DE112016002841B4

DE112016002841B4 - Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016002841B4
Application number: DE112016002841.5T
Authority: DE
Inventors: Junpei Tatsukawa; Hidenobu Kinugasa; Yuji Okuda
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2036-06-18
Also published as: US10780916B2; WO2016208497A1; CN107709140B; US20180170424A1; CN107709140A; JP6372430B2; JP2017013526A; DE112016002841T5

Abstract

Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70), die in einem Fahrzeug (C) bereitgestellt ist, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus (83), der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor (82), der den Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) betreibt, ausgestattet ist, wobei die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) umfasst:eine Hauptsteuereinheit (731), die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs (C) eine Umlenkungsbeginnposition (D1) erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs (C) begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs (C) von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; undeine Vorsteuereinheit (732), die, bis die Hauptsteuereinheit das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs (C) näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition (D1) ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), kontinuierlich das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) zu erzeugen, repräsentiert;dadurch gekennzeichnet, dassdie Vorsteuereinheit (732) dazu konfiguriert ist:eine Vorsteuerzeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, unter Verwendung einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs (C) und einer im Voraus als eine Entfernung in einer Fahrspurbreitenrichtung, in welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, festgelegten Vorsteuerentfernung zu berechnen; undwährend der Vorsteuerzeit das Vorsteuersignal auszugeben, das die Vorsteuergröße repräsentiert, die das Hilfsdrehmoment mit einem konstanten Gradienten erhöht, der unter Verwendung der Vorsteuerzeit und des Hilfsdrehmoments, das durch den Motor (82) an der Umlenkungsbeginnposition (D1) erzeugt wird, ermittelt wurde.

Description

[Technisches Gebiet]
Die Erfindung betrifft eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung, und insbesondere eine Vorrichtung, die durch Betreiben eines Lenkwinkeländerungsmechanismus unterdrückt, dass ein Fahrzeug von seiner Fahrspur abweicht.
[Technischer Hintergrund]
Verschiedene Vorrichtungen sind bekannt zum Unterdrücken durch Betreiben eines Lenkwinkeländerungsmechanismus, d.h. eines mechanischen Mechanismus, der den Lenkwinkel ändert, dass ein Automobil von seiner Fahrspur abweicht. Zum Beispiel offenbart die Druckschrift JP 2014-118025 A eine gattungsgemäße Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug in der Mitte einer Spur zu halten. Gemäß der Druckschrift JP 2014-118025 A ein Hilfsdrehmoment zum Orientieren eines Fahrzeugs hin zu einer Fahrspurmittenposition durch einen Motor erzeugt, der den Lenkwinkeländerungsmechanismus betreibt. Die Druckschrift JP 2014-118025 A offenbart darüber hinaus, dass dann, wenn sich die Position des Fahrzeugs in einer Totzone befindet, die in einem vorbestimmten Gebiet um die Fahrspurmittenposition herum festgelegt ist, die Größe des Hilfsdrehmoments derart festgelegt wird, dass das Hilfsdrehmoment durch einen Fahrer nicht wahrgenommen werden kann. Nachdem das Hilfsdrehmoment einer solchen Größe durch den Motor erzeugt ist, bewegt sich das Fahrzeug allmählich hin zu der Fahrspurm ittenposition.
Außerdem ist der Druckschrift DE 10 2012 104 036 A1 eine dazu vergleichbare Lehre zu entnehmen und sind Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtungen wie beispielsweise eine in der Druckschrift JP 2015-3566 A beschriebene Vorrichtung bekannt zum Betreiben eines Lenkwinkeländerungsmechanismus in dem Fall, in dem ein Fahrzeug wahrscheinlich von seiner Fahrspur abweicht, um zu unterdrücken bzw. verhindern, dass das Fahrzeug von der Spur abweicht bzw. diese verlässt.
[Kurzbeschreibung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Falls das Hilfsdrehmoment in einer Situation erzeugt wird, in der sich das Fahrzeug nicht so nah an der Grenze der Fahrspur befindet, kann ein Fahrer Unbehagen empfinden. Die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung erzeugt folglich das Hilfsdrehmoment, nachdem das Fahrzeug nahe an die Grenze der Fahrspur gerät.
Da die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung das Hilfsdrehmoment erzeugt, nachdem das Fahrzeug nahe an die Grenze der Fahrspur gerät, ist es häufig der Fall, dass nur eine kurze Zeit verbleibt, bevor das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht. Daher muss das Hilfsdrehmoment unmittelbar aufgebracht werden. Falls der Zeitpunkt des Erzeugens des Hilfsdrehmoments zum Bewirken der Umlenkung des Fahrzeugs zu spät ist, wird das Fahrzeug von der Fahrspur abweichen bzw. diese verlassen.
Der Lenkwinkeländerungsmechanismus beginnt nicht zu arbeiten, bis ein das Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus überschreitendes Moment angelegt wird. Um den Lenkwinkeländerungsmechanismus zu betreiben bzw. betätigen, muss daher unter Berücksichtigung des Reibmoments das Hilfsdrehmoment an einem relativ frühen Punkt erzeugt werden. Jedoch empfindet, wie vorstehend beschrieben wurde, ein Fahrer Unbehagen, falls der Zeitpunkt des Beginnens der Bewegung des Fahrzeugs mit dem Hilfsdrehmoment zu früh liegt.
Die Erfindung erfolgte in Anbetracht dieser Umstände, und es liegt ihr als eine Aufgabe zugrunde, eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Vermittlung eines Empfindens von Unbehagen durch einen Fahrer zu unterdrücken, und zu unterdrücken bzw. verhindern, dass ein Fahrzeug von seiner Spur abweicht bzw. diese verlässt.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die untergeordneten Ansprüche spezifizieren weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung geschaffen, die in einem Fahrzeug bereitgestellt ist, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus, der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor, der den Lenkwinkeländerungsmechanismus betreibt, ausgestattet ist, und bei der die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung beinhaltet: eine Hauptsteuereinheit, die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs eine Umlenkungsbeginnposition erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors, ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; und eine Vorsteuereinheit, die, bis die Hauptsteuereinheit das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors, kontinuierlich das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus zu erzeugen, repräsentiert.
Die Vorsteuereinheit ist dazu konfiguriert, eine Vorsteuerzeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, unter Verwendung einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer im Voraus als eine Entfernung in einer Fahrspurbreitenrichtung, in welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, festgelegten Vorsteuerentfernung zu berechnen; und während der Vorsteuerzeit das Vorsteuersignal auszugeben, das die Vorsteuergröße repräsentiert, die das Hilfsdrehmoment mit einem konstanten Gradienten erhöht, der unter Verwendung der Vorsteuerzeit und des Hilfsdrehmoments, das durch den Motor an der Umlenkungsbeginnposition erzeugt wird, ermittelt wurde.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung geschaffen, die in einem Fahrzeug bereitgestellt ist, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus, der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor, der den Lenkwinkeländerungsmechanismus betreibt, ausgestattet ist, und bei der die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung beinhaltet: eine Hauptsteuereinheit, die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs eine Umlenkungsbeginnposition erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors, ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; und eine Vorsteuereinheit, die, bis die Hauptsteuereinheit das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors, das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus zu erzeugen, repräsentiert, und an der Umlenkungsbeginnposition das Vorsteuersignal ausgibt, das die Vorsteuergröße zum Erzeugen des Hilfsdrehmoments gleich dem Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus repräsentiert.
Die Vorsteuereinheit ist dazu konfiguriert: eine Vorsteuerzeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, unter Verwendung einer lateralen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eines Vorsteuerabstands, der im Voraus als ein Abstand in einer Fahrspurbreitenrichtung, in welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, festgelegt wurde, zu berechnen; und während der Vorsteuerzeit das Vorsteuersignal auszugeben, das die Vorsteuergröße repräsentiert, die das Hilfsdrehmoment mit einem konstanten Gradienten erhöht, der unter Verwendung der Vorsteuerzeit und des Hilfsdrehmoments, das durch den Motor an der Umlenkungsbeginnposition erzeugt wird, bestimmt wurde.
Erfindungsgemäß wird die Vorsteuereinheit bereitgestellt. Während sich die Position des Automobils (im Folgenden auch als Fahrzeug bezeichnet) näher an der Mitte der Fahrspur als die Umlenkungsbeginnposition befindet, gibt die Vorsteuereinheit das Vorsteuersignal aus, das die Vorsteuergrößen (im Folgenden auch als Vorsteuerbeträge bezeichnet) repräsentiert, bis die Hauptsteuereinheit das Hauptsteuersignal ausgibt. Demzufolge wurden zu der Zeit, zu der die Hauptsteuereinheit beginnt, das Hauptsteuersignal auszugeben, die Hilfsdrehmomente entsprechend den Vorsteuergrößen bereits erzeugt. Daher beginnt das Fahrzeug unmittelbar umzulenken bzw. umzusteuern, wenn das Hauptsteuersignal ausgegeben wird, wodurch das Fahrzeug daran gehindert werden kann, von der Fahrspur abzuweichen.
Da die Vorsteuergröße eine Steuergröße ist zum Veranlassen des Motors, das Hilfsdrehmoment gleich dem oder kleiner als das Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus zu erzeugen, beginnt das Fahrzeug nicht durch die Ausgabe bloß des Vorsteuersignals umzulenken. Folglich kann ein Empfinden von Unbehagen des Fahrers trotz der Ausgabe des Vorsteuersignals unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrspurabweichungsunterdrückungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Spurverlauf eines Fahrzeugs für den Fall, dass eine Hauptsteuereinheit von 1 eine Steuerung ausführt, darstellt;
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Erklären eines Prozesses, der von einer Vorsteuereinheit von 1 ausgeführt wird;
4 ist ein Diagramm zum Erklären einer Hysteresebreite, die in einem Schritt von 3 ermittelt wird;
5 ist ein Diagramm zum Erklären eines Vordrehmomentgradienten, der in einem Schritt von 3 berechnet wird; und
6 ist ein Diagramm zum Erklären der Wirkungen des Ausführungsbeispiels. [Beschreibung des Ausführungsbeispiels]

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben. Ein in 1 dargestelltes Fahrspurabweichungsunterdrückungssystem 1 beinhaltet eine Kamera 10, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20, einen Gierratensensor 30, einen Lenkwinkelsensor 40, einen Beschleunigungssensor 50, eine Weißlinienerkennungsvorrichtung 60 und eine Fahrspurabweichungssteuereinheit 70, wie in 1 dargestellt. Die Fahrspurabweichungssteuereinheit 70 wird nachstehend einfach als eine Steuereinheit 70 bezeichnet. Die Steuereinheit 70 ist eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Das Fahrspurabweichungsunterdrückungssystem 1 ist ein einem Fahrzeug C, dargestellt in 2, zusammen mit einem elektrischen Servolenksystem 80 installiert.
Die Kamera 10 ist an einer bestimmten Position an dem Fahrzeug C festgelegt, um ein Gebiet in der Umgebung der Stirnseite des Fahrzeugs aufzunehmen. Der von der Kamera 10 aufzunehmende Bereich ist ein Bereich, in welchem eine Fahrspurmarkierung, die eine Fortbewegungsspur für das Fahrzeug 10 definiert, aufgenommen bzw. eingefangen werden kann. Die Kamera 10 kann eine monokulare oder eine Verbundlinsenkamera sein. Die Kamera 10 nimmt periodisch den Bereich mit einer vorbestimmten Bildrate auf und gibt die aufgenommenen Bilder repräsentierende Bilddaten an die Weißlinienerkennungsvorrichtung 60 aus.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs C. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 gibt dann die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit an die Steuereinheit 70 aus.
Der Gierratensensor 30 erfasst die Gierrate, d.h. die Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs C um die durch den Gierratensensor 30 verlaufende vertikale Achse. Der Gierratensensor 30 gibt dann die erfasste Gierrate an die Steuereinheit 70 aus.
Der Lenkwinkelsensor 40 ist ein Sensor, der den Lenkwinkel des Fahrzeugs erfasst, und gibt den erfassten Lenkwinkel an die Steuereinheit 70 aus.
Der Beschleunigungssensor 50 ist ein triaxialer bzw. dreiachsiger Beschleunigungssensor, dessen Orientierung oder Ausrichtung derart festgelegt ist, dass die z-Achse parallel zu der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeugs ist, die x-Achse parallel zu der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs ist, und die y-Achse parallel zu der Breitenrichtung des Fahrzeugs ist. Es wird angemerkt, dass ein Beschleunigungssensor, der die biaxiale bzw. zweiachsige Beschleunigung in den x- und y-Achsen erfasst, anstelle des triaxialen Beschleunigungssensors verwendet werden kann. Alternativ kann ein Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung nur in der y-Achse erfasst, verwendet werden. Der Beschleunigungssensor 50 überträgt den Erfassungswert der Beschleunigung in jeder Achse an die Steuereinheit 70.
Die Weißlinienerkennungseinrichtung 60 erkennt eine Fahrspurmarkierung aus jedem Teil von Bilddaten. Die Fahrspurmarkierung bedeutet eine Straßenoberflächenmarkierung, die eine Fortbewegungsspur definiert. Die Fahrspurmarkierung ist eine lineare Markierung, die durch linear bzw. geradlinig entlang einer Straße erfolgendes Anbringen von Farbe, die von der Straßenoberfläche unterscheidbar ist, wie z.B. Weiß, erzeugt wird. In einem Fall, in dem anstelle der Farbe Licht emittierende Objekte, wie beispielsweise Katzenaugen und Leuchten, entlang einer Straße angeordnet sind, um eine Fortbewegungsspur zu definieren, werden diese ebenfalls als Fahrspurmarkierungen bezeichnet.
Die Steuereinheit 70 ist ein Computer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (im Folgenden auch als CPU bezeichnet), einem Festspeicher (im Folgenden auch als ROM bezeichnet), einem Direktzugriffsspeicher (im Folgenden auch als RAM bezeichnet) und dergleichen. Die CPU führt Programme aus, die in nicht-transitorischen, dinghaften Speichermedien wie beispielsweise dem ROM gespeichert sind, während sie die Temporärspeicherfunktion des RAM nutzt. Demzufolge arbeitet die Steuereinheit 70 als eine Abweichungsermittlungseinheit 71, eine Sollinienfestlegeeinheit 72 und eine Solllenkdrehmomentberechnungseinheit 73. Es wird angemerkt, dass ein Teil oder alle der Funktionen, die von der Steuereinheit 70 ausgeführt werden, als Hardware unter Verwendung eines oder mehrerer IC (im Folgenden auch als integrierte Schaltkreise bezeichnet) konfiguriert sein können.
Bevor die Abweichungsermittlungseinheit 71, die Solllinienfestlegeeinheit 72 und die Solllenkdrehmomentberechnungseinheit 73 beschrieben werden, wird das elektrische Servolenksystem 80 beschrieben.
Das elektrische Servolenksystem 80 beinhaltet eine EPS-ECU 81, einen Motor 82 und einen Lenkwinkeländerungsmechanismus 83. Die EPS-ECU 81 ist eine elektronische Steuereinheit (im Folgenden auch als ECU bezeichnet), die den Lenkwinkel des Fahrzeugs C durch Steuern des Motors 82 steuert, d.h. ein Lenkaktuator (im Folgenden auch als Lenksteller bezeichnet), der eine Lenkwelle dreht. Hilfsdrehmoment- und Vordrehmomentbefehlswerte werden von der Steuereinheit 70 der EPS-ECU 81 zugeführt. Im Ansprechen auf jeden dieser zugeführten Drehmomentbefehlswerte steuert die EPS-ECU 81 den durch den Motor 82 fließenden Strom derart, dass der Motor 82 das durch den Drehmomentbefehlswert repräsentierte Unterstützungsdrehmoment (im Folgenden auch als Hilfsdrehmoment bezeichnet) erzeugt.
Der Motor 82 ist dazu konfiguriert, ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, um eine Lenkkraft eines Fahrers zu unterstützen bzw. zu ergänzen. Der Motor 82 ist mit einer bestimmten Drehwelle des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83 verbunden.
Der Lenkwinkeländerungsmechanismus 83 ist ein mechanischer Mechanismus, der den Lenkwinkel ändert. Der Lenkwinkeländerungsmechanismus 83 hat eine bekannte Konfiguration einschließlich einer Zahnwelle, einer Lenkwelle, einer Zahnstange, einem Ritzel, einem Verzögerer und dergleichen.
Als Nächstes werden die Abweichungsermittlungseinheit 71, die Solllinienfestlegeeinheit 72 und die Solllenkdrehmomentberechnungseinheit 73 beschrieben.
Die Abweichungsermittlungseinheit 71 ermittelt, ob das Fahrzeug C wahrscheinlich von der gegenwärtigen Fortbewegungsfahrspur abweichen bzw. diese verlassen wird. Falls zum Beispiel ein lateraler Abstand (im Folgenden auch als seitlicher Abstand bezeichnet) d von dem Fahrzeug C zu der Fahrspurmarkierung kürzer ist als ein voreingestellter Schwellenabstand THd und die Stirnseite des Fahrzeugs C in einer Richtung hin zu der Fahrspurmarkierung orientiert ist, wird ermittelt, dass das Fahrzeug C wahrscheinlich von der Fahrspur abweichen wird.
In dieser Ermittlung ist die laterale Position des Fahrzeugs C zur Verwendung bei der Berechnung des lateralen Abstands d von dem Fahrzeug C zu der Fahrspurmarkierung zum Beispiel die Position des Endes der Vorderradachse nahe an der Fahrspurmarkierung. Der Abstand in der Spurbreitenrichtung ausgehend von dieser Position zu der fahrzeugseitigen Grenze der Fahrspurmarkierung wird als der laterale Abstand d betrachtet.
Ob die Stirnseite des Fahrzeugs C in einer Richtung hin zu der Fahrspurmarkierung orientiert ist, wird unter Verwendung der Erstreckungsrichtung der durch die Weißlinienerkennungsvorrichtung 60 erkannten Fahrspurmarkierung ermittelt. Da die Erstreckungsrichtung der durch die Weißlinienerkennungsvorrichtung 60 erkannten Fahrspurmarkierung der Erstreckungsrichtung der Fahrspurmarkierung in Bezug auf die Orientierungdes Fahrzeugs C entspricht, kann unter Verwendung der Erstreckungsrichtung der durch die Weißlinienerkennungsvorrichtung 60 erkannten Fahrspurmarkierung ermittelt werden, ob die Stirnseite des Fahrzeugs C in einer Richtung hin zu der Fahrspurmarkierung orientiert ist.
Alternativ kann die Abweichungsermittlungseinheit 71 eine Abweichungsvorhersagezeit berechnen, die verbleibt, bevor die Position des Fahrzeugs C mit der der Fahrspurmarkierung übereinstimmt, und kann ermitteln, dass das Fahrzeug C wahrscheinlich von der Fahrspur abweichen wird, falls die Abweichungsvorhersagezeit gleich oder kleiner ist als eine Schwellenwertzeit THt.
Die Abweichungsvorhersagezeit6 wird durch Teilen des lateralen Abstands d von dem Fahrzeug C zu der Fahrspurmarkierung durch eine Quergeschwindigkeit (im Folgenden auch als laterale Geschwindigkeit bezeichnet) Vy des Fahrzeugs C berechnet. Die laterale Geschwindigkeit Vy des Fahrzeugs wird unter Verwendung zeitlicher Änderungen in dem vorstehend erwähnten lateralen Abstand d berechnet. Alternativ kann die laterale Geschwindigkeit Vy des Fahrzeugs C durch Integrieren des Erfassungswerts in der y-Achse, beschafft bzw. erhalten von dem Beschleunigungssensor 50, d.h. einer lateralen Beschleunigung, berechnet werden.
Falls die Abweichungsermittlungseinheit 71 ermittelt, dass das Fahrzeug C wahrscheinlich von der gegenwärtigen Fortbewegungsfahrspur abweichen wird, legt die Solllinienfestlegeeinheit 72 eine Solllinie für das Fahrzeug C zum Unterdrücken der Fahrspurabweichung fest.
Die Solllinie kann unter Verwendung eines beliebigen von verschiedenartigen Verfahren festgelegt werden. Zum Beispiel kann die Solllinie unter Verwendung des in dem Patentdokument 2 beschriebenen Verfahrens festgelegt werden. Das Patentdokument 2 offenbart, dass die Krümmung, die durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu der Krümmung der Fahrspurmarkierung berechnet wurde, als ein erste Solllinie zum Unterdrücken der Abweichung betrachtet wird. Darüber hinaus wird die Krümmung kleiner als die erste Solllinie als eine zweite Solllinie festgelegt, die eine Solllinie ist zum Ausrichten der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs C mit einer Richtung entlang der Fahrspur, nachdem die Abweichung unterdrückt ist.
Der Anfangspunkt der Solllinie ist eine Position, an welcher das Fahrzeug C umzulenken beginnt, d.h. eine Umlenkungsbeginnposition D1. Die Umlenkungsbeginnposition D1 ist in 2 zusammen mit einer weißen Linie L dargestellt. Die Umlenkungsbeginnposition D1 ist durch den Abstand in der Fahrspurbreitenrichtung ausgehend von der weißen Linie L, also der Fahrspurmarkierung, definiert. Die Umlenkungsbeginnposition D1 ist derart festgelegt, dass der Abstand in der Fahrspurbreitenrichtung mit zunehmender Quergeschwindigkeit Vy zunimmt.
Die Solllenkdrehmomentberechnungseinheit 73 berechnet einen Drehmomentbefehlswert zum Ausrichten des Fahrzeugs C mit der durch die Solllinienfestlegeeinheit 72 festgelegten Solllinie. Die Solllenkdrehmomentberechnungseinheit 73 beinhaltet eine Hauptsteuereinheit 731 und eine Vorsteuereinheit 732.
Die Hauptsteuereinheit 731 ermittelt einen Solllenkwinkel derart, dass sich das Fahrzeug C entlang der durch die Solllinienfestlegeeinheit 72 festgelegten Solllinie fortbewegt. Der Solllenkwinkel wird unter Verwendung des tatsächlichen Lenkwinkels, der durch den Lenkwinkelsensor 40 erfasst wurde, und der Gierrate, die durch den Gierratensensor 30 erfasst wurde, ermittelt, zusätzlich zu der Solllinie. Dann wird das Hilfsdrehmoment derart bestimmt, dass der tatsächliche Lenkwinkel gleich dem Solllenkwinkel wird, und wird ein Hilfsdrehmomentbefehlswert, der den Motor 82 anweist, das Hilfsdrehmoment zu erzeugen, an die EPS-ECU 81 ausgegeben. Der Hilfsdrehmomentbefehlswert entspricht einem Hauptsteuersignal gemäß der Erfindung, und das durch den Hilfsdrehmomentbefehlswert repräsentierte Hilfsdrehmoment entspricht einer Hauptsteuergröße (im Folgenden auch als Hauptsteuerbetrag bezeichnet) gemäß der Erfindung. Die Hauptsteuereinheit 731 beginnt die Steuerung zu der Zeit, zu der das Fahrzeug C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht. Die Steuerung, die von der Hauptsteuereinheit 731 ausgeführt wird, wird als eine Hauptsteuerung bezeichnet.
Irgendeines von verschiedenartigen bekannten Verarbeitungsverfahren kann für den Prozess verwendet werden, in welchem die Hauptsteuereinheit 731 das Hilfsdrehmoment auf der Grundlage der Solllinie bestimmt. Zum Beispiel kann der Solllenkwinkel unter Verwendung der Abweichung (im Folgenden auch als Umlenkung bezeichnet) zwischen der Solllinie und dem gegenwärtigen lateralen Abstand d von dem Fahrzeug C bestimmt werden. Der Solllenkwinkel kann in weiterer Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit Vy des Fahrzeugs C bestimmt werden. Das Hilfsdrehmoment zum Erzielen des Solllenkwinkels wird auf der Grundlage einer Lenkwinkeldifferenz, d.h. der Differenz zwischen dem Solllenkwinkel und dem tatsächlichen Lenkwinkel, der unter Verwendung des von dem Lenkwinkelsensor 40 bereitgestellten Erfassungswerts ermittelt wurde, bestimmt.
Die Vorsteuereinheit 732 gibt Vordrehmomentbefehlswerte an die EPS-ECU 81 aus, während sich die Position des Fahrzeugs C zwischen einer Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2 und der Umlenkungsbeginnposition D1 befindet. Die Steuerung, die von der Vorsteuereinheit 732 ausgeführt wird, wird als eine Vorsteuerung bezeichnet.
Die Vorsteuerungsbefehlswerte werden ausgegeben, bis die Hauptsteuereinheit 731 den Hilfsdrehmomentbefehlswert ausgibt, d.h., bis das Fahrzeug C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht. Der Vordrehmomentbefehlswert ist ein Signal, das den Motor 82 dazu anweist, ein Vordrehmoment zu erzeugen, bevor die Hauptsteuereinheit 731 durch Ausgeben des Hilfsdrehmomentbefehlswerts den Motor 82 anweist, das Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das die Umlenkung des Fahrzeugs C bewirkt. Der Vorsteuerungsbefehlswert entspricht einem Vorsteuersignal gemäß der Erfindung, und das Vordrehmoment entspricht einer Vorsteuergröße (im Folgenden auch als Vorsteuerbetrag bezeichnet) gemäß der Erfindung. Das Vordrehmoment ist gleich oder kleiner als das Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83. Daher lenkt das Fahrzeug durch lediglich die Erzeugung von Vordrehmomenten durch den Motor 82 nicht um.
Der Prozess, der von der Vorsteuereinheit 732 ausgeführt wird, ist im Einzelnen in 3 dargestellt. Die Vorsteuereinheit 732 führt den in 3 dargestellten Prozess in dem Fall aus, in dem die Abweichungsermittlungseinheit 71 ermittelt, dass das Fahrzeug C wahrscheinlich von der gegenwärtigen Fortbewegungslinie abweichen wird.
In Schritt S1 wird ermittelt, ob das Fahrzeug C in einem steuerbaren Bereich ist. Der steuerbare Bereich ist ein Bereich, in welchem die Fahrspurabweichungsunterdrückungssteuerung der Hauptsteuereinheit 731 freigegeben ist. Bedingungen zum Freigeben der Steuerung der Hauptsteuereinheit 731 sind im Voraus festgelegt. Zum Beispiel wird die Steuerung der Hauptsteuereinheit 731 unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, das elektrische Servolenksystem 80 normal arbeitet, kein Ausgleichsdrehmoment von dem Fahrer zugeführt wird, und dergleichen freigegeben.
Falls die Ermittlung in Schritt S1 NEIN ist, wird der Prozess von 3 beendet. Demgegenüber schreitet dann, wenn die Ermittlung in Schritt S1 JA lautet, der Prozess zu Schritt S2 fort.
In Schritt S2 wird eine Hysteresebreite Hys bei der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Die Hysteresebreite Hys wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, in welcher ein Beispiel der Hysteresebreite Hys dargestellt ist. 4 gibt an, dass das Lenkdrehmoment zunimmt, wenn die Gierrate zunimmt, und dass die Hysteresebreite Hys in der Beziehung zwischen der Gierrate und dem Lenkdrehmoment involviert ist. Die Hysteresebreite Hys resultiert aus dem Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83. In anderen Worten repräsentiert die Hysteresebreite Hys das Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83.
Die Hysteresebreite Hys nimmt zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. In dieser Hinsicht speichert das Fahrspurabweichungsunterdrückungssystem 1 in einer bestimmten Speichereinheit im Voraus die Beziehung, die angibt, dass die Hysteresebreite Hys unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird, und dass die Hysteresebreite Hys zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. In Schritt S2 wird die Hysteresebreite Hys unter Verwendung der in der Speichereinheit gespeicherten Beziehung und der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt.
In Schritt S3 wird die gegenwärtige Quergeschwindigkeit Vy des Fahrzeugs C berechnet. Die Quergeschwindigkeit Vy wird zum Beispiel unter Verwendung von zeitlichen Änderungen in dem lateralen Abstand d berechnet. Alternativ kann die Quergeschwindigkeit Vy des Fahrzeugs C durch Integrieren des von dem Beschleunigungssensor beschafften Erfassungswerts in der y-Achse berechnet werden.
In Schritt S4 wird eine Vorsteuerungszeit T berechnet. Die Vorsteuerungszeit T ist eine Zeitspanne, während welcher Vordrehmomente erzeugt werden. Die Vorsteuerungszeit T wird unter Verwendung eines Vorsteuerungsabstands ΔD, in welchem Vordrehmomente erzeugt werden, und der Quergeschwindigkeit Vy berechnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Vorsteuerungsabstand ΔD im Voraus ermittelt. Der Vorsteuerungsabstand ΔD beträgt zum Beispiel mehrere Dutzend Zentimeter. Es wird angemerkt, dass das laterale Ende des Vorsteuerungsabstands ΔD nahe an dem Rand der Fahrspur die Umlenkungsbeginnposition D1 ist, wie in 2 dargestellt.
Da der Vorsteuerungsabstand ΔD im Voraus festgelegt ist, wird die Vorsteuerungszeit T in Schritt S4 durch Teilen des Vorsteuerungsabstands ΔD durch die in Schritt S3 berechnete Quergeschwindigkeit Vy berechnet.
In Schritt S5 wird ein Vordrehmomentgradient α berechnet. Wie in 5 dargestellt, wird der Vordrehmomentgradient α durch Teilen der in Schritt S2 ermittelten Hysteresebreite Hys durch die in Schritt S4 berechnete Vorsteuerungszeit T berechnet.
In Schritt S6 wird die in 2 dargestellte Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2 ermittelt. Die Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2 liegt um den Vorsteuerungsabstand ΔD näher zu der Innenseite der Fahrspur als die Umlenkungsbeginnposition D1, die durch die Solllinienfestlegeeinheit 72 festgelegt wurde.
In Schritt S7 wird ermittelt, ob die laterale Position des Fahrzeugs C die Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2 erreicht hat, Falls diese Ermittlung NEIN lautet, wird die Ermittlung in Schritt S7 wiederholt. Demgegenüber schreitet dann, wenn die Ermittlung in Schritt S7 JA lautet, der Prozess zu Schritt S8 fort.
In Schritt S8 werden Vordrehmomentwerte derart ausgegeben, dass sich das Vordrehmoment in Übereinstimmung mit dem in Schritt S5 berechneten Vordrehmomentgradienten α ändert. Die Vordrehmomentbefehlswerte werden kontinuierlich ausgegeben, bis die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht.
(Wirkungen des Ausführungsbeispiels)
Die Steuereinheit 70 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die Vorsteuereinheit 732. Die Vorsteuereinheit 732 beginnt die Erzeugung von Vordrehmomenten an der Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2, die um den Vorsteuerungsabstand ΔD näher an der Mitte der Fahrspur liegt als die Umlenkungsbeginnposition D1, bei welcher die Hauptsteuereinheit 731 die Hauptsteuerung beginnt. In dem Beispiel von 6 wird die Erzeugung von Vordrehmomenten zu einer Zeit to begonnen.
Die Vorsteuereinheit 732 gibt die Vorsteuerungsbefehlswerte aus, bis die Hauptsteuereinheit 731 die Hauptsteuerung beginnt. Demzufolge sind die Hilfsdrehmomente entsprechend den Vorsteuerungsbefehlswerten zu der Zeit bereits erzeugt worden, zu der die Hauptsteuereinheit 731 damit beginnt, den Hilfsdrehmomentbefehlswert auszugeben.
Es sei angenommen, dass von dem Motor 82 kein Hilfsdrehmoment erzeugt wird, bis die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, und der Hilfsdrehmomentbefehlswert ausgegeben wird, nachdem die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht. Ferner sei angenommen, dass die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 zu einer Zeit t₁ in 6 erreicht.
Unter der Annahme, dass kein Hilfsdrehmoment erzeugt wird, bis die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, beginnt, auch obwohl der Hilfsdrehmomentbefehlswert zu einer Zeit t₁ ausgegeben wird, der Lenkwinkel sich zu einer Zeit t₂, welche später liegt als die Zeit t₁, tatsächlich zu ändern, wie durch eine Doppelkettenlinie in 6 dargestellt. Dies ist deshalb so, weil es eine gewisse Zeit braucht, bis das Lenkdrehmoment die Hysteresebreite Hys übersteigt, und der Lenkwinkel nicht beginnt, sich zu ändern, bis das Lenkdrehmoment die Hysteresebreite Hys übersteigt. Da der Lenkwinkel sich zu einer Zeit t₂, welche später liegt als die Zeit t₁, zu ändern beginnt, unterliegt das Fahrzeug C der Gefahr, von der Fahrspur abzuweichen.
Demgegenüber sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die den Vordrehmomentbefehlswerten entsprechenden Hilfsdrehmomente zu der Zeit bereits erzeugt worden, zu der die Hauptsteuereinheit 731 den Hilfsdrehmomentbefehlswert ausgibt. Daher beginnt das Fahrzeug C unmittelbar umzulenken, nachdem die Hauptsteuereinheit 731 den Hilfsdrehmomentbefehlswert ausgibt, wodurch die Abweichung des Fahrzeugs C von der Fahrspur unterdrückt werden kann.
Wie durch eine durchbrochene Linie in 6 dargestellt ist, sei angenommen, dass die Hauptsteuereinheit 731 die Hauptsteuerung zu der Zeit to beginnt, wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausgabe des Vordrehmomentbefehlswert begonnen ist. In dieser Annahme hat das Lenkdrehmoment zu der Zeit t₁, d.h. zu der Zeit, zu der das Fahrzeug C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, die Hysteresebreite Hys bereits überschritten. Daher beginnt das Fahrzeug C umzulenken, bevor das Fahrzeug C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht. In diesem Fall empfindet ein Fahrer Unbehagen, da der Zeitpunkt des Beginnens der Bewegung des Fahrzeugs C zu früh ist.
Demgegenüber sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vordrehmomentbefehlswerte, die zwischen der Zeit to und der Zeit t₁, d.h. bevor das Fahrzeug C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, ausgegeben werden, Befehlswerte, die den Motor 82 dazu veranlassen, Hilfsdrehmomente gleich oder kleiner als das Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83 zu erzeugen. Daher beginnt das Fahrzeug C nicht durch lediglich die Ausgabe der Vordrehmomentbefehlswerte umzulenken. Folglich kann trotz der Ausgabe von Vordrehmomentbefehlswerten unterdrückt werden, dass ein Fahrer Unbehagen empfindet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann während der Vorsteuerungszeit T auch das Auftreten von Lenkungsvibrationen unterdrückt werden. Der Grund hierfür ist wie folgt. Solange ein gewisses Drehmoment die Lenkung beaufschlagt, kann selbst das Lenkdrehmoment gleich oder kleiner als die Hysteresebreite Hys Lenkungsvibrationen verursachen, falls sich die Änderungsgeschwindigkeit (im Folgenden auch als Änderungsrate bezeichnet) des Lenkdrehmoments, oder des Gradienten, ändert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch das Vordrehmoment mit einem konstanten Gradienten, also dem Vordrehmomentgradienten α, erhöht. Daher kann das Auftreten von Lenkungsvibrationen während der Vorsteuerungszeit T unterdrückt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Vordrehmomentbefehlswerte derart ausgegeben, dass das Hilfsdrehmoment, das durch den Motor 82 erzeugt wird, wenn die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, gleich der Hysteresebreite Hys, also dem Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus 83, ist.
Demzufolge ändert sich der Lenkwinkel sofort, wenn die Hauptsteuereinheit 731 beginnt, den Hilfsdrehmomentbefehlswert auszugeben. Folglich kann in diesem Fall verglichen mit einem Fall, in dem das Lenkdrehmoment nicht null ist, aber noch immer kleiner ist als die Hysteresebreite Hys, kann dann, wenn die Hauptsteuereinheit 731 beginnt, den Hilfsdrehmomentbefehlswert auszugeben, das Abweichen des Fahrzeugs C von der Fahrspur in hohem Maße unterdrückt werden.
Da die Vordrehmomentbefehlswerte derart ausgegeben werden, dass das Hilfsdrehmoment gleich der Hysteresebreite Hys wird, wenn die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, ändert sich um die Zeit herum, zu der die laterale Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition erreicht, die Änderungsrate des Lenkdrehmoments wenig. Daher kann zu der Zeit des Umschaltens von der Vorsteuerung auf die Hauptsteuerung auch die Lenkungsvibration unterdrückt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Hysteresebreite Hys unter Verwendung der voreingestellten Beziehung, die angibt, dass die Hysteresebreite Hys mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt (S2), ermittelt. Dann werden die Vordrehmomentbefehlswerte derart ausgegeben, dass die Ausgabe der Hysteresebreite Hys an der Umlenkungsbeginnposition D1 angewiesen wird (S8). Demzufolge kann unabhängig von Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit das Vordrehmoment mit einem hohen Genauigkeitsgrad äquivalent zu dem Reibmoment an der Umlenkungsbeginnposition D1 ausgegeben werden. Daher beginnt das Fahrzeug C unabhängig von Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar umzulenken.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde vorstehend beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, und die folgenden Modifikationen sind ebenfalls in dem technischen Rahmen der Erfindung enthalten. Ferner kann die Erfindung zur Implementierung verschiedenartig geändert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
<Erste Modifikation>
Zum Beispiel kann die in 3 dargestellte Verarbeitungsreihenfolge geändert werden. Genauer kann Schritt S7 vor den Schritten S2 bis S8 ausgeführt werden. In dem Fall, in dem die laterale Position des Fahrzeugs C die Vordrehmomentsteuerungsbeginnposition D2 erreicht, können die Schritte S2 bis S6 für die Ermittlung des Vordrehmomentgradienten α ausgeführt werden.
<Zweite Modifikation>
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel bestimmt die Hauptsteuereinheit 731 den Solllenkwinkel, und bestimmt weiter das Hilfsdrehmoment unter Verwendung des Solllenkwinkels, um den Hilfsdrehmomentbefehlswert, der das Hilfsdrehmoment repräsentiert, an die EPS-ECU 81 auszugeben. Alternativ können ein Solllenkwinkel und ein Befehlswert, der den Solllenkwinkel repräsentiert, als die Hauptsteuergröße (im Folgenden auch als das Hauptsteuersignal bezeichnet) an die EPS-ECU 81 ausgegeben werden. In diesem Fall wird der Prozess des Bestimmens des Hilfsdrehmoments unter Verwendung des Solllenkwinkels von der EPS-ECU 81 durchgeführt.
<Dritte Modifikation>
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel werden die Vordrehmomentbefehlswerte derart ausgegeben, dass das Vordrehmoment gleich der Hysteresebreite Hys erzeugt wird, wenn die Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht. Jedoch kann auch dann, wenn das Vordrehmoment gleich oder kleiner als die Hysteresebreite Hys erzeugt wird, wenn die Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, in einem Fall, in dem das erzeugte Vordrehmoment größer als null ist, verglichen mit einem Fall, in dem kein Hilfsdrehmoment erzeugt wird, bis die Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht, das Fahrzeug C an einem frühen Punkt umlenken, nachdem die Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht.
<Vierte Modifikation>
Die Vordrehmomentbefehlswerte können derart ausgegeben werden, dass das Vordrehmoment gleich der Hysteresebreite Hys wird, bevor die Position des Fahrzeugs C die Umlenkungsbeginnposition D1 erreicht.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist eine Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung in einem Fahrzeug bereitgestellt, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus 83, der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor 82, der den Lenkwinkeländerungsmechanismus betreibt, ausgestattet ist, und beinhaltet die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung: eine Hauptsteuereinheit 731, die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs eine Umlenkungsbeginnposition erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors, ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; und eine Vorsteuereinheit 732, die, bis die Hauptsteuereinheit 731 das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors, das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus zu erzeugen, repräsentiert.
Bezugszeichenliste

1: Fahrspurabweichungsunterdrückungssystem
10: Kamera
20: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
30: Gierratensensor
40: Lenkwinkelsensor
50: Beschleunigungssensor
60: Weißlinienerkennungsvorrichtung
70: Fahrspurabweichungssteuereinheit
71: Abweichungsermittlungseinheit
72: Solllinienfestlegeeinheit
73: Solllenkdrehmomentberechnungseinheit
80: elektrisches Servolenksystem
81: EPS-ECU
82: Motor
83: Lenkwinkeländerungsmechanismus
731: Hauptsteuereinheit
732: Vorsteuereinheit

Claims

Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70), die in einem Fahrzeug (C) bereitgestellt ist, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus (83), der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor (82), der den Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) betreibt, ausgestattet ist, wobei die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) umfasst: eine Hauptsteuereinheit (731), die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs (C) eine Umlenkungsbeginnposition (D1) erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs (C) begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs (C) von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; und eine Vorsteuereinheit (732), die, bis die Hauptsteuereinheit das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs (C) näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition (D1) ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), kontinuierlich das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) zu erzeugen, repräsentiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinheit (732) dazu konfiguriert ist: eine Vorsteuerzeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, unter Verwendung einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs (C) und einer im Voraus als eine Entfernung in einer Fahrspurbreitenrichtung, in welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, festgelegten Vorsteuerentfernung zu berechnen; und während der Vorsteuerzeit das Vorsteuersignal auszugeben, das die Vorsteuergröße repräsentiert, die das Hilfsdrehmoment mit einem konstanten Gradienten erhöht, der unter Verwendung der Vorsteuerzeit und des Hilfsdrehmoments, das durch den Motor (82) an der Umlenkungsbeginnposition (D1) erzeugt wird, ermittelt wurde.
Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinheit (732) an der Umlenkungsbeginnposition (D1) das Vorsteuersignal ausgibt, das die Vorsteuergröße zum Erzeugen des Hilfsdrehmoments gleich dem Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) repräsentiert.
Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinheit (732) eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs (C) beschafft und die Vorsteuergröße ermittelt, die durch das Vorsteuersignal repräsentiert wird, das an der Umlenkungsbeginnposition (D1) auf der Grundlage der beschafften Fahrzeuggeschwindigkeit und einer voreingestellten Beziehung, die angibt, dass das Reibmoment mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ausgegeben wird.
Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70), die in einem Fahrzeug (C) bereitgestellt ist, das mit einem Lenkwinkeländerungsmechanismus (83), der einen Lenkwinkel ändert, und mit einem Motor (82), der den Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) betreibt, ausgestattet ist, wobei die Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) umfasst: eine Hauptsteuereinheit (731), die ein Hauptsteuersignal ausgibt, nachdem eine Position des Fahrzeugs (C) eine Umlenkungsbeginnposition (D1) erreicht, an welcher eine Umlenkung des Fahrzeugs (C) begonnen wird, um eine Abweichung des Fahrzeugs (C) von einer Fahrspur zu unterdrücken, wobei das Hauptsteuersignal eine Hauptsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das den Lenkwinkel ändert, repräsentiert; und eine Vorsteuereinheit (732), die, bis die Hauptsteuereinheit (731) das Hauptsteuersignal ausgibt, ein Vorsteuersignal ausgibt, während sich die Position des Fahrzeugs (C) näher an einer Mitte der Fahrspur befindet als es die Umlenkungsbeginnposition (D1) ist, wobei das Vorsteuersignal eine Vorsteuergröße zum Veranlassen des Motors (82), das Hilfsdrehmoment gleich einem oder kleiner als ein Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) zu erzeugen, repräsentiert, und an der Umlenkungsbeginnposition (D1) das Vorsteuersignal ausgibt, das die Vorsteuergröße zum Erzeugen des Hilfsdrehmoments gleich dem Reibmoment des Lenkwinkeländerungsmechanismus (83) repräsentiert; wobei die Vorsteuereinheit (732) dazu konfiguriert ist: eine Vorsteuerzeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, unter Verwendung einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs (C) und eines Vorsteuerabstands, der im Voraus als ein Abstand in einer Fahrspurbreitenrichtung, in welcher das Vorsteuersignal ausgegeben wird, festgelegt wurde, zu berechnen; und während der Vorsteuerzeit das Vorsteuersignal auszugeben, das die Vorsteuergröße repräsentiert, die das Hilfsdrehmoment mit einem konstanten Gradienten erhöht, der unter Verwendung der Vorsteuerzeit und des Hilfsdrehmoments, das durch den Motor (82) an der Umlenkungsbeginnposition (D1) erzeugt wird, bestimmt wurde.
Fahrspurabweichungsunterdrückungsvorrichtung (70) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinheit (732) eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs (C) beschafft und die Vorsteuergröße, die durch das Vorsteuersignal repräsentiert wird, das an der Umlenkungsbeginnposition (D1) ausgegeben wird, auf der Grundlage der beschafften Fahrzeuggeschwindigkeit und einer voreingestellten Beziehung, die angibt, dass das Reibmoment mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, bestimmt.