DE112009005225T5

DE112009005225T5 - Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112009005225T5
Application number: DE112009005225T
Authority: DE
Inventors: Toru Takashima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2029-09-12
Also published as: CN102481949A; CN102481949B; US8483912B2; WO2011030446A1; JP5429290B2; DE112009005225B4; US20120158246A1; JPWO2011030446A1

Abstract

Der Verbrauch einer Speicherbatterievorrichtung wird wirksam unterdrückt, während die positiven Wirkungen einer Hinterradlenkvorrichtung so weit wie möglich aufrechterhalten werden. In einem Fahrzeug 10, das mit einem ARS-Aktuator 400 und einer ARS-Ansteuervorrichtung 500 als der Hinterradlenkvorrichtung versehen ist, führt eine ECU 100 eine elektrische ARS-Energiesparsteuerung durch. Bei der Steuerung wird eine elektrische Energiezufuhr zu dem ARS-Aktuator 400 bei Bedingungen unterbrochen, bei denen eine Steuerwinkelabweichung Δδr größer als eine Bezugsabweichung Δδth ist und eine Dauer TIst einen Bezugswert TIstth in Fällen überschreitet, in denen ein Hinterradsteuerwinkel δr größer als ein Bezugssteuerwinkel δrth ist, wobei die Steuerwinkelabweichung Δδr ein Differenzwert zwischen einem Sollhinterradsteuerwinkel δrtg und dem Hinterradsteuerwinkel δr ist und die Dauer TIst eine Zeit ist, während derer der Zustand, in dem die Steuerwinkelabweichung Δδr größer als die Bezugsabweichung Δδrth ist, andauert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und eine Hinterradlenkvorrichtung zum Steuern verschiedener Hinterradlenkvorrichtungen wie beispielsweise einer ARS (aktive Hinterradlenkung).
Stand der Technik
In Bezug auf die Hinterradlenkvorrichtungen wurde eine Hinterradlenkvorrichtung zum Verhindern einer Übertragung einer Antriebskraft von einer Hinterradseite vorgeschlagen (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Gemäß der Fahrzeughinterradlenkvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, ist es durch Anordnen eines Schneckenrads und eines irreversiblen Kupplungsmechanismus, der die Übertragung einer Antriebskraft von einer Aktuatorseite auf die Hinterradseite ermöglicht, um die Übertragung der Antriebskraft in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern, in einem Kraftübertragungskanal zum Übertragen der Antriebskraft von dem Aktuator auf die Hinterräder möglich, sicher zu verhindern, dass der Lenkwinkel von Hinterrädern geändert wird.
In technischen Bereichen, die die Hinterradlenkvorrichtungen nicht betreffen, wurde eine elektrische Servolenkvorrichtung zum Verringern eines Antriebsstroms für einen Motor in der Nähe eines Steuerwinkelendes (Ruderwinkelendes) vorgeschlagen (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-237614
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-269070
Beschreibung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
In einem Fahrzeug ändert sich in einigen Fällen eine physikalische Last zum Lenken der Hinterräder aufgrund einer Änderung der Antriebsbedingungen oder Ähnlichem. Insbesondere neigt die physikalische Last in einem Steuerwinkelbereich (Ruderwinkelbereich) in der Nähe des Endes dazu, beachtlich hoch zu werden. In dem Steuerwinkelbereich, in dem die physikalische Last bei einer derartigen Steuerwinkelsteuerung hoch ist, erhöht sich eine Last, die für eine Antriebsvorrichtung wie beispielsweise einen Aktuator benötigt wird, wobei die Antriebsvorrichtung auf die Hinterräder eine Lenkkraft zum Vorantreiben der Lenkung der Hinterräder ausüben kann. Dieses erhöht die Erschöpfung verschiedener Speicherbatterievorrichtungen wie beispielsweise einer Batterie zum Zuführen von elektrischer Energie zu diesem Aktuator.
Das Patentdokument 1 beschreibt dieses jedoch nicht, und die Erschöpfung der Speicherbatterievorrichtungen dieses Typs kann nicht vermieden bzw. verringert werden. Abgesehen davon, ob die Technologie, die in dem Patentdokument 2 beschrieben ist, für die Hinterradlenkvorrichtungen verwendet werden kann, wird, wenn der Antriebsstrom einfach in der Nähe des Steuerwinkelendes verringert wird, wie es in dem Patentdokument 2 beschrieben ist, ein Bereich, in dem die Steuerwinkelsteuerung durchgeführt werden kann, seit dem Start verringert, und somit werden die positiven Wirkungen der Hinterradlenkvorrichtungen signifikant verringert. Mit anderen Worten gibt es bei der herkömmlichen Technologie einschließlich der Technologien, die in den oben beschriebenen Patentdokumenten beschrieben sind, das technische Problem, dass es in der Praxis sehr schwer ist, die Erschöpfung der Speicherbatterievorrichtungen zu unterdrücken, während die Wirkungen der Hinterradlenkvorrichtungen so weit wie möglich aufrechterhalten werden.
Im Hinblick auf die oben genannten Probleme ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Erschöpfung der Speicherbatterievorrichtung(en) zu unterdrücken, während die positiven Wirkungen der Hinterradlenkvorrichtungen so weit wie möglich aufrechterhalten werden.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann mittels einer ersten Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung gelöst werden, wobei die Hinterradlenkvorrichtung versehen ist mit: einer Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Lenkrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und eine Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; eine Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; und eine Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird, und zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die elektrische Energiezufuhr zu der Lenkkraftzufuhrvorrichtung unterbrochen wird, wenn der spezifizierte tatsächliche Winkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist.
Die erste Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die mit der Lenkkraftzufuhrvorrichtung und der Elektrifizierungsvorrichtung versehen ist, und kann Formen verschiedener Computersysteme wie beispielsweise Mikrocomputervorrichtungen, verschiedene Steuerungen oder verschiedene Verarbeitungseinheiten wie beispielsweise eine einzelne oder mehrere ECUs (elektronische Steuereinheit), die in geeigneter Weise verschiedene Speichervorrichtungen wie beispielsweise einen Pufferspeicher oder einen Flash-Speicher, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) oder einen ROM (Nur-Lese-Speicher) enthalten können, verschiedene Prozessoren oder verschiedene Steuerungen, eine oder mehrere MPUs (Mikroverarbeitungseinheit), CPUs (zentrale Verarbeitungseinheit), etc. verwenden.
Die Lenkkraftzufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise eine Vorrichtung wie ein sogenannter direkt wirkender Aktuator als eine bevorzugte Form, die in der Lage ist, eine Drehenergie einer elektrischen Drehmaschine in eine Hin- und Herbewegung in einer Richtung einer Achse unabhängig davon, ob dieses direkt oder indirekt durchgeführt wird, umzuwandeln. Die Lenkkraftzufuhrvorrichtung ist mindestens eine Vorrichtung, die in der Lage ist, die Lenkkraft zuzuführen, um das Lenken der Hinterräder entsprechend dem Elektrifizierungszustand voranzutreiben. Hier meint der „Elektrifizierungszustand” die Details verschiedener Elektrifizierungsaspekte für die Lenkkraftzufuhrvorrichtung einschließlich des Vorhandenseins oder der Abwesenheit der Elektrifizierung, des Zeitpunkts der Elektrifizierung, der Ansteuerspannung, des Ansteuerstroms, der elektrischen Antriebsenergie, des Ansteuertastverhältnisses usw. Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Elektrifizierungszustand durch die Elektrifizierungsvorrichtung gesteuert. Die Elektrifizierungsvorrichtung enthält eine einzelne oder mehrere physikalische, mechanische, elektrische oder magnetische Vorrichtungen, die in geeigneter Weise beispielsweise einen Kabelbaum, ein Kabel, einen Verbinder, einen Anschluss, eine Schaltschaltung, eine Inverterschaltung, eine Relaisschaltung, eine PWM-Steuerschaltung oder Ähnliches enthalten können, die mit der Lenkkraftzufuhrvorrichtung unter verschiedenen physikalischen, mechanischen, elektrischen oder magnetischen Aspekten verbunden sind.
Gemäß der Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung stellt die Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung den Sollsteuerwinkel der Hinterräder ein, und die Elektrifizierungssteuervorrichtung steuert die Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass auf die Hinterräder eine geeignete Lenkkraft auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel der Hinterräder, der durch die Spezifizierungsvorrichtung spezifiziert wird, ausgeübt wird. Hier ist der praktische Steueraspekt der Elektrifizierungssteuervorrichtung nicht beschränkt, solange die Abweichung zumindest als eine Bezugsinformation für die Steuerung verwendet wird; gemäß einer bevorzugten Form können jedoch, damit der tatsächliche Steuerwinkel dem Sollsteuerwinkel folgt, verschiedene Rückkopplungssteuerungen wie beispielsweise eine PID-Steuerung, die die Abweichung als einen Parameter verwendet, oder eine Vorwärtskopplungssteuerung oder Ähnliches auf der Grundlage von Steuerbedingungen, die im Voraus ausgelegt werden, durchgeführt werden.
Der Ausdruck „Spezifizieren” der vorliegenden Erfindung enthält konzeptionell ein Erfassen, Berechnen, Herleiten, Identifizieren, Erhalten, Auswählen und Ähnliches, und solange dadurch die Abweichung als die Bezugsinformation hinsichtlich der Steuerung bestimmt werden kann, reicht dieser praktische Aspekt weit. Die Spezifizierungsvorrichtung kann beispielsweise eine Erfassungsvorrichtung wie beispielsweise ein Steuerwinkelsensor sein, und ein Wert, der dem tatsächlichen Steuerwinkel entspricht, als ein Sensorausgang von der Erfassungsvorrichtung wie beispielsweise einem Steuerwinkelsensor kann als ein elektrisches Signal erhalten werden. Was spezifiziert wird, kann der tatsächliche Winkel oder der Wert, der dem tatsächlichen Steuerwinkel entspricht, dessen Entsprechungsbeziehung zu dem tatsächlichen Steuerwinkel im Voraus bestimmt wird, sein.
Die Elektrifizierungssteuervorrichtung steuert die Lenkkraftzufuhrvorrichtung über die Elektrifizierungsvorrichtung auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel. Grundlegend wird, solange die Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel vorhanden ist, die elektrische Energiezufuhr über die Elektrifizierungsvorrichtung fortgesetzt.
Andererseits erhöht sich die Lenkkraft, die benötigt wird, um die Hinterräder zu lenken, wenn sich der tatsächliche Steuerwinkel erhöht, wenn dessen andere Elemente, die nicht der tatsächliche Steuerwinkel sind, gemeinsam sind, und die Lenkkraft nimmt in vielen Fällen einen Spitzenwert bei dem Steuerwinkelende und in einem Steuerwinkelbereich in der Nähe des Steuerwinkelendes an. In einem derartig relativ großen Steuerwinkelbereich überschreitet die Lenkkraft, die bewirkt, dass der tatsächliche Steuerwinkel dem Sollsteuerwinkel folgt, in vielen Fällen physikalische, mechanische oder elektrische Beschränkungen oder Grenzen der Lenkkraftzufuhrvorrichtung.
In diesem Fall kann es sogar dann, wenn die Elektrifizierung fortgesetzt wird, eine Situation geben, bei der die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Steuerwinkel und dem Sollsteuerwinkel zumindest nicht bis zu einem praktisch nützlichen Ausmaß verringert wird. Mit anderen Worten kann bei einer derartigen Situation die Verschwendung von elektrischen Energieressourcen, die kaum zu der Erzielung des Sollsteuerwinkels beitragen, fortgesetzt vorhanden sein. Der Nachteil der Verschwendung von elektrischen Energieressourcen kann gegenüber dem praktischen Vorteil der Steuerwinkelsteuerung der Hinterräder überwiegen.
Somit steuert die Elektrifizierungssteuervorrichtung in der Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die elektrische Energiezufuhr zu der Lenkkraftzufuhrvorrichtung unterbrochen wird, wenn der spezifizierte tatsächliche Winkel größer oder gleich dem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich der Bezugsabweichung ist.
Hier ist der praktische Aspekt des Unterbrechens der elektrischen Energiezufuhr nicht besonders beschränkt, solange der elektrische Energieverbrauch der Lenkkraftzufuhrvorrichtung nicht realisiert wird (das heißt, der elektrische Energieverbrauch ist nicht notwendigerweise gleich null). Die elektrische Verbindung einer Batterie oder Ähnlichem mit verschiedenen Speicherbatterievorrichtungen kann durch eine Relaisschaltung oder Ähnliches unterbrochen werden. Die elektrische Energiezufuhr kann im Wesentlichen durch Betätigung der Steuerung wie beispielsweise ein Einstellen eines Ansteuertastverhältnisses auf null unterbrochen werden.
Die „Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel” der vorliegenden Erfindung ist ein Wert, der durch Subtrahieren des tatsächlichen Steuerwinkels von dem Sollsteuerwinkel erhalten wird. Der Ausdruck „dass die Abweichung größer oder gleich der Bezugsabweichung ist” meint, dass der tatsächliche Steuerwinkel um die Bezugsabweichung oder mehr in Bezug auf den Sollsteuerwinkel unzureichend ist. In dem praktischen Steueraspekt können positive und negative (plus und minus) Vorzeichen in Abhängigkeit von der Lenkrichtung der Hinterräder vorhanden sein. In diesem Fall kann streng gesprochen die Größenkorrelation zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel umgekehrt sein. In einem derartigen Fall oder in ähnlichen Fällen wird eine Bestimmung im Hinblick auf den zuvor genannten Zweck getroffen.
Hier ist die „Bezugsabweichung”, die ein Kriteriumswert, der der Abweichung zugeordnet ist, ist, vorzugsweise ein fester oder ein variabler Wert, der unter gemeinsamer kooperativer Berücksichtigung einer positiven Wirkung der Unterdrückung der Verschwendung von elektrischer Energie und eines tatsächlichen Vorteils durch die Hinterradlenkung (die sich einander widersprechen können) auf der Grundlage von Experimenten, Erfahrungen, Theorien, Simulationen oder Ähnlichem im Voraus bestimmt werden kann.
Wenn die Bezugsabweichung übermäßig klein ist, kann die elektrische Energiezufuhr sogar dann unterbrochen werden, wenn keine spezielle Last auf die Lenkkraftzufuhrvorrichtung ausgeübt wird. Wenn andererseits die Bezugsabweichung übermäßig groß ist, wird die Steuerung, die das Unterbrechen der elektrischen Energiezufuhr angibt, nicht mit einer praktisch nützlichen Frequenz aktiviert. Daher wird die Bezugsabweichung wünschenswert derart eingestellt, dass der Zustand, bei dem es eine Art von Sättigung des tatsächlichen Winkels aufgrund der Tatsache, dass die Lenkkraft, die für die Lenkung der Hinterräder benötigt wird, im Hinblick auf derzeitige Beschränkungen oder Ähnliches hinsichtlich der Betriebe der Lenkkraftzufuhrvorrichtung übermäßig groß ist, genau bestimmt wird, wenn bewirkt wird, dass der tatsächliche Winkel dem Sollsteuerwinkel folgt.
Außerdem ist der „Bezugssteuerwinkel”, der ein Kriteriumswert, der dem tatsächlichen Steuerwinkel zugeordnet ist, ist, vorzugsweise ein fester oder ein variabler Wert, der im Hinblick darauf, dass der große oder kleine Steuerwinkel jeweils der großen oder kleinen Last der Lenkkraftzufuhrvorrichtung entspricht, eingestellt wird, wie es oben beschrieben ist. Der Bezugssteuerwinkel kann beispielsweise ein relativ großer Wert in der Nähe des Steuerwinkelendes sein. Außerdem erhöht sich in einem relativ kleinen Steuerwinkelbereich, der kleiner als der Bezugssteuerwinkel ist, die Last der Lenkkraftzufuhrvorrichtung sogar dann nicht, wenn es aus irgendwelchen Gründen eine stabile Abweichung gibt, und die Verschwendung der elektrischen Energie erhöht sich kaum bis zu einem Ausmaß, das praktisch ein Problem darstellt.
Das Fahrzeug ist jedoch mit verschiedenen elektrischen Hilfsausrüstungen, die die elektrische Energiezufuhr für den Antrieb benötigen, ausgerüstet, und die Menge der elektrischen Energie, die der Lenkkraftzufuhrvorrichtung zugeführt werden kann, kann durch den Betriebszustand der elektrischen Hilfsausrüstung in einem größeren oder geringeren Ausmaß beeinflusst werden. Sogar wenn die Menge der elektrischen Energie, die der Lenkkraftzufuhrvorrichtung zugeführt wird, aus derartigen Gründen beschränkt wird, ist es kaum möglich, den Sollsteuerwinkel auf dieselbe Weise zu erzielen. Insbesondere in diesem Fall befindet sich die Speicherbatterievorrichtung wie beispielsweise eine Batterie in einem relativ hohen Lastzustand, und die elektrische Energiezufuhr zu der Lenkkraftzufuhrvorrichtung beeinflusst die Speicherbatterie relativ beachtlich. Daher ist der Bezugssteuerwinkel nicht notwendigerweise auf den Wert in der Nähe des Steuerwinkelendes beschränkt und kann ein variabler Wert in Abhängigkeit von dem Zustand der Speicherbatterievorrichtung zu diesem Zeitpunkt sein.
Die Elektrifizierungssteuervorrichtung kann einem Bestimmungselement ein Zeitelement beim Bestimmen, ob die elektrische Energiezufuhr unterbrochen wird, hinzufügen. Wenn sich beispielsweise die Abweichung über einen konstanten oder unregelmäßigen Zeitbereich nicht ändert (das heißt, wenn es eine sogenannte stabile Abweichung gibt), können Maßnahmen wie ein Vergleichen der Abweichung mit der Bezugsabweichung getroffen werden.
Wie es oben beschrieben wurde, wird gemäß der Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein verschwenderischer elektrischer Energieverbrauch, der vorkommen kann, wenn der tatsächliche Steuerwinkel eine übermäßige stabile Abweichung in Bezug auf den Sollsteuerwinkel aufweist, vermieden. Mit anderen Worten, solange die Hinterradlenkvorrichtung ihre Wirkungen in praktisch ausreichendem Maße ausüben kann, wird der elektrische Energieverbrauch nicht unterbrochen. Es ist möglich, auf wirksame Weise die Erschöpfung der Speicherbatterievorrichtung zu unterdrücken, während die positiven Wirkungen der Hinterradlenkvorrichtung so weit wie möglich aufrechterhalten werden.
In einem Aspekt der ersten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Lenkkraftzufuhrvorrichtung ein Aktuator, bei dem eine Rückwärtseffizienz kleiner als eine Vorwärtseffizienz ist.
Wenn die Rückwärtseffizienz größer oder gleich der Vorwärtseffizienz ist, wird der Aktuator möglicherweise durch eine Umkehrantriebskraft, die von den Hinterrädern entsprechend einem Straßenoberflächeneingang eingegeben wird, angetrieben, und die Steuerung des Unterbrechens der elektrischen Energiezufuhr, die der Elektrifizierungssteuervorrichtung zugeordnet ist, wird möglicherweise nicht ein wenig blockiert. Gemäß der Konfiguration, bei der der Aktuator, bei dem die Rückwärtseffizienz kleiner als die Vorwärtseffizienz und in wünschenswerter Weise kleiner oder gleich null ist, als die Lenkkraftzufuhrvorrichtung vorgesehen ist, gibt es Rein derartiges Problem. Somit ist es in der Praxis extrem nützlich, den elektrischen Energieverbrauch, der der Hinterradlenkung zugeordnet ist, zu verringern.
Gemäß einem anderen Aspekt der ersten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung startet die Elektrifizierungssteuervorrichtung die elektrische Energiezufuhr in einem Zustand, in dem die elektrische Energieversorgung unterbrochen ist, neu, wenn die Abweichung kleiner als eine vorbestimmte Abweichung zum Zurückkehren.
Gemäß diesem Aspekt ist es in dem Zustand, in dem die elektrische Zufuhr unterbrochen ist, beispielsweise in dem Verlauf, in dem der Sollsteuerwinkel zurückgesetzt wird, möglich, die elektrische Energiezufuhr schnell neu zu starten, wenn der Sollsteuerwinkel auf die Verringerungsseite (d. h. die neutrale Seite) hin geändert wird und die Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel kleiner als die Abweichung zum Zurückkehren ist (es ist nicht ausgeschlossen, dass die Abweichung zum Zurückkehren denselben Wert wie die Bezugsabweichung aufweist; vorzugsweise ist jedoch die Abweichung zum Zurückkehren ein Wert, der aufgrund einer Hysterese, die für die Steuerung vorgesehen ist, oder Ähnlichem in einem Bereich eingestellt wird, der kleiner als die Bezugsabweichung ist). Daher ist es möglich, die Hinterradlenkvorrichtung so weit wie möglich in einem Betriebszustand zu halten, während verhindert wird, dass eine übermäßige Last auf die Speicherbatterievorrichtung wirkt. Somit ist dieses praktisch nützlich.
Die Abweichung zum Zurückkehren kann null sein. In diesem Fall meint der Zustand, dass die Abweichung kleiner als die Abweichung zum Zurückkehren ist, den Zustand, dass der Sollsteuerwinkel kleiner als der tatsächliche Steuerwinkel ist, und ist äquivalent zu dem Zustand, dass der Sollsteuerwinkel über den tatsächlichen Steuerwinkel geht (d. h. dem Zustand, dass sich die Steuerrichtung des tatsächlichen Steuerwinkels zu der Seite, bei der sich der tatsächliche Steuerwinkel übergangsweise oder zeitweilig verringert, umkehrt). Wie es oben beschrieben wurde, ist es, wenn die Bedingung, dass sich der Sollsteuerwinkel auf weniger als der tatsächliche Winkel ändert, als die Neustartbedingung der elektrischen Energiezufuhr eingestellt wird, möglich, sicher zu verhindern, dass unmittelbar nach einem Neustart eine übermäßige Last aufgrund der Tatsache, dass die Steuerrichtung des Steuerwinkels auf der neutralen Seite, die eine leichte Last aufweist, liegt, auf die Speicherbatterievorrichtung ausgeübt wird. Somit ist dieses wirksam hinsichtlich Sicherheitsvorkehrungen.
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls durch eine zweite Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung gelöst werden, wobei die Hinterradlenkvorrichtung versehen ist mit einer Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Hinterrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und einer Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung versehen ist mit: einer Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; einer Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; einer Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird; und einer Tatsächlich-Steuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen des eingestellten Sollsteuerwinkels als einen tatsächlichen Steuerwinkel zum Definieren der Abweichung, wenn der spezifizierte Steuerwinkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist.
Gemäß der zweiten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird im Gegensatz zu der ersten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung, wenn der spezifizierte Steuerwinkel größer oder gleich dem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich der Bezugsabweichung ist, der Sollsteuerwinkel zu diesem Zeitpunkt als der tatsächliche Steuerwinkel eingestellt, um die Abweichung durch die Tatsächlich-Steuerwinkeleinstellvorrichtung zu definieren. Mit anderen Worten ist gemäß der zweiten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel die Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem tatsächlichen Steuerwinkel von gleich null (da der Sollsteuerwinkel als der tatsächliche Steuerwinkel zum Definieren der Abweichung ersetzt wird, wird der ersetzte tatsächliche Steuerwinkel anstelle des spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkels beim Bestimmen der Abweichung verwendet).
Somit wird gemäß einem tatsächlichen Phänomen sogar dann, wenn der Steuerwinkel der Hinterräder dem Sollsteuerwinkel nicht folgt, der Steuerwinkel der Hinterräder behandelt, als ob dieser dem Sollsteuerwinkel in der Steuerung folgen würde. Daher ist die elektrische Energie, die der Elektrifizierungsvorrichtung entnommen wird (d. h. die Lenkkraft, die von der Lenkkraftzufuhrvorrichtung zugeführt wird), ein kleiner Wert, der demjenigen in einer Sollkonvergenz entspricht. Somit ist es möglich, in vorteilhafter Weise eine Verschwendung von elektrischen Energieressourcen zu vermeiden.
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls durch eine dritte Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung gelöst werden, wobei die Hinterradlenkvorrichtung versehen ist mit: einer Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Hinterrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und einer Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung versehen ist mit: einer Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; einer Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; einer Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird; und einer Versatzwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Versatzwinkels, der zu dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel addieren ist, entsprechend der Abweichung, wenn der spezifizierte Steuerwinkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist, wobei die Elektrifizierungsvorrichtung die Elektrifizierungsvorrichtung auf der Grundlage des eingestellten Sollsteuerwinkels und eines modifizierten Steuerwinkels, der durch Addieren des eingestellten Versatzwinkels zu dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel erhalten wird, steuert.
Die dritte Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ähnelt der oben beschriebenen zweiten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung. Wenn der tatsächliche Steuerwinkel größer oder gleich dem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer als die Bezugsabweichung ist, wird der Versatzwinkel, der zu dem tatsächlichen Steuerwinkel, der von der Spezifizierungsvorrichtung spezifiziert wird, zu addieren ist, durch die Versatzwinkeleinstellvorrichtung entsprechend der Abweichung eingestellt. Mit anderen Worten wird hinsichtlich der Wirkungen wie in der zuvor genannten zweiten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung die Abweichung zwischen dem Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel für die Steuerung eliminiert. Daher wird wie in der zweiten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung die Verschwendung von elektrischen Energieressourcen in vorteilhafter Weise vermieden.
In einem Aspekt der zweiten oder dritten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Bezugsabweichungseinstellvorrichtung zum Einstellen der Bezugsabweichung entsprechend einer vorbestimmten Zustandsgröße des Fahrzeugs vorgesehen.
Gemäß diesem Aspekt wird die Bezugsabweichung durch die Bezugsabweichungseinstellvorrichtung entsprechend der Zustandsgröße des Fahrzeugs eingestellt. Hier ist die „Zustandsgröße des Fahrzeugs” eine Zustandsgröße, für die eine Entsprechungsbeziehung zu der Last der Lenkkraftzufuhrvorrichtung auf der Grundlage von Experimenten, Erfahrungen, Theorien, Simulationen oder Ähnlichem im Voraus definiert wird. Durch Einstellen der Bezugsabweichung entsprechend dieser Art von Zustandsgröße ist es möglich, noch genauer zu bestimmen, ob eine Verschwendung von elektrischen Energieressourcen vorliegt.
In diesem Aspekt kann die vorbestimmte Zustandsgröße des Fahrzeugs mindestens eines aus einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem tatsächlichen Steuerwinkel der Hinterräder und einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs enthalten.
Die Last, die für das Lenken der Hinterräder benötigt wird, verringert sich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, erhöht sich, wenn sich der tatsächliche Steuerwinkel erhöht, und erhöht sich, wenn sich die Lateralbeschleunigung erhöht. Mit anderen Worten sind diese als die Zustandsgröße des Fahrzeugs vorteilhaft, und wenn die Bezugsabweichung im Hinblick auf diese eingestellt wird, ist es möglich, noch genauer zu bestimmen, ob elektrische Energieressourcen verschwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der dritten Steuervorrichtung für die Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung erhöht die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den Versatzwinkel entsprechend einer Größe einer Erhöhung, wenn sich der eingestellte Sollsteuerwinkel erhöht.
Gemäß diesem Aspekt wird, wenn sich der Sollsteuerwinkel der Hinterräder erhöht (was einem Unterbrechen oder Lenken mehr zu der Steuerwinkelendseite hin entspricht), der Versatzwinkel auf die Erhöhungsseite entsprechend der Größe der Erhöhung korrigiert. Somit ist es möglich, sicher eine Verschwendung von elektrischen Energieressourcen zu unterdrücken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der dritten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung verringert die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den Versatzwinkel entsprechend einer Größe einer Erhöhung, wenn sich der eingestellte Sollsteuerwinkel erhöht.
Gemäß diesem Aspekt wird, wenn sich der Sollsteuerwinkel der Hinterräder erhöht (was einem Unterbrechen oder Lenken weiter zu der Steuerwinkelendseite hin entspricht), der Versatzwinkel entsprechend der Zustandsgröße des Fahrzeugs verringert. In Abhängigkeit von der Zustandsgröße des Fahrzeugs (die vorzugsweise beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Steuerwinkel, die Lateralbeschleunigung und Ähnliches, wie es oben beschrieben wurde, enthalten kann) wird die Last, die für das Lenken der Hinterräder benötigt wird, in einigen Fällen verringert. In diesem Fall gibt es keine Verschwendung von elektrischen Energieressourcen, und es kann bewirkt werden, dass der tatsächliche Steuerwinkel dem Sollsteuerwinkel folgt. Daher ist es, wie es oben beschrieben wurde, durch Korrigieren des Versatzwinkels auf die Verringerungsseite möglich, einen praktischen Vorteil, der der Hinterradlenkung zugeordnet ist, so weit wie möglich zu erzielen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der dritten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung verringert die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den eingestellten Versatzwinkel, wenn der eingestellte Sollsteuerwinkel kleiner als der spezifizierte tatsächliche Steuerwinkel ist.
Gemäß diesem Aspekt wird, wenn der Sollsteuerwinkel kleiner als der spezifizierte tatsächliche Steuerwinkel ist (was einem Fall entspricht, bei dem der Sollsteuerwinkel über den tatsächlichen Steuerwinkel in einer Richtung entgegengesetzt zu der Steuerwinkelendrichtung geht), der eingestellte Versatzwinkel zu der Verringerungsseite korrigiert. Weiterhin wird der Versatzwinkel gemäß einem wünschenswerten Aspekt auf null eingestellt. Somit ist es möglich, die Beschränkungen, die der Hinterradlenkvorrichtung im Hinblick auf die Vermeidung der Verschwendung von elektrischen Energiequellen auferlegt sind, so früh wie möglich zu eliminieren, und es ist möglich, den praktischen Vorteil, der der Hinterradlenkvorrichtung zugeordnet ist, maximal zu erzielen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der ersten, zweiten oder dritten Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung stellt die Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung den Sollsteuerwinkel auf der Grundlage einer vorbestimmten Zustandsgröße des Fahrzeugs oder einer Lenkgröße eines Fahrers ein.
Gemäß diesem Aspekt kann, da der Sollsteuerwinkel auf der Grundlage der verschiedenen Zustandsgrößen des Fahrzeugs, wie sie oben beschrieben wurden, oder verschiedener Lenkgrößen des Fahrers wie beispielsweise eines Lenkmoments, eines Lenkwinkels oder einer Lenkwinkelgeschwindigkeit eingestellt wird, der Sollsteuerwinkel genau eingestellt werden, und die Wirkungen der Hinterradlenkvorrichtung können optimiert werden. In der Konfiguration, die eine optimale Ansteuerung der Hinterradlenkvorrichtung auf diese Weise ermöglicht, wird zusammen mit dem praktischen Vorteil, der dem Vermeiden der Verschwendung von elektrischen Energiequellen zugeordnet ist, eine extrem wünschenswerte Wirkung erzielt.
Der Betrieb und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das konzeptionell die Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zeitverlauf eines Hinterradsteuerwinkels und eines ARS-Ansteuerstroms in dem Fahrzeug der 1 zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Basissteuerung, die in dem Fahrzeug der 1 durchgeführt wird, zeigt.
Bezugszeichenliste

FL, FR: Rad
10: Fahrzeug
11: Lenkrad
12: obere Lenkwelle
13: untere Lenkwelle
14: Ritzel
16: Lenkwinkelsensor
17: Lenkmomentsensor
18: Steuerwinkelsensor
100: ECU
200: EPS-Aktuator
300: EPS-Ansteuervorrichtung
400: ARS-Aktuator
410: Hinterradlenkstange
500: ARS-Ansteuervorrichtung

Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
<Struktur der Ausführungsform>
Zunächst wird mit Bezug auf 1 die Struktur eines Fahrzeugs 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das konzeptionell die Basisstruktur des Fahrzeugs 10 zeigt.
In 1 ist das Fahrzeug 10 mit zwei Vorderrädern FL und FR auf jeweiligen Seiten als gelenkten Rädern versehen und ist ausgelegt, sich mittels Lenken der Vorderräder in eine gewünschte Richtung zu bewegen. Außerdem sind in dem Fahrzeug 10 zwei Hinterräder RL und RR auf jeweiligen Seiten ebenfalls gelenkte Räder. Durch Lenken der Hinterräder wird ein Drehbetrieb des Fahrzeugs unterstützt oder das Verhalten des Fahrzeugs wird stabilisiert. Das Fahrzeug 10 ist mit einer ECU 100, einem EPS-Aktuator 200, einer EPS-Ansteuervorrichtung 300, einem ARS-Aktuator 400 und einer ARS-Ansteuervorrichtung 500 versehen und ist ein Beispiel des „Fahrzeugs” der vorliegenden Erfindung (EPS: elektrische Servolenkung).
Die ECU 100 ist mit einer CPU, einem ROM und einem RAM versehen, die jeweils nicht dargestellt sind, und ist eine elektronische Steuereinheit, die in der Lage ist, sämtliche Betriebe des Fahrzeugs 10 zu steuern. Die ECU 100 ist ein Beispiel der „Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung” der vorliegenden Erfindung. Die ECU 100 ist ausgelegt, eine ARS-Steuerung, die später beschrieben wird, entsprechend einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, durchzuführen.
Die ECU 100 ist eine elektronische einzelne oder Ein-Körper-Steuereinheit, die ausgelegt ist, als ein Beispiel jeweils der „Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung”der „Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung” und der „Elektrifizierungssteuervorrichtung” der vorliegenden Erfindung zu dienen. Die Betriebe jeder der Vorrichtungen werden sämtlich von der ECU 100 durchgeführt. Die physikalischen, mechanischen und elektrischen Konfigurationen der jeweiligen Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und jede der Vorrichtungen kann als verschiedene Computersysteme wie beispielsweise mehrere ECUs, verschiedene Verarbeitungseinheiten, verschiedene Steuerungen oder Mikrocomputervorrichtungen ausgelegt sein.
In dem Fahrzeug 10 wird ein Lenkeingang (d. h. ein Beispiel der „Lenkgröße eines Fahrers” der vorliegenden Erfindung), der von einem Fahrer über ein Lenkrad 11 eingegeben wird, auf eine obere Lenkwelle 12 als eine Welle, die koaxial drehbar mit dem Lenkrad 11 gekoppelt ist und sich in derselben Richtung wie das Lenkrad 11 drehen kann, übertragen. Die obere Lenkwelle 12 ist mit einer unteren Lenkwelle 13 über einen Lenkmomentsensor 16 an dem Ende der oberen Lenkwelle 12 auf der Stromabseite gekoppelt.
Der Lenkmomentsensor 16 ist ein Sensor, der in der Lage ist, ein Fahrerlenkmoment MT, das von dem Fahrer über das Lenkrad 11 eingegeben wird, zu erfassen. Die obere Lenkwelle 12 weist eine derartige Struktur auf, dass sie mit der unteren Lenkwelle 13 über eine nicht dargestellte Torsionsstange gekoppelt ist. Mit beiden Enden, d. h. der Stromaufseite und der Stromabseite der Torsionsstange sind Ringe zum Erfassen einer Drehphasendifferenz befestigt. Die Torsionsstange wird in ihrer Drehrichtung entsprechend einem Lenkmoment (d, h. einem Fahrerlenkmoment MT), das über den stromaufseitigen Teil der oberen Lenkwelle 12 übertragen wird, verdreht, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 10 das Lenkrad 11 betätigt, und die Torsionsstange kann das Lenkmoment auf den stromabseitigen Teil übertragen, während die Verdrehung oder die Torsion erzeugt wird. Daher gibt es bei der Übertragung des Lenkmoments eine Drehphasendifferenz zwischen den Ringen zum Erfassen der Drehphasendifferenz, wie es oben beschrieben ist. Der Lenkmomentsensor 16 kann die Drehphasendifferenz erfassen, die Drehphasendifferenz in das Lenkmoment umwandeln und dieses als ein elektrisches Signal, das dem Lenkmoment MT entspricht, ausgeben. Außerdem ist der Lenkmomentsensor 16 mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und auf das erfasste Lenkmoment MT wird von der ECU 100 mit einer konstanten oder unregelmäßigen Periode Bezug genommen.
Ein Lenkwinkelsensor 17 ist ein Winkelsensor, der in der Lage ist, einen Lenkwinkel MA, der die Größe einer Drehung der oberen Lenkwelle 12 angibt, zu erfassen. Der Lenkwinkelsensor 17 ist mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und auf den erfassten Lenkwinkel MA wird von der ECU 100 mit einer konstanten oder unregelmäßigen Periode Bezug genommen.
Die Drehung der unteren Lenkwelle 13 wird auf einen Zahnstangengetriebemechanismus übertragen. Der Zahnstangengetriebemechanismus ist ein Lenkkraftübertragungsmechanismus, der enthält: ein Ritzel 14, das mit dem stromabseitigen Ende der unteren Lenkwelle 13 verbunden ist, und eine Zahnstange 15, in der Zahnradzähne ausgebildet sind, die in die Zahnradzähne des Ritzels 14 eingreifen. Durch Umwandeln der Drehung des Ritzels 14 in eine horizontale Bewegung der Zahnstange 15 in 1 wird eine Lenkkraft auf jedes der gelenkten Räder über Gelenkstangen und Gelenke (deren Bezugszeichen weggelassen sind), die mit beiden Enden der Zahnstange 15 gekoppelt sind, übertragen. Mit anderen Worten wird in dem Fahrzeug 10 ein sogenanntes Lenkverfahren vom Zahnstangengetriebetyp realisiert.
Der EPS-Aktuator 200 ist mit einem EPS-Motor als einem bürstenlosen DC-Motor versehen, der einen nicht dargestellten Rotor als einen Rotator, an dem ein Permanentmagnet befestigt ist, und einen Stator als einen stationären Teil, der den Rotor umgibt, enthält. Der EPS-Motor kann ein Unterstützungsmoment TA in der Richtung der Drehung des Rotors erzeugen, der durch Tätigkeit eines Drehmagnetfelds, das in dem EPS-Motor aufgrund der Elektrifizierung des Stators über die EPS-Ansteuervorrichtung 500 ausgebildet wird, gedreht wird.
Andererseits ist an einer Motorwelle als einer Drehwelle des EPS-Motors ein nicht dargestelltes Untersetzungsrad befestigt. Das Untersetzungsrad greift ebenfalls in das Ritzel 14 ein. Somit dient das Unterstützungsmoment TA, das von dem EPS-Motor kommt, als ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen der Drehung des Ritzels 14. Das Ritzel 14 ist mit der unteren Lenkwelle 13 wie oben beschrieben gekoppelt, und die untere Lenkwelle 13 ist mit der oberen Lenkwelle 12 gekoppelt. Daher wird das Fahrerunterstützungsmoment MT, das auf die obere Lenkwelle 12 ausgeübt wird, auf die Zahnstange 15 derart übertragen, dass dieses von dem Unterstützungsmoment TA unterstützt wird, durch das die Lenklast des Fahrers verringert wird.
Die EPS-Ansteuervorrichtung 300 ist eine elektrische Ansteuerschaltung, die eine PWM-Schaltung, eine Transistorschaltung, einen Inverter und Ähnliches enthält und in der Lage ist, den Stator des EPS-Motors zu elektrifizieren. Die EPS-Ansteuervorrichtung 300 ist mit einer nicht dargestellten Batterie elektrisch verbunden und kann dem EPS-Motor unter Verwendung von elektrischer Energie, die von der Batterie zugeführt wird, eine Ansteuerspannung zuführen. Außerdem ist die EPS-Ansteuervorrichtung 300 mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und deren Betrieb wird durch die ECU 100 gesteuert.
Der ARS-Aktuator 400 ist ein bekannter Direktwirkungsaktuator, der aufweist: einen ARS-Motor als einen bürstenlosen DC-Motor, der einen nicht dargestellten Rotor als einen Rotator, an dem ein Permanentmagnet befestigt ist, und einen Stator als einen stationären Teil, der den Rotor umgibt, enthält; und einen Umwandlungsmechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung des ARS-Motors in einer lineare Bewegung in der horizontalen Richtung der 1. Der ARS-Aktuator 400 ist ein Beispiel der „Lenkkraftzufuhrvorrichtung” der vorliegenden Erfindung. Der ARS-Motor kann ein Drehmoment in der Richtung der Drehung des Rotors erzeugen, der durch Tätigkeit des Drehmagnetfelds, das in dem ARS-Motor aufgrund der Elektrifizierung des Stators über die ARS-Ansteuervorrichtung 500 ausgebildet wird, gedreht wird.
Hier ist der ARS-Aktuator 400 mit einer Hinterradlenkstange 19 verbunden. Die Hinterradlenkstange 19 kann in der horizontalen Richtung der 1 entsprechend einer Lenkkraft in der horizontalen Richtung der 1 angetrieben werden, die aus der Umwandlung der Drehbewegung des ARS-Motors in die lineare Bewegung resultiert. Die Hinterradlenkstange 19 ist an ihren beiden Enden über Gelenke oder Ähnliches mit den rechten und linken Hinterrädern verbunden. Daher ändert sich mittels des ARS-Aktuators 400 der Steuerwinkel des Hinterrads RL und des Hinterrads RR in einem Steuerwinkelbereich von δrmax zu –δrmax (zur Vereinfachung der Steuerung sind positive und negative (oder plus und minus) Vorzeichen vergeben, und diese bedeuten eine Rechtslenkrichtung oder eine Linkslenkrichtung).
In der Hinterradlenkstange 19 ist ein Steuerwinkelsensor 18, der in der Lage ist, einen Hinterradsteuerwinkel δr als den Steuerwinkel jedes Hinterrads (δr ist für rechts und links gleich) zu erfassen, angeordnet. Der Steuerwinkelsensor 18 ist mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und auf den erfassten Hinterradsteuerwinkel δr wird von der ECU 100 mit einer konstanten oder unregelmäßigen Periode Bezug genommen.
In dem ARS-Aktuator 400 ist eine Rückwärtseffizienz (d. h. eine Effizienz des ARS-Aktuators, der durch die Zufuhr einer Rückwärtsenergie zu dem ARS-Aktuator 400 von jedem Hinterrad angetrieben wird) kleiner als eine Vorwärtseffizienz (d. h. eine Effizienz jedes Hinterrads, das durch die normale Energiezufuhr zu jedem Hinterrad von dem ARS-Aktuator 400 angetrieben wird) und ist kleiner oder gleich null. Daher wird der ARS-Aktuator 400 grundlegend nicht durch Eingabe der Energie von den Hinterrädern wie beispielsweise eine Straßenoberflächenstörung, einen Straßenoberflächeneingang oder eine Straßenoberflächenreibung angetrieben.
Die ARS-Ansteuervorrichtung 500 ist eine elektrische Ansteuerschaltung, die eine PWM-Schaltung, eine Transistorschaltung, einen Inverter und Ähnliches enthält, die in der Lage sind, den Stator des ARS-Motors zu elektrifizieren. Die ARS-Ansteuervorrichtung 500 ist ein Beispiel der „Elektrifizierungsvorrichtung” der vorliegenden Erfindung. Die ARS-Ansteuervorrichtung 500 ist mit einer nicht dargestellten Batterie elektrisch verbunden und kann dem ARS-Motor einen Ansteuerstrom Idars unter Verwendung von elektrischer Energie, die von der Batterie zugeführt wird, zuführen. Außerdem ist die ARS-Ansteuervorrichtung 500 mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und deren Betrieb wird durch die ECU 100 gesteuert. Wie es oben beschrieben wurde, bilden der ARS-Aktuator 400 und die ARS-Ansteuervorrichtung 500 in dem Fahrzeug 10 der Ausführungsform ein Beispiel der „Hinterradlenkvorrichtung” der vorliegenden Erfindung.
<Betriebe der Ausführungsform>
<Steuerung des ARS-Aktuators 400>
In dem Fahrzeug 10 wird der Betriebszustand des ARS-Aktuators 400 von der ECU 100 gesteuert. Die ECU 100 stellt zunächst einen Sollhinterradsteuerwinkel δrtg (d. h. ein Beispiel des „Sollsteuerwinkels der Hinterräder” der vorliegenden Erfindung), der ein Sollwert des Hinterradsteuerwinkels ist, auf der Grundlage des Lenkwinkels MA, der von dem Lenkwinkelsensor 17 erfasst wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V als der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ein. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die ECU 100 Bezug auf ein Sollhinterradsteuerwinkelkennlinienfeld mit dem Lenkwinkel MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Parametern, das in dem ROM im Voraus gespeichert wird. In dem Sollhinterradsteuerwinkelkennlinienfeld ist den Parametern ein Sollhinterradsteuerwinkel δrtg zugeordnet, und die ECU 100 erhält selektiv den Sollhinterradsteuerwinkel δrtg, der dem Lenkwinkel MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt entspricht.
Auch wenn es in 1 nicht gezeigt ist, ist das Fahrzeug 10 mit verschiedenen Sensoren, die beim Steuern des Verhaltens des Fahrzeugs benötigt werden, ausgerüstet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors erfasst, der einer der verschiedenen Sensoren ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist mit der ECU 100 elektrisch verbunden, und auf die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V wird von der ECU 100 mit einer konstanten oder unregelmäßigen Periode Bezug genommen. Außerdem ist das Fahrzeug 10 auf dieselbe Weise mit einem Lateralbeschleunigungssensor versehen, der in der Lage ist, eine Lateralbeschleunigung Gy des Fahrzeugs 10 zu erfassen.
Wenn sie den Sollhinterradsteuerwinkel δrtg einstellt, steuert die ECU 100 die ARS-Ansteuervorrichtung 500 in der Form einer Zurückführung bzw. Rückkopplung einer Steuerwinkelabweichung Δδr, die durch Subtrahieren des Hinterradsteuerwinkels δr, der von dem Steuerwinkelsensor 18 erfasst wird, von dem eingestellten Sollhinterradsteuerwinkel δrtg erhalten wird (das heißt, ein Beispiel der „Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel” der vorliegenden Erfindung). Der Ansteuerstrom Idars wird von der ARS-Ansteuervorrichtung 500 zugeführt, mittels derer der ARS-Motor des ARS-Aktuators 400 angesteuert wird, und die Lenkkraft zum Vorantreiben der Lenkung der Hinterräder RL und RR wird den Hinterrädern RL und RR über die Hinterradlenkstange 19 zugeführt, und dann wird jedes Hinterrad angetrieben.
<Details der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung>
Im Folgenden werden mit Bezug auf 2 Probleme bei einer tatsächlichen Steuerung in der Konfiguration, bei der der ARS-Aktuator 400 und die ARS-Ansteuervorrichtung 500 vorgesehen sind, beschrieben. 2 ist ein schematisches Diagramm, das einen zeitlichen Verlauf des Hinterradsteuerwinkels δr und des ARS-Ansteuerstroms Idars zeigt.
In 2 ist der zetliche Verlauf des Hinterradsteuerwinkels δr in dem oberen Teil gezeigt, und der zeitliche Verlauf des Ansteuerstroms Idars des ARS-Aktuators 400 ist in dem unteren Teil gezeigt, wobei diese jeweils mit einer durchgezogenen Linie gezeigt sind. Hier wird angenommen, dass die Steuerung des Hinterradsteuerwinkels δr zu einem Zeitpunkt T0 gestartet wird und dass sich der Hinterradsteuerwinkel δr ändert, um dem Sollhinterradsteuerwinkel δrtg in einer Lenkrichtung von einer neutralen Position NTL aus zu folgen (siehe gestrichelte Linie in 2, und dieser stimmt im Wesentlichen mit einem tatsächlichen Steuerwinkel δr in einer Übergangsperiode nach dem Zeitpunkt T0 überein).
Die Lenkkraft, die zum Lenken der Hinterräder benötigt wird, ändert sich jedoch in Abhängigkeit von Fahrbedingungen des Fahrzeugs 10. Somit überschreitet entsprechend den Umständen der ARS-Aktuator 400 seinen entsprechenden Lastbereich in einigen Fällen. In einem derartigen Lastbereich wird die Steuerwinkelabweichung Δδr, die die Abweichung zwischen dem Sollhinterradsteuerwinkel δrtg und dem Hinterradsteuerwinkel δr ist, nicht beseitigt, sondern verbleibt als eine stabile Abweichung. 2 zeigt diese Situation, und ein derartiges Phänomen ist einem Zeitbereich von einem Zeitpunkt T1 bis zu einem Zeitpunkt T2 zu sehen.
Andererseits wird der Ansteuerstrom Idars grundlegend entsprechend der Steuerwinkelabweichung Δδr bestimmt. Somit ist in dem Zustand, in dem die Steuerwinkelabweichung Δδr als die stabile Abweichung verbleibt, der Wert des Ansteuerstroms Idars groß. Jedoch ändert sich die Steuerwinkelabweichung Δδr unabhängig davon, wie viel elektrische Energie von der Batterie über die ARS-Ansteuervorrichtung 500 ausgegeben wird, in dem Zustand, in dem die Last, die für das Lenken der Hinterräder benötigt wird, die physikalische oder elektrische Grenze des ARS-Aktuators 400 übersteigt, nicht weiter. Dieses kann zu einer beachtlichen Verschwendung von elektrischen Energieressourcen im Vergleich zu den tatsächlichen Wirkungen des ARS-Aktuators 400 führen. In der Ausführungsform wird eine derartige Verschwendung von elektrischen Energieressourcen vorzugsweise mittels der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung vermieden.
Im Folgenden werden mit Bezug auf 3 die Details der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das die elektrische ARS-Energiesparsteuerung zeigt.
In 3 bestimmt die ECU 100, ob der Hinterradsteuerwinkel δr größer als ein Bezugssteuerwinkel δrth ist (Schritt S101). In 3 wird der Absolutwert des Hinterradsteuerwinkels δr verwendet; dieses berücksichtigt jedoch lediglich, dass für die Steuerung positive und negative (plus und minus) Vorzeigen vorhanden sind, und es gibt grundsätzlich weder einen positiven Bereich noch einen negativen Bereich in der Lenkrichtung. Somit kann bzw. braucht konzeptionell der Hinterradsteuerwinkel δr nur mit dem Bezugssteuerwinkel δrth verglichen werden. Hier ist der Bezugssteuerwinkel δrth, der für den Hinterradsteuerwinkel δr definiert ist, ein voreingestellter Wert, der fast in der Nähe des Steuerwinkelendes eingestellt ist (das heißt, das oben genannte δrmax).
Wenn der Hinterradsteuerwinkel δr kleiner oder gleich dem Bezugssteuerwinkel δrth ist (Schritt S101: NEIN), führt die ECU 100 den Schritt S101 mit einer konstanten Periode durch und bewirkt einen Wartezustand des Prozesses. Wenn andererseits der Hinterradsteuerwinkel δr größer als der Bezugssteuerwinkel δrth ist (Schritt S101: JA), bestimmt die ECU 100 außerdem, ob die Steuerwinkelabweichung Δδr größer als eine Bezugsabweichung Δδrth ist und ob eine Dauer TIst einen Bezugswert TIstth überschreitet, wobei die Dauer TIst ein Wert einer Zeit ist, während derer der Zustand, bei dem die Steuerwinkelabweichung Δδr größer als die Bezugsabweichung Δδrth ist, andauert (Schritt S102).
Die Messung der Dauer TIst wird durch einen eingebauten Zeitnehmer von einem Zeitpunkt, bei dem die Steuerwinkelabweichung Δδr das erste Mal die Bezugsabweichung Δδrth überschreitet, gestartet. Solange der Zustand, bei dem die Steuerwinkelabweichung Δδr die Bezugsabweichung Δδrth überschreitet, andauert, wird kumulativ gezählt.
Wenn die Steuerwinkelabweichung Δδr kleiner oder gleich der Bezugsabweichung Δδrth ist oder sogar dann, wenn die Steuerwinkelabweichung Δδr größer als die Bezugsabweichung Δδrth ist, wenn die Dauer TIst weiterhin den Bezugswert TIstth nicht überschreitet (Schritt S102: NEIN), kehrt die ECU 100 zu dem Prozess in Schritt S101 zurück und wiederholt eine Folge der Prozesse.
Wenn andererseits die Steuerwinkelabweichung Δδr größer als die Bezugsabweichung Δδrth ist und wenn dieser Zustand während einer längeren Zeitdauer als der Bezugswert TIstth angedauert hat (Schritt S102: JA), das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Steuerwinkelabweichung Δδr eine stabile Abweichung ist, die eine Verschwendung von elektrischen Energieressourcen bewirken kann, steuert die ECU 100 die ARS-Ansteuervorrichtung 500 an und unterbricht die Zufuhr des Ansteuerstroms Idars zu dem ARS-Aktuator 400 (Schritt S103).
Wenn die Zufuhr des Ansteuerstroms Idars unterbrochen wird, bestimmt die ECU 100, ob die Steuerwinkelabweichung Δδr kleiner als ein Schwellenwert A ist und ob der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg kleiner als der Hinterradsteuerwinkel δr ist; das heißt, nachdem sich der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg in eine Richtung (d. h. neutrale Richtung) entgegengesetzt zu der Steuerwinkelendrichtung geändert hat und über den Hinterradsteuerwinkel δr geht, bestimmt die ECU 100, ob die Steuerwinkelabweichung Δδr kleiner als der Schwellenwert A ist (Schritt S104).
Wenn die Steuerwinkelabweichung Δδr größer oder gleich dem Schwellenwert A ist oder wenn der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg größer oder gleich dem Hinterradsteuerwinkel δr ist (Schritt S104: NEIN), setzt die ECU 100 die Unterbrechung des Ansteuerstroms fort, und wenn die Steuerwinkelabweichung Δδr kleiner als der Schwellenwert A ist und der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg kleiner als der Hinterradsteuerwinkel δr ist (Schritt S104: JA), startet die ECU 100 die Zufuhr des Antriebsstroms Idars erneut (Schritt S105). Wenn der Schritt S105 durchgeführt wurde, kehrt der Prozess zum Schritt S101 zurück, und es wird eine Folge der Prozesse wiederholt. Die elektrische ARS-Energiesparsteuerung wird wie oben beschrieben durchgeführt.
In Schritt S104 werden hinsichtlich der Erlaubnis der Rückkehr des Ansteuerstroms zwei unterschiedliche Arten von Bestimmungsbedingungen bereitgestellt. Die letztere Bestimmungsbedingung, das heißt, ob der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg kleiner als der Hinterradsteuerwinkel δr ist, ist exakt die Bedingung, ob die Steuerwinkelabweichung Δδr kleiner als null ist. Daher sind diese Null und der Schwellenwert A beides Werte, die als ein Beispiel der „Abweichung zum Zurückkehren” der vorliegenden Erfindung dienen können. Auch wenn nur einer von diesen verwendet wird, kann derselbe Vorteil erzielt werden.
Wenn jedoch beide als eine Kombinationsbedingung wie in der Ausführungsform verwendet werden, ist es grundlegend möglich, den erneuten Start der Zufuhr des Ansteuerstroms beispielsweise in Fällen, in denen die Größe der zeitlichen Änderung des Sollhinterradsteuerwinkels δrtg übermäßig groß ist und die Last, die für den ARS-Aktuator 400 benötigt wird, nicht verringert wird, oder in ähnlichen Fällen zu verhindern, während die Zufuhr der elektrischen Energie neu gestartet wird, wenn der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg kleiner als der tatsächliche Steuerwinkel δr ist. Dieses ist hinsichtlich der Sicherheitsvorkehrungen wirksam.
Wie es oben beschrieben wurde, wird gemäß der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung der Ausführungsform, wenn die Last, die für den ARS-Aktuator 400 benötigt wird, bis zu einem Ausmaß hoch ist, bei dem die Steuerwinkelabweichung Δδr nicht verringert werden kann, die Zufuhr des Ansteuerstroms Idars zu dem ARS-Aktuator 400 unterbrochen.
Hier ist insbesondere der ARS-Aktuator 400 ein Aktuator mit einer Rückwärtseffizienz von gleich null oder weniger. In dem Zustand, in dem die Zufuhr des Ansteuerstroms Idars unterbrochen ist, kehrt der Hinterradsteuerwinkel δr aufgrund einer Rückwärtseingabe bzw. Umkehreingabe von den Hinterrädern als den gelenkten Rädern nicht an die neutrale Position NTL (vorzugsweise δr = 0) zurück. Somit wird im Austausch für die Wirkungen der elektrischen Energieeinsparung der Vorteil der Hinterradlenkung, die von dem ARS-Aktuator 400 bereitgestellt wird, nicht vermieden. Während die positiven Wirkungen der Hinterradlenkung so weit wie möglich aufrechterhalten werden, wird die effektive Verwendung von endlichen elektrischen Energieressourcen, die sich in der Batterie ansammeln, verwirklicht.
Die Bezugsabweichung Δδrth, auf die in Schritt S102 Bezug genommen wird, kann ein fester Wert sein, der experimentell ermittelt wird, oder er kann ein variabler Wert sein, der jedes Mal auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Lateralbeschleunigung Gy und des Hinterradsteuerwinkels δr zu diesem Zeitpunkt eingestellt wird.
Mit anderen Worten ändert sich die Last, die für den ARS-Aktuator 400 beim Lenken der Hinterräder benötigt wird, in Abhängigkeit von dem Zustand des Fahrzeugs 10, Beispielsweise verringert sich in einem Fahrzeughochgeschwindigkeitsbereich die Reibung zwischen den Hinterrädern und einer Straßenoberfläche. Somit wird grundlegend die Last, die für das Lenken der Hinterräder benötigt wird, gering. In diesem Fall ist es möglich, die Bezugsabweichung Δδrth auf relativ groß einzustellen und eine Frequenz, mit der die elektrische Energiezufuhr unterbrochen wird, zu verringern. Dasselbe gilt für den Hinterradsteuerwinkel δr und die Lateralbeschleunigung Gy. Wenn sich der Hinterradsteuerwinkel δr und die Lateralbeschleunigung Gy erhöhen, bedeutet dieses eine höhere Last. Somit ist es möglich, die Bezugsabweichung Δδrth auf relativ klein einzustellen.
Jede Zustandsgröße ist ein Beispiel der „Zustandsgröße des Fahrzeugs” der vorliegenden Erfindung. Die Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Zustandsgröße und der Bezugsabweichung Δδrth kann derart auf der Grundlage von Experimenten, Erfahrungen, Theorien, Simulationen oder Ähnlichem im Voraus bestimmt werden, dass die Verschwendung oder der Verbrauch der Batterie sicher vermieden werden kann, während die positiven Wirkungen der Hinterradlenkung so weit wie möglich aufrechterhalten werden.
<Zweite Ausführungsform>
In der ersten Ausführungsform wird die Verschwendung von elektrischer Energie durch Unterbrechen der elektrischen Energiezufuhr zu dem ARS-Aktuator 400 vermieden. Der elektrische Energiespareffekt kann ebenfalls gemäß einem anderen Steueraspekt erzielt werden. Im Folgenden wird eine elektrische ARS-Energiesparsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die elektrische ARS-Energiesparsteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform ist hinsichtlich vieler Teile dieselbe wie die elektrische ARS-Energiesparsteuerung der ersten Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist. Hier erfolgt die Erläuterung mit Bezug auf die zuvor genannte 3. Die Fahrzeugstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform wird als dieselbe wie in der ersten Ausführungsform angenommen.
In der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung der zweiten Ausführungsform stellt die ECU 100, wenn die Bestimmungsbedingungen in Schritt S102 erfüllt sind (Schritt S102: JA), den Sollhinterradsteuerwinkel δrtg zu diesem Zeitpunkt als den Hinterradsteuerwinkel δr anstelle des Hinterradsteuerwinkels δr, der von dem Steuerwinkelsensor 19 erfasst wird, ein.
Wenn der Prozess des Ersetzens des Hinterradsteuerwinkels δr beendet ist, setzt die ECU 100 die normale Antriebssteuerung des ARS-Aktuators 400 fort. Mit anderen Worten wird in diesem Fall die Antriebskraft, die elektrische Energieressourcen verschwendet, nicht länger von dem ARS-Aktuator 400 zugeführt, da die Steuerwinkelabweichung Δδr gleich null ist, und der Verbrauch der elektrischen Energieressourcen, die sich in der Batterie ansammeln, wird vorteilhaft verringert.
<Dritte Ausführungsform>
Dieselbe Wirkung wie in der zweiten Ausführungsform kann unter Verwendung einer noch anderen Steuerung erzielt werden. Im Folgenden wird eine derartige elektrische ARS-Energiesparsteuerung als eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die elektrische ARS-Energiesparsteuerung der dritten Ausführungsform ist in vielen Teilen dieselbe wie die elektrische ARS-Energiesparsteuerung der ersten Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist. Hier erfolgt die Erläuterung mit Bezug auf die oben genannte 3. Die Fahrzeugstruktur der dritten Ausführungsform wird als dieselbe wie in der ersten Ausführungsform angenommen.
In der elektrischen ARS-Energiesparsteuerung der dritten Ausführungsform stellt die ECU 100 einen Versatzsteuerwinkel δrofs, der der Steuerwinkelabweichung Δδr zu diesem Zeitpunkt entspricht, ein, wenn die Bestimmungsbedingungen in Schritt S102 erfüllt sind (Schritt S102: JA). Der Versatzsteuerwinkel δrofs ist ein Beispiel des „Versatzwinkels” der vorliegenden Erfindung. Wenn sie den Versatzsteuerwinkel δrofs wie oben beschrieben einstellt, addiert die ECU 100 den eingestellten Versatzsteuerwinkel δrofs zu dem Hinterradsteuerwinkel δr, wodurch der Hinterradsteuerwinkel δr erneuert wird. Als Ergebnis wird wie in der zweiten Ausführungsform die Steuerwinkelabweichung Δδr gleich null, und ein Ausgeben der Antriebskraft von der Batterie wird unterdrückt. Der Versatzsteuerwinkel δrofs ist nicht notwendigerweise ein Wert, der der Steuerwinkelabweichung Δδr entspricht.
In der dritten Ausführungsform kann sich, wenn sich der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg erhöht (das heißt, wenn eine Anforderung zum Lenken in der Steuerwinkelendrichtung weiter auftritt), der Versatzsteuerwinkel δrofs entsprechend der Größe der Erhöhung des Sollhinterradsteuerwinkels δrtg erhöhen. Auf diese Weise kann eine Rückkopplungssteuerung entsprechend der Steuerwinkelabweichung Δδr zu jeder Zeit in einen Konvergenzzustand versetzt werden, und es wird sicher die Ausgabe von nutzloser elektrischer Energie von der Batterie vermieden.
Andererseits ist es in der dritten Ausführungsform ebenfalls möglich, den Versatzsteuerwinkel δrofs entsprechend den Umständen zu verringern (oder freizugeben). Mit anderen Worten, wie es oben in Bezug auf die Steuerwinkelabweichung Δδr beschrieben wurde, erhöht oder verringert sich die Last auf der Seite des ARS-Aktuators 400, die für das Lenken der Hinterräder benötigt wird, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße des Fahrzeugs 10 (beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Hinterradsteuerwinkel δr und der Lateralbeschleunigung Gy). Unter Verwendung beispielsweise dieses Punkts in dem Fahrzeughochgeschwindigkeitsbereich kann der Versatzsteuerwinkel δrofs verringert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Zeitpunkt zum Verringern des Versatzsteuerwinkels δrofs weiter variabel sein, und eine Geschwindigkeit zum Verringern des Versatzsteuerwinkels δrofs kann außerdem variabel sein.
Außerdem ist es auf dieselbe Weise, wenn der Sollhinterradsteuerwinkel δrtg kleiner als der Hinterradsteuerwinkel δr ist (beispielsweise, wenn die Bestimmungsbedingung in Schritt S104 erfüllt ist) oder in ähnlichen Fällen möglich zu bestimmen, dass keine Notwendigkeit besteht, elektrische Energie einzusparen. Sogar in diesem Fall kann der Versatzsteuerwinkel δrofs verringert werden. Da der ARS-Aktuator 400 die normale Hinterradlenksteuerung durchführen kann, kann in diesem Fall in wünschenswerter Weise der Versatzsteuerwinkel δrofs gleich null sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können nach Bedarf verschiedene Änderungen erfolgen, ohne von dem Wesentlichen oder dem Geist der Erfindung, der aus den Ansprüchen und der gesamten Beschreibung ersichtlich ist, abzuweichen. Eine Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung, die derartige Änderungen beinhaltet, liegt ebenfalls innerhalb des technischen Bereichs der vorliegenden Erfindung.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um eine Hinterradlenkvorrichtung zu steuern, die in der Lage ist, die Hinterräder eines Fahrzeugs zu steuern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-237614 [0003]
JP 2007-269070 [0003]

Claims

Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung, wobei die Hinterradlenkvorrichtung aufweist: eine Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Hinterrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und eine Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; eine Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; und eine Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird, und zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die elektrische Energiezufuhr zu der Lenkkraftzufuhrvorrichtung unterbrochen wird, wenn der spezifizierte tatsächliche Winkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkkraftzufuhrvorrichtung ein Aktuator ist, bei dem eine Rückwärtseffizienz kleiner als eine Vorwärtseffizienz ist.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektrifizierungssteuervorrichtung in einem Zustand, in dem die elektrische Energiezufuhr unterbrochen ist, die elektrische Energiezufuhr neu startet, wenn die Abweichung kleiner als eine vorbestimmte Abweichung zum Zurückkehren ist.
Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung, wobei die Hinterradlenkvorrichtung aufweist: eine Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Hinterrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und eine Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; eine Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; eine Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird; und eine Tatsächlich-Steuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen des eingestellten Steuerwinkels als einen tatsächlichen Steuerwinkel zum Definieren der Abweichung, wenn der spezifizierte Steuerwinkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist.
Steuervorrichtung einer Hinterradlenkvorrichtung, wobei die Hinterradlenkvorrichtung aufweist: eine Lenkkraftzufuhrvorrichtung, die in der Lage ist, Hinterrädern eines Fahrzeugs eine Lenkkraft zum Vorantreiben einer Lenkung der Hinterräder entsprechend einem Elektrifizierungszustand zuzuführen; und eine Elektrifizierungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Elektrifizierungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerwinkels der Hinterräder; eine Tatsächlich-Steuerwinkelspezifizierungsvorrichtung zum Spezifizieren eines tatsächlichen Steuerwinkels der Hinterräder; eine Elektrifizierungssteuervorrichtung zum Steuern der Elektrifizierungsvorrichtung derart, dass die Lenkkraft auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem eingestellten Sollsteuerwinkel und dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zugeführt wird; und eine Versatzwinkeleinstellvorrichtung zum Einstellen eines Versatzwinkels, der zu dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel zu addieren ist, entsprechend der Abweichung, wenn der spezifizierte Steuerwinkel größer oder gleich einem Bezugssteuerwinkel ist und wenn die Abweichung größer oder gleich einer Bezugsabweichung ist, wobei die Elektrifizierungsvorrichtung die Elektrifizierungsvorrichtung auf der Grundlage des eingestellten Sollsteuerwinkels und eines modifizierten Steuerwinkels, der durch Addieren des eingestellten Versatzwinkels zu dem spezifizierten tatsächlichen Steuerwinkel erhalten wird, steuert.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, die außerdem eine Bezugsabweichungseinstellvorrichtung zum Einstellen der Bezugsabweichung entsprechend einer vorbestimmten Zustandsgröße des Fahrzeugs aufweist.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vorbestimmte Zustandsgröße des Fahrzeugs mindestens eines aus einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem tatsächlichen Steuerwinkel der Hinterräder und einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs enthält.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den Versatzwinkel entsprechend einer Größe einer Erhöhung erhöht, wenn sich der eingestellte Sollsteuerwinkel erhöht.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den Versatzwinkel entsprechend einer Größe einer Erhöhung verringert, wenn sich der eingestellte Sollsteuerwinkel erhöht.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Versatzwinkeleinstellvorrichtung den eingestellten Versatzwinkel verringert, wenn der eingestellte Sollsteuerwinkel kleiner als der spezifizierte tatsächliche Steuerwinkel ist.
Steuervorrichtung der Hinterradlenkvorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, wobei die Sollsteuerwinkeleinstellvorrichtung den Sollsteuerwinkel auf der Grundlage einer vorbestimmten Zustandsgröße des Fahrzeugs oder einer Lenkgröße eines Fahrers einstellt.