DE112009004369T5

DE112009004369T5 - Lenksteuervorrichtu ng für fahrzeuge

Info

Publication number: DE112009004369T5
Application number: DE112009004369T
Authority: DE
Inventors: Keitaro Niki; Yoji Kunihiro; Yoshiaki Suzuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2029-10-24
Also published as: DE112009004369T8; US20110257845A1; DE112009004369B4; CN102282057A; WO2010082394A1; JP2010162918A; JP5282889B2; US8738230B2; CN102282057B

Abstract

Ein Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 berechnet ein Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C, das erforderlich ist, um in geeigneter Weise das Fahrverhalten eines Fahrzeuges zu steuern, und bestimmt eine Koordinatensteuerverstärkung Kg auf der Grundlage der Größe dieses Drehmoments T_C. Ein Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 bestimmt den Wert eines Entscheidungsanforderungsflags FRG_A auf der Grundlage der Größe des Drehmoments T_C und des Wertes eines Flags FRG_L, der ausgegeben wird, um das Fahrverhalten eines Fahrzeuges geeignet zu steuern. Auf der Grundlage des Wertes des Flags FRG_A und der Größe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr, das durch die Verwendung der Verstärkung Kg bestimmt wird, wählt ein Entscheidungsabschnitt 63 das Drehmoment T_C oder das Drehmoment Tr aus, um als ein Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F ausgegeben zu werden. Ein Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 führt einem Elektromotor einen Antriebsstrom entsprechend dem bestimmten Drehmoment T_F zu.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug (auf die sich nachfolgend als eine ”Fahrzeuglenksteuervorrichtung” bezogen wird), die ein Lenkrad, das durch einen Fahrer betätigt wird, eine Kraftvorseheinrichtung zum Vorsehen einer vorbestimmten Kraft für die Betätigung des Lenkrades und eine Betriebssteuervorrichtung zum Steuern des Betriebes der Kraftvorseheinrichtung aufweist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Herkömmlicherweise ist eine Fahrzeuglenkvorrichtung bekannt, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung (Kokai) Nr. 2006-224750 offenbart ist. Diese herkömmliche Fahrzeuglenkvorrichtung weist einen Spurhaltehilfssteuerabschnitt, der eine Spur einer Straße erfasst, auf der ein Fahrzeug fährt, und das Lenken des Fahrzeugs automatisch steuert, um zu bewirken, dass das Fahrzeug entlang der Spur fährt, und einen Gierratenreaktionskraftsteuerabschnitt auf, der die Lenkreaktion im Ansprechen auf die Gierrate des Fahrzeugs steuert. Wenn die Fahrzeuglenkvorrichtung ihren Betriebsmodus von einem normalen Steuermodus, bei dem der Gierratenreaktionskraftsteuerabschnitt betätigt wird, zu einem Spurhalteunterstützungssteuermodus schaltet, bei dem der Spurhaltehilfssteuerabschnitt betätigt wird, schaltet die Fahrzeuglenkvorrichtung ihren Betriebsmodus über einen Übergangsmodus, um beim Fahrer keine unnatürliche Lenkempfindung hervorzurufen. In diesem Übergangsmodus verringert die Fahrzeuglenkvorrichtung allmählich mit dem Verstreichen der Zeit einen Gierratenreaktionskraftsollstrom, der vom Gierratenreaktionskraftsteuerabschnitt ausgegeben wird, und erhöht diese allmählich mit dem Verstreichen der Zeit einen Spurhalteunterstützungssollstrom, der von dem Spurhalteunterstützungssteuerabschnitt ausgegeben wird.
Ferner ist herkömmlicherweise eine Fahrzeuglenkvorrichtung bekannt, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung (Kokai) Nr. H6-206564 offenbart ist. Diese herkömmliche Fahrzeuglenkvorrichtung weist eine Steuerumschalteinrichtung zum Abmildern eines Stoßes auf, der im Fahrzeug erzeugt wird, wenn ihr Betrieb zwischen einer Zustandsrückführungssteuerung zum Steuern einer Gierrate, die im Fahrzeug erzeugt wird, wenn die Vorderräder gelenkt werden, so dass die Gierrate mit einem Sollwert zusammenfällt, und einer weiteren zweiten Steuerung geschaltet wird. Diese Steuerumschalteinrichtung begrenzt den Maximalwert der Änderung bei der gesteuerten Variable, wenn die Steuerung geschaltet wird, auf einen kleineren Wert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Ferner wird bei den vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Vorrichtungen, wenn der Betrieb oder der Steuermodus geschaltet wird, das plötzliche Schalten oder ein Schalten begleitet von einer großen Änderung bei der gesteuerten Variable verhindert, um keine unnatürliche Empfindung beim Fahrer hervorzurufen. Jedoch ist, wenn die Kraft, die für den Betrieb des Lenkrades erforderlich ist, geschaltet wird, eine Zeit erforderlich, um die Lenkreaktion zu verringern, die durch die Steuerung erzeugt wird, die vor dem Schalten verwendet wird (wie in der Vorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2006-224750 offenbart ist), oder um die Lenkreaktionskraft zu verringern, während der Maximalwert der Änderung bei der Lenkreaktionskraft begrenzt wird (wie in der Vorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. H6-206564 offenbart ist). Daher tritt bei der Steuerung, die nach dem Schalten ausgeführt wird, eine Zeitverzögerung auf, so dass die herkömmlichen Vorrichtungen darin versagen können, eine Kraft für den Betrieb des Lenkrades mit dem geeigneten Zeitverhalten vorzusehen. Daher bestand in dem Fall, in dem eine Kraft für den Betrieb des Lenkrades durch das Schalten des Steuermodus vorgesehen ist, ein Wunsch, nicht nur das Aufbringen eines unnatürlichen Gefühls beim Fahrer zu verhindern, sondern auch das schnelle Schalten des Steuermodus zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen und es ist eine Aufgabe, eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung vorzusehen, die die Kraft schnell schalten kann, die für den Betrieb des Lenkrades vorgesehen ist, ohne dass ein unnatürliches Empfinden bei einem Fahrer hervorgerufen wird.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug vor, die ein Lenkrad, das durch einen Fahrer betätigt wird, eine Kraftvorseheinrichtung zum Versehen einer vorbestimmten Kraft für den Betrieb des Lenkrades und eine Betriebssteuervorrichtung zum Steuern des Betriebes der Kraftvorseheinrichtung aufweist. Die Betriebssteuereinrichtung weist auf: eine Eingabevorrichtung für eine erste gesteuerte Variable zum Eingeben einer ersten gesteuerten Variable, die von einer Vorrichtung ausgegeben wird, die ein Fahrverhalten des Fahrzeugs steuert, wobei die erste gesteuerte Variable verwendet wird, um eine erste Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit das Fahrverhalten des Fahrzeuges korrigiert wird, eine Berechnungseinrichtung für eine zweite gesteuerte Variable zum Berechnen einer zweiten gesteuerten Variable, die verwendet wird, um eine zweite Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit eine Betriebskraft verringert wird, die auf das Lenkrad durch den Fahrer aufgebracht wird, oder der Betriebskraft widerstanden wird, eine Verstärkungsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Verstärkung, die sich verringert, wenn sich die erste gesteuerte Variable, die durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird, erhöht, und die sich erhöht, wenn sich die eingegebene erste gesteuerte Variable verringert, wobei die Verstärkung die Größe der zweiten gesteuerten Variable ändert, die durch die Berechnungseinrichtung für die zweite gesteuerte Variable berechnet wird, eine Entscheidungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die mit der Verstärkung geändert wird, und zum Gestatten der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable, wenn die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung verringert, die durch die Verstärkungsberechnungseinrichtung berechnet wurde, kleiner als ein voreingestellter vorbestimmter Gestattungswert wird, und zum Gestatten der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die entsprechende Verstärkung geändert wird, und zum Unterbinden der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable, wenn die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung erhöht, kleiner als der vorbestimmte Gestattungswert ist, und eine Betriebseinrichtung zum Betreiben der Kraftvorseheinrichtung durch die Verwendung der ersten gesteuerten Variable oder der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, wobei die Ausgabe davon durch die Entscheidungseinrichtung gestattet ist.
In diesem Fall wird vorzugsweise die Größe der zweiten gesteuerten Variable geändert, indem diese mit der Verstärkung multipliziert wird, die durch die Verstärkungsberechnungseinrichtung berechnet wurde.
Ferner weist die Betriebssteuereinrichtung vorzugsweise ferner eine Entscheidungsbestimmungseinrichtung auf, um die Größe der ersten gesteuerten Variable, die durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird, und einen voreingestellten vorbestimmten Bestimmungswert zu vergleichen, und um zu bestimmen, dass die Entscheidung des Einräumens der Priorität bei der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable über der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der berechneten Verstärkung ändert, notwendig ist, wenn die Größe der ersten gesteuerten Variable größer als der vorbestimmte Bestimmungswert ist, wobei die Entscheidungseinrichtung die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, unterbindet und die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable gestattet, wenn die Entscheidungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Entscheidung notwendig ist und die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung verringert, kleiner als ein voreingestellter vorbestimmter Gestattungswert ist, und die Entscheidungseinrichtung die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable gestattet, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, und die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable unterbindet, wenn die Entscheidungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Entscheidung unnötig ist, und die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung erhöht, kleiner als der Gestattungswert ist.
In diesem Fall gibt vorzugsweise die Vorrichtung zum Steuern des Fahrverhaltens des Fahrzeuges die erste gesteuerte Variable und ein Anforderungsinformationsstück, das die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable fordert, aus und bestimmt die Entscheidungsbestimmungseinrichtung, dass die Entscheidung zum Einräumen der Priorität der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable gegenüber der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, notwendig ist, wenn die Größe der ersten gesteuerten Variable, die durch die Eingabeeinrichtung der ersten gesteuerten Variable eingegeben wurde, größer als der vorbestimmte Bestimmungswert ist oder wenn das Anforderungsinformationsstück durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird.
Ferner ist vorzugsweise die Vorrichtung zum Steuern des Fahrverhaltens des Fahrzeuges zumindest eine der Vorrichtungen Verhaltenssteuervorrichtung, die eine Fehlordnung des Verhaltens, die beispielsweise als ein Ergebnis des Bremsens oder des Antriebs des Fahrzeugs erzeugt wird, korrigiert, um dadurch die Fahrlage des Fahrzeuges zu stabilisieren, und Spurhaltehilfsvorrichtung, die den Betrieb des Lenkrades durch den Fahrer unterstützt, um zu bewirken, dass das Fahrzeug fährt, während der Form eines Abschnitts einer Straße, die sich vor dem Fahrzeug befindet, gefolgt wird.
In diesem Fall ist die erste gesteuerte Variable vorzugsweise die Summe einer gesteuerten Variable, die von der Verhaltenssteuervorrichtung ausgegeben wird, und wird diese verwendet, um eine Kraft des Betriebes des Lenkrades vorzusehen, um die Fehlanordnung des Verhaltens, das im Fahrzeug erzeugt wird, zu korrigieren, und einer gesteuerten Variable, die von der Spurhaltehilfsvorrichtung ausgegeben wird und verwendet wird, um eine Kraft zum Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit der Betrieb des Lenkrades unterstützt wird.
Darüber hinaus berechnet vorzugsweise die Berechnungseinrichtung für die zweite gesteuerte Variable eine zweite gesteuerte Variable, die verwendet wird, um die zweite Kraft zum Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit verhindert wird, dass eine Vibration des Lenkrades in Betriebsrichtung unter einer Vibration des Gierens, das im Fahrzeug erzeugt wird, zueinander in Gegenphase treten und Resonanz auftritt.
In diesem Fall berechnet vorzugsweise die Berechnungseinrichtung für die zweite gesteuerte Variable eine zweite gesteuerte Variable, die verwendet wird, um die zweite Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit eine Phasendifferenz zwischen einer Änderung der Betriebsgröße des Lenkrades und einer Änderung bei der Kraft, die beim Lenkrad durch die Kraftvorseheinrichtung vorgesehen wird, verringert wird.
Aufgrund dieser Konfigurationen kann die Betriebssteuervorrichtung verhindern, dass die erste Kraft und die zweite Kraft miteinander in Interferenz treten, selbst in dem Fall, in dem zwei Zustände gleichzeitig auftreten, d. h. ein Zustand, in dem auf der Grundlage der ersten gesteuerten Variable, die von der Vorrichtung ausgegeben wird, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs steuert (z. B. Verhaltenssteuervorrichtung, Spurhalteunterstützungsvorrichtung oder Ähnliches) die erste Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorgesehen ist, um das Fahrverhalten des Fahrzeuges zu korrigieren, und ein Zustand, in dem auf der Grundlage der berechneten zweiten gesteuerten Variable die zweite Kraft vorgesehen ist, um die Betriebskraft zu verringern, die auf das Lenkrad durch den Fahrer aufgebracht wird, oder der Betriebskraft Widerstand entgegenzusetzen. Genauer gesagt berechnet die Betriebssteuervorrichtung eine Verstärkung, die sich verringert, wenn sich die Größe der ersten gesteuerten Variable erhöht, und die sich erhöht, wenn sich die Größe der ersten gesteuerten Variable verringert. Somit kann die Betriebssteuervorrichtung die Größe der zweiten gesteuerten Variable schnell ändern, die sich durch die Verwendung der berechneten Verstärkung ändert (z. B. durch die Multiplikation mit der Verstärkung), so dass die Änderung bei der Größe der zweiten gesteuerten Variable mit der Änderung der Größe der ersten gesteuerten Variable zusammenpasst.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Betriebes kann in einem Zustand, in dem sich die Größe der ersten gesteuerten Variable erhöht, die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verringerung der Verstärkung ändert, schnell verringert werden. Daher kann die erste Kraft auf der Grundlage der ersten gesteuerten Variable vorzugsweise für den Betrieb des Lenkrades vorgesehen werden. Währenddessen kann in einem Zustand, in dem sich die Größe der ersten gesteuerten Variable verringert, die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der sich erhöhenden Verstärkung ändert, schnell erhöht werden. Daher kann die zweite Kraft auf der Grundlage der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, vorzugsweise für den Betrieb des Lenkrades vorgesehen werden. Dementsprechend ermöglicht die Verwendung einer solchen Verstärkung die Änderung der Größe der zweiten gesteuerten Variable, um mit der Änderung bei der Größe der ersten gesteuerten Variable zusammenzupassen, wodurch die Kraft, die für den Betrieb des Lenkrades vorgesehen ist, ohne Zeitverzögerung geschaltet werden kann und ohne dass eine Interferenz verursacht wird.
Ferner wird es in diesem Fall durch die Kenntnisnahme der Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung geändert hat, und des Trends der Änderung bei der Größe davon (Verringerungstrend oder Erhöhungstrend) möglich, die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable zu unterbinden oder zu gestatten, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, d. h. es wird möglich, die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable zu gestatten oder zu unterbinden, wenn die zweite gesteuerte Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, kleiner als der vorbestimmte Gestattungswert ist. Aufgrund dieser Steuerung wird es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer eine unnatürliche Empfindung über das Lenkrad aufgrund der Änderung bei der Kraft empfindet, wobei diese Änderung andernfalls beim Schalten von dem Zustand, in dem die zweite gesteuerte Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, ausgegeben wird, zu dem Zustand auftreten würde, in dem die erste gesteuerte Variable ausgegeben wird, oder beim Schalten von dem Zustand, in dem die erste gesteuerte Variable ausgegeben wird, zu dem Zustand, in dem die zweite gesteuerte Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, ausgegeben wird.
Ferner kann in dem Fall, in dem die Größe der ersten gesteuerten Variable größer als der vorliegende Bestimmungswert ist, d. h. in dem Fall, in dem die erste Kraft für den Rotationsbetrieb des Lenkrades vorgesehen werden muss, um das Fahrverhalten des Fahrzeuges zu korrigieren, die Betriebssteuereinrichtung bestimmen, dass die Entscheidung zum Einräumen der Priorität in Bezug auf die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable über die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, notwendig ist, um die Interferenz zwischen der ersten gesteuerten Variable und der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, effektiv zu verhindern. In dem Fall, in dem die Große der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, kleiner als der vorbestimmte Gestattungswert ist, kann die Betriebssteuereinrichtung die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable statt der Ausgabe der geänderten zweiten gesteuerten Variable gestatten, wenn bestimmt wird, dass die Entscheidung notwendig ist, und kann diese die Ausgabe der geänderten zweiten gesteuerten Variable statt der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable gestatten, wenn bestimmt wird, dass die Entscheidung unnötig ist. Aufgrund dieses Betriebes kann die Betriebssteuereinrichtung vorzugsweise die erste gesteuerte Variable ausgeben, während zuverlässig die Interferenz zwischen der ersten gesteuerten Variable und der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung geändert hat, verhindert wird.
In diesem Fall kann in dem Fall, in dem das Anforderungsinformationsstück, das die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable anfordert, zusammen mit der ersten gesteuerten Variable ausgegeben wird, die Notwendigkeit der Entscheidung durch die Verwendung dieses Anforderungsinformationsstücks ebenfalls bestimmt werden. Gemäß Vorbeschreibung kann durch die Verwendung des Anforderungsinformationsstücks die Betriebssteuereinrichtung vorzugsweise die erste gesteuerte Variable ausgeben, während zuverlässiger die Interferenz zwischen der ersten gesteuerten Variable und der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung geändert hat, verhindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Schaubild einer elektrischen Servolenkvorrichtung, auf die eine Lenksteuervorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment T und dem Sollhilfsmoment Tad zeigt.
3 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv1 zeigt.
4 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv2 zeigt.
5 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine Änderung beim Drehmoment in dem Fall zeigt, bei dem in Konflikt stehende Drehmomente gleichzeitig vorgesehen sind.
6 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das funktional die Computerprogrammverarbeitung (Entscheidungsverarbeitung) darstellt, die durch eine Lenk-ECU von 1 ausgeführt wird.
7 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C und der Koordinatensteuerverstärkung Kg zeigt.
BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Lenksteuervorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt schematisch eine elektrische Servolenkvorrichtung, auf die die Lenksteuervorrichtung entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird.
Die elektrische Servolenkvorrichtung hat ein Lenkrad 11, das durch einen Fahrer in Rotation versetzt wird, um linke und rechte Vorderräder FW1 und FW2, die lenkbare Räder sind, zu lenken. Dieses Lenkrad 11 ist an dem oberen Ende der Lenkwelle 12 befestigt und das untere Ende der Lenkwelle 12 ist mit der Lenkgetriebeeinheit 20 verbunden.
Die Lenkgetriebeeinheit 20 ist eine Getriebeeinheit, die beispielsweise einen Zahnstangensatzmechanismus verwendet und die gestaltet ist, so dass die Rotation des Ritzels 21, das am unteren Ende der Lenkwelle 12 integral montiert ist, zu einer Zahnstange 22 übertragen wird. Ferner weist der Lenkgetriebemechanismus 20 einen Elektromotor 23 auf, der ein Drehmoment zum Verringern eines Lenkmoments T erzeugt, das durch einen Fahrer vermittels der Rotation der Lenkwelle 11 eingegeben wird (nachfolgend wird sich auf dieses Drehmoment als ”Hilfsdrehmoment Ta” bezogen) und ebenfalls ein Drehmoment erzeugt, das nahezu gleich dem Lenkdrehmoment T in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Lenkdrehmoments T ist (auf dieses Drehmoment wird sich nachfolgend als ”Reaktionsdrehmoment Tz” bezogen). Es ist festzuhalten, dass sich in der folgenden Beschreibung auf den Elektromotor 23 als ein ”EPS-Motor 23” bezogen wird. Dieser EPS-Motor 23 ist zusammengebaut, so dass dieser das erzeugte Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz zur Zahnstange 22 übertragen kann.
Aufgrund dieser Konfiguration wird das Lenkdrehmoment T, das vom Lenkrad 11 zur Lenkwelle 12 eingegeben wird, zur Zahnstange 22 über das Ritzel 21 übertragen und wird das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz, das durch den EPS-Motor 23 erzeugt wird, zur Zahnstange 22 übertragen. Die Zahnstange 22 bewegt sich entlang einer Axialrichtung entsprechend den übertragenen Drehmomenten, wodurch die linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2, die mit entgegengesetzten Enden der Zahnstange 22 verbunden sind, nach links und nach rechts gelenkt werden.
Als Nächstes wird eine elektrische Steuervorrichtung 30, die den Betrieb des EPS-Motors 23 steuert, beschrieben. Die elektrische Steuervorrichtung 30 weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31, einen Lenkwinkelsensor 32, einen Lenkdrehmomentsensor 33, einen Quer- bzw. Seitenbeschleunigungssensor 34 und einen Gierratensensor 35 auf.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 erfasst die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges und gibt ein Signal aus, das die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V darstellt. Der Lenkwinkelsensor 32, der an der Lenkwelle 12 montiert ist, erfasst die Größe der Rotation des Lenkrades 11, d. h. die Größe der Rotation der Lenkwelle 12, und gibt ein Signal, das die erfasste Rotationsgröße darstellt, als Lenkwinkel θ aus. Es ist festzuhalten, dass, wenn sich das Lenkrad 11 an seiner neutralen Position befindet, der Lenkwinkel θ ”0” ist. Der Lenkwinkel θ wird als ein positiver Wert angenommen, wenn das Lenkrad 11 von der neutralen Position entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert wird, und nimmt einen negativen Wert an, wenn das Lenkrad 11 von der neutralen Position im Uhrzeigersinn gedreht wird. Der Lenkdrehmomentsensor 33, der an dem Lenkrad 12 montiert ist, erfasst das Lenkdrehmoment T, das auf die Welle 12 aufgebracht wird, und gibt ein Signal aus, das das erfasste Lenkdrehmoment T darstellt. Wenn sich die Lenkwelle 12 an ihrer neutralen Position befindet, ist das Lenkdrehmoment T ”0”. Das Lenkdrehmoment T nimmt einen positiven Wert an, wenn ein Drehmoment auf das Lenkrad 12 in die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf die Kursrichtung des Fahrzeugs aufgebracht wird, und nimmt einen negativen Wert an, wenn ein Drehmoment auf das Lenkrad 12 in die Richtung des Uhrzeigersinns in Bezug auf die Kursrichtung des Fahrzeugs aufgebracht wird.
Der Querbeschleunigungssensor 34 erfasst die Querbeschleunigung G des Fahrzeugs und gibt ein Signal aus, das die erfasste Querbeschleunigung G darstellt. Der Gierratensensor 35 erfasst die Gierrate γ des Fahrzeugs und gibt ein Signal aus, das die erfasste Gierrate γ darstellt. Sowohl die Querbeschleunigung G als auch die Gierrate γ nehmen einen positiven Wert an, wenn eine Beschleunigung nach links oder eine Gierrate nach links in Bezug auf die Kursrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird, und nehmen einen negativen Wert an, wenn eine Beschleunigung nach rechts oder eine Gierrate nach rechts in Bezug auf die Kursrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird.
Diese Sensoren 31 bis 35 sind mit einer elektronischen Lenksteuereinheit 36 (auf die sich nachfolgend einfach als ”Lenk-ECU 36” bezogen wird) verbunden. Die Lenk-ECU 36 setzt sich hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. zusammen. Die Lenk-ECU 36 steuert den Betrieb des EPS-Motors 23 über die Ausführung von Programmen, um dadurch das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz zu erzeugen. Um den EPS-Motor 23 zu steuern, ist eine Treiberschaltung 37 zum Antreiben des EPS-Motors 23 mit der Ausgabeseite der Lenk-ECU 36 verbunden. Die Treiberschaltung 37 weist eine Stromerfassungseinrichtung 37a zum Erfassen des Antriebsstromes, der durch den EPS-Motor 23 fließt, auf. Der Antriebsstrom, der durch die Stromerfassungseinrichtung 37a erfasst wird, wird zur Lenk-ECU 36 zurückgeführt, um das Antreiben des EPS-Motors 23 zu steuern.
Als Vorrichtungen zum geeigneten Steuern des Fahrverhaltens des Fahrzeuges sind eine Fahrzeugsteuervorrichtung 40 und eine Spurhaltehilfsvorrichtung 50 (auf die sich nachfolgend einfach als eine ”LKA-Vorrichtung 50” bezogen wird) mit der elektrischen Steuervorrichtung 30 (genauer gesagt der Lenk-ECU 36) über vorbestimmte Kommunikationsleitungen verbunden. Genauer gesagt kann ein Fahrer die Verhaltenssteuervorrichtung 40 und die LKA-Vorrichtung 50 durch das Betätigen nicht dargestellter Umschalter aktivieren und deaktivieren. Da die spezifischen Operationen dieser Vorrichtungen 40 und 50 nicht direkten Bezug zur vorliegenden Erfindung haben, werden ihre Konfigurationen kurz beschrieben.
Die Verhaltenssteuervorrichtung 40 führt die Koordinatensteuerung aus, die angepasst ist, um in einer koordinierten Weise einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor, eine Bremsvorrichtung usw., die am Fahrzeug montiert sind, zu betreiben, damit eine Fehlordnung des Verhaltens, das durch das Bremsen oder Antreiben des Fahrzeugs während der Fahrt erzeugt wird, geeignet korrigiert wird, um die Fahrlage des Fahrzeuges zu stabilisieren. Um eine solche Koordinatensteuerung auszuführen, weist die Verhaltenssteuervorrichtung 40 eine elektronische Steuereinheit 41 auf, die sich hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. zusammensetzt. Die elektronische Steuereinheit 41 berechnet eine Soll-Gierrate γd, die durch das Fahrzeug im Fahrzustand erzeugt werden soll, durch die Verwendung eines Ist-Lenkwinkels θ, der beispielsweise durch den Lenkwinkelsensor 32 erfasst wird, und vergleicht die berechnete Soll-Gierrate γd und eine Ist-Gierrate γ, die durch den Gierratensensor 35 erfasst wird. Auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleiches steuert die elektronische Steuereinheit 41 in einer koordinierten Weise den Betrieb der Betätigungseinrichtung (Drosselbetätigungseinrichtung) zum Einstellen der Ausgabe des Verbrennungsmotors und einer Betätigungseinrichtung (Bremsbetätigungseinrichtung) zum Einstellen der Bremskraft einer Bremsvorrichtung, so dass eine Ist-Gierrate γ mit der Soll-Gierrate γd zusammenfällt.
Zusätzlich zum Steuern des Betriebes dieser Betätigungseinrichtung in einer koordinierten Weise berechnet die elektronische Steuereinheit 41 die Lenkgrößen der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2, d. h. eine Größe, um die das Lenkrad 11 durch den Fahrer rotiert werden soll (Soll-Lenkwinkel θd), die erforderlich ist, damit die Ist-Gierrate γ mit der Soll-Gierrate γd zusammenfällt. Die elektronische Steuereinheit 41 vergleicht dann den berechneten Soll-Lenkwinkel 6d und den Ist-Lenkwinkel θ, der durch den Lenkwinkelsensor 32 erfasst wird. Auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleiches berechnet die elektronische Steuereinheit 41 das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz, das der EPS-Motor 23 für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorsehen muss, so dass der Ist-Lenkwinkel θ mit dem Soll-Lenkwinkel θd zusammenfällt (in der folgenden Beschreibung wird sich auf diese Drehmomente als ”Hilfsdrehmoment Ta_K” bzw. ”Reaktionsdrehmoment Tz_K” bezogen). Die elektronische Steuereinheit 41 fordert von der Lenk-ECU 36 an, das berechnete Hilfsdrehmoment Ta_K oder das Reaktionsdrehmoment Tz_K auszugeben. in der folgenden Beschreibung kann sich auf das Hilfsdrehmoment Ta_K und das Reaktionsdrehmoment Tz_K, deren Ausgabe durch die elektronische Steuereinheit 41 bei der Ausführung der Koordinatensteuerung angefordert wird, gemeinsam als ”Koordinatensteuerdrehmoment T_K” bezogen werden.
Die LKA-Vorrichtung 50 bestimmt die Form eines Abschnitts der Straße, der sich vor dem Fahrzeug befindet, und führt eine Hilfssteuerung aus, die angepasst ist, den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 durch den Fahrer zu unterstützen, so dass das Fahrzeug geeignet fahren kann, während der Straßenform gefolgt wird. Um eine solche Hilfssteuerung auszuführen, weist die LKA-Vorrichtung 50 eine elektronische Steuereinheit 51 auf, die sich hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. zusammensetzt. Diese elektronische Steuereinheit 51 erlangt Informationen in Bezug auf die Form des Straßenabschnitts, der sich vor dem Fahrzeug befindet, beispielsweise aus einer nicht dargestellten Navigationsvorrichtung, die am Fahrzeug montiert ist. Ferner erlangt die elektronische Steuereinheit 51 aus einer nicht dargestellten Bildverarbeitungsvorrichtung, die am Fahrzeug montiert ist und die mit einer Kamera ausgerüstet ist, die die Umgebung des Fahrzeugs fotografiert, Informationen in Bezug auf die Breite einer Spur, die Querposition des Fahrzeugs in Bezug auf das Zentrum der Spur und den Gierwinkel der Kamera in Bezug auf die Spur, den Neigungs- bzw. Nickwinkel der Kamera, der durch beispielsweise Bildverarbeitung erhalten wird.
Die elektronische Steuereinheit 51 bestimmt die Form des Straßenabschnitts, der sich vor dem Fahrzeug befindet, indem diese erlangten Stücke von Informationen verwendet werden, und bestimmt, ob das Fahrzeug fährt oder nicht, während der Straßenform gefolgt wird, beispielsweise ob das Fahrzeug entlang des Zentrums der Spur fährt oder nicht. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung anzeigt, dass sich das Fahrzeug einer Kante der Spur annähert, drängt die elektronische Steuereinheit 51 den Fahrer dazu, das Lenkrad 11 zu drehen, so dass das Fahrzeug zum Zentrum der Spur zurückkehrt. Zu dieser Zeit berechnet die elektronische Steuereinheit 51 ein Hilfsdrehmoment Ta oder ein Reaktionsdrehmoment Tz (in der folgenden Beschreibung wird sich auf diese Drehmomente als ein ”Hilfsdrehmoment Ta_L” bzw. ein ”Reaktionsdrehmoment Tz_L” bezogen), das der EPS-Motor 23 vorsehen muss, damit der Fahrer beim Drehen des Lenkrades 11 unterstützt wird.
Die elektronische Steuereinheit 51 fordert von der Lenk-ECU 36, das berechnete Hilfsdrehmoment Ta_L oder das Reaktionsdrehmoment Tz_L auszugeben. Es ist festzuhalten, dass sich in der folgenden Beschreibung auf das Hilfsdrehmoment Ta_L und das Reaktionsdrehmoment Tz_L, deren Ausgabe durch die elektronische Steuereinheit 51 bei der Ausführung der Hilfssteuerung gefordert wird, gemeinsam als ein ”Hilfssteuerdrehmoment T_L” bezogen werden kann. Wenn die elektronische Steuereinheit 51 die Ausgabe des Hilfssteuerdrehmoments T_L anfordert, gibt die elektronische Steuereinheit 51 ein Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L zur Lenk-ECU 36 aus, wie es später detailliert beschrieben wird.
Als Nächstes wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels, das gemäß Vorbeschreibung konfiguriert ist, beschrieben. Gemäß Vorbeschreibung kann die Lenk-ECU 36 das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz erzeugen, damit der Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 durch den Fahrer über die Steuerung des Antriebs des EPS-Motors 23 unterstützt wird. Als Erstes wird spezifisch die Normalsteuerung beschrieben, die durch die Lenk-ECU 36 in einem gewöhnlichen Zustand ausgeführt wird, damit bewirkt wird, dass der EPS-Motor 23 das Hilfsdrehmoment Ta erzeugt.
Wenn das Lenkrad 11 durch den Fahrer gedreht wird, berechnet die Lenk-ECU 36 ein Lenkhilfsdrehmoment Tad, damit die Last, die mit dem Rotationsbetrieb in Zusammenhang steht, verringert wird. Das heißt, dass Zum Berechnen des Soll-Hilfsdrehmoments Tad die Lenk-ECU 36 die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 aufnimmt und das erfasste Lenkdrehmoment T vom Lenkdrehmomentsensor 33 aufnimmt.
Als Nächstes bestimmt die Lenk-ECU 36 das Soll-Hilfsdrehmoment Tad durch Referenz auf ein charakteristisches Verzeichnis, das die Änderung beim Soll-Hilfsdrehmoment Tad mit dem erfassten Lenkdrehmoment T darstellt, wie es in 2 gezeigt ist. Das Soll-Hilfsdrehmoment Tad hat eine Änderungscharakteristik, so dass das Soll-Hilfsdrehmoment Tad ”0” ist, wenn der Absolutwert des erfassten Lenkdrehmoments T relativ klein ist, wodurch ein Spiel des Lenkrades 11 sichergestellt wird, sich dieses mit dem Absolutwert des erfassten Lenkdrehmoments T erhöht und dieses einen konstanten Wert annimmt, wenn der Absolutwert des erfassten Lenkdrehmoments T größer als ein vorbestimmter Wert wird. Ferner hat, wie es in 2 gezeigt ist, das Soll-Hilfsdrehmoment Tad eine Änderungscharakteristik, so dass sich das Soll-Hilfsdrehmoment Tad verringert, wenn sich die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, und sich dieses erhöht, wenn sich die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V verringert. Die Lenk-ECU 36 bestimmt ein Soll-Hilfsdrehmoment Tad entsprechend dem erfassten Lenkdrehmoment T unter Bezugnahme auf das charakteristische Verzeichnis.
Nach Bestimmung des Soll-Hilfsdrehmoments Tad gemäß Vorbeschreibung führt die Lenk-ECU 36 dem EPS-Motor 23 über die Antriebsschaltung 37 einen Antriebsstrom zu, der zuvor eingestellt wurde, so dass dieser dem vorbestimmten Soll-Hilfsdrehmoment Tad entspricht. Zu dieser Zeit nimmt die Lenk-ECU 36 von der Stromerfassungseinrichtung 37a ein Signal auf, das den Antriebsstrom darstellt, der zum EPS-Motor 23 strömt, und führt diese die Rückführsteuerung der Antriebsschaltung 37 aus, so dass die Größe des Antriebsstromes, der zum EPC-Motor 23 strömt, gleich dem Soll-Hilfsdrehmoment Tad ist. Aufgrund der Steuerung des Antriebs des EPS-Motors 23 erzeugt der Motor 23 ein Hilfsdrehmoment Ta, das gleich dem Soll-Hilfsdrehmoment Tad ist, und wird das erzeugte Hilfsdrehmoment Ta zum Lenkrad 11 übertragen. Als ein Ergebnis kann der Fahrer das Lenkrad 11 ziemlich einfach mit einem geringen Lenkdrehmoment T drehen.
Darüber hinaus führt, wenn der Fahrer das Lenkrad 11 in eine Lenkrichtung übermäßig dreht, das Fahrzeug eine Drehung (ein Gieren) um eine Größe aus, die größer als beabsichtigt ist. In einem solchen Fall versucht der Fahrer das Unterdrücken der erzeugten übermäßigen Gierbewegung des Fahrzeuges durch das Drehen des übermäßig rotierten Lenkrades 11 zur neutralen Position, d. h. in eine Zurücklenkrichtung.
Wenn der Rotationsbetrieb in Lenkrichtung und in Zurücklenkrichtung wiederholt werden, wird eine Phasendifferenz zwischen einer Änderung beim Lenkwinkel θ des Lenkrades 11 und einer Änderung beim Lenkdrehmoment T erzeugt und beginnt das Lenkrad 11 mit dem Vibrieren in Rotationsrichtung. Wenn die Vibration des Lenkrades 11 in Rotationsrichtung und die Vibration des Gierens, das im Fahrzeug erzeugt wird, zueinander gegenphasig sind und Resonanz auftritt (ein so genanntes Koppeln), führt das Fahrzeug ein mäanderförmige Bewegung aus. Daher berechnet in einem Zustand, in dem der Rotationsbetrieb durch den Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad 11 in Vibrationsrichtung vibriert, d. h. in einem Zustand, in dem der Rotationsbetrieb des Fahrers ein Überschwingen des Lenkrades 11 bewirkt, die Lenk-ECU 36 ein Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas, das die Vibration des Lenkrades 11 konvergieren lässt. Die Steuerung zum Berechnen des Soll-Hilfsunterstützungsdrehmoments Tas und Antreiben des EPS-Motors 23 (nachfolgend wird sich auf diese Steuerung als ”Kopplungskompensationssteuerung” bezogen) wird nun spezifisch beschrieben.
Bei dieser Kopplungskompensationssteuerung zum Berechnen des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas setzt die Lenk-ECU 36 als Erstes die fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv1 und Kv2, die sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 erfasst wird, ändern. Die fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv1 und Kv2 können durch die Verwendung einer Gleichung der Bewegung, die eine Bewegung eines Fahrzeugs in einer Ebene darstellt, erhalten werden.
Genauer gesagt, wird die Gleichung der Bewegung eines Fahrzeugs im Allgemeinen durch die folgenden Gleichungen 1 bis 4 dargestellt. l·γ' = Ff·Lf – Fr·Lr Gleichung 1. m·v·(β' + γ) = Ff + Fr Gleichung 2 Ff = 2·Kf·(δ – β – Lf·γ/V) Gleichung 3 Fr = 2·Kr·(–β – Lr·γ/V) Gleichung 4
In den Gleichungen 1 bis 4 stellt l das Trägheitsmoment des Fahrzeugs dar, stellt Lf den Abstand zwischen der Welle der linken und rechten Vorderräder FW und FW2 und dem Schwerpunkt des Fahrzeugs dar, stellt Lr den Abstand zwischen der Welle der nicht dargestellten Hinterräder und dem Schwerpunkt des Fahrzeugs dar, stellt Lt eine Spur dar, stellt β einen Schräglaufwinkel des Fahrzeugs dar, stellt Kf ein Kurvenfahrtvermögen der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar, stellt Kr ein Kurvenfahrtvermögen der Hinterräder dar, stellt Ff eine Querkraft der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar und stellt Fr eine Querkraft der Hinterräder dar. Genauer gesagt stellt γ' in Gleichung 1 den Differenzialwert erster Ordnung der Gierrate γ dar, stellt m in Gleichung 2 die Masse des Fahrzeugs dar und stellt δ in den Gleichungen 3 und 4 einen gelenkten Winkel der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar.
Ferner bringt im Allgemeinen der Fahrer ein Drehmoment auf die Lenkwelle 12 über das Lenkrad 11 auf. Daher steht die folgende Gleichung 5. Ih·δ'' + Ch·δ' + Ff·Lt = Th Gleichung 5
In Gleichung 5 stellt Ih das Moment der Trägheit der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar, stellt Ch einen Viskositätskoeffizienten dar und stellt Th das Eingangsdrehmoment dar. Genauer gesagt stellt δ'' in Gleichung 5 einen Differenzialwert zweiter Ordnung des gelenkten Winkels der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar, stellt δ' einen Differenzialwert erster Ordnung des gelenkten Winkels der linken und rechten Vorderräder FW1 und FW2 dar.
In dem Fall, in dem der Wert der rechten Seite in Gleichung 5 als das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas durch die Verwendung der Gleichungen 1 bis 5 erhalten wird, und zwar mit größerer Wichtigkeit bei der Unterdrückung der Vibration beim Gieren, das im Fahrzeug erzeugt wird, kann das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas auf der Grundlage der Querkraft Fr der Hinterräder und des Differenzialwertes dFr der Querkraft Fr der Hinterräder erhalten oder eingestellt werden. Genauer gesagt, wird das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas auf die Summe eines Wertes, der erhalten wird, indem die Querkraft Fr der Hinterräder mit einem Koeffizienten A multipliziert wird, und eines Wertes, der erhalten wird, indem der Differenzialwert dFr der Querkraft Fr der Hinterräder mit einem Koeffizienten B multipliziert wird, eingestellt. Da diese Koeffizienten A und B dem fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv1 bzw. dem fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Koeffizienten Kv2 entsprechen, kann das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas durch die folgende Gleichung 6 dargestellt werden. Tas = Kv1·Fr + Kv2·dFr Gleichung 6
Der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Koeffizient Kv1 und der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Koeffizient Kv2, die auf diese Weise erhalten werden, haben sich ändernde Charakteristiken, so dass sich diese mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V ändern, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist. Genauer gesagt kehrt, wie es in 3 gezeigt ist, der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Koeffizient Kv1 sein Vorzeichen oder seine Polarität bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vc um, bei der das Fahrzeug neutral gelenkt wird. Genauer gesagt nimmt der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Koeffizient Kv1 einen positiven Wert an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc ist, und nimmt dieser einen negativen Wert an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc oder höher als diese ist. Dieses zeigt, dass, bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc oder größer als diese, da beim Fahrzeug die Tendenz zum Übersteuern besteht, um die Tendenz des Übersteuerns abzuschwächen, d. h. um die Vibration des Gierens, das im Fahrzeug erzeugt wird, zu unterdrücken, das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas (das Reaktionsdrehmoment Tz) eingestellt wird, so dass dieses in einer Richtung aufgebracht wird, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in der das Lenkrad 11 durch den Fahrer gedreht wird. Das heißt, dass gezeigt wird, dass das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas auf einen solchen Wert gesetzt wird, um den Rotationsbetrieb des Fahrers des Lenkrades 11 zurückzuhalten, damit das Verhalten des Fahrzeuges stabilisiert wird.
Gemäß Vorbeschreibung kann das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas durch die vorstehend beschriebene Gleichung 6 berechnet werden. Jedoch kann in Abhängigkeit vom Verhalten des Fahrzeugs die direkte Verwendung des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas, das in Gleichung 6 berechnet wurde, das Verhalten des Fahrzeuges verschlechtern. Daher wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas unter Berücksichtigung der folgenden Faktoren berechnet.
Genauer gesagt werden berücksichtigt: ein Längsbeschleunigungskoeffizient Ka, der sich entsprechend der Größe einer Beschleunigung ändert, die in Vorn-Hinten-Richtung (Längsrichtung) des Fahrzeugs erzeugt wird, ein schlechter Straßenkoeffizient Kb, der sich in Abhängigkeit davon ändert, ob das Fahrzeug auf einer schlechten Straße fährt oder nicht (z. B. einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten, einer unebenen bzw. höckrigen Straße oder Ähnlichem) und ein Aufhängungskoeffizient Kc, der sich als ein Ergebnis der Änderung der Dämpfungskraft einer Aufhängungsvorrichtung des Fahrzeuges ändert. Somit kann die Vibration des Gierens, die bzw. das im Fahrzeug erzeugt wird, unterdrückt werden, ohne dass das Verhalten des Fahrzeuges verschlechtert wird, und zwar vermittels des Berechnens des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments las durch die Verwendung eines Koeffizienten K1, der erhalten wird, indem der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Koeffizient Kv1 mit dem Längsbeschleunigungskoeffizienten Ka, dem Koeffizienten Kb für die schlechte Straße, dem Aufhängungskoeffizienten Kc, usw. multipliziert wird. Das heißt, dass in diesem Fall das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Gleichung 6 und entsprechend der folgenden Gleichung 7 berechnet wird. Tas = K1·Fr + Kv2·dFr Gleichung 7
Beim Beenden der Berechnung des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas entsprechend Gleichung 7 führt die Lenk-ECU 36 dem EPS-Motor 23 über die Antriebsschaltung 37 einen Antriebsstrom zu, der zuvor eingestellt wurde, um dem berechneten Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas zu entsprechen. Zu dieser Zeit nimmt die Lenk-ECU 36 von der Stromerfassungseinrichtung 37a ein Signal auf, das den Antriebsstrom darstellt, der zum EPS-Motor 23 strömt, und führt diese die Rückführsteuerungen bzw. Regelungen der Antriebsschaltung 37 aus, so dass die Größe des Antriebsstromes, der zum EPS-Motor 23 strömt, gleich dem Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas wird.
Aufgrund des Steuerns des Antriebs des EPS-Motors 23 erzeugt der Motor 23 ein Hilfsdrehmoment Ta oder ein Reaktionsdrehmoment Tz, das mit dem Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas zusammenfällt, und wird das erzeugte Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz zum Lenkrad 11 übertragen. Als ein Ergebnis ist es selbst in dem Fall, in dem das Lenkrad 11 überschwingt, möglich, das gegenseitige Koppeln zwischen der Vibration des Lenkrades 11 in Rotationsrichtung und der Vibration des Gierens, das im Fahrzeug erzeugt wird, zu verhindern. Das heißt, es ist möglich, die Vibration des Lenkrades 11 in Rotationsrichtung effektiv konvergieren zu lassen, und die Vibration des Gierens, das im Fahrzeug erzeugt wird, effektiv konvergieren zu lassen.
Darüber hinaus können, wenn die Lenk-ECU 36 die Kopplungskompensationssteuerung ausführt, wie es vorstehend beschrieben ist, und zwar in einem Zustand, in dem der Fahrer die Verhaltenssteuervorrichtung 40 und die LKA-Vorrichtung 50 aktiviert hat, in einigen Fällen gleichzeitig eine Anforderung zum Vorsehen des Hilfsdrehmoments Ta für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 und eine Anforderung für das Vorsehen des Reaktionsdrehmoments Tz für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 gleichzeitig auftreten. Dieses wird nun spezifisch beschrieben. Hier wird ein Fall angenommen, in dem die Lenk-ECU 36 die Kopplungskompensationssteuerung ausführt und das Hilfsdrehmoment Ta vorsieht, das dem Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 durch den Fahrer entspricht.
In einem solchen Fall erzeugen, wenn der Fahrer das Bremsen des Fahrzeugs beabsichtigt, das auf einer Straße fährt, auf dem die linken und rechten Räder des Fahrzeuges unterschiedliche Reibungskoeffizienten gegenüber der Straßenoberfläche haben, d. h. bei einer Straße mit geteiltem μ, die linken und rechten Räder unterschiedliche Bremskräfte aufgrund einer Differenz beim Reibungskoeffizienten zwischen diesen, wodurch eine Gierrate γ beim Fahrzeug erzeugt wird. Daher kann zum Auslöschen der erzeugten Gierrate γ die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 das Reaktionsdrehmoment Tz_K berechnen, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden muss, und fordern, dass die Lenk-ECU 36 das berechnete Reaktionsdrehmoment Tz_K ausgibt. Ferner kann, wenn sich das Fahrzeug vom Zentrum einer Spur bewegt hat und sich einer Kante der Spur in dem Zustand annähert, in dem die Gierrate γ erzeugt wurde, um den Fahrer beim Rotieren des Lenkrades 11 zu unterstützen, die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 das Reaktionsdrehmoment Tz_L berechnen, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden soll, und fordern, dass die Lenk-ECU 36 das berechnete Reaktionsdrehmoment Tz_L ausgibt.
Als Nächstes wird ein Fall angenommen, bei dem im Gegensatz die Lenk-ECU 36 die Kopplungskompensationssteuerung ausführt und das Reaktionsdrehmoment Tz entsprechend dem Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas für den Rotationsbetrieb des Fahrers des Lenkrades 11 vorsieht. in einem solchen Fall kann, wenn eine Gierrate γ im Fahrzeug als ein Ergebnis der Bemühung des Fahrers zum Bremsen des Fahrzeugs, das auf einer Straße mit geteiltem μ gebremst wird, damit die erzeugte Gierrate γ ausgelöscht wird, die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 das Hilfsdrehmoment Ta_K berechnen, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades vorgesehen werden soll, und fordern, dass die Lenk-ECU 36 das berechnete Hilfsdrehmoment Ta_K ausgibt. Ferner kann, wenn das Fahrzeug vom Zentrum einer Spur bewegt wurde und sich einer Kante der Spur in dem Zustand annähert, in dem die Gierrate γ erzeugt wurde, um den Fahrer beim Rotieren des Lenkrades 11 zu unterstützen, die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 das Hilfsdrehmoment Ta_L berechnen, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden soll, und fordern, dass die Lenk-ECU 36 das berechnete Hilfsdrehmoment Ta_L ausgibt.
Das heißt, dass in dem Fall, in dem die Lenk-ECU 36 die Kopplungskompensationssteuerung ausführt, die Verhaltenssteuervorrichtung 40 die Koordinatensteuerung ausführt und gleichzeitig die LKA-Vorrichtung 50 die Hilfssteuerung ausführt, ein Zustand auftreten kann, in dem durch die Lenk-ECU 36 versucht, den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11, das Hilfsdrehmoment Ta und das Reaktionsdrehmoment Tz vorzusehen, die miteinander in Konflikt stehen (sich gegenseitig beeinflussen). Wenn das Hilfsdrehmoment Ta und das Reaktionsdrehmoment Tz, die miteinander in Konflikt stehen, gleichzeitig vorgesehen werden, wie es in 5 schematisch gezeigt ist, verringern sich beispielsweise das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz, das durch die Verhaltenssteuervorrichtung 40 und die LKA-Vorrichtung 50 angefordert wurde, wodurch sich der Effekt des geeigneten Aufrechterhaltens des Fahrverhalten des Fahrzeuges verringern kann.
Währenddessen empfindet in einem solchen Fall, wenn der Zustand, in dem die Lenk-ECU 36 ein Drehmoment vorsieht, das dem Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 unter der Kopplungskompensationssteuerung entspricht, plötzlich in den Zustand geschaltet wird, in dem das Drehmoment, das durch die elektronische Steuereinheit 41, 51 angefordert wird, vorgesehen wird, der Fahrer eine Änderung beim Drehmoment, das dem Schalten zugeordnet ist, über das Lenkrad 11, wodurch der Fahrer ein unnatürliches Empfinden hat. Ferner tritt, wenn sich das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas sich mit dem Verstreichen der Zeit verringert und sich das Drehmoment, das durch die elektronische Steuereinheit 41, 51 angefordert wird, mit dem Verstreichen der Zeit erhöht, um das unnatürliche Empfinden, das von der Änderung beim Drehmoment stammt, zu unterdrücken, eine Zeitverzögerung beim Schalten des Drehmoments auf, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden soll. In einem solchen Fall kann ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 bei einem geeigneten Zeitverhalten nicht vorgesehen werden und kann sich die Wirkung des geeigneten Aufrechterhaltens des Fahrverhaltens des Fahrzeuges verringern.
Daher führt in dem Fall, in dem die Lenk-ECU 36 eine Drehmomentausgabeanforderung von der elektronischen Steuereinheit 41, 51 aufnimmt, wenn die Lenk-ECU 36 das Konvergenzhilfsdrehmoment Tas unter der Kopplungskompensationssteuerung ausgibt, die Lenk-ECU 36 die Entscheidungsverarbeitung aus. Als Nächstes wird diese Entscheidungsverarbeitung unter Bezugnahme auf ein funktionales Blockdiagramm von 6 beschrieben, das Funktionen darstellt, die in der Lenk-ECU 36 vermittels der Computerprogrammverarbeitung umgesetzt werden.
Die Lenk-ECU 36 weist einen Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 auf, der eine Entscheidungsverarbeitung ausführt, um das Drehmoment, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen ist, ohne das Vorsehen eines unnatürlichen Empfindens beim Fahrer schnell zu schalten. Dieser Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 setzt sich aus einem Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61, einem Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62, einem Entscheidungsabschnitt 63 und einem Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 zusammen. Als Nächstes wird der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 als Erstes beschrieben.
Der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 berechnet eine Koordinatensteuerverstärkung Kg, die die Größe des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas bestimmt, das mit dem Entscheidungsverarbeiten in Zusammenhang steht, entsprechend den Größen des Koordinatensteuerdrehmoments T_K, das von der elektronischen Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 ausgegeben wird, und des Hilfssteuerdrehmoments T_L, das von der elektronischen Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 ausgegeben wird. Es ist festzuhalten, dass sich in der folgenden Beschreibung auf das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas, dessen Größe sich entsprechend der Koordinatensteuerverstärkung Kg unter dem Entscheidungsverarbeiten ändert, als ein ”Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr” bezogen wird.
Genauer gesagt nimmt der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 das Koordinatensteuerdrehmoment T_K und das Hilfssteuerdrehmoment T_L auf. Der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 berechnet dann ein Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C, in dem das Koordinatensteuerdrehmoment T_K und das Hilfssteuerdrehmoment T_L miteinander addiert werden. Nachfolgend bezieht sich der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 auf ein Verstärkungsverzeichnis, das in 7 gezeigt ist, während der Absolutwert des berechneten Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verwendet wird, um dadurch die Koordinatensteuerverstärkung Kg zu bestimmen. Wie aus 7 hervorgeht, ändert sich die Koordinatensteuerverstärkung Kg von ”1” auf ”0”, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht. Der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 führt dann das berechnete Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C dem Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 und dem Entscheidungsabschnitt 63 zu und führt die bestimmte Koordinatensteuerverstärkung Kg dem Entscheidungsabschnitt 63 zu.
Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 bestimmt, ob die Entscheidung erforderlich ist oder nicht, auf der Grundlage davon, ob die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 eine Anforderung zur Ausgabe des Koordinatensteuerdrehmoments T_K ausgibt oder nicht, und auf der Grundlage davon, ob die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 eine Anforderung ausgibt, um das Hilfssteuerdrehmoment T_L auszugeben, und ändert ein Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, das darstellt, ob die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr gestattet oder unterbunden werden soll, oder nicht. In der folgenden Beschreibung wird sich auf die Koordinatensteuerung, die durch die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 ausgeführt wird, und die Hilfssteuerung, die durch die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 ausgeführt wird, gemeinsam als ”Koordinatenhilfssteuerung” bezogen. Das Gestatten der Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr bedeutet das Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist, in den Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist. Währenddessen bedeutet das Ausgeben des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr das Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist, zu dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist.
Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 nimmt das Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L von der elektronischen Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 und das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C von dem Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 auf. Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 bestimmt dann, ob die Bedingungen erfüllt sind oder nicht, d. h. ob das Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L auf ein ”0” gesetzt ist oder nicht, was darstellt, dass die Lenkhilfe nicht erforderlich ist, und der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C kleiner als ein Wert eines zuvor eingestellten Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoments To ist. Es ist festzuhalten, dass der Wert des Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoments To zuvor auf einen kleinen Wert gesetzt wurde, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass der Fahrer eine Änderung beim Drehmoment über das Lenkrad 11 empfindet.
Genauer gesagt sind, wenn das Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L auf ”0” gesetzt ist und der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C kleiner als das Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoment To ist, die vorstehend beschriebenen Anforderungen erfüllt. Daher bestimmt der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62, dass die Entscheidung unnötig ist. In diesem Fall stellt der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 den Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A auf ”0”, was darstellt, dass die Entscheidung unnötig ist. Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 führt dem Entscheidungsabschnitt 63 das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A zu, das auf ”0” gesetzt ist.
Währenddessen sind, wenn das Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L auf ”1” gesetzt ist, was darstellt, dass die Lenkhilfe notwendig ist, oder der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C größer als das Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoment To ist, die vorstehend beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt. Daher bestimmt der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62, dass die Entscheidung notwendig ist. In diesem Fall setzt der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 den Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A auf ”1”, was darstellt, dass die Entscheidung notwendig ist. Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 führt dann dem Entscheidungsabschnitt 63 das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, das auf ”1” gesetzt ist, zu.
Der Entscheidungsabschnitt 63 bestimmt den eingestellten Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A, das von dem Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 zugeführt wurde, und die Größe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr, und gestattet oder unterbindet die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr. Für eine solche Steuerung berechnet der Entscheidungsabschnitt 63 das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr entsprechend der folgenden Gleichung 8, d. h., indem die Koordinatensteuerverstärkung Kg, die von dem Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 zugeführt wird, und das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas miteinander multipliziert werden. Tr = Kg·Tas Gleichung 8
Anschließend bestimmt der Entscheidungsabschnitt 63, ob die folgende Bedingung (1) oder die folgende Bedingung (2) erfüllt ist. Das heißt, dass die Bedingung (1) ein Zustand zum Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist, in den Zustand ist, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinationshilfssteuerung vorgesehen ist, und der Zustand (2) ein Zustand zum Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist, zu dem Zustand ist, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist.
Genauer gesagt ist der Zustand (1) ein solcher, dass der eingestellte Wert für das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A ”1” (d. h. Entscheidung ist notwendig) ist, und der Absolutwert des berechneten Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das zuvor eingestellte Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Ferner ist der Zustand (2) ein solcher, dass der eingestellte Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A ”0” ist (d. h. eine Entscheidung ist unnötig) und der Absolutwert des berechneten Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das zuvor eingestellte Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Da die Zustände (1) und (2) jeweils den zusätzlichen Zustand aufweisen, dass der Absolutwert des berechneten Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das zuvor eingestellte Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist, kann verhindert werden, dass sich das Drehmoment, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen ist, aufgrund einer Zustandsänderung plötzlich ändert. Dementsprechend wurde der Wert des Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoments Ts zuvor auf einen kleinen Wert eingestellt, so dass der Fahrer eine Änderung beim Drehmoment über das Lenkrad 11 kaum empfindet.
Als Erstes wird die Bestimmung, ob der Zustand (1) erfüllt ist oder nicht, beschrieben. Gemäß Vorbeschreibung wird das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr berechnet, indem die Koordinatensteuerverstärkung Kg und das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas miteinander multipliziert werden. Da sich die Koordinatensteuerverstärkung Kg von ”1” auf ”0” schnell ändert, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht, ändert sich das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr auf ”0”, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht.
Daher bestimmt der Entscheidungsabschnitt 63, dass der Zustand (1) nicht erfüllt ist, wenn der eingestellte Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A, das vom Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 zugeführt wird, ”1” ist, und der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr größer als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist, d. h. der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C noch klein ist. In diesem Fall gestattet der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr und bestimmt dieser die Verwendung des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 unter dem Entscheidungsverarbeiten vorgesehen ist. Das heißt, dass in diesem Fall der Entscheidungsabschnitt 63 einen Zustand aufrechterhält, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist.
Währenddessen ändert sich das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr schnell auf ”0”, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht. Daher erhöht sich selbst in dem Fall, in dem der Zustand (1) nicht erfüllt ist, wenn der eingestellte Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A ”1” ist, der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C schnell und wird der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr schnell kleiner als der Wert des Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoments Ts, wodurch der Zustand (1) schnell erfüllt ist. Wenn der Entscheidungsabschnitt 63 bestimmt, dass der Zustand (1) erfüllt ist, unterbindet der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr und bestimmt dieser die Verwendung des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 bei der Entscheidungsverarbeitung dient. Anders ausgedrückt bewirkt in diesem Fall der Entscheidungsabschnitt 63 das Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist, zu einem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist.
Als Nächstes wird die Bestimmung, ob der Zustand (2) erfüllt ist oder nicht, beschrieben. Wenn die Koordinatenhilfssteuerung, die durch die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 und die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 ausgeführt ist, endet, wird das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, dessen Wert auf ”0” eingestellt ist, von dem Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 zum Entscheidungsabschnitt 63 geführt. Auf der Grundlage des Wertes des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A bestimmt der Entscheidungsabschnitt 63, ob der Zustand (2) erfüllt ist oder nicht. Das heißt, dass, wenn der eingestellte Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A ”0” ist und der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist, der Entscheidungsabschnitt 63 bestimmt, dass der Zustand (2) erfüllt ist.
Es ist festzuhalten, dass gemäß Vorbeschreibung der Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A durch den Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 auf ”0” eingestellt ist, wenn der Wert des Lenkhilfsanforderungsflags FRG_L auf ”0” gesetzt ist und der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C kleiner als der Wert des Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoments To ist. Währenddessen wird das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr berechnet, indem das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas mit der Koordinatensteuerverstärkung Kg multipliziert wird, die bestimmt wird, um dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C zu entsprechen, dessen Absolutwert kleiner als der Wert des Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoments To ist.
Daher gestattet der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr, wenn der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheldungsdrehmoments Tr – der sich entsprechend der Koordinatensteuerverstärkung Kg erhöht (der sich erhöht, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verringert), das heißt, der sich erhöht, wenn sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verringert – kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Anders ausgedrückt bewirkt der Entscheidungsabschnitt 63 schnell das Schalten von dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist, zu dem Zustand, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 über die Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist. Wenn der Zustand (2) erfüllt ist, bestimmt der Entscheidungsabschnitt 63 die Verwendung des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 bei der Entscheidungsbearbeitung vorgesehen ist.
Es ist festzuhalten, dass das Folgende der Grund ist, aus dem trotz des Abschließens der Koordinatenhilfssteuerung der Entscheidungsabschnitt 63 die Verwendung des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr als das Nachsteuerdrehmoment T_F bestimmt, wenn der Zustand (2) erfüllt ist. Das heißt, dass gemäß Vorbeschreibung der Zustand (2) erfüllt ist, wenn der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C kleiner als das Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoment To ist. Jedoch ist in einigen Fallen der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C nicht null, selbst wenn der Zustand (2) erfüllt wurde. Daher verwendet, bis dass der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C ”0” wird, der Entscheidungsabschnitt 63 als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr, das erhalten wird, indem das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas mit der Koordinatensteuerverstärkung Kg multipliziert wird.
Währenddessen bestimmt der Entscheidungsabschnitt 63, dass der Zustand (2) nicht erfüllt ist, wenn der eingestellte Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A, der vom Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 zugeführt wird, ”0” ist, und z. B. der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C stark klein wird, so dass der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr größer als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. In diesem Fall unterbindet der Entscheidungsabschnitt 63 kontinuierlich die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr und bestimmt dieser die Verwendung des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 unter der Entscheidungsverarbeitung vorgesehen ist. Es ist festzuhalten, dass in diesem Fall, nachdem der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C ”0” wird, der Entscheidungsabschnitt 63 bestimmt, das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F zu verwenden.
Nach der Bestimmung des Nachentscheidungssteuerdrehmoments T_F vermittels der Entscheidungsverarbeitung führt der Entscheidungsabschnitt 63 das bestimmte Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F dem Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 zu. Der Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 berechnet einen Antriebsstrom entsprechend dem zugeführten Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F auf der Grundlage einer zuvor eingestellten Beziehung (genauer gesagt unter Bezugnahme auf ein zuvor eingestelltes Verzeichnis). Der Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 führt dann den berechneten Antriebsstrom dem EPS-Motor 23 über die Antriebsschaltung 37 zu. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Nachentscheidungsantriebssteuerabschnitt 64 von der Stromerfassungseinrichtung 37a das Signal auf, das den Antriebsstrom darstellt, der zum EPS-Motor 23 fließt, und führt dieser die Regelung der Antriebsschaltung 37 aus, so dass ein Antriebsstrom, dessen Größe dem Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F entspricht, in geeigneter Weise zum EPS-Motor 23 fließt. Aufgrund des Steuerns des Antriebs des EPS-Motors 23 erzeugt der Motor 23 ein Hilfsdrehmoment Ta oder ein Reaktionsdrehmoment Tz, das mit dem Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F zusammenfällt, und wird das erzeugte Hilfsdrehmoment Ta oder Reaktionsdrehmoment Tz zum Lenkrad 11 übertragen.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ebenfalls hervorgeht, kann entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel selbst in dem Fall, in dem gleichzeitig ein Zustand auftritt, in dem ein Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz, das als die erste Kraft dient, für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen ist, um das Fahrverhalten des Fahrzeuges auf der Grundlage des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C zu korrigieren (der ersten gesteuerten Variable), die von der Verhaltenssteuervorrichtung 40 und der LKA-Vorrichtung 50 ausgegeben wird, und ein Zustand auftritt, in dem das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz, das als die zweite Kraft dient, für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 auf der Grundlage des berechneten Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas vorgesehen ist (die zweite gesteuerte Variable), der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 ein gegenseitiges Beeinflussen dieser Drehmomente verhindern.
Genauer gesagt berechnet der Koordinatensteuerverstärkungsberechnungsabschnitt 61 die Koordinatensteuerverstärkung Kg, die sich verringert, wenn sich die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht, und der sich erhöht, wenn sich die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verringert. Anschließend berechnet der Entscheidungsabschnitt 63 das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr, indem das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas mit der Koordinatensteuerverstärkung Kg multipliziert wird. Somit ändert sich die Größe des Soll-Konvergenzhilfsdrehmoments Tas entsprechend der Koordinatensteuerverstärkung Kg, d. h. die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kann schnell geändert werden, wenn sich die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C ändert.
Daher kann in einem Zustand, in dem sich die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht, und zwar aufgrund des Verringerns der Koordinatensteuerverstärkung Kg, die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr schnell verringert wird. Somit kann das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz auf der Grundlage des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C vorzugsweise für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden. Währenddessen kann in einem Zustand, in dem sich die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verringert, und zwar aufgrund der sich erhöhenden Koordinatensteuerverstärkung Kg, die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr schnell erhöht werden. Somit kann das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz auf der Grundlage des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr vorzugsweise für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen werden. Dementsprechend kann vermittels des Zusammenpassens einer Änderung bei der Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr mit einer Änderung bei der Größe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C das Drehmoment, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen ist, schnell geschaltet werden, ohne dass eine Zeitverzögerung auftritt.
Ferner wird es in diesem Fall durch das Bemerken der Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr und des Trends der Änderung bei der Größe davon (Erhöhungstrend oder Verringerungstrend) es möglich, die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr zu unterbinden oder zu gestatten, d. h. die Ausgabe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C zu gestatten oder zu verhindern, wenn die Größe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Aufgrund dieser Steuerung wird es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer ein unnatürliches Empfinden über das Lenkrad 11 aufgrund einer Änderung beim Drehmoment empfindet, wobei diese Änderung beim Schalten von dem Zustand, in dem das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr ausgegeben wird, zu dem Zustand, in dem das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C ausgegeben wird, oder beim Schalten von dem Zustand, in dem das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C ausgegeben wird, zu dem Zustand, in dem das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr ausgegeben wird, auftritt.
Ferner kann in dem Fall, in dem die Größe (Absolutwert) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C größer als das Entscheidungsanforderungsbestimmungsdrehmoment To ist, d. h. in dem Fall, in dem das Hilfsdrehmoment Ta oder das Reaktionsdrehmoment Tz auf der Grundlage des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen sein muss, um das Fahrverhalten des Fahrzeuges zu korrigieren, der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 die Notwendigkeit für die Entscheidung zum Einräumen der Priorität bei der Ausgabe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C gegenüber der Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr bestimmen, um die Interferenz zwischen dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C und dem Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr effektiv zu verhindern. In dem Fall, in dem der Entscheidungsabschnitt 63 das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, das auf ”1” eingestellt ist, was anzeigt, dass die Entscheidung notwendig ist, wenn die Größe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist, aufnimmt, kann der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C statt der Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr gestatten. Währenddessen kann, wenn der Entscheidungsabschnitt 63 das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, das auf ”0” eingestellt ist, aufnimmt, der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr statt der Ausgabe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C gestatten. Aufgrund dieses Betriebes kann der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 vorzugsweise das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C ausgeben, während die Interferenz zwischen dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C und dem Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr zuverlässig verhindert wird.
In diesem Fall wird das Lenkhilfsanforderungsflag FRG_L, das auf ”1” gesetzt ist, um die Ausgabe des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C anzufordern, zusammen mit dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C ausgegeben. Daher kann die Notwendigkeit der Entscheidung durch die Verwendung dieses Lenkhilfsanforderungsflags FRG_L ebenfalls bestimmt werden. Gemäß Vorbeschreibung kann über die Verwendung des Lenkhilfsanforderungsflags FRG_L der Entscheid ungsverarbeitungsabschnitt 60 vorzugsweise das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C ausgeben, während zuverlässiger die Beeinflussung zwischen dem Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C und dem Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt und unterschiedliche Modifikationen sind möglich, ohne dass vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
Beispielsweise weist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 den Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 auf. Der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 bestimmt, ob die Entscheidung notwendig ist oder nicht, auf der Grundlage davon, ob die elektronische Steuereinheit 41 der Verhaltenssteuervorrichtung 40 die Ausgabe des Koordinatensteuerdrehmoments T_K anfordert oder nicht, und auf der Grundlage davon, ob die elektronische Steuereinheit 51 der LKA-Vorrichtung 50 die Ausgabe des Hilfssteuerdrehmoments T_L anfordert oder nicht, und ändert das Entscheidungsanforderungsflag FRG_A, das darstellt, ob die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr gestattet oder unterbunden werden soll. Der Entscheidungsabschnitt 63 gestattet oder unterbindet die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr auf der Grundlage des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A, das vom Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 zugeführt wird.
Jedoch wird gemäß Vorbeschreibung das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr erhalten, indem das Soll-Konvergenzhilfsdrehmoment Tas mit der Koordinatensteuerverstärkung Kg multipliziert wird, und wird die Koordinatensteuerverstärkung Kg auf einen Wert im Bereich von 0 bis 1 entsprechend einer Änderung (Erhöhung oder Verringerung) des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C eingestellt. Daher verringert sich, wenn sich das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C erhöht, das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr, und erhöht sich, wenn sich das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C verringert, das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr. Dementsprechend kann der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 weggelassen werden, anders ausgedrückt, kann der Entscheidungsabschnitt 63 konfiguriert sein, so dass dieser den eingestellten Wert des Entscheidungsanforderungsflags FRG_A nicht bestimmt.
Das heißt, dass in dem Fall, in dem sich das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr verringert, das heißt, sich der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C erhöht, der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr unterbindet, wenn der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Währenddessen gestattet in dem Fall, in dem sich das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr erhöht, d. h. der Absolutwert des Koordinatensteuerendsteuerdrehmoments T_C verringert, der Entscheidungsabschnitt 63 die Ausgabe des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr, wenn der Absolutwert des Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoments Tr kleiner als das Zustandsänderungsbestimmungsdrehmoment Ts ist. Aufgrund dieses Vorgangs können die Wirkungen ähnlich denen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels erwartet werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, in dem sowohl die Verhaltenssteuervorrichtung 40 als auch die LKA-Vorrichtung 50 betrieben werden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, in dem nur eine der Vorrichtungen 40 und 50 betrieben wird. Selbst in dem Fall, in dem nur eine der Vorrichtungen 40 und 50 betrieben wird, können Wirkungen ähnlich denen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels erwartet werden, solange wie der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 die Entscheidungsverarbeitung in der gleichen Weise ausführt. Es ist festzuhalten, dass in diesem Fall der Entscheidungsanforderungsbestimmungsabschnitt 62 den Betrieb des Bestimmens des Wertes des Lenkhilfsanforderungsflags FRG_L weglassen kann, wenn nur die Verhaltenssteuervorrichtung 40 betrieben wird.
Ferner entscheidet in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 zwischen dem Fall, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist, und dem Fall, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung ausgeführt wird, und verwendet dieser das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr oder das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F. Das Ausführungsbeispiel kann modifiziert werden, so dass der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 zwischen dem Fall, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der vorstehend beschriebenen normalen Steuerung statt der Kopplungskompensationssteuerung vorgesehen ist, und dem Fall entscheidet, in dem ein Drehmoment für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vermittels der Koordinatenhilfssteuerung vorgesehen ist, und dieser das Koordinatensteuerentscheidungsdrehmoment Tr oder das Koordinatensteuerendsteuerdrehmoment T_C als das Nachentscheidungssteuerdrehmoment T_F verwendet.
Ferner wird im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Servolenkvorrichtung angewendet, die gestaltet ist, so dass das Lenkrad 11 mit der Lenkgetriebeeinheit 20 vermittels der Lenkwelle 12 direkt verbunden ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Servolenkvorrichtung angewendet werden, die einen variablen Getriebemechanismus aufweist, der die Beziehung zwischen der Verschiebung des Lenkrades 11 in Rotationsrichtung und der Verschiebung der Zahnstange 22 in der Axialrichtung ändern kann. Es ist festzuhalten, dass, da die Struktur und der Betrieb einer solchen variablen Getriebevorrichtung wohl bekannt sind, ihre detaillierten Beschreibungen hier nicht vorgenommen werden.
Eine solche elektrische Servolenkvorrichtung weicht von der elektrischen Servolenkeinrichtung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels darin ab, dass sich die Lenkwelle 12 aus einer Lenkeingabewelle, die sich zusammen mit dem Lenkrad 11 drehen kann, und einer Lenkausgabewelle, die mit der Lenkgetriebeeinheit 20 verbunden ist, zusammensetzt. Der variable Getriebemechanismus verbindet die Lenkeingabewelle und die Lenkausgabewelle miteinander und ändert die Beziehung zwischen der Größe der Rotation der Lenkeingabewelle und der Größe der Rotation der Lenkausgabewelle.
Selbst bei einer solchen elektrischen Servolenkvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration treten in einigen Fällen eine Anforderung zum Vorsehen eines Hilfsdrehmoments Ta für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 und eine Anforderung zum Vorsehen einer Reaktionskraft Tz für den Rotationsbetrieb des Lenkrads 11 gleichzeitig in einem Zustand auf, in dem die Kopplungskompensationssteuerung und die Koordinatenhilfssteuerung gleichzeitig ausgeführt werden. In einem solchen Fall führt der Entscheidungsverarbeitungsabschnitt 60 die Entscheidungsverarbeitung in der gleichen Weise wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aus. Daher kann das Drehmoment, das für den Rotationsbetrieb des Lenkrades 11 vorgesehen ist, schnell geschaltet werden, ohne dass ein unnatürliches Empfinden beim Fahrer hervorgerufen wird, wodurch Wirkungen ähnlich denen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels erwartet werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006-224750 [0002, 0004]
JP 6-206564 [0003, 0004]

Claims

Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lenkrad, das durch einen Fahrer betätigt wird, einer Kraftvorseheinrichtung zum Vorsehen einer vorbestimmten Kraft für den Betrieb des Lenkrades und einer Betriebssteuereinrichtung zum Steuern des Betriebes der Kraftvorseheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebssteuereinrichtung aufweist: eine Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable zum Eingeben einer ersten gesteuerten Variable, die von einer Vorrichtung ausgegeben wird, die ein Fahrverhalten des Fahrzeugs steuert, wobei die erste gesteuerte Variable verwendet wird, um eine erste Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit das Fahrverhalten des Fahrzeugs korrigiert wird, eine Berechnungseinheit für eine zweite gesteuerte Variable zum Bestimmen einer zweiten gesteuerten Variable, die verwendet wird, um eine zweite Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit eine Betätigungskraft, die durch den Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird, verringert wird oder der Betätigungskraft widerstanden wird, eine Verstärkungsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Verstärkung, die sich verringert, wenn sich die erste gesteuerte Variable, die durch die Eingabeeinrichtung der ersten gesteuerten Variable eingegeben wird, erhöht, und die sich erhöht, wenn sich die eingegebene erste gesteuerte Variable verringert, wobei die Verstärkung die Große der zweiten gesteuerten Variable ändert, die durch die Berechnungseinrichtung für die zweite gesteuerte Variable berechnet wird, eine Entscheidungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die entsprechend der Verstärkung geändert wird, und Gestatten der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable, wenn die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung, die durch die Verstärkungsberechnungseinrichtung berechnet wird, verringert, kleiner als ein voreingestellter vorbestimmter Gestattungswert wird, und zum Gestatten der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, und zum Unterbinden der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable, wenn die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung erhöht, kleiner als der vorbestimmte Gestattungswert ist, und eine Betriebseinrichtung zum Betreiben der Kraftvorseheinrichtung durch die Verwendung der ersten gesteuerten Variable oder der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, wobei die Ausgabe davon durch die Entscheidungseinrichtung gestattet ist.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Größe der zweiten gesteuerten Variable geändert wird, indem eine Multiplikation mit der Verstärkung, die durch die Verstärkungsberechnungseinrichtung berechnet wurde, stattfindet.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Betriebssteuereinrichtung ferner eine Entscheidungsbestimmungseinrichtung zum Vergleichen der Größe der ersten gesteuerten Variable, die durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird, und eines voreingestellten vorbestimmten Bestimmungswertes und zum Bestimmen aufweist, dass die Entscheidung zum Einräumen der Priorität bei der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable über der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die entsprechend der berechneten Verstärkung geändert ist, notwendig ist, wenn die Größe der ersten gesteuerten Variable größer als der vorbestimmte Bestimmungswert ist, und die Entscheidungseinrichtung die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die entsprechend der Verstärkung geändert ist, unterbindet und die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable gestattet, wenn die Entscheidungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Entscheidung notwendig ist, und die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung verringert, kleiner als ein voreingestellte vorbestimmte Gestattungswert ist, und die Entscheidungseinrichtung die Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung ändert, gestattet und die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable unterbindet, wenn die Entscheidungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Entscheidung unnötig ist, und die Größe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung erhöht, kleiner als der Gestattungswert ist.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung zum Steuern des Fahrverhaltens des Fahrzeugs die erste gesteuerte Variable und ein Anforderungsinformationsstück ausgibt, das die Ausgabe der ersten gesteuerten Variable anfordert, und die Entscheidungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Entscheidung zum Einräumen der Priorität bei der Ausgabe der ersten gesteuerten Variable über der Ausgabe der zweiten gesteuerten Variable, die sich entsprechend der Verstärkung geändert hat, notwendig ist, wenn die Grolle der ersten gesteuerten Variable, die durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird, größer als der vorbestimmte Bestimmungswert ist oder wenn das Anforderungsinformationsstück durch die Eingabeeinrichtung für die erste gesteuerte Variable eingegeben wird.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Steuern des Fahrverhalten des Fahrzeugs zumindest eine der Vorrichtungen Verhaltenssteuervorrichtung, die eine Fehlordnung des Verhaltens korrigiert, das als ein Ergebnis des Bremsens oder Antreibens des Fahrzeugs erzeugt wird, um dadurch die Fahrlage des Fahrzeugs zu stabilisieren, und Spurhaltehilfsvorrichtung ist, die den Betrieb des Lenkrades durch den Fahrer unterstützt, um zu bewirken, dass das Fahrzeug fährt, während der Form eines Abschnitts einer Straße gefolgt wird, der sich vor dem Fahrzeug befindet.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die erste gesteuerte Variable die Summe einer gesteuerten Variable, die von der Verhaltenssteuervorrichtung ausgegeben wurde und verwendet wird, eine Kraft des Betriebes des Lenkrades vorzusehen, um die Fehlordnung des Verhaltens, das im Fahrzeug verursacht wird, zu korrigieren, und einer gesteuerten Variable ist, die von der Spurhaltehilfsvorrichtung ausgeben wird und verwendet wird, um eine Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit der Betrieb des Lenkrades unterstützt wird.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinrichtung der zweiten gesteuerten Variable eine zweite gesteuerte Variable berechnet, die verwendet wird, um die zweite Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit eine Vibration des Lenkrades in Betriebsrichtung und eine Vibration des Gierens, die im Fahrzeug verursacht wird, dahingehend verhindert wird, dass diese eine Gegenphasigkeit in Bezug zueinander erlangen und Resonanz auftritt.
Eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Berechnungseinrichtung für die zweite gesteuerte Variable eine zweite gesteuerte Variable berechnet, die verwendet wird, um die zweite Kraft für den Betrieb des Lenkrades vorzusehen, damit eine Phasendifferenz zwischen einer Änderung bei der Betriebsgröße des Lenkrads und einer Änderung bei der Betriebskraft, die auf das Lenkrad aufgebracht wird, verringert wird.