wird zu diesem Minimumwert "I₁".
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde die den elektrischen Servolenkmechanismus verwendende Lenkvorrichtung exemplarisch dargestellt. Alternativ kann anstelle dieses elektrischen Servolenkmechanismus eine andere Lenkvorrichtung, welche mit einem über Draht steuernden Servolenkmechanismus ausgestattet ist, verwendet werden. Auch eine weitere Lenkvorrichtung, welche mit einem Öldruck-Servolenkmechanismus ausgestattet ist, kann verwendet werden.
Ferner kann in einem derartigen über Draht zu steuernden Lenksystem, in welchem die gelenkten Reifen von einem Lenkstellglied gemäß Darstellung in 13 gelenkt werden, die Lenkgegenkraft in einer solchen Weise angepaßt/geregelt werden, daß die ECU 4 entsprechende Information bezüglich des Lenkdrehmoments und der Lenkgeschwindigkeiten einliest, und dann einen Lenkgegenkraft-Anlegemechanismus (Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus), welcher zusätzlich zu dem Lenkrad 2 vorgesehen ist, regelt.
Beispielsweise kann in dem Falle eines Öldruck-Servolenkmechanismus, wie er in 14 dargestellt ist, die Lenkgegenkraft in einer solchen Weise angepaßt/geregelt werden, daß die ECU 4 entsprechende Information bezüglich des Lenkdrehmomentes und der Lenkgeschwindigkeiten einliest und dann eine Öldruck-Vorrichtung regelt.
Wie vorstehend im Detail beschrieben kann gemäß der (in den ersten bis dritten Aspekten geschilderten) Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, obwohl nur die Standardsensoren des Servolenkmechanismus verwendet werden, eine solche Lenkgegenkraftkennlinie, welche die rasch ausgeführte Lenkoperation während der Fahrzeugfahroperation unterdrücken kann, erzielt werden. Mit anderen Worten, es liegt ein solcher Vorteil vor, daß die Lenkunterstützungskraft (alternativ die Lenkgegenkraft) in zweckmäßiger Weise und zu niedrigen Kosten als Reaktion auf die verschiedenen Verhaltensweisen des Fahrzeugs geregelt werden kann.
Ferner wird, wenn die Lenkgegenkraft ermittelt wird, nicht nur die Lenkgeschwindigkeit, sondern auch das Lenkdrehmoment berücksichtigt. Demzufolge kann beispielsweise die Lenkunterstützung für die Überdrehrichtung des Lenkrades von der Lenkunterstützung für die Rückdrehrichtung des Lenkrades unterschieden werden. Demzufolge kann dieses nicht eine derartige Operation stören, daß der Fahrer das Lenkrad zurückdreht, um so das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren.
Ferner kann in einem solchen Fahrzeug, dessen Schwerpunkt hoch liegt, da die Lenkgegenkraft im Bezug auf die rasch ausgeführte Lenkradoperation vergrößert wird, ein übermäßiges Wanken des Fahrzeugs unterdrückt werden.
Zusätzlich kann, da alle in dem Servolenkmechanismus verwendeten Standardsensoren verwendet werden, die Zuverlässigkeit der Lenkregelungsvorrichtung vergrößert werden und ferner die Wahrscheinlichkeit ihrer Fehlfunktion verringert werden.
Ferner kann gemäß der in dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, da dieser Servolenkmechanismus dem elektrischen Servolenkmechanismus entspricht, dessen Lenkregelungsoperation leicht unter einer verbesserten Gegenkraftkennlinie ausgeführt werden.
Ferner kann gemäß der in dem dritten Aspekt der Erfindung geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, da die Lenkgegenkraft-Anlegevorrichtung bereitgestellt wird, deren Lenkregelungsoperation in einer leichten Weise durchgeführt werden, während gleichzeitig die bessere Gegenkraftkennlinie beibehalten wird.
Ferner liegt gemäß der in dem vierten Aspekt geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, da die zweckmäßige Lenkgegenkraft als Reaktion auf die Lenkgeschwindigkeit und die Größe des Lenkdrehmomentes angelegt werden kann, ein solcher Vorteil vor, daß man von vorne herein ein solches Risiko vermeiden kann, daß das Fahrzeug in instabile Zustände gebracht wird.
Ferner kann gemäß der in dem fünften Aspekt geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, selbst wenn der Fahrer irrtümlich die zu starke Lenkradoperation ausführt, da die zweckmäßige Lenkgegenkraft als Reaktion auf den Grad dieser zu starken Lenkradoperation angelegt wird, der Fahrer in einer solchen Weise geführt werden, daß die Lenkoperation in der zweckmäßigen Weise ausgeführt wird. Somit liegt ein solcher Vorteil vor, daß das Fahrverhalten des Fahrzeugs stabilisiert werden kann.
Ferner besteht gemäß der in den sechsten und siebten Aspekten geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ein Vorteil darin, daß die Lenkgeschwindigkeit sicher detektiert werden kann, um so die Lenkregelungsoperation durchzuführen.
Ferner ist gemäß der in dem achten Aspekt geschilderten Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung ein solcher Sensor, welcher in der Lage ist, die Winkelgeschwindigkeit des Motors zu erfassen nicht mehr erforderlich, so daß ihre Kosten verringert werden können.
Ferner besteht, da sowohl der Sensor für die Erfassung der Motoranschlußspannung als auch des Motorstroms den in dem elektrischen Servolenkmechanismus verwendeten Standardsensoren entsprechen, ein Vorteil dahingehend, daß das Verhältnis des Auftretens einer Fehlfunktion auf einen niedrigen Wert gedrückt werden kann.

Claims

Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung, welche aufweist: einen Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus, der in der Lage ist, die Lenkgegenkraft eines Fahrzeugs anzupassen; eine Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung zum Detektieren des durch eine Lenkoperation ausgeübten Lenkdrehmomentes; eine Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit, bei welcher die Lenkoperation ausgeführt wird; und eine Regeleinrichtung zum Regeln des Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus, um die Lenkgegenkraft zu vergrößern, wenn das von der Lenkdrehmoment-Detektionseinrichtung detektierte Lenkdrehmoment größer oder gleich einem voreingestellten Drehmomentwert ist und die von der Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung detektierte Lenkgeschwindigkeit größer oder gleich einem voreingestellten Geschwindigkeitswert ist.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus ein elektrischer Servolenkmechanismus ist.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner einen über Draht steuernden Lenkmechanismus aufweist, wobei der Lenkgegenkraft-Anpaßmechanismus ein Lenkgegenkraft-Anlegemechanismus zum Anlegen einer Lenkgegenkraft in einer Simulationsart ist.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regelungseinrichtung die Lenkgegenkraft als Reaktion sowohl auf das Lenkdrehmoment als auch die Lenkgeschwindigkeit in einem solchen Falle einstellt, daß das Lenkdrehmoment größer oder gleich dem voreingestellten Drehmomentwert ist und die Lenkgeschwindigkeit höher oder gleich der voreingestellten Lenkgeschwindigkeitswert ist.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Regelungseinrichtung einen solchen Zustand einstellt, daß je mehr das Lenkdrehmoment vergrößert wird, um so mehr der Betrag der Lenkreaktionskraft vergrößert wird, und daß je mehr die Lenkgeschwindigkeit erhöht wird, um so mehr der Betrag der Lenkgegenkraft erhöht wird.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung eine Winkelgeschwindigkeit eines Lenkrades oder eine Winkelgeschwindigkeit einer Lenkwelle als die Lenkgeschwindigkeit detektiert.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung eine Winkelgeschwindigkeit eines in dem elektrischen Servolenkmechanismus eingebauten Motors als die Lenkgeschwindigkeit detektiert.
Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Lenkgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung die Winkelgeschwindigkeit des Motors auf der Basis einer Spannung zwischen den Anschlüssen des Motors und eines dem den Motor zugeführten Stroms vorhersagt.