DE112013006388B4

DE112013006388B4 - Fahrzeugsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE112013006388B4
Application number: DE112013006388.3T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Kojo; Toru Takashima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2021-04-29
Anticipated expiration: 2033-01-11
Also published as: JPWO2014109037A1; WO2014109037A1; DE112013006388T5; JP5846319B2; US9434408B2; CN104837704A; CN104837704B; US20150314803A1

Abstract

Fahrzeugsteuereinrichtung (1), beinhaltend:
einen Winkelsensor (53), der dazu konfiguriert ist, einen Rotationswinkel eines Lenksystems (6) eines Fahrzeugs (2) zu erfassen;
einen an dem Fahrzeug (2) verbauten Aktuator (8); und
eine Steuereinrichtung (7), die dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugsteuerung durch Steuern des Aktuators (8) auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors (53) durchzuführen,
wobei zu einer Zeit, zu der der Winkelsensor (53) ausgefallen ist, die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit zu begrenzen, zu der ein Schätzwinkelfehler, der auf der Grundlage einer Ausfallzeit des Winkelsensors (53) und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) erhalten wird, nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert, und die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit nicht zu begrenzen, zu der der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) in Antwort auf eine vorbestimmte angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit festgelegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuereinrichtung.
Als eine Fahrzeugsteuereinrichtung, welche an einem Fahrzeug verbaut ist und verschiedene Arten von Fahrzeugsteuerungen durchführt, offenbart zum Beispiel die Druckschrift JP 2010 - 179 679 A eine Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung mit einer Vielzahl von Einrichtungen, die die Bewegung eines Fahrzeugs im Ansprechen auf einen Erfassungswert eines gemeinsamen Sensors steuern, der eine von Fahrzeugbewegungen erfasst, um die Bewegung des Fahrzeugs zu steuern. In der Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung werden dann, wenn die Vielzahl von Einrichtungen jeweils den Ausfall des gemeinsamen Sensors diagnostizieren und dann eine der Vielzahl von Einrichtungen den Ausfall des gemeinsamen Sensors erfasst, die Steuerverstärkungen der Einrichtungen, welche den Ausfall des gemeinsamen Sensors nicht erfassen, unter der Vielzahl von Einrichtungen auf einen Wert größer als Null und kleiner als ein Normalwert verringert.
Nebenbei bemerkt besteht bei der in der vorstehend beschriebenen Druckschrift JP 2010 - 179 679 A offenbarten Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung Raum zur Verbesserung beispielsweise bei der Fortsetzung der Fahrzeugsteuerung.
Die Druckschrift EP 1 190 936 A1 betrifft eine Servolenkung für nicht spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer fahrerseitig betätigten Lenkhandhabe, z.B. Lenkhandrad, einem Radwinkelsteller zur Lenkverstellung der Fahrzeugräder, Winkelsensoren zur Erfassung der Stellung der Lenkhandhabe und/oder der Fahrzeugräder, einem Handmomentensteller zur Generierung eines Handmoments zur Simulierung einer Kraftrückmeldung an der Lenkhandhabe, wobei der Handmomentensteller einen Elektromotor aufweist, mindestens ein Steuergerät zur Steuerung des Radwinkelstellers und des Handmomentenstellers. Bei Ausfall eines Steuergeräts, des Winkelsensors und/oder bei einem Fehler in der Ansteuerung wird die Ständerwicklung des Elektromotors des Handmomentenstellers auf ein passives Widerstandsnetzwerk geschaltet. Die von dem Motor erzeugte elektromotorische Kraft (EMK) ist nahezu proportional zu dessen Drehzahl. Aus der EMK lässt sich die Winkelgeschwindigkeit berechnen, deren Integration den Drehwinkel ergibt. Insgesamt lässt sich aus der EMK der Lenkradwinkel schätzen, wobei in die Schätzung auch die Ausfallzeit T mit eingeht.
Die Druckschrift US 2008 / 0 039 996 A1 betrifft ein Verfahren und ein System zur Erkennung eines Ausfalls eines Lenkwinkelsensors in einer elektrischen Servolenkung. Das System beinhaltet einen Lenkwinkelsensor zum Erzeugen und Übertragen eines Lenkwinkelsignals, das einen Drehwinkel eines Lenkrads misst; einen Motor zum Erzeugen einer Hilfsleistung zum sanften Lenken und Übertragen eines Stroms und einer Spannung basierend auf der Drehung des Motors; und eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Empfangen des Stroms und der Spannung vom Motor, Erfassen der Drehrichtung des Motors, Empfangen des Lenkwinkelsignals vom Lenkwinkelsensor, Erfassen einer ersten Drehrichtung des Lenkrads dann, wenn die erste Drehrichtung des Motors nicht gleich der ersten Drehrichtung des Lenkrads ist, Bestimmen, dass das Lenkwinkelsignal einen Fehler aufweist und Starten des Betriebs einer Ausfallsicherheitslogik.
Die Druckschrift US 5 283 740 A betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem System zur Steuerung fahrzeugdynamischer Kennlinien unter Verwendung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eines Lenkhandhabe-Positionssensors und eines Neutralpositionssensors für die Lenkhandhabe, um dynamische Kennlinien eines Kraftfahrzeugs zu steuern. Bei Ausfall mindestens eines des Lenkhandhabe-Positionssensors und des Neutralstellungssensors für die Lenkhandhabe wird ein Fehlersignal erzeugt, wenn ein berechneter Lenkwinkel gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit für vorbestimmte etwa 60 Sekunden über einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Die Druckschrift DE 10 2010 049 431 A1 betrifft ein Diagnoseverfahren und eine elektromechanische Lenkung. Eine Funktionsfähigkeit einer Sensoreinheit in einem ersten Intervall von Sensorwerten wird mittels eines Verfahrens zur aktiven Diagnose überprüft. Die Sensoreinheit erfasst in dem Verfahren zur aktiven Diagnose in mindestens einem Betriebszustand ein Messsignal, welches aus mindestens einem aktiv erzeugten Anregungssignal resultiert. Das aktive Anregungssignal und das erzeugte Sensorsignal werden verglichen, Ein Defekt der Sensoreinheit wird festgestellt, falls mindestens ein vorbestimmtes Defektkriterium des Verfahrens zur aktiven Diagnose erfüllt ist.
Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsteuereinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Fahrzeugsteuerung geeignet fortzusetzen.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugsteuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
Im Einzelnen beinhaltet eine Fahrzeugsteuereinrichtung: einen Winkelsensor, der dazu konfiguriert ist, einen Rotationswinkel eines Lenksystems eines Fahrzeugs zu erfassen; einen an dem Fahrzeug verbauten Aktuator; und eine Steuereinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugsteuerung durch Steuern des Aktuators auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors durchzuführen, wobei zu einer Zeit, zu der der Winkelsensor ausgefallen ist, die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit zu begrenzen, zu der ein Schätzwinkelfehler, der auf der Grundlage einer Ausfallzeit des Winkelsensors und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems erhalten wird, nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert, und die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit nicht zu begrenzen, zu der der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert. Erfindungsgemäß wird dabei die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems in Antwort auf eine vorbestimmte angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit festgelegt.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors eine andere Steuerung durchzuführen, die sich von der Fahrzeugsteuerung unterscheidet, die andere Steuerung zu der Zeit, zu der der Winkelsensor ausgefallen ist, zu begrenzen, und die Fahrzeugsteuerung zu der Zeit, zu der der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, nicht zu begrenzen.
Außerdem wird in der Fahrzeugsteuereinrichtung der Schätzwinkelfehler mit länger werdender Ausfallzeit des Winkelsensors relativ größer, und mit schneller werdender Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems relativ größer.
Außerdem beinhaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung einen Stopmechanismus, der dazu konfiguriert ist, eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems zu regulieren, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems zu berechnen, und eine Zunahme des berechneten Schätzwinkelfehlers zu unterdrücken, während der Stopmechanismus eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems reguliert, nachdem der Winkelsensor ausgefallen ist.
Außerdem beinhaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung eine Rotationsmaschine, die dazu konfiguriert ist, eine Rotation eines Teils abzubremsen, von welchem der Rotationswinkel durch den Winkelsensor zu der Zeit erfasst wird, zu der der Winkelsensor ausgefallen ist.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage einer gegenelektromotorischen Kraft zu berechnen, die in der Rotationsmaschine zu einer Zeit erzeugt wird, zu der die Rotation des Teils, von welchem der Rotationswinkel durch den Winkelsensor erfasst wird, gebremst wird.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, den Ausgangswert des Winkelsensors auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft zu korrigieren, die in der Rotationsmaschine zu einer Zeit erzeugt wird, zu der die Rotation des Teils, von welchem der Rotationswinkel durch den Winkelsensor erfasst wird, gebremst wird.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, zu ermitteln, ob der Ausgangswert des Winkelsensors zu korrigieren ist, auf der Grundlage eines Parameters, der mit einer Bewegung einhergeht, die tatsächlich in dem Fahrzeug erzeugt wird, und eines Parameters, der mit einer Bewegung des Fahrzeugs einhergeht, die auf der Grundlage des korrigierten Ausgangswerts des Winkelsensors abgeschätzt wird.
Außerdem beinhaltet in der Fahrzeugsteuereinrichtung der Winkelsensor zumindest eines von: einem Lenkwinkelsensor, der dazu konfiguriert ist, einen Rotationswinkel eines Lenkelements des Fahrzeugs als den Rotationswinkel des Lenksystems zu erfassen; einem VGRS-Winkelsensor, der dazu konfiguriert ist, einen VGRS-Winkel einer VGRS-Einrichtung, die einen Lenkwinkel eines Lenkrads in Bezug auf den Lenkwinkel des Lenkelements ändert, als den Rotationswinkel des Lenksystems zu erfassen; und einem Hinterradlenkwinkelsensor, der dazu konfiguriert ist, einen Hinterradlenkwinkel einer Hinterradlenkeinrichtung, die in der Lage ist, ein Hinterrad des Fahrzeugs zu lenken, als den Rotationswinkel des Lenksystems zu erfassen.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Fahrzeugsteuerung eine VSC-Steuerung zum Steuern des Drehzustands des Fahrzeugs.
Außerdem ist in der Fahrzeugsteuereinrichtung die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, die Fahrzeugsteuerung durch Verhindern der Fahrzeugsteuerung oder Begrenzen einer Sollsteuergröße der Fahrzeugsteuerung auf einen im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeugsteuerung nicht begrenzt ist, relativ kleinen Wert zu steuern.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugsteuereinrichtung hat eine Wirkung dahingehend, dass die Fahrzeugsteuerung geeignet fortgeführt werden kann.

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Fahrzeug darstellt, das mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist.
2 ist ein Linienverlauf, der eine Ermittlung eines Sensorausfalls in der Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von der elektronischen Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Ferner beinhalten die Komponenten in den nachstehenden Ausführungsbeispielen eine Komponente, welche durch den Fachmann leicht ausgetauscht werden kann, oder eine Komponente, welche im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweist.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Fahrzeug darstellt, das mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. 2 ist ein Linienverlauf, der eine Ermittlung eines Sensorausfalls in der Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von der elektronischen Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
Wie in 1 dargestellt, ist die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels an einem Fahrzeug 2 verbaut. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 ist auf ein Steuersystem angewandt, das vorwiegend einen Betätigungs- bzw. Betriebswinkel eines VGRS (Variable Gear Ratio Steering)-Systems bzw. eines Systems mit variabler Lenkübersetzung oder eines ARS (Active Rear Steering)-Systems bzw. aktiven Hinterradlenksystems als einen Eingangswinkelsensor bzw. Eingangswinkel in dem eine Lenkeinrichtung 6 beinhaltenden Lenksystem des Fahrzeugs 2 verwendet. Dann schätzt, zum Beispiel, wenn ein Ausfall eines Sensors auftritt, die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 einen Schätzwinkelfehler (eine Versatzgröße) auf der Grundlage einer Lenkgeschwindigkeit, einer momentanen Unterbrechungszeit oder dergleichen ab und ändert eine vorbestimmte Steuerung (zum Beispiel eine VSC (Vehicle Stability Control)-Steuerung bzw. Fahrzeugstabilitätssteuerung oder eine Wegsteuerung) im Ansprechen auf den Schätzwinkelfehler. Hierbei verringert die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 die Steuerungsstopfrequenz bzw. die Häufigkeit eines Anhaltens der Steuerung durch Verhindern der nicht kontinuierlichen Steuerung, beispielsweise in einer Weise derart, dass eine vorbestimmte Steuerung unterbrochen wird, wenn der Schätzwinkelfehler relativ groß ist, und dass eine vorbestimmte Steuerung fortgesetzt wird, wenn der Schätzwinkelfehler relativ klein ist.
Nachstehend werden die Konfigurationen der Fahrzeugsteuereinrichtung 1 im Einzelnen unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Hierbei bewegt sich das Fahrzeug 2 in der durch den Pfeil Y von 1 angegebenen Richtung vorwärts. Die Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt, gibt die Richtung an, welche ausgehend von einem Fahrersitz für einen Fahrer des Fahrzeugs 2 zu einem Lenkrad 13 hin gerichtet ist. Die linke und die rechte Seite werden auf der Grundlage der Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt (der durch den Pfeil Y von 1 angegebenen Richtung) voneinander unterschieden. Das heißt, die „linke Seite“ gibt die linke Seite in der Richtung an, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt, und die „rechte Seite“ gibt die rechte Seite in der Richtung an, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt. Ferner ist, was die Vorderseite und die Rückseite des Fahrzeugs 2 anbelangt, die Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt, als die Vorderseite bzw. Front festgelegt, und ist die Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 2 rückwärts bewegt, d.h. die zu der Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt, entgegengesetzte Richtung, als die Rückseite bzw. das Heck festgelegt.
Das Fahrzeug 2 beinhaltet ein linkes Vorderrad (ein linkes vorderseitiges Fahrzeugrad 3) 3FL, ein rechtes Vorderrad (ein rechtes vorderseitiges Fahrzeugrad 3) 3FR, ein linkes Hinterrad (ein linkes hinterseitiges Fahrzeugrad 3) 3RL, und ein rechtes Hinterrad (ein rechtes hinterseitiges Fahrzeugrad 3) 3RR als Fahrzeugräder 3. Ferner wird in der nachstehenden Beschreibung auf das linke Vorderrad 3FL, das rechte Vorderrad 3FR, das linke Hinterrad 3RL und das rechte Hinterrad 3RR einfach als „das Fahrzeugrad 3“ Bezug genommen, solange nichts Anderes angegeben wird. Ferner wird in der nachstehenden Beschreibung auf das linke Vorderrad 3FL und das rechte Vorderrad 3FR einfach als „das Vorderrad 3F“ Bezug genommen, solange nichts Anderes angegeben wird. Ähnlich wird in der nachstehenden Beschreibung auf das linke Hinterrad 3RL und das rechte Hinterrad 3RR einfach als „das Hinterrad 3R“ Bezug genommen, solange nichts Anderes angegeben wird.
Im Einzelnen ist, wie in 1 dargestellt, die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 an dem Fahrzeug 2 verbaut und beinhaltet eine Antriebseinrichtung 4, eine Bremseinrichtung 5, die Lenkeinrichtung 6, und eine ECU (Electronic Control Unit) bzw. elektronische Steuereinheit 7 als eine Steuereinrichtung.
Die Antriebseinrichtung 4 bildet einen Kraftübertragungsweg bzw. Antriebssystem einschließlich einer Leistungsquelle, eines Getriebes und dergleichen in dem Fahrzeug 2, und treibt das Fahrzeugrad 3 als das Antriebsrad rotationell an. Die Leistungsquelle der Antriebseinrichtung 4 erzeugt eine Rotationskraft, die von dem Fahrzeug 2 zur Fortbewegung verwendet wird, und entspricht einer Fortbewegungsleistungsquelle einer Brennkraftmaschine (eines Motors) oder eines elektrischen Motors (einer Rotations- bzw. Drehmaschine). Die Antriebseinrichtung 4 ist elektrisch mit der ECU 7 verbunden, und wird durch die ECU 7 gesteuert. In dem Fahrzeug 2 erzeugt die Antriebseinrichtung 4 Leistung (Drehmoment) in Antwort auf die Betätigung (die Beschleunigerbetätigung) des Fahrpedals durch den Fahrer, und die Leistung wird auf das Fahrzeugrad 3 übertragen, so dass an bzw. in dem Fahrzeugrad eine Antriebskraft erzeugt wird.
Die Bremseinrichtung 5 erzeugt eine Bremskraft an bzw. in dem Fahrzeugrad 3 des Fahrzeugs 2. Das Fahrzeug 2 erzeugt eine Bremskraft an bzw. in dem Fahrzeugrad 3, wenn eine Bremseinrichtung 5 in Antwort die Betätigung (die Bremsbetätigung) des Bremspedals durch den Fahrer betätigt wird. Die Bremseinrichtung 5 kann als verschiedenartige hydraulische Bremseinrichtungen konfiguriert sein, in welchen Bremsöl als eine Arbeitsflüssigkeit in eine Hydraulikleitung beaufschlagt wird, die über einen VSC-Aktuator 8 von einem Hauptzylinder zu einem Radzylinder 9 verbindet. In der Bremseinrichtung 5 ist eine Bremseinheit 10 in jedem Fahrzeugrad 3 bereitgestellt. Jede Bremseinheit 10 legt vermittels Reibung eine Bremskraft an jedes Fahrzeugrad 3 des Fahrzeugs 2 an. Jede Bremseinheit 10 wird in Antwort auf einen Radzylinderdruck betätigt, der durch dem Radzylinder 9 zugeleitetes Bremsöl erzeugt wird, um eine Druckbremskraft in dem Fahrzeugrad 3 zu erzeugen. Wenn der Fahrer das Bremspedal der Bremseinrichtung 5 grundlegend betätigt, wird durch den Hauptzylinder in Antwort auf eine Pedalauftrittskraft (eine Betätigungskraft), mit der das Bremspedal beaufschlagt wird, ein Hauptzylinderdruck (ein Betriebsdruck) an das Bremsöl angelegt. Dann wirkt in der Bremseinrichtung 5 ein in Antwort auf den Hauptzylinderdruck erzeugter Druck oder ein durch den VSC-Aktuator 8 eingestellter Druck als ein Radzylinderdruck in jedem Radzylinder 9. In jeder Bremseinheit 10 wird dann, wenn durch den Radzylinderdruck ein durch einen Bremssattel abgestützter Bremsbelag gegen einen Scheibenrotor bzw. eine Bremsscheibe in einem Kontaktzustand gepresst wird, die Kontaktfläche zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe zu einer Reibfläche. Dann kann jede Bremseinheit 10 vermittels Reibung eine Bremskraft an das Fahrzeugrad 3 derart anlegen, dass durch die an der Reibfläche erzeugte Reibkraft eine vorbestimmte Rotationswiderstandskraft, die in Antwort auf den Radzylinderdruck erzeugt wird, auf den Scheibenrotor wirkt, der sich zusammen mit dem Fahrzeugrad 3 dreht. Zwischenzeitlich stellt die Bremseinrichtung 5 den Radzylinderdruck durch den VSC-Aktuator 8 in Antwort auf den Fahrzustand geeignet ein.
Hierbei stellt der VSC-Aktuator 8 durch individuelles Erhöhen, Verringern und Beibehalten bzw. Aufrechterhalten des Radzylinderdrucks in jedem von vier Rädern individuell die in jedem Fahrzeugrad 3 erzeugte Bremskraft ein. Der VSC-Aktuator 8 ist in einer Hydraulikleitung bereitgestellt, welche den Hauptzylinder mit dem Radzylinder 9 verbindet, und steuert die an jedes Fahrzeugrad 3 angelegte Bremskraft durch Erhöhen oder Verringern des Flüssigkeitsdrucks innerhalb jedes Radzylinders 9 unter der Steuerung der ECU 7 zusätzlich zu der Bremsbetätigung des Bremspedals. Der VSC-Aktuator 8 beinhaltet zum Beispiel eine Vielzahl von Leitungen, einen Ölmelder bzw. Ölwandler (oil resolver), eine Ölpumpe, eine Hydraulikleitung, die mit jedem in jedem Fahrzeugrad 3 bereitgestellten Radzylinder 9 verbunden ist, eine Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen zum Erhöhen, Verringern oder Beibehalten des hydraulischen Drucks jeder Hydraulikleitung, und dergleichen, und wird durch die ECU 7 gesteuert. Der VSC-Aktuator 8 dient als eine Hydraulikflüssigkeitsdruckeinstelleinheit, welche den hydraulischen Druck (den Hauptzylinderdruck) innerhalb der Hydraulikleitung in Übereinstimmung mit der Steueranweisung der ECU 7 an jeden Radzylinder 9 überträgt, während der Hydraulikdruck nicht geändert wird, oder erhöht oder verringert wird.
In einem normalen Betriebszustand kann der VSC-Aktuator 8 den auf den Radzylinder 9 wirkenden Radzylinderdruck in Antwort auf das Betätigungsausmaß (das Ausmaß des Niedertretens) des Bremspedals durch den Fahrer beispielsweise in einer Weise derart einstellen, dass eine Ölpumpe oder ein vorbestimmtes elektromagnetisches Ventil in Übereinstimmung mit der Steueranweisung der ECU 7 angesteuert wird. Ferner kann, wie nachstehend beschrieben wird, der VSC-Aktuator 8 dazu betrieben werden, eine Druckerhöhungsbetriebsart des Erhöhens des auf den Radzylinder 9 wirkenden Radzylinderdrucks, eine Druckbeibehaltebetriebsart des Beibehaltens des Radzylinderdrucks auf um Wesentlichen einem konstanten Wert, und/oder eine Druckverringerungsbetriebsart des Verringerns des Radzylinderdrucks in beispielsweise einer Weise derart, dass eine Ölpumpe oder ein vorbestimmtes elektromagnetisches Ventil in Übereinstimmung mit der Steueranweisung der ECU 7 angesteuert wird, durchzuführen, wenn eine Steuerung zum Stabilisieren der Bewegung des Fahrzeugs 2 durchgeführt wird. Der VSC-Aktuator 8 kann die vorstehend beschriebene Betriebsart individuell für jeden Radzylinder 9 jedes Fahrzeugrads 3 in Antwort auf den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs 2 durch die Steuerung der ECU 7 festlegen. Das heißt, der VSC-Aktuator 8 kann im Ansprechen auf den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs 2 unabhängig von der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer die auf jedes Fahrzeugrad 3 wirkende Bremskraft individuell festlegen. Demgemäß kann die Bremseinrichtung 5 jedes Fahrzeugrad 3 individuell mit der Bremskraft beaufschlagen.
Die Lenkeinrichtung 6 bildet das Lenksystem des Fahrzeugs 2 und wird hierin dazu verwendet, das Vorderrad 3F und das Hinterrad 3R zu lenken. Die Lenkeinrichtung 6 des Ausführungsbeispiels beinhaltet eine Vorderradlenkeinrichtung 11 und eine Hinterradlenkeinrichtung 12. Die Vorderradlenkeinrichtung 11 kann das Vorderrad 3F des Fahrzeugs 2 steuern bzw. lenken, und lenkt daher das linke Vorderrad 3FL und das rechte Vorderrad 3FR als die lenkenden Räder. Die Hinterradlenkeinrichtung 12 kann das Hinterrad 3R des Fahrzeugs 2 steuern bzw. lenken, und lenkt daher das linke Hinterrad 3RL und das rechte Hinterrad 3RR als die lenkenden Räder.
Vorwiegend beinhaltet die Vorderradlenkeinrichtung 11 das Lenkrad (nachstehend einfach als die „Lenkung“ bezeichnet) 13, welches als ein Lenkelement dient, als ein von dem Fahrer betätigtes Lenkbetätigungselement, eine VGRS-Einrichtung 14, einen Lenkwinkelgebermechanismus 15, eine EPS (Electronic Power Steering)-Einrichtung bzw. Servolenkeinrichtung 16, und dergleichen.
Die Lenkung 13 ist über eine obere Lenkwelle 17, die VGRS-Einrichtung 14, eine untere Lenkwelle 18 und den Lenkwinkelgebermechanismus 15 mit dem linken Vorderrad 3FL und dem rechten Vorderrad 3FR verbunden. Die obere Lenkwelle 17 ist eine Drehwelle, welche mit der Lenkung 13 verbunden ist und sich zusammen mit der Lenkung 13 dreht.
Die VGRS-Einrichtung 14 ist ein VGRS-Aktuator, welcher die Lenkwinkel der lenkenden Räder (des linken Vorderrads 3FL und des rechten Vorderrads 3FR) in Bezug auf den Lenkwinkel (den Lenkwinkel) der Lenkung 13 in variabler Weise steuert. Die VGRS-Einrichtung 14 kann das Verhältnis zwischen dem Rotationsausmaß der oberen Lenkwelle 17 und dem Rotationsausmaß der unteren Lenkwelle 8 kontinuierlich ändern. Die VGRS-Einrichtung 14 des Ausführungsbeispiels beinhaltet einen VGRS-Motor 19 mit einem festen Element, das mit der oberen Lenkwelle 17 verbunden ist, und einem Rotor, der mit der unteren Lenkwelle 18 verbunden ist. Die VGRS-Einrichtung 14 steuert das relative Rotationsausmaß zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle in variabler Weise durch den VGRS-Motor 19.
Als der Lenkwinkelgebermechanismus 15 kann ein Zahnstangenmechanismus verwendet werden, welcher das Vorderrad 3F lenkt, während er durch die Lenkbetätigung der Lenkung 13 angetrieben wird, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Hierin beinhaltet der Lenkwinkelgebermechanismus 15 ein Ritzel 20 und eine Zahnstange 21. Das Ritzel 20 ist mit dem Ende der unteren Lenkwelle 18 verbunden und rotiert synchron mit der Rotation der unteren Lenkwelle 18. Die Zahnstange 21 beinhaltet Zähne, die sich mit den Zähnen des Ritzels 20 verzahnen. Die Rotation des Ritzels 20 wird in die Bewegung der Zahnstange 21 in der Fahrzeugbreitenrichtung (die Links-Rechts-Richtung in 1) umgewandelt. Die Bewegung der Zahnstange 21 in der Fahrzeugbreitenrichtung wird auf das linke Vorderrad 3FL und das rechte Vorderrad 3FR über eine Stützstange oder ein Gelenk übertragen, so dass daher das linke Vorderrad 3FL und das rechte Vorderrad 3FR gelenkt werden.
Die EPC-Einrichtung 16 ist eine sogenannte elektrische Servolenkeinrichtung (ein EPS-Aktuator), welcher die von dem Fahrer an der Lenkung 13 aufgewandte Lenkkraft durch die Leistung (die Lenkunterstützungskraft) des elektrischen Motors oder dergleichen unterstützt. Genauer ist die EPS-Einrichtung 16 eine Lenkdrehmomentausgabeeinrichtung, welche ein Ausgangsdrehmoment wie beispielsweise ein Unterstützungsdrehmoment oder ein Dämpfungsdrehmoment generiert und das erzeugte Ausgangsdrehmoment an die untere Lenkwelle 18 anlegt. Die EPS-Einrichtung 16 beinhaltet einen EPS-Motor 22, welcher mit der unteren Lenkwelle 18 verbunden ist, und erzeugt ein Ausgangsdrehmoment mittels des EPS-Motors 22. Die Rotation des EPS-Motors 22 wird auf die untere Lenkwelle 18 übertragen, während deren Rotationsgeschwindigkeit mittels eines (nicht dargestellten) Schneckentriebs verringert wird.
Die Hinterradlenkeinrichtung 12 kann das Hinterrad 3R des Fahrzeugs 2 lenken. Die Hinterradlenkeinrichtung 12 beinhaltet eine Hinterrad-ARS-Einrichtung 23, welche das Hinterrad 3R lenkt, während sie bzw. es durch die Leistung des elektrischen Motors oder dergleichen angetrieben wird. Die ARS-Einrichtung 23 beinhaltet zum Beispiel einen ARS-Motor 24, welcher Leistung zum Lenken des Hinterrads 3R erzeugt, einen Lenkkraftübertragungsmechanismus 25, welcher einen Schneckentrieb beinhaltet, der die durch den ARS-Motor 24 erzeugte Leistung überträgt, während die Leistung in eine Lenkkraft umgewandelt wird, und dergleichen. Die Hinterradlenkeinrichtung 12 kann den Betätigungs- oder Betriebswinkel (nachstehend als der „Hinterradlenkwinkelt“ bezeichnet) des Hinterrads 3R in Bezug auf den Lenkwinkel zum Beispiel in Antwort auf den Fahrzustand (zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 2 durch die ARS-Einrichtung 23 ändern.
Die ECU 7 wird dazu verwendet, die Antriebszustände der Einheiten des Fahrzeugs 2 zu steuern, und beinhaltet eine elektronische Schaltung, die hauptsächlich einen bekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Schnittstelle beinhaltet. Die ECU 7 ist elektrisch mit zum Beispiel verschiedenen Sensoren und Detektoren verbunden, so dass ihr daher dem Erfassungsergebnis entsprechende elektrische Signale zugeführt werden. Ferner ist die ECU 7 elektrisch mit den Einheiten des Fahrzeugs 2, wie beispielsweise der Antriebseinrichtung 4, dem VSC-Aktuator 8 der Bremseinrichtung 5, der VGRS-Einrichtung 14 der Lenkeinrichtung 6, der EPS-Einrichtung 16, der ARS-Einrichtung 23 und dergleichen. Die ECU 7 steuert die Ansteuerung der Einheiten, die Ansteuersignale an die Einheiten des Fahrzeugs 2 ausgeben, durch Durchführen eines in ihr gespeicherten Steuerungsprogramms auf der Grundlage verschiedener Kennlinien oder verschiedener Eingangssignale, die von verschiedenen Sensoren und Detektoren zugeführt werden.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels beinhaltet zum Beispiel einen Fahrzeugraddrehzahlsensor 50, einen Gierratensensor 51, einen Querbeschleunigungssensor 52, einen Winkelsensor 53, und dergleichen als verschiedene Sensoren und Detektoren. Der Fahrzeugraddrehzahlsensor 50 ist in jedem Fahrzeugrad 3 bereitgestellt und erfasst die Fahrzeugraddrehzahl als die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrads 3. Die ECU 7 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit als die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 2 zum Beispiel auf der Grundlage der Fahrzeugraddrehzahl jedes Fahrzeugrads 3 berechnen, die durch jeden Fahrzeugraddrehzahlsensor 50 erfasst wird. Der Gierratensensor 51 erfasst die Gierrate des Fahrzeugs 2. Der Querbeschleunigungssensor 52 erfasst eine Seiten- oder Querbeschleunigung, die auf den Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs 2 wirkt. Der Winkelsensor 53 erfasst den Rotationswinkel des Lenksystems des Fahrzeugs 2. Der Winkelsensor 53 beinhaltet zum Beispiel einen Lenkwinkelsensor 54, einen VGRS-Winkelsensor 55, einen Hinterradlenkwinkelsensor 56, und dergleichen. Der Lenkwinkelsensor 54 erfasst den Lenkwinkel (nachstehend auch als der „Lenkwinkel“ bezeichnet), welches der Rotationswinkel der Lenkung 13 entsprechend dem Lenkelement ist, als den Rotationswinkel des Lenksystems des Fahrzeugs 2. Der VGRS-Winkelsensor 55 erfasst den VGRS-Winkel der VGRS-Einrichtung 14 als den Rotationswinkel des Lenksystems des Fahrzeugs 2. Hierbei erfasst der VGRS-Winkelsensor 55 zum Beispiel den relativen VGRS-Rotationswinkel als die Rotationsphasendifferenz zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18 der VGRS-Einrichtung 14. Der Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst den Hinterradlenkwinkel der Hinterradlenkeinrichtung 12 als den Rotationswinkel des Lenksystems des Fahrzeugs 2. Darüber hinaus beinhaltet die EPS-Einrichtung 16 einen Sensor, der die Rotationsposition (den Dreh- bzw. Rotationswinkel) des EPS-Motors 22 erfasst, und kann die erfasste Rotationsposition bzw. Drehstellung des EPS-Motors 22 an die ECU 7 ausgeben. Ähnlich dazu beinhaltet die ARS-Einrichtung 23 einen Sensor, der die Rotationsposition (den Rotationswinkel) des ARS-Motors 24 erfasst, und kann die erfasste Rotationsposition des ARS-Motors 24 an die ECU 7 ausgeben.
Die ECU 7 ermittelt einen Steueranweisungswert für die VGRS-Einrichtung 14, die EPS-Einrichtung 16 und die ARS-Einrichtung 23 auf der Grundlage von zum Beispiel dem Rotationswinkel (dem Lenkwinkel, dem VGRS-Winkel und dem Hinterradlenkwinkel) des Lenksystems und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dann gibt die ECU 7 eine Steueranweisung an die VGRS-Einrichtung 14, die EPS-Einrichtung 16 und die ARS-Einrichtung 23 aus und steuert diese Einrichtungen.
Ferner kann die ECU 7 verschiedene Fahrzeugsteuerungen durch Steuern des an dem Fahrzeug 2 verbauten Aktuators auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 (des Lenkwinkelsensors 54, des VGRS-Winkelsensors 55, des Hinterradlenkwinkelsensors 56, und dergleichen) durchführen. Die ECU 7 des Ausführungsbeispiels kann eine VSC-Steuerung des Steuerns des Drehzustands des Fahrzeugs 2 als die Fahrzeugsteuerung durch Steuern des VSC-Aktuators 8 als den Aktuator durchführen.
Die ECU 7 des Ausführungsbeispiels kann eine VSC-Steuerfunktion durch Steuern des VSC-Aktuators 8 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 so realisieren, dass der Radzylinderdruck des in jedem Fahrzeugrad 3 bereitgestellten Radzylinders 9 individuell erhöht oder verringert wird und die Bremskraft jedes Fahrzeugrads 3 individuell gesteuert wird. Demgemäß kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 eine Steuerung des Stabilisierens der Bewegung des Fahrzeugs 2 durchführen.
Hierbei ist die VSC-Steuerung typisch eine Fahrzeugstabilisierungssteuerung, die das Schleudern des Fahrzeugaufbaus durch Steuern der Bremskraft oder der Antriebskraft des Steuerzielrads so, dass ein Giermoment in dem Fahrzeugaufbau in der Untersteuerungsrichtung oder der Übersteuerungsrichtung erzeugt wird, verhindert. In der VSC-Steuerung berechnet die ECU 7 die Sollgierrate auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Fahrzeugraddrehzahlsensors 50, des Gierratensensors 51, des Querbeschleunigungssensors 52, des Winkelsensors 53 (des Lenkwinkelsensors 54, des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56), und dergleichen, und steuert das Moment bzw. Drehmoment durch Steuern der Bremskraft jedes Fahrzeugrads 3 auf der Grundlage der Differenz zwischen der Sollgierrate und der tatsächlichen Gierrate.
Zum Beispiel ermittelt als die VSC-Steuerung die ECU 7 die Bewegung des Fahrzeugs 2 in dem Drehzustand auf der Grundlage des Betriebs- bzw. Betätigungswinkels (nachstehend auch als der „Vorderradlenkwinkel“ bezeichnet) des Vorderrads 3F, der auf der Grundlage des Lenkwinkels oder des VGRS-Winkels, des Hinterradlenkwinkels, der Fahrzeugraddrehzahl jedes Fahrzeugrads 3, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate, der Querbeschleunigung, und dergleichen berechnet wurde. Wenn dann die ECU 7 ein zu großes, in dem Fahrzeugaufbau erzeugtes Giermoment als das Erfassungsergebnis erfasst, wird die Sollsteuergröße so bestimmt, dass das zu große Giermoment unterdrückt wird und der stabile Dreh- bzw. Richtungswechselvorgang durchgeführt wird. Zu dieser Zeit steuert die ECU 7 den VSC-Aktuator 8 so, dass die Bremskraft zum Beispiel in einer Weise derart zunimmt, dass eine erforderliche Bremskraft zum Erzeugen des Giermoments in dem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs 2 in einer zu der Richtung des zu großen Giermoments entgegengesetzten Richtung an das sich drehende äußere Rad, zum Beispiel das sich drehende vordere äußere Rad (das linke Vorderrad 3FL oder das rechte Vorderrad 3FR), angelegt wird, das heißt, der Radzylinderdruck individuell erhöht wird. Zum Beispiel führt die ECU 7 eine Übersteuerungsunterdrückungssteuerung (eine sogenannte Trudelsteuerung) an dem sich drehenden Fahrzeug 2 durch Erzeugen eines Giermoments in einer Richtung durch, die zu der Richtung des auf den Fahrzeugaufbau wirkenden Giermoments entgegengesetzt ist, mit dem Drehbetriebsablauf durch die Druckerhöhungssteuerung/Bremssteuerung für das sich drehende äußere Rad in der VSC-Steuerung derart, dass der Fahrzeugaufbau mit einer Übersteuerungsneigung in einen neutralen Lenkzustand eintritt.
Darüber hinaus wurde die Steuereinrichtung der Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels als die Steuereinrichtung beschrieben, die auch als die ECU 7 dient, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Steuereinrichtung der Fahrzeugsteuereinrichtung 1 kann von der ECU 7 getrennt sein, und kann daher Information wie beispielsweise ein Erfassungssignal, ein Ansteuersignal, und eine Steueranweisung an die ECU 7 senden und von dieser empfangen. Ferner kann die ECU 7 eine Konfiguration haben, in welcher eine Fortbewegungssteuerungs-ECU, die den gesamten Fortbewegungszustand des Fahrzeugs 2 steuert, eine Antriebssteuerungs-ECU, die die Antriebseinrichtung 4 des Fahrzeugs 2 steuert, eine Bremssteuerungs-ECU, die die Bremseinrichtung 5 des Fahrzeugs 2 steuert, eine Lenksteuerungs-ECU, die die Lenkeinrichtung 6 des Fahrzeugs 2 steuert, und dergleichen voneinander getrennt sind und Information, wie beispielsweise ein Erfassungssignal, ein Ansteuersignal, und eine Steueranweisung, untereinander versenden und empfangen. Genauer kann die ECU 7 eine Konfiguration haben, in welcher eine VGRS-ECU, die die VGRS-Einrichtung 14 steuert, eine EPS-ECU, die die EPS-Einrichtung 16 steuert, eine ARS-ECU, die die ARS-Einrichtung 23 steuert, und dergleichen, voneinander getrennt sind, und Information, wie beispielsweise ein Erfassungssignal, ein Ansteuersignal, und eine Steueranweisung zwischen diesen gesendet und empfangen wird.
Ferner bilden die ECU 7 (VGRS-ECU), die Lenkung 13, die VGRS-Einrichtung 14, der Lenkwinkelgebermechanismus 15, der Lenkwinkelsensor 54, der VGRS-Winkelsensor 55, und dergleichen, die vorstehend beschrieben wurden, ein sogenanntes VGRS-System (eine Steuereinrichtung für variable Steuerwinkel). Ferner bilden die ECU 7 (ARS-ECU), die Lenkung 13, die ARS-Einrichtung 23, der Hinterradlenkwinkelsensor 56, und dergleichen, die vorstehend beschrieben wurden, ein sogenanntes ARS-System (eine ARS-Steuereinrichtung). Ferner bilden die ECU 7 (die Bremssteuerungs-ECU), der VSC-Aktuator 8, der Fahrzeugraddrehzahlsensor 50, der Gierratensensor 51, der Lenkwinkelsensor 56, und dergleichen, die vorstehend beschrieben wurden, ein sogenanntes VSC-System (eine VSC-Steuereinrichtung).
Nebenbei bemerkt stoppt die vorstehend beschriebene Fahrzeugsteuereinrichtung 1 sofort die Funktionen zum Beispiel des VGRS-Systems, des ARS-Systems, und dergleichen, wenn der Winkelsensor 53 wie der Lenkwinkelsensor 54, der VGRS-Winkelsensor 55, der Hinterradlenkwinkelsensor 56, und dergleichen momentan unterbrochen sind, aber die Funktion des VSC-Systems kann aufrechterhalten werden, wie sie ist.
Wenn zum Beispiel eine durch den Winkelsensor 53 erfasste Abweichung in dem Rotationswinkel des Lenksystems aufgrund des Sensorausfalls (Abnormalität) auftritt, tritt in der Sollsteuergröße in der VSC-Steuerung ein der Winkeldifferenz entsprechender Winkelfehler auf, und besteht daher die Sorge, dass die Soll-VSC-Charakteristik aufgrund eines verfrühten Betriebsablaufs oder eines verspäteten Betriebsablaufs nicht erhalten werden kann. Aus diesem Grund kann die VSC-Steuerung in einem solchen Fall angehalten werden. In diesem Fall gibt es dann, wenn der Sensorausfall feinfühlig ermittelt wird, einen Fall, in welchem die VSC-Steuerung auch dann angehalten werden kann, wenn die VSC-Steuerung in Wirklichkeit eine ausreichende Wirkung zeigen kann. Aus diesem Grund kann die Sensorabnormalitätsermittlung für eine ausreichende Zeitdauer durchgeführt werden. In diesem Fall besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass eine große Abweichung in der Steuersollgröße auftreten kann, wenn der Winkelfehler ansteigt. Folglich besteht eine Sorge dahingehend, dass die unerwartete VSC-Steuerung durchgeführt werden kann. Aus diesem Grund ermittelt die ECU 7 einen Sensorausfall (einen Kurzschlussfehler, einen Massefehler oder dergleichen) zeitnah für eine vergleichsweise kurze Sensorabnormalitätsermittlungszeit durch Verwenden zum Beispiel eines Sensorsignals, das sich in Echtzeit ändert, wie in dem Beispiel in 2 dargestellt. Darüber hinaus besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Abnormalität des Lenkwinkelsensors 54 des Winkelsensors 53 in kürzerer Zeit ermittelt werden muss, so dass die Abnormalität dadurch, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Lenkung 13 in Übereinstimmung mit der Lenkmethode des Fahrers unterschiedlich wird, auch bei der maximalen Rotationsgeschwindigkeit gehandhabt wird.
Demgegenüber kann die ECU 7 der Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) durch Ändern einer vorbestimmten Fahrzeugsteuerung, das heißt der VSC-Steuerung, in Antwort auf den auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems und der Ausfallzeit des Winkelsensors 53 abgeschätzten Winkelfehler, geeignet fortsetzen, wenn ein Ausfall des Winkelsensors 53 auftritt.
Genauer begrenzt die ECU 7 die VSC-Steuerung, wenn der auf der Grundlage der Fehler- bzw. Ausfallzeit des Winkelsensors 53 und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems abgeschätzte Winkelfehler gleich einem vorbestimmten Referenzwert oder größer ist, wenn ein Ausfall des Winkelsensors 53 auftritt, und begrenzt die VSC-Steuerung nicht und setzt die VSC-Steuerung fort, wenn der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert. Hierbei kann die ECU 7 die vorstehend beschriebene Steuerung auf der Grundlage des Schätzwinkelfehlers des einen Fehler aufweisenden Sensors durchführen, wenn einer des Lenkwinkelsensors 54, des VGSR-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56, die den Winkelsensor 53 bilden, ausgefallen ist.
Hierbei entspricht die Ausfallzeit des Winkelsensors 53 typisch der Zeit, in welcher der Sensor gemäß der Sensorabnormalitätsermittlung ausgefallen ist. Die ECU 7 kann die Ausfallzeit auf der Grundlage des Sensorsignals des ausgefallenen Sensors messen, zum Beispiel, wenn der Ausfall eines beliebigen Sensors des Winkelsensors 53 durch die Sensorabnormalitätsermittlung ermittelt wird.
Ferner entspricht die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems typisch der Rotationswinkelgeschwindigkeit (dem Ableitungswert des Rotationswinkels) des durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels. Die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems entspricht der Rotationsgeschwindigkeit (dem Ableitungswert des Lenkwinkels) der Lenkung 13, wenn der Lenkwinkelsensor 54 des Winkelsensors 53 ausgefallen ist. Die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems entspricht der relativen Rotationsgeschwindigkeit (dem Ableitungswert des VGRS-Winkels) zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18, wenn der VGRS-Winkelsensor 55 des Winkelsensors 53 ausgefallen ist. Die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems entspricht der Lenkgeschwindigkeit (dem Ableitungswert des Hinterradlenkwinkels) des Hinterrads 3R, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 des Winkelsensors 53 ausgefallen ist. Dann kann die ECU 7 eine Rotationsgeschwindigkeit unmittelbar bevor dem Ausfall jedes Sensors oder eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit als die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems, die erhalten wird, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, verwenden. Die ECU 7 kann zum Beispiel eine vorbestimmte angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit als eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit verwenden. Die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit kann wahlfrei im Voraus auf der Grundlage von zum Beispiel einer realen Fahrzeugauswertung für die jedem Sensor entsprechende Rotationsgeschwindigkeit festgelegt werden. Hierbei legt die ECU 7 die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, in Antwort auf die vorbestimmte angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit fest. In diesem Fall kann die ECU 7 die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit als die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems verwenden, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, und kann die Rotationsgeschwindigkeit ausgehend von der unmittelbar vor dem Ausfall des Sensors erhaltenen Rotationsgeschwindigkeit um einen vorbestimmten Erhöhungsbetrag langsam auf die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit steigern bzw. erhöhen. Demgemäß kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 dadurch, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems in Antwort auf die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit festgelegt wird, sicherer ermitteln, ob die VSC-Steuerung zu begrenzen oder fortzusetzen ist.
Zum Beispiel beinhaltet, wie in 3 dargestellt, die ECU 7 des Ausführungsbeispiels eine Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a, eine Steuerungsänderungseinheit 7b, und dergleichen aus dem Konzept der Funktion.
Die Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a berechnet einen Schätzwinkelfehler in dem einen Ausfall aufweisenden Sensor auf der Grundlage der angenommenen maximalen Rotationsgeschwindigkeit (ACT - MaxGeschw) als der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems und der Ausfallzeit (Δt) des Winkelsensors 53, die wie vorstehend gemessen und festgelegt werden, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist. Der Schätzwinkelfehler entspricht typisch dem durch den Sensorausfall verursachten Betrag der Winkelabweichung von dem durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkel des Lenksystems. Der Schätzwinkelfehler wird relativ gesehen größer, wenn die Ausfallzeit des Winkelsensors 53 relativ gesehen länger wird, und wird relativ gesehen größer, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems relativ gesehen schneller wird. Vorwiegend wird mit relativ größer werdendem Schätzwinkelfehler der Abweichungswinkel des durch den einen Ausfall aufweisenden Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels größer, und wird die Zuverlässigkeit bzw. Verlässlichkeit relativ gesehen geringer.
Die Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a berechnet zum Beispiel das Produkt [ACT - MaxGeschw x Δt] der Ausfallzeit (Δt) und der angenommenen maximalen Rotationsgeschwindigkeit (ACT - MaxGeschw), und berechnet den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage des Produkts [ACT - MaxGeschw x Δt] und der Schätzwinkelfehlertabelle (oder des dieser entsprechenden Gleichungsmodells). Die Schätzwinkelfehlertabelle beschreibt die Beziehung zwischen dem Produkt [ACT - MaxGeschw x Δt] und dem Schätzwinkelfehler. Die Schätzwinkelfehlertabelle wird im Voraus in der Speichereinheit der ECU 7 gespeichert, nachdem die Beziehung zwischen dem Produkt [ACT - MaxGeschw x Δt] und dem Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der tatsächlichen Fahrzeugauswertung oder dergleichen im Voraus festgelegt ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in der Schätzwinkelfehlertabelle der Schätzwinkelfehler relativ gesehen größer, wenn das Produkt [ACT - MaxGeschw x Δt] relativ gesehen größer wird, das heißt, die Ausfallzeit des Winkelsensors 53 relativ gesehen länger wird. Ferner wird der Schätzwinkelfehler relativ gesehen größer, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems relativ gesehen schneller wird. Die Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a empfängt Signale, die mit der Ausfallzeit und der Rotationsgeschwindigkeit einhergehen, und berechnet den Schätzwinkelfehler aus der Schätzwinkelfehlertabelle auf der Grundlage dieser Signale. Die Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a berechnet den Schätzwinkelfehler des Lenkwinkelsensors 54, wenn der Lenkwinkelsensor 54 des Winkelsensors 53 ausgefallen ist, berechnet den Schätzwinkelfehler des VGRS-Winkelsensors 55, wenn der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, und berechnet den Schätzwinkelfehler des Hinterradlenkwinkelsensors 56, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist. Die Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a gibt ein mit dem berechneten Schätzwinkelfehler einhergehendes Signal an die Steuerungsänderungseinheit 7b aus.
Die Steuerungsänderungseinheit 7b ändert die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) auf der Grundlage des mit dem von der Abweichungswinkelberechnungseinheit 7a zugeführten Schätzwinkelfehler einhergehenden Signals. Die Steuerungsänderungseinheit 7b gibt ein Steuersignal auf der Grundlage des mit dem Schätzwinkelfehler einhergehenden Signals an den VSC-Aktuator 8 aus und steuert den VSC-Aktuator 8 so, dass die VSC-Steuerung geändert wird.
Im Einzelnen begrenzt die Steuerungsänderungseinheit 7b die VSC-Steuerung, falls der auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors 53 und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems erhaltene Schätzwinkelfehler gleich oder größer als der Referenzwert ist, das heißt, die Verlässlichkeit des durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels ist relativ gering, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist. Indessen begrenzt die Steuerungsänderungseinheit 7b die VSC-Steuerung nicht, falls der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, das heißt, die Verlässlichkeit des durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels ist relativ hoch, wenn der Winkelsensor ausgefallen ist. Hierbei ist der Referenzwert ein Schwellenwert, der für den Schätzwinkelfehler festgelegt ist, und kann innerhalb der zulässigen VSC-Charakteristik auf der Grundlage von zum Beispiel der realen Fahrzeugauswertung oder dergleichen festgelegt werden.
Wenn die VSC-Steuerung begrenzt ist, kann die Steuerungsänderungseinheit 7b zum Beispiel die VSC-Steuerung verhindern, und kann die Zielsteuergröße relativ auf einen kleinen Wert begrenzen. Ferner kann die Steuerungsänderungseinheit 7b das Interventionsausmaß (den Einflussgrad) der VSC-Steuerung durch zum Beispiel festlegen eines Totbereichs in Antwort auf den Schätzwinkelfehler reduzieren. Ferner kann die Steuerungsänderungseinheit 7b einen Steuerungsreferenzwinkel (zum Beispiel den Rotationswinkel, wenn sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt) jedes Rotationswinkels in der VSC-Steuerung ohne Durchführen der gegenwärtigen VSC-Steuerung beschaffen, und kann die nächste VSC-Steuerung auf der Grundlage des Steuerungsreferenzwinkels durchführen. Indessen setzt dann, wenn die VSC-Steuerung nicht begrenzt wird, die Steuerungsänderungseinheit 7b die normale VSC-Steuerung durch Vorhersagen des Schätzwinkelfehlers jedes durch den Winkelsensor 53 unmittelbar bevor dem Ausfall erfassten Rotationswinkels fort.
Darüber hinaus kann die ECU 7 des Ausführungsbeispiels eine VGRS-Steuerung unter Verwendung der VGRS-Einrichtung 14 und eine ARS-Steuerung unter Verwendung der ARS-Einrichtung 23 als die andere Steuerung, die sich von der VSC-Steuerung (der Fahrzeugsteuerung) unterscheidet, auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 durchführen. In der VGRS-Steuerung und der ARS-Steuerung besteht, da das Erfassungsergebnis des Winkelsensors 53 in der Rückkopplungssteuerung oder dergleichen verwendet wird, eine Tendenz dahingehend, dass der Einflussgrad des Sensorausfalls im Vergleich zu der VSC-Steuerung relativ groß ist.
Hierbei begrenzt die ECU 7 des Ausführungsbeispiels umgehend die VGRS-Steuerung und die ARS-Steuerung als die anderen Steuerungen, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, und begrenzt die VSC-Steuerung nicht, wenn der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, wie vorstehend beschrieben wurde. Das heißt, die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 stoppt die VGRS-Steuerung umgehend, wenn der Lenkwinkelsensor 54 und der VGRS-Winkelsensor in dem VGRS-System und dem den Lenkwinkelsensor 54 und den VGRS-Winkelsensor 55 als den Winkelsensor 53 verwendenden VSC-System ausgefallen sind, und setzt die VSC-Steuerung fort, wenn der in Antwort auf die Ausfallzeit oder dergleichen erhaltene Schätzwinkelfehler innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Ähnlich dazu stoppt die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 die ARS-Steuerung umgehend, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 in dem ARS-System und dem den Hinterradlenkwinkelsensor als den Winkelsensor 53 verwendenden VSC-System ausgefallen ist, und setzt die VSC-Steuerung fort, wenn der in Antwort auf die Ausfallzeit oder dergleichen erhaltene Schätzwinkelfehler oder dergleichen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Steuerung, die durch die ECU 7 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 4 beschrieben. Darüber hinaus werden diese Steuerroutinen mit der Steuerperiode von mehreren Millisekunden bis mehreren zehn Millisekunden wiederholt ausgeführt.
Zunächst ermittelt die ECU 7 durch Überwachen des Sensorsignals des Winkelsensors 53 (des Lenkwinkelsensors 54, des VGRS-Winkelsensors 55, des Hinterradlenkwinkelsensors 56, und dergleichen), ob der Sensorsignalverlauf (vgl. zum Beispiel 2) abnormal ist (Schritt ST1).
Wenn die ECU 7 ermittelt, dass der Sensorsignalverlauf nicht abnormal ist (Schritt ST1: NEIN), das heißt, der Winkelsensor 53 keinen Ausfall zeigt, führt die ECU 7 einen Prozess in Schritt ST4 durch, ohne den Schätzwinkelfehler zu aktualisieren (Schritt ST2). Darüber hinaus ist der Anfangswert des Schätzwinkelfehlers 0, und wird auf den Anfangswert zurückgesetzt, wenn zum Beispiel der Sensorausfall aufgelöst wird, wenn der Zündschalter des Fahrzeugs 2 ausgeschaltet wird.
Wenn die ECU 7 ermittelt, dass der Sensorsignalverlauf abnormal ist (Schritt ST1: JA), das heißt, der Winkelsensor 53 einen Ausfall zeigt, berechnet die ECU den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors 53 und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems, erhöht den Schätzwinkelfehler durch Addieren des gegenwärtigen Schätzwinkelfehlers zu dem Schätzwinkelfehler der vorangehenden Periode (Schritt ST3), und führt einen Prozess in Schritt ST4 durch. Das heißt, die ECU 7 integriert die Schätzwinkelfehler.
In Schritt ST4 ermittelt die ECU 7, ob der gegenwärtige Schätzwinkelfehler kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert (Schritt ST4).
Wenn die ECU 7 ermittelt, dass der gegenwärtige Schätzwinkelfehler kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert (Schritt ST4: JA), führt die ECU 7 die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) ohne jegliche Begrenzung bzw. Beschränkung durch (Schritt ST5), beendet die gegenwärtige Steuerperiode, und führt die nächste Steuerperiode durch. Darüber hinaus entspricht der Fall, in dem die ECU ermittelt, dass der gegenwärtige Schätzwinkelfehler kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert, typisch dem Fall, in dem der durch den Sensorausfall verursachte Winkelabweichungsbetrag des durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels relativ klein ist und die Verlässlichkeit des erfassten Rotationswinkels relativ hoch ist.
Wenn die ECU 7 ermittelt, dass der gegenwärtige Schätzwinkelfehler ein vorbestimmter Referenzwert oder mehr bzw. gleich oder größer einem vorbestimmten Referenzwert ist (Schritt ST4: NEIN), begrenzt bzw. beschränkt die ECU die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) (Schritt ST6), beendet die gegenwärtige Steuerperiode, und führt die nächste Steuerperiode durch. Darüber hinaus entspricht der Fall, in dem die ECU ermittelt, dass der gegenwärtige Schätzwinkelfehler gleich oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, typisch dem Fall, in dem der durch den Sensorausfall verursachte Winkelabweichungsbetrag des durch den Winkelsensor 53 erfassten Rotationswinkels relativ hoch ist und die Verlässlichkeit des erfassten Rotationswinkels relativ gering ist.
Wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration die VSC-Steuerung begrenzen, falls der auf der Grundlage der Ausfallzeit erhaltene Schätzwinkelfehlers nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und kann die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) soweit als möglich fortsetzen, falls der Schätzwinkelfehler innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, auch wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist. Folglich hat die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 eine Konfiguration, in welcher der Winkelsensor gemeinschaftlich in den anderen Steuerungen wie beispielsweise der VGRS-Steuerung und der ARS-Steuerung verwendet wird. Demgemäß kann auch dann, wenn die VGRS-Steuerung oder die ARS-Steuerung angehalten wird, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) geeignet innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fortgesetzt werden, und kann daher die Stoppfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung verringert werden. Infolge dessen ist es, da die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 die Fahrzeugsteuerung des Stabilisierens der Bewegung des Fahrzeugs 2 in einem vorbestimmten Bereich auch dann fortsetzen kann, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, möglich, die Stabilität der Bewegung des Fahrzeugs 2 zu verbessern.
Hierbei hat die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels eine Konfiguration, in welcher Stopmechanismen 26 und 27 (vgl. 1) jeweils in der VGRS-Einrichtung 14 und der ARS-Einrichtung 23 bereitgestellt sind. Die Stopmechanismen 26 und 27 sind Mechanismen, die in der Lage sind, eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems zu regulieren bzw. regeln. Der Stopmechanismus 26 bildet einen Teil der VGRS-Einrichtung 14. Der Stopmechanismus 26 beinhaltet zum Beispiel einen Verriegelungsmechanismus, einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus, und dergleichen. Wenn der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, wird der Stopmechanismus betätigt, um die relative Rotation zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18 mechanisch zu regulieren, und wird der Betrieb der VGRS-Einrichtung 14 angehalten, so dass die VGRS-Funktion angehalten wird. Der Stopmechanismus 27 bildet einen Teil der ARS-Einrichtung 23. Der Stopmechanismus 27 beinhaltet zum Beispiel einen Selbstverriegelungsmechanismus (zum Beispiel einen Trapezschrauben-Rückwärtsreibungsmechanismus oder dergleichen). Wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, wird der Stopmechanismus betätigt, um den Lenkvorgang des Hinterrads 3R mechanisch zu regulieren, und wird der Betrieb der ARS-Einrichtung 23 angehalten, so dass die ARS-Funktion angehalten wird.
Dann kann, da eine Zunahme des tatsächlichen Abweichungswinkels aufgrund des Sensorausfalls des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56 im Wesentlichen verschwindet, während die Stopmechanismen 26 und 27 betätigt bzw. betrieben werden, die ECU 7 des Ausführungsbeispiels eine Zunahme des berechneten Schätzwinkelfehlers unterdrücken, während die Stopmechanismen 26 und 27 eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems regulieren, nachdem der VGRS-Winkelsensor 55 und der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen sind. Hierbei beinhaltet die Unterdrückung eines Anstiegs im Schätzwinkelfehler ein Konzept, bei dem der Schätzwinkelfehleranstiegsbetrag im Vergleich zu dem Fall verringert wird, in dem die Stopmechanismen 26 und 27 nicht betrieben bzw. betätigt werden, und ein Konzept, bei dem der Schätzwinkelfehleranstiegsbetrag auf null festgelegt wird.
Wenn zum Beispiel der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, unterdrückt die ECU 7 einen Anstieg in dem Schätzwinkelfehler des VGRS-Winkelsensors 55, nachdem die VGRS-Verriegelungsantwortzeit verstreicht, in welcher eine Änderung in dem VGRS-Winkel tatsächlich durch die Betätigung des Stopmechanismus 26 reguliert wird. Die VGRS-Verriegelungsantwortzeit wird zum Beispiel auf der Grundlage der tatsächlichen Fahrzeugauswertung und dergleichen festgelegt. Ähnlich hierzu unterdrückt dann, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, die ECU einen Anstieg in dem Schätzwinkelfehler des Hinterradlenkwinkelsensors 56, nachdem die ARS-Verriegelungsantwortzeit verstreicht, in welcher eine Änderung im Hinterradlenkwinkel tatsächlich durch die Betätigung des Stopmechanismus 27 reguliert wird. Die ARS-Verriegelungsantwortzeit wird im Voraus zum Beispiel auf der Grundlage der tatsächlichen Fahrzeugauswertung und dergleichen festgelegt. Darüber hinaus besteht in dem den Selbstverriegelungsmechanismus verwendenden Stopmechanismus 27 eine Tendenz dahingehend, dass die Lenkgeschwindigkeit langsam auf null abnimmt, wenn der Lenkbetriebsablauf des Hinterrads 3R reguliert bzw. geregelt wird. Folglich kann die ARS-Verriegelungsantwortzeit oder das Schätzwinkelfehleranstiegsunterdrückungsausmaß auf der Grundlage der Tendenz festgelegt werden. Ferner kann, da sich die ARS-Verriegelungsantwortzeit in Antwort auf die Anfangsgeschwindigkeit ebenfalls ändern kann, wenn der Lenkbetriebsablauf des Hinterrads 3 durch den Stopmechanismus 27 reguliert wird, die ARS-Verriegelungsantwortzeit in Antwort auf die Anfangsgeschwindigkeit festgelegt werden.
In diesem Fall ist es, da die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 einen Anstieg in dem durch die ECU 7 nach der Betätigung der Stopmechanismen 26 und 27 berechneten Schätzwinkelfehler unterdrücken kann, möglich, die Schätzwinkelfehlerberechnungsgenauigkeit zu verbessern und ein Problem zu unterdrücken, in welchem der Schätzwinkelfehler gleich dem Referenzwert oder größer wird, obwohl der tatsächliche, durch den Sensorausfall verursachte Abweichungswinkel nicht zunimmt. Folglich kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit höherer Genauigkeit fortsetzen, und kann daher die VSC-Steuerungsstopfrequenz weiter verringert werden.
In Übereinstimmung mit der Fahrzeugsteuereinrichtung 1 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels beinhaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung den Winkelsensor 53, welcher den Rotationswinkel des Lenksystems des Fahrzeugs 2 erfasst, den VSC-Aktuator 8, welcher an dem Fahrzeug 2 verbaut ist, und die ECU 7, welche die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) durch Steuern des VSC-Aktuators 8 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 durchführt. Wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, begrenzt die ECU 7 die VSC-Steuerung, falls der auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors 53 und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems erhaltene Schätzwinkelfehler gleich einem vorbestimmten Referenzwert oder größer ist, und begrenzt die VSC-Steuerung nicht, wenn der Schätzwinkelfehler kleiner als der Referenzwert ist. Folglich kann auch dann, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, die Fahrzeugsteuereinrichtung 1 die VSC-Steuerung fortsetzen, wenn der Schätzwinkelfehler innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und kann daher die VSC-Steuerung in geeigneter Weise fortgesetzt werden.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die durch eine ECU gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Die Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Rotation des Lenksystems durch die Rotationsmaschine gebremst wird, wenn der Winkelsensor ausgefallen ist. Darüber hinaus werden wiederholte Beschreibungen der Konfiguration, des Betriebsablaufs und der Wirkungen, welche mit denjenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels gemeinsam vorhanden sind, soweit als möglich weggelassen. Ferner werden die Konfigurationen der Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 und dergleichen in geeigneter Weise beschrieben (dasselbe gilt für die nachstehenden Ausführungsbeispiele).
Eine Fahrzeugsteuereinrichtung 201 (vgl. 1) gemäß dem Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Dreh- bzw. Rotationsmaschine, welche die Rotation des Teils bremst, dessen bzw. von welchem der Rotationswinkel durch den Winkelsensor 53 erfasst wird, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist. In der Fahrzeugsteuereinrichtung 201 wird der VGRS-Motor 19 als die Rotationsmaschine verwendet, welche die Rotation des Teils bremst, dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 erfasst wird, und wird der ARS-Motor 24 als die Rotationsmaschine verwendet, welche die Rotation des Teils bremst, dessen Rotationswinkel durch den Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst wird.
Hierbei sind der VGRS-Motor 19 und der ARS-Motor 24 Rotationsmaschinen, welche verschiedene Modi bzw. Betriebsarten haben, wie beispielsweise einen freien Modus, einen Bremsmodus, und einen phasenfesten Modus. Demgemäß dienen sowohl der VGRS-Motor 19 als auch der ARS-Motor 24 als ein Motor (ein elektrischer Motor) und als ein Generator. Der VGRS-Motor 19 und der ARS-Motor 24 haben eine Leistungslauffunktion des Umwandelns elektrischer Leistung, die von einer Energiespeichereinrichtung wie beispielsweise einer Batterie geliefert wird, über einen Inverter in mechanische Leistung, und eine Wiedergewinnungs- bzw. Regenerationsfunktion des Umwandelns der zugeführten mechanischen Leistung in elektrische Leistung und Ladens der elektrischen Leistung in die Energiespeichereinrichtung über einen Inverter oder dergleichen.
Da der VGRS-Motor 19 als ein Generator dient, wenn der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, ist es möglich, die Rotation des Teils zu bremsen, dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 erfasst wird. Da der ARS-Motor 24 als ein Generator dient, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, ist es möglich die Rotation des Teils zu bremsen, dessen Rotationswinkel durch den Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst wird.
Demgemäß wird in der Fahrzeugsteuereinrichtung 201 des Ausführungsbeispiels, da der VGRS-Motor 19 die Rotation des Teils abbremst, dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 erfasst wird, wenn der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, die relative Rotation zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18 zu einem frühen Zeitpunkt angehalten, und wird der Betrieb der VGRS-Einrichtung 14 angehalten, so dass die VGRS-Funktion angehalten wird. Das heißt, die Fahrzeugsteuereinrichtung 201 kann die VGRS-Verriegelungsantwortzeit relativ verkürzen, und kann daher eine Zunahme der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, frühzeitig auf im Wesentlichen null ändern. Ähnlich dazu wird in der Fahrzeugsteuereinrichtung 201, da der ARS-Motor 24 die Rotation des Teils abbremst, dessen Rotationswinkel durch den Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst wird, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, der Lenkbetriebsablauf des Hinterrads 3R zu einem frühen Zeitpunkt angehalten, und wird der Betrieb der ARS-Einrichtung 23 angehalten, so dass die ARS-Funktion angehalten wird. Das heißt, die Fahrzeugsteuereinrichtung 201 kann die ARS-Verriegelungsantwortzeit relativ verkürzen, und kann daher eine Zunahme der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, frühzeitig auf im Wesentlichen null ändern. Infolge dessen kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 201 die durch den Sensorausfall verursachte tatsächliche Winkelabweichung verringern. Ferner kann in diesem Fall, da die ECU 7 zum Beispiel die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit (ACT - MaxGeschw) oder dergleichen auf einen relativ niedrigen Wert festlegen kann, der geschätzte Schätzwinkelfehler wie der tatsächliche Abweichungswinkel relativ verringert werden. Infolge dessen kann, da die Fahrzeugsteuereinrichtung 201 einen Anstieg der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, unterdrücken kann, und ein Problem unterdrücken kann, bei welchem der Schätzwinkelfehler gleich dem Referenzwert oder größer wird, die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit höherer Präzision fortgesetzt werden, und kann daher die Stopfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung weiter reduziert werden.
Ferner kann in diesem Fall die ECU 7 den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft, die in der Rotationsmaschine generiert wird, wenn die Rotation des Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor 53 erfasst wird, gebremst wird, berechnen.
Wenn zum Beispiel der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, berechnet die ECU 7 den Schätzwinkelfehler des VGRS-Winkelsensors 55 auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft, wenn der VGRS-Motor 19 die Rotation des Teils bremst, dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 erfasst wird. Genauer kann die ECU 7 die Rotationsrichtung und die tatsächliche relative Rotationsgeschwindigkeit zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18, während der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnen. Die ECU 7 berechnet eine relative Rotationsgeschwindigkeit, zum Beispiel eine Rotationsgeschwindigkeitstabelle, die die Beziehung zwischen der relativen Rotationsgeschwindigkeit und dem Spannungswert der gegenelektromotorischen Kraft und dem Spannungswert der gegenelektromotorischen Kraft repräsentiert. Vorwiegend überwacht die ECU 7 den Spannungswert der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft auf der Grundlage eines Spannungsmessers oder dergleichen, und berechnet die relative Rotationsgeschwindigkeit so, dass die relative Rotationsgeschwindigkeit relativ höher wird, wenn der Spannungswert relativ größer wird, auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeitstabelle. Dann kann die ECU 7 den Schätzwinkelfehler des VGRS-Sensors 55 auf der Grundlage der Ausfallzeit und der relativen Rotationsgeschwindigkeit, die auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnet wurde, berechnen. Infolge dessen kann die ECU 7 die Berechnungspräzision für den Schätzwinkelfehler verbessern, kann die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit hoher Genauigkeit fortsetzen, und kann daher die Stopfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung weiter reduzieren.
Ähnlich dazu berechnet dann, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, die ECU 7 den Schätzwinkelfehler des Hinterradlenkwinkelsensors 56 auf der Grundlage der in dem ARS-Motor 24 generierten gegenelektromotorischen Kraft, wenn der ARS-Motor 24 die Rotation des Teils bremst, dessen Rotationswinkel durch den Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst wird. Genauer kann die ECU 7 auf der Grundlage der in dem ARS-Motor 24 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft die Lenkrichtung und die tatsächliche Lenkgeschwindigkeit des Hinterrads 3R berechnen, während der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist. Dann kann die ECU 7 den Schätzwinkelfehler des Hinterradlenkwinkelsensors 56 auf der Grundlage der Ausfallzeit und der Lenkgeschwindigkeit, die auf der Grundlage der in dem ARS-Motor 24 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnet wurde, berechnen.
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Steuerung, die durch die ECU 7 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 5 beschrieben. Auch hier wird die wiederholte Beschreibung von 4 soweit als möglich weggelassen.
In Schritt ST1 führt dann, wenn die ECU 7 ermittelt, dass der Sensorsignalverlauf abnormal ist (Schritt ST1: NEIN), die ECU 7 eine Bremssteuerung des Bremsens der Rotation des Teils, dessen Rotationwinkel durch den einen Fehler aufweisenden Winkelsensor 53 erfasst wird, durch den VGRS-Motor 19 oder den ARS-Motor 24 durch, falls der Winkelsensor 53 mit einem Fehler oder Ausfall ein beliebiger des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56 ist (Schritt S201), und führt einen Prozess in Schritt ST3 durch. In diesem Fall berechnet in Schritt ST3 die ECU 7 den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft des VGRS-Motors 19 oder des ARS-Motors 24, und erhöht den Schätzwinkelfehler durch Addieren des berechneten Schätzwinkelfehlers zu dem vorangehenden Schätzwinkelfehler (Schritt ST3).
Die vorstehend beschriebene Fahrzeugsteuereinrichtung 201 gemäß dem Ausführungsbeispiel kann die VSC-Steuerung in dahingehend geeigneter Weise fortsetzen, dass die VSC-Steuerung fortgesetzt werden kann, falls der Schätzwinkelfehler innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, auch wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist.
Ferner beinhaltet in Übereinstimmung mit der Fahrzeugsteuereinrichtung 201 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels die Fahrzeugsteuereinrichtung den VGRS-Motor 19 und den ARS-Motor 24, welche die Rotation des Teils bremsen, dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 und den Hinterradlenkwinkelsensor 56 erfasst wird, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, das heißt, der VGRS-Winkelsensor 55 und der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen sind. Ferner kann in Übereinstimmung mit der Fahrzeugsteuereinrichtung 201 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels die ECU 7 den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 und dem ARS-Motor 24 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnen, wenn die Rotation des Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor 53, das heißt den VGRS-Winkelsensor 55 und den Hinterradlenkwinkelsensor 56, erfasst wird, gebremst wird. Folglich kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 201 die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit höherer Präzision fortsetzen, und kann daher die Stopfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung weiter reduzieren.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die durch eine ECU gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Die Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass der Ausgangswert des Winkelsensors korrigiert wird.
Die ECU 7 einer Fahrzeugsteuereinrichtung 301 (vgl. 1) korrigiert den Ausgangswert des Winkelsensors 53 auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft, die in der Rotationsmaschine generiert wird, wenn die Rotation des Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor 53 erfasst wird, gebremst wird.
Wenn zum Beispiel der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, korrigiert die ECU 7 den Ausgangswert des VGRS-Winkelsensors 55 auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft, die in dem VGRS-Motor 19 erzeugt wird, wenn der VGRS-Motor 19 die Rotation des Teils bremst, von dem der bzw. dessen Rotationswinkel durch den VGRS-Winkelsensor 55 erfasst wird. Genauer berechnet die ECU 7 die Rotationsrichtung und die tatsächliche relative Rotationsgeschwindigkeit zwischen der oberen Lenkwelle 17 und der unteren Lenkwelle 18, die erhalten wird, wenn der VGRS-Winkelsensor 55 ausgefallen ist, auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft. Vorwiegend überwacht die ECU 7 den Spannungswert der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft auf der Grundlage des Spannungsmessers oder dergleichen, und berechnet die relative Rotationsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeitstabelle so, dass die relative Rotationsgeschwindigkeit relativ höher wird, wenn der Spannungswert höher wird. Weiter kann die ECU 7 ferner die relative Rotationsgeschwindigkeit und die Rotationsrichtung auf der Grundlage der Zahl bzw. Größe einer Änderung in der Phasenspannung und des Stroms berechnen. Dann berechnet die ECU 7 die tatsächliche Winkelabweichung bzw. den tatsächlichen Abweichungswinkel (in anderen Worten, entsprechend dem Schätzwinkelfehler), die bzw. der durch den Sensorausfall des VGRS-Winkelsensors 55 verursacht wird, auf der Grundlage der Ausfallzeit und der relativen Rotationsgeschwindigkeit, die auf der Grundlage der in dem VGRS-Motor 19 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnet wurde. Dann korrigiert die ECU 7 den Ausgangswert des VGRS-Winkelsensors 55 in Antwort auf die tatsächliche Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wurde, und verwendet den korrigierten Ausgangswert des VGRS-Winkelsensors 55 als einen echten bzw. wahren Wert (einen korrigierten Wert) in der nächsten Steuerung. Das heißt, die ECU 7 korrigiert den Sensorausgangswert durch Vorhersagen der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, und Addieren oder Subtrahieren der Winkelabweichung. Infolge dessen kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 301 die tatsächliche Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, verringern. Zu dieser Zeit kann die ECU 7 zunächst den Schätzwinkelfehler, welcher soweit integriert wurde, auf den Anfangswert zurücksetzen und die VSC-Steuerung auf der Grundlage des in der gegenwärtigen Steuerperiode berechneten Schätzwinkelfehlerbetrags ändern. Infolge dessen ist es, da die Fahrzeugsteuereinrichtung 301 eine Zunahme der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, unterdrücken kann, und ein Problem unterdrücken kann, bei welchem der Schätzwinkelfehler gleich dem Referenzwert oder größer wird, möglich, die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit höherer Präzision fortzusetzen, und daher die Stopfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung weiter zu reduzieren.
Ähnlich dazu korrigiert dann, wenn der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, die ECU 7 den Ausgangswert des Hinterradwinkelsensors 56 auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft, die in dem ARS-Motor 24 erzeugt wird, wenn der ARS-Motor 24 die Rotation des Teils bremst, von dem der bzw. dessen Rotationswinkel durch den Hinterradwinkelsensor 56 erfasst wird. Genauer berechnet die ECU 7 die Lenkrichtung und die tatsächliche Lenkgeschwindigkeit des Hinterrads 3R, während der Hinterradlenkwinkelsensor 56 ausgefallen ist, auf der Grundlage der in dem ARS-Motor 24 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft. Dann berechnet die ECU 7 die tatsächliche Winkelabweichung bzw. den tatsächlichen Abweichungswinkel (in anderen Worten, entsprechend dem Schätzwinkelfehler), die bzw. der durch den Sensorausfall des Hinterradwinkelsensors 56 verursacht wird, auf der Grundlage der Ausfallzeit und der Lenkgeschwindigkeit, die auf der Grundlage der in dem ARS-Motor 24 erzeugten gegenelektromotorischen Kraft berechnet wurde. Dann korrigiert die ECU 7 den Ausgangswert des Hinterradlenkwinkelsensors 56 in Antwort auf die tatsächliche Winkelabweichung des Sensorausfalls, und verwendet den korrigierten Ausgangswert des Hinterradwinkelsensors 56 als einen echten bzw. wahren Wert (einen korrekten Wert) in der nächsten Steuerung. Zu dieser Zeit kann die ECU 7 zunächst den Schätzwinkelfehler, welcher soweit integriert wurde, auf den Anfangswert zurücksetzen, und ändert die VSC-Steuerung auf der Grundlage des in der gegenwärtigen Steuerperiode berechneten Schätzwinkelfehlerbetrags.
Darüber hinaus kann, da die Erfassungsgenauigkeit für die in dem VGRS-Motor 19 und dem ARS-Motor 24 erzeugte gegenelektromotorische Kraft mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit zunimmt, die ECU 7 den Sensorerfassungswert korrigieren, wenn die gegenelektromotorische Kraft höher ist als ein vorbestimmter Wert, das heißt, die Rotationsgeschwindigkeit höher ist als ein vorbestimmter Wert, und braucht den Sensorerfassungswert nicht zu korrigieren, wenn die gegenelektromotorische Kraft geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Demgemäß kann die ECU 7 den Sensorerfassungswert geeigneter mit höherer Präzision korrigieren und kann daher die Genauigkeit der Steuerung unter Verwendung des Sensorerfassungswerts verbessern.
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Steuerung, die durch die ECU 7 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 6 beschrieben. Auch hier wird die wiederholte Beschreibung von 4 und 5 soweit als möglich weggelassen.
In Schritt ST1 korrigiert dann, wenn die ECU 7 ermittelt, dass der Sensorsignalverlauf abnormal ist (Schritt ST1: NEIN), die ECU 7 den Ausgangswert des einen Fehler bzw. Ausfall aufweisenden Sensors auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft des VGRS-Motors 19 oder des ARS-Motors 24, wenn der einen Fehler bzw. Ausfall aufweisende Winkelsensor 53 ein beliebiger des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56 ist (ST301), und führt einen Prozess in Schritt ST3 durch. Zu dieser Zeit setzt die ECU 7 zunächst den Schätzwinkelfehler, welcher soweit integriert wurde, auf den Anfangswert zurück. Dann berechnet in Schritt ST3 die ECU 7 den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft des VGRS-Motors 19 oder des ARS-Motors 24, und erhöht den Schätzwinkelfehler durch Addieren des Schätzwinkelfehlers zu dem vorangehenden Schätzwinkelfehler (ST3). In diesem Fall wird, da die ECU 7 zunächst den Schätzwinkelfehler, welcher soweit integriert worden ist, auf den Anfangswert zurücksetzt, die Ermittlung von Schritt ST4 auf der Grundlage des im Wesentlichen in der gegenwärtigen Steuerperiode berechneten Schätzwinkelfehlers durchgeführt.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung 301 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die VSC-Steuerung dahingehend geeignet fortsetzen, dass die VSC-Steuerung fortgesetzt werden kann, falls der Schätzwinkelfehler innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, auch wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist.
Ferner korrigiert in Übereinstimmung mit der Fahrzeugsteuereinrichtung 301 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels die ECU 7 die Ausgangswerte des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56 auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft, die in dem VGRS-Motor 19 und dem ARS-Motor 24 erzeugt wurde, wenn die Rotation des Teils, von welchem der Rotationswinkel durch den Winkelsensor 53, das heißt den VGRS-Winkelsensor 55 und den Hinterradlenkwinkelsensor 46, erfasst wird, gebremst wird. Folglich kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 301 eine Zunahme der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, unterdrücken, und kann die VSC-Steuerung (die Fahrzeugsteuerung) mit höherer Präzision fortsetzen. Demgemäß kann die Stopfrequenz bzw. Anhaltehäufigkeit der VSC-Steuerung weiter reduziert werden.
Darüber hinaus kann die ECU 7 ermitteln, ob der Ausgangswert des Winkelsensors 53 auf der Grundlage des mit der Bewegung des Fahrzeugs 2, die auf der Grundlage des korrigierten Ausgangswert des Winkelsensors 53 und des mit der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs 2 einhergehenden Parameters abgeschätzt wird, einhergehenden Parameters zu korrigieren ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird dann, wenn die ECU 7 den Erfassungswert des VGRS-Winkelsensors 55 oder des Hinterradlenkwinkelsensors 56 durch Vorhersagen der tatsächlichen Winkelabweichung, die durch den Sensorausfall verursacht wird, korrigiert, der mit der Bewegung des Fahrzeugs 2 einhergehende Parameter auf der Grundlage des korrigierten Erfassungswerts des Rotationswinkels berechnet. Die ECU 7 operiert bzw. wendet invers zumindest eine der Gierrate, der Querbeschleunigung, des Ausgangsmoments der EPS-Einrichtung 16 und dergleichen als den Parameter an, der mit der Bewegung des Fahrzeugs 2 einhergeht, ausgehend von dem korrigierten Erfassungswert des Rotationswinkels durch Verwenden zum Beispiel des Fahrzeugmodells für das Fahrzeug 2, das vorab in der Speichereinheit gespeichert wurde. Ferner beschafft die ECU 7 die tatsächliche Gierrate, die Querbeschleunigung, das Ausgangsmoment der EPS-Einrichtung 16 und dergleichen als den Parameter, der mit der tatsächlich in dem Fahrzeug 2 generierten Bewegung einhergeht, auf der Grundlage von verschiedenen Sensoren und dem Steueranweisungswert.
Dann ermittelt die ECU 7 den Übereinstimmungsgrad zwischen dem Parameter (der Gierrate, der Querbeschleunigung, des Ausgangsmoments der EPS-Einrichtung 16 und dergleichen), der mit der Bewegung des Fahrzeugs 2 ausgehend von dem korrigierten Erfassungswert des Rotationswinkels einhergeht, und dem tatsächlichen Parameter des Fahrzeugs 2. Wenn der Übereinstimmungsgrad größer ist als ein vorbestimmter Wert, ermittelt die ECU 7, dass der Ausgangswert des Winkelsensors geeignet korrigiert ist, und verwendet den korrigierten Ausgangswert des Winkelsensors 53 in der nächsten Steuerung. Wenn der Übereinstimmungsgrad ein vorbestimmter Wert oder kleiner ist, ermittelt die ECU 7, dass der Ausgangswert des Winkelsensors 53 nicht geeignet korrigiert ist, verhindert, dass der korrigierte Ausgangswert des Winkelsensors 53 in der nächsten Steuerung verwendet wird, und führt, zum Beispiel, den in der Steuerung verwendeten Ausgangswert des Winkelsensors 53 auf den nicht korrigierten Ausgangswert des Winkelsensors 53 zurück. Demgemäß kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 301 die Verlässlichkeit der Steuerung unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 verbessern.
Darüber hinaus ist die Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann zu verschiedenartigen Formen innerhalb des Schutzbereichs von Ansprüchen modifiziert werden. Die Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel kann eine geeignete Kombination der Komponenten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweisen.
Die vorstehend beschriebene ECU 7 kann zum Beispiel eine sogenannte Pfad- bzw. Wegsteuerung anstelle der VSC-Steuerung als die Fahrzeugsteuerung, die auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors 53 durchgeführt wird, durchführen. In der Wegsteuerung wird zum Beispiel ein Zielpfad auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses erzeugt, das durch eine Vorwärtserfassungseinrichtung, wie beispielsweise eine an dem Fahrzeug 2 verbaute Kamera, erhalten wurde, und werden die Vorderradlenkeinrichtung 11 und die Hinterradlenkeinrichtung 12 der Lenkeinrichtung 6 auf der Grundlage des Zielpfads gesteuert. Das heißt, in diesem Fall werden die Vorderradlenkeinrichtung 11 und die Hinterradlenkeinrichtung 12 der Lenkeinrichtung 6 zu den Aktuatoren in der Fahrzeugsteuerung. Die ECU 7 erzeugt einen Zielpfad als einen Sollfortbewegungspfad für das Fahrzeug 2 auf der Grundlage des Vorhandenseins eines peripheren Objekts, das an der Vorderseite des Fahrzeugs 2 in der Fortbewegungsrichtung existiert und durch die Vorwärtserfassung erfasst wird, des relativen physikalischen Betrags zwischen dem peripheren Objekt und dem Fahrzeug 2, der Form der Fortbewegungsstraße für das Fahrzeug 2, und der Fahrspur. Zum Beispiel erzeugt die ECU 7 den Soll- bzw. Zielpfad für das Fahrzeug 2 in Antwort auf den Fortbewegungspfad (die Spurhalteunterstützung), der für das Fahrzeug 2 als das eigene Fahrzeug dazu verwendet wird, sich innerhalb der gegenwärtigen Fahrspur fortzubewegen, den Fortbewegungspfad, der für das Fahrzeug 2 dazu verwendet wird, einem Hindernis vor dem Fahrzeug in der Fortbewegungsrichtung auszuweichen, und den Fortbewegungspfad, der für das Fahrzeug 2 dazu verwendet wird, dem vorausfahrenden, sich fortbewegenden Fahrzeug zu folgen. Dann steuert die ECU 7 die Vorderradlenkeinrichtung 11 und die Hinterradlenkeinrichtung 12 so, dass sich das Fahrzeug 2 in Übereinstimmung mit der Fortbewegungsrichtung und der in Antwort auf den erzeugten Zielpfad festgelegten Haltung bzw. Positur fortbewegt. In diesem Fall berechnet die ECU 7 die Sollgierrate und den Sollfahrzeugaufbauschleuderwinkel auf der Grundlage des Index (zum Beispiel des in Antwort auf den Zielpfad festgelegten Drehradius, des Abstands zu dem Hindernis, des lateralen Sollbewegungsabstands und dergleichen), der mit dem erzeugten Zielpfad einhergeht, zusätzlich zu zum Beispiel der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor 54 erfasst wurde. Dann steuert die ECU 7 die Vorderradlenkeinrichtung 11 und die Hinterradlenkeinrichtung 12 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Lenkwinkelsensors 54, des VGRS-Winkelsensors 55 und des Hinterradlenkwinkelsensors 56, der Hinterradlenkwinkelsteuergröße, und des Vorderradlenkwinkels basierend auf der Sollgierrate und des Sollfahrzeugaufbauschleuderwinkels. Infolge dessen kann sich das Fahrzeug 2 entlang des Zielpfads fortbewegen, während das Vorderrad 3F und das Hinterrad 3R in Antwort auf den Fahrzeugaufbauschleuderwinkel durch die Vorderradlenkeinrichtung 11 und die Hinterradlenkeinrichtung 12 gelenkt werden.
Auch in einem solchen Fall begrenzt dann, wenn der Winkelsensor 53 ausgefallen ist, die ECU 7 die Pfad- bzw. Wegsteuerung, wenn der auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors 53 und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems erhaltene Schätzwinkelfehler ein vorbestimmte Referenzwert oder mehr ist, und begrenzt die Pfad- bzw. Wegsteuerung nicht, wenn der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert. Demgemäß kann die Pfad- bzw. Wegsteuerung geeignet durchgeführt werden. Darüber hinaus hat die Pfad- bzw. Wegsteuerung eine Tendenz dahingehend, dass die Verwendungszone auf einer Autobahn oder dergleichen relativ klein ist und die Lenkgeschwindigkeit mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit geringer wird. Auf der Grundlage dieses Umstands kann die ECU 7 die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems, wie beispielsweise die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit (ACT - MaxGeschw), die zum Berechnen des Schätzwinkelfehlers in Antwort auf die Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen verwendet wird, des Fahrzeugs 2 ändern.
Ferner kann die ECU 7 die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems, wie beispielsweise die angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit (ACT - MaxGeschw), die zum Berechnen des Schätzwinkelfehlers verwendet wird, in Antwort auf die Information wie beispielsweise ein durch die Vorwärtserfassungseinrichtung erfasstes Bild, eine Änderung eines Parameters, der mit der Bewegung des Fahrzeugs 2 einhergeht, und das soweit verwendete Lenkmuster ändern. Demgemäß können die Fahrzeugsteuereinrichtungen 1, 201 und 301 die Berechnungsgenauigkeit für den Schätzwinkelfehler weiter verbessern, und daher die Fahrzeugsteuerung mit hoher Präzision fortsetzen.
Darüber hinaus können die Fahrzeugsteuereinrichtungen 1, 201 und 301 gleichzeitig eine Steuerung des Fortsetzens der Fahrzeugsteuerung durchführen, unter Verwendung verschiedenartiger Information (der Backupwinkelinformation, wie beispielsweise der von einem Untersensor, der von dem Winkelsensor 53 getrennt ist, erhaltenen Information, der Winkelinformation des EPS, und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenzinformation), die das Erfassungsergebnis des Winkelsensors 53 unterstützen, zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Fortsetzungssteuerung in dem Fall eines Sensorausfalls. Jedoch wird verglichen mit einem solchen Fall die Steuerung der ECU 7 des Ausführungsbeispiels dahingehend stärker bevorzugt, dass die Fahrzeugsteuerung durch eine einfache Berechnung innerhalb des Bereichs des existierenden Systems geeignet fortgesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste

1, 201, 301: FAHRZEUGSTEUEREINRICHTUNG

2: FAHRZEUG
3: FAHRZEUGRAD
4: ANTRIEBSEINRICHTUNG
5: BREMSEINRICHTUNG
6: LENKEINRICHTUNG
7: ECU (STEUEREINRICHTUNG)
8: VSC-AKTUATOR (AKTUATOR)
9: RADZYLINDER
10: BREMSEINHEIT
11: VORDERRADLENKEINRICHTUNG
12: HINTERRADLENKEINRICHTUNG
13: LENKRAD
14: VGRS-EINRICHTUNG
15: LENKWINKELGEBERMECHANISMUS
16: EPS-EINRICHTUNG
19: VGRS-MOTOR (ROTATIONSMASCHINE)
22: EPS-MOTOR
23: ARS-EINRICHTUNG
24: ARS-MOTOR (ROTATIONSMASCHINE)
25: LENKWINKELÜBERTRAGUNGSMECHANISMUS
26, 27: STOPMECHANISMUS
50: FAHRZEUGRADDREHZAHLSENSOR
51: GIERRATENSENSOR
52: QUERBESCHLEUNIGUNGSSENSOR
53: WINKELSENSOR
54: LENKWINKELSENSOR
55: VGRS-WINKELSENSOR
56: HINTERRADLENKWINKELSENSOR

Claims

Fahrzeugsteuereinrichtung (1), beinhaltend: einen Winkelsensor (53), der dazu konfiguriert ist, einen Rotationswinkel eines Lenksystems (6) eines Fahrzeugs (2) zu erfassen; einen an dem Fahrzeug (2) verbauten Aktuator (8); und eine Steuereinrichtung (7), die dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugsteuerung durch Steuern des Aktuators (8) auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors (53) durchzuführen, wobei zu einer Zeit, zu der der Winkelsensor (53) ausgefallen ist, die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit zu begrenzen, zu der ein Schätzwinkelfehler, der auf der Grundlage einer Ausfallzeit des Winkelsensors (53) und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) erhalten wird, nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Referenzwert, und die Fahrzeugsteuerung zu einer Zeit nicht zu begrenzen, zu der der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) in Antwort auf eine vorbestimmte angenommene maximale Rotationsgeschwindigkeit festgelegt wird.
Fahrzeugsteuereinrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Winkelsensors (53) eine andere Steuerung durchzuführen, die sich von der Fahrzeugsteuerung unterscheidet, die andere Steuerung zu der Zeit, zu der der Winkelsensor (53) ausgefallen ist, zu begrenzen, und die Fahrzeugsteuerung zu der Zeit, zu der der Schätzwinkelfehler kleiner ist als der Referenzwert, nicht zu begrenzen.
Fahrzeugsteuereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Schätzwinkelfehler mit länger werdender Ausfallzeit des Winkelsensors (53) relativ größer wird, und mit schneller werdender Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) relativ größer wird.
Fahrzeugsteuereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner beinhaltend: einen Stopmechanismus (26, 27), der dazu konfiguriert ist, eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems (6) zu regulieren, wobei die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage der Ausfallzeit des Winkelsensors (53) und der Rotationsgeschwindigkeit des Lenksystems (6) zu berechnen, und eine Zunahme des berechneten Schätzwinkelfehlers zu unterdrücken, während der Stopmechanismus (26, 27) eine Änderung in dem Rotationswinkel des Lenksystems (6) reguliert, nachdem der Winkelsensor (53) ausgefallen ist.
Fahrzeugsteuereinrichtung (201) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner beinhaltend: eine Rotationsmaschine (19, 24), die dazu konfiguriert ist, eine Rotation eines Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor (55, 56) erfasst wird, zu der Zeit abzubremsen, zu der der Winkelsensor (55, 56) ausgefallen ist.
Fahrzeugsteuereinrichtung (201) nach Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, den Schätzwinkelfehler auf der Grundlage einer gegenelektromotorischen Kraft zu berechnen, die in der Rotationsmaschine (19, 24) zu einer Zeit erzeugt wird, zu der die Rotation des Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor (55, 56) erfasst wird, gebremst wird.
Fahrzeugsteuereinrichtung (301) nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, den Ausgangswert des Winkelsensors (55, 56) auf der Grundlage der gegenelektromotorischen Kraft zu korrigieren, die in der Rotationsmaschine (19, 24) zu einer Zeit erzeugt wird, zu der die Rotation des Teils, dessen Rotationswinkel durch den Winkelsensor (55, 56) erfasst wird, gebremst wird.
Fahrzeugsteuereinrichtung (301) nach Anspruch 7, bei der die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Parameters, der mit einer Bewegung einhergeht, die tatsächlich in dem Fahrzeug (2) erzeugt wird, und eines Parameters, der mit einer Bewegung des Fahrzeugs (2) einhergeht, die auf der Grundlage eines vorhergesagten Ausgangswerts des Winkelsensors (55, 56) abgeschätzt wird, zu ermitteln, ob der Ausgangswert des Winkelsensors (55, 56) zu korrigieren ist.
Fahrzeugsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Winkelsensor (53) zumindest eines beinhaltet von: einem Lenkwinkelsensor (54), der dazu konfiguriert ist, einen Rotationswinkel eines Lenkelements (13) des Fahrzeugs (2) als den Rotationswinkel des Lenksystems (6) zu erfassen; einem VGRS-Winkelsensor (55), der dazu konfiguriert ist, einen VGRS-Winkel einer VGRS-Einrichtung (14), die einen Lenkwinkel eines Lenkrads (13) in Bezug auf den Lenkwinkel des Lenkelements (13) ändert, als den Rotationswinkel des Lenksystems (6) zu erfassen; und einem Hinterradlenkwinkelsensor (56), der dazu konfiguriert ist, einen Hinterradlenkwinkel einer Hinterradlenkeinrichtung (12), die in der Lage ist, ein Hinterrad des Fahrzeugs (2) zu lenken, als den Rotationswinkel des Lenksystems (6) zu erfassen.
Fahrzeugsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Fahrzeugsteuerung eine VSC-Steuerung zum Steuern des Drehzustands des Fahrzeugs (2) ist.
Fahrzeugsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugsteuerung durch Verhindern der Fahrzeugsteuerung oder Begrenzen einer Sollsteuergröße der Fahrzeugsteuerung auf einen im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeugsteuerung nicht begrenzt ist, relativ kleinen Wert zu steuern.