DE112017000239B4 - Lenkvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Lenkvorrichtung (1), die Folgendes umfasst:elektrische Antriebsvorrichtung (2), die mehrere Systeme (35, 41) umfasst, die Elektromotoren aufweisen, die sich aus einer Kombination aus Ansteuerschaltungen (31, 37) und Wicklungssätzen (32, 38) zusammensetzen; undein Steuergerät, das eine Unterstützungssteuerung zum Unterstützen einer Lenkkraft basierend auf einer Lenkmomenteingabe durch den Betrieb eines Lenkrads (4) odereine automatische Lenksteuerung zum Steuern eines Lenkwinkels eines lenkbaren Rads (10, 11) basierend auf einem Lenkanweisungswert auswählt undeine Abgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung (2) derart steuert, dass sie in einem Bereich liegt, der einen voreingestellten Abgabegrenzwert nicht überschreitet,wobei bei Auftreten eines Defekts in einem System (35, 41), das den Elektromotor der elektrischen Antriebsvorrichtung (2) während der Steuerung durch die automatische Lenksteuerung aufweist, das Steuergerät weiterhin die automatische Lenksteuerung unter Verwendung eines Elektromotors eines normalen Systems (35, 41) ohne Defekt durchführt, und dann,beim Umschalten auf die Unterstützungssteuerung, den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems (35, 41) auf einen Abgabegrenzwert bei Defekt setzt, der größer null ist und weniger als ein Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb beträgt, wobei der Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb eingestellt wird, wenn Elektromotoren aller Systeme normal betrieben werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung, die mehrere Systeme umfasst, die Elektromotoren aufweisen, die sich aus einer Kombination aus Ansteuerschaltungen und Wicklungssätzen zusammensetzen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer solchen Lenkvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Eine Steuervorrichtung einer Lenkvorrichtung, wie z. B. einer Servolenkvorrichtung, dient dem selektiven Steuern von zwei Steuerungen: einer Unterstützungssteuerung, die einen Aktuator, der einen Motor oder dergleichen umfasst, basierend auf einem Fahrzustand eines Fahrzeugs dahingehend steuert, eine Lenkunterstützungskraft zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Fahrers bereitzustellen, und einer automatischen Lenksteuerung, die einen Soll-Lenkwinkel basierend auf einem Anweisungswert eines Host Controllers erzeugt und den Aktuator dahingehend steuert, einen Lenkwinkel eines lenkbaren Rads automatisch einzustellen (siehe beispielsweise JP H4-55168 A : PTL 1).
  • Des Weiteren wird zur Reduzierung eines Zustands, bei dem die Lenkunterstützungsfunktion der Lenkvorrichtung während des Betriebs verlorengeht, auf ein Minimum eine Lenkvorrichtung verwendet, die zwei eine Elektromotorantriebsvorrichtung konfigurierende Systeme umfasst, die aus einer Kombination aus einer Antriebsvorrichtung, die einen Umrichter oder dergleichen umfasst, und einem Paar Elektromotorwicklungen, die der Antriebsvorrichtung entsprechen, zusammengesetzt sind (siehe beispielsweise JP 2012-25374 A : PTL 2). Bei dieser Lenkvorrichtung wird, wenn ein Defekt des Umrichters oder des Wicklungssatzes eines der beiden Systeme detektiert wird, ein Stromversorgungsrelais des defekten Systems ausgeschaltet und ein Obergrenzwert (Stromhöchstgrenzwert) eines Stromversorgungsgrenzwerts des normalen Systems wird so eingestellt, dass er derselbe Wert wie vor der Defektdetektion ist. Weiterhin wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als ein vorbestimmter Schwellenwert beträgt, der Stromhöchstgrenzwert auf null gesetzt, um die Erzeugung eines Lenkunterstützungsdrehmoments zu verhindern. PTL 3 bezieht sich auf ein Lenkungssteuerungsverfahren und eine Lenkungssteuerungsvorrichtung, in denen dann, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, der Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt wird, um feststellen zu können, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte, dann eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung entsprechend dem Feststellungsergebnis durchgeführt wird, und in denen dann, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung gestoppt wird, so dass die Fahrt des Fahrzeugs entsprechend dem Lenken des Fahrers gesteuert werden kann. PTL 4 betrifft ein Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere eine Kraftfahrzeuglenkung, die zur Bereitstellung eines Unterstützungslenkdrehmomentes zwei Stellmotoren am Lenkgestänge aufweist, denen jeweils eine Steuerungs-Regelungseinheit zur Erfassung des Zustandes und zur Steuerung der Funktion zugeordnet ist. Die Stellmotoren und die Steuerungs-Regelungseinheiten sind mit zwei voneinander unabhängigen Energiequellen betreibbar.
  • Liste bekannter Schriften
  • Patentliteratur
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der in PTL 2 offenbarten Lenkvorrichtung wird der Stromhöchstgrenzwert auf null gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Defektdetektion weniger als die vorbestimmte Geschwindigkeit beträgt, um die Erzeugung eines Unterstützungsdrehmoments zu verhindern, so dass ein Fahrer den Defekt bemerken kann und die Wärmeerzeugung des Elektromotors unterbunden werden kann. Hier kann ein Fall in Betracht gezogen werden, bei dem die Lenkvorrichtung, die die Elektromotorantriebsvorrichtung, die aus mehreren Systemen zusammengesetzt ist, gemäß der Offenbarung in PTL 2 umfasst, in einem System verwendet wird, das ein Steuersystem aufweist, das die beiden Steuerungen, d. h. die Unterstützungssteuerung und die automatische Lenksteuerung gemäß der Offenbarung in PTL 1, umfasst.
  • Zu diesem Zeitpunkt besteht, wenn es während des automatischen Lenkens zu einem Defekt in dem Elektromotor eines Systems kommt und ein Fahrer seine Hand vom Lenkrad nimmt, die Möglichkeit, dass das Drehmoment nicht erzeugt wird und die Laufeigenschaften des Fahrzeugs beeinträchtigt werden, bis der Fahrer das Lenkrad hält. Darüber hinaus wird, wenn der Fahrer den Defekt bemerkt und das Fahrzeug weiter unter Halten des Lenkrads führt, das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchgeführt. Wenn jedoch nach dem Umschalten auf die Unterstützungssteuerung Drehmoment abgegeben wird, das mit jenem vor dem Defekt übereinstimmt, wird das von dem Elektromotor unterstützte Drehmoment in dem Fall, in dem es auch zu einem Defekt in anderen normalen Systemen kommt, direkt auf den Fahrer übertragen. In diesem Fall verspürt der Fahrer einen Drehmomentschock. Darüber hinaus bewegt sich das Lenkrad durch eine Reaktionskraft von einer Straßenoberfläche, wodurch die Fahrzeugeigenschaften beeinträchtigt werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, ein Fahrzeug sicher und durchgängig zu führen, wenn ein Defekt während einer automatischen Lenksteuerung auftritt.
  • Lösung des Problems
  • Die Lösung der oben beschriebenen Aufgabe erfolgt durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 18, 19 oder 20. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Insbesondere umfasst die Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung:
    • eine elektrische Antriebsvorrichtung, die mehrere Systeme umfasst, die Elektromotoren aufweisen, die sich aus einer Kombination aus Ansteuerschaltungen und Wicklungssätzen zusammensetzen; und
    • ein Steuergerät, das eine Unterstützungssteuerung zum Unterstützen einer Lenkkraft basierend auf einer Lenkmomenteingabe durch den Betrieb eines Lenkrads oder eine automatische Lenksteuerung zum Steuern eines Lenkwinkels eines lenkbaren Rads basierend auf einem Lenkanweisungswert auswählt und eine Abgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung derart steuert, dass sie in einem Bereich liegt, der einen voreingestellten Abgabegrenzwert nicht überschreitet,
    • wobei bei Auftreten eines Defekts in einem System, das den Elektromotor der elektrischen Antriebsvorrichtung während der Steuerung durch die automatische Lenksteuerung aufweist,
    • das Steuergerät weiterhin die automatische Lenksteuerung unter Verwendung eines Elektromotors eines normalen Systems ohne Defekt durchführt, und dann, beim Umschalten auf die Unterstützungssteuerung, den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems auf einen Abgabegrenzwert bei Defekt setzt, der größer null ist und weniger als ein Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb beträgt, wobei der Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb eingestellt wird, wenn Elektromotoren aller Systeme normal betrieben werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Lenkvorrichtung, die die elektrische Antriebsvorrichtung, die aus den mehreren Elektromotoren zusammengesetzt ist, umfasst, weiterhin die automatische Betriebssteuerung unter Verwendung des Elektromotors des normalen Systems durch, bis der Fahrer das Lenkrad hält und bedient, wenn ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems auftritt, wenn der Fahrer seine Hand während der automatischen Lenksteuerung vom Lenkrad nimmt. Danach wird, wenn der Fahrer den Defekt bemerkt und das Lenkrad lenkt, das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchgeführt. Weiterhin wird der Abgabegrenzwert im Falle des Umschaltens auf die Unterstützungssteuerung nach dem Defekt so eingestellt, dass er weniger als der Abgabegrenzwert in dem Fall, in dem sich alle Elektromotoren im Normalzustand befinden, beträgt. Dadurch ist es möglich, die Unterstützungskraft zu reduzieren und den Drehmomentschock zu reduzieren, der aufgrund des Wegfalls der Unterstützung auf den Fahrer übertragen wird, beispielsweise selbst dann, wenn auch ein Defekt in anderen normalen Elektromotoren auftritt. Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Fahrzeug stabil und durchgängig zu führen, ohne die Fahrzeugeigenschaften großartig zu beeinträchtigen, selbst wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung auftritt.
  • Andere Aufgaben, Strukturen und Wirkungen, bei denen es sich nicht um obige handelt, werden durch die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen verdeutlicht.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [2] 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer elektrischen Antriebsvorrichtung der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [3] 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerung bei Normalbetrieb einer Lenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [4] 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine automatische Lenksteuerung der Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [5] 5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerumschaltmodus bei einem Defekt der Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [6] 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine automatische Lenksteuerung bei dem Defekt der Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [7] 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Umschaltsteuerung bei dem Defekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [8] 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Unterstützungssteuerung bei dem Defekt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [9] 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der. Änderungen beim Lenkmoment und einen Stromwert und einen Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung auftritt, zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [10] 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Änderungen beim Lenkmoment und einen Stromwert und einen Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung auftritt, zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [11] 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Umschaltsteuerung bei einem Defekt gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [12] 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Unterstützungssteuerung bei dem Defekt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [13] 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Änderung beim Lenkmoment und einen Stromwert und einen Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung auftritt, zeigt, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • [14] 14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen eines Stromgrenzwerts bei einem Defekt gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [15] 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Änderung beim Lenkmoment und einen Stromwert und einen Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung auftritt, zeigt, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es wird angemerkt, dass Konfigurationen, die unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben werden, jeder der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen gemein sind.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Eine Lenkvorrichtung 1 ist aus einer elektrischen Antriebsvorrichtung 2 und einem Lenkmechanismus 3 zusammengesetzt.
  • Der Lenkmechanismus 3 umfasst ein Lenkrad 4, eine Lenkwelle 5, eine Ritzelwelle 6 und eine Zahnstangenachse 7. Die elektrische Antriebsvorrichtung 2 ist über einen Verzögerungsmechanismus 8 mit der Zahnstangenachse 7 verbunden.
  • Die Zahnstangenachse 7 ist mit Zahnstangenzähnen versehen, die mit der Ritzelwelle 6 kämmen, wodurch ein Zahnstangenmechanismus konfiguriert und eine Drehung der Ritzelwelle 6 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenachse 7 umgewandelt wird. Das bedeutet, dass bei Betrieb des Lenkrads 4 durch einen Fahrer die Drehung über die Lenkwelle 5 auf die Ritzelwelle 6 übertragen wird. Die Drehbewegung der Ritzelwelle 6 wird in eine lineare Bewegung der Zahnstangenachse 7 umgewandelt. Dadurch werden das linke und das rechte Rad 10 und 11, die über eine mit beiden Enden der Zahnstangenachse 7 verbundene Spurstange 9 miteinander verbunden sind, gelenkt.
  • Ein Drehmomentsensor 12 ist zwischen der Lenkwelle 5 und der Ritzelwelle 6 vorgesehen. Der Drehmomentsensor 12 gibt ein Lenkmoment 21 basierend auf einem Torsionswinkel einer Torsionsfeder (nicht gezeigt) aus. Die Torsionsfeder ist an einem Verbindungsteil zwischen der Lenkwelle 5 und der Ritzelwelle 6 angeordnet.
  • Als Verzögerungsmechanismus 8, der mit einer Ausgangswelle 19 der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 verbunden ist, wird beispielsweise in 1 ein Kugelgewindetrieb 14, der durch eine(n) an der Ausgangswelle der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 angebrachte(n) Riemen/Riemenscheibe 13 angetrieben wird, verwendet. Mit dieser Konfiguration wird ein Drehmoment eines Motors 9 in eine Translationsrichtungskraft der Zahnstangenachse 7 umgewandelt. Es wird angemerkt, dass als Verzögerungsmechanismus 8 eine Konfiguration, die das Zahnstangengetriebe ähnlich einem Eingang des Lenkrads 4 einsetzt, eine Konfiguration, die eine direkt von einem Hohlmotor angetriebene Kugelgewindemutter einsetzt, oder dergleichen verwendet werden kann.
  • Ein Host Controller 15 empfängt ein Signal von einem Automatikbetriebsschalter (SW), der betätigt wird, wenn ein Fahrer eine Steuerung durch automatisches Lenken auswählt, Fahrzeugzustandssignale, die von einer Kamera, einem Sensor, Kennfeldinformationen und dergleichen, mit denen das Fahrzeug ausgestattet ist, erhalten werden oder dergleichen. Wenn ein Fahrer einen Automatikbetriebsschalter zum Auswählen einer Fahrzeugsteuerung bei Automatikbetrieb betätigt, wird eine Route eines Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugzustandssignal erzeugt, und dazu wird ein Signal, das angibt, ob eine automatische Lenksteuerung oder eine Unterstützungssteuerung durchgeführt werden soll, oder ein oberes Signal 20, das einen Lenkwinkelanweisungswert oder dergleichen, der für die Lenkvorrichtung 1 bei der automatischen Lenksteuerung erforderlich ist, umfasst, an die elektrische Antriebsvorrichtung 2 der Lenkvorrichtung 1 ausgegeben.
  • Die elektrische Antriebsvorrichtung 2 umfasst einen Eingabeanschluss 16 und einen Ausgabeanschluss 17 und ist mit einer Stromversorgung 18 verbunden. Fahrzeugzustandssignale 22, wie z. B. ein oberes Signal 20, ein Lenkmomentwert 21 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit werden in den Eingabeanschluss 16 der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 eingegeben. Darüber hinaus werden ein Motorsteuerungsstrom 24, der von Steuervorrichtungen 30 und 36 (siehe 2) berechnet wird, ein Signal 23, das einen Betriebszustand der Lenkvorrichtung 1 an den Host Controller 15 übermittelt, und eine Warnanweisung 25 an eine Warnvorrichtung (einen Warnungserzeuger) 24, die eine Mitteilung über Zustände, wie z. B. einen Defekt, bereitstellt, und dergleichen von dem Ausgabeanschluss 17 der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 ausgegeben.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration der elektrischen Antriebsvorrichtung der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Gemäß der Darstellung in 2 ist die elektrische Antriebsvorrichtung 2 aus einem Elektromotor des ersten Systems (elektrischen Antrieb des ersten Systems) 35 und einem Elektromotor des zweiten Systems (elektrischen Antrieb des zweiten Systems) 41 zusammengesetzt. Der Elektromotor des ersten Systems 35 umfasst eine Steuervorrichtung A30, eine Ansteuerschaltung A31, eine Wicklung A32, einen Stromdetektor A33 und einen Positionsdetektor A34. Der Elektromotor des zweiten Systems 41 weist dieselbe Konfiguration wie der Elektromotor des ersten Systems 35 auf und umfasst eine Steuervorrichtung B36, eine Ansteuerschaltung B37, eine Wicklung B38, einen Stromdetektor B39 und einen Positionsdetektor B40. Hier konfigurieren die Ansteuerschaltung A31 und die Wicklung A32 sowie die Ansteuerschaltung B37 und die Wicklung B38 jeweils beispielsweise einen Satz (ein System) von Wicklungen eines Umrichters und eines bürstenlosen Motors, und ein Strom fließt in der Wicklung A32 und der Wicklung B38 durch dahingehendes Betätigen der Ansteuerschaltung A31 und der Ansteuerschaltung B37, ein Drehmoment zu erzeugen, das einen mit der Antriebswelle 19 verbundenen Rotor dreht.
  • Als Nächstes werden die Komponenten der jeweiligen Systeme 35 und 41 genauer beschrieben. Da der Elektromotor des ersten Systems 35 und der Elektromotor des zweiten Systems 41 dieselbe Konfiguration aufweisen, wird der Elektromotor des ersten Systems 35 beschrieben und die Komponenten des Elektromotors des zweiten Systems 41, die den Komponenten des Elektromotors des ersten Systems 35 entsprechen, werden mit Bezugszahlen in Klammern angeführt. Darüber hinaus sind „A“ und „B“ Symbole zur Unterscheidung zwischen dem Elektromotor des ersten Systems 35 und dem Elektromotor des zweiten Systems 41, dieses Symbol wird jedoch der Klarheit halber zusammen mit dem Zeichen verwendet.
  • Der Stromdetektor A33 (B39) misst den Strom, der der Wicklung A32 (B38) zugeführt wird. Der durch den Stromdetektor A33 (B39) detektierte Strom wird an die Steuervorrichtung A30 (B36) rückgemeldet.
  • Der Positionsdetektor A34 (B40) detektiert eine Position der Ausgangswelle 19, die durch das Drehmoment, das durch den der Wicklung A32 (B38) zugeführten Strom erzeugt wird, angetrieben wird. Die durch den Positionsdetektor A34 (B40) detektierte Position der Ausgangswelle 19 wird der Steuervorrichtung A30 (B36) rückgemeldet.
  • Weiterhin weist die Steuervorrichtung A30 (B36) eine Funktion der Ausführung verschiedener Steuerungen auf, wie z. B. der automatischen Lenksteuerung zur Durchführung der automatischen Lenkung und der Unterstützungssteuerung zum Unterstützen des Lenkmoments 21 des Fahrers. Weiterhin weist die Steuervorrichtung A30 (B36) eine Funktion der Berechnung des oberen Signals 20 oder des Signals des Lenkmoments 21 von dem Host Controller und eines Drehmomentanweisungswerts aus dem Fahrzeugzustand 22 oder dergleichen auf. Weiterhin weist die Steuervorrichtung A30 (B36) eine Funktion des Berechnens eines Stromanweisungswerts, der der Wicklung A32 (B38) geführt wird, so dass die elektrische Antriebsvorrichtung 2 das dem Drehmomentanweisungswert entsprechende Drehmoment basierend auf dem Drehmomentanweisungswert, dem Stromrückmeldungswert des Stromdetektors A33 (B39) und dem Positionsrückmeldungswert des Positionsdetektors A34 (B40) erzeugt, auf. Darüber hinaus betätigt die Steuervorrichtung A30 (B36) die Ansteuerschaltung A31 (B37) derart, dass der dem Stromanweisungswert entsprechende Strom der Wicklung A32 (B38) zugeführt wird. Dadurch sind die Wicklung A32 und die Wicklung B38 mit derselben Ausgangswelle 19 verbunden, so dass die Summe der sowohl in der Wicklung A32 als auch der Wicklung B38 erzeugten Drehmomente von der Ausgangswelle 19 abgegeben wird.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 der Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es wird angemerkt, dass in jeder Zeichnung gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden und auf eine überflüssige Beschreibung dieser verzichtet wird.
  • Erste Ausführungsform
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das schematisch die Steuerung der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 bei Normalbetrieb der Lenkvorrichtung 1 zeigt.
  • Die elektrische Antriebsvorrichtung 2 wählt ein Steuerverfahren basierend auf der Ausgabe des oberen Signals 20 von dem Host Controller 15 aus. Zunächst lesen die Steuervorrichtung A30 und die Steuervorrichtung B36 das obere Signal 20 von dem Host Controller 15 aus. Als Nächstes wird in Schritt S2 bestimmt, ob eine Anforderung der automatischen Lenksteuerung vorliegt oder nicht. Hier wird die Anforderung der automatischen Lenksteuerung beispielsweise dann ausgegeben, wenn der Fahrer den Automatikbetriebsschalter dahingehend steuert, die automatische Betriebssteuerung auszuwählen, und der Fahrzeugzustand die zum Starten des Automatikbetriebs erforderlichen Bedingungen (während sicheren Fahrens, kein Defekt und dergleichen) erfüllt. Das Steuerverfahren geht zu Schritt S3 über, wenn die Ausführung der automatischen Betriebssteuerung von dem Host Controller 15 angefordert wird, um die automatische Lenksteuerung auszuführen (Schritt S3). Darüber hinaus geht das Steuerverfahren bei Schritt S2 zu Schritt S4 über, wenn bestimmt wird, dass eine Anforderung der Unterstützungssteuerung vorliegt (Normalsteuerungszustand), um die Unterstützungssteuerung auszuführen. Nach der Durchführung von Schritt S3 oder Schritt S4 geht das Steuerverfahren zu Schritt S5 über und kehrt zu Schritt S1 zurück, wenn die Steuerung durchgängig angefordert wird, wie z. B. dann, wenn sich das Fahrzeug in einem Startzustand befindet, und der Ablauf von 3 wird wiederholt. Ansonsten wird das Beenden der Bearbeitung durchgeführt, wenn die Steuerung nicht durchgängig angefordert wird, wie z. B. dann, wenn die Funktion des Fahrzeugs in einem gestoppten Zustand ist, und somit wird das System gestoppt.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das schematisch die während der automatischen Lenksteuerung durchgeführte Abarbeitung zeigt.
  • Das obere Signal 20 wird zunächst während der Ausführung der automatischen Lenksteuerung erhalten (Schritt S11), und es wird bestimmt, ob die automatische Lenkung durchgängig angefordert wird (Schritt S12). Das Steuerverfahren geht zu Schritt S13 über, wenn die automatische Lenksteuerung durchgängig angefordert wird, und das durch den Drehmomentsensor 12 detektierte Lenkmoment 21 wird ausgelesen. Wenn der Wert des Drehmomentsensors 12 in Schritt S14 kleiner gleich einem voreingestellten Schwellenwert ist, geht das Steuerverfahren durch die Bestimmung, dass keine Lenkanforderung von einem Fahrer, wenn der Fahrer das Lenkrad 4 nicht hält, vorliegt, zu Schritt S15 über. Bei Schritt S15 werden die Defektinformationen der Lenkvorrichtung 1 erhalten. Hier umfassen die Defektinformationen den Defekt, der in der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 verursacht wurde, den Defekt, der außerhalb des Drehmomentsensors 12 verursacht wurde, oder dergleichen und werden durch die Beobachtung von mehreren Sensoren, die gleichzeitige Überwachung der Elektromotoren 35 und 41 der beiden Systeme und dergleichen gewonnen. Bei Schritt S16 wird bestimmt, dass kein Defekt vorliegt, und das Steuerverfahren geht zu Schritt S17 über, wenn kein Defekt vorliegt, um die Ausführung der automatischen Lenksteuerung fortzusetzen.
  • Darüber hinaus wird, wenn bei Schritt S12 bestimmt wird, dass keine durchgängige Anforderung der automatischen Lenkung von dem Host Controller 15 vorliegt, oder das Lenkmoment 21 bei der Bestimmung von Schritt S14 mehr als der voreingestellte Schwellenwert beträgt und bestimmt wird, dass keine Lenkanforderung von dem Fahrer vorliegt, bei Schritt S18 ein Steuerungsumschaltmodus durchgeführt und eine gleichmäßige Umschaltung von dem Automatikbetrieb auf die Unterstützungssteuerung wird durchgeführt. Hier kann der voreingestellte Schwellenwert des Lenkmoments 21 beispielsweise durch Detektieren des Drehmoments, das durch eine Trägheitskraft erzeugt wird, durch den Drehmomentsensor 12, wenn das Lenkrad während der automatischen Lenkung von der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 betätigt wird, und Verwenden des detektierten Drehmomentwerts und dergleichen bestimmt werden.
  • Hier gibt der Steuerungsumschaltmodus beispielsweise einen Zustand an, in dem die Steuerung dahingehend durchgeführt wird, das Verhältnis der Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2, die für die Unterstützungssteuerung erforderlich ist, allmählich zu erhöhen, anstatt die Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2, die für die automatische Lenkung erforderlich ist, allmählich zu reduzieren. Das Laufverhalten des Fahrzeugs wird durch diese Steuerung nicht stark geändert, so dass die von dem Lenkrad 4 übertragene Reaktionskraft für den Fahrer nicht unangenehm ist. Wenn das Verhältnis des für die automatische Lenksteuerung erforderlichen Drehmoments durch den Steuerungsumschaltmodus null wird, wird das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung S19 durchgeführt und dann wird die Unterstützungssteuerung zum Unterstützen des Lenkmoments des Fahrers ausgeführt.
  • Als Nächstes wird der Fall, bei dem bei Schritt S16 bestimmt wird, dass ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, beschrieben. Wenn bestimmt wird, dass ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, wird das Umschalten auf den Steuerungsumschaltmodus (Schritt S20) bei Defekt durchgeführt. Hier gibt der Steuerungsumschaltmodus bei Defekt einen Steuerungszustand an, in dem die Steuerung von der automatischen Betriebssteuerung auf die Unterstützungssteuerung zum Unterstützen der Lenkung des Fahrers umschaltet, wenn sich die Lenkvorrichtung 1 in einem Defektzustand befindet.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die in Schritt S20 durchgeführte Abarbeitung des Steuerungsumschaltmodus bei Defekt zeigt.
  • Zunächst wird das Defekt-System bestimmt (Schritt S31), und das Defekt-System wird durch Betätigen der Ansteuerschaltung (Ansteuerschaltung A31 oder Ansteuerschaltung B37) des Defekt-Systems abgeschaltet (Schritt S32).
  • Darüber hinaus empfängt gemäß der Darstellung in Schritt S33 der Warnungserzeuger 24 die Warnanweisung 25 zur Erzeugung einer Warnung zur Mitteilung des Defekts der Lenkvorrichtung während des Auftretens des Defekts. In diesem Fall kann der Warnungserzeuger 24 durch die Erzeugung der Warnung einen Fahrer dazu auffordern, das Lenkrad zu halten. Darüber hinaus kann die Warnung beispielsweise durch einen Warnton, eine Anzeigeleuchte, Vibrationen des Lenkrads, die die Fahrzeugeigenschaften nicht beeinträchtigen, eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, das Wechseln in eine langsamere Spur durch die automatische Lenksteuerung und dergleichen, die alleine oder in Kombination als Warnung für den Fahrer verwendet werden können, durchgeführt werden. Darüber hinaus kann eine Warnung zur Mitteilung eines Defekts an andere Fahrzeuge, die auf einer Straße fahren, oder Fußgänger ausgegeben werden. Dazu kann der Warnungserzeuger 24 mit einer Defektanzeige 24a zum Anzeigen des Defekts der Lenkvorrichtung 1 für andere Fahrzeuge durch das Erzeugen der Warnung versehen sein.
  • Als Nächstes werden die Informationen zum Lenkzustand des Fahrers erhalten (Schritt S34). Hier wird beispielsweise bei dem Lenkzustand das von dem Drehmomentsensor 12 erhaltene Lenkmoment 21 verwendet. In Schritt S35 wird unter Verwendung dieses Lenkzustands bestimmt, ob das Lenkrad (SW) 4 gehalten wird. In Schritt S35 wird beispielsweise bestimmt, dass das Lenkrad 4 nicht gehalten wird, wenn das Lenkmoment 21 den voreingestellten Schwellenwert nicht überschreitet. Wenn das Lenkrad 4 nicht gehalten wird, geht die Abarbeitung zu Schritt S36 über, um die automatische Lenksteuerung bei Defekt auszuführen. Die automatische Lenksteuerung bei Defekt wird nachstehend beschrieben.
  • Darüber hinaus geht die Abarbeitung, wenn bei Schritt S35 bestimmt wird, dass das Lenkmoment 21 größer gleich dem Schwellenwert ist und das Lenkrad 4 von einem Fahrer gehalten wird, zu Schritt S37 über, um die Umschaltsteuerung bei Defekt auszuführen. Die Umschaltsteuerung bei Defekt wird auch nachstehend beschrieben. Danach wird die Umschaltsteuerung bei Defekt in Schritt S.21 ausgeführt.
  • Das bedeutet, dass bei der ersten Ausführungsform, wenn das Lenkmoment größer gleich einem vorbestimmten Wert ist, das Steuergerät (die Steuervorrichtung) bestimmt, dass das Lenkrad 4 von einem Fahrer gehalten wird, um von der automatischen Lenksteuerung auf die Unterstützungssteuerung umzuschalten.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Abarbeitungsablauf der automatischen Lenksteuerung bei Defekt, die in Schritt S36 von 5 ausgeführt wird, zeigt.
  • Der Drehmomentanweisungswert nach dem Defekt der Lenkvorrichtung 1 wird bei Schritt S41 neu berechnet. Hier wird zur Verhinderung einer Beeinträchtigung der Fahrzeugeigenschaften aufgrund der plötzlichen Änderung des Drehmoments der Lenkvorrichtung 1 während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs der neu berechnete Drehmomentanweisungswert dahingehend berechnet, mit dem Drehmoment vor dem Defekt übereinzustimmen, so dass [Drehmomentanweisungswert = Drehmomentanweisungswert für den Elektromotor des ersten Systems + Drehmomentanweisungswert für den Elektromotor des zweiten Systems]. Bei Schritt S42 wird der Stromanweisungswert, der der normalen Wicklung A32 oder Wicklung B38 zugeführt wird, basierend auf dem berechneten Drehmomentanweisungswert dahingehend berechnet, die dem Drehmomentanweisungswert entsprechende Drehmomentabgabe zu erhalten. Hier korreliert der jeder Wicklung zugeführte Stromwert mit der Drehmomentabgabe jedes Elektromotors. Aus diesem Grund nimmt die Abgabe jedes Elektromotors zu, wenn der Stromwert hoch ist.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S43 bestimmt, ob der in Schritt S42 berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Normalbetrieb, der jeder Wicklung zugeführt wird, wenn die Lenkvorrichtung 1 normal betrieben wird, ist. Hier wird der Stromgrenzwert beispielsweise aus der Tatsache, dass die Wärme, die erzeugt wird, wenn der Strom der Wicklung zugeführt wird, auf den Obergrenzwert oder dergleichen des Stroms ansteigt, wodurch die Wicklung oder die Schaltung nicht beschädigt wird, im Voraus bestimmt. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Normalbetrieb ist, wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems bei Schritt S45 derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 der mit dem Stromanweisungswert übereinstimmende Strom zugeführt wird, ohne dass der Stromanweisungswert bei Schritt S44 geändert wird.
  • Darüber hinaus wird, wenn bei der Bestimmung in Schritt S43 bestimmt wird, dass der in Schritt S42 berechnete Stromanweisungswert mehr als der Stromanweisungswert bei Normalbetrieb beträgt, bei Schritt S46 der Stromanweisungswert dahingehend zurückgesetzt, mit dem Stromgrenzwert bei Normalbetrieb übereinzustimmen. Danach wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 der mit dem zurückgesetzten Stromanweisungswert übereinstimmende Stromwert zugeführt wird.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Abarbeitungsablauf der Umschaltsteuerung bei Defekt (Schritt S37) in 5 zeigt.
  • Bei Schritt S51 wird das Drehmoment für die automatische Lenkung, bei dem es sich um die zur Erzielung des von dem Host Controller 15 angeforderten Lenkwinkels erforderliche Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 handelt, berechnet. Zur selben Zeit wird das Unterstützungsdrehmoment 21 zum Unterstützen des Fahrers basierend auf dem von dem Drehmomentsensor 12 detektierten Lenkmoment 21 berechnet. Als Nächstes wird bei Schritt S52 der Drehmomentanweisungswert berechnet. Hier wird der Drehmomentanweisungswert als ein Wert berechnet, der durch Kombinieren des zuvor berechneten Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhalten wird, so dass die Fahrzeugeigenschaften nicht großartig geändert werden. Beispielsweise wird bevorzugt, dass mit Zunahme des Lenkmoments 21 das Verhältnis des Drehmoments für die automatische Lenkung klein wird und das Verhältnis des Unterstützungsdrehmoments groß wird. Der Stromanweisungswert wird basierend auf dem bei Schritt S52 berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet (Schritt S53). Als Nächstes wird der Stromanweisungswert bei Defekt, der dem Höchstwert des der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführten Stroms entspricht, der bei Auftreten eines Defekts in dem Elektromotor eines Systems eingestellt wird, berechnet (Schritt S54).
  • Hier wird angenommen, dass der Stromgrenzwert bei Defekt allmählich reduziert wird und beispielsweise mit einer Zunahme beim Lenkmoment 21 des Fahrers von dem Zeitpunkt an, zu dem bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad 4 hält, reduziert wird und letztlich einen voreingestellten konstanten Wert erreicht. Hier beträgt der voreingestellte konstante Wert weniger als der oben erwähnte Stromgrenzwert bei Normalbetrieb und wird unter der Annahme des Zustands, in dem ein Defekt in dem restlichen normalen System auftritt, eingestellt und somit kann das Unterstützungsdrehmoment gar nicht erzeugt werden. Beispielsweise wird bevorzugt, dass ein Stromwert, der ein minimales Unterstützungsdrehmoment, bei dem ein Fahrer gegen den von dem Lenkrad 4 übertragenen Drehmomentschock in dem Moment, in dem das Unterstützungsdrehmoment entfällt, eine dahingehende Lenkung ausführen kann, eine starke Beeinträchtigung der Fahrzeugeigenschaften zu verhindern, erzeugen kann, als ein Strommindestgrenzwert eingestellt wird.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S55 bestimmt, ob der Stromanweisungswert kleiner gleich dem bei Schritt S54 eingestellten Stromanweisungswert bei Defekt ist, und der Stromanweisungswert wird nicht geändert, wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist (S56). Ansonsten wird, wenn bei Schritt S55 bestimmt wird, dass der Stromanweisungswert größer als der Stromgrenzwert bei Defekt ist, der Stromanweisungswert dahingehend eingestellt, dem Stromgrenzwert bei Defekt zu entsprechen (Schritt S59). Bei Schritt S57 wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 der dem Stromanweisungswert entsprechende Stromwert zugeführt wird.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S58 bestimmt, ob das Verhältnis (Verhältnis der automatischen Lenkung) des Drehmoments durch die automatische Lenkung für den durch die Kombination des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhaltenen Drehmomentanweisungswert, der bei Schritt S52 berechnet wird, null beträgt. Zur gleichen Zeit wird bestimmt, ob sich der Stromgrenzwert bei Defekt an den oben erwähnten Strommindestwert bei Defekt angleicht. Wenn das Verhältnis der automatischen Lenkung nicht null beträgt oder der Stromgrenzwert bei Defekt nicht gleich dem Strommindestgrenzwert bei Defekt ist, kehrt die Abarbeitung zu Schritt 51 zurück und die Abarbeitung wird wiederholt. Wenn das Verhältnis der automatischen Lenkung null beträgt und sich der Stromgrenzwert bei Defekt an den Strommindestgrenzwert bei Defekt angleicht, endet die in 7 gezeigte Umschaltsteuerung bei Defekt, um die Unterstützungssteuerung bei Defekt S21 durchzuführen.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Abarbeitungsablauf der Unterstützungssteuerung bei Defekt S21 zeigt.
  • Bei Schritt S61 wird der Drehmomentanweisungswert zur Ausführung der Unterstützungssteuerung basierend auf dem Lenkmoment 21 berechnet. Hier wird, wenn die elektrische Antriebsvorrichtung 2 normal ist, der Drehmomentanweisungswert, der auf die Elektromotoren der beiden Systeme aufgeteilt ist, zu dem Drehmomentanweisungswert, der von dem Elektromotor eines Systems abgegeben werden kann, geändert. Der Drehmomentanweisungswert, der der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zur Erzielung der Drehmomentabgabe, die dem Drehmomentanweisungswert in Schritt S62 entspricht, zugeführt wird, wird basierend auf dem berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet. Als Nächstes wird bei Schritt S63 bestimmt, ob sich der Stromanweisungswert an den Strommindestgrenzwert bei Defekt, der jeder Wicklung zugeführt wird, angleicht oder diesen unterschreitet. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Strommindestgrenzwert bei Normalbetrieb ist, wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems bei Schritt S65 derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 der mit dem Stromanweisungswert übereinstimmende Strom zugeführt wird, ohne dass der Stromanweisungswert bei Schritt S64 geändert wird.
  • Darüber hinaus wird, wenn bei der Bestimmung in Schritt S63 bestimmt wird, dass der in Schritt S62 berechnete Stromanweisungswert mehr als der Stromanweisungsmindestwert bei Defekt beträgt, bei Schritt S66 der Stromanweisungswert dahingehend zurückgesetzt, mit dem Strommindestgrenzwert bei Defekt übereinzustimmen. Danach wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 der mit dem rückgestellten Stromanweisungswert übereinstimmende Stromwert zugeführt wird (Schritt S65).
  • Die Abarbeitung in dem Fall, in dem während der automatischen Lenksteuerung der durch die oben beschriebene Konfiguration und den oben beschriebenen Abarbeitungsablauf angetriebenen Lenkvorrichtung 1 ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems auftritt, wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist ein Diagramm, das die Änderungen beim Lenkmoment und den Stromwert und den Stromgrenzwert, die Wicklungen von Elektromotoren jedes Systems zugeführt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad 4 nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 zeigt den Fall, in dem ein Defekt in einem Teil des Elektromotors des zweiten Systems 41 auftritt, während sich das Fahrzeug, das mit der Lenkvorrichtung 1 ausgestattet ist, die die automatische Lenksteuerung ausführt, in einer Kurvenfahrt befindet. Ein oberer Teil 51 der drei Auftragungen in 9 ist eine grafische Darstellung des Lenkmoments, die die Änderung des Lenkmoments des Fahrers im Laufe der Zeit zeigt. Ein mittlerer Teil 52 ist eine grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems, die die Änderung des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems im Laufe der Zeit zeigt und die Änderung bei der Höhe des der Wicklung A32 des Elektromotors des ersten Systems 35 zugeführten Stroms im Laufe der Zeit zeigt. Ein unterer Teil 53 ist die grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des zweiten Systems, die die Änderung bei dem Stromwert des Motors des zweiten Systems im Laufe der Zeit zeigt und die Änderung bei der Höhe des der Wicklung B38 des Elektromotors des zweiten Systems 41 zugeführten Stroms im Laufe der Zeit zeigt. Eine durchgezogene Linie 54 in 51 zeigt das Lenkmoment (Lenkmoment 21 in 1) des Fahrers. Darüber hinaus zeigt eine gepunktete Linie in 52 den Stromgrenzwert des Elektromotors des ersten Systems 35 und eine gepunktete Linie 56 in 53 zeigt den Stromgrenzwert des Elektromotors des zweiten Systems 41. Darüber hinaus zeigt eine durchgezogene Linie 57 in 52 ein Beispiel für den Stromgrenzwert des Elektromotors des ersten Systems 35 und eine durchgezogene Linie 58 in 53 zeigt den Stromgrenzwert des Elektromotors des zweiten Systems 41.
  • Der Betrieb der Lenkvorrichtung 1 wird unter Verwendung der Konfigurationen von 1-9, des Ablaufdiagramms und der Änderungen bei dem Lenkmoment 21 und dem Stromwert im Laufe der Zeit beschrieben.
  • Zu einem Zeitpunkt in einem Zeitraum (Zeitspanne) 59 am linken Ende von 9 befindet sich das Fahrzeug in dem Automatikbetriebszustand und, wie durch die durchgezogene Linie 54 gezeigt wird, nimmt der Fahrer seine Hand vom Lenkrad 4, so dass das Lenkmoment 54 wie mit der durchgezogenen Linie 54 gezeigt nicht erzeugt wird. In diesem Zustand wird die Lenkvorrichtung 1 wie in Schritt S3 von 3 gezeigt wird durch das aus dem abgegebenen Drehmoment des Elektromotors des ersten Systems 35 mit dem abgegebenen Drehmoment des Elektromotors des zweiten Systems 41 kombinierte abgegebene Drehmoment unter der Steuerung von der automatischen Lenksteuerung betrieben.
  • Wenn in einem Zeitraum 60 ein Defekt in dem Elektromotor des zweiten Systems 41 auftritt, wird bestimmt, dass sich der Elektromotor des zweiten Systems 41 in dem Defektzustand befindet, indem Defektinformationen der Lenkvorrichtung 1 in Schritt S15 in 4 erfasst werden (Schritt S16), und der Steuerungsumschaltmodus wird bei Schritt S20 durchgeführt. Weiterhin wird bei Schritt S31 von 5 bestimmt, dass ein Defekt in dem Elektromotor des zweiten Systems 41 auftritt, und der defekte Elektromotor des zweiten Systems 41 wird durch Betreiben der Ansteuerschaltung B37 in Schritt S32 abgeschaltet. Darüber hinaus wird, da es zu dem Zeitpunkt des Zeitraums 60 kein Lenkmoment 54 gemäß der Darstellung des Lenkmoments (9, oberer Teil 51) gibt, basierend auf den bei Schritt S34 erfassten Informationen bestimmt, dass das Lenkrad 4 nicht gehalten wird (Schritt S35) und die automatische Lenksteuerung bei Defekt wird ausgeführt (S36). Bei der automatischen Lenksteuerung bei Defekt wird der Anweisungswert der Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 in Schritt S41 von 6 berechnet. Zu diesem Zeitpunkt ist, da der Elektromotor des zweiten Systems 41 aufgrund des Defekts abgeschaltet ist, eine Kraft zum Lenken eines Rads bei einer Kurvenfahrt nicht ausreichend. Zur Aufstockung der nicht ausreichenden Kraft wird der Drehmomentanweisungswert an den Elektromotor des ersten Systems 35, bei dem es sich um das normale System handelt, auf die Höhe geändert, die den beiden Systemen vor dem Defekt entspricht, wie oben beschrieben wird.
  • Der Stromanweisungswert an den Elektromotor des normalen ersten Systems 35 wird basierend auf dem berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet (Schritt S42). Als Nächstes wird bei Schritt S43 bestätigt, dass der berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich einem Stromgrenzwert 55a bei Normalbetrieb, bei dem es sich um denselben Wert wie den Wert, der in der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 bei Normalzustand eingestellt wird, handelt, ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert 55a bei Normalbetrieb ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S44) gesteuert (Schritt S45). Wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert 55a bei Normalbetrieb überschreitet, wird der Stromanweisungswert zur Steuerung der Antriebsschaltung A31 auf den Stromgrenzwert 55a bei Normalbetrieb zurückgesetzt (Schritt S46).
  • Hier wird angenommen, dass die Höchstabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 der Lenkvorrichtung 1 gemäß dem Fahrzeuganhaltezustand, bei dem das Höchstdrehmoment zum Lenken erforderlich ist, konstruiert ist. Da das zum Lenken des Rads erforderliche Drehmoment in dem Zustand, in dem ein gewisses Maß an Fahrzeuggeschwindigkeit vorliegt, gemäß der Darstellung bei der ersten Ausführungsform in dem Fall der Konfiguration von 2, in dem die beiden Systeme aus denselben Elektromotoren 35 und 41 zusammengesetzt sind, gering ist, kann Drehmoment, das zum Lenken während des Fahrens erforderlich ist, mit der Drehmomentabgabe eines Systems in ausreichendem Maße erzeugt werden. Gemäß dem Ablauf, der in 6 gezeigt wird, wird der verbleibende Elektromotor des normalen ersten Systems 35 dazu verwendet, weiterhin die automatische Lenkung auszuführen, bis der Fahrer den Defekt der Lenkvorrichtung 1 bemerkt und zu lenken beginnt.
  • Als Nächstes wird, wenn ein Fahrer den Defekt der Lenkvorrichtung 1 zum Zeitpunkt des Zeitraums 61 in 9 bemerkt und das Lenkrad 4 hält, mit der Detektion des Lenkmoments 54 wie durch die durchgezogene Linie 54 dargestellt begonnen. Wenn das Lenkmoment 54 zunimmt, wird bei Schritt S37 die Umschaltsteuerung bei Defekt durchgeführt.
  • Gemäß der Darstellung in 7 berechnet die Umschaltsteuerung bei Defekt in Schritt S51 das Drehmoment für die automatische Lenkung, das für die Fortsetzung der Durchführung der automatischen Lenksteuerung erforderlich ist, und das Unterstützungsdrehmoment, das für die Unterstützungssteuerung erforderlich ist. Als Nächstes wird der Stromwert, der dem Drehmoment des Drehmomentanweisungswerts (Schritt S52) entspricht, der durch Kombinieren des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhalten und der Wicklung A32 zugeführt wird, derart berechnet, dass die Fahrzeugeigenschaften nicht großartig geändert werden und ein Fahrer die plötzliche Änderung beim Drehmoment des Lenkrads 4 nicht verspürt, wie oben beschrieben wird (Schritt S53). Beispielsweise wird bei der Änderung des Stromwerts, der dem Drehmoment für die automatische Lenkung entspricht und durch eine 1-Punkt-Kettenlinie 63 gezeigt wird, und des Stromwerts, der dem Unterstützungsdrehmoment entspricht und mit einer 2-Punkt-Kettenlinie 64 gezeigt wird, im Laufe der Zeit, gemäß der Darstellung in 9, die Steuerung zum Reduzieren des Verhältnisses des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Erhöhen des Lenkmoments 54 des Fahrers und zum Erhöhen des Verhältnisses des Unterstützungsdrehmoments 64 durchgeführt. In diesem Fall wird der dem Drehmoment für die automatische Lenkung entsprechende Stromwert allmählich reduziert und der dem Unterstützungsdrehmoment entsprechende Stromwert wird allmählich erhöht.
  • Zu diesem Zweck weist das Steuergerät (die Steuervorrichtung) ein Anteilsverhältnis der automatischen Lenkung, bei dem es sich um das Verhältnis der Abgabe (Drehmoment für die automatische Lenkung) des Elektromotors, die für die automatische Lenksteuerung als ein Berechnungswert darin erforderlich ist, handelt, und ein Anteilsverhältnis der Unterstützungssteuerung, bei dem es sich um das Verhältnis der Abgabe (Unterstützungsdrehmoment) des Elektromotors, die für die Unterstützungssteuerung erforderlich ist, handelt, auf und erhöht langsam das Anteilsverhältnis der Unterstützungssteuerung mit langsamer Reduzierung eines Anteilsverhältnisses der automatischen Lenkung beim Umschalten von der automatischen Lenksteuerung auf die Unterstützungssteuerung.
  • Hier werden die 1-Punkt-Kettenlinie 63 und die 2-Punkt-Kettenlinie 64 in 9 gemäß der Beschreibung bezüglich des Lenkmoments 54 linear geändert, können jedoch tatsächlich in Abhängigkeit von der Lenksituation nicht linear geändert werden.
  • Als Nächstes wird in Schritt S54 der Stromgrenzwert bei Defekt berechnet. Der Stromgrenzwert 55 des Elektromotors des ersten Systems 35 wird auch mit Zunahme des Lenkmoments 21 reduziert, wie durch die gestrichelte Linie 55b in 9 gezeigt wird. Das bedeutet, dass der Stromgrenzwert niedriger ist, wenn das hohe Lenkmoment detektiert wird, als wenn das niedrige Lenkmoment detektiert wird. Darüber hinaus kann der Stromgrenzwert bei Defekt beispielsweise gemäß der Darstellung in 9 letztlich auf einen konstanten Wert 55c gesetzt werden, wie durch die gestrichelte Linie 55 gezeigt wird. Hier kann, wenn das Unterstützungsdrehmoment bei Unterstützungssteuerung aufgrund eines weiteren Defekts des normalen Systems wegfällt, der konstante Endwert 55c des Stromgrenzwerts bei Defekt auf den Stromwert, der dem Unterstützungsdrehmoment, bei dem die Änderung bei den Fahrzeugeigenschaften auf einen vorbestimmten Wert lediglich durch das Lenkmoment 21 des Fahrers begrenzt ist, entspricht, eingestellt werden. Wenn beispielsweise alle Drehmomente der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 der Lenkvorrichtung 1 aufgrund von Versuchen, Simulation und dergleichen wegfallen, kann der konstante Endwert 55c des Stromgrenzwerts bei Defekt auf einen Wert oder dergleichen eingestellt werden, der verhindert, dass ein Fahrzeug von einer Fahrspur abweicht.
  • Als Nächstes wird gemäß der Darstellung in Schritt S55 von 7 bestätigt, dass der in Schritt S53 berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzswert bei Defekt ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S56) gesteuert (Schritt S57). Ansonsten wird, wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert bei Defekt überschreitet, der Stromanweisungswert auf den Stromgrenzwert bei Defekt (Schritt S59) zurückgestellt, um die Ansteuerschaltung A31 zu steuern.
  • Gemäß der Darstellung in 9 endet zu einem Zeitpunkt eines Zeitraums 62, wenn das Verhältnis des Stromwerts in Abhängigkeit von der automatischen Lenkung null wird und sich der Stromgrenzwert dem Strommindestgrenzwert bei Defekt angleicht, wie in Schritt S58 von 7 gezeigt wird, die Umschaltsteuerung bei Defekt und gemäß der Darstellung in Schritt S21 von 5 wird die Unterstützungssteuerung bei Defekt ausgeführt. Das bedeutet, dass das Steuergerät (die Steuervorrichtung), wenn das Lenkmoment größer gleich einem vorbestimmten Wert ist, das Anteilsverhältnis der automatischen Lenkung auf null einstellt, um die Steuerung von der Unterstützungssteuerung auszuführen.
  • Gemäß der Darstellung in 8 wird während der Unterstützungssteuerung bei Defekt das Unterstützungsdrehmoment (der Drehmomentanweisungswert) bei Schritt S61 berechnet und der Stromanweisungswert, der dazu erforderlich ist, dass der Elektromotor des normalen ersten Systems 35 das Unterstützungsdrehmoment abgibt, wird berechnet (Schritt S62). Als Nächstes wird bestätigt, dass der in Schritt S63 berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S64) gesteuert (Schritt S65). Ansonsten wird, wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert bei Defekt überschreitet, der Stromanweisungswert auf den Stromgrenzwert bei Defekt (Schritt S66) zurückgesetzt, um die Ansteuerschaltung A31 zu steuern. Der Ablauf von 8 wird wiederholt, bis sich das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand befindet, und die Unterstützungssteuerung bei Defekt wird fortgeführt.
  • Bei der Lenkvorrichtung 1, die die Funktion der automatischen Lenkung umfasst, wird angenommen, dass sich der Fahrer in dem Zustand (Hand-frei-Zustand) befindet, in dem der Fahrer seine Hand vom Lenkrad 4 nimmt, wenn das Fahrzeug durch den Automatikbetrieb betrieben wird. Wenn in dem Hand-frei-Zustand in einem Teil der Lenkvorrichtung 1 ein Defekt auftritt, stellt die Lenkvorrichtung 1 den der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführten Stromgrenzwert auf denselben Wert wie vor dem Defekt ein, um die automatische Lenkung durchgängig auszuführen. Aus diesem Grund kann das mit der Lenkvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ausgestattete Fahrzeug sicher und durchgängig geführt werden, ohne dass die Eigenschaften großartig beeinträchtigt werden, selbst wenn in der Lenkvorrichtung 1 ein Defekt auftritt.
  • Weiterhin wird, wenn ein Fahrer einen Defekt bemerkt und durch Halten des Lenkrads 4 zu lenken beginnt, der der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführte Stromgrenzwert dahingehend eingestellt, dass er niedriger als der Wert vor dem Defekt der Lenkvorrichtung 1 ist, um auf die Unterstützungssteuerung umzuschalten. Auf diese Weise kann das mit der Lenkvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ausgestattete Fahrzeug ohne Abweichen von einer Fahrspur geführt werden, selbst wenn ein Defekt in dem Elektromotor des verbleibenden normalen Systems nach dem Umschalten auf die Unterstützungssteuerung auftritt.
  • Darüber hinaus ist, wenn ein Fahrer das Lenkrad 4 hält, ein höheres Lenkmoment erforderlich, wenn ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, als wenn die Lenkvorrichtung 1 im Normalzustand ist, so dass ein Fahrer ohne Weiteres einen Defekt zum Zeitpunkt der Unterstützungslenkung bemerken und effektiv eine Reparaturmaßnahme einleiten kann.
  • Durch die obige Wirkung kann das mit der Lenkvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ausgestattete Fahrzeug sicher und durchgängig geführt werden, selbst wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt.
  • In 2 weist die elektrische Antriebsvorrichtung 2 zwar eine Konfiguration auf, in der die Steuervorrichtung, die Ansteuerschaltung, die Wicklung, der Stromdetektor und der Positionsdetektor zwei Systeme umfasst, es können aber auch, wie z.B. der Drehmomentsensor 12 als ein Sensor, zumindest zwei Sensoren vorgesehen sein. In diesem Fall weist jedes System zumindest einen Sensor auf. Auch in diesem Fall ist es, wenn ein Defekt in einigen der Steuervorrichtungen, der Ansteuerschaltungen, der Wicklungen, der Stromdetektoren, der Positionsdetektoren und der Sensoren jedes Systems auftritt, durch dieselbe Steuerung wie bei dem oben beschriebenen Verfahren möglich, Sicherheit während des Führens sicherzustellen.
  • Darüber hinaus ist es, obgleich die elektrische Antriebsvorrichtung 2 mit derselben Ausgangswelle 19 in 2 gezeigt wird, möglich, im Wesentlichen dieselbe Wirkung zu erzielen, selbst wenn die elektrische Antriebsvorrichtung 2 die Ausgangswellen für jedes System aufweist.
  • Darüber hinaus zeigt die Konfiguration von 2 ein Beispiel, in dem die elektrische Antriebsvorrichtung 2 aus den Elektromotoren 35 und 41 von zwei Systemen zusammengesetzt ist, jedoch wird dieselbe Wirkung wie die oben beschriebene Wirkung selbst dann erzielt, wenn dieselbe Idee auf eine Konfiguration angewendet wird, bei der elektrische Antriebsvorrichtungen von drei oder mehr Systemen verwendet werden.
  • Darüber hinaus wird in dem Beispiel, das in 9 gezeigt wird, das Lenkmoment erzeugt und zur selben Zeit wird das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchgeführt, jedoch ist das Lenkmoment 21 größer gleich dem vorbestimmten Wert, so dass bestimmt werden kann, dass ein Fahrer das Lenkrad 4 halten kann. Auf diese Weise ist es möglich, zwischen dem Drehmomentwert aufgrund der Trägheitskraft des Lenkrads 4 und dem Zustand, dass es tatsächlich von dem Fahrer gelenkt wird, zu unterscheiden.
  • Darüber hinaus wird, wenn der Fahrer selbst während des automatischen Lenkbetriebs zum Zeitpunkt eines Defekts das Lenkrad 4 handhabt, die Steuerung gemäß der Darstellung in 10 ausgeführt. 10 ist ein Diagramm, das die Änderungen beim Lenkmoment und den Stromwert und den Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad 4 hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In diesem Fall wird in Schritt S34 von 5 bestimmt, dass das Lenkrad 4 von dem Fahrer gehalten wird, und die Umschaltsteuerung bei Defekt (Schritt S37) wird ausgeführt, ohne die automatische Lenksteuerung bei Defekt auszuführen. In diesem Fall wird der Stromgrenzwert 55 allmählich von dem Stromgrenzwert 55a bei Normalbetrieb auf den Strommindestgrenzwert 55c bei Defekt reduziert, wie bei 55b gezeigt wird, während zur gleichen Zeit wie der Defekt (Zeitraum 60) von der automatischen Lenksteuerung auf die Unterstützungssteuerung umgeschaltet wird, wie der oben beschriebene Ablauf.
  • Bei einem Beispiel von 10 wird der Automatikbetrieb nach dem Defekt nicht fortgesetzt. Das bedeutet, dass, da der Fahrer das Lenkrad 4 hält, die Steuerung über den Zeitraum von Zeitraum 60 zu Zeitraum 61 hinweg in 9 weggelassen wird. In diesem Beispiel wird dieselbe Steuerung wie jene nach dem Zeitraum 61 in 9 von dem Zeitraum (der Zeitspanne) 60 an ausgeführt. Mit dieser Steuerung wird in diesem Beispiel die Erzeugungsmenge des Unterstützungsdrehmoments kleiner als bei Normalbetrieb, indem dafür gesorgt wird, dass der Stromgrenzwert 55 kleiner als bei Normalbetrieb ist. Dadurch kann, wenn auch ein Defekt in dem normalen System auftritt, das gleichmäßige Umschalten in den Zustand der Steuerung der Fahrzeugeigenschaften lediglich durch Fahrerbetrieb erzielt werden, und der Kurs eines Fahrzeugs wird nicht großartig beeinträchtigt. Darüber hinaus ist, da das Unterstützungsdrehmoment bei Defekt gering ist, eine hohe Kraft zum Lenken erforderlich, so dass der Fahrer einen Defekt bemerken und effektiv eine Reparaturmaßnahme einleiten kann.
  • Darüber hinaus kann, obgleich der Stromgrenzwert bei Defekt in 9 durch Erhöhen des Lenkmoments 54 auf den Strommindestgrenzwert bei Defekt reduziert wird, er selbst unter Berücksichtigung des Bewegungszustands des Fahrzeugs geändert werden. Beispielsweise ist der Strommindestgrenzwert bei Defekt höher, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, als wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Dadurch kann dieselbe Wirkung, die oben beschrieben wird, erzielt werden, und es ist des Weiteren möglich, die Wirkung, dass der Betrieb des Lenkrads 4 während einer niedrigen Geschwindigkeit leichter wird, zu erzielen. Darüber hinaus ist es möglich, im Wesentlichen dieselbe Wirkung, die oben beschrieben wird, zu erzielen und weiterhin starkes Lenken und plötzliches Lenken zu ermöglichen, indem dafür gesorgt wird, dass der Strommindestgrenzwert bei Defekt hoch ist, wenn der Lenkwinkel hoch ist oder die Lenkgeschwindigkeit (die Lenkwinkelgeschwindigkeit) hoch ist. Darüber hinaus ist es, wenn das Äußere eines Fahrzeugs von einer im Fahrzeug befindlichen Kamera oder der gleichen erkannt wird, wenn sich vor dem Fahrzeug ein Hindernis befindet und ein Fahrer die Absicht hat, dringend das Hindernis zu umfahren, möglich, das dringende Umfahren mit den oben beschriebenen Wirkungen zu ermöglichen, indem dafür gesorgt wird, dass der Strommindestgrenzwert bei Defekt zeitweilig hoch ist.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die Lenkvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 11-13 beschrieben. Die Lenkvorrichtung 1 und die elektrische Antriebsvorrichtung 2, die die Steuerung der zweiten Ausführungsform ausführen, sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform, und somit wird auf eine Beschreibung davon verzichtet. Darüber hinaus entsprechen der Steuerungsablauf vor dem Defekt und der Steuerungsablauf bei Defekt jenen in 3, 4 und 5.
  • Bei der zweiten Ausführungsform sind die Inhalte des Steuerungsablaufs von Schritt S37 von 5 und Schritt S21 von 4 der ersten Ausführungsform unterschiedlich.
  • 11 zeigt einen Abarbeitungsablauf gemäß dem zweiten Beispiel der Umschaltsteuerung bei Defekt (Schritt S37) in 5.
  • Bei Schritt S71 wird das automatische Lenkmoment, bei dem es sich um die zur Erzielung des von dem Host Controller 15 angeforderten Lenkwinkels erforderliche Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 handelt, berechnet. Zur selben Zeit wird das Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Drehmoments des Fahrers basierend auf dem von dem Drehmomentsensor 12 detektierten Lenkmoment 21 berechnet. Als Nächstes wird bei Schritt S72 der Drehmomentanweisungswert berechnet. Hier wird der Drehmomentanweisungswert als ein Wert berechnet, der durch Kombinieren des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhalten wird, so dass die Fahrzeugeigenschaften nicht großartig geändert werden. Beispielsweise wird bevorzugt, dass mit Zunahme des Lenkmoments 21 das Verhältnis des Drehmoments für die automatische Lenkung klein wird und das Verhältnis des Unterstützungsdrehmoments groß wird. Der Stromanweisungswert wird basierend auf dem bei Schritt S72 berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet (Schritt S73). Als Nächstes wird der Stromgrenzwert bei Defekt, der dem Höchstwert des der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführten Stroms entspricht, der bei Auftreten eines Defekts in dem Elektromotor eines Systems eingestellt wird, berechnet (Schritt S74).
  • Hier wird der Stromgrenzwert bei Defekt dahingehend eingestellt, dass er derselbe Wert wie der Stromgrenzwert bei Normalbetrieb der Lenkvorrichtung 1 während der Umschaltsteuerung bei Defekt ist.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S75 bestimmt, ob der Stromanweisungswert kleiner gleich dem bei Schritt S74 eingestellten Stromanweisungswert bei Defekt ist, und der Stromanweisungswert wird nicht geändert, wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist (Schritt S76). Ansonsten wird, wenn bei Schritt S75 bestimmt wird, dass der Stromanweisungswert größer als der Stromgrenzwert bei Defekt ist, der Stromanweisungswert dahingehend eingestellt, dem Stromgrenzwert bei Defekt zu entsprechen (Schritt S79). Bei Schritt S77 wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 der dem Stromanweisungswert entsprechende Stromwert zugeführt wird.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S78 bestimmt, ob das Verhältnis (Verhältnis der automatischen Lenkung) des Drehmoments durch die automatische Lenkung für den durch die Kombination des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhaltenen Drehmomentanweisungswert, der bei Schritt S72 berechnet wird, null beträgt. Wenn das Verhältnis der automatischen Lenkung nicht null beträgt, kehrt die Abarbeitung zu Schritt S71 zurück und die Abarbeitung wird wiederholt. Wenn die automatische Lenksteuerung null beträgt, endet die in 11 gezeigte Umschaltsteuerung bei Defekt und die Unterstützungssteuerung bei Defekt S21 wird durchgeführt.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Abarbeitungsablauf gemäß der zweiten Ausführungsform der Unterstützungssteuerung bei Defekt S21 zeigt.
  • Bei Schritt S81 wird der Drehmomentanweisungswert zur Ausführung der Unterstützungssteuerung basierend auf dem Lenkmoment 21 berechnet. Hier wird, wenn die elektrische Antriebsvorrichtung 2 normal ist, der Drehmomentanweisungswert, der auf die Elektromotoren (elektrischen Antriebsvorrichtungen) der beiden Systeme aufgeteilt ist, zu dem Drehmomentanweisungswert, der von dem Elektromotor eines Systems abgegeben werden kann, geändert. Der Stromanweisungswert, der der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zur Erzielung der Drehmomentabgabe, die dem Drehmomentanweisungswert in Schritt S82 entspricht, zugeführt wird, wird basierend auf dem berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet.
  • Als Nächstes wird der Stromgrenzwert bei Defekt, der dem Höchstwert des der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführten Stroms entspricht, der eingestellt wird, wenn ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems auftritt, berechnet (Schritt S84). Hier wird angenommen, dass der Stromgrenzwert bei Defekt allmählich reduziert wird und beispielsweise in einem Zeitraum reduziert wird und letztlich einen voreingestellten konstanten Wert erreicht. Hier ist der voreingestellte konstante Wert auf einen Wert eingestellt, der weniger als der oben erwähnte Stromgrenzwert bei Normalbetrieb beträgt. Darüber hinaus kann der konstante Wert auf den Wert (Stromwert, Strommindestgrenzwert bei Defekt) eingestellt werden, der zur Erzeugung des Mindestunterstützungsdrehmoments, das einem Fahrer die Durchführung der Lenkung ohne großartige Beeinträchtigung der Fahrzeugeigenschaften gestattet, wenn ein Defekt in dem restlichen normalen System auftritt und das Unterstützungsdrehmoment überhaupt nicht erzeugt werden kann und das Umschalten zu lediglich dem Lenkmoment des Fahrers durchgeführt wird, in der Lage ist.
  • Als Nächstes wird bei Schritt S84 bestimmt, ob der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt, der jeder Wicklung zugeführt wird, ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist, wird die Ansteuerschaltung A31 oder die Ansteuerschaltung B37 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 oder der Wicklung B38 in Schritt S86 der mit dem Stromanweisungswert übereinstimmende Strom zugeführt wird, ohne dass der Stromanweisungswert bei Schritt S85 geändert wird.
  • Darüber hinaus wird, wenn bei der Bestimmung in Schritt S84 bestimmt wird, dass der in Schritt S82 berechnete Stromanweisungswert mehr als der Stromanweisungswert bei Defekt beträgt, bei Schritt S87 der Stromanweisungswert dahingehend zurückgesetzt, mit dem Stromgrenzwert bei Defekt übereinzustimmen. Danach wird die Ansteuerschaltung A31 des normalen Systems derart betrieben, dass der normalen Wicklung A32 der mit dem zurückgesetzten Stromanweisungswert übereinstimmende Stromwert zugeführt wird (Schritt S86).
  • Die oben beschriebene Unterstützungssteuerung bei Defekt, die in 12 gezeigt wird, wird wiederholt ausgeführt, bis das Fahrzeug anhält.
  • Bei der Lenkvorrichtung 1, deren Antrieb durch die obige Konfiguration gesteuert wird, wird die Abarbeitung in dem Fall, in dem während der automatischen Lenksteuerung ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems auftritt, unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Änderungen beim Lenkmoment und den Stromwert und den Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems zugeführt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad 4 nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, gemäß der zweiten. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 zeigt den Fall, in dem ein Defekt in einem Teil des Elektromotors des zweiten Systems 41 auftritt, während sich das Fahrzeug, das mit der Lenkvorrichtung 1 ausgestattet ist, die die automatische Lenksteuerung ausführt, in einer Kurvenfahrt befindet. Ein oberer Teil 201 der drei Auftragungen in 13 ist eine grafische Darstellung des Lenkmoments, die die Änderung des Lenkmoments 21 des Fahrers im Laufe der Zeit zeigt. Ein mittlerer Teil 202 ist eine grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems, die die Änderung des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems im Laufe der Zeit zeigt und die Änderung bei dem der Wicklung A32 des Elektromotors des ersten Systems 35 zugeführten Stromwert im Laufe der Zeit zeigt. Ein unterer Teil 203 ist die grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des zweiten Systems, die die Änderung bei dem Stromwert des Elektromotors des zweiten Systems im Laufe der Zeit zeigt und die Änderung bei dem der Wicklung B38 des Elektromotors des zweiten Systems 41 zugeführten Stromwert im Laufe der Zeit zeigt. Eine durchgezogene Linie 204 in dem oberen Teil 201 zeigt das Lenkmoment (Lenkmoment 21 in 1) des Fahrers. Darüber hinaus zeigt eine gepunktete Linie 205 in dem mittleren Teil 202 ein Beispiel für den Stromgrenzwert des Elektromotors des ersten Systems 35 und eine gepunktete Linie 206 in dem unteren Teil 203 zeigt ein Beispiel für den Stromgrenzwert des Elektromotors des zweiten Systems 41. Darüber hinaus zeigt eine durchgezogene Linie 207 in dem mittleren Teil 202 ein Beispiel für den Stromanweisungswert des Elektromotors des ersten Systems 35 und eine durchgezogene Linie 208 in dem unteren Teil 203 zeigt ein Beispiel für den Stromanweisungswert des Elektromotors des zweiten Systems 41.
  • Zu einem Zeitpunkt in einem Zeitraum (Zeitspanne) 209 am linken Ende von 13 befindet sich das Fahrzeug in dem Automatikbetriebszustand und, wie durch die durchgezogene Linie 204 gezeigt wird, nimmt der Fahrer seine Hand vom Lenkrad 4, so dass das Lenkmoment 204 nicht erzeugt wird. Aus diesem Grund wird die Lenkvorrichtung 1 wie in Schritt S3 von 3 gezeigt wird durch die automatische Lenksteuerung in Abhängigkeit von dem aus dem abgegebenen Drehmoment des Elektromotors des ersten Systems 35 mit dem abgegebenen Drehmoment des Elektromotors des zweiten Systems 41 kombinierten abgegebenen Drehmoment betrieben.
  • Wenn in einem Zeitraum 210 ein Defekt in dem Elektromotor des zweiten Systems 41 auftritt, wird bestimmt, dass sich der Elektromotor des zweiten Systems 41 in dem Defektzustand befindet, indem Defektinformationen der Lenkvorrichtung 1 in Schritt S15 in 4 erfasst werden (Schritt S16), und der Steuerungsumschaltmodus wird bei Schritt S20 durchgeführt. Bei Schritt S31 von 5 wird das Defekt-System bestimmt, und die Ansteuerschaltung B37 wird bei Schritt S32 dahingehend betrieben, den defekten Elektromotor des zweiten Systems 41 abzuschalten. Darüber hinaus wird, da es zu dem Zeitpunkt des Zeitraums 210 kein Lenkmoment 204 gemäß der Darstellung im oberen Teil 201 des Lenkmoments gibt, basierend auf den bei Schritt S34 erfassten Informationen bestimmt, dass das Lenkrad 4 nicht gehalten wird (Schritt S35) und die automatische Lenksteuerung bei Defekt wird ausgeführt (Schritt S36). Bei der automatischen Lenksteuerung bei Defekt wird der Anweisungswert der Drehmomentabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 bei Schritt S41 von 6 berechnet. Zu diesem Zeitpunkt ist, da der Elektromotor des zweiten Systems 41 aufgrund des Defekts abgeschaltet ist, ein Drehmoment bei einer Kurvenfahrt nicht ausreichend. Zur Aufstockung des nicht ausreichenden Drehmoments wird der Drehmomentanweisungswert an den Elektromotor des ersten Systems 35, bei dem es sich um das normale System handelt, auf die Höhe geändert, die den beiden Systemen vor dem Defekt entspricht, wie oben beschrieben wird.
  • Der Stromanweisungswert an den Elektromotor des normalen ersten Systems 35 wird basierend auf dem berechneten Drehmomentanweisungswert berechnet (Schritt S42). Als Nächstes wird bei Schritt S43 bestätigt, dass der berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich einem Stromgrenzwert 205a bei Normalbetrieb, bei dem es sich um denselben Wert wie den Wert, der in der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 bei Normalzustand eingestellt wird, handelt, ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert 205a bei Normalbetrieb ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S44) gesteuert (Schritt S45). Wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert 205a bei Normalbetrieb überschreitet, wird der Stromanweisungswert zur Steuerung der Antriebsschaltung A31 auf den Stromgrenzwert 205a bei Normalbetrieb zurückgesetzt (Schritt S46).
  • Hier wird angenommen, dass die Höchstabgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 der Lenkvorrichtung 1 gemäß dem Fahrzeuganhaltezustand, bei dem das höchste Drehmoment zum Lenken erforderlich ist, konstruiert ist. Dazu wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer bestimmten Höhe ist, das nötige Drehmoment reduziert, und im Falle der Konfiguration, bei der die beiden Systeme dieselben elektrischen Antriebsvorrichtungen 35 und 41 aufweisen, wie in der zweiten Ausführungsform gezeigt wird, kann das Drehmoment, das zum Lenken während des Fahrens erforderlich ist, in ausreichendem Maße durch die Drehmomentabgabe eines Systems abgedeckt werden. Gemäß dem Ablauf, der in 6 gezeigt wird, wird der Elektromotor des normalen ersten Systems 35 dazu verwendet, durchgängig die automatische Lenkung auszuführen, bis der Fahrer den Defekt der Lenkvorrichtung 1 bemerkt und zu lenken beginnt.
  • Als Nächstes wird, wenn ein Fahrer den Defekt der Lenkvorrichtung 1 zum Zeitpunkt des Zeitraums 211 in 13 bemerkt und das Lenkrad 4 hält, mit der Detektion des Lenkmoments 204 wie durch die durchgezogene Linie 204 dargestellt begonnen. Wenn das Lenkmoment 204 zunimmt, wird bei Schritt S37 die Umschaltsteuerung bei Defekt durchgeführt.
  • Gemäß der Darstellung in 11 berechnet die Umschaltsteuerung bei Defekt gemäß der zweiten Ausführungsform in Schritt S71 das Drehmoment für die automatische Lenkung, das für die durchgängige Durchführung der automatischen Lenksteuerung erforderlich ist, und das Unterstützungsdrehmoment, das für die Unterstützungssteuerung erforderlich ist. Als Nächstes wird, wie oben beschrieben wird, der Stromwert, der durch Kombinieren des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Unterstützungsdrehmoment erhalten wird (Schritt S72) und jedem Drehmoment entspricht und der Wicklung A32 zugeführt wird, derart berechnet (Schritt S73), dass die Fahrzeugeigenschaften nicht großartig geändert werden und ein Fahrer die plötzliche Änderung beim Drehmoment des Lenkrads 4 nicht verspürt. Beispielsweise wird bei der Änderung des Stromwerts, der dem Drehmoment für die automatische Lenkung entspricht und durch eine 1-Punkt-Kettenlinie 214 gezeigt wird, und des Stromwerts, der dem Unterstützungsdrehmoment entspricht und mit einer 2-Punkt-Kettenlinie 215 im Laufe der Zeit gezeigt wird, die in 13 gezeigt wird, die Steuerung zum Reduzieren des Verhältnisses des Drehmoments für die automatische Lenkung mit dem Erhöhen des Lenkmoments 204 des Fahrers und zum Erhöhen des Verhältnisses des Unterstützungsdrehmoments durchgeführt. In diesem Fall wird der dem Drehmoment für die automatische Lenkung entsprechende Stromwert allmählich reduziert und der dem Unterstützungsdrehmoment entsprechende Stromwert wird allmählich erhöht. Hier werden die 1-Punkt-Kettenlinie 214 und die 2-Punkt-Kettenlinie 215 in 13 gemäß der Beschreibung bezüglich des Lenkmoments 204 linear geändert, können jedoch tatsächlich in Abhängigkeit von der Lenksituation nicht linear geändert werden.
  • Als Nächstes wird in Schritt S74 der Stromgrenzwert bei Defekt eingestellt, jedoch wird hier der Stromgrenzwert während der Umschaltsteuerung bei Defekt nicht von dem Stromgrenzwert bei Normalbetrieb geändert. Das bedeutet, dass der Abgabegrenzwert (Stromgrenzwert bei Defekt) des Elektromotors des normalen Systems derselbe Wert wie der Abgabeobergrenzwert (Stromgrenzwert bei Normalbetrieb) ist, bis das Lenkrad 4 von dem Fahrer gehalten wird und in die Unterstützungssteuerung umgeschaltet wird.
  • Als Nächstes wird gemäß der Darstellung in 11 bestätigt, dass der in Schritt S73 berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist (Schritt S75). Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S76) gesteuert (Schritt S77). Ansonsten wird, wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert bei Defekt überschreitet, der Stromanweisungswert auf den Stromgrenzwert bei Defekt (Schritt S79) zurückgestellt, um die Ansteuerschaltung A31 zu steuern.
  • Gemäß der Darstellung in 13 endet zu einem Zeitpunkt eines Zeitraums 212, wenn das Verhältnis des Stromwerts in Abhängigkeit von der automatischen Lenkung null wird, wie in Schritt S78 von 11 gezeigt wird, die Umschaltsteuerung bei Defekt und gemäß der Darstellung in Schritt S21 von 5 wird die Unterstützungssteuerung bei Defekt ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt reduziert, nachdem das Lenkrad 4 vom Fahrer in die Hand genommen wurde und das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung abgeschlossen wurde, das Steuergerät (die Steuervorrichtung) mit der Zeit langsam den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems auf den Abgabegrenzwert bei Defekt (Stromgrenzwert bei Defekt). Das bedeutet, dass der Stromgrenzwert des Elektromotors des normalen Systems allmählich auf den Stromgrenzwert bei Defekt reduziert wird.
  • Gemäß der Darstellung in 12 wird während der Unterstützungssteuerung bei Defekt gemäß der zweiten Ausführungsform das Unterstützungsdrehmoment (der Drehmomentanweisungswert) bei Schritt S81 berechnet und der Stromanweisungswert, der dazu erforderlich ist, dass der Elektromotor des normalen ersten Systems 35 das Unterstützungsdrehmoment abgibt, wird berechnet (Schritt S82). Als Nächstes wird der Stromgrenzwert bei Defekt bei Schritt S83 berechnet. Beispielsweise wird der Stromgrenzwert gemäß der Darstellung durch die gepunktete Linie 205 (Teil 205b) in 13 im Laufe der Zeit reduziert. Darüber hinaus kann der Stromgrenzwert bei Defekt gemäß der Darstellung durch die gepunktete Linie 205 (Teil 205c) letztlich auf den Strommindestgrenzwert bei Defekt wie bei der ersten Ausführungsform eingestellt werden.
  • Als Nächstes wird in Schritt S84 bestätigt, dass der berechnete Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist. Wenn der Stromanweisungswert kleiner gleich dem Stromgrenzwert bei Defekt ist, wird die Ansteuerschaltung A31 basierend auf dem Stromanweisungswert selbst (Schritt S86) gesteuert (Schritt S85). Ansonsten wird, wenn der Stromanweisungswert den Stromgrenzwert bei Defekt überschreitet, der Stromanweisungswert auf den Stromgrenzwert bei Defekt (Schritt S87) zurückgesetzt, um die Ansteuerschaltung A31 zu steuern. Der Ablauf von 12 wird wiederholt, bis sich das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand befindet, und die Unterstützungssteuerung bei Defekt wird fortgeführt.
  • Wie bei der ersten Ausführungsform wird auch bei der zweiten Ausführungsform angenommen, dass sich der Fahrer in dem Zustand (Hand-frei-Zustand) befindet, in dem der Fahrer seine Hand vom Lenkrad 4 nimmt, wenn das Fahrzeug durch den Automatikbetrieb betrieben wird. Wenn in dem Hand-frei-Zustand in einem Teil der Lenkvorrichtung 1 ein Defekt auftritt, wird der der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführte Stromgrenzwert auf denselben Wert wie vor dem Defekt eingestellt, so dass die automatische Lenkung fortgesetzt wird. Dadurch kann das mit der Lenkvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform ausgestattete Fahrzeug sicher und durchgängig geführt werden, ohne dass die Eigenschaften großartig beeinträchtigt werden, selbst wenn in der Lenkvorrichtung 1 ein Defekt auftritt.
  • Weiterhin wird, wenn ein Fahrer einen Defekt bemerkt und durch Halten des Lenkrads 4 zu lenken beginnt, der der Wicklung A32 oder der Wicklung B38 zugeführte Stromgrenzwert dahingehend eingestellt, dass er niedriger als der Wert vor dem Defekt der Lenkvorrichtung 1 ist, so dass das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchgeführt wird. Dadurch kann das mit der Lenkvorrichtung der zweiten Ausführungsform ausgestattete Fahrzeug ohne Abweichen von der Fahrspur geführt werden, selbst wenn ein Defekt in dem Elektromotor (elektrischen Antrieb) des restlichen normalen Systems auftritt.
  • Darüber hinaus ist, wenn ein Fahrer das Lenkrad 4 hält, ein höheres Lenkmoment erforderlich, wenn ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, als wenn die Lenkvorrichtung 1 im Normalzustand ist, so dass der Fahrer ohne Weiteres einen Defekt zum Zeitpunkt der Unterstützungslenkung bemerken und effektiv eine Reparaturmaßnahme einleiten kann.
  • Durch die obige Wirkung kann das mit der Lenkvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattete Fahrzeug sicher und durchgängig geführt werden, selbst wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine Lenkvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben. Die Konfigurationen der Lenkvorrichtung 1 und der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 der dritten Ausführungsform sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform (1 und 2), und somit wird hier auf eine Beschreibung davon verzichtet. Darüber hinaus entspricht das Ablaufdiagramm dem Ablaufdiagramm (3-8) der ersten Ausführungsform, und somit wird auf eine Beschreibung davon verzichtet.
  • Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich in der Berechnung des Stromgrenzwerts bei Defekt in Schritt S54 als Teil der Abarbeitung des Steuerungsumschaltmodus bei Defekt von 7 bei der ersten Ausführungsform.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das die Abarbeitung in Bezug auf das Einstellen des Stromgrenzwerts bei Defekt gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird die in dem Ablaufdiagramm von 14 gezeigte Abarbeitung während der Berechnung des Stromgrenzwerts bei Defekt (Schritt S54) von 7 durchgeführt. Bei Schritt S91 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, die eines der Signale über den Fahrzeugzustand 22 ist, erfasst. Nach dem Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit wird bei Schritt S92 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer gleich einem voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert ist. Hier wird der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert auf der Basis beispielsweise der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der zum Lenken des Rads erforderlichen Kraft bestimmt, beispielsweise kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der eine Kraft auf einer gewissen Höhe oder mehr erforderlich ist, als der Schwellenwert eingestellt werden.
  • Wenn bei Schritt S92 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert ist, wird der Stromgrenzwert bei Defekt auf den Grenzwert bei hoher Geschwindigkeit eingestellt (Schritt S93). Darüber hinaus wird der Stromgrenzwert bei Defekt, wenn bei Schritt S92 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert liegt, auf einen Grenzwert bei niedriger Geschwindigkeit eingestellt (Schritt S94).
  • Hier ändern sich der Grenzwert bei hoher Geschwindigkeit und der Grenzwert bei niedriger Geschwindigkeit entsprechend einer Zunahme des Lenkmoments und des Ablaufens einer Zeitspanne und letztlich sind sie ein der Wicklung A32 und der Wicklung B38 zugeführter Stromgrenzwert, der ein voreingestellter konstanter Wert wird. Der voreingestellte konstante Wert des Stromgrenzwerts kann so eingestellt werden, dass der Grenzwert bei hoher Geschwindigkeit niedriger als der Grenzwert bei niedriger Geschwindigkeit ist. Darüber hinaus können diese Grenzwerte auf einen Wert eingestellt werden, der verhindert, dass ein Fahrzeug aufgrund der Beeinträchtigung der Eigenschaften, wenn das Drehmoment der restlichen Systemabgabe durch den Stromgrenzwert in jedem Geschwindigkeitsbereich aufgrund des weiteren Defekts des restlichen Systems verlorengeht, aus einer Spur abweicht.
  • Bei der Lenkvorrichtung 1, deren Antrieb durch die Konfiguration des Falls, in dem die Abarbeitung hinzugefügt wird, gesteuert wird, wird die Abarbeitung in dem Fall, in dem während der automatischen Lenksteuerung ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems auftritt, unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. 15 ist ein Diagramm, das die Änderungen beim Lenkmoment und den Stromwert und den Stromgrenzwert, die den Wicklungen der Elektromotoren jedes Systems übermittelt werden, im Laufe der Zeit in dem Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad 4 nicht hält, wenn während des Automatikbetriebs ein Defekt in der Lenkvorrichtung 1 auftritt, zeigt, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bei 15 wird ein Fall angenommen, in dem ein Defekt in einem Teil des Elektromotors des zweiten Systems 41 auftritt, während sich das Fahrzeug, das mit der Lenkvorrichtung 1 ausgestattet ist, die die automatische Lenksteuerung ausführt, in einer Kurvenfahrt befindet.
  • Das Bezugszeichen 501 von 15 ist dieselbe grafische Darstellung des Lenkmoments wie die grafische Darstellung des Lenkmoments von 9 der ersten Ausführungsform, die die Änderung beim Lenkmoment im Laufe der Zeit zeigt. Das Bezugszeichen 502 ist dieselbe grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems wie die grafische Darstellung 52 des Stromwerts des Elektromotors des ersten Systems von 9, die die Höhe des der Wicklung A32 des Elektromotors des ersten Systems zugeführten Stromwerts zeigt. Das Bezugszeichen 503 ist dieselbe grafische Darstellung des Stromwerts des Elektromotors des zweiten Systems wie die grafische Darstellung 53 des Stromwerts des Elektromotors des zweiten Systems von 9, die die Höhe des der Wicklung B38 des Elektromotors des zweiten Systems zugeführten Stromwerts zeigt. Zusätzlich zu 9 ist in 15 ein Fahrzeuggeschwindigkeitsdiagramm 301, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, hinzugefügt. Eine durchgezogene Linie 302 des Fahrzeuggeschwindigkeitsdiagramms 301 zeigt eine Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit im Laufe der Zeit. Darüber hinaus ist die Abarbeitung der dritten Ausführungsform dieselbe wie die Abarbeitung der ersten Ausführungsform, bis ein Fahrer das Lenkrad 4 in einem Zeitraum 61 von 15 hält, und somit wird auf eine Beschreibung davon verzichtet.
  • Wenn der Fahrer das Lenkrad 4 in dem Zeitraum (der Zeitspanne) 61 hält und das Lenkmoment 54 erhöht wird, wird in Schritt 37 von 5 die Umschaltsteuerung bei Defekt durchgeführt. Wie bei 301, das die Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, von 15 gezeigt wird, wird angenommen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit 302 während der Ausführung der Umschaltsteuerung bei Defekt reduziert ist. In diesem Fall liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert 304, auf den die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zeitraum 303 voreingestellt ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert 304 liegt, wird ein Stromgrenzwert 55b1 mit Zunahme des Lenkmoments 54 wie bei der ersten Ausführungsform allmählich reduziert. Ansonsten wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitraum S303 unter dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert 304 liegt, ein Reduzierungsmaß eines Stromgrenzwerts 55b2 reduziert.
  • Darüber hinaus wird der Wert, obgleich der Stromgrenzwert 55 im Zeitraum 62 den Strommindestgrenzwert 55c bei Defekt erreicht, auch dahingehend eingestellt, dass er im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert ist, mehr beträgt. Entsprechend kann der Stromanweisungswert des Elektromotors des normalen ersten Systems 35, der durch eine durchgezogene Linie 57 gezeigt wird, im Vergleich zu dem Fall der hohen Geschwindigkeit mehr betragen, und der dem Unterstützungsdrehmoment entsprechende Stromwert, der durch die 2-Punkt-Kettenlinie 64 gezeigt wird, kann mehr betragen. Somit ist es möglich, die Änderung beim Lenkmoment 54 zu unterdrücken.
  • Mit der obigen Konfiguration kann die zu steuernde Lenkvorrichtung 1 ähnlich der ersten Ausführungsform ein Fahrzeug stabil und durchgängig führen, selbst wenn während des Automatikbetriebs in dem Elektromotor eines Systems, das die elektrische Antriebsvorrichtung 2 konfiguriert, ein Defekt auftritt. Darüber hinaus ist es, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird und die zum Lenken des Rads erforderliche Kraft hoch wird, möglich, die Abgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung 2 zu erhöhen und die Beanspruchung des Fahrers durch Erhöhen des Stromgrenzwerts gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren.
  • Obgleich die Konfiguration, bei der der Stromgrenzwert in Abhängigkeit von dem Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit gewechselt wird, in dem obigen Beispiel beschrieben wird, kann der Stromgrenzwert mit Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgängig erhöht werden. Selbst in diesem Fall kann dieselbe Wirkung der Reduzierung der Belastung des Fahrers gleichermaßen erzielt werden.
  • Darüber hinaus kann, obgleich der Fall, in dem der Stromgrenzwert gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, in dem obigen Beispiel beschrieben wird, die Konfiguration, bei der der Stromgrenzwert gemäß der Änderung beim Lenkwinkel oder der Änderung bei der Lenkwinkelgeschwindigkeit, anstatt der Änderung beim Lenkwinkel, geändert werden kann, gestattet werden.
  • Weiterhin kann, wenn eine Anforderung, wie z. B. die Kollisionsvermeidung, mit den Informationen des Host Controllers 15 und dem Fahrzeugzustand 22 vorliegt, die Abarbeitung, wie z. B. das zeitweilige Erhöhen des Stromgrenzwerts, durchgeführt werden. Das bedeutet, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt, wenn es eine Kollisionsvermeidungsanforderung gibt, auf einen größeren Wert eingestellt werden kann als wenn es keine Kollisionsvermeidungsanforderung gibt.
  • Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf jede der oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen umfasst. Beispielsweise sind die oben beschriebenen Ausführungsformen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung auf eine leicht verständliche Art und Weise genauer beschrieben worden, und die vorliegende Erfindung ist nicht zwangsweise auf die Ausführungsformen, die alle Komponenten umfassen, beschränkt. Darüber hinaus ist es möglich, einige der Komponenten einer Ausführungsform mit Komponenten anderer Ausführungsformen auszutauschen, und es ist möglich, Komponenten anderer Ausführungsformen zu Komponenten einer Ausführungsform hinzuzufügen. Darüber hinaus ist es möglich, andere Komponenten im Hinblick auf einige Komponenten jeder Ausführungsform hinzuzufügen, zu entfernen oder zu ersetzen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lenkvorrichtung
    2
    elektrische Antriebsvorrichtung
    3
    Lenkmechanismus
    4
    Lenkrad
    5
    Lenkwelle
    6
    Ritzelwelle
    7
    Zahnstangenachse
    8
    Verzögerungsmechanismus
    9
    Spurstange
    10;11
    Rad
    12
    Drehmomentsensor
    13
    Riemenscheibe
    14
    Kugelgewindetrieb
    15
    Host Controller
    16
    Eingabeanschluss
    17
    Ausgabeanschluss
    18
    Stromquelle
    19
    Ausgangswelle
    20
    oberes Signal
    21
    Lenkmomentsignal
    22
    Fahrzeugzustandssignal
    23
    Lenkvorrichtungszustandssignal
    24
    Warnvorrichtung
    25
    Warnanweisung
    30
    Steuervorrichtung A
    31
    Stromdetektor A
    32
    Wicklung A
    33
    Positionsdetektor A
    35
    Elektromotor des ersten Systems
    36
    Steuervorrichtung B
    37
    Stromdetektor B
    38
    Wicklung B
    39
    Stromdetektor B
    40
    Positionsdetektor B
    41
    Elektromotor des zweiten Systems

Claims (20)

  1. Lenkvorrichtung (1), die Folgendes umfasst: elektrische Antriebsvorrichtung (2), die mehrere Systeme (35, 41) umfasst, die Elektromotoren aufweisen, die sich aus einer Kombination aus Ansteuerschaltungen (31, 37) und Wicklungssätzen (32, 38) zusammensetzen; und ein Steuergerät, das eine Unterstützungssteuerung zum Unterstützen einer Lenkkraft basierend auf einer Lenkmomenteingabe durch den Betrieb eines Lenkrads (4) oder eine automatische Lenksteuerung zum Steuern eines Lenkwinkels eines lenkbaren Rads (10, 11) basierend auf einem Lenkanweisungswert auswählt und eine Abgabe der elektrischen Antriebsvorrichtung (2) derart steuert, dass sie in einem Bereich liegt, der einen voreingestellten Abgabegrenzwert nicht überschreitet, wobei bei Auftreten eines Defekts in einem System (35, 41), das den Elektromotor der elektrischen Antriebsvorrichtung (2) während der Steuerung durch die automatische Lenksteuerung aufweist, das Steuergerät weiterhin die automatische Lenksteuerung unter Verwendung eines Elektromotors eines normalen Systems (35, 41) ohne Defekt durchführt, und dann, beim Umschalten auf die Unterstützungssteuerung, den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems (35, 41) auf einen Abgabegrenzwert bei Defekt setzt, der größer null ist und weniger als ein Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb beträgt, wobei der Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb eingestellt wird, wenn Elektromotoren aller Systeme normal betrieben werden.
  2. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt gemäß einem Bewegungszustand eines Fahrzeugs variiert.
  3. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt dahingehend eingestellt ist, ein höherer Wert zu sein, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, als wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist.
  4. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt dahingehend eingestellt ist, ein höherer Wert zu sein, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit hoch ist, als wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit niedrig ist.
  5. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt dahingehend eingestellt ist, ein höherer Wert zu sein, wenn ein Lenkwinkel groß ist, als wenn der Lenkwinkel klein ist.
  6. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Abgabegrenzwert bei Defekt dahingehend eingestellt ist, ein höherer Wert zu sein, wenn eine Kollisionsvermeidungsanforderung vorliegt, als wenn keine Kollisionsvermeidungsanforderung vorliegt.
  7. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät zum Umschalten von der automatischen Lenksteuerung auf die Unterstützungssteuerung detektiert, dass das Lenkrad (4) von einem Fahrer gehalten wird.
  8. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät detektiert, dass der Fahrer das Lenkrad (4) hält, wenn ein Lenkmoment größer gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  9. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät den Abgabegrenzwert bei Defekt dahingehend einstellt, niedriger zu sein, wenn detektiert wird, dass das Lenkmoment groß ist, als wenn detektiert wird, dass das Lenkmoment klein ist.
  10. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät mit der Ausführung der automatischen Lenksteuerung fortfährt, wenn detektiert wird, dass das Lenkrad (4) nicht gehalten wird, wenn ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems (35, 41), das die elektrische Antriebsvorrichtung konfiguriert, auftritt.
  11. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät ein Anteilsverhältnis der automatischen Lenkung, bei dem es sich um das Verhältnis der Abgabe des Elektromotors, die für die automatische Lenksteuerung als ein Berechnungswert darin erforderlich ist, handelt, und ein Anteilsverhältnis der Unterstützungssteuerung, bei dem es sich um das Verhältnis der Abgabe des Elektromotors, die für die Unterstützungssteuerung erforderlich ist, handelt, aufweist und langsam das Anteilsverhältnis der Unterstützungssteuerung mit langsamer Reduzierung des Anteilsverhältnisses der automatischen Lenkung beim Umschalten von der automatischen Lenksteuerung auf die Unterstützungssteuerung erhöht.
  12. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät das Anteilsverhältnis der automatischen Lenkung auf null einstellt, wenn das Lenkmoment größer gleich einem vorbestimmten Wert ist, um die Steuerung von der Unterstützungssteuerung auszuführen.
  13. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems (35, 41) dahingehend einstellt, dem Abgabegrenzwert bei Normalbetrieb zu entsprechen, bis ein Fahrer das Lenkrad (4) hält, um ein Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchzuführen, wenn ein Defekt in dem Elektromotor eines Systems (35, 41), das die elektrische Antriebsvorrichtung (2) konfiguriert, während der Steuerung der automatischen Lenksteuerung auftritt.
  14. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems auf den Abgabegrenzwert bei Defekt reduziert, nachdem das Lenkrad (4) von einem Fahrer in die Hand genommen wurde und das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung abgeschlossen wurde.
  15. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät mit der Zeit langsam den Abgabegrenzwert des Elektromotors des normalen Systems auf den Abgabegrenzwert bei Defekt reduziert, nachdem das Umschalten auf die Unterstützungssteuerung durchgeführt wurde.
  16. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät einen Warngenerator (24) umfasst, der eine Warnung zur Mitteilung eines Defekts ausgibt, wenn der Defekt während der Ausführung der automatischen Lenksteuerung in einem der Elektromotoren, die die elektrische Antriebsvorrichtung (2) konfigurieren, auftritt.
  17. Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass der Warngenerator (24) durch Erzeugung einer Warnung einen Fahrer dazu auffordert, das Lenkrad zu halten.
  18. Fahrzeug, das die Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 16 umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass das Fahrzeug Folgendes umfasst: eine Defektanzeige (24a), die einen Defekt der Lenkvorrichtung für andere Fahrzeuge durch das Warnen des Warngenerators (24) anzeigt.
  19. Fahrzeug, das die Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 16 umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät eine Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert, wenn während der Steuerung der automatischen Lenksteuerung ein Defekt in einigen der Elektromotoren, die die elektrische Antriebsvorrichtung (2) konfigurieren, auftritt.
  20. Fahrzeug, das die Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 16 umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuergerät die automatische Lenksteuerung zum Überführen des Fahrzeugs in eine Langsamfahrspur durchführt, wenn während der Steuerung der automatischen Lenksteuerung ein Defekt in einigen der Elektromotoren, die die elektrische Antriebsvorrichtung konfigurieren, auftritt.
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