DE112013006873B4

DE112013006873B4 - Fahrzeuglenksteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013006873B4
Application number: DE112013006873.7T
Authority: DE
Inventors: Toru Takashima; Takahiro Kojo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: US20160046321A1; DE112013006873T5; CN105073556A; US10597076B2; WO2014155564A1; JP6123884B2; JPWO2014155564A1; CN105073556B

Abstract

Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) mit:einer Vorderrad-Lenkvorrichtung (14), die dazu aufgebaut ist, ein Vorderrad (18FL, 18FR) als Antwort auf einen Lenkvorgang durch einen Fahrer zu lenken;einer Hinterrad-Lenkvorrichtung (42), die dazu fähig ist, ein Hinterrad (18RL, 18RR) unabhängig von dem Lenkvorgang durch den Fahrer zu lenken, undeiner Steuereinheit (16), die die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) steuert;wobei, falls eine Korrekturlenkung das Lenken des Hinterrads (18RL, 18RR) in einer Gegenphasenrichtung gegenüber dem Vorderrad (18FL, 18FR) ist und falls ein Betrag eines Lenkwinkels (MA), der eine Lenkbetätigungsgröße durch den Fahrer wiedergibt, in einem Zustand groß ist, in dem das Hinterrad (18RL, 18RR) durch die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) gleichphasig zum Vorderrad (18FL, 18FR) gelenkt wird, die Steuereinheit (16) die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) so steuert, dass ein Betrag einer Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels (MA) klein ist; dadurch gekennzeichnet, dassdas Fahrzeug zumindest zwei Fahrmodi aufweist, zu denen ein Fahrmodus mit einer normalen Kurvenfahrempfindlichkeit und ein Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit gehören;wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) gleich groß wie oder kleiner als ein unterer Grenzreferenzwert (MA1) ist, die Ausführung der Korrekturlenkung verhindert wird; undder untere Grenzreferenzwert (MA1) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normaler Kurvenfahrempfindlichkeit ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
In einem Fahrzeug wie einem Motorfahrzeug, das eine Hinterrad-Lenkvorrichtung aufweist, wird eine Lenksteuerung so durchgeführt, dass Hinterräder durch die Hinterrad-Lenksteuervorrichtung gelenkt werden, falls nötig, wodurch die Kurvenfahrleistung des Fahrzeugs im Vergleich zu dem Fall verbessert wird, in dem die Hinterräder nicht gelenkt werden. Beispielsweise werden wie in der JP 4924378 B2 beschrieben Hinterräder gegenüber Vorderrädern in einem Bereich geringer Fahrzeuggeschwindigkeit gegenphasig bzw. in Gegenrichtung gelenkt, und werden in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit gleichphasig zu den Vorderräder gelenkt. Als ein Ergebnis dieser Steuerung bzw. Regelung wird ein Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs variabel abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt.
Mit der Lenksteuerung durch die Hinterradlenkung kann das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit so verbessert werden, dass ein Wenden und Parken des Fahrzeugs erleichtert wird, indem der Lenkwinkel über einen vergleichsweise großen Bereich variiert wird. Zudem kann im Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem der Änderungsbetrag des Lenkwinkels klein ist, die Kurvenantwort des Fahrzeugs so verringert werden, dass eine Betriebsstabilität des Fahrzeugs erhöht wird.
Die JP 2003 040 132 A lehrt eine Erhöhung der Seitenführungskraft der Hinterräder durch Beeinflussung von Lenkübersetzung oder Radstand.
Die JP 4924378 B2 und ihr Familienmitglied US 2010 0 228 444 A1 , die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bilden, offenbaren eine Vorder- und Hinterradlenkvorrichtung, bei welcher bei der Hinterrad-Lenkvorrichtung eine Korrekturlenkgröße aufgebracht wird, welche für den Fall, dass die Hinterräder nicht gleichphasig zu den Vorderrädern eingeschlagen werden, gegenphasig zu den Vorderrädern ist, und welche für den Fall, dass die Hinterräder gleichphasig zu den Vorderrädern eingeschlagen sind, gegenphasig zu den Vorderrädern ist, d.h. der Betrag des gleichphasigen Hinterradwinkels wird verringert.
Die DE 38 04 587 A1 lehrt, dass eine Hinterradzusatzlenkung unabhängig von einer momentanen Lenkaktivität eines Fahrers erfolgen kann.
Die DE 602 10 726 T2 zeigt eine Vorder- und Hinterrradlenkvorrichtung, bei der eine Phasenverstärkungsfunktion der Hinterradlenkvorrichtung abhängig von einem Reibungskoeffizienten einer Straße einstellbar ist.
Kurze Erläuterung der Erfindung
[Technisches Problem]
Im Allgemeinen ist ein Schlupfwinkel des Fahrzeugs vorzugsweise 0 oder ein geringer Wert, um eine geeignete Betriebsstabilität des Fahrzeugs sicherzustellen, wenn das Fahrzeug bei einer mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt. Selbst in einer Situation, in der das Fahrzeug mit der mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt, ist jedoch der Schlupfwinkel des Fahrzeugs hin zur Innenseite einer Kurve im Vergleich zu einer Größe des Lenkwinkels klein, wenn die Größe des Lenkwinkels vergleichsweise groß ist. Somit fühlt ein Insasse des Fahrzeugs, dass eine Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs absinkt bzw. ein Kurvenfahrverhalten schlechter wird und das Fahrzeug zur Außenseite einer Kurve zieht. In anderen Worten unterscheidet sich insbesondere dann, wenn das Fahrzeug mit der mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt, ein geeigneter Wert für den Schlupfwinkel des Fahrzeugs, den der Insasse des Fahrzeugs fühlt, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie abhängig vom Betrag des Lenkwinkels.
Manche Lenksteuerungen durch die Hinterradlenkung, die ausgeführt wird, um das Kurvenfahrverhalten abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, können jedoch den Schlupfwinkel unabhängig von der Größe des Lenkwinkels nicht auf einen für das Gefühl des Insassen des Fahrzeugs geeigneten Wert steuern, wenn das Fahrzeug mit der mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt. In anderen Worten ist die Verschlechterung des Kurvenfahrverhaltens bzw. der Reaktion auf das Einlenken des Fahrzeugs ungenügend, und die Betriebsstabilität des Fahrzeugs kann nicht effektiv erhöht werden, wenn der zu den Vorderräder gleichphasige bzw. in dieselbe Richtung zeigende Lenkbetrag des Hinterrads verringert wird, um die Möglichkeit zu verringern, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs bei einer Fahrt des Fahrzeugs bei der mittleren oder hohen Geschwindigkeit fühlt. Falls der zu den Vorderrädern gleichphasige Lenkbetrag der Hinterräder erhöht wird, um die Lenkstabilität des Fahrzeugs effektiv zu erhöhen, wenn das Fahrzeug mit der mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt, verringert sich dagegen der Schlupfwinkel des Fahrzeugs, und daher kann die Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt, nicht effektiv verringert werden.
Man bemerke, dass in der JP 2008-155889 A eine Lenksteuervorrichtung beschrieben ist, um eine äquivalente bzw. angemessene Kurvenfahrleistung von Hinterrädern zu erhöhen, wenn ein Verhältnis eines Schlupfwinkels zu einer Querbeschleunigung auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen der Querbeschleunigung und einem Lenkwinkel eines Fahrzeugs und eines Verhältnisses zwischen dem Schlupfwinkel und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs als groß bestimmt wird. Selbst diese Lenksteuervorrichtung kann jedoch das vorstehend erläuterte Problem nicht lösen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend erläuterten Problems in den Lenksteuervorrichtungen aus dem Stand der Technik für ein Fahrzeug durchgeführt, das die Hinterrad-Lenkvorrichtung aufweist. Somit ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenksteuervorrichtung zu schaffen, die so verbessert ist, dass sie dazu fähig ist, einen Schlupfwinkel eines Fahrzeugs unabhängig von der Größe eines Lenkwinkels auf einen für das Gefühl eines Insassen des Fahrzeugs geeigneten Wert zu steuern bzw. zu regeln, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren oder hohen Geschwindigkeit fährt.
[Lösung des Problems und vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die vorstehend erläuterte Hauptaufgabe durch eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau wird die Hinterrad-Lenkvorrichtung so gesteuert, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, wenn der Betrag des Lenkwinkels in dem Zustand groß ist, in dem die Hinterräder gleichphasig zu den Vorderrädern gelenkt werden. Somit kann die gleichphasige Lenkgröße der Hinterräder verringert werden, wenn der Betrag des Lenkwinkels in dem Zustand groß ist, in dem die Hinterräder gleichphasig zu den Vorderrädern gelenkt werden, um dadurch den Betrag der Verschlechterung des Kurvenfahrverhaltens des Fahrzeugs zu verringern. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs hin zur Innenseite einer Kurve vergrößert werden, und daher kann effektiv die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung des Kurvenfahrverhaltens des Fahrzeugs fühlt.
Man bemerke, dass selbst in dem Zustand, in dem die Hinterräder gleichphasig zu den Vorderrädern gelenkt werden, der Betrag der Korrekturlenkgröße nicht steigt, wenn die Größe des Lenkwinkels nicht groß ist, und somit die gleichphasige Lenkgröße der Hinterräder nicht stark verringert wird. Somit wird das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs nicht unnötig verstärkt, und daher kann eine geeignete Betriebsstabilität des Fahrzeugs sichergestellt sein.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau ein Verhältnis des Betrags der Korrekturlenkgröße zum Betrag des Lenkwinkels im Vergleich zu dem Fall groß sein, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, falls der Betrag des Lenkwinkels groß ist.
In dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der Betrag der Korrekturlenkgröße in dem Zustand, in dem der Betrag des Lenkwinkels groß ist, ohne eine zu große Erhöhung des Betrags der Korrekturlenkgröße in dem Zustand erhöht werden, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs in dem Zustand erhöht werden, in dem der Betrag des Lenkwinkels groß ist, um dadurch effektiv die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt, ohne den Schlupfwinkel des Fahrzeugs zu stark zu erhöhen, wenn der Betrag des Fahrzeuglenkwinkels klein ist.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, der Betrag der Korrekturlenkgröße groß sein, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Selbst für denselben Betrag des Lenkwinkels, das bedeutet, selbst für denselben Kurvenfahrradius des Fahrzeugs, steigt eine Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Insasse des Fahrzeugs fühlt eher die Verringerung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs. Daher wird der Betrag der Korrekturlenkgröße vorzugsweise variabel so eingestellt, dass er im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der Betrag der Korrekturlenkgröße ohne die zu große Erhöhung des Betrags der Korrekturlenkgröße in dem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, in dem Zustand erhöht werden, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Daher kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ohne eine zu große Erhöhung des Schlupfwinkels des Fahrzeugs bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden, um dadurch effektiv die Möglichkeit zu verringern, dass der Fahrzeuginsasse die Verringerung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt.
Zudem kann der Betrag der Korrekturlenkgröße nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau im Vergleich zu dem Fall klein sein, in dem der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche groß ist, falls ein Reibkoeffizient einer Straßenoberfläche klein ist.
Wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche klein ist, ist es wahrscheinlich, dass das Fahrzeug in einen Untersteuerzustand oder einen Übersteuerzustand eintritt. In dem Zustand, in dem sich das Fahrzeug im Übersteuerzustand befindet, ändert sich der Lenkwinkel der Hinterräder in der Gegenphasenrichtung gegenüber den Vorderrädern, und die Kurvenführungskräfte der Hinterräder nehmen ab, wenn eine Korrekturlenkung auf die Hinterräder wirkt, deren Korrekturlenkgröße groß ist. Somit verschlechtert sich der Übersteuerzustand des Fahrzeugs.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der Betrag der Korrekturlenkgröße im Vergleich zu dem Fall, in dem der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche groß ist, verringert werden, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche klein ist. Somit ist es möglich, eine Möglichkeit zu verringern, dass als ein Ergebnis der Korrekturlenkung das Fahrzeug in den Übersteuerzustand eintritt, oder der Übersteuerzustand des Fahrzeugs sich verschlechtert, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche klein ist. Zudem wird die Größe des Korrekturlenkwinkelbetrags nicht unnötig verringert, wenn der Straßenoberflächenreibkoeffizient groß ist, und folglich kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau die Ausführung der Korrekturlenkung verhindert werden, wenn der Betrag des Lenkwinkels gleich groß wie oder kleiner als ein unterer Grenzreferenzwert ist.
Der Lenkwinkel wird durch eine Erfassungsvorrichtung wie einen Lenkwinkelsensor als ein Wert erfasst, der 0 als ein Wert ist, der zu einer Geradeaus-Fahrposition des Fahrzeugs passt, positiv als ein Wert ist, der entweder zu einer Linkskurvenfahrt oder Rechtskurvenfahrt passt, und negativ als ein Wert ist, der zur anderen Kurvenfahrt passt. Es gibt jedoch einen Fall, in dem der Lenkwinkel 0 nicht zur tatsächlichen Geradeaus-Fahrposition des Fahrzeugs passt. Insbesondere kann eine sogenannte Nullpunktverschiebung auftreten, in der der Lenkwinkel 0 nicht zur tatsächlichen Geradeaus-Fahrposition des Fahrzeugs passt, wenn eine Lenkwinkeländerungsvorrichtung zum Ändern einer Beziehung einer Lenkeingabevorrichtung wie eines Lenkrads zum Lenk- bzw. Einschlagwinkel der Vorderräder verwendet wird.
In dem Fall, in dem die Korrekturlenkung durchgeführt wird, wenn der Betrag des Lenkwinkels nicht 0 ist, und die Nullpunktverschiebung auftritt, tritt eine Situation auf, in der die Korrekturlenkgröße beim Lenken in der einen Einschlagrichtung nicht ansteigt, während die Korrekturlenkgröße beim Lenken in der anderen Einschlagrichtung schnell ansteigt. Wenn diese Situation auftritt, verändert sich eine Kurvenfahreigenschaft des Fahrzeugs abhängig von der Lenkrichtung und somit kann ein Zustand nicht vermieden werden, in welchem der Fahrer ein Gefühl eines Unbehagens fühlt.
In dem vorstehend erläuterten Aufbau wird die Korrekturlenkung nicht ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels gleich groß wie oder kleiner als der untere Grenzreferenzwert ist, und somit kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Kurvenfahreigenschaft des Fahrzeugs sich abhängig von der Lenkrichtung ändert, wenn das Lenken von der Position durchgeführt wird, an der der Lenkwinkel 0 ist, selbst dann verringert werden, wenn die Nullpunktverschiebung auftritt. Somit kann selbst dann, wenn die Nullpunktverschiebung auftritt, die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass der Fahrer das Gefühl des Unbehagens fühlt, das durch die Korrekturlenkung verursacht wird.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau der untere Grenzreferenzwert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, klein sein, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Wie vorstehend beschrieben steigt die Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit, und es ist wahrscheinlicher, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verringerung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt. Daher wird die Korrekturlenkung im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, bevorzugt selbst dann ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels klein ist, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
In dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der untere Grenzreferenzwert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, verringert werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Somit kann die Korrekturlenkung selbst dann ausgeführt werden, wenn der Betrag des Lenkwinkels im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Als ein Ergebnis kann effektiv die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verringerung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt.
Zudem kann das Fahrzeug in dem vorstehend erläuterten Aufbau nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens zwei Fahrmodi aufweisen, die einen Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten und einen Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten umfassen, und der untere Grenzreferenzwert kann im Vergleich zu dem Fall klein sein, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten ist, falls der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten ist.
Wenn der Betrag des Lenkwinkels unabhängig vom Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs den konstanten unteren Grenzreferenzwert übersteigt und die Korrekturlenkung ausgeführt wird, verändert sich die Kurvenfahrquerbeschleunigung des Fahrzeugs beim Starten der Korrekturlenkung abhängig von der Stärke des Kurvenfahrverhaltens bzw. der Lenkreaktion des Fahrzeugs. Daher kann der Zustand nicht vermieden werden, in dem die Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs abhängig vom Fahrmodus variiert, wenn die Korrekturlenkung startet, falls das Fahrzeug zumindest zwei Fahrmodi aufweist, zu denen der Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten und der Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten gehören.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der untere Grenzreferenzwert im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in welchem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten ist. Somit kann ein vom Fahrmodus in der Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs abhängiger Grad der Änderung verringert werden, wenn die Korrekturlenkung startet. Als ein Ergebnis kann das Gefühl des Unbehagens verringert werden, das durch die vom Fahrmodus in der Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs abhängige Veränderung verursacht wird, wenn die Korrekturlenkung startet.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau verhindert werden, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße steigt, selbst wenn der Betrag des Einschlagwinkels bzw. Lenkwinkels steigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels gleich groß wie oder größer als ein oberer Referenzgrenzwert ist.
Wenn der Betrag des Lenkwinkels steigt und somit der Betrag des Korrektur-lenkwinkels steigt, steigt eine Größe der Änderung des zu den Vorderrädern gegenphasigen Lenkwinkels der Hinterräder. Als ein Ergebnis verringern sich die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder, und das auf das Fahrzeug wirkende Kurvenfahrgiermoment steigt, und daher ist es wahrscheinlich, dass das Fahrzeug in den Übersteuerzustand gerät. Somit wird vorzugsweise ein oberer Grenzwert für die Erhöhung des Betrags der Korrekturlenkgröße aufgrund der Erhöhung des Betrags des Lenk- bzw. Einschlagwinkels festgelegt.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann verhindert werden, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße ansteigt, selbst wenn der Betrag des Lenkwinkels ansteigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels gleich groß wie oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist. Somit kann verhindert werden, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße zu stark ansteigt, selbst wenn der Betrag des Lenkwinkels gleich groß wie oder größer als der obere Grenzreferenzwert ist. Als ein Ergebnis kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder sinken und das Fahrzeug somit in den Übersteuerzustand gerät.
Zudem kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau der obere Grenzreferenzwert im Vergleich zu dem Fall klein sein, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der obere Grenzreferenzwert in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Somit kann der Betrag der Korrekturlenkgröße bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und hoher Wahrscheinlichkeit, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs durch die Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder sinkt, im Vergleich zu einem Fall daran gehindert werden, zu steigen, in dem dies kaum zu befürchten ist, weil die Größe des Lenkwinkels klein ist. Somit kann bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs durch die Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder verringert wird, im Vergleich zu dem Fall niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit effektiv verringert werden.
Zudem kann das Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im vorstehend erläuterten Aufbau mindestens zwei Fahrmodi aufweisen, zu denen ein Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten und ein Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten gehören, und der obere Grenzreferenzwert kann im Vergleich zu dem Fall klein sein, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalem Kurvenfahrverhalten ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten ist.
Um die Wahrscheinlichkeit effektiv zu verringern, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs durch die Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder verringert wird, wenn das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs empfindlich ist, wird vorzugsweise im Vergleich zu dem Fall, in dem das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs schwach bzw. unempfindlich ausgeprägt ist, früh verhindert, dass sich die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder verringern.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der obere Grenzreferenzwert im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalen Kurvenfahrverhalten ist, falls der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten ist. Somit kann das Verhindern der Verringerung der Kurvenfahrkräfte bzw. Kurvenführungskräfte der Hinterräder im Vergleich zu dem Fall, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalem Antwortverhalten ist, früh gestartet werden, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichen Kurvenfahrverhalten ist.
Zudem umfasst das Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erläuterten Aufbau mindestens zwei Fahrmodi, zu denen ein Fahrmodus mit einem normalen Kurvenfahrverhalten und ein Fahrmodus mit einem empfindlichen Kurvenfahrverhalten gehören; und ein Verhältnis des Betrags der Korrekturlenkgröße zum Betrag des Einschlagwinkels kann im Vergleich zu dem Fahrmodus groß sein, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normalen Kurvenfahrverhalten ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit empfindlichen Kurvenfahrverhalten ist, und ein Zeitabschnitt eines Übergangs des Fahrmodus zwischen den mindestens zwei Fahrmodi kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Größe des Lenkwinkels klein ist, lang sein, wenn die Größe des Lenkwinkels groß ist.
In dem Fahrmodus mit empfindlichem Kurvenfahrverhalten ist der Betrag der Korrekturlenkgröße des empfindlichen Kurvenfahrverhaltens im Vergleich zum Wert im Fahrmodus mit normalen Kurvenfahrverhalten auch größer als der Wert im Fahrmodus mit normalen Kurvenfahrverhalten, wenn das Verhältnis des Betrags der Korrekturlenkgröße zum Betrag des Lenkwinkels hoch ist. Somit steigt ein Unterschied des Betrags der Korrekturlenkgröße zwischen den zwei Fahrmodi, wenn der Betrag des Lenkwinkels groß ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist. Somit wird der Übergang im Vergleich zu dem Fall, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, vorzugsweise langsam ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels groß ist, um eine schnelle Änderung des Betrags der Korrekturlenkgröße während des Übergangs des Fahrmodus zwischen den zwei Fahrmodi zu verhindern.
Mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann der Zeitabschnitt des Übergangs des Fahrmodus zwischen den zwei Fahrmodi im Vergleich zu dem Fall verlängert werden, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, wenn der Betrag des Lenkwinkels groß ist. Somit kann eine Änderung des Betrags der Korrekturlenkgröße während des Übergangs des Fahrmodus zwischen den zwei Fahrmodi selbst dann sanft sein, wenn der Betrag des Lenkwinkels groß ist. Als ein Ergebnis kann eine unerwünschte Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs verhindert werden, die durch die schnelle Änderung des Betrags der Korrekturlenkgröße verursacht wird.
Nach einem bevorzugten Modus der vorliegenden Erfindung kann die Hinterrad-Lenkvorrichtung so gesteuert werden, dass die Hinterräder in einem Bereich geringer Fahrzeuggeschwindigkeit gegenphasig zu den Vorderräder gelenkt werden, und die Hinterräder in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit gleichphasig zu den Vorderrädern gelenkt werden.
Nach einem anderen bevorzugten Modus der vorliegenden Erfindung kann eine Dauerzustandsverstärkung und eine abgeleitete Verstärkung der Lenksteuerung für die Hinterräder durch die Hinterrad-Lenkvorrichtung im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, hoch sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Nach einem noch anderen bevorzugten Modus der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeug eine Lenkwinkeländerungsvorrichtung zum Ändern des Einschlagwinkels der Vorderräder mit Bezug auf die Lenkeingabevorrichtung umfassen, und die Lenksteuervorrichtung kann die Lenkwinkeländerungsvorrichtung so steuern, dass ein Einschlagen der Vorderräder in dem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich beschleunigt wird, und das Einschlagen der Vorderräder in hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen verzögert wird.
Nach einem noch anderen bevorzugten Modus der vorliegenden Erfindung können eine Dauerzustandsverstärkung und eine abgeleitete Verstärkung der Lenksteuerung für die Vorderräder durch die Lenkwinkeländerungsvorrichtung im Vergleich zu dem Fall groß sein, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Aufbauschaubild zum Veranschaulichen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in einem Fahrzeug eingesetzt wird, in dem eine Lenkwinkeländerungsvorrichtung für Vorderräder und eine Hinterrad-Lenkvorrichtung eingebaut sind.
2 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Hauptprogramms für eine Lenksteuerung bzw. -regelung nach der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft, das im Schritt 200 der 2 ausgeführt wird.
4 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt, das im Schritt 300 der 2 ausgeführt wird.
5 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt, das im Schritt 400 der 2 ausgeführt wird.
6 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer Vorderrad-Dauerzustandsverstärkung Kfs auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V.
7 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer abgeleiteten Vorderrad-Verstärkung Kfd auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
8 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer Hinterrad-Dauerzustandsverstärkung Krs auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
9 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer abgeleiteten Hinterrad-Verstärkung Krd auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
10 ist ein Kennfeld zum Berechnen eines Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt auf der Grundlage eines Lenkwinkels MA.
11 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
12 ist ein Kennfeld zum Berechnen einer Korrekturverstärkung Krr, die auf einem Reibkoeffizienten µ einer Straßenoberfläche basiert, auf der Grundlage des Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche.
13 ist ein schematisches Aufbauschaubild zum Veranschaulichen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für das Fahrzeug vorgesehen ist, in dem die Lenkwinkeländerungsvorrichtung für die Vorderräder und die Hinterrad-Lenkvorrichtung eingebaut sind.
14 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines grundlegenden Teils eines Hauptprogramms für die Lenksteuerung nach der zweiten Ausführungsform.
15 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft, das im Schritt 500 der 14 ausgeführt wird.
16 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt, das in Schritt 600 der 14 ausgeführt wird.
17 ist ein Ablaufplan zum Veranschaulichen eines Berechnungsprogramms für einen Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt, das im Schritt 700 der 14 ausgeführt wird.
18(A) ist ein Schaubild, um einen Fall zu zeigen, in dem der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt berechnet wird, ohne eine sogenannte Totzone für den Lenkwinkel MA einzustellen, und 18(B) ist ein Schaubild, um ein Beispiel einer Änderung in einem Kennfeld in einem Zustand zu zeigen, in dem eine Nullpunktverschiebung auftritt.
19 ist ein Schaubild, um einen Zustand zu zeigen, in dem ein Lenken von einer Position ausgeführt wird, an der ein Lenkwinkel MA in dem Zustand 0 ist, in dem eine Nullpunktverschiebung nach der ersten Ausführungsform auftritt.
20 ist ein erläuterndes Schaubild, um einen Fall (durchgezogene Linie) zu zeigen, in dem die Dauerzustandsverstärkung Kfs so beibehalten wird, dass sie ein beim Beginn des Bremsens festgelegter Wert bleibt, und einen Fall (gestrichelte Linie), in dem eine Erhöhung der Dauerzustandsverstärkung Kfs in einem Zustand unterdrückt wird, in dem das Bremsen ausgeführt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
21 ist ein erläuterndes Schaubild, um einen Fall (durchgezogene Linie) zu zeigen, in dem die Dauerzustandsverstärkung Krs so beibehalten wird, dass sie auf dem Wert beim Beginn des Bremsens bleibt, und einen Fall (gestrichelte Linie), in dem eine Verringerung der Dauerzustandsverstärkung Krs in dem Zustand unterdrückt wird, in dem das Bremsen ausgeführt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
22 ist ein Kennfeld, um den Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Zustand zu berechnen, in dem ein Fahrmodus des Fahrzeugs ein normaler Modus ist.
23 ist ein Kennfeld, um den Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Zustand zu berechnen, in dem der Fahrmodus des Fahrzeugs ein Sportmodus ist.
24 ist ein Kennfeld zum Berechnen des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt auf der Grundlage einer Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nun werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren genau beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein schematisches Aufbauschaubild zum Veranschaulichen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in einem Fahrzeug verwendet wird, in dem eine Lenkwinkeländerungsvorrichtung für Vorderräder und eine Hinterrad-Lenkvorrichtung eingebaut sind.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 die in einem Fahrzeug 12 eingebaute Lenksteuervorrichtung bzw. Lenkregelvorrichtung, und die Lenksteuervorrichtung 10 umfasst eine Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 für die Vorderräder, eine Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 und eine elektronische Steuervorrichtung 16 zum Steuern bzw. Regeln dieser Vorrichtungen. Zudem bezeichnen in 1 die Bezugszeichen 18FL und 18FR jeweils vordere linke und rechte Räder des Fahrzeugs 12, und die Bezugszeichen 18RL und 18RR bezeichnen jeweils hintere linke und rechte Räder. Die vorderen linken und rechten Räder 18FL und 18FR, die gelenkte Räder sind, werden über eine Zahnstange 24 und Spurstangen 26L und 26R durch eine elektrische Servolenkvorrichtung 22 vom Zahnrad-Zahnstangentyp eingeschlagen, die als Antwort auf eine Betätigung eines Lenkrads 20 durch einen Fahrer angetrieben wird.
Das Lenkrad 20, das eine Lenkeingabevorrichtung ist, ist antreibend mit einer Zahnradwelle 34 der Servolenkvorrichtung 22 über eine obere Lenkwelle 28, die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14, eine untere Lenkwelle 30 und ein Kardangelenk 32 verbunden. Die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 umfasst einen Motor 36 zum ergänzenden Drehantreiben, der mit einem unteren Ende der oberen Lenkwelle 28 auf einer Seite eines Gehäuses 14A gekoppelt ist, und über einen (nicht gezeigten) Drehzahluntersetzungsmechanismus auf einer Seite eines Drehabtriebs 14B mit einem oberen Ende der unteren Lenkwelle 30 gekoppelt ist.
Somit treibt die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 die untere Lenkwelle 30 relativ zur oberen Lenkwelle 28 drehend an, wodurch sie für ergänzendes Kurvenfahren die vorderen linken und rechten Räder 18FL und 18FR relativ zum Lenkrad 20 antreibt bzw. einschlägt. Als ein Ergebnis arbeitet die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 als eine Vorrichtung zum Lenken mit variabler Übersetzung (VGRS, variable gear ratio steering) zum Erhöhen/Verringern eines Lenkübersetzungsverhältnisses (reziprok zum Lenkübertragungsverhältnis). Zudem arbeitet die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 auch als eine Vorderrad-Lenkwinkeländerungsvorrichtung zum Ändern des Lenk- bzw. Einschlagwinkels der vorderen linken und rechten Räder unabhängig vom Vorhandensein/Fehlen des Lenkvorgangs durch den Fahrer, um dadurch eine Beziehung zwischen einer Drehposition des Lenkrads 20 und dem Einschlagwinkel der Vorderräder zu ändern. Wie später genau beschrieben wird die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 durch eine Lenkwinkelsteuereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 16 gesteuert bzw. geregelt.
Die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 umfasst eine elektrische Servolenkvorrichtung 44 und die Servolenkvorrichtung 44 lenkt die hinteren linken und rechten Räder 18RL und 18RR über Spurstangen 46L und 46R unabhängig vom Lenken der vorderen linken und rechten Räder 18FL und 18FR. Somit arbeitet die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 als eine Hinterrad-Lenkwinkeländerungsvorrichtung zum Ändern des Lenkwinkels der hinteren linken und rechten Räder unabhängig vom Lenkvorgang durch den Fahrer und wird wie später beschrieben durch die Lenkwinkelsteuereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 16 gesteuert bzw. geregelt.
Die veranschaulichte Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 ist eine elektrische Zusatzlenkvorrichtung mit einem gut bekannten Aufbau und umfasst einen Motor 48A und einen Bewegungswandlermechanismus 48C beispielsweise von einem Schraubentyp zum Umwandeln einer Drehung des Motors 48A in eine hin- und hergehende Bewegung einer Übertragungsstange 48B. Die Übertragungsstange 48B arbeitet mit den Spurstangen 46L und 46R und einem (nicht gezeigten) Spurstangenhebel zusammen, um einen Einschlagmechanismus zum Antreiben der linken und rechten Hinterräder 18RL und 18RR zu bilden, um sie durch die hin- und hergehende Bewegung der Übertragungsstange 48B einzuschlagen.
Obwohl dies in der Figur nicht gezeigt ist, wandelt der Bewegungswandlermechanismus 48C die Drehung des Motors 48A in die hin- und hergehende Bewegung der Übertragungsstange 48B um, aber überträgt an den Motor 48A keine Kräfte, die die hinteren linken und rechten Räder 18RL und 18RR von einer Straßenoberfläche empfangen und dann an die Übertragungsstange 48B übertragen. Somit ist die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 dazu aufgebaut, den Motor 48A daran zu hindern, drehend durch die von der Straßenoberfläche an die Übertragungsstange 48B übertragenen Kräfte angetrieben zu werden.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist die elektrische Servolenkvorrichtung 22 eine elektrische Servolenkvorrichtung von einem koaxialen Zahnstangentyp, und umfasst einen Motor 50 und einen Wandlermechanismus 52 beispielsweise von einem Kugelschraubentyp, um ein Drehmoment des Motors 50 in eine Kraft in einer hin- und hergehenden Richtung der Zahnstange 24 umzuwandeln. Die Servolenkvorrichtung 22 wird durch eine Steuereinheit für eine elektrische Servolenkvorrichtung (EPS, electric power steering device) der elektronischen Steuervorrichtung 16 gesteuert. Die elektrische Servolenkvorrichtung 22 arbeitet als eine unterstützende Lenkkrafterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer unterstützenden Lenkkraft zum relativen Antreiben der Zahnstange 24 gegenüber dem Gehäuse 54, um dadurch eine Lenkbelastung für den Fahrer zu verringern und den Fahrer bei einer Betätigung der Lenkwinkeländerungsvorrichtung zu unterstützen.
Man bemerke, dass die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 und die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 beliebige Konfigurationen aufweisen können, solange die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 und die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 jeweils die Lenkwinkel der Vorderräder und der Hinterräder wie nötig unabhängig vom Lenkvorgang durch den Fahrer ändern können. Zudem kann die Zusatzlenkkrafterzeugungsvorrichtung einen beliebigen Aufbau aufweisen, solang die Zusatzlenkkrafterzeugungsvorrichtung die Zusatzlenkkraft erzeugen kann. Zudem ist die Lenkeingabevorrichtung das Lenkrad 20, aber die Lenkeingabevorrichtung kann auch ein Lenkhebel von einem Joystick-Typ sein.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist ein Lenkwinkelsensor 60 zum Erfassen des Drehwinkels der oberen Lenkwelle 28 als Lenkwinkel MA an der oberen Lenkwelle 28 vorgesehen. Ein Lenkmomentensensor 62 zum Erfassen eines Lenkmoments MT ist an einer Zahnradwelle 34 vorgesehen. An der Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 ist ein Drehwinkelsensor 64 zum Erfassen eines relativen Drehwinkels θre derselben, also eines relativen Drehwinkels der unteren Lenkwelle 30 gegenüber der oberen Lenkwelle 28, vorgesehen.
Ein Signal, das den Lenkwinkel MA wiedergibt, ein Signal, das das Lenkmoment MT wiedergibt, und ein Signal, das den Relativdrehwinkel θre wiedergibt, werden zusammen mit einem Signal in die Lenkwinkelsteuereinheit und die EPS-Steuereinheit der elektronischen Steuervorrichtung 16 eingelesen, das eine durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V wiedergibt. Man bemerke, dass der Drehwinkel der unteren Lenkwelle 30 erfasst wird, und der relative Drehwinkel θre als Drehwinkelunterschied zwischen dem Lenkwinkel θ und der unteren Lenkwelle aufnehmbar ist.
Jede der Steuereinheiten der elektronischen Steuervorrichtung 16 kann einen Mikrocomputer umfassen, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Eingabe-Ausgabe-Anschlussvorrichtung aufweist, die miteinander über einen bidirektionalen gemeinsamen Bus verbunden sind. Zudem erfassen der Lenkwinkelsensor 60, der Lenkmomentensensor 62 und der Drehwinkelsensor 64 jeweils den Lenkwinkel MA, das Lenkmoment MT und den relativen Drehwinkel θre, wobei Lenken oder Einschlagen in der Richtung der Rechtskurvenfahrt des Fahrzeugs als positiv festgelegt wird.
Wie später beschrieben steuert bzw. regelt die elektronische Steuervorrichtung 16 die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 und die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 passend zu den in 2 bis 5 veranschaulichten Ablaufplänen, um dadurch eine Lenksteuerung zum Steuern von Lenkwinkeln bzw. Einschlagwinkeln der vorderen und hinteren Räder auszuführen. Als ein Ergebnis steuert die elektronische Steuervorrichtung 16 die Einschlagwinkel der Vorder- und Hinterräder so, dass sie eine direkte Betätigungsanforderung vom Fahrer erfüllt und korrigiert den Einschlagwinkel der Hinterräder falls nötig so, dass eine Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt verbessert wird.
Insbesondere berechnet die elektronische Steuervorrichtung 16 einen Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft und einen Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und berechnet einen Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrt zum Verbessern der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs. Dann steuert die elektronische Steuervorrichtung 16 den Einschlagwinkel der Vorderräder auf der Grundlage des Soll-Lenkwinkels δft und steuert den Lenkwinkel der Hinterräder auf der Grundlage eines Soll-Lenkwinkels δrt, der eine Summe des Basis-Soll-Lenkwinkels δrbt und des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt ist.
Zudem steuert die elektronische Steuervorrichtung 16 die elektrische Servolenkvorrichtung 22 auf der Grundlage des Lenkmoments MT und dergleichen, um eine auf den Fahrer wirkende Lenkbelastung zu verringern, und unterstützt die Lenkänderungsvorrichtung 14 beim Steuern des Lenkwinkels der vorderen linken und rechten Räder so, dass der Soll-Lenkwinkel δft erzielt wird.
<Hauptprogramm für die Lenksteuerung> (FIG. 2)
Mit Bezug auf einen in 2 veranschaulichten Ablaufplan wird nun eine Beschreibung eines Hauptprogramms für die Lenksteuerung in der ersten Ausführungsform gegeben. Man bemerke, dass die Steuerung auf der Grundlage des in 2 veranschaulichten Ablaufplans durch Einschalten eines (nicht gezeigten) Zündschalters aus dem Aus-Zustand gestartet und in vorab festgelegten Zeitabschnitten wiederholt wird.
Zuerst werden im Schritt 50 das Signal, das den vom Lenkwinkelsensor 64 erfassten Lenkwinkel MA wiedergibt, und dergleichen eingelesen.
Im Schritt 200 wird gemäß einem in 3 veranschaulichten Ablaufplan der Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet.
Im Schritt 300 wird der Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt passend zu einem in 4 veranschaulichten Ablaufplan auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet.
Im Schritt 400 wird der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt zum Verbessern der Kurvenfahrfähigkeit auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet.
Im Schritt 800 wird die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14 so gesteuert, dass der Lenkwinkel der Vorderräder den Soll-Lenkwinkel δft erreicht.
Im Schritt 900 wird die Summe des Basis-Soll-Lenkwinkels δrbt und des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt als der Hinterrad-Soll-Lenkwinkel δrt berechnet, und die Hinterrad-Lenkvorrichtung 42 wird so gesteuert, dass der Lenkwinkel der Hinterräder den Soll-Lenkwinkel δrt erreicht.
<Berechnungsprogramm für den Vorderradsolllenkwinkel δft> (FIG. 3)
Im Schritt 110 des Berechnungsprogramms für den Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Dauerzustandsverstärkung Kfs für die Vorderräder aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 6 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die Dauerzustandsverstärkung Kfs so berechnet, dass sie in einem Bereich kleiner Fahrzeuggeschwindigkeit einen positiven Wert annimmt (Erhöhung der Geschwindigkeitsverstärkung), und in einem Bereich mittlerer und hoher Fahrzeuggeschwindigkeit einen negativen Wert (Verringerung der Geschwindigkeitsverstärkung) annimmt. Zudem wird die Dauerzustandsverstärkung Kfs so berechnet, dass sie steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und dass ihr Absolutwert steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Bereich mittlerer oder hoher Fahrzeuggeschwindigkeit steigt.
Im Schritt 120 wird der Vorderrad-Dauerzustands-Soll-Lenkwinkel δfst als ein Produkt Kfs*MA der Dauerzustandsverstärkung Kfs, die im Schritt 110 berechnet wird, und des Lenkwinkels MA berechnet.
Im Schritt 130 wird eine abgeleitete Verstärkung Kfd für die Vorderräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 7 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die abgeleitete Verstärkung Kfd so berechnet, dass sie steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt, und so, dass eine Erhöhungsrate der abgeleiteten Verstärkung steigt, die mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt.
Im Schritt 140 wird beispielsweise eine Lenkwinkelgeschwindigkeit MAd als eine Ableitung des Lenkwinkels MA nach der Zeit berechnet, und ein abgeleiteter Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δfdt wird als ein Produkt der in Schritt 130 berechneten abgeleiteten Verstärkung Kfd mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit MAd berechnet.
Im Schritt 150 wird der Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft als eine Summe δfst + δfdt des im Schritt 120 berechneten Dauerzustands-Soll-Lenkwinkels δfst und des im Schritt 140 berechneten abgeleiteten Soll-Lenkwinkels δfdt berechnet.
<Berechnungsprogramm für den Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt> (FIG. 4)
Im Schritt 310 des Berechnungsprogramms für den Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt wird eine Dauerzustandsverstärkung Krs für die Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie in 8 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die Dauerzustandsverstärkung Krs so berechnet, dass sie im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber den Vorderrädern einen negativen Wert annimmt, nämlich wieder gegenphasig zur Phase der Vorderräder ist, und im Bereich mittlerer und hoher Fahrzeuggeschwindigkeit einen positiven Wert (eine Drehzahluntersetzungsverstärkung) annimmt. Zudem wird die Dauerzustandsverstärkung Krs so berechnet, dass sie bzw. ihr Betrag im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V fällt, und dass sie im Bereich mittlerer oder hoher Fahrzeuggeschwindigkeit mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt. Man bemerke, dass die Dauerzustandsverstärkung Krs im Bereich mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit 0 sein kann.
Im Schritt 320 wird der Hinterrad-Dauerzustands-Soll-Lenkwinkel δrst als ein Produkt Krs*MA der im Schritt 310 berechneten Dauerzustandsverstärkung Krs mit dem Lenkwinkel MA berechnet.
Im Schritt 330 wird eine abgeleitete Verstärkung Krd für die Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 9 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die abgeleitete Verstärkung Krd so berechnet, dass sie steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt, und so, dass eine mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpfte Erhöhungsrate der abgeleiteten Verstärkung steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt.
Im Schritt 340 wird beispielsweise die Lenkwinkelgeschwindigkeit MAd als die Ableitung des Lenkwinkels MA nach der Zeit berechnet, und ein Hinterrad-Soll-Lenkwinkel δrdt wird als ein Produkt der im Schritt 330 berechneten abgeleiteten Verstärkung Krd mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit MAd berechnet.
Im Schritt 350 wird der Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt als eine Summe δrst + δrdt des im Schritt 220 berechneten Dauerzustand-Soll-Lenkwinkels δrst und des im Schritt 340 berechneten abgeleiteten Soll-Lenkwinkels δrdt berechnet.
Man bemerke, dass die Berechnungen des Vorderrad-Soll-Lenkwinkels δfdt und des Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkels δrbt nicht zum Kern der vorliegenden Erfindung zählen. Somit können der Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft und der Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt auf beliebige Weise berechnet werden, solange der Hinterrad-Dauerzustands-Soll-Lenkwinkel δrst als ein Lenkwinkel in derselben Phase mit Bezug auf die Vorderräder zumindest im Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird. Zudem wird in diesem Fall der Hinterrad-Dauerzustands-Soll-Lenkwinkel δrst vorzugsweise so berechnet, dass er im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit ein gegenüber den Vorderrädern gegenphasiger Lenkwinkel ist.
<Berechnungsprogramm für den Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt> (FIG. 5)
Im Schritt 410 des Berechnungsprogramms für den Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt wird der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt aus dem durch die durchgezogene Linie der 10 wiedergegebenen Kennfeld auf der Grundlage des Lenkwinkels MA berechnet. In diesem Fall wird der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt so berechnet, dass er mit Bezug auf die Vorderräder zur Gegenphasenseite hin steigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt, und so, dass eine Erhöhungsrate des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt, die mit der Erhöhung des Betrags des Lenkwinkels MA verknüpft ist, steigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt. Zudem wird dieser Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt so berechnet, dass er in einem Bereich 0 ist, in dem die Größe des Lenkwinkels MA gleich groß wie oder kleiner als ein unterer Grenzreferenzwert MA1 ist (positive Konstante), und in einem Bereich, in dem der Betrag des Lenkwinkels MA gleich groß wie oder größer als ein oberer Grenzreferenzwert MA2 ist (positive Konstante größer als MA1), ein konstanter Wert ist.
Im Schritt 420 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv für die Korrekturlenkung der Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 11 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv so berechnet, dass sie steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt, und so, dass eine Erhöhungsrate der Fahrzeugverstärkung, die mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft ist, steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt. Zudem wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv so berechnet, dass sie in einem Bereich 0 ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich groß wie oder kleiner als ein unterer Grenzreferenzwert V1 (positive Konstante) ist, und ein konstanter Wert in einem Bereich ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich groß wie oder größer als ein oberer Grenzreferenzwert V2 (eine positive Konstante oberhalb von V1) ist.
Im Schritt 430 wird eine Korrekturverstärkung Krr (ein positiver Wert gleich oder kleiner als 1) auf der Grundlage eines Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 12 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die Korrekturverstärkung Krr so berechnet, dass sie in einem Bereich 1 ist, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche gleich groß wie oder größer als ein Standardwert µ0 (eine positive Konstante) ist, und dass sie abnimmt, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche in einem Bereich kleiner wird, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche kleiner als der Standardwert µ0 ist.
Man bemerke, dass nicht zum Kern der Erfindung zählt, wie der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche aufgenommen wird, und somit kann der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche ein Wert sein, der durch ein beliebiges Verfahren erfasst oder abgeschätzt wird, das allgemein für eine Antirutschsteuerung, Traktionssteuerung, Bewegungssteuerung für ein Fahrzeug und dergleichen verwendet wird.
Im Schritt 440 wird der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbt als ein Produkt der im Schritt 420 berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv, der im Schritt 430 berechneten Korrekturverstärkung Krr und des im Schritt 410 berechneten Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt berechnet.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar wird in Schritt 300 der Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt zum Sicherstellen des bevorzugten Kurvenfahrverhaltens abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, und im Schritt 400 wird der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt zum Sicherstellen einer geeigneten Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs berechnet. Dann wird im Schritt 500 der Hinterrad-Soll-Lenkwinkel δrt als eine Summe des Basis-Soll-Lenkwinkels δrbt und des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt berechnet.
Insbesondere wird im mittleren und hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich der Dauerzustands-Soll-Lenkwinkel erst, der den Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt zusammen mit dem abgeleiteten Soll-Lenkwinkel ördt bildet, so berechnet, dass er seinen Betrag gleichphasig mit den Vorderrädern erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt. Als ein Ergebnis wird eine geeignete Fahrstabilität des Fahrzeugs bei der Fahrt mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit sichergestellt. Zudem wird der Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt als eine Steuer- bzw. Regelgröße zur Korrektur des Lenkwinkels der Hinterräder in der Gegenphasenrichtung gegenüber dem Vorderrad berechnet, und ein Betrag der Steuergröße steigt, wenn ein Kurvenfahrgrad des Fahrzeugs steigt, also der Betrag des Lenkwinkels MA steigt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt.
Somit steigt die Größe des Soll-Korrektur-Lenkwinkels örbt in einem Kurvenfahrzustand bei mittlerer oder hoher Geschwindigkeit, bei der der Kurvenfahrgrad des Fahrzeugs hoch ist, und die Steuergröße zum Korrigieren des Lenkwinkels der Hinterräder gegenphasig zu den Vorderrädern steigt. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs im Vergleich zu dem Fall erhöht werden, in dem der Lenkwinkel der Hinterräder nicht gegenphasig korrigiert wird, und somit kann effektiv die Wahrscheinlichkeit in dem Kurvenfahrzustand bei mittlerer oder hoher Geschwindigkeit, bei der der Kurvenfahrgrad des Fahrzeugs hoch ist, verringert werden, dass ein Insasse des Fahrzeugs fühlt, dass sich die Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs verschlechtert.
Man bemerke, dass in einem Kurvenfahrzustand bei mittlerer oder hoher Geschwindigkeit, bei dem der Kurvenfahrgrad des Fahrzeugs gering ist, der Betrag des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt klein ist, und die Steuergröße zur Korrektur des Lenkwinkels der Hinterräder in der Gegenphasenrichtung gegenüber den Vorderrädern klein ist, und somit die geeignete Fahrstabilität des Fahrzeugs sichergestellt sein kann. Zudem ist der Betrag des Lenkwinkels MA in diesem Kurvenfahrzustand allgemein nicht groß, und selbst wenn der Betrag des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt klein ist, fühlt der Insasse des Fahrzeugs kein Verschlechtern der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs.
Zudem steigt nach der ersten Ausführungsform wie in 10 gezeigt das Verhältnis des Betrags des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt der Hinterräder zum Betrag des Lenkwinkels MA, das heißt, ein Gradient der Linie des Kennfelds, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt.
Daher kann beispielsweise der Betrag des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt in einem Zustand, in dem der Betrag des Lenkwinkels groß ist, im Vergleich zu dem Fall erhöht werden, in dem das Verhältnis des Betrags des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt zum Betrag des Lenkwinkels unabhängig von dem Betrag des Lenkwinkels konstant ist. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs im Vergleich zu dem Fall, in dem das vorstehend erläuterte Verhältnis konstant ist, in dem Zustand erhöht werden, in dem der Betrag des Lenkwinkels groß ist, und folglich kann die Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse des Fahrzeugs ein Verschlechtern der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt, weiter effektiv verringert werden.
Zudem wird nach der ersten Ausführungsform wie in 11 gezeigt die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv für die Korrekturlenkung der Hinterräder so berechnet, dass sie steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt, und so, dass die mit dem Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpfte Anstiegsrate steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt. Somit steigt der Betrag des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt, und die mit der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpfte Anstiegsrate des Betrags des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt.
Daher kann der Betrag des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt in dem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, ohne die zu große Erhöhung des Betrags des Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrbt in dem Zustand erhöht werden, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs in dem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, ohne eine zu große Erhöhung des Schlupfwinkels des Fahrzeugs in dem Zustand erhöht werden, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, um dadurch effektiv die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass der Insasse des Fahrzeugs das Verschlechtern der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt.
Zudem kann wie vorstehend beschrieben die sogenannte Nullpunktsverschiebung auftreten, in der der Lenkwinkel MA von 0, der vom Lenkwinkelsensor 60 erfasst wird, nicht zur tatsächlichen Geradeausfahrposition des Fahrzeugs passt. In 18(A) wird ein Fall gezeigt, in dem der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt berechnet wird, ohne eine sogenannte Totzone für den Lenkwinkel MA einzustellen, und in 18(B) wird ein Beispiel einer Änderung eines Kennfelds in dem Zustand gezeigt, in dem die Nullpunktsverschiebung auftritt.
In dem in 18(B) gezeigten Zustand ist der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt selbst dann ein negativer Wert, wenn der erfasste Lenkwinkel MA 0 ist, und somit werden die Hinterräder in die Linkskurvenrichtung des Fahrzeugs gelenkt, und die Geradeausfahreigenschaft des Fahrzeugs verschlechtert sich. Zudem steigt die Erhöhungsrate des Betrags des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt, wenn das Lenken so ausgeführt wird, dass der Lenkwinkel MA sich zur Rechtskurvenrichtung hin ändert, und somit steigt auch die Erhöhungsrate des Korrektur-Lenkwinkels für die Hinterräder gegenphasig gegenüber den Vorderrädern. Dagegen gibt es einen Bereich, in dem der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt noch ein negativer Wert ist, selbst wenn der Lenkwinkel MA einen negativen Wert annimmt, wenn das Lenken so durchgeführt wird, dass der Lenkwinkel MA sich hin zur Linkskurvenfahrrichtung ändert. In diesem Bereich werden die Hinterräder nicht gegenphasig gegenüber den Vorderrädern gelenkt, und somit verringert sich der gleichphasige Lenkbetrag gegenüber den Vorderrädern. Dann werden die Hinterräder für die Korrektur gegenphasig gegenüber den Vorderrädern gelenkt, wenn das Lenken so durchgeführt wird, dass sich der Lenkwinkel MA weiter zur Linkskurvenrichtung hin ändert. Somit ändert sich die Kurvenfahrcharakteristik des Fahrzeugs stark abhängig von der Lenkrichtung, wenn die Nullpunktsverschiebung auftritt, und der Zustand, in dem der Fahrer als Ergebnis dessen ein unbehagliches Gefühl erfährt, kann nicht vermieden werden.
Nach der ersten Ausführungsform wie in 10 gezeigt wird in dem Bereich, in dem der Betrag des Lenkwinkels MA gleich groß wie oder kleiner als der untere Grenzreferenzwert MA1 ist, der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbt so berechnet, dass er 0 ist, und folglich wird die Korrekturlenkung für die Hinterräder nicht ausgeführt. Somit werden die Hinterräder wie in 19 gezeigt selbst dann in derselben Phase wie die Vorderräder gelenkt, wenn das Lenken aus der Position ausgeführt wird, bei der der Lenkwinkel MA 0 ist, selbst wenn die Nullpunktsverlagerung auftritt, und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Falls, in dem der gleichphasige Lenkbetrag sinkt, und dergleichen kann verringert werden. Somit kann selbst dann, wenn die Nullpunktsverschiebung auftritt, ein Grad des Unterschieds der Kurvenfahrcharakteristik des Fahrzeugs abhängig von der Lenkrichtung verringert werden, und somit kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass der Fahrer des Gefühl des Unbehagens fühlt, das durch den großen Unterschied in der Kurvenfahrcharakteristik des Fahrzeugs abhängig von der Lenkrichtung verursacht wird.
Zudem ist es wie vorstehend beschrieben wahrscheinlich, dass das Fahrzeug in einen Untersteuerzustand oder einen Übersteuerzustand eintritt, wenn der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche klein ist. Insbesondere in dem Zustand, in dem das Fahrzeug sich im Übersteuerzustand befindet, ändert sich der Lenkwinkel der Hinterräder stark gegenphasig zu den Vorderrädern, und folglich verringert sich der Übersteuerzustand des Fahrzeugs, wenn die Größe des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt steigt und die Korrekturlenkung mit einem großen Korrekturlenkbetrag auf die Hinterräder wirkt.
Nach der ersten Ausführungsform wie in 12 gezeigt wird die Korrekturverstärkung Krr so berechnet, dass sie sinkt, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche in einem Bereich sinkt, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche kleiner als ein Standardwert µ0 ist. Somit kann der Betrag des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche groß ist, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche klein ist. Somit kann bei einem kleinen Reibkoeffizienten der Straßenoberfläche eine Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das Fahrzeug als ein Ergebnis der Korrekturlenkung in den Übersteuerzustand eintritt oder sich der Übersteuerzustand des Fahrzeugs verschlechtert. Man bemerke, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße nicht unnötig verringert wird, wenn der Straßenoberflächenreibkoeffizient groß ist, und folglich kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verschlechterung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt.
Zudem steigt wie vorstehend beschrieben eine Größe der Änderung des Lenkwinkels der Hinterräder in der Gegenphasenrichtung gegenüber den Vorderrädern, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt und somit der Betrag des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt steigt. Als Ergebnis verringern sich die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder, und das auf das Fahrzeug wirkende Kurvenfahrgiermoment steigt, und somit ist es wahrscheinlicher, dass das Fahrzeug in den Übersteuerzustand eintritt.
Nach der ersten Ausführungsform wird wie in 10 gezeigt der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt so berechnet, dass er in dem Bereich ein konstanter Wert ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels MA größer als der obere Grenzreferenzwert MA2 ist, und selbst dann nicht steigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA größer als der obere Grenzreferenzwert MA2 ist. Somit kann der Betrag der Korrekturlenkgröße selbst dann daran gehindert werden, zu stark zu steigen, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA gleich groß wie oder größer als der obere Grenzreferenzwert MA2 ist, und als ein Ergebnis kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder absinken, um das Fahrzeug dazu zu veranlassen, in den Übersteuerzustand einzutreten.
Zudem ändert sich die Dauerzustandsverstärkung Kfs für die Vorderräder wie in 6 gezeigt so, dass sie ansteigt (ändert sich in der Geschwindigkeitserhöhungsrichtung), und die Dauerzustandsverstärkung Krs für die Hinterräder wie in 8 gezeigt ändert sich so, dass sie sinkt (ändert sich in der Gegenphasenrichtung), wenn das Bremsen in einem Zustand ausgeführt wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise hoch ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt. Als ein Ergebnis steigt insbesondere dann, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs hoch ist, das Kurvenfahrverhalten bzw. die Kurvenfahrempfindlichkeit des Fahrzeugs plötzlich an, und das Fahrzeug tritt wahrscheinlich zu stark in den Übersteuerzustand ein.
Wenn dagegen das Bremsen in einem Zustand ausgeführt wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise hoch ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit V sinkt, verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv für die Korrekturlenkung der Hinterräder wie in 11 gezeigt. Als ein Ergebnis ändert sich der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrt abzusinkend, und der zu den Vorderrädern gegenphasige Korrekturlenkbetrag für die Hinterräder sinkt, und somit verschlechtert sich das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs. Somit kann eine Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das Fahrzeug als ein Ergebnis der Verringerung des Korrektursteuerbetrags für die Hinterräder aufgrund der Änderungen in den Dauerzustandsverstärkungen Kfs und Krs in einen zu starken Übersteuerzustand eintritt.
Man bemerke, dass die Dauerzustandsverstärkungen Kfs und Krs auf Werten beibehalten werden können, die bei Beginn des Bremsens gelten, bis das Bremsen beendet wird, wenn das Bremsen in dem Zustand ausgeführt wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergleichsweise hoch ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt, wie beispielsweise durch die durchgezogenen Pfeile der 20 und 21 gezeigt. Alternativ kann die Dauerzustandsverstärkung Kfs so gesteuert werden, dass sie allmählich von dem Wert ansteigt, bei dem das Bremsen beginnt, und die Dauerzustandsverstärkung Krs kann so gesteuert werden, dass sie von dem Wert allmählich absinkt, bei dem das Bremsen startet, wie beispielsweise durch die gestrichelten Pfeile der 20 und 21 wiedergegeben wird, bis das Bremsen beendet ist. Mit dieser Steuerung wie durch die gestrichelten Pfeile der 20 und 21 wiedergegeben können die Änderungen in den Lenkwinkeln im Vergleich dazu, dass die vorstehend erwähnte Steuerung nicht ausgeführt wird, allmählicher durchgeführt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit absinkt, um dadurch die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass das Fahrzeug in den Übersteuerzustand eintritt.
[Zweite Ausführungsform]
13 ist ein schematisches Aufbauschaubild zum Veranschaulichen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in dem Fahrzeug eingesetzt wird, in dem die Lenkwinkeländerungsvorrichtung für die Vorderräder und die Hinterrad-Lenkvorrichtung eingebaut sind. Man bemerke, dass in 13 dieselben Komponenten wie jene, die in 1 veranschaulicht sind, mit denselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet sind.
In der zweiten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 12 einen Schalter 68, und ein Fahrmodus des Fahrzeugs wird durch den Insassen des Fahrzeugs, der den Schalter 68 betätigt, zwischen einem normalen Modus und einem Sportmodus umgeschaltet. In dem Sportmodus wird das Kurvenfahrverhalten bzw. die Kurvenempfindlichkeit des Fahrzeugs so gesteuert, dass es empfindlicher als das normale Kurvenfahrverhalten im normalen Modus ist.
Zudem wird in dieser Ausführungsform die Lenksteuerung passend zu Ablaufplänen durchgeführt, die in 14 bis 17 veranschaulicht sind. Man bemerke, dass in 14 derselbe Schritt wie der Schritt, der in 2 veranschaulicht ist, dieselbe Schrittnummer aufweist wie die Schrittnummer, die in 2 zugeordnet ist.
<Hauptprogramm für die Lenksteuerung> (FIG. 14)
Mit Bezug auf den in 14 veranschaulichten Ablaufplan wird nun eine Beschreibung eines Hauptprogramms für die Lenksteuerung in der zweiten Ausführungsform gegeben. Man bemerke, dass die Steuerung auf der Grundlage des in 14 gezeigten Ablaufplans durch Umschalten des (nicht gezeigten) Zündschalters von Aus auf Ein gestartet und in vorab festgelegten Zeitabschnitten wiederholt wird.
Wenn Schritt 50 abgeschlossen ist, geht die Steuerung zu Schritt 110 weiter. Dann wird in Schritt 110 bestimmt, ob der Fahrmodus der normale Modus ist oder nicht. Wenn ein negatives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zu Schritt 150 weiter. Wenn ein positives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 120 weiter.
Im Schritt 120 wird bestimmt, ob der Fahrmodus vom Sportmodus in den normalen Modus umgeschaltet wurde oder nicht. Wenn ein negatives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 200 weiter. Wenn ein positives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 130 weiter.
Im Schritt 130 wird bestimmt, ob eine im später beschriebenen Schritt 140 durchgeführte Übergangsverarbeitung abgeschlossen wurde oder nicht. Dann wird die Information über das Umschalten des Fahrmodus gelöscht, wenn ein zustimmendes Urteil gefällt wird, und dann geht die Steuerung zu Schritt 200 weiter. Wenn ein negatives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zu Schritt 140 weiter.
Im Schritt 140 wird die Übergangsverarbeitung vom Sportmodus in den normalen Modus des allmählichen Änderns der jeweiligen Steuergrößen durchgeführt, indem allmählich die in 6 bis 11 gezeigten Kennfelder von den gestrichelten Linien für jeden Steuerzyklus in die durchgezogenen Linien geändert werden. Insbesondere steigt in dem in 10 gezeigten Kennfeld die Änderungsgröße des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt, der durch den Übergang des Fahrmodus verursacht wird, an, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt. Somit wird die Änderung des Kennfelds von der gestrichelten Linie in die durchgezogene Linie über einen längeren Zeitabschnitt ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA steigt.
Schritte 200 bis 400 werden wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt, und wenn Schritt 400 abgeschlossen ist, geht die Steuerung zum Schritt 800 weiter.
In den Schritten 150 bis 170 werden den Schritten 120 bis 140 entsprechende Steuerungen durchgeführt. In anderen Worten wird im Schritt 150 bestimmt, ob der Fahrmodus vom Normalmodus in den Sportmodus umgeschaltet wurde oder nicht. Wenn ein negatives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 500 weiter. Wenn ein zustimmendes Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 160 weiter.
Man bemerke, dass die Verstärkungen Kfs, Kfd, Krs, und Krd, der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt, die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv und die Korrekturverstärkung Krr jeweils aus den Kennfeldern im Lauf der Änderung berechnet werden, wenn sich die Kennfelder im Schritt 140 im Verlauf ihrer Änderungen durch die Übergangsverarbeitung befinden.
Im Schritt 160 wird bestimmt, ob die im später beschriebenen Schritt 170 ausgeführte Übergangsverarbeitung abgeschlossen wurde oder nicht. Dann wird die Information über das Umschalten des Fahrmodus gelöscht, wenn eine zustimmende Entscheidung gefällt wurde, und dann geht die Steuerung zum Schritt 500 weiter. Wenn ein negatives Urteil gefällt wird, geht die Steuerung zum Schritt 170 weiter.
Im Schritt 170 wird die Übergangsverarbeitung der allmählichen Änderung der jeweiligen Steuergrößen vom normalen Modus in den Sportmodus ausgeführt, indem allmählich für jeden Steuerzyklus die in 6 bis 11 gezeigten Kennfelder von den gestrichelten Linien in die durchgezogenen Linien geändert werden. Insbesondere wird in dem in 10 gezeigten Kennfeld die Änderung des Kennfelds von der gestrichelten Linie in die durchgezogene Linie über einen längeren Zeitabschnitt ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels MA in gleicher Weise wie im Schritt 140 steigt.
Schritte 500 bis 700 werden entsprechend den in 15 bis 17 veranschaulichten Ablaufplänen ausgeführt, die zu den Ablaufplänen passen, die in 3 bis 5 veranschaulicht sind, und wenn Schritt 700 abgeschlossen ist, geht die Steuerung zum Schritt 800 weiter.
<Berechnungsprogramm für den Vorderrad-Soll-Lenkwinkel δft> (FIG. 15)
In Schritt 510 wird die Dauerzustandsverstärkung Kfs für die Vorderräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die gestrichelte Linie in 6 wiedergegeben wird. In Schritt 530 wird die abgeleitete Verstärkung Kfd für die Vorderräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die gestrichelte Linie in 7 wiedergegeben wird. Man bemerke, dass die Dauerzustandsverstärkung Kfs und die abgeleitete Verstärkung Kfd aus den Kennfeldern im Verlauf der Änderung berechnet werden, wenn sich die Kennfelder im Verlauf der Änderung durch die Übergangsverarbeitung in Schritt 170 bewegen.
Die anderen Schritte, nämlich Schritte 520, 540 und 550 werden jeweils in derselben Weise wie die Schritte 120, 140 und 150 ausgeführt.
<Berechnungsprogramm für den Hinterrad-Basis-Soll-Lenkwinkel δrbt> (FIG. 16)
In Schritt 610 wird die Dauerzustandsverstärkung Krs für die Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem durch die gestrichelte Linie der 8 wiedergegebenen Kennfeld berechnet. Im Schritt 630 wird die abgeleitete Verstärkung Krd für die Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem durch die gestrichelte Linie der 9 wiedergegebenen Kennfeld berechnet.
Man bemerke, dass die Dauerzustandsverstärkung Krs und die abgeleitete Verstärkung Krd aus den Kennfeldern im Verlauf der Änderung berechnet werden, wenn sich die Kennfelder im Verlauf der Änderung durch die Übergangsverarbeitung im Schritt 170 befinden. Die anderen Schritte, nämlich die Schritte 620, 640 und 650 werden jeweils in derselben Weise wie die Schritte 320, 340 und 350 ausgeführt.
<Berechnungsprogramm für den Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt bzw. Δδbrt > (FIG. 17).
Im Schritt 710 wird der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie in 10 wiedergegeben wird. Im Schritt 720 wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv für die Korrekturlenkung für die Hinterräder auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld berechnet, das durch die gestrichelte Linie in 11 wiedergegeben wird.
Wie in 10 gezeigt sind ein unterer Grenzwert MA1' und ein oberer Grenzwert MA2' des Lenkwinkels MA zum Berechnen des Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt aus dem Kennfeld, das durch die gestrichelte Linie wiedergegeben wird, jeweils kleiner als der untere Grenzwert MA1 und der obere Grenzwert MA2 des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird. Zudem ist der Betrag des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt des Kennfelds, das durch die gestrichelte Linie wiedergegeben wird, größer als der Betrag des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird, und ein Unterschied dazwischen steigt, wenn die Größe des Lenkwinkels MA steigt.
In Schritt 730 wird die Korrekturverstärkung Krr auf der Grundlage des Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie der 12 wiedergegeben wird. In diesem Fall wird die Korrekturverstärkung Krr so berechnet, dass sie in dem Bereich 1 ist, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche gleich groß wie oder größer als der Standardwert µ0 ist, und so, dass sie kleiner als der Wert in dem Fall der durchgezogenen Linie ist und absinkt, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche in dem Bereich sinkt, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche kleiner als der Standardwert µ0 ist.
Man bemerke, dass der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt, die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv und die Korrekturverstärkung Krr aus den Kennfeldern im Verlauf der Änderungen berechnet werden, wenn die Kennfelder im Bereich der Änderungen durch die Übergangsverarbeitung im Schritt 170 sind. Zudem wird der andere Schritt, nämlich Schritt 740, in derselben Weise wie Schritt 440 ausgeführt.
Auf diese Weise wird nach der zweiten Ausführungsform in Schritt 110 das zustimmende Urteil gefällt, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs durch die Betätigung des Schalters 68 in den normalen Modus eingestellt wird, und in den Schritten 200 bis 400 wird die Lenksteuerung im normalen Modus ausgeführt. Wenn dagegen der Fahrmodus des Fahrzeugs in den Sportmodus eingestellt wird, wird in Schritt 110 das negative Urteil gefällt, und in den Schritten 500 bis 700 wird die Lenksteuerung im Sportmodus ausgeführt.
Somit kann unabhängig davon, ob der Fahrmodus sich im normalen Modus oder im Sportmodus befindet, in dem Kurvenfahrzustand bei mittlerer oder hoher Geschwindigkeit, bei dem der Kurvenfahrgrad des Fahrzeugs hoch ist, der Lenkwinkel für die Hinterräder in der Gegenphasenrichtung gegenüber den Vorderrädern korrigiert werden. Somit kann der Schlupfwinkel des Fahrzeugs im Vergleich dazu erhöht werden, dass der Lenkwinkel der Hinterräder nicht in der Gegenphasenrichtung korrigiert wird, und als ein Ergebnis kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs fühlt, dass sich die Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs verschlechtert.
Wie vorstehend beschrieben variiert die Kurvenfahrquerbeschleunigung des Fahrzeugs beim Beginn der Korrekturlenkung abhängig vom Grad der Kurvenfahrempfindlichkeit bzw. des Kurvenfahrverhaltens des Fahrzeugs, wenn die Größe des Lenkwinkels den konstanten unteren Grenzreferenzwert übersteigt, unabhängig von dem Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs, und die Korrekturlenkung wird durchgeführt. Daher kann abhängig davon, ob sich der Fahrmodus im normalen Modus oder im Sportmodus befindet, die Veränderung der Kurvenfahrquerbeschleunigung des Fahrzeugs beim Beginn der Korrekturlenkung nicht vermieden werden.
Nach der zweiten Ausführungsform wird der Hinterrad-Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt aus dem Kennfeld berechnet, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird, wenn der Fahrmodus der normale Modus ist, und wird aus dem Kennfeld berechnet, das durch die gestrichelte Linie wiedergegeben wird, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist. Dann ist der untere Grenzwert MA1' des Lenkwinkels MA des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird, kleiner als der untere Grenzwert MA1 des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird.
Somit kann der Grad der Veränderung abhängig vom Fahrmodus in der Kurvenquerbeschleunigung des Fahrzeugs beim Start des Korrekturlenkens verringert werden. Somit können die große Veränderung der Kurvenfahrquerbeschleunigung des Fahrzeugs beim Beginn der Korrekturlenkung abhängig vom Fahrmodus und die Möglichkeit verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs das dadurch verursachte Gefühl des Unbehagens fühlt.
Zudem ist wie vorstehend beschrieben der Betrag des Basis-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird, größer als der Betrag des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt des Kennfelds, das durch die durchgezogene Linie wiedergegeben wird, und der Unterschied dazwischen steigt, wenn die Größe des Lenkwinkels MA steigt. Somit wird der Übergang im Vergleich zu dem Fall vorzugsweise langsam ausgeführt, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, um eine schnelle Änderung des Betrags der Korrekturlenkgröße zu verhindern, wenn der Fahrmodus zwischen den zwei Fahrmodi übergeht, falls der Betrag des Lenkwinkels groß ist.
Nach der zweiten Ausführungsform werden die Änderungen im Kennfeld von der gestrichelten Linie zur durchgezogenen Linie in Schritt 140 der 10 und die Änderungen im Kennfeld von der durchgezogenen Linie zur gestrichelten Linie in Schritt 170 der 10 über einen längeren Zeitabschnitt ausgeführt, wenn der Betrag des Lenkwinkels steigt. Somit kann eine Änderung des Betrags der Korrekturlenkgröße während des Übergangs des Fahrmodus selbst dann langsam durchgeführt werden, wenn der Betrag des Lenkwinkels groß ist, und als ein Ergebnis können die schnelle Änderung des Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδrt und eine unerwünschte Änderung eines Verhaltens des Fahrzeugs, die durch die schnelle Änderung verursacht wird, verhindert werden.
Zudem steigt ein Betrag der Änderung des Lenkwinkels der Hinterräder gegenphasig zu den Vorderrädern, und somit verringern sich die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder wie vorstehend beschrieben, wenn der Betrag des Lenkwinkels steigt und somit der Betrag der Korrekturlenkgröße steigt. Um die Wahrscheinlichkeit effektiv zu verringern, dass das Fahrzeug aufgrund der Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder in den Übersteuerzustand eintritt, wenn die Kurvenfahrempfindlichkeit des Fahrzeugs hoch ist, wird vorzugsweise im Vergleich zu dem Fall, in dem die Kurvenfahrempfindlichkeit bzw. das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeug gering ist, früh verhindert, dass sich die Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder verringern, wenn die Kurvenfahrempfindlichkeit des Fahrzeugs hoch ist.
Nach der zweiten Ausführungsform ist der in 10 gezeigte obere Grenzwert MA2' kleiner als der obere Grenzwert MA2. Somit kann, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist, die Verhinderung der Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder früher gestartet werden, als wenn der Fahrmodus der normale Modus ist. Somit kann die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug aufgrund der Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder in den Übersteuerzustand eintritt, effektiv im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der obere Grenzwert MA2' gleich groß wie oder größer als der obere Grenzwert MA2 ist.
Zudem wird wie in 12 gezeigt die Korrekturverstärkung Krr so berechnet, dass sie kleiner als der Wert im Fall der durchgezogenen Linie ist und sich verringert, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche in dem Bereich kleiner wird, in dem der Reibkoeffizient µ der Straßenoberfläche kleiner als der Standwert µ0 ist. Somit kann eine Verringerungskorrekturgröße für den Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrt erhöht werden, wenn sich der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche verringert, was auch effektiv die Wahrscheinlichkeit verringern kann, dass das Fahrzeug durch das Verringern der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder in den Übersteuerzustand eintritt.
Eine genaue Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde gegeben, aber es ist für Fachleute offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, und verschiedene Ausführungsformen sind innerhalb eines Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich.
Beispielsweise sind in den ersten und zweiten Ausführungsformen die unteren Grenzreferenzwerte MA1 und MA1' und die oberen Grenzreferenzwerte MA2 und MA2' der 10 positive Konstanten, können jedoch variabel abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit so eingestellt werden, dass sie im Vergleich zu dem Fall geringer Fahrzeuggeschwindigkeit sinken, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch ist.
Insbesondere wenn die unteren Grenzreferenzwerte wie vorstehend beschrieben variabel eingestellt werden und die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, kann die Korrekturlenkung im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, selbst unter der Bedingung ausgeführt werden, dass der Betrag des Lenkwinkels klein ist. Als ein Ergebnis kann die Wahrscheinlichkeit effektiv verringert werden, dass der Insasse des Fahrzeugs die Verringerung der Kurvenfahrfähigkeit des Fahrzeugs fühlt. Zudem kann verhindert werden, dass der Betrag der Korrekturlenkgröße in einem Moment ansteigt, in dem der Betrag des Lenkwinkels klein ist, wenn die oberen Grenzreferenzwerte wie vorstehend beschrieben variabel eingestellt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist und die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs aufgrund der Verringerung der Kurvenfahrkräfte auf die Hinterräder sinkt.
Zudem wird in der ersten und zweiten Ausführungsform der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt als das Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv, der Korrekturverstärkung Krr und des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt berechnet, und der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt wird aus dem in 10 gezeigten Kennfeld berechnet.
Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der normale Modus ist, kann jedoch der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem in 22 gezeigten Kennfeld berechnet werden. In ähnlicher Weise kann der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem in 23 gezeigten Kennfeld berechnet werden, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der Sportmodus ist. Dann kann in diesen Fällen der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt bzw. Δδbrt als ein Produkt der Korrekturverstärkung Krr und des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt berechnet werden.
Zudem kann der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage der Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs aus dem durch die durchgezogene Linie in 24 wiedergegebenen Kennfeld berechnet werden. In ähnlicher Weise kann der Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδbrt auf der Grundlage der Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs aus dem durch die durchgezogene Linie in 24 wiedergegebenen Kennfeld berechnet werden, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der Sportmodus ist. Dann kann in diesen Fällen der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt als das Produkt der Korrekturverstärkung Krr und des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt berechnet werden.
Man bemerke, dass in diesen Fällen die Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs eine durch einen Querbeschleunigungssensor erfasste tatsächliche Querbeschleunigung Gy sein kann, oder eine Querbeschleunigung Gyh, die beispielsweise auf der Grundlage des Lenkwinkels MA und der Fahrzeuggeschwindigkeit V abgeschätzt wird. Insbesondere wird der Wert, der durch den Querbeschleunigungssensor erfasst wird, bevorzugt einer Tiefpassfilterung unterzogen, um eine durch Störungen verursachte Variation zu entfernen, wenn die Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs die tatsächliche Querbeschleunigung Gy ist.
In den ersten und zweiten Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug die Lenkwinkeländerungsvorrichtung 14, die als die Lenkübersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung arbeitet, aber die vorliegende Erfindung kann in dem Fahrzeug ohne die Lenkwinkeländerungsvorrichtung eingesetzt werden. Zudem kann die vorliegende Erfindung in dem Fahrzeug eingesetzt werden, bei dem die Vorderräder durch eine Lenkvorrichtung eines Steer-by-Wire-Typs bzw. nicht direkt verbundenen Typs gelenkt werden.
Zudem wird in den ersten und zweiten Ausführungsformen die Korrekturverstärkung Krr auf der Grundlage des Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche aus dem in 12 gezeigten Kennfeld berechnet. Dann wird der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt als das Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung Krv, der Korrekturverstärkung Krr und des Basis-Soll-Korrektur-Lenkwinkels Δδbrt berechnet. Die Korrekturverstärkung Krr auf der Grundlage des Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche kann jedoch weggelassen werden.
Man bemerke, dass in diesem Fall vorzugsweise der Hinterrad-Soll-Korrektur-Lenkwinkel Δδrbt verringert wird, wenn der Übersteuerzustand des Fahrzeugs oder dessen Wahrscheinlichkeit bestimmt wird, und wenn das Fahrzeug sich im Übersteuerzustand befindet oder sich darin befinden kann.

Claims

Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) mit: einer Vorderrad-Lenkvorrichtung (14), die dazu aufgebaut ist, ein Vorderrad (18FL, 18FR) als Antwort auf einen Lenkvorgang durch einen Fahrer zu lenken; einer Hinterrad-Lenkvorrichtung (42), die dazu fähig ist, ein Hinterrad (18RL, 18RR) unabhängig von dem Lenkvorgang durch den Fahrer zu lenken, und einer Steuereinheit (16), die die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) steuert; wobei, falls eine Korrekturlenkung das Lenken des Hinterrads (18RL, 18RR) in einer Gegenphasenrichtung gegenüber dem Vorderrad (18FL, 18FR) ist und falls ein Betrag eines Lenkwinkels (MA), der eine Lenkbetätigungsgröße durch den Fahrer wiedergibt, in einem Zustand groß ist, in dem das Hinterrad (18RL, 18RR) durch die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) gleichphasig zum Vorderrad (18FL, 18FR) gelenkt wird, die Steuereinheit (16) die Hinterrad-Lenkvorrichtung (42) so steuert, dass ein Betrag einer Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels (MA) klein ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zumindest zwei Fahrmodi aufweist, zu denen ein Fahrmodus mit einer normalen Kurvenfahrempfindlichkeit und ein Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit gehören; wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) gleich groß wie oder kleiner als ein unterer Grenzreferenzwert (MA1) ist, die Ausführung der Korrekturlenkung verhindert wird; und der untere Grenzreferenzwert (MA1) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normaler Kurvenfahrempfindlichkeit ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Betrags der Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) zum Betrag des Lenkwinkels (MA) im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels (MA) klein ist, wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) groß ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) gering ist, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) hoch ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem der Reibkoeffizient (µ) der Straßenoberfläche groß ist, wenn ein Reibkoeffizient (µ) einer Straßenoberfläche klein ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzreferenzwert (MA1) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) gering ist, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) hoch ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) daran gehindert wird, zu steigen, selbst wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) steigt, wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) gleich groß wie oder größer als ein oberer Grenzreferenzwert (MA2) ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Grenzreferenzwert (MA2) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) gering ist, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) hoch ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Grenzreferenzwert (MA2) im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus der normalen Kurvenfahrempfindlichkeit ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit ist.
Fahrzeuglenksteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Betrags der Soll-Korrekturlenkgröße (Δδbrt) zum Betrag des Lenkwinkels (MA) im Vergleich zu dem Fall groß ist, in dem der Fahrmodus der Fahrmodus mit normaler Kurvenfahrempfindlichkeit ist, wenn der Fahrmodus der Fahrmodus mit hoher Kurvenfahrempfindlichkeit ist, und ein Zeitabschnitt eines Übergangs des Fahrmodus zwischen den mindestens zwei Fahrmodi im Vergleich zu dem Fall lang ist, in dem der Betrag des Lenkwinkels (MA) klein ist, wenn der Betrag des Lenkwinkels (MA) groß ist.